JP2003143058A - Ｃｄｍａ受信システムおよびｃｄｍａ受信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セル間ダイバーシチハンドオーバ（ＤＨ
Ｏ）後の基地局を正確に決定すること。 【解決手段】 受信データ変換回路１１５は、復調され
た受信データに対してＣＲＣ符号による誤り検出を行っ
てＣＲＣ検出結果（ＯＫまたはＮＧ）を出力する。ＴＦ
ＣＩ復調回路１１６は、復調された受信データから得ら
れるトランスポートフォーマット情報（ＴＦＣＩ信号）
を抽出し、抽出したＴＦＣＩ信号の相関値を算出して出
力する。制御局１０３は、ＣＲＣ検出結果が両方ともＮ
Ｇである場合、２つの基地局１０１、１０２から送られ
てきたＴＦＣＩ信号の相関値を比較して、２つの基地局
１０１、１０２のうち相関値の大きい基地局を選択し、
選択した基地局との通信を継続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、符号分割多元接続
（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）方式に
おいてセル間のダイバーシチハンドオーバ（ＤＨＯ：Di
versity Hand-Over）を行う際のＣＤＭＡ受信システム
およびＣＤＭＡ受信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、通信サービスエリアを複数のセル
に分割して構成されたＣＤＭＡ方式の移動通信システム
においては、現在接続中の基地局または移動機の受信品
質が劣化した場合、周辺セルの基地局との間でＤＨＯを
行うことにより、受信品質を向上させる手法が採られて
いる。

【０００３】ここで、ＣＤＭＡ方式とは、伝送情報に拡
散コードを掛け合わせてフレーム単位で伝送し、受信側
で同一の拡散コードを受信信号に掛け合わせることによ
って元の伝送情報を取り出す方式である。また、ＤＨＯ
とは、移動機が、あるセルの基地局と通信中に他の基地
局のセル内に移動したとき、移動前と移動後の両方のセ
ルの基地局と通信を行うことである。

【０００４】次に、従来のセル間ＤＨＯを行う移動通信
システムについて、図５および図６を用いて説明する。
図５は、ＣＤＭＡ方式の移動通信システムの一例を示す
構成図、図６は、従来の移動通信システムにおけるＣＲ
Ｃ（Cyclic Redundancy Check）を用いたセル間ＤＨＯ
の動作例を示す図である。

【０００５】図５に示す移動通信システムは、制御局５
００と、この制御局５００にそれぞれ有線で接続された
第１基地局５０１および第２基地局５０２を有する。第
１基地局５０１は、電波で第１セル５０３を形成し、第
２基地局５０２は、電波で第２セル５０４を形成してい
る。ここで、移動機５０５は、第１セル５０３と第２セ
ル５０４のほぼ中間に沿って移動しているものとする。

【０００６】この場合、各セル５０３、５０４を管理す
る基地局５０１、５０２は、セル間ＤＨＯ状態となって
移動機５０５と接続され、この接続によって得られた移
動機５０５からの情報信号および制御信号を制御局５０
０に送信する。制御局５００は、各基地局５０１、５０
２からの制御信号に基づいてＤＨＯ後の基地局を決定
し、決定した基地局から情報信号を得るようにしてい
る。

【０００７】図６は、第１基地局（ＢＳ１）５０１およ
び第２基地局（ＢＳ２）５０２から制御局５００へ送信
される制御信号ならびにＤＨＯ後の情報信号の一例を示
している。制御局５００は、各基地局５０１、５０２か
らの制御信号に含まれる誤り検出用のＣＲＣ（Cyclic R
edundancy Check）符号に基づいてセル間ＤＨＯを行
う。

