JP2007151029A - 同期追跡回路及びｃｄｍａ受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】受信特性を向上させるフィンガー部を備えたＣＤＭＡ受信機の提供。
【解決手段】フィンガー部は、パストラッキング範囲内のサンプリング点の逆拡散を行う逆拡散部１０１と、逆拡散されたｎ個シンボルデータのそれぞれの電力のシンボルあたりの平均電力を計算する電力計算部１０２と、前記ｎ個の逆拡散データとｎ個の平均電力より、干渉成分の平均電力を計算する干渉電力計算部１０４と、前記ｎ個の平均電力と前記干渉電力より、ＳＩＲを計算するＳＩＲ計算部１０５と、前記ｎ個の平均電力の差が予め定められた所定の値以内にあるという条件をみたす場合、前記ｎ個のＳＩＲの中から最大値を検出し、前記条件をみたさない場合、前記ｎ個の平均電力の中から最大値を検出する最大値検出部１０６Ａと、前記逆拡散部にて算出された複数シンボルデータのうち、前記最大値検出部で検出された最大のシンボルデータを選択して出力するセレクタ部１０３とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）受信機に関し、特に、同期追跡回路及び該同期追跡回路を備えた受信装置に関する。

移動通信システム等に用いられるＣＤＭＡ通信方式では、送信側は送信したいユーザ信号を拡散符号により拡散して送信し、受信側では、その拡散符号と同一の拡散符号を用いて逆拡散を行うことにより元のユーザ信号を得ている。はじめに図３を参照して、ＣＤＭＡ受信装置について説明しておく。なお、図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、特許文献１で説明されている図である。

図３（Ａ）を参照すると、ＣＤＭＡ受信機は、アンテナ１と、ＲＦ部２と、ＡＤ（Analog-to-Digital Converter）部３と、ディレイプロファイル部４と、フィンガー割り当て部８と、複数のフィンガー部９と、ＲＡＫＥ合成部７とから構成されている（特許文献１の図２参照）。

ＲＦ部２は、アンテナ１にて受信した合成波をアナログベースバンド信号に変換し、ＡＤ部３は、ＲＦ部２にて変換されたアナログベースバンド信号をデジタルベースバンド信号に変換する。ディレイプロファイル部４は、ＡＤ部３にて変換されたデジタルベースバンド信号を用いて逆拡散を行うことで、送信されてきたデータを得るが、マルチパス成分を検索するために、ディレイプロファイルを作成する。フィンガー割り当て部８は、ディレイプロファイル部４にて検出された複数の電波のそれぞれのピーク位置に対応したパスタイミング（基準タイミング）をそれぞれ別のフィンガー部９に割り当てる。各フィンガー部９は、フィンガー割り当て部により割り当てられたそれぞれのパスタイミングで、ＡＤ部３にて変換されたデジタルベースバンド信号の逆拡散を行うことで、受信データを再生し、ＲＡＫＥ合成部７は、各フィンガー部９にて再生されたデータをＲＡＫＥ合成して復調データを出力する。

図３（Ｂ）は、各フィンガー部９の一構成例を示す図である（特許文献１の図５）。 図３（Ｂ）を参照すると、フィンガー部９は、逆拡散部１０１と、電力計算部１０２と、セレクタ部１０３と最大値検出部１０７とから構成されている。

逆拡散部１０１は、ＡＤ部３にて変換されたデジタルベースバンド信号を逆拡散する（擬似拡散信号との相関をとる）ことで、データに変換する。逆拡散部１０１は、フィンガー割り当て部８により割り当てられたパスタイミングの前後の区間のうち予め決められた区間（以下、パストラッキング範囲という）内で逆拡散を行う。例えば、パスタイミングの前後ｎ点区間のパストラッキング範囲内で逆拡散を行う場合には、逆拡散部１０１は、ｎ点区間のシンボルデータすなわち、ｎ個のシンボルデータを出力する。

電力計算部１０２は、逆拡散部１０１から出力されたｎ個のシンボルデータのそれぞれの平均電力値を算出する。最大値検出部１０７は、電力計算部１０２にて算出されたｎ個の平均電力値のうち、最大値を検出する。セレクタ部１０３は、逆拡散部１０１にて算出されたｎ個のシンボルデータのうち、最大値検出部１０７にて検出された最大電力値のシンボルデータのみを選択して出力する。

このように、フィンガー部９では、フィンガー割り当て部８から指示されたパスタイミングの前後の区間のうち予め決められたパストラッキング範囲内で、逆拡散を行いデータを得て、そのデータの中から最大電力値を検索することでパスの微妙な変動に追従している。

