JP2003229787A - 無線信号を利用して伝送される情報を判定する装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動通信システムにおいて伝送される制御信
号の判定誤りを減少させる。 【解決手段】 送信回路２２は、「シグネチャ」を含む
接続要求を基地局へ送信する。復調器１３は、接続要求
に対応する通知を伝送するＡＩＣＨを復調する。要求し
た通信が許可されたときは、ＡＩＣＨは「シグネチャ」
を伝送する。乗算器２４は、復調信号に「シグネチャ」
を乗算する。電圧算出部２５は、乗算器２４の出力を電
圧値に変換する。積分器２６は、電圧算出部２５により
受信シンボルごとに算出された電圧値を「シグネチャ」
に対応する個数のシンボルについて積分する。閾値生成
部２７は、伝送路の雑音に基づいて決定された閾値、及
び受信電力に基づいて決定された閾値から、１つの閾値
を適応的に選択する。積分器２６の出力が閾値よりも大
きければ、通信が許可されたものと判定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線信号を利用し
て伝送される情報を判定する装置および方法に係わり、
特に、移動通信システムにおいて基地局から通知される
情報を判定する装置および方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、移動通信システムにおいて通
信を開始する際の手順として幾つかの方法が提案または
開発されている。例えば、ＩＭＴ−２０００（Internat
ionalMobile Telecommunication 2000 ）のＷ−ＣＤＭ
Ａ（Wideband CDMA ）では、ランダムアクセス制御方式
が採用されている。

【０００３】ランダムアクセス制御方式では、基地局か
らその基地局の通信エリア内の各移動端末に対して報知
情報が放送される。そして、この報知情報を受信した移
動端末は、通信を開始したいときは、その基地局に対し
て接続要求を送信する。ここで、この接続要求は、「シ
グネチャ（signature ）」と呼ばれる所定ビット長の端
末識別子を含んでいる。また、送信すべき「シグネチ
ャ」は、予め決められている複数のコードの中から当該
移動端末によりランダムに選択され、その送信タイミン
グは、予め決められている複数の候補タイミングの中か
ら当該移動端末によりランダムに選択される。

【０００４】基地局は、「シグネチャ」を含む接続要求
を受信すると、要求された通信を許可するか否かを判断
し、その判断結果を移動端末に通知する。このとき、判
断結果は、ＡＩＣＨ（AcquisitionIndicator Channel
）と呼ばれるチャネルを利用して移動端末に通知され
る。具体的には、基地局は、要求された通信を許可する
場合は、ＡＩＣＨ内の所定のスロット（以下、「通知ス
ロット」と呼ぶ。）を利用して、受信した「シグネチ
ャ」をそのまま移動端末へ返送する。一方、要求された
通信を拒絶する場合は、上記通知スロットを無信号状態
とする。

【０００５】移動端末は、ＡＩＣＨを復調し、通知スロ
ットに「シグネチャ」が設定されているか否かを判定す
る。そして、ＡＩＣＨの通知スロットに「シグネチャ」
が設定されていれば、移動端末は、要求した通信が許可
されたものと判定し、通信を開始する。一方、「シグネ
チャ」が存在しなければ、移動端末は、要求した通信が
拒絶されたものと判定し、後続する処理を停止する。

【０００６】上記判定手順は、ＡＩＣＨの通知スロット
に格納されているコードに「シグネチャ」を乗算する処
理、その乗算結果を積分する処理、及びその積分値に基
づいて通信が許可されたか否かを判定する処理を含む。
ここで、通信が許可されたときは、上記積分値は、受信
信号の電力または振幅に対応する「所定値Ｓc 」にな
る。一方、通信が拒絶されたときは、上記積分値は
「０」になる。そして、移動端末は、この積分値に基づ
いて通信が許可されたか否かを検出する。

【０００７】ところで、位相変調を利用した無線通信シ
ステムでは、情報は、一般に、位相平面上の所定の信号
点を利用して伝送される。そして、受信装置は、受信波
の信号点を検出することによりその情報を再生する。

【０００８】しかし、位相平面上における信号点の位置
は、雑音により揺らぐ。このため、受信装置において検
出される信号点の位置は、送信装置において設定された
信号点の位置に対してランダムに揺らぐことになり、ガ
ウス分布に従う。そして、受信信号の信号点の位置がガ
ウス分布に従うと、上記判定処理における積分値もガウ
ス分布に従うことになる。このため、要求した通信が許
可されたときは、上記積分値は、図２３(a) に示すよう
に、「Ｓc 」を中心としたガウス分布になる。すなわ
ち、要求した通信が許可されたときは、上記積分値は、
「Ｓc」になる確率が最も高いが、「Ｌs 」〜「Ｈs 」
の範囲内の任意の値をとることができる。一方、要求し
た通信が拒絶されたきは、上記積分値は、ゼロを中心と
したガウス分布になる。すなわち、要求した通信が拒絶
されたきは、上記積分値は、ゼロになる確率が最も高い
が、「Ｌo」〜「Ｈo 」の範囲内の任意の値をとること
ができる。

【０００９】従って、移動端末は、図２３(a) に示すよ
うに、算出した積分値と所定の閾値とを比較することに
より、要求した通信が許可されたか否かを判定すること
ができる。具体的には、移動端末は、上記積分値が閾値
よりも大きければ、要求した通信が許可されたと判定す
る。一方、上記積分値が閾値よりも小さければ、要求し
た通信が拒絶されたと判定する。

【００１０】ところが、基地局と移動端末との間の通信
環境が悪く、雑音が大きいと、図２３(b) に示すよう
に、上記積分値の分布が広がり、それらが互いに重なり
合うことになる。また、基地局と移動端末との間の距離
が大きく、受信電力が小さいときは、図２３(c)に示す
ように、通信が許可されたときの積分値が小さくなるの
で、上記積分値の分布が互いに重なり合うことになる。
したがって、要求した通信が許可されたのか否かを判断
するための閾値が適切に設定されていないと、移動端末
は、基地局により通信が許可されたにもかかわらず、そ
れが拒絶されたものと判断してしまったり、基地局によ
り通信が拒絶されたにもかかわらず、それが許可された
ものと判断してしまうことがある。

【００１１】例えば、図２４(a) に示す分布が得られる
通信環境において、閾値ＴＨ１が設定されたものとす
る。この場合、もし、要求した通信が拒絶されたにもか
かわらず、算出された積分値が閾値ＴＨ１よりも大きか
ったとすると、「通信が許可された」と判定されてしま
う。このとき、この移動端末は、要求した通信が拒絶さ
れたにもかかわらず、その通信が許可されたものとみな
して対応する処理を実行してしまう。そして、この処理
によりこの移動端末から送信される無線信号は、他のチ
ャネルに対する干渉信号となってしまう。なお、以下で
は、要求した通信が拒絶されたにもかかわらず「通信が
許可された」と判定されてしまうことを、「誤検出」と
呼ぶことにする。また、要求した通信が拒絶されたにも
かかわらず「通信が許可された」と判定されてしまう確
率を、「誤検出確率」と呼ぶことにする。ここで、この
誤検出確率は、図２４(a)においては、ガウス分布曲線
により囲まれる面積に対する斜線領域の面積の比率によ
り表される。

【００１２】或いは、図２４(b) に示す分布が得られる
通信環境において、閾値ＴＨ２が設定されたものとす
る。この場合、もし、要求した通信が許可されたにもか
かわらず、算出された積分値が閾値ＴＨ２よりも小さか
ったとすると、「通信が拒絶された」と判定されてしま
う。このとき、移動端末は、要求した通信が許可された
にもかかわらずその通信が拒絶されたものとみなして、
対応する処理を停止してしまう。すなわち、本来であれ
ば基地局に接続できたにもかかわらず、そのチャンスを
自ら捨ててしまうことになる。なお、以下では、要求し
た通信が許可されたにもかかわらず「通信が拒絶され
た」と判定されてしまうことを「検出もれ」と呼ぶこと
にする。また、要求した通信が許可されたにもかかわら
ず「通信が拒絶された」と判断されてしまう確率を、
「検出もれ確率」と呼ぶことにする。ここで、検出もれ
確率は、図２４(b)においては、ガウス分布曲線により
囲まれる面積に対する斜線領域の面積の比率により表さ
れる。一方、要求した通信が許可されたときに「通信が
許可された」と正しく判定される確率を、「正検出確
率」と呼ぶことにする。ここで、正検出確率は、「１−
検出もれ確率」により表される。

