JP4167264B2 - 移動通信システムにおける移動端末機の速度を推定する装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動端末機の速度を推定するための装置及び方法に関し、特に、移動通信システムにおいて、移動端末機の速度を推定するための装置及び方法に関する。

通常、移動通信システムは、移動端末機の移動性を提供するために開発されてきている。このように、移動端末機の移動性を確保するために、移動通信システムは、基地局と移動端末機との間のチャンネルを設定し、上記設定されたチャンネルを介して音声及びデータ通信を遂行する。また、移動端末機は、上記のように、移動性を提供するので、相互に異なる位置で無線周波数信号を送信することができ、固定された位置に限定されない。従って、無線チャンネルの環境及び経路は、絶え間のなく変化する。また、移動端末機がユーザと共に移動するので、ユーザが停止するか、あるいは、低速又は高速に移動する場合にも無線信号を送信する。

このような移動通信システムでは、チャンネルの環境が変化し、位置移動による無線信号の送信経路が変化する。従って、移動通信システムの基地局は、移動端末機の速度を考慮してデータを受信しなければならない。すなわち、移動通信システムでは、上記のような場合を考慮して、移動端末機の送信チャンネルを推定し、上記推定された結果に従ってデータを抽出する。従って、移動通信システムが移動端末機に対するチャンネル推定を正確に遂行することができないと、正確なデータを抽出することができない。

以下、移動通信システムにおけるチャンネル推定について説明する。移動通信システムは、基地局から移動端末機へ送信された下りリンクを介して移動端末機へデータを送信する。このとき、移動通信システムは、移動端末機がチャンネルを推定することができるように、トラヒックチャンネルとともにパイロット信号を送信する。すなわち、移動端末機は、上りリンクを介して基地局へデータを送信する。このとき、移動端末機は、基地局が上りリンクチャンネルを推定することができるように、上りリンクパイロット信号を送信する。移動端末機が送信した上りリンクパイロット信号を受信すると、基地局は、上記受信されたパイロット信号に基づいて、チャンネルを推定する。そして、基地局は、上記チャンネル推定された値に基づいて、該当移動端末機から受信されたトラヒックの復号を遂行し、これによって、データの受信性能を向上させる。

しかしながら、移動端末機の移動速度に従って、上りリンクパイロットチャンネル及び上りリンクトラヒックチャンネルは、ドップラー遷移（doppler shift）を発生させる。このようなドップラー遷移効果は、実際のチャンネル推定の性能の劣化を発生させる可能性がある。このようなチャンネル推定の性能の劣化とは、受信された信号がどのくらい遷移したかに従って、トラヒック位相が異なる値を有することを意味する。また、ドップラー遷移は、移動端末機の速度に従って異なる値を有する。従って、ドップラー遷移効果を完全に除去するために、基地局は、移動端末機の移動可能な速度ごとにドップラー遷移効果を除去しなければならない。そこで、基地局が移動端末機の移動可能な速度ごとにドップラー遷移効果を除去して、チャンネル推定を遂行しなければならないので、基地局は、前記２つの動作をすべて遂行するために、各速度ごとにチャンネル推定器を必要とする。

従って、実際の移動通信システムにおいて、移動端末機の速度を推定するために使用される方式は、下記の通りである。既存の移動通信システムにおいて、移動端末機の移動速度を数個の速度領域に分けて、該当速度領域で最適のチャンネル推定性能を有するチャンネル推定器をあらかじめ設計する。上記あらかじめ設計されたチャンネル推定器は、移動端末機の移動速度に従って幾つかが存在するので、基地局は、どんなチャンネル推定器を使用するかを選択しなければならない。このようなチャンネル推定器を選択するためには、受信された信号に基づいて移動端末機の移動速度を推定するための速度推定器（Velocity estimator）を必要とする。速度推定器を実現するための方法には、時間領域で受信信号の自己相関関数を用いる方法と周波数領域で離散型フーリエ変換（Discrete Fourier Transform；ＤＦＴ）を用いる方法とがある。

