(57)【要約】【課題】相関演算リソースの利用効率を向上させた受信装置を提供する。【解決手段】フェージング周波数推定部１２は、各呼のフェージング周波数を逐次推定する。相関演算リソース制御部１６は、フェージング周波数推定部１２で推定されたフェージング周波数に応じて、相関演算部１３が各呼の相関演算に用いる相関演算リソースの数を動的に制御する。相関演算部１３は、複数の相関演算リソースを備えており、相関演算リソースによって相関演算を逐次行なう。【選択図】図１
2008205912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の呼のマルチパスを含む受信信号と既知の系列信号との、時間をずらした複数の相関演算を逐次行う機能を備えた受信装置であって、
前記各呼のフェージング周波数を逐次推定するフェージング周波数推定部と、
複数の相関演算リソースを備えており、前記相関演算リソースによって前記相関演算を逐次行なう相関演算部と、
前記フェージング周波数推定部で推定された前記フェージング周波数に応じて、前記相関演算部が前記各呼の相関演算に用いる相関演算リソースの数を動的に制御する相関演算リソース制御部と、を有する受信装置。
【請求項２】
前記相関演算リソース制御部は、予め定められた固定数の相関演算リソースを前記呼の各々に割り当て、前記呼の各々に追加で割り当てる相関演算リソースの数を前記フェージング周波数に応じて変化させる、請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記各呼の遅延プロファイルから前記マルチパスを検出するための相関演算を行なう遅延時間の範囲を決めるウィンドウを決定するウィンドウ割り当て部を更に有し、
前記相関演算部は、前記相関演算の結果から前記各呼の遅延プロファイルを生成して前記ウィンドウ割り当て部に与える、請求項１または２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記相関演算部で生成された前記遅延プロファイルからマルチパスを検出するパス検出処理部を更に有し、
前記フェージング周波数推定部は、前記パス検出処理部で検出された前記マルチパスの信号を基に前記各呼のフェージング周波数を推定する、請求項３に記載の受信装置。
【請求項５】
複数の呼のマルチパスを含む受信信号と既知の系列信号との、時間をずらした複数の相関演算を複数の相関演算リソースによって逐次行なうための相関演算リソース制御方法であって、
前記各呼のフェージング周波数を逐次推定し、
推定された前記フェージング周波数に応じて、前記各呼の相関演算に用いる相関演算リソースの数を動的に制御する、相関演算リソース制御方法。
【請求項６】
予め定められた固定数の相関演算リソースを前記呼の各々に割り当て、前記呼の各々に追加で割り当てる相関演算リソースの数を前記フェージング周波数に応じて変化させる、請求項５に記載の相関演算リソース制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相関演算によってマルチパスを検出する機能を備えた受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）移動通信システムにおける受信装置は、サーチャーによってマルチパスを検出し、検出した各パスの信号をフィンガーで各々に逆拡散し、マルチパスのフィンガー出力を合成することにより所望の信号を得る（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
サーチャーは受信信号から遅延プロファイルを生成し、その遅延プロファイルを基に、フィンガーを割り当てるパスを決定する。この遅延プロファイルの生成において、サーチャーは、幅を持たせたウィンドウ内の相関値を測定することを繰り返すことにより、遅延プロファイルの変動に追従する。
【０００４】
良好な追従性を確保するために、遅延プロファイルを更新する時間間隔は、遅延プロファイルの変動を想定して定められる。具体的には、想定範囲内であればパスタイミングが高速で変動しても、その変動を遅延プロファイルに捉えることができるような更新間隔に定められる。
【０００５】
遅延プロファイルの変動の速度はフェージング周波数に応じて変化する。フェージング周波数が高くなれば遅延プロファイルの変動の速度は速くなり、フェージング周波数が低くなれば遅延プロファイルの変動の速度は遅くなる。また一般に移動機の移動速度が速いほどフェージング周波数が高くなる傾向がある。
【０００６】
また、遅延プロファイルの生成には複数の相関演算リソース（例えば相関器）が用いられる。更新間隔が短いと相関演算リソースを時分割で使用するのが困難となるので、更新間隔が短くなれば必要な相関演算リソースの数は多くなる。したがって、１つのウィンドウに用いられる相関演算リソースの数は、フェージング周波数が最も高いときに対応した更新間隔を実現できる数に決められている。
【０００７】
