JP5102702B2 - 無線受信機 - Google Patents
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Description
本発明は、ディジタル無線通信の無線受信機に関するもので、移動無線通信方式への利用に適する。二つの異なる種類の復調回路を並行して動作させ、受信入力低下および遅延分散に起因する回線品質劣化を比較的小規模な回路で監視し、いずれか一方の出力を切換えることにより良好な回線品質を確保する。
回路構成が比較的単純で経済性や信頼性等の面で優れた遅延検波復調方式と、回路構成がやや複雑で動作速度や消費電力などの面では遅延検波復調方式に若干劣るが、マルチパスフェージング゛等による符号間干渉がある伝搬条件下でも良好な回線品質を維持できる等化復調方式の、二つの異なる復調方式による復調回路を備え、伝搬路の状況によりいずれか一方の復調回路の出力を選択する方式が実用化されている。
しかしながら、移動無線通信方式の機器に実装する受信機は、回路規模および消費電力が、より小さいことが求められることから、二つの復調回路を備えながらも、回路規模および消費電力を抑制しつつ如何に所要の回線品質を確保するかが重要な課題となる。
本発明はこのような背景で行われたものであり、比較的小規模な回線品質監視部で伝搬路状況を判断し、回路規模、経済性、消費電力などと回線品質との調和がとれた無線受信機を提供することを目的とする。
移動局設備は基地局からの信号を連続的に受信し、一方、基地局設備は移動局からの信号を間歇的に受信する。本発明は、このような特質を踏まえた解決手段を提示する。
請求項１に記載の無線受信機は、受信高周波部と、等化復調回路と、遅延検波復調回路と、前記等化復調回路または前記遅延検波復調回路のいずれか一方の出力を切換選択する切換回路と、前記遅延検波復調回路の軟判定値と同期ワード情報とから伝搬状況を監視する回線品質監視部と、前記受信高周波部よりの受信入力レベル情報、前記回線品質監視部からの誤り率情報、前記等化復調回路の同期ワード情報および前記遅延検波復調回路の軟判定値とから伝搬路状況を推定し前記切換回路を制御する伝搬状況推定・切換制御回路をそなえた無線受信機において、前記等化復調回路と前記遅延検波復調回路が並行して動作し、前記回線品質監視部が前記遅延検波復調回路の同期ワードの誤り率および軟判定値を監視するのに際し、そのフレーム数、誤り率の閾値、誤り率が閾値を超えることを容認するフレーム数、誤り率が閾値を連続して超えることを容認するフレーム数について、その全てまたは一部を、前記遅延検波復調回路の軟判定値にもとづき設定することを特徴とする無線受信機である。
請求項２に記載の無線受信機は、受信高周波部と、等化復調回路と、遅延検波復調回路と、前記等化復調回路または前記遅延検波復調回路のいずれか一方の出力を切換選択する切換回路と、前記遅延検波復調回路の軟判定値と同期ワード情報とから伝搬状況を監視する回線品質監視部と、前記受信高周波部よりの受信入力レベル情報、前記回線品質監視部からの誤り率情報、前記等化復調回路の同期ワード情報および前記遅延検波復調回路の軟判定値とから伝搬路状況を推定し前記切換回路を制御する伝搬状況推定・切換制御回路をそなえた無線受信機において、前記回線品質監視部が前記遅延検波復調回路の同期ワードの誤り率があらかじめ回線品質の許容限界として設定した閾値以下であると判定した場合、前記伝搬状況推定・切換制御回路が前記遅延検波復調回路または前記等化復調回路の同期ワードの誤り率が小さい復調回路の出力を切換選択し、前記回線品質監視部が前記遅延検波復調回路の同期ワードの誤り率が前記のあらかじめ回線品質の許容限界として設定した閾値を超えていると判定した場合は、前記伝搬状況推定・切換制御回路が前記遅延検波復調回路および前記等化復調回路の同期ワードの誤り率、受信入力レベル情報、および（または）前記遅延検波復調回路の軟判定情報にもとづき、前記遅延検波復調回路または前記等化復調回路のいずれか一方の出力を切換選択し、受信機出力とすることを特徴とする無線受信機である。
本発明の装置では、比較的小規模な回線品質監視回路による誤り率または誤り数と、受信高周波部が監視する受信入力レベルと、軟判定情報とから、マルチパスフェージング発生などの伝搬路状況を推測し、遅延検波復調路と等化復調回路の出力を使い分けることで良好な回線品質を維持できる。
