(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第１アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させた個別チャネルの信号を前記第２アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置であって、
前記第１アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第１推定値を出力する第１チャネル推定手段と、
前記第２アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第２推定値を出力する第２チャネル推定手段と、
前記第１及び第２アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第３推定値を出力する第３チャネル推定手段と、
前記基地局装置にて選択された位相回転量を推定する位相回転量推定手段と、
前記第１推定値、前記位相回転量推定手段にて推定された位相回転量だけ回転した前記第２推定値及び前記第３推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成手段と、
前記チャネル推定値合成手段にて算出されたチャネル推定値を用いて前記個別チャネル信号を復調する復調手段と、を具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項２】
位相回転量推定手段は、前記第１推定値と前記各候補位相回転量だけ回転した前記第２推定値との合成値の複素共役と、前記第３推定値との実部同士、虚部同士をそれぞれ乗算し、乗算結果を加算して振幅を算出し、前記振幅が最小となった候補位相回転量を、前記基地局装置にて選択された位相回転量と推定することを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。
【請求項３】
第１及び第２のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第１アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させ、予め定められている候補振幅係数の中から選択された振幅係数を乗算した個別チャネルの信号を前記第２アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置であって、
前記第１アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第１推定値を出力する第１チャネル推定手段と、
前記第２アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第２推定値を出力する第２チャネル推定手段と、
前記第１及び第２アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第３推定値を出力する第３チャネル推定手段と、
前記基地局装置にて選択された位相回転量、振幅係数を推定する振幅／位相回転量推定手段と、
前記第１推定値、前記振幅／位相回転量推定手段にて推定された位相回転量だけ回転させ前記振幅計数を乗算した前記第２推定値及び前記第３推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成手段と、
前記チャネル推定値合成手段にて算出されたチャネル推定値を用いて前記個別チャネル信号を復調する復調手段と、を具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項４】
振幅／位相回転量推定手段は、前記第１推定値と前記各候補位相回転量だけ回転し前記各候補振幅計数を乗算した前記第２推定値との合成値の複素共役と、前記第３推定値との実部同士、虚部同士をそれぞれ乗算し、乗算結果を加算して振幅を算出し、前記振幅が最小となった候補位相回転量及び候補振幅係数を、前記基地局装置にて選択された位相回転量及び振幅係数と推定することを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。
【請求項５】
第１及び第２のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第１アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させた個別チャネルの信号を前記第２アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置のチャネル推定方法であって、
前記第１アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第１推定値を出力する第１チャネル推定工程と、
前記第２アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第２推定値を出力する第２チャネル推定工程と、
前記第１及び第２アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第３推定値を出力する第３チャネル推定工程と、
前記基地局装置にて選択された位相回転量を推定する位相回転量推定工程と、
