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JP3295037B2 - 伝搬路推定方法及び装置、並びに伝搬路推定システム - Google Patents

伝搬路推定方法及び装置、並びに伝搬路推定システム

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JP3295037B2
JP3295037B2 JP20613398A JP20613398A JP3295037B2 JP 3295037 B2 JP3295037 B2 JP 3295037B2 JP 20613398 A JP20613398 A JP 20613398A JP 20613398 A JP20613398 A JP 20613398A JP 3295037 B2 JP3295037 B2 JP 3295037B2
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correlation value
point
reference signal
propagation path
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泰治 雨澤
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JP3295037B2 publication Critical patent/JP3295037B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/391Modelling the propagation channel
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. Transmission Power Control [TPC] or power classes
    • H04W52/04Transmission power control [TPC]
    • H04W52/54Signalisation aspects of the TPC commands, e.g. frame structure
    • H04W52/58Format of the TPC bits

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、伝搬路推定システ
ムに関し、情報信号の復調などの目的のために伝搬路の
特性を推定するにあたって、当該伝搬路推定の基礎とな
る基準信号のなかに、そのままでは伝搬路特性の推定に
利用することができない区間が含まれている場合などに
適用し得るものである。
【0002】また本発明は、かかる伝搬路推定システム
において使用される伝搬路推定方法及び装置に関するも
のである。
【0003】
【従来の技術】ディジタル携帯電話の新しいサービスと
して注目されているcdmaOne では、これまでより高い音
声品質とデータ伝送速度、すなわち固定電話並みの音声
品質と、64kbps 以上の高速データ通信にくわえて、
国際ローミングを実現できる可能性が高い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところがこのcdmaOne
では、図2に示すような形式でリバースリンク(Revers
e Link)のパイロットチャネルのなかにTPC(Tran
smission Power Control :送信電力制御)ビットが
挿入されることとなった。
【0005】一方で、一般的な伝搬路推定方法として、
パイロット信号を連続的に利用する方法がある。この方
法では、情報チャネルとは別個に設けたパイロットチャ
ネルを用いて、変調していないパイロット信号を連続的
に送信し、これを受信する装置側では時間的に切れ目な
く当該パイロット信号を使用して移動平均処理などを実
行する。これにより同時に受信される情報チャネルの伝
搬路特性を推定し、この推定値に基づいて情報信号を復
調することが行われている。
【0006】したがってcdmaOne などで、パイロットチ
ャネルにTPCビットが挿入されているということは、
当該TPCビット区間において情報信号の伝搬路特性に
関する情報が欠落していることを意味し、前記伝搬路推
定方法は実行不可能となり、情報信号の正常な復調は困
難となる。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、第1の発明では、時間的に連続して又は規則的に
送られてくる基準信号に基づいて、伝搬路特性を推定す
る方法において、以下の各ステップを備えることを特徴
とする。
【0008】すなわち、(1)上述した時間的な連続性
又は規則性に従えば前記基準信号が存在するはずの時間
位置に、当該基準信号以外の挿入信号が挿入されている
状態の信号を受信して、時系列に受信されるこれら基準
信号及び挿入信号を復調し、(2)復調されて得られた
時系列の基準信号のなかで、当該挿入信号に時間位置が
