(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイロットシンボルおよび受信データの復調回路であって、復調後の１つのパイロットシンボルの位相のずれに応じて、このパイロットシンボル自身の位相を補正した瞬時パイロットシンボル値、および、復調後の複数のパイロットシンボルで平均化した位相のずれに応じて、前記瞬時パイロットシンボル値に対応する同じパイロットシンボルの位相を補正したパイロットシンボル値を出力する少なくとも２つのフィンガーと、前記瞬時パイロットシンボル値と前記パイロットシンボル値との間の直線距離ないしはマンハッタン距離、或いは、これらの直線距離およびマンハッタン距離以外の前記瞬時パイロットシンボル値と前記パイロットシンボル値とを入力とする関数により計算される値（距離）に基づいて、各々の前記フィンガーから出力される復調後の受信データに対応する重み係数を生成する重み係数生成回路と、この重み係数生成回路から出力される重み係数を用いて、各々の前記フィンガーから出力される復調後の受信データを重み付けして合成する合成回路とを備えることを特徴とするＲＡＫＥ合成回路。
【請求項２】
前記重み係数生成回路は、関数式ないしはＬＵＴを用いて、前記直線距離ないしは前記マンハッタン距離、或いは前記関数により計算される値（距離）から前記重み係数を生成することを特徴とする請求項１に記載のＲＡＫＥ合成回路。
【請求項３】
前記重み係数は、前記直線距離ないしは前記マンハッタン距離、或いは前記関数により計算される値（距離）の逆比であることを特徴とする請求項１または２に記載のＲＡＫＥ合成回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スペクトル拡散方式を利用した移動通信システムで用いられるＲＡＫＥ合成回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スペクトル拡散方式を利用した移動通信システムでは、異なる通信路（パス）を経て受信した複数の受信データをフィンガーと呼ばれる回路で復調し、これらの受信データを合成して通信品質を向上させるＲＡＫＥ受信方式という手法が用いられている。ＲＡＫＥ受信方式では、合成の際に、各フィンガーからの出力信号に何らかの方法で重み付けが行われている。一般的には、受信データのパワーに基づいて重み付けが行われる場合が多い。
【０００３】
図６は、従来のＲＡＫＥ合成回路の一例の構成概略図である。
同図に示すＲＡＫＥ合成回路５０は、受信データを復調する３つのフィンガー（Ｆｉｇｅｒ０，Ｆｉｇｅｒ１，Ｆｉｇｅｒ２）５２ａ，５２ｂ，５２ｃと、これら３つのフィンガー５２ａ，５２ｂ，５２ｃに各々対応して設けられた３つの乗算器５４ａ，５４ｂ，５４ｃと、これら３つの乗算器５４ａ，５４ｂ，５４ｃからの出力信号を加算する加算器５６とを備えている。
【０００４】
図示例のＲＡＫＥ合成回路５０では、各パスの受信データは、各々のフィンガー５２ａ，５２ｂ，５２ｃにより復調される。前述のように、復調後の各パスの受信データには、各々対応する乗算器５４ａ，５４ｂ，５４ｃにより、受信データのパワーに基づいて生成された重み係数Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２が乗算されて重み付けされ、その後、加算器５６により加算されて合成され、信号ＳＹＭＯＵＴとして出力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、受信データのパワーに基づいて重み付けを行う場合、受信データの中にランダムノイズ成分や干渉成分等が含まれる場合があるので、正確に期待される信号成分の比で合成されるとは限らない。また、フェージング等の影響により受信データ自体の位相が回転している可能性もある。一般的には、パイロットシンボルを用いて位相のずれを推定し、これに応じて受信データを補正する処理が施されるが、この際、その推定値自体に誤差が生じる可能性もある。
【０００６】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、位相誤差や受信レベルの劣化等を考慮して各パスの受信データに重み付けを行うことができるＲＡＫＥ合成回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、パイロットシンボルおよび受信データの復調回路であって、復調後の１つのパイロットシンボルの位相のずれに応じて、このパイロットシンボル自身の位相を補正した瞬時パイロットシンボル値、および、復調後の複数のパイロットシンボルで平均化した位相のずれに応じて、前記瞬時パイロットシンボル値に対応する同じパイロットシンボルの位相を補正したパイロットシンボル値を出力する少なくとも２つのフィンガーと、前記瞬時パイロットシンボル値と前記パイロットシンボル値との間の直線距離ないしはマンハッタン距離、或いは、これらの直線距離およびマンハッタン距離以外の前記瞬時パイロットシンボル値と前記パイロットシンボル値とを入力とする関数により計算される値（距離）に基づいて、各々の前記フィンガーから出力される復調後の受信データに対応する重み係数を生成する重み係数生成回路と、この重み係数生成回路から出力される重み係数を用いて、各々の前記フィンガーから出力される復調後の受信データを重み付けして合成する合成回路とを備えることを特徴とするＲＡＫＥ合成回路を提供するものである。
【０００８】
ここで、前記重み係数生成回路は、関数式ないしはＬＵＴを用いて、前記直線距離ないしは前記マンハッタン距離、或いは前記関数により計算される値（距離）から前記重み係数を生成するのが好ましい。
また、前記重み係数は、前記直線距離ないしは前記マンハッタン距離、或いは前記関数により計算される値（距離）の逆比であるのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、添付の図面に示す好適実施例に基づいて、本発明のＲＡＫＥ合成回路を詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明のＲＡＫＥ合成回路の一実施例の構成概略図である。
同図に示すＲＡＫＥ合成回路１０は、パイロットシンボルに基づいて２つの受信データを重み付けして合成するもので、２つのフィンガー（ＦＩＮＧＥＲ０，ＦＩＮＧＥＲ１）１２ａ，１２ｂと、重み係数生成回路（Ｗｅｉｇｈｔ  ＧＥＮ）１４と、それぞれのフィンガー１２ａ，１２ｂに対応して設けられた２つの乗算器１６ａ，１６ｂと、加算器１８とを備えている。
【００１１】
図示例のＲＡＫＥ合成回路１０では、通信情報であるデータ列と共に、ビットパターンや位相が既知の複数種類のパイロットシンボルを受信し、このパイロットシンボルの既知の位相と実際に受信したパイロットシンボルの位相との間のずれを算出し、瞬時パイロットシンボル値（パイロットシンボルのパワーと等価）とこれに対応するパイロットシンボル値との差分に基づいて、各フィンガー１２ａ，１２ｂからの出力信号の重み付けを行う。
【００１２】
ここで、瞬時パイロットシンボル値とは、復調後の１つのパイロットシンボルでチャネル推定を行い、その位相のずれに応じて、このパイロットシンボル自身の位相を補正したものである。また、パイロットシンボル値とは、復調後の複数のパイロットシンボルを用いてチャネル推定を行い、複数のパイロットシンボルで平均化した位相のずれに応じて、瞬時パイロットシンボル値に対応する同じパイロットシンボルの位相を補正したものである。
【００１３】
図示例のＲＡＫＥ合成回路１０において、まず、フィンガー１２ａ，１２ｂは、パイロットシンボルおよび受信データの復調回路であって、フィンガー（ＦＩＮＧＥＲ０）１２ａに代表的に示すように、受信データの逆拡散回路（ＤａｔａＤｅｓｐ．）２０と、パイロットシンボルの逆拡散回路（Ｐｉｌｏｔ  Ｄｅｓｐ．）２２と、位相計算回路（ＣＯＳ／ＳＩＮ）２４と、平均化回路（ＡＶＥ）２６と、遅延回路（Ｄｅｌａｙ）２８と、３つの乗算器３０，３２ａ，３２ｂとを備えている。
【００１４】
ここで、受信データの逆拡散回路２０は受信データ（Ｄａｔａ  Ｃｈｉｐ）を逆拡散して復調するもので、復調された後の受信データは乗算器３２ｂへ供給される。同じように、パイロットシンボルの逆拡散回路２２は、パイロットシンボル（ＰＩＬＯＴ  Ｃｈｉｐ）を逆拡散して復調するもので、復調された後のパイロットシンボルは、位相計算回路２４、遅延回路２８および乗算器３０へ供給される。
【００１５】
続いて、位相計算回路２４は、復調後のパイロットシンボルの位相計算を行う。言い換えると、位相が既知のパイロットシンボルを、実際に受信した時の位相のずれ（差分）を計算するもので、その位相計算結果は、平均化回路２６および乗算器３０へ供給される。なお、位相計算回路２４から出力される位相計算結果は、位相角θの形式でもよいが、本実施例の場合には、ＣＯＳθ（コサイン）／ＳＩＮθ（サイン）の形式で出力される。
【００１６】
平均化回路２６は、複数のパイロットシンボルの位相計算結果の平均化を行うもので、平均化後の位相計算結果は乗算器３２ａ，３２ｂへ供給される。また、遅延回路２８は、前述のように、平均化回路２６が複数のパイロットシンボルの位相計算結果の平均化を行う間の時間、復調後のパイロットシンボルを遅延させて、平均化後の位相計算結果とのタイミングを調整するもので、その遅延出力信号は乗算器３２ａへ供給される。
【００１７】
