JP3785360B2 - Ｃｄｍａ受信装置及びｃｄｍａ受信処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直接拡散ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)方式を用いた移動通信システムにおける基地局装置及び移動局装置が備えるＣＤＭＡ受信装置及びＣＤＭＡ受信処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来のＣＤＭＡ受信装置の構成例を示すブロック図である。以下、従来のＣＤＭＡ受信処理方法を説明する。図１１において、マッチトフィルタ１１１７では、受信信号に対する遅延プロファイルが算出され、パスサーチ部１１１８では、各フィンガ（finger）に割当てるパス情報が管理され、算出された遅延プロファイルに基づき決定された各フィンガ（finger）に割当てるパス位相がフィンガ割当て部１１１９に出力される。フィンガ割当て部１１１９では、パスサーチ部１１１８の決定に従って各フィンガ（finger）のパス位相を割当てる。拡散符号発生部(code Gen.)１１１５は、フィンガ割当て部１１１９が割当てるフィンガ（finger）のパス位相のタイミングで拡散符号を発生し、相関器１１１４，１１０１，１１０６に出力している。受信信号は、相関器１１１４には、直接入力され、相関器１１０１には、半チップ遅延器(-1/2chip Delay)１１２０を介して入力され、相関器１１０６には、半チップ遅延器(+1/2chip Delay)１１２１を介して入力されている。受信信号は、相関器１１０１に割当てたパス位相の例えば１／２チップ前のタイミングで逆拡散される。逆拡散後データについて、同相加算部１１０３にて同相加算による区間平均が行われ、パワー演算部１１０４にてパワーの平方根が算出される。
【０００３】
また、受信信号は、相関器１１０６に割当てたパス位相の例えば１／２チップ後のタイミングで逆拡散される。この逆拡散後データについても同様に同相加算部１１０８にて同相加算による区間平均が行われ、、パワー演算部１１０９にてパワーの平方根が算出される。
【０００４】
そして、加算器１１０５にて求められた両パワーの平方根の差分について、長区間平均部１１１０にて長区間平均（例えばＩＩＲ平均）が行われ、加算器１１１２にてその長区間平均の絶対値としきい値発生部１１１１が発生するトラッキングしきい値との差分が算出され、差分値が判定部１１１３に入力される。
【０００５】
判定部１１１３は、差分値が正でかつ、その絶対値がトラッキングしきい値よりも大きい場合には、フィンガ割当て部１１１９に対して相関器１１１４に割当てるパス位相を前回よりも１／４チップ早くする指示を出力する。
【０００６】
また、判定部１１１３は、反対に、差分値が負でかつ、その絶対値がトラッキングしきい値よりも大きい場合には、フィンガ割当て部１１１９に対して相関器１１１４に割当てるパス位相を前回よりも１／４チップ遅くする指示を出力する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＣＤＭＡ受信処理方法では、低Ｅｂ／Ｎｏの環境下において移動局の移動速度の変化や干渉波、マルチパス等によるフェージング速度の変動等の伝搬環境の変化に十分に追従できないためにトラッキングの精度が劣化し、その結果受信品質が劣化することがあるという問題があった。なお、Ｅｂ／ＮｏにおけるＥｂは、情報１ビット当たりの受信信号のエネルギー密度、Ｎｏは、１Ｈｚ当たりの雑音と干渉信号の電力密度である。
【０００８】
また、実際にトラッキングにより決定した逆拡散タイミングが必ずしも誤り率向上に効果があるとは限らないという問題もあった。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、低Ｅｂ／Ｎｏの環境下においても高精度でトラッキングを行い、マルチパス等によるフェージングに強く、受信品質の劣化を防ぐことができるＣＤＭＡ受信装置及びＣＤＭＡ受信処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、直接拡散ＣＤＭＡによる伝搬波の受信信号に対して割当てられたパス位相のタイミング及びその前後１／２チップずらしたタイミングで逆拡散を行う逆拡散手段と、前記逆拡散手段で逆拡散を行った後のシンボルデータに対して伝搬路等でのチャネル変動を算出するチャネル推定手段と、前記チャネル推定手段で算出されたチャネル変動推定値と前記逆拡散手段の出力とを乗算することにより伝搬路等でのチャネル変動分を補償する同期検波手段と、前記同期検波手段の出力を硬判定する硬判定手段と、前記硬判定手段が出力するシンボルデータとパイロットシンボルパターンとを照合しビット誤り率を測定するビット誤り率測定手段と、前記ビット誤り率測定手段で測定されたビット誤り率に基づき次回の最適な逆拡散タイミングを判定する判定手段と、を具備する構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、割当てたパス位相及びその前後１／２チップずらしたタイミングでの逆拡散結果についてそれぞれある一定区間(例えば１フレーム)での誤り率に基づき次回の最適な逆拡散タイミングを推定するので、トラッキングにおけるパス位相の変動の測定精度をあげることができ、適切なフィンガ割当てを行い、受信品質の劣化を防ぐことができる。
【００１２】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、前記判定手段は、前記ビット誤り率測定手段で測定された前記３つのタイミングでのビット誤り率の中で最も誤りビット数の小さいタイミングを次回の最適な逆拡散タイミングと判定する、構成を採る。
【００１３】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、前記判定手段は、前記ビット誤り率測定手段で測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の中で最も誤りビット数の小さいタイミングを次回の最適な逆拡散タイミングと判定する、構成を採る。
【００１４】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、前記判定手段は、前記ビット誤り率測定手段で測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分の正負と、前記差分の大きさと閾値との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップ後にするか前にするかを判定する、構成を採る。
【００１５】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、前記判定手段は、前記ビット誤り率測定手段で測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分の正負と、前記差分の大きさと閾値との大小関係、および前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングでのビット誤り率と前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップずらすか否かを判定する、構成を採る。
【００１６】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングで逆拡散を行った後のシンボルデータに対して同相加算平均、電力加算平均したものの差分の一定区間の平均値を求める平均手段を備え、前記判定手段は、前記平均手段の出力の正負、大きさとしきい値との大小関係、前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分と閾値との大小関係、および前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングでのビット誤り率と前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップずらすか否かを判定する、構成を採る。
【００１７】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、受信希望波電力と干渉電力の比を算出する回路を備え、前記判定手段は、次回の最適な逆拡散タイミングを判定する際に、受信希望波電力と干渉電力の比としきい値との大小関係も考慮する、構成を採る。
【００１８】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、受信希望波電力を算出する回路を備え、前記判定手段は、次回の最適な逆拡散タイミングを判定する際に、受信希望波電力としきい値との大小関係も考慮する、構成を採る。
【００１９】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、直接拡散ＣＤＭＡによる伝搬波の受信信号に対して割当てられたパス位相のタイミング及びその前後１／２チップずらしたタイミングで逆拡散を行う逆拡散工程と、前記逆拡散工程にて逆拡散を行った後のシンボルデータに対して伝搬路等でのチャネル変動を算出するチャネル推定工程と、前記チャネル推定工程にて算出されたチャネル変動推定値と前記逆拡散工程の出力とを乗算することにより伝搬路等でのチャネル変動分を補償する同期検波工程と、前記同期検波工程での出力を硬判定する硬判定工程と、前記硬判定で硬判定されたシンボルデータとパイロットシンボルパターンとを照合しビット誤り率を測定するビット誤り率測定工程と、前記ビット誤り率測定工程で測定されたビット誤り率に基づき次回の最適な逆拡散タイミングを判定する判定工程と、を具備するようにした。
【００２０】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、前記判定工程では、前記ビット誤り率測定工程にて測定された前記３つのタイミングでのビット誤り率の中で最も誤りビット数の小さいタイミングを１／４チップずらしたタイミングを次回の最適な逆拡散タイミングと判定する、ようにした。
【００２１】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、前記判定工程では、前記ビット誤り率測定工程にて測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の中で最も誤りビット数の小さいタイミングを１／４チップずらしたタイミングを次回の最適な逆拡散タイミングと判定する、ようにした。
【００２２】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、前記判定工程では、前記ビット誤り率測定工程にて測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分の正負と、前記差分の大きさと閾値との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップ後にするか前にするかを判定する、ようにした。
【００２３】
これらの方法によれば、ビット誤り率測定部で測定された受信信号に対して割当てたパス位相のタイミング（ＯｎＴｉｍｅ）の前後１／２チップずらした２つのタイミング（Ｅａｒｌｙ、Ｌａｔｅ）でのビット誤り率の差分の正負と、前記差分の大きさと閾値との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップ後にするか前にするかを判定することができる。
【００２４】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、前記判定工程では、前記ビット誤り率測定工程にて測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分の正負と、前記差分の大きさと閾値との大小関係、および前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングでのビット誤り率と前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップずらすか否かを判定する、ようにした。
