JP2003018125A - Ｃｄｍａ方式受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＣＤＭＡ方式の受信装置において、伝搬環境の
変化が少ない環境において必要以上の処理の実行による
電力消費をおさえ、また伝搬環境の変化が激しい環境に
も追従可能な復調位相検出手段を持つ受信装置を提供す
ること。 【解決手段】受信アンテナ１５０および無線部１６０を
通して受信したベースバンド信号から復調位相検出部１
１０において復調すべき位相を検出し、検出した位相に
おいて復調部１２０で復調する。この際、復調位相割り
当て部１３０において復調位相検出部１１０が検出した
位相と復調部１２０で復調中の位相を比較し、復調位相
検出部１１０において新規な位相が検出されていた場合
に復調位相検出部の動作頻度を上げ、新規な位相が検出
されていない場合には復調位相検出部１１０の動作頻度
を下げることで伝搬環境に適応したＣＤＭＡ方式の受信
装置が構成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＣＤＭＡ方式による
通信に使用する受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤＭＡ方式による受信装置では、受信
品質を向上するために、異なる伝搬路を経由して異なる
位相で受信された信号をそれぞれ別箇に復調し、位相を
合わせて合成するレイク合成と呼ばれる処理を行う。

【０００３】すなわち、受信装置ではレイク合成のため
の復調位相を決定するために、ある位相範囲について、
送信時に用いられた拡散符号と受信信号との間の相関値
の時間変化の平均値である遅延プロファイルを求め、上
記遅延プロファイルの相関値が大きな値を示す位相を復
調を行う位相として検出する復調位相検出処理が行われ
る。

【０００４】上記復調位相検出処理によって求められた
１または複数の復調位相は、それぞれ１または複数の復
調部に割り当てられ、それぞれの復調部では割り当てら
れた復調位相において受信信号を復調し、これら復調結
果がレイク合成される。

【０００５】時間と共に変化する伝搬環境に対応する必
要から、復調位相は時間の変化と共に更新する必要があ
る。復調位相の緩やかな変化に追従するために、復調中
の位相の前後の位相における復調結果の大小関係から復
調位相を補正するＤＬＬ（Ｄｅｌａｙ Ｌｏｃｋｅｄ
Ｌｏｏｐ）が用いられる。また、復調位相の急激な変化
や伝搬路の生成や消失に対応するために、一定周期毎に
復調位相の検出ならびに復調を行う位相の更新が行われ
る。例えば文献「福元暁ほか著、”Ｗ−ＣＤＭＡにおけ
るＲＡＫＥ合成パスサーチの実験的検討”電子情報通信
学会技術研究報告ＲＣＳ９８−３０，ｐｐ．４１−４
８，１９９８−０５」では、この周期をパス更新周期と
して１００ｍｓ程度が最適であるとしている。

【０００６】図２に、従来のＣＤＭＡ方式における受信
装置の構成を示す。受信アンテナ２５０によって受信さ
れた受信信号は無線部２６０においてベースバンド受信
信号に変換される。無線部より出力されたベースバンド
受信信号は復調位相検出部２１０および復調部２２０に
入力される。

【０００７】復調位相検出部２１０では、例えばマッチ
トフィルタやスライディング相関器を用いて構成される
相関検出部２１１において受信信号と送信時に用いられ
た拡散符号との相関値の系列を一定位相範囲に渡って検
出する。相関検出部２１１で検出された相関値の系列
は、積分部２１２において受信信号と拡散符号との位相
関係が等しい相関値の系列と加算され、遅延プロファイ
ルが作成される。

【０００８】次いで、復調位相選択部２１３では遅延プ
ロファイルから、例えば相関値の極大値のうち上位の１
または複数位相を選択するという方法で復調位相を選択
する。復調位相選択部２１３において選択した復調位相
は、復調位相検出部２１０の出力として復調位相割り当
て部２３０に通知する。

