JP3560138B2

JP3560138B2 - 波形等化器とこれを用いた移動局無線装置、基地局無線装置及び移動通信システム

Info

Publication number: JP3560138B2
Application number: JP34685499A
Authority: JP
Inventors: 和司 ▲高▼梨; 健秋山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-12-06
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2019-12-06
Also published as: DE60035941D1; CN1172543C; EP1107527B1; EP1107527A2; US20010004384A1; CN1299217A; US7269213B2; EP1107527A3; DE60035941T2; JP2001168773A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝搬路の変動が激しい場合でも等化性能が良好な波形等化器、及びこの波形等化器を周波数選択性フェージングの影響を取り除くために使用する携帯電話や自動車電話、自営デジタル無線通信電話等の移動局無線装置、基地局無線装置並びにこれらの移動局無線装置と基地局無線装置で構成される移動通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は従来の波形等化器の構成を示すブロック図である。波形等化器はフイードフォワードフィルタ（ＦＦフィルタ）９、フイードバックフィルタ（ＦＢフィルタ）１０、加算器４、識別器５を備えている。受信信号Ｓ１はＦＦフィルタ９内で縦列接続された複数の遅延素子２に入力される。各遅延素子２にはそれぞれタップ構成を制御する複数（Ｆ０〜Ｆ４）のタップ構成制御スイッチ８が接続され、重み付け器３を介して加算器４に出力される。加算器４の出力は、識別器５に入力され、識別器５の出力が、等化出力Ｓ２となる。一方、等化出力Ｓ２はＦＢフィルタ１０内で縦列接続された複数の遅延素子７に入力される。各遅延素子７にはそれぞれタップ構成を制御する複数（Ｂ１〜Ｂ４）のタップ構成制御スイッチ８が接続され、重み付け器３を介して加算器４に出力される。
【０００３】
ここで、ＦＦフィルタ９は、主波（レベルが最も高い成分）よりも先に到達する先行波成分の等化に寄与する。また、ＦＢフィルタ１０は、主波よりも後に到達する遅延波成分の等化に寄与する。
【０００４】
図２は波形等化器への入力となる受信信号のバースト構成の例で、Ｔａ、Ｔｂ及びＴｃはそれぞれ受信時刻を表しており、区間Ｔａ〜Ｔｂは既知の参照信号、区間Ｔｂ〜Ｔｃはランダムなデータである。図６は図２の受信バーストに対応した到来波の受信パワー例であり、伝搬路の変動が殆どない状態が示されている。図１６は図６の区間Ｔａ〜Ｔｂの参照信号を用いて推定された伝搬路の推定インパルス応答を示している。また、図１７はタップ構成制御スイッチ８のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図である。
【０００５】
一般に、主波に対してｎシンボル時間以内の先行波を等化するためにはｎ＋１タップのＦＦフィルタ９があれば必要十分であり、主波に対してｎシンボル時間以内の遅延波を等化するためにはｎタップのＦＢフィルタ１０があれば必要十分であることが知られている。
【０００６】
いま、図６のような到来波に対する等化を考える場合、その推定インパルス応答である図１６では、主波に対して時間的に進んでいる先行波成分は１シンボル時間以内であるから、ＦＦフィルタは（１＋１＝）２タップあれば必要十分である。また、主波に対して時間的に遅れている遅延波成分は３シンボル時間以内に全て存在するから、ＦＢフィルタは３タップあれば必要十分であることが判る。
【０００７】
以上により、タップ構成制御スイッチ８の各タップ（Ｆ０〜Ｆ４、及びＢ１〜Ｂ４）はそれぞれ図１７に示すようなＯＮ／ＯＦＦの状態に設定され、図１６の推定インパルス応答に対して最適な波形等化器のタップ構成が形成される。
【０００８】
タップ構成制御スイッチ８により各タップが設定された後、受信信号Ｓ１はＦＦフィルタ９側の各遅延素子２に順次蓄えられ、タップ構成制御スイッチ８がＯＮとなっているタップ出力についてのみ重み付け器３のタップ係数による重み付けが行われ、この結果は加算器４に入力される。更に加算器４の出力は識別器５に入力され、シンボル判定され、等化出力Ｓ２が得られる。同時に等化出力Ｓ２はＦＢフィルタ１０側の各遅延素子７に順次蓄えられ、タップ構成制御スイッチ８がＯＮとなっているタップ出力についてのみ重み付け器３のタップ係数による重み付けが行われ、この結果は加算器４に入力される。
【０００９】
上記の等化動作中においては、識別器５への入力と、識別器５の判定結果であるシンボル出力との間で、誤差が出来るだけ少なくなるように重み付け器３の各タップ係数が逐次更新される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の波形等化器は上記のように動作し、タップ構成制御スイッチ８によってタップ構成を制御し、タップ数として必要十分である最適なタップ構成で等化を行うというものであった。これは、図６のように伝搬路の変動が殆ど無視出来る場合には、最良の方法であった。
【００１１】
しかしながら、最適なタップ構成は、図２の参照信号等を利用して推定された伝搬路の推定インパルス応答に基づき決定されるため、フェージング等によって伝搬路の変動が激しくなる場合には、例えば図２のデータの後半の方ではもはや最適ではなくなることが多く、この場合等化性能を著しく劣化させる。
【００１２】
また、伝搬路の変動が激しい場合には、搬送波電力対雑音比（以下、ＣＮＲと記述）が小さくなる周期が短くなるため、単一受信バースト内にＣＮＲが小さくなる箇所が含まれる確率が大きくなる。このため、図２の参照信号部分のＣＮＲが小さくなる確率も大きくなり、ＣＮＲが小さい場合には伝搬路のインパルス応答の推定値に含まれる誤差は多くなるから、これが最適なタップ構成の決定を妨げることになり問題となる。
【００１３】
また、伝搬路のインパルス応答のレベルが到来波間で拮抗し、いずれを主波として選択するか決定しがたい場合には、最適ではない到来波を主波とした結果、最適ではないタップ構成で等化を行い、これにより等化性能が劣化するということも起こり得る。
【００１４】
本発明はこのような課題を解決するものであり、受信バースト内での伝搬路の変動が激しい場合においても良好な等化性能を得ることができる波形等化器及びこれを用いた移動局無線装置、基地局無線装置並びに移動通信システムを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであり、請求項１の発明は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段とを備えた波形等化器において、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視し、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更して等化を受信信号の始めからやり直すタップ係数監視部を備える。上記構成により、初めに設定されたタップ構成での等化が不可能になった際に等化を受信信号の始めからやり直すため、初めに設定されたタップ構成が不適な状態を変えて等化性能を向上できるようになる。
【００１６】
また請求項２の発明は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御する手段とを備えた波形等化器において、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視し、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更して等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直すタップ係数監視部を備える。上記構成によれば、伝搬路の変動によって初めに設定されたタップ構成での等化が不可能になった際に受信信号の始めに戻らずに検知時の受信信号に適した等化器構成に変更した後、そこから何ステップか前の受信信号から等化をやり直すため、伝搬路の変動が激しい場合の等化性能を向上でき、演算量の削減、消費電力の低減並びに装置の小型化が図れる。
【００１７】
