JP3814186B2 - 通信端末装置及び無線通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式の無線通信システムに用いられ、受信信号に多重されている拡散コード数を推定する通信端末装置及び無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
受信信号を復調する方法として、ジョイント・ディテクション（Joint Detection;以下「ＪＤ」という。）がある。このＪＤについては、「Interference Cancellation vs. Channel Equalization and Joint Detection for the Downlink of C/TDMA Mobile Radio Concepts」(Bernd Steiner, Proceedings of EPMCC Conference Germany 1997, No.145, pp.253-260)または、「EFFICIENT MULTI-RATE MULTI-USER DETECTION FOR THE ASYNCHRONOUS WCDMA UPLINK」(H.R.Karimi, VTC'99, pp.593-597)等において、開示されている。
【０００３】
ＪＤは、各ユーザのチャネル推定値と各ユーザに割り当てられた拡散コードとの畳み込み演算結果を行列配置したシステムマトリクスを用いて行列演算を行い、その行列演算結果を受信信号のデータ部分に乗算することにより、マルチパスフェージングによる干渉、シンボル間干渉、多元接続干渉等の様々な干渉を除去して復調信号を取り出す復調方法である。このため、ＪＤは、現在一般的に用いられているＲＡＫＥ合成と比較して復調データの信頼度が高いという特徴を有し、最近注目されている。
【０００４】
ＪＤを実行するためには、受信信号にて多重されている拡散コードの数（以下、「拡散コード数」という）を推定する必要がある。ここで、3GPP仕様TS25.221v4.2.0では、使用される拡散コードは１６種類であり、拡散コード数に応じて共通ミッドアンブル（Midamble）のシフト量を割り当てている。また、割り当てのルールは同仕様のTS25.221 Annex Cに記載されている。
【０００５】
図８は、共通ミッドアンブルが１６種類（Ｋcell＝１６）の場合のミッドアンブルコードと拡散コード数との関係を示す図である。また、図９は、共通ミッドアンブルが８種類（Ｋcell＝８）の場合のミッドアンブルコードと拡散コード数との関係を示す図である。図１０は、共通ミッドアンブルが４種類（Ｋcell＝４）の場合のミッドアンブルコードと拡散コード数との対応関係を示す図である。図８〜図１０に示すように、Ｋcell＝１６の場合には１つのミッドアンブルコードに対して１種類の拡散コード数が対応し、Ｋcell＝８の場合には１つのミッドアンブルコードに対して２種類の拡散コード数が対応し、Ｋcell＝４の場合には１つのミッドアンブルコードに対して４種類の拡散コード数が対応する。基地局は多重する拡散コード数に対応するミッドアンブルコードを送信データに挿入して通信端末装置に送信する。
【０００６】
図１１は、共通ミッドアンブルが１６種類である場合のミッドアンブルコードの作成方法を示す図である。図１１に示すように、ミッドアンブルは、所定のチップ周期（４５６チップ）の既知のベーシックコード列の一部をＷチップのシフトを行いながら切り出すことによって生成される。例えば、ミッドアンブルコード＃１（シフト量１）は、ベーシックコードの後ろＷ＝５７チップの部分とベーシックコードの先頭から４５５チップを連結させたものである。また、ミッドアンブルコード＃２（シフト量２）は、ベーシックコードの後ろ２×Ｗ＝１１４チップの部分とベーシックコードの先頭から４５５−Ｗ＝３９８チップの部分を連結させたのものである。すなわち、ミッドアンブルコード＃２は、ミッドアンブルコード＃１をＷだけ後方にシフトしたものである。なお、ミッドアンブルコードの作成方法については、TS25.221(v4.2.0) 5.2.3節に記載されている。
【０００７】
従って、上記規格の基に無線通信を行う場合、図１２に示すように、基地局装置から各ユーザｉ（ｉ＝１，２，３）に送信される信号Ｓiは、それぞれデータの間に共通ミッドアンブルが挿入されたスロット構成を有するため、通信端末装置の受信装置は、受信信号のミッドアンブル部分とベーシックコードとの相関をとることにより共通ミッドアンブルのシフト量を推定することができる。そして、ミッドアンブルコードと拡散コード数とが１対１対応のとき（Ｋcell＝１６）には、ミッドアンブルコードが判れば拡散コード数も一意に求められることとなる。例えば、共通ミッドアンブルがミッドアンブルコード＃１であると判定されれば、図８から拡散コード数は１であると判る。
【０００８】
通信端末装置の受信装置は、そのスロットで使用可能な全拡散コードに対して逆拡散処理を行い、上記判定した拡散コード数だけ拡散コードを逆拡散が大きい順に選択し、選択した拡散コードを用いてＪＤを行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないとき（Ｋcell＝４又はＫcell＝８）には、共通ミッドアンブルのシフト量だけでは拡散コード数は求められない。そして、従来技術において、この場合における有効な拡散コード数推定方法は提案されていない。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定し拡散コードを選択して精度良く復調することができる通信端末装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信端末装置は、受信信号のミッドアンブルのベーシックコードに対するシフト量を算出し、前記シフト量に基づいてミッドアンブルコードを判定する判定手段と、前記受信信号に多重されている可能性がある拡散コードの全てについて逆拡散処理を行う逆拡散手段と、前記ミッドアンブルコードに基づいて拡散コードの数の候補を絞り、逆拡散後のレベルの高い順にソートした拡散コードの順番と候補となる拡散コードの数との関係から拡散コードを選択する選択手段と、この選択手段にて選択された拡散コードのチャネル推定値を用いて前記受信信号のデータ部分を復調する復調手段と、を具備する構成をとる。
【００１４】
この構成により、共通ミッドアンブルのシフト量に基づいて拡散コード数の候補を絞った上で、各拡散コードにおける逆拡散後のレベルを比較することにより最終的に拡散コード数を推定することができるので、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができ、拡散コードを選択して精度良く復調することができる。
【００１５】
本発明の通信端末装置における選択手段は、候補となる拡散コードの数を基準としてソート後の拡散コードをグループ分けし、グループ毎に逆拡散後のレベルの平均値を算出し、２つのグループ間におけるレベルの平均値の差分と閾値との大小関係により拡散コードを選択する構成をとる。
【００１６】
この構成により、候補となる拡散コードの数を境としてレベル平均値を比較することで、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができる。
【００１７】
本発明の通信端末装置における選択手段は、ソート後の順番が候補となる拡散コードの数と同一である拡散コードの逆拡散後のレベルとこの次の順番の拡散コードの逆拡散後のレベルとの差分を算出し、この差分と閾値との大小関係により拡散コードを選択する構成をとる。
【００１８】
この構成により、候補となる拡散コードの数を境としてその前後のレベルを比較することで、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができる。
【００１９】
本発明の通信端末装置における選択手段は、順番が連続する２つの拡散コード間における逆拡散後のレベルの差分を算出し、この差分が最大となる拡散コードの順番と候補となる拡散コードの数との大小関係により拡散コードを選択する構成をとる。
【００２０】
