JP2010081620A

JP2010081620A - 移動通信端末およびマルチパス干渉除去装置の起動を制御する方法

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Publication number: JP2010081620A
Application number: JP2009239715A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Iizuka; 洋介飯塚; Shinsuke Ogawa; 真資小川; Takeshi Nakamori; 武志中森
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2005-01-24
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2010-04-08
Also published as: CN101107794A; CN101908907B; ATE527760T1; EP2101416B1; EP2256944A1; EP2101416A3; EP2101416A2; EP2256944B1; CN101917366A; KR100932632B1; TW200640177A; EP1843492A1; WO2006078019A1; JPWO2006078019A1; US20090023392A1; TWI316340B; KR20070093444A; CN101908907A; EP1843492A4; EP2204918A1

Abstract

【課題】マルチパス干渉除去装置を搭載したことにより生じ得る消費電力の増大および受信特性の劣化を抑止させる。
【解決手段】マルチパスの干渉を除去するマルチパス干渉除去装置を搭載する移動通信端末は、通信に関する制御信号に基づいて、マルチパス干渉除去装置を起動させるか否かを判定する判定手段と、マルチパス干渉除去装置を起動させると判定された場合に、マルチパス干渉除去装置を起動させる制御手段と、を備え、判定手段は、基地局との間で送受信される制御信号に基づいて、通信が開始されたか否かを判定し、制御手段は、通信が開始されたと判定された場合に、マルチパス干渉除去装置を起動させる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、移動通信端末およびマルチパス干渉除去装置の起動を制御する方法に関する。

近年、インターネットが急速に普及し、情報の多元化や大容量化が進んでいる。これに伴い、移動通信の分野でも高速無線通信を実現するための次世代無線アクセス方式についての研究や開発が盛んに行われている。

無線通信においては、基地局から送信された信号（希望波）は、反射や回折により、遅延波を生じる。したがって、移動通信端末は、希望波を受信するとともに、遅延波も受信する。この遅延波がマルチパス干渉の要因となり、スループットの低下や誤り率の増大等、移動通信端末の受信特性に悪影響を及ぼす。このような遅延波によるマルチパス干渉の影響を低減させるために、線形等化器を用いてマルチパスの干渉を除去する方法が提案されている（下記非特許文献１、２参照）。

図１〜図３を参照して、線形等化器を用いたマルチパス干渉除去時の動作手順について説明する。

まず、図１に示すように、移動通信端末ＭＳは、基地局ＢＳから送信された共通パイロットチャネル（CPICH: Common Pilot Channel）Ｃ１〜Ｃ３を逆拡散して、図１（ｂ）に示す遅延プロファイルを生成する。そして、この遅延プロファイルに基づいて、受信パスＡ１〜Ａ３の受信電力Ｐ１〜Ｐ３および、遅延量（受信タイミング、遅延時間と同意）Ｑ１２，Ｑ１３の測定を行う。これらの測定には、例えば、通常のCDMA対応型の移動通信端末で行われている公知の測定方法を用いることができる。遅延量Ｑ１２は、受信パスＡ１を受信してから受信パスＡ２（遅延波）を受信するまでの遅延時間差であり、遅延量Ｑ１３は、受信パスＡ１を受信してから受信パスＡ３（遅延波）を受信するまでの遅延時間差である。なお、図１（ｂ）に示す遅延プロファイルの横軸は時間を表し、縦軸は受信電力を表す。また、図１（ｂ）に示すＰ１２は、受信パスＡ１の受信電力Ｐ１と受信パスＡ２の受信電力Ｐ２との電力差を示し、Ｐ１３は、受信パスＡ１の受信電力Ｐ１と受信パスＡ３の受信電力Ｐ３との電力差を示す。

次に、受信パスごとのチャネル推定によって測定されたチャネル推定値と、図２（ａ）に示す遅延プロファイルとに基づいて、予め定められた干渉除去装置のサンプル数Ｗ（任意に設定可能）および最大遅延量Ｄに従って、図２（ｂ）に示すチャネル行列を生成する。なお、図２（ａ）は、図１（ｂ）に示す遅延プロファイルのうちの下部にあたる部分のみを示した図である。

次に、生成したチャネル行列に基づいて重み行列を生成し、この重み行列を、実際にデータ情報が乗せられるチャネルに乗算することで、マルチパス干渉が除去される。

上述した従来の干渉除去時の動作手順について、図３を参照して具体的に説明する。

まず、遅延プロファイル作成部９１が、共通パイロットチャネルを用いて基地局から送信された信号を逆拡散して、例えば図１（ｂ）に示す遅延プロファイルを生成する。遅延プロファイル作成部９１は、図１（ｂ）に示す遅延プロファイルに基づいて、各受信パスＡ１〜Ａ３の受信電力Ｐ１〜Ｐ３および遅延量Ｑ１２，Ｑ１３を測定する。受信電力や遅延量の測定は、例えば、通常のCDMA対応型の移動通信端末で行われている公知の測定方法を用いることができる。なお、遅延プロファイル作成部９１は、ＭＦ（Matched Filter）機能を有している。

次に、チャネル行列生成部９２は、図２（ａ）に示すサンプル数Ｗおよび最大遅延量Ｄに基づいて、図２（ｂ）に示すチャネル行列を生成する。チャネル行列は、（Ｗ＋Ｄ）行Ｗ列の行列として表される。次に、重み行列生成部９３は、図２（ｂ）に示すチャネル行列を逆行列演算して重み行列を生成する。次に、干渉除去部９４は、チャネル上のデータに重み行列を乗算することによってマルチパス干渉を除去する。

A. Klein, "Data Detection Algorithms Specially Designed for the Downlink of Mobile Radio Systems", Proc. of IEEE VTC'97, pp.203-207, Phoenix, May 1997 T. Kawamura, K. Higuchi, Y. Kishiyama and M. Sawahashi, "Comparison between multipath interference canceller and chip equalizer in HSDPA in multipath channel", Proc. of IEEE VTC 2002, pp.459-463, Birmingham, May 2002