前記第１推定値、前記位相回転量推定工程にて推定された位相回転量だけ回転した前記第２推定値及び前記第３推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成工程と、を具備することを特徴とするチャネル推定方法。
【請求項６】
第１及び第２のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第１アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させ、予め定められている候補振幅係数の中から選択された振幅係数を乗算した個別チャネルの信号を前記第２アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置であって、
前記第１アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第１推定値を出力する第１チャネル推定工程と、
前記第２アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第２推定値を出力する第２チャネル推定工程と、
前記第１及び第２アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第３推定値を出力する第３チャネル推定工程と、
前記基地局装置にて選択された位相回転量、振幅係数を推定する振幅／位相回転量推定工程と、
前記第１推定値、前記振幅／位相回転量推定工程にて推定された位相回転量だけ回転させ前記振幅計数を乗算した前記第２推定値及び前記第３推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成工程と、を具備することを特徴とするチャネル推定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車電話や携帯電話等の無線通信システムに用いられるＣＤＭＡ方式の通信端末装置及びチャネル推定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信システムにおいては、基地局側で個別チャネルの送信信号（以下、「個別チャネル信号」という）の通信端末における受信電力を高めるため、１つの通信端末に対して複数のダイバーシチアンテナから個別チャネル信号を送信する送信ダイバーシチを用いる場合がある。
【０００３】
図８は、送信ダイバーシチを用いた無線通信システムの一例として、3GPP WG1 TSG-RAN WG1 R1-99832（Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)）に開示されているシステムのシステム構成図である。
【０００４】
図８に示すように、基地局１は、アンテナＡから共通パイロットチャネルの送信信号（以下、「共通パイロットチャネル信号」という）Ａを送信し、アンテナＢから共通パイロットチャネル信号Ｂを送信する。同時に、基地局１は、通信端末２に対して、アンテナＡから通信端末２に対する個別チャネル信号Ａを送信し、アンテナＢから通信端末２に対する個別チャネル信号Ｂを送信する。
【０００５】
基地局１において、個別チャネル信号Ａと個別チャネル信号Ｂには同一の拡散符号が乗算されるので、通信端末２には、個別チャネル信号Ａと個別チャネル信号Ｂとが、分離できない１つの信号として受信される。
【０００６】
一方、基地局１において、共通パイロットチャネル信号Ａと共通パイロットチャネル信号Ｂには、異なる拡散符号を乗算される。あるいは、同一の拡散符号を乗算されるても分離可能な何らかの方法が採られる。従って、通信端末２において、それらを分離することができる。また、個別チャネル信号Ａと共通パイロットチャネル信号Ａ、及び、個別チャネル信号Ｂと共通パイロットチャネル信号Ｂは、それぞれ同一の伝播路を通って受信されるので、共通パイロットチャネル信号Ａと共通パイロットチャネル信号Ｂのチャネル推定を行えば、個別チャネル信号Ａに対する個別チャネル信号Ｂの位相回転角を知ることができる。
【０００７】
図９は、従来の通信端末の構成を示すブロック図である。図９に示す通信端末において、アンテナ１１は基地局から送信された信号を受信し、基地局に対する信号を送信する。共用器１２は送信と受信の時間帯を切り替える。受信ＲＦ部１３は、共用器１２を通過した受信信号を増幅し、ベースバンド信号に周波数変換する。
【０００８】
逆拡散部１４は、受信ＲＦ部１３の出力信号に対し個別チャネル信号の拡散符号で逆拡散して個別チャネル信号の変調信号を取り出す。同様に、逆拡散部１５は、受信ＲＦ部１３の出力信号に対し共通パイロットチャネル信号Ａの拡散符号で逆拡散して共通パイロットチャネル信号Ａの変調信号を取り出す。同様に、逆拡散部１６は、受信ＲＦ部１３の出力信号に対し共通パイロットチャネル信号Ｂの拡散符号で逆拡散して共通パイロットチャネル信号Ｂの変調信号を取り出す。
【０００９】
チャネル推定部１７は、逆拡散部１４から出力された個別チャネル信号の変調信号中のパイロットシンボルを用いて伝播路の位相と振幅の推定（いわゆる「チャネル推定」）を行う。なお、以下の説明において、推定された伝播路の位相と振幅をチャネル推定値という。
【００１０】
同様に、チャネル推定部１８は、逆拡散部１５から出力された共通パイロットチャネル信号Ａの変調信号中のパイロットシンボルを用いてチャネル推定を行い、チャネル推定部１９は、逆拡散部１６から出力された共通パイロットチャネル信号Ｂの変調信号中のパイロットシンボルを用いてチャネル推定を行う。