上記２つの方法のうちのいずれかの方法を使用するかは、設計をどのようにするかによっている。上記選択された方法に従う速度推定器は、一般的に、チャンネル推定器の前段に配置して、移動端末機の移動速度を推定した後に、チャンネル推定器の推定係数を選択する。しかしながら、上記速度推定器が上記チャンネル推定器の前段に配置される場合には、チャンネル推定器による受信信号対雑音比を向上させることができない。すなわち、信号対雑音比が低い状態で、速度推定器は、時間領域及び周波数領域の両方において満足した性能を得られない。また、速度推定器がチャンネル推定器の前段に配置される場合に、符号分割多重接続（Code Division Multiple Access；ＣＤＭＡ）２０００ゲーテッドモード（gated mode）の送信の間には、速度推定器への適切な入力が存在しない、という問題があった。

上記背景に鑑みて、本発明の目的は、移動通信システムにおいて、信号対雑音比及びＣＤＭＡ２０００のゲーテッドモードの送信に関係なしに、移動端末機の速度を正確に推定するための装置及び方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、移動通信システムにおいて、移動端末機の移動速度に関係なしに、正確なチャンネル推定を使用してデータの復調及び復号を効率的に遂行するための装置及び方法を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明の１つの特徴によれば、移動通信システムにおいて、移動端末機の速度を推定するための基地局装置は、上記移動端末機から無線チャンネル上の信号を受信し、上記受信された信号を使用してチャンネル推定を遂行するチャンネル推定器と、上記チャンネル推定器の電力スペクトル値を検出し、上記移動端末機の速度が変更されないと、上記移動端末機から推定された電力のドップラー遷移周波数値に従ってチャンネル推定を行う間に使用されたチャンネル推定係数を上記チャンネル推定器へ提供する速度推定器とを含むことを特徴とする。

また、上記速度推定器は、上記移動端末機の速度を変更すると、あらかじめ決定された時間の間、電力スペクトル値を補正し、上記補正された電力スペクトル値の速度に基づいて、ドップラー周波数値に従ってチャンネル推定を行う間に使用されたチャンネル推定係数を上記チャンネル推定器へ提供することを特徴とする。

本発明の他の特徴によれば、移動通信システムの基地局で移動端末機の速度を推定するための方法は、上記移動端末機から無線チャンネル上の信号を受信し、上記受信された信号を使用してチャンネル推定を遂行するチャンネル推定ステップと、上記チャンネル推定された信号から電力スペクトル値を検出し、上記移動端末機の速度が変更されないと、上記移動端末機から推定された電力のドップラー遷移周波数値に従ってチャンネル推定を行う間に使用されるチャンネル推定係数を出力する速度推定ステップとを含むことを特徴とする。

また、上記チャンネル推定ステップは、上記移動端末機の速度が変更されると、あらかじめ決定された時間の間、電力スペクトル値の補正を遂行し、上記補正された電力スペクトル値から速度に基づくドップラー周波数に従ってチャンネル推定を行う間に使用されたチャンネル推定係数を出力するステップをさらに含むことを特徴とする。

本発明は、移動端末機の移動速度の変化によって、受信性能の劣化を防止するために、所定の時間の間にあらかじめ正規化された補正項を使用して、チャンネル推定器の性能を向上させることができる、という長所がある。

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面中、同一の構成要素については、同一の参照符号を共通使用するものとする。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態による基地局に含まれている速度推定器の構成を示すブロック図である。図１を参照して、本発明の実施形態による速度推定器の構成及び動作について詳細に説明する。

