JP4192572B2

JP4192572B2 - 携帯情報端末

Info

Publication number: JP4192572B2
Application number: JP2002343207A
Authority: JP
Inventors: 修二増田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2022-11-27
Also published as: JP2004179931A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯情報端末に係り、特にクローズドループ、フィードバックモード送信機ダイバーシチ（クローズドループ送信ダイバーシチ）を使用するＷＣＤＭＡシステムにおける携帯情報端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第３世代（３Ｇ）広帯域符号分割／多重アクセス（ＷＣＤＭＡ）システムと呼ばれるシステムでは、クローズドループ、フィードバックモード送信器ダイバーシチ（クローズドループ送信ダイバーシチ）を使用することが提案されている。クローズドループ送信ダイバーシチは、次にように行われる。
【０００３】
まず、基地局から２本のアンテナで送信される信号を携帯情報端末が受信したとき、各アンテナから送信された共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）の位相差から、受信された個別チャネル（ＤＰＣＨ）の位相差を推定する。ＤＰＣＨのアンテナ間位相差は、ＣＰＩＣＨとＤＰＣＨの伝送経路は同一で、かつ、アンテナごとに異なるため、ＣＰＩＣＨの位相差とみなされる。
【０００４】
次に、携帯情報端末はＣＰＩＣＨの位相差を符号にして基地局に伝達する。基地局は、携帯情報端末から伝達された位相差情報を基に携帯情報端末のアンテナ端におけるＤＰＣＨの受信電力が最大になるように、片方のアンテナのＤＰＣＨの位相をＣＰＩＣＨとずらして送信する。
【０００５】
クローズドループ送信ダイバーシチを行うためには、携帯情報端末がアンテナ間の位相を精度良く検出すること、検出されたアンテナ間位相差が正確に基地局に伝達されることが肝要である。しかしながら、伝送経路間の状況により携帯情報端末が送信したアンテナ間位相差情報が基地局に正確に伝わらない場合がある。そうすると、基地局はＤＰＣＨを携帯情報端末の要求と異なる位相で送信し、携帯情報端末のアンテナ端での受信電力が最大にはならなくなり、受信特性が劣化する。
【０００６】
この基地局での位相差情報受信誤りによる携帯情報端末の受信特性の劣化については、アンテナベリフィケーションと呼ばれる対策が施される（例えば、非特許文献１参照）。アンテナベリフィケーションは、基地局に送信した位相差情報と携帯情報端末の受信信号から基地局がＤＰＣＨの位相制御を正しく行われているかを判定し、基地局が位相情報を誤ったと判定された場合は、携帯情報端末内部でＤＰＣＨの位相差が誤って送られたものとして本来のＤＰＣＨの位相を推定して復号処理する機能である。このアンテナベリフィケーションを動作させることにより、上り伝送路における位相情報の伝搬誤りが原因となる基地局送信ＤＰＣＨの位相変更誤りに対する携帯情報端末の受信特性の劣化が軽減される。
【０００７】
しかしながら、上りの伝送路特性は良好で、基地局での位相情報受信に誤りがないが、下りの伝送路特性が劣悪な場合においては、上記のアンテナベリフィケーション処理により携帯情報端末がＤＰＣＨの位相制御を正しく行われていないと誤って判定した上で復号処理をし、受信特性を劣化させてしまう可能性がある。このような上りの伝送路特性が良好なときには、アンテナベリフィケーションを行うことは携帯情報端末にとっては逆効果となる。
【０００８】
そこで、従来、下りリンクの伝送路状態が悪く、かつ、上りリンクの伝送路状態が良いか普通のときには、上りリンクで送信した制御コマンド通りに基地局が送信していると予測し、その予測された基地局の送信状態を基に受信した信号を復調処理する携帯情報端末が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【非特許文献１】