【００１１】
復調部２０は、チャネル推定部１７から出力されたチャネル推定値に基づいて、逆拡散部１４から出力された個別チャネル信号の変調信号を復調して受信信号を取り出す。
【００１２】
位相回転制御部２１は、チャネル推定部１８から出力された共通パイロットチャネル信号Ａとチャネル推定部１９から出力された共通パイロットチャネル信号Ｂとの位相差に基づいて、基地局に対して位相回転量を指示する位相回転制御信号を生成する。
【００１３】
多重部２２は、送信信号に位相回転制御部２１から出力された位相回転制御信号を多重する。変調部２３は、多重部２２の出力信号に対してＱＰＳＫ等の一次変調処理を行う。拡散部２４は、変調部２３の出力信号に対して固有の拡散符号を乗算して拡散する。送信ＲＦ部２５は、拡散部２４の出力信号を無線周波数に周波数変換して増幅し、共用器１２を経由してアンテナ１１から無線送信する。
【００１４】
次に、個別チャネル信号の位相差δとチャネル推定部１７にて推定されるチャネル推定値との関係について、図１０を用いて説明する。
【００１５】
図１０において、チャネル推定値β(ｎ)は、個別チャネル信号Ａのチャネル推定値βa(ｎ)と個別チャネル信号Ｂのチャネル推定値βb(ｎ)の合成ベクトルとして表される。
【００１６】
また、図１０において、βb(ｎ)を１８０°回転した値−βb(ｎ)とβa(ｎ)とを合成したチャネル推定値をβ'(ｎ)で表す。
【００１７】
図１０（ａ）は、個別チャネル信号Ａと個別チャネル信号Ｂとの位相差δが、−９０°≦δ＜９０°である場合における各チャネル推定値を示し、図１０（ｂ）は、個別チャネル信号Ａと個別チャネル信号Ｂとの位相差δが、９０°≦δ＜２７０°である場合における各チャネル推定値を示す。
【００１８】
図１０（ａ）に示すように、個別チャネル信号Ａと個別チャネル信号Ｂとの位相差δが、−９０°≦δ＜９０°である場合には、β(ｎ)がβ'(ｎ)より大きくなる。一方、図１０（ｂ）に示すように、個別チャネル信号Ａと個別チャネル信号Ｂとの位相差δが、９０°≦δ＜２７０°である場合には、β'(ｎ)がβ(ｎ)より大きくなる。
【００１９】
すなわち、９０°≦δ＜２７０°である場合、個別チャネル信号Ｂを１８０°回転して送信することにより、通信端末における受信電力が高めることができる。
【００２０】
このように、送信ダイバーシチを導入した無線通信システムにおいて、通信端末で共通パイロットチャネル信号Ａと共通パイロットチャネル信号Ｂのチャネル推定を行って位相回転量を制御し、基地局側で位相回転制御量に基づいて個別チャネル信号Ｂを適宜位相回転して送信することにより、通信端末における個別チャネル信号の受信電力を高めて受信品質の向上を図ることができる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基地局側において個別チャネル信号をスロットごとに適宜位相回転すると通信端末における受信スロットが不連続になるため、上記従来の通信端末は、チャネル推定値を複数のスロットに渡って平均化することができず、送信ダイバーシチを用いない場合に比べてチャネル推定値の信頼性が低くなるという問題を有する。
【００２２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、送信ダイバーシチを導入した無線通信システムにおいて、チャネル推定値の信頼性を向上させることができる通信端末装置及びチャネル推定方法を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信端末装置は、第１及び第２のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第１アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させた個別チャネルの信号を前記第２アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置であって、前記第１アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第１推定値を出力する第１チャネル推定手段と、前記第２アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第２推定値を出力する第２チャネル推定手段と、前記第１及び第２アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第３推定値を出力する第３チャネル推定手段と、前記基地局装置にて選択された位相回転量を推定する位相回転量推定手段と、前記第１推定値、前記位相回転量推定手段にて推定された位相回転量だけ回転した前記第２推定値及び前記第３推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成手段と、前記チャネル推定値合成手段にて算出されたチャネル推定値を用いて前記個別チャネル信号を復調する復調手段と、を具備する構成を採る。
【００２４】
また、本発明の通信端末装置の位相回転量推定手段は、前記第１推定値と前記各候補位相回転量だけ回転した前記第２推定値との合成値の複素共役と、前記第３推定値との実部同士、虚部同士をそれぞれ乗算し、乗算結果を加算して振幅を算出し、前記振幅が最小となった候補位相回転量を、前記基地局装置にて選択された位相回転量と推定する構成を採る。
【００２５】