図１において、チャンネル推定器（Channel Estimator）１０１及び速度推定器（Velocity Estimator）１１０から構成され、速度推定器１１０は、チャンネル推定器１０１の後段に配置される。チャンネル推定器１０１は、移動端末機から受信された信号を用いてチャンネル推定を遂行する。このとき、本発明の実施形態によるチャンネル推定器１０１は、速度推定器１１０から受信されたチャンネル推定係数を用いてチャンネルを推定する。上記チャンネル推定係数は、本発明の実施形態による速度推定器１１０がチャンネル推定された信号からドップラー遷移周波数を除去するために生成された最適化のチャンネル推定係数である。また、チャンネル推定器１０１でチャンネル推定された信号は、速度推定器１１０に入力され、速度推定器１１０がチャンネル推定された信号に基づいて速度を推定するので、チャンネル補償がなされた信号である。従って、上記チャンネル推定がなされた信号は、信号対雑音比が向上した信号である。すなわち、速度推定器１１０は、ゲーテッドモードの送信の間にも、連続的に値を有することができるチャンネル推定器１０１の出力を用いて、周波数領域でＤＦＴ方式にてドップラー遷移を検出する。

チャンネル推定器１０１は、速度帯域に従って区別される。すなわち、速度帯域に従って複数のチャンネル推定器が備えられることができる、言い換えると、各速度帯域に従って異なる方式にて動作することができる。本発明の実施形態では、チャンネル推定器が各速度帯域に従って異なる方式にて動作すると仮定する。チャンネル速度推定器１０１は、各速度帯域に対して最適化された推定係数を受信し、上記受信された推定係数に従ってチャンネルを推定する。チャンネル推定係数は、総速度帯域からチャンネル推定に必要な速度別にドップラー周波数帯域を区分する。そして、チャンネル速度推定器１０１は、速度別に区分された帯域で最適化の値を有するように設計されることができる。各速度帯域での最適化の速度推定係数は、オフライン（off-line）で設計されることができる。例えば、図２は、総速度帯域を４つのドップラー周波数帯域に区分し、ドップラー周波数帯域が０Ｈｚ〜１００Ｈｚ、１００Ｈｚ〜２００Ｈｚ、２００Ｈｚ〜３００Ｈｚ、及び３００Ｈｚまたはそれ以上に対して最適化されたチャンネル推定器の伝達関数の電力スペクトルを示す。図２に示した電力スペクトルは、各ドップラー周波数インデックス、すなわち、各ドップラー周波数帯域に対する伝達関数となる。

図１を参照すると、チャンネル推定器１０１から出力されて速度推定器１１０へ入力された信号は、まず、電力スペクトル測定器１１１へ入力される。電力スペクトル測定器１１１は、ＤＦＴ方式を用いて、上記入力された信号の電力スペクトルを測定する。電力スペクトル測定器１１１は、ＤＦＴ方式を用いて、電力スペクトルを検出した値のうち、所定数のチャンネル推定出力サンプルを貯蔵する。そして、電力スペクトル測定器１１１は、ドップラー帯域を区分することができる最小個数（ｑ）の周波数インデックスに対して上記貯蔵されたサンプルの電力スペクトル測定を遂行する。このように、電力スペクトルが測定された例を図３に示す。

図３は、４つの周波数インデックスで測定された電力スペクトルの例を示すグラフである。図３の例では、４個の速度帯域に対してスペクトルを測定する。上記４個の周波数インデックスを説明すると、周波数軸の左側に位置した参照符号３０１は、最低の速度を示し、参照符号３０２は、二番目に低い速度を示し、参照符号３０４は、最高の速度を示し、参照符号３０３は、二番目に高い速度を示す。従って、上記速度帯域の周波数インデックスがｎｈ、ｎｉ、ｎｊ、ｎｋとすると、上記‘ｈ’、‘ｉ’、‘ｊ’、及び‘ｋ’は、‘１’よりも大きいか又は同一であり、上記ドップラー周波数帯域を分割することができる最小個数（ｑ）よりも小さいか又は同一の値を有する。上記電力スペクトルを測定した電力スペクトル値は、電力補償器１１２へ入力される。

