JP2007036326A - 送信ダイバーシチモード検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 偶slt平均化回路216およびfrm平均化回路220−1は、CPICH信号の内、基地局のアンテナ1から送信された成分を数フレーム分、平均して得られる平均値を求める。一方、奇slt平均化回路218およびfrm平均化回路220−2は、アンテナ2の成分を数フレーム分、平均して得られる平均値を求める。絶対値化回路222−1,222−2は、それぞれ入力される平均値を絶対値化し、乗算器110は、アンテナ1の成分から得られた平均値に、例えば1/8という規格化閾値を乗算する。判定回路230は、絶対値化された2つの平均値を比較して、送信ダイバーシチモードを検出する。
【選択図】図2
Description
送信ダイバーシチは、移動体通信システムの基地局において、同一の情報系列を、異なる2つの符号パターンで符号化することにより得られた2つの送信信号それぞれを、例えば、基地局の上り受信ダイバーシチ用の2つのアンテナそれぞれから送信することにより行われる。
従って、送信ダイバーシチモードの検出に誤りが生じると、復号される情報系列に誤りが発生してしまうことがある。
「W−CDMA移動体通信方式(立川敬二監修,丸善株式会社,平成13(2001)年6月,ISBN4−621−04894−5)」p68〜p74 「ディジタルワイヤレス伝送技術(三瓶政一著,ピアソンエデュケーション,平成14(2002)年9月,ISBN4−89471−560−0)」p157
まず、第1の送信ダイバーシチモード検出回路1を説明する。
図1は、第1の送信ダイバーシチモード検出回路1の構成を示す図である。
図1に示すように、第1の送信ダイバーシチモード検出回路1は、相関器100、第1および第2の乗算器102−1,102−2、第1および第2の累加算器104−1,104−2、第1および第2の電力化回路106−1,106−2、第1および第2の平均化回路108−1,108−2、第3の乗算器110および第1の判定回路112から構成される。
また、以下の各図において、実質的に同じ構成部分には、同じ符号が付されている。
また、以下の各送信ダイバーシチモード検出回路の構成部分は、専用のハードウエアによっても、DSP(Digital Signal Processor)などにより実行されるソフトウエアとしても実現されうる。
移動体通信システムの移動局(図示せず)において、送信ダイバーシチモード検出回路1は、これらの構成部分により、移動体通信システムの基地局(図示せず)から、2つのアンテナ(アンテナ1,2)を用いた送信ダイバーシチにより送られてきた信号を処理して、その送信ダイバーシチモードを検出する。
第1の乗算器102−1は、相関器100から入力されるCPICH相関値を、アンテナ1用の符号パターンと複素乗算し、CPICH相関値のアンテナ1の成分を抽出し、第1の累加算器104−1に対して出力する。
第2の乗算器102−2は、相関器100から入力されるCPICH相関値を、アンテナ2用の符号パターンと複素乗算し、CPICH相関値のアンテナ2の成分を抽出し、第2の累加算器104−2に対して出力する。
第2の累加算器104−2は、第2の乗算器102−2から入力されるCPICH相関値のアンテナ2の成分を、1スロットタイミングの区間、累加算し、第2の電力化回路106−2に対して出力する。
第2の電力化回路106−2は、基地局と移動局との間の伝送路において信号に生じる位相の回転を除去するために、第2の累加算器104−2から入力された累加算値の電力値を求め、第2の平均化回路108−2に対して出力する。
第2の平均化回路108−2は、第2の電力化回路106−2から入力された電力値に含まれるノイズを除去するために、電力値を平均化し、平均値を判定回路112に対して出力する。
ここで、基地局は、2つのアンテナそれぞれから、同じ電力で信号を送信するので、基地局と移動局との間の伝送路が理想的であるときには、基地局がダイバーシチモードで信号を送信すると、第1および第2の平均化回路108−1,108−2それぞれから出力される平均値は同じになるはずである。
しかしながら、実際の伝送路においては、第1および第2の平均化回路108−1,108−2が、伝送路において同じ減衰量を受け、移動局において同じ強度で受信されるとは限らないので、判定回路112は、伝送路における減衰量の差を見込んだ比較を行う必要がある。
このために、第3の乗算器110において、第1の平均化回路108−1からの平均値に乗算される規格化閾値としては、例えば、1/8が用いられる。
また、判定回路112は、平均値が乗算値よりも小さいときに、基地局が通常モードで信号を送信していると判断する。
この判断結果は、基地局から受信された信号を復調するための符号パターンを選択するためなどに用いられる(以下同様)。
以下、本発明にかかる第2の送信ダイバーシチモード検出回路2を説明する。