また請求項３の発明は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御する手段とを備えた波形等化器において、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視し、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更して等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直し、やり直し時の等化途中のタップ係数の変化状態によっては再度上記動作を繰り返すタップ係数監視部を備える。上記構成によれば、伝搬路の変動によって設定されたタップ構成での等化が不可能になった際に受信信号の始めに戻らずに検知時の受信信号に適した等化器構成に変更した後、そこから何ステップか前の受信信号から等化を行い、等化が可能か否かの検知と等化のやり直し動作を繰り返して行うため、伝搬路の変動が激しい場合の等化性能の向上に効果がある。
【００１８】
また請求項４の発明では、前記タップ係数監視部は、特定タップのみを監視し、特定タップのタップ係数の急峻な変化を検出した場合に、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化をやり直すように指示する構成である。これによれば、設定されたタップ構成での等化が不可能となる場合には或る特定タップのタップ係数のみが急峻に変化する性質があるが、これを利用して設定されたタップ構成での等化が不可能になったことを検知するため、非常に簡単な演算で精度のよいやり直し判定ができ、かつ等化性能を向上できるようになる。
【００１９】
また請求項５の発明では、前記タップ係数監視部は、複数タップの等化ステップ毎のタップ係数の変化量を監視し、前記タップ係数の変化量の分散が或る敷居値を超えた場合に、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化をやり直すように指示する構成である。これによれば、設定されたタップ構成での等化が不可能となる場合には、複数タップのタップ係数が等化ステップ毎に激しく変化する性質があるが、これを利用して設定されたタップ構成での等化が不可能になったことを検知するため、より精度のよいやり直し判定ができ、等化性能を向上できるようになる。
【００２０】
また請求項６の発明では、前記タップ構成を制御するタップ構成制御手段には、伝搬路のインパルス応答を推定するインパルス応答推定器を備え、参照信号によって推定されたインパルス応答で次に大きな成分に適するように、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更する構成である。これにより、初めに設定するタップ構成は参照信号を受信している時点の到来波の中で最もレベルの高い成分を主波と考えて決定するが、等化途中での伝搬路変動によって各到来波のレベル関係が変化した際に、その時点で主波となり得る成分は、参照信号を受信している時点の到来波の中で次にレベルの高い成分である確率が高いという性質を利用し、次にレベルの高い成分を主波としてタップ構成を変更することから、演算を殆ど増やすことなくタップ構成を変更できるようになる。
【００２１】
また請求項７の発明は、前記タップ構成を制御するタップ構成制御手段には、伝搬路のインパルス応答を推定するインパルス応答推定器を備え、前記識別器の等化出力と受信信号の状態から推定されたインパルス応答に最適となるように、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更する構成である。これにより、設定されたタップ構成で等化が不可能になったことを検知した時点から時間的に少し前の区間の等化出力を参照信号として伝搬路のインパルス応答を推定し、更にこの結果を用いてタップ構成を変更するため、より正確にタップ構成を変更でき、かつ等化性能を向上できるようになる。
【００２２】
また請求項８の発明は、周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備えた移動局無線装置であって、前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を受信信号の始めからやり直すことを特徴とする。上記構成によれば、初めに設定されたタップ構成での等化が不可能になった際に等化を受信信号の始めからやり直すため、初めに設定されたタップ構成が不適となっても変更により等化性能を向上でき、大ゾーン方式の移動通信システムや伝送速度が高速な移動通信システム等で周波数選択性フェージングが無視できない環境で用いても受信性能を良好にできるようになる。
【００２３】
また請求項９記載の発明は、周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動局無線装置であって、前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直すことを特徴とする。上記構成によれば、伝搬路の変動によって初めに設定されたタップ構成での等化が不可能になった際には、受信信号の始めに戻らずに検知時の受信信号に適した等化器構成に変更した後、そこから何ステップか前の受信信号から等化をやり直すため、伝搬路の変動が激しい場合の等化性能を向上でき、大ゾーン方式の移動通信システムや伝送速度が高速な移動通信システム等で周波数選択性フェージングが無視できない環境で用いても受信性能を良好にできるようになる。
【００２４】
また請求項１０の発明は、周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動局無線装置であって、前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直し、やり直し時の等化途中のタップ係数の変化状態によっては再度上記動作を繰り返すことを特徴とする。上記構成によれば、伝搬路の変動によって設定されたタップ構成での等化が不可能になった際に受信信号の始めに戻らず検知時の受信信号に適した等化器構成に変更した後、そこから何ステップか前の受信信号から等化を行い、等化が可能か否かの検知と等化のやり直し動作を繰り返して行うため、伝搬路の変動が激しい場合の等化性能が向上するから、大ゾーン方式の移動通信システムや伝送速度が高速な移動通信システム等で周波数選択性フェージングが無視できない環境で用いても受信性能を良好にすることができるようになる。
【００２５】
また請求項１１の発明は、周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動局無線装置であって、前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部と、移動局無線装置の移動速度を検出する手段を備え、移動速度が或る敷居値より速い場合、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を受信信号の始めからやり直すことを特徴とする。上記構成によれば、初めに設定されたタップ構成での等化が不可能になった際に等化を受信信号の始めからやり直すため、初めに設定されたタップ構成が最適ではなくともこれを変更して等化性能を向上できる。更に、移動局無線装置の移動速度が遅い場合には伝搬路の変動が小さいためにタップ構成を変更して等化をやり直すことはほとんどないことを利用して、タップ係数監視部の動作を停止させることで、伝搬路の変動が小さい場合でも等化性能の向上、低消費電力化を図ることができるようになる。
【００２６】
また請求項１２の発明は、周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動局無線装置であって、前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部と、移動局無線装置の移動速度を検出する手段を備え、移動速度が或る敷居値より速い場合、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直すことを特徴とする。上記構成によれば、伝搬路の変動によって初めに設定されたタップ構成での等化が不可能になった際に受信信号の始めに戻らず検知時の受信信号に適した等化器構成に変更した後、そこから何ステップか前の受信信号から等化をやり直すため、伝搬路の変動が激しい場合の等化性能の向上が図れる。更に、移動局無線装置の移動速度が遅い場合には伝搬路の変動が小さい為にタップ係数監視部の動作を停止させることで、伝搬路の変動が小さい場合の等化性能の向上、低消費電力化を図ることができる。