【００２５】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングで逆拡散を行った後のシンボルデータに対して同相加算平均、電力加算平均したものの差分の一定区間の平均値を求める平均工程を備え、前記判定工程では、前記平均部の出力の正負、大きさとしきい値との大小関係、前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分と閾値との大小関係、および前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングでのビット誤り率と前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップずらすか否かを判定する、ようにした。
【００２６】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、受信希望波電力と干渉電力の比を算出する工程を備え、前記判定工程では、次回の最適な逆拡散タイミングを判定する際に、受信希望波電力と干渉電力の比としきい値との大小関係も考慮する、ようにした。
【００２７】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、受信希望波電力を算出する工程を備え、前記判定工程では、次回の最適な逆拡散タイミングを判定する際に、受信希望波電力としきい値との大小関係も考慮する、ようにした。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、直接拡散ＣＤＭＡ方式を用いた移動通信システムにおけるＣＤＭＡ受信装置において、伝搬路等におけるチャネル（ＣＨ）変動を算出し、各フィンガ(パス)における逆拡散部出力のOn Time, Early, Lateの各タイミングにおいて、ＣＨ推定値を乗算した同期検波後のシンボルデータを硬判定(仮判定)し、仮判定後のシンボルをリファレンスとなるパイロットシンボルパターンと照合することによって誤り率を算出し、この算出値を用いてOn Time, Early, Lateの３者のうちで最も誤り率の小さい逆拡散タイミングを抽出して最適なパス位相の選択を可能とし、これによりトラッキングに用いる信号のＳ／Ｎ比を大きくしてノイズへの耐性を高め、干渉やマルチパス及びフェージング変動等の伝搬環境の変動に強くし、受信品質の劣化を防ぐことである。
【００２９】
以下、本発明実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図である。
【００３１】
図１に示すように、このＣＤＭＡ受信装置は、相関器１０１と、マッチトフィルタ１０２と、パスサーチ部１０３と、フィンガ割当て部１０４と、トラッキング部１０５と、チャネル推定部（ＣＨ推定部）１０６と、同期検波・ＲＡＫＥ合成部１０７とを備えている。
【００３２】
相関器１０１とマッチトフィルタ１０２には、フィンガ（finger）毎の受信信号が入力される。この受信信号は、情報データとパイロット信号を含む制御データとで構成されている。具体的には、受信信号は、図３に示すように、複数の無線フレーム（Frame#0〜Frame#N)で構成され、１無線フレーム(１Frame)は複数のスロット(slot#0〜slot#N)からなり、１スロット(1slot)にはパイロットシンポルを挿入する領域（パイロット部）とＴＰＣビット等の制御データを挿入する流域とが設けられている。
【００３３】
マッチトフィルタ１０２では、受信信号に対する遅延プロファイルが算出され、パスサーチ部１０３に出力される。パスサーチ部１０３では、各フィンガ（finger）に割当てるパス情報を管理し、算出された遅延プロファイルに基づき決定された各フィンガ（finger）に割当てるパス位相がフィンガ割当て部１０４に出力される。フィンガ割当て部１０４では、パスサーチ部１０３の決定に従って相関器１０１に対し各フィンガ（finger）のパス位相を割当てる。
【００３４】
一方、相関器１０１では、フィンガ割当て部１０４が割当てたパス位相のタイミング(OnTime)及び前後１チップ(chip)以内（例えば±１／２チップ）のタイミング(Early,Late)にて受信信号が逆拡散され、OnTime,Early,Lateの各タイミングでの逆拡散受信信号がトラッキング部１０５に出力される。またOnTimeにおける逆拡散後のシンボルデータのうち、情報データが同期検波・ＲＡＫＥ合成部１０７に出力され、制御データがＣＨ推定部１０６に出力される。
【００３５】
ＣＨ推定部１０６では、相関器１０１で逆拡散を行った後のシンボルデータ中の制御データに対して位相回転量が補償され、フィンガ（finger）毎のチャネル変動の推定値が算出され、トラッキング部１０５と同期検波・ＲＡＫＥ合成部１０７とに出力される。同期検波・ＲＡＫＥ合成部１０７では、相関器１０１が逆拡散を行った後のシンボルデータ（情報データ）とＣＨ推定部１０６がチャネル変動を補償した信号とが同期検波・ＲＡＫＥ合成され、軟判定データが出力される。
【００３６】
トラッキング部１０５では、相関器１０１から入力されるOnTime,Early,Lateの各タイミングでの逆拡散受信信号とＣＨ推定部１０６から入力されるフィンガ（finger）毎のチャネル変動の推定値とに基づき、同期捕捉できた各フィンガ（finger）のパス位相の変動を測定し、同期の維持ができるようにフィンガ割当て部１０４が割当てるパス位相に修正を加えることが行われる。これにより、同期状態の維持が図られる。
【００３７】
ここで、本実施の形態１では、トラッキング部１０５は、図２に示すように、各フィンガ（finger）のパス位相の変動の測定精度を高めるように構成され、一層適切なフィンガ割当てが行えるようにしている。
【００３８】
図２は、図１に示した相関器１０１とトラッキング部１０５の関係を具体的に示すブロック図である。なお、図２では、図１で示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一の符号が付されている。
【００３９】
図２において、図１に示した相関器１０１に関わる部分は、拡散符号発生部(code Gene.)２０１と、相関器２０２，２０３，２０４と、半チップ遅延器(+1/2chip Delay)２０５と、半チップ遅延器(-1/2chip Delay)２０６とで構成されている。
【００４０】
また、図１に示したトラッキング部１０５は、同期検波部２０７，２０８，２０９と、硬判定部２１０，２１１，２１２と、誤り率測定部２１３，２１４，２１５と、パイロットシンボルパターン格納部２１６と、判定部２１７とで構成されている。なお、図１に示した同期検波・ＲＡＫＥ合成部１０７は、同期検波部２０７とＲＡＫＥ合成部２１８とで構成されている。
【００４１】
相関器１０１に関わる部分では、拡散符号発生部(code Gen.)２０１は、フィンガ割当て部１０４が割当てるフィンガ（finger）のパス位相のタイミングで拡散符号を発生し、相関器２０２，２０３，２０４に出力している。受信信号は、相関器２０２には、直接入力され、相関器２０３には、半チップ遅延器(-1/2chip Delay)２０６を介して入力され、相関器２０４には、半チップ遅延器(+1/2chip Delay)２０５を介して入力されている。
【００４２】
相関器２０２の出力は、ＣＨ推定部１０６と同期検波部２０７と入力され、ＣＨ推定部１０６の出力は、同期検波部２０７，２０８，２０９に入力されている。相関器２０３の出力は同期検波部２０８に入力され、相関器２０４の出力は同期検波部２０９に入力されている。
【００４３】
トラッキング部１０５に関わる部分では、同期検波部２０７の出力は硬判定部２１０とＲＡＫＥ合成部２１８とに入力され、硬判定部２１０の出力は誤り率測定部２１３に入力されている。同期検波部２０８の出力は硬判定部２１１に入力され、硬判定部２１１の出力は誤り率測定部２１４に入力されている。同期検波部２０９の出力は硬判定部２１２に入力され、硬判定部２１２の出力は誤り率測定部２１５に入力されている。誤り率測定部２１３，２１４，２１５にはパイロットシンボルパターン格納部２１６からパイロットシンボルパターンが入力され、出力は判定部２１７に入力されている。判定部２１７の出力は、フィンガ割当て部１０４に入力されている。
【００４４】
以上の構成において、相関器２０２では、直接入力される受信信号が、割当てられたパス位相のタイミング(OnTime)で逆拡散される。ＣＨ推定部１０６では、逆拡散されたシンボルデータ（情報データ、制御データ）を用いて伝搬路での位相回転量を算出し、チャネル変動推定値を同期検波部２０７，２０８，２０９にそれぞれ出力する。
【００４５】
同期検波部２０７では、チャネル変動推定値（複素共役）と相関器２０２の出力とが乗算（同期検波）され、伝搬路等でのチャネル変動の補正されたシンボルデータが硬判定部２１０とＲＡＫＥ合成部２１８とに出力される。硬判定部２１０では、同期検波されたシンボルデータについて硬判定（仮判定）が行われる。誤り率測定部２１３では、硬判定部２１０から硬判定結果とパイロットシンボルパターン格納部２１６からパイロットシンボルパターンとの照合が取られ、誤り率が算出され、算出値が判定部２１７に出力される。
【００４６】
相関器２０３では、相関器２０２の逆拡散タイミング(OnTime)から半チップ位相が進められたタイミング（Early）の受信信号が逆拡散される。同期検波部２０８では、ＣＨ推定部１０６からのチャネル変動推定値（複素共役）と相関器２０３の出力とが乗算（同期検波）され、伝搬路等でのチャネル変動の補正されたシンボルデータが硬判定部２１１に出力される。硬判定部２１１では、同期検波されたシンボルデータについて硬判定（仮判定）が行われる。誤り率測定部２１４では、硬判定部２１１からの硬判定結果とパイロットシンボルパターン格納部２１６からパイロットシンボルパターンとの照合が取られ、誤り率が算出され、算出値が判定部２１７に出力される。
【００４７】
相関器２０４には、相関器２０２の逆拡散タイミングから半チップ位相が遅れたタイミング(Late)の受信信号が逆拡散される。同期検波部２０９では、ＣＨ推定部１０６からのチャネル変動推定値（複素共役）と相関器２０４の出力とが乗算（同期検波）され、伝搬路等でのチャネル変動の補正されたシンボルデータが硬判定部２１２に出力される。硬判定部２１２では、同期検波されたシンボルデータについて硬判定（仮判定）が行われる。誤り率測定部２１５では、硬判定部２１２からの硬判定結果とパイロットシンボルパターン格納部２１６からパイロットシンボルパターンとの照合が取られ、誤り率が算出され、算出値が判定部２１７に出力される。
【００４８】
ここで、誤り率測定部２１３，２１４，２１５でのビット照合は、ある一定区間（例えば図３に示す１無線フレーム)内で行われる。このように、OnTime、Early、Lateの各タイミングでの誤り率が求められ、判定部２１７に集められる。判定部２１７では、３つの誤り率から最適な逆拡散タイミングを判定し、フィンガ割当て部１０４に出力する。
【００４９】
判定部２１７は、図４に示すように、最小値検出部４０１を備え、OnTime、Early、Lateの各タイミングでの誤り率のうち最も誤り率の小さい方の信号を検出し、それに基づき次回のOnTime相関器２０２での逆拡散タイミングを判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００５０】
具体的には、判定部２１７は、判定の結果、Earlyの誤り率が最小値である場合は、次回のOnTime相関器２０２での逆拡散タイミングを例えば１／４チップ（chip）前とする指令をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００５１】
また、判定部２１７は、判定の結果、Lateの誤り率が最小値である場合は、次回のOnTime相関器２０２での逆拡散タイミングを例えば１／４チップ（chip）後とする指令をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００５２】
