(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誤り訂正可能な符号化が行われた符号化データ列で変調された変調信号を受信するダイバーシチ受信装置であって、
前記変調信号を受信するアンテナと、前記アンテナで受信した変調信号を検波し検波データ列を求める検波手段と、前記検波データ列の誤り記号数を求める誤り検出手段とを備えた、それぞれ独立した複数の系統と、
前記複数の系統のうちから、いずれの系統を選択するかを決定する系統選択手段と、
前記系統選択手段における選択結果に従い、前記検波データ列のうちから選択した一の検波データ列に誤り訂正を行った結果を出力する出力生成手段と、
前記系統選択手段における選択結果を記憶する選択結果記憶手段と、
前記選択結果記憶手段に記憶された前回の選択結果と各前記系統のアンテナがカバーする通信領域とに基づき、系統を選択する際の優先度を示す優先度情報を生成する優先度情報生成手段とを備え、
前記優先度情報は、各系統に対して、当該系統のアンテナによってカバーされる通信領域が前回に選択された系統のアンテナによってカバーされる通信領域に近いほど、高い優先度が与えられ、
前記系統選択手段は、前記誤り記号数が最小となる系統のうちから、前記優先度情報において優先度が最も高い系統を選択することを決定する、ダイバーシチ受信装置。
【請求項２】
前記優先度情報には、系統を選択する際に除外すべき系統を示す情報が含まれており、
前記系統選択手段は、前記除外すべき系統以外の系統のうちから、いずれの系統を選択するかを決定する、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項３】
前記優先度情報では、ある系統のアンテナがカバーする通信領域が、前回選択された系統のアンテナがカバーする通信領域から所定以上離れている場合に、当該系統を除外すべき系統とする、請求項２に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項４】
前記出力生成手段は、
前記複数の系統の検波データ列を訂正し、復号データ列を求める複数の誤り訂正手段と、
前記系統選択手段における選択結果に従い、前記復号データ列のうちから一の復号データ列を選択して出力する出力切替手段とを含む、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項５】
前記出力生成手段は、
前記系統選択手段における選択結果に従い、前記検波データ列のうちから一の検波データ列を選択する訂正対象切替手段と、
前記訂正対象切替手段で選択された検波データ列を訂正して出力する誤り訂正手段とを含む、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項６】
前記複数の系統の各アンテナは、いずれも同じ位置に配置され、かつ、それぞれ互いに異なる方向を指向する、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項７】
前記複数の系統の各アンテナは、それぞれ互いに異なる位置に配置されている、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項８】
誤り訂正可能な符号化が行われた符号化データ列で変調された変調信号を、それぞれ独立した複数の系統のアンテナで受信し、前記複数の系統のうちからいずれかの系統を選択するダイバーシチ受信方法であって、
前記複数の系統ごとに、受信した変調信号を検波して、誤り記号数を求め、
前回の選択結果と各前記系統のアンテナがカバーする通信領域とに基づき、系統を選択する際の優先度を示す優先度情報を生成し、
前記優先度情報は、各系統に対して、当該系統のアンテナによってカバーされる通信領域が前回に選択された系統のアンテナによってカバーされる通信領域に近いほど、高い優先度が与えられ、
系統を選択する際は、前記誤り記号数が最小となる系統のうちから、前記優先度情報において優先度が最も高い系統を選択する、ダイバーシチ受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信システムで用いられる受信装置に関し、より特定的には、複数の系統からいずれか１つを選択することにより伝送誤りを低減させるダイバーシチ受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイバーシチ受信では、複数の系統のうちから受信レベルが最も大きい系統を選択する方法が一般的に用いられている。しかし、移動体通信では、電波の干渉やマルチパスの存在などの理由により、受信レベルが大きくても誤りが発生する場合がある。このため、移動体通信では、受信レベルのみに基づいて品質の良い系統を正確に選択することはできない。この問題を解決するための１つの方法として、特開２０００−４１９２号公報には、誤り訂正符号を用いて誤り検出を行うことにより、冗長度が低く短い符号を用いても、高い精度で品質の良い系統を選択するダイバーシチ受信装置が開示されている。
【０００３】
図１１は、上記公報に開示されている従来のダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図である。このダイバーシチ受信装置は、アンテナ１０ａ〜１０ｚ、検波部１１ａ〜１１ｚ、誤り検出／訂正部５１ａ〜５１ｚ、データ検出部１５、データ比較部５２、および、データ選択部５３を備えている。アンテナ１０ａ〜１０ｚは、ある送信局から放射された電波を互いに独立して受信し、それぞれ、変調信号２０ａ〜２０ｚを出力する。
【０００４】
