符号評価装置、符号評価方法、無線通信システム、基地局および移動局
【課題】一般的な無線伝搬路の状況を考慮して符号の評価を行うことができる符号評価装置、符号評価方法、無線通信システム、基地局および移動局を提供する。
【解決手段】生成した符号から自己相関関数を算出するステップと、前記自己相関関数と、伝搬遅延時間に応じて決定される重み付け係数とに基づいて、符号の良否を判断するための評価基準値を算出するステップと、前記評価基準値に基づいて、符号の良否を判断するステップにより符号の評価を行うことにより達成される。
【解決手段】生成した符号から自己相関関数を算出するステップと、前記自己相関関数と、伝搬遅延時間に応じて決定される重み付け係数とに基づいて、符号の良否を判断するための評価基準値を算出するステップと、前記評価基準値に基づいて、符号の良否を判断するステップにより符号の評価を行うことにより達成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局や基地局において、データ伝送、同期、チャネル推定に使用される符号を評価する符号評価装置、符号評価方法、符号評価方法に基づいて選択された符号系列を使用する無線通信システム、基地局および移動局に関する。
【背景技術】
【０００２】
広帯域無線通信システムにおける伝搬遅延プロファイルの一例を図１に示す。図１において、横軸は時間（Ｔｉｍｅ（ｎｓ））、縦軸は振幅（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）である。
【０００３】
図１によれば、５０ｎｓから６０ｎｓに受信電力の大きいマルチパスが観測されているのが分かる。この受信電力の大きいマルチパスがお互いに干渉するマルチパス干渉の影響により、チャネル推定精度や、データ復調精度が低下する。
【０００４】
次に、パイロットチャネルに好適な符号について、図２を参照して説明する。
【０００５】
時間領域では、受信したパイロット信号の自己相関特性を求めた場合、タイミングがそろった時にピークが検出され、ずれたときにピークがでない符号が望ましい。このような符号として、例えば自己相関特性を有する符号が挙げられる。
【０００６】
また、周波数領域では、自己相関特性がフラットとなるのが望ましい。すなわち、横軸に周波数、縦軸に自己相関値をとった場合に、一定の値となる関数が望ましい。周波数に対して自己相関値の変動が大きい場合、雑音などの影響を受けやすい。すなわち、高いチャネル推定精度が得られる周波数領域と、低いチャネル推定精度しか得られない周波数領域が存在することになり、低いチャネル推定精度しか得られない周波数領域では、雑音や干渉などの影響を受けやすい。
【０００７】
以下、時間領域において符号の評価を行う場合について説明する。
【０００８】
符号を評価するための評価値として、ＧｏｌａｙのＭｅｒｉｔ Ｆａｃｔｏｒ（ＭＦ）が、一般的に使用されている。
【０００９】
ＭＦについて説明する。
【００１０】
複素系列ｕ＝（ｕ０，ｕ１，・・・，ｕＮ−１）を定義する。Ｎは系列ｕの長さ（または周期）である。ここで、系列ｕの自己相関関数（ＡＣＦ： ａｕｔｏ−ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は式（１）により定義される。
【００１１】
【数１】
この自己相関関数では、ある受信した系列ｕに対して、τだけ時間をずらした複素共役値を計算する。このような自己相関関数においては、τが０の場合にピークが検出され、ずれが大きくなるにしたがいピークが出ないことが望ましい。
【００１２】
また、系列ｕに対するＭＦは、式（２）により定義される。
【００１３】
【数２】
ＭＦは、符号の特性を評価するための標準的な評価基準である。この関数では、各伝搬遅延量に対する自己相関値の和が計算される。この場合、各伝搬遅延量に対する自己相関値は、同様の重み付けで計算される。
【非特許文献１】D.C.Chu ” Polyphase Codes With Good Periodic Correlation Properties,” IEEE Trans. Inform. Theory, vol. IT-18, no.1, pp. 531-533, July.1972
【非特許文献２】Cohen. M.N, Fox, M.R, and Banden, M, “Minimum peak sidelobe pulse compression codes ”. Proc. IEEE Int. Radar Conf, 1990, pp. 633-638.
【非特許文献３】電子情報通信学会信学技報 Ｖｏｌ．１２５，Ｎｏ．６２３ ｐｐ．２２３−２２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。
【００１５】
実際の環境では、一般には、マルチパスの各パスの電力の大きさは、伝搬遅延時間が小さい場合より、大きい場合の方が、小さくなる。
【００１６】
すなわち、図３に示すように、横軸に遅延時間、縦軸に平均受信電力をとった場合、遅延時間の増加とともに、平均受信電力は小さくなる。
【００１７】
しかし、ＭＦでは各伝搬遅延量に対する自己相関値は、同様の重み付けで計算されるため、上述した遅延時間の増大によりマルチパスの影響が小さくなることは反映されていない。
【００１８】
一例として、系列長９の２つの符号、符号１および符号２を仮定し、説明する。
【００１９】
図４に示すように、符号の自己相関値の計算を行う際のチップずれ（オフピークチップインデックス）が０〜８の場合に対して、符号１（ｃｏｄｅ １）の自己相関値は、それぞれ９、０、０、０、０、４、３、２、１であり、符号２（ｃｏｄｅ ２）の自己相関値は、それぞれ９、４、３、２、１、０、０、０、０である。
【００２０】
すなわち、チップずれがない場合には、両符号とも自己相関値は９となる。
１チップずれた場合には、符号１の自己相関値は０、符号２の自己相関値は４となる。２チップずれた場合には、符号１の自己相関値は０、符号２の自己相関値は３となる。３チップずれた場合には、符号１の自己相関値は０、符号２の自己相関値は２となる。４チップずれた場合には、符号１の自己相関値は０、符号２の自己相関値は１となる。５チップずれた場合には、符号１の自己相関値は４、符号２の自己相関値は０となる。６チップずれた場合には、符号１の自己相関値は３、符号２の自己相関値は０となる。７チップずれた場合には、符号１の自己相関値は２、符号２の自己相関値は０となる。８チップずれた場合には、符号１の自己相関値は１、符号２の自己相関値は０となる。
【００２１】
この場合、両符号のＭＦを、式（２）を用いて算出すると、ＭＦ＝９×９／（２×（４×４＋３×３＋２×２＋１））＝１．３５となり、同じ値となる。
【００２２】
しかし、耐マルチパス特性の点からは、チップずれの値が小さい条件での自己相関値の小さい符号１の方が好ましく、ＭＦの比較からでは、符号の良否を判断できない。
【００２３】
そこで、本発明は、上述した問題点を鑑みてなされたものであり、一般的な無線伝搬路の状況を考慮して符号の評価を行うことができる符号評価装置、符号評価方法、符号評価方法に基づいて選択された符号系列を使用する無線通信システム、基地局および移動局を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するため、本発明の符号評価装置は、生成した符号から算出された自己相関関数と、伝搬遅延時間に応じて決定される重み付け係数とに基づいて、符号の良否を判断するための評価基準値を算出する評価基準値算出手段と、前記評価基準値に基づいて、符号の良否を判断する判断手段とを備えることを特徴の１つとする。
【００２５】
