JP2953959B2 - フェージングピッチ推定装置 - Google Patents
フェージングピッチ推定装置Info
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Description
けるフェージングピッチ推定装置に関し、特に、受信信
号の受信レベル変動を検出してフェージングピッチを推
定するフェージングピッチ推定装置に関する。なお、本
明細書で「フェージングピッチ」とはフェージング周波
数を意味する。
まり、必然的に多くの無線周波数が必要となっている。
しかし、使用できる無線周波数には限界がある。そこ
で、無線周波数の有効利用を図るためにダイナミックチ
ャネル割り当て制御等の導入が検討されている。ダイナ
ミックチャネル割り当て制御においては、呼の移動速度
情報が重要な役割を果たすことが指摘され、呼の移動速
度、すわなち移動局の移動速度を求めることが必要とな
ってくる。移動局の移動速度はフェージングピッチを検
出することにより容易に算出できる。
ジングピッチ推定装置として、例えば本出願人による
「移動通信システムにおける移動速度検出装置」(国際
出願番号PCT−JP93−01714)がある。こう
した装置においては、図16に示すように、まず、受信
機101が送信電波を受信し、その受信信号の受信レベ
ルを所定周期Tのタイミング信号毎にレベル検出部10
2で検出し、A/Dコンバータ103でディジタル値に
変換することによりサンプリングが行われる。サンプリ
ングされた受信レベルを基に、記憶装置を内蔵した差分
検出部104で、今回サンプリングされた受信レベル
と、前回サンプリングされた受信レベルとの差が毎サン
プリング時に求められる。比較部105はこの差分を閾
値と比較し、閾値より大きいときにカウンタ106にカ
ウントアップを行わせる。カウンタ106は所定時間に
亘ってこのカウントを行い、変換部107が、そのカウ
ント値を基にフェージングピッチに変換し、さらに移動
局の移動速度に変換する。変換部107は、このカウン
ト値とフェージングピッチとの間の相関テーブルを予め
実験的に得て保管しておき、これを参照して変換を行
う。そして、フェージングピッチfd と移動局の移動速
度vとの間には下記式で表される関係がある。
比較部105は、差分検出部104で求められた差分を
閾値、例えば3dBμと比較して閾値より大きいときに
カウンタ106に1つだけカウントアップを行わせるも
のであり、その差分が閾値よりも大きければ、一律に、
カウンタ106に1つだけカウントアップを行わせてい
る。すなわち、差分が5dBμあっても、あるいは3d
Bμよりも僅か大きいだけでも、その扱いは同じであ
る。そのため、こうした装置で検出されたフェージング
ピッチにおいては、検出精度が低いという問題点があっ
た。
る際の基になる受信レベルの値が、非常に小さい場合が
あり、こうした場合の受信レベルは雑音に埋もれている
ことが多い。しかし従来、受信レベルが非常に小さい場
合でも、そうした受信レベルを基に差分を算出していた
ので、算出された差分は必ずしも信頼のおける値ではな
く、したがって、そうした差分を基にして検出されたフ
ェージングピッチの信頼性は低いという問題点があっ
た。
あるにも拘らず、カウンタ106で得られるカウント値
が、受信電界強度の大きさによって異なるという現象が
あり、受信電界強度を考慮に入れない従来のフェージン
グピッチ検出では、検出精度を高く出来ないという問題
があった。
のであり、フェージングピッチの検出精度の向上を図っ
たフェージングピッチ推定装置を提供することを目的と
する。
成するために、図1に示すように、所定周期で受信信号
の受信レベルをサンプリングするサンプリング手段1
と、サンプリングされた各受信レベル間の差分を算出す
る差分算出手段2と、算出された各差分を所定時間に亘
って積算する積算手段3と、積算された値に基づきフェ
ージングピッチを推定するフェージングピッチ推定手段
4と、を有することを特徴とするフェージングピッチ推
定装置が提供される。
段1で連続してサンプリングされた2つの受信レベルの
うちの少なくとも一方を所定のレベルと比較し、この少
なくとも一方の受信レベルが所定のレベル以上であれ
ば、前記2つの受信レベルの差分を算出する。
