WO2001069809A1

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Info

Publication number: WO2001069809A1
Application number: PCT/JP2001/002045
Authority: WO
Inventors: Takayuki Nakano
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2001-09-20
Also published as: AU4114701A; JP2001267964A

Description

明細書 C D MA方式受信方法及び C D MA方式受信装置技術分野

本発明は、 CDMA (CDMA： Code Division Multiple Access) 方式の移動通信の基地局装置や移動局装置に用いて好適な CDMA方式受信方法及び CDMA装置に関する。背景技術

近年、自動車 ·携帯電話等の陸上移動通信に対する需要が著しく増加しており、限られた周波数帯域上でより多くの加入者容量を確保するための周波数有効利用技術が重要となってきている。

周波数を有効に利用するための多元接続方式の一つとして、 CDMA方式が注目されている。 CDMA方式は、スペクトル拡散通信技術を利用した多元接続方式で、広帯域性や、擬似雑音（PN： Pseudo random Noise) 系列等の符号による鋭い相関特性等により、優れた通信品質を達成することができる。 C DM A方式を用いた陸上移動通信システムについては、例えば、米国特許第 4 ， 901， 307号公報で開示されている。

CDMA方式では、 PNの位相あるいは種類を変えてパイロットチャネルを逆拡散することで近傍セルの強度を検出することができる。移動局がこの強度を検出し、基地局を通してシステム制御装置（移動通信制御局）に報告することでハンドオフを行うことができる。 CDMA方式移動通信システムにおけるハンドオフの方法については、例えば、米国特許第 5， 267， 261号公報で開示されている。

図 1は、従来の CDMA方式受信装置の概略構成を示すブロック図である。図 1において、従来の CDMA方式受信装置は、アンテナ 101と、ゲイン制御増幅部 102と、 AZD変換部 103と、平均パワー計算部 104と、残留誤差計算部 1 0 5と、制御値更新部 1 0 6と、パイロット強度測定部 1 0 7と、を備えて構成されている。

ゲイン制御増幅部 1 0 2は、ァンテナ 1 0 1で捉えられた無線信号を所定の利得で増幅し、受信信号として出力する。 AZD (アナログ Zディジタル）変換部 1 0 3は、ゲイン制御増幅部 1 0 2から出力される受信信号をディジタル信号に変換して出力する。平均パワー計算部 1 0 4は、八 0変換部1 0 3の出力の平均電力を計算する。残留誤差計算部 1 0 5は、平均パワー計算部 1 0 4で計算された平均電力と所定の基準値と差（以下、残留誤差という）を求める。制御値更新部 1 0 6は、残留誤差計算部 1 0 5からの残留誤差をもとにゲィン制御増幅部 1 0 2のゲインを更新する。パイ口ット強度測定部 1 0 7は、受信信号中に含まれるパイロット信号を検出して、その強度を逆拡散することで求める。

ゲイン制御増幅部 1 0 2、 A/D変換部 1 0 3、平均パワー計算部 1 0 4、残留誤差計算部 1 0 5及び制御値更新部 1 0 6は A G C (Automat ic gain con t ro l) 回路 2 0 0を構成する。この A G C回路 2 0 0では、 AZD変換部 1 0 3の出力が一定となるように制御される。

一方、パイ口ット強度測定部 1 0 7は、受信信号中に含まれるパイロット信号を検出して、その強度（P i l o t Ec/Io、 P i lot Ec：パイロットのチップエネルギ一、 Io：受信電力）を求めるものである。この場合、八0じ回路2 0 0により AZD変換部 1 0 3の出力を一定と仮定すれば、単純に逆拡散したパイ口ットのパワーからパイロット強度（Pi lot Ec/I o) が求められる。