変調信号２０は、図２に示すデータ、すなわち、ユニークワード（ＵＷ：Unique Word ）７１とｊ個のブロック７２ａ〜７２ｊとからなるデータで変調されている。ユニークワード７１は、有効なデータ列の先頭を検出するためのデータであり、ブロック７２ａ〜７２ｊは、誤り訂正符号を用いて符号化されたｎビットのデータである。ブロック７２は、ｋビットの情報データと２ｍビットの検査ビットとからなるデータを符号語とする、２ビット誤り訂正可能な２元ＢＣＨ（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem）符号を用いて符号化されている。
【０００５】
検波部１１ａ〜１１ｚおよび誤り検出／訂正部５１ａ〜５１ｚは、アンテナ１０ａ〜１０ｚに対応して設けられている。アンテナ１０ａ〜１０ｚと、検波部１１ａ〜１１ｚと、誤り検出／訂正部５１ａ〜５１ｚとによって、変調信号２０ａ〜２０ｚを処理する複数の系統が構成される。
【０００６】
変調信号２０ａ〜２０ｚは、各系統でそれぞれ同じ処理を受ける。検波部１１ａ〜１１ｚは、それぞれ、変調信号２０ａ〜２０ｚを検波し、検波データ列２１ａ〜２１ｚを出力する。誤り検出／訂正部５１ａ〜５１ｚは、それぞれ、検波データ列２１ａ〜２１ｚに対して誤り検出と誤り訂正とを行う。検波データ列２１ａ〜２１ｚは、上述したように、２ビット誤り訂正ＢＣＨ符号で符号化されている。よって、誤り検出／訂正部５１ａ〜５１ｚは、それぞれ、検波データ列２１ａ〜２１ｚに含まれている誤り記号数２２ａ〜２２ｚとして、誤りなし、１ビット誤り、２ビット誤り、または、３ビット以上の誤りのいずれかを出力する。また、誤り検出／訂正部５１ａ〜５１ｚは、それぞれ、検波データ列２１ａ〜２１ｚについて誤りビットの位置を示す誤り位置２３ａ〜２３ｚを求め、訂正後の復号データ列２４ａ〜２４ｚを出力する。
【０００７】
各検波データ列２１に２ビット以下の誤りが発生した場合には、各誤り検出／訂正部５１は、正しく訂正した復号データ列２４を出力する。しかし、２ビット誤り訂正ＢＣＨ符号では、３ビット以上の誤りと２ビット以下の誤りとを区別できないことがある。このため、各検波データ列２１に３ビット以上の誤りが発生した場合には、各誤り検出／訂正部５１は、誤って訂正した復号データ列２４を出力することがある。以下、このようにデータを誤って訂正することを、誤訂正という。
【０００８】
データ検出部１５は、検波データ列２１ａ〜２１ｚのそれぞれにユニークワード７１が含まれているか否かを調べ、その結果を示す検出信号２５ａ〜２５ｚを出力する。データ比較部５２は、復号データ列２４ａ〜２４ｚを互いに比較することにより、誤り位置２３ａ〜２３ｚが正しいか否かを示す判定信号６２ａ〜６２ｚを出力する。例えば、データ比較部５２は、復号データ列２４ａにおいて誤り位置２３ａにあるデータを、他の復号データ列において同じ位置にあるデータと比較し、その結果に基づき判定信号６２ａを出力する。データ選択部５３は、データ検出部１５で求めた検出信号２５ａ〜２５ｚと、誤り検出／訂正部５１ａ〜５１ｚで求めた誤り記号数２２ａ〜２２ｚと、データ比較部５２で求めた判定信号６２ａ〜６２ｚとに基づき、ブロック７２ごとに復号データ列２４ａ〜２４ｚのいずれかを選択し、選択した復号データ列を出力データ列６３として出力する。
【０００９】
このように、従来のダイバーシチ受信装置は、復号データ列２４ａ〜２４ｚを相互に比較し、その比較結果に基づき、復号データ列２４ａ〜２４ｚのいずれかを選択して出力する。したがって、各系統の品質にそれほど大きな差がなく、比較的少ないビット誤りによって誤訂正が生じた場合には、品質の悪い系統が誤って選択されることはない。したがって、従来のダイバーシチ受信装置によれば、冗長度が低く短い符号を用いた場合でも、誤り検出を高い精度で行うことにより、品質の良い系統を選択することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のダイバーシチ受信装置には、次のような問題がある。例えば、系統間で品質に大きな差があり、品質の良好な系統と極端に品質の劣悪な系統とが存在する場合を考える。この場合、品質の劣悪な系統において多数のビット誤りが発生しているにもかかわらず、誤訂正が生じたために、この系統における誤り記号数は少ないと判断されることがある。このため、データ比較部では、品質の良好な系統で得られた正しい復号データ列と、極端に品質の劣悪な系統で誤訂正された復号データ列とが比較され、その結果、判定信号に対する信頼性が低くなる。さらに、データ選択部では、信頼性の低い判定信号に基づいて系統が選択されるので、極端に品質の劣悪な系統が誤って選択されることがある。以下、このように系統を誤って選択することを、誤選択という。
【００１１】
従来のダイバーシチ受信装置では、変調信号に発生した誤りの個数が誤り訂正符号を用いて訂正可能な範囲内にある場合には、誤り訂正によって正しい復号データ列が得られるため、誤選択が起こることはない。これに対して、誤りの個数が上記範囲を越えた場合には、誤り訂正を行った際に誤訂正が生じ、その結果として誤選択が起こることがある。この場合、ダイバーシチ受信装置の受信特性は、誤選択によって大きく劣化する。
【００１２】
従来のダイバーシチ受信装置において、誤選択が起こり得る確率を求める。誤選択が起こり得るのは、品質の良好な系統について求めた誤り記号数に比べて、品質の劣悪な系統について求めた誤り記号数が少ないか等しい場合である。以下では、品質の良好な系統Ａと品質の劣悪な系統Ｂの２つの系統が存在し、系統Ａのビット誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）はＰe （Ｐe ≪１）、系統Ｂのビット誤り率は０．５であると仮定する。すなわち、系統Ａのビット誤り率Ｐe は１に比べて十分小さく、系統Ｂから出力される復号データ列には０と１とがランダムに現れると仮定する。また、誤り訂正符号として、２ビット誤り訂正可能な（６３、５１）ＢＣＨ符号を用いるものとする。