また、判定部２１７は、判定結果、OnTimeが最小値である場合は、次回のOn Time相関器２０２での逆拡散タイミングはそのままとする指令をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００５３】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図である。図５では、図２に示した構成において、トラッキング部１０５に代えて、トラッキング部５０１が設けられている。トラッキング部５０１は、トラッキング部１０５におけるOnTime系の硬判定部２１０と誤り率測定部２１３とを削除した構成である。そのため、判定部２１７に代えた判定部５０２が設けられている。その他、図２に示した構成と同様である。ここでは、実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。
【００５４】
判定部５０２には、誤り率測定部２１４にて測定されたEarly系の誤り率と、誤り率測定部２１５にて測定されたLate系の誤り率とが入力される。判定部５０２では、２つの誤り率小さい方の逆拡散タイミングを判定し、フィンガ割当て部１０４に出力する。すなわち、判定部５０２は、判定結果、Earlyの方が小さい場合は、次回のOn Time相関器２０２での逆拡散タイミングを例えば１/４chip前とする指令をフィンガ割当て部１０４に出力する。一方、判定部５０２は、定結果、Lateの方が小さい場合は、次回のOn Time相関器２０２での逆拡散タイミングを例えば１/４chip後とする指令をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００５５】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ受信装置におけるトラッキング部が備える判定部の構成図である。実施の形態３に係るＣＤＭＡ受信装置では、実施の形態２（図５）に示したＣＤＭＡ受信装置におけるトラッキング部５０１が備える判定部５０２に代えて、図６に示す判定部６００が採用されている。その他は、図５に示した構成と同様である。ここでは、実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。
【００５６】
図６において、判定部６００は、加算器６０１と、絶対値算出部６０２と、正負判定部６０３と、閾値発生部６０４と、最適値検出部６０５とを備えている。
【００５７】
以上の構成において、判定部６００の加算器６０１には、誤り率測定部２１４にて測定されたEarly系の誤り率と、誤り率測定部２１５にて測定されたLate系の誤り率とが入力される。加算器６０１では、Early系の誤り率とLate系の誤り率との差分が求められる。絶対値算出部６０２では、加算器６０１で求められた差分の絶対値算が算出される。正負判定部６０３では、加算器６０１で求められた差分の正負が判定される。閾値発生部６０４では、所定の閾値が出力される。
【００５８】
最適値検出部６０５では、絶対値算出部６０２の算出値、正負判定部６０３の判定結果及び閾値発生部６０４からの閾値に基づき次回の逆拡散タイミングを判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００５９】
具体的には、最適値検出部６０５では、２つの誤り率の差分が正でかつ、その絶対値が閾値よりも大きい場合には、次回の逆拡散タイミングを例えば１/４chip後と判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００６０】
また、最適値検出部６０５では、２つの誤り率の差分が負でかつ、その絶対値が閾値よりも大きい場合は、次回の逆拡散タイミングを例えば１/４chip前と判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００６１】
上記以外の場合には、最適値検出部６０５では、前回と同じタイミングと判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００６２】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係るＣＤＭＡ受信装置におけるトラッキング部が備える判定部の構成図である。実施の形態４に係るＣＤＭＡ受信装置では、実施の形態１（図２）に示したＣＤＭＡ受信装置におけるトラッキング部１０５が備える判定部２１７に代えて、図７に示す判定部７００が採用されている。その他は、図２に示した構成と同様である。ここでは、実施の形態４に関わる部分を中心に説明する。
【００６３】
図７において、判定部７００は、加算器７０１と、最小値検出部７０２と、絶対値算出部７０３と、正負判定部７０４と、閾値発生部７０５と、最適値検出部７０６とを備えている。
【００６４】
以上の構成において、判定部７００には、誤り率測定部２１３にて測定されたOnTime系の誤り率と、誤り率測定部２１４にて測定されたEarly系の誤り率と、誤り率測定部２１５にて測定されたLate系の誤り率とが入力される。加算器７０１では、Early系の誤り率とLate系の誤り率との差分が求められる。最小値検出部７０２では、Early系の誤り率とLate系の誤り率との中からOnTime系の誤り率よりも小さい方が探索される。絶対値算出部７０３では、加算器７０１で求められた差分の絶対値算が算出される。正負判定部７０４では、加算器７０１で求められた差分の正負が判定される。閾値発生部７０５では、所定の閾値が出力される。
【００６５】
最適値検出部７０６では、最小値検出部７０２の検出結果、絶対値算出部７０３の算出値、正負判定部７０４の判定結果及び閾値発生部７０５からの閾値に基づき次回の逆拡散タイミングを判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００６６】
具体的には、最適値検出部７０６では、２つの誤り率の差分が正で、その絶対値が閾値よりも大きく、かつLate系の誤り率が最小の場合には、次回の逆拡散タイミングを例えば１/４chip後と判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００６７】
また、最適値検出部７０６では、２つの誤り率の差分が負で、その絶対値が閾値よりも大きく、かつEarly系の誤り率が最小の場合には、次回の逆拡散タイミングを例えば１/４chip前と判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００６８】
上記以外の場合には、最適値検出部７０６では、前回と同じタイミングと判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００６９】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図である。図８に示すように、実施の形態５に係るＣＤＭＡ受信装置は、図２（実施の形態１）に示した構成において、トラッキング部１０５に代えて、トラッキング部８００が設けられている。トラッキング部８００では、トラッキング部１０５の構成に加えて、相関器２０３の出力を受ける同相加算部８０１と、相関器２０４の出力を受ける同相加算部８０２と、同相加算部８０１の出力を受けるパワー演算部８０３と、同相加算部８０２の出力を受けるパワー演算部８０４と、パワー演算部８０３，８０４の各出力を受ける加算器８０５と、加算器８０５の出力を受ける長区間平均部（ＩＩＲ）８０６と、トラッキングしきい値を発生するしきい値発生部８０７と、長区間平均部８０６としきい値発生部８０７の各出力を受ける加算器８０８とが設けられ、それに伴い判定部２１７に代えた判定部８０９が設けられている。判定部８０９には、誤り率測定部２１３，２１４，２１５の各出力に加えて、加算器８０８の出力が入力されている。その他は、図２に示した構成と同様である。ここでは、実施の形態５に関わる部分を中心に説明する。
【００７０】
以上の構成において、相関器２０３にてEarlyのタイミングで逆拡散されたシンボルデータは、同相加算部８０１に入力される。同相加算部８０１では、相関器２０３からのシンボルデータについて一定シンボル分だけ同相加算され区間平均が行われる。パワー演算部８０３では、同相加算部８０１の出力からパワーの平方根が算出される。
【００７１】
また、相関器２０４にてLateのタイミングで逆拡散されたシンボルデータは、同相加算部８０２に入力される。同相加算部８０２では、相関器２０４からのシンボルデータについて一定シンボル分だけ同相加算され区間平均が行われる。パワー演算部８０４では、同相加算部８０２の出力からパワーの平方根が算出される。
【００７２】
次いで、加算器８０５では、パワー演算部８０３，８０４の各出力の差分が求められる。長区間平均部８０６では、例えばＩＩＲフィルタを用いて加算器８０５の出力について長区間平均値が求められる。加算器８０８では、長区間平均部８０６の出力としきい値発生部８０７が発生するトラッキングしきい値との差分が求められ、判定部８０９に出力される。
【００７３】
判定部８０９では、長区間平均部８０６の出力値としきい値発生部８０７のトラッキングしきい値との差分、OnTime系の誤り率、Early系の誤り率及びLate系の誤り率に基づき、次回の逆拡散タイミングを判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００７４】
具体的には、判定部８０９では、長区間平均部８０６の結果が正で、かつ、その絶対値がトラッキングしきい値しきいよりも大きく、更にOn Time、Early、Lateの各誤り率の中でEarlyが最小で、かつ、Early〜Late間の差分があるしきい値より大きい場合には、相関器２０２に割当てるパス位相を前回より１／４チップ（chip）早くする指令がフィンガ割当て部１０４に出力される。
【００７５】
また、判定部８０９では、長区間平均部８０６の結果が負で、かつ、その絶対値がトラッキングしきい値よりも大きく、更にOnTime、Early、Lateの各誤り率の中でLateが最小で、かつ、Early〜Late間の差分があるしきい値より大きい場合には、相関器２０２に割当てるパス位相を前回より１／４チップ（chip）早くする指令がフィンガ割当て部１０４に出力される。
【００７６】
上記以外の場合は、判定部８０９では、前回と同じタイミングと判定して判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００７７】
（実施の形態６）
図９は、本発明の実施の形態６に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図である。図９に示すように、実施の形態６に係るＣＤＭＡ受信装置では、図８（実施の形態５）に示した構成において、ＲＡＫＥ合成部２１８の出力を受けるＳＩＲ測定部９０１と、ＳＩＲ用のしきい値を発生するしきい値発生部９０２と、ＳＩＲ測定部９０１としきい値発生部９０２の各出力を受ける加算器９０３とが設けられ、それに伴い、トラッキング８００では、判定部８０９に代えた判定部９０４が設けられている。判定部９０４には、誤り率測定部２１３，２１４，２１５の各出力と、加算器８０８の出力とに加えて、加算器９０３の出力が入力されている。その他は、図８に示した構成と同様である。ここでは、実施の形態６に関わる部分を中心に説明する。
【００７８】
以上の構成において、ＳＩＲ測定部９０１では、ＲＡＫＥ合成部２１８の出力についてＳＩＲ（希望波信号電力対干渉波信号電力比）の測定が行われる。加算器９０３では、測定ＳＩＲ値としきい値発生部９０２からのしきい値との差分が求められる。
【００７９】
判定部９０４では、長区間平均部８０６の出力値としきい値発生部８０７のトラッキングしきい値との差分、OnTime系の誤り率、Early系の誤り率及びLate系の誤り率、さらに加算器９０３の出力（測定ＳＩＲ値としきい値との比較結果）に基づき、次回の逆拡散タイミングを判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００８０】
具体的には、判定部９０４では、長区間平均部８０６の結果が正で、かつ、その絶対値がトラッキングしきい値しきいよりも大きく、更にOn Time、Early、Lateの各誤り率の中でEarlyが最小で、かつ、Early〜Late間の差分があるしきい値より大きく、さらに測定ＳＩＲ値がしきい値よりも大きい場合には、相関器２０２に割当てるパス位相を前回より１／４チップ（chip）早くする指令がフィンガ割当て部１０４に出力される。