近い基準信号と拡散符号との相関値である第1の相関値
を求め、(3)復調されて得られた前記挿入信号と前記
拡散符号との相関値である第2の相関値を求め、(4)
これら第1、第2の相関値に基づいて所定の演算を行う
ことにより当該挿入信号のデータ成分を推定し、( 5)
前記で復調された挿入信号からこのデータ成分を除去す
ることにより、当該挿入信号が無ければこの挿入信号の
位置に存在したであろうと推定される擬似基準信号を生
成し、(6)前記基準信号およびこの擬似基準信号を用
いて、前記伝搬路特性の推定を行うことを特徴とする。
【0009】また、第2の発明では、時間的に連続して
又は規則的に送られてくる基準信号に基づいて、伝搬路
特性を推定する装置において、以下の各手段を備えるこ
とを特徴とする。
【0010】すなわち、(1)上述した時間的な連続性
又は規則性に従えば前記基準信号が存在するはずの時間
位置に、当該基準信号以外の挿入信号が挿入されている
状態の信号を受信して、時系列に受信されるこれら基準
信号及び挿入信号を復調する受信復調手段と、(2)復
調されて得られた時系列の基準信号のなかで、当該挿入
信号に時間位置が近い基準信号と拡散符号との相関値で
ある第1の相関値を求める第1の相関値算出手段と、
(3)復調されて得られた前記挿入信号と前記拡散符号
との相関値である第2の相関値を求める第2の相関値算
出手段と、(4)これら第1、第2の相関値に基づいて
所定の演算を行うことにより当該挿入信号のデータ成分
を推定するデータ成分推定手段と、(5)前記で復調さ
れた挿入信号からこのデータ成分を除去することによ
り、当該挿入信号が無ければこの挿入信号の位置に存在
したであろうと推定される擬似基準信号を生成する擬似
基準信号生成手段と、(6)前記基準信号およびこの擬
似基準信号を用いて前記伝搬路特性を推定する伝搬路推
定手段とを備えることを特徴とする。
【0011】さらに、第3の発明にかかる伝搬路推定シ
ステムは、時間的に連続的又は規則的に基準信号を送信
し、さらに上述した時間的な連続性又は規則性に従えば
前記基準信号が存在するはずの時間位置に、当該基準信
号以外の挿入信号を挿入して送信する送信側装置と、請
求項6〜9のいずれかの伝搬路推定装置を含む受信側装
置とを備えることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】(A)実施形態 以下、本発明の伝搬路推定方法及び装置、並びに伝搬路
推定システムをcdmaOne に適用した場合を例に、実施形
態について説明する。
【0013】変調していないために例えばすべて“0”
のデータからなるパイロット信号(基準信号)が送信さ
れるパイロットチャネルと、これとは別個に設定され、
変調された情報信号を送信する情報チャネルとを備える
チャネル構成が一般的に知られている。
【0014】cdmaOne のリバースリンク、すなわち携帯
電話機から基地局への通信経路も、基本的にこのような
チャネル構成を使用するものであるが、そのパイロット
チャネルのなかにはTPCビットが挿入されることとな
る。したがって以下の説明は主として、当該リバースリ
ンクの受信装置である基地局に関する説明となる。
【0015】(A−1)実施形態の構成および動作 cdmaOne の基地局に搭載されている伝搬路推定装置10
の構成を図1に示す。情報信号(音声信号)・パイロッ
ト信号復調部の一部であるこの伝搬路推定装置10は、
当該復調部内のパイロットチャネル復調部(図示せず)
から供給された図2に示すパイロットチャネルの復調デ
ータであるベースバンド受信信号BBを処理するための
装置で、処理結果としての伝搬路推定値PVを出力す
る。
【0016】この伝搬路推定値PVは、携帯電話機から
無線送信された電波が当該基地局で受信されるまでの伝
搬路の特性を示す推定値で、複素数の実数部と虚数部の
かたちで位相の回転や包絡線の情報を含んでいる。当該
伝搬路推定値PVは、少なくとも当該復調部内の情報信
号復調部(図示せず)で情報信号を復調するために使用
されるほか、受信した電波の特性測定などにも使用され
得る。
【0017】図2に示すように当該パイロットチャネル
には、時間幅1.25msec (すなわち4608チッ
プ)ごとに1152チップのTPCビットが挿入されて
いる。このTPCビットは携帯電話機が送信電力制御の
ために基地局に送信する制御用のデータで、情報量にし
て16ビットのデータ変調された信号である。
【0018】図1において、伝搬路推定装置10のパイ
ロットシンボル相関器11は、所定の拡散符号を発生す
る拡散符号発生部12から当該拡散符号の供給を受け
て、前記ベースバンド受信信号BBとこの拡散符号との
相関値を求める回路である。
【0019】当該相関値はまず、TPCビット区間TE
の直前の72×Nチップ(すなわちNシンボル)区間F
Eについて、72チップすなわち1シンボルごとに求め
られ、出力される。
【0020】そしてこれらの1シンボルごとの相関値
は、Nシンボル加算部13でNシンボル分ひとまとめに
されて、そのあとの処理で基準となる相関値、すなわち
基準相関値となる。Nは任意の正整数であってよいが本