する平均受信レベル検出手段5を更に有し、フェージン
グピッチ推定手段4は、積算手段3で得られた積算値お
よび平均受信レベル検出手段5で検出された平均受信レ
ベルに基づきフェージングピッチを推定する。
1が、所定周期で受信信号の受信レベルをサンプリング
し、差分算出手段2が、サンプリングされた各受信レベ
ル間の差分を算出する。そして、積算手段3が、算出さ
れた各差分を所定時間に亘って積算して積算値を求め
る。この所定時間に亘っての差分の積算値には、フェー
ジングピッチの値との間に相関関係があることが分かっ
ており、したがって、そうした相関関係を基に、フェー
ジングピッチ推定手段4が、積算値をフェージングピッ
チに変換する。
じて敏感に変化する値であるので、従来のような、差分
の大きさに鈍感なフェージングピッチ検出に比べ、検出
精度が向上する。
段1で連続してサンプリングされた2つの受信レベルの
うちの少なくとも一方を所定のレベルと比較する。この
所定のレベルを、雑音レベルよりも少し大きな値に設定
することにより、前記の少なくとも一方の受信レベルが
所定のレベル以上であれば、この受信レベルは有意の値
と認められ、このとき初めて、前記2つの受信レベルの
差分を算出するようにする。これにより、算出された差
分は信頼のおける値となり、したがって、フェージング
ピッチの検出精度が向上する。なお、この受信レベルを
所定のレベルと比較する技術は、従来のカウント値によ
るフェージングピッチ検出の装置にも適用できる。
異なる平均受信レベル毎の複数の相関テーブルを予め用
意しておくとともに、平均受信レベル検出手段5により
平均受信レベルを検出しておき、フェージングピッチ推
定手段4では、平均受信レベル検出手段5で検出された
平均受信レベルに応じた相関テーブルを選択し、この相
関テーブルを用いて、積算手段3で得られた積算値をフ
ェージングピッチに変換する。これにより、平均受信レ
ベルも考慮した上でフェージングピッチが検出され、し
たがって、フェージングピッチの検出精度が向上する。
なお、この平均受信レベルも考慮した上でフェージング
ピッチを検出する技術は、従来のカウント値によるフェ
ージングピッチ検出の装置にも適用できる。
の実施例を図面に基づいて説明する。
すブロック図である。図中、受信機11が送信電波を受
信し、その受信信号の受信レベルをレベル検出部12で
所定周期のタイミング信号に基づき検出し、A/Dコン
バータ13でディジタル値に変換することによりサンプ
リングが行われる。前回サンプリングされた受信レベル
が記憶部14にサンプリング毎に保持されるようになっ
ており、差分検出部15が、今回サンプリングされた受
信レベルと、前回サンプリングされた受信レベルとの差
分をサンプリング毎に算出し、積算部16へ出力する。
積算部16は、順次送られる各差分を所定時間(例えば
1sec)に亘って積算し、積算値を求める。この積算
値について図3および図4を参照して説明する。
変化を示すグラフであり、図3の曲線C1がフェージン
グピッチの高い場合の受信レベルを、図4の曲線C2が
フェージングピッチの低い場合の受信レベルを示してい
る。図中で、上記の所定時間の間に所定周期のタイミン
グ信号がn個発生したとすると、受信レベルは所定時間
の間にタイミングt0,t2,..tnでサンプリング
されることになる。タイミングの間隔は一定であるの
で、図中に斜線で表示される各三角形の面積は各差分に
それぞれ比例し、したがって、各三角形の面積の総和は
積算部16で算出される積算値に比例する。一方、図3
および図4から、フェージングピッチが高くなる程、斜
線部分の面積の総和が大きくなることが分かる。これら
のことから、積算値を求めればこの積算値を基にフェー
ジングピッチを検出することが可能であるということに
なる。
ングピッチの値と積算値との相関テーブルを得ておき、
フェージングピッチ検出部17は、その相関テーブルを
用いて、積算部16で得た積算値をフェージングピッチ
に変換するようにする。なおここで、この積算値が、差
分を所定時間に亘って積算したものであるので、積算値
が差分の大きさに応じて微妙に変化しており、したがっ
て、高精度にフェージングピッチを検出することが可能
となる。
る。図5は第2の実施例の構成を示すブロック図であ
