JP3874728B2 - 無線通信端末および復調方法 - Google Patents

Description

技術の分野
この発明は、無線通信端末および復調方法に関する。より特定的には、この発明はＷ−ＣＤＭＡ方式において、コンプレストモード（Ｃｏｍｍｐｒｅｓｓｅｄ ｍｏｄｅ）のＰＬＬシンセサイザによる周波数切換時に、チャネル推定動作時に特性劣化の原因となるノイズ成分をカットしてチャネル推定を行い、推定したチャネルに基づいて復号を行う無線通信端末および復調方法に関する。
背景技術
３^ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ（３ＧＰＰ）において規定された通信方式においては、通信における様々な要求に答えるため、様々なサービスを通信可能としており、通信速度も最大２Ｍｂｐｓまで対応できるような仕様が規定されている。
サービスとしても音声や動画のような連続的なデータから高速パケットまで存在し、複数のサービスを多重して１つもしくは複数の物理レイヤ上のチャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）において伝送する特徴を有する。
図５は３ＧＰＰ規定通信方式で規定されたＷ−ＣＤＭＡ方式の携帯型電話機の受信部のブロック図である。図５において、アンテナ１で受信された高周波信号は、高周波増幅回路２で増幅された後、ミクサ３に与えられ、無線通信制御部１７で制御されるＰＬＬシンセサイザ４からの局部発振信号と混合され、ベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号はＡ／Ｄコンバータ５によってデジタル信号に変換され、そのデジタル信号は逆拡散復調部６に与えられる。
逆拡散復調部６はスペクトル拡散によって得られる高い時間分解能を利用し、伝播時間の異なる３系統の到来波をフィンガ７，８および９で逆拡散して抽出し、ＲＡＫＥ合成部１３で３系統の同一信号成分を合成することにより、通信品質を改善する。このために、逆拡散復調部６は、たとえば３系統のフィンガ７，８および９含む。各フィンガ７，８および９はチャネル推定部１０と逆拡散部１１と積分回路１２とを有している。チャネル推定部１０はベースバンド信号を逆拡散するために位相がどこにあるかを推定し、ＱＰＳＫの各象限を確定するための軸を固定する。逆拡散部１１は到来波を逆拡散コードを用いて逆拡散し、積分回路１２はその逆拡散された信号を積分してＲＡＫＥ合成部１３に出力する。ＲＡＫＥ合成部１３は３系統のフィンガ７，８および９の出力を合成し、合成された信号成分は通信路復号化部１４に与えられる。
図６Ａおよび図６Ｂは２つの基地局と１つの無線移動局との通信状態を示す図である。図６Ａに示す無線移動局４０は基地局３１の通信エリア内で周波数ｆ１で基地局３１に送信信号を送信し、周波数ｆ２で基地局３１からの送信信号を受信する。このとき、無線移動局４０は基地局３１からの周波数ｆ２の受信信号のＲＳＳＩやＳＩＲなどの信号レベルを定期的に測定する。また、通信中には上位シーケンスの指示のもと、無線移動局４０が基地局３１のエリア内にいても基地局３１の周辺にある基地局３２などの受信レベルを測定する。また、通信中に異周波数での基地局受信レベルを測定する必要もあり、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の携帯電話機においてはｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ｍｏｄｅが設けられている。
ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ｍｏｄｅでは、図６Ｂに示すように、１フレーム中の周波数ｆ１で受信する期間のデータを圧縮し、受信部の受信周波数をｆ１から一時的に異なる周波数ｆ２に変更し、周波数ｆ２を受信してその受信レベルと干渉状態とを測定するための制御が行なわれる。
受信周波数を変更するとき、図５に示した無線通信制御１７によりＰＬＬシンセサイザ４から発生される局部発振信号が変更されるが、局部発振周波数が安定してミクサ３から周波数ｆ２に基づくベースバンド信号が安定出力されるまでの時間の間、逆拡散復調部６には本来チャネル推定には使用できないような信号が入ってくる可能性があり、その場合チャネル推定機能動作に対して劣化の要因となる。したがって、チャネル推定に対して劣化要因となる信号レベルが入力されるよりもむしろレベル０になっている方が、次の周波数を切換えたときに、迅速にかつ正確にチャネル推定動作を開始することができる。その結果、軸の固定を正確かつ安定にできる。