実施形態ではN=16とし、基準相関値の基礎となるパ
イロット信号のチップ数を後続のTPCビットと同じ1
152チップとする。なお、チップレートは一定なので
チップ数を指定することは信号の時間幅を指定すること
と同義である。
【0021】つづいてパイロットシンボル相関器11
は、1152チップのTPCビット区間TEについても
72チップ、すなわち1シンボルごとに前記拡散符号と
の相関値を求めて、TPCビットデータ判定部14に供
給する。したがってひとつのTPCビット区間TEに関
して、合計16(=N)シンボル分の相関値が順次に出
力されることになる。TPCビット区間TEの1シンボ
ル分の相関値をTPC相関値とよぶ。
【0022】前記基準相関値および当該TPC相関値は
ともに、同相成分(I)と直交成分(Q)からなるデー
タで、たとえば同相成分(I)と直交成分(Q)の直交
座標をもつI−Q平面上のひとつの点に対応する。換言
するなら、基準相関値、TPC相関値はそれぞれI−Q
平面上のひとつのベクトルに対応する。
【0023】パイロットシンボル相関器11の出力端子
からは、上記Nシンボル区間FEの相関値が1シンボル
分ずつNシンボル加算部13に供給され、前記TPC相
関値がTPCビットデータ判定部14に供給されるほか
に、ベースバンド受信信号BBの信号波形すなわちシン
ボルが、Nシンボル区間FEやTPCビット区間TEの
シンボルも含めた図2のパイロットチャネルの全時間幅
(1.25msec )にわたって、TPCビットデータ除
去部15に供給される。
【0024】受け取ったNシンボル分の相関値をひとま
とめにして前記基準相関値を算出したNシンボル加算部
13は、基準相関値を必要な期間保持し、求めに応じて
当該基準相関値をTPCビットデータ判定部14に供給
する。
【0025】TPCビットデータ判定部14は、1シン
ボル分のTPC相関値を受け取るたびに次のような手順
を繰り返すことにより、TPCビットのなかの各ビット
を順次に推定してゆく。
【0026】(A−2)距離モードのTPCビットの推
定方法 受け取った当該TPC相関値が、図3のI−Q平面上に
おいて点TC1に対応するものとすると、TPCビット
データ判定部14はこの点TC1のI成分と大きさは同
じで正負の符号を付け替えた値をI成分とし、当該点T
C1のQ成分と大きさは同じで正負の符号を付け替えた
値をQ成分とする点である点TC2を生成する。
【0027】点TC1から点TC2を生成する操作は、
TPCビット区間TEの16シンボル(16ビット)の
各ビットが、“1”、“0”のどちらであるか不明であ
るために行われる。フェージングが無くて当該ビットが
たとえば“0”ならば、点TC1は点IP1に一致しか
つ点TC2は点IP2に一致する。また、フェージング
が無くて当該ビットがたとえば“1”ならば、点TC1
は点IP2に一致しかつ点TC2は点IP1に一致す
る。なお、復号段階のビットデータ“0”はシンボル
“+1”に対応し、復号段階のビットデータ“1”はシ
ンボル“−1”に対応するものとする。
【0028】次いでTPCビットデータ判定部14は、
Nシンボル加算部13から前記基準相関値のデータを受
け取る。このデータは当該I−Q平面上で点SCを与え
るものとする。
【0029】このときI−Q平面上の点SCの位置は、
図2でTPCビット直前のNシンボル区間FEのパイロ
ット信号が伝搬路から受けた影響すなわちフェージング
の影響に対応している。フェージングの無いまったく理
想的な受信状態を想定するならば、この点SCはI軸上
の点IP1に一致する。点IP1はビットデータ“0”
に対応する信号位置であり、変調されていないパイロッ
ト信号は本実施形態では全シンボルがビットデータ
“0”を示すためである。
【0030】フェージングの影響により受信信号の振幅
と位相、すなわち各点SC、TC1,TC2を示すベク
トル(すなわちベクトルSC、ベクトルTC1、ベクト
ルTC2)の長さと、たとえばI軸となす角が変動する
ものである。ただし図3では、簡単のためにベクトルS
C、TC1、TC2の長さは等しく描いている。
【0031】なお、I軸とベクトルSCのなす角の角度
Θ1は、ドップラ周波数に応じて変化してゆく。
【0032】I−Q平面上に点SC、TC1、TC2を
得たTPCビットデータ判定部14は、当該点SCと点
TC1の距離DAと、点SCと点TC2の距離DBを求
めてこれらの長短をくらべる。
【0033】ここで距離は、同相成分どうしの差の絶対
値と、直交成分どうしの差の絶対値との和として求め
る。たとえば距離DAなら、点SCの同相成分と点TC
1の同相成分の差の絶対値と、点SCの直交成分と点T
C1の直交成分の差の絶対値との和として求められる。
図示の例では、距離DAの方が距離DBより短いので、
点TC1が採用される。
【0034】パイロット信号はすべてのシンボルが
“0”なので、点TC1に対応するTPCビット区間T
Eの1シンボル(1ビット)が“0”の場合は、本実施
形態で想定されている範囲の通常の伝搬路ならば、たと
えば図3のように距離DAの方がDBより短くなり、点
