(57)【要約】【課題】フィンガーの割り当てにおいて、リソースを有効に利用しながら受信特性を向上可能とするＣＤＭＡ受信装置を提供する。【解決手段】遅延プロファイル生成部（１０４）において、時間範囲を区切って複数の遅延プロファイル（１０５−１〜１０５−Ｊ）を生成し、パス検出部（１０６−１〜１０６−Ｊ）において、これら複数の遅延プロファイル（１０５−１〜１０５−Ｊ）からパスを検出し、遅延スプレッド計算部（１０９−１〜１０９−Ｊ）において、検出したパスをもとに遅延スプレッドを計算し、フィンガー割り当て数計算部（１１１）において、検出パス数と遅延スプレッドを基にフィンガー割り当て数を計算し、フィンガー割り当て部（１１３−１〜１１３−Ｊ）は、フィンガー割り当て数計算部（１１１）で計算されたフィンガー割り当て数に基づき検出パスに対してフィンガーの割当を行う。【選択図】図１
2009089321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パス検出範囲に対応して検出されたパスの遅延スプレッドを求める遅延スプレッド計算手段と、
前記遅延スプレッドと検出されたパスの数に基づき、フィンガー割り当て数を算出するフィンガー数割り当て計算手段と、
を含む、ことを特徴とするＣＤＭＡ受信装置。
【請求項２】
パス検出範囲に対応して遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成手段と、
前記遅延プロファイルからパスを検出するパス検出手段と、
前記フィンガー割り当て計算手段で計算されたフィンガー割り当て数に基づき、検出パスに対してフィンガーの割り当てを行うフィンガー割り当て手段と、
をさらに備えている、ことを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ受信装置。
【請求項３】
パス検出範囲に対応して時間方向と角度方向の相関電力値分布を合成した２次元プロファイルを生成する２次元プロファイル生成手段と、
前記２次元プロファイルからパスを検出するパス検出手段と、
パス検出範囲に対応して検出されたパスの角度スプレッドを求める角度スプレッド手段と、
をさらに備え、
前記フィンガー数割り当て計算手段は、前記遅延スプレッド計算手段で求めた前記遅延スプレッドに加え、前記角度スプレッドと、検出されたパスの数により、フィンガー割り当て数を算出する、ことを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ受信装置。
【請求項４】
前記フィンガー数割り当て計算手段は、フィンガー割り当て数を通信対象のユーザ毎に計算するか、
フィンガー数を装置全体で管理しユーザ間でフィンガー割り当て数を計算する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＣＤＭＡ受信装置。
【請求項５】
パス検出範囲に対応して検出されたパスの遅延スプレッドを求める遅延スプレッド計算工程と、
前記遅延スプレッドと検出されたパスの数に基づき、フィンガー割り当て数を算出するフィンガー数割り当て計算工程と、
を含む、ことを特徴とするＣＤＭＡ受信方法。
【請求項６】
パス検出範囲に対応して遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成工程と、
前記遅延プロファイルからパスを検出するパス検出工程と、
前記フィンガー割り当て数計算工程で計算されたフィンガー割り当て数に基づき、検出パスに対してフィンガーの割り当てを行うフィンガー割り当て工程と、
を含む、ことを特徴とする請求項５記載のＣＤＭＡ受信方法。
【請求項７】
パス検出範囲に対応して時間方向と角度方向の相関電力値分布を合成した２次元プロファイルを生成する２次元プロファイル生成工程と、
前記２次元プロファイルからパスを検出するパス検出工程と、
パス検出範囲に対応して検出されたパスの角度スプレッドを求める工程と、
をさらに含み、