【００１３】既存のシステムにおいては、要求した通信
が許可されたか否かを判定するための閾値は、一義的で
はないが、上述した誤検出確率が一定の値に保持される
ように設定されている。具体的には、上記閾値として、
受信信号の分散の平方根に比例する値が使用されている
と考えられる。そして、この閾値により、許可されない
通信が誤って開始されてしまう確率が、所定値以下に抑
えられている。なお、上記閾値については、たとえば、
TSG-RANWorking Group 4(Radio)のR4-010593 "Correcti
on of AICHperformance"に記載されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
して閾値が決定されると、以下の問題が生じる。 （１）通信環境が良好なときは、要求した通信が許可さ
れたときの積分値の分布と、それが拒絶されたときの積
分値の分布とは、互いに重なり合わないか、重なり合っ
たとしても僅かである。したがって、この場合、図２３
(a) に示すようにして適切に閾値が設定されれば、誤検
出確率および検出もれ確率は、共にゼロまたは実質的に
ゼロにすることができる。しかし、誤検出確率が一定の
値に保持されるような閾値が設定されると、誤検出を回
避できるにもかかわらず、一定の割合で誤検出の発生を
招いてしまう。

【００１５】（２）通信環境が良好でないときは、要求
した通信が許可されたときの積分値の分布と、それが拒
絶されたときの積分値の分布とは、互いに大きく重なり
合うことになる。この場合、誤検出確率を一定の値に保
持しようとすると、その分だけ検出もれ確率が高くなっ
てしまう。すなわち、通信の開始が許可されているにも
かかわらず、基地局と接続する機会を失ってしまうケー
スが増加する。

【００１６】（３）受信信号の分散が正確に算出されな
いと、誤検出確率が劣化することがある。ここで、誤検
出が発生すると、基地局により許可されていない通信が
開始されることがある。よって、この場合、通信中のパ
スにおいて雑音が増加することになる。

【００１７】このように、従来のシステムでは、要求し
た通信が許可されたのか否かを判定するための閾値は、
必ずしも最適な方法で決定されていなかった。このた
め、通信が許可されているにもかかわらず基地局に接続
できないケース、あるいは通信が許可されていないにも
かかわらず通信を開始しまうケースが発生していた。

【００１８】なお、この問題は、ＡＩＣＨに限定される
ものではなく、基地局から移動端末へ伝送される他の制
御信号についても同様に起こり得る。本発明の目的は、
移動通信システムにおいて伝送される制御信号の判定誤
りを減少させることである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の信号判定装置
は、第１の端末装置から第２の端末装置へ無線信号が伝
送される移動通信システムにおいて、上記無線信号が第
１の情報を表しているのか第２の情報を表しているのか
を判定する。そして、この信号判定装置は、受信した無
線信号を復調する復調手段と、通信環境に基づいて、上
記無線信号の雑音量に応じて閾値を生成する第１の規則
あるいは上記無線信号の受信電力または受信振幅に基づ
いて閾値を生成する第２の規則の一方を選択してその選
択した規則に従って閾値を生成する閾値生成手段と、上
記復調手段の出力と上記閾値生成手段により生成された
閾値との比較結果に基づいて上記制御情報が第１の情報
を表しているのか第２の情報を表しているのかを判定す
る判定手段と、を有する。

【００２０】上記信号判定装置においては、無線信号が
第１の情報を表しているのか第２の情報を表しているの
かを判定するための閾値が、通信環境に基づいて決まる
規則に従って生成される。したがって、通信環境が変わ
った場合であっても、無線信号が第１の情報を表してい
るのか第２の情報を表しているのかが正しく判定され
る。

【００２１】上記無線信号がパイロット信号および上記
第１の情報又は第２の情報を表す通知信号を含む場合
は、上記閾値生成手段は、上記パイロット信号の受信電
力または受信振幅に基づいて上記通知信号の受信電力ま
たは受信振幅を推定し、その推定値を利用して上記第２
の規則の閾値を生成するようにしてもよい。この場合、
上記閾値は、無線信号の分散を算出することなく決定さ
れる。したがって、算出された分散の不正確さに起因す
る判定誤りが抑えられる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態
は、移動通信システムにおいて通信を開始する際の手順
に係わる。そして、以下の実施形態では、移動通信シス
テムにおいて通信を開始する際の手順として、ＩＭＴ−
２０００のＷ−ＣＤＭＡにおいて採用されているランダ
ムアクセス制御方式が使用されるものとする。

【００２３】図１は、本発明の実施形態に係わる移動通
信システムを示す図である。図１において、基地局１
は、通信エリア内の移動端末との間で無線信号を送受信
する機能を備える。また、基地局１は、通信エリア内の
各移動端末に対して、定期的に報知情報を放送する。一
方、各移動端末（ＭＳ：MobileStation）２は、それぞ
れ、基地局１との間で無線信号を送受信する機能を備え
る。そして、移動端末２は、他の端末と通信する際に
は、基地局１を介してデータを送受信する。

【００２４】移動端末２は、他の端末と通信をする場合
には、まず、基地局１に対して接続要求を送信する。基
地局１は、接続要求を受信すると、要求された通信を開
始できるか否かを判断し、その判断結果を移動端末２に
返送する。そして、移動端末２は、基地局１により通信
の開始が許可された場合は、通信を開始する（あるい
は、通信の開始を要求する手順の中の次の処理に進
む）。

【００２５】図２は、移動端末２のブロック図である。
制御部１１は、他の端末との通信を開始するときは、接
続要求を生成する。そして、この接続要求は、変調器１
２により変調されて基地局１へ送信される。また、基地
局１からの通知（接続要求に対応する通知）は、復調器
１３により復調された後、判定器１４に送られる。そし
て、判定器１４は、復調信号に基づいて通信の開始が許
可されたか否かを判定し、その結果を制御部１１へ通知
する。

【００２６】基地局１により通信の開始が許可されたと
きは、他の端末へ送信すべきデータは、符号器１５によ
り符号化され、さらに変調器１２により変調された後、
基地局１へ送信される。また、基地局１から無線信号を
受信すると、その信号は復調器１３により復調され、さ
らに復号器１６により復号化された後に制御部１１に渡
される。なお、基地局１により通信の開始が許可されな
かったときは、後続する処理を中止または保留する。

【００２７】上記構成の移動端末において、本発明は、
特に、判定器１４の構成および動作に係わる。次に、Ｉ
ＭＴ−２０００のリリース４におけるランダムアクセス
制御方式について説明する。ＩＭＴ−２０００のリリー
ス４では、ランダムアクセス制御に係わる制御チャネル
として、ＲＡＣＨ（RandomAccess Channel ）およびＡ
ＩＣＨ（Acquisition Indicator Channel ）が規定され
ている。ここで、ＲＡＣＨは、移動端末２から基地局１
へ接続要求を送信するための制御チャネルであり、プリ
アンブルパート及びメッセージパートから構成されてい
る。一方、ＡＩＣＨは、基地局１から移動端末２へ許可
通知を送信するための制御チャネルである。

【００２８】ＲＡＣＨおよびＡＩＣＨは、１５アクセス
スロットを周期として構成されており、各アクセススロ
ットは、２０シンボルから構成されている。そして、１
５アクセススロットの中の所定のアクセススロットのう
ちの１６シンボルが、接続要求または許可通知のために
使用される。

【００２９】基地局１は、図３に示すように、通信エリ
ア内の各移動端末２（２ａ〜２ｃ）に対して、定期的に
報知情報を放送する。そして、この報知情報を受信した
移動端末２は、通信を開始したいときは、ＲＡＣＨを利
用して基地局１へ接続要求を送信する。図３では、移動
端末２ａが接続要求を送信している。

【００３０】接続要求は、「シグネチャ（signature
）」と呼ばれる端末識別子を含んでいる。ここで、
「シグネチャ」は、１６ビットのWaish-Hadamard直交コ
ードにより実現されている。そして、移動端末２は、報
知情報により制限されている範囲内において、１６通り
の直交コードの中から任意のコードをランダムに選択
し、その選択したコードを「シグネチャ」として基地局
１へ送信する。このとき「シグネチャ」は、図４(a)に
示すように、移動端末２によりランダムに選択された任
意のアクセススロットを利用して送信される。

【００３１】基地局１は、移動端末２から「シグネチ
ャ」を含む接続要求を受信すると、要求された通信を許
可するか否かを判断する。このとき、基地局１は、例え
ば、未使用チャネルの数に基づいて要求された通信を許
可するか否かを判断する。そして、基地局１は、要求さ
れた通信を許可する場合は、図４(b) に示すように、移
動端末２から受信した「シグネチャ」を、ＡＩＣＨを利
用してそのまま移動端末２に返送する。なお、ＡＩＣＨ
内で「シグネチャ」が設定されるスロット（通知スロッ
ト）は、ＲＡＣＨ内で「シグネチャ」が設定されていた
位置に対応して決められる。