る。第2の実施例の構成は、第1の実施例の構成と基本
的に同じであるので、同一部分には同一の符号を付して
説明を省略し、相違する部分だけを説明する。
部15から、今回サンプリングされた受信レベルと、前
回サンプリングされた受信レベルとの差分が毎サンプリ
ング時に送られ、比較部18は、送られた各差分を閾値
出力部19から送られた閾値と比較する。そして、閾値
以上の差分だけを積算部16へ送るようにする。積算部
16では、比較部18から送られた差分を所定時間に亘
って積算して積算値を求める。
れるのではなく、例えば図6および図7(第2の実施例
でも図3および図4と同じ受信レベルであると仮定す
る)に示すように、閾値と比較した結果、フェージング
ピッチの高い場合には、6つの差分だけ(図6の6つの
斜線部分に相当)が閾値以上となって積算部16へ送ら
れ、一方、フェージングピッチの低い場合には、3つの
差分だけ(図7の3つの斜線部分に相当)が閾値以上と
なって積算部16へ送られる。したがって、第1の実施
例に比べ、フェージングピッチの高い場合の積算値と、
フェージングピッチの低い場合の積算値との間の差が明
白に現れ、より精度の高いフェージングピッチの検出が
可能となる。
る。図8は第3の実施例の構成を示すブロック図であ
る。第3の実施例の構成は、第1の実施例の構成と基本
的に同じであるので、同一部分には同一の符号を付して
説明を省略し、相違する部分だけを説明する。
りレベル出力部22が接続され、足きりレベルが供給さ
れる。足きりレベルは、受信レベルに含まれる雑音レベ
ルよりも少し大きい値に設定されたものである。差分検
出部21の動作を図9を参照して説明する。
出処理の手順を示すフローチャートである。以下、図に
示すステップに沿って説明する。 〔S1〕所定時間を計測するタイマに計測を開始させ
る。
る。 〔S3〕レベル検出部12およびA/Dコンバータ13
が周期Tでサンプリングを行い、サンプリングされた受
信レベルが差分検出部21へ毎サンプリング時に送られ
る。
ルR(t+nT)を、足きりレベルと比較する。その結
果、受信レベルR(t+nT)が足きりレベル以上であ
れば、ステップS5へ進み、足きりレベル未満であれ
ば、ステップS7へ進む。
ルR{t+(n+1)T}を、足きりレベルと比較す
る。その結果、受信レベルR{t+(n+1)T}が足
きりレベル以上であれば、ステップS6へ進み、足きり
レベル未満であれば、ステップS7へ進む。
た受信レベルの差分を算出してフェージングピッチ検出
処理部23へ送る。 〔S7〕タイマ値が所定時間(例えば1sec)に至っ
ていれば本処理を終了し、所定時間に至っていなければ
ステップS8へ進む。
の差分算出に備える。 以上のように、ステップS6での差分算出に供される前
回および今回のサンプリング受信レベルは両方とも、足
きりレベル以上であるので、これらの受信レベルは、雑
音と明確に区別された有意の値と見做せる。こうした受
信レベルを基に差分を検出しているので、差分は信頼の
おける値となる。
1の実施例の積算部16およびフェージングピッチ検出
部17と同じ構成からなり、第1の実施例の場合と同じ
動作をして、雑音に惑わされない信頼のおける差分を用
いて、より精度の高いフェージングピッチの検出を実現
する。
分検出処理の手順に代わって、図10に示す差分検出処
理を行なうようにしてもよい。図10は、差分検出部2
1で行われ得る他の差分検出処理の手順を示すフローチ
ャートである。このフローチャートでは、ステップS1
1〜S13およびステップS16〜S18が、図9のフ
ローチャートのステップS1〜S3およびステップS6
〜S8とそれぞれ同一である。したがって、同じステッ
プの説明は省略し、異なるステップS14,S15だけ
を説明する。
ベルR(t+nT)を、足きりレベルと比較する。その
結果、受信レベルR(t+nT)が足きりレベル以上で
あれば、ステップS16へ進み、足きりレベル未満であ
れば、ステップS15へ進む。
ベルR{t+(n+1)T}を、足きりレベルと比較す
る。その結果、受信レベルR{t+(n+1)T}が足
きりレベル以上であれば、ステップS16へ進み、足き
りレベル未満であれば、ステップS17へ進む。
よび今回サンプリングされた受信レベルのうちの少なく