【００２７】
また請求項１３の発明は、周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動局無線装置であって、前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部と、移動局無線装置の移動速度を検出する手段を備え、移動速度が或る敷居値より速い場合、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直し、やり直し時の等化途中のタップ係数の変化状態によっては再度上記動作を繰り返すことを特徴とする。上記構成によれば、伝搬路の変動によって設定されたタップ構成での等化が不可能になった際には受信信号の始めに戻らず検知時の受信信号に適した等化器構成に変更した後、そこから何ステップか前の受信信号から等化を行い、等化が可能か否かの検知と等化のやり直し動作を繰り返して行うため、伝搬路の変動が激しい場合の等化性能を向上できる。更に、移動局無線装置の移動速度が遅い場合には伝搬路の変動が小さい為タップ係数監視部の動作を停止させることで、伝搬路の変動が小さい場合の等化性能の向上と低消費電力化が図れる。
【００２８】
また請求項１４の発明は、周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える基地局無線装置であって、前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を受信信号の始めからやり直すことを特徴とする。上記構成によれば、初めに設定されたタップ構成での等化が不可能になった際には等化を受信信号の始めからやり直すため、初めに設定されたタップ構成が何らかの理由により最適ではなくとも変更して等化性能を向上でき、大ゾーン方式の移動通信システムや伝送速度が高速な移動通信システム等で周波数選択性フェージングが無視できない環境で用いても受信性能を良好にできるようになる。
【００２９】
また請求項１５の発明は、周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える基地局無線装置であって、前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直すことを特徴とする。上記構成によれば、伝搬路の変動によって初めに設定されたタップ構成での等化が不可能になった際には受信信号の始めに戻らずに検知時の受信信号に適した等化器構成に変更した後、そこから何ステップか前の受信信号から等化をやり直すため、伝搬路の変動が激しい場合の等化性能を向上でき、大ゾーン方式の移動通信システムや伝送速度が高速な移動通信システム等で周波数選択性フェージングが無視できない環境で用いても受信性能を良好にできる。
【００３０】
また請求項１６の発明は、周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える基地局無線装置であって、前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直し、やり直し時の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、再度上記動作を繰り返すことを特徴とする。上記構成によれば、伝搬路の変動によって設定されたタップ構成での等化が不可能になった際に受信信号の始めに戻らず検知時の受信信号に適した等化器構成に変更した後、そこから何ステップか前の受信信号から等化を行い、等化が可能か否かの検知と等化のやり直し動作を繰り返して行うため、伝搬路の変動が激しい場合の等化性能を向上でき、大ゾーン方式の移動通信システムや伝送速度が高速な移動通信システム等で周波数選択性フェージングが無視できない環境で用いても受信性能を良好にできる。
【００３１】
また請求項１７の発明は、基地局及び移動局を有し、前記基地局及び移動局の少なくとも一方が周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動通信システムであって、前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を受信信号の始めからやり直すことを特徴とする。上記構成によれば、初めに設定されたタップ構成での等化が不可能になった際に等化を受信信号の始めからやり直すため、初めに設定されたタップ構成が最適ではなくとも変更により等化性能を向上できるから、周波数選択性フェージングに強い、高品質な移動通信システムが構築できるようになる。
【００３２】
また請求項１８の発明は、基地局及び移動局を有し、前記基地局及び移動局の少なくとも一方が周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動通信システムであって、前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直すことを特徴とする。上記構成によれば、伝搬路の変動によって初めに設定されたタップ構成での等化が不可能になった際には受信信号の始めに戻らず検知時の受信信号に適した等化器構成に変更した後、そこから何ステップか前の受信信号から等化をやり直すため、伝搬路の変動が激しい場合の等化性能を向上でき、周波数選択性フェージングに強い、高品質な移動通信システムが構築できるようになる。
【００３３】
また請求項１９の発明は、基地局及び移動局を有し、前記基地局及び移動局の少なくとも一方が周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動通信システムであって、前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直し、やり直し時の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、再度上記動作を繰り返すことを特徴とする。上記構成によれば、伝搬路の変動によって設定されたタップ構成での等化が不可能になった際には受信信号の始めに戻らず検知時の受信信号に適した等化器構成に変更した後、そこから何ステップか前の受信信号から等化を行い、等化が可能か否かの検知と等化のやり直し動作を繰り返して行うため、伝搬路の変動が激しい場合の等化性能を向上でき、周波数選択性フェージングに強い、高品質な移動通信システムを構築できるようになる。
【００３４】
また請求項２０の発明は、基地局及び移動局を有し、前記移動局が周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動通信システムであって、前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部と、移動局無線装置の移動速度を検出する手段を備え、移動速度が或る敷居値より速い場合、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を受信信号の始めからやり直すことを特徴とする。上記構成によれば、初めに設定されたタップ構成での等化が不可能になった際には等化を受信信号の始めからやり直すため、初めに設定されたタップ構成が最適でなくとも変更により等化性能を向上できる。更に移動局無線装置の移動速度が遅い場合には伝搬路の変動が小さいためにタップ構成を変更して等化をやり直すことはほとんどないことを利用して、タップ係数監視部の動作を停止させる為、伝搬路の変動が小さい場合の等化性能の向上と低消費電力化を図ることができ、周波数選択性フェージングに強い、高品質な移動通信システムを構築できるようになる。
【００３５】
また請求項２１の発明は、基地局及び移動局を有し、前記移動局が周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動通信システムであって、前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部と、移動局無線装置の移動速度を検出する手段を備え、移動速度が或る敷居値より速い場合、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直すことを特徴とする。上記構成によれば、伝搬路の変動によって初めに設定されたタップ構成での等化が不可能になった際には受信信号の始めに戻らずに検知時の受信信号に適した等化器構成に変更した後、そこから何ステップか前の受信信号から等化をやり直すため、伝搬路の変動が激しい場合の等化性能を向上できる。更に、移動局無線装置の移動速度が遅い場合には伝搬路の変動が小さいためタップ係数監視部の動作を停止させることで、伝搬路の変動が小さい場合でも等化性能の向上と低消費電力化を図ることができ、周波数選択性フェージングに強い、高品質な移動通信システムを構築できるようになる。