この構成により、レベル差が最大となる順番と候補とを比較することで、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができる。
【００２１】
本発明の通信端末装置における選択手段は、自局の拡散コードの順番を考慮して拡散コードを選択する構成をとる。
【００２２】
この構成により、自局の拡散コードの順番も考慮することで、拡散コード数を推定するまでの処理時間を短縮することができる。
【００２３】
本発明の通信端末装置における復調手段は、選択手段にて選択された拡散コードとチャネル推定値を用いて行列を生成し、生成した行列と受信信号とを用いてジョイント・ディテクションを行う構成をとる。
【００２４】
この構成により、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても、ジョイント・ディテクションにより信頼度が高い復調データを得ることができる。
【００２７】
本発明の無線通信方法は、受信信号のミッドアンブルのベーシックコードに対するシフト量を算出し、前記シフト量に基づいてミッドアンブルコードを判定する判定工程と、前記受信信号に多重されている可能性がある拡散コードの全てについて逆拡散処理を行う逆拡散工程と、前記ミッドアンブルコードに基づいて拡散コードの数の候補を絞り、逆拡散後のレベルの高い順にソートした拡散コードの順番と候補となる拡散コードの数との関係から拡散コードを選択する選択工程と、この選択工程にて選択された拡散コードのチャネル推定値を用いて前記受信信号のデータ部分を復調する復調工程と、を具備するようにした。
【００２８】
この方法により、共通ミッドアンブルのシフト量に基づいて拡散コード数の候補を絞った上で、各拡散コードにおける逆拡散後のレベルを比較することにより最終的に拡散コード数を推定することができるので、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができ、拡散コードを選択して精度良く復調することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明者は、受信信号に多重された拡散信号の拡散コードと同一の拡散コードについて逆拡散処理（相関処理＋ＲＡＫＥ合成処理）を行った場合、その逆拡散処理後のレベルが、他の拡散コードにおけるものより格段に大きくなることに着目して本発明をするに至った。
【００３０】
すなわち、本発明の骨子は、共通ミッドアンブルのシフト量に基づいて拡散コード数の候補を絞った上で、受信信号に多重された拡散信号に対して、多重されている可能性がある拡散コードの全てについて逆拡散処理を行い、各拡散コードにおける逆拡散後のレベルを比較することにより最終的に拡散コード数を推定することである。
【００３１】
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。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信端末装置の構成を示すブロック図である。図１に示す通信端末装置は、無線受信器１０１と、ミッドアンブル相関器１０２と、ミッドアンブルコード判定器１０３と、パス選択器１０４と、拡散コード選択器１０５と、ＪＤ復調器１０６とから主に構成されている。
【００３３】
無線受信器１０１は、図１２に示したスロット構成を有する無線周波数の受信信号をベースバンドに周波数変換する。そして、無線受信器１０１は、ベースバンドに変換した受信信号（以下、「受信ベースバンド信号」という）のデータ部分を拡散コード選択器１０５及びＪＤ復調器１０６に出力し、受信ベースバンド信号のミッドアンブル部分をミッドアンブル相関器１０２に出力する。
【００３４】
ミッドアンブル相関器１０２は、ベーシックコードと受信ベースバンド信号のミッドアンブル部分との相関処理を行って各ミッドアンブルシフト量に対応した遅延プロファイルを作成し、遅延プロファイルをミッドアンブルコード判定器１０３に出力する。
【００３５】
ミッドアンブルコード判定器１０３は、遅延プロファイルの最大相関値のシフト量に基づいてミッドアンブルコードを判定し、判定結果をパス選択器１０４及び拡散コード選択器１０５に出力する。
【００３６】
パス選択器１０４は、ミッドアンブルコード判定器１０３の判定結果と遅延プロファイルを参照し、所定の閾値を越えたパスを干渉除去のための行列演算に用いるパスとして選択し、選択したパス（以下、「選択パス」という）の位置と当該パスのチャネル推定値を拡散コード選択器１０５及びＪＤ復調器１０６に出力する。
【００３７】
拡散コード選択器１０５は、受信信号のデータ部分と各拡散コードとの相関結果及びミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに基づいてＪＤに用いる拡散コードを選択し、選択結果をＪＤ復調器１０６に出力する。
【００３８】
ＪＤ復調器１０６は、拡散コード選択器１０５にて選択された拡散コードにおける選択パスのチャネル推定値を用いて所定の処理で行列を生成し、生成した行列と受信ベースバンド信号とを用いてジョイント・ディテクションを行い、干渉を除去しながら復調して所望の受信データを取り出す。
【００３９】
次に、本実施の形態に係る拡散コード選択器１０５の内部構成について図２のブロック図を用いて説明する。拡散コード選択器１０５は、拡散コードテーブル２０１と、逆拡散部２０２と拡散コードソート部２０３と、拡散コード数推定部２０４とを備えている。
【００４０】
拡散コードテーブル２０１には、受信信号に多重された拡散信号に乗算されている可能性がある拡散コードの全てを保存している。逆拡散部２０２は、パス選択器１０４にて選択されたパスのタイミングで、受信信号のデータ部分と拡散コードテーブル２０１に保存されている各拡散コードとの相関をとって逆拡散を行い、拡散コード及び各拡散コードにおける逆拡散後のレベルを拡散コードソート部２０３に出力する。なお、逆拡散部２０２は、逆拡散後のレベルを複数シンボルにわたって平均化し、その平均値を拡散コードソート部２０３に出力しても良い。
【００４１】
拡散コードソート部２０３は、逆拡散部２０２から出力された拡散コードを逆拡散後のレベルが高い順に並べる。また、拡散コードソート部２０３は、拡散コード数推定部２０４にて推定された拡散コード数だけ、逆拡散後のレベルが高い順にＪＤに用いる拡散コードを選択し、選択した拡散コードをＪＤ復調器１０６に出力する。
【００４２】
拡散コード数推定部２０４は、拡散コードソート部２０３から出力された各拡散コードの逆拡散後のレベルとミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに基づいて、受信信号に多重されている拡散コード数を推定し、推定結果を拡散コードソート部２０３に出力する。
【００４３】
次に、拡散コード数推定部２０４における拡散コード数推定方法の流れについて図３のフロー図を用いて説明する。なお、図３において、定数Ｐは、ミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに対応する拡散コード数の候補数を示す数値であり、図８、図９、図１０の例ではＫcell＝８のときにはＰ＝２、Ｋcell＝４のときにはＰ＝４である。また、Ｎ（ｉ）は、候補となる拡散コード数を示し（ｉは自然数）、図８、図９、図１０の例では、Ｎ（ｉ）＝Ｋcell×（ｉ−１）＋ｍ（ｍはミッドアンブルコード番号）である。ここで、Ｎ（０）＝０とする。例えば、Ｋcell＝８（Ｐ＝２）、ｍ＝３の場合、拡散コード数の候補Ｎ（ｉ）は、Ｎ（１）＝３又はＮ（２）＝１１となる。
【００４４】
まず、ミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに基づいて、拡散コード数の候補Ｎ（ｉ）を取得する（ＳＴ（＝ステップ）３０１）。
【００４５】
次に、逆拡散後のレベルが１番目（最も高いもの）からＮ（１）番目までの当該レベルの平均値ＬAVE（１）を算出する（ＳＴ３０２、ＳＴ３０３）。また、逆拡散後のレベルがＮ（１）＋１番目からＮ（２）番目までの当該レベルの平均値ＬAVE（２）を算出する（ＳＴ３０４）。
【００４６】