ところで、高精度な等化器を用いて上述した従来の動作手順に従ってマルチパス干渉除去を行う場合には、チップ単位での行列演算、マルチパスの数に応じた信号処理が必要となるため、移動通信端末の演算回数が増加し、消費電力が増大してしまう。また、通信状態や受信環境によっては、マルチパス干渉除去の適用効果が低減してしまう事態や、却って受信特性が劣化してしまう事態が生じ得る。このような事態は、例えば、他の基地局からの干渉波による影響が大きい場合や、高速移動時にチャネル行列を生成するためのチャネル推定精度が劣化してしまう場合等に生じ得る。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するために、マルチパス干渉除去装置を搭載したことにより生じ得る消費電力の増大および受信特性の劣化を抑止させることができる移動通信端末、およびマルチパス干渉除去装置の起動を制御する方法を提供することを目的とする。

本発明の移動通信端末は、マルチパスの干渉を除去するマルチパス干渉除去装置を搭載する移動通信端末であって、通信に関する制御信号に基づいて、前記マルチパス干渉除去装置を起動させるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって前記マルチパス干渉除去装置を起動させると判定された場合に、前記マルチパス干渉除去装置を起動させる制御手段と、を備え、前記判定手段は、基地局との間で送受信される前記制御信号に基づいて、通信が開始されたか否かを判定し、前記制御手段は、前記判定手段によって通信が開始されたと判定された場合に、前記マルチパス干渉除去装置を起動させることを特徴とする。

また、本発明のマルチパス干渉除去装置の起動を制御する方法は、移動通信端末に搭載されるマルチパスの干渉を除去するマルチパス干渉除去装置の起動を制御する方法であって、通信に関する制御信号に基づいて、前記マルチパス干渉除去装置を起動させるか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにおいて前記マルチパス干渉除去装置を起動させると判定された場合に、前記マルチパス干渉除去装置を起動させる制御ステップと、を備え、前記判定ステップは、基地局との間で送受信される前記制御信号に基づいて、通信が開始されたか否かを判定し、前記制御ステップは、前記判定ステップにおいて通信が開始されたと判定された場合に、前記マルチパス干渉除去装置を起動させることを特徴とする。

これらの発明によれば、マルチパス干渉除去装置を搭載したことにより生じ得る消費電力の増大および受信特性の劣化を抑止させることができる。

本発明に係る移動通信端末およびマルチパス干渉除去装置の起動を制御する方法によれば、マルチパス干渉除去装置を搭載したことにより生じ得る消費電力の増大および受信特性の劣化を抑止させることができる。

（ａ）は移動通信端末が基地局から受信パスを受信する状況を模式的に表した図であり、（ｂ）は遅延プロファイルを説明するための図である。（ａ）は遅延プロファイルの一部を示す図であり、（ｂ）はチャネル行列を説明するための図である。従来の干渉除去装置の機能構成を例示する図である。移動通信端末が基地局の近辺に在圏する場合の受信環境を例示する図である。移動通信端末が基地局の遠方に在圏する場合の受信環境を例示する図である。各種ベアラ通信に応じたマルチパス干渉除去装置の起動制御状態を説明するための図である。ＡＭＣ適用セル下で通信する場合のマルチパス干渉除去装置の起動制御状態を説明するための図である。受信パス数に応じたマルチパス干渉除去装置の起動制御状態を説明するための図である。移動速度に応じたマルチパス干渉除去装置の起動制御状態を説明するための図である。ＳＩＲに応じたマルチパス干渉除去装置の起動制御を説明するための図である。移動通信端末の機能構成を例示する図である。第１実施形態におけるマルチパス干渉除去装置の起動制御手順を例示するフローチャートである。第２実施形態におけるマルチパス干渉除去装置の起動制御手順を例示するフローチャートである。第３実施形態におけるマルチパス干渉除去装置の起動制御手順を例示するフローチャートである。移動速度とスループットとの関係を表す図である。第４実施形態におけるマルチパス干渉除去装置の起動制御手順を例示するフローチャートである。希望波対干渉波電力比とスループットとの関係を表す図である。第５実施形態におけるマルチパス干渉除去装置の起動制御手順を例示するフローチャートである。

以下、本発明に係る移動通信端末およびマルチパス干渉除去装置の起動を制御する方法の実施形態を図面に基づき説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

ここで、各実施形態における移動通信端末は、マルチパスの干渉を除去するマルチパス干渉除去装置として、線形等化器を搭載している。この線形等化器は、上述した図３に示される従来の線形等化器と同じ機能構成から成る。したがって、線形等化器の機能構成については、その説明を省略する。なお、マルチパス干渉除去装置は、各実施形態で採用する線形等化器には限定されず、マルチパスの干渉除去効果を有する装置であれば、線形等化器と同様にして適用可能である。

また、各実施形態における移動通信端末は、例えばＨＳＤＰＡによる高速無線通信機能を搭載しており、ハイレートな誤り訂正符号や、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation；直行振幅変調）、６４ＱＡＭ等の多値変調を用いることによって、周波数利用効率を高めて高速無線通信を実現している。なお、移動通信端末としては、例えば、携帯電話機、簡易型携帯電話機（ＰＨＳ）、通信機能を有する携帯型情報端末（ＰＤＡ）等が該当する。

一般に、移動通信端末は、待ち受け状態のときには、共通パイロットチャネル（CPICH）、同期チャネル（SCH: Synchronization Channel）、第一共通制御チャネル（P-CCPCH: Primary Common Control Physical Channel）、および着信の有無を示すページングチャネル（PICH: Page Indicator Channel）を用いて基地局から送信された制御信号のみを受信している。これらのチャネルによって送信される信号は、基地局における送信電力制御によって、一定の送信電力で送信される。したがって、例えば、図４に示すように、移動通信端末ＭＳが、待ち受け状態で基地局ＢＳの近辺に在圏している場合には、基地局ＢＳからの受信電力が大きく、良好な受信環境が得られる。つまり、この場合には、マルチパスの干渉除去を適用しなくても十分な受信特性を得ることができるため、マルチパスの干渉除去を適用しても受信特性の向上効果はあまり期待できない。一方、例えば、図５に示すように、移動通信端末ＭＳが、待ち受け状態で基地局ＢＳの遠方に在圏している場合には、基地局ＢＳからの受信電力が小さくなり、他の基地局からの干渉波ＩＳが大きくなる。つまり、この場合には、在圏している基地局ＭＳからの希望波を識別することが困難となるため、マルチパスの干渉除去を適用しても受信特性の向上効果は期待できない。

