JP2007116732A - 移動速度に基づく通信制御装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】直接拡散符号分割多元接続方式等の移動通信において、通信装置の各パラメータを最適値に設定することが課題である。
【解決手段】基地局または移動局に設けられた速度推定手段１は、相手局の相対的な移動速度を推定し、推定された移動速度に対応する制御信号を出力する。変更手段２は、その制御信号に基づいて、自局のサーチャー、送信電力制御部、絶対同期検波部等の通信パラメータの値を変更する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、移動通信システムにおいて、推定された移動局の移動速度に基づき、基地局の通信装置のパラメータを最適な値に設定する通信制御装置およびその方法に関する。

移動通信システムにおけるチャネル多重化方式としては、従来より、時分割多元接続（time division multiple access ：ＴＤＭＡ）方式や周波数分割多元接続（frequency division multiple access：ＦＤＭＡ）方式等が用いられている。しかし、周波数利用効率のより高い方式の開発が期待されており、中でも特に、直接拡散符号分割多元接続（direct sequence code division multiple access ：ＤＳ−ＣＤＭＡ）方式が、通信の大容量化を実現できる方式として有力視されている。

ＤＳ−ＣＤＭＡ方式は、スペクトル拡散通信の一種である。この方式では、送信側で、複数のチャネルに同じ周波数を用い、チャネル毎に独立な広帯域の拡散コードをデータ信号に乗じることにより、データ信号のスペクトルを広げて送信し、受信側で、同じ拡散コードを乗じて、各チャネルのデータ信号を復元する。受信側での拡散コードの乗算は、逆拡散と呼ばれる。このＤＳ−ＣＤＭＡ方式を移動通信に適用した場合、サーチャー機能、送信電力制御機能、絶対同期検波機能等が不可欠となる。

サーチャー機能とは、伝送パスを検出し、逆拡散を行うためのタイミングである逆拡散コードタイミングを検出する機能であり、送信電力制御機能とは、移動局と基地局との距離差による遠近問題およびマルチパスによる瞬時変動（フェージング）に対して、送信電力を変更する機能である。また、絶対同期検波機能とは、より低い送信電力で所要ＢＥＲ（bit error rate）を得るために、パイロット信号をデータ信号に付加して送信し、絶対同期検波を行う機能である。

また、移動通信では、移動局が静止状態から高速移動状態に移行する過程や、都市環境から郊外環境に移行する過程等の動的に変化する様々な環境の中で、安定した通信が必要とされる。特に、複数の伝送路を通った反射波や遅延波を伴うマルチパス環境においては、干渉によりフェージング（瞬時値変動）が発生するため、その対策は移動通信では不可欠なものとなる。ＤＳ−ＣＤＭＡ方式においても、上述の各機能と関連して、有効なフェージング対策が望まれる。

しかしながら、ＤＳ−ＣＤＭＡ方式の移動通信においては、以下のような問題がある。
一般に、通信中に発生したフェージングに対して、通信装置各部のパラメータとしては最適な値が存在するが、フェージングの変動スピードは移動局の移動速度（または、フェージングピッチ）により変化するため、各パラメータは必ずしも常に最適値に設定されているとは限らない。したがって、パラメータが最適化されていない場合、受信特性において劣化が発生し、チャネル容量が劣化する。

ＤＳ−ＣＤＭＡ方式においては、上述したように、サーチャー機能、送信電力制御機能、絶対同期検波機能等が含まれるため、これらの機能のパラメータを動的に変更して、受信波におけるフェージングの影響を低減する必要がある。

本発明の課題は、ＤＳ−ＣＤＭＡ方式等の移動通信において、通信装置の各パラメータを最適値に設定する通信制御装置およびその方法を提供することである。

図１は、本発明の通信制御装置の原理図である。図１の通信制御装置は、速度推定手段１と変更手段２を備え、送信局と受信局の間で行われる移動通信のパラメータを制御する。

速度推定手段１は、上記送信局および受信局の一方の移動速度を推定し、推定された移動速度に対応する制御信号を出力する。そして、変更手段２は、上記制御信号に基づいて、上記パラメータの値を変更する。

送信局および受信局は、それぞれ、移動通信における基地局または移動局に対応する。速度推定手段１は、例えば、受信局から送信局に送られる送信電力制御コマンドを用いて、受信局の移動速度を推定し、受信局において生成された希望波電力を用いて、送信局の移動速度を推定する。実際には、基地局と移動局は、それぞれ送信局と受信局の両方の機能を持っているため、送信電力制御コマンドと希望波電力の両方を用いて、相手局の移動速度を推定することができる。

変更手段２は、速度推定手段１から出力される制御信号に基づいて、送信局および受信局の様々な装置パラメータを変更する。これらのパラメータとしては、スペクトル拡散された信号を逆拡散するためのタイミングを検出するサーチ動作の頻度、サーチ動作における受信相関値の累積加算回数、同期検波において用いられるパイロット信号の数と重み係数、無効パス検出において信号を観測する観測長、送信電力制御における電力値可変幅と電力値を変更する頻度等が挙げられる。制御信号に基づいてパラメータを制御することにより、移動速度に応じた通信制御が可能になり、受信局における受信特性が向上する。

例えば、図１の速度推定手段１は、図４の速度推定部６１等に対応し、変更手段２は、図４のサーチャー起動タイマー５４およびカウンター初期値設定部５６、図１２のカウンター初期値設定部１１４、図１６のスイッチ制御部１３６、図１８の重み係数制御部１５２、図２１のフィルタ長制御部１７５、図２５のＴＰＣステップ選択制御部２２５、および図２６のタイミング制御部２２８に対応する。

本発明によれば、ＣＤＭＡ方式等の移動通信において、移動局の移動速度に応じて、通信装置の各種パラメータを動的に制御することができ、受信特性およびチャネル容量の向上に寄与する。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
基地局の通信装置の各パラメータを最適化するためには、基地局において移動局の移動速度を推定する必要がある。しかしながら、ＤＳ−ＣＤＭＡ方式においては、同じ周波数上で複数チャネルが多重化されているために、他の多重化方式として知られているＴＤＭＡまたはＦＤＭＡ方式と異なり、受信電界強度の測定に基づく移動速度の推定は困難である。

そこで、本実施形態においては、ＤＳ−ＣＤＭＡ方式における送信電力制御（transmission power control，ＴＰＣ）で用いられるＴＰＣコマンドや、受信波の受信相関値を利用して、移動速度を推定する。そして、推定された移動速度に基づき、サーチャー、送信電力制御部、同期検波における位相推定部等の各パラメータの値を、発生したフェージングに対して最適となるように設定する。

まず、移動速度に応じて各種パラメータを設定する構成について説明し、その後で、移動速度を推定する構成について説明する。以下の実施形態では、主として、基地局における移動局の移動速度推定とパラメータ制御について説明するが、移動局においても同様の構成を設けることができる。この場合、移動局に対する基地局の相対的な移動速度を推定し、それに基づいて移動局の装置の各種パラメータを設定すればよい。

図２は、ＤＳ−ＣＤＭＡ方式における送信機の概念を示す原理図であり、図３は、受信機の概念を示す原理図である。図２において、搬送波に乗せられた送信データは、乗算器１２により、コード発生器１１からの拡散コードと乗算され、増幅器１３を経て、アンテナ１４から送信される。乗算器１２の論理としては、排他論理和（ＥＸＯＲ）等、任意のものを使用可能である。

また、図３において、アンテナ２１から入力した受信信号は、増幅器２２を経て、変換部２３でベースバンドの信号（デジタル信号）に変換され、復調部２４で元のデータに変換される。