【００８１】
また、判定部９０４では、長区間平均部８０６の結果が負で、かつ、その絶対値がトラッキングしきい値よりも大きく、更にOnTime、Early、Lateの各誤り率の中でLateが最小で、かつ、Early〜Late間の差分があるしきい値より大きく、さらに測定ＳＩＲ値がしきい値よりも大きいい場合には、相関器２０２に割当てるパス位相を前回より１／４チップ（chip）早くする指令がフィンガ割当て部１０４に出力される。
【００８２】
上記以外の場合は、判定部９０４では、前回と同じタイミングと判定して判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。すなわち、測定ＳＩＲ値がある一定値よりも小さい場合は、仮にEarly及びLateの相関値の平均値の差分もしくはEarly及びLateの相関値より算出した誤り率の差分が一定値以上であっても、前後１／４チップ（chip）逆拡散タイミングをずらす処理を行わない。
【００８３】
（実施の形態７）
図１０は、本発明の実施の形態７に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、実施の形態７に係るＣＤＭＡ受信装置では、図９（実施の形態６）に示した構成において、ＳＩＲ測定部９０１に代えてＲＳＳＩ測定部１００１が設けられ、しきい値発生部９０２に代えて、ＲＳＳＩ用しきい値を発生するしきい値発生部１００２が設けられている。それに伴い、トラッキング部８００では、判定部９０４に代えた判定部１００４が設けられている。判定部１００４には、誤り率測定部２１３，２１４，２１５の各出力と、加算器８０８の出力とに加えて、加算器１００３の出力が入力されている。その他は、図９に示した構成と同様である。ここでは、実施の形態７に関わる部分を中心に説明する。
【００８４】
以上の構成において、ＲＳＳＩ測定部１００１では、ＲＡＫＥ合成部２１８の出力についてＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）の測定が行われる。加算器１００３では、測定ＲＳＳＩ値としきい値発生部１００２からのしきい値との差分が求められる。
【００８５】
判定部１００４では、長区間平均部８０６の出力値としきい値発生部８０７のトラッキングしきい値との差分、OnTime系の誤り率、Early系の誤り率及びLate系の誤り率、さらに加算器１００３の出力（測定ＲＳＳＩ値としきい値との比較結果）に基づき、次回の逆拡散タイミングを判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力される。
【００８６】
具体的には、判定部１００４では、長区間平均部８０６の結果が正で、かつ、その絶対値がトラッキングしきい値しきいよりも大きく、更にOn Time、Early、Lateの各誤り率の中でEarlyが最小で、かつ、Early〜Late間の差分があるしきい値より大きく、さらに測定ＲＳＳＩ値がしきい値よりも大きい場合には、相関器２０２に割当てるパス位相を前回より１／４チップ（chip）早くする指令がフィンガ割当て部１０４に出力される。
【００８７】
また、判定部１００４では、長区間平均部８０６の結果が負で、かつ、その絶対値がトラッキングしきい値よりも大きく、更にOnTime、Early、Lateの各誤り率の中でLateが最小で、かつ、Early〜Late間の差分があるしきい値より大きく、さらに測定ＳＩＲ値がしきい値よりも大きいい場合には、相関器２０２に割当てるパス位相を前回より１／４チップ（chip）早くする指令がフィンガ割当て部１０４に出力される。
【００８８】
上記以外の場合は、判定部９０４では、前回と同じタイミングと判定して判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。すなわち、測定ＲＳＳＩ値がある一定値よりも小さい場合は、仮にEarly及びLateの相関値の平均値の差分もしくはEarly及びLateの相関値より算出した誤り率の差分が一定値以上であっても、前後１／４チップ（chip）逆拡散タイミングをずらす処理を行わない。
【００８９】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、伝搬環境の変化に応じて相関器出力におけるＣＨ変動を補償した信号をトラッキングに用いるので、トラッキングにおけるパス位相の変動の測定精度をあげることができる。
【００９０】
また、パスサーチ部にて割当てたパス位相の例えば前後１／２チップ（chip）の相関器出力をトラッキングに用いているのに加えて、割当てたパス位相の相関器出力も用いて同相加算平均、電力加算平均及び長区間平均(例えばＩＩＲ平均)した結果を参照するので、トラッキングの精度を上げることができる。
【００９１】
さらに、ＣＨ推定値の複素共役を乗算した同期検波後のシンボルデータを硬判定(仮判定)し、仮判定後のシンボルをリファレンスとなるパイロットシンボルパターンと照合することによって誤り率を算出し、この算出値をトラッキングに用いるので、トラッキングの精度を上げることができる。その結果、適切なフィンガ割当てが行えるようになり、受信品質の劣化を防ぐことができる。
【００９２】
したがって、直接拡散ＣＤＭＡ方式を用いた移動通信システムにおいて、移動局の移動速度の変化や干渉波、マルチパス等によるフェージング速度の変動等の伝搬環境の変化に十分追従し、低Ｅｂ／Ｎｏの環境下においても受信品質の劣化を防ぐという効果が得られる。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、低Ｅｂ／Ｎｏの環境下においても高精度でトラッキングが行えるので、マルチパス等によるフェージングに強く、受信品質の劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図
【図２】図１に示すトＣＤＭＡ受信装置における相関器とトラッキング部の具体的関係を示すブロック図
【図３】無線フレームの構成を示す図
【図４】図１に示すトラッキング部が備える判定部の構成図
【図５】本発明の実施の形態２に係るＣＤＭＡ受信装置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ＣＤＭＡ受信装置におけるトラッキング部が備える判定部の構成図
【図７】本発明の実施の形態４に係るＣＤＭＡ受信装置におけるトラッキング部が備える判定部の構成図
【図８】本発明の実施の形態５に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態６に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態７に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図
【図１１】従来のＣＤＭＡ受信装置の構成例を示すブロック図
【符号の説明】
１０１、２０２、２０３、２０４ 相関器
１０２ マッチトフィルタ部
１０３ パスサーチ部
１０４ フィンガ割当て部
１０５、５０１、６００、８００ トラッキング部
１０６ ＣＨ推定部
１０７ 同期検波・ＲＡＫＥ合成部
２０１ 拡散符号発生部(code Gene.)
２０５ 半チップ遅延器(+1/2chip Delay)
２０６ 半チップ遅延器(-1/2chip Delay)
２０７、２０８、２０９ 同期検波部
２１０、２１１、２１２ 硬判定部
２１３、２１４、２１５ 誤り率測定部
２１６ パイロットシンボルパターン格納部
２１７、５０２、７００、８０９、９０４、１００４ 判定部
２１８ ＲＡＫＥ合成部
４０１、７０２ 最小値検出部
６０１、７０１、８０５、８０８、９０３、１００３ 加算器
６０２、７０３ 絶対値算出部
６０３、７０４ 正負判定部
６０４、７０５ 閾値発生部
６０５、７０６ 最適値検出部
８０１、８０２ 同相加算部
８０３、８０４ パワー演算部
８０６ 長区間平均部
８０７、９０２、１００２ しきい値発生部
９０１ ＳＩＲ測定部
１００１ ＲＳＳＩ測定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、直接拡散ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)方式を用いた移動通信システムにおける基地局装置及び移動局装置が備えるＣＤＭＡ受信装置及びＣＤＭＡ受信処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来のＣＤＭＡ受信装置の構成例を示すブロック図である。以下、従来のＣＤＭＡ受信処理方法を説明する。図１１において、マッチトフィルタ１１１７では、受信信号に対する遅延プロファイルが算出され、パスサーチ部１１１８では、各フィンガ（finger）に割当てるパス情報が管理され、算出された遅延プロファイルに基づき決定された各フィンガ（finger）に割当てるパス位相がフィンガ割当て部１１１９に出力される。フィンガ割当て部１１１９では、パスサーチ部１１１８の決定に従って各フィンガ（finger）のパス位相を割当てる。拡散符号発生部(code Gen.)１１１５は、フィンガ割当て部１１１９が割当てるフィンガ（finger）のパス位相のタイミングで拡散符号を発生し、相関器１１１４，１１０１，１１０６に出力している。受信信号は、相関器１１１４には、直接入力され、相関器１１０１には、半チップ遅延器(-1/2chip Delay)１１２０を介して入力され、相関器１１０６には、半チップ遅延器(+1/2chip Delay)１１２１を介して入力されている。受信信号は、相関器１１０１に割当てたパス位相の例えば１／２チップ前のタイミングで逆拡散される。逆拡散後データについて、同相加算部１１０３にて同相加算による区間平均が行われ、パワー演算部１１０４にてパワーの平方根が算出される。
【０００３】
また、受信信号は、相関器１１０６に割当てたパス位相の例えば１／２チップ後のタイミングで逆拡散される。この逆拡散後データについても同様に同相加算部１１０８にて同相加算による区間平均が行われ、、パワー演算部１１０９にてパワーの平方根が算出される。
【０００４】
そして、加算器１１０５にて求められた両パワーの平方根の差分について、長区間平均部１１１０にて長区間平均（例えばＩＩＲ平均）が行われ、加算器１１１２にてその長区間平均の絶対値としきい値発生部１１１１が発生するトラッキングしきい値との差分が算出され、差分値が判定部１１１３に入力される。
【０００５】
判定部１１１３は、差分値が正でかつ、その絶対値がトラッキングしきい値よりも大きい場合には、フィンガ割当て部１１１９に対して相関器１１１４に割当てるパス位相を前回よりも１／４チップ早くする指示を出力する。
【０００６】
また、判定部１１１３は、反対に、差分値が負でかつ、その絶対値がトラッキングしきい値よりも大きい場合には、フィンガ割当て部１１１９に対して相関器１１１４に割当てるパス位相を前回よりも１／４チップ遅くする指示を出力する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＣＤＭＡ受信処理方法では、低Ｅｂ／Ｎｏの環境下において移動局の移動速度の変化や干渉波、マルチパス等によるフェージング速度の変動等の伝搬環境の変化に十分に追従できないためにトラッキングの精度が劣化し、その結果受信品質が劣化することがあるという問題があった。なお、Ｅｂ／ＮｏにおけるＥｂは、情報１ビット当たりの受信信号のエネルギー密度、Ｎｏは、１Ｈｚ当たりの雑音と干渉信号の電力密度である。
【０００８】