図１を参照すると、電力補償器１１２は、各周波数インデックスに対して推定された電力スペクトルに対する電力レベルを補償する。電力補償器１１２で遂行する電力スペクトルに対する電力補償は、図２に示す伝達関数のスペクトルタイプに基づく。移動端末機の移動速度に従って発生するドップラー周波数遷移は、チャンネル推定器１０１を通過しつつ周波数帯域ごとに電力スペクトルの減衰が異なって現れる。従って、各周波数インデックスに対して推定された電力スペクトルは、相互に異なる減衰量を有し、その結果、各周波数インデックスｎｉに対して発生した減衰量をそれぞれ補償しなければならない。このように、電力補償された信号は、短期間平均器１１３へ入力される。短期間平均器１１３は、入力された信号に対してあらかじめ設定された短い期間の間の平均値を計算する。その後に、ドップラー周波数検出ロジック１１４は、移動端末機の移動速度に従ってドップラー周波数を検出し、これに対する補正係数を設定してチャンネル推定器１０１へ出力する。

そうすると、図４から図７を参照して、電力補償方法について説明する。図４は、速度帯域が相互に異なる２つのチャンネル推定器で伝達関数のスペクトルを示すグラフである。図４において、参照符号４１０は、‘ｖ’の速度を示し、参照符号４２０は、‘ｖ−１’の速度を示すると仮定すると、各周波数インデックスｎｉ及びｎｊで、チャンネル推定器１０１で測定された歪曲と電力スペクトル測定器１１１で測定された歪曲とを補償するための補償値は、最終歪曲値を正規化された電力スペクトル値の逆数に乗じることによって求められることができる。このように、上記正規化された電力スペクトル値の逆数である補正項Ｗ_ｉｎｖ（ｎ）は、下記式（１）の通りである。

式（１）において、上記Ｃ（ｎ）|_{ｖＩｎｄｘ=ｖ}は、チャンネル推定器１０１の電力スペクトル４０１を示し、上記Ｃ（ｎ）|_{ｖＩｎｄｘ=ｖ−１}は、チャンネル推定器１０１の電力スペクトル４２０を示す。また、式（１）において、チャンネル推定器１０１の電力スペクトルは、正規化された電力スペクトル値の逆数である補正項Ｗ_ｉｎｖ（ｎ）を加重値に乗じることによって、補正された電力スペクトルＰ_ｗ（ｎ）へ変換される。さらに、式（１）において、正規化係数又はチャンネル推定電力スペクトルの最大値Ｃ_ｍａｘは、下記式（２）又は下記式（３）によって求められることができる。

式（２）は、速度帯域別に電力スペクトルの最大値をそれぞれ求める方法を示し、式（３）は、すべての速度帯域に対する電力スペクトルの最大値を求めて均一に適用する方法を示す。式（２）及び式（３）を用いる場合に、図４のチャンネル推定電力スペクトルに対する補正項Ｗ_ｉｎｖ（ｎ）は、図５及び図６に示すように得られることができる。図５及び図６において、参照符号５１０及び参照符号６１０は、上記速度‘ｖ’に対する補正項を示し、参照符号５２０及び参照符号６２０は、速度‘ｖ−１’に対する補正項を示す。

式（２）を用いて補正項Ｗ_ｉｎｖ（ｎ）を求めた後に、速度帯域が変更される場合に、補正項の急激な変更による電力スペクトルの測定及び補正結果には、一定の時間雑音が存在することができる。従って、適切な制御動作を必要とする。すなわち、移動端末機は、一定の速度を保持するのではなく、継続的に速度が変更されることができる。従って、図５を参照して、移動端末機の速度が‘ｖ−１’から‘ｖ’へ変更される場合に遂行される動作について説明する。

図５において、移動端末機の速度が‘ｖ−１’から‘ｖ’に変更される場合に、変更される前の補正項 Ｗ_ｉｎｖ（ｎ）|_{ｖＩｎｄｘ=ｖ−１}は、曲線５１０のように表される。この場合に、周波数インデックスが‘ｉ’である場合に、補正項は、Ｗ_ｉｎｖ（ｎｉ）=１の値を有し、周波数インデックスが‘ｊ’である場合に、補正項は、Ｗ_ｉｎｖ（ｎｊ）=ｗ２の値を有する。従って、時点‘ｉ’で補正された電力は、Ｐ_ｗ（ｎｉ）=Ｐ（ｎｉ）の関係を有し、時点‘ｊ’で補正された電力は、Ｐ_ｗ（ｎｊ）=ｗ２×Ｐ（ｎｊ）の関係を有する。このとき、移動端末機の速度が‘ｖ’に変更されるためには、Ｐ_ｗ（ｎｉ）<Ｐ_ｗ（ｎｊ）の関係、すなわち、Ｐ_ｗ（ｎｉ）／Ｐ_ｗ（ｎｊ）<ｗ２の関係を満足させなければならない。