これらの構成により、位相回転量、及び、共通パイロットチャネルのチャネル推定値に基づいてチャネル推定を行うことができるので、共通パイロットチャネルの信号は個別チャネルの信号より送信電力が大きいことから、チャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【００２６】
また、本発明の通信端末装置は、第１及び第２のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第１アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させ、予め定められている候補振幅係数の中から選択された振幅係数を乗算した個別チャネルの信号を前記第２アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置であって、前記第１アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第１推定値を出力する第１チャネル推定手段と、前記第２アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第２推定値を出力する第２チャネル推定手段と、前記第１及び第２アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第３推定値を出力する第３チャネル推定手段と、前記基地局装置にて選択された位相回転量、振幅係数を推定する振幅／位相回転量推定手段と、前記第１推定値、前記振幅／位相回転量推定手段にて推定された位相回転量だけ回転させ前記振幅計数を乗算した前記第２推定値及び前記第３推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成手段と、前記チャネル推定値合成手段にて算出されたチャネル推定値を用いて前記個別チャネル信号を復調する復調手段と、を具備する構成を採る。また、振幅／位相回転量推定手段は、前記第１推定値と前記各候補位相回転量だけ回転し前記各候補振幅計数を乗算した前記第２推定値との合成値の複素共役と、前記第３推定値との実部同士、虚部同士をそれぞれ乗算し、乗算結果を加算して振幅を算出し、前記振幅が最小となった候補位相回転量及び候補振幅係数を、前記基地局装置にて選択された位相回転量及び振幅係数と推定する。
【００２７】
この構成により、振幅係数、位相回転量、及び、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値に基づいてチャネル推定を行うことができるので、基地局側で個別チャネル信号の振幅を変えて送信する場合でもチャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【００２９】
この構成により、複数スロットに渡ってチャネル推定値を合成することができ、チャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【００３２】
本発明のチャネル推定方法は、第１及び第２のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第１アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させた個別チャネルの信号を前記第２アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置のチャネル推定方法であって、前記第１アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第１推定値を出力する第１チャネル推定工程と、前記第２アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第２推定値を出力する第２チャネル推定工程と、前記第１及び第２アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第３推定値を出力する第３チャネル推定工程と、前記基地局装置にて選択された位相回転量を推定する位相回転量推定工程と、前記第１推定値、前記位相回転量推定工程にて推定された位相回転量だけ回転した前記第２推定値及び前記第３推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成工程と、を具備する方法を採る。
【００３３】
この方法により、位相回転量、及び、共通パイロットチャネルのチャネル推定値に基づいてチャネル推定を行うことができるので、共通パイロットチャネルの信号は個別チャネルの信号より送信電力が大きいことから、チャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【００３４】