発明の開示
それゆえに、この発明の主たる目的は、本来復調とは無関係なノイズ成分の信号入力をなくし、迅速に信頼性のある復調を行えるような無線通信端末および復調方法を提供することである。
この発明は、アンテナを介して高周波信号を受信する受信回路と、所定周波数の局部発振信号を出力する局部発振回路と、受信回路が受信する周波数に応じて局部発振回路の出力する局部発振信号の周波数を切換える通信制御部と、局部発振回路の出力と受信回路の受信した高周波信号を混合してベースバンド信号を出力するミクサ回路と、ベースバンド信号が入力され、チャネル推定するとともに、推定したチャネルに基づいてベースバンド信号を復調する復調回路と、局部発振回路が出力する局部発振信号の周波数切換え直後の一定期間、ベースバンド信号が復調回路に入力するのを阻止し、ゼロデータ信号を入力するマスク制御部を備えたことを特徴とする。
したがって、この発明によれば、周波数の切換動作が確定するまで、復調回路に与えられるデータを強制的にゼロにしたので、本来復調とは無関係なノイズ成分の信号入力をなくすことができ、復調回路はノイズ成分による誤動作をなるべく少なくできる。したがって、次に本来有意義のある復調データが来た場合、迅速に信頼性のある復調を行うことが可能となる。
好ましくは、通信制御部は、コンプレストモードにおいて、受信回路が一時的に異なる周波数の高周波信号を受信するのに応じて、局部発振回路の出力する局部発振信号の周波数を一時的に切換えることを特徴とする。
より好ましくは、局部発振信号の周波数切換え直後にマスク制御部が制御する一定期間は、当該切換え前の周波数と切換え後の周波数との差に基づき決定されることを特徴とする。
より好ましくは、局部発振信号の周波数切換え直後にマスク制御部が制御する一定期間は、局部発振回路の環境温度に基づき決定されることを特徴とする。
他の発明は、アンテナを介して受信した高周波信号と所定周波数の局部発振信号とを混合したベースバンド信号を入力し、チャネル推定するとともに、推定したチャネルに基づいてベースバンド信号を復調する復調方法において、局部発振信号の周波数切換え直後の一定期間、ベースバンド信号に代えてゼロデータ信号を入力してチャネル推定する。
したがって、この発明によれば、局部発振信号が切換られてミクサ回路の動作が確定するまで、復調部に与えられるデータを強制的にゼロにしたので、本来復調とは無関係なノイズ成分の信号入力をなくすことができ、その間は復調回路は入力信号がないものとしてチャネル推定動作を行わない。したがって、迅速に信頼性のある復調を行うことが可能となる。
発明を実施するための最良の形態
図１はこの発明の一実施例の受信部のブロック図である。図１において、アンテナ１と、高周波増幅回路２と、ミクサ３と、ＰＬＬシンセサイザ４と、Ａ／Ｄコンバータ５と、逆拡散復調部６と、通信路復号化部１４は図５と同様にして構成される。
さらに、この発明の実施例では、Ａ／Ｄコンバータ５と逆拡散復調部６との間にＡ／Ｄ出力マスク制御部１６が接続される。このＡ／Ｄマスク制御部１６は、ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ｍｏｄｅ時にＰＬＬシンセサイザ４によって局部発振信号を切換えたときに、一定期間Ａ／Ｄコンバータ５の出力が逆拡散復調部６に入力されるのを阻止するために設けられている。そして、Ａ／Ｄ出力マスク制御部１６はチャネル推定部１０がベースバンド信号の物理チャネルを推定するときに、タイミング制御部１５から与えられるマスク制御信号に応じて、チャネル推定動作無効時に比較的影響の少ない一定レベルの“０”コードを逆拡散復調部６の各フィンガ７，８および９に与える。タイミング制御部１５は無線通信制御部１７から与えられる制御信号に応じてマスク制御信号を出力する。
逆拡散復調部６は前述の図５と同様にしてベースバンド信号を逆拡散してＲＡＫＥ合成部１３に出力する。この復調出力信号は通信路復号化部１４に与えられる。通信路復号化部１４は、受信系の物理フォーマット変換や、デインタリーブを含む誤り訂正や、誤り検出を行う。