図５は相関演算リソースの割り当ての様子の一例を示す図である。図５を参照すると、Ｗｉｎ＃０〜Ｗｉｎ＃ｎ−１というｎ個のウィンドウの各々に６個ずつの相関演算リソースが割り当てられている。６個の相関演算リソースによって高速フェージング状態に対応した更新間隔での更新が可能となっている。
【特許文献１】特表２００５−５０３６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、受信装置は常に高速フェージング状態にある訳ではなく、フェージング周波数が比較的低い低速フェージング状態にあることもある。そして低速フェージング状態では、高速フェージング状態に合わせた数の相関演算リソースを用いなくても十分である。また現実的には移動通信システムの全ての呼が同時に高速フェージング状態となることは殆どない。それ故、上述したように全てのウィンドウに高速フェージング状態に対応できるだけの相関演算リソースを予め固定的に割り当てておくのは冗長であった。また、この冗長な構成がシステムのコストを上げる要因になっていた。
【０００９】
図５の例では、ウィンドウ毎に高速フェージング状態に対応できる６個の相関演算リソースが用いられ、全体では（ｎ×６）個の相関演算リソースが用いられている。通常、ｎ個のウィンドウの中には、６個の相関演算リソースを必要としないウィンドウが含まれている状態で運用されている。
【００１０】
本発明の目的は、相関演算リソースの利用効率を向上させた受信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の受信装置は、複数の呼のマルチパスを含む受信信号と既知の系列信号との、時間をずらした複数の相関演算を逐次行う機能を備えた受信装置であって、
前記各呼のフェージング周波数を逐次推定するフェージング周波数推定部と、
複数の相関演算リソースを備えており、前記相関演算リソースによって前記相関演算を逐次行なう相関演算部と、
前記フェージング周波数推定部で推定された前記フェージング周波数に応じて、前記相関演算部が前記各呼の相関演算に用いる相関演算リソースの数を動的に制御する相関演算リソース制御部と、を有している。
【００１２】
本発明によれば、フェージング周波数推定部が各呼のフェージング周波数を推定し、相関演算リソース制御部が、各呼に割り当てる相関演算リソースの数を、フェージング周波数に応じて動的に制御するので、高速フェージングに対応可能としつつ装置全体として必要な相関演算リソースを削減することができる。
【００１３】
また、前記相関演算リソース制御部は、予め定められた固定数の相関演算リソースを前記呼の各々に割り当て、前記呼の各々に追加で割り当てる相関演算リソースの数を前記フェージング周波数に応じて変化させることにしてもよい。
【００１４】
また、前記各呼の遅延プロファイルから前記マルチパスを検出するための相関演算を行なう遅延時間の範囲を決めるウィンドウを決定するウィンドウ割り当て部を更に有し、
前記相関演算部は、前記相関演算の結果から前記各呼の遅延プロファイルを生成して前記ウィンドウ割り当て部に与えることにしてもよい。
【００１５】
また、前記相関演算部で生成された前記遅延プロファイルからマルチパスを検出するパス検出処理部を更に有し、
前記フェージング周波数推定部は、前記パス検出処理部で検出された前記マルチパスの信号を基に前記各呼のフェージング周波数を推定することにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高速フェージングに対応可能としつつ装置全体として必要な相関演算リソースを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態の受信装置の構成を示すブロック図である。図１を参照すると、受信装置はサーチャー部１１とフィンガー部１２を有している。サーチャー部１１は遅延プロファイル生成部１３、ウィンドウ割り当て部１４、パス検出処理部１５、および相関演算リソース制御部１６を有している。
【００１９】
サーチャー部１１への入力信号１ａは遅延プロファイル生成部２０に入力される。入力信号１ａには複数の呼のマルチパスが混在している。
【００２０】
遅延プロファイル生成部１３は、相関演算リソース制御部１６からのウィンドウリソース情報１ｆで各ウィンドウに割り当てられた複数の相関演算リソースを用いて、入力信号１ａと既知のパイロット信号との、すこしずつ時間をずらした相関演算を実行し、算出された複数の相関値から各呼の遅延プロファイル１ｂを生成する。その際、遅延プロファイル生成部１３は、遅延プロファイルの変動の速度に応じた時間間隔で遅延プロファイルを更新する。各呼の遅延プロファイルの生成に用いる相関演算リソースの情報はウィンドウリソース情報１ｆに含まれているので遅延プロファイル生成部１３はその情報に従う。遅延プロファイル生成部１３で生成された各呼の遅延プロファイル１ｂはウィンドウ割り当て部１４とパス検出処理部１５のそれぞれにより参照される。
【００２１】