【０００９】復調部２２０では、復調位相割り当て部２
３０から通知された復調位相において無線部２６０から
出力されたベースバンド受信信号を復調し、復調結果を
レイク合成部２４０へと出力する。また復調部２２０で
は復調位相における復調とは別に復調位相の前後の位相
の復調を行い、復調位相より前の位相における復調結果
が復調位相より後の位相における復調結果に比べて十分
に大きければ復調位相を前に、逆ならば復調位相を後ろ
にずらすＤＬＬ処理を行い、ＤＬＬ処理による復調位相
の変化の結果を復調位相割り当て部２３０に通知する。

【００１０】復調位相割り当て部２３０では、復調位相
検出部２１０において検出された復調位相および復調部
２２０において実際に復調中の位相を元に復調位相制御
部２３２において新たな復調位相の割り当てを行う。レ
イク合成部２４０では、復調部２２０で復調された受信
信号をそれぞれ復調位相が一致するように位相をずらせ
て合成し、受信装置の復調結果として出力を行う。

【００１１】従来の構成における受信装置では、以上の
処理を周期的に行い、処理の周期を適切な値に選ぶこと
で伝搬環境の変化に追従する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来のＣＤＭＡ方式に
おける受信装置では、伝搬環境によらずに一定周期で遅
延プロファイルを作成し、復調位相の検出ならびに更新
を行っていた。このため、例えば高速移動時のような急
激に変化する伝搬環境に適応するために復調位相の更新
周期を短く、すなわち頻繁に復調位相の検出ならびに更
新を行う場合、変化が少ない伝搬環境においては更新の
ために行う復調位相の検出処理がほとんどの場合不要な
処理となってしまい、低消費電力化が求められる受信装
置にあって必要以上の電力を消費するという問題が生じ
る。

【００１３】また逆に、例えば端末が静止している場合
等の変化が少ない伝搬環境における通信に適応するため
に、更新周期を長く、すなわち復調位相の検出ならびに
更新処理の頻度を小さくした場合、高速移動時等の高速
に変化する伝搬環境においては復調位相の検出および更
新が伝搬環境の変化に追従できずに受信品質が劣化する
という問題が生じる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するためになされたもので、復調位相の検出ならび
に更新処理の頻度を伝搬環境に応じて可変にし、伝搬環
境の変化の激しい場合には更新処理の頻度を高く、伝搬
環境の変化の少ない場合には更新処理の頻度を低くする
ことで、伝搬環境に関わらず変化に追従でき、かつ消費
電力を低減できる受信装置を提供する。

【００１５】上記の課題を解決するために、本発明にお
ける受信装置では図１に示すように復調位相割り当て部
に伝搬状況推定部を設け、前記伝搬状況推定部が推定し
た伝搬状況に応じて復調位相検出部における復調位相の
検出の周期を、図５に示すように伝搬環境の変化が激し
い場合には小さく、伝搬環境の変化が小さい場合には大
きくするように制御を行う。

【００１６】また上記伝搬環境の推定は、復調位相検出
部において検出した位相と復調部において復調中の位相
とを比較し、復調位相検出部における検出結果に含まれ
る位相の中に復調中の位相に含まれない位相が存在した
場合に伝搬環境が変化している、存在しない場合に伝搬
環境は変化していないと判断することで伝搬環境の変化
の推定を行う。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１をもとに、本発明における受
信装置の受信信号に対する処理について説明する。本実
施例の受信装置において、受信信号にたいして復調位相
検出部１１０、復調部１２０、レイク合成部１４０、受
信アンテナ１５０、無線部１６０が行う処理は従来の受
信装置における処理と同様である。すなわち、受信アン
テナ１５０によって受信された受信信号は無線部１６０
においてベースバンド受信信号に変換される。無線部よ
り出力されたベースバンド受信信号は復調位相検出部１
１０および復調部１２０に入力される。

【００１８】復調位相検出部１１０で受信信号に対して
行う信号処理は、従来の構成における受信装置の復調位
相検出部と同様に、例えばマッチトフィルタやスライデ
ィング相関器を用いて構成される相関検出部１１１にお
いて受信信号と送信時に用いられた拡散符号との相関値
の系列を一定位相範囲に渡って検出する。相関検出部１
１１で検出された相関値の系列は、積分部１１２におい
て受信信号と拡散符号との位相関係が等しい相関値の系
列と加算され、遅延プロファイルが作成される。