そこで、第１実施形態では、移動通信端末が待ち受け状態のときには、マルチパス干渉除去を行わないこととし、移動通信端末が通信中の状態である場合にのみ、マルチパス干渉除去を行うこととした。具体的に説明すると、例えば、移動通信端末における現在の通信状態が、音声通信状態、テレビ電話通信状態、パケット通信状態、他の固定端末との通信状態のいずれかの状態である場合には、待ち受け状態ではないと判断し、マルチパス干渉除去を行うこととした。

図１１は、第１実施形態における移動通信端末の機能構成を例示する図である。図１１に示すように、移動通信端末１０は、起動停止判定部１１（判定手段）と、起動停止制御部１２（制御手段）とを有する。また、移動通信端末１０には、線形等化器３０が搭載されている。

起動停止判定部１１は、基地局との間で送受信される制御信号に基づいて、通信の開始または終了を判定する。具体的に説明すると、例えば、起動停止判定部１１は、移動通信端末から基地局に対してプリアンブル（preamble）が送信されたときに、通信が開始されたと判定する。また、例えば、起動停止判定部１１は、共通パイロットチャネル、同期チャネル、第一共通制御チャネルまたはページングチャネルを用いて基地局から送信される通信の終了を示す制御信号を受信したときに、通信が終了したと判定する。通信としては、例えば、音声通信、テレビ電話通信、パケット通信または他の固定端末との通信が該当する。

起動停止制御部１２は、起動停止判定部１１によって、通信が開始されたと判定された場合に、線形等化器３０を起動状態にする。これにより、移動通信端末１０が待ち受け状態から通信状態に移行するときに、マルチパス干渉除去処理を開始させることができる。

また、起動停止制御部１２は、起動停止判定部１１によって、通信が終了したと判定された場合に、通信の種類に応じて線形等化器３０を停止状態にする。具体的に説明すると、通信の種類が音声通信、ＴＶ電話通信または他の固定端末との通信である場合には、各通信が終了したときに、線形等化器３０を停止状態にし、通信の種類がパケット通信である場合には、パケットの受信が完了したときに線形等化器３０を停止状態にする。これにより、移動通信端末が通信状態から待ち受け状態に移行するときに、マルチパス干渉除去処理を終了させることができる。

次に、図６および図１２を参照して、第１実施形態における移動通信端末１０の動作について説明する。

まず、移動通信端末１０は、待ち受け状態である場合に、共通パイロットチャネル（CPICH）、同期チャネル（SCH）、第一共通制御チャネル（P-CCPCH）およびページングチャネル（PICH）を用いて基地局から送信された制御信号を受信する（ステップＳ１１）。

次に、移動通信端末１０の起動停止判定部１１は、通信が開始されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。起動停止判定部１１は、待ち受け状態の間（ステップＳ１２；ＮＯ）、ステップＳ１２の処理を繰り返すことになる。

その後、移動通信端末１０が発呼・信号要求を行うために、基地局に対してプリアンブル（preamble）を送信し、その後ランダムアクセスチャネル（RACH: Random Access Channel）を用いて信号を送信する。ここで、ランダムアクセスチャネル（RACH）により送信される信号には、移動通信端末１０が要求する通信の種類（音声通信、ＴＶ電話通信、パケット通信、他の固定端末との通信）を識別するための情報が含まれる。

移動通信端末１０の起動停止判定部１１は、プリアンブルが送信されたときに、通信が開始されたと判定する（ステップＳ１２；ＹＥＳ）。これにより、起動停止制御部１２は、線形等化器３０を起動状態にする（ステップＳ１３）。

次に、移動通信端末１０は、同期通知チャネル（AICH: Acquisition Indicator Channel）、第２共通制御チャネル（S-CCPCH: Secondary Common Control Channel）を用いて基地局から送信された制御信号を受信する（ステップＳ１４）。

次に、移動通信端末１０は、個別チャネル（DPCH: Dedicated Physical Channel）を用いて基地局から送信された各通信時における各種通信データを、マルチパス干渉除去処理を行いながら受信する（ステップＳ１５）。

次に、移動通信端末１０の起動停止判定部１１は、通信が終了したか否かを判定する（ステップＳ１６）。起動停止判定部１１は、通信が行われている間（ステップＳ１６；ＮＯ）、ステップＳ１６の処理を繰り返すことになる。

その後、共通パイロットチャネル、同期チャネル、第一共通制御チャネルまたはページングチャネルを用いて基地局から通信の終了を示す制御信号を受信する。

移動通信端末１０の起動停止判定部１１は、通信の終了を示す制御信号を受信したときに、通信が終了したと判定する（ステップＳ１６；ＹＥＳ）。これにより、起動停止制御部１２は、線形等化器３０を停止状態にする（ステップＳ１７）。

以上より、第１実施形態における移動通信端末によると、通信時にのみ線形等化器を起動状態にすることができる。したがって、マルチパス干渉除去による受信特性の向上効果をあまり期待することができない待ち受け状態の間は、線形等化器を停止状態にすることができる。また、線形等化器を停止させることによって、消費電力を低減させることもできる。

[第２実施形態]
従来のＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）において採用されている送信電力制御技術では、移動通信端末の受信品質が常に一定になるように、基地局の送信電力が制御されている。したがって、Ｗ−ＣＤＭＡ技術が採用された移動通信端末では、線形等化器を搭載して希望波対干渉波電力比（ＳＩＲ：Signal to Interference power Ratio）を向上させようとしても、移動通信端末のスループットを向上させることができないうえに、却って消費電力が増大してしまうことになる。