無線通信制御部１７は無線通信のためのプロトコル制御と、逆拡散復調部６と通信路復号化部１４の制御と、端末ＩＦ部１８との通信を行う。端末ＩＦ部６はカメラやＬＣＤなどのユーザＩＦのためのモジュール１９のインタフェースのための機能を有する。
図２は図１に示したＡ／Ｄ出力マスク制御部１６の具体的なブロック図である。図１に示したＡ／Ｄコンバータ５はベースバンド信号をデジタル信号に変換してＡ／Ｄ出力マスク制御部１６に含まれるセレクタ１６１の一方の入力に与える。セレクタ１６１の他方入力端には固定データとして００ｈ（ｈは１６進を示す）が与えられる。この固定データはＡ／Ｄコンバータ５の出力をマスクするものである。セレクタ１６１はタイミング制御部１５から出力されるＡ／Ｄ出力制御信号によって、その一方入力と他方入力とが切換えられる。
図３はこの発明の一実施例の動作を説明するためのフローチャートであり、図４Ａ〜図４Ｄは同じくタイムチャートである。
次に、図１ないし図４Ａ〜図４Ｄを参照して、この発明の一実施例の動作について説明する。周波数をｆ２に切換える前の受信時は、アンテナ１で受信された周波数ｆ１の高周波信号が高周波増幅回路２で増幅され、ミクサ３でＰＬＬシンセサイザ４から出力される局部発振信号に基づいてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号はＡ／Ｄコンバータ５によってデジタル信号に変換されてＡ／Ｄ出力マスク制御部１６に与えられる。このとき、Ａ／Ｄ出力マスク制御部１６のセレクタ１６１は、Ａ／Ｄコンバータ５の出力側を選択しているため、デジタル信号に変換されたベースバンド信号が逆拡散復調部６のチャネル推定部１０に与えられる。
周波数がｆ１のとき、チャネル推定部１０は図４Ａに示す受信信号のタイミングで０．６スロットまでの期間を利用してチャネル推定を行う。Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ｍｏｄｅシーケンス手順に従い無線通信制御部１７はＰＬＬシンセサイザ４に周波数切換信号を与え、応じて、ＰＬＬシンセサイザ４はたとえば周波数ｆ２を選択するための局部発振信号をミクサ３に与え、周波数ｆ１から周波数ｆ２への変更がなされる。
無線通信制御部１７はＰＬＬシンセサイザ４によって周波数を切換えることに対して、周囲の環境温度および切換前後の周波数差によりマスクオン時間を決定する。その後、Ａ／Ｄマスクをオンするために、タイミング制御部１５はＡ／Ｄ出力マスク制御部１６にＡ／Ｄ出力マスク制御信号を与える。それにより、Ａ／Ｄ出力マスク制御部１６のセレクタ１６１の入力は他方入力側に切換られ、図４Ａに示す０．５スロット期間だけ固定データが選択され、Ａ／Ｄコンバータ５の出力信号がチャネル推定部１０に与えられるのを阻止する。すなわち、図４Ｄに示す０．５スロット期間Ｔの間はＡ／Ｄ出力マスク制御部１６から逆拡散復調部６に与えられるＡＤデータが０にされ、その後Ａ／Ｄ出力マスク制御部１６のセレクタ１６１の入力は再び一方入力側に切換えられるので、Ａ／Ｄコンバータ５でデジタル化されたベースバンド信号が逆拡散復調部６に与えられる。
ミクサ３はＰＬＬシンセサイザ４から与えられる局部発振信号に応じて周波数ｆ２の高周波信号を出力するが、ＡＧＣの引き込みに約３スロットの期間を要する。周波数ｆ２の高周波信号が受信されると、逆拡散復調部６のチャネル推定部１０はチャネルを推定するための動作を行い、無線通信制御部１７は逆拡散復調部６の出力に基づいてその受信レベルを測定する。そして、無線通信制御部１７は図４Ａに示す受信レベル測定動作時間を経過すると、タイミング制御部１５に制御信号を出力し、無線通信制御部１７はＰＬＬシンセサイザ４により元の周波数ｆ１を受信するための局部発振信号を出力させる。
さらに、周波数を切換えている期間の約０．５スロットにおいて、無線通信制御部１７はタイミング制御部１５に対してＡ／Ｄマスクをオンするために、Ａ／Ｄ出力マスク制御信号をＡ／Ｄマスク制御部１６に出力し、セレクタ１６１の出力を固定データ“００ｈ”側に切換える。０．５スロット期間を経過すると、セレクタ１６１の出力をＡ／Ｄ入力側に切換え、周波数ｆ２の信号を受信した、Ａ／Ｄコンバータ５の出力のデジタル化されたベースバンド信号がチャネル推定部１０に与えられる。逆拡散復調部６は０．６スロット期間を利用してチャネル推定の動作開始する。
