(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチパス信号を受信したとき、受信信号レベルの最大ピークレベルまたは複数の上位ピークレベルの平均と平均ノイズレベルのレベル差を測定するレベル差測定手段と、
受信電力のＳＩＲ値を測定するＳＩＲ測定手段と、
遅延時間と受信電力の関係を示す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に応じてフィンガを割当てるフィンガ割当て手段と、
を具備し、
前記フィンガ割当て手段は、前記ＳＩＲ値が第一の閾値未満または前記レベル差が第二の閾値未満である場合、前受信時に割当てたフィンガの位相を固定することを特徴とするフィンガ位相制御装置。
【請求項２】
前記フィンガ割当て手段は、前記ＳＩＲ値が第一の閾値以上であり、かつ、前記レベル差が第二の閾値未満である場合、前受信時に割当てたフィンガの位相を固定することを特徴とする請求項１に記載のフィンガ位相制御装置。
【請求項３】
前記フィンガ割当て手段は、前記レベル差が第三の閾値以上である場合、固定されたフィンガの位相を解除し、遅延プロファイルに基づいてフィンガを再度割当てることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフィンガ位相制御装置。
【請求項４】
前記フィンガ割当て手段は、割当てたフィンガのうち、一部のフィンガの位相を固定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフィンガ位相制御装置。
【請求項５】
フィンガの位相の固定している時間を測定する測定手段を具備し、
前記フィンガ割当て手段は、前記固定している時間が第四の閾値を超えた場合、固定されたフィンガの位相を強制的に解除することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のフィンガ位相制御装置。
【請求項６】
前記フィンガ割当て手段は、現受信時のフレームにおけるフィンガの位相と前受信時のフレームにおけるフィンガの位相との変動量をそれぞれのフィンガについて測定し、前記変動量が全てのフィンガについて第五の閾値を超えた場合、再度、全てのフィンガを割当てることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のフィンガ位相制御装置。
【請求項７】
前記フィンガ割当て手段は、固定されたフィンガの位相のうち、一部のフィンガの位相を解除し、遅延プロファイルに基づいてフィンガを再度割当てることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のフィンガ位相制御装置。
【請求項８】
前記フィンガ割当て手段は、固定されたフィンガの位相のうち、受信レベルが最も小さいパスに割当てたフィンガの位相から順に固定を解除することを特徴とする請求項７に記載のフィンガ位相制御装置。
【請求項９】
前記フィンガ割当て手段は、通信開始時にフィンガの位相の固定を行わないことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載のフィンガ位相制御装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載のフィンガ位相制御装置を具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項９のいずれかに記載のフィンガ位相制御装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項１２】
マルチパス信号を受信したとき、受信信号レベルの最大ピークレベルまたは複数の上位ピークレベルの平均と平均ノイズレベルのレベル差を測定するレベル差測定工程と、
受信電力のＳＩＲ値を測定するＳＩＲ測定工程と、
遅延時間と受信電力の関係を示す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に応じてフィンガを割当てるフィンガ割当て工程と、
前記ＳＩＲ値が第一の閾値未満または前記レベル差が第二の閾値未満である場合、前受信時に割当てたフィンガの位相を固定することを特徴とするフィンガ位相制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信装置において使用されるフィンガ位相制御装置及びフィンガ位相制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セルラシステムにおいては、１つの基地局（ＢＴＳ）がカバーするエリアを複数のセクタに分割し、各々のセクタに対して送受信アンテナを設置して構成することが一般的である。同一のＢＴＳがカバーするエリア内の隣接するセクタ間では、セクタ間ＨＯ（Hand Over）を行う。また、隣接するＢＴＳ間では、セル間ＨＯを行う。ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）システムでは、一般にＢＴＳ間でＤＨＯ（Diversity HO、またはSoft HOともいう）を行い、ＢＴＳ内でＳＨＯ（Softer HO）を行う。