上記のような関係を満足する場合に、移動端末機の速度が‘ｖ’に変更されると、補正項は、曲線５２０で表れたＷ_ｉｎｖ（ｎ）|_{ｖＩｎｄｘ=ｖ}に変更され、上記補正項が変更される瞬間に観測された補正電力スペクトルは、Ｐ_ｗ（ｎｉ）=Ｐ（ｎｉ）及びＰ_ｗ（ｎｊ）=ｗ１×Ｐ（ｎｊ）に急激に変化する。図５の例において、ｗ１<ｗ２であるので、速度推定器１１０は、ｖＩｎｄｘ=ｖ−１に対する速度検出過程を繰り返す。反対に、図５において、移動端末機の速度がｖＩｎｄｘ=ｖからｖＩｎｄｘ=ｖ−１に変更される場合に、変更される前の補正項Ｗ_ｉｎｖ（ｎ）|_{ｖＩｎｄｘ=ｖ}は、曲線５２０で表れる。このとき、Ｗ_ｉｎｖ（ｎｉ）＝１であり、Ｗ_ｉｎｖ（ｎｊ）＝ｗ１であるので、補正された電力スペクトルは、Ｐ_ｗ（ｎｉ）=Ｐ（ｎｉ）であり、Ｐ_ｗ（ｎｊ）=w１×Ｐ（ｎｊ）である。ｖＩｎｄｘ=ｖ−１に変更されるためには、Ｐ_ｗ（ｎｉ）> Ｐ_ｗ（ｎｊ）、すなわち、Ｐ_ｗ（ｎｉ）／Ｐ_ｗ（ｎｊ）>w１の関係を満足させなければならない。このような関係を満足させてｖＩｎｄｘ=ｖ−１に変更されると、補正項は、曲線５１０で表れたＷ_ｉｎｖ（ｎ）|_{ｖＩｎｄｘ=ｖ−１}に変更され、上記補正項が変更される瞬間に観測された補正電力スペクトルは、Ｐｗ（ｎｉ）=Ｐ（ｎｉ）及びＰｗ（ｎｊ）=ｗ２×Ｐ（ｎｊ）に急激に変化する。図５の例において、ｗ１<ｗ２であるので、速度推定器１１０は、ｖＩｎｄｘ=ｖに対する速度検出過程を繰り返す。このように、チャンネル推定係数が変更される時点で、補正項Ｗ_ｉｎｖ（ｎ）の急激な変化による影響を除去するためには、図７に示すように、２種類の補正項Ｗ_ｉｎｖ（ｎ）を導入することができる。図７は、低速から高速に、又は、高速から低速に速度が変更される場合に、移動端末機の速度を補正するためのドップラーグラフである。

ｖＩｎｄｘ=ｖ−１からｖＩｎｄｘ=ｖに変化する場合に、補正項は、ｖＩｎｄｘ=ｖ−１で曲線７３０を使用し、一定の時間の間、Ｐ_ｗ（ｎｉ）が“ｗ１／ｗ２”だけ減少された過渡補正項は、ｖＩｎｄｘ=ｖで曲線７２０を使用する。一定の時間が経過した後に、過渡補正項は、曲線７１０で表れた正常状態の補正項に変更して電力補正を遂行する。反対に、ｖＩｎｄｘ=ｖからｖＩｎｄｘ=ｖ−１に変化する場合に、補正項は、ｖＩｎｄｘ=ｖで曲線７１０を使用し、一定の時間の間、Ｐ_ｗ（ｎｊ）が“ｗ１／ｗ２”だけ減少された過渡補正項は、ｖＩｎｄｘ=ｖ−１で曲線７４０を使用する。一定の時間が経過した後に、過渡補正項は、曲線７３０で表れた正常状態の補正項に変更して電力補正を遂行する。