【００３６】
また請求項２２の発明は、基地局及び移動局を有し、前記移動局が周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動通信システムであって、前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部と、移動局無線装置の移動速度を検出する手段を備え、移動速度が或る敷居値より速い場合、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直し、やり直し時の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、再度上記動作を繰り返すことを特徴とする。上記構成によれば、伝搬路の変動によって設定されたタップ構成での等化が不可能になった際には受信信号の始めに戻らずに検知時の受信信号に適した等化器構成に変更した後、そこから何ステップか前の受信信号から等化を行い、等化が可能か否かの検知と等化のやり直し動作を繰り返して行うため、伝搬路の変動が激しい場合の等化性能を向上できる。更に、移動局無線装置の移動速度が遅い場合には伝搬路の変動が小さいためにタップ係数監視部の動作を停止させることで、伝搬路の変動が小さい場合の等化性能の向上と低消費電力化を図ることができるため、周波数選択性フェージングに強い、高品質な移動通信システムを構築できるようになる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の要部である波形等化器の構成を示すブロック図である。
【００３８】
この波形等化器は、ＦＦフィルタ９、ＦＢフィルタ１０、タップ係数監視部１１、インパルス応答推定器１２、加算器４、識別器５を備える。ＦＦフィルタ９は縦列接続された複数の遅延素子２を有し受信信号Ｓ１が入力される。各遅延素子２はタップ構成制御スイッチ８を介して重み付け器３に接続され、重み付け器３の出力は加算器４に入力される。加算器４の出力は、識別器５に入力され、識別器５の出力が等化出力Ｓ２となる。この等化出力Ｓ２はＦＢフィルタ１０の遅延素子７に入力される。一方、ＦＢフィルタ１０は縦列接続された複数の遅延素子７を有し各遅延素子７はタップ構成制御スイッチ８を介して重み付け器３に接続され、重み付け器３の出力は加算器４に入力される。
【００３９】
これらの等化フィルタ部のタップ構成（Ｆ０〜Ｆ４、Ｂ１〜Ｂ４）はタップ構成制御スイッチ８によって制御される。ＦＦフィルタ９は、主波よりも先に到達する先行波成分の等化に寄与する。また、ＦＢフィルタ１０は、主波よりも後に到達する遅延波成分の等化に寄与する。
【００４０】
タップ係数監視部１１は重み付け器３の各タップ係数を監視する。インパルス応答推定器１２は受信信号Ｓ１と等化出力Ｓ２から伝搬路のインパルス応答を推定する。
【００４１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について説明する。この実施の形態１の説明では図１〜図１０を用いる。図２は波形等化器への入力となる受信信号のバースト構成の例である。Ｔａ、Ｔｂ及びＴｃはそれぞれ受信時刻を表しており、区間Ｔａ〜Ｔｂは既知の参照信号、区間Ｔｂ〜Ｔｃはランダムなデータである。図３は図２の受信バーストに対応した到来波の受信パワーの例１を示す図であり、このような到来波に対する等化を考える。図４は図３の区間Ｔａ〜Ｔｂの参照信号を用いて推定された伝搬路の推定インパルス応答を示す図である。図４において、主波に対して時間的に進んでいる先行波成分は１シンボル時間以内であるから、ＦＦフィルタ９は（１＋１＝）２タップあれば必要十分であることになる。また、主波に対して時間的に遅れている遅延波成分は３シンボル時間以内に全て存在するから、ＦＢフィルタ１０は３タップあれば必要十分であることがわかる。
【００４２】
図５はタップ構成制御スイッチ８の各タップ（Ｆ０〜Ｆ４、Ｂ１〜Ｂ４）のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図である。以上により、タップ構成制御スイッチ８のタップは、図５（Ａ）に示す如くＯＮ／ＯＦＦに設定すれば、図４に示す推定インパルス応答に対して最適な波形等化器のタップ構成が形成される。
【００４３】
タップ構成制御スイッチ８が設定された後、受信信号Ｓ１はＦＦフィルタ９側の遅延素子２に順次蓄えられ、タップ構成制御スイッチ８がＯＮとなっているタップ出力についてのみ重み付け器３のタップ係数による重み付けが行われ、この結果は加算器４に入力される。更に加算器４の出力は識別器５に入力され、シンボル判定され、等化出力Ｓ２が得られる。同時に等化出力Ｓ２はＦＢフィルタ１０側の遅延素子７に順次蓄えられ、タップ構成制御スイッチ８がＯＮとなっているタップ出力についてのみ重み付け器３のタップ係数による重み付けが行われ、この結果は加算器４に入力される。上記の等化動作中においては、識別器５への入力と、識別器５の判定結果であるシンボル出力との間で、誤差が出来るだけ少なくなるように重み付け器３の各タップ係数が逐次更新される。
【００４４】
そして、この重み付け器３の各タップ係数は、タップ係数監視部１１によってそのパワー及び変化の状態が常に監視されている。そして、タップ係数監視部１１によって検知されたタップ係数情報によっては、受信信号のこれ以上の等化は不可能であると判定されると、タップ構成制御スイッチ８が変更されて等化動作は受信信号の始めからやり直される。
【００４５】
ここで、タップ係数監視部１１によって検知される重み付け器３のタップ係数情報と、等化器の等化性能の関係を見る。図６は図２の受信バーストに対応した到来波の受信パワーの例２を示す図である。いま仮に、図２の受信バーストに対応した到来波の受信パワーが図６の如く伝搬路の変動が殆ど無視出来る状態であるとする。図７は図６の到来波の受信パワー例２に対してタップ係数監視部１１によって検知されたタップ係数の内容を示す図である。このときタップ係数監視部１１では、重み付け器３の各タップ係数のパワーは、等化ステップに対して、図７のように検知される。図７では、伝搬路の変動が殆どないために、タップ係数のパワーがある一定値に対して滑らかに収束していく様子がわかる。このような場合には、等化器は受信バーストの全ての時間にわたって正常に動作する。
【００４６】
一方、図２の受信バーストに対応した到来波の受信パワーが図３のようであり、主波のパワーが伝搬路変動により徐々に小さくなり、先行波のパワーが受信バーストの途中で主波のパワーが逆転する状態を仮定する。図８は図３の到来波の受信パワー例１に対してタップ係数監視部１１によって検知されたタップ係数の内容を示す図である。このときタップ係数監視部１１では、重み付け器３の各タップ係数のパワーは等化ステップに対して、図８のように検知される。図８では、時刻Ｔｄにおいて主波に対応するタップ係数のパワーが急峻な変化をしていることがわかる。これは、図３からもわかるように、区間Ｔａ〜Ｔｂの推定インパルス応答（図４）でレベルの最大であった主波は、時刻Ｔｄ前後の時間帯では、先行波にレベルで逆転されており、この結果、図５（Ａ）に示すタップ構成制御スイッチ８のＯＮ／ＯＦＦ設定では等化は不可能である。
【００４７】
このように或る特定タップのタップ係数の急峻な変化がある場合には、インパルス応答レベルの逆転がほぼ間違いなくあるため、これを等化をやり直すための契機とする。この際、タップ係数監視部１１では特定タップのみを監視すればよいので、演算量を殆ど増やすことなく実現できる。
【００４８】
また、図８では図７と比較して、各タップ係数のパワーの変化量の分散が大きくなっていることがわかる。図８の時刻Ｔｄの前後あたりからは、各タップ係数のパワーの変化量の分散が特に大きくなってきているため、このタップ係数の変化量の分散を、等化動作をやり直すための契機とすることも可能である。この場合、変化量の分散に対し適切な敷居値を設定すればよい。
【００４９】
次に、等化を受信信号の始めからやり直す際における新たなタップ構成の決定について説明する。図９は図４の伝搬路の推定インパルス応答の別の解析状態（第１の解析手法）を示す図である。
【００５０】
この第１の解析手法では、新たなタップ構成の決定は、図２の受信バーストの区間Ｔａ〜Ｔｂの参照信号から推定した伝搬路のインパルス応答において、第２番目にレベルが大きい成分を主波と考えて、タップ係数を決定する。これは、等化途中での伝搬路変動によって各到来波のレベル関係が変化した際に、その時点で主波となり得る成分は、参照信号を受信している時点の到来波の中で第２番目にレベルの高い成分である確率が高いという性質に基づく。図３の区間Ｔａ〜Ｔｂの伝搬路の推定インパルス応答である図４を見ると、第２番目にレベルが大きい成分は先行波であり、これは図３より等化途中（時刻Ｔｂ付近）でレベルが最も大きい成分になっている。実際の伝搬路でもこのようになる傾向は強い。