【０００３】
ＤＨＯにおいて、図５に示すように、ＢＴＳ１と通信端末（ＭＳ）との間およびＢＴＳ２とＭＳとの間では個別に送信電力制御を行う。そして、ＲＮＣ（Radio Network Controller）では、ＢＴＳ１からの復調データの品質とＢＴＳ２からの復調データの品質とを比較して選択ダイバーシチを行う。
【０００４】
各ＢＴＳでは独立に上り回線用送信電力制御コマンドが生成、送信される。そして、ＭＳは、ＨＯを行っているＢＴＳ１とＢＴＳ２から共に送信電力を上げる（ＵＰ）ように命令された場合のみ送信電力を上げる。このような制御を行うことにより、瞬時的に少なくともいずれか１つのＢＴＳについては所要の受信レベル（ＳＩＲなど）が保持され、かつ与干渉を与えないような最小の送信レベルに抑えることができる。そして、このような制御をＲＮＣにおける選択ダイバーシチと組み合わせることにより、ＢＴＳは通信品質を確保しつつ、システム容量の最大化を図ることができる。
【０００５】
ここで、都市部などでは、通信中のＭＳがＢＴＳに対し、ビルなどの障害物の影に入ることにより、ＭＳとＢＴＳ間の電波が遮られる現象（シャドウィング）が起こる。
【０００６】
シャドウィングが起こるエリアでは、１つのみのアンテナ（セクタ）と通信を行っていると、送信電力制御だけでは回線品質の維持が困難となり、突然の伝搬環境の変化（パスロスの変動）に対して、極度な品質劣化または回線断になることがある。例えば、図６に示すように、ＢＴＳ１とＢＴＳ２のセルがオーバーラップする範囲（この範囲では、ＭＳはＢＴＳ１とＢＴＳ２の両方と同時に通信を行うことができる）で、ＭＳが地点Ａから地点Ｂに移動する場合を考える。セルエッジ４０２はＢＴＳ１のセルエッジを、セルエッジ４０３はＢＴＳ２のセルエッジをそれぞれ示している。ＭＳがＢＴＳ１やＢＴＳ２とだけ通信を行っており、障害物４０１によりシャドウィング状態になると、極度な通信品質劣化または回線断になる。
【０００７】
そのため、ＣＤＭＡシステムにおいては、ＨＯの特徴を活かして、なるべく複数のセクタ（またはセル）とのＨＯ状態を維持し続けることで、ある一方のサイトとのパスが劣悪になる場合も、他のパスで維持できるようにし、品質を安定させる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シャドウィングの変動が大きいＤＨＯ時の上り回線の受信において、ＭＳが送信電力を大きく変動させてしまい、通信品質の不安定な現象が発生している。この様子を示したのがＢＴＳ側の受信レベルとして示した図７である。図７において、ＢＴＳ１での受信レベルを実線で示し、ＢＴＳ２での受信レベルを破線で示す。例えば、ＢＴＳ１の受信レベルが大きく下がった場合（図６において、ＢＴＳ１に対してＭＳが障害物４０１の影に隠れた場合）には、ＢＴＳ１では、遅延プロファイルにおいてパスが見えないくらいの低ＳＩＲ状態になり、フィンガ割当てが正常に動作できなくなったり、また同期が外れるなどの現象が発生する。
【０００９】
この現象の推定される原因については、シャドウィングによって、ＢＴＳ１との伝搬ロスが極端に大きく、もう一方のＢＴＳ２との伝搬ロスが極端に小さいため、ＢＴＳ２からの送信電力を下げる（ＤＯＷＮ）旨の上り回線用の送信電力制御コマンドにＭＳが反応するためではないかと考えられる。
【００１０】
このようなシャドウィングの変動による不安定現象は、マイクロセルのようにアンテナ設置高が低い場合に、障害物が多く存在することになり、より高い確率（エリア率）で発生することが考えられる。
【００１１】
また、フィンガ割当てが正常ではない状態において、計算されているＳＩＲ値は異常値（一般には低い値）になっている。この状態で急にシャドウィングとの関係が逆になった場合、すなわち図６において、ＭＳが障害物４０１の影から出てＢＴＳ１に対して見通しが良くなった場合には、障害物４０１に隠れて伝搬ロスが大きかったために“ＵＰ”を指示したＢＴＳ１の命令に従ってＭＳが送信電力を上げることになる。
【００１２】
この場合、パスサーチが正常に行えるようになりフィンガ割当てが正しくなったとしても、通信品質は充分になっておらず、正確なＳＩＲ値が計算されるまでに数フレーム程度の遅延が生じることになる。ここで、この様子をＢＴＳ１の受信ＳＩＲとして示した図８を用いて説明する。ＭＳが地点Ａにいるとき、ＢＴＳ１から見通しのよい場所にいるので、ＢＴＳ１での受信ＳＩＲは、ＴａｒｇｅｔＳＩＲにほぼ等しく、ＭＳはＢＴＳ１のコマンドのみ有効である（図８では、エリア８０１に相当）。ＭＳの地点Ａから地点Ｂへの移動に伴い、ＭＳが障害物４０１の影に入るので、ＢＴＳ１での受信ＳＩＲはＴａｒｇｅｔＳＩＲよりかなり低い値となる。この場合、ＭＳはＢＴＳ１のコマンドを受信しにくく、ＢＴＳ２のコマンドのみ有効である（図８では、エリア８０２に相当）。この間、ＢＴＳ１は受信ＳＩＲが低い値のため、ＭＳに対して“ＵＰ”を送信し続けることになり、ＭＳが障害物４０１の影から出てＢＴＳ１に対して見通しが良くなったときには、ＢＴＳ１の受信ＳＩＲはオーバーシュートを起こす。このオーバーシュートは、目標のＭＳにとっては、過剰品質となり、また他のＭＳに対しては与干渉を与えることになる。そして、ＢＴＳ１は、数フレーム後に正しいＳＩＲ値が求められることにより、ようやく急速に“ＤＯＷＮ”を命令することで受信ＳＩＲが安定することになる（図８では、エリア８０３に相当）。