【００１３】
系統Ａにおいて、１つのブロック内にｋビットの誤りが生じる確率Ｐa(k)は、次式で与えられる。
Ｐa(k)＝63Ｃk×Ｐek×(１−Ｐe)63-k
（ｋ＝０、１、…、６３)
【００１４】
次に、系統Ｂにおいて、誤訂正によってｋビット誤りと判断される確率Ｐb(k)を求める。６３ビットのビット列は２63通りあるが、このうち誤りなしと判断されるビット列は２51通り、１ビット誤りと判断されるビット列は63Ｃ1 ×２51通り、２ビット誤りと判断されるビット列は63Ｃ2 ×２51通りである。したがって、確率Ｐb(k)は、次式で与えられる。
Ｐb(k)＝63Ｃk×２51／２63＝63Ｃk／２12
（ｋ＝０、１、２）
【００１５】
系統Ａで２ビット以上の誤りが発生する確率は十分小さく無視できるものとすると、誤選択が起こり得るのは、１）系統Ａと系統Ｂのどちらも誤りなしと判断される場合、２）系統Ａと系統Ｂのどちらも１ビット誤りと判定される場合、３）系統Ａは１ビット誤りと判定され、系統Ｂは誤りなしと判定される場合の３通りである。これら３種類の誤選択が起こる確率を順にＰ00、Ｐ11、Ｐ10とする。６３Ｐe ≪１が成立することを考慮すると、確率Ｐ00、Ｐ11、Ｐ10は、それぞれ、次式で与えられる。
Ｐ00＝Ｐa(０)×Ｐb(０)≒2.4×10-4
Ｐ11＝Ｐa(１)×Ｐb(１)≒0.97×Ｐe
Ｐ10＝Ｐa(１)×Ｐb(０)≒0.015×Ｐe
【００１６】
したがって、例えばＰe ＝１０-8とした場合、誤選択が起こり得る確率Ｑは次のようになる。
Ｑ＝Ｐ00＋Ｐ11＋Ｐ10
＝2.4×10-4＋9.7×10-9＋1.5×10-10
≒2.4×10-4
この結果から、確率Ｑでは系統Ａと系統Ｂのどちらも誤りなしと判断される確率Ｐ00が最も支配的であることがわかる。誤選択が起こり得る状況で実際に誤選択が起こる確率を１／２とする。また、誤選択が起こったときのビット誤り率は０．５である。したがって、平均のビット誤り率Ｒは次のようになる。
Ｒ＝2.4×10-4×0.5×0.5＝6×10-5
誤選択が起こらないときのビット誤り率は１０-8である。したがって、平均のビット誤り率は、誤選択によって大きく悪化することがわかる。
【００１７】
誤選択の発生を抑える方法としては、誤り訂正符号の冗長度を上げたり、誤り訂正符号の符号長を長くしたりすることによって、誤訂正の発生を抑える方法がある。しかし、誤り訂正符号の冗長度を上げると、伝送効率が低下する。また、誤り訂正符号の符号長を長くすると、処理の遅延時間が長くなり、フェージングなどに起因する伝搬路の時間的な変化に追従できなくなる。
【００１８】
それ故に、本発明は、誤り訂正符号の冗長度を上げたり、符号長を長くしたりすることなく、誤選択の発生を抑え、良好な受信特性を有するダイバーシチ受信装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明は、誤り訂正可能な符号化が行われた符号化データ列で変調された変調信号を受信するダイバーシチ受信装置であって、
それぞれが独立して変調信号を受信する複数のアンテナと、
各アンテナで受信した変調信号を検波し、複数の検波データ列を求める検波手段と、
各検波データ列について、誤り記号数と誤り位置とを求める誤り検出手段と、
アンテナと検波手段と誤り検出手段とによって構成される複数の系統のうちから、いずれの系統を選択するかを決定する系統選択手段と、
系統選択手段における選択結果に従い、誤り検出手段で求めた誤り位置を用いて、検波データ列のうちから選択した一の検波データ列に誤り訂正を行った結果を出力する出力生成手段と、
系統選択手段における選択結果を記憶する選択結果記憶手段と、
選択結果記憶手段に記憶された過去の選択結果に基づき、系統を選択する際の優先度を示す優先度情報を生成する優先度情報生成手段とを備え、
系統選択手段は、誤り検出手段で求めた誤り記号数と、優先度情報生成手段で生成された優先度情報とに基づき、いずれの系統を選択するかを決定することを特徴とする。
本発明によれば、系統選択手段では、誤り記号数と、過去の選択結果に基づき生成された優先度情報とに基づき、系統が選択される。したがって、過去の選択結果に対応して優先度情報を好適に生成することにより、品質の劣悪な系統を選択する誤選択の発生を抑え、受信特性を改善することができる。
【００２０】
好ましくは、系統選択手段は、誤り記号数が最小となる系統のうちから、優先度情報において優先度が最も高い系統を選択することを特徴とする。
これにより、系統選択手段では、誤り記号数が最小となる系統のうちから、優先度が最も高い系統が選択される。したがって、過去の選択結果に対応して優先度情報を好適に生成することにより、品質の劣悪な系統を選択する誤選択の発生を抑え、受信特性を改善することができる。
【００２１】
好ましくは、選択結果記憶手段は、系統選択手段における前回の選択結果を記憶し、
優先度情報生成手段は、選択結果記憶手段に記憶された前回の選択結果に基づき、優先度情報を生成することを特徴とする。
これにより、優先度情報は、前回の選択結果に基づき生成され、系統選択手段では、誤り記号数と、前回の選択結果に基づき生成された優先度情報とに基づき、系統が選択される。したがって、前回の選択結果に対応して優先度情報を好適に生成することにより、品質の劣悪な系統を選択する誤選択の発生を抑え、受信特性を改善することができる。
【００２２】
好ましくは、優先度情報では、各系統に対して、その系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域が、前回選択された系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域と近いほど、高い優先度が与えられていることを特徴とする。