復調部２４は、コード発生器３１、乗算器３２、および検波部３３の組を複数備え、各コード発生器３１は、それぞれ、異なるタイミングで逆拡散コードを発生する。逆拡散コードとしては、通常、送信で用いた拡散コードと同じものが用いられる。乗算器３２は、逆拡散コードを信号に乗算してスペクトルを元の帯域に戻し、検波部３３は、逆拡散された信号を検波する。加算器３４は、各検波部３３の出力を合成して出力する。

サーチャー２５は、送信側における拡散と受信側における逆拡散のタイミングを合わせるために設けられる。サーチャー２５は、変換部２３の出力信号から、マルチパス環境における各パスの信号遅延を検出し、各パスに応じたタイミングで逆拡散が行われるように、各コード発生器３１のタイミングを制御する。こうして、復調部２４からは、複数のパスを通ってきた信号から合成されたデータが出力される。

ここで、サーチャー２５のパラメータを、推定された移動速度により最適化する実施形態について説明する。
図４は、マッチドフィルタを使用したサーチャー２５の構成例を示している。図４において、マッチドフィルタ４１は、入力信号から希望波に対する相関値を生成し、累積加算部４２は、信号対雑音電力比（signal-to-noise ratio ，ＳＮＲ）を向上させるために相関値の累積加算を行い、累積値をプロファイルメモリ４３に格納する。有効パス検出部４４は、プロファイルメモリ４３に格納された累積値から、一定値以上のピークを１つ以上取り出す。そして、各ピークを１つの有効パスに対応するピークとみなし、そのパスタイミングを図３の各コード発生器３１に設定する。

コード発生部５１は、タイミング制御部５５からのコード出力開始信号に従って逆拡散コードを発生し、それを乗算係数としてマッチドフィルタ４１に与える。メモリアドレス発生部５２は、アドレスカウンターを含み、タイミング制御部５５からのアドレスカウンター起動信号に従ってメモリアドレスを生成し、それを書き込みアドレスとしてプロファイルメモリ４３に与える。カウンター５３は、カウントアップ信号に従って累積加算回数をカウントし、カウント値が一定値に達すると、検出開始信号を有効パス検出部４４に出力する。

サーチャー起動タイマー５４は、速度推定部６１が推定した移動局の移動速度に応じてサーチ動作を行う頻度を最適化し、最適なサーチ頻度に基づきサーチ開始信号をタイミング制御部５５に出力する。ここでの最適化とは、移動速度が遅い時は、逆拡散のタイミングの変化が少ないのでサーチ頻度を少なくし、移動速度が速い時は、そのタイミングの変化が激しくなるのでサーチ頻度を多くするような制御を表す。

推定された移動速度によりサーチ頻度を最適化することで、逆拡散のタイミング検出がパス変動に遅れないようにすることができ、必要以上のサーチ動作が行われなくなる。したがって、サーチャーの消費電力が低減される。

また、１回のサーチ動作における受信相関値のＳＮＲ向上のために、移動速度に応じて累積加算回数を最適化することも考えられる。移動局が移動することによりフェージングが発生するため、あるタイミングで受信相関値の検出を行っても、それがフェージングの谷の位置に対応する場合は、その値は小さく検出されたタイミングの信頼性は低い。

そこで、各チャネルが移動している時と静止している時とにおいて、または高速移動時と低速移動時とにおいて、累積加算回数を変化させ、過不足のない累積加算回数を設定するようにする。静止時（低速移動時）には、パス変動が少ないので累積加算回数を少なく設定し、移動時（高速移動時）にはパス変動が多いのでそれを多く設定する。このような制御を実現するため、カウンター初期値設定部５６は、速度推定部６１が推定した移動速度に応じてカウンター５３の初期値を変更する。

ここで、マッチドフィルタ４１の構成と動作について説明しておく。簡単のために３ビットの拡散コードを用いた場合を想定すると、マッチドフィルタ４１の構成は図５に示すようになる。図５において、遅延器７１は、３個のフリップフロップ（ＦＦ）から成り、入力されたシリアル信号を３ビットのパラレル信号に変換する。３個の乗算器７２は、このパラレル信号に３ビットの逆拡散コードを乗算し、加算器７３は、これらの乗算器７２の出力を加算して、加算結果を受信相関値として出力する。

例えば、図６に示すように、送信側においてデータ“１”と拡散コード“１０１”のＥＸＯＲを生成して送信した場合、受信信号は“０１０”となる。これが遅延器７１から出力され、乗算器７２により逆拡散コード“１０１”とのＥＸＯＲ演算が行われると、各乗算器７２から論理“１”が出力される。その結果、加算器７３から出力される相関値は“３”となる。実際には、より多くのビット数の拡散コードが使用され、それに応じて、マッチドフィルタ４１は多数のＦＦと乗算器を含む回路となる。

遅延器７１のデータが１ビットシフトする度に相関値は変化し、送信側で拡散コードが乗算されたのと同じタイミングで逆拡散コードが乗算された時に、相関値のピークが形成される。一般に、受信信号には複数のパスを通った信号が含まれており、パスによって信号の到達時刻が異なるため、図７に示すように、このようなピークは複数形成される。

図７において、１番目のピークは、基地局と移動局の間の最短パスＰ１に対応し、２番目および３番目のピークは、反射波または遅延波のパスＰ２およびＰ３に対応する。図４の有効パス検出部４４は、このような各ピーク間の時間差を計測することで、各パスに応じた逆拡散のタイミング信号を生成する。図４の累積加算部４２およびプロファイルメモリ４３は、これらのピークを検出しやすくするために設けられている。

ところで、図４の速度推定部６１は、図８に示すように、移動局の移動速度をＡ（静止状態）、Ｂ（０〜４０ｋｍ／ｈ）、Ｃ（４０〜８０ｋｍ／ｈ）、Ｄ（８０〜１２０ｋｍ／ｈ）、Ｅ（１２０ｋｍ／ｈ＜）の５段階の速度範囲に分けて推定し、それぞれの速度範囲に対応する制御信号をサーチャー起動タイマー５４とカウンター初期値設定部５６に出力する。そして、サーチャー２５は、その制御信号に従って、サーチ動作を行う。

図９および図１０は、推定された移動速度に基づくサーチ動作のフローチャートである。サーチャー起動タイマー５４とカウンター初期値設定部５６は、速度推定部６１から制御信号を受け取ると（図９、ステップＳ１）、まず、移動速度Ｖが段階Ａに対応するかどうかを判定する（ステップＳ２）。速度Ｖが段階Ａに対応すれば、初期値設定部５６は、カウンター５３の初期値を４１に設定し（ステップＳ３）、タイマー５４は、タイマー周期を５００ｍｓに設定する（ステップＳ４）。

速度Ｖが段階Ａに対応しなければ、次に、それが段階Ｂに対応するかどうかを判定する（ステップＳ５）。速度Ｖが段階Ｂに対応すれば、初期値設定部５６は、カウンター５３の初期値を３１に設定し（ステップＳ６）、タイマー５４は、タイマー周期を２５０ｍｓに設定する（ステップＳ７）。

速度Ｖが段階Ｂに対応しなければ、次に、それが段階Ｃに対応するかどうかを判定する（ステップＳ８）。速度Ｖが段階Ｃに対応すれば、初期値設定部５６は、カウンター５３の初期値を２１に設定し（ステップＳ９）、タイマー５４は、タイマー周期を１２５ｍｓに設定する（ステップＳ１０）。