前記フィンガー数割り当て計算工程では、前記遅延スプレッドと前記角度スプレッドと検出されたパスの数により、フィンガー割り当て数を算出する、ことを特徴とする請求項５記載のＣＤＭＡ受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤＭＡ(code division multiple access；符号分割多元接続)通信方式による受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ通信方式による受信装置は、受信信号と既知符号系列との相関値から遅延プロファイルを生成、遅延プロファイル上のピークをパスとして検出することで受信信号の同期タイミングを求め、受信信号の復調を行う。受信信号のＲＡＫＥ合成時に用いるフィンガーに割り当てるパスを選択するため、例えば特許文献１（特開平１０−３３６０７２号公報）等に記載されているように、パスレベルをパスレベル閾値と比較し、閾値以上のレベルを持つパスのみを選択する。
【０００３】
このとき、フィンガー数を多く割り当てれば、ＲＡＫＥ合成による復調を良好に行うことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３３６０７２号公報
【特許文献２】特開２００１−３６４５１号公報
【非特許文献１】（青山、吉田、後川、「アンテナ合成遅延プロファイル利用型ＣＤＭＡパスサーチ方式の提案」、電子情報通信学会 信学技報 ＲＣＳ９９−６７、１９９９年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、フィンガー数は、通常、ＣＤＭＡ受信装置のハードウェア容量から決定されるため有限である。
【０００６】
従来のＣＤＭＡ受信装置では、受信信号から生成される遅延プロファイル上のピークを単にレベルが大きい順にパスとして検出し、伝搬環境を考慮せずにフィンガーを割り当てていた。このため、フィンガーを必要以上に割り当てることによるハードウェアリソースの浪費や、十分な数のフィンガーを割り当てられないことによる受信特性の劣化を招いていた。
【０００７】
伝搬環境により受信信号のパスの分布は異なり、特に都市部では、障害物によりパスの伝搬経路が多数存在する。
【０００８】
非特許文献１（青山、吉田、後川、「アンテナ合成遅延プロファイル利用型ＣＤＭＡパスサーチ方式の提案」、電子情報通信学会 信学技報 ＲＣＳ９９−６７、１９９９年）では、都市部の伝播環境下において多数のパス群が８ｃｈｉｐ（チップ）の範囲で到来する一方で、１ｃｈｉｐ程度の広がりしか持たない単一パスと見られるパスも到来していることが示されている。
【０００９】
このような場合において、時間的に広がったパス群に対して、十分な数のフィンガーを割り当てることができなければ、ＲＡＫＥ合成における復調精度を低下させ、受信品質の劣化につながる。
【００１０】
一方、単一パスに対しては、フィンガーを１つ割り当てれば十分である。
【００１１】
このように、パス分布状態に応じてフィンガーを割り当てることができれば、有限なフィンガーを無駄にすることなく割り当てることが可能であり、受信特性の向上につながる。
【００１２】
本発明の目的は、フィンガーの割り当てにおいて、リソースを有効に利用しながら受信特性を向上可能とする装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願で開示される発明は、前記課題を解決するため、概略以下の構成とされる。
【００１４】
本発明の１つの側面（アスペクト）によれば、パス検出範囲に対応して検出されたパスの遅延スプレッドを求める遅延スプレッド計算手段と、
前記遅延スプレッドと検出されたパスの数に基づき、フィンガー割り当て数を算出するフィンガー数割り当て計算手段と、
を含むＣＤＭＡ受信装置が提供される。
【００１５】
本発明においては、パス検出範囲に対応して遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成手段と、
前記遅延プロファイルからパスを検出するパス検出手段と、
前記フィンガー割り当て計算手段で計算されたフィンガー割り当て数に基づき、検出パスに対してフィンガーの割り当てを行うフィンガー割り当て手段と、
をさらに備えている。
【００１６】
本発明においては、パス検出範囲に対応して時間方向と角度方向の相関電力値分布を合成した２次元プロファイルを生成する２次元プロファイル生成手段と、
前記２次元プロファイルからパスを検出するパス検出手段と、
パス検出範囲に対応して検出されたパスの角度スプレッドを求める角度スプレッド手段と、をさらに備え、