３ＧＰＰ仕様ＴＳ２５.２１４：「物理層プロシージャ（ＦＤＤ）」
【特許文献１】
特開２００１−３２６５９１号公報（第６頁、図６）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記の従来の携帯情報端末では、常に下りの伝送路特性（下りリンクの伝送路状態）と上りの伝送路特性（上りリンクの伝送路状態）の両方を監視して、それら両方の伝送路特性から基地局の送信状態を判断しなければならず、面倒である。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、上りの伝送路特性など一種類の情報だけを監視するだけで、上りの伝送路特性が良好な場合におけるアンテナベリフィケーションを行うことによる受信特性の劣化を簡易に軽減し得る携帯情報端末を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、第１の発明の携帯情報端末は、クローズドループ送信ダイバーシチを行う移動通信システムにおける携帯情報端末において、基地局からの信号を単一のアンテナで受信する受信手段と、基地局の複数のアンテナからそれぞれ送信された共通パイロットチャネルの信号を受信手段により受信し、その受信信号の複数の共通パイロットチャネルの位相差から、受信した信号の個別チャネルの位相差を推定する位相差推定手段と、位相差推定手段により推定された位相差情報を基地局へ送信する送信手段と、基地局が受信した位相差情報に基づいて個別チャネルの受信電力を最大にする位相制御が正しく行われていないことを、基地局からの受信信号と位相差情報とに基づいて判定した時に、本来の個別チャネルの位相を推定して復号処理するアンテナベリフィケーション処理を受信信号に対して行う復調手段と、基地局への上り伝送路の状態が良好であるか否かを示す移動機状態信号を生成する移動機状態信号生成手段と、移動機状態信号が上り伝送路の状態が良好であることを示しているときは、復調手段のアンテナベリフィケーション処理動作を停止させるアンテナベリフィケーション処理動作制御手段とを有する構成としたものである。
【００１３】
この発明では、移動機状態信号が上り伝送路の状態が良好であることを示しているときは、携帯情報端末が位相差情報を誤りなく基地局に伝送できていると判断して、復調手段のアンテナベリフィケーション処理動作を停止させる。
【００１４】
また、上記の目的を達成するため、第２の発明の携帯情報端末は、移動機状態信号生成手段を、複数の携帯情報端末が出力する上り信号の品質が基地局の受信端において同じになるように調整するために、該基地局から送信された携帯情報端末の送信電力制御データを受信し、送信電力を低下させることを示す送信電力制御データを一定時間以上継続して受信した時に、上り伝送路の状態が良好であることを示す移動機状態信号を生成する構成としたことを特徴とする。
【００１５】
この発明では、送信電力制御データ（ＴＰＣデータ）が上り送信電力を低下させることを示しており、かつ、その送信電力制御データが一定時間継続して受信される時には、上りの位相差情報が誤り無く伝送されていると判断して上り伝送路の状態が良好であることを示す移動機状態信号を生成することにより、復調手段のアンテナベリフィケーション処理動作を停止させる。
【００１６】
また、上記の目的を達成するため、第３の発明の携帯情報端末は、移動機状態信号生成手段を、携帯情報端末の送信電力がしきい値よりも低いことを検出した時に、上り伝送路の状態が良好であることを示す移動機状態信号を生成する構成としたことを特徴とする。この発明では、携帯情報端末の送信電力がしきい値より低いときには基地局に近く上り伝送路状態が良好であると判断し、復調手段のアンテナベリフィケーション処理動作を停止させる。
【００１７】
また、上記の目的を達成するため、第４の発明の携帯情報端末は、移動機状態信号生成手段を、受信信号の受信信号干渉波比がしきい値より良好な状態が一定時間継続した時に、上り伝送路の状態が良好であることを示す移動機状態信号を生成する構成としたことを特徴とする。
