JP3899277B2

JP3899277B2 - 復調装置及び復調方法

Info

Publication number: JP3899277B2
Application number: JP2002067149A
Authority: JP
Inventors: 裕介竹本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2022-03-12
Also published as: JP2003273773A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、復調装置に関し、特に、ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ)方式におけるレイク受信に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第３世代移動体通信方式である符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）における復調装置は、マルチパスフェージング環境下においても、各時刻に到来する希望波をレイク合成することによって、良好な受信状態を得られるように構成されている。
【０００３】
従来のレイク合成の構成として、特開平１１−８６０６号公報、または、特開平１１−８８２４７号公報等が開示されている。
【０００４】
図８に、従来のレイク合成の構成を示す。同図は、２つのチャネルを含む信号を受信し、変調処理を行ってディジタル信号に変換する無線部１０と、各々が無線部１０に接続され、無線部１０の出力に対し逆拡散処理を行う６つのフィンガ（１１〜１６）と、無線部１０に接続され、チャネルごとに遅延プロファイルを作成して出力するサーチャ１９と、サーチャに接続され、遅延プロファイルを基に、タイミング、及びコード番号をフィンガ（１１〜１６）に設定する制御装置２０と、フィンガ１１〜１３に接続され、フィンガ１１〜１３の出力に対し、レイク合成処理を行って第１の復調信号を出力するレイク装置１７と、フィンガ１４〜１６に接続され、フィンガ１４〜１６の出力に対し、レイク合成処理を行って第２の復調信号を出力するレイク装置１８と、から構成される。
【０００５】
従来のレイク合成は、まず、サーチャ１９が各チャネルごとの遅延プロファイルを作成して各時刻における到来波を識別する。次いで、制御装置２０が、前記遅延プロファイルにおいて、受信品質の良好なパスを選択し、そのパスに係るタイミング、及び前記遅延プロファイルに係るチャネルに対応するコードを、前記チャネルに対応するフィンガに設定する。この時、選択されるパス数は、各チャネルあたり最大３となる。
【０００６】
次いで、前記フィンガは、無線部１０から出力された信号に対し、前記設定されたタイミング、及びコードをもとに、逆拡散処理を行う。次いで、前記フィンガに予め接続されている１つのチャネルのみを復調するレイク装置が、前記逆拡散された各パスのレイク合成を行う。この時、逆拡散されたパスは前記受信品質が良いパスであるので、レイク装置から出力される復調信号を誤り耐性の強い信号とすることが可能となる
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術においては、同時に復調すべきチャネルの数が少なかったため、逆拡散の対象となる、各チャネルに係るパス数を固定とするのが一般的であった。しかしながら、同時に復調すべきチャネルの数が多くなった場合は、各パスを逆拡散するために必要なフィンガの数は、同時に受信すべきチャネルの最大数と最大パス数の積となるので、小型化するに際し、大きな課題となる。例えば、同時に３チャネル分の復調を行う場合で、１チャネルにつき３パス分のフィンガを備えると、必要なフィンガの総数は９となる。
【０００８】
また、従来の技術においては、各チャネルに係るパス数が固定であったため、１のレイク装置に接続されている各フィンガは他のレイク装置に接続されておらず、非効率な構成であった。例えば、図８においては、同時に２チャネル受信し、各チャネルのフィンガが３である。ここで、第１のチャネルにおいて受信状態の良いパスが４つ存在し、第２のチャネルにおいて受信状態の良いパスが１つしか存在しない場合、第１のチャネルを復調するために３つのフィンガが使用され、第２のチャネルを復調するために１つのフィンガのみ使用される。従って、第１のチャネルのパスのうち１つは割り当てるべきフィンガがなく、一方、第２のチャネルのフィンガのうち２つは未使用のままであり、非効率であることが分かる。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、有限なフィンガを効率的に使い回すことを可能とし、各チャネルについて受信品質を低下させずに小型化を図ることができる復調装置および復調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】