図８は、過渡補正項及び正常状態の補正項を使用する速度測定器で遂行される手順を示すフローチャートである。以下、図８を参照して、過渡補正項及び正常状態の補正項を使用する速度測定器で遂行された手順について詳細に説明する。

ステップ８００で、速度推定器１１０は、電力スペクトル値Ｐ（ｎ）を測定する。このように、電力スペクトル値を測定した後に、ステップ８０２に進行して、速度推定器１１０は、正常状態で処理を遂行する。ここで、‘正常状態’とは、推定された速度帯域が変化せずに持続される状態を意味する。上述したように、推定された移動端末機の速度が変化しない場合には、速度推定器１１０は、Ｗｉｎｖ＝ＳＳｉｎｖＴａｂｌｅ値、すなわち、正常状態の補正項を使用する。ステップ８０２で、正常状態の補正項を使用して計算を遂行した後に、ステップ８０４に進行して、現在推定された移動端末機の速度が以前の移動端末機の速度と同一であるか否かを検査する。上記検査の結果、ステップ８０４で、移動端末機から受信された信号から新たな速度帯域が検出されると、すなわち、現在の速度が以前の速度とは異なる場合に、速度推定器１１０は、ステップ８０６に進行する。しかしながら、上記検査の結果、ステップ８０４で、新たな速度帯域が検出されないと、速度推定器１１０は、ステップ８０８へ進行する。

ステップ８０６で、速度推定器１１０は、新たに測定された速度に従って、過渡補正項を使用して速度の急激な変化を防止する。このような速度に対する補正項Ｗ_ｉｎｖ（ｎ）は、上述した式（３）を用いて計算される。式（３）を使用して補正項を計算する場合に、すべての速度帯域が正規化された後に、補正項を計算する。その結果、補正項の急激な変化によって発生した雑音が流入しない。しかしながら、この場合には、チャンネル推定器１０１の推定係数の変更によって発生したチャンネル推定器の残響（reverberation）応答によって、電力スペクトル測定過程で過渡（transient）応答を発生させる。従って、速度推定器１１０は、速度が変更される時点で、一定の時間の間、単純に伝送カウンタ（transCount）を用いて速度推定の更新を保留する。

上記補正項を使用しない場合に、すなわち、ステップ８０４からステップ８０８へ進行する場合に、速度推定器１１０は、ステップ８０８で電力補償を遂行する。このようの電力補償は、図１の電力補償器１１２によって遂行される。その後に、ステップ８１０で、速度推定器１１０の短期間平均器１１３は、あらかじめ決定された短期間の間電力補償された値の平均を計算する。このように、短期間の間の平均化過程を介して、平滑化された（smoothed）電力スペクトルＰ_ａ（ｎ）（ここで、ｎ=ｎ１〜ｎｑ）が得られる。ステップ８１２で、速度推定器１１０のドップラー周波数検出器１１４は、平均値が取られた電力に対してドップラー周波数を検出する。すなわち、ドップラー周波数検出器１１４は、各周波数インデックスに対するＰ_ａ（ｎ）（ここで、ｎ=ｎ１〜ｎｑ）のレベルを最終的に比較する。ドップラー周波数検出器１１４は、一番大きい電力スペクトルを有する周波数インデックスが検出されると、上記周波数インデックスが属するドップラー周波数帯域、すなわち、上記検出された周波数インデックスに該当する速度帯域に移動端末機の移動速度を設定する。このように、上記ドップラー周波数が検出されると、上記検出されたドップラー周波数値は、チャンネル推定器１０１へ出力され、これによって、チャンネル推定の間検出されたドップラー周波数に従うチャンネル推定係数に更新されるようにする。

図９は、本発明の望ましい実施形態による送信速度の速度推定更新を保留する手順を示すフローチャートである。図９を参照して、送信速度の速度推定更新を保留する手順について詳細に説明する。以下、上記速度推定更新が保留される場合に必要なタイマー値が設定されたと仮定して説明する。