このように構成することにより、伝搬遅延時間に応じて異なる重み付けを行い、符号の良否を判断するための評価基準値を算出することができる。
【００２６】
また、本発明の符号評価方法は、生成した符号から自己相関関数を算出するステップと、前記自己相関関数と、伝搬遅延時間に応じて決定される重み付け係数とに基づいて、符号の良否を判断するための評価基準値を算出する評価基準値算出ステップと、前記評価基準値に基づいて、符号の良否を判断する判断ステップとを有することを特徴の１つする。
【００２７】
このようにすることにより、伝搬遅延時間に応じて異なる重み付けを行い、符号の良否を判断するための評価基準値を算出することができる。
【００２８】
また、本発明の無線通信システムは、上述した符号評価方法に基づいて選択された符号系列をパイロットチャネルのパターンとして使用することを特徴の１つとする。
【００２９】
このように構成することにより、上述した評価基準値に基づいて選択された符号系列をパイロットチャネルのパターンとして使用することができる。
【００３０】
また、本発明の基地局は、上述した符号評価方法に基づいて選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、複数のパイロットチャネルのパターンを生成し、該複数のパイロットチャネルを各移動局に割り当てるパイロットチャネル割り当て手段を備えることを特徴の１つとする。
【００３１】
このように構成することにより、上述した評価基準値に基づいて選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、複数のパイロットチャネルのパターンを生成し、該複数のパイロットチャネルを各移動局に割り当てることができる。
【００３２】
また、本発明の移動局は、上述した符号評価方法に基づいて選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、パイロットチャネルのパターンを生成するパイロットチャネル生成手段を備え、前記パイロットチャネル生成手段は、基地局により送信された制御信号あるいは予め記憶されたシフト量を示す情報にしたがって、前記シフト量の選択を行うことを特徴の１つとする。
【００３３】
このように構成することにより、上述した評価基準値に基づいて選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、複数のパイロットチャネルのパターンを生成することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の実施例によれば、一般的な無線伝搬路の状況を考慮して符号の評価を行うことができる符号評価装置、符号評価方法、符号評価方法に基づいて選択された符号系列を使用する無線通信システム、基地局および移動局を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００３６】
本発明の実施例にかかる符号評価装置について、図５を参照して説明する。
【００３７】
本実施例にかかる符号評価装置１００は、符号生成部１０２と、符号生成部１０２の出力信号が入力される評価値計算部１０４と、評価値計算部１０４の出力信号が入力される判断部１０６とを備える。
【００３８】
符号生成部１０２は、評価対象となる符号を生成する。例えば符号生成部１０２は、評価対象となる符号として、カザックコード（ＣＡＺＡＣ ｃｏｄｅ）（例えば、非特許文献１参照）、Ｇｏｌａｙ コード（例えば、非特許文献２参照）、ＡＧＡコード（例えば、非特許文献３参照）を生成する。その他の符号を生成するようにしてもよい。
【００３９】
評価値計算部１０４は、評価対象となる符号を用いて、その評価基準値を計算する。例えば、評価値計算部１０４は、式（３）を用いて、その評価基準値を計算する。
【００４０】
【数３】
式（３）において、Ｌは無線通信システム固有のパラメータ、例えばチップレート、キャリア周波数に依存する値である。一般的には、無線通信システムにおいて、マルチパス信号の遅延スプレッドが長くなるほど、考慮するＬは長くなる。
【００４１】
一般的には、ＬはＮ以下である。一般的には、最大の遅延スプレッドの長さは、パイロット符号の長さより短い。
【００４２】
式（３）において、ｒａｔｉｏ（τ）は、重み付け係数である。また、τは伝搬遅延時間である。自己相関関数への重み付けを選択するには様々な方法がある。無線伝搬環境で伝搬遅延時間の大きいマルチパス信号は、伝搬遅延時間の小さいマルチパス信号よりも、受信電力が低いため、伝搬遅延時間の小さいマルチパス信号には高い重み付けを行い、伝搬遅延時間の大きいマルチパス信号には、低い重み付けを行う。例えば、重み付け係数（ベクトルｒで示す）として、線形的または負値をかけて減衰する重み付けにより実現できる。重み付け係数は、システム、チップレート、キャリア周波数に依存する。
【００４３】
ここで、評価基準値の計算の一例について説明する。
【００４４】
ここでは、上述した符号１、符号２について評価基準値の計算を行う。すなわち、図４を参照して説明したように、オフピークチップインデックスが０〜８に対して、符号１の自己相関値は、９、０、０、０、０、４、３、２、１であり、符号２の自己相関値は、９、４、３、２、１、０、０、０、０である。
【００４５】
この場合、系列長Ｎ＝９となる。
【００４６】
ここで、重み付け係数として、式（４）を定義する。
【００４７】
ベクトルｒ＝ｒａｔｉｏ（１：Ｎ−１）＝（ｒａｔｉｏ（１），ｒａｔｉｏ（２），・・・，ｒａｔｉｏ（Ｎ−１）） （４）
＝（Ｎ−１，Ｎ−２，・・・，２，１）・（１／ｍｅａｎ（Ｎ−１，Ｎ−２，・・・，２，１））
例えば、ｒａｔｉｏを、８、７、６、５、４、３、２、１とした場合について説明する。
【００４８】
ベクトルｒ＝（８，７，６，５，４，３，２，１）・（１／ｍｅａｎ（８，７，６，５，４，３，２，１））
＝（１．７７７８，１．５５５６，１．３３３３，１．１１１１，０．８８８９，０．６６６７，０．４４４４，０．２２２２）
ここで、Ｌ＝Ｎ−１と仮定する。
【００４９】
この場合、符号１の評価基準値を式（５）に示す。
【００５０】
符号１の評価基準値＝（９×９／２×（０＋０＋０＋０＋０．８８９×４×４＋０．６６６７×３×３＋０．４４４４×２×２＋０．２２２２×１×１））
＝４．６３３５ （５）
また、符号２の評価基準値を式（６）に示す。
【００５１】
符号２の評価基準値＝（９×９／２×（１．７７７８×４×４＋１．５５５６×３×３＋１．３３３３×２×２＋１．１１１１×１×１＋０＋０＋０＋０））
＝１．００３８
判断部１０６は、評価値計算部１０４において計算された評価基準値に基づいて、該評価基準値に対応する符号が無線通信システムで使用できるか否かを判断する。
【００５２】
例えば、判断部１０６は、マルチパスの遅延広がり、伝搬環境、遅延スプレッドなどの評価指標に基づいて、予め評価基準値の閾値を設定する。また、判断部１０６は、評価値計算部１０４において計算された評価基準値が、閾値以上であるか否かを判断する。閾値以上である場合、判断部１０６は、その符号を使用することができると判断する。一方、閾値以下である場合、判断部１０６は、その符号を使用することができないと判断する。
【００５３】
次に、本実施例にかかる符号評価方法について、図６を参照して説明する。
【００５４】
符号生成部１０２は、評価対象となる符号を生成する。例えば符号生成部１０２は、評価対象となる符号として、カザックコード、Ｇｏｌａｙコード、ＡＧＡコードを生成する（ステップＳ６０２）。
【００５５】
次に、評価値計算部１０４は、評価対象となる符号を用いて、その評価基準値を計算する（ステップＳ６０４）。
