JPWO2007037151A1

JPWO2007037151A1 - 移動機、移動通信システム及びアンテナベリフィケーション方法

Info

Publication number: JPWO2007037151A1
Application number: JP2007537584A
Authority: JP
Inventors: 和徳佐藤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2009-04-02
Also published as: CN101233702B; EP1931057A1; EP1931057A4; CN101233702A; WO2007037151A1; US20090264143A1

Abstract

アンテナベリフィケーションにおける位相判定の誤り率を減少させ、受信性能の改善を図ることができる移動機を得る。ＢＴＳの第１のアンテナからの受信信号と、ＢＴＳの第２のアンテナからの受信信号を所定の２つの候補位相差だけそれぞれ位相回転させた信号各々との相関値を基に所定の２つの候補位相差の中から可能性の高い位相差を選択する際に、移動機の重み付け処理部１６は、ＢＴＳから通知される第１及び第２のアンテナ間の位相差の情報を基に可能性の高い候補位相差が選択されやすくなるよう上記相関値に対して重み付け処理を行なう。

Description

本発明は移動機、移動通信システム及びアンテナベリフィケーション方法に関し、特に送信ダイバーシチ方式におけるアンテナベリフィケーション方法に関する。

クローズドループモードの送信ダイバーシチ方式を適用した従来の移動通信システムにおけるアンテナベリフィケーションについて説明する（例えば、非特許文献１参照）。

図１は従来の移動通信システムにおけるＢＴＳ（ＢａｓｅＴｒａｎｓｃｅｉｖｅｒＳｔａｔｉｏｎ）の構成を示す図である。図１において、ＤＰＣＨ（ＤｅｄｉｃａｔｅｄＰｈｙｓｉｃａｌＣｈａｎｎｅｌ）部１は、ＤＰＣＣＨ（ＤｅｄｉｃａｔｅｄＰｈｙｓｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＣｈａｎｎｅｌ）とＤＰＤＣＨ（ＤｅｄｉｃａｔｅｄＰｈｙｓｉｃａｌＤａｔａＣｈａｎｎｅｌ）を入力としてＤＰＣＨを出力する。このＤＰＣＨは拡散部２により拡散された後、２分岐されて乗算器３及び４に入力される。

乗算器３及び４では、ＤＰＣＨの拡散信号に重み係数ｗ１及びｗ２がそれぞれ乗算され位相が制御される。マルチプレクサ５及び６は位相制御されたＤＰＣＨとＣＰＩＣＨ（ＣｏｍｍｏｎＰｉｌｏｔＣｈａｎｎｅｌ）を多重し、マルチプレクサ５及び６の出力はそれぞれアンテナＡｎｔ１及びＡｎｔ２を介して移動機に送信される。なお、ＣＰＩＣＨ１とＣＰＩＣＨ２は同じデータである。

ここで、重み係数ｗ１は固定値であり、重み係数ｗ２は移動機からのフィードバック情報に応じた値である。移動機はアンテナＡｎｔ１及びＡｎｔ２間の位相差を計算し、最も受信特性が向上するアンテナＡｎｔ２の位相情報を上りＤＰＣＣＨ中のＦＢＩ（フィードバックインフォメーション）メッセージに含めてＢＴＳに伝送する。ＢＴＳでは、ＦＢＩメッセージ判定部７がＦＢＩメッセージ中の移動機から送られてきたアンテナＡｎｔ２の位相情報を判別し、重み生成部８は、この位相情報に応じた重み係数ｗ２を生成する。

移動機が送信した位相情報が電波伝搬環境のノイズにより正しくＢＴＳへ通知できない場合、ＢＴＳでは誤った位相情報を基に重み係数ｗ２を生成してアンテナＡｎｔ２の位相を変化させることになる。このとき、移動機は自機が送信した位相情報を用いて受信動作を行なうため、十分なアンテナＡｎｔ２の利得を得ることができず、受信特性が劣化してしまう。

そこで、移動機は、自機が送信した位相情報がＢＴＳにより正しく受信されたかを判断すべく、スロット単位でＢＴＳからの受信信号からＢＴＳで判断したｗ２を判定し、これを用いて受信動作を行なうようにする。

