JP3732364B2 - 通信端末装置及びチャネル推定方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車電話や携帯電話等の無線通信システムに用いられるCDMA方式の通信端末装置及びチャネル推定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
無線通信システムにおいては、基地局側で個別チャネルの送信信号(以下、「個別チャネル信号」という)の通信端末における受信電力を高めるため、1つの通信端末に対して複数のダイバーシチアンテナから個別チャネル信号を送信する送信ダイバーシチを用いる場合がある。
【0003】
図8は、送信ダイバーシチを用いた無線通信システムの一例として、3GPP WG1 TSG-RAN WG1 R1-99832(Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD))に開示されているシステムのシステム構成図である。
【0004】
図8に示すように、基地局1は、アンテナAから共通パイロットチャネルの送信信号(以下、「共通パイロットチャネル信号」という)Aを送信し、アンテナBから共通パイロットチャネル信号Bを送信する。同時に、基地局1は、通信端末2に対して、アンテナAから通信端末2に対する個別チャネル信号Aを送信し、アンテナBから通信端末2に対する個別チャネル信号Bを送信する。
【0005】
基地局1において、個別チャネル信号Aと個別チャネル信号Bには同一の拡散符号が乗算されるので、通信端末2には、個別チャネル信号Aと個別チャネル信号Bとが、分離できない1つの信号として受信される。
【0006】
一方、基地局1において、共通パイロットチャネル信号Aと共通パイロットチャネル信号Bには、異なる拡散符号を乗算される。あるいは、同一の拡散符号を乗算されるても分離可能な何らかの方法が採られる。従って、通信端末2において、それらを分離することができる。また、個別チャネル信号Aと共通パイロットチャネル信号A、及び、個別チャネル信号Bと共通パイロットチャネル信号Bは、それぞれ同一の伝播路を通って受信されるので、共通パイロットチャネル信号Aと共通パイロットチャネル信号Bのチャネル推定を行えば、個別チャネル信号Aに対する個別チャネル信号Bの位相回転角を知ることができる。
【0007】
図9は、従来の通信端末の構成を示すブロック図である。図9に示す通信端末において、アンテナ11は基地局から送信された信号を受信し、基地局に対する信号を送信する。共用器12は送信と受信の時間帯を切り替える。受信RF部13は、共用器12を通過した受信信号を増幅し、ベースバンド信号に周波数変換する。
【0008】
逆拡散部14は、受信RF部13の出力信号に対し個別チャネル信号の拡散符号で逆拡散して個別チャネル信号の変調信号を取り出す。同様に、逆拡散部15は、受信RF部13の出力信号に対し共通パイロットチャネル信号Aの拡散符号で逆拡散して共通パイロットチャネル信号Aの変調信号を取り出す。同様に、逆拡散部16は、受信RF部13の出力信号に対し共通パイロットチャネル信号Bの拡散符号で逆拡散して共通パイロットチャネル信号Bの変調信号を取り出す。
【0009】
チャネル推定部17は、逆拡散部14から出力された個別チャネル信号の変調信号中のパイロットシンボルを用いて伝播路の位相と振幅の推定(いわゆる「チャネル推定」)を行う。なお、以下の説明において、推定された伝播路の位相と振幅をチャネル推定値という。
【0010】
同様に、チャネル推定部18は、逆拡散部15から出力された共通パイロットチャネル信号Aの変調信号中のパイロットシンボルを用いてチャネル推定を行い、チャネル推定部19は、逆拡散部16から出力された共通パイロットチャネル信号Bの変調信号中のパイロットシンボルを用いてチャネル推定を行う。
【0011】
復調部20は、チャネル推定部17から出力されたチャネル推定値に基づいて、逆拡散部14から出力された個別チャネル信号の変調信号を復調して受信信号を取り出す。
【0012】
位相回転制御部21は、チャネル推定部18から出力された共通パイロットチャネル信号Aとチャネル推定部19から出力された共通パイロットチャネル信号Bとの位相差に基づいて、基地局に対して位相回転量を指示する位相回転制御信号を生成する。
【0013】
多重部22は、送信信号に位相回転制御部21から出力された位相回転制御信号を多重する。変調部23は、多重部22の出力信号に対してQPSK等の一次変調処理を行う。拡散部24は、変調部23の出力信号に対して固有の拡散符号を乗算して拡散する。送信RF部25は、拡散部24の出力信号を無線周波数に周波数変換して増幅し、共用器12を経由してアンテナ11から無線送信する。
【0014】
次に、個別チャネル信号の位相差δとチャネル推定部17にて推定されるチャネル推定値との関係について、図10を用いて説明する。
【0015】
図10において、チャネル推定値β(n)は、個別チャネル信号Aのチャネル推定値βa(n)と個別チャネル信号Bのチャネル推定値βb(n)の合成ベクトルとして表される。
【0016】
また、図10において、βb(n)を180°回転した値−βb(n)とβa(n)とを合成したチャネル推定値をβ'(n)で表す。
【0017】