【００１８】
また、上記の目的を達成するため、第５の発明の携帯情報端末は、移動機状態信号生成手段を、受信信号のブロック誤り率がしきい値より小さな状態が一定時間継続した時に、上り伝送路の状態が良好であることを示す移動機状態信号を生成する構成としたことを特徴とする。
【００１９】
更に、上記の目的を達成するため、第６の発明の携帯情報端末は、通信可能な基地局との間の距離情報を得る距離情報取得手段を更に有し、移動機状態信号生成手段を、距離情報取得手段により取得された距離情報が、所定の基準距離よりも近いことを示している時に、上り伝送路の状態が良好であることを示す移動機状態信号を生成する構成としたことを特徴とする。この発明では、ＧＰＳ等を利用した距離情報取得手段により取得した携帯情報端末と基地局の距離が、所定の基準距離よりも近い時には、上りの伝送路の状態が良好であると判断し、復調手段のアンテナベリフィケーション処理動作を停止させる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる携帯情報端末の一実施の形態のブロック図を示す。本実施の形態の携帯情報端末は、アンテナ１、変調回路２、復調回路３、マイク４、スピーカ５及び伝送路状態判定回路６よりなる携帯電話機の構成とされている。なお、図１は本発明の説明に関する最低限の構成であり、実際には携帯情報端末の付加機能に応じて、その付加機能に対する処理回路が追加される。
【００２１】
図１において、アンテナ１は図示しない基地局との間で無線送受信を行い、変調回路２から送られてきた送信信号２１は送信し、基地局から送信されてきた信号は受信して受信信号２２として復調回路３に供給する。変調回路２はマイク４から入力される送話音声信号２３を所定の変調方式で変調して送信信号２１に変換してアンテナ１へ出力する。
【００２２】
復調回路３は、アンテナ１から入力された受信信号２２を復調し、受話音声信号２４を得てスピーカ５へ出力すると共に、受信信号２２からＦＢＩ（フィードバックインジケータ）ビット２５と移動機状態信号２６を生成する。マイク４はユーザの送話音声を収音して音響−電気変換し、得られた送話音声信号を変調回路２へ出力する。スピーカ５は、復調回路３から入力された受話音声信号を電気−音響変換して相手の受話音声を発音する。
【００２３】
復調回路３から変調回路２へ出力される制御信号の例として、本発明に関するものとしては、クローズドループ送信ダイバーシチ制御に直接関係する基地局アンテナ間位相を測定した結果から基地局のＤＰＣＨの送信位相を制御するためのＦＢＩビット２５があり、また、復調回路３から伝送路状態判定回路６へ出力される信号として携帯情報端末の状態を表している移動機状態信号２６がある。
【００２４】
伝送路状態判定回路６は、本発明の要部であり、復調回路３で生成された移動機状態信号２６から上り伝送路の状態を判定し、その判定結果をアンテナベリフィケーション制御信号２７として復調回路３へ返すことにより、復調回路３のアンテナベリフィケーション動作を制御する回路である。
【００２５】
次に、本実施の形態の要部の動作について図２のフローチャートを併せ参照して説明する。復調回路３は受信信号２２から受話音声信号２４及びこの携帯情報端末の移動機状態信号２６等の制御信号を得る（図２のステップＳ１）。クローズドループ送信ダイバーシチの回路や、アンテナベリフィケーション回路なども復調回路３に含まれている。
【００２６】
伝送路状態判定回路６は、復調回路３で得られた移動機状態信号２６から上り伝送路の状態が良好であるかどうかを判定する（図２のステップＳ２）。判定の結果、基地局にアンテナ位相差情報が伝達できると判定された時には、上り伝送路の状態が良好であり、アンテナベリフィケーション動作がＤＰＣＨの位相制御を正しく行われていないと誤って判定した状態で復号処理を行うことによる受信信号品質の劣化を防ぐために、アンテナベリフィケーション制御信号２７により、復調回路３のアンテナベリフィケーション回路動作を停止させる（図２のステップＳ３）。