図２は従来の移動通信システムにおける移動機の構成を示す図である。図２において、アンテナ１１により受信されたＢＴＳからの信号は、受信処理部１２を介して復調部３１に入力される。復調部３１は、ＢＴＳからのアンテナＡｎｔ１とＡｎｔ２の合成信号をアンテナＡｎｔ１とＡｎｔ２の成分に分解し、アンテナＡｎｔ１のＤＰＣＨとアンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨを出力し、アンテナＡｎｔ１のＤＰＣＨは相関器１５に入力される一方、アンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨは移相部１４に入力される。

移相部１４は、各スロットにおいて、アンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨを所定の２つの候補位相差Ａ１及びＡ２だけそれぞれ位相回転させ、相関器１５に出力する。図３（ａ）に示すように、候補位相差Ａ１及びＡ２は、スロット０とスロット２（偶数スロット）では“０”と“π”、スロット１とスロット３（奇数スロット）では“−π／２”と“π／２”というようにスロット毎に予め定められている。したがって例えば奇数スロットでは、移相部１４は、“−π／２”だけ位相回転されたアンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨと、“π／２”だけ位相回転されたアンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨを出力することになる。

相関器１５は、アンテナＡｎｔ１のＤＰＣＨとＡ１だけ位相回転されたアンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨとの相関値を計算すると共に、アンテナＡｎｔ１のＤＰＣＨとＡ２だけ位相回転されたアンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨとの相関値を計算し、これらを相関値比較部１７に出力する。

相関値比較部１７は、入力された相関値の大小を判定し、位相差候補選択部１８は、アンテナＡｎｔ１のＤＰＣＨとＡ１だけ位相回転されたアンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨとの相関値のほうが大きければＡ１を選択し、アンテナＡｎｔ１のＤＰＣＨとＡ２だけ位相回転されたアンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨとの相関値のほうが大きければＡ２を選択する。

位相差判定部１９は、位相差候補選択部１８の今回と前回の選択結果を基に、“π／４”、“−π／４”、“３π／４”、“−３π／４”の４種類の位相の分解能でアンテナＡｎｔ１及びＡｎｔ２間の位相差を判定する。例えば図３（ｂ）に示すように、今回の選択結果（スロット１における選択結果）が“π／２”、前回の選択結果（スロット０における選択結果）が“０”であれば、位相差判定部１９は図３（ｃ）に示すように、“π／２”と“０”を基にアンテナＡｎｔ１及びＡｎｔ２間の位相差を“π／４”、“−π／４”、“３π／４”、“−３π／４”のうち“π／４”と判定する。移動機は、この判定結果を用いて受信動作を行なうことにより、受信特性の劣化を抑えることができる。なお、移動機は、この判定結果をフィードバック情報としてＢＴＳに送信する。
３ＧＰＰＴＳ２５．２１４Ｖ６．６．０，７Ｃｌｏｓｅｄｌｏｏｐｍｏｄｅ１ｔｒａｎｓｍｉｔｄｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００５年６月

上述したように、ＢＴＳにおいてノイズの影響により移動機が送信した位相情報を正しく受信できないことがあるが、移動機においても同様にノイズの影響があり、したがって判定間違いを犯す可能性がある。なお、ＢＴＳは、移動機からのフィードバック情報に応じて生成された重み係数ｗ２を乗算して変化されたアンテナＡｎｔ２の位相情報（アンテナＡｎｔ１及びＡｎｔ２間の位相差情報）を移動機に通知するようにしていたが、移動機ではこの通知された位相情報を位相判定に用いることはしていなかった。

本発明の目的は、アンテナベリフィケーションにおける位相判定の誤り率を減少させ、受信性能の改善を図ることができる移動機、移動通信システム及びアンテナベリフィケーション方法を提供することである。

本発明による移動機は、基地局の第１のアンテナからの受信信号と、前記基地局の第２のアンテナからの受信信号を所定の２つの候補位相差だけそれぞれ位相回転させた信号各々との相関値を計算し、この相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択し、この選択結果と前回の選択結果から前記第１及び第２のアンテナ間の位相差を判定する、送信ダイバーシチ方式を適用した移動通信システムの移動機であって、前記基地局から通知される前記第１及び第２のアンテナ間の位相差の情報を基に前記相関値に対して重み付け処理を行なう重み付け処理部を含み、前記重み付け処理がなされた前記相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択するようにしたことを特徴とする。