図10(a)は、個別チャネル信号Aと個別チャネル信号Bとの位相差δが、−90°≦δ<90°である場合における各チャネル推定値を示し、図10(b)は、個別チャネル信号Aと個別チャネル信号Bとの位相差δが、90°≦δ<270°である場合における各チャネル推定値を示す。
【0018】
図10(a)に示すように、個別チャネル信号Aと個別チャネル信号Bとの位相差δが、−90°≦δ<90°である場合には、β(n)がβ'(n)より大きくなる。一方、図10(b)に示すように、個別チャネル信号Aと個別チャネル信号Bとの位相差δが、90°≦δ<270°である場合には、β'(n)がβ(n)より大きくなる。
【0019】
すなわち、90°≦δ<270°である場合、個別チャネル信号Bを180°回転して送信することにより、通信端末における受信電力が高めることができる。
【0020】
このように、送信ダイバーシチを導入した無線通信システムにおいて、通信端末で共通パイロットチャネル信号Aと共通パイロットチャネル信号Bのチャネル推定を行って位相回転量を制御し、基地局側で位相回転制御量に基づいて個別チャネル信号Bを適宜位相回転して送信することにより、通信端末における個別チャネル信号の受信電力を高めて受信品質の向上を図ることができる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基地局側において個別チャネル信号をスロットごとに適宜位相回転すると通信端末における受信スロットが不連続になるため、上記従来の通信端末は、チャネル推定値を複数のスロットに渡って平均化することができず、送信ダイバーシチを用いない場合に比べてチャネル推定値の信頼性が低くなるという問題を有する。
【0022】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、送信ダイバーシチを導入した無線通信システムにおいて、チャネル推定値の信頼性を向上させることができる通信端末装置及びチャネル推定方法を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信端末装置は、第1及び第2のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第1アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させた個別チャネルの信号を前記第2アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置であって、前記第1アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第1推定値を出力する第1チャネル推定手段と、前記第2アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第2推定値を出力する第2チャネル推定手段と、前記第1及び第2アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第3推定値を出力する第3チャネル推定手段と、前記基地局装置にて選択された位相回転量を推定する位相回転量推定手段と、前記第1推定値、前記位相回転量推定手段にて推定された位相回転量だけ回転した前記第2推定値及び前記第3推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成手段と、前記チャネル推定値合成手段にて算出されたチャネル推定値を用いて前記個別チャネル信号を復調する復調手段と、を具備する構成を採る。
【0024】
また、本発明の通信端末装置の位相回転量推定手段は、前記第1推定値と前記各候補位相回転量だけ回転した前記第2推定値との合成値の複素共役と、前記第3推定値との実部同士、虚部同士をそれぞれ乗算し、乗算結果を加算して振幅を算出し、前記振幅が最小となった候補位相回転量を、前記基地局装置にて選択された位相回転量と推定する構成を採る。
【0025】
これらの構成により、位相回転量、及び、共通パイロットチャネルのチャネル推定値に基づいてチャネル推定を行うことができるので、共通パイロットチャネルの信号は個別チャネルの信号より送信電力が大きいことから、チャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【0026】
また、本発明の通信端末装置は、第1及び第2のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第1アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させ、予め定められている候補振幅係数の中から選択された振幅係数を乗算した個別チャネルの信号を前記第2アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置であって、前記第1アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第1推定値を出力する第1チャネル推定手段と、前記第2アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第2推定値を出力する第2チャネル推定手段と、前記第1及び第2アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第3推定値を出力する第3チャネル推定手段と、前記基地局装置にて選択された位相回転量、振幅係数を推定する振幅/位相回転量推定手段と、前記第1推定値、前記振幅/位相回転量推定手段にて推定された位相回転量だけ回転させ前記振幅計数を乗算した前記第2推定値及び前記第3推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成手段と、前記チャネル推定値合成手段にて算出されたチャネル推定値を用いて前記個別チャネル信号を復調する復調手段と、を具備する構成を採る。