これにより、アンテナがカバーする通信領域が前回選択された系統の通信領域と近い場合には、その系統には高い優先度が与えられる。送信局は、次回に系統の選択を行うときには、前回選択された系統がカバーする通信領域の付近に位置すると予測される。したがって、通信領域が前回と近い系統には高い優先度を与えて系統を選択することにより、品質の劣悪な系統を選択する誤選択の発生を抑え、受信特性を改善することができる。
【００２３】
好ましくは、優先度情報には、系統を選択する際に除外すべき系統を示す情報が含まれており、
系統選択手段は、優先度情報において除外すべきとされた系統を除外して、いずれの系統を選択するかを決定することを特徴とする。
これにより、優先度情報に、系統を選択する際に除外すべき系統を示す情報を含めることにより、品質の劣悪な系統を選択する誤選択の発生をさらに抑え、受信特性をさらに改善することができる。
【００２４】
好ましくは、優先度情報では、ある系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域が、前回選択された系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域から所定以上離れている場合には、その系統を除外すべきとされていることを特徴とする。
これにより、アンテナがカバーする通信領域が前回選択された系統の通信領域と所定以上離れている場合には、その系統は、系統の選択から除外され、選択されることがない。送信局は、次回に系統の選択を行うときには、前回選択された系統がカバーする通信領域の付近に位置すると予測される。したがって、通信領域が前回選択した系統の通信領域から所定以上離れている系統を選択の対象から除外することにより、品質の劣悪な系統を選択する誤選択の発生をさらに抑え、受信特性をさらに改善することができる。
【００２５】
好ましくは、出力生成手段は、
誤り検出手段で求めた誤り位置を用いて検波データ列を訂正し、複数の復号データ列を求める誤り訂正手段と、
系統選択手段における選択結果に従い、復号データ列のうちから一の復号データ列を選択して出力する出力切替手段とを含む。
これにより、誤り訂正後にデータ選択を行うことにより、検波データ列のうちから選択した一の検波データ列に誤り訂正を行った結果を得ることができる。
【００２６】
好ましくは、出力生成手段は、
系統選択手段における選択結果に従い、検波データ列のうちから一の検波データ列を選択し、誤り検出手段で求めた誤り位置のうちから一の誤り位置を選択する訂正対象切替手段と、
訂正対象切替手段で選択された誤り位置を用いて、訂正対象切替手段で選択された検波データ列を訂正して出力する誤り訂正手段とを含む。
これにより、誤り訂正前にデータ選択を行うことにより、検波データ列のうちから選択した一の検波データ列に誤り訂正を行った結果を得ることができる。また、必要な誤り訂正手段の個数が少ないため、回路規模を削減することができる。
【００２７】
好ましくは、アンテナは、いずれも同じ位置に配置され、かつ、それぞれ互いに異なる方向を指向することを特徴とする。
これにより、指向性を有する複数のアンテナを同じ位置に配置することにより、ダイバーシチ受信装置を得ることができる。
【００２８】
好ましくは、アンテナは、それぞれ互いに異なる位置に配置されることを特徴とする。
これにより、複数のアンテナを互いに異なる位置に配置することにより、ダイバーシチ受信装置を得ることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図である。図１に示すダイバーシチ受信装置は、アンテナ１０ａ〜１０ｚ、検波部１１ａ〜１１ｚ、誤り検出部１２ａ〜１２ｚ、誤り訂正部１４ａ〜１４ｚ、データ検出部１５、系統選択部１６、出力切替部１７、選択結果記憶部１８、および、優先度情報生成部１９を備えている。このダイバーシチ受信装置は、系統を選択する際に、誤り記号数に加えて、前回の系統選択結果に基づき生成された優先度情報を用いることを特徴とする。
【００３０】
図１と図１１とを対比すると、図１における誤り検出部１２ａ〜１２ｚおよび誤り訂正部１４ａ〜１４ｚは、図１１における誤り検出／訂正部５１ａ〜５１ｚに対応する。また、図１における系統選択部１６および出力切替部１７は、図１１におけるデータ選択部５３に対応する。図１における系統選択部１６、選択結果記憶部１８および優先度情報生成部１９は、本実施形態に係るダイバーシチ受信装置に特徴的な構成要素である。
【００３１】
以下、図１に示すダイバーシチ受信装置の動作を説明する。アンテナ１０ａ〜１０ｚは、ある送信局から放射された電波を互いに独立して受信し、それぞれ、変調信号２０ａ〜２０ｚを出力する。変調信号２０は、図２に示すデータで変調されている。すなわち、変調信号２０を変調しているデータは、ユニークワード７１とｊ個のブロック７２ａ〜７２ｊとからなるフレームを単位とした構造を有している。ユニークワード７１は、有効なデータ列の先頭を検出するためのデータであって、各フレームの先頭に配置される。ブロック７２ａ〜７２ｊは、誤り訂正符号を用いて符号化されたｎビットのデータであり、ユニークワード７１の後に続けて配置される。本実施形態では、ブロック７２は、例えば、ｋビットの情報データと２ｍビットの検査ビットとからなるデータを符号語とする、２ビット誤り訂正可能な２元ＢＣＨ符号で符号化されているとする。なお、この場合、ｎ＝ｋ＋２ｍという関係が成立する。また、ブロック７２は、他の誤り訂正符号、例えば、３ビット以上の誤り訂正可能なＢＣＨ符号などを用いて符号化されていてもよい。
【００３２】