そして、平均値ＬAVE（１）と平均値ＬAVE（２）との差分Δ（１）＝ＬAVE（１）−ＬAVE（２）が予め設定された閾値Ｔｈより大きいか否かを判定する（ＳＴ３０５）。
【００４７】
ＳＴ３０５において差分Δ（１）が閾値Ｔｈより大きかった場合にはＳＴ３０８に進む。一方、ＳＴ３０５において差分Δ（１）が閾値Ｔｈ以下だった場合にはｉをインクリメントし（ＳＴ３０６、ＳＴ３０７）、再びＳＴ３０３からの処理を行う。以下、ＳＴ３０５において差分Δが閾値Ｔｈより大きくなるか、あるいは、ＳＴ３０６においてｉ＝Ｐ−１となるまで、ＳＴ３０２からＳＴ３０７までの処理を繰り返す。
【００４８】
そして、ＳＴ３０５において差分Δ（ｉ）が閾値Ｔｈより大きかった場合、あるいは、ＳＴ３０６においてｉ＝Ｐ−１となった場合に、そのときのＮ（ｉ）が拡散コード数であると推定する（ＳＴ３０８）。
【００４９】
以上の一連の処理（ＳＴ３０１〜ＳＴ３０８）により、拡散コード数推定部２０４は、拡散コード数を推定することができる。そして、拡散コード数推定部２０４は、推定結果を拡散コードソート部２０３に出力する。
【００５０】
なお、図３のＳＴ３０３において、１からＮ（ｉ）番目までの当該レベルを平均値ＬAVE（ｉ）として算出してもよい。
【００５１】
次に、拡散コード数推定部２０４における拡散コード数推定方法の具体例について図４を用いて説明する。図４は、逆拡散後のレベルで高い順にソートしたときの順位ｊ（横軸）とその逆拡散後のレベルＬ（縦軸）との関係の一例を示す図である。図４は、Ｋcell＝４（Ｐ＝４）、ｍ＝３の場合であって、この場合、Ｎ（１）＝３、Ｎ（２）＝７、Ｎ（３）＝１１、Ｎ（４）＝１５となる。
【００５２】
拡散コード数推定部２０４は、まず、逆拡散後のレベルが１番目から３番目までの当該レベルの平均値ＬAVE（１）と、逆拡散後のレベルが４番目から７番目までの当該レベルの平均値ＬAVE（２）とを算出し、Δ（１）＝ＬAVE（１）−ＬAVE（２）と閾値Ｔｈとの大小関係を比較する。
【００５３】
この結果、例えば、Δ（１）が閾値Ｔｈ以下であったとすると、拡散コード数推定部２０４は、次に、逆拡散後のレベルが４番目から７番目までの当該レベルの平均値ＬAVE（２）と、逆拡散後のレベルが８番目から１１番目までの当該レベルの平均値ＬAVE（３）とを算出し、Δ（２）＝ＬAVE（２）−ＬAVE（３）と閾値Ｔｈとの大小関係を比較する。
【００５４】
この結果、例えば、Δ（２）が閾値Ｔｈより大きかったとすると、拡散コード数推定部２０４は、Ｎ（２）＝７が拡散コード数であると推定し、推定結果（＝７）を拡散コードソート部２０３に出力する。拡散コードソート部２０３は、逆拡散後のレベルが高い順に７つの拡散コードを選択し、選択した拡散コードをＪＤ復調器１０６に出力する。
【００５５】
このように、本実施の形態によれば、共通ミッドアンブルのシフト量に基づいて拡散コード数の候補を絞り、拡散コードを逆拡散後のレベルの高い順にソートし、候補となる拡散コード数を境としてレベル平均値を比較することにより、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができる。
【００５６】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１と比較して、拡散コード数推定部における拡散コード数推定方法が異なる。なお、本実施の形態に係る通信端末装置の構成は実施の形態１で説明した図１と同様であり、本実施の形態に係る拡散コード選択器の内部構成は実施の形態１で説明した図２と同様であるので説明を省略する。
【００５７】
以下、本実施の形態の拡散コード数推定部２０４における拡散コード数推定方法の流れについて図５のフロー図を用いて説明する。なお、図５において、定数Ｐは、ミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに対応する拡散コード数の候補数を示す数値であり、図８、図９、図１０の例ではＫcell＝８のときにはＰ＝２、Ｋcell＝４のときにはＰ＝４である。また、Ｎ（ｉ）は、候補となる拡散コード数を示し（ｉは自然数）、図８、図９、図１０の例では、Ｎ（ｉ）＝Ｋcell×（ｉ−１）＋ｍ（ｍはミッドアンブルコード番号）である。ここで、Ｎ（０）＝０とする。また、拡散コードを逆拡散後のレベルの高い順にソートしたときのｊ番目の逆拡散後のレベルをＬ（ｊ）とする。
【００５８】
まず、ミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに基づいて、拡散コード数の候補Ｎ（ｉ）を取得する（ＳＴ５０１）。
【００５９】
次に、Ｎ（１）番目の逆拡散後のレベルＬ（Ｎ（１））を検索する（ＳＴ５０２、ＳＴ５０３）。また、Ｎ（１）＋１番目の逆拡散後のレベルＬ（Ｎ（１）＋１）を検索する（ＳＴ５０４）。
【００６０】
そして、レベルＬ（Ｎ（１））とレベルＬ（Ｎ（１）＋１）との差分Δ（１）＝Ｌ（Ｎ（１））−Ｌ（Ｎ（１）＋１）が予め設定された閾値Ｔｈより大きいか否かを判定する（ＳＴ５０５）。
【００６１】
ＳＴ５０５において差分Δ（１）が閾値Ｔｈより大きかった場合にはＳＴ５０８に進む。一方、ＳＴ５０５において差分Δ（１）が閾値Ｔｈ以下だった場合にはｉをインクリメントし（ＳＴ５０６、ＳＴ５０７）、再びＳＴ３０２からの処理を行う。以下、ＳＴ５０５において差分Δが閾値Ｔｈより大きくなるか、あるいは、ＳＴ５０６においてｉ＝Ｐ−１となるまで、ＳＴ５０３からＳＴ５０７までの処理を繰り返す。
【００６２】
そして、ＳＴ５０５において差分Δ（ｉ）が閾値Ｔｈより大きかった場合、あるいは、ＳＴ５０６においてｉ＝Ｐ−１となった場合に、そのときのＮ（ｉ）が拡散コード数であると推定する（ＳＴ５０８）。
【００６３】
以上の一連の処理（ＳＴ５０１〜ＳＴ５０８）により、拡散コード数推定部２０４は、拡散コード数を推定することができる。そして、拡散コード数推定部２０４は、推定結果を拡散コードソート部２０３に出力する。
【００６４】
このように、本実施の形態によれば、共通ミッドアンブルのシフト量に基づいて拡散コード数の候補を絞り、拡散コードを逆拡散後のレベルの高い順にソートし、候補となる拡散コード数を境としてその前後のレベルを比較することにより、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができる。
【００６５】
なお、上記実施の形態１及び２において、拡散コード数を推定する際に用いる閾値Ｔｈを予め固定されたものとして説明したが、本発明はこれに限られず、閾値Ｔｈを可変として適当な計算式によって求まるようにしても良い。例えば、選択パス以外のパスの平均値をノイズレベルとし、逆拡散後のレベルの最大値とノイズレベルとの比に所定の係数を乗算した値を閾値とする。
【００６６】
（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１と比較して、拡散コード数推定部における拡散コード数推定方法が異なる。なお、本実施の形態に係る通信端末装置の構成は実施の形態１で説明した図１と同様であり、本実施の形態に係る拡散コード選択器の内部構成は実施の形態１で説明した図２と同様であるので説明を省略する。
【００６７】
以下、本実施の形態の拡散コード数推定部２０４における拡散コード数推定方法の流れについて図６のフロー図を用いて説明する。なお、図６において、定数Ｐは、ミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに対応する拡散コード数の候補数を示す数値であり、図８、図９、図１０の例ではＫcell＝８のときにはＰ＝２、Ｋcell＝４のときにはＰ＝４である。また、Ｎ（ｉ）は、候補となる拡散コード数を示し（ｉは自然数）、図８、図９、図１０の例では、Ｎ（ｉ）＝Ｋcell×（ｉ−１）＋ｍ（ｍはミッドアンブルコード番号）である。ここで、Ｎ（０）＝０とする。また、拡散コードを逆拡散後のレベルの高い順にソートしたときのｊ番目の逆拡散後のレベルをＬ（ｊ）とする。また、定数Ｊは、使用される可能性がある拡散コードの種類、すなわち、拡散コードテーブル２０１に保存されている拡散コードの種類である（3GPP仕様TS25.221v4.2.0では、Ｊ＝１６）。
【００６８】