図示例のフィンガー１２ａ，１２ｂでは、乗算器３０により、パイロットシンボルの逆拡散回路２２から供給される復調後のパイロットシンボルと位相計算回路２４から出力される復調後のパイロットシンボルの位相計算結果とが乗算され、復調後のパイロットシンボルの瞬時パイロットシンボル値（Ｉinst，Ｑinst）が算出される。フィンガー１２ａ，１２ｂから出力される瞬時パイロットシンボル値は共に重み係数生成回路１４へ供給される。
【００１８】
また、乗算器３２ａにより、遅延回路２８から出力される遅延出力信号と平均化回路２６から出力される平均化後の位相計算結果とが乗算され、遅延出力信号、すなわち、復調後にタイミング調整のために遅延されたパイロットシンボルの位相が補正され、そのパイロットシンボル値（Ｉdemod ，Ｑdemod ）が算出される。フィンガー１２ａ，１２ｂから出力されるパイロットシンボル値も共に重み係数生成回路１４へ供給される。
【００１９】
同じように、乗算器３２ｂにより、受信データの逆拡散回路２０から出力される復調後の受信データと平均化回路２６から出力される平均化後の位相計算結果とが乗算され、復調後の受信データの位相が補正される。フィンガー１２ａ，１２ｂから出力される補正後の復調後の受信データは、各々対応する乗算器１６ａ，１６ｂへ供給される。
【００２０】
続いて、ＲＡＫＥ合成回路１０において、重み係数生成回路１４は、パイロットシンボル値と瞬時パイロットシンボル値との差分に基づいて、各フィンガー１２ａ，１２ｂから出力される復調後の受信データに重み付けを行う重み係数Ｗ０，Ｗ１を生成するもので、それぞれの重み係数Ｗ０，Ｗ１は乗算器１６ａ，１６ｂに供給される。これにより、位相誤差、受信レベルの劣化等が補正された精度の高い最大比合成が実現可能である。
【００２１】
図１に示すＲＡＫＥ合成回路１０において、乗算器１６ａ，１６ｂおよび加算器１８は、各々のフィンガー１２ａ，１２ｂからの出力信号の合成回路を構成する。この合成回路では、乗算器１６ａ，１６ｂにより、フィンガー１２ａ，１２ｂから出力される復調後の受信データと重み係数生成回路１４から出力される重み係数Ｗ０，Ｗ１とが乗算されて重み付けされ、加算器１８により加算されて合成され、信号ＳＹＭＯＵＴとして出力される。
【００２２】
次に、重み係数生成回路１４について説明する。
【００２３】
まず、図２は、本発明に係る重み係数生成回路の一実施例の構成概略図である。同図に示す重み係数生成回路１４ａは、パイロットシンボル値と瞬時パイロットシンボル値との間の差分として直線距離を求め、その逆比を算出することにより重み係数Ｗ０，Ｗ１を生成するもので、各々のフィンガー１２ａ，１２ｂに対応して設けられた差分生成回路３４ａ，３４ｂと、逆比生成回路３６とを備えている。
【００２４】
ここで、差分生成回路３４ａ，３４ｂは、図３のグラフに示すように、例えば下記式（１）により、パイロットシンボル値と瞬時パイロットシンボル値との間の直線距離を算出するもので、その算出結果α、βは逆比生成回路３６へ供給される。ここで、算出結果α、βは、その値、すなわち、パイロットシンボル値と瞬時パイロットシンボル値との間のずれが大きいほど信頼性が低く、小さいほど信頼性が高いと判断することができる。
【００２５】
（Ｉdemod −Ｉinst）2 ＋（Ｑdemod −Ｑinst）2 …（式１）
【００２６】
また、逆比生成回路３６は、差分生成回路３４ａ，３４ｂから出力される算出結果α、βに基づいて、各々フィンガー１２ａ，１２ｂに対応する重み係数Ｗ０，Ｗ１を生成する。本実施例の場合、逆比生成回路３６は、例えば関数式等により、算出結果α、βから、その逆比β／（α＋β）、α／（α＋β）を算出する。これにより、信頼性の低いフィンガー１２ａの重みを低くし、信頼性の高いフィンガー１２ｂの重みを高くすることができる。なお、関数式の内容は何ら限定されない。
【００２７】
また、図４は、本発明に係る重み係数生成回路の別の実施例の構成概略図である。同図に示す重み係数生成回路１４ｂは、パイロットシンボル値と瞬時パイロットシンボル値との間のマンハッタン距離（差分）に基づいて、その逆比を算出することにより重み係数Ｗ０，Ｗ１を生成するもので、各々のフィンガー１２ａ，１２ｂに対応して設けられた差分生成回路３８ａ，３８ｂと、係数変換回路４０とを備えている。
【００２８】
ここで、差分生成回路３８ａ，３８ｂは、図５のグラフに示すように、例えば下記式（２）により、パイロットシンボル値と瞬時パイロットシンボル値との間の差分としてマンハッタン距離を算出するもので、その算出結果α’、β’は係数変換回路４０へ供給される。このように、直線距離ではなく、マンハッタン距離を算出することにより、計算を簡略化することができ、ハードウェアコストを削減することができる。