検波部１１ａ〜１１ｚ、誤り検出部１２ａ〜１２ｚ、および、誤り訂正部１４ａ〜１４ｚは、アンテナ１０ａ〜１０ｚに対応して設けられている。アンテナ１０ａ〜１０ｚと、検波部１１ａ〜１１ｚと、誤り検出部１２ａ〜１２ｚと、誤り訂正部１４ａ〜１４ｚとによって、変調信号２０ａ〜２０ｚを処理する複数の系統が構成される。
【００３３】
変調信号２０ａ〜２０ｚは、各系統でそれぞれ同じ処理を受ける。検波部１１ａ〜１１ｚは、それぞれ、変調信号２０ａ〜２０ｚを検波し、検波データ列２１ａ〜２１ｚを出力する。誤り検出部１２ａ〜１２ｚは、それぞれ、検波データ列２１ａ〜２１ｚについてＢＣＨ符号を復号するためのシンドロームを計算し、これを用いて検波データ列２１ａ〜２１ｚについて誤り検出を行う。検波データ列２１ａ〜２１ｚは、上述したように、２ビット誤り訂正ＢＣＨ符号で符号化されている。よって、誤り検出部１２ａ〜１２ｚは、それぞれ、検波データ列２１ａ〜２１ｚに含まれている誤り記号数２２ａ〜２２ｚとして、誤りなし、１ビット誤り、２ビット誤り、または、３ビット以上のいずれかを出力する。また、誤り検出部１２ａ〜１２ｚは、それぞれ、検波データ列２１ａ〜２１ｚについて、誤りビットの位置を示す誤り位置２３ａ〜２３ｚを求めて出力する。
【００３４】
誤り訂正部１４ａ〜１４ｚは、それぞれ、誤り位置２３ａ〜２３ｚを用いて、検波データ列２１ａ〜２１ｚにおける誤りを訂正し、訂正後の復号データ列２４ａ〜２４ｚを出力する。なお、誤り検出部１２ａ〜１２ｚおよび誤り訂正部１４ａ〜１４ｚは、説明の都合上、図１１に示す誤り検出／訂正部５１ａ〜５１ｚを分割して示したものである。
【００３５】
データ検出部１５は、検波データ列２１ａ〜２１ｚのそれぞれにユニークワード７１が含まれているか否かを調べ、その結果を示す検出信号２５ａ〜２５ｚを出力する。系統選択部１６には、検出信号２５ａ〜２５ｚと、誤り記号数２２ａ〜２２ｚと、優先度情報生成部１９から出力された優先度情報２９とが入力される。系統選択部１６は、後述する手順（図５）に従って、ブロック７２ごとに、複数の系統のうちからいずれの系統を選択するかを決定し、その結果を選択結果２６として出力する。選択結果２６は、出力切替部１７と選択結果記憶部１８とに供給される。
【００３６】
出力切替部１７は、選択結果２６に従い、復号データ列２４ａ〜２４ｚのうちから１つの復号データ列を選択し、その結果を出力データ列２７として出力する。図１に示すダイバーシチ受信装置は、複数のアンテナ１０ａ〜１０ｚを用いて受信した最も特性の良いデータとして、出力データ列２７を出力する。
【００３７】
一方、選択結果記憶部１８は、選択結果２６を所定の数だけ記憶する。本実施形態では、選択結果記憶部１８は、選択結果２６を１回分だけ記憶し、記憶した内容を前回の選択結果２８として出力する。優先度情報生成部１９は、前回選択した系統ごとに、今回の選択における系統の優先度を示す優先度テーブルを保持している。優先度情報生成部１９は、優先度テーブルから前回の選択結果２８に対応したデータを取り出し、そのデータを優先度情報２９として出力する。優先度情報２９は、系統選択部１６に供給され、系統選択部１６が系統を選択する際に参照される。
【００３８】
図３および図４を参照して、優先度情報２９について説明する。図３は、優先度情報生成部１９に保持されている優先度テーブルの例を示す図である。優先度テーブルには、前回選択した系統ごとに、今回の選択においてどの系統を優先的に選択すべきかを示すデータが含まれている。優先度テーブルは、図３（ａ）に示すように、前回選択した系統ごとに、各系統を優先度順に並べたものでもよく、図３（ｂ）に示すように、前回選択した系統ごとに、各系統の優先度の値を並べて配置したものでもよい。
【００３９】
優先度テーブルの内容は、各系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域に基づいて決定される。具体的には、今回の選択候補となる系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域が、前回選択した系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域と近いほど、前者の系統に対して高い優先度が与えられる。また、前回選択された系統には、必ず最も高い優先度が与えられる。なお、アンテナがカバーする通信領域とは、その位置から電波が放射されれば、所要の受信品質を達成するために必要な受信レベルがアンテナで得られるような位置の範囲をいう。アンテナがカバーする通信領域は、主に信号の伝搬距離とアンテナの指向特性によって定まる。
【００４０】
図４は、アンテナがカバーする通信領域に対応づけて、各系統に優先度を付した様子を示す図である。図４において、各円は、各系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域を示し、実線で描いた中央の円は、前回選択した系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域を示している。各円の中心には、各通信領域に対応した系統に付された優先度が記載されている。優先度の値が小さいほど、優先度が高いものとする。中央の通信領域に対応した系統には、最も高い優先度（優先度１）が与えられる。中央の通信領域から最も近い通信領域は、上下左右４方向に隣接する通信領域である。そこで、これら４つの通信領域に対応した系統には、次に高い優先度（優先度２）が与えられる。中央の通信領域からその次に近い通信領域は、斜め４方向に隣接した通信領域である。そこで、これら４つの通信領域に対応した系統には、その次に高い優先度（優先度３）が与えられる。以下、同様にして、中央の通信領域に近いほど、その通信領域に対応した系統には、高い優先度が与えられる。
【００４１】