ウィンドウ割り当て部１４は、遅延プロファイル生成部１３で生成された遅延プロファイル１ｂを基に各呼のウィンドウを決定する。このウィンドウによって各呼の相関演算を行なう遅延時間の範囲が規定される。遅延プロファイル１ｂにより各パスの遅延時間が分かるので、ウィンドウ割り当て部１４は、例えば、所定のマージンを持ってマルチパスをカバーする時間位置および時間幅にウィンドウを決定することとしてもよい。ウィンドウ割り当て部２１によるウィンドウ割り当て結果１ｃは相関演算リソース制御部１６により参照される。また、ウィンドウ割り当て部１４は、相関演算リソース制御部１６からのウィンドウリソース情報１ｇを基に必要に応じてウィンドウ割り当て結果１ｃを修正し、保存する。
【００２２】
パス検出処理部１５は、遅延プロファイル生成部１３で生成された遅延プロファイル１ｂからマルチパスの各パスを検出し、検出結果を含むパス情報１ｄを生成する。パスの検出では、例えば遅延プロファイル１ｂの中で電力値の高い順に複数のパスを選択すればよい。各パスは遅延時間によって示すことができる。パス検出処理部１５によるパス情報１ｄはフィンガー部１２により参照される。
【００２３】
相関演算リソース制御部１６は、フィンガー部１２で推定されたフェージング周波数１ｅと、ウィンドウ割り当て部１１によるウィンドウ割り当て結果１ｃとから、各ウィンドウに用いる相関演算リソースを決定する。そのとき、相関演算リソース制御部１６は、各呼のウィンドウに用いる相関演算リソースの数を、フェージング周波数１ｅを基に動的に制御する。具体的には、フェージング周波数１ｅの高いパスのウィンドウに用いる相関演算リソースの数を多くし、フェージング周波数１ｅの低いパスのウィンドウに用いる相関演算リソースの数を少なくする。相関演算リソース制御部１６により決定された結果はウィンドウリソース情報１ｆ、１ｇとして遅延プロファイル生成部１３とウィンドウ割り当て部１４により参照される。
【００２４】
フィンガー部１２は、パス検出処理部１５からのパス情報を基に各パスの信号を複数のフィンガー（不図示）でそれぞれ逆拡散する。また、フィンガー部１２は、フェージング周波数推定部としての機能も果たす。具体的にはフィンガー部１２は各呼のフェージング周波数を推定し、それらをフェージング周波数１ｅとして相関演算リソース制御部１６に通知する。例えば、逆拡散後の信号からチャネル推定値を算出し、そのチャネル推定値の時間変化からフェージング周波数を推定することにしてもよい。
【００２５】
図２は、本実施形態の受信装置の各部の連携動作を示すシーケンス図である。図２を参照すると、まず、遅延プロファイル生成部１３が遅延プロファイル１ｂを生成する（ステップ１０１）。その際、遅延プロファイル生成部１３は、相関演算リソース制御部１６からのウィンドウリソース情報１ｆを基に複数の相関演算リソースを用いて、入力信号１ａを少しずつずらしたパイロット部と既知のパイロット信号との相関演算を行い、Ｉ相とＱ相からなるベクトル量である相関値を算出する。さらに遅延プロファイル生成部１３は、算出した各相関値を電力値に変換し、得られた電力値（受信電力）から、到来遅延時間に対する受信電力の特性を示す遅延プロファイル１ｂを生成する。生成された各呼の遅延プロファイル１ｂはウィンドウ割り当て部１４とパス検出処理部１５に通知される。
【００２６】
次に、ウィンドウ割り当て部１４は、遅延プロファイル生成部１３で生成された遅延プロファイル１ｂからウィンドウを決定する（ステップ１０２）。これにより決定されたウィンドウ割り当て結果１ｃは相関演算リソース制御部１６に通知される。
【００２７】
また、パス検出処理部１５は、遅延プロファイル生成部１３で生成された遅延プロファイル１ｂからマルチパスの各パスを検出し、パス情報１ｄを生成する（ステップ１０３）。生成されたパス情報１ｄはフィンガー部１２に通知される。
【００２８】
次に、フィンガー部１２は、パス検出処理部１５で生成されたパス情報１ｄを基に各パスの信号をそれぞれ逆拡散すると共に、各呼のフェージング周波数１ｅを推定する（ステップ１０４）。推定されたフェージング周波数１ｅは相関演算リソース制御部１６に通知される。
【００２９】
次に、相関演算リソース制御部１６は、フィンガー部１２で推定されたフェージング周波数１ｅと、ウィンドウ割り当て部１１によるウィンドウ割り当て結果１ｃとから、各ウィンドウに用いる相関演算リソースを決定する（ステップ１０５）。
【００３０】
例えば、１つのウィンドウに用いる相関演算リソースの最低限の数を予め定めておき、各ウィンドウに最低限の数の相関演算リソースを割り当てる。そして、残りの相関演算リソースを、各ウィンドウに動的に割り当てられる共有リソースとして確保することにしてもよい。その場合、相関演算リソース制御部１６は、共有の相関演算リソースをどのウィンドウに何個割り当てるかを、各呼のウィンドウ割り当て結果１ｃおよびフェージング周波数１ｅと、共有の相関演算リソースの残り数とから決定すればよい。
【００３１】
決定されたウィンドウリソース情報１ｆ、１ｇは遅延プロファイル生成部１３とウィンドウ割り当て部１４にそれぞれ通知される。
【００３２】
次に、ウィンドウ割り当て部１４は、相関演算リソース制御部１６からのウィンドウリソース情報１ｇを基に、ウィンドウ割り当て情報１ｃを必要に応じて修正して保存する。（ステップ１０６）。
【００３３】