【００２９】
ＡＢＳ（Ｉdemod −Ｉinst）＋ＡＢＳ（Ｑdemod −Ｑinst）…（式２）
【００３０】
また、係数変換回路４０は、差分生成回路３８ａ，３８ｂから出力される算出結果α’、β’を、各々フィンガー１２ａ，１２ｂに対応する重み係数Ｗ０，Ｗ１に変換する。本実施例の場合、係数変換回路４０は、関数式等により重み係数Ｗ０，Ｗ１を算出するのではなく、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いて、算出結果α’、β’に対応する重み係数Ｗ０，Ｗ１変換する。なお、ＬＵＴの内容（重み付けの方法）は何ら限定されない。
【００３１】
重み係数生成回路１４ａ，１４ｂでは、複数の関数式やＬＵＴを用意しておき、例えば回路動作を制御するＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等で動作するソフトウェアの制御により、必要に応じて関数式やＬＵＴの内容を随時変更することも可能である。これにより、例えば電波状況に応じて各パスの重み付けを行うこともできる。例えば、ある一定レベルに達しないパスの重み係数を０にすれば、ＲＡＫＥ合成時に不要な演算が行われず、低消費電力化が図れる。
【００３２】
なお、図１に示すＲＡＫＥ合成回路１０では、フィンガーの個数を２個としたが、これに限定されず、必要に応じてフィンガーの個数を決めればよい。また、図２および図４に示す重み係数生成回路１４ａ，１４ｂでは、逆比生成回路３６および係数変換回路４０として、それぞれ関数式およびＬＵＴを例示したが、これとは逆に、重み係数生成回路１４ａで係数変換回路４０を使用し、重み係数生成回路１４ｂで逆比生成回路３６を使用してもよい。
【００３３】
また、パイロットシンボル値と瞬時パイロットシンボル値との間の差分の算出手段として、上記実施例では、直線距離およびマンハッタン距離を例示したが、これも限定されず、これら以外の手段で差分を算出するようにしてもよい。また、差分生成回路３４ａ，３４ｂ，３８ａ，３８ｂの具体的な回路構成についても何ら限定されず、同一機能を実現するものであれば、どのような回路構成であってもよい。
【００３４】
本発明のＲＡＫＥ合成回路は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明のＲＡＫＥ合成回路について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳細に説明した様に、本発明のＲＡＫＥ合成回路は、瞬時パイロットシンボル値およびパイロットシンボル値を算出し、これらの瞬時パイロットシンボル値とパイロットシンボル値との差分に基づいて重み係数を生成し、この重み係数を用いて、各々のフィンガーから出力される復調後の受信データを重み付けして合成するようにしたものである。
これにより、本発明のＲＡＫＥ合成回路によれば、位相誤差や受信レベルの劣化等を考慮して各パスの受信データに重み付けを行うことができ、より正確に各パスの受信データを合成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のＲＡＫＥ合成回路の一実施例の構成概略図である。
【図２】  重み係数生成回路の一実施例の構成概略図である。
【図３】  パイロットシンボル値と瞬時パイロットシンボル値との間の関係を表す一実施例のグラフである。
【図４】  重み係数生成回路の別の実施例の構成概略図である。
【図５】  パイロットシンボル値と瞬時パイロットシンボル値との間の関係を表す別の実施例のグラフである。
【図６】  従来のＲＡＫＥ合成回路の一例の構成概略図である。
【符号の説明】
１０，５０  ＲＡＫＥ合成回路
１２ａ，１２ｂ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ  フィンガー
１４，１４ａ，１４ｂ  重み係数生成回路
１６ａ，１６ｂ，３０，３２ａ，３２ｂ，５４ａ，５４ｂ，５４ｃ  乗算器
１８，５６  加算器
２０  受信データの逆拡散回路
２２  パイロットシンボルの逆拡散回路
２４  位相計算回路
２６  平均化回路
２８  遅延回路
３４ａ，３４ｂ  差分生成回路
３６  逆比生成回路
３４ａ，３４ｂ，３８ａ，３８ｂ  差分生成回路
３６  逆比生成回路
４０  係数変換回路
【図１】
0004354629.tif 000002
【図２】
0004354629.tif 000003
【図３】
0004354629.tif 000004
【図４】
0004354629.tif 000005
【図５】
0004354629.tif 000006
【図６】
0004354629.tif 000007