速度Ｖが段階Ｃに対応しなければ、次に、それが段階Ｄに対応するかどうかを判定する（ステップＳ１１）。速度Ｖが段階Ｄに対応すれば、初期値設定部５６は、カウンター５３の初期値を１１に設定し（ステップＳ１２）、タイマー５４は、タイマー周期を６２．５ｍｓに設定する（ステップＳ１３）。

速度Ｖが段階Ｄに対応しなければ、次に、それが段階Ｅに対応するかどうかを判定する（ステップＳ１４）。速度Ｖが段階Ｅに対応すれば、初期値設定部５６は、カウンター５３の初期値を１に設定し（ステップＳ１５）、タイマー５４は、タイマー周期を３１．２５ｍｓに設定する（ステップＳ１６）。

こうして、カウンター５３の初期値とタイマー５４の周期が設定されると、サーチャー２５は、サーチ動作を開始する（図１０、ステップＳ１７）。まず、コード発生部５１は、マッチドフィルタ４１に逆拡散コードを設定し（ステップＳ１８）、プロファイルメモリ４３は、マッチドフィルタ４１から出力される相関値のプロファイルデータ（一定時間内の相関値）の取得を開始する（ステップＳ１９）。

このとき、メモリアドレス発生部５２のアドレスカウンターは、アドレスＡｄｒが２０４８になるまで、それを１ずつカウントアップしてプロファイルメモリ４３に出力し、プロファイルメモリ４３は、Ａｄｒにより指定されたアドレスに、相関値を順に格納していく（ステップＳ２０、Ｓ２１）。そして、Ａｄｒが２０４８になると、１回分のプロファイルデータの取得を終了する（ステップＳ２２）。

次に、カウンター５３は、累積回数のカウント値Ｎを１だけカウントアップし（ステップＳ２３）、Ｎが６３になったかどうかを判定する（ステップＳ２４）。ここでは、カウンター５３として６ビットカウンターを用いており、その終値は６３（＝２6 −１）である。カウント値Ｎの初期値は、ステップＳ３、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１２、Ｓ１５のいずれかにおいて設定されている。Ｎが６３より小さければ、ステップＳ１７以降の動作を繰り返して、累積加算部４２により累積加算を行う。

この場合、Ｎの初期値４１、３１、２１、１１、１は、それぞれ、累積加算回数が２２、３２、４２、５２、６２であることに対応し、速度Ｖが速いほど、その回数が多く設定されていることが分かる。

Ｎが６３になると、有効パス検出部４４は、プロファイルメモリ４３に格納された累積値から、１つ以上の有効パスに対応するピークを抽出し、そのタイミングを表す制御信号を出力する（ステップＳ２５）。

こうして、サーチ動作が終了すると（ステップＳ２６）、カウンター５３からの制御信号（パルス）により、タイマー５４（スリープタイマー）が起動され（ステップＳ２７）、ステップＳ４、Ｓ７、Ｓ１０、Ｓ１３、Ｓ１６のいずれかにおいて設定された時間が経過するまで、サーチ動作は行われない（ステップＳ２８）。

そして、設定された時間が経過すると、そのときの移動速度Ｖに応じて、ステップＳ２以降の動作が繰り返される。この場合、速度Ｖが速いほど、タイマー５４の周期が短く設定されるため、サーチ頻度は多くなる。

ところで、基地局が複数の移動局（チャネル）と通信する場合、それらのチャネルのパスタイミングの検出を、１つのサーチャーにより時分割で行うことも可能である。
図１１は、このようなサーチ動作を行う受信機の原理図である。図１１において、アンテナ２１、増幅器２２、変換部２３、および各復調部２４の構成と動作は、図３に示したものと同様である。各復調部２４は、各チャネルに対応する逆拡散コードを用いて受信信号を復調する。

サーチャー８１は、通常動作モードでは、各チャネルに対して同じ頻度で順番にサーチ動作を行う。しかし、各移動局がすべて同じ速度で移動しているとは考えにくく、パスの変動は各チャネルにおいてばらついている。そこで、各移動局の推定された移動速度に基づいて、各チャネル毎にサーチ頻度を最適化する。

このとき、図３のサーチャー２５と同様に、移動速度が遅いチャネルは逆拡散のタイミングの変化は少ないので、そのサーチ頻度を少なく設定し、移動速度が速いチャネルは逆拡散のタイミングの変化が激しくなるので、そのサーチ頻度を多く設定する。

また、サーチャー８１は、サーチャー２５と同様に、推定された移動速度に基づいて、各チャネル毎に累積加算回数を最適化することもできる。この場合、移動速度が遅いチャネルはパス変動が少ないので、累積加算回数を少なく設定し、移動速度が速いチャネルはパス変動が多いので、累積加算回数を多く設定する。

このような制御により、各チャネルのパスの変動に対して最適なサーチ頻度と累積加算回数が設定される。また、必要以上にサーチすることがなくなるため、無駄な検出時間が削減され、１つのサーチャーでより多くのチャネルのサーチ時間を確保することが可能となる。

図１２は、各チャネル毎に累積加算回数を最適化する場合のサーチャー８１の構成例を示している。ここでは、３つのチャネルＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３を例にとって説明するが、より多くのチャネルが存在する場合も同様である。

図１２において、マッチドフィルタ９２は、チャネル多重化された入力信号から希望波に対する相関値を生成し、累積加算部９３は、相関値の累積加算を行い、累積値をプロファイルメモリ９４に格納する。有効パス検出部９５は、プロファイルメモリ９４に格納された累積値から、有効パスに対応する１つ以上のピークを抽出し、それらのパスタイミングを図１１の対応するチャネルの復調部２４に出力する。

コード発生部１０２、１０３、１０４は、タイミング制御部１１３からのコード出力開始信号に従って、それぞれＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の逆拡散コードを発生し、それを乗算係数としてマッチドフィルタ９２に与える。セレクタ１０１は、ＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の逆拡散コードを選択的にマッチドフィルタ９２に出力し、セレクタ１０５は、コード出力開始信号をコード発生部１０２、１０３、１０４に選択的に入力する。

メモリアドレス発生部１０７は、アドレスカウンターを含み、タイミング制御部１１３からのアドレスカウンター起動信号に従ってメモリアドレスを生成し、それを書き込みアドレスとしてプロファイルメモリ９４に与える。

カウンター１０８、１０９、１１０は、カウントアップ信号に従って、それぞれＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の累積加算回数をカウントし、カウント値が一定値に達すると、検出開始信号を有効パス検出部９５に出力する。セレクタ１１１は、カウントアップ信号をカウンター１０８、１０９、１１０に選択的に入力する。

カウンター初期値設定部１１４は、速度推定部１２１、１２２、１２３がそれぞれ推定したＣＨ１、ＣＨ２、ＣＨ３の移動速度に応じて、カウンター１０８、１０９、１１０の初期値を変更する。セレクタ１１５は、速度推定部１２１、１２２、１２３からの制御信号を選択的にカウンター初期値設定部１１４に出力する。

チャネル選択部１１２は、タイミング制御部１１３により制御され、セレクタ１０１、１０５、１１１、１１５の切り替えを行う。速度推定部１２１、１２２、１２３は、図４の速度推定部６１と同様に、移動局の移動速度を５段階に分けて推定し、それぞれの速度範囲に対応する制御信号を出力する。

図１３および図１４は、サーチャー８１のサーチ動作のフローチャートである。速度推定部１２１、１２２、１２３のいずれかから制御信号を受け取ると（図１３、ステップＳ３１、Ｓ３２、Ｓ３３）、チャネル選択部１１２は、対応するチャネルを選択するように、セレクタ１０１、１０５、１１１、１１５を制御する（ステップＳ３４）。