【００５１】
従って、新たなタップ構成の決定においては、図４の伝搬路の推定インパルス応答を図９記載の如く解析し、タップ構成制御スイッチ８のＯＮ／ＯＦＦ設定を変更すればよい。なお、図９における主波、遅延波１、遅延波２及び遅延波３は、図３及び図４における先行波、主波、遅延波１及び遅延波２にそれぞれ対応している。図９では、主波に対して時間的に進んでいる先行波成分は存在しないから、ＦＦフィルタ９は（０＋１＝）１タップあれば必要十分であることがわかる。また、主波に対して時間的に遅れている遅延波成分は４シンボル時間以内に全て存在するから、ＦＢフィルタ１０は４タップあれば必要十分であることがわかる。こうして決定される新たなタップ構成のためのタップ構成制御スイッチ８のＯＮ／ＯＦＦの設定内容を図５（Ｂ）に示す。そして、このように設定されたタップ構成により受信信号の始め（図３の時刻Ｔａ）から等化をやり直せば、等化性能が向上する。
【００５２】
次に、図１０は図３の区間Ｔａａ〜Ｔｂｂの等化出力Ｓ２を用いて推定された伝搬路の推定インパルス応答の別の解析状態（第２の解析手法）を示す図である。この第２の解析手法では、初めに設定されたタップ構成で等化が不可能になったことを検知した時点の時間的に少し前の区間の等化出力を参照信号として伝搬路のインパルス応答を推定し、これを基にタップ構成を決定する。これは、等化出力Ｓ２が正しいとしてこれを参照信号に見立て、等化が不可能となった時点での伝搬路インパルス応答を直接推定することによって、一つ目の決定方法よりも精度良くタップ構成を決定しようとするものである。すなわち、インパルス応答推定器１２では、図３において等化器の動作が不可能であると判定された時刻Ｔｄから少し前の時間帯である区間Ｔａａ〜Ｔｂｂでの等化出力Ｓ２を参照信号とし、区間Ｔａａ〜Ｔｂｂにおける受信信号Ｓ１との相関等により、伝搬路のインパルス応答を推定する。この推定インパルス応答は図１０のようになり、タップ構成制御スイッチ８のＯＮ／ＯＦＦは図５（Ｂ）のように設定され、受信信号の始め（図３の時刻Ｔａ）から再度等化動作が開始され、これにより等化性能が向上する。なお、図１０における主波、遅延波１、遅延波２及び遅延波３は、図３及び図４における先行波、主波、遅延波１及び遅延波２にそれぞれ対応している。
【００５３】
以上説明した実施の形態１の波形等化器では、等化が不可能となったことを検知した際には等化を受信バーストの始めからやり直すことにより、従来の波形等化器よりも性能良く等化を行うことが可能となる。ＣＮＲが小さい参照信号を用いて推定した伝搬路のインパルス応答から初めのタップ構成を決定したり、推定インパルス応答レベルの到来波間での拮抗によりいずれを主波とするかを決定しがたい状況において初めのタップ構成を決定したりした場合に、最適なタップ構成とならないことが多いが、この実施形態の波形等化器ではこのような状況下での効果が特に大きい。
【００５４】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２では図１、図２、図５、及び図１１〜図１４を用いる。図１は本発明の波形等化器の構成を示すブロック図であり上述の構成と同一であり説明を省略する。図２は波形等化器への入力となる受信信号のバースト構成の例で、Ｔａ、Ｔｂ及びＴｃはそれぞれ受信時刻を表しており、区間Ｔａ〜Ｔｂは既知の参照信号、区間Ｔｂ〜Ｔｃはランダムなデータである。図５はタップ構成制御スイッチ８のＯＮ／ＯＦＦ状態を示している。図１１は図２の受信バーストに対応した到来波の受信パワー例３を示す図であり、図１２は図１１の区間Ｔａ〜Ｔｂの参照信号を用いて推定された伝搬路の推定インパルス応答を示す図である。
【００５５】
いま、図１１のような到来波に対する等化を考えると、その推定インパルス応答である図１２では、主波に対して時間的に進んでいる先行波成分は１シンボル時間以内であるから、ＦＦフィルタ９は（１＋１＝）２タップあれば必要十分である。また、主波に対して時間的に遅れている遅延波成分は３シンボル時間以内に全て存在するから、ＦＢフィルタ１０は３タップあれば必要十分である。以上により、タップ構成制御スイッチ８の各タップは、図５（Ａ）に示す如くＯＮ／ＯＦＦがそれぞれ設定され、図１２の推定インパルス応答に対する波形等化器のタップ構成が最適となる。
【００５６】
ここで、実施の形態１の波形等化器は、タップ係数監視部１１によって検知されたタップ係数情報によっては、等化動作を受信信号の始めからやり直す構成とした。これに対し、実施の形態２では、タップ係数監視部１１によって検知されたタップ係数情報によっては、その時点から何ステップか前の受信信号から等化をやり直す構成である。
【００５７】
実施の形態２の波形等化器は、等化をやり直す受信信号の位置が異なるだけで、実施の形態１の波形等化器とその基本動作は同様である。また、等化動作をやり直すの契機についても、特定タップのタップ係数の急峻な変化や、複数タップのタップ係数変化量の分散が或る適切な敷居値を超えたことが検知された場合であるというのも実施の形態１と同様である。
【００５８】
従って、以下には、等化をやり直す際の新たなタップ構成の決定方法と等化動作の開始位置について、図１１の到来波の受信パワー例３を用いた説明をする。まず、図１１記載のように、区間Ｔａ〜Ｔｂの推定インパルス応答（図１２）でレベルの最大であった主波は、時刻Ｔｄ前後の時間帯では、先行波にレベルで逆転しており、この結果、図５の（Ａ）に示すタップ構成制御スイッチ８のＯＮ／ＯＦＦ設定では等化が不可能となる。
【００５９】
このため、図１１の時刻Ｔｄにおいて、タップ係数監視部１１によってこれ以上の等化は不可能であると判断されたとする。ここで、等化は不可能であると判断された時点から何ステップか前の受信信号から等化をやり直す際の、新たなタップ構成の決定方法について説明する。図１３は図１２の伝搬路の推定インパルス応答の別の解析（第３の解析方法）を示す図である。
【００６０】
第３の解析方法では、図２の受信バーストの区間Ｔａ〜Ｔｂの参照信号から推定した伝搬路のインパルス応答において、第２番目にレベルが大きい成分を主波と考えて、タップ係数を決定する。これは、等化途中での伝搬路変動によって各到来波のレベル関係が変化した際に、その時点で主波となり得る成分は、参照信号を受信している時点の到来波の中で第２番目にレベルの高い成分である確率が高いという性質を利用している。図１１の区間Ｔａ〜Ｔｂの伝搬路の推定インパルス応答である図１２を見ると、第２番目にレベルが大きい成分は先行波であり、これは図１１より等化途中（時刻ＴａａとＴｂｂの間）でレベルが最も大きい成分になっている。実際の伝搬路でもこのようになる傾向は強い。
【００６１】
従って、新たなタップ構成の決定においては、図１２の伝搬路の推定インパルス応答を図１３のように解釈し、タップ構成制御スイッチ８の各タップのＯＮ／ＯＦＦ設定を変更する。なお、図１３における主波、遅延波１、遅延波２及び遅延波３は、図１１及び図１２における先行波、主波、遅延波１及び遅延波２にそれぞれ対応している。
【００６２】
図１３では、主波に対して時間的に進んでいる先行波成分は存在しないから、ＦＦフィルタ９は（０＋１＝）１タップあれば必要十分であることがわかる。また、主波に対して時間的に遅れている遅延波成分は４シンボル時間以内に全て存在するから、ＦＢフィルタ１０は４タップあれば必要十分であることがわかる。こうして決定される新たなタップ構成のためのタップ構成制御スイッチ８の各タップのＯＮ／ＯＦＦ設定を図５（Ｂ）に示す。
【００６３】
そして、このように設定されたタップ構成により、等化は不可能であると判断された時点から何ステップか前の受信信号（図１１の時刻Ｔａａ）から等化をやり直せば、等化性能が向上する。
【００６４】