前記フィンガー数割り当て計算手段は、前記遅延スプレッド計算手段で求めた前記遅延スプレッドに加え、前記角度スプレッドと、検出されたパスの数により、フィンガー割り当て数を算出する構成としてもよい。
【００１７】
本発明の他の側面（アスペクト）によれば、パス検出範囲に対応して検出されたパスの遅延スプレッドを求める遅延スプレッド計算工程と、
前記遅延スプレッドと検出されたパスの数に基づき、フィンガー割り当て数を算出するフィンガー数割り当て計算工程と、を含む、ＣＤＭＡ受信方法が提供される。
【００１８】
本発明において、パス検出範囲に対応して遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成工程と、
前記遅延プロファイルからパスを検出するパス検出工程と、
前記フィンガー割り当て数計算工程で計算されたフィンガー割り当て数に基づき、検出パスに対してフィンガーの割り当てを行うフィンガー割り当て工程と、
を含むようにしてもよい。
【００１９】
本発明においては、パス検出範囲に対応して時間方向と角度方向の相関電力値分布を合成した２次元プロファイルを生成する２次元プロファイル生成工程と、
前記２次元プロファイルからパスを検出するパス検出工程と、
パス検出範囲に対応して検出されたパスの角度スプレッドを求める工程と、
をさらに含み、
前記フィンガー数割り当て計算工程では、前記遅延スプレッドと前記角度スプレッドと検出されたパスの数により、フィンガー割り当て数を算出するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、パスの分布状態に応じた最適なフィンガー割り当てを行うことにより、ハードウェアリソースを有効に利用しながら受信特性を向上させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施形態について以下に説明する。図１は、本発明の一実施形態の構成を示す図である。図３は、図１の本発明の一実施形態の方法を説明する流れ図である。本発明において、遅延プロファイル生成部（１０４）において、時間範囲を区切って複数の遅延プロファイル（１０５−１〜１０５−Ｊ）を生成する(図３のステップＳ１)。
【００２２】
パス検出部（１０６−１〜１０６−Ｊ）において、これら複数の遅延プロファイル（１０５−１〜１０５−Ｊ）からパスを検出する(図３のステップＳ２)。
【００２３】
遅延スプレッド計算部（１０９−１〜１０９−Ｊ）において、検出したパスをもとに遅延スプレッドを計算する(図３のステップＳ３)。
【００２４】
フィンガー割り当て数計算部（１１１）において、検出パス数と遅延スプレッドを基にフィンガー割り当て数を計算する(図３のステップＳ４)。
【００２５】
フィンガー割り当て部（１１３−１〜１１３−Ｊ）は、フィンガー割り当て数計算部１１１で計算されたフィンガー割り当て数に基づき、検出パスに対してフィンガーの割当を行う（図３のステップＳ５）。
【００２６】
あるいは、
２次元プロファイル生成部（図４の２０４）において、２次元プロファイルを生成し（図５のステップＳ１１）、
パス検出部（２０６−１〜２０６−Ｊ）において、これら複数の２次元プロファイル（２０５−１〜２０５−Ｊ）からパスを検出し(図５のステップＳ１２)、
角度スプレッド計算部（図４の２０９−１〜２０９−Ｊ）において、検出パスの到来角度とレベル（２０８−１−１〜２０８−Ｊ−ｎ）から、角度スプレッド（２１０−１〜２１０−Ｊ）を計算し（図５のステップＳ１３）、
遅延スプレッド計算部（２１１−１〜２１１−Ｊ）において、検出パスのタイミングとレベル（２０８−１−１〜２０８−Ｊ−ｎ）から遅延スプレッド（２１２−１〜２１２−Ｊ）を計算し（図５のステップＳ１４）、
フィンガー割り当て数計算部（２１３）において、検出パス数と角度スプレッドと遅延スプレッドを基にフィンガー割り当て数を計算し(図５のステップＳ１５)、
フィンガー割り当て部（２１５−１〜２１５−Ｊ）は、フィンガー割り当て数計算部（２１３）で計算されたフィンガー割り当て数に基づき、検出パスに対してフィンガーの割当を行う（図５のステップＳ１６）。以下実施例に即して詳細に説明する。
【実施例】
【００２７】
本実施例のＣＤＭＡ受信装置は、