【００１３】
このように、シャドウィングによって両ＢＴＳ間のパスロスが激しく変動する場合には、システム的には両ＢＴＳ間のＨＯ状態を維持しながらも、上り回線の送信電力において不安定なエリアが発生しないことが求められる。
【００１４】
このような不安定状態が発生するのは、上り回線に関する受信ＳＩＲを各ＢＴＳで独立に測定し、その結果に基づいて各ＢＴＳが個別に上り回線用の送信電力制御コマンドを生成してＭＳに送信すること、またＭＳは、異なる上り回線用の送信電力制御コマンドに対して、一方のみのＢＴＳの上り回線用の送信電力制御コマンドに従うことになり、他方のＢＴＳの受信ＳＩＲや受信状態が考慮されないこと、により生じる。
【００１５】
この現象は、離れた位置に存在するＢＴＳが自律分散的に上り回線の送信電力制御を行うために生じるものであり、従来これを回避することは困難であった。また、ＲＮＣは、各ＢＴＳで復調した受信データを選択合成しており、所要の品質を確保するためには、各ＢＴＳにおける所要ＳＩＲを高く設定する必要があり、その分だけシステム容量の減少になること、すなわちシステム的なロスが生じていた。
【００１６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＤＨＯ時のシャドウィング変動において、フィンガ割当て遅延によって生じるオーバーシュートを防ぐフィンガ位相制御装置及びフィンガ位相制御方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明のフィンガ位相制御装置は、マルチパス信号を受信したとき、受信信号レベルの最大ピークレベルまたは複数の上位ピークレベルの平均と平均ノイズレベルのレベル差を測定するレベル差測定手段と、受信電力のＳＩＲ値を測定するＳＩＲ測定手段と、遅延時間と受信電力の関係を示す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に応じてフィンガを割当てるフィンガ割当て手段と、を具備し、前記フィンガ割当て手段は、前記ＳＩＲ値が第一の閾値未満または前記レベル差が第二の閾値未満である場合、前受信時に割当てたフィンガの位相を固定する構成を採る。
【００１９】
また、本発明のフィンガ位相制御装置は、前記フィンガ割当て手段が、前記ＳＩＲ値が第一の閾値以上であり、かつ、前記レベル差が第二の閾値未満である場合、前受信時に割当てたフィンガの位相を固定する構成を採る。
【００２０】
また、本発明のフィンガ位相制御装置は、フィンガ割当て手段が、レベル差が第三の閾値以上である場合、固定されたフィンガの位相を解除し、遅延プロファイルに基づいてフィンガを再度割当てる構成を採る。
【００２１】
これらの構成によれば、シャドウィングにおいて、ＭＳが障害物の影から基地局に対して見通しの位置に移動した場合、短時間の変動のためほぼ同じ位相にフィンガが現れると想定されるため、低ＳＩＲのときは、フィンガの位相を固定し、逆にレベル差が大きく、同期状態のときは、固定されたフィンガを解除する制御により、フィンガ割当てに要する遅延を減らすことができる。これにより、正確なＳＩＲ値を算出するまでの遅延を減少させることができ、シャドウィング時のフィンガ割当て遅延によって生じるオーバーシュートを防ぐことができる。なお、フィンガの位相とは、遅延プロファイルに応じて各フィンガをピークに割当てた際の位相を示す。
【００２２】
また、本発明のフィンガ位相制御装置は、フィンガ割当て手段が、割当てたフィンガのうち、一部のフィンガの位相を固定する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、フィンガの位相を固定制御する際に、全フィンガを固定しない場合も考慮することにより、固定しない残りのフィンガは、低ＳＩＲに関わらず通常通り割当て制御する。固定制御中、仮に伝搬環境が大きく変化し、パスの位相も大きく変化した場合でも、固定しない残りのフィンガが、通常通り割当て制御可能にすることによりシステムの安定性を図ることができる。
【００２４】
