JP3568466B2 - 無線基地システムおよびパス多重判定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は無線基地システムおよびパス多重判定方法に関し、特に、複数のユーザが同一周波数および同一タイムスロットのチャネルを使用してデータを送受信することができるＰＤＭＡ（Ｐａｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の通信システムにおいて、パス多重接続を要求するユーザに対しそのパス多重接続の可否を判定する無線基地システムおよびパス多重判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、急速に発達しつつある携帯型電話機のような移動通信システムにおいて、周波数の有効利用を図るべく種々の伝送チャネル割当制御方法が提案されており、その一部のものは実用化されている。
【０００３】
特に、最近では、携帯型電話機の普及により、電波の周波数利用効率を高めるために、ＰＤＭＡ方式が提案されている。このＰＤＭＡ方式は、同じ周波数における１つのタイムスロットを空間的に分割して複数のユーザのデータを伝送するものである。
【０００４】
より特定的に、このＰＤＭＡ方式では、アダプティブアレイなどの相互干渉除去装置を用いて１つのタイムスロットを空間的に複数のチャネルに分割して、互いに干渉の小さい複数のユーザの当該タイムスロットへのパス多重接続を許容している。
【０００５】
そこで、ＰＤＭＡ方式では、同一タイムスロットのチャネルに既に接続された既知のユーザの端末装置からの信号電波の受信応答ベクトルと、当該タイムスロットへのパス多重接続を要求している新規ユーザの端末装置からの信号電波の受信応答ベクトルとの相関値を算出し、相関値が低い場合には、パス多重可能と判断して新規のユーザにチャネル割当を認め、相関値が高い場合にはパス多重不可と判断して新規のユーザにチャネル割当を認めない。これにより、電波の到来方向が接近したユーザ同士が同一タイムスロットにパス多重接続することによってユーザ間に干渉が生じることによる通信品質の劣化を防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＰＤＭＡ方式では、上述のように、受信応答ベクトルの相関値を算出する場合、既に当該タイムスロットに接続を確立している既知のユーザの受信応答ベクトルは、連続するフレームの受信信号中の通信チャネル信号に基づいて算出されるため、十分な精度を有している。
【０００７】
これに対し、パス多重接続を要求している新規ユーザの端末装置からの信号の場合、基地局は通信チャネルを起動するための制御チャネルの信号をまず受信するので、この最初の１フレームにおける制御チャネル信号からとりあえず当該新規ユーザの受信応答ベクトルを算出せざるを得ない。
【０００８】
しかしながら、周波数オフセットの存在により１フレームの制御チャネル信号のみから抽出した受信応答ベクトルは十分な精度を有していない。このため、既に接続している既知の端末装置の受信応答ベクトルとの相互相関値の算出精度も低くなり、したがってパス多重接続を要求している新規ユーザの接続の可否を正確に判定することができないという問題があった。
【０００９】
それゆえに、この発明の目的は、パス多重接続を要求している新規ユーザの受信応答ベクトルを高精度に求め、ひいてはパス多重接続の可否を高精度に判定することができる無線基地システムおよびパス多重判定方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、複数の移動端末装置がパス多重接続することができる無線基地システムは、オフセット算出手段と、記憶手段と、受信応答ベクトル算出手段と、相関値算出手段と、判定手段とを備える。オフセット算出手段は、無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置から受信した１フレームの受信信号中における周波数オフセットを算出する。記憶手段は、オフセット算出手段によって算出された周波数オフセットを記憶する。オフセット算出手段は、さらに、記憶手段に記憶されている周波数オフセットに基づいて、移動端末装置から受信した後続の１フレームの受信信号中における周波数オフセットを補正する。受信応答ベクトル算出手段は、オフセット算出手段によって補正された後続の１フレームの受信信号中における周波数オフセットに基づいて、無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置から受信した信号の受信応答ベクトルを算出する。相関値算出手段は、パス多重接続を要求している移動端末装置の算出された受信応答ベクトルと、無線基地システムに既に接続している他の移動端末装置の受信応答ベクトルとの相関値を算出する。判定手段は、算出された相関値に基づいて無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置のパス多重接続の可否を判定する。
【００１１】
このように構成したことにより、パス多重接続を要求している新規ユーザからの１フレーム目の受信信号に基づいては接続の可否を判断することなく、その周波数オフセットのみを算出して記憶し、後続のフレームにおいて前記記憶された周波数オフセットを用いた補正により、より精度の高い周波数オフセットを求めて受信応答ベクトルを算出するようにしているので、周波数オフセットの影響を軽減しつつ新規ユーザの接続の可否について高精度の判断を行なうことができる。
【００１２】
好ましくは、オフセット算出手段は、受信信号中における周波数オフセットを推定する手段と、受信信号を推定された周波数オフセットで補正する手段と、補正された受信信号をアダプティブアレイ処理して所望信号を抽出する手段と、所定の参照信号と抽出された所望信号との誤差信号を算出する手段と、参照信号と誤差信号とに基づいて推定された周波数オフセットを更新する手段と、受信信号が後続の１フレームの受信信号のときに、推定された周波数オフセットを記憶手段に記憶されている周波数オフセットで置換える手段とを含む。
【００１３】
このように構成したことにより、先行するフレームで算出され記憶されている周波数オフセットを用いて、後続のフレームにおける周波数オフセットを更新することにより、周波数オフセットの影響が軽減された受信応答ベクトルの算出が可能となる。
【００１４】
より好ましくは、オフセット算出手段は、受信信号中における周波数オフセットを推定する手段と、受信信号を推定された周波数オフセットで補正する手段と、補正された受信信号をアダプティブアレイ処理して所望信号を抽出する手段と、所定の参照信号と抽出された所望信号との誤差信号を算出する手段と、参照信号と誤差信号とに基づいて推定された周波数オフセットを更新する手段と、受信信号が後続の１フレームの受信信号のときに、更新された周波数オフセットと記憶手段に記憶されている周波数オフセットとの平均をとる手段とを含む。
【００１５】
このように構成したことにより、先行するフレームで算出され記憶されている周波数オフセットと、後続のフレームにおける更新された周波数オフセットとの平均をとることにより、周波数オフセットの影響が軽減された受信応答ベクトルの算出が可能となる。
【００１６】
より好ましくは、記憶手段は、複数の移動端末装置のそれぞれに対応して算出された周波数オフセットを記憶するテーブルを含む。
【００１７】
このように構成したことにより、接続を要求している移動端末装置に対応する算出された周波数オフセットを容易に検索することができる。
【００１８】
より好ましくは、オフセット算出手段は、受信した１フレームの受信信号中の制御チャネル信号の周波数オフセットを算出する。
【００１９】
このように構成したことにより、新規にパス多重接続を要求しているユーザの通信チャネルが確立されていなくても、通信チャネルを起動するための制御チャネル信号に基づいて接続の可否を判断することができる。
【００２６】
この発明のさらに他の局面によれば、複数の移動端末装置がパス多重接続することができる無線基地システムにおけるパス多重判定方法は、無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置から受信した１フレームの受信信号中における周波数オフセットを算出するステップと、算出された周波数オフセットを記憶するステップと、記憶されている周波数オフセットに基づいて、移動端末装置から受信した後続の１フレームの受信信号中における周波数オフセットを補正するステップと、補正された後続の１フレームの受信信号中における周波数オフセットに基づいて、無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置から受信した信号の受信応答ベクトルを算出するステップと、パス多重接続を要求している移動端末装置の算出された受信応答ベクトルと、無線基地システムに既に接続している他の移動端末装置の受信応答ベクトルとの相関値を算出するステップと、算出された相関値に基づいて無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置のパス多重接続の可否を判定するステップとを備える。
【００２７】
このように構成したことにより、パス多重接続を要求している新規ユーザからの１フレーム目の受信信号に基づいては接続の可否を判断することなくその周波数オフセットのみを算出して記憶し、後続のフレームにおいて、前記記憶された周波数オフセット値を用いた補正により、より精度の高い周波数オフセットを求めて受信応答ベクトルを算出するようにしているので、周波数オフセットの影響を軽減しつつ新規ユーザの接続の可否について高精度の判断を行なうことができる。
【００２８】
好ましくは、周波数オフセットを算出するステップは、受信信号中における周波数オフセットを推定するステップと、受信信号を推定された周波数オフセットで補正するステップと、補正された受信信号をアダプティブアレイ処理して所望信号を抽出するステップと、所定の参照信号と抽出された参照信号との誤差信号を算出するステップと、参照信号と誤差信号とに基づいて推定された周波数オフセットを更新するステップと、受信信号が後続の１フレームの受信信号のときに、推定された周波数オフセットを記憶されている周波数オフセットで置換えるステップとを含む。
【００２９】
このように構成したことにより、先行するフレームで算出され記憶されている周波数オフセットを用いて後続のフレームにおける周波数オフセットを更新することにより、周波数オフセットの影響が軽減された受信応答ベクトルの算出が可能となる。
【００３０】
より好ましくは、周波数オフセットを算出するステップは、受信信号中における周波数オフセットを推定するステップと、受信信号を推定された周波数オフセットで補正するステップと、補正された受信信号をアダプティブアレイ処理して所望信号を抽出するステップと、所定の参照信号と抽出された参照信号との誤差信号を算出するステップと、参照信号と誤差信号とに基づいて推定された周波数オフセットを更新するステップと、受信信号が後続の１フレームの受信信号のときに、更新された周波数オフセットと記憶されている周波数オフセットとの平均をとるステップとを含む。
【００３１】
このように構成したことにより、先行するフレームで算出され記憶されている周波数オフセットと後続のフレームにおいて更新された周波数オフセットとの平均をとることにより、周波数オフセットの影響が軽減された受信応答ベクトルの算出が可能となる。
【００３２】
より好ましくは、周波数オフセットを記憶するステップは、複数の移動端末装置のそれぞれに対応して算出された周波数オフセットをテーブルに記憶するステップを含む。
【００３３】
このように構成したことにより、接続を要求している移動端末装置に対応する算出された周波数オフセットを容易に検索することができる。
【００３４】
より好ましくは、周波数オフセットを算出するステップは、受信した１フレームの受信信号中の制御チャネル信号の周波数オフセットを算出する。
【００３５】
このように構成したことにより、新規にパス多重接続を要求しているユーザの通信チャネルが確立されていなくても、通信チャネルを起動するための制御チャネル信号に基づいて接続の可否を判断することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００４３】
図１および図２は、この発明の背景となるＰＤＭＡ方式の通信システムの基本原理を模式的に説明する図である。
【００４４】
まず、図１は、各基地局ごとに複数の移動端末装置がパス多重接続している形態を模式的に示す図である。図１において、基地局（Ｃｅｌｌ Ｓｔａｔｉｏｎ：以下、ＣＳ）１０の電波が届く範囲を円１１で示している。そして円１１内に、第１および第４のユーザの移動端末装置（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｓｔａｔｉｏｎ：以下、ＰＳ）１および４が位置しており、ＣＳ１０の周波数ｆ１の１つのタイムスロットに空間的にパス多重接続されている。
【００４５】
一方、円１１内に、第２および第５のユーザのＰＳ２および５が位置しており、ＣＳ１０の周波数ｆ２の１つのタイムスロットに空間的にパス多重接続されている。
【００４６】
さらに、円１１内に、第３および第６のユーザのＰＳ３および６が位置しており、ＣＳ１０の周波数ｆ３の１つのタイムスロットに空間的にパス多重接続されている。
【００４７】
なお、隣接する他のＣＳ２０の電波が届く範囲を円２１で示し、円２１内に位置する他のユーザのＰＳ７および８がＣＳ２０の同一周波数の１つのタイムスロットに空間的にパス多重接続されている。
【００４８】
次に、図２は、ＰＤＭＡ方式の通信システムにおける上り（ＰＳ→ＣＳ）回線および下り（ＣＳ→ＰＳ）回線の送信スロットの構成を模式的に示す図である。
【００４９】
図２において、上り回線および下り回線はそれぞれ時系列的に交互に４スロット単位でデータを送信しており、上り回線および下り回線のいずれも同じフォーマットを有している。すなわち、先頭のスロット１には、制御チャネル（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ：以下、ＣＣＨ）信号が割当てられている。次の周波数ｆ１のスロット２には、図１に関連して説明したようにユーザ１およびユーザ４がパス多重接続されており、周波数ｆ２のスロット３にはユーザ２および５がパス多重接続されており、最後の周波数ｆ３のスロット４にはユーザ３および６がパス多重接続されている。