図３は、本実施形態の相関演算リソース制御部１６の動作を示すアクティビティ図である。相関演算リソース制御部１６によるこの動作は図２のステップ１０５に対応する。図３を参照すると、最初に、相関演算リソース制御部１６はウィンドウに対して最低限の数（最低限リソース数）の相関演算リソースを確保する（ステップ２０１）。次に、相関演算リソース制御部１６は、ウィンドウ割り当て部１４から与えられたウィンドウ割り当て結果１ｃから、ウィンドウに要求される相関演算リソース数（所要リソース数）を算出する（ステップ２０２）。例えば所要リソース数はウィンドウ割り当て結果１ｃに示されたウィンドウの時間幅から算出してもよい。
【００３４】
続いて、相関演算リソース制御部１６は、所要リソース数が、既に確保した最低限リソース数より多いか否か判定する（ステップ２０３）。所要リソース数が最低限リソース数以下であれば、相関演算リソース制御部１６はウィンドウの相関演算リソース数を既に確保した数に確定して処理を終了する（ステップ２０４）。
【００３５】
所要リソース数が最低限リソース数より多ければ、相関演算リソース制御部１６は次にフェージング周波数が所定の閾値以上か否か判定する（ステップ２０５）。フェージング周波数が閾値より小さければ遅延プロファイルの変動が遅いので、相関演算リソースを時分割で使用できる。それ故、相関演算リソース制御部１６はウィンドウの相関演算リソース数を確定して処理を終了する（ステップ２０４）。
【００３６】
フェージング周波数が閾値以上であれば遅延プロファイルの変動が早いことを意味する。そこで相関演算リソース制御部１６は次に共有リソースがあるか否か判定する（ステップ２０６）。共有リソースが無ければ、相関演算リソース制御部１６はウィンドウの相関演算リソース数を確定して処理を終了する（ステップ２０４）。
【００３７】
共有リソースがあれば、相関演算リソース制御部１６は次にウィンドウに共有リソースを確保してから（ステップ２０７）、ウィンドウの相関演算リソース数を確定して処理を終了する（ステップ２０４）。
【００３８】
図４は、本実施形態の受信装置による相関演算リソースの割り当ての様子の一例を示す図である。本実施形態の受信装置は、図４中の相関演算リソース群４ａと相関演算リソース群４ｂの合計に相当するだけの相関演算リソースを備えているものとする。また、ここでは最低限リソース数が２個の場合を例として説明する。
【００３９】
Ｗｉｎ＃０〜Ｗｉｎ＃ｎ−１というｎ個のウィンドウの各々に、最低限リソース数である２個ずつの相関演算リソースが固定的に割り当てられている。各ウィンドウに最低限リソース数の相関演算リソースを確保するのに相関演算リソース群４ａが用いられている。そして、さらに各ウィンドウには呼のフェージング周波数に応じて変化する数の相関演算リソースが追加で割り当てられる。例えば、Ｗｉｎ＃０には４個の相関演算リソースが追加されている。また、Ｗｉｎ＃１には２個の相関演算リソースが追加されている。図４と図５を比べてみると、図５では必要であった相関演算リソース群４ｃの分が図４では不要となっている。
【００４０】
以上説明したように本実施形態によれば、フィンガー部１２（フェージング周波数推定部）が各呼のフェージング周波数を推定し、相関演算リソース制御部１６が、各呼のウィンドウに割り当てる相関演算リソースの数を、フェージング周波数に応じて動的に制御するので、高速フェージングに対応可能としつつ装置全体として必要な相関演算リソースを削減することができる。また、その結果として受信装置のコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施形態の受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の受信装置の各部の連携動作を示すシーケンス図である。
【図３】本実施形態の相関演算リソース制御部の動作を示すアクティビティ図である。
【図４】本実施形態の受信装置による相関演算リソースの割り当ての様子の一例を示す図である。
【図５】相関演算リソースの割り当ての様子の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１    サーチャー部
１２    フィンガー部
１３    遅延プロファイル生成部
１４    ウィンドウ割り当て部
１５    パス検出処理部
１６    相関演算リソース制御部
１ａ    入力信号
１ｂ    遅延プロファイル
１ｃ    ウィンドウ割り当て結果
１ｄ    パス情報
１ｅ    フェージング周波数
１ｆ、１ｇ    ウィンドウリソース情報
４ａ〜４ｃ    相関演算リソース群
１０１〜１０６、２０１〜２０７    ステップ
【図１】
2008205912.tif 000003
【図２】
2008205912.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008205912.tif 000006
【図５】
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