しかしながら、従来の C D MA方式受信装置においては、八0〇回路2 0 0 が受信信号の変動に完全に追従できないので（主に各部回路の電気的 ·処理的な遅延が原因）、測定されるパイロット強度（Pi lot Ec/Io) は誤差を含んだものとなり、これが原因で無効なハンドオフを引き起こす問題があった。すなわち、ハンドオフは、移動局がパイロット強度を求めてそれを、基地局を通してシステム制御装置に報告することで行われるが、パイロット強度の誤差の程度によっては、本来ハンドオフすべき基地局に対して行われず、他の基地局に対してハンドオフされることがある。このような無効なハンドオフが行われると、安定した通信品質を得ることができない。

また、 AG C回路 200の出力を逆拡散して得られる相関値にも誤差があることから、復調のタイミングや無効なパスを選択してしまうこともあり、この場合も当然ながら通信品質の低下を招くことになる。発明の開示

本発明の目的は、 AG C回路が受信信号に追従できない場合でも有効なハンドオフが行える C DM A方式受信方法及び C DM A方式受信装置を提供することである。

この目的は、 AGC回路の出力を、 AGC回路の残留誤差に応じた補正係数で補正することにより達成される。図面の簡単な説明

図 1は、従来の CDMA方式受信装置の構成を示すブロック図；図 2は、本発明の実施の形態 1に係る CDMA方式受信装置の構成を示すブロック図；

図 3は、本発明の実施の形態 2に係る C D M A方式受信装置の構成を示すブロック図；

図 4は、本発明の実施の形態 3に係る CDMA方式受信装置の構成を示すブロック図である。発明を実施するための最良の形態

以下、発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

(実施の形態 1 )

図 2は、本発明の実施の形態 1に係る CDMA方式受信装置の構成を示すブロック図である。なお、この図において前述した図 1と共通する部分には同一の符号を付けている。

図 2において、本実施の形態の C D MA方式受信装置は、アンテナ 1 0 1と、ゲイン制御増幅部 1 0 2と、 A_ D変換部 1 0 3と、平均パワー計算部 1 0 4と、残留誤差計算部 1 0 5と、制御値更新部 1 0 6と、パイロット強度測定部 1 0 8と、誤差補正テーブル 1 0 9と、を備えて構成されている。

ゲイン制御増幅部 1 0 2は、アンテナ 1 0 1で捉えられた無線信号を所定の利得で増幅し、受信信号として出力する。八 0変換部1 0 3は、ゲイン制御増幅部 1 0 2から出力される受信信号をディジタル信号に変換して出力する。平均パワー計算部 1 0 4は、 AZD変換部 1 0 3の出力の平均電力を計算する。残留誤差計算部 1 0 5は、平均パワー計算部 1 0 4で計算された平均電力と所定の基準値と差（以下、残留誤差という）を求める。制御値更新部 1 0 6は、残留誤差計算部 1 0 5からの残留誤差を元にゲイン制御増幅部 1 0 2のゲインを更新する。パイ口ット強度測定部 1 0 8は、受信信号中に含まれるパイ口ット信号を検出して、その強度を逆拡散することで求める。誤差補正テーブル 1 0 9は、残留誤差計算部 1 0 5の出力である残留誤差に対するパイロット信号の強度を補正する補正係数を出力するものであり、残留誤差に対する補正係数を記憶している。パイロット強度測定部 1 0 8は、パイロット信号の強度を求めるときに、誤差補正テーブル 1 0 9の補正係数を用いて補正する。

ここで、パイロット強度測定部 1 0 8において、 A G C回路 2 0 0の残留誤差を補正する方法について説明する。

残留誤差計算部 1 0 5に与える基準値を Aとし、平均パワー計算部 1 0 4の出力を Bとすると、誤差補正テーブル 1 0 8には（A— B ) が入力されるので、補正係数 AZ Bが出力される。このとき、パイロット強度測定部 1 0 8で測定されるパイロット信号の強度は、基準値 Aを基準に計算されているため、本来の値に対して B ZA倍されて P i lot Ec/Io X B ZAとなっている。これに補正係数 AZ Bを乗算することで B ZAが相殺されて、本来の値 Pi lot Ec/Ioが得られる。