【００５０】
図２のＣＳの各タイムスロットに接続される各ユーザのＰＳと、当該ＣＳとの間で伝送されるユーザごとの信号のフォーマットは、たとえばＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の規格では、図３に示すとおりである。
【００５１】
すなわち、ＣＳと、そこに接続される各ＰＳとの間の通信チャネルが、上り／下りの各回線とも、図３（Ａ）に示す物理スロット構成を有する共通双方向制御チャネル（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ：以下、ＳＣＣＨ）と、図３（Ｂ）に示す物理スロット構成を有する情報チャネル（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ：以下、ＴＣＨ）とから構成される。
【００５２】
より特定的に、ＳＣＣＨは、４ビットのＲ（過渡応答用ランプタイム）と、２ビットのＳＳ（スタートシンボル）と、６２ビットのＰＲ（プリアンブル）と、３２ビットのＵＷ（同期ワード）と、４ビットのＣＩ（チャネル種別）と、４２ビットのＣＳＩＤ（ＣＳ識別符号）と、２８ビットのＰＳＩＤ（ＰＳ識別符号）と、３４ビットのＩ（データ）と、１６ビットのＣＲＣ（冗長巡回検査）と、１６ビットのＧ（ガードビット）とから構成される。
【００５３】
一方、ＴＣＨは、４ビットのＲと、２ビットのＳＳと、６ビットのＰＲと、１６ビットのＵＷと、４ビットのＣＩと、１６ビットのＳＡと、１６０ビットのＩと、１６ビットのＣＲＣと、１６ビットのＧとから構成される。
【００５４】
図３（Ａ）に示すＳＣＣＨは、図３（Ｂ）に示すＴＣＨを起動して情報チャネルを確立するために用いられる。
【００５５】
次に、図４は、この発明の実施の形態によるＰＤＭＡ方式のＣＳの構成を示す機能ブロック図である。
【００５６】
図３に関連して説明したように、ＣＳとＰＳとの間で送受信される信号電波は、呼接続に必要な情報を伝送する制御チャネルＳＣＣＨと、通信に使用する情報チャネルＴＣＨとから構成される。
【００５７】
図４を参照して、アレイアンテナ３１で受信されたＰＳからの信号電波は、無線モジュール３２において、増幅、周波数変換などの所定の処理が施された後、Ａ／ＤおよびＤ／Ａコンバータ３３によってデジタル信号に変換される。以後の処理は、図示しないデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）によってソフトウェア的に実行されるものであり、図４は、ＤＳＰによってソフトウェア的に実行される処理を機能ブロック図で示したものである。
【００５８】
デジタル信号に変換された受信信号は、オフセット値修正処理部３４に与えられる。オフセット値修正処理部３４は、後述するように周波数オフセット推定部３６で推定された周波数オフセットに基づいて周波数オフセット値を修正し、アダプティブアレイ処理部３５に与える。
【００５９】
アダプティブアレイ処理部３５は、ＰＳから受信した制御チャネルＳＣＣＨの信号から、チャネル割当装置４１で指定されたユーザの信号を、内蔵するウエイトベクトル計算機（図示せず）で計算されたウエイトベクトル計算基準に基づいて抽出し、変復調器３８および受信応答ベクトル計算機３９に与える。
【００６０】
変復調器３８は、制御チャネルＳＣＣＨの信号を復調して制御情報をチャネル割当装置４１に与え、受信応答ベクトル計算機３９は、周波数オフセット推定部３６で推定された周波数オフセット値に応じて、それぞれのＰＳから受信した制御チャネルＳＣＣＨの信号の受信応答ベクトルを計算し、その結果をメモリ４０に記憶させる。
【００６１】
一方、アダプティブアレイ３５は、ＰＳから受信した情報チャネルＴＣＨの信号から、チャネル割当装置４１で指定されたユーザの信号を、内蔵するウエイトベクトル計算機（図示せず）で計算されたウエイトベクトル計算基準に基づいて抽出し、受信応答ベクトル計算機４５および変復調器４６に与える。
【００６２】
受信応答ベクトル計算機４５は、周波数オフセット推定部３６で推定された周波数オフセット値に応じて、それぞれのＰＳから受信した情報チャネルＴＣＨの信号の受信応答ベクトルを計算し、その結果をメモリ４４に記憶させる。また、変復調器４６は、アダプティブアレイ処理部３６で抽出された信号を復調してユーザデータを出力する。
【００６３】
相関値計算機４２は、メモリ４０および４４に記憶されているそれぞれのＰＳの受信応答ベクトルに基づいて、チャネル割当（チャネルへの接続）を要求しているＰＳと、既に各チャネルに割当てられている（接続されている）ＰＳとの間の受信応答ベクトルの相関値を計算し、チャネル割当装置４１に与える。
【００６４】
チャネル割当装置４１は後述するように、相関値計算機４２からの相関値に基づいて、ユーザに対するチャネルの割当制御、すなわち接続を要求している新規ユーザの接続の可否を判断する。
【００６５】
アダプティブアレイ処理部３５で抽出された信号は周波数オフセット推定部３６に与えられ、周波数オフセット推定部３６はアダプティブアレイ処理部３５から与えられた受信信号の周波数オフセットを推定して、前述のようにオフセット値修正処理部３４と、受信応答ベクトル計算機３９，４５とに与える。
【００６６】
これらのオフセット値修正処理部３４と、アダプティブアレイ処理部３５と、周波数オフセット推定部３６とは、この発明の特徴的構成部分であるので、その機能については後で説明する。
【００６７】
一方、送信時には、ユーザデータは変復調器４６で変調され、アダプティブアレイ処理部３５に与えられる。アダプティブアレイ処理部３５は、受信時におけるウエイトベクトル計算基準をコピーして当該ユーザの送信信号のアンテナ指向性を制御する。アダプティブアレイ処理原理については、当該技術分野において周知であるので、ここでは説明を省略する。
【００６８】
アダプティブアレイ３５で送信指向性が制御された情報チャネルＴＣＨの信号は、Ａ／ＤおよびＤ／Ａコンバータ１３でアナログ信号に変換される。
【００６９】
チャネル割当装置４１からは各ユーザの制御チャネル情報が出力され、変復調器３８に与えられて変調される。変復調器３８の出力は、アダプティブアレイ処理部３５に与えられ、アダプティブアレイ処理部３５は、受信時におけるウエイトベクトル計算基準をコピーして当該ユーザの送信信号のアンテナ指向性を制御する。
【００７０】
アダプティブアレイ処理部３５で送信指向性が制御された制御チャネルＳＣＣＨの信号は、Ａ／ＤおよびＤ／Ａコンバータ３３でアナログ信号に変換される。
【００７１】
アナログ信号に変換された情報チャネルＴＣＨの信号および制御チャネルＳＣＣＨの信号は、無線モジュール３２およびアレイアンテナ３１を介して対応するユーザのＰＳに送信される。
【００７２】
なお、上述の変復調器３８と、受信応答ベクトル計算機３９と、チャネル割当装置４１とは、制御チャネル処理系システム３７を構成し、メモリ４４と、受信応答ベクトル計算機４５と、変復調器４６とは、通信用チャネル処理系システム４３を構成する。
【００７３】
次に、この発明の実施の形態によるパス多重判定制御について説明する前に、ＣＳのＰＳに対する従来のパス多重判定制御について説明する。
【００７４】
図５は、このような従来のＣＳのＰＳに対するパス多重判定制御動作を示すフロー図である。このフロー図に示すパス多重判定制御動作は、図４に示す機能ブロックの処理をＤＳＰでソフトウェア的に実現するものである。
【００７５】
図５のフロー図を参照すると、当該ＣＳへの接続を希望しているユーザのＰＳからの伝送チャネル割当要求（上りＳＣＣＨ信号の１回目の受信）があれば、チャネル割当イベントが発生し（ステップＳ１）、周波数オフセットの計算処理（ステップＳ２）および受信応答ベクトルの計算処理（ステップＳ３）を実行する。これらのステップＳ２およびＳ３については後で詳細に説明する。
【００７６】
その後、当該ＣＳのチャネル割当装置４１（図４）は、自局における未使用の空きタイムスロットの有無を判定する（ステップＳ４）。
【００７７】
その結果、自局に未使用の空きタイムスロットが存在することが判明すれば、当該ＣＳのチャネル割当装置４１は、従来どおり接続を要求しているＰＳに対しその空きタイムスロット内の伝送チャネルを選択する（ステップＳ５）。通常は、空きのタイムスロットには他のユーザのＰＳが接続していないため、基本的には電波の干渉がなく、伝送チャネルが有効に選択され（ステップＳ６）、伝送チャネルのＰＳへの割当が確立する（ステップＳ９）。
【００７８】
ところが、未使用のタイムスロットであっても、他のＣＳやＰＳからの強力な電波の干渉により実質的にタイムスロットが使用不能状態となり、空いている伝送チャネルであってもＰＳに対し割当てることができないという事態が起こり得る。
【００７９】
そのような事態のため伝送チャネルの選択に失敗した場合（ステップＳ６）、またはそもそも自局に空きタイムスロットが存在しないことが判明した場合（ステップＳ４）、接続を要求されているＣＳのチャネル割当装置４１は、自局のあるタイムスロットの空き伝送チャネルを当該ＰＳに割当てる動作に入る（ステップＳ７）。
【００８０】
すなわち、あるタイムスロットの空き伝送チャネルに当該ＰＳを割当てようとする場合、既に同じタイムスロットの別の伝送チャネルに割当てられている他のユーザのＰＳからの電波との間で干渉が生じないこと、すなわち２つのＰＳからの電波の到来方向が大きく異なることを確認しなければならない。
【００８１】
このため、図４の受信信号ベクトルの相関値計算機４２により、接続を要求しているＰＳから受信した信号と、既に同一タイムスロットに接続されている他のユーザのＰＳから受信した信号との相関値が計算される（ステップＳ７）。そして、相関値が所定の値以下であれば、チャネル割当装置４１は、２つのＰＳの間の干渉による影響は小さいと判定して空き伝送チャネルが有効に選択され（ステップＳ８）、自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が確立する（ステップＳ９）。
【００８２】
一方、相関値が所定の値を超えれば、チャネル割当装置は２つのＰＳの間の干渉による影響は大きいと判定して空き伝送チャネルが有効に選択されず（ステップＳ８）、自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が拒否される（ステップＳ１０）。
【００８３】
なお、ステップＳ９で自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が認められれば、またはステップＳ１０で自局の伝送チャネルへのＰＳの割当てが認められなければ、プログラムはステップＳ１に戻り、次のＰＳによるチャネル割当イベントの発生を待つ。
【００８４】
以上が、従来のＣＳによるパス多重判定の手順であるが、従来技術の説明において述べたように、新規に接続を要求しているユーザについては、情報チャネルＴＣＨが起動する前に制御チャネルＳＣＣＨの１回の受信のみに基づいて接続の可否を判断しており、１回のＳＣＣＨ信号の受信に基づく周波数オフセットの計算（ステップＳ２）は精度が低く、この周波数オフセットに基づく受信応答ベクトルの計算（ステップＳ３）の精度も低くなる。
【００８５】
この結果、相互相関によるパス多重許可の判断（ステップＳ７およびＳ８）の精度も低くなり、正確なチャネル割当ができくなる。
【００８６】
このように１回のＳＣＣＨの受信では周波数オフセット、ひいては受信応答ベクトルの計算精度が低くなる理由について、以下に詳細に説明する。
【００８７】
まず、図６および図７は、図５の周波数オフセット計算処理（ステップＳ２）を詳細に示すフロー図である。この図６および図７の周波数オフセット計算処理は、図４のＤＳＰの機能ブロック図では、オフセット値修正処理部３４、アダプティブアレイ処理部３５および周波数オフセット推定部３６によって実行される。
【００８８】
なお、以下に示す処理は、図３に示す信号フォーマットを有するＰＨＳを例にとったものであり、このシステムでは、後述する受信信号の周波数オフセット値による修正処理、アダプティブアレイ処理、周波数オフセット値の更新処理は、各シンボルごとに逐次実行される（逐次学習法）。
【００８９】
図４のＡ／ＤおよびＤ／Ａコンバータ３３でデジタル信号に変換された受信信号Ｘ（ｔ）に対し、図５のステップＳ２において周波数オフセット計算（更新）処理が実行される。
【００９０】
まず、図６のフロー図のステップＳ１１において、シンボルｉをｉ＝１にセットし、シンボルｉ＝１における周波数オフセット値θ（ｉ）をθ（ｉ）＝０にセットする。
【００９１】
そして、ステップＳ１２において、シンボルｉが既知のシンボル区間（各ユーザ共通の参照信号の区間）である１〜４８シンボルの間にあるか否かが判定される。
【００９２】
より具体的には、図３（Ａ）のＳＣＣＨ信号のＳＳ〜ＵＷの合計９６ビット＝４８シンボルの区間が参照信号区間として取り扱われる。なお、図３（Ａ）の先頭の４ビットのＲは、信号が定義されていない区間であるため、参照信号区間からは除外される。
【００９３】
そして、参照信号区間内にあると判定されれば、ステップＳ１６においてシンボルｉを１ずつインクリメントしながら、図６のステップＳ１３〜Ｓ１５の処理が繰返し実行され、ステップＳ１２において、１〜４８シンボルの間にない、すなわち参照信号のない区間であると判定されると、図７のフロー図の処理が実行される。
【００９４】
まず、ステップＳ１２において、シンボルｉが参照信号区間内（１〜４８シンボル）にあると判断されると、ステップＳ１３に進み、次式のように、受信信号Ｘ（ｉ）は、周波数オフセット値θ（ｉ）と複素乗算されることにより、Ｘ′（（ｉ）に補正される。
【００９５】
Ｘ′（ｉ）＝Ｘ（ｉ）×（ｃｏｓ（ｉ×θ（ｉ））＋ｊｓｉｎ（ｉ×θ（ｉ）））＊ … （１）
次に、ステップＳ１４に進み、当該ＣＳ内のメモリに保持されている各ユーザ共通の参照信号ｄ（ｉ）と、ステップＳ１３において補正された受信信号Ｘ′（ｉ）とに基づいて、周知のアダプティブアレイ処理が行なわれ、所望ユーザの出力信号を抽出するためのアンテナごとのウエイトＷ（ｉ）が計算される。