また、振幅/位相回転量推定手段は、前記第1推定値と前記各候補位相回転量だけ回転し前記各候補振幅計数を乗算した前記第2推定値との合成値の複素共役と、前記第3推定値との実部同士、虚部同士をそれぞれ乗算し、乗算結果を加算して振幅を算出し、前記振幅が最小となった候補位相回転量及び候補振幅係数を、前記基地局装置にて選択された位相回転量及び振幅係数と推定する。
【0027】
この構成により、振幅係数、位相回転量、及び、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値に基づいてチャネル推定を行うことができるので、基地局側で個別チャネル信号の振幅を変えて送信する場合でもチャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【0029】
この構成により、複数スロットに渡ってチャネル推定値を合成することができ、チャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【0032】
本発明のチャネル推定方法は、第1及び第2のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第1アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させた個別チャネルの信号を前記第2アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置のチャネル推定方法であって、前記第1アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第1推定値を出力する第1チャネル推定工程と、前記第2アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第2推定値を出力する第2チャネル推定工程と、前記第1及び第2アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第3推定値を出力する第3チャネル推定工程と、前記基地局装置にて選択された位相回転量を推定する位相回転量推定工程と、前記第1推定値、前記位相回転量推定工程にて推定された位相回転量だけ回転した前記第2推定値及び前記第3推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成工程と、を具備する方法を採る。
【0033】
この方法により、位相回転量、及び、共通パイロットチャネルのチャネル推定値に基づいてチャネル推定を行うことができるので、共通パイロットチャネルの信号は個別チャネルの信号より送信電力が大きいことから、チャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【0034】
また、本発明のチャネル推定方法は、第1及び第2のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第1アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させ、予め定められている候補振幅係数の中から選択された振幅係数を乗算した個別チャネルの信号を前記第2アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置であって、前記第1アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第1推定値を出力する第1チャネル推定工程と、前記第2アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第2推定値を出力する第2チャネル推定工程と、前記第1及び第2アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第3推定値を出力する第3チャネル推定工程と、前記基地局装置にて選択された位相回転量、振幅係数を推定する振幅/位相回転量推定工程と、前記第1推定値、前記振幅/位相回転量推定工程にて推定された位相回転量だけ回転させ前記振幅計数を乗算した前記第2推定値及び前記第3推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成工程と、を具備する方法を採る。
【0035】
この方法により、振幅係数、位相回転量、及び、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値に基づいてチャネル推定を行うことができるので、基地局側で個別チャネル信号の振幅を変えて送信する場合でもチャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【0037】