【００３２】一方、要求された通信を許可しない場合
は、図４(c) に示すように、ＡＣＩＨの通知スロットは
無信号状態にされる。なお、移動端末２に対して「待
機」を通知する場合は、図４(d)に示すように、ＡＩＣ
Ｈの通知スロットには、「逆符号のシグネチャ」が設定
される。ここで、「逆符号のシグネチャ」とは、「シグ
ネチャ」を構成する各ビット又は各シンボルの符号がそ
れぞれ反転させられたコードを意味する。

【００３３】基地局１は、ＱＰＳＫ方式に従って、位相
平面上の所定の信号点を利用して移動端末２へ情報を伝
送する。この実施形態では、基地局１からＡＩＣＨを介
して移動端末２へ情報を伝送するために、３つの信号点
（点Ａ、点Ｂ、原点）が利用される。具体的には、例え
ば、「０」を伝送する場合には信号点Ａが使用され、
「１」を伝送する場合には信号点Ｂが使用される。した
がって、基地局１から移動端末２へ「シグネチャ（又
は、逆符号のシグネチャ）」が返送されるときは、これ
らの信号点Ａ、Ｂが利用される。すなわち、例えば、伝
送すべき「シグネチャ」の先頭ビットが「０」であり、
２ビット目が「１」であったとすると、まず信号点Ａに
対応する変調信号が１シンボル時間だけ送信され、続い
て、信号点Ｂに対応する変調信号が１シンボル時間だけ
送信される。なお、「無信号状態」は位相平面上の原点
に相当する。

【００３４】信号点ＡのＩ成分およびＱ成分は、互いに
同じである。すなわち、Ｉa ＝Ｑaである。したがっ
て、あるシンボルが信号点Ａに配置されると、そのシン
ボルを伝送する信号の位相ψは、「４５度」になり、ま
た、その信号の送信電力は、原点から信号点Ａまでの距
離の二乗に比例する。同様に、信号点ＢのＩ成分および
Ｑ成分も、互いに同じである。すなわち、Ｉb＝Ｑb で
ある。そして、信号点Ａおよび信号点Ｂは、原点を基準
点として対称位置に配置されている。すなわち、「Ｉb
＝−Ｉa 」および「Ｑb ＝−Ｑa」である。したがっ
て、あるシンボルが信号点Ｂに配置されると、そのシン
ボルを伝送する信号の位相ψは、「４５＋１８０度」に
なり、また、その信号の送信電力は、原点から信号点Ｂ
までの距離の二乗に比例する。ここで、原点から信号点
Ａまでの距離と、原点から信号点Ｂまでの距離は互いに
同じである。よって、信号点Ａ、Ｂを利用して情報が伝
送されているときの無線信号の電力または振幅は、基本
的に、一定である。

【００３５】図６は、基地局１から移動端末２へ伝送さ
れる無線信号を示す図である。基地局１から移動端末２
へＡＩＣＨを介して「シグネチャ（または、逆符号のシ
グネチャ）」が伝送されるときは、図６(a) に示すよう
に、無線信号の振幅は、図５に示した位相平面上の原点
から対応する信号点までの距離に比例する。一方、ＡＩ
ＣＨが無信号状態のときは、図６(b)に示すように、受
信信号の振幅はゼロになる。

【００３６】接続要求を送信した移動端末２は、基地局
１からＡＩＣＨを介して受信する無線信号を復調する。
そして、その復調信号に基づいて、要求した通信が許可
されたのか否かを検出する。

【００３７】図７は、ＡＩＣＨを復調して解析する機能
を提供する回路部分のブロック図である。なお、この回
路部分は、主に、図２に示した復調器１３および判定器
１４により実現される。

【００３８】シグネチャ選択部２１は、予め用意されて
いる１６個の直交コードの中の１つを選択し、それを
「シグネチャ」として送信回路２２へ送る。そして、送
信回路２２は、シグネチャ選択部２１により選択された
「シグネチャ」を含む接続要求を基地局１へ送信する。
このとき、この「シグネチャ」は、シグネチャ保持部２
３に保持される。なお、シグネチャ選択部２１は、例え
ば、図２に示した制御部１１の中に設けられている。ま
た、送信回路２２は、図２に示した変調器１２を含む。

【００３９】基地局１は、上述したように、要求された
通信を許可できるか否かを判断し、その結果をＡＩＣＨ
を利用して移動端末２へ通知する。このとき、通信を許
可するときは、「シグネチャ」がそのまま返送され、通
信を拒絶するときは、「無信号状態」が返送され、通信
の開始を保留するときは、「逆符号のシグネチャ」が返
送される。

【００４０】復調器１３は、ＡＩＣＨを復調する。具体
的には、復調器１３は、受信波の振幅および位相をモニ
タすることにより、ＡＩＣＨの通知スロットを利用して
伝送される各シンボルについてそのＩ成分およびＱ成分
を検出する。乗算器２４は、復調器１３により検出され
た各シンボル毎のＩ成分およびＱ成分に対して、シグネ
チャ保持部２３に保持されている「シグネチャ」の対応
するビットをそれぞれ乗算する。

【００４１】電圧算出部２５は、乗算器２４から出力さ
れるシンボル毎のＩ成分およびＱ成分に基づいて、それ
ぞれその電圧を算出する。積分器２６は、電圧算出部２
５により算出された各シンボル毎の電圧を累積的に加算
する。

【００４２】閾値生成部２７は、通信環境等に基づい
て、積分器２６の出力を判定するための閾値を生成す
る。比較部２８は、積分器２６の出力と閾値生成部２７
により生成された閾値とを比較し、その結果を出力す
る。なお、比較部２８の出力は、ＡＩＣＨの判定結果で
あって、要求した通信が基地局１により許可されたか否
かを表す。

【００４３】具体例を示す。以下では、説明を簡単にす
るために、「シグネチャ」のデータ長が４ビットである
ものとする。そして、移動端末２は、「シグネチャ」と
して「０１０１」を選択し、そのシグネチャを含む接続
要求を基地局１へ送信したものとする。 （１）通信が許可された場合 この場合、基地局１は、接続要求として受信した「シグ
ネチャ＝０１０１」をそのまま移動端末２へ返送する。
ここで、図５を参照しながら説明したように、「０」は
信号点Ａに配置され、「１」は信号点Ｂに配置される。
従って、「シグネチャ＝０１０１」を移動端末２へ返送
するときは、ＡＩＣＨの通知スロットの第１、第２、第
３、第４シンボルは、それぞれ信号点Ａ、信号点Ｂ、信
号点Ａ、信号点Ｂに配置される。

【００４４】復調器１３は、ＡＩＣＨを復調することに
より、通知スロットの第１〜第４シンボルのＩ成分およ
びＱ成分をそれぞれ検出する。ここでは、第１〜第４シ
ンボルについて、図８に示す結果が得られたものとす
る。但し、伝送路上での位相回転は、公知の技術により
補正されているものとする。なお、Ｉ1 、Ｉ3 、Ｑ1 、
Ｑ3 は、それぞれ正の値であり、Ｉ2 、Ｉ4 、Ｑ2、Ｑ4
は、それぞれ負の値である。

【００４５】乗算器２４は、通知スロットの第１〜第４
シンボルのＩ成分およびＱ成分に対して、シグネチャ保
持部２３に保持されている「シグネチャ」の対応するビ
ットを乗算する。なお、「シグネチャ」の対応するビッ
トが「０」であったときは、乗算器２４は、図９(a) に
示すように、入力されたＩ成分データおよびＱ成分デー
タをそのまま出力する。一方、「シグネチャ」の対応す
るビットが「１」であったときは、乗算器２４は、図９
(b)に示すように、入力されたＩ成分データおよびＱ成
分データの符号を反転させる。ここで、「シグネチャ」
の第１ビットおよび第３ビットは「０」であり、第２ビ
ットおよび第４ビットは「１」である。したがって、通
知スロットの第１、第３シンボルのＩ成分およびＱ成分
はそのままであり、第２、第４シンボルのＩ成分および
Ｑ成分はその符号が変転する。この結果、第１〜第４シ
ンボルの信号点は、図１０に示すように、すべてＩ−Ｑ
座標の第１象限の位置することになる。