【００２７】
他方、ステップＳ２の判定の結果、上り伝送路の状態が良好でないと判定されたときは、伝送路状態判定回路６は、アンテナベリフィケーション制御信号２７により、復調回路３のアンテナベリフィケーション回路を動作させる（図２のステップＳ４）。このように、本実施の形態では、上り伝送路の状態が良好であるか否かの情報のみで復調回路３のアンテナベリフィケーション回路の動作を制御する。
【００２８】
次に、上り伝送路状態の判定に使用する移動機状態信号について説明する。この移動機状態信号の一つとして、パワーコントロール信号を使用することができる。ＣＤＭＡシステムでは、複数の携帯情報端末が出力する上り信号の品質が基地局の受信端においてすべての携帯情報端末に対して同じになるように調整される。携帯情報端末の上り信号電力を調整するために、基地局は下り信号の中にＴＰＣデータと呼ばれるパワーコントロール用の制御データを入れて送信する。携帯情報端末では、復調回路３で受信信号２２を復調した際、ＴＰＣデータをデコードし、変調回路２に供給して上り電力を調整する。
【００２９】
上り伝送路状態が良好な場合は、基地局での受信品質が満たされる最低限の送信電力で携帯情報端末が送信するよう、基地局は携帯情報端末に対して上り送信電力を下げるようなＴＰＣデータを送信する。逆に、上り伝送路状態が劣悪な場合、基地局は携帯情報端末に対して上り送信電力を上げるようなＴＰＣデータを送信する。
【００３０】
このため、携帯情報端末の送信電力を下げるようなＴＰＣデータが一定時間以上携帯情報端末が受信していれば、上りの位相差情報が誤り無しに伝送されると判断して、本実施の形態では、復調回路３内のアンテナベリフィケーション回路の動作を停止させる。また、携帯情報端末の送信電力を上げるようなＴＰＣデータが携帯情報端末で受信された場合は、上り位相情報に誤りが生じている可能性があるため、アンテナベリフィケーション回路を動作させる。
【００３１】
このように、本実施の形態によれば、上り伝送路状態を監視し、位相差情報を誤り無く伝送できると判断できたときには、アンテナベリフィケーション機能を停止することにより、アンテナベリフィケーションを使用するのが好ましくない場合における携帯情報端末の受信特性を上げることができる。
【００３２】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、例えば上記の実施の形態では移動機状態信号２６の例として基地局から送信されるＴＰＣデータを用いているが、移動機状態信号２６の他の例として、携帯情報端末が基地局に近いほど上り伝送路状態が良好であると考えられるため、携帯情報端末の送信電力が考えられる。この場合、伝送路状態判定回路６にしきい値を用意し、携帯情報端末の送信電力がしきい値より低い場合は上り伝送路状態が良好であると判定し、アンテナベリフィケーションを停止させるよう復調回路３を制御させることができる。
【００３３】
また、下り伝送路状態が良好である状態が続いているときには、上り伝送路状態も安定していると推測されることから受信信号干渉波比（ＳＩＲ）やブロック誤り率（ＢＬＥＲ）の状態を基にアンテナベリフィケーション制御信号２７を生成するようにしてもよい。すなわち、受信信号のＳＩＲやＢＬＥＲが所定のしきい値よりも良好な状態が所定時間以上継続した場合は、上り伝送路状態が良好であると判定し、アンテナベリフィケーションを停止させるよう復調回路３を制御させる。
【００３４】
また、伝送路状態を携帯情報端末の受信信号から推定するのではなく、携帯情報端末の位置がＧＰＳ（全地球測位システム）などの外部情報から得られる場合に、基地局と携帯情報端末との距離情報を移動機状態信号２６として利用することができる。この場合、所定のしきい値よりも距離情報が示す距離が小である場合は、上り伝送路状態が良好であると判定し、アンテナベリフィケーションを停止させるよう復調回路３を制御させることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、移動機状態信号が上り伝送路の状態が良好であることを示しているときは、携帯情報端末が位相差情報を誤りなく基地局に伝送できていると判断して、復調手段のアンテナベリフィケーション処理動作を停止させるようにしたため、上りの伝送路特性が良好であり基地局が正しく位相制御動作を行っているにも拘らず、下りの伝送路特性が劣悪な場合に、携帯情報端末が基地局の位相制御動作が正しくないと判定してアンテナベリフィケーション処理による復号動作を行ってしまうことによる受信特性の劣化を防止することができる。