次に、カウンター初期値設定部１１４は、移動速度Ｖが段階Ａに対応するかどうかを判定する（ステップＳ３５）。速度Ｖが段階Ａに対応すれば、対応するチャネルのカウンター（１０８、１０９、または１１０）の初期値を４１に設定する（ステップＳ３６）。

速度Ｖが段階Ａに対応しなければ、初期値設定部１１４は、次に、それが段階Ｂに対応するかどうかを判定する（ステップＳ３７）。速度Ｖが段階Ｂに対応すれば、カウンターの初期値を３１に設定する（ステップＳ３８）。

速度Ｖが段階Ｂに対応しなければ、初期値設定部１１４は、次に、それが段階Ｃに対応するかどうかを判定する（ステップＳ３９）。速度Ｖが段階Ｃに対応すれば、カウンターの初期値を２１に設定する（ステップＳ４０）。

速度Ｖが段階Ｃに対応しなければ、初期値設定部１１４は、次に、それが段階Ｄに対応するかどうかを判定する（ステップＳ４１）。速度Ｖが段階Ｄに対応すれば、カウンターの初期値を１１に設定する（ステップＳ４２）。

速度Ｖが段階Ｄに対応しなければ、初期値設定部１１４は、次に、それが段階Ｅに対応するかどうかを判定する（ステップＳ４３）。速度Ｖが段階Ｅに対応すれば、カウンターの初期値を１に設定する（ステップＳ４４）。

こうして、カウンターの初期値が設定されると、サーチャー８１は、サーチ動作を開始する（図１４、ステップＳ４６）。まず、対応するチャネルのコード発生部（１０２、１０３、または１０４）は、マッチドフィルタ９２に逆拡散コードを設定し（ステップＳ４７）、プロファイルメモリ９４は、マッチドフィルタ９２から出力される相関値のプロファイルデータの取得を開始する（ステップＳ４８）。

このとき、メモリアドレス発生部１０７のアドレスカウンターは、アドレスＡｄｒが２０４８になるまで、それを１ずつカウントアップしてプロファイルメモリ９４に出力し、プロファイルメモリ９４は、Ａｄｒにより指定されたアドレスに、相関値を順に格納していく（ステップＳ４９、Ｓ５０）。そして、Ａｄｒが２０４８になると、１回分のプロファイルデータの取得を終了する（ステップＳ５１）。

次に、対応するチャネルのカウンターは、累積回数のカウント値Ｎを１だけカウントアップし（ステップＳ５２）、Ｎが６３になったかどうかを判定する（ステップＳ５３）。カウント値Ｎの初期値は、ステップＳ３６、Ｓ３８、Ｓ４０、Ｓ４２、Ｓ４４のいずれかにおいて設定されている。Ｎが６３より小さければ、ステップＳ４６以降の動作を繰り返して、累積加算部９３により累積加算を行う。

Ｎが６３になると、有効パス検出部９５は、プロファイルメモリ９４に格納された累積値から、１つ以上の有効パスに対応するピークを抽出し、そのタイミングを表す制御信号を出力する（ステップＳ５４）。

こうして、サーチ動作が終了すると（ステップＳ５５）、チャネル選択部１１２は、次のチャネルを選択し（図１３、ステップＳ４５）、その移動速度Ｖに応じて、ステップＳ３５以降の動作が繰り返される。

なお、図９、１０、１３、および１４においては、カウンター５３、１０８、１０９、１１０の初期値を移動速度Ｖに応じて設定しているが、その代わりに、これらのカウンターの初期値を０に設定しておき、終値を速度Ｖに応じた累積加算回数に設定してもよい。

次に、受信機において用いられるパイロット信号内挿型絶対同期検波回路のパラメータを、推定された移動速度により最適化する実施形態について説明する。例えば、図３の検波部３３において、信号の同期検波を行う際には位相推定が必要となる。内挿型同期検波回路においては、既知信号であるパイロット信号を使用して位相推定が行われる。

図１５は、パイロット信号が内挿された送信信号を示している。ここでは、Ｎシンボルのデータの前に１シンボルのパイロット信号が挿入され、それらが１スロットの信号を形成する。

一般に、位相推定を行うために観測するパイロット信号の数が多いほどＳＮＲが良くなり、推定精度が向上する。しかし、移動局の移動に伴いフェージングが発生している場合、パイロット信号に位相回転が起こり、複数のパイロット信号の位相に対する相関は小さくなる。このため、時間的に離れているパイロット信号を多く使用して位相推定を行うと、逆に推定精度が劣化することがある。

そこで、推定された移動速度に基づき、位相推定で用いるパイロット数を最適化するような制御を行う。移動局が静止状態に近いほど位相回転は小さくなるため、同期検波回路はより多くのパイロット信号を使用して位相推定を行い、移動速度が速くなるほど、パイロット信号の数を減らして位相推定を行う。

図１６は、このような内挿型絶対同期検波回路の構成例を示している。図１６において、パイロット／データ分離部１３１は、逆拡散の終了した図１５のような入力信号を、データ信号とパイロット信号に分離する。

データ遅延部１３２は、データ信号を２スロット分遅延させて乗算器１３３に出力する。位相推定部１３５は、速度推定部１４１からの制御信号に従ってパイロット信号の位相推定値（パイロット信号の複素共役）を生成し、乗算器１３３に出力する。乗算器１３３は、データ遅延部１３２の出力と位相推定部１３５の出力を乗算し、識別部１３４は、その乗算結果からデータ識別（データの離散化）を行って、復号データを出力する。

位相推定部１３５は、スイッチ制御部１３６、複数のシフトレジスタ１３７（ＳＲ）、複数のスイッチ１３８（ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５）、および加算器１３９（ＡＤＤ）を含む。

各シフトレジスタ１３７は、例えば、フリップフロップにより構成され、パイロット／データ分離部１３１からのパイロット信号を１シンボル分だけシフトする。また、各スイッチ１３８は、スイッチ制御部１３６により制御され、入力されたパイロット信号または各シフトレジスタ１３７の出力を取り出して、加算器１３９に与える。加算器１３９は、スイッチ１３８の出力を加算して乗算器１３３に出力する。

このような構成によれば、データ遅延部１３２が識別対象（復調対象）となるデータ信号を出力する時点で、スイッチＳＷ３は、そのデータ信号と同じスロットのパイロット信号を加算器１３９に入力することができる。

スイッチ制御部１３６は、例えば、図１７に示すような論理で各スイッチ１３８を制御する。速度推定部１４１からの制御信号が、速度０ｋｍ／ｈ（静止状態）に対応するときは、すべてのスイッチ１３８をＯＮにする。この結果、識別対象となるデータ信号の前後に挿入されていた５つのパイロット信号が加算器１３９に入力される。

また、速度推定部１４１からの制御信号が、速度０〜８０ｋｍ／ｈに対応するときは、スイッチＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４をＯＮにし、他のスイッチＳＷ１、ＳＷ５をＯＦＦにする。この結果、識別対象となるデータ信号の前後に挿入されていた３つのパイロット信号が加算器１３９に入力される。

また、速度推定部１４１からの制御信号が、８０ｋｍ／ｈを越える速度に対応するときは、ＳＷ３のみをＯＮにし、他のスイッチ１３８をすべてＯＦＦにする。この結果、識別対象となるデータ信号と同じスロットのパイロット信号のみが加算器１３９に入力される。

このように、位相推定部１３５では、推定された移動速度が遅いほど、多くのパイロット信号が使用され、推定された移動速度が速いほど、少ないパイロット信号が使用される。これにより、移動速度に応じて、位相推定の精度を最適化することができる。