【００４６】電圧算出部２５は、乗算器２４から出力さ
れるＩ成分データおよびＱ成分データに対応する電圧を
シンボル毎に算出する。ここで、この電圧は、位相平面
上の原点から各信号点までの距離により表される。ま
た、この電圧の符号は、図１０に示すように、位相平面
上の「４５度」の方向を正方向とする。そうすると、第
１〜第４シンボルの電圧は以下のようにして算出され
る。なお、下式において、「Ｇ1 」〜「Ｇ4 」は、「シ
グネチャ」の第１ビット〜第４ビットがそれぞれマッピ
ングされる信号点（（＋１，＋１）または（−１，−
１））を表している。 第１シンボル：Ｖ1 ＝（１／√２）Ｇ1 ＊（Ｉ1＋Ｑ1 ） 第２シンボル：Ｖ2 ＝（１／√２）Ｇ2 ＊（Ｉ2＋Ｑ2 ） 第３シンボル：Ｖ3 ＝（１／√２）Ｇ3 ＊（Ｉ3＋Ｑ3 ） 第４シンボル：Ｖ4 ＝（１／√２）Ｇ4 ＊（Ｉ4＋Ｑ4 ） 積分器２６は、電圧算出部２５により算出されたシンボ
ル毎の電圧値を累積的に加算する。すなわち、以下の演
算を行う。 積分値Ｓ＝Ｖ1 ＋Ｖ2 ＋Ｖ3 ＋Ｖ4 この後、この積分値Ｓは、閾値生成部２７により生成さ
れる閾値と比較されるが、その比較処理については後で
説明する。 （２）通信が拒絶された場合 この場合、基地局１は、ＡＩＣＨの通知スロットを「無
信号状態」にする。ここで、「無信号状態」とは、位相
平面上においては、「原点」を意味する。したがって、
移動端末２において無信号状態の通知スロットを復調す
ると、第１〜第４シンボルに対応する信号点は、それぞ
れ原点の近傍に位置している。即ち、これらのＩ成分お
よびＱ成分は、それぞれゼロまたはゼロに近い値にな
る。

【００４７】このように、検出される信号点が原点の近
傍に位置していると、対応する電圧は、ほぼゼロにな
る。したがって、それらの電圧を累積的に加算した値
も、ほぼゼロになる。 （３）通信の開始が保留された場合 この場合、基地局１は、「逆符号のシグネチャ」を移動
端末２へ返送する。即ち、基地局１は、ＡＩＣＨを利用
して「１０１０」を移動端末２へ送信する。このとき、
ＡＩＣＨの通知スロットの第１、第２、第３、第４シン
ボルは、それぞれ信号点Ｂ、信号点Ａ、信号点Ｂ、信号
点Ａに配置される。

【００４８】復調器１３は、ＡＩＣＨを復調することに
より、通知スロットの第１〜第４シンボルのＩ成分およ
びＱ成分をそれぞれ検出する。ここでは、第１〜第４シ
ンボルについて、図１１(a) に示す結果が得られたもの
とする。

【００４９】乗算器２４は、通知スロットの第１〜第４
シンボルのＩ成分およびＱ成分に対して、シグネチャ保
持部２３に保持されている「シグネチャ」の対応するビ
ットを乗算する。ここで、乗算器２４の動作は、図９
(a) および図９(b) を参照しながら説明した通りであ
る。したがって、通知スロットの第１、第３シンボルの
Ｉ成分およびＱ成分はそのままであり、第２、第４シン
ボルのＩ成分およびＱ成分はその符号が変転する。この
結果、第１〜第４シンボルの信号点は、図１１(b)に示
すように、すべてＩ−Ｑ座標の第３象限の位置すること
になる。

【００５０】電圧算出部２５は、乗算器２４から出力さ
れるＩ成分データおよびＱ成分データに対応する電圧を
シンボル毎に算出する。ここで、この電圧の符号は、上
述したように、位相平面上の「４５度」の方向が正方向
である。したがって、第１〜第４シンボルの電圧は、通
信が許可された場合と同様に、以下のようにして算出さ
れる。 第１シンボル：Ｖ1 ＝（１／√２）Ｇ1 ＊（Ｉ1＋Ｑ1 ） 第２シンボル：Ｖ2 ＝（１／√２）Ｇ2 ＊（Ｉ2＋Ｑ2 ） 第３シンボル：Ｖ3 ＝（１／√２）Ｇ3 ＊（Ｉ3＋Ｑ3 ） 第４シンボル：Ｖ4 ＝（１／√２）Ｇ4 ＊（Ｉ4＋Ｑ4 ） 積分器２６は、上述したように、電圧算出部２５により
算出されたシンボル毎の電圧値を累積的に加算する。

【００５１】図１２は、積分器２６の出力の分布を模式
的に示す図である。すなわち、この図１２は、ＡＩＣＨ
内の対応するシンボルの各電圧についての積分値の分布
を表している。なお、以下では、この積分値のことを、
「積分値Ｓ」と呼ぶことがある。

【００５２】通信が許可されたときは、積分値Ｓ(+) が
得られる。また、通信が拒絶されたときは、積分値はゼ
ロになる。さらに、通信の開始が保留されたときは、積
分値Ｓ(-)が得られる。ここで、Ｓ(+) ＝−Ｓ(-) であ
る。

【００５３】ところで、上述したように、電圧算出部２
５により算出される各シンボルの電圧は、受信波の信号
点の位置によって決まる。ところが、受信波の信号点の
位置は、雑音によりランダムに揺らぐ。このため、移動
端末２において検出される信号点の位置はガウス分布に
従う。従って、積分器２６から出力される積分値もガウ
ス分布に従うことになる。具体的には、通信が許可され
たときの積分値は、Ｓ(+) を中心としたガウス分布にな
る。また、通信が拒絶されたときの積分値は、ゼロを中
心としたガウス分布になる。さらに、通信の開始が保留
されたときの積分値は、Ｓ(-)を中心としたガウス分布
になる。なお、これら３つの分布は、互いに同じカーブ
である。また、通信が許可されたときの分布、および通
信の開始が保留されたときの分布は、ゼロを中心として
対称位置の現れる。

【００５４】閾値生成部２７は、通信環境等に応じて、
図１２に示す閾値Ａおよび閾値Ｂを生成する。ここで、
これらの閾値は、「閾値Ａ＝−閾値Ｂ」を満たすように
設定することができる。

【００５５】比較部２８は、積分器２６から出力される
積分値Ｓと、閾値生成部２７により生成される閾値とを
比較する。そして、積分値Ｓが閾値Ａよりも大きかった
ときは、要求した通信が基地局１により許可されたもの
と判定する。また、積分値Ｓが閾値Ａと閾値Ｂとの間で
あれば、要求した通信が基地局１により拒絶されたもの
と判定する。さらに、積分値Ｓが閾値Ｂよりも小さけれ
ば、要求した通信の開始が保留されていると判定する。

【００５６】上記通信開始時のランダムアクセス制御に
おいて、実施形態の判定方法は、特に、閾値の決定方法
に特徴がある。以下、閾値の決定方法について説明す
る。なお、上述したように、通信が許可されたときの分
布、および通信の開始が保留されたときの分布は対称位
置に現れるので、「通信が許可されたとき」と「通信が
拒絶されたとき」とを判定するための閾値（図１２に示
す閾値Ａ）、および「通信の開始が保留されたとき」と
「通信が拒絶されたとき」とを判定するための閾値（図
１２に示す閾値Ｂ）は、同じ方法で決定することができ
る。したがって、以下では、「通信が許可されたとき」
と「通信が拒絶されたとき」とを判定するための閾値
（図１２に示す閾値Ａ）を決定する場合を示す。

【００５７】実施形態の判定装置では、２通り閾値生成
規則が定義されている。そして、それらの規則に従って
生成された閾値から、通信環境等に応じて好適な閾値が
適応的に選択される。 （１）第１の規則 第１の規則においては、閾値は、所定の誤検出確率が保
証されるように決定される。すなわち、閾値は、誤検出
確率が所定値以下になるように決定される。ここで、
「誤検出確率」とは、ＡＩＣＨを介して伝送される信号
が「通信が拒絶された」を表しているにもかかわらず、
誤って「通信が許可された」と判定されてしまう確率を
意味する。そして、この誤検出確率は、図２４(a) を参
照しながら説明したように、ガウス分布曲線により囲ま
れる面積に対する斜線領域の面積の比率により表され
る。

【００５８】ところで、上記積分値Ｓは、「シグネチ
ャ」のビット数に相当する個数のシンボルについてそれ
ぞれ信号点を検出し、各信号点に対応する電圧値を累積
的に加算することにより得られる。ここで、受信シンボ
ルの信号点の位置は、それぞれ雑音によりランダムに揺
らぐ。よって、積分値Ｓの分布の広がりは、複数の受信
シンボルに対応する各信号点の位置の分散に依存する。
換言すれば、複数の受信シンボルに対応する各信号点の
位置の分散を求めれば、積分値Ｓの分布の広がりを推定
できる。

【００５９】受信シンボルの信号点の位置の分散σは、
以下のようにして算出される。すなわち、受信信号は雑
音を含んでいるので、ｉ番目の受信シンボルの信号点の
位置は、下記のように表される。 Ｉi ＝Ｉsi＋Ｉni Ｑi ＝Ｑsi＋Ｑni ここで、「Ｉs 」および「Ｑs 」は、信号成分を表す。
一方、「Ｉn」および「Ｑn 」は、雑音成分を表す。ま
た、この実施形態では、図５を参照しながら説明したよ
うに、使用される信号点（すなわち、信号点Ａおよび信
号点Ｂ）のＩ成分およびＱ成分は互いに一致している。
すなわち、この実施形態では、「Ｉsi＝Ｑsi」である。
よって、ｉ番目の受信シンボルの信号点のＩ成分とＱ成
分との差は、下式により表される。 そして、この差分値を「ｉ番目の受信シンボルの雑音Ｎ
i 」と定義すると、受信シンボルの信号点の位置の分散
σは、下式により表される。