【００５６】
例えば、符号の系列長をN、無線通信システム固有のパラメータをＬ、重み付け係数をｒａｔｉｏ（τ）、τを伝搬遅延時間とした場合に、評価基準値算出部１０４は、式（１）により自己相関関数を算出し、式（３）により評価基準値を算出する。
【００５７】
次に、判断部１０６は、評価値計算部１０４において計算された評価基準値が予め決定された閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ６０６）。
【００５８】
評価基準値が閾値以上であると判断された場合（ステップＳ６０６：ＹＥＳ）、符号として用いることが可能であると決定する（ステップＳ６０８）。
【００５９】
評価基準値が閾値以上であると判断されない場合（ステップＳ６０６：ＮＯ）、符号として用いることができない決定する（ステップＳ６１０）。
【００６０】
次に、チップずれと、評価基準値との関係について、図７を参照して説明する。
【００６１】
図７において、横軸はオフピークチップインデックス、縦軸は判断基準値を示す。また、図７には、評価対象となる符号として、ＡＧＡコードおよびＧｏｌａｙコードを用い、評価関数として式（２）を用いた場合と、式（３）を用いた場合について示す。
【００６２】
マルチパスの遅延広がりは２３チップずれ程度であり、６μｓ程度の大きさにマルチパスが入っていると仮定する。したがって、２３チップ程度の範囲で比較する。この範囲においては、ＡＧＡコードの方が全体的に小さな値となる。
【００６３】
従来の評価関数である式（２）を用いて計算した場合、ＡＧＡコードの評価値は３．５３２４ｄＢ、Ｇｏｌａｙコードの評価値は３．７２８１ｄＢとなり、値としてはあまり変わらない。
【００６４】
しかし、本実施例にかかる評価関数である式（３）を用いて計算した場合、ＡＧＡコードの評価基準値は６．７１１３ｄＢ、Ｇｏｌａｙコードの評価基準値は３．５２０６ｄＢとなり、明らかにＡＧＡコードの特性の方がよいという結果が得られる。
【００６５】
ＡＧＡコードでは、マルチパスの遅延広がりの区間、すなわち２３チップずれ程度の区間で、Ｇｏｌａｙ符号より自己相関のピークが抑えられている。このため、ＡＧＡコードの方がよいことが分かる。
【００６６】
したがって、本実施例にかかる評価関数を用いて、符号の評価基準値を評価することにより、より特性のよい符号を選択することができる。
【００６７】
次に、ＣＡＺＡＣ符号とＡＧＡコードとの比較について、図８を参照して説明する。
【００６８】
図７と同様に、２３チップ程度の範囲で比較する。
【００６９】
従来の評価関数である式（２）を用いて計算した場合、ＡＧＡコードの評価値は４．２５７８ｄＢ、ＣＡＺＡＣコードの評価値は１２．５３２７ｄＢとなり、ＣＡＺＡＣコードの方がよいという結果が得られる。
【００７０】
しかし、本実施例にかかる評価関数である式（３）を用いて計算した場合、ＡＧＡコードの評価基準値は１０．１０８２ｄＢ、ＣＡＺＡＣコードの評価基準値は８．３６５７ｄＢとなり、明らかにＡＧＡコードの特性の方がよいという結果が得られる。
【００７１】
図８に示すように、ＡＧＡコードでは、チップずれの大きい領域でピークが出ているが、マルチパスの遅延広がりの区間、すなわち２３チップずれ程度の区間では、ＣＡＺＡＣ符号より自己相関のピークが抑えられている。このため、ＡＧＡコードの方がよいことが分かる。
【００７２】
したがって、本実施例にかかる評価関数を用いて、符号を評価することにより、より特性のよい符号を選択することができる。
【００７３】
実際には、自己相関の比較だけで、符号の良否の判断は困難である。最終的には、ビット誤り率の比較による評価を行う。
【００７４】
図９および図１０に、ＣＡＺＡＣコードとＡＧＡコードとの比較を示す。図９および図１０において、横軸はＥｂ／Ｎ０（ｄＢ）であり、縦軸はビット誤り率（Ｕｎｉｃｏｄｅｄ ＢＥＲ）である。また、図９ではＴｙｐｉｃａｌ Ｕｒｂａｎ（ＴＵ） Ｃｈａｎｎｅｌ ｍｏｄｅｌを仮定し、図１０ではＨｉｌｌｙ Ｔｅｒｒａｉｎ（ＨＴ） Ｃｈａｎｎｅｌ ｍｏｄｅｌを仮定した。
【００７５】
図９および図１０によれば、同じＥｂ／Ｎ０で、ＣＡＺＡＣコードより、ＡＧＡコードの方が誤り率を減少させることができる。すなわち、ＡＧＡコードを使用した方がよい特性が得られることが分かる。
【００７６】
次に、上述した符号評価方法に基づいて選択された符号系列を使用する無線通信システムおよび基地局について説明する。
【００７７】
無線通信システム４００は、基地局３００と、移動局２００とを備え、上述した符号評価方法に基づいて選択された符号系列をパイロットチャネルのパターンとして使用する。
【００７８】
基地局は、上述した評価関数を用いて選択された符号を、移動局に対して割り当てる。
【００７９】
例えば、基地局は、図１１に示すように、移動局＃０（ＵＥ＃０）に対して、選択された１２８チップの符号を割り当てる。図１１において、Ｗはサイクリックシフト量であり、例えばＷ＝１６である。また、基地局は、移動局＃１（ＵＥ＃１）に対しては、ＵＥ＃０に対して割り当てた符号のうち最後尾のＷ＝１６チップの符号を先頭に配置し割り当てる。また、基地局は、移動局＃２（ＵＥ＃２）に対して、ＵＥ＃１に対して割り当てた符号のうち最後尾のＷ＝１６チップの符号を先頭に配置し送信する。以下同様にして、基地局は、移動局＃７（ＵＥ＃７）に対して、ＵＥ＃６に対して割り当てた符号のうち最後尾のＷ＝１６チップの符号を先頭に配置して割り当てる。
【００８０】
すなわち、基地局では、選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、複数のパイロットチャネルのパターンを生成し、該複数のパイロットチャネルのパターンを各移動局に割り当てる。
【００８１】
各移動局からのマルチパス信号は、Ｗがマルチパスの最大遅延時間より大きい場合には、直交するため、高精度に識別できる。このようにすることにより、移動局に割り当てるパイロットチャネルのパターン数を増加させることができる。
【００８２】
上述したように、符号を移動局に対して割り当てた場合、基地局から移動局にシフト量を通知するようにしてもよいし、基地局、移動局の双方がシフト量に関する共通の参照テーブルを持ち、移動局がシフト量を選択して送信するようにしてもよい。
【００８３】
基地局から移動局にシフト量を通知して使用する場合について、図１２を参照して説明する。
【００８４】
この場合、基地局３００は、制御信号生成部３０２と、制御信号生成部３０２の出力信号が入力される信号復調部３０４とを備える。
【００８５】
基地局３００は、選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、複数のパイロットチャネルのパターンを生成し、該複数のパイロットチャネルを各移動局に割り当てる。
【００８６】
制御信号生成部３０２は、シフト量に関する制御信号を生成し、用いるシフト量を移動局２００に通知する。例えば、制御信号生成部３０２は、下りリンクの制御信号を利用して、移動局２００に通知する。また、制御信号生成部３０２は、シフト量に関する情報を信号復調部３０４に入力する。
【００８７】
信号復調部３０４は、通知されたシフト量に基づいて、移動局２００から送信された信号を復調する。
【００８８】
移動局２００は、制御信号復調部２０２と、制御信号復調部２０２の出力信号が入力されるパイロット信号生成部２０４とを備える。
【００８９】
制御信号復調部２０２は、基地局１００により送信されたシフト量に関する制御信号を復調する。また、制御信号復調部２０２は、復調されたシフト量に関する制御信号からシフト量に関する情報をパイロット信号生成部２０４に入力する。
【００９０】