この方法により、複数スロットに渡ってチャネル推定値を合成することができ、チャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【0038】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、個別チャネル信号に対する共通パイロットチャネル信号の位相回転量を推定し、個別チャネル信号より送信電力が大きい共通パイロットチャネル信号を用いてチャネル推定を行うことである。
【0039】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0040】
図1は、本発明の通信端末と無線通信を行う基地局の送信側の構成を示すブロック図である。
【0041】
図1に示す基地局において、変調部101は、送信信号に対してQPSK等の一次変調処理を行う。変調部102は、共通パイロットチャネル信号Aに対してQPSK等の一次変調処理を行う。変調部103は、共通パイロットチャネル信号Bに対してQPSK等の一次変調処理を行う。
【0042】
拡散部104は、変調部101の出力信号に対して固有の拡散符号を乗算して拡散する。拡散部105は、変調部102の出力信号に対して固有の拡散符号を乗算して拡散する。拡散部106は、変調部103の出力信号に対して固有の拡散符号を乗算して拡散する。
【0043】
位相回転部107は、通信端末から送信された信号に含まれる位相回転量を指示する位相回転制御信号に基づいて、拡散部104の出力信号の位相を所定量だけ回転させる。
【0044】
多重部108は、拡散部104の出力信号と拡散部105の出力信号を多重する。多重部109は、位相回転部107の出力信号と拡散部106の出力信号を多重する。
【0045】
送信RF部110は、多重部108の出力信号を無線周波数に周波数変換して増幅し、アンテナ112から無線送信する。送信RF部111は、多重部109の出力信号を無線周波数に周波数変換して増幅し、アンテナ113から無線送信する。
【0046】
なお、以下の説明において、基地局の位相回転部107における位相回転量は、「0°」と「180°」との2種類とする。
【0047】
(実施の形態1)
実施の形態1は、基地局において個別チャネル信号Aと個別チャネル信号Bの振幅を変えずに送信する場合の形態である。
【0048】
図2は、本発明の実施の形態1に係る通信端末の構成を示すブロック図である。
【0049】
図2に示す通信端末において、アンテナ201は基地局から送信された信号を受信し、基地局に対する信号を送信する。共用器202は送信と受信の時間帯を切り替える。受信RF部203は、共用器202を通過した受信信号を増幅し、ベースバンド信号に周波数変換する。
【0050】
逆拡散部204は、受信RF部203の出力信号に対し個別チャネル信号の拡散符号で逆拡散して個別チャネル信号の変調信号を取り出す。同様に、逆拡散部205は、受信RF部203の出力信号に対し共通パイロットチャネル信号Aの拡散符号で逆拡散して共通パイロットチャネル信号Aの変調信号を取り出す。同様に、逆拡散部206は、受信RF部203の出力信号に対し共通パイロットチャネル信号Bの拡散符号で逆拡散して共通パイロットチャネル信号Bの変調信号を取り出す。
【0051】
チャネル推定部207は、逆拡散部204から出力された個別チャネル信号の変調信号中のパイロットシンボルを用いて伝播路の位相と振幅の推定(いわゆる「チャネル推定」)を行う。
【0052】
同様に、チャネル推定部208は、逆拡散部205から出力された共通パイロットチャネル信号Aの変調信号中のパイロットシンボルを用いてチャネル推定を行い、チャネル推定部209は、逆拡散部206から出力された共通パイロットチャネル信号Bの変調信号中のパイロットシンボルを用いてチャネル推定を行う。
【0053】
位相回転量推定部210は、チャネル推定部207、208、209から出力されたチャネル推定値に基づいて位相回転量を推定する。なお、位相回転量推定部210における位相回転量の具体的な推定方法については後述する。
【0054】
チャネル推定値合成部211は、位相回転量推定部210にて推定された位相回転量に基づいて共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値を合成し、最終的なチャネル推定値を出力する。なお、チャネル推定値合成部211におけるチャネル推定値の具体的な合成方法については後述する。
【0055】
復調部212は、チャネル推定値合成部211から出力されたチャネル推定値に基づいて、逆拡散部204から出力された個別チャネル信号の変調信号を復調して受信信号を取り出す。
【0056】
位相回転制御部213は、チャネル推定部208から出力された共通パイロットチャネル信号Aとチャネル推定部209から出力された共通パイロットチャネル信号Bとの位相差に基づいて、基地局に対して位相回転量を指示する位相回転制御信号を生成する。
【0057】
本実施の形態の場合、基地局の位相回転部107における位相回転量は、「0°」と「180°」との2種類であるから、位相回転制御部213は、共通パイロットチャネル信号Aと共通パイロットチャネル信号Bとの位相差δが、−90°≦δ<90°である場合、位相回転量を「0°」とし、他の場合、位相回転量を「180°」とする旨の位相回転制御信号を出力する。