なお、ＣＤＭＡ受信機における受信品質に基づくパス選択技術として、例えば特許文献２には、逆拡散器で得られた相関値に含まれる干渉波レベルを干渉波レベル測定部で測定し、干渉波レベルと相関値からＳＩＲ算出器で受信品質（ＳＩＲ）を求め、受信品質に応じてパス選択部を制御することで、パス選択部後段の検波部へ相関値を出力するか否かを制御する構成、及び、各相関値の受信品質を比較し、最良の受信品質を示す相関値をパス切替部で選択し検波部で検波する構成のＣＤＭＡ受信機が開示されている。また、特許文献３には、複数の相関器の出力のうち受信品質の最も良い相関器の出力を選択する構成が開示されており、受信品質の判定として、パイロット信号、又は、パイロット信号とデータ信号の受信レベルによる、パイロット信号が複数シンボルで構成されるとき、信号電力の推定値と雑音電力の推定値の比による、データ部分を仮判定し、受信データを逆変調することで全データの位相をキャリア位相に揃えたのち信号電力の推定値と雑音電力の推定値の比による判定等が記載されている。

特開２００２−１１８５００号公報 特開２０００−６８９８１号公報 特開平１０−１７３６３０号公報

上記した特許文献１では、フィンガー部でパストラッキングを行うため、ＲＡＫＥ合成に使用するデータとして、パストラッキング範囲の中で電力が最大となる点を選択している。

一方、受信特性を考えた場合、受信信号の電力と干渉電力の比（ＳＩＲ;信号対干渉比）が大きいことが望ましい。しかしながら、電力が最大の点において、ＳＩＲが最大とならない可能性がある。

このため、上記特許文献１に記載された手法（電力が最大のシンボルデータを選択する）では、受信特性として最適な点が選択できていない可能性がある。

また、消費電力の低減が求められる受信装置では、ＳＩＲの計算よる消費電力の増大が問題となる場合もある。

したがって、本発明の目的は、受信特性として最適な点を選択可能とする同期追跡回路及びＣＤＭＡ受信機を提供することにある。

本願で開示される発明は、上記課題を解決するため、概略以下の構成とされる。

本発明の１つの側面に係るフィンガー部（同期追跡回路）は、パストラッキング範囲内のサンプリング点の逆拡散を行う逆拡散部と、前記逆拡散部で逆拡散されたｎ個（ただしｎは所定の正整数）シンボルデータのそれぞれの電力のシンボルあたりの平均電力を計算する電力計算部と、前記逆拡散部で逆拡散されたｎ個の逆拡散データと前記電力計算部で計算されたｎ個の平均電力より、干渉成分の平均電力を計算する干渉電力計算部と、前記電力計算部で計算されたｎ個の平均電力と、前記干渉電力計算部で計算された干渉電力より、ｎ個のＳＩＲを計算するＳＩＲ計算部と、前記電力計算部で計算されたｎ個の平均電力の差が予め定められた所定の値以内にあるという条件をみたす場合には、前記ＳＩＲ計算部で計算されたｎ個のＳＩＲの中から最大値を検出し、前記条件をみたさない場合には、前記電力計算部で計算されたｎ個の平均電力の中から最大値を検出する最大値検出部と、前記逆拡散部にて算出された複数シンボルデータのうち、前記最大値検出部で検出された最大のシンボルデータを選択して出力するセレクタ部と、を備えている。

本発明の他の側面に係る装置は、パストラッキング範囲内のサンプリング点の逆拡散を行う逆拡散部と、前記逆拡散部で逆拡散されたｎ個（ただしｎは所定の正整数）シンボルデータのそれぞれの電力のシンボルあたりの平均電力を計算する電力計算部と、前記逆拡散部で逆拡散されたｎ個の逆拡散データと、前記電力計算部で計算されたｎ個の平均電力より、干渉成分の平均電力を計算する干渉電力計算部と、前記電力計算部で計算されたｎ個の平均電力と、前記干渉電力計算部で計算された干渉電力より、ｎ個のＳＩＲを計算するＳＩＲ計算部と、前記ＳＩＲ計算部で計算されたｎ個のＳＩＲの中から最大値を検出する最大値検出部と、前記逆拡散部にて算出されたｎ個のシンボルデータのうち、前記最大値検出部で検出された最大ＳＩＲのシンボルデータを選択して出力するセレクタ部と、を備えている。