図５は、本実施形態に係るダイバーシチ受信装置の系統選択部１６における系統選択手順を示すフローチャートである。系統選択部１６は、ブロック７２ごとに、以下に示す手順を実行する。系統選択部１６は、まず、ダイバーシチ受信装置が備えているすべての系統を、選択の候補に入れる（ステップＳ１０１）。次に、系統選択部１６は、データ検出部１５から出力された検出信号２５ａ〜２５ｚを調べる（ステップＳ１０２）。次に、系統選択部１６は、検出信号２５ａ〜２５ｚが無効である系統を、候補から外す（ステップＳ１０３）。次に、系統選択部１６は、この時点で残った候補があるか否かを判断し、残った候補がある場合はステップＳ１０５へ進み、それ以外の場合はステップＳ１０８へ進む（ステップＳ１０４）。
【００４２】
ステップＳ１０４において残った候補がある場合には（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、系統選択部１６は、誤り検出部１２ａ〜１２ｚから出力された誤り記号数２２ａ〜２２ｚを用いて、残った候補について誤り記号数の最小値を求める（ステップＳ１０５）。次に、系統選択部１６は、誤り記号数がステップＳ１０５で求めた最小値と一致しない系統を、候補から外す（ステップＳ１０６）。これにより、ステップＳ１０６の実行後は、誤り記号数が最小値となる系統のみが、候補として残ることになる。
【００４３】
次に、系統選択部１６は、優先度情報生成部１９から出力された優先度情報２９に基づき、残った候補から優先度が最も高い系統を選択する（ステップＳ１０７）。上述したように、各系統の優先度は、系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域が、前回選択した系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域に近いほど、高くなるように定義されている。したがって、最終的に選択されるのは、誤り記号数が最小の系統のうちで、アンテナがカバーする通信領域が前回と最も近い系統である。
【００４４】
一方、ステップＳ１０４において残った候補がない場合には（ステップＳ１０４のＮｏ）、系統選択部１６は、前回選択した系統を再び選択する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０７またはＳ１０８で求めた系統が、選択結果２６として出力される。
【００４５】
以上に示すように、本実施形態に係るダイバーシチ受信装置は、誤り記号数が最小の系統が複数存在する場合には、そのうちから、前回選択した系統のアンテナがカバーする通信領域と最も近い通信領域をカバーするアンテナを含んだ系統（ただし、同一の系統を含む）を選択する。これにより、誤訂正に起因する誤選択の発生を抑え、受信特性を改善することができる。その理由は、以下のとおりである。
【００４６】
一般に、系統の品質は、主に信号の伝搬距離とアンテナ指向特性とによって定まる伝送損失に大きく影響される。例えば、信号の伝搬距離が長く、伝送損失が大きいほど、系統の品質は劣悪となりやすい。本実施形態に係るダイバーシチ受信装置では、冗長度が低く符号長が短い誤り訂正符号が使用され、ブロックごとに系統の選択が行われる。このため、系統の選択が行われる時間間隔は短く、送信局がこの間に移動する距離はわずかである。したがって、送信局は、次回に系統を選択するときには、前回選択した系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域の付近に位置すると予測される。よって、前回選択された系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域から遠く離れた通信領域をカバーするアンテナを含んだ系統では、伝送損失が大きく、品質が劣悪となることが多いと考えられる。
【００４７】
そこで、本実施形態のように、誤り記号数が最小の系統が複数存在する場合には、そのうちから、前回選択した系統のアンテナがカバーする通信領域と最も近い通信領域をカバーするアンテナを含んだ系統（ただし、同一の系統を含む）を選択することにより、伝送損失が大きく、極端に品質が劣悪な系統を誤って選択する確率を低減することができる。以上のことから、本実施形態に係るダイバーシチ受信装置によれば、従来のダイバーシチ受信装置よりも、誤選択の発生を抑え、受信特性を改善することができる。
【００４８】
図６および図７を参照して、本実施形態に係るダイバーシチ受信装置におけるアンテナの配置について説明する。図６は、本実施形態に係るダイバーシチ受信装置について、受信局のアンテナ配置の一例を示す図である。図６において、受信局８２は、複数の指向性アンテナ８３ａ〜８３ｆを備えている。アンテナ８３ａ〜８３ｆは、いずれも同じ位置に配置され、かつ、それぞれ互いに異なる方向を指向する。
【００４９】
例えば、前回の選択結果がアンテナ８３ｄを含んだ系統である場合、次回の選択では、誤り記号数が最小の系統のうちから、アンテナ８３ｄ、８３ｃ、８３ｅ、８３ｂ、８３ｆ、８３ａの優先順位に従って、系統が選択される。この場合、アンテナ８３ｃが指向する方向とアンテナ８３ｅが指向する方向とは、前回選択したアンテナ８３ｄが指向する方向から同じだけ離れている。したがって、次回の選択では、アンテナ８３ｃまたはアンテナ８３ｅのどちらを優先的に選択してもよい。同様に、アンテナ８３ｂとアンテナ８３ｆとについても、どちらを優先的に選択してもよい。
【００５０】
例えば、誤り訂正符号として（６３、５１）ＢＣＨ符号を用いた場合、１ブロックの長さは６３ビットである。したがって、ビットレートが数Ｍｂｐｓのオーダーであれば、系統の選択が行われる時間間隔は数十μｓｅｃとなり、この間に送信局８１または受信局８２が移動する距離は非常に短い。したがって、送信局８１は、次回に系統を選択するときには、前回選択した系統に含まれているアンテナが指向する方向の付近に位置すると予測される。よって、前回選択した系統に含まれているアンテナが指向する方向に近い方向を指向するアンテナを含んだ系統ほど、伝送損失が小さく、品質が良好であると考えられる。