図2は、本発明にかかる第2の送信ダイバーシチモード検出回路2の構成を示す図である。
第1の送信ダイバーシチモード検出回路1において、電力化回路106は、累加算器104から入力される累加算値を2乗することにより、その電力値を求めるので、電力値に2乗誤差が生じる。
送信ダイバーシチモード検出回路2は、このような背景からなされたものであって、第1の送信ダイバーシチモード検出回路1(図1)と比べて、送信ダイバーシチモードの検出における雑音の影響を低減することができるように改良されている。
送信ダイバーシチモード検出回路2は、これらの構成部分により、基地局から受信されたCPICHおよびPSCH(Primary Synchronization Channel)の信号を用いて送信ダイバーシチモードの検出を行う。
また、1フレームは、0〜14のスロットタイミングから構成され、PSCH信号は、偶数スロットタイミングにおいては−1の符号パターンで符号化され、奇数スロットタイミングにおいては+1の符号パターンで符号化される。
つまり、相関器100は、移動局により受信されたCPICHを逆拡散する。
乗算器102−1,102−2は、相関器100から入力されるCPICH相関値を、アンテナ1,2用の符号パターンと複素乗算し、CPICH相関値のアンテナ1,2の成分を抽出する。
累加算器104−1,104−2は、乗算器102−1,102−2から入力されるCPICH相関値のアンテナ1,2の成分を、1スロットタイミングの区間、累加算する。
第2の前slt平均化回路200−2は、第2の累加算器104−2から入力される現在の1つ前のスロットタイミングの累加算値と、現在のスロットタイミングの累加算値との平均値を求め、スイッチ202に対して出力する。
また、スイッチ202は、現在のスロットタイミングが奇数番のスロットであるときには、第2の前slt平均化回路200−2が出力する平均値を選択して乗算器212に対して出力する。
第4の相関器210は、PSCH信号を逆拡散し、PSCH相関値を生成して、乗算器212に対して出力する。
乗算器212は、スイッチ202が選択した平均値と、第2の相関器210から入力されるPSCH相関値とを複素乗算して、平均値に対する位相補償を行い、位相補償結果を、第2のスイッチ214に対して出力する。
また、第2のスイッチ214は、現在のスロットタイミングが奇数番のスロットタイミングであるときには、第2の乗算器212が出力する位相補償結果を、奇slt平均化回路218に対して出力する。
偶slt平均化回路216は、偶数番スロットタイミング(スロットタイミング14を除く)の位相補償結果を、1フレームの区間、累加算して、累加算値を第1のfrm平均化回路220−1に対して出力する。
奇slt平均化回路218は、奇数番スロットタイミングの位相補償結果を、1フレームの区間、累加算して、累加算値を第2のfrm平均化回路220−2に対して出力する。
第2のfrm平均化回路220−2は、奇slt平均化回路218から入力される累加算値から、nフレーム分の奇数番スロットタイミングの移動補償結果の平均値を求め、第2の絶対値化回路222−2に対して出力する。
第2の絶対値化回路222−2は、第2のfrm平均化回路220−2から入力される平均値を絶対値化して、第2の判定回路230に対して出力する。
乗算器110は、第1の絶対値化回路222−1から入力される絶対値化された平均値に、規格化閾値(例えば、第1の送信ダイバーシチモード検出回路1(図1)においてと同様に1/8)を乗算し、乗算値を判定回路230に対して出力する。
また、第2の判定回路230は、第1の判定回路112と同様に、平均値が乗算値よりも小さいときに、基地局が通常モードで信号を送信していると判断する。
以下、第2の送信ダイバーシチモード検出回路2の動作を説明する。
相関器100、乗算器102−1,102−2および累加算器104−1,104−2は、移動局により受信されたCPICHを逆拡散し、CPICH相関値に含まれるアンテナ1,2の成分を抽出し、抽出されたアンテナ1,2の成分を、1スロットタイミングの区間、累加算する。
前slt平均化回路200−1,200−2は、累加算器104−1,104−2から入力された現在の1つ前のスロットタイミングの累加算値と、現在のスロットタイミングの累加算値との平均値を求め、平均値に含まれるノイズ成分を除去する。
第2の前slt平均化回路200−2は、第2の累加算器104−2から入力される現在の1つ前のスロットタイミングの累加算値と、現在のスロットタイミングの累加算値との平均値を求めることにより、累加算値に含まれるノイズ成分を除去する。
相関器210および乗算器212は、PSCH信号を用いて、スイッチ202を介して入力される平均値の位相補償を行う。
また、偶数番のスロットタイミングでは、符号パターンとして−1が用いられ、奇数番のスロットタイミングでは、符号パターンとして+1が用いられる。
そこで、偶数番のスロットタイミングの位相補正結果と、奇数番のスロットタイミングの位相補正結果とを、別々に振り分ける必要が生じる。