また、実際にトラッキングにより決定した逆拡散タイミングが必ずしも誤り率向上に効果があるとは限らないという問題もあった。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、低Ｅｂ／Ｎｏの環境下においても高精度でトラッキングを行い、マルチパス等によるフェージングに強く、受信品質の劣化を防ぐことができるＣＤＭＡ受信装置及びＣＤＭＡ受信処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、直接拡散ＣＤＭＡによる伝搬波の受信信号に対して割当てられたパス位相のタイミング及びその前後１／２チップずらしたタイミングで逆拡散を行う逆拡散手段と、前記逆拡散手段で逆拡散を行った後のシンボルデータに対して伝搬路等でのチャネル変動を算出するチャネル推定手段と、前記チャネル推定手段で算出されたチャネル変動推定値と前記逆拡散手段の出力とを乗算することにより伝搬路等でのチャネル変動分を補償する同期検波手段と、前記同期検波手段の出力を硬判定する硬判定手段と、前記硬判定手段が出力するシンボルデータとパイロットシンボルパターンとを照合しビット誤り率を測定するビット誤り率測定手段と、前記ビット誤り率測定手段で測定されたビット誤り率に基づき次回の最適な逆拡散タイミングを判定する判定手段と、を具備する構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、割当てたパス位相及びその前後１／２チップずらしたタイミングでの逆拡散結果についてそれぞれある一定区間(例えば１フレーム)での誤り率に基づき次回の最適な逆拡散タイミングを推定するので、トラッキングにおけるパス位相の変動の測定精度をあげることができ、適切なフィンガ割当てを行い、受信品質の劣化を防ぐことができる。
【００１２】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、前記判定手段は、前記ビット誤り率測定手段で測定された前記３つのタイミングでのビット誤り率の中で最も誤りビット数の小さいタイミングを次回の最適な逆拡散タイミングと判定する、構成を採る。
【００１３】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、前記判定手段は、前記ビット誤り率測定手段で測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の中で最も誤りビット数の小さいタイミングを次回の最適な逆拡散タイミングと判定する、構成を採る。
【００１４】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、前記判定手段は、前記ビット誤り率測定手段で測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分の正負と、前記差分の大きさと閾値との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップ後にするか前にするかを判定する、構成を採る。
【００１５】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、前記判定手段は、前記ビット誤り率測定手段で測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分の正負と、前記差分の大きさと閾値との大小関係、および前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングでのビット誤り率と前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップずらすか否かを判定する、構成を採る。
【００１６】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングで逆拡散を行った後のシンボルデータに対して同相加算平均、電力加算平均したものの差分の一定区間の平均値を求める平均手段を備え、前記判定手段は、前記平均手段の出力の正負、大きさとしきい値との大小関係、前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分と閾値との大小関係、および前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングでのビット誤り率と前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップずらすか否かを判定する、構成を採る。
【００１７】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、受信希望波電力と干渉電力の比を算出する回路を備え、前記判定手段は、次回の最適な逆拡散タイミングを判定する際に、受信希望波電力と干渉電力の比としきい値との大小関係も考慮する、構成を採る。
【００１８】
本発明のＣＤＭＡ受信装置は、受信希望波電力を算出する回路を備え、前記判定手段は、次回の最適な逆拡散タイミングを判定する際に、受信希望波電力としきい値との大小関係も考慮する、構成を採る。
【００１９】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、直接拡散ＣＤＭＡによる伝搬波の受信信号に対して割当てられたパス位相のタイミング及びその前後１／２チップずらしたタイミングで逆拡散を行う逆拡散工程と、前記逆拡散工程にて逆拡散を行った後のシンボルデータに対して伝搬路等でのチャネル変動を算出するチャネル推定工程と、前記チャネル推定工程にて算出されたチャネル変動推定値と前記逆拡散工程の出力とを乗算することにより伝搬路等でのチャネル変動分を補償する同期検波工程と、前記同期検波工程での出力を硬判定する硬判定工程と、前記硬判定で硬判定されたシンボルデータとパイロットシンボルパターンとを照合しビット誤り率を測定するビット誤り率測定工程と、前記ビット誤り率測定工程で測定されたビット誤り率に基づき次回の最適な逆拡散タイミングを判定する判定工程と、を具備するようにした。
【００２０】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、前記判定工程では、前記ビット誤り率測定工程にて測定された前記３つのタイミングでのビット誤り率の中で最も誤りビット数の小さいタイミングを１／４チップずらしたタイミングを次回の最適な逆拡散タイミングと判定する、ようにした。
【００２１】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、前記判定工程では、前記ビット誤り率測定工程にて測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の中で最も誤りビット数の小さいタイミングを１／４チップずらしたタイミングを次回の最適な逆拡散タイミングと判定する、ようにした。
【００２２】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、前記判定工程では、前記ビット誤り率測定工程にて測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分の正負と、前記差分の大きさと閾値との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップ後にするか前にするかを判定する、ようにした。
【００２３】
これらの方法によれば、ビット誤り率測定部で測定された受信信号に対して割当てたパス位相のタイミング（ＯｎＴｉｍｅ）の前後１／２チップずらした２つのタイミング（Ｅａｒｌｙ、Ｌａｔｅ）でのビット誤り率の差分の正負と、前記差分の大きさと閾値との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップ後にするか前にするかを判定することができる。
【００２４】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、前記判定工程では、前記ビット誤り率測定工程にて測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分の正負と、前記差分の大きさと閾値との大小関係、および前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングでのビット誤り率と前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップずらすか否かを判定する、ようにした。
【００２５】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングで逆拡散を行った後のシンボルデータに対して同相加算平均、電力加算平均したものの差分の一定区間の平均値を求める平均工程を備え、前記判定工程では、前記平均部の出力の正負、大きさとしきい値との大小関係、前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分と閾値との大小関係、および前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングでのビット誤り率と前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップずらすか否かを判定する、ようにした。
【００２６】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、受信希望波電力と干渉電力の比を算出する工程を備え、前記判定工程では、次回の最適な逆拡散タイミングを判定する際に、受信希望波電力と干渉電力の比としきい値との大小関係も考慮する、ようにした。
【００２７】
本発明のＣＤＭＡ受信処理方法は、受信希望波電力を算出する工程を備え、前記判定工程では、次回の最適な逆拡散タイミングを判定する際に、受信希望波電力としきい値との大小関係も考慮する、ようにした。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、直接拡散ＣＤＭＡ方式を用いた移動通信システムにおけるＣＤＭＡ受信装置において、伝搬路等におけるチャネル（ＣＨ）変動を算出し、各フィンガ(パス)における逆拡散部出力のOn Time, Early, Lateの各タイミングにおいて、ＣＨ推定値を乗算した同期検波後のシンボルデータを硬判定(仮判定)し、仮判定後のシンボルをリファレンスとなるパイロットシンボルパターンと照合することによって誤り率を算出し、この算出値を用いてOn Time, Early, Lateの３者のうちで最も誤り率の小さい逆拡散タイミングを抽出して最適なパス位相の選択を可能とし、これによりトラッキングに用いる信号のＳ／Ｎ比を大きくしてノイズへの耐性を高め、干渉やマルチパス及びフェージング変動等の伝搬環境の変動に強くし、受信品質の劣化を防ぐことである。
【００２９】
以下、本発明実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図である。
【００３１】
図１に示すように、このＣＤＭＡ受信装置は、相関器１０１と、マッチトフィルタ１０２と、パスサーチ部１０３と、フィンガ割当て部１０４と、トラッキング部１０５と、チャネル推定部（ＣＨ推定部）１０６と、同期検波・ＲＡＫＥ合成部１０７とを備えている。
【００３２】
相関器１０１とマッチトフィルタ１０２には、フィンガ（finger）毎の受信信号が入力される。この受信信号は、情報データとパイロット信号を含む制御データとで構成されている。具体的には、受信信号は、図３に示すように、複数の無線フレーム（Frame#0〜Frame#N)で構成され、１無線フレーム(１Frame)は複数のスロット(slot#0〜slot#N)からなり、１スロット(1slot)にはパイロットシンポルを挿入する領域（パイロット部）とＴＰＣビット等の制御データを挿入する流域とが設けられている。
【００３３】
マッチトフィルタ１０２では、受信信号に対する遅延プロファイルが算出され、パスサーチ部１０３に出力される。パスサーチ部１０３では、各フィンガ（finger）に割当てるパス情報を管理し、算出された遅延プロファイルに基づき決定された各フィンガ（finger）に割当てるパス位相がフィンガ割当て部１０４に出力される。フィンガ割当て部１０４では、パスサーチ部１０３の決定に従って相関器１０１に対し各フィンガ（finger）のパス位相を割当てる。
【００３４】
一方、相関器１０１では、フィンガ割当て部１０４が割当てたパス位相のタイミング(OnTime)及び前後１チップ(chip)以内（例えば±１／２チップ）のタイミング(Early,Late)にて受信信号が逆拡散され、OnTime,Early,Lateの各タイミングでの逆拡散受信信号がトラッキング部１０５に出力される。またOnTimeにおける逆拡散後のシンボルデータのうち、情報データが同期検波・ＲＡＫＥ合成部１０７に出力され、制御データがＣＨ推定部１０６に出力される。
