JP2007274117A

JP2007274117A - 受信装置及び移動通信端末装置

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Publication number: JP2007274117A
Application number: JP2006094596A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Ueno; 政義上野
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2007-10-18

Abstract

【課題】セルサーチ性能の向上をハードウェアの増大なしに達成する。
【解決手段】ＡＧＣ部１３Ａ，１３ＢからのＲＳＳＩに基づいて切替制御信号を切替制御部１６からアンテナ信号切替部１４に供給する。アンテナ信号切替部１４は、ＲＦ部１２Ａ，１２Ｂからの受信信号のうちの受信状況が良い受信信号をセルサーチ部１５に供給する。
【選択図】図１

Description

この発明は、受信装置及び移動通信端末装置に関し、詳しくはダィバーシチ受信における受信信号のうちの良好な受信信号をセルサーチ部に供給するようにした受信装置及び移動通信端末装置に関する。

一般に、移動体通信システムにおける移動通信端末装置では、多重波干渉によるフェージングの影響によって受信性能の劣化を改善する手段として、ダイバーシティ受信方式（ダイバーシチ受信方式という）が採用されている。ダイバーシチ受信方式は、空間、偏波、角度、周波数、或るいは時間的に独立な複数のブランチを用いて受信する方式である。空間ダイバーシチでは２系統（或るいは３系統以上）のアンテナから受信した受信信号をレイク合成することによるダイバーシチ効果により受信品質を改善する方式として従来から知られているが、２系統のアンテナに対応するフィンガー及びパスサーチ処理が必要となる。

また、ＣＤＭＡ受信装置、とりわけ、近年の高速ダウンリンクパケット通信方式（ＨＳＤＰＡ）では移動通信端末装置でのデータ受信性能が重要になり、移動通信端末装置にスペースダイバーシチ受信を適用する機会が増えている。その理由は、ＨＳＤＰＡでは受信品質の良い移動通信端末装置にはより高レートのデータ通信が行われるからである。
そして、これらの移動通信端末装置においては、基地局との接続を行うに当って、セルサーチ処理が必要不可欠である。

上述のように、ＣＤＭＡ受信装置等では、通信信号の復調処理の他に、通信基地局の探索（セルサーチ）処理が必要であるが、そのセルサーチ処理においても、アンテナ毎の受信信号からセルサーチ処理を行うことにより、フェージングによる受信劣化を改善することはできるが、アンテナ毎のセルサーチ機能を装備すると移動通信端末装置の回路規模の増大が避けられないという技術的課題がある。
また、回路規模の増大回避に加えて、受信性能の向上も達成したいという技術的課題もある。

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、受信性能の向上と共に、回路規模の増大回避も達成する受信装置及び移動通信端末装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、複数のアンテナを備えてスペースダイバーシチ受信方式を適用する受信装置に係り、セルサーチ動作に使用する受信信号を前記アンテナ毎の受信強度に応じて切替制御する構成になされていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の受信装置に係り、前記切替制御は、前記アンテナ毎のパス検出に用いる信号電力に基づいて行われることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の受信装置に係り、前記信号電力は、ソフトハンドオーバーにおけるパス毎の信号電力であることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の受信装置に係り、前記切替制御は、前記信号電力と前記受信信号の強度との比に基づいて行われることを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１記載の受信装置に係り、前記切替制御は、前記受信信号のＳ／Ｎ比に基づいて行われることを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項１、２、３、４又は５記載の受信装置に係り、前記受信信号の強度、前記信号電力又はＳ／Ｎ比の比較にヒステリシスを与えることを特徴としている。

請求項７記載の発明は、受信装置を有する移動通信端末装置に係り、前記受信装置を請求項１乃至６のいずれか一に記載の受信装置で構成してなることを特徴としている。

この発明によれば、複数のアンテナの受信信号を合成して復調を行うダイバーシチ受信方式を適用した移動通信端末装置のセルサーチ動作に使用する受信信号をアンテナ毎の受信強度に応じて切替制御する構成にしているから、セルサーチ性能の向上と共に、そのセルサーチ性能の向上をハードウェア規模の増大なしに享受し得る。

この発明は、ダイバーシチ受信方式を適用した移動通信端末装置のセルサーチに、複数の受信信号のうちの受信状況が最良の受信信号を選択し、選択された受信信号をセルサーチ部に供給するようにして構成される。