【００５１】
そこで、誤り記号数が最小の系統が複数存在する場合には、そのうちから、前回選択した系統に含まれているアンテナが指向する方向に近い方向を指向するアンテナを含んだ系統を選択することにより、伝送損失が大きく、極端に品質が劣悪な系統を誤って選択する確率を低減することができる。よって、図６に示すアンテナ配置を採用することにより、従来のダイバーシチ受信装置よりも、誤選択の発生を抑え、受信特性を改善することができる。
【００５２】
なお、図６に示す例では、それぞれ互いに異なる方向を指向する複数のアンテナを同じ場所に配置することとしたが、これに代えて、複数のアンテナを異なる場所に配置することとしてもよい。例えば、複数のアンテナを、１次元直線上に配置してもよく、２次元平面上に配置してもよく、３次元空間内に配置してもよい。
【００５３】
代表例として、２次元平面上に複数のアンテナを配置する場合について説明する。図７は、本実施形態に係るダイバーシチ受信装置について、２次元平面上に複数のアンテナを配置した一例を示す図である。受信局８２は、２次元平面上に格子状に配置された複数のアンテナ８４ａ〜８４ｉを備えている。アンテナ８４ａ〜８４ｉは、いずれも受信局８２と有線で接続されており、それぞれ、セル８５ａ〜８５ｉをカバーする。
【００５４】
図７において、例えば、前回の選択結果がアンテナ８４ｅを含んだ系統である場合、次回の選択では、誤り記号数が最小の系統のうちから、アンテナ８４ｅ、８４ｂ、８４ｄ、８４ｆ、８４ｈ、８４ａ、８４ｃ、８４ｇ、８４ｉの優先順位に従って、系統が選択される。この場合、アンテナ８４ｂ、８４ｄ、８４ｆ、８４ｈがカバーするセル８５ｂ、８５ｄ、８５ｆ、８５ｈは、前回選択したアンテナ８４ｅがカバーするセル８５ｅから同じだけ離れている。したがって、次回の選択では、これら４つの系統のうち、いずれを優先的に選択してもよい。同様に、アンテナ８４ａ、８４ｃ、８４ｇ、８４ｉについても、いずれを優先的に選択してもよい。
【００５５】
このように本実施形態に係るダイバーシチ受信装置では、各種のアンテナ配置を取り得る。いずれの配置方法を用いた場合でも、各系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域に基づいて、優先度テーブルの内容を好適に決定することにより、誤選択の発生を抑え、受信特性を改善することができる。
【００５６】
（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態に係るダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図である。図８に示すダイバーシチ受信装置は、アンテナ１０ａ〜１０ｚ、検波部１１ａ〜１１ｚ、誤り検出部１２ａ〜１２ｚ、データ検出部１５、系統選択部１６、訂正対象切替部３１、選択結果記憶部１８、優先度情報生成部１９、および、誤り訂正部３３を備えている。このダイバーシチ受信装置は、すべての系統に共通した誤り訂正部３３を１つだけ備えることを特徴とする。本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照番号を付して、説明を省略する。
【００５７】
検波部１１ａ〜１１ｚと、誤り検出部１２ａ〜１２ｚとは、アンテナ１０ａ〜１０ｚに対応して設けられている。各アンテナ１０ａ〜１０ｚと、検波部１１ａ〜１１ｚと、誤り検出部１２ａ〜１２ｚとによって、変調信号２０ａ〜２０ｚを処理する複数の系統が構成される。
【００５８】
変調信号２０ａ〜２０ｚは、第１の実施形態と同様に、各系統でそれぞれ同じ処理を受ける。ただし、本実施形態に係るダイバーシチ受信装置は、各系統ごとに誤り訂正部を備えていない。このため、各系統について復号データ列が求められることはない。
【００５９】
訂正対象切替部３１には、検波データ列２１ａ〜２１ｚと、誤り位置２３ａ〜２３ｚと、選択結果２６とが入力される。訂正対象切替部３１は、選択結果２６に従い、検波データ列２１ａ〜２１ｚのうちから１つの検波データ列を選択し、その結果を選択された検波データ列４１として出力する。また、訂正対象切替部３１は、選択結果２６に従い、誤り位置２３ａ〜２３ｚのうちから１つの誤り位置を選択し、その結果を選択された誤り位置４２として出力する。
【００６０】
誤り訂正部３３は、選択された誤り位置４２を用いて、選択された検波データ列４１における誤りを訂正し、その結果を出力データ列２７として出力する。図８に示すダイバーシチ受信装置は、複数のアンテナ１０ａ〜１０ｚを用いて受信した最も特性の良いデータとして、出力データ列２７を出力する。
【００６１】
第１の実施形態と本実施形態とを対比すると、前者では誤り訂正後にデータ選択が行われ、後者では誤り訂正前にデータ選択が行われる。しかし、２つの実施形態に共通する構成要素に同じものを用いた場合、いずれの構成を採用しても、同じ出力データ列が得られる。したがって、本実施形態に係るダイバーシチ受信装置によれば、第１の実施形態と同様に、誤訂正に起因する誤選択の発生を抑え、受信特性を改善することができる。これに加えて、本実施形態に係るダイバーシチ受信装置は、第１の実施形態よりも必要な誤り訂正部の個数が少ないため、回路規模を削減できるという効果を奏する。
【００６２】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係るダイバーシチ受信装置は、系統を選択する際に、前回の選択結果に基づき特定の系統を除外することを特徴とする。本実施形態に係るダイバーシチ受信装置は、図１または図８に示す構成を有する。本実施形態の特徴は、優先度情報２９の内容と、系統選択部１６における系統選択手順とにある。