これに対して、ＨＳＤＰＡによる高速無線通信機能を有する伝送システムにおいては、移動通信端末の受信環境に応じてスループットを変動させる適応変復調・誤り訂正符号化（ＡＭＣ）技術が採用される。この適応変復調・誤り訂正符号化技術では、基地局の送信電力が常に一定に保持されている。また、移動通信端末での受信品質に応じてＴＢＳ（Transport Block Size）が決定されるため、マルチパス干渉除去装置を搭載して受信ＳＩＲを向上させることによって、より高速なパケット通信が可能となる。すなわち、適応変復調・誤り訂正符号化技術を採用した場合には、マルチパス干渉除去を適用することで、移動通信端末のスループットを向上させることができる。この適応変復調・誤り訂正符号化技術は、基地局またはセル単位に適用・非適用が区別されている。

そこで、第２実施形態においては、基地局が適応変復調・誤り訂正符号化技術を適用しているか否かを判別し、適応変復調・誤り訂正符号化技術が適用される基地局（セルを含む）に接続した場合にのみ、マルチパス干渉除去を行うこととした。

第２実施形態における移動通信端末の機能構成は、第１実施形態における移動通信端末の機能構成と同じである。つまり、図１１に示すように、移動通信端末１０は、起動停止判定部１１（判定手段）と、起動停止制御部１２（制御手段）とを有する。また、移動通信端末１０には、線形等化器３０が搭載されている。

起動停止判定部１１は、通信開始時に基地局から送信される制御信号に基づいて、基地局が適応変復調・誤り訂正符号化技術を適用しているか否かを判定する。通信開始時に基地局から送信される制御信号としては、例えば、第２共通制御チャネル（S-CCPCH）を介して送信されるＲＲＣ（Radio Resource Control）message(Radio bearer set up)が該当する。また、起動停止判定部１１は、基地局との間で送受信される制御信号に基づいて、通信の終了を判定する。

起動停止制御部１２は、起動停止判定部１１によって、基地局が適応変復調・誤り訂正符号化技術を適用していると判定された場合に、線形等化器３０を起動状態にする。これにより、移動通信端末１０が、適応変復調・誤り訂正符号化技術を適用する基地局に移行する際に、マルチパス干渉除去処理を開始させることができる。

また、起動停止制御部１２は、起動停止判定部１１によって、通信が終了したと判定された場合に、線形等化器３０を停止状態にする。これにより、移動通信端末が適応変復調・誤り訂正符号化技術を適用している基地局に在圏していないときには、マルチパス干渉除去処理を停止させておくことができる。

次に、図７および図１３を参照して、第２実施形態における移動通信端末１０の動作について説明する。

まず、移動通信端末１０は、待ち受け状態である場合に、共通パイロットチャネル（CPICH）、同期チャネル（SCH）、第一共通制御チャネル（P-CCPCH）およびページングチャネル（PICH）を用いて基地局２０から送信された制御信号を受信する（ステップＳ２１）。

次に、移動通信端末１０が発呼・信号要求を行うために、基地局に対してプリアンブル（preamble）を送信し、その後ランダムアクセスチャネル（RACH）を用いて信号を送信する（ステップＳ２２）。

次に、移動通信端末１０は、同期通知チャネル（AICH）、第２共通制御チャネル（S-CCPCH）を用いて基地局２０から送信された制御信号を受信する（ステップＳ２３）。

次に、移動通信端末１０の起動停止判定部１１は、第２共通制御チャネル（S-CCPCH）を介して受信した制御信号に基づいて、接続先の基地局が適応変復調・誤り訂正符号化技術を適用する基地局であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。この判定がＮＯである場合（ステップＳ２４；ＮＯ）に、移動通信端末１０は、線形等化器３０を停止させたまま通信を開始し、パケットデータを受信する（ステップＳ２５）。その後、基地局から通信の終了を示す制御信号を受信したとき（ステップＳ２６；ＹＥＳ）に、パケット通信を終了する。

一方、ステップＳ２４における判定がＹＥＳである場合（ステップＳ２４；ＹＥＳ）に、起動停止制御部１２は、線形等化器３０を起動状態にする（ステップＳ２７）。

次に、移動通信端末１０は、高速共通チャネル（HS-DSCH: High Speed Downlink Shared Channel）を用いて基地局から送信されるパケットデータを、マルチパス干渉除去処理を行いながら受信する（ステップＳ２８）。

次に、移動通信端末１０の起動停止判定部１１は、通信が終了したか否かを判定する（ステップＳ２９）。停止判定部１１は、高速パケット通信が行われている間（ステップＳ２９；ＮＯ）、ステップＳ２８の処理を繰り返すことになる。

移動通信端末１０の停止判定部１３は、通信の終了を示す制御信号を受信したときに、通信が終了したと判定する（ステップＳ２９；ＹＥＳ）。これにより、起動停止制御部１２は、線形等化器３０を停止状態にする（ステップＳ２Ａ）。

以上より、第２実施形態における移動通信端末によると、適応変復調・誤り訂正符号化技術が適用される高速パケット通信時にのみ線形等化器を起動状態にすることができる。したがって、マルチパス干渉除去による受信特性の向上効果をあまり期待することができない送信電力制御技術が適用される通信時や待ち受け状態の間は、線形等化器を停止状態にすることができる。さらに、線形等化器を停止させることによって、消費電力を低減させることもできる。

[第３実施形態]
一般に、線形等化器３０は、マルチパスによる干渉を取り除くための装置である。したがって、マルチパスが存在しない場合や、存在していても受信電力が極めて小さい場合には、マルチパス干渉除去を適用しても特にメリットがないうえに、マルチパス干渉除去を適用することによってマルチパス干渉を除去するための重み行列が信号に乗算されることになる等、却って通信環境を悪化させてしまうことになる。