このような内挿型絶対同期検波回路の位相推定部において、識別対象となるデータの前後複数のパイロット信号を、そのデータからの時間的距離に応じて重み付けして使用することもできる。従来では、各パイロット信号の重み係数は一定値に固定されていた。

しかしながら、上述したように、移動局が移動することにより位相回転が発生し、移動速度の変化に伴い、複数のパイロット信号の位相相関は変動する。そこで、推定された移動速度に応じて各重み係数の値を可変にすることが望ましい。ここでは、移動局が静止状態に近いほど、複数の重み係数をフラットに近く設定し、移動速度が速くなるにつれて、識別対象のデータから離れたパイロット信号の重み係数を小さくしていく。

図１８は、このような内挿型絶対同期検波回路の構成例を示している。図１８において、パイロット／データ分離部１３１、データ遅延部１３２、乗算器１３３、および識別部１３４の動作は、図１６の回路と同様である。

位相推定部１５１は、重み係数制御部１５２、複数のシフトレジスタ１５３（ＳＲ）、複数の乗算器１５４、および加算器１５５（ＡＤＤ）を含み、速度推定部１４１からの制御信号に従ってパイロット信号の位相推定値を生成し、乗算器１３３に出力する。

各シフトレジスタ１５３は、パイロット／データ分離部１３１からのパイロット信号を１シンボル分だけシフトする。また、各乗算器１５４は、重み係数制御部１５２から与えられる重み係数（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、またはＫ５）を、入力されたパイロット信号または各シフトレジスタ１５３の出力に乗算して、乗算結果を加算器１５５に与える。加算器１５５は、それらの乗算結果を加算して乗算器１３３に出力する。

重み係数制御部１５２は、例えば、図１９に示すように重み係数を設定する。速度推定部１４１からの制御信号が、速度０ｋｍ／ｈ（静止状態）に対応するときは、すべての重み係数を１．０に設定する。この結果、識別対象となるデータ信号の前後に挿入されていた５つのパイロット信号が、同じ重みで加算器１５５に入力される。

また、速度推定部１４１からの制御信号が、速度０〜８０ｋｍ／ｈに対応するときは、重み係数Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を１．０に設定し、他の重み係数Ｋ１、Ｋ５を０．５に設定する。この結果、５つのパイロット信号のうち、識別対象となるデータ信号に近い３つのパイロット信号が重み１．０で加算器１５５に入力され、そのデータ信号から離れた２つのパイロット信号が重み０．５で加算器１５５に入力される。

また、速度推定部１４１からの制御信号が、８０ｋｍ／ｈを越える速度に対応するときは、重み係数Ｋ３を１．０に設定し、重み係数Ｋ２、Ｋ４を０．５に設定し、重み係数Ｋ１、Ｋ５を０．２に設定する。この結果、５つのパイロット信号のうち、識別対象となるデータ信号と同じスロットのパイロット信号が重み１．０で加算器１５５に入力され、その前後のスロットのパイロット信号が重み０．５で加算器１５５に入力され、さらにそれらの前後のスロットのパイロット信号が重み０．２で加算器１５５に入力される。

このように、位相推定部１５１では、推定された移動速度が遅いときは、複数の重み係数が互いに近い値に設定され、移動速度が速いときは、パイロット信号が識別対象のデータから離れるに従ってその重み係数が小さく設定される。これにより、移動速度に応じて、位相推定の精度を最適化することができる。

また、識別対象のデータから離れたいくつかのパイロット信号の重み係数を０に設定すれば、図１６の位相推定部１３５と同様に、位相推定に用いるパイロット信号の数を変更することができる。

ＤＳ−ＣＤＭＡ方式の受信機では、逆拡散の過程において各パスに対応する信号を分離し、同期検波後にそれらの信号を合成して、受信特性の向上を図ることができる。このような機能は、レイク（rake）合成と呼ばれ、合成方法としては最大比合成等が用いられる。このとき、分離された各パスの信号がすべて同じ大きさとは限らず、合成しても無意味なほど小さいものも存在する。また、サーチミスにより逆拡散のタイミングが合わずに、完全に雑音のみの信号が存在する可能性もある。

ここでは、まず、これらの信号に対応する無効なパスの検出を行う回路である無効パス検出部について説明し、次に、無効パス検出部のパラメータを、推定された移動速度により最適化する実施形態について説明する。

図２０は、無効パス検出部を含む受信機の構成例を示している。図２０の回路は、図３の復調部２４に対応し、複数のパスに対応して、逆拡散部１６０と内挿同期検波部１６１と無効パス検出部１６２を複数組備えている。逆拡散部１６０は、特定のパスに対応するタイミングで入力信号の逆拡散を行い、内挿同期検波部１６１は、パイロット信号を用いて同期検波を行って、得られた信号（受信相関値）を無効パス検出部１６２に出力する。

無効パス検出部１６２は、移動平均フィルタ１７１、識別レベル生成部１７２、比較器１７３、およびセレクタ１７４を含み、内挿同期検波部１６１からの信号または０レベルの信号をレイク合成部１６３に出力する。

移動平均フィルタ１７１は、一定時間の入力信号の移動平均を求めて出力し、識別レベル生成部１７２は、所定の識別レベルの信号を出力する。比較器１７３は、移動平均フィルタ１７１からの入力信号Ａと識別レベル生成部１７２からの入力信号Ｂを比較し、比較結果に基づいてセレクタ１７４の制御信号を出力する。

信号Ａが信号Ｂより大きいときは、セレクタ１７４が内挿同期検波部１６１からの入力Ｉ１を選択するような制御信号が出力され、信号Ａが信号Ｂ以下のときは、セレクタ１７４が入力Ｉ２を選択するような制御信号が出力される。入力Ｉ２は、論理“０”に固定されている。セレクタ１７４は、制御信号に従って、入力Ｉ１またはＩ２の信号を選択的に出力する。

このような無効パス検出部１６２によれば、信号の移動平均値が識別レベル以下のときは、内挿同期検波部１６１からの出力がカットされる。したがって、レベルの低いパスの信号は、レイク合成部１６３に入力されず、良質なパスの信号のみがレイク合成部１６３に入力される。レイク合成部１６３は、入力された各パスの信号を合成し、識別部１６４は、合成された信号のデータ識別を行って、復号データを出力する。

移動平均フィルタ１７１による受信相関値の観測時間（観測長またはフィルタ長）が短いほど、細かい無効パスのリジェクトが可能となるが、無効パスの検出精度が落ちる可能性がでてくる。そこで、無効パスを検出するためのフィルタ長を、推定された移動速度に応じて可変にすることが考えられる。

フィルタ長には移動速度によって最適な値があると考えられ、必要最低限の時間で無効パスのリジェクトを行うように制御することが望ましい。ここでは、移動速度が遅いほど、フェージングの影響が小さいため、フィルタ長を短く設定し、移動速度が速いほど、フェージングの影響が大きいため、フィルタ長を長く設定する。

図２１は、このような無効パス検出部の構成例を示している。図２１の構成では、図２０の無効パス検出部１６２にフィルタ長制御部１７５が付加されており、さらに速度推定部１８１が設けられている。フィルタ長制御部１７５は、速度推定部１８１からの制御信号に従って、移動平均フィルタ１７１のフィルタ長を変更する。

このとき、フィルタ長制御部１７５は、例えば、図２２に示すようにフィルタ長を設定する。速度推定部１８１からの制御信号が速度０ｋｍ／ｈ（静止状態）に対応するときは、フィルタ長を５ｍｓに設定し、制御信号が速度０〜８０ｋｍ／ｈに対応するときは、フィルタ長を１０ｍｓに設定し、制御信号が８０ｋｍ／ｈを越える速度に対応するときは、フィルタ長を１５ｍｓに設定する。

