等化装置及び等化方法
【課題】同期外れや回線断等による等化器の発散を即時に判定して、速やかに再同期を行うこと。
【解決手段】同期外れ判定処理部１０４は、等化処理部１０１から出力されたトレーニング完了時の等化誤差、連続検出処理部１０３から出力された同じパターンの硬判定値の繰返し連続回数、の少なくとも１つの情報に基づいて、同期外れまたは通信回線の回線断の有無を判定し、等化誤差が閾値以上のとき、または硬判定値の繰返し連続回数がＮ回以上のとき、の少なくとも１つに該当するときは、同期外れまたは回線断と判定する。回線断判定処理部１０５は、同期外れ判定処理部１０４から出力された同期外れ判定結果と、ＲＳＳＩ算出部１０２から出力されたＲＳＳＩの情報とに基づいて回線断の有無を判定し、同期外れであり、かつＲＳＳＩが閾値以下のときに回線断と判定する。
【解決手段】同期外れ判定処理部１０４は、等化処理部１０１から出力されたトレーニング完了時の等化誤差、連続検出処理部１０３から出力された同じパターンの硬判定値の繰返し連続回数、の少なくとも１つの情報に基づいて、同期外れまたは通信回線の回線断の有無を判定し、等化誤差が閾値以上のとき、または硬判定値の繰返し連続回数がＮ回以上のとき、の少なくとも１つに該当するときは、同期外れまたは回線断と判定する。回線断判定処理部１０５は、同期外れ判定処理部１０４から出力された同期外れ判定結果と、ＲＳＳＩ算出部１０２から出力されたＲＳＳＩの情報とに基づいて回線断の有無を判定し、同期外れであり、かつＲＳＳＩが閾値以下のときに回線断と判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信路で遅延した受信信号の遅延量を補正するための等化処理を行う等化装置及び等化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
０．技術の背景と課題
０．１．従来の装置構成
無線通信システムにおいては、電波が建物などに反射されて幾つもの伝搬経路を辿るマルチパスの影響を受けるために通信信号に符号間干渉が生じ、それによって通信品質が劣化することが知られている。そのため、マルチパスの影響を低減させるために遅延等化器（等化装置）が用いられている。
【０００３】
遅延等化器は、デジタルフィルタからなる２つのＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタで構成され、既知シンボルを用いたトレーニングにより、等化処理部による等化結果と既知シンボルとの誤差（等化誤差）が最小となるようにタップ係数を制御させている。遅延等化器は、トレーニング終了後のタップ係数を初期値として、既知シンボル以外のデータ系列の等化処理を行う。
【０００４】
このように、遅延等化器は、既知シンボルを用いたトレーニングにより伝搬路状態を推定し、その推定情報を用いて最適な等化処理を行っている。このとき、同期外れや回線断などにより伝搬路状態の推定が適切に出来ない場合は、遅延等化器のタップ係数が収束せずに発散し、正しく復調が出来なかったデータを遅延等化器の後段処理に出力してしまうおそれがある。この場合、遅延等化器の後段処理（デインタリーブ処理、誤り訂正処理など）が複数フレームの信号を必要とすることから、遅延等化器の後段処理で同期外れや回線断の判定を行うと、判定が遅れてしまい回線品質を悪化おそれがある。そのため、同期外れや回線断を速やかに検知する必要がある。そこで、このような問題を解決するための技術が例えば特許文献１などに開示されている。
【０００５】
０．２．特許文献１に開示の等化器
特許文献１には、遅延等化器の中心タップ係数を常時監視し、その中心タップ係数がある閾値を超えた場合には遅延等化器が発散したとみなしてタップ係数を初期化する技術が開示されている。この技術によれば、遅延等化器の中心タップ係数の変移を常時監視することにより、同期外れや回線断などの異常状態による遅延等化器の発散を速やかに検出することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２８０９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
０．３．本発明の課題
しかしながら、上述した特許文献１に開示された技術では、中心タップ係数に基づいて等化器（遅延等化器）の発散の有無を判定しているため、正確な発散具合を監視することは容易ではない。特に無線通信においては、監視用の中心タップ係数の閾値を決定するためには、受信信号の様々な伝搬状態において検証を行う必要があり困難である。さらに、既知系列のトレーニング信号でトレーニングを行うような等化器の構成の場合は、タップ係数の初期化を行っても等化器の発散を収束させる効果を期待することはできない。
【０００８】
０．４．本発明の目的
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、同期外れや回線断等による等化器のタップ係数の発散を即時に判定して速やかに再同期を行うことができる等化装置及び等化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の等化装置は、トレーニング完了時における既知シンボルと受信信号の等化結果との等化誤差を出力すると共に、前記等化結果から得られる硬判定値を出力する等化処理手段と、前記等化処理手段から出力された前記等化誤差及び前記硬判定値の少なくとも１つの情報に基づいて、前記受信信号の同期外れの有無を示す同期外れ判定結果を出力する同期外れ判定処理手段とを具備する構成を採る。
【００１０】
好ましくは、前記等化処理手段から出力された前記硬判定値が同じパターンで繰り返される連続回数をカウントし、カウントされた連続回数を硬判定値連続回数として出力する連続検出処理手段を具備し、前記同期外れ判定処理手段は、前記硬判定値の情報として前記連続検出処理手段から出力された前記硬判定値連続回数を取得し、該硬判定値連続回数に基づいて前記受信信号の同期外れの有無を判定する構成を採ることが望ましい。
【００１１】
また、本発明の等化装置は、さらに、前記受信信号のＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）を算出し、算出されたＲＳＳＩを出力するＲＳＳＩ算出手段と、前記同期外れ判定処理手段から出力された前記同期外れ判定結果と、前記ＲＳＳＩ算出手段から出力されたＲＳＳＩとに基づいて、前記通信回線の回線断の有無を示す回線断判定結果を出力する回線断判定処理手段とを具備する構成を追加してもよい。
【００１２】
本発明の等化方法は、トレーニング完了時における既知シンボルと受信信号の等化結果との等化誤差を出力すると共に、前記等化結果から得られる硬判定値を出力する等化処理工程と、前記等化処理工程において出力された前記硬判定値が同じパターンで繰り返される連続回数をカウントし、カウントされた連続回数を硬判定値連続回数として出力する連続検出処理工程と、前記等化処理手工程において出力された前記等化誤差、及び、前記連続検出処理工程において出力された前記硬判定値連続回数、の少なくとも１つの情報に基づいて、前記受信信号の同期外れの有無を示す同期外れ判定結果を出力する同期外れ判定処理工程と、を含むようにした。
【００１３】
また、本発明の等化方法は、さらに、前記受信信号のＲＳＳＩを算出し、算出されたＲＳＳＩを出力するＲＳＳＩ算出工程と、前記同期外れ判定処理工程において出力された前記同期外れ判定結果と、前記ＲＳＳＩ算出手段から出力されたＲＳＳＩとに基づいて、前記通信回線の回線断の有無を示す回線断判定結果を出力する回線断判定処理工程とを追加してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、同期外れや回線断の状態を等化装置の後段で検出するのではなく、等化装置の出力の等化結果によって即時に検出しているので、同期外れなどが生じた場合は速やかに再同期を行うことができる。したがって、等化装置の性能と信頼性を向上させることができると共に、通信品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る等化装置の構成を示すブロック図
【図２】図１における等化処理部の内部構成を示すブロック図
【図３】本発明の一実施の形態に係るフレーム構成を示す図
【図４】本発明の一実施形態に係る等化装置において、等化結果の第１の判定方法を説明するための１フレームの符号列を示す図
【図５】本発明の一実施形態に係る等化装置において、等化結果の第２の判定方法を説明するための１フレームの符号列を示す図であり、（ａ）は同期追従時、（ｂ）は同期外れ時を示す図