【００９６】
アダプティブアレイ処理では、参照信号ｄ（ｉ）と、抽出された出力信号ｙ（ｉ）との誤差ｅ（ｉ）＝ｄ（ｉ）−ｙ（ｉ）を求め、この誤差が最小となるようにアダプティブアレイ学習を実行して各シンボルごとにウエイトＷ（ｉ）を更新する。
【００９７】
次に、ステップＳ１５に進み、周波数オフセット値θ（ｉ）の更新処理が実行される。すなわち、周波数オフセット値θ（ｉ）は、アダプティブアレイ処理によって抽出された信号ｙ（ｔ）と参照信号ｄ（ｔ）とに基づいて抽出された、ＩＱ平面上でのキャリア周波数成分の円周方向の誤差である。
【００９８】
より具体的には、ステップＳ１５に示すように、メモリに保持されている参照信号ｄ（ｉ）と、上述のように求められた誤差ｅ（ｉ）とに基づいて、周波数オフセット値θ（ｉ）の更新を行なう。
【００９９】
周波数オフセット値θ（ｉ）に対するオフセット修正値Δθは次式で求められる。
【０１００】
Δθ＝Ｉｍ［（ｄ（ｉ）−ｅ（ｉ））×ｄ＊（ｉ）］ … （２）
そして、ステップ係数をμとして、更新された周波数オフセット値θ（ｉ＋１）は次式で表わされる。
【０１０１】
θ（ｉ＋１）＝θ（ｉ）＋μ×Δθ … （３）
なお、このステップ係数μは、適用環境下で予め実験的に決定されるものとする。
【０１０２】
次に、ステップＳ１６においてシンボルｉをインクリメントしながら、シンボルｉが４８を超えて参照区間外となるまでステップＳ１４におけるウエイトＷ（ｉ）の更新と、ステップＳ１５における周波数オフセット値θ（ｉ）の更新とを行なう。
【０１０３】
ステップＳ１２において、シンボルｉが参照信号区間内（１〜４８シンボル）にないことが判断されると、図７のステップＳ１７に進み、受信信号Ｘ（ｉ）は周波数オフセット値θ（ｉ）によりＸ′（ｉ）に補正される。ステップＳ１７の処理は、前述の図６のステップＳ１３の処理と同じなので、ここでは説明を繰返さない。
【０１０４】
次に、ステップＳ１８に進み、アダプティブアレイ処理が行なわれるが、このステップＳ１８のアダプティブアレイ処理は、以下の点で、前述の図６のステップＳ１４のアダプティブアレイ処理とは異なっている。
【０１０５】
すなわち、当該シンボルｉは参照信号なしの区間にあるため、アダプティブアレイ処理による出力信号ｙ（ｉ）をπ／４・ＱＰＳＫの基準位相点に強制位相同期した信号を参照信号のレプリカ信号ｄ′（ｉ）とし、このレプリカ信号ｄ′（ｉ）と、ステップＳ１７において補正された受信信号Ｘ′（ｉ）とに基づいて、アダプティブアレイ学習が実行され、アンテナごとのウエイトＷ（ｉ）が計算（更新）される。
【０１０６】
参照信号ｄ（ｉ）に代えてレプリカ信号ｄ′（ｉ）を用いる点を除いて、ステップＳ１８の処理は、前述の図６のステップＳ１４の処理と同じなので、ここでは説明を繰返さない。
【０１０７】
次に、ステップＳ１９に進み、周波数オフセット値θ（ｉ）の更新処理が行なわれるが、このステップＳ１９の処理も、参照信号ｄ（ｉ）に代えてレプリカ信号ｄ′（ｉ）を用い、さらにこのレプリカ信号ｄ′（ｉ）と出力信号ｙ（ｉ）との誤差ｅ′（ｉ）を用いる点を除いて、前述の図６のステップＳ１９と同じなので、ここでは説明を繰返さない。
【０１０８】
次に、ステップＳ２１においてシンボルｉをインクリメントしながらステップＳ２０において全シンボルについてウエイトＷ（ｉ）および周波数オフセット値θ（ｉ）の更新が終了したことが判断されると、ステップＳ２２に進み、最終の周波数オフセット値θ（ｉ）を、受信応答ベクトル計算用のメモリに保持し、１フレームの受信信号に対する処理を終了する。
【０１０９】
次に、図５のステップＳ３における受信応答ベクトルの計算手法について詳細に説明する。なお、説明を簡略化するために、以下にアンテナ素子数を２本とした場合の処理について説明する。
【０１１０】
この場合、受信信号ベクトルＸ（ｔ）は次式で表わされる。
【０１１１】
【数１】
【０１１２】
ここで、Ｘｉ（ｔ）はｉ番目のアンテナの受信信号を表わし、ｈｉは伝搬路による振幅および位相の変動量を表わし、ωは送信側において発生する位相差である周波数オフセットを表わし、ω′は受信側において推定された位相差である周波数オフセットを表わし、Ｓ（ｔ）はユーザからの送信信号を示し、ｎｉ（ｔ）はｉ番目のアンテナのノイズ成分を表わし、［・］Ｔは行列［・］の転置を表わしている。
【０１１３】
ここで、アダプティブアレイ処理が良好に行なわれているものとすると、ユーザ信号が分離されて取出されるため、ユーザ信号Ｓ（ｔ）は既知となる。そこで、受信信号Ｘ（ｔ）を既知となったユーザ信号Ｓ（ｔ）で除算し、その結果のアンサンブル平均（時間平均）を計算する。たとえばｉ番目のアンテナの受信信号に関しては、アンサンブル平均は次式で計算される。
【０１１４】
【数２】
【０１１５】
この（７）式は、さらに次式のように表わされる。
【０１１６】
【数３】
【０１１７】
ここで、平均時間を十分長くとると、ノイズ成分のランダム性により、上記（８）式の右辺の第２項は０となる。したがって次式が得られる。
【０１１８】
【数４】
【０１１９】
ここで、受信側で推定した周波数オフセット値ω′が、送信側で発生した周波数オフセット値ωと等しければ、上述の（９）式は次式で表わされることになる。
【０１２０】
【数５】
【０１２１】
この（１０）式により、１番目のアンテナで受信された信号の受信応答ベクトル値を求めることができる。
【０１２２】
以下アンテナを変えていくと、同様に２番目のアンテナについて次式が得られる。
【０１２３】
【数６】
【０１２４】
したがって上述の（１０）式および（１１）式より、ユーザの受信応答ベクトルＲ（ｔ）は次式のように表わすことができる。
【０１２５】
【数７】
【０１２６】
以上の受信応答ベクトルの計算過程から、受信側で推定した周波数オフセット値ω′が送信側で生じた周波数オフセット値ωと等しくなることが、受信応答ベクトルの計算において重要な要素となっていることが理解される。すなわち、周波数オフセット値を精度よく求めることが、受信応答ベクトルの算出において非常に重要である。
【０１２７】
しかしながら、前述のように図５の従来のパス多重判定方法の手順では、制御チャネル信号ＳＣＣＨの１回だけの受信に基づいて周波数オフセット値を推定しているため、図５のステップＳ２の周波数オフセット値計算過程、すなわち図６および図７のフロー図の処理により最終的に算出され保持される周波数オフセット値（受信側で推定される周波数オフセット値）は精度が低く、このような周波数オフセット値に基づいて上述の計算過程で求められる受信応答ベクトルの精度も低くなっていた。
【０１２８】
この発明は、１回目に受信した制御チャネル信号ＳＣＣＨに基づいて算出した周波数オフセット値を記憶し、この記憶した周波数オフセット値を用いて２回目に受信した制御チャネル信号ＳＣＣＨの周波数オフセット値を求めることにより、算出される周波数オフセット値の精度を向上させた上で、受信応答ベクトルを算出するように構成したものである。
【０１２９】
図８は、この発明の実施の形態によるＣＳのパス多重判定制御動作を示すフロー図である。このフロー図に示すパス多重判定制御動作は、図４に示す機能ブロックの処理をＤＳＰを用いてソフトウェア的に実行するものである。
【０１３０】
図８のフロー図を参照すると、当該ＣＳへの接続を希望しているユーザＰＳからの伝送チャネル割当要求（上りＳＣＣＨの１回目の受信）があれば、チャネル割当イベントが発生し（ステップＳ１）、周波数オフセット値の計算処理を実行し（ステップＳ３０）、その結果を該当するＰＳの識別符号ＰＳＩＤと対応付けてＣＳのメモリに一時的に保持する（ステップＳ３１）。
【０１３１】
次に、ステップＳ３において、上述のステップＳ３０で算出された周波数オフセット値に基づいて受信応答ベクトルが計算される。その後、当該ＣＳのチャネル割当装置４１（図４）は、自局における未使用の空きタイムスロットの有無を判定する（ステップＳ４）。
【０１３２】
その結果、自局に未使用の空きタイムスロットが存在することが判明すれば、当該ＣＳのチャネル割当装置４１は、従来どおり接続を要求しているＰＳに対しその空きタイムスロット内の伝送チャネルを選択する（ステップＳ５）。通常は、空きのタイムスロットには他のユーザのＰＳが接続していないため、基本的には電波の干渉がなく、伝送チャネルが有効に選択され（ステップＳ６）、伝送チャネルのＰＳへの割当が確立する（ステップＳ９）。
【０１３３】
ところが、未使用のタイムスロットであっても、他のＣＳやＰＳからの強力な電波の干渉により実質的にタイムスロットが使用不能状態となり、空いている伝送チャネルであってもＰＳに対し割当てることができないという事態が起こり得る。
【０１３４】
そのような事態のため伝送チャネルの選択に失敗した場合（ステップＳ６）、またはそもそも自局に空きタイムスロットが存在しないことが判明した場合（ステップＳ４）において、当該割当要求が、既知のＰＳ、すなわち後述するステップＳ３３において初めてテーブルにＰＳＩＤが登録されるＰＳではなく、既に当該テーブルにＰＳＩＤが登録されていたＰＳからの伝送チャネルの割当要求であることが判定されれば（ステップＳ３２）、当該ＣＳのチャネル割当装置４１は、自局のあるタイムスロットの空き伝送チャネルを当該ＰＳに割当てる動作に入る（ステップＳ７）。
【０１３５】
すなわち、あるタイムスロットの空き伝送チャネルに当該ＰＳを割当てようとする場合、既に同じタイムスロットの別の伝送チャネルに割当てられている他のユーザのＰＳからの電波との間で干渉が生じないこと、すなわち２つのＰＳからの電波の到来方向が大きく異なることを確認しなければならない。
【０１３６】
このため、図４の受信信号ベクトルの相関値計算機４２により、接続を要求しているＰＳから受信した信号の受信応答ベクトルと、既に同一タイムスロットに接続されている他のユーザのＰＳから受信した信号の受信応答ベクトルとの相関値が計算される（ステップＳ７）。そして、相関値が所定の値以下であれば、チャネル割当装置４１は、２つのＰＳの間の干渉による影響は小さいと判定して空き伝送チャネルが有効に選択され（ステップＳ８）、自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が確立する（ステップＳ９）。
【０１３７】
一方、相関値が所定の値を超えれば、チャネル割当装置は２つのＰＳの間の干渉による影響は大きいと判定して空き伝送チャネルが有効に選択されず（ステップＳ８）、自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が拒否される（ステップＳ１０）。
【０１３８】
ステップＳ９で自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が認められれば、またはステップＳ１０で自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が認められなければ、プログラムはステップＳ１に戻り、次のＰＳによるチャネル割当イベントの発生を待つ。
【０１３９】
一方、ステップＳ３２において、既知のＰＳからの伝送チャネルの割当要求でないと判断されると、ステップＳ３１で一時的に保持された当該ＰＳの識別符号ＰＳＩＤと推定された周波数オフセット値とが、図９に示すような構成のメモリテーブルに、ＰＳＩＤに周波数オフセット値が対応付けられた形で保持される（ステップＳ３３）。その後、プログラムはステップＳ１に戻り、ＰＳによる次のチャネル割当イベントの発生を待つ。
【０１４０】
次に、当該ＣＳへの接続を希望している同じＰＳからの上りＳＣＣＨ信号の２回目の受信があれば、チャネル割当イベントが発生し（ステップＳ１）、ステップＳ３０においてこの発明の特徴的な処理である周波数オフセット値の計算を行なう。
【０１４１】
すなわち、後で詳細に説明するが、先のＰＳからのチャネル割当イベント発生時において算出され、メモリテーブルに保持されていた当該ＰＳに対応する周波数オフセット値がメモリテーブルから読出され、ステップＳ３０における周波数オフセット値の計算に用いられる。
【０１４２】
この結果、ステップＳ３０において周波数オフセット値が高精度に計算され、したがって、ステップＳ３において受信応答ベクトルも高精度に計算される。
【０１４３】
ステップＳ４〜Ｓ６の処理については説明を省略し、ステップＳ３２において当該接続を要求しているＰＳが既にテーブルに登録されている既知のＰＳであることが判断されるので、ステップＳ７に進み、受信応答ベクトルの相互相関値に基づくチャネル割当の判定がなされる。ステップＳ７〜Ｓ１０の処理については既に説明したのでここでは繰返さない。
【０１４４】
以上のように、図８に示した実施の形態の処理手順によれば、接続を要求しているＰＳから１回目に受けたＳＣＣＨ信号に基づいて求められた周波数オフセット値をテーブルに保持し、次のチャネル割当イベント発生時に同一ＰＳから割当て要求があった場合に、メモリテーブルに保持されている周波数オフセット値を用いて２回目の受信時の周波数オフセット値を高精度に算出しているので、受信応答ベクトル自体も高精度に算出することができ、ひいては相互相関値に基づくパス多重の可否についてもより正確に判断することが可能となる。
【０１４５】
次に、図１０および図１１は、図８の実施の形態による周波数オフセット計算処理（ステップＳ３０）を詳細に示すフロー図である。図１０および図１１に示すフロー図は、以下の点において、図６および図７に示した従来例の周波数オフセット計算処理（ステップＳ２）と異なっている。
【０１４６】
すなわち、図１０のステップＳ１２において、シンボルｉが参照信号区間内（１〜４８シンボル）にないことが判断されると、図１１のステップＳ４０に進み、シンボルｉが８６シンボル目であるか否かが判定される。
【０１４７】
図３（Ａ）のＰＨＳの信号フォーマットから、ｉ＝８５シンボル（１７０ビット）目で、ＰＳＩＤ区間を終了するので（先頭のＲは除外）、８６シンボル目で処理中のユーザ信号のＰＳ識別符号ＰＳＩＤが判明する。ｉ＝８６シンボルの場合にはその場合にはステップＳ４１に進み、当該ＰＳが、図８のステップＳ３３において周波数オフセット値がメモリテーブルに保持されている既知のＰＳであるか否かが判断される。
【０１４８】