【０００８】たとえば、フレーム番号ＦＲＮ＃１および
＃２のように、２つの基地局５０１、５０２のいずれか
一方はＣＲＣの誤り検出結果がＯＫであり、いずれか他
方はＣＲＣの誤り検出結果がＮＧである場合、制御局５
００は、ＤＨＯ後の基地局を一義的に決定することがで
きる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
移動通信システムにおいては、たとえば、フレーム番号
ＦＲＮ＃３および＃９のように、両方の基地局５０１、
５０２におけるＣＲＣの誤り検出結果が共にＮＧである
場合、制御局５００は、ＤＨＯ後の基地局を正確に決定
することができない。すなわち、制御局５００は、制御
信号に含まれるＣＲＣ符号に基づいてセル間ＤＨＯを行
ったとしても、ＤＨＯ後の基地局を正確に決定すること
ができないという問題がある。

【００１０】なお、ＤＨＯ後の基地局を正確に決定する
方法として、たとえば、受信レベルやフレームエラー
率、ビットエラー率などの情報を用いる方法が実施され
ている。たとえば、受信レベルを用いる方法において
は、受信レベルの高い基地局がＤＨＯ後の基地局として
選択される。しかし、この方法においては、受信レベル
が低いときでも正確に情報信号を得ることができる場合
があるので、必ずしも常にＤＨＯ後の基地局を正確に決
定できるとは限らないという問題がある。これは、フレ
ームエラー率やビットエラー率などの情報を用いる方法
においても同様に当てはまる。

【００１１】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、セル間ＤＨＯ後の基地局を正確に決定すること
ができるＣＤＭＡ受信システムおよびＣＤＭＡ受信方法
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】（１）本発明のＣＤＭＡ
受信システムは、受信信号の誤りを検出する誤り検出手
段と、受信信号の信頼度を検出する信頼度検出手段と、
前記誤り検出手段の検出結果および前記信頼度検出手段
の検出結果に基づいて通信に最適な受信信号を選択する
選択手段と、を有する構成を採る。

【００１３】この構成によれば、受信信号（具体的に
は、たとえば、基地局で受信した移動局からの信号）の
誤りの有無に加えて当該受信信号の信頼度をも考慮して
通信に最適な受信信号を選択するため、セル間ＤＨＯ後
の基地局を正確に決定することができる。

【００１４】（２）本発明のＣＤＭＡ受信システムは、
上記構成において、前記選択手段は、複数の受信信号の
すべてに誤りが存在する場合、信頼度が最も高い受信信
号を選択する構成を採る。

【００１５】この構成によれば、複数の受信信号のすべ
てに誤りが存在する場合、信頼度が最も高い受信信号を
選択するため、複数の受信信号のすべてに誤りが存在す
る場合であっても、セル間ＤＨＯ後の基地局を正確に決
定することができる。

【００１６】（３）本発明のＣＤＭＡ受信システムは、
上記構成において、前記信頼度は、受信信号に含まれる
ＴＦＣＩ（Transport Format Combination Indicator）
信号の相関値である構成を採る。

【００１７】この構成によれば、受信信号の信頼度とし
て、受信信号に含まれるＴＦＣＩ信号の相関値を用いる
ため、常に、セル間ＤＨＯ後の基地局を正確に決定する
ことができる。

【００１８】（４）本発明のＣＤＭＡ受信システムは、
上記構成において、前記信頼度は、受信信号に含まれる
ＴＦＣＩ信号の相関値の所定区間における平均値である
構成を採る。

【００１９】この構成によれば、受信信号の信頼度とし
て、受信信号に含まれるＴＦＣＩ信号の相関値の所定区
間における平均値を用いるため、常に、セル間ＤＨＯ後
の基地局を正確に決定することができる。

【００２０】（５）本発明のＣＤＭＡ受信システムは、
上記構成において、受信信号の受信品質を検出する受信
品質検出手段と、前記受信品質検出手段の検出結果が所
定値以上であるか否かを判断する判断手段と、をさらに
有し、前記信頼度検出手段は、前記受信品質検出手段の
検出結果が所定値以上である場合、信頼度の検出結果を
出力する、構成を採る。

【００２１】この構成によれば、受信品質が所定値以上
の場合に信頼度の検出結果を出力するため、信頼度の検
出結果それ自体の正確さが担保され、セル間ＤＨＯ後の
基地局を正確に決定することができる。