このように、本実施の形態によれば、受信信号中に含まれるパイロット信号の強度を求めるときに、 A G C回路 2 0 0の残留誤差に応じた補正係数を用いて補正するので、 A G C回路 2 0 0が受信信号の変動に追従できていない場合でも正確なパイロット強度を求めることが可能となる。これにより、有効なハンドオフを行うことが可能となり、通信品質の向上が図れる。

(実施の形態 2 )

図 3は、本発明の実施の形態 2に係る C D M A方式受信装置の構成を示すブロック図である。なお、この図において前述した図 2と共通する部分には同一の符号を付けてその説明を省略する。

本実施の形態の C D M A方式受信装置は、上述した実施の形態 1の C D M A 方式受信装置と同様の構成の他、受信信号を逆拡散して相関値を検出する相関検出部 1 1 0と、この相関検出部 1 1 0で検出された相関値より復調タイミングを制御するための位相制御情報を生成する位相トラッキング部 1 1 1と、この位相トラッキング部 1 1 1からの位相制御情報を元に相関検出部 1 1 0からの相関値から復調デ一夕を得る復調部 1 1 2と、を有している。

相関検出部 1 1 0は、 A G C回路 2 0 0の出力から相関値を検出し、更に検出した相関値を誤差補正テーブル 1 0 9からの補正係数で補正する。そして、補正した相関値を位相トラッキング部 1 1 1と復調部 1 1 2に入力する。ここで、相関検出部 1 1 0による A G C回路 2 0 0の残留誤差を補正する方法について説明する。

前述の如く残留誤差計算部 1 0 5における基準値を Aとし、平均パワー計算部 1 0 4の出力を Bとすると、誤差補正テーブル 1 0 9から補正係数 AZ Bが出力される。このとき、相関検出部 1 1 0において、八 0変換部1 0 3の出力を逆拡散して得られる相関値は B ZA倍となっている。これに補正係数 AZ Bを乗算することで本来の相関値が得られる。

このように、本実施の形態の C D MA方式受信装置によれば、 A G C回路 2 0 0の出力から相関値を検出するときに、 A G C回路 2 0 0の残留誤差に応じた補正係数を用いて相関値を補正するので、 A G C回路 2 0 0が受信信号の変動に追従できていない場合でも正確な相関値を求めることが可能となる。これにより、復調タイミングの制御が正確になり、また有効なパス選択が可能となつて、通信品質の向上が図れる。

(実施の形態 3)

図 4は、本発明の実施の形態 3に係る C DM A方式受信装置の構成を示すブロック図である。なお、この図において前述した図 2及び図 3と共通する部分には同一の符号を付けてその説明を省略する。

本実施の形態の CDMA方式受信装置は、受信信号中のマルチパスの強度と位相を検出するパス強度測定部 1 13を有している。このパス強度測定部 1 1 3は、相関検出部 1 10からの相関値よりマルチパスの強度と位相を検出するものである。

本実施の形態においても実施の形態 2と同様に、相関検出部 1 10において、 AGC回路 200の残留誤差に応じた補正係数を用いて相関値を補正するので、 AG C回路 200が受信信号の変動に追従できていない場合にも正確な相関値を求めることが可能となる。これにより、より有効なパスを選択して復調することが可能となって通信品質の向上が図れる。

なお、本発明の CDMA方式受信装置は、セルラ方式の移動局装置や基地局装置に搭載することは言うまでもない。以上説明したように、本発明によれば、 AGC回路が受信信号に追従していない場合でも有効なハンドオフ ·正確な復調タイミング制御及びパス選択を行えるので、通信品質の向上が図れる。本明細書は、 2000年 3月 16日出願の特願 2000— 073330に基づくものである。この内容をここに含めておく。産業上の利用可能性

本発明は、 CDMA (CDMA： Code Division Multiple Access) 方式の移動通信の基地局装置や移動局装置に用いて好適である。

Claims

請求の範囲

1 . 受信信号の電力値を求め、求めた電力値と所定の基準値との誤差を求め、求めた誤差に基づいて前記受信信号を増幅する際の利得を更新し、更に前記誤差に応じた補正係数により、前記受信信号中に含まれるパイロット信号の強度を補正することを特徴とする C D MA受信方法。