そしてステップＳ４１において、当該ＰＳが既知のＰＳであることが判定されると、当該シンボルｉにおける算出された周波数オフセット値θ（ｉ）を、図９に示すメモリテーブルから読出した当該ＰＳに対応する、ＳＣＣＨ信号の１回目の受信時に算出された周波数オフセット値θ（ｉ）で置換える。
【０１４９】
図１１の以後のステップＳ１７〜Ｓ１９の処理は、このステップＳ４２によって置換えられたメモリテーブルから読出された周波数オフセット値θ（ｉ）に基づいて実行される。各ステップの処理内容については、先に図６および図７を参照して説明したとおりなので、ここではその説明を省略する。
【０１５０】
一般にＰＨＳでは、周波数オフセットは基準周波数をもとに規格で決められた範囲内のものであるが、ＳＣＣＨ信号の１回の受信だけではどれだけ周波数がずれているのか正確に求めることは困難であるが、上述の実施の形態のように１回目に推定された周波数オフセット値をもとに２回目のＳＣＣＨ信号の受信による周波数オフセット値を推定することにより、より精度の高い周波数オフセット値の推定が可能となる。したがってこのような精度が上げられた周波数オフセット値に基づいて受信応答ベクトルの計算をすることにより、より良好な相関値の判定、すなわち当該ＰＳのパス多重接続の可否を判定することが可能となる。
【０１５１】
次に、図１２は、図８の実施の形態における周波数オフセット計算処理（ステップＳ３０）の他の計算手順の一例を示すフロー図である。
【０１５２】
図１２に示したフロー図は、以下の点を除いて、図６および図７に示した従来例の周波数オフセット計算処理のフロー図と同じである。
【０１５３】
すなわち、図１２において、ステップＳ２０において全シンボルについてウエイトＷ（ｉ）および周波数オフセット値θ（ｉ）の更新が終了したことが判定された後、ステップＳ５０において、当該ＰＳが既知のＰＳであるか否かの判定がなされ、既知のＰＳであると判定されると、ステップＳ５１に進み、今回の処理で求めた周波数オフセット値θと、メモリテーブルから読出した当該ＰＳに対応する周波数オフセット値θとの平均とを算出する。そしてこの周波数オフセット値の平均値を、ステップＳ２２において、最終的な周波数オフセット値とし、受信応答ベクトルの計算用に当該ＣＳのメモリに保存する。
【０１５４】
以上のように、この図１２に示した周波数オフセット値計算処理の変形例では、１回目のＳＣＣＨ信号の受信時に算出された周波数オフセットと、２回目のＳＣＣＨ信号受信時に算出された周波数オフセット値との平均化を図ることにより、周波数オフセット値の算出精度の向上を図るものである。
【０１５５】
図１３は、この発明の他の実施の形態によるＣＳのパス多重判定制御動作を示すフロー図である。
【０１５６】
図１３のフロー図を参照すると、当該ＣＳへの接続を希望しているユーザＰＳからの伝送チャネル割当要求（上りＳＣＣＨの１回目の受信）があれば、チャネル割当イベントが発生し（ステップＳ１）、受信応答ベクトルの計算処理を実行し（ステップＳ６０）、その結果を該当するＰＳの識別符号ＰＳＩＤと対応付けてＣＳのメモリに一時的に保持する（ステップＳ６１）。
【０１５７】
次に、当該ＣＳのチャネル割当装置４１（図４）は、自局における未使用の空きタイムスロットの有無を判定する（ステップＳ４）。
【０１５８】
その結果、自局に未使用の空きタイムスロットが存在することが判明すれば、当該ＣＳのチャネル割当装置４１は、従来どおり接続を要求しているＰＳに対しその空きタイムスロット内の伝送チャネルを選択する（ステップＳ５）。通常は、空きのタイムスロットには他のユーザのＰＳが接続していないため、基本的には電波の干渉がなく、伝送チャネルが有効に選択され（ステップＳ６）、伝送チャネルのＰＳへの割当が確立する（ステップＳ９）。
【０１５９】
ところが、未使用のタイムスロットであっても、他のＣＳやＰＳからの強力な電波の干渉により実質的にタイムスロットが使用不能状態となり、空いている伝送チャネルであってもＰＳに対し割当てることができないという事態が起こり得る。
【０１６０】
そのような事態のため伝送チャネルの選択に失敗した場合（ステップＳ６）、またはそもそも自局に空きタイムスロットが存在しないことが判明した場合（ステップＳ４）において、当該割当要求が、既知のＰＳ、すなわち後述するステップＳ６２において初めてテーブルにＰＳＩＤが登録されるＰＳではなく、既に当該テーブルにＰＳＩＤが登録されていたＰＳからの伝送チャネルの割当要求であることが判定されれば（ステップＳ３２）、当該ＣＳのチャネル割当装置４１は、自局のあるタイムスロットの空き伝送チャネルを当該ＰＳに割当てる動作に入る。
【０１６１】
まず、今回算出された受信応答ベクトルと、後述するステップＳ６２においてテーブルに保持されている受信応答ベクトルとの平均値が算出される（ステップＳ６３）。
【０１６２】
ここで、あるタイムスロットの空き伝送チャネルに当該ＰＳを割当てようとする場合、既に同じタイムスロットの別の伝送チャネルに割当てられている他のユーザのＰＳからの電波との間で干渉が生じないこと、すなわち２つのＰＳからの電波の到来方向が大きく異なることを確認しなければならない。
【０１６３】
このため、図４の受信信号ベクトルの相関値計算機４２により、接続を要求しているＰＳから受信した信号のステップＳ６３で平均化された受信応答ベクトルと、既に同一タイムスロットに接続されている他のユーザのＰＳから受信した信号の受信応答ベクトルとの相関値が計算される（ステップＳ７）。そして、相関値が所定の値以下であれば、チャネル割当装置４１は、２つのＰＳの間の干渉による影響は小さいと判定して空き伝送チャネルが有効に選択され（ステップＳ８）、自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が確立する（ステップＳ９）。
【０１６４】
一方、相関値が所定の値を超えれば、チャネル割当装置は２つのＰＳの間の干渉による影響は大きいと判定して空き伝送チャネルが有効に選択されず（ステップＳ８）、自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が拒否される（ステップＳ１０）。
【０１６５】
ステップＳ９で自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が認められれば、またはステップＳ１０で自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が認められなければ、プログラムはステップＳ１に戻り、次のＰＳによるチャネル割当イベントの発生を待つ。
【０１６６】
一方、ステップＳ３２において、既知のＰＳからの伝送チャネルの割当要求でないと判断されると、ステップＳ６１で一時的に保持された当該ＰＳの識別符号ＰＳＩＤと算出された受信応答ベクトルとが、図１４に示すような構成のメモリテーブルに、ＰＳＩＤに受信応答ベクトルが対応付けられた形で保持される（ステップＳ６２）。その後、プログラムはステップＳ１に戻り、ＰＳによる次のチャネル割当イベントの発生を待つ。
【０１６７】
次に、当該ＣＳへの接続を希望している同じＰＳからの上りＳＣＣＨ信号の２回目の受信があれば、チャネル割当イベントが発生し（ステップＳ１）、ステップＳ６０において受信応答ベクトルの計算を行ない、ステップＳ６１において一時的にメモリに保持する。
【０１６８】
ステップＳ４〜Ｓ６の処理については説明を省略し、ステップＳ３２において当該接続を要求しているＰＳが既にテーブルに登録されている既知のＰＳであることが判断されるので、ステップＳ６３に進み、受信応答ベクトルの平均値が求められる。さらに、ステップＳ７〜Ｓ１０において受信応答ベクトルの相互相関値に基づくチャネル割当の判定がなされる。
【０１６９】
以上のように、図１３に示した実施の形態の処理手順によれば、接続を要求しているＰＳから１回目に受けたＳＣＣＨ信号に基づいて求められた受信応答ベクトルをテーブルに保持し、次のチャネル割当イベント発生時に同一ＰＳから割当て要求があった場合に、算出された受信応答ベクトルと、メモリテーブルに保持されている受信応答ベクトルとを平均化しているので、受信応答ベクトル自体を高精度に算出することができ、ひいては相互相関値に基づくパス多重の可否についてもより正確に判断することが可能となる。
【０１７０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１７１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、パス多重接続を要求している新規ユーザからの１フレーム目の受信信号に基づいてはその周波数オフセット値を算出して記憶し、後続のフレームにおいて前記記憶された周波数オフセット値を用いた補正により、精度の高い周波数オフセット値を求めて受信応答ベクトルを算出するようにしているので、周波数オフセットの影響を排除しつつ新規ユーザの接続の可否について高精度の判断を行なうことが可能となる。
【０１７２】
さらに、この発明によれば、パス多重接続を要求している新規ユーザからの１フレーム目の受信信号に基づいてはその受信応答ベクトルを算出して記憶し、後続のフレームにおいて算出された受信応答ベクトルと、前記記憶された受信応答ベクトルとを平均化することにより、精度の高い受信応答ベクトルを算出するようにしているので、新規ユーザの接続の可否について高精度の判断を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＤＭＡ方式によるパス多重接続の態様を模式的に説明する図である。
【図２】ＰＤＭＡ方式における送信スロットの構成を模式的に示す図である。
【図３】ＰＨＳの信号フォーマットを模式的に示す図である。
【図４】ＰＤＭＡ方式の基地局の全体構成を示す機能ブロック図である。
【図５】従来のパス多重判定方法を示すフロー図である。
【図６】従来の周波数オフセット更新方法の前半の処理を示すフロー図である。
【図７】従来の周波数オフセット更新方法の後半の処理を示すフロー図である。
【図８】この発明の実施の形態によるパス多重判定方法を示すフロー図である。
【図９】この発明の実施の形態においてＰＳＩＤと周波数オフセットを記憶するテーブルの形式を模式的に示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態による周波数オフセット更新方法の前半の処理を示すフロー図である。
【図１１】この発明の実施の形態による周波数オフセット更新方法の後半の処理を示すフロー図である。
【図１２】この発明の他の実施の形態による周波数オフセット更新方法を示すフロー図である。
【図１３】この発明の他の実施の形態によるパス多重判定方法を示すフロー図である。
【図１４】この発明の実施の形態においてＰＳＩＤと受信応答ベクトルを記憶するテーブルの形式を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１，２，３，４，５，６，７，８ ＰＳ、１０，２０ ＣＳ、１１，２１ 通信可能範囲、３１ アンテナ素子、３２ 無線モジュール、３３ Ａ／ＤおよびＤ／Ａコンバータ、３４ オフセット値修正処理部、３５ アダプティブアレイ処理部、３６ 周波数オフセット推定部、３７ 制御チャネル処理系システム、３８ 変復調器、３９ 受信応答ベクトル計算機、４０ メモリ、４１ チャネル割当装置、４２ 相関値計算機、４３ 通信チャネル処理系システム、４４ メモリ、４５ 受信応答ベクトル計算機、４６ 変復調器。
【発明の属する技術分野】
この発明は無線基地システムおよびパス多重判定方法に関し、特に、複数のユーザが同一周波数および同一タイムスロットのチャネルを使用してデータを送受信することができるＰＤＭＡ（Ｐａｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の通信システムにおいて、パス多重接続を要求するユーザに対しそのパス多重接続の可否を判定する無線基地システムおよびパス多重判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、急速に発達しつつある携帯型電話機のような移動通信システムにおいて、周波数の有効利用を図るべく種々の伝送チャネル割当制御方法が提案されており、その一部のものは実用化されている。
【０００３】
特に、最近では、携帯型電話機の普及により、電波の周波数利用効率を高めるために、ＰＤＭＡ方式が提案されている。このＰＤＭＡ方式は、同じ周波数における１つのタイムスロットを空間的に分割して複数のユーザのデータを伝送するものである。
【０００４】
より特定的に、このＰＤＭＡ方式では、アダプティブアレイなどの相互干渉除去装置を用いて１つのタイムスロットを空間的に複数のチャネルに分割して、互いに干渉の小さい複数のユーザの当該タイムスロットへのパス多重接続を許容している。
【０００５】
そこで、ＰＤＭＡ方式では、同一タイムスロットのチャネルに既に接続された既知のユーザの端末装置からの信号電波の受信応答ベクトルと、当該タイムスロットへのパス多重接続を要求している新規ユーザの端末装置からの信号電波の受信応答ベクトルとの相関値を算出し、相関値が低い場合には、パス多重可能と判断して新規のユーザにチャネル割当を認め、相関値が高い場合にはパス多重不可と判断して新規のユーザにチャネル割当を認めない。これにより、電波の到来方向が接近したユーザ同士が同一タイムスロットにパス多重接続することによってユーザ間に干渉が生じることによる通信品質の劣化を防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＰＤＭＡ方式では、上述のように、受信応答ベクトルの相関値を算出する場合、既に当該タイムスロットに接続を確立している既知のユーザの受信応答ベクトルは、連続するフレームの受信信号中の通信チャネル信号に基づいて算出されるため、十分な精度を有している。
【０００７】
これに対し、パス多重接続を要求している新規ユーザの端末装置からの信号の場合、基地局は通信チャネルを起動するための制御チャネルの信号をまず受信するので、この最初の１フレームにおける制御チャネル信号からとりあえず当該新規ユーザの受信応答ベクトルを算出せざるを得ない。
【０００８】
しかしながら、周波数オフセットの存在により１フレームの制御チャネル信号のみから抽出した受信応答ベクトルは十分な精度を有していない。このため、既に接続している既知の端末装置の受信応答ベクトルとの相互相関値の算出精度も低くなり、したがってパス多重接続を要求している新規ユーザの接続の可否を正確に判定することができないという問題があった。