パイロット信号生成部２０４は、符号シフト部を含み、通知されたシフト量に基づいて、パイロット信号を生成する。例えば、パイロット信号生成部２０４は、選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列を、復調されたシフト量だけシフトさせて、パイロットチャネルのパターンを生成する。また、パイロット信号生成部２０４は、生成したパイロット信号を上りリンクで送信する。
【００９１】
次に、基地局３００、移動局２００の双方がシフト量に関する共通の参照テーブルを持ち、移動局がシフト量を選択して送信する場合について、図１３を参照して説明する。
【００９２】
この場合、基地局１００は、共通テーブル１０６と、共通テーブル１０６と接続された信号復調部１０４とを備える。
【００９３】
シフト量に関する共通テーブル１０６は、シフト量の情報を記憶する。
【００９４】
信号復調部１０４は、共通テーブル１０６を参照し、移動局２００が選択したシフト量をサーチし、該シフト量に基づいて、移動局２００からのパイロット信号を復調する。例えば、信号復調部１０４は、パイロット信号に格納されたシフト量を示す識別子に基づいて、共通テーブル１０６を参照し、シフト量を特定する。
【００９５】
移動局２００は、共通テーブル２０６と、共通テーブル２０６と接続されたパイロット信号生成部２０４とを備える。
【００９６】
共通テーブル２０６は、シフト量の情報を記憶する。
【００９７】
パイロット信号生成部２０４は、符号シフト部を含み、共通テーブル２０６に記憶されたシフト量のいずれか１つを選択して、パイロット信号を生成する。例えば、パイロット信号生成部２０４は、選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列を、選択したシフト量だけシフトさせて、パイロットチャネルのパターンを生成する。また、パイロット信号生成部２０４は、選択したシフト量に基づいて生成されたパイロット信号を、上りリンクで送信する。
【００９８】
例えば、共通テーブル２０６には、シフト量と、該シフト量に対応する識別子とが対応づけて記憶され、パイロット信号生成部２０４は、選択したシフト量に対応する識別子を、パイロット信号に格納し送信する。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明にかかる符号評価装置、符号評価方法、符号評価方法に基づいて選択された符号系列を使用する無線通信システム、基地局および移動局は、無線通信システムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】広帯域無線通信システムにおけるバックグラウンドと信号プロファイルとの関係を示す説明図である。
【図２】パイロットチャネルに好適な符号を示す説明図である。
【図３】遅延時間と平均受信電力との関係を示す説明図である。
【図４】評価基準の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施例にかかる符号評価装置を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施例にかかる符号評価方法を示すフロー図である。
【図７】ＡＣＦに関するＡＧＡコードとＧｏｌａｙコードとの比較を示す説明図である。
【図８】ＡＣＦに関するＡＧＡコードとＣＡＺＡＣコードとの比較を示す説明図である。
【図９】ＴＵにおけるＥｂ／Ｎ０に対するＵｎｃｏｄｅｄ ＢＥＲを示す説明図である。
【図１０】ＨＴにおけるＥｂ／Ｎ０に対するＵｎｃｏｄｅｄ ＢＥＲを示す説明図である。
【図１１】移動局への符号系列の割り当てを示す説明図である。
【図１２】本発明の一実施例にかかる無線通信システムを示す説明図である。
【図１３】本発明の一実施例にかかる無線通信システムを示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１００ 符号評価装置
２００ 移動局
３００ 基地局
４００ 無線通信システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局や基地局において、データ伝送、同期、チャネル推定に使用される符号を評価する符号評価装置、符号評価方法、符号評価方法に基づいて選択された符号系列を使用する無線通信システム、基地局および移動局に関する。
【背景技術】
【０００２】
広帯域無線通信システムにおける伝搬遅延プロファイルの一例を図１に示す。図１において、横軸は時間（Ｔｉｍｅ（ｎｓ））、縦軸は振幅（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）である。
【０００３】
図１によれば、５０ｎｓから６０ｎｓに受信電力の大きいマルチパスが観測されているのが分かる。この受信電力の大きいマルチパスがお互いに干渉するマルチパス干渉の影響により、チャネル推定精度や、データ復調精度が低下する。
【０００４】
次に、パイロットチャネルに好適な符号について、図２を参照して説明する。
【０００５】
時間領域では、受信したパイロット信号の自己相関特性を求めた場合、タイミングがそろった時にピークが検出され、ずれたときにピークがでない符号が望ましい。このような符号として、例えば自己相関特性を有する符号が挙げられる。
【０００６】
また、周波数領域では、自己相関特性がフラットとなるのが望ましい。すなわち、横軸に周波数、縦軸に自己相関値をとった場合に、一定の値となる関数が望ましい。周波数に対して自己相関値の変動が大きい場合、雑音などの影響を受けやすい。すなわち、高いチャネル推定精度が得られる周波数領域と、低いチャネル推定精度しか得られない周波数領域が存在することになり、低いチャネル推定精度しか得られない周波数領域では、雑音や干渉などの影響を受けやすい。
【０００７】
以下、時間領域において符号の評価を行う場合について説明する。
【０００８】
符号を評価するための評価値として、ＧｏｌａｙのＭｅｒｉｔ Ｆａｃｔｏｒ（ＭＦ）が、一般的に使用されている。
【０００９】
ＭＦについて説明する。
【００１０】
複素系列ｕ＝（ｕ０，ｕ１，・・・，ｕＮ−１）を定義する。Ｎは系列ｕの長さ（または周期）である。ここで、系列ｕの自己相関関数（ＡＣＦ： ａｕｔｏ−ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は式（１）により定義される。
【００１１】
【数１】
この自己相関関数では、ある受信した系列ｕに対して、τだけ時間をずらした複素共役値を計算する。このような自己相関関数においては、τが０の場合にピークが検出され、ずれが大きくなるにしたがいピークが出ないことが望ましい。
【００１２】
また、系列ｕに対するＭＦは、式（２）により定義される。
【００１３】
【数２】
ＭＦは、符号の特性を評価するための標準的な評価基準である。この関数では、各伝搬遅延量に対する自己相関値の和が計算される。この場合、各伝搬遅延量に対する自己相関値は、同様の重み付けで計算される。
【非特許文献１】D.C.Chu ” Polyphase Codes With Good Periodic Correlation Properties,” IEEE Trans. Inform. Theory, vol. IT-18, no.1, pp. 531-533, July.1972
【非特許文献２】Cohen. M.N, Fox, M.R, and Banden, M, “Minimum peak sidelobe pulse compression codes ”. Proc. IEEE Int. Radar Conf, 1990, pp. 633-638.