とも一方が、足きりレベル以上であれば、差分を算出す
るようにしている。
ングピッチ検出処理部23が第1の実施例の積算部16
およびフェージングピッチ検出部17と同じ構成からな
るものとして説明したが、これに代わって、フェージン
グピッチ検出処理部23を、図16に示す従来装置の比
較部105、カウンタ106、および変換部107と同
じ構成からなるようにしてもよい。
る。図11は第4の実施例の構成を示すブロック図であ
る。第4の実施例の構成は、第1の実施例の構成と基本
的に同じであるので、同一部分には同一の符号を付して
説明を省略し、相違する部分だけを説明する。
16に示す従来装置の差分検出部104および比較部1
05と同じ構成からなり、今回サンプリングされた受信
レベルと、前回サンプリングされた受信レベルとの差を
毎サンプリング時に求め、この差分を所定の閾値(例え
ば3dBμ)と比較し、所定の閾値以上のときに駆動信
号をカウンタ26へ出力する。カウンタ26は、駆動信
号の入力数を所定時間に亘ってカウントし、その所定時
間後のカウント値をフェージングピッチ検出部29へ出
力する。
た受信レベルのサンプリング値は加算部27および除算
部28へも送られ、ここで、受信レベルの平均化が行わ
れ、平均受信レベルがフェージングピッチ検出部29へ
送られる。
ンタ26のカウント値とフェージングピッチとの相関テ
ーブルを、受信電界強度が高い場合と低い場合との2
つ、実験に基づいて予め作成して保管しておく。
あり、曲線C3が受信電界強度が高い場合の相関テーブ
ルであり、曲線C4が受信電界強度が低い場合の相関テ
ーブルである。
部29は、カウンタ26から送られたカウント値および
除算部28から送られた平均受信レベルに基づいてフェ
ージングピッチを検出する。フェージングピッチ検出部
29の動作を図12を参照して説明する。
で行われるフェージングピッチ検出処理の手順を示すフ
ローチャートである。以下、ステップに沿って説明す
る。 〔S21〕除算部28から送られた平均受信レベルを所
定レベル(例えば20dBμ)と比較し、平均受信レベ
ルが所定レベル以上であればステップS22へ進み、所
定レベル未満であればステップS23へ進む。
テーブルである図13の曲線C3を用いて、カウンタ2
6から送られたカウント値をフェージングピッチに変換
する。
テーブルである図13の曲線C4を用いて、カウンタ2
6から送られたカウント値をフェージングピッチに変換
する。
上でフェージングピッチが検出され、したがって、受信
電界強度に関係なく一律にカウント値をフェージングピ
ッチに変換する従来装置に比べ、フェージングピッチの
検出精度が向上する。
ルを2つしか用意していないが、受信電界強度に応じて
3つ以上の相関テーブルを用意するようにしてもよい。
これにより、フェージングピッチの検出精度がより向上
することが期待できる。
5およびカウンタ26を、第1の実施例の記憶部14、
差分検出部15、および積算部16と同じ構成にし、フ
ェージングピッチ検出部29が、平均受信レベルも考慮
した上で積算値をフェージングピッチに変換するように
してもよい。
る。第5の実施例は、第4の実施例の平均受信レベルの
算出方法に工夫を加えたものである。図14は第5の実
施例の構成を示すブロック図である。第5の実施例の構
成は、第4の実施例の構成と基本的に同じであるので、
同一部分には同一の符号を付して説明を省略し、相違す
る部分だけを説明する。
イマ30によって駆動されるスイッチ31とが新たに設
けられるとともに、受信機32にはアンテナ選択ダイバ
ーシチ方式が採用される。受信機32では、複数のアン
テナで受信された同一の信号のうちで受信レベルの最も
高い信号を受信したアンテナが選択され、そのアンテナ
を介して実際の受信が行われる。こうしたアンテナの選
択は、受信信号のフレーム毎に、例えば6.6ms毎に
行われる。タイマ30は、受信機32でアンテナ切替え
が行われたときに、その切替え時点から所定の僅かの時
間後にオン信号を出力するためのものであり、スイッチ
31は、オン信号が送られたときに導通して、オン信号
入力直後にA/Dコンバータ13から出力される受信レ
ベルだけを加算部27へ送るものである。
行われたときに、その切替え直後の第1回目にサンプリ