また、本発明のフィンガ位相制御装置は、フィンガの位相の固定している時間を測定する測定手段を具備し、フィンガ割当て手段が、前記固定している時間が第四の閾値を超えた場合、固定されたフィンガの位相を強制的に解除する構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、フィンガを固定したまま長時間経過した際に、強制的にフィンガの固定を解除し、改めてレベル差およびＳＩＲ値の閾値判定を行う。固定制御中、仮に伝搬環境が大きく変化し、パスの位相も大きく変化した場合でも、固定制御が一定時間内の解除を可能にすることによりシステムの安定性を図ることができる。
【００２６】
また、本発明のフィンガ位相制御装置は、フィンガ割当て手段が、現受信時のフレームにおけるフィンガの位相と前受信時のフレームにおけるフィンガの位相との変動量をそれぞれのフィンガについて測定し、前記変動量が全てのフィンガについて第五の閾値を超えた場合、再度、全てのフィンガを割当てる構成を採る。
【００２７】
この構成によれば、例えば、トンネルを通過するときのように、比較的長い時間、低ＳＩＲ状態になった場合、全てのパスがトンネルの入口と出口で別位相に現れる可能性があり、その変動量に応じて、一度に全てのフィンガの位相を更新することができる。
【００２８】
また、本発明のフィンガ位相制御装置は、フィンガ割当て手段が、固定されたフィンガの位相のうち、一部のフィンガの位相を解除し、遅延プロファイルに基づいてフィンガを再度割当てる構成を採る。
【００２９】
この構成によれば、シャドウィングにおいて、ＭＳが障害物の影から基地局に対して見通しの位置に移動した場合、ほぼ同じ位置にフィンガの位相が現れると想定されるが、全てのフィンガの位相が一致するとは限らないので、一部のフィンガは再度割当てることにより、正確なＳＩＲ値を算出するまでの遅延を減少させることができる。
【００３０】
また、本発明のフィンガ位相制御装置は、フィンガ割当て手段が、固定されたフィンガの位相のうち、受信レベルが最も小さいパスに割当てたフィンガの位相から順に固定を解除する構成を採る。
【００３１】
この構成によれば、シャドウィングにおいて、ＭＳが障害物の影から基地局に対して見通しの位置に移動した場合、ほぼ同じ位置にフィンガの位相が現れると想定されるが、全てのフィンガ位相が一致するとは限らないので、信頼度が低いとみなされる受信レベルの小さいパスからフィンガを再度割当てることにより、正確なＳＩＲ値を算出するまでの遅延を減少させることができる。
【００３２】
また、本発明のフィンガ位相制御装置は、フィンガ割当て手段が、通信開始時にフィンガの位相の固定を行わない構成を採る。
【００３３】
この構成によれば、通信開始時には、同期確立している可能性が低く、すぐに同期外れになるような状態でフィンガ位相制御を行うと、正規の同期制御を妨害する恐れがあるので、これを防ぐことができる。
【００３４】
本発明の基地局装置は、上記のいずれかに記載のフィンガ位相制御装置を具備する構成を採る。
【００３５】
また、本発明の通信端末装置は、上記いずれかに記載のフィンガ位相制御装置を具備する構成を採る。
【００３６】
これらの構成によれば、フィンガ割当てに要する遅延を減らし、シャドウィング時のフィンガ割当て遅延によって生じるオーバーシュートを防ぐことができる。
【００３７】
本発明のフィンガ位相制御方法は、マルチパス信号を受信したとき、受信信号レベルの最大ピークレベルまたは複数の上位ピークレベルの平均と平均ノイズレベルのレベル差を測定するレベル差測定工程と、受信電力のＳＩＲ値を測定するＳＩＲ測定工程と、遅延時間と受信電力の関係を示す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に応じてフィンガを割当てるフィンガ割当て工程と、前記ＳＩＲ値が第一の閾値未満または前記レベル差が第二の閾値未満である場合、前受信時に割当てたフィンガの位相を固定するようにした。
【００３８】
この方法によれば、低ＳＩＲのときは、割当てたフィンガの位相を固定し、逆にレベル差が大きく、同期状態のときは、フィンガの位相を解除する制御により、フィンガ割当てに要する遅延を減らすことができる。これにより、シャドウィング時のフィンガ割当て遅延によって生じるオーバーシュートを防ぐことができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明者は、シャドウィングが、短時間で起こるものであり、短時間では伝搬環境は大きく変化せず、したがって、パスの位相も大きく変化しないことに着目し、本発明をするに至った。すなわち、本発明の骨子は、ＤＨＯ時のシャドウィングにおいて、低ＳＩＲのときは、フィンガの位相を固定し、レベル差が大きいときは、フィンガの位相を解除することにより、シャドウィング時のフィンガ割当て遅延によって生じるオーバーシュートを防ぐことである。
【００４０】
本発明において、フィンガ割当てとは、遅延プロファイルに応じて、パスにフィンガ（位相）を割当てることを意味する。以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４１】