【００３５】
ＣＨ推定部１０６では、相関器１０１で逆拡散を行った後のシンボルデータ中の制御データに対して位相回転量が補償され、フィンガ（finger）毎のチャネル変動の推定値が算出され、トラッキング部１０５と同期検波・ＲＡＫＥ合成部１０７とに出力される。同期検波・ＲＡＫＥ合成部１０７では、相関器１０１が逆拡散を行った後のシンボルデータ（情報データ）とＣＨ推定部１０６がチャネル変動を補償した信号とが同期検波・ＲＡＫＥ合成され、軟判定データが出力される。
【００３６】
トラッキング部１０５では、相関器１０１から入力されるOnTime,Early,Lateの各タイミングでの逆拡散受信信号とＣＨ推定部１０６から入力されるフィンガ（finger）毎のチャネル変動の推定値とに基づき、同期捕捉できた各フィンガ（finger）のパス位相の変動を測定し、同期の維持ができるようにフィンガ割当て部１０４が割当てるパス位相に修正を加えることが行われる。これにより、同期状態の維持が図られる。
【００３７】
ここで、本実施の形態１では、トラッキング部１０５は、図２に示すように、各フィンガ（finger）のパス位相の変動の測定精度を高めるように構成され、一層適切なフィンガ割当てが行えるようにしている。
【００３８】
図２は、図１に示した相関器１０１とトラッキング部１０５の関係を具体的に示すブロック図である。なお、図２では、図１で示した構成要素と同一ないしは同等である要素には、同一の符号が付されている。
【００３９】
図２において、図１に示した相関器１０１に関わる部分は、拡散符号発生部(code Gene.)２０１と、相関器２０２，２０３，２０４と、半チップ遅延器(+1/2chip Delay)２０５と、半チップ遅延器(-1/2chip Delay)２０６とで構成されている。
【００４０】
また、図１に示したトラッキング部１０５は、同期検波部２０７，２０８，２０９と、硬判定部２１０，２１１，２１２と、誤り率測定部２１３，２１４，２１５と、パイロットシンボルパターン格納部２１６と、判定部２１７とで構成されている。なお、図１に示した同期検波・ＲＡＫＥ合成部１０７は、同期検波部２０７とＲＡＫＥ合成部２１８とで構成されている。
【００４１】
相関器１０１に関わる部分では、拡散符号発生部(code Gen.)２０１は、フィンガ割当て部１０４が割当てるフィンガ（finger）のパス位相のタイミングで拡散符号を発生し、相関器２０２，２０３，２０４に出力している。受信信号は、相関器２０２には、直接入力され、相関器２０３には、半チップ遅延器(-1/2chip Delay)２０６を介して入力され、相関器２０４には、半チップ遅延器(+1/2chip Delay)２０５を介して入力されている。
【００４２】
相関器２０２の出力は、ＣＨ推定部１０６と同期検波部２０７と入力され、ＣＨ推定部１０６の出力は、同期検波部２０７，２０８，２０９に入力されている。相関器２０３の出力は同期検波部２０８に入力され、相関器２０４の出力は同期検波部２０９に入力されている。
【００４３】
トラッキング部１０５に関わる部分では、同期検波部２０７の出力は硬判定部２１０とＲＡＫＥ合成部２１８とに入力され、硬判定部２１０の出力は誤り率測定部２１３に入力されている。同期検波部２０８の出力は硬判定部２１１に入力され、硬判定部２１１の出力は誤り率測定部２１４に入力されている。同期検波部２０９の出力は硬判定部２１２に入力され、硬判定部２１２の出力は誤り率測定部２１５に入力されている。誤り率測定部２１３，２１４，２１５にはパイロットシンボルパターン格納部２１６からパイロットシンボルパターンが入力され、出力は判定部２１７に入力されている。判定部２１７の出力は、フィンガ割当て部１０４に入力されている。
【００４４】
以上の構成において、相関器２０２では、直接入力される受信信号が、割当てられたパス位相のタイミング(OnTime)で逆拡散される。ＣＨ推定部１０６では、逆拡散されたシンボルデータ（情報データ、制御データ）を用いて伝搬路での位相回転量を算出し、チャネル変動推定値を同期検波部２０７，２０８，２０９にそれぞれ出力する。
【００４５】
同期検波部２０７では、チャネル変動推定値（複素共役）と相関器２０２の出力とが乗算（同期検波）され、伝搬路等でのチャネル変動の補正されたシンボルデータが硬判定部２１０とＲＡＫＥ合成部２１８とに出力される。硬判定部２１０では、同期検波されたシンボルデータについて硬判定（仮判定）が行われる。誤り率測定部２１３では、硬判定部２１０から硬判定結果とパイロットシンボルパターン格納部２１６からパイロットシンボルパターンとの照合が取られ、誤り率が算出され、算出値が判定部２１７に出力される。
【００４６】
相関器２０３では、相関器２０２の逆拡散タイミング(OnTime)から半チップ位相が進められたタイミング（Early）の受信信号が逆拡散される。同期検波部２０８では、ＣＨ推定部１０６からのチャネル変動推定値（複素共役）と相関器２０３の出力とが乗算（同期検波）され、伝搬路等でのチャネル変動の補正されたシンボルデータが硬判定部２１１に出力される。硬判定部２１１では、同期検波されたシンボルデータについて硬判定（仮判定）が行われる。誤り率測定部２１４では、硬判定部２１１からの硬判定結果とパイロットシンボルパターン格納部２１６からパイロットシンボルパターンとの照合が取られ、誤り率が算出され、算出値が判定部２１７に出力される。
【００４７】
相関器２０４には、相関器２０２の逆拡散タイミングから半チップ位相が遅れたタイミング(Late)の受信信号が逆拡散される。同期検波部２０９では、ＣＨ推定部１０６からのチャネル変動推定値（複素共役）と相関器２０４の出力とが乗算（同期検波）され、伝搬路等でのチャネル変動の補正されたシンボルデータが硬判定部２１２に出力される。硬判定部２１２では、同期検波されたシンボルデータについて硬判定（仮判定）が行われる。誤り率測定部２１５では、硬判定部２１２からの硬判定結果とパイロットシンボルパターン格納部２１６からパイロットシンボルパターンとの照合が取られ、誤り率が算出され、算出値が判定部２１７に出力される。
【００４８】
ここで、誤り率測定部２１３，２１４，２１５でのビット照合は、ある一定区間（例えば図３に示す１無線フレーム)内で行われる。このように、OnTime、Early、Lateの各タイミングでの誤り率が求められ、判定部２１７に集められる。判定部２１７では、３つの誤り率から最適な逆拡散タイミングを判定し、フィンガ割当て部１０４に出力する。
【００４９】
判定部２１７は、図４に示すように、最小値検出部４０１を備え、OnTime、Early、Lateの各タイミングでの誤り率のうち最も誤り率の小さい方の信号を検出し、それに基づき次回のOnTime相関器２０２での逆拡散タイミングを判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００５０】
具体的には、判定部２１７は、判定の結果、Earlyの誤り率が最小値である場合は、次回のOnTime相関器２０２での逆拡散タイミングを例えば１／４チップ（chip）前とする指令をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００５１】
また、判定部２１７は、判定の結果、Lateの誤り率が最小値である場合は、次回のOnTime相関器２０２での逆拡散タイミングを例えば１／４チップ（chip）後とする指令をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００５２】
また、判定部２１７は、判定結果、OnTimeが最小値である場合は、次回のOn Time相関器２０２での逆拡散タイミングはそのままとする指令をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００５３】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図である。図５では、図２に示した構成において、トラッキング部１０５に代えて、トラッキング部５０１が設けられている。トラッキング部５０１は、トラッキング部１０５におけるOnTime系の硬判定部２１０と誤り率測定部２１３とを削除した構成である。そのため、判定部２１７に代えた判定部５０２が設けられている。その他、図２に示した構成と同様である。ここでは、実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。
【００５４】
判定部５０２には、誤り率測定部２１４にて測定されたEarly系の誤り率と、誤り率測定部２１５にて測定されたLate系の誤り率とが入力される。判定部５０２では、２つの誤り率小さい方の逆拡散タイミングを判定し、フィンガ割当て部１０４に出力する。すなわち、判定部５０２は、判定結果、Earlyの方が小さい場合は、次回のOn Time相関器２０２での逆拡散タイミングを例えば１/４chip前とする指令をフィンガ割当て部１０４に出力する。一方、判定部５０２は、定結果、Lateの方が小さい場合は、次回のOn Time相関器２０２での逆拡散タイミングを例えば１/４chip後とする指令をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００５５】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ受信装置におけるトラッキング部が備える判定部の構成図である。実施の形態３に係るＣＤＭＡ受信装置では、実施の形態２（図５）に示したＣＤＭＡ受信装置におけるトラッキング部５０１が備える判定部５０２に代えて、図６に示す判定部６００が採用されている。その他は、図５に示した構成と同様である。ここでは、実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。
【００５６】
図６において、判定部６００は、加算器６０１と、絶対値算出部６０２と、正負判定部６０３と、閾値発生部６０４と、最適値検出部６０５とを備えている。
【００５７】
以上の構成において、判定部６００の加算器６０１には、誤り率測定部２１４にて測定されたEarly系の誤り率と、誤り率測定部２１５にて測定されたLate系の誤り率とが入力される。加算器６０１では、Early系の誤り率とLate系の誤り率との差分が求められる。絶対値算出部６０２では、加算器６０１で求められた差分の絶対値算が算出される。正負判定部６０３では、加算器６０１で求められた差分の正負が判定される。閾値発生部６０４では、所定の閾値が出力される。
【００５８】
最適値検出部６０５では、絶対値算出部６０２の算出値、正負判定部６０３の判定結果及び閾値発生部６０４からの閾値に基づき次回の逆拡散タイミングを判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００５９】
具体的には、最適値検出部６０５では、２つの誤り率の差分が正でかつ、その絶対値が閾値よりも大きい場合には、次回の逆拡散タイミングを例えば１/４chip後と判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００６０】
また、最適値検出部６０５では、２つの誤り率の差分が負でかつ、その絶対値が閾値よりも大きい場合は、次回の逆拡散タイミングを例えば１/４chip前と判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００６１】
上記以外の場合には、最適値検出部６０５では、前回と同じタイミングと判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００６２】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係るＣＤＭＡ受信装置におけるトラッキング部が備える判定部の構成図である。実施の形態４に係るＣＤＭＡ受信装置では、実施の形態１（図２）に示したＣＤＭＡ受信装置におけるトラッキング部１０５が備える判定部２１７に代えて、図７に示す判定部７００が採用されている。その他は、図２に示した構成と同様である。ここでは、実施の形態４に関わる部分を中心に説明する。