【０００９】
それゆえに、この発明の目的は、パス多重接続を要求している新規ユーザの受信応答ベクトルを高精度に求め、ひいてはパス多重接続の可否を高精度に判定することができる無線基地システムおよびパス多重判定方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、複数の移動端末装置がパス多重接続することができる無線基地システムは、オフセット算出手段と、記憶手段と、受信応答ベクトル算出手段と、相関値算出手段と、判定手段とを備える。オフセット算出手段は、無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置から受信した１フレームの受信信号中における周波数オフセットを算出する。記憶手段は、オフセット算出手段によって算出された周波数オフセットを記憶する。オフセット算出手段は、さらに、記憶手段に記憶されている周波数オフセットに基づいて、移動端末装置から受信した後続の１フレームの受信信号中における周波数オフセットを補正する。受信応答ベクトル算出手段は、オフセット算出手段によって補正された後続の１フレームの受信信号中における周波数オフセットに基づいて、無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置から受信した信号の受信応答ベクトルを算出する。相関値算出手段は、パス多重接続を要求している移動端末装置の算出された受信応答ベクトルと、無線基地システムに既に接続している他の移動端末装置の受信応答ベクトルとの相関値を算出する。判定手段は、算出された相関値に基づいて無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置のパス多重接続の可否を判定する。
【００１１】
このように構成したことにより、パス多重接続を要求している新規ユーザからの１フレーム目の受信信号に基づいては接続の可否を判断することなく、その周波数オフセットのみを算出して記憶し、後続のフレームにおいて前記記憶された周波数オフセットを用いた補正により、より精度の高い周波数オフセットを求めて受信応答ベクトルを算出するようにしているので、周波数オフセットの影響を軽減しつつ新規ユーザの接続の可否について高精度の判断を行なうことができる。
【００１２】
好ましくは、オフセット算出手段は、受信信号中における周波数オフセットを推定する手段と、受信信号を推定された周波数オフセットで補正する手段と、補正された受信信号をアダプティブアレイ処理して所望信号を抽出する手段と、所定の参照信号と抽出された所望信号との誤差信号を算出する手段と、参照信号と誤差信号とに基づいて推定された周波数オフセットを更新する手段と、受信信号が後続の１フレームの受信信号のときに、推定された周波数オフセットを記憶手段に記憶されている周波数オフセットで置換える手段とを含む。
【００１３】
このように構成したことにより、先行するフレームで算出され記憶されている周波数オフセットを用いて、後続のフレームにおける周波数オフセットを更新することにより、周波数オフセットの影響が軽減された受信応答ベクトルの算出が可能となる。
【００１４】
より好ましくは、オフセット算出手段は、受信信号中における周波数オフセットを推定する手段と、受信信号を推定された周波数オフセットで補正する手段と、補正された受信信号をアダプティブアレイ処理して所望信号を抽出する手段と、所定の参照信号と抽出された所望信号との誤差信号を算出する手段と、参照信号と誤差信号とに基づいて推定された周波数オフセットを更新する手段と、受信信号が後続の１フレームの受信信号のときに、更新された周波数オフセットと記憶手段に記憶されている周波数オフセットとの平均をとる手段とを含む。
【００１５】
このように構成したことにより、先行するフレームで算出され記憶されている周波数オフセットと、後続のフレームにおける更新された周波数オフセットとの平均をとることにより、周波数オフセットの影響が軽減された受信応答ベクトルの算出が可能となる。
【００１６】
より好ましくは、記憶手段は、複数の移動端末装置のそれぞれに対応して算出された周波数オフセットを記憶するテーブルを含む。
【００１７】
このように構成したことにより、接続を要求している移動端末装置に対応する算出された周波数オフセットを容易に検索することができる。
【００１８】
より好ましくは、オフセット算出手段は、受信した１フレームの受信信号中の制御チャネル信号の周波数オフセットを算出する。
【００１９】
このように構成したことにより、新規にパス多重接続を要求しているユーザの通信チャネルが確立されていなくても、通信チャネルを起動するための制御チャネル信号に基づいて接続の可否を判断することができる。
【００２６】
この発明のさらに他の局面によれば、複数の移動端末装置がパス多重接続することができる無線基地システムにおけるパス多重判定方法は、無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置から受信した１フレームの受信信号中における周波数オフセットを算出するステップと、算出された周波数オフセットを記憶するステップと、記憶されている周波数オフセットに基づいて、移動端末装置から受信した後続の１フレームの受信信号中における周波数オフセットを補正するステップと、補正された後続の１フレームの受信信号中における周波数オフセットに基づいて、無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置から受信した信号の受信応答ベクトルを算出するステップと、パス多重接続を要求している移動端末装置の算出された受信応答ベクトルと、無線基地システムに既に接続している他の移動端末装置の受信応答ベクトルとの相関値を算出するステップと、算出された相関値に基づいて無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置のパス多重接続の可否を判定するステップとを備える。
【００２７】
このように構成したことにより、パス多重接続を要求している新規ユーザからの１フレーム目の受信信号に基づいては接続の可否を判断することなくその周波数オフセットのみを算出して記憶し、後続のフレームにおいて、前記記憶された周波数オフセット値を用いた補正により、より精度の高い周波数オフセットを求めて受信応答ベクトルを算出するようにしているので、周波数オフセットの影響を軽減しつつ新規ユーザの接続の可否について高精度の判断を行なうことができる。
【００２８】
好ましくは、周波数オフセットを算出するステップは、受信信号中における周波数オフセットを推定するステップと、受信信号を推定された周波数オフセットで補正するステップと、補正された受信信号をアダプティブアレイ処理して所望信号を抽出するステップと、所定の参照信号と抽出された参照信号との誤差信号を算出するステップと、参照信号と誤差信号とに基づいて推定された周波数オフセットを更新するステップと、受信信号が後続の１フレームの受信信号のときに、推定された周波数オフセットを記憶されている周波数オフセットで置換えるステップとを含む。
【００２９】
このように構成したことにより、先行するフレームで算出され記憶されている周波数オフセットを用いて後続のフレームにおける周波数オフセットを更新することにより、周波数オフセットの影響が軽減された受信応答ベクトルの算出が可能となる。
【００３０】
より好ましくは、周波数オフセットを算出するステップは、受信信号中における周波数オフセットを推定するステップと、受信信号を推定された周波数オフセットで補正するステップと、補正された受信信号をアダプティブアレイ処理して所望信号を抽出するステップと、所定の参照信号と抽出された参照信号との誤差信号を算出するステップと、参照信号と誤差信号とに基づいて推定された周波数オフセットを更新するステップと、受信信号が後続の１フレームの受信信号のときに、更新された周波数オフセットと記憶されている周波数オフセットとの平均をとるステップとを含む。
【００３１】
このように構成したことにより、先行するフレームで算出され記憶されている周波数オフセットと後続のフレームにおいて更新された周波数オフセットとの平均をとることにより、周波数オフセットの影響が軽減された受信応答ベクトルの算出が可能となる。
【００３２】
より好ましくは、周波数オフセットを記憶するステップは、複数の移動端末装置のそれぞれに対応して算出された周波数オフセットをテーブルに記憶するステップを含む。
【００３３】
このように構成したことにより、接続を要求している移動端末装置に対応する算出された周波数オフセットを容易に検索することができる。
【００３４】
より好ましくは、周波数オフセットを算出するステップは、受信した１フレームの受信信号中の制御チャネル信号の周波数オフセットを算出する。
【００３５】
このように構成したことにより、新規にパス多重接続を要求しているユーザの通信チャネルが確立されていなくても、通信チャネルを起動するための制御チャネル信号に基づいて接続の可否を判断することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００４３】
図１および図２は、この発明の背景となるＰＤＭＡ方式の通信システムの基本原理を模式的に説明する図である。
【００４４】
まず、図１は、各基地局ごとに複数の移動端末装置がパス多重接続している形態を模式的に示す図である。図１において、基地局（Ｃｅｌｌ Ｓｔａｔｉｏｎ：以下、ＣＳ）１０の電波が届く範囲を円１１で示している。そして円１１内に、第１および第４のユーザの移動端末装置（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｓｔａｔｉｏｎ：以下、ＰＳ）１および４が位置しており、ＣＳ１０の周波数ｆ１の１つのタイムスロットに空間的にパス多重接続されている。
【００４５】
一方、円１１内に、第２および第５のユーザのＰＳ２および５が位置しており、ＣＳ１０の周波数ｆ２の１つのタイムスロットに空間的にパス多重接続されている。
【００４６】
さらに、円１１内に、第３および第６のユーザのＰＳ３および６が位置しており、ＣＳ１０の周波数ｆ３の１つのタイムスロットに空間的にパス多重接続されている。
【００４７】
なお、隣接する他のＣＳ２０の電波が届く範囲を円２１で示し、円２１内に位置する他のユーザのＰＳ７および８がＣＳ２０の同一周波数の１つのタイムスロットに空間的にパス多重接続されている。
【００４８】
次に、図２は、ＰＤＭＡ方式の通信システムにおける上り（ＰＳ→ＣＳ）回線および下り（ＣＳ→ＰＳ）回線の送信スロットの構成を模式的に示す図である。
【００４９】
図２において、上り回線および下り回線はそれぞれ時系列的に交互に４スロット単位でデータを送信しており、上り回線および下り回線のいずれも同じフォーマットを有している。すなわち、先頭のスロット１には、制御チャネル（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ：以下、ＣＣＨ）信号が割当てられている。次の周波数ｆ１のスロット２には、図１に関連して説明したようにユーザ１およびユーザ４がパス多重接続されており、周波数ｆ２のスロット３にはユーザ２および５がパス多重接続されており、最後の周波数ｆ３のスロット４にはユーザ３および６がパス多重接続されている。
【００５０】
図２のＣＳの各タイムスロットに接続される各ユーザのＰＳと、当該ＣＳとの間で伝送されるユーザごとの信号のフォーマットは、たとえばＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の規格では、図３に示すとおりである。
【００５１】
すなわち、ＣＳと、そこに接続される各ＰＳとの間の通信チャネルが、上り／下りの各回線とも、図３（Ａ）に示す物理スロット構成を有する共通双方向制御チャネル（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ：以下、ＳＣＣＨ）と、図３（Ｂ）に示す物理スロット構成を有する情報チャネル（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ：以下、ＴＣＨ）とから構成される。
【００５２】
より特定的に、ＳＣＣＨは、４ビットのＲ（過渡応答用ランプタイム）と、２ビットのＳＳ（スタートシンボル）と、６２ビットのＰＲ（プリアンブル）と、３２ビットのＵＷ（同期ワード）と、４ビットのＣＩ（チャネル種別）と、４２ビットのＣＳＩＤ（ＣＳ識別符号）と、２８ビットのＰＳＩＤ（ＰＳ識別符号）と、３４ビットのＩ（データ）と、１６ビットのＣＲＣ（冗長巡回検査）と、１６ビットのＧ（ガードビット）とから構成される。
【００５３】
一方、ＴＣＨは、４ビットのＲと、２ビットのＳＳと、６ビットのＰＲと、１６ビットのＵＷと、４ビットのＣＩと、１６ビットのＳＡと、１６０ビットのＩと、１６ビットのＣＲＣと、１６ビットのＧとから構成される。
【００５４】
図３（Ａ）に示すＳＣＣＨは、図３（Ｂ）に示すＴＣＨを起動して情報チャネルを確立するために用いられる。
【００５５】
次に、図４は、この発明の実施の形態によるＰＤＭＡ方式のＣＳの構成を示す機能ブロック図である。
【００５６】
図３に関連して説明したように、ＣＳとＰＳとの間で送受信される信号電波は、呼接続に必要な情報を伝送する制御チャネルＳＣＣＨと、通信に使用する情報チャネルＴＣＨとから構成される。
【００５７】
図４を参照して、アレイアンテナ３１で受信されたＰＳからの信号電波は、無線モジュール３２において、増幅、周波数変換などの所定の処理が施された後、Ａ／ＤおよびＤ／Ａコンバータ３３によってデジタル信号に変換される。以後の処理は、図示しないデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）によってソフトウェア的に実行されるものであり、図４は、ＤＳＰによってソフトウェア的に実行される処理を機能ブロック図で示したものである。
【００５８】
デジタル信号に変換された受信信号は、オフセット値修正処理部３４に与えられる。オフセット値修正処理部３４は、後述するように周波数オフセット推定部３６で推定された周波数オフセットに基づいて周波数オフセット値を修正し、アダプティブアレイ処理部３５に与える。