【００６０】

【数１】

【００６１】ここで、「ｋ」は、基本的には、「シグネ
チャ」のビット数に相当する。すなわち、この実施形態
では、「ｋ＝１６」である。ただし、複数のアクセスス
ロットを利用して分散σを算出するようにしてもよい。
すなわち、ＡＩＣＨは、図１３に示すように、複数のア
クセススロットを含んでおり、各アクセススロットが対
応する移動端末に割り当てられるようになっている。こ
の場合、例えば、アクセススロット１に格納されている
「シグネチャ１」を表す１６シンボル、およびアクセス
スロット２に格納されている「シグネチャ２」を表す１
６シンボルからなる３２シンボルについて分散を算出す
れば、その精度が向上する。ただし、このようにして複
数のアクセススロットを利用して分散を算出する方法
は、移動端末２の移動速度が遅く、フェージングが小さ
いときに有効である。

【００６２】上述のようにして分散σが算出されれば、
所望の存在確率を保証するための閾値は、その分散σに
基づいて導出できる。すなわち、ガウス分布において
は、その分布の形状又は広がりは、分散値により特徴づ
けられる。したがって、所望の存在確率を保証するため
の閾値は、算出された分散値に所定の定数を乗算するこ
とにより得られる。

【００６３】例えば、算出された分散σが「２」であっ
たものとする。また、積分値Ｓの分布として図１４に示
すようなガウス分布が得られており、保証すべき誤検出
確率が１パーセントであるものとする。この場合、ガウ
ス分布曲線により囲まれる面積に対する斜線領域の面積
の比率が「１００：１」になるように閾値が決定され
る。このとき、このような閾値が「１０」であったもの
とすると、分散σに乗算すべき定数は、「５」になる。
なお、この例において、分散値および閾値を表す数値
は、説明のための値である。

【００６４】このように、第１の規則によれば、閾値
は、所定の誤検出確率が保証されるように決定される。
ここで、所定の誤検出確率を保証するための閾値は、受
信シンボルの信号点の位置の分散に依存し、その分散の
大きさは無線信号の雑音量に依存する。したがって、第
１の規則による閾値は、無線信号の雑音量に基づいて決
定される。 （２）第２の規則 第２の規則においては、閾値は、検出もれ確率又は正検
出確率を考慮して決定される。ここで、「検出もれ確
率」は、ＡＩＣＨを介して伝送される信号が「通信が許
可された」を表しているにもかかわらず、誤って「通信
が拒絶された」と判定されてしまう確率を意味する。そ
して、この検出もれ確率は、図２４(b) を参照しながら
説明したように、ガウス分布曲線により囲まれる面積に
対する斜線領域の面積の比率により表される。一方、
「正検出確率」は、ＡＩＣＨを介して伝送される信号が
「通信が許可された」を表していることが正しく検出さ
れる確率を意味し、「１−検出もれ確率」により表され
る。

【００６５】ところで、検出もれ確率または正検出確率
は、通信が許可されたときの積分値Ｓの分布に依存す
る。すなわち、図１５(a) 〜図１５(c) に示すように、
要求した通信が許可されたときの積分値Ｓの分布が変化
すると、それに伴って検出もれ確率も変化する。具体的
には、閾値を一定とすると、通信が許可されたときの積
分値Ｓの分布の中心値が小さくなると、それに伴って検
出もれ確率は大きくなっていく。なお、図１５(a)〜図
１５(c) において、斜線領域の面積が検出もれ確率に相
当する。したがって、検出もれ確率または正検出確率を
考慮して閾値を決定する際には、まず、通信が許可され
たときの積分値Ｓの分布の中心値を求める必要がある。

【００６６】通信が許可されたときの積分値Ｓの分布の
中心値は、上述したように、ＡＩＣＨの通知スロットを
構成する各シンボルの電圧の和である。ここで、受信シ
ンボルの電圧は、位相平面上の原点から対応する信号点
までの距離により表され、受信信号の振幅を意味する。
したがって、通信が許可されたときの積分値Ｓの分布の
中心値は、ＡＩＣＨの受信振幅または受信電力を測定す
ることにより得ることができる。

【００６７】なお、通信が許可されたときの積分値Ｓの
分布の中心値は、例えば、パイロット信号を利用して推
定することができる。すなわち、基地局１から移動端末
２への下り回線信号は、一般に、パイロット信号と呼ば
れる基準信号が挿入されている。そして、このパイロッ
ト信号の送信電力と、ＡＩＣＨを介して伝送される信号
の送信電力との比率は、予め決められている。したがっ
て、パイロット信号の受信電力または受信振幅をモニタ
すれば、ＡＩＣＨの受信電力または受信振幅を推定でき
る。そして、このＡＩＣＨの受信電力または受信振幅の
推定値に基づいて、通信が許可されたときの積分値Ｓの
分布の中心値が推定される。なお、パイロット信号の受
信電力または受信振幅をモニタする方法は、公知の技術
により実現されている。

【００６８】図１６は、第２の規則に従って閾値を生成
する方法を説明する図である。図１６(a) においては、
閾値は、通信が許可されたときの積分値Ｓの分布の中心
値と「ゼロ」との中間位置に設定される。すなわち、推
定された中心値が「Ｓc」であったものとすると、「閾
値＝Ｓc ／２」が得られる。なお、このようにして生成
された閾値が比較部２８により使用されると、誤検出確
率と検出もれ確率が互いに等しくなる。

【００６９】図１６(b) においては、閾値は、所定の検
出もれ確率が保証されるように決定される。すなわち、
閾値は、検出もれ確率が所定値以下に抑えられるように
決定される。なお、所定の検出もれ確率が保証されるよ
うな閾値を求める方法は、基本的に、所定の誤検出確率
が保証されるような閾値を求める方法と同じであり、上
述した通りである。すなわち、上述した方法により、通
信が許可されたときの積分値の分布の中心値Ｓcを推定
すると共に、分散σを算出し、ガウス分布曲線により囲
まれる面積に対する斜線領域の面積の比率が保証すべき
検出もれ確率になるように閾値が決定される。

【００７０】このように、第２の規則によれば、閾値
は、検出もれ確率又は正検出確率を考慮して決定され
る。ここで、検出もれ確率または正検出確率を考慮して
閾値を決定する際には、通信が許可されたときの積分値
Ｓの分布の中心値を求める必要があり、その中心値は、
ＡＩＣＨの受信電力または受信振幅に依存する。したが
って、第２の規則による閾値は、ＡＩＣＨの受信電力ま
たは受信振幅に基づいて決定される。

【００７１】上述のように、実施形態の判定装置は、第
１の規則および第２の規則に基づいてそれぞれ１以上の
閾値を決定し、それらの閾値の中から通信環境等に応じ
て好適な閾値が適応的に選択される。

【００７２】図１７は、図７に示した閾値生成部２７の
ブロック図である。閾値生成部２７は、上述したよう
に、通信環境等に応じて、基地局１からの通知内容を判
断するための閾値を生成する。

【００７３】分離部３１は、受信波からＡＩＣＨを取り
出して分散算出部３２へ渡すとともに、パイロット信号
を取り出してパイロット検出部３４へ渡す。分散算出部
３２は、ＡＩＣＨの分散を算出する。なお、分散を算出
する方法は上述した通りである。すなわち、例えば、Ａ
ＩＣＨ内の所定の１６シンボルについて上述の演算を実
行する。第１の閾値生成部３３は、分散算出部３２によ
り算出された分散値に基づいて第１の閾値を生成する。
なお、この分散値から第１の閾値を算出する方法は、例
えば、図１４を参照しながら説明した手順に従う。ま
た、第１の閾値生成部３３は、１または複数の第１の閾
値を生成する。

【００７４】パイロット検出部３４は、パイロット信号
の受信電力または受信振幅を検出する。なお、これらの
電力または振幅を検出する方法は、公知の技術により実
現される。推定部３５は、パイロット信号の受信電力ま
たは受信振幅に基づいて、要求した通信が許可されたと
きの積分値Ｓの分布の中心値Ｓc を推定する。なお、中
心値Ｓc を推定する方法は、上述した通りである。第２
の閾値生成部３６は、推定部３５により推定された中心
値Ｓcに基づいて、第２の閾値を生成する。また、第２
の閾値生成部３６は、上記中心値Ｓc および分散算出部
３２により算出された分散値に基づいて第２の閾値を生
成することもできる。さらに、第２の閾値生成部３６
は、１または複数の第２の閾値を生成する。