【図６】本発明の一実施形態に係る等化装置において、等化結果の第３の判定方法を説明するための１フレームの符号列とＲＳＳＩを示す図であり、（ａ）は通常時の等化結果、（ｂ）は発散時の等化結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
１．概要
１．１．本発明の一実施の形態の概要
本発明の一実施の形態に係る等化装置は、同期外れや回線断の状態を等化装置の後段で検出するのではなく、等化装置の出力信号（等化結果）によって同期外れや回線断の状態を即時に検出し、速やかに再同期を行うことができるように構成したことを特徴とする。具体的には、次のような方法によって同期外れや回線断の状態を判定する。
【００１７】
（１）等化装置の出力の等化信号（等化結果）の硬判定値がＮ回数以上（但し、Ｎは２以上の整数）連続して同じパターンであるときは、同期外れまたは回線断であると判定する。
（２）等化装置のトレーニングが完了したときの既知シンボルと等化信号（等化結果）との等化誤差が所定の閾値以上であるときは、同期外れまたは回線断であると判定する。
（３）等化装置の出力の等化信号（等化結果）の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターンであり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、回線断であると判定する。
（４）等化器のトレーニングが完了したときの既知シンボルと等化信号（等化結果）との等化誤差が所定の閾値以上であり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、回線断であると判定する。
【００１８】
ここで、前述の（１）、（２）における「同期外れまたは回線断」の判定については、信号（または回線）が存在しているが受信側において同期外れを起こした場合、または、信号（または回線）が存在していないために受信側で同期外れを起こした場合の何れかが発生したと判定する状態を示している。このような判定がなされた場合の一般的な後処理としては、無線通信装置の制御部で再同期等の通信復活のための処理を行い、再同期が出来なかったときは通信終了処理に移る。
【００１９】
また、前述の（３）、（４）における「回線断」の判定については、信号（または回線）が存在していないために受信側で同期外れを起こしたと判定する状態を示している。このような判定がなされた場合の一般的な後処理としては、無線通信装置の制御部において通信終了等を行う。
【００２０】
以下、本発明に係る等化装置の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
２．一実施の形態
２．１．等化装置の構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る等化装置１００の構成を示すブロック図である。図１において、等化装置１００は、等化処理部１０１と、ＲＳＳＩ算出部１０２と、連続検出処理部１０３と、同期外れ判定処理部１０４と、回線断判定処理部１０５とを備えて構成されている。
【００２２】
等化処理部１０１は、所定のパラメータによって選択されたタップ数（ＦＦタップ数及とＦＢタップ数）及びタップ係数と忘却係数とを用いて、入力された受信信号の等化処理を実行し、遅延量の補正された等化信号（等化結果）を出力する。また、この等化処理部１０１は、トレーニングの完了時において、既知シンボルと受信信号を等化処理した等化信号（等化結果）との等化誤差を求めて、この等化誤差を同期外れ判定処理部１０４へ出力すると共に、受信信号が等化処理された等化信号（等化結果）の硬判定値を連続検出処理部１０３へ出力する。
【００２３】
ＲＳＳＩ算出部１０２は、等化処理部１０１へ入力される受信信号のＲＳＳＩ（受信信号強度）を算出し、算出されたＲＳＳＩを回線断判定処理部１０５へ出力する。
【００２４】
連続検出処理部１０３は、等化処理部１０１から出力された等化信号（等化結果）の硬判定値を連続的に検出し、硬判定値が同じパターン（符号）で繰り返される連続回数の情報を同期外れ判定処理部１０４へ出力する。
【００２５】
同期外れ判定処理部１０４は、等化処理部１０１から出力された等化誤差、または、連続検出処理部１０３から出力された、硬判定値が同じパターン（符号）で繰り返される連続回数に基づいて同期外れ（等化装置の発散）が発生したか否かを判定し、同期外れ判定結果を無線通信装置の制御部または同期部（何れも図示せず）へ出力する。すなわち、同期外れ判定処理部１０４は、等化装置出力の等化信号（等化結果）の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターンであるとき、または等化装置のトレーニングが完了したときの既知シンボルと等化信号（等化結果）との等化誤差が閾値以上であるときは同期外れであると判定して、同期外れ判定結果を図示しない無線通信装置の制御部または同期部へ出力する。
【００２６】
回線断判定処理部１０５は、同期外れ判定処理部１０４から出力された同期外れ判定結果と、ＲＳＳＩ算出部１０２から出力されたＲＳＳＩのレベルとに基づいて回線断が発生したか否かを判定し、回線断判定結果を無線通信装置の制御部または同期部（何れも図示せず）へ出力する。すなわち、回線断判定処理部１０５は、等化装置出力の等化信号（等化結果）の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターンであり（つまり、同期外れであり）、かつ、ＲＳＳＩが閾値以下であるとき、または、等化器のトレーニングが完了したときの既知シンボルと等化信号（等化結果）との等化誤差が閾値以上であり（つまり、同期外れであり）かつ、ＲＳＳＩが閾値以下であるとき、の何れかの場合は回線断であると判定して、回線断判定結果を図示しない無線通信装置の制御部または同期部へ出力する。
【００２７】
２．２．等化処理部の構成
図２は、図１における等化処理部１０１の内部構成を示す図である。図２に示すように、等化処理部１０１は、ＦＦ（フィードフォワード）タップ部２０１と、ＦＢ（フィードバック）タップ部２０２と、データ判定部２０３と、誤差推定部２０４と、タップ係数更新部２０５と、切替えスイッチ２０６と、を備えて構成されている。
【００２８】
ＦＦタップ部２０１は、受信信号を入力し、ＦＦタップ部２０１の一番右側のタップ（センタータップ）から見て現在又は未来のデータを合成する。また、ＦＢタップ部２０２は、後述するデータ判定部２０３から出力された軟判定結果の判定値を入力し、センタータップから見て過去のデータを合成する。ただし、ＦＢタップ部２０２は、初期値を設定する場合は、既知の信号系列であって電源投入時などにおいて回線状態を調べるためのトレーニング信号を入力する。
【００２９】
データ判定部２０３は、ＦＦタップ部２０１の出力信号とＦＢタップ部２０２の出力信号との加算結果を入力し、送信シンボルを推定する。送信シンボルの推定結果は、硬判定結果（等化信号）として等化処理部１０１から出力されると共に、軟判定結果としてＦＢタップ部２０２及び誤差推定部２０４へ出力される。
【００３０】
誤差推定部２０４は、ＦＦタップ部２０１の出力信号とＦＢタップ部２０２の出力信号との加算結果と、データ判定部２０３から出力された送信シンボル推定結果（軟判定結果）との差分、すなわち、誤差を推定してタップ係数更新部２０５へ出力する。ただし、等化処理部１０１が初期値を設定する場合は、切替えスイッチ２０６を切り替えることによってトレーニング信号が誤差推定部２０４へ入力され、トレーニング信号と、ＦＦタップ部２０１の出力信号及びＦＢタップ部２０２の出力信号の加算結果との差分を誤差として推定する。
【００３１】
タップ係数更新部２０５は、誤差推定部２０４から出力された誤差、及び、パラメータセット選択部（図示せず）ら出力されたタップ数（ＦＦタップ数とＦＢタップ数）及び忘却係数を用いて、タップ係数を更新し、更新されたタップ係数をＦＢタップ部２０２及びＦＦタップ部２０１へ出力する。
【００３２】
なお、切替えスイッチ２０６は、データ判定部２０３から出力された軟判定結果とトレーニング信号とを適宜に切り替えて、ＦＢタップ部２０２と誤差推定部２０４へ出力するためのスイッチである。また、図２に示すタップ（Ｔ／Ｆ）のＦはフラクショナル数であって、シンボル間隔等化であればＦ＝１、分数間隔等化であればＦは任意の整数である。ただし、Ｆ＞１である。
【００３３】
２．３．等化信号のフレーム構成
図３は、本発明の一実施形態に係る等化信号のフレーム構成を示す図である。図３に示すようなフレーム構成において、フレームの先頭に既知シンボルの符号列が配置され、既知シンボルの符号列に後続してデータの符号列が配置されている。このようなフレーム構成において、順方向等化処理を行うときは、現フレームの既知シンボルの符号列を用いて先頭から後端に向かって順方向に（時間軸に沿って）トレーニングを行い、現フレームのデータ区間の符号列については順方向にトラッキングを行う。