TC1が採用されるはずである。そしてこのとき、ベク
トルSCとベクトルTC1のなす角の角度Θ2は、90
度より十分に小さな値をとる。
【0035】角度Θ2が0度または180度の近傍にあ
るということは、伝搬路が想定された範囲にあり、受信
状態が良好で、TPCビットデータの判定精度も高く、
伝搬路推定値PVの精度も高いことを意味し、反対に角
度Θ2が90度または270度の近傍にある場合は、T
PCビットデータの判定誤りが生じやすい劣悪な受信状
態であることを意味する。
【0036】一方、点TC1に対応するTPCビット区
間TEの1シンボル(1ビット)が“1”の場合は、伝
搬路が通常範囲ならば、TPCビットデータ判定部14
で生成した点TC2の方が点SCに近くなる。したがっ
てTPCビットデータ判定部15は点TC2を採用する
ことになる。
【0037】TPCビットデータの判定や伝搬路推定値
PVの精度が高い最も好ましい状態がつづいている場合
において、前記TPC相関値に対応するTPCビット区
間TEの1シンボルがビットデータ“0”に対応する場
合には、点SCの近傍に点TC1が現れ、当該シンボル
がビットデータ“1”に対応する場合には、点SCの近
傍に点TC2が現れ、しかも区間TEの16シンボルに
ついてこれら点SCに近い方の点TC1または点TC2
は、当該点SCの左右に例えばほぼ均等な頻度で現れる
ことが期待される。すなわち点SCのI成分およびQ成
分は、点SCに近い前記16の点TC1またはTC2の
I成分、Q成分のよい平均となっており、なおかつ当該
16の点の点SCからの位置偏差が十分小さい場合が最
も好ましい状態である。
【0038】もちろんパイロット信号が全ビット“1”
の場合にはこれらの対応関係はまったく逆になり、当該
ビットが“0”のときに点TC2が採用され、“1”の
ときに点TC1が採用される。
【0039】TPCビットデータ判定部14において、
採用された点TC1またはTC2の硬判定値が、TPC
ビット区間TEの当該1シンボルのデータであると推定
される。この硬判定では、たとえば点TC1が採用され
ると該当ビットは“0”であると判定され、TPCビッ
トデータ判定部14で生成された点TC2が採用される
と、該当ビットは“1”であると判定される。
【0040】すなわち距離DA<DBなら“0”と判定
され、距離DB<DAなら“1”と判定される硬判定が
実行される。これにより前記角度Θ1がどのように変化
してもTPCビット区間TEの各ビットのデータを推定
することができる。
【0041】以上のような操作は、パイロットシンボル
相関器11からTPCビットデータ判定部14に新しい
TPC相関値がもたらされるたびに繰り返されるので、
16シンボルからなるひとつのTPCビット区間TEに
ついては、同じ動作が16回行われることになる。
【0042】このような距離モードのTPCビットの推
定方法を簡略化した方法として、次ぎの簡易モードのT
PCビットの推定方法を用いることもできる。 (A−3)簡易モードのTPCビットの推定方法 この方法を説明するためのI−Q平面を表わした図4に
おいて、点SC1は図3の点SCに対応し、点TC3は
図3の点TC1に対応し、点TC4は図3の点TC2に
対応する。
【0043】まずNシンボル加算部13から前記基準信
号のデータを受け取ったTPCビットデータ判定部14
は、当該データの直交成分と同相成分を比較して振幅
(絶対値)が大きい方の正負の符号を調べる。図4の例
では、点SC1はその同相成分の振幅I1の方が直交成
分の振幅Q1より大きいので、I1の符号「+」を点S
C1のデータとして記録する。
【0044】次いでTPCビットデータ判定部14は、
点TC3と点TC4についても点SC1と同じ同相成分
の符号を調べ、これを各点のデータとする。点TC3の
同相成分I3の符号は当該点SC1のデータと同じ
「+」で2つの点のデータは一致するので、点TC3が
TPCビットデータ判定部14によって採用される。反
対に点TC4の同相成分I4の符号、すなわち点TC4
のデータは「−」となって、点SC1のデータと一致し
ないので、点TC4は採用されない。
【0045】この場合、前記で点TC3のデータが
「+」となったことから直ちに、点TC4のデータを反
対符合の「−」とするようにしてもよく、点TC4を生
成するステップ自体を省略してもよい。点TC4のデー
タは必ず点TC3のデータの反対の符号となるからであ
る。
【0046】当該点TC3を採用したことから、TPC
ビットデータ判定部14は、当該ビットは“0”である
と判定する。反対にTPCビットデータ判定部14で生
成された点TC4が採用される場合、すなわち点TC3
が採用されない場合には、該当ビットは“1”であると
判定される。
【0047】このような操作がTPCビット区間TEの
各1シンボルついて繰り返される点などは、前記距離モ
ードのTPCビットの推定方法と同じである。
【0048】当該簡易モードの推定方法において、点S
C1について同相、直交成分のうちで振幅の大きい方の
正負符号を採用するのは、振幅が小さい方では判定でき
ない場合があるためである。たとえば点SC1がI軸上