【００２２】（６）本発明のＣＤＭＡ受信システムは、
上記構成において、前記誤り検出手段および前記信頼度
検出手段は、複数の基地局装置のおのおのに搭載され、
前記選択手段は、前記複数の基地局装置と接続された制
御局装置に搭載されている構成を採る。

【００２３】この構成によれば、複数の基地局装置のお
のおのには誤り検出手段および信頼度検出手段が搭載さ
れ、制御局装置には選択手段が搭載されているため、部
品の追加を最小限に抑えて既存の装置を有効に利用しつ
つ、セル間ＤＨＯ後の基地局を正確に決定することがで
きる。

【００２４】（７）本発明のＣＤＭＡ受信方法は、受信
信号の誤りを検出する誤り検出ステップと、受信信号の
信頼度を検出する信頼度検出ステップと、前記誤り検出
ステップでの検出結果および前記信頼度検出ステップで
の検出結果に基づいて通信に最適な受信信号を選択する
選択ステップと、を有するようにした。

【００２５】この方法によれば、受信信号（具体的に
は、たとえば、基地局で受信した移動局からの信号）の
誤りの有無に加えて当該受信信号の信頼度をも考慮して
通信に最適な受信信号を選択するため、セル間ＤＨＯ後
の基地局を正確に決定することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】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。

【００２７】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１に係るＣＤＭＡ受信システムの構成を示すブロッ
ク図である。図２は、本発明の実施の形態１に係るＣＤ
ＭＡ受信システムに用いられる制御局の構成を示すブロ
ック図である。

【００２８】本発明のＣＤＭＡ受信システムは、複数
（ここでは２つ）の基地局１０１、１０２と、これらの
基地局１０１、１０２に有線で接続されている制御局１
０３とを有する。各基地局１０１、１０２は、複数のセ
ルに分割された通信サービスエリアの各セルに配置され
ている。各基地局１０１、１０２は、対応するセル内の
移動機１０４と通信を行う。制御局１０３は、複数のセ
ルから構成される無線ゾーンを統括し、無線回線に関す
る制御を行うとともに、ハンドオーバ等のセル間の移動
に伴う制御を行う。本発明の受信システムは、現在接続
中の基地局または移動機の受信品質が劣化した場合、周
辺セルの基地局との間でダイバーシチハンドオーバ（Ｈ
ＤＯ）を行うことにより、受信品質を向上させるもので
ある。

【００２９】ここで、本発明が適用される受信システム
の一例として、３ＧＰＰ仕様に基づくＷ−ＣＤＭＡ（Wi
deband-Code Division Multiple Access）方式の移動通
信システムについて説明する。

【００３０】Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、音声データ、パケ
ットデータ、ファックスデータ等の各種サービスのデー
タが、それぞれトランスポートチャネルに送られる。こ
れらのトランスポートチャネルのデータレートや誤り訂
正方法は、通常、それぞれ異なる方法で行われ、必要に
応じて多重化されてから、１または複数の物理チャネル
上で伝送される。

【００３１】高いデータレートのサービスや、低いデー
タレートのサービスのトランスポートチャネルを組み合
わせたものを、複数の物理チャネルに多重化することも
でき、この柔軟性により、データレートが様々に異なる
多数のトランスポートチャネル（サービス）を物理チャ
ネルに効率的に割り当てることができる。

【００３２】送信した複数のトランスポートチャネルの
１ブロック当たりのビット数や、１ブロックの送信周期
（ＴＴＩ：Transmission Time Interval）（ＴＴＩはフ
レームの整数倍の時間長である）、誤り検出用ＣＲＣビ
ット数、誤り訂正方法またはレートマッチパラメータ等
のトランスポートフォーマット情報は、ＴＦＣＩ（Tran
sport Format Combination Indicator）を用いて受信側
に伝える。このＴＦＣＩは、最大１０ビットで表される
トランスポートフォーマット情報を３０ビットに符号化
したデータであり、通常、各スロットに２ビットごとフ
レーム送信される。