本発明の他の側面に係るＣＤＭＡ受信装置は、複数のパスを介して到達した複数の受信電波のそれぞれを逆拡散部で逆拡散することで受信データを再生する複数のフィンガー部と、前記複数の受信電波のそれぞれのピーク位置に対応したパスタイミングを前記複数のフィンガー部のそれぞれに割り当てるフィンガー割り当て部と、を有し、前記複数のフィンガー部にて、前記フィンガー割り当て部によりそれぞれ割り当てられたパスタイミングの前後の区間のうちパストラッキング範囲内で、前記複数の受信電波の逆拡散が行われるＣＤＭＡ受信装置において、前記複数のフィンガー部のそれぞれは、前記逆拡散部で逆拡散された複数シンボルデータのそれぞれの電力のシンボルあたりの平均電力と干渉電力より計算されたＳＩＲの最大値、又は前記ＳＩＲ又は平均電力が最大のシンボルデータを選択して出力する手段を備えている。

本発明によれば、逆拡散に最適なポイントとして、ＳＩＲが最大となる点を選択することにより、受信特性を上げる。

上記した本発明についてさらに詳細に説述すべく添付図面を参照して以下に説明する。図１は、本発明の一実施形態のフィンガー部の構成を示す図である。図１を参照すると、フィンガー部は、逆拡散部１０１と、電力計算部１０２と、セレクタ部１０３と、干渉電力計算部１０４と、ＳＩＲ計算部１０５と、最大値検出部１０６と、を備えている。なお、図１に示した本発明の一実施形態のフィンガー部は、例えば図３（Ａ）のフィンガー部９としてＣＤＭＡ受信装置に実装され、図３（Ａ）のフィンガー割り当て部８から指示されたパスタイミングの前後の区間のうち予め決められたパストラッキング範囲内で、逆拡散を行ってデータを得、そのデータの中からＳＩＲ最大値を検索することでパス変動に追従するようにしている。

逆拡散部１０１は、パストラッキング範囲内のサンプリング点の逆拡散を行う。トラッキング範囲内のサンプリング点をｎ個として説明する。

電力計算部１０２は、逆拡散部１０１で逆拡散されたｎ個のシンボルデータのそれぞれの電力のシンボルあたりの平均電力を計算する。

干渉電力計算部１０４は、逆拡散部１０１で逆拡散されたｎ個の逆拡散データと、電力計算部１０２で計算されたｎ個の平均電力より、干渉成分の平均電力を計算する。

ＳＩＲ計算部１０５は、電力計算部１０２と、干渉電力計算部１０４で計算されたｎ個の電力と干渉電力より、ＳＩＲを計算する。

最大値検出部１０６は、ＳＩＲ計算部１０５で計算されたｎ個のＳＩＲの中から最大値を検出する。

セレクタ部１０３は、逆拡散部１０１にて算出されたｎ個のシンボルデータのうち、最大値検出部１０６で検出された最大ＳＩＲのシンボルデータを選択して出力する。かかる構成の本発明によれば、逆拡散に最適なポイントとして、ＳＩＲが最大となる点を選択することで、受信特性を向上させることができる。

図２は、本発明の第２の実施形態のフィンガー部の構成を示す図である。図２を参照すると、本実施例は、逆拡散部１０１と、電力計算部１０２と、セレクタ部１０３と、干渉電力計算部１０４と、ＳＩＲ計算部１０５と、最大値検出部１０６Ａとを備えている。

本実施形態は、前記第１の実施形態と、最大値検出部１０６Ａの制御が相違している。

最大値検出部１０６Ａは、電力計算部１０２の出力と、ＳＩＲ計算部１０５の出力を入力し、電力計算部１０２で計算されたｎ個のシンボルの平均電力の差が、予め定められた一定範囲内にある場合には、ＳＩＲの最大点を検出するようにして、ｎ個のＳＩＲの中から最大値を検出する。セレクタ部１０３は、逆拡散部１０１にて算出されたｎ個のシンボルデータのうち、最大値検出部１０６Ａで検出された最大ＳＩＲのシンボルデータを選択して出力する。

一方、それ以外の場合（電力計算部１０２で計算されたｎ個のシンボルの平均電力の差がある一定範囲内にない場合）、最大値検出部１０６Ａは、電力計算部１０２で計算されたｎ個のシンボルの平均電力の最大点を検出し、セレクタ部１０３に選択すべきシンボルデータを通知する。

セレクタ部１０３は、逆拡散部１０１にて算出されたｎ個のシンボルデータのうち、最大値検出部１０６Ａで検出された最大ＳＩＲ又は最大電力のシンボルデータを選択して出力する。