【0058】
多重部214は、送信信号に位相回転制御部213から出力された位相回転制御信号を多重する。変調部215は、多重部214の出力信号に対してQPSK等の一次変調処理を行う。拡散部216は、変調部215の出力信号に対して固有の拡散符号を乗算して拡散する。送信RF部217は、拡散部216の出力信号を無線周波数に周波数変換して増幅し、共用器202を経由してアンテナ201から無線送信する。
【0059】
次に、チャネル推定部207、208、209にて推定されるチャネル推定値の関係について、図3を用いて説明する。
【0060】
図3(a)は、位相回転量が「0°」の場合における各チャネル推定値の関係を示し、図3(b)は、位相回転量が「180°」の場合における各チャネル推定値の関係を示す。
【0061】
なお、以下の説明において、個別チャネル信号Aのチャネル推定値をβa(n)とし、個別チャネル信号Bのチャネル推定値をβb(n)とする。この場合、個別チャネル信号のチャネル推定値β(n)は、βa(n)とβb(n)の合成ベクトルとして表される
また、共通パイロットチャネル信号Aのチャネル推定値をαa(n)とし、共通パイロットチャネル信号Bのチャネル推定値をαb(n)とする。
【0062】
図3(a)に示すように位相回転量が「0°」の場合、個別チャネル信号Aと共通パイロットチャネル信号Aの位相及び伝播路は等しいため、βa(n)のベクトルとαa(n)のベクトルとは同一の方向を向く。同様に、βb(n)のベクトルとαb(n)のベクトルとは同一の方向を向く。
【0063】
また、基地局にて個別チャネル信号Aと個別チャネル信号Bの振幅を変えない場合、βa(n)に対するαa(n)の振幅比と、βb(n)に対するαb(n)の振幅比は等しくなる。
【0064】
よって、個別チャネル信号のチャネル推定値β(n)は、αa(n)とαb(n)の合成結果α(n)と同一の方向を向く。
【0065】
すなわち、位相回転量が「0°」の場合、共通パイロットチャネル信号Aのチャネル推定値と、共通パイロットチャネル信号Bのチャネル推定値を合成することによりチャネル推定することができる。
【0066】
一方、図3(b)に示すように位相回転量が「180°」の場合、個別チャネル信号Bの位相は共通パイロットチャネル信号Bに対して180°回転しているため、βb(n)のベクトルとαb(n)のベクトルとは異なる方向を向く。よって、位相回転量が「0°」の場合と異なり、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値の合成結果を用いてチャネル推定することはできない。
【0067】
ところが、αb(n)を180°回転させた値−αb(n)のベクトルは、βb(n)のベクトルと同一の方向を向く。よって、β(n)は、αa(n)と−αb(n)の合成結果α'(n)と同一の方向を向く。
【0068】
すなわち、位相回転量が「180°」の場合、共通パイロットチャネル信号Aのチャネル推定値と、共通パイロットチャネル信号Bのチャネル推定値を180°回転させた値とを合成することによりチャネル推定できる。
【0069】
このように、位相回転量を推定することができれば、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値に基づいてチャネル推定を行うことができる。そして、共通パイロットチャネル信号は個別チャネル信号より送信電力が大きいので、個別チャネル信号を用いるよりもチャネル推定値の信頼性が高くなる。
【0070】
以下、位相回転量推定部210における位相回転量の推定方法について説明する。
【0071】
2つのチャネル推定値が平行の場合、一方のチャネル推定値と他方のチャネル推定値の複素共役とは直交する。そして、2つのチャネル推定値の振幅は、互いに直交するときに最小となる。
【0072】
例えば、位相回転量が「0°」の場合、上述のように、個別チャネル信号のチャネル推定値β(n)は、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値の合成結果α(n)と同一の方向を向くので、β(n)とα(n)の複素共役α*(n)とは直交する。
【0073】
この関係から、位相回転量推定部210は、まず、共通パイロットチャネル信号Aのチャネル推定値αa(n)と、共通パイロットチャネル信号Bのチャネル推定値αb(n)をθだけ位相回転させた値との合成値α'(n)を以下に示す式(1)により算出する。
【0074】
(数1)
α'(n)=αa(n)+exp(jθ)×αb(n) (1)
【0075】
そして、位相回転量推定部210は、以下に示す式(2)により、予め定められている各θの候補値(本実施形態の場合は、θ=0°、180°の2種類)について振幅X(θ)を算出し、X(θ)が最小となった候補値を位相回転量θとして推定し、位相回転量θをチャネル推定値合成部211に出力する。
【0076】
(数2)
X(θ)=Re[α'*(n)]×Re[β(n)]+Im[α'*(n)]×Im[β(n)] (2)
【0077】
ここで、(・)*は複素共役を、Re[・]は実部を、Im[・]は虚部をそれぞれ示す。
【0078】
なお、通信端末は、基地局に送信した位相回転制御信号を知っているので、位相回転量推定部210は、まず、最初に位相回転制御信号を用いてX(θ)を評価し、X(θ)が閾値よりも小さい場合に、当該θを位相回転量θと推定してもよい。これにより、1度の演算で位相回転量を推定できる可能性が高いので、位相回転量の推定時間を短縮できる。