2 . 所定の利得で受信信号を増幅し、増幅後の受信信号をディジタル変換してディジタ出力の平均電力値を求め、求めた平均電力値と所定の基準値とから残留誤差を求め、求めた残留誤差に基づいて受信信号を増幅する際の利得を更新し、更に前記残留誤差に応じた補正係数を求めて、前記ディジタル出力後の受信信号中に含まれるパイロット信号の強度を補正することを特徴とする C D M A受信方法。

3 . 補正係数を、所定の基準値 Aをディジタル出力の平均電力値 Bで除算した値とし、この値を、本来の値に対して B ZA倍されたパイロット信号の強度に対して乗算することを特徴とする請求項 2記載の C D M A受信方法。

4 . 所定の利得で受信信号を増幅し、増幅後の受信信号をディジタル変換してディジ夕ル出力の平均電力値を求め、求めた平均電力値と所定の基準値とから残留誤差を求め、求めた残留誤差に基づいて受信信号を増幅する際の利得を更新し、更に前記残留誤差に応じた補正係数を求めて、前記ディジタル出力を逆拡散して得られる相関値を補正することを特徴とする C D MA受信方法。

5 . 補正係数を、所定の基準値 Aをディジタル出力の平均電力値 Bで除算した値とし、この値を、 B /A倍された逆拡散後の相関値に対して乗算することを特徴とする請求項 4記載の C D MA受信方法。

6 . 所定の利得で受信信号を増幅する利得制御増幅手段と、前記利得制御増幅手段によって増幅された受信信号をディジ夕ル変換するアナログディジ夕ル変換手段と、前記アナログノディジタル変換手段の出力より平均電力を計算する平均電力計算手段と、前記平均電力計算手段によって計算された平均電力と所定の基準値とから残留誤差を計算する残留誤差計算手段と、前記残留誤差計算手段によって計算された残留誤差により前記利得制御増幅手段の利得を更新する利得値更新手段と、前記残留誤差計算手段によって計算された残留誤差から補正係数を求める補正係数生成手段と、前記アナログディジタル変換手段の出力から受信信号中に含まれるパイロット信号の強度を前記補正係数生成手段より生成された補正係数で補正して求めるパイロット強度測定手段と、を具 i 備することを特徴とする C D M A方式受信装置。

7 . 補正係数生成手段は、所定の基準値 Aをディジタル出力の平均電力値 Bで除算して補正係数を求め、パイロット強度測定手段は、本来の値に対して B Z A倍されたパイロット信号の強度に対して前記補正係数 A/ Bを乗算することを特徴とする請求項 6記載の C D M A方式受信装置。

8 . 所定の利得で受信信号を増幅する利得制御増幅手段と、前記利得制御増手段によって増幅された受信信号をディジ夕ル変換するアナログ/ディジ夕ル変換手段と、前記アナログディジタル変換手段の出力より平均電力を計算する平均電力計算手段と、前記平均電力計算手段によって計算された平均電力と所定の基準値とから残留誤差を計算する残留誤差計算手段と、前記残留誤差計算手段によって計算された残留誤差により前記利得制御増幅手段の利得を更新する利得値更新手段と、前記残留誤差計算手段によって計算された残留誤差から補正係数を求める補正係数生成手段と、前記補正係数生成手段によって生成された補正係数を用いて前記アナログノディジ夕ル変換手段の出力を逆拡散して得られる相関値を補正する相関検出手段と、を具備することを特徴とする C D MA方式受信装置。

9 . 補正係数生成手段は、所定の基準値 Aをディジタル出力の平均電力値 Bで除算して補正係数を求め、相関検出手段は、 B ZA倍された逆拡散後の相関値に対して前記補正係数 AZ Bを乗算することを特徴とする請求項 8記載の C D MA方式受信装置。

1 0 . 請求項 6から請求項 9のいずれかに記載の C D MA方式受信装置を具備することを特徴とする移動局装置。

1 1 . 請求項 6から請求項 9のいずれかに記載の C D MA方式受信装置を具備することを特徴とする基地局装置。