【非特許文献３】電子情報通信学会信学技報 Ｖｏｌ．１２５，Ｎｏ．６２３ ｐｐ．２２３−２２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。
【００１５】
実際の環境では、一般には、マルチパスの各パスの電力の大きさは、伝搬遅延時間が小さい場合より、大きい場合の方が、小さくなる。
【００１６】
すなわち、図３に示すように、横軸に遅延時間、縦軸に平均受信電力をとった場合、遅延時間の増加とともに、平均受信電力は小さくなる。
【００１７】
しかし、ＭＦでは各伝搬遅延量に対する自己相関値は、同様の重み付けで計算されるため、上述した遅延時間の増大によりマルチパスの影響が小さくなることは反映されていない。
【００１８】
一例として、系列長９の２つの符号、符号１および符号２を仮定し、説明する。
【００１９】
図４に示すように、符号の自己相関値の計算を行う際のチップずれ（オフピークチップインデックス）が０〜８の場合に対して、符号１（ｃｏｄｅ １）の自己相関値は、それぞれ９、０、０、０、０、４、３、２、１であり、符号２（ｃｏｄｅ ２）の自己相関値は、それぞれ９、４、３、２、１、０、０、０、０である。
【００２０】
すなわち、チップずれがない場合には、両符号とも自己相関値は９となる。
１チップずれた場合には、符号１の自己相関値は０、符号２の自己相関値は４となる。２チップずれた場合には、符号１の自己相関値は０、符号２の自己相関値は３となる。３チップずれた場合には、符号１の自己相関値は０、符号２の自己相関値は２となる。４チップずれた場合には、符号１の自己相関値は０、符号２の自己相関値は１となる。５チップずれた場合には、符号１の自己相関値は４、符号２の自己相関値は０となる。６チップずれた場合には、符号１の自己相関値は３、符号２の自己相関値は０となる。７チップずれた場合には、符号１の自己相関値は２、符号２の自己相関値は０となる。８チップずれた場合には、符号１の自己相関値は１、符号２の自己相関値は０となる。
【００２１】
この場合、両符号のＭＦを、式（２）を用いて算出すると、ＭＦ＝９×９／（２×（４×４＋３×３＋２×２＋１））＝１．３５となり、同じ値となる。
【００２２】
しかし、耐マルチパス特性の点からは、チップずれの値が小さい条件での自己相関値の小さい符号１の方が好ましく、ＭＦの比較からでは、符号の良否を判断できない。
【００２３】
そこで、本発明は、上述した問題点を鑑みてなされたものであり、一般的な無線伝搬路の状況を考慮して符号の評価を行うことができる符号評価装置、符号評価方法、符号評価方法に基づいて選択された符号系列を使用する無線通信システム、基地局および移動局を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するため、本発明の符号評価装置は、生成した符号から算出された自己相関関数と、伝搬遅延時間に応じて決定される重み付け係数とに基づいて、符号の良否を判断するための評価基準値を算出する評価基準値算出手段と、前記評価基準値に基づいて、符号の良否を判断する判断手段とを備えることを特徴の１つとする。
【００２５】
このように構成することにより、伝搬遅延時間に応じて異なる重み付けを行い、符号の良否を判断するための評価基準値を算出することができる。
【００２６】
また、本発明の符号評価方法は、生成した符号から自己相関関数を算出するステップと、前記自己相関関数と、伝搬遅延時間に応じて決定される重み付け係数とに基づいて、符号の良否を判断するための評価基準値を算出する評価基準値算出ステップと、前記評価基準値に基づいて、符号の良否を判断する判断ステップとを有することを特徴の１つする。
【００２７】
このようにすることにより、伝搬遅延時間に応じて異なる重み付けを行い、符号の良否を判断するための評価基準値を算出することができる。
【００２８】
また、本発明の無線通信システムは、上述した符号評価方法に基づいて選択された符号系列をパイロットチャネルのパターンとして使用することを特徴の１つとする。
【００２９】
このように構成することにより、上述した評価基準値に基づいて選択された符号系列をパイロットチャネルのパターンとして使用することができる。
【００３０】
また、本発明の基地局は、上述した符号評価方法に基づいて選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、複数のパイロットチャネルのパターンを生成し、該複数のパイロットチャネルを各移動局に割り当てるパイロットチャネル割り当て手段を備えることを特徴の１つとする。
【００３１】
このように構成することにより、上述した評価基準値に基づいて選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、複数のパイロットチャネルのパターンを生成し、該複数のパイロットチャネルを各移動局に割り当てることができる。
【００３２】
また、本発明の移動局は、上述した符号評価方法に基づいて選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、パイロットチャネルのパターンを生成するパイロットチャネル生成手段を備え、前記パイロットチャネル生成手段は、基地局により送信された制御信号あるいは予め記憶されたシフト量を示す情報にしたがって、前記シフト量の選択を行うことを特徴の１つとする。
【００３３】
このように構成することにより、上述した評価基準値に基づいて選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、複数のパイロットチャネルのパターンを生成することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の実施例によれば、一般的な無線伝搬路の状況を考慮して符号の評価を行うことができる符号評価装置、符号評価方法、符号評価方法に基づいて選択された符号系列を使用する無線通信システム、基地局および移動局を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００３６】
本発明の実施例にかかる符号評価装置について、図５を参照して説明する。
【００３７】
本実施例にかかる符号評価装置１００は、符号生成部１０２と、符号生成部１０２の出力信号が入力される評価値計算部１０４と、評価値計算部１０４の出力信号が入力される判断部１０６とを備える。
【００３８】
符号生成部１０２は、評価対象となる符号を生成する。例えば符号生成部１０２は、評価対象となる符号として、カザックコード（ＣＡＺＡＣ ｃｏｄｅ）（例えば、非特許文献１参照）、Ｇｏｌａｙ コード（例えば、非特許文献２参照）、ＡＧＡコード（例えば、非特許文献３参照）を生成する。その他の符号を生成するようにしてもよい。
【００３９】
評価値計算部１０４は、評価対象となる符号を用いて、その評価基準値を計算する。例えば、評価値計算部１０４は、式（３）を用いて、その評価基準値を計算する。
【００４０】
【数３】
式（３）において、Ｌは無線通信システム固有のパラメータ、例えばチップレート、キャリア周波数に依存する値である。一般的には、無線通信システムにおいて、マルチパス信号の遅延スプレッドが長くなるほど、考慮するＬは長くなる。
【００４１】
一般的には、ＬはＮ以下である。一般的には、最大の遅延スプレッドの長さは、パイロット符号の長さより短い。
【００４２】
式（３）において、ｒａｔｉｏ（τ）は、重み付け係数である。また、τは伝搬遅延時間である。自己相関関数への重み付けを選択するには様々な方法がある。無線伝搬環境で伝搬遅延時間の大きいマルチパス信号は、伝搬遅延時間の小さいマルチパス信号よりも、受信電力が低いため、伝搬遅延時間の小さいマルチパス信号には高い重み付けを行い、伝搬遅延時間の大きいマルチパス信号には、低い重み付けを行う。例えば、重み付け係数（ベクトルｒで示す）として、線形的または負値をかけて減衰する重み付けにより実現できる。重み付け係数は、システム、チップレート、キャリア周波数に依存する。
【００４３】
ここで、評価基準値の計算の一例について説明する。
【００４４】
ここでは、上述した符号１、符号２について評価基準値の計算を行う。すなわち、図４を参照して説明したように、オフピークチップインデックスが０〜８に対して、符号１の自己相関値は、９、０、０、０、０、４、３、２、１であり、符号２の自己相関値は、９、４、３、２、１、０、０、０、０である。
【００４５】
この場合、系列長Ｎ＝９となる。
【００４６】
ここで、重み付け係数として、式（４）を定義する。
【００４７】
ベクトルｒ＝ｒａｔｉｏ（１：Ｎ−１）＝（ｒａｔｉｏ（１），ｒａｔｉｏ（２），・・・，ｒａｔｉｏ（Ｎ−１）） （４）
＝（Ｎ−１，Ｎ−２，・・・，２，１）・（１／ｍｅａｎ（Ｎ−１，Ｎ−２，・・・，２，１））
例えば、ｒａｔｉｏを、８、７、６、５、４、３、２、１とした場合について説明する。
【００４８】
ベクトルｒ＝（８，７，６，５，４，３，２，１）・（１／ｍｅａｎ（８，７，６，５，４，３，２，１））
＝（１．７７７８，１．５５５６，１．３３３３，１．１１１１，０．８８８９，０．６６６７，０．４４４４，０．２２２２）