このように、ステップ９００で、速度推定器１１０は、電力スペクトル値Ｐ（ｎ）を測定する。図９の手順が速度に従って速度推定更新が保留される過渡状態で遂行された制御過程であるので、速度推定器１１０は、ステップ９００を遂行した後に、ステップ９０２に即座に進行する。従って、速度推定器１１０の電力補償器１１２は、測定された電力スペクトルに対する電力補償を遂行する。上記測定された電力スペクトルに対する電力補償を遂行した後に、速度推定器１１０は、ステップ９０４に進行して、短期間平均器１１３は、上記補償された電力値の平均化を遂行する。すなわち、速度値に対する平滑化された電力スペクトルＰ_ａ（ｎ）（ここで、ｎ=ｎ１〜ｎｑ）を計算する。上記平滑化された電力スペクトル値を計算した後に、ステップ９０６で、伝送カウンタ（transCount）値が“０”の値を有するか否かを検査する。上記伝送カウンタの値が“０”の値を有するか否かを検査する過程は、速度の変更に従って補正項を使用する時間が経過したか否かを検査する過程に相当する。このように、補正項を使用する時間が満了すると、すなわち、これ以上補正項を使用しなくても良い場合には、ステップ９０８に進行して、ドップラー周波数を検出し、上記検出されたドップラー周波数の値をチャンネル推定器１０１に印加して、チャンネル推定を遂行する。

しかしながら、上記補正項を継続して使用しなければならない場合に、すなわち、補正項を使用する時間だけまだ時間が経過しなかった場合に、速度推定器１１０は、ステップ９１０に進行して、伝送カウンタ（transCount）値を減少させる。その後に、速度推定器１１０は、ステップ９００へ戻る。すなわち、速度推定器１１０は、補正項が移動端末機の速度の変更によって使用されなければならない時間の間には、上記補正項を継続して使用することができる。

以上、本発明の詳細について具体的な実施の形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及び該記載と同等なものにより定められるべきである。

本発明の望ましい実施形態による基地局に含まれた速度推定器の構成を示すブロック図である。 総速度帯域を４つのドップラー周波数帯域に区分し、各帯域に従って最適化されたチャンネル推定器に対する伝達関数の電力スペクトルを示すグラフである。 図１の速度推定器が所定数の速度帯域で測定した電力スペクトルの例を示すグラフである。 速度帯域が相互に異なる２つのチャンネル推定器で伝達関数のスペクトルを示すグラフである。 図１のチャンネル推定器の電力スペクトルを式（２）を使用して計算される時に使用される補正項を示すグラフである。 図１のチャンネル推定器の電力スペクトルを（式３）を使用して計算される時に使用される補正項を示すグラフである。 低速から高速に、又は、高速から低速に速度が変更される場合に、移動端末機から推定されたドップラースペクトルを補正するための過渡補正項スペクトルグラフである。 本発明の望ましい実施形態による過渡補正項及び正常状態の補正項を使用する速度測定器で遂行される手順を示すフローチャートである。 本発明の望ましい実施形態による送信速度に対する速度推定更新を保留する手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０１ チャンネル推定器
１１０ 速度推定器
１１１ 電力スペクトル測定器
１１２ 電力補償器
１１３ 短期間平均器
１１４ ドップラー周波数検出器

Claims (12)