本発明によるアンテナベリフィケーション方法は、基地局の第１のアンテナからの受信信号と、前記基地局の第２のアンテナからの受信信号を所定の２つの候補位相差だけそれぞれ位相回転させた信号各々との相関値を計算し、この相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択し、この選択結果と前回の選択結果から前記第１及び第２のアンテナ間の位相差を判定する、送信ダイバーシチ方式を適用した移動通信システムの移動機のアンテナベリフィケーション方法であって、前記基地局から通知される前記第１及び第２のアンテナ間の位相差の情報を基に前記相関値に対して重み付け処理を行なう重み付け処理ステップを含み、前記重み付け処理がなされた前記相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択するようにしたことを特徴とする。

本発明による移動通信システムは、基地局の第１のアンテナからの受信信号と、前記基地局の第２のアンテナからの受信信号を所定の２つの候補位相差だけそれぞれ位相回転させた信号各々との相関値を計算し、この相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択し、この選択結果と前回の選択結果から前記第１及び第２のアンテナ間の位相差を判定する移動機を含み、送信ダイバーシチ方式を適用した移動通信システムであって、前記移動機は、前記基地局から通知される前記第１及び第２のアンテナ間の位相差の情報を基に前記相関値に対して重み付け処理を行なう重み付け処理部を有し、前記重み付け処理がなされた前記相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択するようにしたことを特徴とする。

本発明によるアンテナベリフィケーション方法は、基地局の第１のアンテナからの受信信号と、前記基地局の第２のアンテナからの受信信号を所定の２つの候補位相差だけそれぞれ位相回転させた信号各々との相関値を計算し、この相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択し、この選択結果と前回の選択結果から前記第１及び第２のアンテナ間の位相差を判定する移動機を含み、送信ダイバーシチ方式を適用した移動通信システムのアンテナベリフィケーション方法であって、前記移動機において、前記基地局から通知される前記第１及び第２のアンテナ間の位相差の情報を基に前記相関値に対して重み付け処理を行なう重み付け処理ステップを有し、前記重み付け処理がなされた前記相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択するようにしたことを特徴とする。

このように本発明では、送信ダイバーシチ方式を適用した移動通信システムの移動機において、基地局の第１のアンテナからの受信信号と、基地局の第２のアンテナからの受信信号を所定の２つの候補位相差だけそれぞれ位相回転させた信号各々との相関値を基に所定の２つの候補位相差の中から可能性の高い位相差を選択する際に、基地局から通知される第１及び第２のアンテナ間の位相差の情報を基に可能性の高い候補位相差が選択されやすくなるよう上記相関値に対して重み付け処理を行なうようにしている。

本発明によれば、以下に述べるような構成及び動作により、アンテナベリフィケーションにおける位相判定の誤り率を減少させ、受信性能の改善を図ることができるという効果が得られる。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

本発明の実施例による移動通信システムは、上述した従来の移動通信システムと同様にクローズドループモードの送信ダイバーシチ方式が適用され、本発明の実施例による移動通信システムにおけるＢＴＳの構成は図１に示した構成と同一である。

図４は本発明の実施例による移動通信システムにおける移動機の構成を示す図であり、図２と同等部分は同一符号にて示している。図４に示した移動機は、重み付け処理部１６を備え、復調部１３がＢＴＳから通知されるアンテナＡｎｔ２の位相情報を重み付け処理部１６に通知する点で図２に示した移動機と異なる。

復調部１３は、図２に示した復調部３１と同様に、アンテナＡｎｔ１のＤＰＣＨを相関器１５に出力し、アンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨを移相部１４に出力する。さらに、復調部１３は、ＢＴＳから通知されるアンテナＡｎｔ２の位相情報を重み付け処理部１６に出力する。

重み付け処理部１６は各スロットにおいて、この通知された位相情報を基に、相関器１５から入力されるアンテナＡｎｔ１のＤＰＣＨとＡ１だけ位相回転されたアンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨとの相関値と、アンテナＡｎｔ１のＤＰＣＨとＡ２だけ位相回転されたアンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨとの相関値とに対して重み付け処理を行なう。したがって、相関値比較部１７は、重み付け処理部１６により重み付け処理がなされた相関値の大小を判定することになる。