に位置する場合、Q成分が0となり符号が不明で判定不
能となる。
【0049】以上のような簡易モードのTPCビット推
定方法によれば、振幅、位相しだいでI−Q平面上の近
距離の点が採用されずに遠距離の点が採用されてしまう
場合があるものの、上述した距離モードの推定方法にく
らべて処理が簡単で、TPCビットデータ判定部14お
よびその周辺の回路規模を縮小することができる。
【0050】一方、図1において、携帯電話機から当該
基地局に送られてくる情報チャネルや、図2のパイロッ
トチャネルのフレームに同相したフレームクロックFC
の供給を受けるシンボルカウンタ16は、前記Nシンボ
ル加算部13、TPCビットデータ判定部14などにシ
ンボルカウンタ値を供給することで、同相動作を可能に
する。
【0051】前記パイロットシンボル相関器11からベ
ースバンド受信信号BBのシンボルを受け取っているT
PCビットデータ除去部15では、そのうちTPCビッ
ト区間TEのシンボルから、前記TPCビットデータ判
定部14で推定された成分を除去することによりデータ
変調されていないパイロット信号を、1シンボルずつ生
成してゆく。
【0052】すなわちTPCビットデータ判定部14に
おいてビットデータ“0”と判定された当該シンボルは
そのまま通過させ、ビットデータ“1”と判定された当
該シンボル“−1”には、シンボルの符号を反転させて
送出する。これにより当該TPCビット区間TEのデー
タ変調が無ければこの区間TEに存在したであろうと推
定されるパイロット信号、すなわち伝搬路の影響を受け
た区間TEのパイロット信号が生成される。
【0053】したがってTPCビットデータ除去部15
の出力は、はじめから区間TEがデータ変調されていな
い場合と同等な出力となり、図2のパイロットチャネル
の1.25msec (4608チップ)すべてを切れ目な
く連続的に伝搬路推定に利用することが可能になる。
【0054】パイロットシンボル相関器11、Nシンボ
ル加算部13、TPCビットデータ判定部14、および
TPCビットデータ除去部15における動作に関して
は、単純にTPCビット区間TEをひとまとめにして拡
散符号との相関値を求め、この相関値と前記基準相関値
と比較することも考えられるが、本実施形態のようにT
PCビット区間TEを1シンボル単位に分割して前記T
PC相関値を使用する方が、伝搬路推定におけるフィル
タリング処理で誤りが訂正されるため有利である。
【0055】TPCビットデータ除去部15の次段に接
続されている移動平均処理部16は、順次に入力されて
くるパイロット信号の復調データのなかで、所定数の最
新のデータについて平均値を求めることにより伝搬路を
推定する回路で、当該平均値の基礎となる所定数のデー
タは、新たなデータがひとつ加わるたびに最も古いデー
タがひとつ廃棄されるという方法で、順次更新されて行
く。
【0056】そしてこの移動平均処理部16の出力が前
記伝搬路推定値PVになる。
【0057】なお、伝搬路推定法としてはこのような移
動平均法に限らず、最小二乗法などを用いてもよい。
【0058】次に、以上のような伝搬路推定装置10を
想定して行った計算機シミュレーションについて説明す
る。
【0059】(A−4)計算機シミュレーション この計算機シミュレーションのシミュレーション条件は
次ぎの〜のとおりである。
【0060】 チップレート : 3.6864Mcps 伝搬路推定法 : 1152チップ移動平均 伝搬路 : 1パスドップラ 干渉 : 白色ガウス雑音 フィルタ : なし 同相 : 完全 シミュレーション時間 : 2秒 このシミュレーションでは、TPCビット直前の前記N
シンボル区間FEの1152チップ(N=16)の相関
値と、TPCビット区間TEにおける72チップごとの
相関値とを比較し、TPCビット区間TEの各ビットの
値を推定することにより、データ変調されていないパイ
ロットチャネルを再生し、このパイロットチャネルを時
間的な切れ目なく連続的に用いることで、伝搬路を推定
している。
【0061】そのさいの伝搬路推定法としては、上述
の移動平均法を用いている。また伝搬路としては、い
わゆるマルチパスの無い1パスドップラを想定してい
る。さらにフィルタとは、基地局受信部内の帯域制限
フィルタのことで、このシミュレーションではフィルタ
なし、すなわち帯域制限なしの想定である。
【0062】このシミュレーションの結果を示した図5
において、横軸のNは相関長すなわち前記Nシンボル区
間FEのシンボル数を示し、縦軸は伝搬路推定値PVと
実際の伝搬路との差のパワーの平均値である伝搬路推定
誤差パワーを示している。
【0063】また、Eb /NO は1ビットあたりの信号
電力対雑音電力密度比であり、Eb/NO =0dB は信
号電力密度と雑音電力密度が同じであることを示す。
【0064】そしてfD はドップラ周波数を示してお
り、fD =80Hzでは前記角度Θ1が1秒間に360度
×80の速さで変化することを示す。
【0065】図5内の実線は、TPCビットが無い場
合、すなわちTPCビット区間TEがデータ変調されて
いない場合に対応する。この実線はNが0〜30の全範