このように、推定された移動速度が遅いときは、フィルタ長が短く設定され、移動速度が速いときは、フィルタ長が長く設定される。これにより、移動速度に応じて、無効パス検出の精度を最適化することができる。

ＤＳ−ＣＤＭＡ方式においては、基地局と移動局の間の距離差およびマルチパス伝送路において発生するフェージングに対して、受信側の送信電力制御部で、例えば、図２３に示すような送信電力制御が行われる。

図２３において、アンテナ１９１は図３のアンテナ２１に対応し、受信部１９２は図３の増幅器２２と変換部２３に対応し、復調部１９３は図３の復調部２４に対応する。復調部１９３は、受信部１９２からのベースバンド信号の逆拡散とレイク合成を行って、受信相関値を出力する。ここで、受信相関値とは、逆拡散後の信号を意味している。

送信電力制御部１９４は、ＳＩＲ推定部１９５と比較部１９６を含む。ＳＩＲ推定部１９５は、受信相関値から信号対干渉電力比（signal-to-interference ratio，ＳＩＲ）を推定し、比較部１９６は、推定したＳＩＲ値とターゲットとなるＳＩＲ値を比較する。そして、推定ＳＩＲがターゲットＳＩＲより大きいときは、送信電力ダウンのＴＰＣコマンドを生成し、推定ＳＩＲがターゲットＳＩＲより小さいときは、送信電力アップのＴＰＣコマンドを生成する。そして、それを送信側に送信し、送信電力を制御する。

図２４は、受信側で生成されたＴＰＣコマンドによる送信電力制御を示している。送信側の送信電力制御部２０１は、受信側からのＴＰＣコマンドを受け取ると、それに従って送信電力値を増減し、対応する制御信号を送信電力可変部２０２に与える。送信電力可変部２０２は、可変増幅器を含み、送信信号の送信電力を変更する。送信信号は、増幅器２０３を介して、アンテナ２０４から受信側に送信される。

このような制御によれば、受信側におけるＳＩＲが最適となるように、送信側の送信電力を制御することができる。しかしながら、通常、送信電力制御部２０１における送信電力値の可変幅（ＴＰＣ増減ステップ）と、それを変更する間隔（可変時間幅）は一定となっている。

ところが、移動局が移動するとＳＩＲの変動が激しくなり、基地局において、通常のＴＰＣ増減ステップと可変時間幅では、移動局のＳＩＲの変動に追従した送信電力制御が行えなくなる可能性がある。そこで、推定された移動速度に応じて、これらのパラメータを最適化することが望ましい。この場合、送信電力制御部２０１は、速度推定部２１１からの制御信号に従って、ＴＰＣ増減ステップと可変時間幅を変更する。

図２５は、ＴＰＣ増減ステップを推定された移動速度により変更する送信電力制御部２０１の構成例を示している。ＴＰＣコマンドは、通常、送信電力を増加させるか減少させるかだけを指定する１ビットのコマンドである。コマンド変更部２２１、２２２、２２３は、入力されたＴＰＣコマンドを、それぞれ異なる倍率に従って複製し、セレクタ２２４に出力する。

コマンド変更部２２１（×１）は、入力されたＴＰＣコマンドをそのまま出力し、コマンド変更部２２２（×２）は、入力されたＴＰＣコマンドを２個にして出力し、コマンド変更部２２３（×３）は、入力されたＴＰＣコマンドを３個にして出力する。

セレクタ２２４は、ＴＰＣステップ選択制御部２２５により制御され、コマンド変更部２２１、２２２、２２３から入力されるＴＰＣコマンドを、選択的にＴＰＣコマンド累積部２２６に出力する。ＴＰＣコマンド累積部２２６は、入力されるＴＰＣコマンドを累積し、送信電力値変換テーブル２２７は、その累積値に対応する送信電力値の信号を出力する。

例えば、送信電力を増加させるＴＰＣコマンドを“＋１”で表し、それを減少させるＴＰＣコマンドを“−１”で表すと、ＴＰＣコマンド累積部２２６は、連続して入力されるＴＰＣコマンドの値を順に加算し、加算結果を累積値とする。そして、この累積値に比例する送信電力値が、送信電力値変換テーブル２２７から出力される。

速度推定部２１１は、移動速度を静止状態、低速移動、高速移動の３段階に分けて推定し、それぞれの段階に対応する制御信号を出力する。ＴＰＣステップ選択制御部２２５は、制御信号が静止状態に対応するときは、セレクタ２２４にコマンド変更部２２１からの入力を選択させ、制御信号が低速移動に対応するときは、セレクタ２２４にコマンド変更部２２２からの入力を選択させ、制御信号が高速移動に対応するときは、セレクタ２２４にコマンド変更部２２３からの入力を選択させる。

例えば、ＴＰＣコマンドの累積値“＋／−１”が０．５ｄＢの可変幅に対応するとすると、１つのＴＰＣコマンドの入力に対して、コマンド変更部２２１は０．５ｄＢの可変幅を生成し、コマンド変更部２２２は１．０ｄＢの可変幅を生成し、コマンド変更部２２３は１．５ｄＢの可変幅を生成することになる。

このように、推定された移動速度が遅いときは、送信電力値の可変幅が小さく設定され、移動速度が速いときは、それが大きく設定される。したがって、移動速度が速くなっても、それに追従した送信電力制御を行うことが可能になる。

また、移動速度に応じて、送信電力値を変更するための可変時間幅を制御することも可能である。図２６は、このようなタイミング制御を行う送信電力制御部２０１の構成例を示している。

図２６において、タイミング制御部２２８は、速度推定部２１１からの制御信号に従って可変ストローブ信号を出力し、電力値送信制御部２２９は、その可変ストローブ信号に従って、送信電力値変換テーブル２２７からの送信電力値を出力する間隔（可変時間幅）を変更する。

ここでは、推定された移動速度が静止状態に近ければ可変時間幅を大きく設定し、高速になるほどそれを小さく設定する。これにより、移動速度に応じて送信電力値を変更する頻度が最適化され、速度が速くなっても、それに追従した送信電力制御を行うことが可能になる。

次に、移動局の移動速度を推定する速度推定部の構成と動作について説明する。移動速度の推定方法としては、移動局からのＴＰＣコマンドを利用する方法と希望波電力を利用する方法とがある。まず、ＴＰＣコマンドを利用する推定方法について説明する。

ＴＰＣコマンドはフェージング等の瞬時変動に追従して変化するため、ＴＰＣコマンドの変化の割合を検出すれば、移動速度の推定が可能となる。ただし、非常に高速なフェージングの場合はＴＰＣコマンドが追従不能となり、ある移動速度以上の領域では、その変化の割合は一定となって飽和してしまう。この領域は、通常、ＴＰＣコマンドの可変幅および可変時間幅により決まってくる。

図２７は、図２４に示したような送信電力制御を行うシステムにおいて、生成されたＴＰＣコマンドを利用して移動速度を推定する構成を示している。図２７のフェージングピッチ推定部２３１は、図２４の速度推定部２１１に対応し、入力されたＴＰＣコマンドの変化を検出する。