【００１９】次いで、復調位相選択部１１３では遅延プ
ロファイルから、例えば相関値の極大値のうち上位１ま
たは複数位相を選択するという方法で復調位相を選択す
る。復調位相選択部１１３において選択した復調位相
は、復調位相検出部１１０の出力として復調位相割り当
て部１３０に通知する。

【００２０】復調部１２０では、復調位相割り当て部１
３０から通知された復調位相において無線部１６０から
出力されたベースバンド受信信号を復調し、復調結果を
レイク合成部１４０へと出力する。また復調部１２０で
は復調位相における復調とは別に復調位相の前後の位相
の復調を行い、復調位相より前の位相における復調結果
が復調位相より後の位相における復調結果に比べて十分
に大きければ復調位相を前に、逆ならば復調位相を後ろ
にずらすＤＬＬ処理を行い、ＤＬＬ処理による復調位相
の変化の結果を復調位相割り当て部１３０に通知する。
また、レイク合成部１４０では、復調部１２０で復調さ
れた受信信号をそれぞれ復調位相が一致するように位相
をずらせて合成し、受信装置の復調結果として出力を行
う。

【００２１】復調位相割り当て部１３０では、復調位相
検出部１１０において検出された復調位相および復調部
１２０において実際に復調中の位相を元に復調位相制御
部１３２において新たな復調位相の割り当てを行う。

【００２２】図３は復調位相制御部１３２における復調
位相割り当ての処理の流れの例であり、以下図に従って
処理の流れを記述する。

【００２３】復調位相制御部１３２では、まず処理３０
１において復調位相検出部１１０が出力した復調位相の
うち、復調部１２０において復調中の位相と一致しない
位相を選択する。次いで処理３０２では、処理３０１で
選択可能な位相が存在した場合には処理３０３に、存在
しなかった場合には処理３０７に分岐する。これによ
り、復調位相検出部１１０において新規な復調位相を検
出できなかった場合には処理３０７を実行することとな
る。

【００２４】処理３０３では、処理３０１において選択
した位相における受信強度と、復調部１２０において復
調中の位相における受信強度との比較を行う。次いで処
理３０４では、比較の結果、処理３０１で選択した位相
の受信強度が十分強い場合には処理３０５に、そうでな
い場合には処理３０７に分岐する。これにより、処理３
０２における分岐と合わせて新規でかつ十分な受信強度
を持つ復調位相を検出できた場合に処理３０５以降を、
上記条件を満たす位相を検出できなかった場合には処理
３０７を実行することとなる。

【００２５】処理３０５では、新規でかつ十分な受信強
度を持つ復調位相を検出したため、復調部１２０におい
て復調を行う位相を変更する処理を行う。次いで処理３
０６では、復調位相の更新を行ったこと、すなわち伝搬
環境が変化していることを、伝搬状況推定部に通知す
る。

【００２６】処理３０７では、新規でかつ十分な受信強
度を持つ復調位相を検出できなかったため、復調位相の
更新を行わなかったこと、すなわち復調位相検出処理に
おいて伝搬環境の変化が認められなかったことを、伝搬
状況推定部に通知する。

【００２７】伝搬状況推定部１３１では、復調位相制御
部１３２から通知された復調位相の更新の有無をもとに
伝搬環境の変化を推定し、復調位相検出周期の制御を行
う。

【００２８】図４は伝搬状況推定部１３１における処理
および伝搬状況推定部１３１の処理により制御される復
調位相検出処理や復調位相制御処理の流れの例であり、
図５は図４に従って制御が行われた場合の復調位相検出
処理の行われる周期の変化の例である。以下図４および
図５に従って処理の流れを記述する。