囲で、伝搬路推定誤差パワー330付近を維持してい
る。
【0066】粗い破線と細かい破線はともにTPCビッ
ト区間TEがデータ変調されている場合に対応し、粗い
破線は前記簡易モードのTPCビットの推定方法のシミ
ュレーション結果であり、細かい破線は前記距離モード
のTPCビットの推定方法のシミュレーション結果であ
る。
【0067】図5によれば、簡易モードでも距離モード
でもN=9以上で、伝搬路推定誤差パワーは350付近
にほぼ安定し、N=16で完全に安定していることがわ
かる。
【0068】図5にくらべてEb /NO が0dBから6
dB に変わった図6では、TPCなしの場合はNが0〜
30の全範囲で、伝搬路推定誤差パワー82付近に安定
している。そして距離モードでは、N=2以上の範囲で
伝搬路推定誤差パワー83付近にほぼ安定し、簡易モー
ドではN=5以上の範囲で伝搬路推定誤差パワー84付
近にほぼ安定している。そしてどちらの場合も、N=1
6で完全に安定している。
【0069】図5および図6から、Nは必ずしも16で
ある必要はなく、16より小さくしてもよく大きくして
もよいことがわかる。すなわちこの区間FEのチップ数
とTPCビット区間TEのチップ数が同じである必要は
ない。
【0070】たとえばN=5程度でも十分に良好な伝搬
路推定を行うことができることを、当該シミュレーショ
ン結果が示している。もちろんシミュレーション条件が
変われば必要とされるNの値も変わるので、現実の基地
局で当該Nの値を設定するにさいしては、伝搬路の状態
など、少なくとも前記シミュレーション条件〜に相
当する諸条件が考慮されるべきである。一方、図7は横
軸に前記Eb /NO [dB]を、縦軸に前記伝搬路推定
誤差パワーをとり、Nシンボル区間FEのシンボル数は
N=16に固定して得られたシミュレーション結果であ
る。図7において、TPCありで簡易モードの場合と距
離モードの場合、さらにTPCなしの場合の3つのケー
スでほとんど差は認められない。
【0071】次に図8では、横軸に前記Eb /NO [d
B]をとり、縦軸にBER(ビット誤り率)をとってい
る。区間FEのシンボル数はN=16で固定している。
【0072】同様に、横軸に前記Eb /NO [dB]を
とり、縦軸にBERをとっている図9では、区間FEの
シンボル数はN=16で固定し、はじめてfD をfD =
320Hz(固定)としてシミュレートした。
【0073】図8および図9において、簡易モード、距
離モード、およびTPCなしの3つのケースでシミュレ
ーション結果の差はほとんど認められない。
【0074】結局、区間FEのシンボル数Nさえある程
度大きければこれら3つのケースでシミュレーション結
果に大きな相違はないのであるから、本実施形態の方法
が有効であり、また簡易モードも距離モードも有効であ
ることがわかる。
【0075】結果に差がないのなら、距離モードではな
く簡易モードを用いる方が、処理が簡単で回路規模を縮
小できるという利点がある分だけ有利であるといえる。
ただしシミュレーション条件をもっと過酷なものに変更
すれば、3つのケース、特に簡易モードと距離モードの
あいだで顕著な相違が出てくることも考えられる。
【0076】(A−5)実施形態の効果 以上のように本実施形態によれば、パイロットチャネル
にTPCビットが挿入されているcdmaOne のリバースリ
ンクにおいても、パイロットチャネルのすべてのチップ
を用いた伝搬路推定を行うことが可能になる。
【0077】また本実施形態の有効性は、上記のシミュ
レーションによって裏付けられている。
【0078】(B)他の実施形態 以上の説明では、リバースリンクのパイロットチャネル
内にTPCビットが挿入されていたが、基地局から携帯
電話機への通信経路であるフォワードリンクのパイロッ
トチャネルのなかにTPCビットが挿入されているよう
な場合にも、本発明を適用することができる。その場合
には、上記実施形態に関する説明がほとんどそのまま、
当該フォワードリンクの受信装置である携帯電話機に関
する説明となる。
【0079】また、以上の説明のパイロットチャネル
は、情報チャネルとは別個に設けられていたが、情報チ
ャネルのなかに間欠的かつ規則的にパイロット信号を挿
入する方式においても本発明を適用することができる。
たとえば情報チャネルのなかに所定の時間間隔でパイロ
ット信号を挿入している方式において、その規則性にし
たがえば変調されていないパイロット信号が存在するは
ずの時間位置に、変調されたTPCビットなどが挿入さ
れている場合である。
【0080】この場合も、当該TPCビットに対し時間
的にできるだけ近いパイロット信号を用いて当該TPC
ビット区間のパイロット信号を生成し、これに基づいて
移動平均などを実行することができる。
【0081】当該TPCビット区間に対し時間的にでき
るだけ近いパイロット信号を用いるのは、時々刻々変動
する伝搬路は時間が近いほどその状態も近いものと考え
られるためである。したがってこの意味では、TPCビ
ット区間の直後のパイロット信号を用いてもよいし、直
前のパイロット信号と直後のパイロット信号の双方を用