図１は、この発明の実施例１であるＣＤＭＡ受信装置の電気的構成を示す図、図２は、同ＣＤＭＡ受信装置でアンテナ切替の説明に用いるＲＳＳＩ対時間の関係を示すグラフである。
この実施例のＣＤＭＡ受信装置１０は、移動体通信網でのダイバーシチ受信時のアンテナの受信状況に応じてセルサーチに使用する受信アンテナを切り替える装置に係り、図１に示すように、その主要部は、ＡＧＣ部（自動利得制御部）１３Ａ，１３Ｂと、アンテナ信号切替部１４と、セルサーチ部１５と、切替制御部１６とから構成されている。

ＣＤＭＡ受信装置１０を構成する要素として、アンテナ１１Ａ，１１Ｂと、ＲＦ部１２Ａ，１２Ｂと、パスサーチ部１７と、フィンガーレイク合成部１８と、データ復号部１９とがある。

アンテナ１１Ａ，１１Ｂは、移動体通信網の基地局との間でＣＤＭＡ信号を送受する素子であり、ＲＦ部１２Ａ，１２Ｂは、アンテナ１１Ａ，１１Ｂで受信したＣＤＭＡ信号を各別にベースバンド受信信号に変換する高周波受信部である。
ＡＧＣ部１３Ａ，１３Ｂは、ＲＦ部１２Ａ，１２Ｂから各別にベースバンド受信信号を受け取ってベースバンド受信信号の強度（ＲＳＳＩ）を測定して対応するＲＦ部１２Ａ，１２Ｂのゲインを独立に制御すると共に、それぞれのＲＳＳＩを切替制御部１６に通知する機能部である。

切替制御部１６は、ＲＦ部１２Ａ，１２Ｂから各別に受け取ったＲＳＳＩに基づいて受信強度（ＲＳＳＩ）の大きい受信信号を選択すさるための切替制御信号をアンテナ信号切替部１４に出力する制御部である。
アンテナ信号切替部１４は、切替制御部１６から出力れた切替制御信号によってセルサーチ部１５へ入力されるべき受信信号をアンテナ１１Ａからのものとアンテナ１１Ｂのものとを切り替える手段である。

セルサーチ部１５は、基地局からのスクランブリングコードの検出を行ってセルの探索を行う処理部である。パスサーチ部１７は、ＲＦ部１２Ａ，１２Ｂから各別に受け取る２系統のベースバンド受信信号の電力プロファイルを作成してパスタイミングを検出し、そのパスタイミングをフィンガーレイク合成部１８に通知する手段である。
フィンガーレイク合成部１８は、２系統の受信信号から逆拡散処理、レイク合成処理を行って受信シンボルデータをデータ復号部１９に出力する手段である。データ復号部１９は、フィンガーレイク合成部１８からの受信シンボルデータを復号して復号データを出力する手段である。

次に、図１及び図２を参照して、この実施例の動作について説明する。
移動体通信網の基地局から２系統のアンテナ１１Ａ，１１Ｂで受信されるＣＤＭＡ信号は、それぞれ、対応するＲＦ部１２Ａ，１２Ｂでベースバンド受信信号に変換される。
ＲＦ部１２Ａ，１２Ｂから各別にベースバンド受信信号を受け取るＡＧＣ部１３Ａ，１３Ｂは、そのベースバンド受信信号の強度（ＲＳＳＩ）を測定する一方、対応するＲＦ部１２Ａ，１２Ｂのゲインを独立に制御する。
これにより、アンテナ１１Ａ，１１Ｂのフェージング環境が異なっている場合であっても、ＲＦ部１２Ａ，１２Ｂは、最適にＡＧＣ制御されるから、そのＡＧＣ制御されたベースバンド信号が、セルサーチ部１４、パスサーチ部１７及びフィンガーレイク合成部１８に入力される。

切替制御部１６には、ＲＦ部１２Ａ，１２Ｂから各別にＲＳＳＩが入力され、切替制御部１６は、入力されたＲＳＳＩに基づいて切替制御信号がアンテナ信号切替部１４に出力される。
切替制御部１６から出力される切替制御信号は、２系統のＲＳＳＩの単純な大小比較でもよいが、ＲＳＳＩの値が同等の場合にはアンテナ信号の切替を頻繁に行う場合が生ずるので、図２に示すように、アンテナを切り替える際に、ＲＳＳＩの比較にヒステリシスを持たせる。