従来は図４Ｃに示すように、他の基地局の信号の受信レベルを測定するためにＰＬＬシンセサイザ４で局部発振信号を切換えている間においても、逆拡散復調部６にはＡ／Ｄコンバータ５の出力が与えられ続けられたため、逆拡散復調部６には本来チャネル推定には使用できないような信号が入ってくる可能性があった。これに対して、この実施例によれば、上述のごとくＰＬＬシンセサイザ４によって局部発振信号が切換られてミクサ３の動作が確定するまで、逆拡散復調部６に与えられるＡＤデータを０にしたので、本来復調とは無関係なノイズ成分の信号入力をなくすことができ、その間はチャネル推定部１０は入力信号がないものとしてチャネル推定動作の誤動作による特性劣化を最小にすることができる。したがって、迅速に信頼性のある復調を行うことが可能となる。
なお、上述の実施例は、他の基地局の信号レベルを測定するために周波数を切換えるときに、逆拡散復調部６に入力されるＡＤデータを０に設定するようにしたが、これに限ることなく、ハードハンドオーバによる周波数の切換時にもこの発明を適用してもよい。すなわち、無線移動局が周波数ｆ１で基地局と通信している途中で、他の周波数ｆ２に切換えて通信するとき、局部発振回路から局部発振信号が出力され、ミクサから安定したベースバンド信号が出力されるまでの間に逆拡散復調回路に復調とは無関係なノイズ成分が入力されておそれがあるが、この発明を適用すれば、そのような問題を解消できる。
産業上の利用可能性
この発明によれば、無線移動局がある周波数で基地局と通信している途中で、他の周波数に切換えてその受信レベルを測定するとき、復調回路におけるチャネル推定部への入力データを０に設定することにより、局部発振回路から局部発振信号が出力され、ミクサから安定したベースバンド信号が出力されるまでの間にチャネル推定性能の劣化要因となるノイズ成分が入力されるおそれをなくすことができ、携帯電話機などの無線通信を行う端末装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
図１はこの発明の一実施例の受信部のブロック図である。
図２は図１に示したＡ／Ｄ出力マスク制御部の具体的なブロック図である。
図３はこの発明の一実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
図４Ａ〜図４Ｄは同じくタイムチャートである。
図５は従来のＷ−ＣＤＭＡ方式の携帯型電話機の受信部のブロック図である。
図６Ａおよび図６Ｂは２つの基地局と１つの無線移動局との通信状態を示す図である。

Claims (5)

1. アンテナを介して高周波信号を受信する受信回路、
   所定周波数の局部発振信号を出力する局部発振回路、
   前記受信回路が受信する周波数に応じて前記局部発振回路の出力する局部発振信号の周波数を切換える通信制御部、
   前記局部発振回路の出力と前記受信回路の受信した高周波信号を混合してベースバンド信号を出力するミクサ回路、
   前記ベースバンド信号が入力され、チャネル推定するとともに、推定したチャネルに基づいて前記ベースバンド信号を復調する復調回路、および
   前記局部発振回路が出力する局部発振信号の周波数切換え直後の一定期間、ベースバンド信号が前記復調回路に入力するのを阻止し、ゼロデータ信号を入力するマスク制御部を備えたことを特徴とする、無線通信端末。
2. 前記通信制御部は、コンプレストモードにおいて、前記受信回路が一時的に異なる周波数の高周波信号を受信するのに応じて、前記局部発振回路の出力する局部発振信号の周波数を一時的に切換えることを特徴とする、請求項１に記載の無線通信端末。
3. 前記局部発振信号の周波数切換え直後に前記マスク制御部が制御する一定期間は、当該切換え前の周波数と切換え後の周波数との差に基づき決定されることを特徴とする、請求項１に記載の無線通信端末。
4. 前記局部発振信号の周波数切換え直後に前記マスク制御部が制御する一定期間は、前記局部発振回路の環境温度に基づき決定されることを特徴とする、請求項１に記載の無線通信端末。
5. アンテナを介して受信した高周波信号と所定周波数の局部発振信号とを混合したベースバンド信号を入力し、チャネル推定するとともに、推定したチャネルに基づいて前記ベースバンド信号を復調する復調方法において、
   前記局部発振信号の周波数切換え直後の一定期間、前記ベースバンド信号に代えてゼロデータ信号を入力してチャネル推定することを特徴とする、復調方法。

Images