【0079】
次に、チャネル推定値合成部211におけるチャネル推定値の算出方法について説明する。
【0080】
チャネル推定値合成部211は、チャネル推定部207から個別チャネル信号のチャネル推定値β(n)を、チャネル推定部208から共通パイロットチャネル信号Aのチャネル推定値αa(n)を、チャネル推定部209から共通パイロットチャネル信号Bのチャネル推定値αb(n)を、位相回転量推定部210から位相回転量θをそれぞれ入力する。
【0081】
そして、以下に示す式(3)により、最終的なチャネル推定値ξ(n)を算出して復調部212に出力する。
【0082】
(数3)
ξ(n)=αa(n)+exp(jθ)×αb(n)+β(n) (3)
【0083】
このように、共通パイロットチャネル信号は個別チャネル信号より送信電力が大きいことから、位相回転量、及び、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値に基づいてチャネル推定を行うことにより、チャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【0084】
(実施の形態2)
実施の形態2は、基地局において個別チャネル信号Aと個別チャネル信号Bの振幅を変えて送信する場合の形態である。
【0085】
以下、本実施の形態におけるチャネル推定値の関係について、図4を用いて説明する。
【0086】
基地局にて個別チャネル信号Bの振幅を個別チャネル信号Aのa倍(以下、このaを「振幅係数」という)とした場合、βa(n)に対するαa(n)の振幅比をkとすると、βb(n)に対するαb(n)の振幅比は(k×a)となる。
【0087】
この場合、図4に示すように、個別チャネル信号のチャネル推定値β(n)と、共通パイロットチャネル信号Aと共通パイロットチャネル信号Bのチャネル推定値の合成値α(n)は同一方向を向かない。
【0088】
よって、基地局において個別チャネル信号Aと個別チャネル信号Bの振幅を変えて送信する場合、チャネル推定のためにα(n)をそのまま用いることはできず、振幅係数aを考慮する必要がある。
【0089】
図5は、本発明の実施の形態2に係る通信端末の構成を示すブロック図である。なお、図5に示す通信端末において、図2に示した通信端末と共通する構成部分に関しては、図2と同一符号を付して説明を省略する。
【0090】
図5に示す通信端末は、図2に示した通信端末に対して、位相回転量推定部210の代りに、振幅/位相回転量推定部301を追加した構成を採る。
【0091】
振幅/位相回転量推定部301は、まず、共通パイロットチャネル信号Aのチャネル推定値αa(n)と、共通パイロットチャネル信号Bのチャネル推定値αb(n)をθだけ位相回転させた値との合成値α'(n)を以下に示す式(4)により算出する。
【0092】
(数4)
α'(n)=αa(n)+a×exp(jθ)×αb(n) (4)
【0093】
そして、振幅/位相回転量推定部301は、以下に示す式(5)により、予め定められている各θの候補値(本実施形態の場合は、θ=0°、180°の2種類)、及び、予め定められている各振幅係数aの候補値(例えば、a=0.5、1.0、2.0等)について振幅X(a,θ)を算出し、X(θ)が最小となった候補値の組合せを振幅係数a及び位相回転量θとして推定し、振幅係数a及び位相回転量θをチャネル推定値合成部211に出力する。
【0094】
(数5)
X(a,θ)=Re[α'*(n)]×Re[β(n)]+Im[α'*(n)]×Im[β(n)] (5)
【0095】
チャネル推定値合成部211は、チャネル推定部207から個別チャネル信号のチャネル推定値β(n)を、チャネル推定部208から共通パイロットチャネル信号Aのチャネル推定値αa(n)を、チャネル推定部209から共通パイロットチャネル信号Bのチャネル推定値αb(n)を、振幅/位相回転量推定部301から振幅係数a及び位相回転量θをそれぞれ入力する。
【0096】
そして、以下に示す式(6)により、最終的なチャネル推定値ξ(n)を算出して復調部212に出力する。
【0097】
(数6)
ξ(n)=αa(n)+a×exp(jθ)×αb(n)+β(n) (6)
【0098】
このように、振幅係数、位相回転量、及び、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値に基づいてチャネル推定を行うことにより、基地局側で個別チャネル信号の振幅を変えて送信する場合でもチャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【0099】
(実施の形態3)
フェージングの最大ドップラ周波数が低く、フェージング変動が緩やかな場合、フェージング推定値を複数の受信スロットに渡って平均化することにより、チャネル推定値の信頼度を向上させることができる。
【0100】
しかしながら、上述したように、無線通信システムに送信ダイバーシチを導入した場合、受信スロットが不連続になるため、チャネル推定値を複数のスロットに渡って平均化することができない。
【0101】
実施の形態3は、この問題の解決を図るためのものであり、送信ダイバーシチを導入した場合において、複数スロットに渡ってチャネル推定値を合成する形態である。