図１は、本実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。
【００４２】
図１において、ＭＳから送信された信号は、アンテナ１０１と共用器１０２を順に介して、無線受信回路１０３で受信される。無線受信回路１０３は、受信した信号に対して所定の無線受信処理（ダウンコンバートやＡ／Ｄ変換など）を行い、無線受信処理後の信号を相関器１０５とサーチ回路１０４に出力する。サーチ回路１０４は、後述するＳＩＲ測定回路１１０により測定されたＳＩＲ値に基づいて、相関器１０５のフィンガに割当てるフィンガの位相を求め、相関器１０５に報知する。相関器１０５は、無線受信回路１０３により無線受信処理された信号に対して、サーチ回路１０４により報知されたフィンガの位相で受信信号とユーザ固有の拡散符号との相関をとり、チャネル推定回路１０６とＳＩＲ測定回路１１０に出力する。チャネル推定回路１０６は、相関器１０５の出力信号に対してチャネル推定を行い、チャネル変動を補償して、同期検波回路１０７に出力する。同期検波回路１０７は、チャネル推定回路１０６の出力信号に対して同期検波処理を行い、ＲＡＫＥ合成回路１０８に出力する。ＲＡＫＥ合成回路１０８は、同期検波回路１０７の出力信号に対してＲＡＫＥ合成を行い、復調回路１０９に出力する。復調回路１０９は、ＲＡＫＥ合成回路１０８の出力信号に対して復調処理を行って復調データを得る。
【００４３】
一方、ＳＩＲ測定回路１１０は、相関器１０５の出力信号からＳＩＲ値を測定し、サーチ回路１０４と送信電力制御コマンド生成回路１１１に出力する。送信電力制御コマンド生成回路１１１は、ＳＩＲ測定回路１１０により測定されたＳＩＲ値に基づいて、ＭＳ側の送信電力を制御するコマンドを生成し、多重化回路１１２に出力する。すなわち、送信電力制御コマンド生成回路１１１は、ＳＩＲ値が閾値よりも大きければ、ＭＳ側の送信電力を下げる“ＤＯＷＮ”の制御コマンドを生成し、ＳＩＲ値が閾値よりも小さければ、ＭＳ側の送信電力を上げる“ＵＰ”の制御コマンドを生成し、多重化回路１１２に出力する。
【００４４】
多重化回路１１２は、送信電力制御コマンド生成回路１１１により生成された送信電力制御コマンドと送信データを多重し、変調回路１１３に出力する。変調回路１１３は、多重化回路１１２により多重化された信号に対して変調処理を行い、拡散回路１１４に出力する。拡散回路１１４は、変調回路１１３により変調された信号を拡散して無線送信回路１１５に出力する。無線送信回路１１５は、拡散された信号に対して所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換やアップコンバートなど）を行い、共用器１０２とアンテナ１０１を順に介してＭＳに送信する。
【００４５】
次に、サーチ回路１０４の内部構成について、図２を用いて詳細に説明する。図２は、図１におけるサーチ回路１０４の機能ブロックの構成を示している。
【００４６】
無線受信回路１０３は、無線受信処理した信号を、サーチ回路１０４を構成するＬａｔｅ相関器２０１とＥａｒｌｙ相関器２０２、遅延プロファイル生成回路２０４にそれぞれ出力する。Ｌａｔｅ相関器２０１は、前回のフィンガの位相より１／２チップ遅いタイミングで受信信号とユーザ固有の拡散符号との相関をとり、Ｅａｒｌｙ相関器２０２は、前回のフィンガの位相より１／２チップ早いタイミングで受信信号とユーザ固有の拡散符号との相関をとる。相関がとられたそれぞれの信号は、差分がとられ、トラッキング回路２０３に出力される。
【００４７】
トラッキング回路２０３は、Ｌａｔｅ相関器２０１により求められた相関値とＥａｒｌｙ相関器２０２により求められた相関値とからの差分に基づいて、同期追従（トラッキング）を行うか否かを判定し、フィンガ割当て回路２０６にその判定結果（以下、「トラッキング情報」という）を出力する。
【００４８】
遅延プロファイル生成回路２０４は、無線受信処理後の信号に基づいて、所定の時間間隔で受信電力をプロットし、遅延時間と受信電力の関係を示す遅延プロファイルを生成し、レベル差測定回路２０５とフィンガ割当て回路２０６に出力する。
【００４９】
レベル差測定回路２０５は、遅延プロファイルの最大ピークレベル（受信電力）と平均ノイズレベルのレベル差を測定し、測定結果をフィンガ割当て回路２０６に出力する。なお、レベル差測定回路２０５は、遅延プロファイルにおける複数の上位ピークレベルの平均と平均ノイズレベルのレベル差を測定するようにしてもよい。
【００５０】
フィンガ割当て回路２０６は、ＳＩＲ測定回路１１０により測定されたＳＩＲ値と、遅延プロファイル生成回路２０４により生成された遅延プロファイルと、レベル差測定回路２０５により測定されたレベル差と、に基づいて、相関器１０５のフィンガにフィンガの位相を割当て、トラッキング回路２０３により得られたトラッキング情報に基づいてトラッキングを行い、割当てたフィンガの位相を更新して、相関器１０５に報知する。
【００５１】