【００３４】
また、逆方向等化処理を行うときは、次フレームの既知シンボルの符号列を用いて後端から先頭に向かって逆方向に（時間軸を遡って）トレーニングを行い、現フレームのデータ区間の符号列については逆方向にトラッキングを行う。これにより、同一データ区間の符号列で順方向等化結果と逆方向等化結果の２つの等化結果を得ることができる。なお、順方向トレーニングと逆方向トレーニングは、片方のみまたは両方実施してもよい。両方実施した場合は２つの等化信号（等化結果）を比較することで、より精度の高い結果を得ることも出来る。
【００３５】
ここで、トレーニングを行う既知シンボル区間、またはトラッキングを行うデータ区間の受信レベルがフェージング等により落ち込んだ場合は、等化装置のタップ係数が最適値に収束しないで発散するために、等化装置出力の等化信号（等化結果）の符号列（硬判定値）は同じ値の符号が連続する傾向がある。
【００３６】
２．４．等化結果の第１の判定方法
図４は、本発明の一実施形態に係る等化装置において、等化結果の第１の判定方法を説明するための１フレームの符号列を示す図である。すなわち、図４の上図は等化装置の通常時における等化結果の１フレームの符号列を示し、下図は等化装置の発散時における等化結果の１フレームの符号列を示し、何れも横方向が時間の流れを示している。図４に示すように、等化結果の１フレームの符号列は、先頭の既知シンボル区間に続いてデータ区間が配置されている。
【００３７】
このとき、図４の上図に示すような、等化装置の通常時における等化結果の符号列に対して、等化装置が発散すると、図４の下図に示すように、先頭のトレーニング区間に続くデータ区間の符号列においてＮ回以上に亘って同じ値（符号）が連続して発生する。言い換えると、等化装置が発散すると、硬判定値はＮ回以上に亘って同じパターンの値（符号）が連続して発生する。
【００３８】
すなわち、図１に示す等化装置１００における等化処理部１０１の等化結果の符号列、すなわち硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターン（符号）であるときは、等化装置１００が発散したと判定し、受信信号に同期外れまたは回線断が発生した旨の情報を無線通信装置の制御部または同期部へ通知する。
【００３９】
言い換えると、回線断や同期外れによって、既知シンボルによってトレーニングを行うトレーニング区間が想定したデータではない場合は、図２に示す等化処理部１０１のタップ係数が最適値に収束しないで発散していることがある。このようにしてタップ係数が発散すると、トレーニング区間に後続するデータ区間の等化結果の符号列は同じ値の符号が連続する傾向となる。つまり、データ区間では符号列が誤り伝搬の状態となる。したがって、タップ係数ではなく、等化処理部１０１の出力の等化結果における硬判定値（符号列）の値を判定することにより、等化装置１００の発散状態の有無を正確に判定することができる。その結果、同期外れまたは回線断の有無を判定することができる。すなわち、通信回線は存在しているが受信側で同期外れを起こしたか、または、通信回線に回線断が生じたために受信側で同期外れを起こしたかのどちらかであると判定することができる。
【００４０】
２．５．等化結果の第２の判定方法
図５は、本発明の一実施形態に係る等化装置において、等化結果の第２の判定方法を説明するための１フレームの符号列を示す図であり、（ａ）は同期追従時、（ｂ）は同期外れ時を示している。なお、図５における横方向は時間の流れを示している。すなわち、図５（ａ）は、同期追従時における１フレーム間の受信信号の等化結果と既知シンボルの符号列を示し、同図（ｂ）は同期外れ時における１フレーム間の受信信号の等化結果と既知シンボルの符号列を示している。なお、図５の（ａ）、（ｂ）いずれの図も、受信信号の等化結果の符号列は、先頭が既知シンボル区間であり、後続がデータ区間である。
【００４１】
すなわち、図５（ａ）に示すように、受信信号が同期追従している場合は、トレーニング区間において、既知シンボル（同期ワード）の符号列と同じ符号列が受信信号の等化結果の同期ワード位置に存在する。言い換えると、受信信号が同期追従している場合は、トレーニング区間のトレーニングで伝搬路に適したタップ係数が求められるので、受信信号の等化結果の先頭に存在する同期ワード位置の符号列は、既知シンボルと同じ値の符号列となる。
【００４２】
このような同期追従時の場合は、受信信号のトレーニング区間に後続するデータ区間の符号列は、適切なタップ係数に基づいて正常な符号列となっている。このように、データ区間において正常な符号列となっているときは、等化装置は収束して動作しているので、同期外れや回線断などは発生していないと判断できる。
【００４３】
一方、図５（ｂ）に示すように、受信信号に同期外れが発生した場合は、トレーニング区間において、受信信号の等化結果の先頭の符号列は既知シンボル（同期ワード）の符号列と一致しない。言い換えると、受信信号に同期外れが発生した場合は、受信信号の等化結果はトレーニング区間より時間的にずれた時点において既知シンボルの同期ワード位置が存在するために、トレーニング区間における受信信号の等化結果の先頭の符号列は既知シンボル（同期ワード）の符号列と一致しなくなる。そのため、トレーニング処理では不適切なタップ係数が選択されることとなる。
【００４４】
すなわち、受信信号に同期外れまたは回線断が発生した場合は、受信信号の等化結果は、トレーニング完了後のデータ区間において既知シンボルと等化結果との間に等化誤差が生じる。したがって、トレーニング完了後において、このような等化誤差が所定の閾値以上であるときは、等化装置１００が発散したと判定し、同期外れまたは回線断を無線通信装置の制御部または同期部へ通知する。
【００４５】
等化結果の第２の判定方法では、既知シンボルと等化信号との誤差信号に基づいて、トレーニング完了後の等化誤差が所定の閾値以上であるか否かによって等化装置１００の発散の有無（すなわち、同期外れまたは回線断）を判定しているので、等化装置１００の発散判定の性能が一段と向上する。
【００４６】
なお、等化結果の第２の判定方法をさらに拡大して、トレーニング完了後の等化誤差が所定の閾値以上であるか否かの判定に加えて、前述した等化結果の第１の判定方法による等化結果の硬判定値がＮ回以上連続して同じパターンであるか否かの判定を併用し、等化装置１００の発散の有無を判定して同期外れまたは回線断の有無を判定することもできる。
【００４７】
２．６．等化結果の第３の判定方法
図６は、本発明の一実施形態に係る等化装置において、等化結果の第３の判定方法を説明するための１フレームの符号列とＲＳＳＩを示す図であり、（ａ）は通常時の等化結果、（ｂ）は発散時の等化結果を示している。なお、図６における横方向は時間の流れを示している。
【００４８】
図６（ａ）に示すように、通常時の等化結果においては、先頭のトレーニング区間に続くデータ区間の符号列（硬判定値）において、Ｎ回以上に亘って同じ値（符号）が連続して発生していても、ＲＳＳＩのレベルが所定の閾値以上であるため、等化装置１００は回線断による発散ではないと判定する。すなわち、通信回線には回線断は発生していないと判定する。
【００４９】
一方、図６（ｂ）に示すように、発散時の等化結果においては、先頭のトレーニング区間に続くデータ区間の符号列（硬判定値）において、Ｎ回以上に亘って同じ値（符号）が連続して発生していると共に、ＲＳＳＩのレベルが所定の閾値以下であるために、等化装置１００が発散して回線断が発生していると判定する。すなわち、通信回線には回線断が発生していると判定する。
【００５０】
言い換えると、等化装置１００における等化結果の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターン（符号）であり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、等化装置１００が回線断で発散したと判定して、回線断の情報を無線通信装置の制御部または同期部へ通知する。これによって、受信ビットパターンが連続している場合の誤判定を防止することができるので、等化装置１００の発散判定の性能が一段と向上する。また、ＲＳＳＩが長時間に亘って低下した場合は回線断と判定することができる。
【００５１】
なお、等化結果の第３の判定方法では、等化結果の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターン（符号）であり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、等化装置１００が回線断で発散したと判定したが、ＲＳＳＩを併用した判定方法は、前述した等化結果の第２の判定方法にも適用することができる。すなわち、トレーニング完了後の等化誤差が所定の閾値以上であり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、等化装置１００が発散したと判定して回線断が発生したと判定することもできる。