まず、ミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに基づいて、拡散コード数の候補Ｎ（ｉ）を取得する（ＳＴ６０１）。
【００６９】
次に、ｊ番目の逆拡散後のレベルＬ（ｊ）とｊ＋１番目の逆拡散後のレベルＬ（ｊ＋１）との差分Δ（ｊ）＝Ｌ（ｊ）−Ｌ（ｊ＋１）を全てのｊについて算出し、最大の差分Δmaxに対応するｊ＝ｋを検出する（ＳＴ６０２〜ＳＴ６０８）。
【００７０】
次に、Δmaxと所定の閾値Ｔｈとの大小関係を比較する（ＳＴ６０９）。そして、ＳＴ６０９においてΔmaxが閾値Ｔｈより大きければ、ｉ＝１から順次、Ｎ（ｉ）とｋとの大小関係を比較し（ＳＴ６０９〜ＳＴ６１３）、Ｎ（ｉ）＞ｋとなった場合、あるいは、ｉ＝Ｐ−１となった場合に、拡散コード数をＮ（ｉ）と推定する（ＳＴ６１５）。一方、ＳＴ６０９においてΔmaxが閾値Ｔｈより以下であればｉ＝Ｐとして（ＳＴ６１４）、拡散コード数をＮ（ｉ）と判定する（ＳＴ６１５）。
【００７１】
以上の一連の処理（ＳＴ６０１〜ＳＴ６１５）により、拡散コード数推定部２０４は、拡散コード数を推定することができる。そして、拡散コード数推定部２０４は、推定結果を拡散コードソート部２０３に出力する。
【００７２】
このように、本実施の形態によれば、共通ミッドアンブルのシフト量に基づいて拡散コード数の候補を絞り、拡散コードを逆拡散後のレベルの高い順にソートし、候補となる拡散コード数とレベル差が最大となる順番とを比較することにより、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができる。
【００７３】
（実施の形態４）
ここで、各通信端末装置は、自局の拡散コード（基地局から送信された自局宛の信号に乗算されている拡散コード）を当然知っている。そして、拡散コードを逆拡散後のレベルの高い順にソートしたときの自局の拡散コードの順番は、多重されている拡散コード数以下となる。
【００７４】
実施の形態４では、自局の拡散コードの順番も考慮することにより、実施の形態１で説明した拡散コード数推定方法の処理時間の短縮を図る。なお、本実施の形態に係る通信端末装置の構成は実施の形態１で説明した図１と同様であり、本実施の形態に係る拡散コード選択器の内部構成は実施の形態１で説明した図２と同様であるので説明を省略する。
【００７５】
以下、本実施の形態の拡散コード数推定部２０４における拡散コード数推定方法の流れについて図７のフロー図を用いて説明する。図７のフロー図は、実施の形態１で説明した図３のＳＴ３０２とＳＴ３０３との間にＳＴ７０１、ＳＴ７０２を追加したものである。図７において、ｊownは、拡散コードを逆拡散後のレベルの高い順にソートしたときの自局の拡散コードの順番である。時局の拡散コードが複数ある場合には、逆拡散後のレベルが最も小さい拡散コードの順番であるとする。
【００７６】
ＳＴ７０１、ＳＴ７０２にて、Ｎ（ｉ）≧ｊownとなるまで、ｉをインクリメントさせる。例えば、上記図４の場合においてｊown＝５であったとすると、ＳＴ３０３に進むときにはｉ＝２となり、ｉ＝１についてＳＴ３０３〜ＳＴ３０７の処理を行う必要がなくなる。
【００７７】
このように、本実施の形態によれば、自局の拡散コードの順番も考慮することにより、実施の形態１で説明した拡散コード数推定方法の処理時間の短縮を図ることができる。
【００７８】
同様に、実施の形態２で説明した図５のＳＴ５０２とＳＴ５０３との間にＳＴ７０１、ＳＴ７０２を追加すれば、実施の形態１で説明した拡散コード数推定方法の処理時間の短縮を図ることができる。また、実施の形態３で説明した図６のＳＴ６０９とＳＴ６１０との間にＳＴ７０１、ＳＴ７０２を追加すれば、実施の形態１で説明した拡散コード数推定方法の処理時間の短縮を図ることができる。
【００７９】
なお、本実施の形態では、図２の拡散コードソート部２０３からＪＤ復調器１０６へ拡散コードを出力するときに、自局の拡散コードの逆拡散後のレベルよりＸdB低い拡散コードを選択から外すようにしても良い。
【００８０】
なお、上記各実施の形態では、逆拡散後のレベルに基づいて拡散コードを選択する場合について説明したが、本発明ではこれを逆拡散後に同期検波またはＲＡＫＥ復調処理を行った後のレベルを用いるようにしてもよい。
【００８１】
また、上記各実施の形態の通信端末装置は、ジョイント・ディテクションを用いて復調を行っているが、本発明はこれに限られず、他の行列演算を用いて復調を行う場合であっても同様の効果を得ることができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、共通ミッドアンブルのシフト量に基づいて拡散コード数の候補を絞った上で、受信信号に多重された拡散信号に乗算されている可能性がある拡散コードの全てについて逆拡散処理を行い、各拡散コードにおける逆拡散後のレベルを比較することにより、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができ、拡散コードを選択して精度良く復調することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図２】上記実施の形態に係る拡散コード選択器の内部構成を示すブロック図
【図３】上記実施の形態に係る通信端末装置の拡散コード数推定方法の流れを示すフロー図
【図４】逆拡散後のレベルで高い順にソートしたときの順位ｊとその逆拡散後のレベルＬとの関係の一例を示す図
【図５】本発明の実施の形態２に係る通信端末装置の拡散コード数推定方法の流れを示すフロー図
【図６】本発明の実施の形態３に係る通信端末装置の拡散コード数推定方法の流れを示すフロー図
【図７】本発明の実施の形態４に係る通信端末装置の拡散コード数推定方法の流れを示すフロー図
【図８】共通ミッドアンブルが１６種類（Ｋcell＝１６）の場合のミッドアンブルコードと拡散コード数との関係を示す図
【図９】共通ミッドアンブルが８種類（Ｋcell＝８）の場合のミッドアンブルコードと拡散コード数との関係を示す図
【図１０】共通ミッドアンブルが４種類（Ｋcell＝４）の場合のミッドアンブルコードと拡散コード数との対応関係を示す図
【図１１】共通ミッドアンブルが１６種類である場合のミッドアンブルコードの作成方法を示す図
【図１２】データの間に共通ミッドアンブルが挿入された場合のスロット構成を示す図
【符号の説明】
１０１ 無線受信器
１０２ ミッドアンブル相関器
１０３ ミッドアンブルコード判定器
１０４ パス選択器
１０５ 拡散コード選択器
１０６ ＪＤ復調器
２０１ 拡散コードテーブル
２０２ 逆拡散部
２０３ 拡散コードソート部
２０４ 拡散コード数推定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式の無線通信システムに用いられ、受信信号に多重されている拡散コード数を推定する通信端末装置及び無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
受信信号を復調する方法として、ジョイント・ディテクション（Joint Detection;以下「ＪＤ」という。）がある。このＪＤについては、「Interference Cancellation vs. Channel Equalization and Joint Detection for the Downlink of C/TDMA Mobile Radio Concepts」(Bernd Steiner, Proceedings of EPMCC Conference Germany 1997, No.145, pp.253-260)または、「EFFICIENT MULTI-RATE MULTI-USER DETECTION FOR THE ASYNCHRONOUS WCDMA UPLINK」(H.R.Karimi, VTC'99, pp.593-597)等において、開示されている。
【０００３】
ＪＤは、各ユーザのチャネル推定値と各ユーザに割り当てられた拡散コードとの畳み込み演算結果を行列配置したシステムマトリクスを用いて行列演算を行い、その行列演算結果を受信信号のデータ部分に乗算することにより、マルチパスフェージングによる干渉、シンボル間干渉、多元接続干渉等の様々な干渉を除去して復調信号を取り出す復調方法である。このため、ＪＤは、現在一般的に用いられているＲＡＫＥ合成と比較して復調データの信頼度が高いという特徴を有し、最近注目されている。