ここで、Ｌ＝Ｎ−１と仮定する。
【００４９】
この場合、符号１の評価基準値を式（５）に示す。
【００５０】
符号１の評価基準値＝（９×９／２×（０＋０＋０＋０＋０．８８９×４×４＋０．６６６７×３×３＋０．４４４４×２×２＋０．２２２２×１×１））
＝４．６３３５ （５）
また、符号２の評価基準値を式（６）に示す。
【００５１】
符号２の評価基準値＝（９×９／２×（１．７７７８×４×４＋１．５５５６×３×３＋１．３３３３×２×２＋１．１１１１×１×１＋０＋０＋０＋０））
＝１．００３８
判断部１０６は、評価値計算部１０４において計算された評価基準値に基づいて、該評価基準値に対応する符号が無線通信システムで使用できるか否かを判断する。
【００５２】
例えば、判断部１０６は、マルチパスの遅延広がり、伝搬環境、遅延スプレッドなどの評価指標に基づいて、予め評価基準値の閾値を設定する。また、判断部１０６は、評価値計算部１０４において計算された評価基準値が、閾値以上であるか否かを判断する。閾値以上である場合、判断部１０６は、その符号を使用することができると判断する。一方、閾値以下である場合、判断部１０６は、その符号を使用することができないと判断する。
【００５３】
次に、本実施例にかかる符号評価方法について、図６を参照して説明する。
【００５４】
符号生成部１０２は、評価対象となる符号を生成する。例えば符号生成部１０２は、評価対象となる符号として、カザックコード、Ｇｏｌａｙコード、ＡＧＡコードを生成する（ステップＳ６０２）。
【００５５】
次に、評価値計算部１０４は、評価対象となる符号を用いて、その評価基準値を計算する（ステップＳ６０４）。
【００５６】
例えば、符号の系列長をN、無線通信システム固有のパラメータをＬ、重み付け係数をｒａｔｉｏ（τ）、τを伝搬遅延時間とした場合に、評価基準値算出部１０４は、式（１）により自己相関関数を算出し、式（３）により評価基準値を算出する。
【００５７】
次に、判断部１０６は、評価値計算部１０４において計算された評価基準値が予め決定された閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ６０６）。
【００５８】
評価基準値が閾値以上であると判断された場合（ステップＳ６０６：ＹＥＳ）、符号として用いることが可能であると決定する（ステップＳ６０８）。
【００５９】
評価基準値が閾値以上であると判断されない場合（ステップＳ６０６：ＮＯ）、符号として用いることができない決定する（ステップＳ６１０）。
【００６０】
次に、チップずれと、評価基準値との関係について、図７を参照して説明する。
【００６１】
図７において、横軸はオフピークチップインデックス、縦軸は判断基準値を示す。また、図７には、評価対象となる符号として、ＡＧＡコードおよびＧｏｌａｙコードを用い、評価関数として式（２）を用いた場合と、式（３）を用いた場合について示す。
【００６２】
マルチパスの遅延広がりは２３チップずれ程度であり、６μｓ程度の大きさにマルチパスが入っていると仮定する。したがって、２３チップ程度の範囲で比較する。この範囲においては、ＡＧＡコードの方が全体的に小さな値となる。
【００６３】
従来の評価関数である式（２）を用いて計算した場合、ＡＧＡコードの評価値は３．５３２４ｄＢ、Ｇｏｌａｙコードの評価値は３．７２８１ｄＢとなり、値としてはあまり変わらない。
【００６４】
しかし、本実施例にかかる評価関数である式（３）を用いて計算した場合、ＡＧＡコードの評価基準値は６．７１１３ｄＢ、Ｇｏｌａｙコードの評価基準値は３．５２０６ｄＢとなり、明らかにＡＧＡコードの特性の方がよいという結果が得られる。
【００６５】
ＡＧＡコードでは、マルチパスの遅延広がりの区間、すなわち２３チップずれ程度の区間で、Ｇｏｌａｙ符号より自己相関のピークが抑えられている。このため、ＡＧＡコードの方がよいことが分かる。
【００６６】
したがって、本実施例にかかる評価関数を用いて、符号の評価基準値を評価することにより、より特性のよい符号を選択することができる。
【００６７】
次に、ＣＡＺＡＣ符号とＡＧＡコードとの比較について、図８を参照して説明する。
【００６８】
図７と同様に、２３チップ程度の範囲で比較する。
【００６９】
従来の評価関数である式（２）を用いて計算した場合、ＡＧＡコードの評価値は４．２５７８ｄＢ、ＣＡＺＡＣコードの評価値は１２．５３２７ｄＢとなり、ＣＡＺＡＣコードの方がよいという結果が得られる。
【００７０】
しかし、本実施例にかかる評価関数である式（３）を用いて計算した場合、ＡＧＡコードの評価基準値は１０．１０８２ｄＢ、ＣＡＺＡＣコードの評価基準値は８．３６５７ｄＢとなり、明らかにＡＧＡコードの特性の方がよいという結果が得られる。
【００７１】
図８に示すように、ＡＧＡコードでは、チップずれの大きい領域でピークが出ているが、マルチパスの遅延広がりの区間、すなわち２３チップずれ程度の区間では、ＣＡＺＡＣ符号より自己相関のピークが抑えられている。このため、ＡＧＡコードの方がよいことが分かる。
【００７２】
したがって、本実施例にかかる評価関数を用いて、符号を評価することにより、より特性のよい符号を選択することができる。
【００７３】
実際には、自己相関の比較だけで、符号の良否の判断は困難である。最終的には、ビット誤り率の比較による評価を行う。
【００７４】
図９および図１０に、ＣＡＺＡＣコードとＡＧＡコードとの比較を示す。図９および図１０において、横軸はＥｂ／Ｎ０（ｄＢ）であり、縦軸はビット誤り率（Ｕｎｉｃｏｄｅｄ ＢＥＲ）である。また、図９ではＴｙｐｉｃａｌ Ｕｒｂａｎ（ＴＵ） Ｃｈａｎｎｅｌ ｍｏｄｅｌを仮定し、図１０ではＨｉｌｌｙ Ｔｅｒｒａｉｎ（ＨＴ） Ｃｈａｎｎｅｌ ｍｏｄｅｌを仮定した。
【００７５】
図９および図１０によれば、同じＥｂ／Ｎ０で、ＣＡＺＡＣコードより、ＡＧＡコードの方が誤り率を減少させることができる。すなわち、ＡＧＡコードを使用した方がよい特性が得られることが分かる。
【００７６】
次に、上述した符号評価方法に基づいて選択された符号系列を使用する無線通信システムおよび基地局について説明する。
【００７７】
無線通信システム４００は、基地局３００と、移動局２００とを備え、上述した符号評価方法に基づいて選択された符号系列をパイロットチャネルのパターンとして使用する。
【００７８】
基地局は、上述した評価関数を用いて選択された符号を、移動局に対して割り当てる。
【００７９】
例えば、基地局は、図１１に示すように、移動局＃０（ＵＥ＃０）に対して、選択された１２８チップの符号を割り当てる。図１１において、Ｗはサイクリックシフト量であり、例えばＷ＝１６である。また、基地局は、移動局＃１（ＵＥ＃１）に対しては、ＵＥ＃０に対して割り当てた符号のうち最後尾のＷ＝１６チップの符号を先頭に配置し割り当てる。また、基地局は、移動局＃２（ＵＥ＃２）に対して、ＵＥ＃１に対して割り当てた符号のうち最後尾のＷ＝１６チップの符号を先頭に配置し送信する。以下同様にして、基地局は、移動局＃７（ＵＥ＃７）に対して、ＵＥ＃６に対して割り当てた符号のうち最後尾のＷ＝１６チップの符号を先頭に配置して割り当てる。
【００８０】
すなわち、基地局では、選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、複数のパイロットチャネルのパターンを生成し、該複数のパイロットチャネルのパターンを各移動局に割り当てる。
【００８１】
各移動局からのマルチパス信号は、Ｗがマルチパスの最大遅延時間より大きい場合には、直交するため、高精度に識別できる。このようにすることにより、移動局に割り当てるパイロットチャネルのパターン数を増加させることができる。
【００８２】
上述したように、符号を移動局に対して割り当てた場合、基地局から移動局にシフト量を通知するようにしてもよいし、基地局、移動局の双方がシフト量に関する共通の参照テーブルを持ち、移動局がシフト量を選択して送信するようにしてもよい。
【００８３】
基地局から移動局にシフト量を通知して使用する場合について、図１２を参照して説明する。
【００８４】
この場合、基地局３００は、制御信号生成部３０２と、制御信号生成部３０２の出力信号が入力される信号復調部３０４とを備える。
【００８５】
基地局３００は、選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、複数のパイロットチャネルのパターンを生成し、該複数のパイロットチャネルを各移動局に割り当てる。
【００８６】
制御信号生成部３０２は、シフト量に関する制御信号を生成し、用いるシフト量を移動局２００に通知する。例えば、制御信号生成部３０２は、下りリンクの制御信号を利用して、移動局２００に通知する。また、制御信号生成部３０２は、シフト量に関する情報を信号復調部３０４に入力する。
【００８７】
信号復調部３０４は、通知されたシフト量に基づいて、移動局２００から送信された信号を復調する。
【００８８】
移動局２００は、制御信号復調部２０２と、制御信号復調部２０２の出力信号が入力されるパイロット信号生成部２０４とを備える。
【００８９】