【００５２】
ここで、等化結果の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターン（符号）であり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、等化装置１００が発散して回線断が発生したしたと判定する方法は、同期外れ判定結果の情報とＲＳＳＩが所定の閾値以下である情報とに基づいて等化装置１００が発散して回線断が発生したしたと判定する方法に置き換えることができる（図１に示す回線断判定処理部１０５の信号シーケンス参照）。後者のような判定方法の場合は処理が簡略化される。
【００５３】
同様にして、等化結果の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターン（符号）であり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、等化装置１００が発散して回線断が発生したしたと判定する方法も、同期外れ判定結果の情報とＲＳＳＩが所定の閾値以下である情報とに基づいて等化装置１００が発散して回線断が発生したしたと判定する方法に置き換えることができる（図１に示す回線断判定処理部１０５の信号シーケンス参照）。この場合も後者の判定方法の場合は処理が簡略化される。
【００５４】
２．７．本実施の形態の効果
以上説明したように、本実施の形態によれば、等化装置の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターン（符号）であるとき、または、等化装置のトレーニング終了後の等化誤差が所定の閾値以上であるときは同期外れまたは回線断が発生したと判定することができる。また、等化装置の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターンであり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下のとき、または、等化装置のトレーニング終了後の等化誤差が所定の閾値以上であり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下のときは、回線断が発生したと判定することができる。
【００５５】
このような等化装置の判定方法によれば、同期外れや回線断の状態を等化装置の後段で検出するのではなく、等化装置の内部で高速に検出することができるので、同期外れ等が発生した場合には、速やかに再同期を行うことが可能となる。その結果、通信品質が高く、かつ通信の信頼性が高い無線通信装置を実現することができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、トレーニングに用いる系列を既知シンボルとして説明したが、既知シンボルに限らず、同期ワードやパイロットなどであってもよい。また、本実施の形態では、等化装置の発散による回線断の有無の判定にＲＳＳＩを用いたが、ＲＳＳＩに限らず、受信信号の信号レベルを示す他の指標を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明にかかる等化装置及び等化方法は、例えば、無線通信装置等に適用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１００ 等化装置
１０１ 等化処理部
１０２ ＲＳＳＩ算出部
１０３ 連続検出処理部
１０４ 同期外れ判定処理部
１０５ 回線断判定処理部
２０１ ＦＦタップ部
２０２ ＦＢタップ部
２０３ データ判定部
２０４ 誤差推定部
２０５ タップ係数更新部
２０６ 切替えスイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信路で遅延した受信信号の遅延量を補正するための等化処理を行う等化装置及び等化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
０．技術の背景と課題
０．１．従来の装置構成
無線通信システムにおいては、電波が建物などに反射されて幾つもの伝搬経路を辿るマルチパスの影響を受けるために通信信号に符号間干渉が生じ、それによって通信品質が劣化することが知られている。そのため、マルチパスの影響を低減させるために遅延等化器（等化装置）が用いられている。
【０００３】
遅延等化器は、デジタルフィルタからなる２つのＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタで構成され、既知シンボルを用いたトレーニングにより、等化処理部による等化結果と既知シンボルとの誤差（等化誤差）が最小となるようにタップ係数を制御させている。遅延等化器は、トレーニング終了後のタップ係数を初期値として、既知シンボル以外のデータ系列の等化処理を行う。
【０００４】
このように、遅延等化器は、既知シンボルを用いたトレーニングにより伝搬路状態を推定し、その推定情報を用いて最適な等化処理を行っている。このとき、同期外れや回線断などにより伝搬路状態の推定が適切に出来ない場合は、遅延等化器のタップ係数が収束せずに発散し、正しく復調が出来なかったデータを遅延等化器の後段処理に出力してしまうおそれがある。この場合、遅延等化器の後段処理（デインタリーブ処理、誤り訂正処理など）が複数フレームの信号を必要とすることから、遅延等化器の後段処理で同期外れや回線断の判定を行うと、判定が遅れてしまい回線品質を悪化おそれがある。そのため、同期外れや回線断を速やかに検知する必要がある。そこで、このような問題を解決するための技術が例えば特許文献１などに開示されている。
【０００５】
０．２．特許文献１に開示の等化器
特許文献１には、遅延等化器の中心タップ係数を常時監視し、その中心タップ係数がある閾値を超えた場合には遅延等化器が発散したとみなしてタップ係数を初期化する技術が開示されている。この技術によれば、遅延等化器の中心タップ係数の変移を常時監視することにより、同期外れや回線断などの異常状態による遅延等化器の発散を速やかに検出することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２８０９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
０．３．本発明の課題
しかしながら、上述した特許文献１に開示された技術では、中心タップ係数に基づいて等化器（遅延等化器）の発散の有無を判定しているため、正確な発散具合を監視することは容易ではない。特に無線通信においては、監視用の中心タップ係数の閾値を決定するためには、受信信号の様々な伝搬状態において検証を行う必要があり困難である。さらに、既知系列のトレーニング信号でトレーニングを行うような等化器の構成の場合は、タップ係数の初期化を行っても等化器の発散を収束させる効果を期待することはできない。
【０００８】
０．４．本発明の目的
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、同期外れや回線断等による等化器のタップ係数の発散を即時に判定して速やかに再同期を行うことができる等化装置及び等化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の等化装置は、トレーニング完了時における既知シンボルと受信信号の等化結果との等化誤差を出力すると共に、前記等化結果から得られる硬判定値を出力する等化処理手段と、前記等化処理手段から出力された前記等化誤差及び前記硬判定値の少なくとも１つの情報に基づいて、前記受信信号の同期外れの有無を示す同期外れ判定結果を出力する同期外れ判定処理手段とを具備する構成を採る。
【００１０】
好ましくは、前記等化処理手段から出力された前記硬判定値が同じパターンで繰り返される連続回数をカウントし、カウントされた連続回数を硬判定値連続回数として出力する連続検出処理手段を具備し、前記同期外れ判定処理手段は、前記硬判定値の情報として前記連続検出処理手段から出力された前記硬判定値連続回数を取得し、該硬判定値連続回数に基づいて前記受信信号の同期外れの有無を判定する構成を採ることが望ましい。
【００１１】