（ａ）信号を受信するアンテナ部１００、
（ｂ）アナログ無線信号をデジタルベースバンド信号に変換する無線受信部１０２、
（ｃ）遅延プロファイルをＪ個（Ｊは自然数）のパス検出範囲に区切って生成する遅延プロファイル生成部１０４、
（ｄ）Ｊ個の遅延プロファイル上のピークをパスとして検出するパス検出部１０６−１〜１０６−Ｊ、
（ｅ）検出されたパスの遅延スプレッドを計算する遅延スプレッド計算部１０９−１〜１０９−Ｊ、
（ｆ）検出パス数と遅延スプレッドを基にフィンガー割り当て数を計算するフィンガー割り当て数計算部１１１、
（ｇ）検出パスに対してフィンガーを割り当てるフィンガー割り当て部１１３−１〜１１３−Ｊ、
（ｈ）割り当てられたフィンガーを用いて逆拡散復調処理を行う復調処理部１１５
を備えている。
【００２８】
遅延スプレッド計算部１０９−１〜１０９−Ｊは、パスタイミングおよびパスレベル１０８−１−１〜１０８−Ｊ−ｎから遅延スプレッドを計算する。
【００２９】
遅延スプレッド（στ）は、各パスのタイミングとレベルを基に計算される遅延プロファイル上のパスの時間的な分散（遅延量が平均からどのくらいの広がりをもっているか）を示す指標であり、式（１）により計算される。
2009089321.tif 000003
【００３０】
ここで、ｉはパス番号、Ｐｉはｉ番目のパスのパスレベル、τｉはｉ番目のパスのパスタイミングを表し、パス数はＮである。
【００３１】
式（１）の
2009089321.tif 000004
は平均パスタイミングを表し、
2009089321.tif 000005
のように計算される。
【００３２】
遅延スプレッド（στ）は、同じようなレベルを持つパスが互いに離れて存在する場合には大きく、同じようなタイミングにパスが集中して存在する場合は小さくなる。
【００３３】
フィンガー割り当て数計算部１１１は、予め設定された、遅延スプレッドと検出パス数に対するフィンガー割り当て重み付け係数の参照テーブルを基に、検出パス数１０７−１〜１０７−Ｊと、遅延スプレッド１１０−１〜１１０−Ｊに対応したフィンガー割り当て数１１２−１〜１１２−Ｊを決定し、フィンガー割り当て部１１３−１〜１１３−Ｊに対して出力する。このとき、検出パス数が多いほど、フィンガー数を多く割り当てる必要がある。
【００３４】
また、遅延スプレッド（στ）が大きい場合、パスが時間的に分散して到来していると考えられるため、フィンガー数を多く割り当てる必要がある。
【００３５】
したがって、検出パス数と遅延スプレッドを用いて、検出パス範囲毎に、フィンガー割り当て重み付け係数を決定し、フィンガー割り当て数の計算を行う。
【００３６】
例えば、表１のような参照テーブルを用いてフィンガー割り当て重み付け係数を決定することができる。
【００３７】
【表１】
2009089321.tif 000006
【００３８】
このとき、フィンガー総数に各重み付け係数と重み付け係数合計の比を掛け合わせることでフィンガー割り当て数を求めることができる。フィンガー総数とは、ハードウェア容量から決まるユーザ毎に割り当て可能なフィンガー数のことを指す。フィンガー割り当て数はフィンガー割り当て優先度から、式（３）のように計算する。
【００３９】
2009089321.tif 000007
・・・式（３）
【００４０】
フィンガー割り当て重み係数の合計は、すべてのパス検出範囲に対するフィンガー割り当て重み係数を足し合わせた値となる。
【００４１】
フィンガー割り当て重み付け係数が大きいほどフィンガー割り当て数が多くなる。
【００４２】
図３は、本発明の第１の実施例の動作を説明する流れ図である。図１、図３を参照して、本発明の第１の実施例の動作について説明する。
【００４３】
アンテナ部１００で受信されたアナログ無線信号１０１は、無線受信部１０２によってデジタルベースバンド信号１０３に変換され、遅延プロファイル生成部１０４と復調処理部１１５に対して出力される。
【００４４】
遅延プロファイル生成部１０４は、デジタルベースバンド信号１０３に対して既知の符号系列と乗算し、予め設定されたＪ個のパス検出範囲毎に相関電力値を計算することで遅延プロファイル１０５−１〜１０５−Ｊを求める（ステップＳ１）。
【００４５】