そこで、第３実施形態においては、受信パスのパス数を測定し、有効な受信パスが一定数以上存在する場合にのみ、マルチパス干渉除去を行うこととした。ここで、有効な受信パスとは、例えば、希望波の受信電力との電力差が１０ｄＢ未満となる受信パスのことをいう。また、本実施形態では、以下において、上述した一定数が２パスである場合について説明するが、これは一定数を２パスに限定するものではない。また、本実施形態では、以下において、最も受信電力が高い受信パスを、希望波とした場合について説明するが、希望波をこれに限定するものではない。例えば、最も到達時間の早い受信パスを、希望波としてもよい。

第３実施形態における移動通信端末の機能構成は、第１実施形態における移動通信端末の機能構成と同じである。つまり、図１１に示すように、移動通信端末１０は、起動停止判定部１１（判定手段）と、起動停止制御部１２（制御手段）とを有する。また、移動通信端末１０には、線形等化器３０が搭載されている。

起動停止判定部１１は、共通パイロットチャネル（CPICH）を介して受信された信号を用いて作成された遅延プロファイルに基づいて、各受信パスの受信電力を測定し、希望波の受信電力との電力差が１０ｄＢ未満となる受信パスが存在するか否かを判定する。具体的に説明すると、起動停止判定部１１は、一般に最も受信電力が大きくなる希望波の受信電力と、他の受信パス（遅延波）の受信電力とを比較して、電力差が１０ｄＢ以上ある場合には、その受信パスを受信パスの対象から除外する。なお、遅延プロファイルは、上述した線形等化器の遅延プロファイル作成部により作成される。

起動停止制御部１２は、起動停止判定部１１により、希望波の受信電力との電力差が１０ｄＢ未満となる受信パスが存在すると判定された場合に、線形等化器３０を起動状態にする。すなわち、有効な受信パス数が希望波を含めて２パス以上存在する場合に、線形等化器３０を起動状態にする。これにより、マルチパス干渉の要因となる受信パスが存在する場合にのみ、マルチパス干渉除去処理を実行させることができる。

また、起動停止制御部１２は、起動停止判定部１１により、希望波の受信電力との電力差が１０ｄＢ未満となる受信パスが存在しないと判定された場合には、線形等化器３０を停止状態にする。すなわち、有効な受信パス数が希望波の１パスのみである場合には、線形等化器３０を停止状態にする。これにより、マルチパス干渉の要因となる受信パスが存在しない場合に、マルチパス干渉除去処理を停止させることができる。

次に、図８および図１４を参照して、第３実施形態における移動通信端末１０の動作について説明する。

まず、移動通信端末１０は、待ち受け状態であるか通信状態であるかにかかわらず、共通パイロットチャネル（CPICH）を用いて基地局から送信された制御信号に基づいて、遅延プロファイルを作成する（ステップＳ３１）。

次に、移動通信端末１０の起動停止判定部１１は、遅延プロファイルに基づいて測定される各受信パスの受信電力に基づいて、希望波の受信電力との電力差が１０ｄＢ未満となる受信パスが存在するか否かを判定する（ステップＳ３２）。この判定がＹＥＳである場合（ステップＳ３２；ＹＥＳ）に、移動通信端末１０の起動停止制御部１２は、線形等化器３０を起動状態にする（ステップＳ３３）。

一方、ステップＳ３２における判定がＮＯである場合（ステップＳ３２；ＮＯ）に、移動通信端末１０の起動停止制御部１２は、線形等化器３０を停止状態にする（ステップＳ３４）。

なお、上述した遅延プロファイルは、チャネル行列の更新周期に従って繰り返し作成される。したがって、上述したステップＳ３１〜ステップＳ３４までの各処理は、チャネル行列の更新周期に従って繰り返し行われることになる。

以上より、第３実施形態における移動通信端末によると、マルチパス干渉の要因となる受信パスが存在する場合にのみ、線形等化器を起動状態にすることができる。したがって、マルチパスが存在しない場合や、存在していても受信電力が極めて小さい場合には、線形等化器を停止状態にすることができる。これにより、受信特性の劣化を抑止させることが可能となる。さらに、線形等化器を停止させることによって、消費電力を低減させることもできる。

なお、上述した第３実施形態では、電力差が１０ｄＢ以上ある受信パスを、受信パス数のカウントから除外しているが、受信パス数のカウントから除外する受信パスを、電力差が１０ｄＢ以上ある受信パスに限定するものではない。この電力差の閾値は、任意に設定することができる。また、遅延プロファイルに含まれる全ての受信パス数をカウントすることとしてもよい。すなわち、上述した起動停止判定部１１は、遅延プロファイルに基づいて、各受信パスの受信電力を測定し、受信パス数が一定数以上存在するか否かを判定することとしてもよい。これにより、受信パスが複数存在する場合にのみ、線形等化器を起動状態にすることができ、マルチパスが存在しない場合には、線形等化器を停止状態にすることができる。

[第４実施形態]
一般に、移動通信端末が高速で移動している場合には、チャネル行列を生成するためのチャネル推定精度が劣化してしまうため、マルチパス干渉の除去効果が得られない事態が生ずる。

ここで、図１５を参照して、移動速度とスループットとの関係について説明する。図１５に示すグラフは、移動通信端末に線形等化器が搭載されている場合のグラフＧａと、線形等化器が搭載されていない場合のグラフＧｂであり、横軸が移動速度を表し、縦軸がスループットを表す。このグラフからもわかるように、線形等化器を搭載しているか否かにかかわらず、移動速度が速くなるとスループットが低下してしまう。また、移動速度が５０km/h〜６０km/hの間で、線形等化器の搭載の有無によるスループットの値が逆転する。すなわち、移動速度が５０km/h〜６０km/hよりも遅い範囲では、線形等化器を搭載している方が高いスループットで推移するのに対し、移動速度が５０km/h〜６０km/hよりも速い範囲では、線形等化器を搭載していない方が、高いスループットで推移する。

そこで、第４実施形態においては、移動通信端末の移動速度を測定し、移動速度が、例えば６０km/h以下である場合にのみ、マルチパス干渉除去を行うこととした。なお、本実施形態では、移動速度が６０km/h以下である場合に、マルチパス干渉除去を行うこととするが、マルチパス干渉除去を起動させる際の移動速度を、６０km/h以下に限定するものでない。この移動速度の閾値は、任意に設定することができる。