【００６３】
図７において、判定部７００は、加算器７０１と、最小値検出部７０２と、絶対値算出部７０３と、正負判定部７０４と、閾値発生部７０５と、最適値検出部７０６とを備えている。
【００６４】
以上の構成において、判定部７００には、誤り率測定部２１３にて測定されたOnTime系の誤り率と、誤り率測定部２１４にて測定されたEarly系の誤り率と、誤り率測定部２１５にて測定されたLate系の誤り率とが入力される。加算器７０１では、Early系の誤り率とLate系の誤り率との差分が求められる。最小値検出部７０２では、Early系の誤り率とLate系の誤り率との中からOnTime系の誤り率よりも小さい方が探索される。絶対値算出部７０３では、加算器７０１で求められた差分の絶対値算が算出される。正負判定部７０４では、加算器７０１で求められた差分の正負が判定される。閾値発生部７０５では、所定の閾値が出力される。
【００６５】
最適値検出部７０６では、最小値検出部７０２の検出結果、絶対値算出部７０３の算出値、正負判定部７０４の判定結果及び閾値発生部７０５からの閾値に基づき次回の逆拡散タイミングを判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００６６】
具体的には、最適値検出部７０６では、２つの誤り率の差分が正で、その絶対値が閾値よりも大きく、かつLate系の誤り率が最小の場合には、次回の逆拡散タイミングを例えば１/４chip後と判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００６７】
また、最適値検出部７０６では、２つの誤り率の差分が負で、その絶対値が閾値よりも大きく、かつEarly系の誤り率が最小の場合には、次回の逆拡散タイミングを例えば１/４chip前と判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００６８】
上記以外の場合には、最適値検出部７０６では、前回と同じタイミングと判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００６９】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図である。図８に示すように、実施の形態５に係るＣＤＭＡ受信装置は、図２（実施の形態１）に示した構成において、トラッキング部１０５に代えて、トラッキング部８００が設けられている。トラッキング部８００では、トラッキング部１０５の構成に加えて、相関器２０３の出力を受ける同相加算部８０１と、相関器２０４の出力を受ける同相加算部８０２と、同相加算部８０１の出力を受けるパワー演算部８０３と、同相加算部８０２の出力を受けるパワー演算部８０４と、パワー演算部８０３，８０４の各出力を受ける加算器８０５と、加算器８０５の出力を受ける長区間平均部（ＩＩＲ）８０６と、トラッキングしきい値を発生するしきい値発生部８０７と、長区間平均部８０６としきい値発生部８０７の各出力を受ける加算器８０８とが設けられ、それに伴い判定部２１７に代えた判定部８０９が設けられている。判定部８０９には、誤り率測定部２１３，２１４，２１５の各出力に加えて、加算器８０８の出力が入力されている。その他は、図２に示した構成と同様である。ここでは、実施の形態５に関わる部分を中心に説明する。
【００７０】
以上の構成において、相関器２０３にてEarlyのタイミングで逆拡散されたシンボルデータは、同相加算部８０１に入力される。同相加算部８０１では、相関器２０３からのシンボルデータについて一定シンボル分だけ同相加算され区間平均が行われる。パワー演算部８０３では、同相加算部８０１の出力からパワーの平方根が算出される。
【００７１】
また、相関器２０４にてLateのタイミングで逆拡散されたシンボルデータは、同相加算部８０２に入力される。同相加算部８０２では、相関器２０４からのシンボルデータについて一定シンボル分だけ同相加算され区間平均が行われる。パワー演算部８０４では、同相加算部８０２の出力からパワーの平方根が算出される。
【００７２】
次いで、加算器８０５では、パワー演算部８０３，８０４の各出力の差分が求められる。長区間平均部８０６では、例えばＩＩＲフィルタを用いて加算器８０５の出力について長区間平均値が求められる。加算器８０８では、長区間平均部８０６の出力としきい値発生部８０７が発生するトラッキングしきい値との差分が求められ、判定部８０９に出力される。
【００７３】
判定部８０９では、長区間平均部８０６の出力値としきい値発生部８０７のトラッキングしきい値との差分、OnTime系の誤り率、Early系の誤り率及びLate系の誤り率に基づき、次回の逆拡散タイミングを判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００７４】
具体的には、判定部８０９では、長区間平均部８０６の結果が正で、かつ、その絶対値がトラッキングしきい値しきいよりも大きく、更にOn Time、Early、Lateの各誤り率の中でEarlyが最小で、かつ、Early〜Late間の差分があるしきい値より大きい場合には、相関器２０２に割当てるパス位相を前回より１／４チップ（chip）早くする指令がフィンガ割当て部１０４に出力される。
【００７５】
また、判定部８０９では、長区間平均部８０６の結果が負で、かつ、その絶対値がトラッキングしきい値よりも大きく、更にOnTime、Early、Lateの各誤り率の中でLateが最小で、かつ、Early〜Late間の差分があるしきい値より大きい場合には、相関器２０２に割当てるパス位相を前回より１／４チップ（chip）早くする指令がフィンガ割当て部１０４に出力される。
【００７６】
上記以外の場合は、判定部８０９では、前回と同じタイミングと判定して判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００７７】
（実施の形態６）
図９は、本発明の実施の形態６に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図である。図９に示すように、実施の形態６に係るＣＤＭＡ受信装置では、図８（実施の形態５）に示した構成において、ＲＡＫＥ合成部２１８の出力を受けるＳＩＲ測定部９０１と、ＳＩＲ用のしきい値を発生するしきい値発生部９０２と、ＳＩＲ測定部９０１としきい値発生部９０２の各出力を受ける加算器９０３とが設けられ、それに伴い、トラッキング８００では、判定部８０９に代えた判定部９０４が設けられている。判定部９０４には、誤り率測定部２１３，２１４，２１５の各出力と、加算器８０８の出力とに加えて、加算器９０３の出力が入力されている。その他は、図８に示した構成と同様である。ここでは、実施の形態６に関わる部分を中心に説明する。
【００７８】
以上の構成において、ＳＩＲ測定部９０１では、ＲＡＫＥ合成部２１８の出力についてＳＩＲ（希望波信号電力対干渉波信号電力比）の測定が行われる。加算器９０３では、測定ＳＩＲ値としきい値発生部９０２からのしきい値との差分が求められる。
【００７９】
判定部９０４では、長区間平均部８０６の出力値としきい値発生部８０７のトラッキングしきい値との差分、OnTime系の誤り率、Early系の誤り率及びLate系の誤り率、さらに加算器９０３の出力（測定ＳＩＲ値としきい値との比較結果）に基づき、次回の逆拡散タイミングを判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。
【００８０】
具体的には、判定部９０４では、長区間平均部８０６の結果が正で、かつ、その絶対値がトラッキングしきい値しきいよりも大きく、更にOn Time、Early、Lateの各誤り率の中でEarlyが最小で、かつ、Early〜Late間の差分があるしきい値より大きく、さらに測定ＳＩＲ値がしきい値よりも大きい場合には、相関器２０２に割当てるパス位相を前回より１／４チップ（chip）早くする指令がフィンガ割当て部１０４に出力される。
【００８１】
また、判定部９０４では、長区間平均部８０６の結果が負で、かつ、その絶対値がトラッキングしきい値よりも大きく、更にOnTime、Early、Lateの各誤り率の中でLateが最小で、かつ、Early〜Late間の差分があるしきい値より大きく、さらに測定ＳＩＲ値がしきい値よりも大きいい場合には、相関器２０２に割当てるパス位相を前回より１／４チップ（chip）早くする指令がフィンガ割当て部１０４に出力される。
【００８２】
上記以外の場合は、判定部９０４では、前回と同じタイミングと判定して判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。すなわち、測定ＳＩＲ値がある一定値よりも小さい場合は、仮にEarly及びLateの相関値の平均値の差分もしくはEarly及びLateの相関値より算出した誤り率の差分が一定値以上であっても、前後１／４チップ（chip）逆拡散タイミングをずらす処理を行わない。
【００８３】
（実施の形態７）
図１０は、本発明の実施の形態７に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、実施の形態７に係るＣＤＭＡ受信装置では、図９（実施の形態６）に示した構成において、ＳＩＲ測定部９０１に代えてＲＳＳＩ測定部１００１が設けられ、しきい値発生部９０２に代えて、ＲＳＳＩ用しきい値を発生するしきい値発生部１００２が設けられている。それに伴い、トラッキング部８００では、判定部９０４に代えた判定部１００４が設けられている。判定部１００４には、誤り率測定部２１３，２１４，２１５の各出力と、加算器８０８の出力とに加えて、加算器１００３の出力が入力されている。その他は、図９に示した構成と同様である。ここでは、実施の形態７に関わる部分を中心に説明する。
【００８４】
以上の構成において、ＲＳＳＩ測定部１００１では、ＲＡＫＥ合成部２１８の出力についてＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）の測定が行われる。加算器１００３では、測定ＲＳＳＩ値としきい値発生部１００２からのしきい値との差分が求められる。
【００８５】
判定部１００４では、長区間平均部８０６の出力値としきい値発生部８０７のトラッキングしきい値との差分、OnTime系の誤り率、Early系の誤り率及びLate系の誤り率、さらに加算器１００３の出力（測定ＲＳＳＩ値としきい値との比較結果）に基づき、次回の逆拡散タイミングを判定し、判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力される。
【００８６】
具体的には、判定部１００４では、長区間平均部８０６の結果が正で、かつ、その絶対値がトラッキングしきい値しきいよりも大きく、更にOn Time、Early、Lateの各誤り率の中でEarlyが最小で、かつ、Early〜Late間の差分があるしきい値より大きく、さらに測定ＲＳＳＩ値がしきい値よりも大きい場合には、相関器２０２に割当てるパス位相を前回より１／４チップ（chip）早くする指令がフィンガ割当て部１０４に出力される。
【００８７】
また、判定部１００４では、長区間平均部８０６の結果が負で、かつ、その絶対値がトラッキングしきい値よりも大きく、更にOnTime、Early、Lateの各誤り率の中でLateが最小で、かつ、Early〜Late間の差分があるしきい値より大きく、さらに測定ＳＩＲ値がしきい値よりも大きいい場合には、相関器２０２に割当てるパス位相を前回より１／４チップ（chip）早くする指令がフィンガ割当て部１０４に出力される。
【００８８】
上記以外の場合は、判定部９０４では、前回と同じタイミングと判定して判定結果をフィンガ割当て部１０４に出力する。すなわち、測定ＲＳＳＩ値がある一定値よりも小さい場合は、仮にEarly及びLateの相関値の平均値の差分もしくはEarly及びLateの相関値より算出した誤り率の差分が一定値以上であっても、前後１／４チップ（chip）逆拡散タイミングをずらす処理を行わない。