パス検出部１０６−１〜１０６−Ｊは遅延プロファイル上において、レベルが予め設定されたパス検出閾値以上のピークを、最大レベルのものから順に、ｎ個選択してパスとして検出し（ステップＳ２）、フィンガー割り当て数計算部１１１に対して、検出パス数１０７−１〜１０７−Ｊを、遅延スプレッド計算部１０９−１〜１０９−Ｊとフィンガー割り当て部１１３−１〜１１３−Ｊに対して、検出パスのタイミング情報およびレベル情報１０８−１−１〜１０８−Ｊ−ｎを出力する。このとき、ｎは、自然数で、パス検出範囲毎に同じ、もしくは異なる値となる。また、パス検出閾値は、遅延プロファイルの平均値に予め設定された係数を掛けた値、もしくは、最大ピークレベルに１以下の予め設定された係数を掛けた値などが用いられる。
【００４６】
遅延スプレッド計算部１０９−１〜１０９−Ｊは、検出パスのタイミングとレベル１０８−１−１〜１０８−Ｊ−ｎから式１と式２を用いて遅延スプレッド１１０−１〜１１０−Ｊを計算し（ステップＳ３）、フィンガー割り当て数計算部１１１に対して出力する。
【００４７】
以下、図２に示したような、パス検出例について説明する。
【００４８】
パス検出範囲１では２個の同じようなレベルのパスが時間的に分散して到来している。
【００４９】
パス検出範囲２では、１０個の同じようなレベルのパスが時間的に集中して到来している。
【００５０】
パス検出範囲３では、４個のパスが検出されているが、実際に到来しているパスは１個のみであり、到来パスのサイドローブをパスとして誤検出しているものが３個あることが分かる。
【００５１】
パス検出範囲４ではパス検出閾値以上のレベルを持つピークは１つもないため、パスは検出されない。
【００５２】
パス検出範囲５では５個のパス群が２組時間的に離れて到来している。
【００５３】
表２にパス検出例のパスタイミングとパスレベルから計算した遅延スプレッドと検出パス数を示す。
【００５４】
【表２】
2009089321.tif 000008
【００５５】
フィンガー割り当て数計算部１１１は、遅延スプレッド１１０−１〜１１０−Ｊと検出パス数１０７−１〜１０７−Ｊから、パス検出範囲毎にフィンガー割り当て数を求める（ステップＳ４）。
【００５６】
図２のパス検出例において、例えばフィンガー総数を１２とすると、フィンガー割り当て数は、式（３）からパス検出範囲毎に表３のように計算される。
【００５７】
【表３】
2009089321.tif 000009
【００５８】
このとき、フィンガー総数やフィンガー割り当て重み付け係数の値によっては計算したフィンガー割り当て数に端数が生じる場合があるが、その場合は切り下げて余ったフィンガーを重み付け係数が大きいパス検出範囲に割り当てるなどしてすべて割り当てられるようにする。
【００５９】
フィンガー割り当て部１１３−１〜１１３−Ｊは、Ｊ個のパス検出範囲毎に、フィンガー割り当て数１１２−１〜１１２−Ｊを用いて検出されたパスをフィンガーに割り当て（ステップＳ５）、フィンガーに割り当てたパスタイミング１１４−１−１〜１１４−Ｊ―ｍを復調処理部１１５に対して出力する。
【００６０】
パス検出範囲内の検出パス数がフィンガー割り当て数１１２−１〜１１２−Ｊ以下の場合、フィンガー割り当て部１１３−１〜１１３−Ｊは、検出パス数分のみフィンガーを割り当て、残りのフィンガーについては無効フィンガーとする。
【００６１】
逆に、フィンガー割り当て数１１２−１〜１１２−Ｊが検出パス数より少ない場合、フィンガー割り当て部１１３−１〜１１３−Ｊは、パス検出範囲内でレベルが高いパスから順に、フィンガー割り当て数分のみフィンガーを割り当てる。
【００６２】
したがって、パス検出範囲毎にフィンガーに割り当てられるパス数ｍは自然数でｎ以下の値であり、パス検出範囲毎に同じ、もしくは異なる値となる。
【００６３】
表４にパス検出例におけるフィンガー割り当て例を示す。
【００６４】
【表４】
2009089321.tif 000010
【００６５】
パス検出範囲１ではすべてのパスがフィンガーに割り当てられる。
【００６６】
パス検出範囲２では１０個の検出パス中４個がフィンガーに割り当てられる。
【００６７】
パス検出範囲３では４個の検出パス中１個がフィンガーに割り当てられるが、割り当てられない３個はサイドローブを誤検出したパスと考えられるため、割り当てる必要がない。
【００６８】