【００２９】処理４０１では、処理全体の初期化として
復調位相検出周期の変数Ｔを適切に選ばれた初期値に設
定する。処理４０２では、復調位相検出周期をＴとして
復調位相検出処理を行う。処理４０３では、図３に示し
た復調位相制御処理を行い、処理４０４において復調位
相制御処理の実行の結果通知された復調位相の更新の有
無を判定し、処理４０５で判定結果にもとづいて分岐を
行う。

【００３０】復調位相制御処理からの通知が「復調位相
の更新有り」であれば、伝搬環境に変化があったとして
復調位相検出の周期を短くするために処理４１６に、通
知が「復調位相の更新無し」であれば、伝搬環境に変化
が無かったとして復調位相検出の周期を長くするために
処理４０６に分岐する。

【００３１】処理４０６では、復調位相検出の周期を長
くするために、Ｔに予め選択した制御幅分を加算して再
び復調位相検出処理を行うために、処理４０２へ処理を
移行する。処理４１６では、処理４０６と逆に復調位相
検出の周期を短くするために、Ｔから予め選択した制御
幅分を減算し、急激に伝搬環境が変化した場合にも追従
が可能であるように、最小の周期で復調位相検出処理を
行う処理４１２に移行する。これにより、処理４０６を
経由した場合には復調位相検出の周期が長くなり、図５
における模式図のうち、より下側の動作を行うことにな
る。また処理４１６を経由した場合には逆に復調位相検
出の周期が短くなり、図５における模式図のうち、より
上側の動作を行うことになる。

【００３２】以上の処理により、伝搬状況推定部１３１
では復調位相制御部１３２から通知された復調位相の更
新の有無にもとづいて復調位相検出の頻度を制御するこ
とが可能となり、受信装置全体として伝搬環境に応じて
復調位相検出の頻度を制御することが可能となる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、伝搬環境の変化に応じ
た周期で復調位相の検出を行うことができるため、伝搬
環境の変化が少ない環境では消費電力を低減することが
でき、伝搬環境の変化が激しい環境でも変化に対して追
従した復調位相の検出を行うことができるＣＤＭＡ方式
の受信装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の受信装置の構成を示す図。

【図２】従来の受信装置の構成を示す図。

【図３】本発明の受信装置の復調位相制御部における処
理の流れを示す図。

【図４】本発明の受信装置の伝搬状況推定部における処
理の流れを示す図。

【図５】本発明による復調位相の検出の周期の増減を示
す模式図。

【符号の説明】

１１０、２１０…復調位相検出部、１１１、２１１…相
関検出部、１１２、２１２…積分部、１１３、２１３…
復調位相選択部、１２０、２２０…復調部、１３０、２
３０…復調位相割り当て部、１３１…伝搬状況推定部、
１３２、２３２…復調位相制制御部、１４０、２４０…
レイク合成部、１５０、２５０…受信アンテナ、１６
０、２６０…無線部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】符号多重され、マルチパス伝搬路を経由し
   て受信される信号を復調する１または複数の復調部と、
   前記復調部の復調結果を受信位相に合わせて加算するレ
   イク合成部と、前記受信信号から１または複数の復調位
   相を検出する復調位相検出部と、前記復調位相検出部の
   検出した１または複数の復調位相から前記復調部におい
   て復調を行う位相を決定する復調位相割り当て部とを有
   する受信装置において、前記復調位相検出部は前記復調
   位相割り当て部において推定する伝搬状況に応じて復調
   位相検出部の動作頻度を、伝搬環境の変化が頻繁であれ
   ば短く、伝搬環境の変化が少なければ長くなるよう制御
   することを特徴とするＣＤＭＡ方式受信装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の受信装置において、復調位
   相割り当て部は復調位相検出部の検出する位相のうち、
   復調部において復調中の位相以外の位相の有無を元に伝
   搬状況を推定することを特徴とするＣＤＭＡ方式受信装
   置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２記載の受信装置を
   備えることを特徴とする移動局無線装置。
4. 【請求項４】請求項１または請求項２記載の受信装置を
   備えることを特徴とする基地局無線装置。