本発明の復調装置は、複数のチャネルを含む信号を受信する無線手段と、前記無線手段に接続され、前記複数のチャネルについてパス毎に受信信号を逆拡散する複数の逆拡散手段と、前記無線手段に接続され、前記複数のチャネルについてパス毎の相関値を求めるサーチャと、前記複数の逆拡散手段に接続されたセレクタと、前記セレクタに接続され、チャネル毎にレイク合成する複数のレイク手段と、前記サーチャに接続され、前記相関値を基に前記セレクタを用いて前記逆拡散手段を前記チャネルに対応する前記レイク手段に割り当てる制御手段と、を具備し、前記制御手段は、まず、各チャネルに対応する前記複数のレイク手段のそれぞれに対して、前記相関値が大きい順にパスをそれぞれＮ個（Ｎは１以上の整数）割り当てるとともに、前記複数の逆拡散手段の中からそれぞれＮ個の逆拡散を行わせる逆拡散手段に当該パスを割り当て、次に、割り当てられたパスに対応する逆拡散手段以外の未割り当ての逆拡散手段については、前記相関値が予め定めた閾値以上であるパス数が、前記未割り当ての逆拡散手段の数以下である場合には、各チャネルに対応する各レイク手段に対して、前記閾値以上の相関値のパスを割り当てるとともに、未割り当ての逆拡散手段に当該パスを割り当て、前記相関値が予め定めた閾値以上であるパス数が、前記未割り当ての逆拡散手段の数以下でない場合には、前記相関値の大きいパスから順に、当該パスに対応するチャネルに対応するレイク手段に対して、当該パスを割り当てるとともに、未割り当ての逆拡散手段に当該パスをそれぞれ割り当てる構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、遅延プロファイルから導出される受信品質に基づいて、各チャネルについて割り当てられるパス（逆拡散手段）数を可変にすることが可能となる。従って、逆拡散手段を効率的に使いまわすができ、より少ない逆拡散手段数で、受信特性の良い復調装置を実現することができる。
【００１２】
本発明の復調装置は、各チャネルに割り当てるパスの数Ｎは１である構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、受信品質によらずに、各チャネルにつき少なくとも１つのパスを強制的に割り当てるので、チャネルの復調を確実に行わせることが可能となる。
【００１４】
本発明の復調装置における制御手段は、割り当てられていない逆拡散手段及び割り当てられていないレイク手段に対して電源の供給を停止する構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、割り当てられていない逆拡散手段もしくはレイク合成手段の電力を無駄に使用することがないので、低消費電力化が可能となる。
【００１６】
本発明の通信端末装置は、上記いずれかの復調装置を具備する構成を採る。また、本発明の基地局装置は、上記いずれかの復調装置を具備する構成を採る。
【００１７】
これらの構成によれば、少ない逆拡散手段数で、受信特性の良い復調装置を実現することができるので、小型の装置で品質の良い無線通信を行うことができる。
【００１８】
本発明の復調方法は、複数のチャネルを含む信号を受信するステップと、複数の逆拡散手段において前記受信信号を逆拡散するステップと、前記複数のチャネルについてパス毎の相関値を求めるステップと、前記複数の逆拡散手段を選択するステップと、前記選択するステップにおいて選択された前記複数の逆拡散手段から出力される複数の信号をチャネルごとに複数のレイク手段がレイク合成するステップと、前記相関値を基に前記選択するステップを用いて、前記逆拡散手段を前記チャネルに対応する前記レイク手段に割り当てるステップと、を具備し、前記割り当てるステップは、まず、各チャネルに対応する前記複数のレイク手段のそれぞれに対して、前記相関値が大きい順にパスをそれぞれＮ個（Ｎは１以上の整数）割り当てるとともに、前記複数の逆拡散手段の中からそれぞれＮ個の逆拡散を行わせる逆拡散手段に当該パスを割り当て、次に、割り当てられたパスに対応する逆拡散手段以外の未割り当ての逆拡散手段については、前記相関値が予め定めた閾値以上であるパス数が、前記未割り当ての逆拡散手段の数以下である場合には、各チャネルに対応する各レイク手段に対して、前記閾値以上の相関値のパスを割り当てるとともに、未割り当ての逆拡散手段に当該パスを割り当て、前記相関値が予め定めた閾値以上であるパス数が、前記未割り当ての逆拡散手段の数以下でない場合には、前記相関値の大きいパスから順に、当該パスに対応するチャネルに対応するレイク手段に対して、当該パスを割り当てるとともに、未割り当ての逆拡散手段に当該パスをそれぞれ割り当てる方法を採る。