パス検出範囲５では１０個の検出パス中５個がフィンガーに割り当てられ、２つに分かれたパス群からそれぞれ４個と２個のパスが割り当てられる。
【００６９】
復調処理部１１５は、フィンガーに割り当てられたパスタイミング１１４−１−１〜１１４−Ｊ―ｍを受信信号の同期タイミングとして用いて、受信信号のデジタルベースバンド信号１０３に対して逆拡散処理やＲＡＫＥ合成、復号処理などの復調処理を行う。
【００７０】
このようにして、有限なフィンガーをパス分布状態に応じて最適に割り当てることが可能であるため、従来のＣＤＭＡ受信装置と比べて受信精度を向上させることができる。
【００７１】
本実施例では、パス検出範囲毎に検出されたパスの遅延スプレッドと、パス数により割り当てるフィンガー数を計算するため、伝搬環境に応じた最適なフィンガー割り当てを行うことができ、受信特性を向上させることができる。
【００７２】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。第２の実施例によれば、遅延スプレッド、角度スプレッド、検出パス数からフィンガー割り当て数を計算することにより、パス分布状態に応じた最適なフィンガー割り当てを行うことができるアレーアンテナを用いたＣＤＭＡ受信装置が提供される。
【００７３】
特許文献２（特開２００１−３６４５１号公報）に記載されているような、アレーアンテナを用いたＣＤＭＡ受信装置では、受信信号と既知符号系列との相関値に対してアンテナ係数を乗算することにより、時間方向に加えて、角度方向の相関電力値分布を生成することができる。
【００７４】
このような角度方向の相関電力値分布を、「角度プロファイル」と呼び、時間方向と角度方向の相関電力値分布を合成したものを、「２次元プロファイル」と呼ぶ。
【００７５】
２次元プロファイルからパスを検出することにより、受信信号の同期タイミングに加えて、到来方向についても推定することができる。
【００７６】
しかしながら、特許文献２では、相関ピーク検出部において２次元プロファイル上のピークを単にレベルが大きい順にパスとして検出し、伝搬環境を考慮することなく、フィンガーを割り当てている。このため、フィンガーを必要以上に割り当てることによるハードウェアリソースの浪費や、逆に十分な数のフィンガーを割り当てられないことによる受信特性の劣化を招く場合がある。
【００７７】
図４は、本発明の第２の実施例の構成を示す図である。本発明の第２の実施例の構成は図１に示した前記第１の実施例と比較して、以下の点が相違している。
【００７８】
（Ａ）アンテナ部を複数備えている。
【００７９】
（Ｂ）２次元プロファイル生成部２０４が遅延プロファイルではなく２次元プロファイルを生成する。
【００８０】
（Ｃ）角度スプレッド計算部２０９−１〜２０９−Ｊが追加されている。
【００８１】
（Ｄ）フィンガー割り当て数計算部２１３が遅延スプレッドとパス数に加えて角度スプレッドも使ってフィンガー割り当て数を計算する。
【００８２】
（Ｅ）復調処理部２１７が、アンテナ毎に受信されたデジタルベースバンド信号２０３−１〜２０３−Ｋに対して、アンテナ係数を乗算してビーム形成を行う。
【００８３】
（Ｆ）パス検出部２０６−１〜２０６−Ｊは、２次元プロファイルに対してパスを検出するため、パスのレベルとタイミングに加えて、到来角度情報も出力する。
【００８４】
角度スプレッド計算部２０９−１〜２０９−Ｊは、検出パスのレベルと到来角度から角度スプレッド２１０−１〜２１０−Ｊを計算する。
【００８５】
角度スプレッドとは、各パスの到来角度とレベルを基に計算される角度プロファイル上のパスの空間的な分散を示す指標であり、式（４）により計算される。
2009089321.tif 000011
・・・式（４）
ここで、ｉはパス番号、Ｐｉはｉ番目のパスのパスレベル、θｉはｉ番目のパスの到来角度を表し、パス数はＮである。さらに、
2009089321.tif 000012
は平均パス到来角を表し、
2009089321.tif 000013
・・・式（５）
のように計算される。
【００８６】
このように、角度スプレッドは同じようなレベルを持つパスが互いに空間的に離れて到来する場合は大きく、同じような角度にパスが集中して到来する場合は小さくなる。
【００８７】