また、本発明の等化装置は、さらに、前記受信信号のＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信信号強度）を算出し、算出されたＲＳＳＩを出力するＲＳＳＩ算出手段と、前記同期外れ判定処理手段から出力された前記同期外れ判定結果と、前記ＲＳＳＩ算出手段から出力されたＲＳＳＩとに基づいて、前記通信回線の回線断の有無を示す回線断判定結果を出力する回線断判定処理手段とを具備する構成を追加してもよい。
【００１２】
本発明の等化方法は、トレーニング完了時における既知シンボルと受信信号の等化結果との等化誤差を出力すると共に、前記等化結果から得られる硬判定値を出力する等化処理工程と、前記等化処理工程において出力された前記硬判定値が同じパターンで繰り返される連続回数をカウントし、カウントされた連続回数を硬判定値連続回数として出力する連続検出処理工程と、前記等化処理手工程において出力された前記等化誤差、及び、前記連続検出処理工程において出力された前記硬判定値連続回数、の少なくとも１つの情報に基づいて、前記受信信号の同期外れの有無を示す同期外れ判定結果を出力する同期外れ判定処理工程と、を含むようにした。
【００１３】
また、本発明の等化方法は、さらに、前記受信信号のＲＳＳＩを算出し、算出されたＲＳＳＩを出力するＲＳＳＩ算出工程と、前記同期外れ判定処理工程において出力された前記同期外れ判定結果と、前記ＲＳＳＩ算出手段から出力されたＲＳＳＩとに基づいて、前記通信回線の回線断の有無を示す回線断判定結果を出力する回線断判定処理工程とを追加してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、同期外れや回線断の状態を等化装置の後段で検出するのではなく、等化装置の出力の等化結果によって即時に検出しているので、同期外れなどが生じた場合は速やかに再同期を行うことができる。したがって、等化装置の性能と信頼性を向上させることができると共に、通信品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る等化装置の構成を示すブロック図
【図２】図１における等化処理部の内部構成を示すブロック図
【図３】本発明の一実施の形態に係るフレーム構成を示す図
【図４】本発明の一実施形態に係る等化装置において、等化結果の第１の判定方法を説明するための１フレームの符号列を示す図
【図５】本発明の一実施形態に係る等化装置において、等化結果の第２の判定方法を説明するための１フレームの符号列を示す図であり、（ａ）は同期追従時、（ｂ）は同期外れ時を示す図
【図６】本発明の一実施形態に係る等化装置において、等化結果の第３の判定方法を説明するための１フレームの符号列とＲＳＳＩを示す図であり、（ａ）は通常時の等化結果、（ｂ）は発散時の等化結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
１．概要
１．１．本発明の一実施の形態の概要
本発明の一実施の形態に係る等化装置は、同期外れや回線断の状態を等化装置の後段で検出するのではなく、等化装置の出力信号（等化結果）によって同期外れや回線断の状態を即時に検出し、速やかに再同期を行うことができるように構成したことを特徴とする。具体的には、次のような方法によって同期外れや回線断の状態を判定する。
【００１７】
（１）等化装置の出力の等化信号（等化結果）の硬判定値がＮ回数以上（但し、Ｎは２以上の整数）連続して同じパターンであるときは、同期外れまたは回線断であると判定する。
（２）等化装置のトレーニングが完了したときの既知シンボルと等化信号（等化結果）との等化誤差が所定の閾値以上であるときは、同期外れまたは回線断であると判定する。
（３）等化装置の出力の等化信号（等化結果）の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターンであり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、回線断であると判定する。
（４）等化器のトレーニングが完了したときの既知シンボルと等化信号（等化結果）との等化誤差が所定の閾値以上であり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、回線断であると判定する。
【００１８】
ここで、前述の（１）、（２）における「同期外れまたは回線断」の判定については、信号（または回線）が存在しているが受信側において同期外れを起こした場合、または、信号（または回線）が存在していないために受信側で同期外れを起こした場合の何れかが発生したと判定する状態を示している。このような判定がなされた場合の一般的な後処理としては、無線通信装置の制御部で再同期等の通信復活のための処理を行い、再同期が出来なかったときは通信終了処理に移る。
【００１９】
また、前述の（３）、（４）における「回線断」の判定については、信号（または回線）が存在していないために受信側で同期外れを起こしたと判定する状態を示している。このような判定がなされた場合の一般的な後処理としては、無線通信装置の制御部において通信終了等を行う。
【００２０】
以下、本発明に係る等化装置の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
２．一実施の形態
２．１．等化装置の構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る等化装置１００の構成を示すブロック図である。図１において、等化装置１００は、等化処理部１０１と、ＲＳＳＩ算出部１０２と、連続検出処理部１０３と、同期外れ判定処理部１０４と、回線断判定処理部１０５とを備えて構成されている。
【００２２】
等化処理部１０１は、所定のパラメータによって選択されたタップ数（ＦＦタップ数及とＦＢタップ数）及びタップ係数と忘却係数とを用いて、入力された受信信号の等化処理を実行し、遅延量の補正された等化信号（等化結果）を出力する。また、この等化処理部１０１は、トレーニングの完了時において、既知シンボルと受信信号を等化処理した等化信号（等化結果）との等化誤差を求めて、この等化誤差を同期外れ判定処理部１０４へ出力すると共に、受信信号が等化処理された等化信号（等化結果）の硬判定値を連続検出処理部１０３へ出力する。
【００２３】
ＲＳＳＩ算出部１０２は、等化処理部１０１へ入力される受信信号のＲＳＳＩ（受信信号強度）を算出し、算出されたＲＳＳＩを回線断判定処理部１０５へ出力する。
【００２４】
連続検出処理部１０３は、等化処理部１０１から出力された等化信号（等化結果）の硬判定値を連続的に検出し、硬判定値が同じパターン（符号）で繰り返される連続回数の情報を同期外れ判定処理部１０４へ出力する。
【００２５】
同期外れ判定処理部１０４は、等化処理部１０１から出力された等化誤差、または、連続検出処理部１０３から出力された、硬判定値が同じパターン（符号）で繰り返される連続回数に基づいて同期外れ（等化装置の発散）が発生したか否かを判定し、同期外れ判定結果を無線通信装置の制御部または同期部（何れも図示せず）へ出力する。すなわち、同期外れ判定処理部１０４は、等化装置出力の等化信号（等化結果）の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターンであるとき、または等化装置のトレーニングが完了したときの既知シンボルと等化信号（等化結果）との等化誤差が閾値以上であるときは同期外れであると判定して、同期外れ判定結果を図示しない無線通信装置の制御部または同期部へ出力する。
【００２６】
回線断判定処理部１０５は、同期外れ判定処理部１０４から出力された同期外れ判定結果と、ＲＳＳＩ算出部１０２から出力されたＲＳＳＩのレベルとに基づいて回線断が発生したか否かを判定し、回線断判定結果を無線通信装置の制御部または同期部（何れも図示せず）へ出力する。すなわち、回線断判定処理部１０５は、等化装置出力の等化信号（等化結果）の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターンであり（つまり、同期外れであり）、かつ、ＲＳＳＩが閾値以下であるとき、または、等化器のトレーニングが完了したときの既知シンボルと等化信号（等化結果）との等化誤差が閾値以上であり（つまり、同期外れであり）かつ、ＲＳＳＩが閾値以下であるとき、の何れかの場合は回線断であると判定して、回線断判定結果を図示しない無線通信装置の制御部または同期部へ出力する。
【００２７】
２．２．等化処理部の構成
図２は、図１における等化処理部１０１の内部構成を示す図である。図２に示すように、等化処理部１０１は、ＦＦ（フィードフォワード）タップ部２０１と、ＦＢ（フィードバック）タップ部２０２と、データ判定部２０３と、誤差推定部２０４と、タップ係数更新部２０５と、切替えスイッチ２０６と、を備えて構成されている。
【００２８】