【0102】
図6は、本発明の実施の形態3に係る通信端末の構成を示すブロック図である。なお、図6に示す通信端末において、図2に示した通信端末と共通する構成部分に関しては、図2と同一符号を付して説明を省略する。
【0103】
図6に示す通信端末は、図2に示した通信端末に対して、複数チャネル推定値合成部401を追加した構成を採る。
【0104】
そして、図7は、複数チャネル推定値合成部401の内部構成を示すブロック図である。
【0105】
図7において、遅延回路501には現在の時刻(n)のチャネル推定値が格納され、遅延回路502には1スロット前の時刻(n−1)のチャネル推定値が格納される。
【0106】
また、遅延回路503には現在の時刻(n)の位相回転量が格納され、遅延回路504には1スロット前の時刻(n−1)の位相回転量が格納される。そして、加算回路505にて、時刻(n)の位相回転量と時刻(n−1)の位相回転量の差分が算出される。
【0107】
位相回転回路506では、遅延回路502から出力された時刻(n−1)のチャネル推定値に対して、加算回路505の算出結果に基づいて時刻(n−1)から時刻(n)に渡る位相回転量を補正する。
【0108】
そして、合成回路507にて、位相回転回路506から出力された補正後の時刻(n−1)のチャネル推定値と、遅延回路502から出力された時刻(n)のチャネル推定値とを合成する。
【0109】
このように、1スロット前の時刻のチャネル推定値を補正し、この補正結果と現在の時刻のチャネル推定値とを合成することにより、複数スロットに渡ってチャネル推定値を合成することができる。
【0110】
なお、本実施の形態では、1スロット前の時刻のチャネル推定値を補正して現在の時刻のチャネル推定値とを合成する場合について説明したが、本発明は、1スロット前に限られず、どの前受信スロットであっても同様の補正処理を行って、現在の時刻のチャネル推定値と合成することができる。
【0111】
なお、実施の形態3は実施の形態2と組み合わせることができ、基地局側で個別チャネル信号の振幅を変えて送信する場合でも、複数スロットに渡ってチャネル推定値を合成することができる。
【0112】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の通信端末装置及びチャネル推定方法によれば、共通パイロットチャネル信号のチャネル推定値等を利用することにより、送信ダイバーシチを用いる無線通信システムにおいて、チャネル推定値の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の通信端末と無線通信を行う基地局の送信側の構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態1に係る通信端末の構成を示すブロック図
【図3】上記実施の形態に係るチャネル推定値の関係を示す図
【図4】本発明の実施の形態2に係るチャネル推定値の関係を示す図
【図5】上記実施の形態に係る通信端末の構成を示すブロック図
【図6】本発明の実施の形態3に係る通信端末の構成を示すブロック図
【図7】上記実施の形態に係る通信端末の複数チャネル推定値合成部の内部構成を示すブロック図
【図8】送信ダイバーシチを用いた無線通信システムのシステム構成図
【図9】従来の通信端末の構成を示すブロック図
【図10】位相回転量とチャネル推定値との関係を示す図
【符号の説明】
107 位相回転部
207、208、209 チャネル推定部
210 位相回転量推定部
211 チャネル推定値合成部
212 復調部
213 位相回転制御部
301 振幅/位相回転量推定部
401 複数チャネル推定値合成部
506 位相回転回路
507 合成回路
Claims (6)
- 第1及び第2のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第1アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させた個別チャネルの信号を前記第2アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置であって、
前記第1アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第1推定値を出力する第1チャネル推定手段と、
前記第2アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第2推定値を出力する第2チャネル推定手段と、
前記第1及び第2アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第3推定値を出力する第3チャネル推定手段と、
前記基地局装置にて選択された位相回転量を推定する位相回転量推定手段と、
前記第1推定値、前記位相回転量推定手段にて推定された位相回転量だけ回転した前記第2推定値及び前記第3推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成手段と、