フィンガー割り当て数計算部２１３は、予め設定された遅延スプレッド、角度スプレッド、検出パス数に対するフィンガー割り当て重み付け係数の参照テーブルを基に、検出パス数２０７−１〜２０７−Ｊ、角度スプレッド２１０−１〜２１０−Ｊ、遅延スプレッド２１２−１〜２１２−Ｊに対応したフィンガー割り当て数２１４−１〜２１４−Ｊを決定し、フィンガー割り当て部２１５−１〜２１５−Ｊに対して出力する。
【００８８】
このとき、角度スプレッドが大きければ、パスが角度的に分散して到来していると考えられるため、フィンガー数を多く割り当てる必要がある。したがって、検出パス数、遅延スプレッド、角度スプレッドを用いて検出パス範囲毎にフィンガー割り当て重み付け係数を決定し、前記第１の実施例と同様にフィンガー割り当て数の計算を行う。
【００８９】
図５は、本発明の第２の実施例の動作を説明するための流れ図である。図４、図５を参照して、本発明の第２の実施例の動作を説明する。
【００９０】
Ｋ個のアンテナ部２００−１〜２００−Ｋで受信されたアナログ無線信号２０１−１〜２０１−Ｋは、無線受信部２０２によってデジタルベースバンド信号２０３−１〜２０３−Ｋに変換され、２次元プロファイル生成部２０４に対して出力される。
【００９１】
２次元プロファイル生成部２０４は、デジタルベースバンド信号２０３−１〜２０３−Ｋを既知の符号系列と乗算して予め設定されたＪ個のパス検出範囲毎に相関値を計算し、さらにアンテナ係数を乗算して電力値にすることで求められる時間方向と角度方向の相関電力値分布を合成したものを２次元プロファイル２０５−１〜２０５−Ｊとして出力する（ステップＳ１１）。このとき２次元プロファイルは、角度解像度毎に到来角度に対応したアンテナ係数を相関値に乗算してマルチビームを形成することにより求められる。
【００９２】
また、パス検出範囲は、時間と角度方向に定義される２次元プロファイル上の範囲となる。
【００９３】
パス検出部２０６−１〜２０６−Ｊは、２次元プロファイル上においてレベルが予め設定されたパス検出閾値以上のピークをレベルが最大のものから順にｎ個選択してパスとして検出し（ステップＳ１２）、フィンガー割り当て数計算部２１３に対して検出パス数２０７−１〜２０７−Ｊを、角度スプレッド計算部２０９−１〜２０９−Ｊ、遅延スプレッド計算部２１１−１〜２１１−Ｊ、フィンガー割り当て部２１５−１〜２１５−Ｊに対して、検出パスの到来角度情報、タイミング情報およびレベル情報２０８−１−１〜２０８−Ｊ−ｎを出力する。このとき、ｎは自然数でパス検出範囲毎に同じ、もしくは異なる値となる。
【００９４】
角度スプレッド計算部２０９−１〜２０９−Ｊは、検出パスの到来角度とレベル２０８−１−１〜２０８−Ｊ−ｎから式（４）と式（５）を用いて角度スプレッド２１０−１〜２１０−Ｊを計算し（ステップＳ１３）、フィンガー割り当て数計算部２１３に対して出力する。
【００９５】
遅延スプレッド計算部２１１−１〜２１１−Ｊは、検出パスのタイミングとレベル２０８−１−１〜２０８−Ｊ−ｎから、式（１）と式（２）を用いて遅延スプレッド２１２−１〜２１２−Ｊを計算し（ステップＳ１４）、フィンガー割り当て数計算部２１３に対して出力する。なお、角度スプレッドの計算（ステップＳ１３）と遅延スプレッドの計算（ステップＳ１４）は、どちらが先に行われてもよく、あるいは、同時並行に実行するようにしてもよい。
【００９６】
フィンガー割り当て数計算部２１３は、予め設定された角度スプレッド、遅延スプレッドおよび検出パス数に対するフィンガー割り当て重み付け係数の参照テーブルを基に、角度スプレッド２１０−１〜２１０−Ｊ、遅延スプレッド２１２−１〜２１２−Ｊと検出パス数２０７−１〜２０７−Ｊから、パス検出範囲毎に、フィンガー割り当て数２１４−１〜２１４−Ｊを求め（ステップＳ１５）、フィンガー割り当て部２１５−１〜２１５−Ｊに対して出力する。
【００９７】
フィンガー割り当て部２１５−１〜２１５−Ｊは、Ｊ個のパス検出範囲毎に、フィンガー割り当て数２１４−１〜２１４−Ｊを用いて検出されたパスをフィンガーに割り当て（ステップＳ１６）、フィンガーに割り当てたパスタイミングおよび到来角度２１６−１−１〜２１６−Ｊ―ｍを復調処理部２１７に対して出力する。
【００９８】
パス検出範囲内の検出パス数がフィンガー割り当て数２１４−１〜２１４−Ｊ以下の場合、フィンガー割り当て部２１５−１〜２１５−Ｊは、検出パス数分のみフィンガーを割り当て、残りのフィンガーについては無効フィンガーとする。