ＦＦタップ部２０１は、受信信号を入力し、ＦＦタップ部２０１の一番右側のタップ（センタータップ）から見て現在又は未来のデータを合成する。また、ＦＢタップ部２０２は、後述するデータ判定部２０３から出力された軟判定結果の判定値を入力し、センタータップから見て過去のデータを合成する。ただし、ＦＢタップ部２０２は、初期値を設定する場合は、既知の信号系列であって電源投入時などにおいて回線状態を調べるためのトレーニング信号を入力する。
【００２９】
データ判定部２０３は、ＦＦタップ部２０１の出力信号とＦＢタップ部２０２の出力信号との加算結果を入力し、送信シンボルを推定する。送信シンボルの推定結果は、硬判定結果（等化信号）として等化処理部１０１から出力されると共に、軟判定結果としてＦＢタップ部２０２及び誤差推定部２０４へ出力される。
【００３０】
誤差推定部２０４は、ＦＦタップ部２０１の出力信号とＦＢタップ部２０２の出力信号との加算結果と、データ判定部２０３から出力された送信シンボル推定結果（軟判定結果）との差分、すなわち、誤差を推定してタップ係数更新部２０５へ出力する。ただし、等化処理部１０１が初期値を設定する場合は、切替えスイッチ２０６を切り替えることによってトレーニング信号が誤差推定部２０４へ入力され、トレーニング信号と、ＦＦタップ部２０１の出力信号及びＦＢタップ部２０２の出力信号の加算結果との差分を誤差として推定する。
【００３１】
タップ係数更新部２０５は、誤差推定部２０４から出力された誤差、及び、パラメータセット選択部（図示せず）ら出力されたタップ数（ＦＦタップ数とＦＢタップ数）及び忘却係数を用いて、タップ係数を更新し、更新されたタップ係数をＦＢタップ部２０２及びＦＦタップ部２０１へ出力する。
【００３２】
なお、切替えスイッチ２０６は、データ判定部２０３から出力された軟判定結果とトレーニング信号とを適宜に切り替えて、ＦＢタップ部２０２と誤差推定部２０４へ出力するためのスイッチである。また、図２に示すタップ（Ｔ／Ｆ）のＦはフラクショナル数であって、シンボル間隔等化であればＦ＝１、分数間隔等化であればＦは任意の整数である。ただし、Ｆ＞１である。
【００３３】
２．３．等化信号のフレーム構成
図３は、本発明の一実施形態に係る等化信号のフレーム構成を示す図である。図３に示すようなフレーム構成において、フレームの先頭に既知シンボルの符号列が配置され、既知シンボルの符号列に後続してデータの符号列が配置されている。このようなフレーム構成において、順方向等化処理を行うときは、現フレームの既知シンボルの符号列を用いて先頭から後端に向かって順方向に（時間軸に沿って）トレーニングを行い、現フレームのデータ区間の符号列については順方向にトラッキングを行う。
【００３４】
また、逆方向等化処理を行うときは、次フレームの既知シンボルの符号列を用いて後端から先頭に向かって逆方向に（時間軸を遡って）トレーニングを行い、現フレームのデータ区間の符号列については逆方向にトラッキングを行う。これにより、同一データ区間の符号列で順方向等化結果と逆方向等化結果の２つの等化結果を得ることができる。なお、順方向トレーニングと逆方向トレーニングは、片方のみまたは両方実施してもよい。両方実施した場合は２つの等化信号（等化結果）を比較することで、より精度の高い結果を得ることも出来る。
【００３５】
ここで、トレーニングを行う既知シンボル区間、またはトラッキングを行うデータ区間の受信レベルがフェージング等により落ち込んだ場合は、等化装置のタップ係数が最適値に収束しないで発散するために、等化装置出力の等化信号（等化結果）の符号列（硬判定値）は同じ値の符号が連続する傾向がある。
【００３６】
２．４．等化結果の第１の判定方法
図４は、本発明の一実施形態に係る等化装置において、等化結果の第１の判定方法を説明するための１フレームの符号列を示す図である。すなわち、図４の上図は等化装置の通常時における等化結果の１フレームの符号列を示し、下図は等化装置の発散時における等化結果の１フレームの符号列を示し、何れも横方向が時間の流れを示している。図４に示すように、等化結果の１フレームの符号列は、先頭の既知シンボル区間に続いてデータ区間が配置されている。
【００３７】
このとき、図４の上図に示すような、等化装置の通常時における等化結果の符号列に対して、等化装置が発散すると、図４の下図に示すように、先頭のトレーニング区間に続くデータ区間の符号列においてＮ回以上に亘って同じ値（符号）が連続して発生する。言い換えると、等化装置が発散すると、硬判定値はＮ回以上に亘って同じパターンの値（符号）が連続して発生する。
【００３８】
すなわち、図１に示す等化装置１００における等化処理部１０１の等化結果の符号列、すなわち硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターン（符号）であるときは、等化装置１００が発散したと判定し、受信信号に同期外れまたは回線断が発生した旨の情報を無線通信装置の制御部または同期部へ通知する。
【００３９】
言い換えると、回線断や同期外れによって、既知シンボルによってトレーニングを行うトレーニング区間が想定したデータではない場合は、図２に示す等化処理部１０１のタップ係数が最適値に収束しないで発散していることがある。このようにしてタップ係数が発散すると、トレーニング区間に後続するデータ区間の等化結果の符号列は同じ値の符号が連続する傾向となる。つまり、データ区間では符号列が誤り伝搬の状態となる。したがって、タップ係数ではなく、等化処理部１０１の出力の等化結果における硬判定値（符号列）の値を判定することにより、等化装置１００の発散状態の有無を正確に判定することができる。その結果、同期外れまたは回線断の有無を判定することができる。すなわち、通信回線は存在しているが受信側で同期外れを起こしたか、または、通信回線に回線断が生じたために受信側で同期外れを起こしたかのどちらかであると判定することができる。
【００４０】
２．５．等化結果の第２の判定方法
図５は、本発明の一実施形態に係る等化装置において、等化結果の第２の判定方法を説明するための１フレームの符号列を示す図であり、（ａ）は同期追従時、（ｂ）は同期外れ時を示している。なお、図５における横方向は時間の流れを示している。すなわち、図５（ａ）は、同期追従時における１フレーム間の受信信号の等化結果と既知シンボルの符号列を示し、同図（ｂ）は同期外れ時における１フレーム間の受信信号の等化結果と既知シンボルの符号列を示している。なお、図５の（ａ）、（ｂ）いずれの図も、受信信号の等化結果の符号列は、先頭が既知シンボル区間であり、後続がデータ区間である。
【００４１】
すなわち、図５（ａ）に示すように、受信信号が同期追従している場合は、トレーニング区間において、既知シンボル（同期ワード）の符号列と同じ符号列が受信信号の等化結果の同期ワード位置に存在する。言い換えると、受信信号が同期追従している場合は、トレーニング区間のトレーニングで伝搬路に適したタップ係数が求められるので、受信信号の等化結果の先頭に存在する同期ワード位置の符号列は、既知シンボルと同じ値の符号列となる。
【００４２】
このような同期追従時の場合は、受信信号のトレーニング区間に後続するデータ区間の符号列は、適切なタップ係数に基づいて正常な符号列となっている。このように、データ区間において正常な符号列となっているときは、等化装置は収束して動作しているので、同期外れや回線断などは発生していないと判断できる。
【００４３】
一方、図５（ｂ）に示すように、受信信号に同期外れが発生した場合は、トレーニング区間において、受信信号の等化結果の先頭の符号列は既知シンボル（同期ワード）の符号列と一致しない。言い換えると、受信信号に同期外れが発生した場合は、受信信号の等化結果はトレーニング区間より時間的にずれた時点において既知シンボルの同期ワード位置が存在するために、トレーニング区間における受信信号の等化結果の先頭の符号列は既知シンボル（同期ワード）の符号列と一致しなくなる。そのため、トレーニング処理では不適切なタップ係数が選択されることとなる。
【００４４】
すなわち、受信信号に同期外れまたは回線断が発生した場合は、受信信号の等化結果は、トレーニング完了後のデータ区間において既知シンボルと等化結果との間に等化誤差が生じる。したがって、トレーニング完了後において、このような等化誤差が所定の閾値以上であるときは、等化装置１００が発散したと判定し、同期外れまたは回線断を無線通信装置の制御部または同期部へ通知する。
【００４５】
等化結果の第２の判定方法では、既知シンボルと等化信号との誤差信号に基づいて、トレーニング完了後の等化誤差が所定の閾値以上であるか否かによって等化装置１００の発散の有無（すなわち、同期外れまたは回線断）を判定しているので、等化装置１００の発散判定の性能が一段と向上する。
【００４６】