本実施形態においては、電力の差がある一定範囲内の時以外であれば、干渉電力およびＳＩＲの計算は行う必要がないため、前記第１の実施形態と比較して、消費電力を低く抑えることができる。また、電力の差がある一定範囲内の時には、ＳＩＲの最大のシンボルデータを選択するため、上記特許文献１の構成と比べて、受信特性を上げることができる。

以上、本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例の構成にのみに制限されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

本発明の第１の実施例の構成を示す図である。 本発明の第２の実施例の構成を示す図である。 （Ａ）は、従来のＣＤＭＡ受信機、（Ｂ）はフィンガー部の構成を示す図である。

符号の説明

１ アンテナ
２ ＲＦ部
３ ＡＤ部
４ ディレイプロファイル部
７ ＲＡＫＥ合成部
８ フィンガー割り当て部
９ フィンガー部
１０１ 逆拡散部
１０２ 電力計算部
１０３ セレクタ部
１０４ 干渉電力計算部
１０５ ＳＩＲ計算部
１０６、１０６Ａ、１０７ 最大値検出部

Claims (4)

1. パストラッキング範囲内のサンプリング点の逆拡散を行う逆拡散部と、
   前記逆拡散部で逆拡散されたｎ個（ただしｎは所定の正整数）シンボルデータのそれぞれの電力のシンボルあたりの平均電力を計算する電力計算部と、
   前記逆拡散部で逆拡散されたｎ個の逆拡散データと前記電力計算部で計算されたｎ個の平均電力より、干渉成分の平均電力を計算する干渉電力計算部と、
   前記電力計算部で計算されたｎ個の平均電力と、前記干渉電力計算部で計算された干渉電力より、ｎ個のＳＩＲを計算するＳＩＲ計算部と、
   前記電力計算部で計算されたｎ個の平均電力の差が予め定められた所定の値以内にあるという条件をみたす場合には、前記ＳＩＲ計算部で計算されたｎ個のＳＩＲの中から最大値を検出し、前記条件をみたさない場合には、前記電力計算部で計算されたｎ個の平均電力の中から最大値を検出する最大値検出部と、
   前記逆拡散部にて算出された複数シンボルデータのうち、前記最大値検出部で検出された最大のシンボルデータを選択して出力するセレクタ部と、
   を備えている、ことを特徴とする同期追跡回路。
2. パストラッキング範囲内のサンプリング点の逆拡散を行う逆拡散部と、
   前記逆拡散部で逆拡散されたｎ個（ただしｎは所定の正整数）シンボルデータのそれぞれの電力のシンボルあたりの平均電力を計算する電力計算部と、
   前記逆拡散部で逆拡散されたｎ個の逆拡散データと、前記電力計算部で計算されたｎ個の平均電力より、干渉成分の平均電力を計算する干渉電力計算部と、
   前記電力計算部で計算されたｎ個の平均電力と、前記干渉電力計算部で計算された干渉電力より、ｎ個のＳＩＲを計算するＳＩＲ計算部と、
   前記ＳＩＲ計算部で計算されたｎ個のＳＩＲの中から最大値を検出する最大値検出部と、
   前記逆拡散部にて算出されたｎ個のシンボルデータのうち、前記最大値検出部で検出された最大ＳＩＲのシンボルデータを選択して出力するセレクタ部と、
   を備えたことを特徴とする同期追跡回路。
3. 請求項１又は２記載の同期追跡回路をフィンガー部として備えたＣＤＭＡ受信装置。
4. 複数のパスを介して到達した複数の受信電波のそれぞれを逆拡散部で逆拡散することで受信データを再生する複数のフィンガー部と、前記複数の受信電波のそれぞれのピーク位置に対応したパスタイミングを前記複数のフィンガー部のそれぞれに割り当てるフィンガー割り当て部と、を有し、前記複数のフィンガー部にて、前記フィンガー割り当て部によりそれぞれ割り当てられたパスタイミングの前後の区間のうちパストラッキング範囲内で、前記複数の受信電波の逆拡散が行われるＣＤＭＡ受信装置であって、
   前記複数のフィンガー部のそれぞれは、前記逆拡散部で逆拡散された複数シンボルデータのそれぞれの電力のシンボルあたりの平均電力と干渉電力より計算されたＳＩＲの最大値、又は前記ＳＩＲ又は平均電力が最大のシンボルデータを選択して出力する手段を備えたことを特徴とするＣＤＭＡ受信装置。

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