第４実施形態における移動通信端末の機能構成は、第１実施形態における移動通信端末の機能構成と同じである。つまり、図１１に示すように、移動通信端末１０は、起動停止判定部１１（判定手段）と、起動停止制御部１２（制御手段）とを有する。また、移動通信端末１０には、線形等化器３０が搭載されている。

起動停止判定部１１は、共通パイロットチャネル（CPICH）を介して受信された制御信号に基づいて、移動通信端末の移動速度を検出し、移動速度が６０km/h以下であるか否かを判定する。

ここで、移動通信端末の移動速度は以下のように検出することができる。まず、共通パイロットチャネル（CPICH）を介して受信された制御信号を逆拡散してパイロット信号を得る。そして、このパイロット信号を、図９（ｂ）に示す位相平面上にプロットする。次に、位相平面上にプロットされたパイロット信号の分散値を算出し、この分散値に対応する移動速度を求めることによって移動速度を検出する。

図９（ｂ）および（ｃ）に示すように、パイロット信号は、雑音やフェージング等の影響を受けなければ、ある1点Ｐに集約される。しかしながら、移動通信端末のように受信地点が移動する場合には、フェージングが発生してしまうため、パイロット信号は位相平面上に分散することになる。そして、ドップラーシフト周波数の影響によって、移動速度が速ければ速いほど、信号の分散値は大きくなる。したがって、理想的なパイロット信号の信号点Ｐを基準にして、実際に得られたパイロット信号の分散値を算出することで、移動速度を検出することができる。なお、図９（ｂ）は、移動速度が比較的遅い場合のパイロット信号の分布状況を示したものであり、図９（ｃ）は、移動速度が比較的速い場合のパイロット信号の分布状況を示したものである。

起動停止制御部１２は、起動停止判定部１１により、移動通信端末の移動速度が６０km/h以下であると判定された場合に、線形等化器３０を起動状態にする。これにより、マルチパス干渉除去処理によりスループットの向上効果が期待できる場合にのみ、マルチパス干渉除去処理を実行させることができる。

また、起動停止制御部１２は、起動停止判定部１１により、移動通信端末の移動速度が６０km/h超であると判定された場合に、線形等化器３０を停止状態にする。これにより、マルチパス干渉除去処理によりスループットの向上効果が期待できない場合には、マルチパス干渉除去処理を停止させることができる。

次に、図９および図１６を参照して、第４実施形態における移動通信端末１０の動作について説明する。

まず、移動通信端末１０は、通信状態である場合に、共通パイロットチャネル（CPICH）を用いて基地局から送信された制御信号に基づいて、移動通信端末１０の移動速度を検出する（ステップＳ４１）。

次に、移動通信端末１０の起動停止判定部１１は、検出された移動速度に基づいて、移動通信端末１０の移動速度が６０km/h以下であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。この判定がＹＥＳである場合（ステップＳ４２；ＹＥＳ）に、移動通信端末１０の起動停止制御部１２は、線形等化器３０を起動状態にする（ステップＳ４３）。一方、ステップＳ４２において移動通信端末１０の移動速度が６０km/h超であると判定された場合（ステップＳ４２；ＮＯ）に、起動停止制御部１２は、線形等化器３０を停止状態にする（ステップＳ４４）。

なお、上述した移動速度の検出は、チャネル行列の更新周期に従って繰り返し検出される。したがって、上述したステップＳ４１〜ステップＳ４４までの各処理は、チャネル行列の更新周期に従って繰り返し行われることになる。

以上より、第４実施形態における移動通信端末によると、移動通信端末１０が低速移動をしている場合にのみ、線形等化器を起動状態にすることができる。したがって、移動通信端末１０が高速移動をしている場合には、線形等化器を停止状態にすることができる。これにより、受信特性の劣化を抑止させることが可能となる。さらに、線形等化器を停止させることによって、消費電力を低減させることもできる。

[第５実施形態]
移動通信端末が基地局から離れた場所に在圏する場合等には、在圏している基地局からの希望波よりも、他の基地局からの干渉波の方が大きくなる場合がある。このような場合には、チャネル行列を生成するためのチャネル推定精度が劣化してしまうため、マルチパス干渉の除去効果が得られない事態が生ずる。

ここで、図１７を参照して、希望波対干渉波電力比（SIR）とスループットとの関係について説明する。図１７に示すグラフは、移動通信端末に線形等化器が搭載されている場合のグラフＧｃと、線形等化器が搭載されていない場合のグラフＧｄであり、横軸がＳＩＲを表し、縦軸がスループットを表す。このグラフからもわかるように、線形等化器を搭載しているか否かにかかわらず、ＳＩＲが高くなるとスループットは向上する。また、ＳＩＲが８dB〜９dBの間で、線形等化器の搭載の有無によるスループットの値が逆転する。すなわち、ＳＩＲが８dB〜９dBよりも低い範囲では、線形等化器を搭載していない方が高いスループットで推移するのに対し、ＳＩＲが８dB〜９dBよりも高い範囲では、線形等化器を搭載している方が、高いスループットで推移する。

そこで、第５実施形態においては、移動通信端末のＳＩＲを測定し、ＳＩＲが、例えば８dB以上である場合にのみ、マルチパス干渉除去を行うこととした。なお、本実施形態では、ＳＩＲが８dB以上である場合に、マルチパス干渉除去を行うこととするが、マルチパス干渉除去を起動させる際のＳＩＲを、８dB以上に限定するものでない。このＳＩＲの閾値は、任意に設定することができる。

第５実施形態における移動通信端末の機能構成は、第２実施形態における移動通信端末の機能構成と同じである。つまり、図１１に示すように、移動通信端末１０は、起動停止判定部１１（判定手段）と、起動停止制御部１２（制御手段）とを有する。また、移動通信端末１０には、線形等化器３０が搭載されている。

起動停止判定部１１は、共通パイロットチャネル（CPICH）を介して受信された制御信号を用いて作成された遅延プロファイルに基づいて、ＳＩＲを測定し、ＳＩＲが８ｄＢ以上であるか否かを判定する。