なお、等化結果の第２の判定方法をさらに拡大して、トレーニング完了後の等化誤差が所定の閾値以上であるか否かの判定に加えて、前述した等化結果の第１の判定方法による等化結果の硬判定値がＮ回以上連続して同じパターンであるか否かの判定を併用し、等化装置１００の発散の有無を判定して同期外れまたは回線断の有無を判定することもできる。
【００４７】
２．６．等化結果の第３の判定方法
図６は、本発明の一実施形態に係る等化装置において、等化結果の第３の判定方法を説明するための１フレームの符号列とＲＳＳＩを示す図であり、（ａ）は通常時の等化結果、（ｂ）は発散時の等化結果を示している。なお、図６における横方向は時間の流れを示している。
【００４８】
図６（ａ）に示すように、通常時の等化結果においては、先頭のトレーニング区間に続くデータ区間の符号列（硬判定値）において、Ｎ回以上に亘って同じ値（符号）が連続して発生していても、ＲＳＳＩのレベルが所定の閾値以上であるため、等化装置１００は回線断による発散ではないと判定する。すなわち、通信回線には回線断は発生していないと判定する。
【００４９】
一方、図６（ｂ）に示すように、発散時の等化結果においては、先頭のトレーニング区間に続くデータ区間の符号列（硬判定値）において、Ｎ回以上に亘って同じ値（符号）が連続して発生していると共に、ＲＳＳＩのレベルが所定の閾値以下であるために、等化装置１００が発散して回線断が発生していると判定する。すなわち、通信回線には回線断が発生していると判定する。
【００５０】
言い換えると、等化装置１００における等化結果の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターン（符号）であり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、等化装置１００が回線断で発散したと判定して、回線断の情報を無線通信装置の制御部または同期部へ通知する。これによって、受信ビットパターンが連続している場合の誤判定を防止することができるので、等化装置１００の発散判定の性能が一段と向上する。また、ＲＳＳＩが長時間に亘って低下した場合は回線断と判定することができる。
【００５１】
なお、等化結果の第３の判定方法では、等化結果の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターン（符号）であり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、等化装置１００が回線断で発散したと判定したが、ＲＳＳＩを併用した判定方法は、前述した等化結果の第２の判定方法にも適用することができる。すなわち、トレーニング完了後の等化誤差が所定の閾値以上であり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、等化装置１００が発散したと判定して回線断が発生したと判定することもできる。
【００５２】
ここで、等化結果の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターン（符号）であり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、等化装置１００が発散して回線断が発生したしたと判定する方法は、同期外れ判定結果の情報とＲＳＳＩが所定の閾値以下である情報とに基づいて等化装置１００が発散して回線断が発生したしたと判定する方法に置き換えることができる（図１に示す回線断判定処理部１０５の信号シーケンス参照）。後者のような判定方法の場合は処理が簡略化される。
【００５３】
同様にして、等化結果の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターン（符号）であり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、等化装置１００が発散して回線断が発生したしたと判定する方法も、同期外れ判定結果の情報とＲＳＳＩが所定の閾値以下である情報とに基づいて等化装置１００が発散して回線断が発生したしたと判定する方法に置き換えることができる（図１に示す回線断判定処理部１０５の信号シーケンス参照）。この場合も後者の判定方法の場合は処理が簡略化される。
【００５４】
２．７．本実施の形態の効果
以上説明したように、本実施の形態によれば、等化装置の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターン（符号）であるとき、または、等化装置のトレーニング終了後の等化誤差が所定の閾値以上であるときは同期外れまたは回線断が発生したと判定することができる。また、等化装置の硬判定値がＮ回数以上連続して同じパターンであり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下のとき、または、等化装置のトレーニング終了後の等化誤差が所定の閾値以上であり、かつ、ＲＳＳＩが所定の閾値以下のときは、回線断が発生したと判定することができる。
【００５５】
このような等化装置の判定方法によれば、同期外れや回線断の状態を等化装置の後段で検出するのではなく、等化装置の内部で高速に検出することができるので、同期外れ等が発生した場合には、速やかに再同期を行うことが可能となる。その結果、通信品質が高く、かつ通信の信頼性が高い無線通信装置を実現することができる。
【００５６】
なお、本実施の形態では、トレーニングに用いる系列を既知シンボルとして説明したが、既知シンボルに限らず、同期ワードやパイロットなどであってもよい。また、本実施の形態では、等化装置の発散による回線断の有無の判定にＲＳＳＩを用いたが、ＲＳＳＩに限らず、受信信号の信号レベルを示す他の指標を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明にかかる等化装置及び等化方法は、例えば、無線通信装置等に適用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１００ 等化装置
１０１ 等化処理部
１０２ ＲＳＳＩ算出部
１０３ 連続検出処理部
１０４ 同期外れ判定処理部
１０５ 回線断判定処理部
２０１ ＦＦタップ部
２０２ ＦＢタップ部
２０３ データ判定部
２０４ 誤差推定部
２０５ タップ係数更新部
２０６ 切替えスイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレーニング完了時における既知シンボルと受信信号の等化結果との等化誤差を出力すると共に、前記等化結果から得られる硬判定値を出力する等化処理手段と、
前記等化処理手段から出力された前記等化誤差及び前記硬判定値の少なくとも１つの情報に基づいて、前記受信信号の同期外れの有無を示す同期外れ判定結果を出力する同期外れ判定処理手段と
を具備する等化装置。
【請求項２】
前記等化処理手段から出力された前記硬判定値が同じパターンで繰り返される連続回数をカウントし、カウントされた連続回数を硬判定値連続回数として出力する連続検出処理手段を具備し、
前記同期外れ判定処理手段は、前記硬判定値の情報として前記連続検出処理手段から出力された前記硬判定値連続回数を取得し、該硬判定値連続回数に基づいて前記受信信号の同期外れの有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の等化装置。
【請求項３】
前記同期外れ判定処理手段は、前記硬判定値連続回数がＮ回以上（但し、Ｎは２以上の整数）であるときには、前記受信信号は同期外れであると判定することを特徴とする請求項２に記載の等化装置。
【請求項４】
前記同期外れ判定処理手段は、前記等化処理手段から出力された前記等化誤差が所定の閾値以上であるときは、前記受信信号は同期外れであると判定することを特徴とする請求項１に記載の等化装置。
【請求項５】
前記同期外れ判定処理手段は、通信回線が存在していて受信側で同期外れを発生させたとき、または、前記通信回線が回線断されていて受信側で同期外れを発生させたとき、の少なくとも一方が発生したときに同期外れと判定することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の等化装置。
【請求項６】
前記受信信号のＲＳＳＩを算出し、算出されたＲＳＳＩを出力するＲＳＳＩ算出手段と、
前記同期外れ判定処理手段から出力された前記同期外れ判定結果と、前記ＲＳＳＩ算出手段から出力されたＲＳＳＩとに基づいて、前記通信回線の回線断の有無を示す回線断判定結果を出力する回線断判定処理手段と、
を具備することを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の等化装置。
【請求項７】