本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、本実施例では、同期ワードを含むＡＲＩＢ−ＳＴＤ７９のフレームフォーマットを引用して説明を行なうが、同期ワードを含むフレームフォーマットによる通信方式であれば、他の方式でも適用可能であることを明記しておく。
図１は本発明の実施例としての無線受信機のブロック構成図である。図１の無線受信機において、受信入力１００は、受信高周波部１０１にて復調回路の動作に適した周波数並びにレベルへ変換・増幅された後、２分配され、一方は等化復調回路１０２へ、他の一方は遅延検波復調回路１０３へと導かれる。等化復調回路１０２の同期ワードは同期ワード情報１１０として、また、遅延検波復調回路の同期ワードと軟判定情報は同期ワード情報１０８と軟判定情報１０９として、伝搬状況推定・切換制御回路１０５により監視されている。
図２は、回線品質監視回路２０５が、１フレームが４スロットで構成されるフレームフォーマット（ＡＲＩＢ ＳＴＤ−７９）の信号列の第１スロットの誤り率を監視している様子を示す。ここで、監視フレーム設定回路２０４は監視するフレーム数を設定するものであり、この例では連続する３フレームを監視するように設定され、連続する３つのフレーム内の♯１（夫々２０１、２０２、２０３）の同期ワードを監視している。
図３は、本発明の実施例の受信機が、遅延検波復調回路の出力または等化復調回路の出力のいずれか一方を選択する様子をフローチャートにより示したものである。動作を開始する３０１と、遅延検波復調回路の同期ワードの誤り率（Ｅｇ）の計測３０２と遅延検波復調回路の軟判定値の誤り率（Ｅｆ）の計測３０３を行う。つぎに、Ｅｇの計測結果とあらかじめ設定した閾値（Ｋ１）との大小関係を判定３０４する。Ｅｇ＜Ｋ１の場合は、Ｅｆの計測結果とあらかじめ設定した閾値（Ｋ３）との大小関係を判定３０５する。Ｅｆ＜Ｋ３であれば、当該スロットの遅延検波復調回路の復調出力の同期ワードを正しく検出しているか否かを判定３０６する。判定結果が正常であれば、遅延検波復調回路の出力を選択３０７する。判定結果に異常があれば、当該スロット等化復調回路の復調出力の同期ワードを正しく検出しているか否かを判定３１０するフローへ進む。Ｅｇ≧Ｋ１の場合は、受信入力レベルの確認３０８へと進む。同様に、Ｅｆ≧Ｋ３の場合も、受信入力レベルの確認３０８へと進む。受信入力レベルがあらかじめ設定した閾値（Ｋ２）よりも高いか否かを判定３０９する。判定の結果、受信入力レベル＞Ｋ２の場合は、当該スロットの遅延検波復調回路の復調出力の同期ワードを正しく検出しているか否かの判定３０６へ進む。受信入力レベル≦Ｋ２の場合は、当該スロット等化復調回路の復調出力の同期ワードを正しく検出しているか否かを判定３１０するフローへ進み、判定結果に異常があれば遅延検波復調回路の出力を選択３０７する。判定結果が正常であれば等化復調回路の出力を選択３１１する。このようにして、1スロット毎に遅延検波復調回路と等化復調回路の誤り率の判定がおこなわれ、いずれか一方の復調回路の出力が切換選択される。
図４は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−７９の制御用物理チャンネルの信号フォーマットの１スロットの内訳を示したものである。上り回線のビット構成４１では同期信号（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｗｏｒｄ：２０ビット）４２が、下り回線のビット構成４３では同期信号（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｗｏｒｄ：２０ビット）４４が誤り率の監視対象となっている。
図５は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−７９の通信用物理チャンネルの信号フォーマットの１スロットの内訳を示したものである。上り回線のビット構成５１では同期信号（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｗｏｒｄ：２０ビット）５２、下り回線のビット構成５３では同期信号（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｗｏｒｄ：２０ビット）５４が誤り率または誤り数の監視対象となっている。