【００５９】
アダプティブアレイ処理部３５は、ＰＳから受信した制御チャネルＳＣＣＨの信号から、チャネル割当装置４１で指定されたユーザの信号を、内蔵するウエイトベクトル計算機（図示せず）で計算されたウエイトベクトル計算基準に基づいて抽出し、変復調器３８および受信応答ベクトル計算機３９に与える。
【００６０】
変復調器３８は、制御チャネルＳＣＣＨの信号を復調して制御情報をチャネル割当装置４１に与え、受信応答ベクトル計算機３９は、周波数オフセット推定部３６で推定された周波数オフセット値に応じて、それぞれのＰＳから受信した制御チャネルＳＣＣＨの信号の受信応答ベクトルを計算し、その結果をメモリ４０に記憶させる。
【００６１】
一方、アダプティブアレイ３５は、ＰＳから受信した情報チャネルＴＣＨの信号から、チャネル割当装置４１で指定されたユーザの信号を、内蔵するウエイトベクトル計算機（図示せず）で計算されたウエイトベクトル計算基準に基づいて抽出し、受信応答ベクトル計算機４５および変復調器４６に与える。
【００６２】
受信応答ベクトル計算機４５は、周波数オフセット推定部３６で推定された周波数オフセット値に応じて、それぞれのＰＳから受信した情報チャネルＴＣＨの信号の受信応答ベクトルを計算し、その結果をメモリ４４に記憶させる。また、変復調器４６は、アダプティブアレイ処理部３６で抽出された信号を復調してユーザデータを出力する。
【００６３】
相関値計算機４２は、メモリ４０および４４に記憶されているそれぞれのＰＳの受信応答ベクトルに基づいて、チャネル割当（チャネルへの接続）を要求しているＰＳと、既に各チャネルに割当てられている（接続されている）ＰＳとの間の受信応答ベクトルの相関値を計算し、チャネル割当装置４１に与える。
【００６４】
チャネル割当装置４１は後述するように、相関値計算機４２からの相関値に基づいて、ユーザに対するチャネルの割当制御、すなわち接続を要求している新規ユーザの接続の可否を判断する。
【００６５】
アダプティブアレイ処理部３５で抽出された信号は周波数オフセット推定部３６に与えられ、周波数オフセット推定部３６はアダプティブアレイ処理部３５から与えられた受信信号の周波数オフセットを推定して、前述のようにオフセット値修正処理部３４と、受信応答ベクトル計算機３９，４５とに与える。
【００６６】
これらのオフセット値修正処理部３４と、アダプティブアレイ処理部３５と、周波数オフセット推定部３６とは、この発明の特徴的構成部分であるので、その機能については後で説明する。
【００６７】
一方、送信時には、ユーザデータは変復調器４６で変調され、アダプティブアレイ処理部３５に与えられる。アダプティブアレイ処理部３５は、受信時におけるウエイトベクトル計算基準をコピーして当該ユーザの送信信号のアンテナ指向性を制御する。アダプティブアレイ処理原理については、当該技術分野において周知であるので、ここでは説明を省略する。
【００６８】
アダプティブアレイ３５で送信指向性が制御された情報チャネルＴＣＨの信号は、Ａ／ＤおよびＤ／Ａコンバータ１３でアナログ信号に変換される。
【００６９】
チャネル割当装置４１からは各ユーザの制御チャネル情報が出力され、変復調器３８に与えられて変調される。変復調器３８の出力は、アダプティブアレイ処理部３５に与えられ、アダプティブアレイ処理部３５は、受信時におけるウエイトベクトル計算基準をコピーして当該ユーザの送信信号のアンテナ指向性を制御する。
【００７０】
アダプティブアレイ処理部３５で送信指向性が制御された制御チャネルＳＣＣＨの信号は、Ａ／ＤおよびＤ／Ａコンバータ３３でアナログ信号に変換される。
【００７１】
アナログ信号に変換された情報チャネルＴＣＨの信号および制御チャネルＳＣＣＨの信号は、無線モジュール３２およびアレイアンテナ３１を介して対応するユーザのＰＳに送信される。
【００７２】
なお、上述の変復調器３８と、受信応答ベクトル計算機３９と、チャネル割当装置４１とは、制御チャネル処理系システム３７を構成し、メモリ４４と、受信応答ベクトル計算機４５と、変復調器４６とは、通信用チャネル処理系システム４３を構成する。
【００７３】
次に、この発明の実施の形態によるパス多重判定制御について説明する前に、ＣＳのＰＳに対する従来のパス多重判定制御について説明する。
【００７４】
図５は、このような従来のＣＳのＰＳに対するパス多重判定制御動作を示すフロー図である。このフロー図に示すパス多重判定制御動作は、図４に示す機能ブロックの処理をＤＳＰでソフトウェア的に実現するものである。
【００７５】
図５のフロー図を参照すると、当該ＣＳへの接続を希望しているユーザのＰＳからの伝送チャネル割当要求（上りＳＣＣＨ信号の１回目の受信）があれば、チャネル割当イベントが発生し（ステップＳ１）、周波数オフセットの計算処理（ステップＳ２）および受信応答ベクトルの計算処理（ステップＳ３）を実行する。これらのステップＳ２およびＳ３については後で詳細に説明する。
【００７６】
その後、当該ＣＳのチャネル割当装置４１（図４）は、自局における未使用の空きタイムスロットの有無を判定する（ステップＳ４）。
【００７７】
その結果、自局に未使用の空きタイムスロットが存在することが判明すれば、当該ＣＳのチャネル割当装置４１は、従来どおり接続を要求しているＰＳに対しその空きタイムスロット内の伝送チャネルを選択する（ステップＳ５）。通常は、空きのタイムスロットには他のユーザのＰＳが接続していないため、基本的には電波の干渉がなく、伝送チャネルが有効に選択され（ステップＳ６）、伝送チャネルのＰＳへの割当が確立する（ステップＳ９）。
【００７８】
ところが、未使用のタイムスロットであっても、他のＣＳやＰＳからの強力な電波の干渉により実質的にタイムスロットが使用不能状態となり、空いている伝送チャネルであってもＰＳに対し割当てることができないという事態が起こり得る。
【００７９】
そのような事態のため伝送チャネルの選択に失敗した場合（ステップＳ６）、またはそもそも自局に空きタイムスロットが存在しないことが判明した場合（ステップＳ４）、接続を要求されているＣＳのチャネル割当装置４１は、自局のあるタイムスロットの空き伝送チャネルを当該ＰＳに割当てる動作に入る（ステップＳ７）。
【００８０】
すなわち、あるタイムスロットの空き伝送チャネルに当該ＰＳを割当てようとする場合、既に同じタイムスロットの別の伝送チャネルに割当てられている他のユーザのＰＳからの電波との間で干渉が生じないこと、すなわち２つのＰＳからの電波の到来方向が大きく異なることを確認しなければならない。
【００８１】
このため、図４の受信信号ベクトルの相関値計算機４２により、接続を要求しているＰＳから受信した信号と、既に同一タイムスロットに接続されている他のユーザのＰＳから受信した信号との相関値が計算される（ステップＳ７）。そして、相関値が所定の値以下であれば、チャネル割当装置４１は、２つのＰＳの間の干渉による影響は小さいと判定して空き伝送チャネルが有効に選択され（ステップＳ８）、自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が確立する（ステップＳ９）。
【００８２】
一方、相関値が所定の値を超えれば、チャネル割当装置は２つのＰＳの間の干渉による影響は大きいと判定して空き伝送チャネルが有効に選択されず（ステップＳ８）、自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が拒否される（ステップＳ１０）。
【００８３】
なお、ステップＳ９で自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が認められれば、またはステップＳ１０で自局の伝送チャネルへのＰＳの割当てが認められなければ、プログラムはステップＳ１に戻り、次のＰＳによるチャネル割当イベントの発生を待つ。
【００８４】
以上が、従来のＣＳによるパス多重判定の手順であるが、従来技術の説明において述べたように、新規に接続を要求しているユーザについては、情報チャネルＴＣＨが起動する前に制御チャネルＳＣＣＨの１回の受信のみに基づいて接続の可否を判断しており、１回のＳＣＣＨ信号の受信に基づく周波数オフセットの計算（ステップＳ２）は精度が低く、この周波数オフセットに基づく受信応答ベクトルの計算（ステップＳ３）の精度も低くなる。
【００８５】
この結果、相互相関によるパス多重許可の判断（ステップＳ７およびＳ８）の精度も低くなり、正確なチャネル割当ができくなる。
【００８６】
このように１回のＳＣＣＨの受信では周波数オフセット、ひいては受信応答ベクトルの計算精度が低くなる理由について、以下に詳細に説明する。
【００８７】
まず、図６および図７は、図５の周波数オフセット計算処理（ステップＳ２）を詳細に示すフロー図である。この図６および図７の周波数オフセット計算処理は、図４のＤＳＰの機能ブロック図では、オフセット値修正処理部３４、アダプティブアレイ処理部３５および周波数オフセット推定部３６によって実行される。
【００８８】
なお、以下に示す処理は、図３に示す信号フォーマットを有するＰＨＳを例にとったものであり、このシステムでは、後述する受信信号の周波数オフセット値による修正処理、アダプティブアレイ処理、周波数オフセット値の更新処理は、各シンボルごとに逐次実行される（逐次学習法）。
【００８９】
図４のＡ／ＤおよびＤ／Ａコンバータ３３でデジタル信号に変換された受信信号Ｘ（ｔ）に対し、図５のステップＳ２において周波数オフセット計算（更新）処理が実行される。
【００９０】
まず、図６のフロー図のステップＳ１１において、シンボルｉをｉ＝１にセットし、シンボルｉ＝１における周波数オフセット値θ（ｉ）をθ（ｉ）＝０にセットする。
【００９１】
そして、ステップＳ１２において、シンボルｉが既知のシンボル区間（各ユーザ共通の参照信号の区間）である１〜４８シンボルの間にあるか否かが判定される。
【００９２】
より具体的には、図３（Ａ）のＳＣＣＨ信号のＳＳ〜ＵＷの合計９６ビット＝４８シンボルの区間が参照信号区間として取り扱われる。なお、図３（Ａ）の先頭の４ビットのＲは、信号が定義されていない区間であるため、参照信号区間からは除外される。
【００９３】
そして、参照信号区間内にあると判定されれば、ステップＳ１６においてシンボルｉを１ずつインクリメントしながら、図６のステップＳ１３〜Ｓ１５の処理が繰返し実行され、ステップＳ１２において、１〜４８シンボルの間にない、すなわち参照信号のない区間であると判定されると、図７のフロー図の処理が実行される。
【００９４】
まず、ステップＳ１２において、シンボルｉが参照信号区間内（１〜４８シンボル）にあると判断されると、ステップＳ１３に進み、次式のように、受信信号Ｘ（ｉ）は、周波数オフセット値θ（ｉ）と複素乗算されることにより、Ｘ′（（ｉ）に補正される。
【００９５】
Ｘ′（ｉ）＝Ｘ（ｉ）×（ｃｏｓ（ｉ×θ（ｉ））＋ｊｓｉｎ（ｉ×θ（ｉ）））＊ … （１）
次に、ステップＳ１４に進み、当該ＣＳ内のメモリに保持されている各ユーザ共通の参照信号ｄ（ｉ）と、ステップＳ１３において補正された受信信号Ｘ′（ｉ）とに基づいて、周知のアダプティブアレイ処理が行なわれ、所望ユーザの出力信号を抽出するためのアンテナごとのウエイトＷ（ｉ）が計算される。
【００９６】
アダプティブアレイ処理では、参照信号ｄ（ｉ）と、抽出された出力信号ｙ（ｉ）との誤差ｅ（ｉ）＝ｄ（ｉ）−ｙ（ｉ）を求め、この誤差が最小となるようにアダプティブアレイ学習を実行して各シンボルごとにウエイトＷ（ｉ）を更新する。
【００９７】
次に、ステップＳ１５に進み、周波数オフセット値θ（ｉ）の更新処理が実行される。すなわち、周波数オフセット値θ（ｉ）は、アダプティブアレイ処理によって抽出された信号ｙ（ｔ）と参照信号ｄ（ｔ）とに基づいて抽出された、ＩＱ平面上でのキャリア周波数成分の円周方向の誤差である。
【００９８】
より具体的には、ステップＳ１５に示すように、メモリに保持されている参照信号ｄ（ｉ）と、上述のように求められた誤差ｅ（ｉ）とに基づいて、周波数オフセット値θ（ｉ）の更新を行なう。
【００９９】
周波数オフセット値θ（ｉ）に対するオフセット修正値Δθは次式で求められる。
【０１００】
Δθ＝Ｉｍ［（ｄ（ｉ）−ｅ（ｉ））×ｄ＊（ｉ）］ … （２）
そして、ステップ係数をμとして、更新された周波数オフセット値θ（ｉ＋１）は次式で表わされる。
【０１０１】
θ（ｉ＋１）＝θ（ｉ）＋μ×Δθ … （３）
なお、このステップ係数μは、適用環境下で予め実験的に決定されるものとする。
【０１０２】
次に、ステップＳ１６においてシンボルｉをインクリメントしながら、シンボルｉが４８を超えて参照区間外となるまでステップＳ１４におけるウエイトＷ（ｉ）の更新と、ステップＳ１５における周波数オフセット値θ（ｉ）の更新とを行なう。
【０１０３】
ステップＳ１２において、シンボルｉが参照信号区間内（１〜４８シンボル）にないことが判断されると、図７のステップＳ１７に進み、受信信号Ｘ（ｉ）は周波数オフセット値θ（ｉ）によりＸ′（ｉ）に補正される。ステップＳ１７の処理は、前述の図６のステップＳ１３の処理と同じなので、ここでは説明を繰返さない。
【０１０４】
次に、ステップＳ１８に進み、アダプティブアレイ処理が行なわれるが、このステップＳ１８のアダプティブアレイ処理は、以下の点で、前述の図６のステップＳ１４のアダプティブアレイ処理とは異なっている。
【０１０５】
すなわち、当該シンボルｉは参照信号なしの区間にあるため、アダプティブアレイ処理による出力信号ｙ（ｉ）をπ／４・ＱＰＳＫの基準位相点に強制位相同期した信号を参照信号のレプリカ信号ｄ′（ｉ）とし、このレプリカ信号ｄ′（ｉ）と、ステップＳ１７において補正された受信信号Ｘ′（ｉ）とに基づいて、アダプティブアレイ学習が実行され、アンテナごとのウエイトＷ（ｉ）が計算（更新）される。
【０１０６】
参照信号ｄ（ｉ）に代えてレプリカ信号ｄ′（ｉ）を用いる点を除いて、ステップＳ１８の処理は、前述の図６のステップＳ１４の処理と同じなので、ここでは説明を繰返さない。
【０１０７】
次に、ステップＳ１９に進み、周波数オフセット値θ（ｉ）の更新処理が行なわれるが、このステップＳ１９の処理も、参照信号ｄ（ｉ）に代えてレプリカ信号ｄ′（ｉ）を用い、さらにこのレプリカ信号ｄ′（ｉ）と出力信号ｙ（ｉ）との誤差ｅ′（ｉ）を用いる点を除いて、前述の図６のステップＳ１９と同じなので、ここでは説明を繰返さない。