前記回線断判定処理手段は、前記同期外れ判定処理手段から出力された前記同期外れ判定結果が同期外れであり、かつ前記ＲＳＳＩ算出手段から出力されたＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、前記通信回線は回線断であると判定することを特徴とする請求項６に記載の等化装置。
【請求項８】
前記回線断判定処理手段は、前記硬判定値連続回数がＮ回以上（但し、Ｎは２以上の整数）であるとき、トレーニングが完了したときの前記等化誤差が所定の閾値以下であるとき、の少なくとも一方の情報に基づいて、前記同期外れ判定結果は同期外れであると判定することを特徴とする請求項６に記載の等化装置。
【請求項９】
トレーニング完了時における既知シンボルと受信信号の等化結果との等化誤差を出力すると共に、前記等化結果から得られる硬判定値を出力する等化処理工程と、
前記等化処理工程において出力された前記硬判定値が同じパターンで繰り返される連続回数をカウントし、カウントされた連続回数を硬判定値連続回数として出力する連続検出処理工程と、
前記等化処理手工程において出力された前記等化誤差、及び、前記連続検出処理工程において出力された前記硬判定値連続回数、の少なくとも１つの情報に基づいて、前記受信信号の同期外れの有無を示す同期外れ判定結果を出力する同期外れ判定処理工程と
を含む等化方法。
【請求項１０】
前記同期外れ判定処理工程においては、前記硬判定値連続回数がＮ回以上（但し、Ｎは２以上の整数）であるときには、前記受信信号は同期外れであると判定する同期外れ判定結果を出力することを特徴とする請求項９に記載の等化方法。
【請求項１１】
前記同期外れ判定処理工程においては、前記等化処理工程において出力された前記等化誤差が所定の閾値以上であるときは、前記受信信号は同期外れであると判定する同期外れ判定結果を出力することを特徴とする請求項９に記載の等化方法。
【請求項１２】
前記受信信号のＲＳＳＩを算出し、算出されたＲＳＳＩを出力するＲＳＳＩ算出工程と、
前記同期外れ判定処理工程において出力された前記同期外れ判定結果と、前記ＲＳＳＩ算出手段から出力されたＲＳＳＩとに基づいて、前記通信回線の回線断の有無を示す回線断判定結果を出力する回線断判定処理工程と、
を含むことを特徴とする請求項９から請求項１１の何れかに記載の等化方法。
【請求項１３】
前記回線断判定処理工程においては、前記同期外れ判定処理工程において出力された前記同期外れ判定結果が同期外れであり、かつ前記ＲＳＳＩ算出工程において出力されたＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、前記通信回線は回線断であると判定する回線断判定結果を出力することを特徴とする請求項１２に記載の等化方法。
【請求項１】
トレーニング完了時における既知シンボルと受信信号の等化結果との等化誤差を出力すると共に、前記等化結果から得られる硬判定値を出力する等化処理手段と、
前記等化処理手段から出力された前記等化誤差及び前記硬判定値の少なくとも１つの情報に基づいて、前記受信信号の同期外れの有無を示す同期外れ判定結果を出力する同期外れ判定処理手段と
を具備する等化装置。
【請求項２】
前記等化処理手段から出力された前記硬判定値が同じパターンで繰り返される連続回数をカウントし、カウントされた連続回数を硬判定値連続回数として出力する連続検出処理手段を具備し、
前記同期外れ判定処理手段は、前記硬判定値の情報として前記連続検出処理手段から出力された前記硬判定値連続回数を取得し、該硬判定値連続回数に基づいて前記受信信号の同期外れの有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の等化装置。
【請求項３】
前記同期外れ判定処理手段は、前記硬判定値連続回数がＮ回以上（但し、Ｎは２以上の整数）であるときには、前記受信信号は同期外れであると判定することを特徴とする請求項２に記載の等化装置。
【請求項４】
前記同期外れ判定処理手段は、前記等化処理手段から出力された前記等化誤差が所定の閾値以上であるときは、前記受信信号は同期外れであると判定することを特徴とする請求項１に記載の等化装置。
【請求項５】
前記同期外れ判定処理手段は、通信回線が存在していて受信側で同期外れを発生させたとき、または、前記通信回線が回線断されていて受信側で同期外れを発生させたとき、の少なくとも一方が発生したときに同期外れと判定することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の等化装置。
【請求項６】
前記受信信号のＲＳＳＩを算出し、算出されたＲＳＳＩを出力するＲＳＳＩ算出手段と、
前記同期外れ判定処理手段から出力された前記同期外れ判定結果と、前記ＲＳＳＩ算出手段から出力されたＲＳＳＩとに基づいて、前記通信回線の回線断の有無を示す回線断判定結果を出力する回線断判定処理手段と、
を具備することを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の等化装置。
【請求項７】
前記回線断判定処理手段は、前記同期外れ判定処理手段から出力された前記同期外れ判定結果が同期外れであり、かつ前記ＲＳＳＩ算出手段から出力されたＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、前記通信回線は回線断であると判定することを特徴とする請求項６に記載の等化装置。
【請求項８】
前記回線断判定処理手段は、前記硬判定値連続回数がＮ回以上（但し、Ｎは２以上の整数）であるとき、トレーニングが完了したときの前記等化誤差が所定の閾値以下であるとき、の少なくとも一方の情報に基づいて、前記同期外れ判定結果は同期外れであると判定することを特徴とする請求項６に記載の等化装置。
【請求項９】
トレーニング完了時における既知シンボルと受信信号の等化結果との等化誤差を出力すると共に、前記等化結果から得られる硬判定値を出力する等化処理工程と、
前記等化処理工程において出力された前記硬判定値が同じパターンで繰り返される連続回数をカウントし、カウントされた連続回数を硬判定値連続回数として出力する連続検出処理工程と、
前記等化処理手工程において出力された前記等化誤差、及び、前記連続検出処理工程において出力された前記硬判定値連続回数、の少なくとも１つの情報に基づいて、前記受信信号の同期外れの有無を示す同期外れ判定結果を出力する同期外れ判定処理工程と
を含む等化方法。
【請求項１０】
前記同期外れ判定処理工程においては、前記硬判定値連続回数がＮ回以上（但し、Ｎは２以上の整数）であるときには、前記受信信号は同期外れであると判定する同期外れ判定結果を出力することを特徴とする請求項９に記載の等化方法。
【請求項１１】
前記同期外れ判定処理工程においては、前記等化処理工程において出力された前記等化誤差が所定の閾値以上であるときは、前記受信信号は同期外れであると判定する同期外れ判定結果を出力することを特徴とする請求項９に記載の等化方法。
【請求項１２】
前記受信信号のＲＳＳＩを算出し、算出されたＲＳＳＩを出力するＲＳＳＩ算出工程と、
前記同期外れ判定処理工程において出力された前記同期外れ判定結果と、前記ＲＳＳＩ算出手段から出力されたＲＳＳＩとに基づいて、前記通信回線の回線断の有無を示す回線断判定結果を出力する回線断判定処理工程と、
を含むことを特徴とする請求項９から請求項１１の何れかに記載の等化方法。
【請求項１３】
前記回線断判定処理工程においては、前記同期外れ判定処理工程において出力された前記同期外れ判定結果が同期外れであり、かつ前記ＲＳＳＩ算出工程において出力されたＲＳＳＩが所定の閾値以下であるときは、前記通信回線は回線断であると判定する回線断判定結果を出力することを特徴とする請求項１２に記載の等化方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２４４２５７（Ｐ２０１２−２４４２５７Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０９９０２（Ｐ２０１１−１０９９０２）
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【特許番号】特許第４８５０９７９号（Ｐ４８５０９７９）
【特許公報発行日】平成２４年１月１１日（２０１２．１．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【特許番号】特許第４８５０９７９号（Ｐ４８５０９７９）
【特許公報発行日】平成２４年１月１１日（２０１２．１．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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