【００３６】
また、本発明によれば、アンテナベリフィケーション処理の動作をオン／オフする移動機状態信号を、上り伝送路の状態が良好であるか否かの監視結果のみに基づいて生成するようにしているため、下り伝送路の状態の監視を不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のブロック図である。
【図２】図２中の要部の動作説明用フローチャートである。
【符号の説明】
１アンテナ
２変調回路
３復調回路
６伝送路状態判定回路
２１送信信号
２２受信信号
２３送話音声信号
２４受話音声信号
２５ＦＢＩビット
２６移動機状態信号
２７アンテナベリフィケーション制御信号

Claims

クローズドループ送信ダイバーシチを行う移動通信システムにおける携帯情報端末において、
基地局からの信号を単一のアンテナで受信する受信手段と、
前記基地局の複数のアンテナからそれぞれ送信された共通パイロットチャネルの信号を前記受信手段により受信し、その受信信号の複数の前記共通パイロットチャネルの位相差から、受信した信号の個別チャネルの位相差を推定する位相差推定手段と、
前記位相差推定手段により推定された位相差情報を前記基地局へ送信する送信手段と、
前記基地局が受信した前記位相差情報に基づいて前記個別チャネルの受信電力を最大にする位相制御が正しく行われていないことを、前記基地局からの受信信号と前記位相差情報とに基づいて判定した時に、本来の個別チャネルの位相を推定して復号処理するアンテナベリフィケーション処理を受信信号に対して行う復調手段と、
前記基地局への上り伝送路の状態が良好であるか否かを示す移動機状態信号を生成する移動機状態信号生成手段と、
前記移動機状態信号が前記上り伝送路の状態が良好であることを示しているときは、前記復調手段の前記アンテナベリフィケーション処理動作を停止させるアンテナベリフィケーション処理動作制御手段と
を有することを特徴とする携帯情報端末。
前記移動機状態信号生成手段は、複数の前記携帯情報端末が出力する上り信号の品質が前記基地局の受信端において同じになるように調整するために、該基地局から送信された携帯情報端末の送信電力制御データを受信し、送信電力を低下させることを示す前記送信電力制御データを一定時間以上継続して受信した時に、前記上り伝送路の状態が良好であることを示す前記移動機状態信号を生成することを特徴とする請求項１記載の携帯情報端末。
前記移動機状態信号生成手段は、携帯情報端末の送信電力がしきい値よりも低いことを検出した時に、前記上り伝送路の状態が良好であることを示す前記移動機状態信号を生成することを特徴とする請求項１記載の携帯情報端末。
前記移動機状態信号生成手段は、受信信号の受信信号干渉波比がしきい値より良好な状態が一定時間継続した時に、前記上り伝送路の状態が良好であることを示す前記移動機状態信号を生成することを特徴とする請求項１記載の携帯情報端末。
前記移動機状態信号生成手段は、受信信号のブロック誤り率がしきい値より小さな状態が一定時間継続した時に、前記上り伝送路の状態が良好であることを示す前記移動機状態信号を生成することを特徴とする請求項１記載の携帯情報端末。
通信可能な前記基地局との間の距離情報を得る距離情報取得手段を更に有し、前記移動機状態信号生成手段は、前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報が、所定の基準距離よりも近いことを示している時に、前記上り伝送路の状態が良好であることを示す前記移動機状態信号を生成することを特徴とする請求項１記載の携帯情報端末。