図６は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−７９の同期バーストの信号フォーマットの１スロットの内訳を示したものである。上り回線のビット構成６１では同期信号（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｗｏｒｄ：３２ビット）６２が、下り回線のビット構成６３では同期信号（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｗｏｒｄ：３２ビット）６４が誤り率または誤り数の監視対象となっている。
１００…受信入力、１０１…受信高周波部、１０２…等化復調回路、１０３…遅延検波復調回路、１０４…回線品質監視回路、１０５…伝搬状況推定・切換制御回路、１０６…切換回路、１０７…受信入力レベル情報、１０８…同期ワード情報、１０９…軟判定情報、１１０…同期ワード情報、２０１…第１フレーム、２０２…第２フレーム、２０３…第３フレーム、２０４…監視フレーム設定回路、２０５…回線品質監視回路、２０６…同期ワード情報、２０７…軟判定情報、２０８…同期ワード情報、２０９…軟判定情報、２１０…同期ワード情報、２１１…軟判定情報、２１２…誤り率情報、３０１…開始、３０２…遅延検波復調回路の同期ワード誤り率（Ｅｇ）の計測、２１２…遅延検波復調回路の軟判定値の誤り率（Ｅｆ）の計測、３０４…Ｅｇと閾値（Ｋ１）との大小比較、３０５…Ｅｆと閾値（Ｋ３）の大小比較、３０６…当該スロットの遅延検波復調結果の同期ワードの正検出、３０７…遅延検波復調回路出力の選択、３０８…受信入力レベルの確認、３０９…受信入力レベルと閾値（Ｋ２）の大小比較、３１０…当該スロットの復調結果の同期ワードの正検出、３１１…等化復調回路出力の選択、４１…上り回線フレーム構成、４２…同期ワード、４３…下り回線フレーム構成、４４…同期ワード、５１…上り回線フレーム構成、５２…同期ワード、５３…下り回線フレーム構成、５４…同期ワード、５１…上り回線フレーム構成、６２…同期ワード、６３…下り回線フレーム構成、６４…同期ワード、
Claims (2)
- 受信高周波部と、等化復調回路と、遅延検波復調回路と、前記等化復調回路または前記遅延検波復調回路のいずれか一方の出力を切換選択する切換回路と、前記遅延検波復調回路の軟判定値と同期ワード情報とから伝搬状況を監視する回線品質監視部と、前記受信高周波部よりの受信入力レベル情報、前記回線品質監視部からの誤り率情報、前記等化復調回路の同期ワード情報および前記遅延検波復調回路の軟判定値とから伝搬路状況を推定し前記切換回路を制御する伝搬状況推定・切換制御回路をそなえた無線受信機において、
前記等化復調回路と前記遅延検波復調回路が並行して動作し、前記回線品質監視部が前記遅延検波復調回路の同期ワードの誤り率および軟判定値を監視するのに際し、そのフレーム数、誤り率の閾値、誤り率が閾値を超えることを容認するフレーム数、誤り率が閾値を連続して超えることを容認するフレーム数について、その全てまたは一部を、前記遅延検波復調回路の軟判定値にもとづき設定すること、
を特徴とする無線受信機。 - 受信高周波部と、等化復調回路と、遅延検波復調回路と、前記等化復調回路または前記遅延検波復調回路のいずれか一方の出力を切換選択する切換回路と、前記遅延検波復調回路の軟判定値と同期ワード情報とから伝搬状況を監視する回線品質監視部と、前記受信高周波部よりの受信入力レベル情報、前記回線品質監視部からの誤り率情報、前記等化復調回路の同期ワード情報および前記遅延検波復調回路の軟判定値とから伝搬路状況を推定し前記切換回路を制御する伝搬状況推定・切換制御回路をそなえた無線受信機において、
前記回線品質監視部が前記遅延検波復調回路の同期ワードの誤り率があらかじめ回線品質の許容限界として設定した閾値以下であると判定した場合、前記伝搬状況推定・切換制御回路が前記遅延検波復調回路または前記等化復調回路の同期ワードの誤り率が小さい復調回路の出力を切換選択し、前記回線品質監視部が前記遅延検波復調回路の同期ワードの誤り率が前記のあらかじめ回線品質の許容限界として設定した閾値を超えていると判定した場合は、前記伝搬状況推定・切換制御回路が前記遅延検波復調回路および前記等化復調回路の同期ワードの誤り率、受信入力レベル情報、および（または）前記遅延検波復調回路の軟判定情報にもとづき、前記遅延検波復調回路または前記等化復調回路のいずれか一方の出力を切換選択し、受信機出力とすること、
を特徴とする無線受信機。
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