上述したように、ＴＰＣコマンドを１ビットのデータ（＋／−１）とすると、フェージングピッチ推定部２３１は、連続する２つのＴＰＣコマンドを比較して、同じ符号のデータが２回連続する回数をカウントし、そのカウント値に基づいて速度推定を行う。一般に、ＴＰＣコマンドの符号は、移動速度が遅くなるとあまり変化せず、移動速度が速くなると頻繁に反転する。したがって、同じ符号が連続する回数は、移動速度が遅くなると大きくなり、移動速度が速くなると小さくなる傾向にある。

例えば、図２８に示すＴＰＣコマンド列においては、カウント値（ＳＵＭ）は７となり、図２９に示すＴＰＣコマンド列においては、カウント値は４となる。したがって、図２９の状態の方が図２８の状態より移動速度が速いと推定される。カウント値の範囲をいくつかに分割することにより、移動速度を複数の段階に分けて推定することができる。また、移動速度をカウント値の適当な関数として表してもよい。

また、図３０、３１は、それぞれ、図２８、２９のＴＰＣコマンド列における別のカウント方法を示している。このようなカウント方法を用いた場合も、上述のカウント方法の場合と同様にして、移動速度を推定することができる。

このような速度推定方法において、システムの違いによりＴＰＣコマンドの送信頻度が異なる場合は、同じ符号のデータが２回連続する回数が、必ずしも速度推定のために最適であるとは限らない。そこで、この方法を一般化して、同じ符号のデータがＮ回連続する回数をカウントし、システムにとって最適なカウント値を推定に用いるようにする。ＴＰＣコマンドの送信頻度が大きいほど、Ｎの値は大きくした方がよい。

次に、図３２は、ＴＰＣコマンドの累積値を利用して移動速度を推定する構成を示している。図３２のフェージングピッチ推定部２３２は、図２４の速度推定部２１１に対応し、図２５のＴＰＣコマンド累積部２２６から累積値を受け取って、移動速度を推定する。
フェージングピッチ推定部２３２は、図３３に示すように、ＴＰＣコマンドの累積値を一定のサンプリング間隔でサンプルし、連続する２つのサンプル値の差の絶対値（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ）を一定時間加算して、加算値（ＳＵＭ）から移動速度を推定する。

移動速度が速いほど累積値の増減が激しくなるため、この加算値は大きくなり、移動速度が遅いほど累積値の増減が穏やかになるため、加算値は小さくなる。したがって、サンプル値の差の加算値の範囲をいくつかに分割することにより、移動速度を複数の段階に分けて推定することができる。また、移動速度を加算値の適当な関数として表してもよい。

また、サンプル値の差を一定時間加算する際に、それらの値の移動平均をとり、その平均値から移動速度を推定してもよい。移動平均のとり方により、移動速度の変動をより細かく推定することができる。

また、フェージングピッチ推定部２３２は、図３４に示すように、ＴＰＣコマンドの累積値が一定の基準値と交差する回数を一定時間カウントし、カウント値（ＳＵＭ）から移動速度を推定することもできる。ここで、累積値が基準値と交差するとは、累積値が基準値を越えるか、または累積値が基準値を下回ることを意味している。移動速度が速いほどこのカウント値は大きくなり、移動速度が遅いほどカウント値は小さくなる。したがって、このカウント値を用いれば、上述のサンプル値の差の加算値の場合と同様にして、移動速度を推定することができる。

また、交差回数をカウントする際に、一定時間のカウント値の移動平均をとり、その平均値から移動速度を推定してもよい。移動平均のとり方により、移動速度の変動をより細かく推定することができる。

以上は、ＴＰＣコマンドを利用した移動速度の推定方法であるが、他の方法として、受信相関値から得られる希望波電力を利用した方法がある。ＤＳ−ＣＤＭＡ方式においては、逆拡散前の受信信号はスペクトルが拡散された状態になっており、複数のチャネルが多重化されている。このため、逆拡散前では、ターゲットとなる移動局からのフェージングを受けた信号を観測できない。しかしながら、逆拡散を行うことによって、ターゲットの希望波を取り出すことができ、そのフェージングを観測して、移動速度を推定することが可能となる。

図３５は、希望波電力を利用して移動速度を推定する構成を示している。電力合成部２４１は、図２の復調部２４の出力に対応する受信相関値から希望波電力を合成する。フェージングピッチ推定部２４２は、速度推定部に対応し、合成された希望波電力に基づいて移動速度を推定する。

フェージングピッチ推定部２４２は、図３６に示すように、受信相関値の測定を行い、一定時間毎に希望波電力をサンプルする。希望波電力の各サンプル値（ＳＰ１，ＳＰ２，．．．，ＳＰｉ，ＳＰｊ）は、連続するｎ個の受信相関値（１，２，．．．，ｎ）から生成される。図１５に示したようなパイロット信号を含む信号の受信相関値から希望波電力を生成する方法としては、例えば、図３７、３８、３９に示す３通りの方法が考えられる。

図３７においては、レイク合成部２４３は、特定のチャネルに対応する希望波の受信相関値を出力し、パイロット抽出部２４４は、既知信号であるパイロット信号の受信相関値を抽出する。電力合成部２４１は、抽出された受信相関値の電力合成を行って、希望波電力のサンプル値を生成する。ここでは、ｎ個の受信相関値のそれぞれを自乗して、得られた値の総和をサンプル値とする。

また、図３８においては、電力合成部２４１は、抽出された受信相関値の振幅合成を行って、希望波電力のサンプル値を生成する。ここでは、ｎ個の受信相関値の平均値を求め、それを自乗してサンプル値とする。

また、図３９においては、パイロット信号の抽出を行わず、電力合成部２４１は、レイク合成部２４３から出力されるパイロット信号およびデータ信号の受信相関値の電力合成を行って、希望波電力のサンプル値を生成する。ここでは、ｎ個の受信相関値のそれぞれを自乗して、得られた値の総和をサンプル値とする。図３９の方法は、パイロット信号が含まれているかどうかに関わらず、任意の信号について適用可能である。

図３５のフェージングピッチ推定部２４２は、こうして生成された希望波電力のサンプル値に基づき、図３３に示した方法と同様にして、連続する２つのサンプル値の差の絶対値を一定時間加算し、加算値から移動速度を推定する。

移動速度が速いほど希望波電力の増減が激しくなるため、この加算値は大きくなり、移動速度が遅いほど希望波電力の増減が穏やかになるため、加算値は小さくなる。したがって、サンプル値の差の加算値の範囲をいくつかに分割することにより、移動速度を複数の段階に分けて推定することができる。また、移動速度を加算値の適当な関数として表してもよい。

また、サンプル値の差を一定時間加算する際に、それらの値の移動平均をとり、その平均値から移動速度を推定してもよい。移動平均のとり方により、移動速度の変動をより細かく推定することができる。

また、フェージングピッチ推定部２４２は、図４０に示すように、希望波電力のサンプル値が一定の基準値と交差する回数を一定時間カウントし、カウント値（ＳＵＭ）から移動速度を推定することもできる。移動速度が速いほどこのカウント値は大きくなり、移動速度が遅いほどカウント値は小さくなる。したがって、このカウント値を用いれば、上述のサンプル値の差の加算値の場合と同様にして、移動速度を推定することができる。

また、交差回数をカウントする際に、一定時間のカウント値の移動平均をとり、その平均値から移動速度を推定してもよい。移動平均のとり方により、移動速度の変動をより細かく推定することができる。

以上、ＴＰＣコマンドを用いた推定方法と希望波電力を用いた推定方法について説明したが、これらの２つの方法による推定結果の間には一定の相関関係がある。一般に、移動速度がある程度速くなるとＴＰＣコマンドによる送信電力制御が追従不能となるため、ある速度以上では、受信側で生成されるＴＰＣコマンドの変化の割合は一定になってしまう。