【００１９】
この方法によれば、遅延プロファイルから導出される受信品質に基づいて、各チャネルについて割り当てられるパス（逆拡散手段）数を可変にすることが可能となる。従って、逆拡散手段を効率的に使いまわすことができ、より少ない逆拡散手段数で、受信特性の良い復調装置を実現することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、パスの受信品質に基づいて、フィンガに割り当てるパス数及び各レイク装置に接続されるフィンガ数を可変制御することによって、動的にフィンガ及びレイク装置にパスを割り当て、有限なフィンガを効率的に使い回すことである。
【００２１】
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。
図１は、本発明の一実施の形態に係る復調装置の構成を示すブロック図である。図１に示す復調装置は、例えば、移動体通信システムにおいて使用される携帯電話等の通信端末装置に搭載されるものである。なお、以下の説明では、基地局装置と通信端末装置との間で通信が既に確立され、１以上３以下のチャネルが基地局装置より送信されることを前提とする。また、通信端末装置において、１つのサーチャと、同一ユーザー向けのチャネルを復調するための６つのフィンガと、フィンガの出力をレイク合成する３つのレイク装置を用いて、同時に受信するものとする。
【００２２】
無線部１００は、アンテナで受信したアナログ信号に通常の無線処理を施してディジタル信号に変換して、６つのフィンガ（フィンガ１０１〜フィンガ１０６）、及びサーチャ１１０に出力する。サーチャ１１０は、ＣＰＵ１０９から予め通知された受信すべきチャネル数、及び各チャネルの拡散コードを用いて遅延プロファイルを作成し、制御装置１０７に通知する。この遅延プロファイルに含まれる情報としては、各到来波（以下、パス）の数、及び各パスの到来時刻、各パスの相関値、及び各チャネルと各パスの対応関係情報である。制御装置１０７は、ＣＰＵ１０９から通知されたチャネル数と、サーチャ１１０から通知された遅延プロファイル情報を基に後述のアルゴリズムを用いて、チャネルごとの各パスをフィンガ（フィンガ１０１〜１０６のいずれか）、およびレイク装置（レイク装置１１１〜１１３のいずれか）に割り当てる。
【００２３】
ここで、「フィンガにパスを割り当てる」とは、制御装置１０７が、フィンガに対し、パスの遅延情報、拡散コードを設定することを指す。
【００２４】
また、「レイク装置にパスを割り当てる」とは、以下に述べる処理を、チャネル数分だけ繰り返すことを指す。まず、制御装置１０７が、サーチャ１１０から通知されたチャネルとパスの対応関係情報を用いて、まだ割り当てていない１のレイク装置の対象とすべきチャネルを１つ決定する。次いで、制御装置１０７が、レイク装置の対象であるチャネルに係る各パスが割当たっているフィンガを、パス数分だけ検出する。最後に、制御装置１０７が、検出されたフィンガの出力をレイク装置に入力させる旨を、セレクタ１０８に対し通知する。
【００２５】
制御装置１０７でパスを割り当てられたフィンガ１０１〜１０６は、同時に制御装置１０７が設定した復調対象パスの拡散コード、遅延情報を用いて、逆拡散処理を行う。
【００２６】
パスをレイク装置に割り当てる旨を通知されたセレクタ１０８は、フィンガの出力をレイク装置の入力となるように制御する。なお、各々のレイク装置は、フィンガの全てと接続することが可能である。
【００２７】
各レイク装置１１１〜１１３は、各々の対象となるフィンガから出力されたパスをレイク合成して、チャネルごとに復調信号を出力する。
【００２８】
ここで、例を用いて、ＣＰＵ１０９のアルゴリズムについて詳細に説明する。図２〜図４に、サーチャ１１０によって作成された３チャネル分の遅延プロファイルの例を示す。図２は、チャネル０の遅延プロファイルで、横軸が時間を、縦軸が相関値の振幅を表す。Ｐ００とは、時刻ｔ００に到来したチャネル０に係るパスを表すＩＤである。同様に、Ｐ０１…Ｐ０４は、ｔ０１…ｔ０４らとそれぞれ対応している。
【００２９】
図３、図４は、それぞれチャネル１，チャネル２の遅延プロファイルを示した図である。Ｐとｔの関係は、図２と同様である。なお、Ｐ、ｔの添え字２字のうち、左側の添え字はチャネル番号を示し、また、右側の添え字はパスの番号を示している。例えば、Ｐ１２とはチャネル１のパス２を表す。
【００３０】