次に、第４の解釈方法について説明する。図１４は図１１の区間Ｔａａ〜Ｔｂｂの等化出力Ｓ２を用いて推定された伝搬路の推定インパルス応答を示す図である。この第４の推定方法では、初めに設定されたタップ構成で等化が不可能になったことを検知した時点の時間的に少し前の区間の等化出力を参照信号として伝搬路のインパルス応答を推定し、これを基にタップ構成を決定する。これは、等化出力Ｓ２を正しいとしてこれを参照信号に見立て、等化が不可能となった時点での伝搬路インパルス応答を直接推定することによって、一つ目の決定方法よりも精度良くタップ構成を決定しようとするものである。すなわち、インパルス応答推定器１２では、図１１において等化器の動作が不可能であると判定された時刻Ｔｄから少し前の時間帯である区間Ｔａａ〜Ｔｂｂでの等化出力Ｓ２を参照信号とし、区間Ｔａａ〜Ｔｂｂにおける受信信号Ｓ１との相関等により、伝搬路のインパルス応答が推定される。この推定インパルス応答は図１４のようになり、タップ構成制御スイッチ８の各タップのＯＮ／ＯＦＦは図５の（Ｂ）のように設定され、等化は不可能であると判断された時点から何ステップか前の受信信号（図１１の時刻Ｔａａ）から再度等化動作が開始され、これにより等化性能が向上する。なお、図１４における主波、遅延波１、遅延波２及び遅延波３は、図１１及び図１２における先行波、主波、遅延波１及び遅延波２にそれぞれ対応している。
【００６５】
以上説明した実施の形態２によれば、等化が不可能となったことを検知すると、その時点から何ステップか前の受信信号から等化をやり直すことにより、従来の波形等化器よりも性能良く等化を行うことが可能となる。図１１のように伝搬路の変動が大きい場合には、図２の区間Ｔｂ〜Ｔｃのデータを等化している時の伝搬路のインパルス応答も刻々と変化していくため、等化途中のインパルス応答は図２の参照信号を用いて推定した伝搬路のインパルス応答と大きく異なってくるが、実施の形態２の波形等化器は、特にこのような状況下での効果が大きい。また、実施の形態２の波形等化器は、等化を受信信号の始めからやり直すのではなく、等化が不可能と判定された時点から何ステップか前の時点からやり直すことで、伝搬路への追従性を向上させ、更には実施の形態１と比較して演算量も少なくて済み、対応して消費電力の低減と装置の小型化が図れる。なお、実施の形態２では、等化のやり直しが１回のみの例を示したが、やり直し時に波形等化器のタップ係数を監視し、再度等化が不可能であると判定された場合には、やり直しを繰り返しても良い。このようにすることで、伝搬路の変動が非常に激しく、また図２における区間Ｔｂ〜Ｔｃのデータが、区間Ｔａ〜Ｔｂの参照信号と比較して非常に長い場合においても、等化性能を向上させることが可能となる。
【００６６】
（実施の形態３）
大ゾーン方式の移動通信システムや伝送速度が高速な移動通信システムなどでは、基地局と移動局との間に複数の電波の伝搬路が存在する場合、これらの経路差によって符号間干渉が生じるといった、周波数選択性フェージングの影響が無視できない。本発明では、上述した実施の形態１及び実施の形態２の波形等化器によって、上記の問題を解決することができる。従って、本発明の波形等化器を用いた移動局無線装置及び基地局無線装置は、受信性能が良好な端末及び基地局インフラとなり、更にこれらの組み合わせによって構築される移動通信システムは、周波数選択性フェージングに強い、高品質なシステムとなる。
【００６７】
更に、移動局無線装置においては、その端末の移動する速度を検出する手段を備えることで、搭載される本発明の波形等化器のタップ係数監視部１１の動作自体をＯＮ／ＯＦＦ制御することも可能となる。この端末の移動する速度を検出する手段としては、車載端末の場合には自動車に搭載される速度計から値を読み取る構成や、携帯端末の場合には使用者が端末を歩行中に利用する場合に手動で歩行モードに設定する構成等が考えられる。
【００６８】
もし、端末の移動速度が或る敷居値よりも遅い場合、あるいは歩行モードに設定されている場合には、伝搬路の変動が小さいためにタップ構成を変更して等化をやり直す必要はないから、タップ係数監視部１１の動作を停止させる。このため、タップ係数監視部１１の誤った判断による等化のやり直しが防げ、等化性能が向上する。同時にタップ係数監視部１１を動作させないため、装置の低消費電力化も図れる。一方、端末の移動速度が或る敷居値よりも速い場合、あるいは歩行モードに設定されていない場合には、伝搬路の変動が大きいためにタップ構成を変更して等化をやり直す必要がある受信信号が存在するから、タップ係数監視部１１を動作させる。
【００６９】
以上のように、移動局無線装置においては、その端末の移動する速度を検出する手段を備えることで、等化性能の向上と、使用条件によっては端末の消費電力の低減が実現できる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の波形等化器によれば、受信信号の等化途中のタップ係数の監視によって、初めに設定されたタップ構成での等化が不可能になった際には等化を受信信号の始めからやり直すことで、性能良く波形等化を行うことが可能となる。したがって、ＣＮＲが小さい参照信号を用いて推定した伝搬路のインパルス応答から決定したタップ構成や、推定インパルス応答レベルの到来波間での拮抗によりいずれを主波とするかを決定しがたい状況において決定したタップ構成は、最適なタップ構成とならない場合が多いが、このような状況において必要十分なタップ構成を再構築して等化をやり直すため、特に等化の性能を向上できる効果を有する。
【００７１】
また、請求項２の波形等化器によれば、受信信号の等化途中のタップ係数の監視によって、初めに設定されたタップ構成での等化が不可能になった際にはその検知した時点から何ステップが戻った時点から等化をやり直すため、性能良く波形等化を行うことが可能となる。即ち、等化を受信信号の始めからやり直すのではなく、これ以上の等化が不可能と判定された時点から何ステップか前の時点からやり直すことで、伝搬路への追従性を向上できる。更には、演算量が削減されるため、装置の低消費電力化並びに小型化へも繋がる。
【００７２】
また、請求項３記載の波形等化器によれば、受信信号の等化途中のタップ係数の監視によって、初めに設定されたタップ構成での等化が不可能になった際にはその検知した時点から何ステップが戻った時点から等化をやり直すとともに、やり直し時の等化途中のタップ係数を更に監視することで、等化が可能か否かの検知と等化のやり直し動作を繰り返して行うため、伝搬路の変動が非常に激しく、また受信したデータが参照信号と比較して非常に長い場合においても等化性能を向上させることが可能となる。
【００７３】
また、請求項４記載の波形等化器では、設定されたタップ構成での等化が不可能となる場合、或る特定タップのタップ係数のみが急峻に変化する性質を利用して設定されたタップ構成での等化が不可能になったことを検知する構成であるため、非常に簡単な演算で精度のよいやり直し判定ができ、かつ等化性能を向上できるようになる。
【００７４】
また、請求項５記載の波形等化器によれば、設定されたタップ構成での等化が不可能となる場合、複数タップのタップ係数が等化ステップ毎に大きく変化する性質を利用して設定されたタップ構成での等化が不可能になったことを検知する構成であるため、より精度のよいやり直し判定ができ、等化性能を向上できるようになる。
【００７５】
また、請求項６記載の波形等化器によれば、設定するタップ構成は参照信号を受信している時点の到来波の中で最もレベルの高い成分を主波と考えて決定するが、等化途中での伝搬路変動によって各到来波のレベル関係が変化した際に、その時点で主波となり得る成分は、参照信号を受信している時点の到来波の中で次にレベルの高い成分である確率が高いという性質を利用して次にレベルの高い成分を主波としてタップ構成を変更することから、演算量を殆ど増やすことなくタップ構成を変更できるようになる。
【００７６】
また、請求項７記載の波形等化器によれば、設定されたタップ構成で等化が不可能になったことを検知した時点の少し前の区間の等化出力を参照信号として伝搬路のインパルス応答を推定し、更にこの結果を用いてタップ構成を変更する構成であるため、インパルス応答を推定する演算を行うだけでより正確にタップ構成を変更でき、かつ等化性能を向上できるようになる。
【００７７】
上記の波形等化器は移動局無線装置、基地局無線装置及び移動通信システムに適用することができ、各装置におけるタップ構成の変更を最適として伝播路変動が生じても等化性能を向上させることができるようになる。周波数選択性フェージングの影響が無視できない環境で用いられるこれらの装置における各種の伝搬路条件に対して受信性能の向上が図れ、高品質な移動通信システムの構築が可能となる。特に、大ゾーン方式の移動通信システムや伝送速度が高速な移動通信システムなどで効果的である。
【００７８】
また、波形等化器を端末の移動速度によって制御する構成とすれば、必要な時にのみタップ係数制御部を動作させるため、等化性能の向上が図れると共に、装置の低消費電力化が図れるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の波形等化器の構成を示すブロック図
【図２】波形等化器への入力となる受信信号のバースト構成の例を示す図