【０００４】
ＪＤを実行するためには、受信信号にて多重されている拡散コードの数（以下、「拡散コード数」という）を推定する必要がある。ここで、3GPP仕様TS25.221v4.2.0では、使用される拡散コードは１６種類であり、拡散コード数に応じて共通ミッドアンブル（Midamble）のシフト量を割り当てている。また、割り当てのルールは同仕様のTS25.221 Annex Cに記載されている。
【０００５】
図８は、共通ミッドアンブルが１６種類（Ｋcell＝１６）の場合のミッドアンブルコードと拡散コード数との関係を示す図である。また、図９は、共通ミッドアンブルが８種類（Ｋcell＝８）の場合のミッドアンブルコードと拡散コード数との関係を示す図である。図１０は、共通ミッドアンブルが４種類（Ｋcell＝４）の場合のミッドアンブルコードと拡散コード数との対応関係を示す図である。図８〜図１０に示すように、Ｋcell＝１６の場合には１つのミッドアンブルコードに対して１種類の拡散コード数が対応し、Ｋcell＝８の場合には１つのミッドアンブルコードに対して２種類の拡散コード数が対応し、Ｋcell＝４の場合には１つのミッドアンブルコードに対して４種類の拡散コード数が対応する。基地局は多重する拡散コード数に対応するミッドアンブルコードを送信データに挿入して通信端末装置に送信する。
【０００６】
図１１は、共通ミッドアンブルが１６種類である場合のミッドアンブルコードの作成方法を示す図である。図１１に示すように、ミッドアンブルは、所定のチップ周期（４５６チップ）の既知のベーシックコード列の一部をＷチップのシフトを行いながら切り出すことによって生成される。例えば、ミッドアンブルコード＃１（シフト量１）は、ベーシックコードの後ろＷ＝５７チップの部分とベーシックコードの先頭から４５５チップを連結させたものである。また、ミッドアンブルコード＃２（シフト量２）は、ベーシックコードの後ろ２×Ｗ＝１１４チップの部分とベーシックコードの先頭から４５５−Ｗ＝３９８チップの部分を連結させたのものである。すなわち、ミッドアンブルコード＃２は、ミッドアンブルコード＃１をＷだけ後方にシフトしたものである。なお、ミッドアンブルコードの作成方法については、TS25.221(v4.2.0) 5.2.3節に記載されている。
【０００７】
従って、上記規格の基に無線通信を行う場合、図１２に示すように、基地局装置から各ユーザｉ（ｉ＝１，２，３）に送信される信号Ｓiは、それぞれデータの間に共通ミッドアンブルが挿入されたスロット構成を有するため、通信端末装置の受信装置は、受信信号のミッドアンブル部分とベーシックコードとの相関をとることにより共通ミッドアンブルのシフト量を推定することができる。そして、ミッドアンブルコードと拡散コード数とが１対１対応のとき（Ｋcell＝１６）には、ミッドアンブルコードが判れば拡散コード数も一意に求められることとなる。例えば、共通ミッドアンブルがミッドアンブルコード＃１であると判定されれば、図８から拡散コード数は１であると判る。
【０００８】
通信端末装置の受信装置は、そのスロットで使用可能な全拡散コードに対して逆拡散処理を行い、上記判定した拡散コード数だけ拡散コードを逆拡散が大きい順に選択し、選択した拡散コードを用いてＪＤを行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないとき（Ｋcell＝４又はＫcell＝８）には、共通ミッドアンブルのシフト量だけでは拡散コード数は求められない。そして、従来技術において、この場合における有効な拡散コード数推定方法は提案されていない。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定し拡散コードを選択して精度良く復調することができる通信端末装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信端末装置は、受信信号のミッドアンブルのベーシックコードに対するシフト量を算出し、前記シフト量に基づいてミッドアンブルコードを判定する判定手段と、前記受信信号に多重されている可能性がある拡散コードの全てについて逆拡散処理を行う逆拡散手段と、前記ミッドアンブルコードに基づいて拡散コードの数の候補を絞り、逆拡散後のレベルの高い順にソートした拡散コードの順番と候補となる拡散コードの数との関係から拡散コードを選択する選択手段と、この選択手段にて選択された拡散コードのチャネル推定値を用いて前記受信信号のデータ部分を復調する復調手段と、を具備する構成をとる。
【００１４】
この構成により、共通ミッドアンブルのシフト量に基づいて拡散コード数の候補を絞った上で、各拡散コードにおける逆拡散後のレベルを比較することにより最終的に拡散コード数を推定することができるので、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができ、拡散コードを選択して精度良く復調することができる。
【００１５】
本発明の通信端末装置における選択手段は、候補となる拡散コードの数を基準としてソート後の拡散コードをグループ分けし、グループ毎に逆拡散後のレベルの平均値を算出し、２つのグループ間におけるレベルの平均値の差分と閾値との大小関係により拡散コードを選択する構成をとる。
【００１６】
この構成により、候補となる拡散コードの数を境としてレベル平均値を比較することで、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができる。
【００１７】
本発明の通信端末装置における選択手段は、ソート後の順番が候補となる拡散コードの数と同一である拡散コードの逆拡散後のレベルとこの次の順番の拡散コードの逆拡散後のレベルとの差分を算出し、この差分と閾値との大小関係により拡散コードを選択する構成をとる。
【００１８】
この構成により、候補となる拡散コードの数を境としてその前後のレベルを比較することで、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができる。
【００１９】
本発明の通信端末装置における選択手段は、順番が連続する２つの拡散コード間における逆拡散後のレベルの差分を算出し、この差分が最大となる拡散コードの順番と候補となる拡散コードの数との大小関係により拡散コードを選択する構成をとる。
【００２０】
この構成により、レベル差が最大となる順番と候補とを比較することで、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができる。
【００２１】
本発明の通信端末装置における選択手段は、自局の拡散コードの順番を考慮して拡散コードを選択する構成をとる。
【００２２】
この構成により、自局の拡散コードの順番も考慮することで、拡散コード数を推定するまでの処理時間を短縮することができる。
【００２３】
本発明の通信端末装置における復調手段は、選択手段にて選択された拡散コードとチャネル推定値を用いて行列を生成し、生成した行列と受信信号とを用いてジョイント・ディテクションを行う構成をとる。
【００２４】
この構成により、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても、ジョイント・ディテクションにより信頼度が高い復調データを得ることができる。
【００２７】
本発明の無線通信方法は、受信信号のミッドアンブルのベーシックコードに対するシフト量を算出し、前記シフト量に基づいてミッドアンブルコードを判定する判定工程と、前記受信信号に多重されている可能性がある拡散コードの全てについて逆拡散処理を行う逆拡散工程と、前記ミッドアンブルコードに基づいて拡散コードの数の候補を絞り、逆拡散後のレベルの高い順にソートした拡散コードの順番と候補となる拡散コードの数との関係から拡散コードを選択する選択工程と、この選択工程にて選択された拡散コードのチャネル推定値を用いて前記受信信号のデータ部分を復調する復調工程と、を具備するようにした。
【００２８】