図３は、図２におけるフィンガ割当て回路２０６の機能ブロックの構成を示すブロック図である。フィンガ割当て判定回路３０１は、通信状態（通信開始時やＨＯ時）と、後述する閾値ＡとＳＩＲ測定回路１１０により測定されたＳＩＲ値との閾値判定結果と、後述する閾値Ｂまたは閾値Ｃとレベル差測定回路２０５により測定されたレベル差との閾値判定結果と、固定制御が行われている場合には、その時間（固定制御時間）をタイマーにより測定し、予め設定された時間（閾値Ｄ）との閾値判定結果と、からフィンガ割当ての動作（フィンガ割当て通常、フィンガ割当て固定、またはフィンガ割当て解除）を、スイッチ３０２を制御することで切り替える。
【００５２】
具体的には、フィンガ割当て判定回路３０１は、レベル差が閾値Ｂ以上であり、かつ、ＳＩＲ値がＡ未満である場合、遅延プロファイル生成回路２０４とフィンガ割当て通常回路３０３とを接続するようにスイッチ３０２を制御する。また、通信中に極端に低いＳＩＲになった場合（ＳＩＲ値＜閾値Ａ）、またはレベル差が小さくなった場合（レベル差＜閾値Ｂ）、遅延プロファイル生成回路２０４とフィンガ割当て固定回路３０４とを接続するようにスイッチ３０２を制御する。さらに、レベル差が大きくなった場合（レベル差≧閾値Ｃ）、遅延プロファイル生成回路２０４とフィンガ割当て解除回路３０５とを接続するようにスイッチ３０２を制御する。なお、閾値Ｂ＜閾値Ｃとする。
【００５３】
また、フィンガ割当て判定回路３０１は、固定制御時間が閾値Ｄ以上である場合（長時間、固定制御がなされていたとフィンガ割当て判定回路３０１により判定された場合）には、固定されたフィンガの位相の解除を強制的に行う。これは、フィンガの位相を固定したまま長時間経過した際に、フィンガの位相の固定を強制的に解除し、改めてレベル差およびＳＩＲ値の閾値判定を行うことにより、仮に伝搬環境が大きく変化し、パスの位相も大きく変化した場合でも、固定制御が一定時間内の解除を可能にすることによりシステムの安定性を図るためである。
【００５４】
タイマーの制御については、フィンガ割当て固定の制御を行った時（スイッチ３０２が遅延プロファイル生成回路２０４とフィンガ割当て固定回路３０４とを接続した時）から、フィンガ割当て判定回路３０１内のタイマーが固定制御時間を測定し始める。フィンガ割当て解除の制御を行った時（スイッチ３０２が遅延プロファイル生成回路２０４とフィンガ割当て解除回路３０５とを接続した時）は、固定制御時間の測定を停止し、測定していた時間を初期化する。
【００５５】
スイッチ３０２は、フィンガ割当て判定回路３０１の制御に基づいて、遅延プロファイル生成回路２０４により生成された遅延プロファイルをフィンガ割当て通常回路３０３、フィンガ割当て固定回路３０４、フィンガ割当て解除回路３０５のいずれかに出力する。
【００５６】
フィンガ割当て通常回路３０３は、遅延プロファイルにより検出された受信電力のピークのタイミングを各パスにおける信号の受信タイミングとして推定する。その後、トラッキング回路２０３からのトラッキング情報に基づいて、トラッキングを行い、フィンガの位相を更新し、相関器１０５に報知する。
【００５７】
フィンガ割当て固定回路３０４は、通常のフィンガ割当てを行っているときに記憶している、同期外れ前のフィンガの位相情報にしたがって、フィンガの位相を固定する。固定の方法はいくつか考えられ、以下のようなものが考えられる。
【００５８】
第一は、全てのフィンガに割当てられたフィンガの位相を固定する方法である。これは、シャドウィング変動において、ＭＳが障害物の影から基地局に対して見通しの位置に移動した場合、短時間の変動のため、遅延プロファイル上のほぼ同じ位置にピークが現れると想定されるため、フィンガの位相を固定することにより、正確なＳＩＲ値を算出するまでの遅延を減少させることができる。なお、このときトラッキングは停止させるが、遅延プロファイル生成は通常通り継続させる。
【００５９】
第二は、既に割当てられたフィンガの位相の一部を固定する方法である。このとき、固定しないフィンガの位相は、トラッキング回路２０３により得られたトラッキング情報に基づいて、トラッキングが行われる。これは、固定制御の際に、全フィンガを固定しない場合も考慮することにより、システムの安定性を図るためである。
【００６０】
フィンガ割当て固定回路３０４は、上記の方法により、固定されたフィンガの位相および更新されたフィンガの位相を、相関器１０５に報知する。
【００６１】
フィンガ割当て解除回路３０５は、遅延プロファイル生成回路２０４により生成された遅延プロファイルに基づいて、フィンガの位相の固定を一部解除し、更新する。解除の方法はいくつか考えられ、以下のようなものが考えられる。
【００６２】