次に、図４に示した移動機の動作について図５を参照して説明する。図５は図４に示した移動機の動作を示すフローチャートである。

図５において、相関器１５にて相関値の計算がなされると（ステップＳ１）、重み付け処理部１６は、通知された位相情報を基に重み付けする相関値を選択する（ステップＳ２）。すなわち、重み付け処理部１６は、候補位相差Ａ１及びＡ２のうち通知された位相情報により近い候補位相差だけ位相回転されたアンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨと、アンテナＡｎｔ１のＤＰＣＨとの相関値を選択する。

図３に示すようにＡ１とＡ２がそれぞれ“０”と“π”であり、ＢＴＳから通知されたアンテナＡｎｔ２の位相情報が“π／４”である場合、Ａ１“０”はＡ２“π”より“π／４”に近い値であるので、Ａ１“０”だけ位相回転されたアンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨとアンテナＡｎｔ１のＤＰＣＨとの相関値が選択される。

重み付け処理部１６は、ステップＳ２にて選択された相関値の正負を判定し（ステップＳ３）、正であれば、選択された相関値に正値用の所定の係数を乗算し（ステップＳ４）、負であれば、選択された相関値に負値用の所定の係数を乗算する（ステップＳ５）。なお、これら正値用、負値用の係数はそれぞれ予め実験により定められた値であるものとする。

相関値比較部１７は、ステップＳ４またはＳ５にて所定の係数を乗算して重み付け処理がなされた相関値と他方の相関値との大小を判定し（ステップＳ６）、位相差候補選択部１８は、アンテナＡｎｔ１のＤＰＣＨとＡ１だけ位相回転されたアンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨとの相関値のほうが大きければＡ１を選択し（ステップＳ７）、アンテナＡｎｔ１のＤＰＣＨとＡ２だけ位相回転されたアンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨとの相関値のほうが大きければＡ２を選択する（ステップＳ８）。なお、位相差判定部１９の動作は、図２と同様であるのでその説明を省略する。

このように、本発明の実施例では、ＢＴＳから通知された位相情報により近い候補位相差だけ位相回転されたアンテナＡｎｔ２のＤＰＣＨと、アンテナＡｎｔ１のＤＰＣＨとの相関値に対して重み付け処理を行なうことにより、位相差候補選択部１８によって、ＢＴＳから通知された位相情報により近い候補位相差が各スロットにおいて選択されやすくなり、その結果、位相差判定部１９における位相判定の誤り率を減少させることができる。

図５に示した動作例では、ステップＳ３にて相関値の正負を判定し、その判定結果に応じた係数を乗算するようにしているが、相関値の正負にかかわらず係数を１つとしてもよい。

図６は図４に示した移動機の別の動作を示すフローチャートであり、図５と同等部分は同一符号にて示している。図６において、ステップＳ２の後、重み付け処理部１６は、相関値の正負を判定することなく、ステップＳ２にて選択された相関値に所定の係数を乗算し（ステップＳ１１）、相関値比較部１７は、ステップＳ１１にて所定の係数を乗算して重み付け処理がなされた相関値と他方の相関値との大小を判定することになる（ステップＳ６）。

従来の移動通信システムにおけるＢＴＳの構成を示す図である。従来の移動通信システムにおける移動機の構成を示す図である。（ａ）〜（ｃ）は従来の移動機の動作を説明するための図である。本発明の実施例による移動通信システムにおける移動機の構成を示す図である。図４の移動機の動作を示すフローチャートである。図４の移動機の別の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１１アンテナ
１２受信処理部
１３復調部
１４移相部
１５相関器
１６重み付け処理部
１７相関値比較部
１８位相差候補選択部
１９位相差判定部