【０１０８】
次に、ステップＳ２１においてシンボルｉをインクリメントしながらステップＳ２０において全シンボルについてウエイトＷ（ｉ）および周波数オフセット値θ（ｉ）の更新が終了したことが判断されると、ステップＳ２２に進み、最終の周波数オフセット値θ（ｉ）を、受信応答ベクトル計算用のメモリに保持し、１フレームの受信信号に対する処理を終了する。
【０１０９】
次に、図５のステップＳ３における受信応答ベクトルの計算手法について詳細に説明する。なお、説明を簡略化するために、以下にアンテナ素子数を２本とした場合の処理について説明する。
【０１１０】
この場合、受信信号ベクトルＸ（ｔ）は次式で表わされる。
【０１１１】
【数１】
ここで、Ｘｉ（ｔ）はｉ番目のアンテナの受信信号を表わし、ｈｉは伝搬路による振幅および位相の変動量を表わし、ωは送信側において発生する位相差である周波数オフセットを表わし、ω′は受信側において推定された位相差である周波数オフセットを表わし、Ｓ（ｔ）はユーザからの送信信号を示し、ｎｉ（ｔ）はｉ番目のアンテナのノイズ成分を表わし、［・］Ｔは行列［・］の転置を表わしている。
【０１１３】
ここで、アダプティブアレイ処理が良好に行なわれているものとすると、ユーザ信号が分離されて取出されるため、ユーザ信号Ｓ（ｔ）は既知となる。そこで、受信信号Ｘ（ｔ）を既知となったユーザ信号Ｓ（ｔ）で除算し、その結果のアンサンブル平均（時間平均）を計算する。たとえばｉ番目のアンテナの受信信号に関しては、アンサンブル平均は次式で計算される。
【０１１４】
【数２】
この（７）式は、さらに次式のように表わされる。
【０１１６】
【数３】
ここで、平均時間を十分長くとると、ノイズ成分のランダム性により、上記（８）式の右辺の第２項は０となる。したがって次式が得られる。
【０１１８】
【数４】
ここで、受信側で推定した周波数オフセット値ω′が、送信側で発生した周波数オフセット値ωと等しければ、上述の（９）式は次式で表わされることになる。
【０１２０】
【数５】
この（１０）式により、１番目のアンテナで受信された信号の受信応答ベクトル値を求めることができる。
【０１２２】
以下アンテナを変えていくと、同様に２番目のアンテナについて次式が得られる。
【０１２３】
【数６】
したがって上述の（１０）式および（１１）式より、ユーザの受信応答ベクトルＲ（ｔ）は次式のように表わすことができる。
【０１２５】
【数７】
以上の受信応答ベクトルの計算過程から、受信側で推定した周波数オフセット値ω′が送信側で生じた周波数オフセット値ωと等しくなることが、受信応答ベクトルの計算において重要な要素となっていることが理解される。すなわち、周波数オフセット値を精度よく求めることが、受信応答ベクトルの算出において非常に重要である。
【０１２７】
しかしながら、前述のように図５の従来のパス多重判定方法の手順では、制御チャネル信号ＳＣＣＨの１回だけの受信に基づいて周波数オフセット値を推定しているため、図５のステップＳ２の周波数オフセット値計算過程、すなわち図６および図７のフロー図の処理により最終的に算出され保持される周波数オフセット値（受信側で推定される周波数オフセット値）は精度が低く、このような周波数オフセット値に基づいて上述の計算過程で求められる受信応答ベクトルの精度も低くなっていた。
【０１２８】
この発明は、１回目に受信した制御チャネル信号ＳＣＣＨに基づいて算出した周波数オフセット値を記憶し、この記憶した周波数オフセット値を用いて２回目に受信した制御チャネル信号ＳＣＣＨの周波数オフセット値を求めることにより、算出される周波数オフセット値の精度を向上させた上で、受信応答ベクトルを算出するように構成したものである。
【０１２９】
図８は、この発明の実施の形態によるＣＳのパス多重判定制御動作を示すフロー図である。このフロー図に示すパス多重判定制御動作は、図４に示す機能ブロックの処理をＤＳＰを用いてソフトウェア的に実行するものである。
【０１３０】
図８のフロー図を参照すると、当該ＣＳへの接続を希望しているユーザＰＳからの伝送チャネル割当要求（上りＳＣＣＨの１回目の受信）があれば、チャネル割当イベントが発生し（ステップＳ１）、周波数オフセット値の計算処理を実行し（ステップＳ３０）、その結果を該当するＰＳの識別符号ＰＳＩＤと対応付けてＣＳのメモリに一時的に保持する（ステップＳ３１）。
【０１３１】
次に、ステップＳ３において、上述のステップＳ３０で算出された周波数オフセット値に基づいて受信応答ベクトルが計算される。その後、当該ＣＳのチャネル割当装置４１（図４）は、自局における未使用の空きタイムスロットの有無を判定する（ステップＳ４）。
【０１３２】
その結果、自局に未使用の空きタイムスロットが存在することが判明すれば、当該ＣＳのチャネル割当装置４１は、従来どおり接続を要求しているＰＳに対しその空きタイムスロット内の伝送チャネルを選択する（ステップＳ５）。通常は、空きのタイムスロットには他のユーザのＰＳが接続していないため、基本的には電波の干渉がなく、伝送チャネルが有効に選択され（ステップＳ６）、伝送チャネルのＰＳへの割当が確立する（ステップＳ９）。
【０１３３】
ところが、未使用のタイムスロットであっても、他のＣＳやＰＳからの強力な電波の干渉により実質的にタイムスロットが使用不能状態となり、空いている伝送チャネルであってもＰＳに対し割当てることができないという事態が起こり得る。
【０１３４】
そのような事態のため伝送チャネルの選択に失敗した場合（ステップＳ６）、またはそもそも自局に空きタイムスロットが存在しないことが判明した場合（ステップＳ４）において、当該割当要求が、既知のＰＳ、すなわち後述するステップＳ３３において初めてテーブルにＰＳＩＤが登録されるＰＳではなく、既に当該テーブルにＰＳＩＤが登録されていたＰＳからの伝送チャネルの割当要求であることが判定されれば（ステップＳ３２）、当該ＣＳのチャネル割当装置４１は、自局のあるタイムスロットの空き伝送チャネルを当該ＰＳに割当てる動作に入る（ステップＳ７）。
【０１３５】
すなわち、あるタイムスロットの空き伝送チャネルに当該ＰＳを割当てようとする場合、既に同じタイムスロットの別の伝送チャネルに割当てられている他のユーザのＰＳからの電波との間で干渉が生じないこと、すなわち２つのＰＳからの電波の到来方向が大きく異なることを確認しなければならない。
【０１３６】
このため、図４の受信信号ベクトルの相関値計算機４２により、接続を要求しているＰＳから受信した信号の受信応答ベクトルと、既に同一タイムスロットに接続されている他のユーザのＰＳから受信した信号の受信応答ベクトルとの相関値が計算される（ステップＳ７）。そして、相関値が所定の値以下であれば、チャネル割当装置４１は、２つのＰＳの間の干渉による影響は小さいと判定して空き伝送チャネルが有効に選択され（ステップＳ８）、自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が確立する（ステップＳ９）。
【０１３７】
一方、相関値が所定の値を超えれば、チャネル割当装置は２つのＰＳの間の干渉による影響は大きいと判定して空き伝送チャネルが有効に選択されず（ステップＳ８）、自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が拒否される（ステップＳ１０）。
【０１３８】
ステップＳ９で自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が認められれば、またはステップＳ１０で自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が認められなければ、プログラムはステップＳ１に戻り、次のＰＳによるチャネル割当イベントの発生を待つ。
【０１３９】
一方、ステップＳ３２において、既知のＰＳからの伝送チャネルの割当要求でないと判断されると、ステップＳ３１で一時的に保持された当該ＰＳの識別符号ＰＳＩＤと推定された周波数オフセット値とが、図９に示すような構成のメモリテーブルに、ＰＳＩＤに周波数オフセット値が対応付けられた形で保持される（ステップＳ３３）。その後、プログラムはステップＳ１に戻り、ＰＳによる次のチャネル割当イベントの発生を待つ。
【０１４０】
次に、当該ＣＳへの接続を希望している同じＰＳからの上りＳＣＣＨ信号の２回目の受信があれば、チャネル割当イベントが発生し（ステップＳ１）、ステップＳ３０においてこの発明の特徴的な処理である周波数オフセット値の計算を行なう。
【０１４１】
すなわち、後で詳細に説明するが、先のＰＳからのチャネル割当イベント発生時において算出され、メモリテーブルに保持されていた当該ＰＳに対応する周波数オフセット値がメモリテーブルから読出され、ステップＳ３０における周波数オフセット値の計算に用いられる。
【０１４２】
この結果、ステップＳ３０において周波数オフセット値が高精度に計算され、したがって、ステップＳ３において受信応答ベクトルも高精度に計算される。
【０１４３】
ステップＳ４〜Ｓ６の処理については説明を省略し、ステップＳ３２において当該接続を要求しているＰＳが既にテーブルに登録されている既知のＰＳであることが判断されるので、ステップＳ７に進み、受信応答ベクトルの相互相関値に基づくチャネル割当の判定がなされる。ステップＳ７〜Ｓ１０の処理については既に説明したのでここでは繰返さない。
【０１４４】
以上のように、図８に示した実施の形態の処理手順によれば、接続を要求しているＰＳから１回目に受けたＳＣＣＨ信号に基づいて求められた周波数オフセット値をテーブルに保持し、次のチャネル割当イベント発生時に同一ＰＳから割当て要求があった場合に、メモリテーブルに保持されている周波数オフセット値を用いて２回目の受信時の周波数オフセット値を高精度に算出しているので、受信応答ベクトル自体も高精度に算出することができ、ひいては相互相関値に基づくパス多重の可否についてもより正確に判断することが可能となる。
【０１４５】
次に、図１０および図１１は、図８の実施の形態による周波数オフセット計算処理（ステップＳ３０）を詳細に示すフロー図である。図１０および図１１に示すフロー図は、以下の点において、図６および図７に示した従来例の周波数オフセット計算処理（ステップＳ２）と異なっている。
【０１４６】
すなわち、図１０のステップＳ１２において、シンボルｉが参照信号区間内（１〜４８シンボル）にないことが判断されると、図１１のステップＳ４０に進み、シンボルｉが８６シンボル目であるか否かが判定される。
【０１４７】
図３（Ａ）のＰＨＳの信号フォーマットから、ｉ＝８５シンボル（１７０ビット）目で、ＰＳＩＤ区間を終了するので（先頭のＲは除外）、８６シンボル目で処理中のユーザ信号のＰＳ識別符号ＰＳＩＤが判明する。ｉ＝８６シンボルの場合にはその場合にはステップＳ４１に進み、当該ＰＳが、図８のステップＳ３３において周波数オフセット値がメモリテーブルに保持されている既知のＰＳであるか否かが判断される。
【０１４８】
そしてステップＳ４１において、当該ＰＳが既知のＰＳであることが判定されると、当該シンボルｉにおける算出された周波数オフセット値θ（ｉ）を、図９に示すメモリテーブルから読出した当該ＰＳに対応する、ＳＣＣＨ信号の１回目の受信時に算出された周波数オフセット値θ（ｉ）で置換える。
【０１４９】
図１１の以後のステップＳ１７〜Ｓ１９の処理は、このステップＳ４２によって置換えられたメモリテーブルから読出された周波数オフセット値θ（ｉ）に基づいて実行される。各ステップの処理内容については、先に図６および図７を参照して説明したとおりなので、ここではその説明を省略する。
【０１５０】
一般にＰＨＳでは、周波数オフセットは基準周波数をもとに規格で決められた範囲内のものであるが、ＳＣＣＨ信号の１回の受信だけではどれだけ周波数がずれているのか正確に求めることは困難であるが、上述の実施の形態のように１回目に推定された周波数オフセット値をもとに２回目のＳＣＣＨ信号の受信による周波数オフセット値を推定することにより、より精度の高い周波数オフセット値の推定が可能となる。したがってこのような精度が上げられた周波数オフセット値に基づいて受信応答ベクトルの計算をすることにより、より良好な相関値の判定、すなわち当該ＰＳのパス多重接続の可否を判定することが可能となる。
【０１５１】
次に、図１２は、図８の実施の形態における周波数オフセット計算処理（ステップＳ３０）の他の計算手順の一例を示すフロー図である。
【０１５２】
図１２に示したフロー図は、以下の点を除いて、図６および図７に示した従来例の周波数オフセット計算処理のフロー図と同じである。
【０１５３】
すなわち、図１２において、ステップＳ２０において全シンボルについてウエイトＷ（ｉ）および周波数オフセット値θ（ｉ）の更新が終了したことが判定された後、ステップＳ５０において、当該ＰＳが既知のＰＳであるか否かの判定がなされ、既知のＰＳであると判定されると、ステップＳ５１に進み、今回の処理で求めた周波数オフセット値θと、メモリテーブルから読出した当該ＰＳに対応する周波数オフセット値θとの平均とを算出する。そしてこの周波数オフセット値の平均値を、ステップＳ２２において、最終的な周波数オフセット値とし、受信応答ベクトルの計算用に当該ＣＳのメモリに保存する。
【０１５４】
以上のように、この図１２に示した周波数オフセット値計算処理の変形例では、１回目のＳＣＣＨ信号の受信時に算出された周波数オフセットと、２回目のＳＣＣＨ信号受信時に算出された周波数オフセット値との平均化を図ることにより、周波数オフセット値の算出精度の向上を図るものである。
【０１５５】
図１３は、この発明の他の実施の形態によるＣＳのパス多重判定制御動作を示すフロー図である。
【０１５６】
図１３のフロー図を参照すると、当該ＣＳへの接続を希望しているユーザＰＳからの伝送チャネル割当要求（上りＳＣＣＨの１回目の受信）があれば、チャネル割当イベントが発生し（ステップＳ１）、受信応答ベクトルの計算処理を実行し（ステップＳ６０）、その結果を該当するＰＳの識別符号ＰＳＩＤと対応付けてＣＳのメモリに一時的に保持する（ステップＳ６１）。
【０１５７】
次に、当該ＣＳのチャネル割当装置４１（図４）は、自局における未使用の空きタイムスロットの有無を判定する（ステップＳ４）。
【０１５８】