【００３３】ここで、複数のトランスポートチャネルの
最小ＴＴＩ内ではトランスポートフォーマット情報は同
一となるため、ＴＴＩ内の各フレームのＴＦＣＩも同一
となる。最小ＴＴＩ内の２フレーム目以降は、直前のフ
レームで復号したＴＦＣＩ情報１０ビットを復号化し、
再び符号化したＴＦＣＩ再符号化データをパイロットシ
ンボルと同様に既知ビットとして用いて伝搬路特性の推
定処理等の受信処理を行う。

【００３４】図１に示すように、基地局１０１は、イン
タフェース回路１０５、送信データ変換回路１０６、変
調回路１０７、拡散回路１０８、送信回路１０９、送信
アンテナ１１０、受信アンテナ１１１、受信回路１１
２、逆拡散回路１１３、復調回路１１４、受信データ変
換回路１１５、およびＴＦＣＩ復調回路１１６を有す
る。基地局１０１の上記各部の全タイミングおよびシー
ケンスの制御は、図示しない制御回路によって行われ
る。なお、基地局１０２は、基地局１０１と同様に構成
されている。

【００３５】送信データ変換回路１０６は、インタフェ
ース回路１０５に接続されている。変調回路１０７は、
送信データ変換回路１０６に接続されている。拡散回路
１０８は、変調回路１０７に接続されている。送信回路
１０９は、拡散回路１０８に接続されている。送信アン
テナ１１０は、送信回路１０９に接続されている。受信
アンテナ１１１は、受信回路１１２に接続されている。
受信回路１１２は、逆拡散回路１１３に接続されてい
る。逆拡散回路１１３は、復調回路１１４に接続されて
いる。受信データ変換回路１１５は、復調回路１１４と
インタフェース回路１０５の間に設けられている。ま
た、ＴＦＣＩ復調回路１１６も、復調回路１１４とイン
タフェース回路１０５の間に設けられている。インタフ
ェース回路１０５は、制御局１０３と接続されている。

【００３６】インタフェース回路１０５は、制御局１０
３との間で音声やデータの受け渡しを行う。

【００３７】送信データ変換回路１０６は、インタフェ
ース回路１０５を介して入力された信号をフレームに構
成し、このフレーム信号に対してＣＲＣ符号化および誤
り訂正符号化を行って送信データを変調回路１０７に与
える。

【００３８】変調回路１０７は、送信データを変調して
拡散回路１０８に与える。

【００３９】拡散回路１０８は、変調された送信データ
に対して符号拡散処理を行って送信データを送信回路１
０９に与える。

【００４０】送信回路１０９は、符号拡散された送信デ
ータを送信アンテナ１１０を介して移動機１０４に送信
する。

【００４１】受信回路１１２は、受信アンテナ１１１を
介して受信された移動機１０４からの受信データをベー
スバンド信号に変換し、このベースバンド信号を逆拡散
回路１１３に与える。

【００４２】逆拡散回路１１３は、ベースバンド信号に
対して相関検出による逆拡散処理を行って受信データを
復調回路１１４に与える。

【００４３】復調回路１１４は、逆拡散された受信デー
タを復調して受信データ変換回路１１５およびＴＦＣＩ
復調回路１１６に与える。

【００４４】受信データ変換回路１１５は、復調された
受信データに対してＣＲＣ符号による誤り検出および誤
り訂正を行って、誤り訂正後の受信データおよびＣＲＣ
検出結果（誤り検出結果：ＯＫまたはＮＧ）をインタフ
ェース回路１０５に出力する。

【００４５】ＴＦＣＩ復調回路１１６は、復調回路１１
４で復調された受信データから得られるトランスポート
フォーマット情報（ＴＦＣＩ信号）を抽出するとともに
そのＴＦＣＩ信号の相関検出を行ってＴＦＣＩ信号の相
関値を算出して、ＴＦＣＩ信号およびその相関値をイン
タフェース回路１０５に出力する。