このため、ＴＰＣコマンドを用いた方法では、この変化の割合に基づいて求められる速度推定値は、図４１に示すように、ある速度以上では一定値を示すようになる。図４１は、発生したフェージングのフェージングピッチ（ｆｄＴ）と、速度推定値の関係を示している。フェージングピッチと実際の移動速度は密接な関係にあり、フェージングピッチが大きくなるほど、移動速度は速くなる。

これに対して、希望波電力を用いた方法では、ＴＰＣコマンドを用いた方法とは逆に、速度推定値は、ある速度以下では一定値を示すようになる。これは、移動速度が遅いときはＴＰＣコマンドによる送信電力制御が効いているため、希望波電力の値が一定値となるからである。そして、移動速度がある程度速くなると、送信電力制御が効かなくなり、希望波電力に変動が現れるので、速度推定が可能となる。

そこで、これらの推定方法を併用して移動速度を推定することが望ましい。例えば、ＴＰＣコマンドによる速度推定値が飽和してしまった領域では、希望波電力による推定値を採用し、希望波電力による速度推定値が飽和してしまった領域では、ＴＰＣコマンドによる推定値を採用すればよい。２つの方法を併用することにより、互いの欠点を補い、移動速度の推定範囲を拡大することができる。

以上説明した実施形態において、通信装置の各種パラメータを設定する回路や移動速度を推定する回路としては、任意のハードウェア、またはＤＳＰ（digital signal processor）等のファームウェアを用いることができる。また、制御対象のパラメータは、サーチャー機能、送信電力制御機能、および絶対同期検波機能のパラメータに限られることはなく、他の任意のパラメータも同様に制御することができる。

さらに、本発明は、ＤＳ−ＣＤＭＡ方式の通信に限らず、ＰＳＫ（phase shift keying）方式、ＰＤＣ（personal digital cellular ）方式等にも、広く適用することが可能である。

本発明の通信制御装置の原理図である。 送信機の原理図である。 第１の受信機の原理図である。 第１のサーチャーの構成図である。 マッチドフィルタの構成図である。 拡散コードを示す図である。 相関値のピークを示す図である。 ５段階の推定速度を示す図である。 第１のサーチ動作のフローチャート（その１）である。 第１のサーチ動作のフローチャート（その２）である。 第２の受信機の原理図である。 第２のサーチャーの構成図である。 第２のサーチ動作のフローチャート（その１）である。 第２のサーチ動作のフローチャート（その２）である。 パイロット信号を示す図である。 第１の内挿型同期検波回路の構成図である。 スイッチ制御方法を示す図である。 第２の内挿型同期検波回路の構成図である。 重み係数制御方法を示す図である。 第１の無効パス検出部の構成図である。 第２の無効パス検出部の構成図である。 フィルタ長制御方法を示す図である。 受信機の送信電力制御部の構成図である。 送信電力制御を示す図である。 送信機の送信電力制御部の構成図である。 電力値送信のタイミング制御を示す図である。 ＴＰＣコマンドによる速度推定を示す図である。 ＴＰＣコマンドの第１のカウント結果を示す図である。 ＴＰＣコマンドの第２のカウント結果を示す図である。 ＴＰＣコマンドの第３のカウント結果を示す図である。 ＴＰＣコマンドの第４のカウント結果を示す図である。 ＴＰＣコマンドの累積値による速度推定を示す図である。 累積値のサンプリングを示す図である。 ＴＰＣコマンドの累積値の基準値を示す図である。 希望波電力による速度推定を示す図である。 受信相関値のサンプリングを示す図である。 第１の電力合成を示す図である。 第２の電力合成を示す図である。 第３の電力合成を示す図である。 希望波電力の基準値を示す図である。 ２つの推定方法の関係を示す図である。

符号の説明

１ 速度推定手段
２ 変更手段
１１、３１ コード発生器
１２、３２、７２、１３３、１５４ 乗算器
１３、２２、２０３ 増幅器
１４、２１、１９１、２０４ アンテナ
２３ 変換部
２４、１９３ 復調部
２５、８１ サーチャー
３３ 検波部
３４、７３、１３９、１５５ 加算器
４１、９２ マッチドフィルタ
４２、９３ 累積加算部
４３、９４ プロファイルメモリ
４４、９５ 有効パス検出部
５１、１０２、１０３、１０４ コード発生部
５２、１０７ メモリアドレス発生部
５３、１０８、１０９、１１０ カウンター
５４ サーチャー起動タイマー
５５、１１３、２２８ タイミング制御部
５６、１１４ カウンター初期値設定部
６１、１２１、１２２、１２３、１４１、１８１、２１１ 速度推定部
７１ 遅延器
１０１、１０５、１１１、１１５、１７４、２２４ セレクタ
１１２ チャネル選択部
１３１ パイロット／データ分離部
１３２ データ遅延部
１３４、１６４ 識別部
１３５、１５１ 位相推定部
１３６ スイッチ制御部
１３７、１５３ シフトレジスタ
１３８ スイッチ
１５２ 重み係数制御部
１６１ 内挿同期検波部
１６２ 無効パス検出部
１６３、２４３ レイク合成部
１７１ 移動平均フィルタ
１７２ 識別レベル生成部
１７３ 比較器
１７５ フィルタ長制御部
１９２ 受信部
１９４、２０１ 送信電力制御部
１９５ ＳＩＲ推定部
１９６ 比較部
２０２ 送信電力可変部
２２１、２２２、２２３ コマンド変更部
２２５ ＴＰＣステップ選択制御部
２２６ ＴＰＣコマンド累積部
２２７ 送信電力値変換テーブル
２２９ 電力値送信制御部
２３１、２３２、２４２ フェージングピッチ推定部
２４１ 電力合成部
２４４ パイロット抽出部

Claims (4)

1. 送信局と受信局の間で行われる移動通信のパラメータを制御する通信制御装置であって、
   前記送信局および受信局の一方の移動速度を推定し、推定された移動速度に対応する制御信号を出力する速度推定手段と、
   前記制御信号に基づいて、前記パラメータの値を変更する変更手段とを備え、
   前記送信局は、送信電力を変更する送信電力制御手段を含み、前記変更手段は、前記制御信号に基づいて、該送信電力制御手段が変更する電力値可変幅を、前記パラメータとして制御することを特徴とする通信制御装置。
2. 前記送信電力制御手段は、前記受信局から送られる送信電力制御コマンドを累積する累積手段と、累積値を電力値に変換する変換手段とを含み、前記変更手段は、前記制御信号に基づいて、該送信電力制御コマンドの累積値を制御することを特徴とする請求項１記載の通信制御装置。
3. 送信局と受信局の間で行われる移動通信のパラメータを制御する通信制御装置であって、
   前記送信局および受信局の一方の移動速度を推定し、推定された移動速度に対応する制御信号を出力する速度推定手段と、
   前記制御信号に基づいて、前記パラメータの値を変更する変更手段とを備え、
   前記送信局は、送信電力を変更する送信電力制御手段を含み、前記変更手段は、前記制御信号に基づいて、該送信電力制御手段が電力値を変更する頻度を、前記パラメータとして制御することを特徴とする通信制御装置。
4. 前記移動通信における受信局の移動速度を推定し、推定された移動速度に対応する制御信号を出力する速度推定手段と、
   前記制御信号に基づいて、前記パラメータの値を変更する変更手段とを備え、
   前記変更手段は、前記制御信号に基づいて、送信電力制御における電力値可変幅および電力値を変更する頻度のうち、少なくとも１つ以上を前記パラメータとして制御することを特徴とする送信機。

Images