【００９９】
逆に、フィンガー割り当て数２１４−１〜２１４−Ｊが検出パス数より少ない場合、フィンガー割り当て部２１５−１〜２１５−Ｊは、パス検出範囲内でレベルが高いパスから順に、フィンガー割り当て数分のみフィンガーを割り当てる。
【０１００】
したがって、パス検出範囲毎にフィンガーに割り当てられるパス数ｍは自然数でｎ以下の値であり、パス検出範囲毎に同じ、もしくは異なる値となる。
【０１０１】
復調処理部２１７は、アンテナ毎のデジタルベースバンド信号２０３−１〜２０３−Ｋに対して逆拡散処理、ビーム形成処理、ＲＡＫＥ合成、復号処理などの復調処理を行う。このとき、逆拡散処理はフィンガーに割り当てられたパスタイミングを同期タイミングとして用いて行い、ビーム形成処理はフィンガーに割り当てられた到来角度に対応したアンテナ係数を逆拡散後の信号に対して乗算することで行う。
【０１０２】
上記したように、本実施例によれば、アレーアンテナを用いたＣＤＭＡ受信装置においても、有限なフィンガーをパス分布状態に応じて最適に割り当てることを可能としている。本実施例によれば、従来のアレーアンテナを用いたＣＤＭＡ受信装置と比べて受信精度を向上させることができる。
【０１０３】
なお、上記で示した第１の実施例、第２の実施例においては、フィンガー割り当て数を通信対象のユーザ毎に計算することを前提に記しているが、フィンガー数を、装置全体で管理して、ユーザ間で、フィンガー割り当て数を計算するようにしてもよい。
【０１０４】
このような場合、式（３）においてフィンガー総数を装置全体のハードウェア容量により決定される値とし、フィンガー割り当て重み付け係数の合計を、全ユーザのパス検出範囲に対して求められるフィンガー割り当て重み付け係数の合計とすればよい。
【０１０５】
これにより、ユーザ間で伝搬環境に応じた最適なフィンガー割り当てを行うことができるため、ユーザ個別にフィンガー割り当てを行う場合と比べて、受信特性を向上させることができる。
【０１０６】
なお、上記の特許文献、非特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す図である。
【図２】パス検出例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例の動作を説明する流れ図である。
【図４】本発明の第２の実施例の構成を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例の動作を説明する流れ図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１００、２００−１〜２００−Ｋ  アンテナ部
１０１、２０１−１〜２０１−Ｋ  アナログ無線信号
１０２、２０２  無線受信部
１０３、２０３−１〜２０３−Ｋ  デジタルベースバンド信号
１０４  遅延プロファイル生成部
１０５−１〜１０５−Ｊ  遅延プロファイル
１０６−１〜１０６−Ｊ、２０６−１〜２０６−Ｊ  パス検出部
１０７−１〜１０７−Ｊ、２０７−１〜２０７−Ｊ  検出パス数
１０８−１−１〜１０８−Ｊ−ｎ  パスタイミングおよびパスレベル
１０９−１〜１０９−Ｊ、２１１−１〜２１１−Ｊ  遅延スプレッド計算部
１１０−１〜１１０−Ｊ  遅延スプレッド
１１１、２１３  フィンガー割り当て数計算部
１１２−１〜１１２−Ｊ、２１４−１〜２１４−Ｊ  フィンガー割り当て数
１１３−１〜１１３−Ｊ、２１５−１〜２１５−Ｊ  フィンガー割り当て部
１１４−１−１〜１１４−Ｊ−ｍ  パスタイミング
１１５、２１７  復調処理部
２０４  ２次元プロファイル生成部
２０５−１〜２０５−Ｊ  ２次元プロファイル
２０８−１−１〜２０８−Ｊ−ｎ  検出パス到来角度情報、タイミング情報及びレベル情報  
２０９−１〜２０９−Ｊ  角度スプレッド計算部
２１０−１〜２１０−Ｊ  角度スプレッド
２１２−１〜２１２−Ｊ  遅延スプレッド
２１６−１−１〜２１６−Ｊ−ｍ  パスタイミング及び到来角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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