【００４６】制御局１０３は、図２に示すように、ＣＲ
Ｃ比較回路２０１、ＴＦＣＩ比較回路２０２、および情
報選択回路２０３を有する。制御局１０３は、図１に示
す上記構成を有する各基地局１０１、１０２のインタフ
ェース回路１０５から送られてきた信号を情報信号と制
御信号に分離し、この分離した信号をそれぞれＣＲＣ比
較回路２０１、ＴＦＣＩ比較回路２０２、および情報選
択回路２０３に与える。

【００４７】次いで、上記構成を有するＣＤＭＡ受信シ
ステムの制御局１０３の動作について、図３のフローチ
ャートを用いて説明する。

【００４８】まず、ＣＲＣ比較回路２０１は、２つの基
地局１０１、１０２から送られてきたＣＲＣ検出結果
（ＯＫまたはＮＧ）を受け取り（ステップＳＴ３０
１）、受け取ったＣＲＣ検出結果を比較して、ＣＲＣ検
出結果が同一か否かを判断する（ステップＳＴ３０
２）。この判断結果は、ＴＦＣＩ比較回路２０２および
情報選択回路２０３に与えられる。

【００４９】情報選択回路２０３は、ステップＳＴ３０
２の判断結果としてＣＲＣ検出結果が同一でない、つま
り、一方がＯＫであり他方がＮＧである場合（ＳＴ３０
２：ＮＯ）、２つの基地局１０１、１０２のうちＣＲＣ
検出結果がＯＫである情報信号を出力する基地局を選択
して（ステップＳＴ３０３）、ステップＳＴ３０６に進
む。これに対し、ＣＲＣ検出結果が同一である、つま
り、両方ともＮＧである場合（ＳＴ３０２：ＹＥＳ）
は、ステップＳＴ３０４に進み、ＣＲＣ検出結果に基づ
く基地局の選択を停止し、ＴＦＣＩ比較回路２０２での
判定結果に応じて基地局を選択する。

【００５０】すなわち、ＴＦＣＩ比較回路２０２は、Ｃ
ＲＣ検出結果が両方ともＮＧである場合（ＳＴ３０２：
ＹＥＳ）、２つの基地局１０１、１０２から送られてき
たＴＦＣＩ信号の相関値を比較して（ステップＳＴ３０
４）、２つの基地局１０１、１０２のうち相関値の大き
い基地局を選択し、選択した基地局を情報選択回路２０
３に知らせる（ステップＳＴ３０５）。

【００５１】情報選択回路２０３は、ステップＳＴ３０
３の選択結果またはステップＳＴ３０５の選択結果に応
じて、選択した基地局との通信を継続する（ステップＳ
Ｔ３０６）。

【００５２】このように、本実施の形態によれば、ＣＲ
Ｃ検出結果がすべてＮＧである場合、ＴＦＣＩ信号の相
関値が大きい基地局を選択するため、セル間ＤＨＯ後の
基地局を正確に決定することができる。

【００５３】なお、本実施の形態では、受信信号の信頼
度としてＴＦＣＩ信号の相関値を用いているが、これに
限定されるわけではなく、ＴＦＣＩ信号の相関値の所定
区間における平均値を用いるようにしてもよい。この場
合、ＴＦＣＩ信号の相関値の所定区間における平均値
は、ＴＦＣＩ復調回路で算出されることができる。

【００５４】（実施の形態２）図４は、本発明の実施の
形態２に係るＣＤＭＡ受信システムの構成を示すブロッ
ク図である。なお、このＣＤＭＡ受信システムは、図１
に示すＣＤＭＡ受信システムと同様の基本的構成を有し
ており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説
明を省略する。

【００５５】本実施の形態の特徴は、受信品質を検出
し、検出した受信品質が所定値以上の場合にＴＦＣＩ信
号の相関値（またはその区間平均値）をインタフェース
回路１０５に出力することである。そのため、本実施の
形態の各基地局１０１、１０２は、受信品質検出回路４
０１を有する。受信品質検出回路４０１は、ＴＦＣＩ復
調回路１１６とインタフェース回路１０５との間に設け
られ、また、復調回路１１４に接続されている。