この方法により、共通ミッドアンブルのシフト量に基づいて拡散コード数の候補を絞った上で、各拡散コードにおける逆拡散後のレベルを比較することにより最終的に拡散コード数を推定することができるので、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができ、拡散コードを選択して精度良く復調することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明者は、受信信号に多重された拡散信号の拡散コードと同一の拡散コードについて逆拡散処理（相関処理＋ＲＡＫＥ合成処理）を行った場合、その逆拡散処理後のレベルが、他の拡散コードにおけるものより格段に大きくなることに着目して本発明をするに至った。
【００３０】
すなわち、本発明の骨子は、共通ミッドアンブルのシフト量に基づいて拡散コード数の候補を絞った上で、受信信号に多重された拡散信号に対して、多重されている可能性がある拡散コードの全てについて逆拡散処理を行い、各拡散コードにおける逆拡散後のレベルを比較することにより最終的に拡散コード数を推定することである。
【００３１】
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。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信端末装置の構成を示すブロック図である。図１に示す通信端末装置は、無線受信器１０１と、ミッドアンブル相関器１０２と、ミッドアンブルコード判定器１０３と、パス選択器１０４と、拡散コード選択器１０５と、ＪＤ復調器１０６とから主に構成されている。
【００３３】
無線受信器１０１は、図１２に示したスロット構成を有する無線周波数の受信信号をベースバンドに周波数変換する。そして、無線受信器１０１は、ベースバンドに変換した受信信号（以下、「受信ベースバンド信号」という）のデータ部分を拡散コード選択器１０５及びＪＤ復調器１０６に出力し、受信ベースバンド信号のミッドアンブル部分をミッドアンブル相関器１０２に出力する。
【００３４】
ミッドアンブル相関器１０２は、ベーシックコードと受信ベースバンド信号のミッドアンブル部分との相関処理を行って各ミッドアンブルシフト量に対応した遅延プロファイルを作成し、遅延プロファイルをミッドアンブルコード判定器１０３に出力する。
【００３５】
ミッドアンブルコード判定器１０３は、遅延プロファイルの最大相関値のシフト量に基づいてミッドアンブルコードを判定し、判定結果をパス選択器１０４及び拡散コード選択器１０５に出力する。
【００３６】
パス選択器１０４は、ミッドアンブルコード判定器１０３の判定結果と遅延プロファイルを参照し、所定の閾値を越えたパスを干渉除去のための行列演算に用いるパスとして選択し、選択したパス（以下、「選択パス」という）の位置と当該パスのチャネル推定値を拡散コード選択器１０５及びＪＤ復調器１０６に出力する。
【００３７】
拡散コード選択器１０５は、受信信号のデータ部分と各拡散コードとの相関結果及びミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに基づいてＪＤに用いる拡散コードを選択し、選択結果をＪＤ復調器１０６に出力する。
【００３８】
ＪＤ復調器１０６は、拡散コード選択器１０５にて選択された拡散コードにおける選択パスのチャネル推定値を用いて所定の処理で行列を生成し、生成した行列と受信ベースバンド信号とを用いてジョイント・ディテクションを行い、干渉を除去しながら復調して所望の受信データを取り出す。
【００３９】
次に、本実施の形態に係る拡散コード選択器１０５の内部構成について図２のブロック図を用いて説明する。拡散コード選択器１０５は、拡散コードテーブル２０１と、逆拡散部２０２と拡散コードソート部２０３と、拡散コード数推定部２０４とを備えている。
【００４０】
拡散コードテーブル２０１には、受信信号に多重された拡散信号に乗算されている可能性がある拡散コードの全てを保存している。逆拡散部２０２は、パス選択器１０４にて選択されたパスのタイミングで、受信信号のデータ部分と拡散コードテーブル２０１に保存されている各拡散コードとの相関をとって逆拡散を行い、拡散コード及び各拡散コードにおける逆拡散後のレベルを拡散コードソート部２０３に出力する。なお、逆拡散部２０２は、逆拡散後のレベルを複数シンボルにわたって平均化し、その平均値を拡散コードソート部２０３に出力しても良い。
【００４１】
拡散コードソート部２０３は、逆拡散部２０２から出力された拡散コードを逆拡散後のレベルが高い順に並べる。また、拡散コードソート部２０３は、拡散コード数推定部２０４にて推定された拡散コード数だけ、逆拡散後のレベルが高い順にＪＤに用いる拡散コードを選択し、選択した拡散コードをＪＤ復調器１０６に出力する。
【００４２】
拡散コード数推定部２０４は、拡散コードソート部２０３から出力された各拡散コードの逆拡散後のレベルとミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに基づいて、受信信号に多重されている拡散コード数を推定し、推定結果を拡散コードソート部２０３に出力する。
【００４３】
次に、拡散コード数推定部２０４における拡散コード数推定方法の流れについて図３のフロー図を用いて説明する。なお、図３において、定数Ｐは、ミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに対応する拡散コード数の候補数を示す数値であり、図８、図９、図１０の例ではＫcell＝８のときにはＰ＝２、Ｋcell＝４のときにはＰ＝４である。また、Ｎ（ｉ）は、候補となる拡散コード数を示し（ｉは自然数）、図８、図９、図１０の例では、Ｎ（ｉ）＝Ｋcell×（ｉ−１）＋ｍ（ｍはミッドアンブルコード番号）である。ここで、Ｎ（０）＝０とする。例えば、Ｋcell＝８（Ｐ＝２）、ｍ＝３の場合、拡散コード数の候補Ｎ（ｉ）は、Ｎ（１）＝３又はＮ（２）＝１１となる。
【００４４】
まず、ミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに基づいて、拡散コード数の候補Ｎ（ｉ）を取得する（ＳＴ（＝ステップ）３０１）。
【００４５】
次に、逆拡散後のレベルが１番目（最も高いもの）からＮ（１）番目までの当該レベルの平均値ＬAVE（１）を算出する（ＳＴ３０２、ＳＴ３０３）。また、逆拡散後のレベルがＮ（１）＋１番目からＮ（２）番目までの当該レベルの平均値ＬAVE（２）を算出する（ＳＴ３０４）。
【００４６】
そして、平均値ＬAVE（１）と平均値ＬAVE（２）との差分Δ（１）＝ＬAVE（１）−ＬAVE（２）が予め設定された閾値Ｔｈより大きいか否かを判定する（ＳＴ３０５）。
【００４７】
ＳＴ３０５において差分Δ（１）が閾値Ｔｈより大きかった場合にはＳＴ３０８に進む。一方、ＳＴ３０５において差分Δ（１）が閾値Ｔｈ以下だった場合にはｉをインクリメントし（ＳＴ３０６、ＳＴ３０７）、再びＳＴ３０３からの処理を行う。以下、ＳＴ３０５において差分Δが閾値Ｔｈより大きくなるか、あるいは、ＳＴ３０６においてｉ＝Ｐ−１となるまで、ＳＴ３０２からＳＴ３０７までの処理を繰り返す。
【００４８】
そして、ＳＴ３０５において差分Δ（ｉ）が閾値Ｔｈより大きかった場合、あるいは、ＳＴ３０６においてｉ＝Ｐ−１となった場合に、そのときのＮ（ｉ）が拡散コード数であると推定する（ＳＴ３０８）。
【００４９】
以上の一連の処理（ＳＴ３０１〜ＳＴ３０８）により、拡散コード数推定部２０４は、拡散コード数を推定することができる。そして、拡散コード数推定部２０４は、推定結果を拡散コードソート部２０３に出力する。
【００５０】
なお、図３のＳＴ３０３において、１からＮ（ｉ）番目までの当該レベルを平均値ＬAVE（ｉ）として算出してもよい。
【００５１】
次に、拡散コード数推定部２０４における拡散コード数推定方法の具体例について図４を用いて説明する。図４は、逆拡散後のレベルで高い順にソートしたときの順位ｊ（横軸）とその逆拡散後のレベルＬ（縦軸）との関係の一例を示す図である。図４は、Ｋcell＝４（Ｐ＝４）、ｍ＝３の場合であって、この場合、Ｎ（１）＝３、Ｎ（２）＝７、Ｎ（３）＝１１、Ｎ（４）＝１５となる。