ここで、移動通信端末におけるＳＩＲは以下のように測定することができる。まず、共通パイロットチャネル（CPICH）を介して受信された制御信号を逆拡散して、遅延プロファイルを生成する。そして、遅延プロファイルに基づいて、各受信パスの受信電力を合算することにより、希望波信号電力（Ｓ）を算出する。次に、共通パイロットチャネル（CPICH）を介して受信された制御信号を逆拡散することによって得られたパイロット信号を、例えば図９（ｂ）に示す位相平面上に順次プロットしていく。そして、位相平面上にプロットされたパイロット信号の分散値を算出することにより、干渉成分（I）を求める。次に、得られた希望波信号電力（Ｓ）と干渉成分（I）とに基づいてＳＩＲを求める。

起動停止制御部１２は、起動停止判定部１１により、移動通信端末におけるＳＩＲが８ｄＢ以上であると判定された場合に、線形等化器３０を起動状態にする。これにより、マルチパス干渉除去処理によりスループットの向上効果が期待できる場合にのみ、マルチパス干渉除去処理を実行させることができる。

また、起動停止制御部１２は、起動停止判定部１１により、移動通信端末におけるＳＩＲが８ｄＢ未満であると判定された場合に、線形等化器３０を停止状態にする。これにより、マルチパス干渉除去処理によりスループットの向上効果が期待できない場合には、マルチパス干渉除去処理を停止させることができる。

次に、図１０および図１８を参照して、第５実施形態における移動通信端末１０の動作について説明する。

まず、移動通信端末１０は、通信状態である場合に、共通パイロットチャネル（CPICH）を用いて基地局２０から送信された制御信号に基づいて、遅延プロファイルおよび位相平面を作成する（ステップＳ５１）。

次に、移動通信端末１０の起動停止判定部１１は、作成した遅延プロファイルおよび位相平面に基づいて測定されたＳＩＲが、８ｄＢ以上であるか否かを判定する（ステップＳ５２）。この判定がＹＥＳである場合（ステップＳ５２；ＹＥＳ）に、移動通信端末１０は、線形等化器３０を起動状態にする（ステップＳ５３）。一方、ステップＳ５２においてＳＩＲが８ｄＢ未満であると判定された場合（ステップＳ５２；ＮＯ）には、線形等化器３０を停止状態にする（ステップＳ５４）。

なお、上述したＳＩＲの測定は、チャネル行列の更新周期に従って繰り返し検出される。したがって、上述したステップＳ５１〜ステップＳ５４までの各処理は、チャネル行列の更新周期に従って繰り返し行われることになる。

以上より、第５実施形態における移動通信端末によると、移動通信端末１０におけるＳＩＲが高い場合にのみ、線形等化器を起動状態にすることができる。したがって、他の基地局からの干渉が大きい場合には、線形等化器を停止状態にすることができる。これにより、受信特性の劣化を抑止させることが可能となる。さらに、線形等化器を停止させることによって、消費電力を低減させることもできる。

最後に、本発明に係るマルチパス干渉除去装置の起動制御方法は、移動体通信において、端末の通信状態、受信環境に応じて、適応的にマルチパス干渉除去装置の起動を制御するマルチパス干渉除去装置の起動制御方法であって、以下の特徴を有する。第一の特徴は、受信端末におけるマルチパス干渉除去装置の起動制御について、音声通信中のみ動作を行うことである。また、第二の特徴は、受信端末におけるマルチパス干渉除去装置の起動制御について、ＴＶ電話通信中のみ動作を行うことである。また、第三の特徴は、受信端末におけるマルチパス干渉除去装置の起動制御について、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおけるパケット通信中のみ動作を行うことである。また、第四の特徴は、受信端末におけるマルチパス干渉除去装置の起動制御について、ＰＣ接続時のみ動作を行うことである。また、第五の特徴は、受信端末におけるマルチパス干渉除去装置の起動制御について、適応変復調・誤り訂正符号化（ＡＭＣ）が適用されるセルでの通信時のみ起動を行うことである。また、第六の特徴は、受信端末におけるマルチパス干渉除去装置の起動制御について、端末での受信パス数が2パス以上の場合にのみ動作することである。また、第七の特徴は、受信端末におけるマルチパス干渉除去装置の起動制御について、端末の移動速度が３０km/h以下の場合にのみ動作することである。また、第八の特徴は、受信端末におけるマルチパス干渉除去装置の起動制御について、除去装置非適用時の希望波信号対干渉波電力比(ＳＩＲ）が３dB以上の場合にのみ動作することである。

ここで、上述した第一〜第八の特徴を有する移動通信端末およびマルチパス干渉除去方法の実施形態について以下に説明する。

まず、待ち受け状態ではマルチパス干渉除去を停止させ、通信中にのみマルチパス干渉除去を起動させる手順について説明する（図５参照）。（１）端末が待ち受け状態（端末からの信号発信がない状態）の間は、干渉除去装置を起動しない。（２）移動通信端末は、プリアンブル（preamble: ランダムアクセスチャネル送信前の事前信号）、ランダムアクセスチャネル（RACH）を順番に基地局に送信することによって発呼・信号要求を行う。このプリアンブルを送信したタイミングで、移動通信端末は、マルチパス干渉除去装置を起動させる。このような制御を行うことで、通信状態の場合にのみマルチパス干渉除去装置を起動させることができる。（３）基地局から個別チャネル（DPCH）で音声、ＴＶ電話、パケットの各種データが送信されるので、移動通信端末は、マルチパス干渉除去装置を起動させたまま、それらのデータを受信する。（４）音声、ＴＶ電話のときには通信の終了時、パケット通信のときにはパケット受信の完了後に、マルチパス干渉除去を停止させる。このような手順に従うことで、通信時にのみマルチパス干渉除去装置を起動させることが可能となり、マルチパス干渉除去効果の少ない待ち受け状態時における起動を制限することができる。また、待ち受け時のマルチパス干渉除去装置の起動を制限することができるので、移動通信端末の消費電力を低減させることができる。