前記チャネル推定値合成手段にて算出されたチャネル推定値を用いて前記個別チャネル信号を復調する復調手段と、を具備することを特徴とする通信端末装置。 - 位相回転量推定手段は、前記第1推定値と前記各候補位相回転量だけ回転した前記第2推定値との合成値の複素共役と、前記第3推定値との実部同士、虚部同士をそれぞれ乗算し、乗算結果を加算して振幅を算出し、前記振幅が最小となった候補位相回転量を、前記基地局装置にて選択された位相回転量と推定することを特徴とする請求項1記載の通信端末装置。
- 第1及び第2のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第1アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させ、予め定められている候補振幅係数の中から選択された振幅係数を乗算した個別チャネルの信号を前記第2アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置であって、
前記第1アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第1推定値を出力する第1チャネル推定手段と、
前記第2アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第2推定値を出力する第2チャネル推定手段と、
前記第1及び第2アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第3推定値を出力する第3チャネル推定手段と、
前記基地局装置にて選択された位相回転量、振幅係数を推定する振幅/位相回転量推定手段と、
前記第1推定値、前記振幅/位相回転量推定手段にて推定された位相回転量だけ回転させ前記振幅計数を乗算した前記第2推定値及び前記第3推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成手段と、
前記チャネル推定値合成手段にて算出されたチャネル推定値を用いて前記個別チャネル信号を復調する復調手段と、を具備することを特徴とする通信端末装置。 - 振幅/位相回転量推定手段は、前記第1推定値と前記各候補位相回転量だけ回転し前記各候補振幅計数を乗算した前記第2推定値との合成値の複素共役と、前記第3推定値との実部同士、虚部同士をそれぞれ乗算し、乗算結果を加算して振幅を算出し、前記振幅が最小となった候補位相回転量及び候補振幅係数を、前記基地局装置にて選択された位相回転量及び振幅係数と推定することを特徴とする請求項1記載の通信端末装置。
- 第1及び第2のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第1アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させた個別チャネルの信号を前記第2アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置のチャネル推定方法であって、
前記第1アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第1推定値を出力する第1チャネル推定工程と、
前記第2アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第2推定値を出力する第2チャネル推定工程と、
前記第1及び第2アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第3推定値を出力する第3チャネル推定工程と、
前記基地局装置にて選択された位相回転量を推定する位相回転量推定工程と、
前記第1推定値、前記位相回転量推定工程にて推定された位相回転量だけ回転した前記第2推定値及び前記第3推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成工程と、を具備することを特徴とするチャネル推定方法。 - 第1及び第2のアンテナのそれぞれから互いに分離可能に処理された共通パイロットチャネルの信号を送信し、個別チャネルの信号を前記共通パイロットチャネルの信号と同位相で前記第1アンテナから送信し、予め定められている候補位相回転量の中から選択された位相回転量だけ前記共通パイロットチャネルの信号に対して位相を回転させ、予め定められている候補振幅係数の中から選択された振幅係数を乗算した個別チャネルの信号を前記第2アンテナから送信する基地局装置と無線通信を行う通信端末装置であって、
前記第1アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第1推定値を出力する第1チャネル推定工程と、
前記第2アンテナから送信された共通パイロットチャネルの信号についてチャネル推定を行い第2推定値を出力する第2チャネル推定工程と、
前記第1及び第2アンテナから送信された個別チャネルについてチャネル推定を行い第3推定値を出力する第3チャネル推定工程と、
前記基地局装置にて選択された位相回転量、振幅係数を推定する振幅/位相回転量推定工程と、
前記第1推定値、前記振幅/位相回転量推定工程にて推定された位相回転量だけ回転させ前記振幅計数を乗算した前記第2推定値及び前記第3推定値を合成した値を最終的なチャネル推定値として算出するチャネル推定値合成工程と、を具備することを特徴とするチャネル推定方法。
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