その結果、自局に未使用の空きタイムスロットが存在することが判明すれば、当該ＣＳのチャネル割当装置４１は、従来どおり接続を要求しているＰＳに対しその空きタイムスロット内の伝送チャネルを選択する（ステップＳ５）。通常は、空きのタイムスロットには他のユーザのＰＳが接続していないため、基本的には電波の干渉がなく、伝送チャネルが有効に選択され（ステップＳ６）、伝送チャネルのＰＳへの割当が確立する（ステップＳ９）。
【０１５９】
ところが、未使用のタイムスロットであっても、他のＣＳやＰＳからの強力な電波の干渉により実質的にタイムスロットが使用不能状態となり、空いている伝送チャネルであってもＰＳに対し割当てることができないという事態が起こり得る。
【０１６０】
そのような事態のため伝送チャネルの選択に失敗した場合（ステップＳ６）、またはそもそも自局に空きタイムスロットが存在しないことが判明した場合（ステップＳ４）において、当該割当要求が、既知のＰＳ、すなわち後述するステップＳ６２において初めてテーブルにＰＳＩＤが登録されるＰＳではなく、既に当該テーブルにＰＳＩＤが登録されていたＰＳからの伝送チャネルの割当要求であることが判定されれば（ステップＳ３２）、当該ＣＳのチャネル割当装置４１は、自局のあるタイムスロットの空き伝送チャネルを当該ＰＳに割当てる動作に入る。
【０１６１】
まず、今回算出された受信応答ベクトルと、後述するステップＳ６２においてテーブルに保持されている受信応答ベクトルとの平均値が算出される（ステップＳ６３）。
【０１６２】
ここで、あるタイムスロットの空き伝送チャネルに当該ＰＳを割当てようとする場合、既に同じタイムスロットの別の伝送チャネルに割当てられている他のユーザのＰＳからの電波との間で干渉が生じないこと、すなわち２つのＰＳからの電波の到来方向が大きく異なることを確認しなければならない。
【０１６３】
このため、図４の受信信号ベクトルの相関値計算機４２により、接続を要求しているＰＳから受信した信号のステップＳ６３で平均化された受信応答ベクトルと、既に同一タイムスロットに接続されている他のユーザのＰＳから受信した信号の受信応答ベクトルとの相関値が計算される（ステップＳ７）。そして、相関値が所定の値以下であれば、チャネル割当装置４１は、２つのＰＳの間の干渉による影響は小さいと判定して空き伝送チャネルが有効に選択され（ステップＳ８）、自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が確立する（ステップＳ９）。
【０１６４】
一方、相関値が所定の値を超えれば、チャネル割当装置は２つのＰＳの間の干渉による影響は大きいと判定して空き伝送チャネルが有効に選択されず（ステップＳ８）、自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が拒否される（ステップＳ１０）。
【０１６５】
ステップＳ９で自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が認められれば、またはステップＳ１０で自局の伝送チャネルへのＰＳの割当が認められなければ、プログラムはステップＳ１に戻り、次のＰＳによるチャネル割当イベントの発生を待つ。
【０１６６】
一方、ステップＳ３２において、既知のＰＳからの伝送チャネルの割当要求でないと判断されると、ステップＳ６１で一時的に保持された当該ＰＳの識別符号ＰＳＩＤと算出された受信応答ベクトルとが、図１４に示すような構成のメモリテーブルに、ＰＳＩＤに受信応答ベクトルが対応付けられた形で保持される（ステップＳ６２）。その後、プログラムはステップＳ１に戻り、ＰＳによる次のチャネル割当イベントの発生を待つ。
【０１６７】
次に、当該ＣＳへの接続を希望している同じＰＳからの上りＳＣＣＨ信号の２回目の受信があれば、チャネル割当イベントが発生し（ステップＳ１）、ステップＳ６０において受信応答ベクトルの計算を行ない、ステップＳ６１において一時的にメモリに保持する。
【０１６８】
ステップＳ４〜Ｓ６の処理については説明を省略し、ステップＳ３２において当該接続を要求しているＰＳが既にテーブルに登録されている既知のＰＳであることが判断されるので、ステップＳ６３に進み、受信応答ベクトルの平均値が求められる。さらに、ステップＳ７〜Ｓ１０において受信応答ベクトルの相互相関値に基づくチャネル割当の判定がなされる。
【０１６９】
以上のように、図１３に示した実施の形態の処理手順によれば、接続を要求しているＰＳから１回目に受けたＳＣＣＨ信号に基づいて求められた受信応答ベクトルをテーブルに保持し、次のチャネル割当イベント発生時に同一ＰＳから割当て要求があった場合に、算出された受信応答ベクトルと、メモリテーブルに保持されている受信応答ベクトルとを平均化しているので、受信応答ベクトル自体を高精度に算出することができ、ひいては相互相関値に基づくパス多重の可否についてもより正確に判断することが可能となる。
【０１７０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１７１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、パス多重接続を要求している新規ユーザからの１フレーム目の受信信号に基づいてはその周波数オフセット値を算出して記憶し、後続のフレームにおいて前記記憶された周波数オフセット値を用いた補正により、精度の高い周波数オフセット値を求めて受信応答ベクトルを算出するようにしているので、周波数オフセットの影響を排除しつつ新規ユーザの接続の可否について高精度の判断を行なうことが可能となる。
【０１７２】
さらに、この発明によれば、パス多重接続を要求している新規ユーザからの１フレーム目の受信信号に基づいてはその受信応答ベクトルを算出して記憶し、後続のフレームにおいて算出された受信応答ベクトルと、前記記憶された受信応答ベクトルとを平均化することにより、精度の高い受信応答ベクトルを算出するようにしているので、新規ユーザの接続の可否について高精度の判断を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＤＭＡ方式によるパス多重接続の態様を模式的に説明する図である。
【図２】ＰＤＭＡ方式における送信スロットの構成を模式的に示す図である。
【図３】ＰＨＳの信号フォーマットを模式的に示す図である。
【図４】ＰＤＭＡ方式の基地局の全体構成を示す機能ブロック図である。
【図５】従来のパス多重判定方法を示すフロー図である。
【図６】従来の周波数オフセット更新方法の前半の処理を示すフロー図である。
【図７】従来の周波数オフセット更新方法の後半の処理を示すフロー図である。
【図８】この発明の実施の形態によるパス多重判定方法を示すフロー図である。
【図９】この発明の実施の形態においてＰＳＩＤと周波数オフセットを記憶するテーブルの形式を模式的に示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態による周波数オフセット更新方法の前半の処理を示すフロー図である。
【図１１】この発明の実施の形態による周波数オフセット更新方法の後半の処理を示すフロー図である。
【図１２】この発明の他の実施の形態による周波数オフセット更新方法を示すフロー図である。
【図１３】この発明の他の実施の形態によるパス多重判定方法を示すフロー図である。
【図１４】この発明の実施の形態においてＰＳＩＤと受信応答ベクトルを記憶するテーブルの形式を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１，２，３，４，５，６，７，８ ＰＳ、１０，２０ ＣＳ、１１，２１ 通信可能範囲、３１ アンテナ素子、３２ 無線モジュール、３３ Ａ／ＤおよびＤ／Ａコンバータ、３４ オフセット値修正処理部、３５ アダプティブアレイ処理部、３６ 周波数オフセット推定部、３７ 制御チャネル処理系システム、３８ 変復調器、３９ 受信応答ベクトル計算機、４０ メモリ、４１ チャネル割当装置、４２ 相関値計算機、４３ 通信チャネル処理系システム、４４ メモリ、４５ 受信応答ベクトル計算機、４６ 変復調器。
Claims (10)
- 複数の移動端末装置がパス多重接続することができる無線基地システムであって、
前記無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置から受信した１フレ−ムの受信信号中における周波数オフセットを算出するオフセット算出手段と、
前記オフセット算出手段によって算出された周波数オフセットを記憶する記憶手段とを備え、
前記オフセット算出手段は、前記記憶手段に記憶されている前記周波数オフセットに基づいて、前記移動端末装置から受信した後続の１フレ−ムの受信信号中における周波数オフセットを補正し、
前記オフセット算出手段によって補正された後続の１フレ−ムの受信信号中における周波数オフセットに基づいて、前記無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置から受信した信号の受信応答ベクトルを算出する受信応答ベクトル算出手段と、
前記パス多重接続を要求している移動端末装置の算出された受信応答ベクトルと、 前記無線基地システムに既に接続している他の移動端末装置の受信応答ベクトルとの相関値を算出する相関値算出手段と、
前記算出された相関値に基づいて前記無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置のパス多重接続の可否を判定する判定手段とをさらに備えた、無線基地システム。 - 前記オフセット算出手段は、
前記受信信号中における周波数オフセットを推定する手段と、
前記受信信号を前記推定された周波数オフセットで補正する手段と、
前記補正された受信信号をアダプティブアレイ処理して所望信号を抽出する手段と、所定の参照信号と前記抽出された所望信号との誤差信号を算出する手段と、
前記参照信号と前記誤差信号とに基づいて前記推定された周波数オフセットを更新する手段と、
前記受信信号が後続の１フレ−ムの受信信号のときに、前記推定された周波数オフセットを前記記憶手段に記憶されている周波数オフセットで置換える手段とを含む、請求項１に記載の無線基地システム。 - 前記オフセット算出手段は、
前記受信信号中における周波数オフセットを推定する手段と、
前記受信信号を前記推定された周波数オフセットで補正する手段と、
前記補正された受信信号をアダプティブアレイ処理して所望信号を抽出する手段と、所定の参照信号と前記抽出された所望信号との誤差信号を算出する手段と、
前記参照信号と前記誤差信号とに基づいて前記推定された周波数オフセットを更新する手段と、
前記受信信号が後続の１フレ−ムの受信信号のときに、前記更新された周波数オフセットと前記記憶手段に記憶されている周波数オフセットとの平均をとる手段とを含む、請求項１に記載の無線基地システム。 - 前記記憶手段は、前記複数の移動端末装置のそれぞれに対応して算出された周波数オフセットを記憶するテ−ブルを含む、請求項１から３のいずれかに記載の無線基地システム。
- 前記オフセット算出手段は、前記受信した１フレ−ムの受信信号中の制御チヤネル信号の周波数オフセットを算出する、請求項１から４のいずれかに記載の無線基地システム。
- 複数の移動端末装置がパス多重接続することができる無線基地システムにおけるパス多重判定方法であって、
前記無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置から受信した１フレ−ムの受信信号中における周波数オフセットを算出するステップと、
前記算出された周波数オフセットを記憶するステップと、
前記記憶されている前記周波数オフセットに基づいて、前記移動端末装置から受信した後続の１フレ−ムの受信信号中における周波数オフセットを補正するステップと、
前記補正された後続の１フレ−ムの受信信号中における周波数オフセットに基づいて、前記無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置から受信した信号の受信応答ベクトルを算出するステップと、
前記パス多重接続を要求している移動端末装置の算出された受信応答ベクトルと、
前記無線基地システムに既に接続している他の移動端末装置の受信応答ベクトルとの相関値を算出するステップと、
前記算出された相関値に基づいて前記無線基地システムへのパス多重接続を要求している移動端末装置のパス多重接続の可否を判定するステップとを備えた、パス多重判定方法。 - 前記周波数オフセットを算出するステップは、
前記受信信号中における周波数オフセットを推定するステップと、
前記受信信号を前記推定された周波数オフセットで補正するステップと、
前記補正された受信信号をアダプティブアレイ処理して所望信号を抽出するステップと、所定の参照信号と前記抽出された参照信号との誤差信号を算出するステップと、
前記参照信号と前記誤差信号とに基づいて前記推定された周波数オフセットを更新するステップと、
前記受信信号が後続の１フレ−ムの受信信号のときに、前記推定された周波数オフセットを前記記憶されている周波数オフセットで置換えるステップとを含む、請求項６に記載のパス多重判定方法。 - 前記周波数オフセットを算出するステップは、
前記受信信号中における周波数オフセットを推定するステップと、
前記受信信号を前記推定された周波数オフセットで補正するステップと、
前記補正された受信信号をアダプティブアレイ処理して所望信号を抽出するステップと、所定の参照信号と前記抽出された参照信号との誤差信号を算出するステップと、
前記参照信号と前記誤差信号とに基づいて前記推定された周波数オフセットを更新するステップと、
前記受信信号が後続の１フレ−ムの受信信号のときに、前記更新された周波数オフセットと前記記憶されている周波数オフセットとの平均をとるステップとを含む、請求項６に記載のパス多重判定方法。 - 前記周波数オフセットを記憶するステップは、
前記複数の移動端末装置のそれぞれに対応して算出された周波数オフセットをテ−ブルに記憶するステップを含む、請求項６から８のいずれかに記載のパス多重判定方法。 - 前記周波数オフセットを算出するステップは、
前記受信した１フレ−ムの受信信号中の制御チヤネル信号の周波数オフセットを算出する、請求項６から９のいずれかに記載のパス多重判定方法。
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