【００５２】
拡散コード数推定部２０４は、まず、逆拡散後のレベルが１番目から３番目までの当該レベルの平均値ＬAVE（１）と、逆拡散後のレベルが４番目から７番目までの当該レベルの平均値ＬAVE（２）とを算出し、Δ（１）＝ＬAVE（１）−ＬAVE（２）と閾値Ｔｈとの大小関係を比較する。
【００５３】
この結果、例えば、Δ（１）が閾値Ｔｈ以下であったとすると、拡散コード数推定部２０４は、次に、逆拡散後のレベルが４番目から７番目までの当該レベルの平均値ＬAVE（２）と、逆拡散後のレベルが８番目から１１番目までの当該レベルの平均値ＬAVE（３）とを算出し、Δ（２）＝ＬAVE（２）−ＬAVE（３）と閾値Ｔｈとの大小関係を比較する。
【００５４】
この結果、例えば、Δ（２）が閾値Ｔｈより大きかったとすると、拡散コード数推定部２０４は、Ｎ（２）＝７が拡散コード数であると推定し、推定結果（＝７）を拡散コードソート部２０３に出力する。拡散コードソート部２０３は、逆拡散後のレベルが高い順に７つの拡散コードを選択し、選択した拡散コードをＪＤ復調器１０６に出力する。
【００５５】
このように、本実施の形態によれば、共通ミッドアンブルのシフト量に基づいて拡散コード数の候補を絞り、拡散コードを逆拡散後のレベルの高い順にソートし、候補となる拡散コード数を境としてレベル平均値を比較することにより、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができる。
【００５６】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１と比較して、拡散コード数推定部における拡散コード数推定方法が異なる。なお、本実施の形態に係る通信端末装置の構成は実施の形態１で説明した図１と同様であり、本実施の形態に係る拡散コード選択器の内部構成は実施の形態１で説明した図２と同様であるので説明を省略する。
【００５７】
以下、本実施の形態の拡散コード数推定部２０４における拡散コード数推定方法の流れについて図５のフロー図を用いて説明する。なお、図５において、定数Ｐは、ミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに対応する拡散コード数の候補数を示す数値であり、図８、図９、図１０の例ではＫcell＝８のときにはＰ＝２、Ｋcell＝４のときにはＰ＝４である。また、Ｎ（ｉ）は、候補となる拡散コード数を示し（ｉは自然数）、図８、図９、図１０の例では、Ｎ（ｉ）＝Ｋcell×（ｉ−１）＋ｍ（ｍはミッドアンブルコード番号）である。ここで、Ｎ（０）＝０とする。また、拡散コードを逆拡散後のレベルの高い順にソートしたときのｊ番目の逆拡散後のレベルをＬ（ｊ）とする。
【００５８】
まず、ミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに基づいて、拡散コード数の候補Ｎ（ｉ）を取得する（ＳＴ５０１）。
【００５９】
次に、Ｎ（１）番目の逆拡散後のレベルＬ（Ｎ（１））を検索する（ＳＴ５０２、ＳＴ５０３）。また、Ｎ（１）＋１番目の逆拡散後のレベルＬ（Ｎ（１）＋１）を検索する（ＳＴ５０４）。
【００６０】
そして、レベルＬ（Ｎ（１））とレベルＬ（Ｎ（１）＋１）との差分Δ（１）＝Ｌ（Ｎ（１））−Ｌ（Ｎ（１）＋１）が予め設定された閾値Ｔｈより大きいか否かを判定する（ＳＴ５０５）。
【００６１】
ＳＴ５０５において差分Δ（１）が閾値Ｔｈより大きかった場合にはＳＴ５０８に進む。一方、ＳＴ５０５において差分Δ（１）が閾値Ｔｈ以下だった場合にはｉをインクリメントし（ＳＴ５０６、ＳＴ５０７）、再びＳＴ３０２からの処理を行う。以下、ＳＴ５０５において差分Δが閾値Ｔｈより大きくなるか、あるいは、ＳＴ５０６においてｉ＝Ｐ−１となるまで、ＳＴ５０３からＳＴ５０７までの処理を繰り返す。
【００６２】
そして、ＳＴ５０５において差分Δ（ｉ）が閾値Ｔｈより大きかった場合、あるいは、ＳＴ５０６においてｉ＝Ｐ−１となった場合に、そのときのＮ（ｉ）が拡散コード数であると推定する（ＳＴ５０８）。
【００６３】
以上の一連の処理（ＳＴ５０１〜ＳＴ５０８）により、拡散コード数推定部２０４は、拡散コード数を推定することができる。そして、拡散コード数推定部２０４は、推定結果を拡散コードソート部２０３に出力する。
【００６４】
このように、本実施の形態によれば、共通ミッドアンブルのシフト量に基づいて拡散コード数の候補を絞り、拡散コードを逆拡散後のレベルの高い順にソートし、候補となる拡散コード数を境としてその前後のレベルを比較することにより、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができる。
【００６５】
なお、上記実施の形態１及び２において、拡散コード数を推定する際に用いる閾値Ｔｈを予め固定されたものとして説明したが、本発明はこれに限られず、閾値Ｔｈを可変として適当な計算式によって求まるようにしても良い。例えば、選択パス以外のパスの平均値をノイズレベルとし、逆拡散後のレベルの最大値とノイズレベルとの比に所定の係数を乗算した値を閾値とする。
【００６６】
（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１と比較して、拡散コード数推定部における拡散コード数推定方法が異なる。なお、本実施の形態に係る通信端末装置の構成は実施の形態１で説明した図１と同様であり、本実施の形態に係る拡散コード選択器の内部構成は実施の形態１で説明した図２と同様であるので説明を省略する。
【００６７】
以下、本実施の形態の拡散コード数推定部２０４における拡散コード数推定方法の流れについて図６のフロー図を用いて説明する。なお、図６において、定数Ｐは、ミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに対応する拡散コード数の候補数を示す数値であり、図８、図９、図１０の例ではＫcell＝８のときにはＰ＝２、Ｋcell＝４のときにはＰ＝４である。また、Ｎ（ｉ）は、候補となる拡散コード数を示し（ｉは自然数）、図８、図９、図１０の例では、Ｎ（ｉ）＝Ｋcell×（ｉ−１）＋ｍ（ｍはミッドアンブルコード番号）である。ここで、Ｎ（０）＝０とする。また、拡散コードを逆拡散後のレベルの高い順にソートしたときのｊ番目の逆拡散後のレベルをＬ（ｊ）とする。また、定数Ｊは、使用される可能性がある拡散コードの種類、すなわち、拡散コードテーブル２０１に保存されている拡散コードの種類である（3GPP仕様TS25.221v4.2.0では、Ｊ＝１６）。
【００６８】
まず、ミッドアンブルコード判定器１０３にて判定されたミッドアンブルコードに基づいて、拡散コード数の候補Ｎ（ｉ）を取得する（ＳＴ６０１）。
【００６９】
次に、ｊ番目の逆拡散後のレベルＬ（ｊ）とｊ＋１番目の逆拡散後のレベルＬ（ｊ＋１）との差分Δ（ｊ）＝Ｌ（ｊ）−Ｌ（ｊ＋１）を全てのｊについて算出し、最大の差分Δmaxに対応するｊ＝ｋを検出する（ＳＴ６０２〜ＳＴ６０８）。
【００７０】
次に、Δmaxと所定の閾値Ｔｈとの大小関係を比較する（ＳＴ６０９）。そして、ＳＴ６０９においてΔmaxが閾値Ｔｈより大きければ、ｉ＝１から順次、Ｎ（ｉ）とｋとの大小関係を比較し（ＳＴ６０９〜ＳＴ６１３）、Ｎ（ｉ）＞ｋとなった場合、あるいは、ｉ＝Ｐ−１となった場合に、拡散コード数をＮ（ｉ）と推定する（ＳＴ６１５）。一方、ＳＴ６０９においてΔmaxが閾値Ｔｈより以下であればｉ＝Ｐとして（ＳＴ６１４）、拡散コード数をＮ（ｉ）と判定する（ＳＴ６１５）。
【００７１】
以上の一連の処理（ＳＴ６０１〜ＳＴ６１５）により、拡散コード数推定部２０４は、拡散コード数を推定することができる。そして、拡散コード数推定部２０４は、推定結果を拡散コードソート部２０３に出力する。
【００７２】
このように、本実施の形態によれば、共通ミッドアンブルのシフト量に基づいて拡散コード数の候補を絞り、拡散コードを逆拡散後のレベルの高い順にソートし、候補となる拡散コード数とレベル差が最大となる順番とを比較することにより、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができる。
【００７３】
（実施の形態４）