いてもよい。ただし直後のパイロット信号を用いるため
には、TPCビットのデータを記憶しておかなければな
らいなど、回路規模、処理手順、処理速度などの点で不
利になることも考えられる。
【0082】一方、必要に応じて、前記区間FEと区間
TEのあいだに間隔を設け、TPCビット区間から離れ
た時間位置のパイロット信号を使用するようにしてもよ
い。伝搬路の変動がそれほど急激でない場合などには、
このようにしても対応可能である。
【0083】また、本発明は、PSK(Phase Shift
Keying)などの基本的な変調方式にもQPSK(Quad
rature PSK)などの多値変調方式にも適用すること
ができる。
【0084】さらに本発明は、規則性にしたがえば変調
されていない基準信号の存在するはずの位置に、変調さ
れている信号が存在する場合に広く適用することができ
るのであり、この変調されている信号は上述のTPCビ
ットに限らない。
【0085】また、本発明は、基準信号とともに情報信
号を受信して、この情報信号の伝搬路を当該基準信号を
用いて推定する上述した実施形態のような場合だけでな
く、基準信号だけを単独で受信して伝搬路を調べるよう
な場合にも適用することができる。
【0086】すなわち本発明は、時間的に連続してまた
は規則的に送られてくる基準信号に基づいて、伝搬路を
推定する場合に、広く適用することができる。
【0087】
【発明の効果】以上に述べたように本発明によれば、時
間的な連続性又は規則性に従えば前記基準信号が存在す
るはずの時間位置に、当該基準信号以外の挿入信号が挿
入されている場合でも、当該挿入信号の部分で途切れる
ことなく連続的に、伝搬路を推定することが可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の構成を示すブロック図である。
【図2】従来の技術および実施形態で使用するパイロッ
トチャネルの構成を示す概略図である。
【図3】実施形態にかかる距離モードのTPCビットの
推定方法を説明するための概念図である。
【図4】実施形態にかかる簡易モードのTPCビットの
推定方法を説明するための概念図である。
【図5】実施形態にかかるシミュレーションの結果であ
る。
【図6】実施形態にかかるシミュレーションの結果であ
る。
【図7】実施形態にかかるシミュレーションの結果であ
る。
【図8】実施形態にかかるシミュレーションの結果であ
る。
【図9】実施形態にかかるシミュレーションの結果であ
る。
【符号の説明】
10…伝搬路推定装置、11…パイロットシンボル相関
器、12…拡散符号発生器、13…Nシンボル加算部、
14…TPCビットデータ判定部、15…TPCビット
データ除去部、16…移動平均処理部、BB…ベースバ
ンド受信信号、PV…伝搬路推定値、SC、SC1、T
C1〜4…I−Q平面上の点。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 17/00 H04B 7/26

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 時間的に連続して又は規則的に送られて
    くる基準信号に基づいて、伝搬路特性を推定する方法に
    おいて、 上述した時間的な連続性又は規則性に従えば前記基準信
    号が存在するはずの時間位置に、当該基準信号以外の挿
    入信号が挿入されている状態の信号を受信して、時系列
    に受信されるこれら基準信号及び挿入信号を復調し、 復調されて得られた時系列の基準信号のなかで、当該挿
    入信号に時間位置が近い基準信号と拡散符号との相関値
    である第1の相関値を求め、 復調されて得られた前記挿入信号と前記拡散符号との相
    関値である第2の相関値を求め、 これら第1、第2の相関値に基づいて所定の演算を行う
    ことにより当該挿入信号のデータ成分を推定し、 前記で復調された挿入信号からこのデータ成分を除去す
    ることにより、当該挿入信号が無ければこの挿入信号の
    位置に存在したであろうと推定される擬似基準信号を生
    成し、 前記基準信号およびこの擬似基準信号を用いて、前記伝
    搬路特性の推定を行うことを特徴とする伝搬路推定方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1の伝搬路推定方法において、 前記第1の相関値を求めるために用いられる上述した挿
    入信号に時間位置が近い基準信号としては、当該挿入信
    号の直前の所定時間内に受信される所定時間幅の基準信
    号を使用することを特徴とする伝搬路推定方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2の伝搬路推定方法におい
    て、 前記挿入信号のデータ成分の推定は、 まず前記挿入信号を所定チップ数に分割し、この所定チ
    ップ数ごとに前記拡散符号との相関値である第2の相関
    値を求めておき、 次に、共通の前記第1の相関値と、各第2の相関値に基
    づいて前記所定の演算を繰り返すことによって行うこと