すなわち、アンテナ１１ＡのＲＳＳＩとアンテナ１１ＢのＲＳＳＩとの間に次式
ＲＳＳＩ_１１Ａ−ＲＳＳＩ_１１Ｂ＞ヒステリシス ……（１）
が成り立つとき、アンテナ１１Ａに切り替える。但し、式（１）において、ＲＳＳＩ_１１Ａはアンテナ１１ＡのＲＳＳＩであり、ＲＳＳＩ_１１Ｂはアンテナ１１ＢのＲＳＳＩである。
また、アンテナ１１ＡのＲＳＳＩとアンテナ１１ＢのＲＳＳＩとの間に次式
ＲＳＳＩ_１１Ｂ−ＲＳＳＩ_１１Ａ＞ヒステリシス ……（２）
が成り立つとき、アンテナ１１Ｂに切り替える。但し、式（２）において、ＲＳＳＩ_１１Ｂ及びＲＳＳＩ_１１Ａは式（１）と同じである。

アンテナ信号切替部１４は、切替制御部１６から出力された切替制御信号によってアンテナ１１Ａ及びアンテナ１１Ｂからの受信信号のうち、受信強度（ＲＳＳＩ）の大きい受信信号が選択されてセルサーチ部１５へ入力される。
これにより、セルサーチ部１５は、受信強度の大きい受信信号からセルサーチ動作を行うことができる。

このように、この実施例の構成によれば、ダイバーシチ受信方式を適用したＣＤＭＡ受信装置において、セルサーチ動作に使用する受信信号をアンテナ毎の受信強度に応じて切り替えているので、セルサーチ処理においてダイバーシチ効果が得られる。この効果はハードウェア規模の増大なく享受し得る。

図３は、この発明の実施例２であるＣＤＭＡ受信装置の電気的構成を示す図である。
この実施例の構成が、実施例１のそれと大きく異なる点は、アンテナ毎のパイロット電力を受信信号の切替に考慮するようにした点である。
すなわち、この実施例のＣＤＭＡ受信装置１０Ａは、図３に示すように、パスサーチ部１７Ａからアンテナ１２Ａ，１２Ｂ毎のパイロット電力（ＣＰＩＣＨＲＳＣＰ）又はソフトハンドオーバーの場合にアンテナ数と基地局数との積で決まるパス毎のパイロット電力を切替制御部１６Ａに通知し、切替制御部１６Ａは、アンテナ毎又はパス毎のパイロット電力又はＥｃ／ＮＯに基づいて受信品質の良い方のアンテナ信号を選択するための切替制御信号をアンテナ信号切替部１４に供給するように構成したことにその特徴がある。ここで、Ｅｃ／ＮＯはアンテナ１２Ａ，１２Ｂ毎又はパス毎のパイロット電力（ＣＰＩＣＨＲＳＣＰ）とＲＳＳＩとの比である。

パスサーチ部１７Ａは、アンテナ１２Ａ，１２Ｂ毎又はパス毎に通信中の基地局の拡散符号により共通パイロット信号を逆拡散して電力遅延プロファイルを作成し、その電力遅延プロファイルに基づいてパスタイミングを検出してパスタイミングをフィンガーレイク合成部１８に通知する一方、アンテナ１２Ａ，１２Ｂ毎又はパス毎のパイロット電力（ＣＰＩＣＨＲＳＣＰ）を切替制御部１６Ａに通知する。

切替制御部１６Ａは、パスサーチ部１７Ａから入力されるアンテナ１２Ａ，１２Ｂ毎又はパス毎のパイロット電力（ＣＰＩＣＨＲＳＣＰ）を比較してよりパイロット電力の大きい方のアンテナを選択して切替制御信号をアンテナ信号切替部１４に出力するか、又はＡＧＣ部１２Ａ，１２Ｂから入力されるアンテナ毎のＲＳＳＩとパスサーチ部１７Ａから入力されるアンテナ１２Ａ，１２Ｂ毎のパイロット電力（ＣＰＩＣＨＲＳＣＰ）とからアンテナ毎又はパス毎のＥｃ／ＮＯを算出してＥｃ／ＮＯを比較し、より受信品質の良い方のアンテナ信号を選択するための切替制御信号をアンテナ信号切替部１４に出力する。
この構成以外のこの実施例の構成は、実施例１と同じであるので、同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その逐一の説明は省略する。