第一は、遅延プロファイル上で受信レベルが小さいパスのフィンガの固定を解除し、新たに生成された遅延プロファイル上で受信レベルの大きいパスのタイミングを更新する方法である。これは、シャドウィング変動において、ＭＳが障害物の影から基地局に対して見通しの位置に移動した場合、遅延プロファイル上のほぼ同じ位置にピークが現れると想定されるが、全てのフィンガの位相が一致するとは限らないためである。なお、遅延プロファイル上で受信レベルが小さく信頼度の低いパスの更新を行い、仮に先の固定されたパス位相の同一パス範囲とオーバーラップする場合は、新情報（遅延プロファイル上で、新たにフィンガに割当てられたパス）を優先させて更新する。このとき、先の固定されたパスを割当てられていたフィンガは、一時、どのパスも割当てられていない状態（保留状態）となる。
【００６３】
第二は、ある条件設定のもと、フィンガの位相の固定を解除・更新する方法である。例えば、ＭＳがトンネルを通過する場合のように、比較的長い時間、低ＳＩＲ状態になったとき、トンネル入口とトンネル出口とでは全てのパスが別位相に現れる可能性があり、一度に全てのフィンガの位相を更新する必要がある。この場合、例えば、各フィンガの位相のずれを計算しておき、そのずれが全てにおいてある閾値を超えた場合は、フィンガの位相の固定を全て解除・更新するようにし、閾値を超えない場合は、前述したフィンガの位相の固定または一部解除を行うようにする。
【００６４】
なお、条件設定を設けるか否かにかかわらず、固定されたフィンガの位相を一度に全て解除する場合には、フィンガ割当て判定回路３０１がスイッチ３０２を制御することにより、遅延プロファイル生成回路２０４とフィンガ割当て通常回路３０３を接続し、フィンガ割当て通常回路３０３がフィンガ割当てを行うものとする。
【００６５】
フィンガ割当て解除回路３０５は、新たに割当てたフィンガの位相について、トラッキング回路２０３により得られたトラッキング情報を基にトラッキング動作を行い、フィンガの位相を更新して、相関器１０５に報知する。
【００６６】
次に、フィンガ割当て回路２０６の動作を図４のフロー図を参照して説明する。まず、ＳＴ４０１において、通信開始時における同期（初期同期）が確立されているか否かを判定する。初期同期が確立していないと判定されたときは、ＳＴ４０２に移行し、通常のフィンガ割当て制御を行う。一方、ＳＴ４０１において、初期同期が確立されていると判定されたときは、ＳＴ４０３に移行し、フィンガ割当て状態が固定状態か否かを判定する。なお、通信開始後は、いったん初期同期が確立すれば、同期が外れていても、ＳＴ４０１から無条件でＳＴ４０３に移行する。
【００６７】
ＳＴ４０３において、フィンガ割当て状態が固定状態であると判定されたとき、ＳＴ４０４に移行し、同期判定を行う。ＳＴ４０３において、フィンガ割当て状態が固定状態ではないと判定されたとき、ＳＴ４０９に移行し、同期判定を行う。ＳＴ４０９の判定は、ＳＴ４０４の判定と同一の判定を行う。
【００６８】
ＳＴ４０４において、ＳＩＲ値、パイロットパターンのビット照合、ＳＹＮＣワードなどの情報から同期判定がされた結果、同期が外れていると判定されたときは、ＳＴ４０５に移行し、時間判定が行われる。ＳＴ４０４において、同期が確立されていると判定されたときは、ＳＴ４０７に移行し、フィンガ割当てを解除する制御を行う。
【００６９】
ＳＴ４０５において、固定制御時間が閾値Ｄ以下と判定されたとき、ＳＴ４０６に移行し、レベル差測定回路２０５により測定されたレベル差と閾値Ｃとの閾値判定を行う。ＳＴ４０５において、固定制御時間が閾値Ｄより大きいと判定されたとき、ＳＴ４０７に移行する。
【００７０】
ＳＴ４０６において、レベル差が閾値Ｃ以上と判定されたとき、ＳＴ４０７に移行し、フィンガに割当てたフィンガの位相の固定を解除する制御を行い、フィンガの位相の更新をする。このとき、フィンガ割当て判定回路３０１のタイマーは、停止し、初期化される。ＳＴ４０６において、レベル差がＣ未満と判定されたとき、ＳＴ４０８に移行し、フィンガに割当てるフィンガの位相を固定する制御を行う。このとき、フィンガ割当て判定回路３０１のタイマーは、固定制御時間の測定を開始する。
【００７１】
ＳＴ４０９において、ＳＩＲ値、パイロットパターンのビット照合、ＳＹＮＣワードなどの情報から同期判定がされた結果、同期が外れていると判定されたときは、ＳＴ４０８に移行し、フィンガに割当てるフィンガの位相を固定する制御を行う。ＳＴ４０９において、同期が確立されていると判定されたときは、ＳＴ４１０に移行し、ＳＩＲ値と閾値Ａとの閾値判定を行う。
【００７２】
ＳＴ４１０において、ＳＩＲ値が閾値Ａ未満であると判定されたとき、ＳＴ４０８に移行し、フィンガに割当てるフィンガの位相を固定する制御を行う。ＳＩＲ値が閾値Ａ以上であると判定されたとき、ＳＴ４１１に移行し、レベル差と閾値Ｂとの閾値判定を行う。
【００７３】
ＳＴ４１１において、レベル差が閾値Ｂ未満であると判定されたとき、ＳＴ４０８に移行し、フィンガに割当てるフィンガの位相を固定する制御を行う。レベル差が閾値Ｂ以上であると判定されたとき、ＳＴ４０２に移行し、通常のフィンガ割当て制御を行う。
【００７４】
このように、フィンガ割当て回路２０６は、レベル差およびＳＩＲ値の閾値判定の結果に基づいて、フィンガ割当て制御を行う。
【００７５】