    を特徴とする伝搬路推定方法。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかの伝搬路推定方
    法において、 前記所定の演算では、 直交成分軸と同相成分軸をもつ座標平面上で前記第1の
    相関値に対応する点である基準点を定め、 また当該座標平面上で、前記第2の相関値に対応する点
    である挿入点を定めると共に、当該挿入点の同相成分と
    直交成分の符合を反転した点である仮想点を定め、 さらにまた、当該座標平面上で、前記基準点とこの挿入
    点との距離、及び前記基準点と当該仮想点との距離を求
    めて、どちらか距離の短い方の硬判定値を前記挿入信号
    のデータ成分であると推定することを特徴とする伝搬路
    推定方法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜3のいずれかの伝搬路推定方
    法において、 前記所定の演算では、 直交成分軸と同相成分軸をもつ座標平面上で前記第1の
    相関値に対応する点である基準点を定め、この基準点の
    直交又は同相成分のうちどちらか値の大きい方の成分の
    符合である基準点符号を求め、 また当該座標平面上で前記第2の相関値に対応する点で
    ある挿入点を定めて、この挿入点の直交又は同相成分の
    うち前記第1の相関値で選択した成分の符号である挿入
    点符号を求め、 前記基準点符号とこの挿入点符号に基づいて前記挿入信
    号のデータ成分を推定することを特徴とする伝搬路推定
    方法。
  6. 【請求項6】 時間的に連続して又は規則的に送られて
    くる基準信号に基づいて、伝搬路特性を推定する装置に
    おいて、 上述した時間的な連続性又は規則性に従えば前記基準信
    号が存在するはずの時間位置に、当該基準信号以外の挿
    入信号が挿入されている状態の信号を受信して、時系列
    に受信されるこれら基準信号及び挿入信号を復調する受
    信復調手段と、 復調されて得られた時系列の基準信号のなかで、当該挿
    入信号に時間位置が近い基準信号と拡散符号との相関値
    である第1の相関値を求める第1の相関値算出手段と、 復調されて得られた前記挿入信号と前記拡散符号との相
    関値である第2の相関値を求める第2の相関値算出手段
    と、 これら第1、第2の相関値に基づいて所定の演算を行う
    ことにより当該挿入信号のデータ成分を推定するデータ
    成分推定手段と、 前記で復調された挿入信号からこのデータ成分を除去す
    ることにより、当該挿入信号が無ければこの挿入信号の
    位置に存在したであろうと推定される擬似基準信号を生
    成する擬似基準信号生成手段と、 前記基準信号およびこの擬似基準信号を用いて前記伝搬
    路特性を推定する伝搬路推定手段とを備えることを特徴
    とする伝搬路推定装置。
  7. 【請求項7】 請求項6の伝搬路推定装置において、 前記第1の相関値を求めるために用いられる上述した挿
    入信号に時間位置が近い基準信号としては、当該挿入信
    号の直前の所定時間内に受信される所定時間幅の基準信
    号を使用することを特徴とする伝搬路推定装置。
  8. 【請求項8】 請求項6又は7の伝搬路推定装置におい
    て、 前記データ成分推定手段による挿入信号のデータ成分の
    推定は、 前記挿入信号を所定チップ数に分割し、この所定チップ
    数ごとに前記拡散符号との相関値である第2の相関値を
    求め、 さらに共通の前記第1の相関値と、各第2の相関値に基
    づいて前記所定の演算を繰り返すことによって行うこと
    を特徴とする伝搬路推定装置。
  9. 【請求項9】 請求項6〜8のいずれかの伝搬路推定装
    置において、 前記データ成分推定手段で行われる所定の演算では、 直交成分軸と同相成分軸をもつ座標平面上で前記第1の
    相関値に対応する点である基準点を定め、この基準点の
    直交又は同相成分のうちどちらか値の大きい方の成分の
    符合である基準点符号を求め、 また当該座標平面上で、前記第2の相関値に対応する点
    である挿入点を定めて、この挿入点の直交又は同相成分
    のうち前記第1の相関値で選択した成分の符号である挿
    入点符号を求め、 前記基準点符号とこの挿入点符号に基づいて前記挿入信
    号のデータ成分を推定することを特徴とする伝搬路推定
    装置。
  10. 【請求項10】 時間的に連続的又は規則的に基準信号
    を送信し、さらに上述した時間的な連続性又は規則性に
    従えば前記基準信号が存在するはずの時間位置に、当該
    基準信号以外の挿入信号を挿入して送信する送信側装置
    と、 請求項6〜9のいずれかの伝搬路推定装置を含む受信側
    装置とを備えることを特徴とする伝搬路推定システム。
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