図５は、遅延プロファイルが図２から図４であるときを例として、サーチャ１１０から制御装置１０７に通知される遅延プロファイル情報を示す図である。図５において、相関値がしきい値（ここでは、しきい値＝５０と設定）を越えているものについては、７列目に○と記載している。
【００３１】
制御装置１０７は、相関値がしきい値を越えている時刻に信号が到来していると推定して、対応するパスをフィンガに割り当てる。
【００３２】
なお、ここではしきい値を固定（５０）としているが、可変にしてもよい。また、チャネルごとに設定しても、以下に述べる効果と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
次に、制御装置１０７におけるパスをフィンガに割り当てる際の動作について図６のフロー図を用いて説明する。
【００３４】
まず、ステップ（以下「ＳＴ」と省略する）６０１において、各チャネルの最大の相関値に係るパスＩＤを検出し、パスＩＤに係る相関値が大きい順に予め設定された個数Ｎだけ、６つのフィンガ（１０１〜１０６）のいずれかに割り当てる。
【００３５】
上記Ｎが１であると仮定し、図５の情報がＳＴ６０１で処理された場合、各チャネルの最大相関値に係るパスＩＤはそれぞれ、Ｐ００、Ｐ１０、Ｐ２１となる。次いで、ＳＴ６０２において、各パスの相関値と予め設定されているしきい値（５０）とを比較し、しきい値を超えているパス数（以下、Ｘと表記する）を検出する。（図５の例においては、Ｘ＝１０となる。）
【００３６】
次いで、ＳＴ６０３において、フィンガの個数６からＳＴ６０１において既に設定済みのパス数Ｎを減じた値と、Ｘとを比較し、Ｘのほうが小さいか、または等しい場合は、ＳＴ６０４の処理に移行する。次いで、ＳＴ６０４においては、まだ割り当たっていないパスを、まだ割り当てていないフィンガに割り当てる。
【００３７】
図５の例においては、Ｘ＞６−３となるので、上記処理は行われず、下記の処理が行われることとなる。
【００３８】
また、ＳＴ６０３において、Ｘのほうが大きい場合は、ＳＴ６０５の処理に移行する。ＳＴ６０５においては、まだ割り当たっていないパスを順番にフィンガに割り当てる。この割り当て処理において、全てのパスをフィンガに割り当てることは不可能なので、相関値の大きい順に、パスを順番にフィンガに割り当てる。
【００３９】
図５の例においては、Ｐ１１，Ｐ０２、Ｐ１４の順で相関値が大きいので、まだ割当たっていないフィンガに、上記３つのパスを割り当てる。言い換えると、制御装置１０７は、フィンガ１０１からフィンガ１０６の６つのフィンガに対し、時間ｔとコードＣを各々設定する。
【００４０】
次いで、ＳＴ６０６において、制御装置１０７は、セレクタ１０８に対し、フィンガ（１０１〜１０６）とレイク装置（１１１〜１１３）の接続情報を通知する。
【００４１】
次いで、ＳＴ６０７において、まだ割り当てられていないフィンガ、もしくはレイク装置があれば、その電力をＯＦＦする。
【００４２】
図７は、制御装置１０７によるフィンガ割り当て結果の一例を示す図である。図７の場合、チャネル０に係るパスは、フィンガ１０１とフィンガ１０５に割り当てられている。また、チャネル１に係るパスは、フィンガ１０２、フィンガ１０４，フィンガ１０６に割り当てられている。また、チャネル２に係るパスは、フィンガ１０３に割り当てられている。
【００４３】
従って、制御装置１０７は、レイク装置１１１をフィンガ１０１、フィンガ１０４と接続する旨を、レイク装置１１２をフィンガ１０２、１０４、１０６と接続する旨を、及び、レイク装置１１３をフィンガ１０３と接続する旨をセレクタ１０８に対し通知する。セレクタ１０８は、その通知に従ってフィンガ１０１〜１０６とレイク装置１１１〜１１３を接続する。
【００４４】
このように、本実施の形態によれば、各チャネルについての割り当てパス数を可変とすることで、受信状態によって効率的にフィンガを使いまわすことができ、小型な復調装置を提供することができる。
【００４５】
なお、説明の便宜上、フィンガ数を６、レイク装置の数を３としたが、フィンガ数は同時に受信すべきチャネルの最大数以上、レイク装置の数は、最大数分だけあればよい。
【００４６】
また、上記例において、サーチャによって検出される受信品質を、そのパスに係るある時刻の相関値としたが、数フレーム分の区間平均相関値、移動平均相関値としてもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の復調装置は、ＣＤＭＡ方式通信受信機において、フィンガに割り当てるパス数及び各レイク装置に接続されるフィンガ数を可変制御することにより、通信状態に応じて最適のフィンガ割り当てを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る復調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復調装置のサーチャによって作成された第１の遅延プロファイルを示す図