ングされる受信レベルは当然、かなり高いレベルであ
り、しかもその値に、フェージングピッチの高低に起因
する差がほとんど無い。その次の第2回目にサンプリン
グされる受信レベルは、第1回目にサンプリングされた
受信レベルよりも一般的に低下し、しかもその低下の度
合いは、フェージングピッチが高い程大きくなる。した
がって、そうした受信レベルを平均化すると、本来同一
の平均受信レベルになるべき場合でも、フェージングピ
ッチが高い程、平均受信レベルが低くなるという現象が
発生する。そこで、第5の実施例では、タイマ30とス
イッチ31とを設け、平均受信レベルを算出するに当た
り、アンテナ切替え直後の第1回目にサンプリングされ
た受信レベルだけを用いるようにして、加算部27およ
び除算部28で算出される平均受信レベルがフェージン
グピッチの高低に影響されないようにしている。
点を除けば、第5の実施例の動作は第4の実施例と同じ
である。以上の各実施例は、それらの2つ、または3つ
組合せることが可能である。これによって、フェージン
グピッチの検出精度をより向上させることが期待でき
る。図15に示す第6の実施例は、そうして組合せの1
つの例であり、第1,第3,第4の実施例を組み合わせ
たものである。
フェージングピッチが検出されるだけであるが、さら
に、検出されたフェージングピッチに受信信号の波長を
乗算して移動局の移動速度まで算出するようにしてもよ
い。
ベルの変動量(差分)の積算値を求めて、その積算値か
らフェージングピッチを推定したり、また、雑音と区別
のできる有意の受信レベルを用いて差分を算出したり、
また、平均受信レベルを考慮した上でフェージングピッ
チを推定するようにしたりする。これにより、フェージ
ングピッチを精度よく検出することが可能となり、した
がって、移動通信システムにおいて重要なパラメータで
ある移動局の移動速度の正確な推定ができ、この結果、
無線回線制御やサービス制御の品質を高めることが可能
となった。
時間的変化を表すグラフである。
時間的変化を表すグラフである。
時間的変化を表すグラフである。
時間的変化を表すグラフである。
る。
トである。
る。
トである。
る。
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 移動通信システムにおけるフェージング
ピッチ推定装置において、 所定周期で受信信号の受信レベルをサンプリングするサ
ンプリング手段と、 前記サンプリングされた各受信レベル間の差分を算出す
る差分算出手段と、 前記算出された各差分を所定時間に亘って積算する積算
手段と、 前記積算された値に基づきフェージングピッチを推定す
るフェージングピッチ推定手段と、 を有することを特徴とするフェージングピッチ推定装
置。 - 【請求項2】 前記差分算出手段で算出された各差分を
所定の閾値と比較し、前記所定の閾値以上の差分だけを
前記積算手段へ送る比較手段を、更に有することを特徴
とする請求項1記載のフェージングピッチ推定装置。 - 【請求項3】 前記差分算出手段は、前記サンプリング
手段で連続してサンプリングされた2つの受信レベルを
所定のレベルとそれぞれ比較し、前記2つの受信レベル
が前記所定のレベル以上であれば、前記2つの受信レベ
ルの差分を算出することを特徴とする請求項1記載のフ
ェージングピッチ推定装置。 - 【請求項4】 前記差分算出手段は、前記サンプリング
手段で連続してサンプリングされた2つの受信レベルの
うちの少なくとも一方の受信レベルが所定のレベル以上
であれば、前記2つの受信レベルの差分を算出すること
を特徴とする請求項1記載のフェージングピッチ推定装
置。 - 【請求項5】 前記受信レベルの平均受信レベルを検出
する平均受信レベル検出手段を更に有し、前記フェージ
ングピッチ推定手段は、前記積算手段で得られた積算値
および前記平均受信レベル検出手段で検出された平均受
信レベルに基づきフェージングピッチを推定することを
特徴とする請求項1記載のフェージングピッチ推定装
置。 - 【請求項6】 アンテナ選択ダイバーシチ方式を採用し
た受信機を更に有し、前記平均受信レベル検出手段は、
前記アンテナ選択ダイバーシチ方式に基づくアンテナ切
替え直後に検出された受信レベルだけを用いて前記平均