【００６３】
本実施形態では、優先度情報２９には、系統を選択する際に除外すべき系統を示す情報が含まれている。より詳細には、優先度情報２９では、ある系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域が、前回選択された系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域から所定以上離れている場合には、その系統を除外すべきとされる。
【００６４】
図９は、図４と同様に、本実施形態に係るダイバーシチ受信装置に関して、各アンテナがカバーする通信領域に対応づけて各系統に優先度を付した様子を示す図である。図９において、×印は、系統を選択する際に除外すべき系統を示している。この例では、図４において５以上の優先度が与えられた系統は、前回選択した系統に含まれているアンテナから極端に離れた領域をカバーしているアンテナを含んだ系統であることを理由として、候補から除外されている。
【００６５】
図１０は、本実施形態に係るダイバーシチ受信装置の系統選択部１６における系統選択手順を示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートにステップＳ１１１を追加したものである。系統選択部１６は、ステップＳ１１１において、その時点における選択の候補から、優先度情報２９において除外すべきとされた系統を除外する。ステップＳ１１１以外のステップについては、第１の実施形態と同じであるので、説明を省略する。
【００６６】
図１０に示す系統選択手順によれば、ある系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域が、前回選択された系統に含まれているアンテナがカバーする通信領域から所定以上離れているときには、その系統は、選択の候補から除外され、選択されることはない。これにより、第１の実施形態よりも、誤訂正に起因する誤選択の発生をさらに抑え、受信特性をさらに改善することができる。
【００６７】
なお、図１０に示すフローチャートでは、ステップＳ１０３およびステップＳ１１１における２つの条件を満たした系統を候補として残し、残った系統から誤り記号数が最小の系統を選択することとした。これに代えて、一方の条件を満たした系統が１つしかない場合には、他方の条件を満たすか否かにかかわらず、その系統を選択することとしてもよい。また、第２および第３の実施形態についても、第１の実施形態と同様に、各種のアンテナ配置を取り得ることは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の各実施形態に係るダイバーシチ受信装置で受信されるデータの形式を示す図である。
【図３】本発明の各実施形態に係るダイバーシチ受信装置の優先度情報生成部に保持されている優先度テーブルの例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るダイバーシチ受信装置に関して、各アンテナがカバーする通信領域に対応づけて各系統に優先度を付した様子を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るダイバーシチ受信装置の系統選択部における系統選択手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の各実施形態に係るダイバーシチ受信装置について、受信局のアンテナ配置の一例を示す図である。
【図７】本発明の各実施形態に係るダイバーシチ受信装置について、受信局のアンテナ配置の他の例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るダイバーシチ受信装置に関して、各アンテナがカバーする通信領域に対応づけて各系統に優先度を付した様子を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るダイバーシチ受信装置の系統選択部における系統選択手順を示すフローチャートである。
【図１１】従来のダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０、８３、８４…アンテナ
１１…検波部
１２…誤り検出部
１４…誤り訂正部
１５…データ検出部
１６…系統選択部
１７…出力切替部
１８…選択結果記憶部
１９…優先度情報生成部
２０…変調信号
２１…検波データ列
２２…誤り記号数
２３…誤り位置
２４…復号データ列
２５…検出信号
２６…選択結果
２７、６３…出力データ列
２８…前回の選択結果
２９…優先度情報
３１…訂正対象切替部
３３…誤り訂正部
４１…選択された検波データ列
４２…選択された誤り位置
７１…ユニークワード
７２…ブロック
８１…送信局
８２…受信局
８５…セル
【図１】
0003856219.tif 000002
【図２】
0003856219.tif 000003
【図３】
0003856219.tif 000004
【図４】
0003856219.tif 000005
【図５】
0003856219.tif 000006
【図６】
0003856219.tif 000007
【図７】
0003856219.tif 000008
【図８】
0003856219.tif 000009
【図９】
0003856219.tif 000010
【図１０】
0003856219.tif 000011
【図１１】
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