【図３】上記実施の形態に係る復調装置のサーチャによって作成された第２の遅延プロファイルを示す図
【図４】上記実施の形態に係る復調装置のサーチャによって作成された第３の遅延プロファイルを示す図
【図５】上記実施の形態に係る復調装置の遅延プロファイル情報を示す図
【図６】上記実施の形態に係る復調装置のフィンガ割り当てる際の動作を示すフロー図
【図７】上記実施の形態に係る制御装置によるフィンガ割り当て結果の一例を示す図
【図８】従来の復調装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１００無線部
１０１〜１０６フィンガ
１０７制御装置
１０８セレクタ
１０９ＣＰＵ
１１０サーチャ
１１１〜１１３レイク装置

Claims

複数のチャネルを含む信号を受信する無線手段と、
前記無線手段に接続され、前記複数のチャネルについてパス毎に受信信号を逆拡散する複数の逆拡散手段と、
前記無線手段に接続され、前記複数のチャネルについてパス毎の相関値を求めるサーチャと、
前記複数の逆拡散手段に接続されたセレクタと、
前記セレクタに接続され、チャネル毎にレイク合成する複数のレイク手段と、
前記サーチャに接続され、前記相関値を基に前記セレクタを用いて前記逆拡散手段を前記チャネルに対応する前記レイク手段に割り当てる制御手段と、
を具備し、
前記制御手段は、
まず、各チャネルに対応する前記複数のレイク手段のそれぞれに対して、前記相関値が大きい順にパスをそれぞれＮ個（Ｎは１以上の整数）割り当てるとともに、前記複数の逆拡散手段の中からそれぞれＮ個の逆拡散を行わせる逆拡散手段に当該パスを割り当て、
次に、割り当てられたパスに対応する逆拡散手段以外の未割り当ての逆拡散手段については、
前記相関値が予め定めた閾値以上であるパス数が、前記未割り当ての逆拡散手段の数以下である場合には、各チャネルに対応する各レイク手段に対して、前記閾値以上の相関値のパスを割り当てるとともに、未割り当ての逆拡散手段に当該パスを割り当て、
前記相関値が予め定めた閾値以上であるパス数が、前記未割り当ての逆拡散手段の数以下でない場合には、前記相関値の大きいパスから順に、当該パスに対応するチャネルに対応するレイク手段に対して、当該パスを割り当てるとともに、未割り当ての逆拡散手段に当該パスをそれぞれ割り当てる
ことを特徴とする復調装置。
Ｎ＝１であることを特徴とする請求項１記載の復調装置。
制御手段は、割り当てられていない逆拡散手段及び割り当てられていないレイク手段に対して電源の供給を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の復調装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の復調装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の復調装置を具備することを特徴とする基地局装置。
複数のチャネルを含む信号を受信するステップと、
複数の逆拡散手段において前記受信信号を逆拡散するステップと、
前記複数のチャネルについてパス毎の相関値を求めるステップと、
前記複数の逆拡散手段を選択するステップと、
前記選択するステップにおいて選択された前記複数の逆拡散手段から出力される複数の信号をチャネルごとに複数のレイク手段がレイク合成するステップと、
前記相関値を基に前記選択するステップを用いて、前記逆拡散手段を前記チャネルに対応する前記レイク手段に割り当てるステップと、
を具備し、
前記割り当てるステップは、
まず、各チャネルに対応する前記複数のレイク手段のそれぞれに対して、前記相関値が大きい順にパスをそれぞれＮ個（Ｎは１以上の整数）割り当てるとともに、前記複数の逆拡散手段の中からそれぞれＮ個の逆拡散を行わせる逆拡散手段に当該パスを割り当て、
次に、割り当てられたパスに対応する逆拡散手段以外の未割り当ての逆拡散手段については、
前記相関値が予め定めた閾値以上であるパス数が、前記未割り当ての逆拡散手段の数以下である場合には、各チャネルに対応する各レイク手段に対して、前記閾値以上の相関値のパスを割り当てるとともに、未割り当ての逆拡散手段に当該パスを割り当て、
前記相関値が予め定めた閾値以上であるパス数が、前記未割り当ての逆拡散手段の数以下でない場合には、前記相関値の大きいパスから順に、当該パスに対応するチャネルに対応するレイク手段に対して、当該パスを割り当てるとともに、未割り当ての逆拡散手段に当該パスをそれぞれ割り当てる
ことを特徴とする復調方法。