1. 移動通信システムの基地局で移動端末機の速度を推定する装置であって、
   前記移動端末機から無線チャンネル上の信号を受信し、前記受信された信号を使用してチャンネル推定情報を得るチャンネル推定器と、
   前記チャンネル推定情報を用いて電力スペクトル値を検出するとともに、前記移動端末機の速度推定情報を得る速度推定器と、
   前記速度推定器に設けられ、前記速度推定情報に応じて、前記チャンネル推定器の補正を行うためのチャンネル推定補正情報を得るチャンネル推定補正情報取得手段と、
   前記チャンネル推定補正情報を前記チャンネル推定器へ与える手段とを具備したことを特徴とする装置。
2. 前記速度推定器は、
   前記移動端末機の速度を変更すると、あらかじめ決定された時間の間、電力スペクトル値を補正し、前記補正された電力スペクトル値の速度に基づいて、ドップラー周波数値に従ってチャンネル推定を行う間に使用されたチャンネル推定係数を前記チャンネル推定器へ提供することを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記速度推定器は、
   前記チャンネル推定器の出力値に従って、電力スペクトルを測定する電力スペクトル測定器と、
   前記移動端末機の速度が変更されるか否かに従って、前記電力スペクトル測定器の出力値を補正値又は正常状態値のうちの少なくとも１つで電力補償する電力補償器と、
   前記電力補償器から出力された電力値を所定の時間の間に平均する平均器と、
   前記平均器の出力に従って、ドップラー周波数を検出し、前記検出されたドップラー周波数に従ってチャンネル推定を行う間に使用された補正値を出力するドップラー周波数検出器とを含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
4. 前記電力補償器で補償される値は、下記式のようなチャンネル推定器の伝達関数の最大値により正規化された値であることを特徴とする請求項３記載の装置。
   

   
5. 前記ドップラー周波数検出器は、
   前記ドップラー周波数に従ってチャンネル推定を行う間に使用されたチャンネル推定係数に基づいてドップラー電力スペクトルを補正するために、速度帯域別に前記チャンネル推定器の伝達関数の逆補正値をそれぞれ求めることを特徴とする請求項３記載の装置。
6. 前記速度推定器は、
   所定数の周波数帯域別に従う周波数インデックスに対してのみ離散型フーリエ変換（ＤＦＴ）方式を用いて計算を遂行することを特徴とする請求項１記載の装置。
7. 移動通信システムの基地局で移動端末機の速度を推定する方法であって、
   前記移動端末機から無線チャンネル上の信号を受信し、前記受信された信号を使用してチャンネル推定情報を得るチャンネル推定ステップと、
   前記チャンネル推定情報から電力スペクトル値を検出するとともに、前記移動端末機の速度推定情報を得る速度推定ステップと、
   前記速度推定ステップに設けられ、前記速度推定情報に応じて、前記チャンネル推定器の補正を行うチャンネル推定補正情報を得るチャンネル推定補正情報取得ステップと、
   前記チャンネル推定補正情報を前記チャンネル推定ステップへ与えるステップとを備えたことを特徴とする方法。
8. 前記チャンネル推定ステップは、
   前記移動端末機の速度が変更されると、あらかじめ決定された時間の間、電力スペクトル値の補正を遂行し、前記補正された電力スペクトル値から速度に基づくドップラー周波数に従ってチャンネル推定を行う間に使用されたチャンネル推定係数を出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
9. 前記速度推定ステップは、
   前記チャンネル推定された電力の電力スペクトルを測定するステップと、
   前記移動端末機の速度が変更されるか否かに従って、前記電力スペクトル測定器の出力値を補正値又は正常状態値のうちの少なくとも１つで電力補償するステップと、
   前記電力補償された値を受信して所定の時間の間に平均するステップと、
   前記平均値に従って、ドップラー周波数を検出し、前記検出されたドップラー周波数に従ってチャンネル推定を行う間に使用された補正値を出力するステップとを含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
10. 前記電力補償のときに補償される値は、下記式のようなチャンネル推定器の伝達関数の
    最大値によって正規化された値であることを特徴とする請求項８記載の方法。
    

    
11. 前記ドップラー周波数に従ってチャンネル推定を行う間に使用されたチャンネル推定係数に基づくドップラー電力スペクトルを補正するために、前記チャンネル推定器の伝達関数の逆補正値を速度帯域別にそれぞれ求めることを特徴とする請求項７記載の方法。
12. 前記速度推定ステップは、所定数の周波数帯域別に従う周波数インデックスに対してのみ離散型フーリエ変換（ＤＦＴ）方式を用いて計算を遂行することを特徴とする請求項７記載の方法。

Images