次に、ＡＭＣ技術適用セル・非適用セルを判別し、非適用セル下ではマルチパス干渉除去装置を停止させる手順について説明する（図７参照）。（１）端末が待ち受け状態（端末からの信号発信がない状態）の間は干渉除去装置を起動しない。（２）移動通信端末は、プリアンブル、ランダムアクセスチャネルを順番に基地局に送信することによって発呼・信号要求を行う。（３）移動通信端末は、基地局から受信したＲＲＣmessage(Radio bearer set up)に基づいて接続先の基地局がＡＭＣ適用セルか非適用セルかを判別する。そして、ＡＭＣ適用セルである場合にのみ、マルチパス干渉除去装置を起動させる。（４）基地局から高速共通チャネル（HS-DSCH）でパケットデータが送信されるので、移動通信端末は、マルチパス干渉除去装置を起動させたまま、パケットデータを受信する。（５）高速パケット通信の終了後に、マルチパス干渉除去装置を停止させる。このような手順に従うことで、ＡＭＣを適用する高速パケット通信時にのみマルチパス干渉除去装置を起動させることが可能となる。また、マルチパス干渉除去効果の少ない送信電力制御による音声、パケット通信時、または待ち受け時には、マルチパス干渉除去装置を停止させることができる。

次に、マルチパスが存在する場合にマルチパス干渉除去装置を停止させる手順について説明する（図８参照）。（１）移動通信端末は、待ち受け状態であるか通信状態であるかにかかわらず、CPICHから遅延プロファイルを作成する。（２）遅延プロファイルから受信パス数を測定する。このとき、最も受信レベルの高い受信パスと受信電力差が１０ｄＢ以上ある受信パスについては、受信パスとして認識しないことにする。（３）もし、受信パスが２パス以上存在する場合には、マルチパス干渉除去装置を起動させ、１パスのみ存在する場合には、マルチパス干渉除去装置を停止させる。（４）チャネル行列の更新周期に従って、遅延プロファイルを作成し直す。（５）手順（１）に戻る。このような手順に従うことで、1パス環境下でマルチパス干渉除去装置を適用する場合に生じる受信特性の劣化を抑止することができる。

次に、高速移動時にマルチパス干渉除去装置を停止させる手順について説明する（図９参照）。（１）移動通信端末は、通信状態である場合に、CPICHから移動通信端末の速度を検出する。一般に、逆拡散後のパイロット信号は、雑音、フェージングの影響を受けなければ、ある1点（図９に示す黒点）に集約される。移動通信端末は、この１点を認識したうえで、この１点を基準にして実際に受信した逆拡散後のパイロット信号（図９に示す青点）の分散を測定する。このとき、移動通信端末が移動している場合には、ドップラーシフト周波数の影響により、移動速度が速ければ速い程、信号の分散値が大きくなる。移動通信端末は、この分散値を用いることで速度検出が可能となる。（２）検出した移動速度が３０km/h以下の場合には、マルチパス干渉除去装置を起動させ、移動速度が３０km/h以上の場合には、マルチパス干渉除去を停止させる。（３）チャネル行列の更新周期（例えば、１slot）に従って、速度検出をやり直す。（４）手順（１）に戻る。このような手順に従うことで、高速移動時にマルチパス干渉除去装置を適用する場合に生じる受信特性の劣化を抑止することが可能となる。

次に、他セルからの干渉波が大きい場合にマルチパス干渉除去装置を停止させる手順について説明する（図１０参照）。（１）移動通信端末は、通信状態である場合に、マルチパス干渉除去装置を停止させたまま、基地局から送信されたCPICHを逆拡散して、遅延プロファイルを生成する（図１参照）。（２）遅延プロファイルに基づいて受信パスを最大比合成することで、希望波信号電力（ＳＩＲのＳ）を求める。（３）図９で示した受信パイロットの信号点の分散を用いて干渉成分（ＳＩＲのＩ）を求める（図１０ではイメージとして点線でＩの大きさを示す）。（４）手順（２），（３）で得られたＳとＩからＳＩＲを計算する。ＳＩＲが３ｄＢ以上の場合には、マルチパス干渉除去を起動させ、ＳＩＲが３ｄＢ以下の場合には、マルチパス干渉除去を起動させない。（５）チャネル行列の更新周期に従って、受信ＳＩＲの再測定を行う。（６）手順（１）に戻る。このような手順に従うことで、ＳＩＲの低い、つまり他セルからの干渉が大きい場合にマルチパス干渉除去装置を適用したときに生じる受信特性の劣化を抑止することが可能となる。

１０…移動通信端末、１１…起動停止判定部、１２…起動停止制御部、３０…線形等化器、９１…遅延プロファイル作成部、９２…チャネル行列生成部、９３…重み行列生成部、９４…干渉除去部。

Claims

マルチパスの干渉を除去するマルチパス干渉除去装置を搭載する移動通信端末であって、
通信に関する制御信号に基づいて、前記マルチパス干渉除去装置を起動させるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記マルチパス干渉除去装置を起動させると判定された場合に、前記マルチパス干渉除去装置を起動させる制御手段と、
を備え、
前記判定手段は、基地局との間で送受信される前記制御信号に基づいて、通信が開始されたか否かを判定し、
前記制御手段は、前記判定手段によって通信が開始されたと判定された場合に、前記マルチパス干渉除去装置を起動させる
ことを特徴とする移動通信端末。
移動通信端末に搭載されるマルチパスの干渉を除去するマルチパス干渉除去装置の起動を制御する方法であって、
通信に関する制御信号に基づいて、前記マルチパス干渉除去装置を起動させるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて前記マルチパス干渉除去装置を起動させると判定された場合に、前記マルチパス干渉除去装置を起動させる制御ステップと、
を備え、
前記判定ステップは、基地局との間で送受信される前記制御信号に基づいて、通信が開始されたか否かを判定し、
前記制御ステップは、前記判定ステップにおいて通信が開始されたと判定された場合に、前記マルチパス干渉除去装置を起動させる
ことを特徴とする、マルチパス干渉除去装置の起動を制御する方法。