また、本発明のチャネル推定方法は、第１及び第２のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第１アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させ、予め定められている候補振幅係数の中から選択された振幅係数を乗算した個別チャネルの信号を前記第２アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置であって、前記第１アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第１推定値を出力する第１チャネル推定工程と、前記第２アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第２推定値を出力する第２チャネル推定工程と、前記第１及び第２アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第３推定値を出力する第３チャネル推定工程と、前記基地局装置にて選択された位相回転量、振幅係数を推定する振幅／位相回転量推定工程と、前記第１推定値、前記振幅／位相回転量推定工程にて推定された位相回転量だけ回転させ前記振幅計数を乗算した前記第２推定値及び前記第３推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成工程と、を具備する方法を採る。
【００３５】
この方法により、振幅係数、位相回転量、及び、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値に基づいてチャネル推定を行うことができるので、基地局側で個別チャネル信号の振幅を変えて送信する場合でもチャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【００３７】
この方法により、複数スロットに渡ってチャネル推定値を合成することができ、チャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、個別チャネル信号に対する共通パイロットチャネル信号の位相回転量を推定し、個別チャネル信号より送信電力が大きい共通パイロットチャネル信号を用いてチャネル推定を行うことである。
【００３９】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００４０】
図１は、本発明の通信端末と無線通信を行う基地局の送信側の構成を示すブロック図である。
【００４１】
図１に示す基地局において、変調部１０１は、送信信号に対してＱＰＳＫ等の一次変調処理を行う。変調部１０２は、共通パイロットチャネル信号Ａに対してＱＰＳＫ等の一次変調処理を行う。変調部１０３は、共通パイロットチャネル信号Ｂに対してＱＰＳＫ等の一次変調処理を行う。
【００４２】
拡散部１０４は、変調部１０１の出力信号に対して固有の拡散符号を乗算して拡散する。拡散部１０５は、変調部１０２の出力信号に対して固有の拡散符号を乗算して拡散する。拡散部１０６は、変調部１０３の出力信号に対して固有の拡散符号を乗算して拡散する。
【００４３】
位相回転部１０７は、通信端末から送信された信号に含まれる位相回転量を指示する位相回転制御信号に基づいて、拡散部１０４の出力信号の位相を所定量だけ回転させる。
【００４４】
多重部１０８は、拡散部１０４の出力信号と拡散部１０５の出力信号を多重する。多重部１０９は、位相回転部１０７の出力信号と拡散部１０６の出力信号を多重する。
【００４５】
送信ＲＦ部１１０は、多重部１０８の出力信号を無線周波数に周波数変換して増幅し、アンテナ１１２から無線送信する。送信ＲＦ部１１１は、多重部１０９の出力信号を無線周波数に周波数変換して増幅し、アンテナ１１３から無線送信する。
【００４６】
なお、以下の説明において、基地局の位相回転部１０７における位相回転量は、「０°」と「１８０°」との２種類とする。
【００４７】
（実施の形態１）
実施の形態１は、基地局において個別チャネル信号Ａと個別チャネル信号Ｂの振幅を変えずに送信する場合の形態である。
【００４８】
図２は、本発明の実施の形態１に係る通信端末の構成を示すブロック図である。
【００４９】
図２に示す通信端末において、アンテナ２０１は基地局から送信された信号を受信し、基地局に対する信号を送信する。共用器２０２は送信と受信の時間帯を切り替える。受信ＲＦ部２０３は、共用器２０２を通過した受信信号を増幅し、ベースバンド信号に周波数変換する。
【００５０】
逆拡散部２０４は、受信ＲＦ部２０３の出力信号に対し個別チャネル信号の拡散符号で逆拡散して個別チャネル信号の変調信号を取り出す。同様に、逆拡散部２０５は、受信ＲＦ部２０３の出力信号に対し共通パイロットチャネル信号Ａの拡散符号で逆拡散して共通パイロットチャネル信号Ａの変調信号を取り出す。同様に、逆拡散部２０６は、受信ＲＦ部２０３の出力信号に対し共通パイロットチャネル信号Ｂの拡散符号で逆拡散して共通パイロットチャネル信号Ｂの変調信号を取り出す。
【００５１】
チャネル推定部２０７は、逆拡散部２０４から出力された個別チャネル信号の変調信号中のパイロットシンボルを用いて伝播路の位相と振幅の推定（いわゆる「チャネル推定」）を行う。
【００５２】
同様に、チャネル推定部２０８は、逆拡散部２０５から出力された共通パイロットチャネル信号Ａの変調信号中のパイロットシンボルを用いてチャネル推定を行い、チャネル推定部２０９は、逆拡散部２０６から出力された共通パイロットチャネル信号Ｂの変調信号中のパイロットシンボルを用いてチャネル推定を行う。
【００５３】
位相回転量推定部２１０は、チャネル推定部２０７、２０８、２０９から出力されたチャネル推定値に基づいて位相回転量を推定する。なお、位相回転量推定部２１０における位相回転量の具体的な推定方法については後述する。
【００５４】
チャネル推定値合成部２１１は、位相回転量推定部２１０にて推定された位相回転量に基づいて共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値を合成し、最終的なチャネル推定値を出力する。なお、チャネル推定値合成部２１１におけるチャネル推定値の具体的な合成方法については後述する。