【００７５】選択部３７は、第１の閾値生成部３３およ
び第２の閾値生成部３６により生成された閾値を参照
し、通信環境等に応じた好適な閾値を決定する。以下、
比較部２８により使用される閾値を決定する方法の具体
例を示す。 （１）第１の方法 図１８は、第１の方法の概念を説明する図である。な
お、「Ｓc 」は、「通信が許可されたときの積分値Ｓの
分布の中心値」を表しており、推定部３５により推定さ
れてもよいし、他の方法により算出されてもよい。

【００７６】「Ａ1 」は、所定の誤検出確率に対応する
閾値であって、上述した第１の規則に従って設定され
る。ここで、閾値Ａ1に対応する誤検出確率は、例え
ば、１パーセント程度である。また、この閾値Ａ1 は、
ＩＭＴ−２０００のリリース４の"ConformanceTest Poi
nt"を満たすように決定されてもよい。

【００７７】「Ａ2 」は、閾値Ａ1 と同様に、所定の誤
検出確率に対応する閾値であって、上述した第１の規則
に従って設定される。ただし、閾値Ａ2により保証され
る誤検出確率は、閾値Ａ1 より保証される誤検出確率よ
りも劣悪であり、例えば、１０〜３０パーセント程度で
ある。

【００７８】「Ｂ1 」は、所定の検出もれ確率（また
は、正検出確率）に対応する閾値であって、上述した第
２の規則に従って設定される。なお、ここでは、「Ａ1
＞Ｂ1≧Ａ2 」が満たされているものとする。この場
合、上記３つの閾値により、第１〜第４の領域が定義さ
れることになる。

【００７９】上記環境の下で、仮閾値ＴＨx が設定され
る。「仮閾値ＴＨx」は、例えば、中心値Ｓc に基づい
て決定される。具体的には、例えば、「仮閾値ＴＨx＝
Ｓc−α」または「仮閾値ＴＨx ＝Ｓc×β」である。こ
こで、「α」は、「０＜α＜Ｓc 」を満たす定数であ
る。また、「β」は、「０＜β＜１」を満たす定数であ
る。いずれにしても、仮閾値ＴＨxは、「０＜仮閾値Ｔ
Ｈx ＜Ｓc 」を満たすことになる。

【００８０】選択部３７は、仮閾値ＴＨx と、「Ａ1 」
「Ａ2 」「Ｂ1 」とを比較することにより、実際の閾値
を決定する。具体的には、「ＴＨx＞Ａ1 」であれば、
すなわち仮閾値ＴＨx が第１の領域に属すときは、「閾
値＝ＴＨx」が出力される。また、「Ｂ1 ＜ＴＨx ≦Ａ
1」であれば、すなわち仮閾値ＴＨx が第２の領域に属
すときは、「閾値＝Ａ1 」が出力される。さらに、「Ａ
2 ＜ＴＨx ≦Ｂ1」であれば、すなわち仮閾値ＴＨx が
第３の領域に属すときは、「閾値＝ＴＨx」が出力され
る。さらに、「ＴＨx ≦Ａ2 」であれば、すなわち仮閾
値ＴＨxが第４の領域に属すときは、「閾値＝Ａ2 」が
出力される。

【００８１】上述にようにして閾値が適応的に決定され
ると、閾値が「Ａ1 」に固定されていた従来のケースと
比較して、以下の効果が得られる。まず、通信環境が良
好なときは、「Ａ1」よりも大きな閾値が使用されるの
で、誤検出確率をゼロまたは非常に小さい値に抑えるこ
とができる。よって、許可されていない通信に係わる電
波の出力が抑えられ、先に確立されている通信に対する
干渉が減少する。

【００８２】また、通信環境が良好でないとき或いは劣
悪なときは、「Ａ1 」よりも小さな閾値が使用されるの
で、通信が許可されたにもかかわらずそれを見逃してし
まう状況が減少する。ここで、通信環境の劣化は、多数
の移動端末が近接して存在する場合だけでなく、移動端
末が通信エリアの外周近傍領域（セルフリンジ）に位置
している場合にも発生する。そして、後者の理由により
通信環境が良好でない場合は、誤検出に起因して移動端
末から不必要な電波が出力されたとしても、他の移動端
末に与える悪影響は比較的小さいはずである。よって、
この場合は、誤検出確率を意図的に劣化させることによ
り検出もれ確率の上昇を回避している。なお、実施形態
の方法においては、閾値は、雑音量だけでなく、ＡＩＣ
Ｈの受信振幅または受信電力を考慮して決定されてるの
で、通信環境の劣化の原因を切り分けることができる。

【００８３】図１９は、閾値生成に係わる移動端末２の
動作を示すフローチャートである。なお、この処理は、
移動端末２から基地局１へ接続要求が送信された後に実
行される。

【００８４】ステップＳ１では、基地局１から移動端末
２への下り通知信号が復調される。この処理は、復調器
１３により実行される。ステップＳ２では、閾値が生成
される。この処理は、閾値生成部２７により実行され
る。ステップＳ３では、ステップＳ２で生成された閾値
を用いて、復調された下り通知信号が、「通信が許可さ
れた」を表しているのか否かを判定する。そして、この
判定結果に従って、後続する処理が決定される。

【００８５】図２０は、第１の方法に従って閾値を生成
する処理のフローチャートである。なお、この処理は、
図１９に示したステップＳ２に相当する。ステップＳ１
１では、通信が許可されたときの積分値Ｓの分布の中心
値Ｓc が算出される。ステップＳ１２では、図１８に示
す「Ａ1 」「Ａ2 」「Ｂ1 」が設定される。ステップＳ
１３では、仮閾値ＴＨx が設定される。ステップＳ１４
〜Ｓ１７では、仮閾値ＴＨx と、「Ａ1 」「Ａ2 」「Ｂ
1 」とが比較される。ステップＳ１８〜Ｓ２１では、上
記比較の結果に基づいて、対応する閾値が決定される。
そして、ステップＳ２２において、決定された閾値が出
力される。なお、この閾値は、実際に使用される閾値で
あって、比較部２８に渡される。 （２）第２の方法 第２の方法では、第１の規則に従って生成される２つの
閾値Ａ1 、Ａ2 、および第２の規則に従って生成される
仮閾値ＴＨx に基づいて実際に使用される閾値が決定さ
れる。なお、閾値Ａ1は、所定の誤検出確率に対応する
閾値である。閾値Ａ2 は、閾値Ａ1 と同様に所定の誤検
出確率に対応する閾値である。ただし、閾値Ａ2 により
保証される誤検出確率は、閾値Ａ1より保証される誤検
出確率よりも劣悪である。仮閾値ＴＨx は、所定の検出
もれ確率（または、正検出確率）に対応する閾値であ
る。なお、第２の方法は、上記第１の方法において、
「仮閾値ＴＨx」として、閾値Ｂ1 が使用される場合と
同等である。ただし、第２の方法においては、「Ａ1＞
ＴＨx ≧Ａ2 」が満たされる必要はない。

【００８６】図２１(a) は、「ＴＨx ＞Ａ1」である場
合の閾値決定方法を示す図である。この場合、選択部３
７は、使用すべき閾値として「ＴＨx 」を出力する。な
お、このような状況は、通信環境が良好なとき（受信電
力が大きいとき、あるいは雑音が小さいとき）に生じ得
る。また、このような環境下でこのような閾値が設定さ
れると、より小さな誤検出確率が得られる。すなわち、
従来の方法により閾値が設定されると、誤検出確率の最
小値は、閾値Ａ1に対応する値（図２１(a) において斜
線領域の面積）になるが、この方法で閾値が設定される
と、誤検出確率は、さらに小さい値あるいはゼロにな
る。

【００８７】図２１(b) は、「Ａ2 ＜ＴＨx≦Ａ1 」で
ある場合の閾値決定方法を示す図である。この場合、選
択部３７は、使用すべき閾値として「Ａ1」を出力す
る。なお、このような状況は、受信電力が比較的小さい
場合、或いは雑音が比較的大きい場合に生じ得る。そし
て、この方法に従って閾値が設定されると、所定の誤検
出確率が保証される。

【００８８】ところで、通信が許可されたときの分布
と、通信が拒絶されたときの分布とが互いに重なり合っ
ている場合は、誤検出確率を向上させると、その分だけ
検出もれ確率が劣化する。すなわち、誤検出確率と正検
出確率とは、トレードオフの関係にある。そして、誤検
出確率を保証すべきか、あるいは正検出確率を保証すべ
きかは、設計ポリシによる。従って、図２１(b) に示す
例では、誤検出確率が保証されるように、使用すべき閾
値として「Ａ1 」が選択されているが、所定の検出もれ
確率を保証する閾値が選択されるようにしてもよい。こ
の場合は、図２１(b)において、使用すべき閾値として
「ＴＨx 」が選択される。