【００８９】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、伝搬環境の変化に応じて相関器出力におけるＣＨ変動を補償した信号をトラッキングに用いるので、トラッキングにおけるパス位相の変動の測定精度をあげることができる。
【００９０】
また、パスサーチ部にて割当てたパス位相の例えば前後１／２チップ（chip）の相関器出力をトラッキングに用いているのに加えて、割当てたパス位相の相関器出力も用いて同相加算平均、電力加算平均及び長区間平均(例えばＩＩＲ平均)した結果を参照するので、トラッキングの精度を上げることができる。
【００９１】
さらに、ＣＨ推定値の複素共役を乗算した同期検波後のシンボルデータを硬判定(仮判定)し、仮判定後のシンボルをリファレンスとなるパイロットシンボルパターンと照合することによって誤り率を算出し、この算出値をトラッキングに用いるので、トラッキングの精度を上げることができる。その結果、適切なフィンガ割当てが行えるようになり、受信品質の劣化を防ぐことができる。
【００９２】
したがって、直接拡散ＣＤＭＡ方式を用いた移動通信システムにおいて、移動局の移動速度の変化や干渉波、マルチパス等によるフェージング速度の変動等の伝搬環境の変化に十分追従し、低Ｅｂ／Ｎｏの環境下においても受信品質の劣化を防ぐという効果が得られる。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、低Ｅｂ／Ｎｏの環境下においても高精度でトラッキングが行えるので、マルチパス等によるフェージングに強く、受信品質の劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図
【図２】図１に示すトＣＤＭＡ受信装置における相関器とトラッキング部の具体的関係を示すブロック図
【図３】無線フレームの構成を示す図
【図４】図１に示すトラッキング部が備える判定部の構成図
【図５】本発明の実施の形態２に係るＣＤＭＡ受信装置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ＣＤＭＡ受信装置におけるトラッキング部が備える判定部の構成図
【図７】本発明の実施の形態４に係るＣＤＭＡ受信装置におけるトラッキング部が備える判定部の構成図
【図８】本発明の実施の形態５に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態６に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態７に係るＣＤＭＡ受信装置の構成を示すブロック図
【図１１】従来のＣＤＭＡ受信装置の構成例を示すブロック図
【符号の説明】
１０１、２０２、２０３、２０４ 相関器
１０２ マッチトフィルタ部
１０３ パスサーチ部
１０４ フィンガ割当て部
１０５、５０１、６００、８００ トラッキング部
１０６ ＣＨ推定部
１０７ 同期検波・ＲＡＫＥ合成部
２０１ 拡散符号発生部(code Gene.)
２０５ 半チップ遅延器(+1/2chip Delay)
２０６ 半チップ遅延器(-1/2chip Delay)
２０７、２０８、２０９ 同期検波部
２１０、２１１、２１２ 硬判定部
２１３、２１４、２１５ 誤り率測定部
２１６ パイロットシンボルパターン格納部
２１７、５０２、７００、８０９、９０４、１００４ 判定部
２１８ ＲＡＫＥ合成部
４０１、７０２ 最小値検出部
６０１、７０１、８０５、８０８、９０３、１００３ 加算器
６０２、７０３ 絶対値算出部
６０３、７０４ 正負判定部
６０４、７０５ 閾値発生部
６０５、７０６ 最適値検出部
８０１、８０２ 同相加算部
８０３、８０４ パワー演算部
８０６ 長区間平均部
８０７、９０２、１００２ しきい値発生部
９０１ ＳＩＲ測定部
１００１ ＲＳＳＩ測定部
Claims (16)
- 直接拡散ＣＤＭＡによる伝搬波の受信信号に対して割当てられたパス位相のタイミング及びその前後１／２チップずらしたタイミングで逆拡散を行う逆拡散手段と、前記逆拡散手段で逆拡散を行った後のシンボルデータに対して伝搬路等でのチャネル変動を算出するチャネル推定手段と、前記チャネル推定手段で算出されたチャネル変動推定値と前記逆拡散手段の出力とを乗算することにより伝搬路等でのチャネル変動分を補償する同期検波手段と、前記同期検波手段の出力を硬判定する硬判定手段と、前記硬判定手段が出力するシンボルデータとパイロットシンボルパターンとを照合しビット誤り率を測定するビット誤り率測定手段と、前記ビット誤り率測定手段で測定されたビット誤り率に基づき次回の最適な逆拡散タイミングを判定する判定手段と、を具備することを特徴とするＣＤＭＡ受信装置。
- 前記判定手段は、前記ビット誤り率測定手段で測定された前記３つのタイミングでのビット誤り率の中で最も誤りビット数の小さいタイミングを次回の最適な逆拡散タイミングと判定する、ことを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ受信装置。
- 前記判定手段は、前記ビット誤り率測定手段で測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の中で最も誤りビット数の小さいタイミングを次回の最適な逆拡散タイミングと判定する、ことを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ受信装置。
- 前記判定手段は、前記ビット誤り率測定手段で測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分の正負と、前記差分の大きさと閾値との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップ後にするか前にするかを判定する、ことを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ受信装置。
- 前記判定手段は、前記ビット誤り率測定手段で測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分の正負と、前記差分の大きさと閾値との大小関係、および前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングでのビット誤り率と前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップずらすか否かを判定する、ことを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ受信装置。
- 前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングで逆拡散を行った後のシンボルデータに対して同相加算平均、電力加算平均したものの差分の一定区間の平均値を求める平均手段を備え、前記判定手段は、前記平均手段の出力の正負、大きさとしきい値との大小関係、前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分と閾値との大小関係、および前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングでのビット誤り率と前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップずらすか否かを判定する、ことを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ受信装置。
- 受信希望波電力と干渉電力の比を算出する回路を備え、前記判定手段は、次回の最適な逆拡散タイミングを判定する際に、受信希望波電力と干渉電力の比としきい値との大小関係も考慮する、ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のＣＤＭＡ受信装置。
- 受信希望波電力を算出する回路を備え、前記判定手段は、次回の最適な逆拡散タイミングを判定する際に、受信希望波電力としきい値との大小関係も考慮する、ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のＣＤＭＡ受信装置。
- 直接拡散ＣＤＭＡによる伝搬波の受信信号に対して割当てられたパス位相のタイミング及びその前後１／２チップずらしたタイミングで逆拡散を行う逆拡散工程と、前記逆拡散工程にて逆拡散を行った後のシンボルデータに対して伝搬路等でのチャネル変動を算出するチャネル推定工程と、前記チャネル推定工程にて算出されたチャネル変動推定値と前記逆拡散工程の出力とを乗算することにより伝搬路等でのチャネル変動分を補償する同期検波工程と、前記同期検波工程での出力を硬判定する硬判定工程と、前記硬判定で硬判定されたシンボルデータとパイロットシンボルパターンとを照合しビット誤り率を測定するビット誤り率測定工程と、前記ビット誤り率測定工程で測定されたビット誤り率に基づき次回の最適な逆拡散タイミングを判定する判定工程と、を具備することを特徴とするＣＤＭＡ受信処理方法。
- 前記判定工程では、前記ビット誤り率測定工程にて測定された前記３つのタイミングでのビット誤り率の中で最も誤りビット数の小さいタイミングを１／４チップずらしたタイミングを次回の最適な逆拡散タイミングと判定する、ことを特徴とする請求項９記載のＣＤＭＡ受信処理方法。
- 前記判定工程では、前記ビット誤り率測定工程にて測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の中で最も誤りビット数の小さいタイミングを１／４チップずらしたタイミングを次回の最適な逆拡散タイミングと判定する、ことを特徴とする請求項９記載のＣＤＭＡ受信処理方法。
- 前記判定工程では、前記ビット誤り率測定工程にて測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分の正負と、前記差分の大きさと閾値との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップ後にするか前にするかを判定する、ことを特徴とする請求項９記載のＣＤＭＡ受信処理方法。
- 前記判定工程では、前記ビット誤り率測定工程にて測定された前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分の正負と、前記差分の大きさと閾値との大小関係、および前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングでのビット誤り率と前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップずらすか否かを判定する、ことを特徴とする請求項９記載のＣＤＭＡ受信処理方法。
- 前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングで逆拡散を行った後のシンボルデータに対して同相加算平均、電力加算平均したものの差分の一定区間の平均値を求める平均工程を備え、前記判定工程では、前記平均部の出力の正負、大きさとしきい値との大小関係、前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングの前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率の差分と閾値との大小関係、および前記受信信号に対して割当てたパス位相のタイミングでのビット誤り率と前後１／２チップずらした２つのタイミングでのビット誤り率との大小関係とに基づき、次回の最適な逆拡散タイミングを１／４チップずらすか否かを判定する、ことを特徴とする請求項９記載のＣＤＭＡ受信処理方法。
- 受信希望波電力と干渉電力の比を算出する工程を備え、前記判定工程では、次回の最適な逆拡散タイミングを判定する際に、受信希望波電力と干渉電力の比としきい値との大小関係も考慮する、ことを特徴とする請求項９から請求項１４のいずれかに記載のＣＤＭＡ受信処理方法。
- 受信希望波電力を算出する工程を備え、前記判定工程では、次回の最適な逆拡散タイミングを判定する際に、受信希望波電力としきい値との大小関係も考慮する、ことを特徴とする請求項９から請求項１４のいずれかに記載のＣＤＭＡ受信処理方法。
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