【００５５】
復調部２１２は、チャネル推定値合成部２１１から出力されたチャネル推定値に基づいて、逆拡散部２０４から出力された個別チャネル信号の変調信号を復調して受信信号を取り出す。
【００５６】
位相回転制御部２１３は、チャネル推定部２０８から出力された共通パイロットチャネル信号Ａとチャネル推定部２０９から出力された共通パイロットチャネル信号Ｂとの位相差に基づいて、基地局に対して位相回転量を指示する位相回転制御信号を生成する。
【００５７】
本実施の形態の場合、基地局の位相回転部１０７における位相回転量は、「０°」と「１８０°」との２種類であるから、位相回転制御部２１３は、共通パイロットチャネル信号Ａと共通パイロットチャネル信号Ｂとの位相差δが、−９０°≦δ＜９０°である場合、位相回転量を「０°」とし、他の場合、位相回転量を「１８０°」とする旨の位相回転制御信号を出力する。
【００５８】
多重部２１４は、送信信号に位相回転制御部２１３から出力された位相回転制御信号を多重する。変調部２１５は、多重部２１４の出力信号に対してＱＰＳＫ等の一次変調処理を行う。拡散部２１６は、変調部２１５の出力信号に対して固有の拡散符号を乗算して拡散する。送信ＲＦ部２１７は、拡散部２１６の出力信号を無線周波数に周波数変換して増幅し、共用器２０２を経由してアンテナ２０１から無線送信する。
【００５９】
次に、チャネル推定部２０７、２０８、２０９にて推定されるチャネル推定値の関係について、図３を用いて説明する。
【００６０】
図３（ａ）は、位相回転量が「０°」の場合における各チャネル推定値の関係を示し、図３（ｂ）は、位相回転量が「１８０°」の場合における各チャネル推定値の関係を示す。
【００６１】
なお、以下の説明において、個別チャネル信号Ａのチャネル推定値をβa(ｎ)とし、個別チャネル信号Ｂのチャネル推定値をβb(ｎ)とする。この場合、個別チャネル信号のチャネル推定値β(ｎ)は、βa(ｎ)とβb(ｎ)の合成ベクトルとして表される
また、共通パイロットチャネル信号Ａのチャネル推定値をαa(ｎ)とし、共通パイロットチャネル信号Ｂのチャネル推定値をαb(ｎ)とする。
【００６２】
図３（ａ）に示すように位相回転量が「０°」の場合、個別チャネル信号Ａと共通パイロットチャネル信号Ａの位相及び伝播路は等しいため、βa(ｎ)のベクトルとαa(ｎ)のベクトルとは同一の方向を向く。同様に、βb(ｎ)のベクトルとαb(ｎ)のベクトルとは同一の方向を向く。
【００６３】
また、基地局にて個別チャネル信号Ａと個別チャネル信号Ｂの振幅を変えない場合、βa(ｎ)に対するαa(ｎ)の振幅比と、βb(ｎ)に対するαb(ｎ)の振幅比は等しくなる。
【００６４】
よって、個別チャネル信号のチャネル推定値β(ｎ)は、αa(ｎ)とαb(ｎ)の合成結果α(ｎ)と同一の方向を向く。
【００６５】
すなわち、位相回転量が「０°」の場合、共通パイロットチャネル信号Ａのチャネル推定値と、共通パイロットチャネル信号Ｂのチャネル推定値を合成することによりチャネル推定することができる。
【００６６】
一方、図３（ｂ）に示すように位相回転量が「１８０°」の場合、個別チャネル信号Ｂの位相は共通パイロットチャネル信号Ｂに対して１８０°回転しているため、βb(ｎ)のベクトルとαb(ｎ)のベクトルとは異なる方向を向く。よって、位相回転量が「０°」の場合と異なり、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値の合成結果を用いてチャネル推定することはできない。
【００６７】
ところが、αb(ｎ)を１８０°回転させた値−αb(ｎ)のベクトルは、βb(ｎ)のベクトルと同一の方向を向く。よって、β(ｎ)は、αa(ｎ)と−αb(ｎ)の合成結果α'(ｎ)と同一の方向を向く。
【００６８】
すなわち、位相回転量が「１８０°」の場合、共通パイロットチャネル信号Ａのチャネル推定値と、共通パイロットチャネル信号Ｂのチャネル推定値を１８０°回転させた値とを合成することによりチャネル推定できる。
【００６９】
このように、位相回転量を推定することができれば、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値に基づいてチャネル推定を行うことができる。そして、共通パイロットチャネル信号は個別チャネル信号より送信電力が大きいので、個別チャネル信号を用いるよりもチャネル推定値の信頼性が高くなる。
【００７０】
以下、位相回転量推定部２１０における位相回転量の推定方法について説明する。
【００７１】
２つのチャネル推定値が平行の場合、一方のチャネル推定値と他方のチャネル推定値の複素共役とは直交する。そして、２つのチャネル推定値の振幅は、互いに直交するときに最小となる。
【００７２】
例えば、位相回転量が「０°」の場合、上述のように、個別チャネル信号のチャネル推定値β(ｎ)は、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値の合成結果α(ｎ)と同一の方向を向くので、β(ｎ)とα(ｎ)の複素共役α*(ｎ)とは直交する。
【００７３】
この関係から、位相回転量推定部２１０は、まず、共通パイロットチャネル信号Ａのチャネル推定値αa(ｎ)と、共通パイロットチャネル信号Ｂのチャネル推定値αb(ｎ)をθだけ位相回転させた値との合成値α'(ｎ)を以下に示す式（１）により算出する。
【００７４】