【図３】図２の受信バーストに対応した到来波の受信パワー例１を示す図
【図４】図３の区間Ｔａ〜Ｔｂの参照信号を用いて推定された伝搬路の推定インパルス応答を示す図
【図５】タップ構成制御スイッチの各タップのＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図
【図６】図２の受信バーストに対応した到来波の受信パワー例２を示す図
【図７】図６の到来波の受信パワー例２に対してタップ係数監視部によって検知されたタップ係数の内容を示す図
【図８】図３の到来波の受信パワー例１に対してタップ係数監視部によって検知されたタップ係数の内容を示す図
【図９】図４の伝搬路の推定インパルス応答の別の解析方法を示す図
【図１０】図３の区間Ｔａａ〜Ｔｂｂの等化出力を用いて推定された伝搬路の推定インパルス応答を示す図
【図１１】図２の受信バーストに対応した到来波の受信パワー例３を示す図
【図１２】図１１の区間Ｔａ〜Ｔｂの参照信号を用いて推定された伝搬路の推定インパルス応答を示す図
【図１３】図１２の伝搬路の推定インパルス応答の別の解析方法を示す図
【図１４】図１１の区間Ｔａａ〜Ｔｂｂの等化出力を用いて推定された伝搬路の推定インパルス応答を示す図
【図１５】従来の波形等化器の構成を示すブロック図
【図１６】図６の区間Ｔａ〜Ｔｂの参照信号を用いて推定された伝搬路の推定インパルス応答を示す図
【図１７】タップ構成制御スイッチの各タップのＯＮ／ＯＦＦ状態を示す図
【符号の説明】
２遅延素子
３重み付け器
４加算器
５識別器
７遅延素子
８タップ構成制御スイッチ
９フィードフォワードフィルタ（ＦＦフィルタ）
１０フィードバックフィルタ（ＦＢフィルタ）
１１タップ係数監視部
１２インパルス応答推定器
Ｓ１受信信号
Ｓ２等化出力

Claims

タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段とを備えた波形等化器において、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視し、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更して等化を受信信号の始めからやり直すタップ係数監視部を備えたことを特徴とする波形等化器。
タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御する手段とを備えた波形等化器において、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視し、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更して等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直すタップ係数監視部を備えたことを特徴とする波形等化器。
タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、前記等化フィルタ部のタップ構成を制御する手段とを備えた波形等化器において、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視し、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更して等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直し、やり直し時の等化途中のタップ係数の変化状態によっては再度上記動作を繰り返すタップ係数監視部を備えたことを特徴とする波形等化器。
前記タップ係数監視部は、特定タップのみを監視し、特定タップのタップ係数の急峻な変化を検出した場合に、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化をやり直すように指示することを特徴とする請求項１，２，３のいずれかに記載の波形等化器。
前記タップ係数監視部は、複数タップの等化ステップ毎のタップ係数の変化量を監視し、前記タップ係数の変化量の分散が或る敷居値を超えた場合に、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化をやり直すように指示することを特徴とする請求項１，２，３のいずれかに記載の波形等化器。
前記タップ構成を制御するタップ構成制御手段には、伝搬路のインパルス応答を推定するインパルス応答推定器を備え、
参照信号によって推定されたインパルス応答で次に大きな成分に適するように、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の波形等化器。
前記タップ構成を制御するタップ構成制御手段には、伝搬路のインパルス応答を推定するインパルス応答推定器を備え、
前記識別器の等化出力と受信信号の状態から推定されたインパルス応答に最適となるように、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の波形等化器。
周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備えた移動局無線装置であって、
前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、
前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、
前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、
受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を受信信号の始めからやり直すことを特徴とする移動局無線装置。
周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動局無線装置であって、
前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、
前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、
前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、
受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直すことを特徴とする移動局無線装置。
周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動局無線装置であって、
前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、
前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、
前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、
受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直し、やり直し時の等化途中のタップ係数の変化状態によっては再度上記動作を繰り返すことを特徴とする移動局無線装置。
周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動局無線装置であって、
前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、
前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、
前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部と、
移動局無線装置の移動速度を検出する手段を備え、
移動速度が或る敷居値より速い場合、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を受信信号の始めからやり直すことを特徴とする移動局無線装置。
周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動局無線装置であって、
前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、
前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、
前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部と、