ここで、各通信端末装置は、自局の拡散コード（基地局から送信された自局宛の信号に乗算されている拡散コード）を当然知っている。そして、拡散コードを逆拡散後のレベルの高い順にソートしたときの自局の拡散コードの順番は、多重されている拡散コード数以下となる。
【００７４】
実施の形態４では、自局の拡散コードの順番も考慮することにより、実施の形態１で説明した拡散コード数推定方法の処理時間の短縮を図る。なお、本実施の形態に係る通信端末装置の構成は実施の形態１で説明した図１と同様であり、本実施の形態に係る拡散コード選択器の内部構成は実施の形態１で説明した図２と同様であるので説明を省略する。
【００７５】
以下、本実施の形態の拡散コード数推定部２０４における拡散コード数推定方法の流れについて図７のフロー図を用いて説明する。図７のフロー図は、実施の形態１で説明した図３のＳＴ３０２とＳＴ３０３との間にＳＴ７０１、ＳＴ７０２を追加したものである。図７において、ｊownは、拡散コードを逆拡散後のレベルの高い順にソートしたときの自局の拡散コードの順番である。時局の拡散コードが複数ある場合には、逆拡散後のレベルが最も小さい拡散コードの順番であるとする。
【００７６】
ＳＴ７０１、ＳＴ７０２にて、Ｎ（ｉ）≧ｊownとなるまで、ｉをインクリメントさせる。例えば、上記図４の場合においてｊown＝５であったとすると、ＳＴ３０３に進むときにはｉ＝２となり、ｉ＝１についてＳＴ３０３〜ＳＴ３０７の処理を行う必要がなくなる。
【００７７】
このように、本実施の形態によれば、自局の拡散コードの順番も考慮することにより、実施の形態１で説明した拡散コード数推定方法の処理時間の短縮を図ることができる。
【００７８】
同様に、実施の形態２で説明した図５のＳＴ５０２とＳＴ５０３との間にＳＴ７０１、ＳＴ７０２を追加すれば、実施の形態１で説明した拡散コード数推定方法の処理時間の短縮を図ることができる。また、実施の形態３で説明した図６のＳＴ６０９とＳＴ６１０との間にＳＴ７０１、ＳＴ７０２を追加すれば、実施の形態１で説明した拡散コード数推定方法の処理時間の短縮を図ることができる。
【００７９】
なお、本実施の形態では、図２の拡散コードソート部２０３からＪＤ復調器１０６へ拡散コードを出力するときに、自局の拡散コードの逆拡散後のレベルよりＸdB低い拡散コードを選択から外すようにしても良い。
【００８０】
なお、上記各実施の形態では、逆拡散後のレベルに基づいて拡散コードを選択する場合について説明したが、本発明ではこれを逆拡散後に同期検波またはＲＡＫＥ復調処理を行った後のレベルを用いるようにしてもよい。
【００８１】
また、上記各実施の形態の通信端末装置は、ジョイント・ディテクションを用いて復調を行っているが、本発明はこれに限られず、他の行列演算を用いて復調を行う場合であっても同様の効果を得ることができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、共通ミッドアンブルのシフト量に基づいて拡散コード数の候補を絞った上で、受信信号に多重された拡散信号に乗算されている可能性がある拡散コードの全てについて逆拡散処理を行い、各拡散コードにおける逆拡散後のレベルを比較することにより、共通ミッドアンブルのシフト量と拡散コード数とが１対１対応ではないときであっても受信信号に多重されている拡散コード数を推定することができ、拡散コードを選択して精度良く復調することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図２】上記実施の形態に係る拡散コード選択器の内部構成を示すブロック図
【図３】上記実施の形態に係る通信端末装置の拡散コード数推定方法の流れを示すフロー図
【図４】逆拡散後のレベルで高い順にソートしたときの順位ｊとその逆拡散後のレベルＬとの関係の一例を示す図
【図５】本発明の実施の形態２に係る通信端末装置の拡散コード数推定方法の流れを示すフロー図
【図６】本発明の実施の形態３に係る通信端末装置の拡散コード数推定方法の流れを示すフロー図
【図７】本発明の実施の形態４に係る通信端末装置の拡散コード数推定方法の流れを示すフロー図
【図８】共通ミッドアンブルが１６種類（Ｋcell＝１６）の場合のミッドアンブルコードと拡散コード数との関係を示す図
【図９】共通ミッドアンブルが８種類（Ｋcell＝８）の場合のミッドアンブルコードと拡散コード数との関係を示す図
【図１０】共通ミッドアンブルが４種類（Ｋcell＝４）の場合のミッドアンブルコードと拡散コード数との対応関係を示す図
【図１１】共通ミッドアンブルが１６種類である場合のミッドアンブルコードの作成方法を示す図
【図１２】データの間に共通ミッドアンブルが挿入された場合のスロット構成を示す図
【符号の説明】
１０１ 無線受信器
１０２ ミッドアンブル相関器
１０３ ミッドアンブルコード判定器
１０４ パス選択器
１０５ 拡散コード選択器
１０６ ＪＤ復調器
２０１ 拡散コードテーブル
２０２ 逆拡散部
２０３ 拡散コードソート部
２０４ 拡散コード数推定部
Claims (7)
- 受信信号のミッドアンブルのベーシックコードに対するシフト量を算出し、前記シフト量に基づいてミッドアンブルコードを判定する判定手段と、
前記受信信号に多重されている可能性がある拡散コードの全てについて逆拡散処理を行う逆拡散手段と、
前記ミッドアンブルコードに基づいて拡散コードの数の候補を絞り、逆拡散後のレベルの高い順にソートした拡散コードの順番と候補となる拡散コードの数との関係から拡散コードを選択する選択手段と、
この選択手段にて選択された拡散コードのチャネル推定値を用いて前記受信信号のデータ部分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。 - 選択手段は、候補となる拡散コードの数を基準としてソート後の拡散コードをグループ分けし、グループ毎に逆拡散後のレベルの平均値を算出し、２つのグループ間におけるレベルの平均値の差分と閾値との大小関係により拡散コードを選択する、
ことを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。 - 選択手段は、ソート後の順番が候補となる拡散コードの数と同一である拡散コードの逆拡散後のレベルとこの次の順番の拡散コードの逆拡散後のレベルとの差分を算出し、この差分と閾値との大小関係により拡散コードを選択する、
ことを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。 - 選択手段は、順番が連続する２つの拡散コード間における逆拡散後のレベルの差分を算出し、この差分が最大となる拡散コードの順番と候補となる拡散コードの数との大小関係により拡散コードを選択する、
ことを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。 - 選択手段は、自局の拡散コードの順番を考慮して拡散コードを選択する、
ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の通信端末装置。 - 復調手段は、選択手段にて選択された拡散コードとチャネル推定値を用いて行列を生成し、生成した行列と受信信号とを用いてジョイント・ディテクションを行う、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の通信端末装置。 - 受信信号のミッドアンブルのベーシックコードに対するシフト量を算出し、前記シフト量に基づいてミッドアンブルコードを判定する判定工程と、
前記受信信号に多重されている可能性がある拡散コードの全てについて逆拡散処理を行う逆拡散工程と、
前記ミッドアンブルコードに基づいて拡散コードの数の候補を絞り、逆拡散後のレベルの高い順にソートした拡散コードの順番と候補となる拡散コードの数との関係から拡散コードを選択する選択工程と、
この選択工程にて選択された拡散コードのチャネル推定値を用いて前記受信信号のデータ部分を復調する復調工程と、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
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