（数１）
α'(ｎ)＝αa(ｎ)＋exp(jθ)×αb(ｎ)                          （１）
【００７５】
そして、位相回転量推定部２１０は、以下に示す式（２）により、予め定められている各θの候補値（本実施形態の場合は、θ＝０°、１８０°の２種類）について振幅Ｘ(θ)を算出し、Ｘ(θ)が最小となった候補値を位相回転量θとして推定し、位相回転量θをチャネル推定値合成部２１１に出力する。
【００７６】
（数２）
Ｘ(θ)＝Re[α'*(ｎ)]×Re[β(ｎ)]＋Im[α'*(ｎ)]×Im[β(ｎ)]    （２）
【００７７】
ここで、（・）*は複素共役を、Re[・]は実部を、Im[・]は虚部をそれぞれ示す。
【００７８】
なお、通信端末は、基地局に送信した位相回転制御信号を知っているので、位相回転量推定部２１０は、まず、最初に位相回転制御信号を用いてＸ(θ)を評価し、Ｘ(θ)が閾値よりも小さい場合に、当該θを位相回転量θと推定してもよい。これにより、１度の演算で位相回転量を推定できる可能性が高いので、位相回転量の推定時間を短縮できる。
【００７９】
次に、チャネル推定値合成部２１１におけるチャネル推定値の算出方法について説明する。
【００８０】
チャネル推定値合成部２１１は、チャネル推定部２０７から個別チャネル信号のチャネル推定値β(ｎ)を、チャネル推定部２０８から共通パイロットチャネル信号Ａのチャネル推定値αa(ｎ)を、チャネル推定部２０９から共通パイロットチャネル信号Ｂのチャネル推定値αb(ｎ)を、位相回転量推定部２１０から位相回転量θをそれぞれ入力する。
【００８１】
そして、以下に示す式（３）により、最終的なチャネル推定値ξ(ｎ)を算出して復調部２１２に出力する。
【００８２】
（数３）
ξ(ｎ)＝αa(ｎ)＋exp(jθ)×αb(ｎ)＋β(ｎ)                  （３）
【００８３】
このように、共通パイロットチャネル信号は個別チャネル信号より送信電力が大きいことから、位相回転量、及び、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値に基づいてチャネル推定を行うことにより、チャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【００８４】
（実施の形態２）
実施の形態２は、基地局において個別チャネル信号Ａと個別チャネル信号Ｂの振幅を変えて送信する場合の形態である。
【００８５】
以下、本実施の形態におけるチャネル推定値の関係について、図４を用いて説明する。
【００８６】
基地局にて個別チャネル信号Ｂの振幅を個別チャネル信号Ａのａ倍（以下、このａを「振幅係数」という）とした場合、βa(ｎ)に対するαa(ｎ)の振幅比をｋとすると、βb(ｎ)に対するαb(ｎ)の振幅比は（ｋ×ａ）となる。
【００８７】
この場合、図４に示すように、個別チャネル信号のチャネル推定値β(ｎ)と、共通パイロットチャネル信号Ａと共通パイロットチャネル信号Ｂのチャネル推定値の合成値α(ｎ)は同一方向を向かない。
【００８８】
よって、基地局において個別チャネル信号Ａと個別チャネル信号Ｂの振幅を変えて送信する場合、チャネル推定のためにα(ｎ)をそのまま用いることはできず、振幅係数ａを考慮する必要がある。
【００８９】
図５は、本発明の実施の形態２に係る通信端末の構成を示すブロック図である。なお、図５に示す通信端末において、図２に示した通信端末と共通する構成部分に関しては、図２と同一符号を付して説明を省略する。
【００９０】
図５に示す通信端末は、図２に示した通信端末に対して、位相回転量推定部２１０の代りに、振幅／位相回転量推定部３０１を追加した構成を採る。
【００９１】
振幅／位相回転量推定部３０１は、まず、共通パイロットチャネル信号Ａのチャネル推定値αa(ｎ)と、共通パイロットチャネル信号Ｂのチャネル推定値αb(ｎ)をθだけ位相回転させた値との合成値α'(ｎ)を以下に示す式（４）により算出する。
【００９２】
（数４）
α'(ｎ)＝αa(ｎ)＋ａ×exp(jθ)×αb(ｎ)                      （４）
【００９３】
そして、振幅／位相回転量推定部３０１は、以下に示す式（５）により、予め定められている各θの候補値（本実施形態の場合は、θ＝０°、１８０°の２種類）、及び、予め定められている各振幅係数ａの候補値（例えば、ａ＝0.5、1.0、2.0等）について振幅Ｘ(a,θ)を算出し、Ｘ(θ)が最小となった候補値の組合せを振幅係数ａ及び位相回転量θとして推定し、振幅係数ａ及び位相回転量θをチャネル推定値合成部２１１に出力する。
【００９４】
（数５）
Ｘ(a,θ)＝Re[α'*(ｎ)]×Re[β(ｎ)]＋Im[α'*(ｎ)]×Im[β(ｎ)]  （５）
【００９５】
チャネル推定値合成部２１１は、チャネル推定部２０７から個別チャネル信号のチャネル推定値β(ｎ)を、チャネル推定部２０８から共通パイロットチャネル信号Ａのチャネル推定値αa(ｎ)を、チャネル推定部２０９から共通パイロットチャネル信号Ｂのチャネル推定値αb(ｎ)を、振幅／位相回転量推定部３０１から振幅係数ａ及び位相回転量θをそれぞれ入力する。
【００９６】
そして、以下に示す式（６）により、最終的なチャネル推定値ξ(ｎ)を算出して復調部２１２に出力する。
【００９７】
（数６）
ξ(ｎ)＝αa(ｎ)＋ａ×exp(jθ)×αb(ｎ)＋β(ｎ)                （６）
【００９８】