移動局無線装置の移動速度を検出する手段を備え、
移動速度が或る敷居値より速い場合、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直すことを特徴とする移動局無線装置。
周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動局無線装置であって、
前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、
前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、
前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部と、
移動局無線装置の移動速度を検出する手段を備え、
移動速度が或る敷居値より速い場合、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直し、やり直し時の等化途中のタップ係数の変化状態によっては再度上記動作を繰り返すことを特徴とする移動局無線装置。
周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える基地局無線装置であって、
前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、
前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、
前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、
受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を受信信号の始めからやり直すことを特徴とする基地局無線装置。
周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える基地局無線装置であって、
前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、
前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、
前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、
受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直すことを特徴とする基地局無線装置。
周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える基地局無線装置であって、
前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、
前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、
前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、
受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直し、やり直し時の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、再度上記動作を繰り返すことを特徴とする基地局無線装置。
基地局及び移動局を有し、前記基地局及び移動局の少なくとも一方が周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動通信システムであって、
前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、
前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、
前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、
受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を受信信号の始めからやり直すことを特徴とする移動通信システム。
基地局及び移動局を有し、前記基地局及び移動局の少なくとも一方が周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動通信システムであって、
前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、
前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、
前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、
受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直すことを特徴とする移動通信システム。
基地局及び移動局を有し、前記基地局及び移動局の少なくとも一方が周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動通信システムであって、
前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、
前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、
前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部を備え、
受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直し、やり直し時の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、再度上記動作を繰り返すことを特徴とする移動通信システム。
基地局及び移動局を有し、前記移動局が周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動通信システムであって、
前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、
前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、
前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部と、
移動局無線装置の移動速度を検出する手段を備え、
移動速度が或る敷居値より速い場合、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を受信信号の始めからやり直すことを特徴とする移動通信システム。
基地局及び移動局を有し、前記移動局が周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動通信システムであって、
前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、
前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、
前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部と、
移動局無線装置の移動速度を検出する手段を備え、
移動速度が或る敷居値より速い場合、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、前記等化フィルタ部のタップ構成を変更し、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直すことを特徴とする移動通信システム。
基地局及び移動局を有し、前記移動局が周波数選択性フェージングの影響を取り除く波形等化器を備える移動通信システムであって、
前記波形等化器は、タップ付き遅延回路からなる等化フィルタ部と、
前記等化フィルタ部の出力信号を復号する識別器と、
前記等化フィルタ部のタップ構成を制御するタップ構成制御手段と、
前記等化フィルタ部のタップ係数を監視するタップ係数監視部と、
移動局無線装置の移動速度を検出する手段を備え、
移動速度が或る敷居値より速い場合、受信信号の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、等化を前記等化途中のステップの何ステップか前の受信信号からやり直し、やり直し時の等化途中のタップ係数の変化状態によっては、再度上記動作を繰り返すことを特徴とする移動通信システム。