【００５６】受信品質検出回路４０１は、復調された受
信信号の受信品質（たとえば、ＢＥＲ（Bit Error Rat
e）など）を検出し、検出した受信品質があらかじめ設
定されたしきい値以上である場合は、ＴＦＣＩ復調回路
１１６からインタフェース回路１０５へのＴＦＣＩ信号
の相関値（またはその区間平均値）の出力を許可し、検
出した受信品質がしきい値未満である場合は、ＴＦＣＩ
復調回路１１６からインタフェース回路１０５へのＴＦ
ＣＩ信号の相関値（またはその区間平均値）の出力を禁
止する。

【００５７】このように、本実施の形態によれば、各基
地局１０１、１０２は受信品質がしきい値以上の場合に
のみＴＦＣＩ信号の相関値（またはその区間平均値）を
制御局１０３に送るため、ＴＦＣＩ比較回路２０２で比
較されるＴＦＣＩ信号の相関値（またはその区間平均
値）それ自体の正確さが担保され、セル間ＤＨＯ後の基
地局をより正確に決定することができる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
セル間ＤＨＯ後の基地局を正確に決定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るＣＤＭＡ受信シス
テム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ＣＤＭＡ受信シス
テムに用いられる制御局の構成を示すブロック図

【図３】本発明の実施の形態１に係るＣＤＭＡ受信シス
テムの制御局の動作を示すフローチャート

【図４】本発明の実施の形態２に係るＣＤＭＡ受信シス
テムの構成を示すブロック図

【図５】ＣＤＭＡ方式の移動通信システムの一例を示す
構成図

【図６】従来の移動通信システムにおけるＣＲＣを用い
たセル間ＤＨＯの動作例を示す図

【符号の説明】

１０１、１０２ 基地局 １０３ 制御局 １０４ 移動機 １０５ インタフェース回路 １１１ 受信アンテナ １１２ 受信回路 １１３ 逆拡散回路 １１４ 復調回路 １１５ 受信データ変換回路 １１６ ＴＦＣＩ復調回路 ４０１ 受信品質検出回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信信号の誤りを検出する誤り検出手段
   と、 受信信号の信頼度を検出する信頼度検出手段と、 前記誤り検出手段の検出結果および前記信頼度検出手段
   の検出結果に基づいて通信に最適な受信信号を選択する
   選択手段と、 を有することを特徴とするＣＤＭＡ受信システム。
2. 【請求項２】 前記選択手段は、複数の受信信号のすべ
   てに誤りが存在する場合、信頼度が最も高い受信信号を
   選択することを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ受信
   システム。
3. 【請求項３】 前記信頼度は、受信信号に含まれるＴＦ
   ＣＩ信号の相関値であることを特徴とする請求項１記載
   のＣＤＭＡ受信システム。
4. 【請求項４】 前記信頼度は、受信信号に含まれるＴＦ
   ＣＩ信号の相関値の所定区間における平均値であること
   を特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ受信システム。
5. 【請求項５】 受信信号の受信品質を検出する受信品質
   検出手段と、 前記受信品質検出手段の検出結果が所定値以上であるか
   否かを判断する判断手段と、をさらに有し、 前記信頼度検出手段は、 前記受信品質検出手段の検出結果が所定値以上である場
   合、信頼度の検出結果を出力する、 ことを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ受信システ
   ム。
6. 【請求項６】 前記誤り検出手段および前記信頼度検出
   手段は、複数の基地局装置のおのおのに搭載され、前記
   選択手段は、前記複数の基地局装置と接続された制御局
   装置に搭載されていることを特徴とする請求項１記載の
   ＣＤＭＡ受信システム。
7. 【請求項７】 受信信号の誤りを検出する誤り検出ステ
   ップと、 受信信号の信頼度を検出する信頼度検出ステップと、 前記誤り検出ステップでの検出結果および前記信頼度検
   出ステップでの検出結果に基づいて通信に最適な受信信
   号を選択する選択ステップと、を有することを特徴とす
   るＣＤＭＡ受信方法。