なお、ＳＴ４１０の閾値判定は、同期判定内部の判定に統合することが可能であり、その場合は、ＳＴ４１０の閾値判定を削除することができる。また、各判定部は、保護段数（判定パラメータ）を設けることにより、頻繁に制御を行わないようにすることができる。
【００７６】
ここで、シャドウィング変動時のフィンガ割当て遅延によって生じるオーバーシュートを、上記動作により防げることを説明する。
【００７７】
ＭＳがＢＴＳ１と見通しの位置で通信を行っており、移動しているものとする。ＭＳは移動に伴い障害物の影に入り、シャドウィング状態になると、ＢＴＳ２とＤＨＯを行う。このとき、ＢＴＳ１では、遅延プロファイルにおいてパスが見えないくらいの低ＳＩＲ状態になり、フィンガ割当てが正常動作できなくなっている。この状態で計算されるＳＩＲ値は一般に低い値になっているため、ＭＳに対し送信電力を上げる“ＵＰ”の送信電力制御コマンドを送り続ける。この状態で、ＭＳが障害物の影から出てＢＴＳ１に対して見通しがよくなった場合には、ＭＳはＢＴＳ１の“ＵＰ”の指示にしたがって送信電力を上げることになる。
【００７８】
この場合、従来のＢＴＳ１では、パスサーチが正常に行えるようになりフィンガ割当てが正しくなったとしても、通信品質は十分な値となっておらず、正確なＳＩＲ値が計算されるようになるまでには数フレーム程度の遅延が生じていた。このため、ＭＳはＢＴＳ１で遅延が起こっている間も送信電力を上げ続けることになり、ＢＴＳ１の受信ＳＩＲはオーバーシュートを起こしていた。
【００７９】
しかし、本発明のフィンガ位相制御装置及びフィンガ位相制御方法によれば、ＢＴＳ１において、低ＳＩＲ状態になった場合でも、ＭＳが障害物の影に入る前のフィンガの位相に固定しておくことによって、正確なＳＩＲ値が計算されるようになるまでの遅延を減少させることができる。これは、ＭＳが障害物の影に入っている時間が短時間であるため、フィンガの位相は大きく変動せず、ほぼ同じ位置にフィンガの位相が現れると想定されるからである。
【００８０】
これにより、ＭＳがＢＴＳ１の“ＵＰ”の指示にしたがって送信電力を上げても、ＢＴＳ１は、速やかに受信ＳＩＲ値を計算することが可能となり、ＭＳに対して送信電力を下げる“ＤＯＷＮ”の送信電力制御コマンドを送ることができ、ＢＴＳ１での受信ＳＩＲのオーバーシュートを防ぐこととなる。
【００８１】
このように、本実施の形態によれば、低ＳＩＲのときは、フィンガの位相を固定し、レベル差が大きく、同期が確立しているときは、フィンガの位相の固定を解除することにより、フィンガ割当てに要する遅延を減らし、シャドウィング変動時のフィンガ割当て遅延によって生じるオーバーシュートを防ぐことができる。
【００８２】
なお、本発明のフィンガ位相制御装置及びフィンガ位相制御方法は、通信開始時（ＤＨＯ時のＨＯ先も含む）には適用しない。通信確立の最初の段階では、高速に同期を引き込むため後方保護段数（フィンガ割当ての追加動作におけるパラメータ）が小さい。したがって、同期が確立している可能性が低いので、すぐに同期はずれになるような状態（低ＳＩＲ状態）で、上記のフィンガの位相の固定を行うと、正規の同期制御を妨害する恐れがあるため、上記の動作を行わないようにする必要がある。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のフィンガ位相制御装置及びフィンガ位相制御方法によれば、シャドウィング時のフィンガ割当て遅延によって生じるオーバーシュートを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係るサーチ回路の機能ブロックの構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態に係るフィンガ割当て回路の機能ブロックの構成を示す図
【図４】本発明の実施の形態に係るフィンガ割当て回路の動作を示すフロー図
【図５】従来のセルラ無線伝送方法を説明するための図
【図６】従来のセルラ無線伝送方法を説明するための図
【図７】従来のＭＳの受信レベルを示す概念図
【図８】従来のＢＴＳ１の上り受信ＳＩＲを示す概念図
【符号の説明】
１０４  サーチ回路
１０５  相関器
１０６  チャネル推定回路
１０７  同期検波回路
１０８  ＲＡＫＥ合成回路
１０９  復調回路
１１０  ＳＩＲ測定回路
１１１  送信電力制御コマンド生成回路
２０１  Ｌａｔｅ相関器
２０２  Ｅａｒｌｙ相関器
２０３  トラッキング回路
２０４  遅延プロファイル生成回路
２０５  レベル差測定回路
２０６  フィンガ割当て回路
３０１  フィンガ割当て判定回路
３０２  スイッチ
３０３  フィンガ割当て通常回路
３０４  フィンガ割当て固定回路
３０５  フィンガ割当て解除回路
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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