制御信号復調部２０２は、基地局１００により送信されたシフト量に関する制御信号を復調する。また、制御信号復調部２０２は、復調されたシフト量に関する制御信号からシフト量に関する情報をパイロット信号生成部２０４に入力する。
【００９０】
パイロット信号生成部２０４は、符号シフト部を含み、通知されたシフト量に基づいて、パイロット信号を生成する。例えば、パイロット信号生成部２０４は、選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列を、復調されたシフト量だけシフトさせて、パイロットチャネルのパターンを生成する。また、パイロット信号生成部２０４は、生成したパイロット信号を上りリンクで送信する。
【００９１】
次に、基地局３００、移動局２００の双方がシフト量に関する共通の参照テーブルを持ち、移動局がシフト量を選択して送信する場合について、図１３を参照して説明する。
【００９２】
この場合、基地局１００は、共通テーブル１０６と、共通テーブル１０６と接続された信号復調部１０４とを備える。
【００９３】
シフト量に関する共通テーブル１０６は、シフト量の情報を記憶する。
【００９４】
信号復調部１０４は、共通テーブル１０６を参照し、移動局２００が選択したシフト量をサーチし、該シフト量に基づいて、移動局２００からのパイロット信号を復調する。例えば、信号復調部１０４は、パイロット信号に格納されたシフト量を示す識別子に基づいて、共通テーブル１０６を参照し、シフト量を特定する。
【００９５】
移動局２００は、共通テーブル２０６と、共通テーブル２０６と接続されたパイロット信号生成部２０４とを備える。
【００９６】
共通テーブル２０６は、シフト量の情報を記憶する。
【００９７】
パイロット信号生成部２０４は、符号シフト部を含み、共通テーブル２０６に記憶されたシフト量のいずれか１つを選択して、パイロット信号を生成する。例えば、パイロット信号生成部２０４は、選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列を、選択したシフト量だけシフトさせて、パイロットチャネルのパターンを生成する。また、パイロット信号生成部２０４は、選択したシフト量に基づいて生成されたパイロット信号を、上りリンクで送信する。
【００９８】
例えば、共通テーブル２０６には、シフト量と、該シフト量に対応する識別子とが対応づけて記憶され、パイロット信号生成部２０４は、選択したシフト量に対応する識別子を、パイロット信号に格納し送信する。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明にかかる符号評価装置、符号評価方法、符号評価方法に基づいて選択された符号系列を使用する無線通信システム、基地局および移動局は、無線通信システムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】広帯域無線通信システムにおけるバックグラウンドと信号プロファイルとの関係を示す説明図である。
【図２】パイロットチャネルに好適な符号を示す説明図である。
【図３】遅延時間と平均受信電力との関係を示す説明図である。
【図４】評価基準の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施例にかかる符号評価装置を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施例にかかる符号評価方法を示すフロー図である。
【図７】ＡＣＦに関するＡＧＡコードとＧｏｌａｙコードとの比較を示す説明図である。
【図８】ＡＣＦに関するＡＧＡコードとＣＡＺＡＣコードとの比較を示す説明図である。
【図９】ＴＵにおけるＥｂ／Ｎ０に対するＵｎｃｏｄｅｄ ＢＥＲを示す説明図である。
【図１０】ＨＴにおけるＥｂ／Ｎ０に対するＵｎｃｏｄｅｄ ＢＥＲを示す説明図である。
【図１１】移動局への符号系列の割り当てを示す説明図である。
【図１２】本発明の一実施例にかかる無線通信システムを示す説明図である。
【図１３】本発明の一実施例にかかる無線通信システムを示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１００ 符号評価装置
２００ 移動局
３００ 基地局
４００ 無線通信システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生成した符号から算出された自己相関関数と、伝搬遅延時間に応じて決定される重み付け係数とに基づいて、符号の良否を判断するための評価基準値を算出する評価基準値算出手段；
前記評価基準値に基づいて、符号の良否を判断する判断手段；
を備えることを特徴とする符号評価装置。
【請求項２】
請求項１に記載の符号評価装置において：
前記評価基準算出手段は、伝搬遅延時間の小さいマルチパス信号に対応する自己相関関数には高い重み付けを行い、伝搬遅延時間の大きいマルチパス信号に対応する自己相関関数には、低い重み付けを行うことを特徴とする符号評価装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の符号評価装置において：
前記重み付け係数は、チップレートおよびキャリア周波数のうち少なくとも一方に依存することを特徴とする符号評価装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の符号評価装置において：
前記符号の系列長をN、無線通信システム固有のパラメータをL、前記重み付け係数をｒａｔｉｏ（τ）、τを伝搬遅延時間とした場合に、
前記評価基準値算出手段は、
【数１】
により自己相関関数を算出し、
【数２】
により評価基準値を算出することを特徴とする符号評価装置。
【請求項５】
請求項１に記載の符号評価装置において：
前記判断手段は、予め決定された所定の閾値に基づいて、符号の良否を判断することを特徴とする符号評価装置。
【請求項６】
生成した符号から自己相関関数を算出する自己相関関数算出ステップ；
前記自己相関関数と、伝搬遅延時間に応じて決定される重み付け係数とに基づいて、符号の良否を判断するための評価基準値を算出する評価基準値算出ステップ；
前記評価基準値に基づいて、符号の良否を判断する判断ステップ；
を有することを特徴とする符号評価方法。
【請求項７】
請求項６に記載の符号評価方法において：
前記評価基準算出ステップは、伝搬遅延時間の小さいマルチパス信号に対応する自己相関関数には高い重み付けを行い、伝搬遅延時間の大きいマルチパス信号に対応する自己相関関数には、低い重み付けを行うことを特徴とする符号評価方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の符号評価方法において：
前記重み付け係数は、チップレートおよびキャリア周波数のうち少なくとも一方に依存することを特徴とする符号評価方法。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか１項に記載の符号評価方法において：
前記符号の系列長をN、無線通信システム固有のパラメータをＬ、前記重み付け係数をｒａｔｉｏ（τ）、τを伝搬遅延時間とした場合に、
前記評価基準値算出ステップは、
【数３】
により自己相関関数を算出し、
【数４】
により評価基準値を算出することを特徴とする符号評価方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の符号評価方法において：
前記判断ステップは、予め決定された所定の閾値に基づいて、符号の良否を判断することを特徴とする符号評価方法。
【請求項１１】
請求項６に記載の符号評価方法において：
前記判断ステップにおける判断結果に基づいて選択された符号系列を、パイロットチャネルのパターンとして生成するパイロット信号生成ステップ；
を有することを特徴とする符号評価方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の符号評価方法において：
前記パイロット信号生成ステップは、前記符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、複数のパイロットチャネルのパターンを生成することを特徴とする符号評価方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の符号評価方法において：
前記シフト量を、基地局から移動局に通知を行うステップ；
を有することを特徴とする符号評価方法。
【請求項１４】
請求項６に記載の符号評価方法に基づいて選択された符号系列をパイロットチャネルのパターンとして使用することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の無線通信システムにおいて：
前記符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて各移動局に割り当て、
移動局は、
前記シフト量に基づいてパイロット信号を生成するパイロット信号生成手段；
を備え、
基地局は、
移動局から送信されたパイロット信号を、前記シフト量に基づいて復調する信号復調手段；