この振り分けは、スイッチ214により、現在のスロットタイミングが偶数番のスロットタイミングであるときには、乗算器212による位相補償結果を偶slt平均化回路216に対して出力し、現在のスロットタイミングが奇数番のスロットタイミングであるときには、第2の乗算器212による位相補償結果を奇slt平均化回路218に対して出力することにより、実現される。
また、奇slt平均化回路218は、基地局において、アンテナ2から送信されたPSCH信号の位相補償結果を累加算し、frm平均化回路220−2は、アンテナ2から送信されたnフレーム分の平均値の位相補償結果の平均値を求める。
第2の送信ダイバーシチモード検出回路2においては、平均値を求める対象が、2つのスロットタイミングの間で平均化されたCPICH相関値のアンテナ1,2の成分というベクトル値であり、これらに含まれるノイズ成分の位相も回転するので、平均をとることにより、ノイズ成分は大幅に除去される。
絶対値化回路222−2は、frm平均化回路220−2から入力される平均値を絶対値化する。
判定回路230は、第1の送信ダイバーシチモード検出回路1の判定回路112と同様に、絶対値化された2つの平均値を比較して、送信ダイバーシチモードを検出する。
以下、本発明にかかる第3の送信ダイバーシチモード検出回路3を説明する。
図3は、本発明にかかる第3の送信ダイバーシチモード検出回路3の構成を示す図である。
図2,図3を比較すると分かるように、第3の送信ダイバーシチモード検出回路3は、第2の送信ダイバーシチモード検出回路2の第2の判定回路230を、第3の判定回路300および符号判定回路302で置換した構成を採る。
符号判定回路302は、第2のfrm平均化回路220−2が出力する平均値の符号を判断し、この符号が負(−)であるときには、平均値と乗算値との関係のいかんを問わず、基地局が通常モードで信号を送信していると判断する。
第2の送信ダイバーシチモード検出回路2について述べたように、基地局が送信ダイバーシチモードで信号を送信しているか、通常モードで信号を送信しているかにかかわらず、第1のfrm平均化回路220−1から出力される平均値の符号は負(−)となる。
一方、基地局が送信ダイバーシチモードで信号を送信しているときには、第2のfrm平均化回路220−2から出力される平均値の符号の値は正(+)となり、通常モードで信号を送信しているときは、基地局から送られてくる信号にアンテナ2の成分は存在しないので、この平均値の符号の値は+,−のいずれかの不定となる。
このように、第3の判定回路300が、平均値と乗算値の値の大小から検出される送信ダイバーシチモードよりも、第2のfrm平均化回路220−2から出力される平均値の符号から検出される送信ダイバーシチモードを優先させることにより、より正確に、送信ダイバーシチモードが検出されうる。
100,210・・・相関器、
102,110,212・・・乗算器、
104・・・累加算器、
106・・・電力化回路、
108・・・平均化回路、
112,230,300・・・判定回路、
200・・・前slt平均化回路、
202,214・・・スイッチ、
216・・・偶slt平均化回路、
218・・・奇slt平均化回路、
220・・・frm平均化回路、
222・・・絶対値化回路。
Claims (3)
- 基地局が、同一の情報系列を、2つの符号パターンを用いて符号化して得られる2つの信号それぞれを、2つのアンテナそれぞれから、W−CDMA方式により無線送信する送信ダイバーシチモードで信号を送信しているか否かを検出する送信ダイバーシチモード検出装置であって、
前記基地局からの信号から、ベクトル値の前記2つのアンテナの信号成分それぞれを抽出する複数の信号成分抽出手段と、
前記抽出された2つの信号成分それぞれの平均値を生成する平均値生成手段と、
前記生成された平均値の絶対値の関係に基づいて、前記基地局が、送信ダイバーシチモードで信号を送信しているか否かを判定する送信ダイバーシチモード検出手段と
を有する送信ダイバーシチモード検出装置。 - 前記2つの信号成分は、2つのアンテナから送信されるCPICH信号であって、
前記基地局からのPSCH信号を用いて、前記抽出された2つの信号成分の位相補償を行う位相補償手段
をさらに有し、
前記平均値生成手段は、前記位相補償された2つの信号成分それぞれを、複数のフレームにわたって平均して得られる平均値を生成する
請求項1に記載の送信ダイバーシチモード検出装置。 - 前記2つのアンテナの一方の信号成分の前記平均値の符号の値は、前記基地局が、送信ダイバーシチモード以外で信号を送信しているときに、所定の値をとり、
前記送信ダイバーシチモード検出手段は、前記2つのアンテナの一方の信号成分の前記平均値の符号の値が、前記所定の値であるときに、前記基地局が、送信ダイバーシチモード以外で信号を送信していると判定する
請求項1または2に記載の送信ダイバーシチモード検出装置。
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