【００８９】図２１(c) は、「ＴＨx ≦Ａ2」である場
合の閾値決定方法を示す図である。この場合、選択部３
７は、使用すべき閾値として「Ａ2 」を出力する。な
お、このような状況は、例えば、受信電力が小さく、且
つ、雑音が大きい場合に生じ得る。そして、この方法に
従って閾値が設定されると、誤検出確率の最悪値を保証
しつつ、検出もれ確率が極端に劣化することを回避でき
る。すなわち、従来の方法によれば、「閾値Ａ1」が使
用されることになるが、この場合、検出もれ確率が極端
に劣化し、通信が許可されているにもかかわらず、それ
を見逃してしまうケースが頻発してしまう。一方、図２
１(c)に示す方法によれば、この問題は回避される。 （３）第３の方法 第３の方法では、第１の規則に従って生成される閾値Ｔ
Ｈ１と第２の規則に従って生成されるＴＨ２とが互いに
比較され、その比較結果に基づいて一方の閾値が出力さ
れる。

【００９０】図２２は、第３の方法に従って閾値を生成
する処理のフローチャートである。ステップＳ３１で
は、第１の規則に基づいて閾値ＴＨ１が生成される。な
お、閾値ＴＨ１は、例えば、所定の誤検出確率に対応す
る値である。ステップＳ３２では、第２の規則に基づい
て閾値ＴＨ２が生成される。なお、閾値ＴＨ２は、例え
ば、上述の中心値Ｓc に所定の係数γ（０＜γ＜１）が
乗算された値である。そして、ステップＳ３３〜Ｓ３６
において閾値ＴＨ１と閾値ＴＨ２とが互いに比較され、
ステップＳ３７においてその結果が出力される。具体的
には、閾値ＴＨ１が閾値ＴＨ２よりも大きければ、使用
すべき閾値として「ＴＨ１」が出力され、そうでない場
合は「ＴＨ２」が出力される。

【００９１】第３の方法によれば、所定の誤検出確率が
常に保証されると共に、通信環境が良好な場合は、誤検
出確率がより小さくなるように閾値が調整される。な
お、上述の実施形態では、「通信が許可された」と「通
信が拒絶された」とを判別するための閾値について説明
したが、「通信の開始が保留された」と「通信が拒絶さ
れた」とを判別するための閾値についても同様の手順に
より設定される。

【００９２】また、分散を算出することなく、通信が許
可されたときの積分値Ｓの分布の中心値に基づいて閾値
が決定されてもよい。この場合、誤検出確率は、分散値
に依存しないので、分散値を正確に算出できない場合で
あっても、誤検出確率が必要以上に劣化することはな
い。

【００９３】さらに、上記実施形態では、ＡＩＣＨにつ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。すなわち、本発明の技術的思想は、基地局から移動
端末へ通知される制御情報を表示する値を判定する際に
使用することができる。具体的には、例えば、ＰＩＣＨ
（PagingIndicator Channel）、ＴＰＣ、ＴＦＣＩ、Ｓ
Ｗが表示する値を判定する際に利用可能である。

【００９４】ＰＩＣＨは、待受け時の移動端末の消費電
力を制御するための情報を伝送するチャネルであって、
「＋１」または「−１」が伝送される。この場合、閾値
は、消費電力及びつながり易さの双方が考慮されて決定
される。

【００９５】ＴＰＣは、下りＤＰＣＣＨ内で設定される
電力制御情報であって、たとえば、「＋１：電力上
昇」、「−１：電力減少」、または「０：現状維持」が
伝送される。

【００９６】ＴＦＣＩは、下りＤＰＣＣＨの一部であっ
て、パケットとＤＰＣＨの組合せ方を移動端末に通知す
るための信号である。ＳＷは、下りＤＰＣＣＨの一部で
あって、同期検波に用いられる。「＋１」または「０」
が伝送される。

【００９７】（付記１）第１の端末装置から第２の端末
装置へ無線信号が伝送される移動通信システムにおい
て、上記無線信号が第１の情報を表しているのか第２の
情報を表しているのかを判定する信号判定装置であっ
て、受信した無線信号を復調する復調手段と、通信環境
に基づいて、上記無線信号の雑音量に応じて閾値を生成
する第１の規則、あるいは上記無線信号の受信電力また
は受信振幅に基づいて閾値を生成する第２の規則の一方
を選択し、選択した規則に従って閾値を生成する閾値生
成手段と、上記復調手段の出力と上記閾値生成手段によ
り生成された閾値との比較結果に基づいて、上記制御情
報が第１の情報を表しているのか第２の情報を表してい
るのかを判定する判定手段と、を有する信号判定装置。

【００９８】（付記２）付記１に記載の信号判定装置で
あって、上記第１の情報および第２の情報は、Ｉ成分お
よびＱ成分が互いに等しい信号点を利用して位相変調さ
れて上記第１の端末から第２の端末へ送信されることを
前提とし、上記閾値生成手段は、受信した無線信号の各
シンボルについてＩ成分とＱ成分との差を算出し、各差
分値の分散を上記雑音量として使用する。

【００９９】（付記３）付記１に記載の信号判定装置で
あって、上記無線信号は、パイロット信号および上記第
１の情報又は第２の情報を表す通知信号を含むことを前
提とし、上記閾値生成手段は、上記パイロット信号の受
信電力または受信振幅に基づいて上記通知信号の受信電
力または受信振幅を推定し、その推定値を利用して上記
第２の規則の閾値を生成する。

【０１００】（付記４）第１の端末装置から第２の端末
装置へ無線信号が伝送される移動通信システムにおい
て、上記無線信号が第１の情報を表しているのか第２の
情報を表しているのかを判定する信号判定装置であっ
て、受信した無線信号を復調する復調手段と、通信環境
に基づいて、上記無線信号が第１の情報を表しているに
もかかわらず第２の情報を表していると誤って判定して
しまう確率が所定値以下になるような閾値を生成する第
１の規則、あるいは上記無線信号が第２の情報を表して
いるにもかかわらず第１の情報を表していると誤って判
定してしまう確率が所定値以下になるような閾値を生成
する第２の規則の一方を選択し、選択した規則に従って
閾値を生成する閾値生成手段と、上記復調手段の出力と
上記閾値生成手段により生成された閾値との比較結果に
基づいて、上記制御情報が第１の情報を表しているのか
第２の情報を表しているのかを判定する判定手段と、を
有する信号判定装置。

【０１０１】（付記５）第１の端末装置から第２の端末
装置へ無線信号が伝送される移動通信システムにおい
て、上記無線信号が第１の情報を表しているのか第２の
情報を表しているのかを判定する信号判定装置であっ
て、受信した無線信号を復調する復調手段と、上記無線
信号の雑音量および上記無線信号の受信電力に基づいて
閾値を生成する閾値生成手段と、上記復調手段の出力と
上記閾値生成手段により生成された閾値との比較結果に
基づいて、上記制御情報が第１の情報を表しているのか
第２の情報を表しているのかを判定する判定手段と、を
有する信号判定装置。

【０１０２】（付記６）第１の通信装置から第２の通信
装置へ上記第１の通信装置を識別する識別情報を含む接
続要求を送信し、その接続要求に対応する通信が許可さ
れたときに上記第２の通信装置から上記第１の通信装置
へ所定のタイミングで上記識別情報が返送される通信シ
ステムにおいて使用される信号判定装置であって、上記
第１の端末において、上記所定のタイミングで受信信号
に上記識別情報を乗算する乗算器と、上記乗算器の出力
を積分する積分器と、通信環境に基づいて、上記受信信
号の雑音量に応じて閾値を生成する第１の規則、あるい
は上記受信信号の電力または振幅に基づいて閾値を生成
する第２の規則の一方を選択し、選択した規則に従って
閾値を生成する閾値生成手段と、上記積分器の出力と上
記閾値生成手段により生成された閾値との比較結果に基
づいて、上記接続要求に対応する通信が許可されたのか
否かを判定する判定手段と、を有する信号判定装置。

【０１０３】（付記７）第１の通信装置から第２の通信
装置へ上記第１の通信装置を識別する識別情報を含む接
続要求を送信し、その接続要求に対応する通信が許可さ
れたときに上記第２の通信装置から上記第１の通信装置
へ所定のタイミングで上記識別情報が返送される通信シ
ステムにおいて使用される信号判定装置であって、上記
第１の端末において、上記所定のタイミングで受信信号
に上記識別情報を乗算する乗算器と、上記乗算器の出力
を積分する積分器と、上記受信信号の電力または振幅に
基づいて上記積分器の出力を推定する推定手段と、上記
推定値に基づいて閾値を生成する閾値生成手段と、上記
積分器の出力と上記閾値生成手段により生成された閾値
との比較結果に基づいて、上記接続要求に対応する通信
が許可されたのか否かを判定する判定手段と、を有する
信号判定装置。