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載の無線通信システムにおいて：
前記基地局は、
前記シフト量を示す制御情報を生成し、該制御信号を移動局に通知する制御信号生成手段；
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載の無線通信システムにおいて：
前記パイロット信号生成手段は、シフト量に関する情報が記憶された共通テーブルからシフト量を選択し、選択したシフト量に基づいて、パイロット信号を生成し、
前記信号復調手段は、シフト量に関する情報が記憶された共通テーブルを参照し、移動局から送信されたパイロット信号を復調することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１８】
請求項６に記載の符号評価方法に基づいて選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、複数のパイロットチャネルのパターンを生成し、該複数のパイロットチャネルを各移動局に割り当てるパイロットチャネル割り当て手段；
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項１９】
請求項６に記載の符号評価方法に基づいて選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、パイロットチャネルのパターンを生成するパイロットチャネル生成手段；
を備え、
前記パイロットチャネル生成手段は、基地局により送信されたシフト量に関する制御信号あるいは予め記憶されたシフト量を示す情報にしたがって、前記シフト量の選択を行うことを特徴とする移動局。
【請求項１】
生成した符号から算出された自己相関関数と、伝搬遅延時間に応じて決定される重み付け係数とに基づいて、符号の良否を判断するための評価基準値を算出する評価基準値算出手段；
前記評価基準値に基づいて、符号の良否を判断する判断手段；
を備えることを特徴とする符号評価装置。
【請求項２】
請求項１に記載の符号評価装置において：
前記評価基準算出手段は、伝搬遅延時間の小さいマルチパス信号に対応する自己相関関数には高い重み付けを行い、伝搬遅延時間の大きいマルチパス信号に対応する自己相関関数には、低い重み付けを行うことを特徴とする符号評価装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の符号評価装置において：
前記重み付け係数は、チップレートおよびキャリア周波数のうち少なくとも一方に依存することを特徴とする符号評価装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の符号評価装置において：
前記符号の系列長をN、無線通信システム固有のパラメータをL、前記重み付け係数をｒａｔｉｏ（τ）、τを伝搬遅延時間とした場合に、
前記評価基準値算出手段は、
【数１】
により自己相関関数を算出し、
【数２】
により評価基準値を算出することを特徴とする符号評価装置。
【請求項５】
請求項１に記載の符号評価装置において：
前記判断手段は、予め決定された所定の閾値に基づいて、符号の良否を判断することを特徴とする符号評価装置。
【請求項６】
生成した符号から自己相関関数を算出する自己相関関数算出ステップ；
前記自己相関関数と、伝搬遅延時間に応じて決定される重み付け係数とに基づいて、符号の良否を判断するための評価基準値を算出する評価基準値算出ステップ；
前記評価基準値に基づいて、符号の良否を判断する判断ステップ；
を有することを特徴とする符号評価方法。
【請求項７】
請求項６に記載の符号評価方法において：
前記評価基準算出ステップは、伝搬遅延時間の小さいマルチパス信号に対応する自己相関関数には高い重み付けを行い、伝搬遅延時間の大きいマルチパス信号に対応する自己相関関数には、低い重み付けを行うことを特徴とする符号評価方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の符号評価方法において：
前記重み付け係数は、チップレートおよびキャリア周波数のうち少なくとも一方に依存することを特徴とする符号評価方法。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか１項に記載の符号評価方法において：
前記符号の系列長をN、無線通信システム固有のパラメータをＬ、前記重み付け係数をｒａｔｉｏ（τ）、τを伝搬遅延時間とした場合に、
前記評価基準値算出ステップは、
【数３】
により自己相関関数を算出し、
【数４】
により評価基準値を算出することを特徴とする符号評価方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の符号評価方法において：
前記判断ステップは、予め決定された所定の閾値に基づいて、符号の良否を判断することを特徴とする符号評価方法。
【請求項１１】
請求項６に記載の符号評価方法において：
前記判断ステップにおける判断結果に基づいて選択された符号系列を、パイロットチャネルのパターンとして生成するパイロット信号生成ステップ；
を有することを特徴とする符号評価方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の符号評価方法において：
前記パイロット信号生成ステップは、前記符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、複数のパイロットチャネルのパターンを生成することを特徴とする符号評価方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の符号評価方法において：
前記シフト量を、基地局から移動局に通知を行うステップ；
を有することを特徴とする符号評価方法。
【請求項１４】
請求項６に記載の符号評価方法に基づいて選択された符号系列をパイロットチャネルのパターンとして使用することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の無線通信システムにおいて：
前記符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて各移動局に割り当て、
移動局は、
前記シフト量に基づいてパイロット信号を生成するパイロット信号生成手段；
を備え、
基地局は、
移動局から送信されたパイロット信号を、前記シフト量に基づいて復調する信号復調手段；
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載の無線通信システムにおいて：
前記基地局は、
前記シフト量を示す制御情報を生成し、該制御信号を移動局に通知する制御信号生成手段；
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載の無線通信システムにおいて：
前記パイロット信号生成手段は、シフト量に関する情報が記憶された共通テーブルからシフト量を選択し、選択したシフト量に基づいて、パイロット信号を生成し、
前記信号復調手段は、シフト量に関する情報が記憶された共通テーブルを参照し、移動局から送信されたパイロット信号を復調することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１８】
請求項６に記載の符号評価方法に基づいて選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、複数のパイロットチャネルのパターンを生成し、該複数のパイロットチャネルを各移動局に割り当てるパイロットチャネル割り当て手段；
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項１９】
請求項６に記載の符号評価方法に基づいて選択された符号系列を複数の系列に分割し、該分割された系列をシフトさせて、パイロットチャネルのパターンを生成するパイロットチャネル生成手段；
を備え、
前記パイロットチャネル生成手段は、基地局により送信されたシフト量に関する制御信号あるいは予め記憶されたシフト量を示す情報にしたがって、前記シフト量の選択を行うことを特徴とする移動局。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−２５８８３８（Ｐ２００７−２５８８３８Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７７８１５（Ｐ２００６−７７８１５）
【出願日】平成１８年３月２０日（２００６．３．２０）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２０日（２００６．３．２０）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
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