受信レベルを検出することを特徴とする請求項5記載の
フェージングピッチ推定装置。 - 【請求項7】 移動通信システムにおけるフェージング
ピッチ推定装置において、 所定周期で受信信号の受信レベルをサンプリングするサ
ンプリング手段と、 前記サンプリング手段で連続してサンプリングされた2
つの受信レベルのうちの少なくとも一方の受信レベルが
所定のレベル以上であれば、前記2つの受信レベルの差
分を算出する差分算出手段と、 前記算出された各差分を所定の閾値と比較し、前記所定
の閾値以上のときに駆動信号を出力する比較手段と、 前記駆動信号が入力され、前記駆動信号の入力数を所定
時間に亘ってカウントするカウント手段と、 前記カウント手段が前記所定時間に亘ってカウントした
値に基づきフェージングピッチを推定するフェージング
ピッチ推定手段と、 を有することを特徴とするフェージングピッチ推定装
置。 - 【請求項8】 前記差分算出手段は、前記サンプリング
手段で連続してサンプリングされた2つの受信レベルを
所定のレベルとそれぞれ比較し、前記2つの受信レベル
が前記所定のレベル以上であれば、前記2つの受信レベ
ルの差分を算出することを特徴とする請求項7記載のフ
ェージングピッチ推定装置。 - 【請求項9】 移動通信システムにおけるフェージング
ピッチ推定装置において、 所定周期で受信信号の受信レベルをサンプリングするサ
ンプリング手段と、 前記サンプリングされた各受信レベルの差分を算出する
差分算出手段と、 前記算出された各差分を所定の閾値と比較し、前記所定
の閾値以上のときに駆動信号を出力する比較手段と、 前記駆動信号が入力され、前記駆動信号の入力数を所定
時間に亘ってカウントするカウント手段と、 前記受信レベルの平均受信レベルを検出する平均受信レ
ベル検出手段と、 前記カウント手段が前記所定時間に亘ってカウントした
値および前記平均受信レベル検出手段で検出された平均
受信レベルに基づきフェージングピッチを推定するフェ
ージングピッチ推定手段と、 を有することを特徴とするフェージングピッチ推定装
置。 - 【請求項10】 アンテナ選択ダイバーシチ方式を採用
した受信機を更に有し、前記平均受信レベル検出手段
は、前記アンテナ選択ダイバーシチ方式に基づくアンテ
ナ切替え直後に検出された受信レベルだけを用いて前記
平均受信レベルを検出することを特徴とする請求項9記
載のフェージングピッチ推定装置。
Priority Applications (1)
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JP6212553A JP2953959B2 (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | フェージングピッチ推定装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6212553A JP2953959B2 (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | フェージングピッチ推定装置 |
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JPH0879161A JPH0879161A (ja) | 1996-03-22 |
JP2953959B2 true JP2953959B2 (ja) | 1999-09-27 |
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JP6212553A Expired - Fee Related JP2953959B2 (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | フェージングピッチ推定装置 |
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1994
- 1994-09-06 JP JP6212553A patent/JP2953959B2/ja not_active Expired - Fee Related
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