【０１０４】（付記８）移動端末から基地局へその移動
端末を識別する識別情報を含む接続要求を送信し、その
接続要求に対応する通信が許可されたときに上記基地局
から上記移動端末へ所定のタイミングで上記識別情報が
返送される通信システムにおいて使用される移動端末で
あって、上記所定のタイミングで受信信号に上記識別情
報を乗算する乗算器と、上記乗算器の出力を積分する積
分器と、通信環境に基づいて、上記受信信号の雑音量に
応じて閾値を生成する第１の規則、あるいは上記受信信
号の電力または振幅に基づいて閾値を生成する第２の規
則の一方を選択し、選択した規則に従って閾値を生成す
る閾値生成手段と、上記積分器の出力と上記閾値生成手
段により生成された閾値との比較結果に基づいて、上記
接続要求に対応する通信が許可されたのか否かを判定す
る判定手段と、上記判定手段により上記通信が許可され
たと判定されたときに、通信を開始する制御手段と、を
有する移動端末。

【０１０５】（付記９）第１の端末装置から第２の端末
装置へ無線信号が伝送される移動通信システムにおい
て、上記無線信号が第１の情報を表しているのか第２の
情報を表しているのかを判定する信号判定方法であっ
て、受信した無線信号を復調し、通信環境に基づいて、
上記無線信号の雑音量に応じて閾値を生成する第１の規
則、あるいは上記無線信号の受信電力または受信振幅に
基づいて閾値を生成する第２の規則の一方を選択し、選
択された規則に従って閾値を生成し、上記復調手段の出
力と上記閾値生成手段により生成された閾値との比較結
果に基づいて、上記制御情報が第１の情報を表している
のか第２の情報を表しているのかを判定するを特徴とす
る信号判定方法。

【０１０６】（付記１０）第１の端末装置から第２の端
末装置へ無線信号が伝送される移動通信システムにおい
て、上記無線信号が第１の情報を表しているのか第２の
情報を表しているのかを判定する信号判定方法であっ
て、受信した無線信号を復調し、上記無線信号の雑音量
および上記無線信号の受信電力に基づいて閾値を生成
し、上記復調手段の出力と上記閾値生成手段により生成
された閾値との比較結果に基づいて、上記制御情報が第
１の情報を表しているのか第２の情報を表しているのか
を判定するを特徴とする信号判定方法。

【０１０７】

【発明の効果】本発明によれば、無線信号が第１の値を
表しているのか第２の値を表しているのかを判定するた
めの閾値を決定する方法が通信環境に応じて決定され、
その方法に従って決定された閾値を用いて無線信号が判
定されるので、移動通信システムにおいて伝送される制
御信号の判定誤りが減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係わる移動通信システムを
示す図である。

【図２】移動端末のブロック図である。

【図３】ランダムアクセス制御方式の概略シーケンスを
示す図である。

【図４】シグネチャの設定について説明する図である。

【図５】実施形態において使用される信号点を説明する
図である。

【図６】基地局から移動端末へＡＩＣＨを介して伝送さ
れる信号を示す図である。

【図７】ＡＩＣＨを復調して解析する機能を提供する回
路部分のブロック図である。

【図８】移動端末において検出された信号点を示す図で
ある。

【図９】乗算器の動作を説明する図である。

【図１０】乗算器の出力を示す図である。

【図１１】通信の開始が保留されたときの信号点を示す
図であって、(a) は、変調器の出力、(b)は、乗算器の
出力を示す。

【図１２】積分器の出力の分布を模式的に示す図であ
る。

【図１３】ＡＩＣＨの構成を模式的に示す図である。

【図１４】第１の規則に従って閾値を決定する方法を説
明する図である。

【図１５】通信が許可されたときの積分値の分布と、検
出もれ確率との関係を示す図である。

【図１６】第２の規則に従って閾値を決定する方法を説
明する図である。

【図１７】閾値生成部のブロック図である。

【図１８】第１の方法の概念を説明する図である。

【図１９】閾値生成に係わる移動端末の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図２０】第１の方法に従って閾値を生成する処理のフ
ローチャートである。

【図２１】第２の方法に従って閾値を生成する方法を説
明する図である。

【図２２】第３の方法に従って閾値を生成する処理のフ
ローチャートである。

【図２３】積分値の分布を示す図である。

【図２４】(a) は「誤検出」を説明する図、(b) は「検
出もれ」を説明する図である。

【符号の説明】

１ 基地局 ２ 移動端末 １１ 制御部 １３ 復調器 １４ 判定器 ２１ シグネチャ選択部 ２３ シグネチャ保持部 ２４ 乗算器 ２５ 電圧算出部 ２６ 積分器 ２７ 閾値生成部 ２８ 比較部 ３２ 分散算出部 ３３ 第１の閾値生成部 ３４ パイロット検出部 ３５ 推定部 ３６ 第２の閾値生成部 ３７ 選択部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K022 EE02 EE11 EE31 5K067 AA21 BB04 BB21 DD11 EE02 EE10 HH22

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の端末装置から第２の端末装置へ無
   線信号が伝送される移動通信システムにおいて、上記無
   線信号が第１の情報を表しているのか第２の情報を表し
   ているのかを判定する信号判定装置であって、 受信した無線信号を復調する復調手段と、 通信環境に基づいて、上記無線信号の雑音量に応じて閾
   値を生成する第１の規則、あるいは上記無線信号の受信
   電力または受信振幅に基づいて閾値を生成する第２の規
   則の一方を選択し、選択した規則に従って閾値を生成す
   る閾値生成手段と、 上記復調手段の出力と上記閾値生成手段により生成され
   た閾値との比較結果に基づいて、上記制御情報が第１の
   情報を表しているのか第２の情報を表しているのかを判
   定する判定手段と、 を有する信号判定装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の信号判定装置であっ
   て、 上記無線信号は、パイロット信号および上記第１の情報
   又は第２の情報を表す通知信号を含むことを前提とし、 上記閾値生成手段は、上記パイロット信号の受信電力ま
   たは受信振幅に基づいて上記通知信号の受信電力または
   受信振幅を推定し、その推定値を利用して上記第２の規
   則の閾値を生成する。
3. 【請求項３】 第１の端末装置から第２の端末装置へ無
   線信号が伝送される移動通信システムにおいて、上記無
   線信号が第１の情報を表しているのか第２の情報を表し
   ているのかを判定する信号判定装置であって、 受信した無線信号を復調する復調手段と、 上記無線信号の雑音量および上記無線信号の受信電力に
   基づいて閾値を生成する閾値生成手段と、 上記復調手段の出力と上記閾値生成手段により生成され
   た閾値との比較結果に基づいて、上記制御情報が第１の
   情報を表しているのか第２の情報を表しているのかを判
   定する判定手段と、 を有する信号判定装置。
4. 【請求項４】 移動端末から基地局へその移動端末を識
   別する識別情報を含む接続要求を送信し、その接続要求
   に対応する通信が許可されたときに上記基地局から上記
   移動端末へ所定のタイミングで上記識別情報が返送され
   る通信システムにおいて使用される移動端末であって、 上記所定のタイミングで受信信号に上記識別情報を乗算
   する乗算器と、 上記乗算器の出力を積分する積分器と、 通信環境に基づいて、上記受信信号の雑音量に応じて閾
   値を生成する第１の規則、あるいは上記受信信号の電力
   または振幅に基づいて閾値を生成する第２の規則の一方
   を選択し、選択した規則に従って閾値を生成する閾値生
   成手段と、 上記積分器の出力と上記閾値生成手段により生成された
   閾値との比較結果に基づいて、上記接続要求に対応する
   通信が許可されたのか否かを判定する判定手段と、 上記判定手段により上記通信が許可されたと判定された
   ときに、通信を開始する制御手段と、 を有する移動端末。
5. 【請求項５】 第１の端末装置から第２の端末装置へ無
   線信号が伝送される移動通信システムにおいて、上記無
   線信号が第１の情報を表しているのか第２の情報を表し
   ているのかを判定する信号判定方法であって、 受信した無線信号を復調し、 通信環境に基づいて、上記無線信号の雑音量に応じて閾
   値を生成する第１の規則、あるいは上記無線信号の受信
   電力または受信振幅に基づいて閾値を生成する第２の規
   則の一方を選択し、 選択された規則に従って閾値を生成し、 上記復調手段の出力と上記閾値生成手段により生成され
   た閾値との比較結果に基づいて、上記制御情報が第１の
   情報を表しているのか第２の情報を表しているのかを判
   定するを特徴とする信号判定方法。