次に、図３を参照して、この実施例の動作について説明する。
この実施例における切替制御信号を次のようにして発生し、アンテナ信号切替部１４に供給してアンテナ信号切替部１４に入力される２つの受信信号のうちのより受信品質の良い方の受信信号を選択し、その受信信号をセルサーチ部１５でのセルサーチに用いるようにしたことを除いて、実施例１と同じである。
その切替制御信号は、次のようにして発生される。
パスサーチ部１７Ａからアンテナ１２Ａ，１２Ｂ毎又はパス毎のパイロット電力（ＣＰＩＣＨＲＳＣＰ）が切替制御部１６Ａに供給される一方、ＡＧＣ部１２Ａ，１２Ｂから入力されるアンテナ毎のＲＳＳＩが切替制御部１６Ａに供給される。

そして、切替制御部１６Ａにおいて、アンテナ１２Ａ，１２Ｂ毎又はパス毎のパイロット電力（ＣＰＩＣＨＲＳＣＰ）を比較してよりパイロット電力の大きい方のベースバンド受信信号をアンテナ信号切替部１４で選択させるか、又はＡＧＣ部１２Ａ，１２Ｂから入力されるアンテナ毎のＲＳＳＩとパスサーチ部１７Ａから入力されるアンテナ１２Ａ，１２Ｂ毎又はパス毎のパイロット電力（ＣＰＩＣＨＲＳＣＰ）とからアンテナ毎又はパス毎のＥｃ／ＮＯを算出してＥｃ／ＮＯを比較し、より受信品質の良い方のアンテナ信号をアンテナ信号切替部１４で選択させる信号として切替制御信号が生成される。
この切替制御信号によって、ＲＦ部１２Ａ，１２Ｂからアンテナ信号切替部１４に入力される２つの受信信号のうちのより受信品質の良い方の受信信号がアンテナ信号切替部１４で選択され、その受信信号がセルサーチ部１５でのセルサーチに用いられる。

このように、この実施例の構成によれば、アンテナ毎に得られるパイロット電力を用いてアンテナ毎又はパス毎の受信品質を比較しているので、より高精度なアンテナ選択が可能になる。この効果はハードウェア規模の増大なく享受し得る。

以上、この発明の実施例を、図面を参照して詳述してきたが、この発明の具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明に含まれる。
例えば、上記実施例では、アンテナを２個とする例について説明したが、アンテナを３以上としてこの発明を実施してもよい。
また、受信信号の強度、パス検出に用いる信号電力の他に、ダイバーシチ受信に活用し得るその他の変量、例えば、受信信号のＳ／Ｎ比について同等の構成を採用してこの発明を実施することも可能である。
また、上記実施例においては、ＣＤＭＡ受信装置を搭載する移動携帯端末装置について説明したが、これに限らず、その他の形式の移動携帯端末装置においても実施し得る。

この発明の実施例１であるＣＤＭＡ受信装置の電気的構成を示す図である。同ＣＤＭＡ受信装置でアンテナ切替の説明に用いるＲＳＳＩ対時間の関係を示すグラフである。この発明の実施例２であるＣＤＭＡ受信装置の電気的構成を示す図である。

符号の説明

１０、１０ＡＣＤＭＡ受信装置
１３Ａ、１３ＢＡＧＣ部
１４アンテナ信号切替部
１５セルサーチ部
１６切替制御部
１７パスサーチ部

Claims

複数のアンテナを備えてスペースダィバーシティ受信方式を適用する受信装置であって、
セルサーチ動作に使用する受信信号を前記アンテナ毎の受信強度に応じて切替制御する構成になされていることを特徴とする受信装置。
前記切替制御は、前記アンテナ毎のパス検出に用いる信号電力に基づいて行われることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
前記信号電力は、ソフトハンドオーバーにおけるパス毎の信号電力であることを特徴とする請求項２記載の受信装置。
前記切替制御は、前記信号電力と前記受信信号の強度との比に基づいて行われることを特徴とする請求項２又は３記載の受信装置。
前記切替制御は、前記受信信号のＳ／Ｎ比に基づいて行われることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
前記受信信号の強度、前記信号電力又はＳ／Ｎ比の比較にヒステリシスを与えることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の受信装置。
受信装置を有する移動通信端末装置であって、前記受信装置を請求項１乃至６のいずれか一に記載の受信装置で構成してなることを特徴とする移動通信端末装置。