Claims

基地局の第１のアンテナからの受信信号と、前記基地局の第２のアンテナからの受信信号を所定の２つの候補位相差だけそれぞれ位相回転させた信号各々との相関値を計算し、この相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択し、この選択結果と前回の選択結果から前記第１及び第２のアンテナ間の位相差を判定する、送信ダイバーシチ方式を適用した移動通信システムの移動機であって、
前記基地局から通知される前記第１及び第２のアンテナ間の位相差の情報を基に前記相関値に対して重み付け処理を行なう重み付け処理部を含み、前記重み付け処理がなされた前記相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択するようにしたことを特徴とする移動機。
前記重み付け処理部は、前記２つの候補位相差のうち前記基地局から通知された位相差により近い候補位相差だけ位相回転された前記第２のアンテナからの受信信号と、前記第１のアンテナからの受信信号との相関値に対して所定の係数を乗算して重み付け処理を行なうことを特徴とする請求項１記載の移動機。
前記重み付け処理部は、前記重み付け処理を行なうべき相関値の正負を判定し、その判定結果に応じた係数を乗算することを特徴とする請求項２記載の移動機。
基地局の第１のアンテナからの受信信号と、前記基地局の第２のアンテナからの受信信号を所定の２つの候補位相差だけそれぞれ位相回転させた信号各々との相関値を計算し、この相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択し、この選択結果と前回の選択結果から前記第１及び第２のアンテナ間の位相差を判定する、送信ダイバーシチ方式を適用した移動通信システムの移動機のアンテナベリフィケーション方法であって、
前記基地局から通知される前記第１及び第２のアンテナ間の位相差の情報を基に前記相関値に対して重み付け処理を行なう重み付け処理ステップを含み、前記重み付け処理がなされた前記相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択するようにしたことを特徴とするアンテナベリフィケーション方法。
前記重み付け処理ステップは、前記２つの候補位相差のうち前記基地局から通知された位相差により近い候補位相差だけ位相回転された前記第２のアンテナからの受信信号と、前記第１のアンテナからの受信信号との相関値に対して所定の係数を乗算して重み付け処理を行なうことを特徴とする請求項４記載のアンテナベリフィケーション方法。
前記重み付け処理ステップは、前記重み付け処理を行なうべき相関値の正負を判定し、その判定結果に応じた係数を乗算することを特徴とする請求項５記載のアンテナベリフィケーション方法。
基地局の第１のアンテナからの受信信号と、前記基地局の第２のアンテナからの受信信号を所定の２つの候補位相差だけそれぞれ位相回転させた信号各々との相関値を計算し、この相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択し、この選択結果と前回の選択結果から前記第１及び第２のアンテナ間の位相差を判定する移動機を含み、送信ダイバーシチ方式を適用した移動通信システムであって、
前記移動機は、前記基地局から通知される前記第１及び第２のアンテナ間の位相差の情報を基に前記相関値に対して重み付け処理を行なう重み付け処理部を有し、前記重み付け処理がなされた前記相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択するようにしたことを特徴とする移動通信システム。
前記重み付け処理部は、前記２つの候補位相差のうち前記基地局から通知された位相差により近い候補位相差だけ位相回転された前記第２のアンテナからの受信信号と、前記第１のアンテナからの受信信号との相関値に対して所定の係数を乗算して重み付け処理を行なうことを特徴とする請求項７記載の移動通信システム。
前記重み付け処理部は、前記重み付け処理を行なうべき相関値の正負を判定し、その判定結果に応じた係数を乗算することを特徴とする請求項８記載の移動通信システム。
基地局の第１のアンテナからの受信信号と、前記基地局の第２のアンテナからの受信信号を所定の２つの候補位相差だけそれぞれ位相回転させた信号各々との相関値を計算し、この相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択し、この選択結果と前回の選択結果から前記第１及び第２のアンテナ間の位相差を判定する移動機を含み、送信ダイバーシチ方式を適用した移動通信システムのアンテナベリフィケーション方法であって、
前記移動機において、前記基地局から通知される前記第１及び第２のアンテナ間の位相差の情報を基に前記相関値に対して重み付け処理を行なう重み付け処理ステップを有し、前記重み付け処理がなされた前記相関値を基に前記２つの候補位相差の一方を選択するようにしたことを特徴とするアンテナベリフィケーション方法。
前記重み付け処理ステップは、前記２つの候補位相差のうち前記基地局から通知された位相差により近い候補位相差だけ位相回転された前記第２のアンテナからの受信信号と、前記第１のアンテナからの受信信号との相関値に対して所定の係数を乗算して重み付け処理を行なうことを特徴とする請求項１０記載のアンテナベリフィケーション方法。
前記重み付け処理ステップは、前記重み付け処理を行なうべき相関値の正負を判定し、その判定結果に応じた係数を乗算することを特徴とする請求項８記載のアンテナベリフィケーション方法。