このように、振幅係数、位相回転量、及び、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値に基づいてチャネル推定を行うことにより、基地局側で個別チャネル信号の振幅を変えて送信する場合でもチャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【００９９】
（実施の形態３）
フェージングの最大ドップラ周波数が低く、フェージング変動が緩やかな場合、フェージング推定値を複数の受信スロットに渡って平均化することにより、チャネル推定値の信頼度を向上させることができる。
【０１００】
しかしながら、上述したように、無線通信システムに送信ダイバーシチを導入した場合、受信スロットが不連続になるため、チャネル推定値を複数のスロットに渡って平均化することができない。
【０１０１】
実施の形態３は、この問題の解決を図るためのものであり、送信ダイバーシチを導入した場合において、複数スロットに渡ってチャネル推定値を合成する形態である。
【０１０２】
図６は、本発明の実施の形態３に係る通信端末の構成を示すブロック図である。なお、図６に示す通信端末において、図２に示した通信端末と共通する構成部分に関しては、図２と同一符号を付して説明を省略する。
【０１０３】
図６に示す通信端末は、図２に示した通信端末に対して、複数チャネル推定値合成部４０１を追加した構成を採る。
【０１０４】
そして、図７は、複数チャネル推定値合成部４０１の内部構成を示すブロック図である。
【０１０５】
図７において、遅延回路５０１には現在の時刻(ｎ)のチャネル推定値が格納され、遅延回路５０２には１スロット前の時刻(ｎ−１)のチャネル推定値が格納される。
【０１０６】
また、遅延回路５０３には現在の時刻(ｎ)の位相回転量が格納され、遅延回路５０４には１スロット前の時刻(ｎ−１)の位相回転量が格納される。そして、加算回路５０５にて、時刻(ｎ)の位相回転量と時刻(ｎ−１)の位相回転量の差分が算出される。
【０１０７】
位相回転回路５０６では、遅延回路５０２から出力された時刻(ｎ−１)のチャネル推定値に対して、加算回路５０５の算出結果に基づいて時刻(ｎ−１)から時刻(ｎ)に渡る位相回転量を補正する。
【０１０８】
そして、合成回路５０７にて、位相回転回路５０６から出力された補正後の時刻(ｎ−１)のチャネル推定値と、遅延回路５０２から出力された時刻(ｎ)のチャネル推定値とを合成する。
【０１０９】
このように、１スロット前の時刻のチャネル推定値を補正し、この補正結果と現在の時刻のチャネル推定値とを合成することにより、複数スロットに渡ってチャネル推定値を合成することができる。
【０１１０】
なお、本実施の形態では、１スロット前の時刻のチャネル推定値を補正して現在の時刻のチャネル推定値とを合成する場合について説明したが、本発明は、１スロット前に限られず、どの前受信スロットであっても同様の補正処理を行って、現在の時刻のチャネル推定値と合成することができる。
【０１１１】
なお、実施の形態３は実施の形態２と組み合わせることができ、基地局側で個別チャネル信号の振幅を変えて送信する場合でも、複数スロットに渡ってチャネル推定値を合成することができる。
【０１１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の通信端末装置及びチャネル推定方法によれば、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値等を利用することにより、送信ダイバーシチを用いる無線通信システムにおいて、チャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の通信端末と無線通信を行う基地局の送信側の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る通信端末の構成を示すブロック図
【図３】上記実施の形態に係るチャネル推定値の関係を示す図
【図４】本発明の実施の形態２に係るチャネル推定値の関係を示す図
【図５】上記実施の形態に係る通信端末の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態３に係る通信端末の構成を示すブロック図
【図７】上記実施の形態に係る通信端末の複数チャネル推定値合成部の内部構成を示すブロック図
【図８】送信ダイバーシチを用いた無線通信システムのシステム構成図
【図９】従来の通信端末の構成を示すブロック図
【図１０】位相回転量とチャネル推定値との関係を示す図
【符号の説明】
１０７  位相回転部
２０７、２０８、２０９  チャネル推定部
２１０  位相回転量推定部
２１１  チャネル推定値合成部
２１２  復調部
２１３  位相回転制御部
３０１  振幅／位相回転量推定部
４０１  複数チャネル推定値合成部
５０６  位相回転回路
５０７  合成回路
【図１】
0003732364.tif 000002
【図２】
0003732364.tif 000003
【図３】
0003732364.tif 000004
【図４】
0003732364.tif 000005
【図５】
0003732364.tif 000006
【図６】
0003732364.tif 000007
【図７】
0003732364.tif 000008
【図８】
0003732364.tif 000009
【図９】
0003732364.tif 000010
【図１０】
0003732364.tif 000011