(57)【要約】  無線通信システムにおける受信機は、伝達される情報中のエラーレートを最小限にするために、距離（ｍｅｔｒｉｃ）を利用する。受信機は、マルチユーザ検出あるいはレーキ検出を利用する検出器を使用しても良い。検出器の出力シンボルが調べられ、また、シンボルの伝送を歪ませ得る雑音および干渉に対応して距離が得られる。デコードを向上させる為に、この距離がシンボルと共にチャネル・デコーダに供給される。
2005510112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信機の出力を正常化する方法であって、
正規化係数を決定するステップと、
前記受信機の前記出力に前記正規化係数を適用するステップと
を備える、方法。
【請求項２】
前記受信機から出力される各シンボルを正規化するステップを更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記正規化係数から距離補正係数を得るステップを更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
チャネル・デコーダに前記距離補正係数を供給するステップを更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ｒ（ｎ）がｎ番目のシンボルの検出器出力であり、ｇ（ｎ）が所望の信号に関連した時変ゲインであり、
【数１】
2005510112.tif 000005
が全雑音分散である場合、
【数２】
2005510112.tif 000006
によって対数尤度比（ＬＬＲ）を決定するステップを更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記全雑音分散を解析的に決定するステップを更に備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記全雑音分散を経験的に決定するステップを更に備える、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記受信機の前記出力を得るためにマルチユーザ検出を使用するステップを更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
伝達された情報を受信し、前記伝達された情報に基づいた１つ以上の出力シンボルを提供する検出器と、
距離を取得するために前記１つ以上の出力シンボルを正規化する距離補正部と、
前記距離補正部から前記距離を受信するチャネル・デコーダと
を備え、
前記チャネル・デコーダが、前記伝達された情報をデコードするために前記距離を利用する、
受信機。
【請求項１０】
前記検出器がマルチユーザ検出器である、請求項９に記載の受信機。
【請求項１１】
前記検出器がレーキ検出器である、請求項９に記載の受信機。
【請求項１２】
前記距離が対数尤度比である、請求項９に記載の受信機。
【請求項１３】
前記距離補正部が、前記検出器の前記出力シンボルに適用するための正規化係数を決定する、請求項９に記載の受信機。
【請求項１４】
前記検出器が、ロングコードＣＤＭＡ検出器である、請求項９に記載の受信機。
【請求項１５】
前記距離補正部が、シンボル毎に各出力シンボルを正規化する、請求項１４に記載の受信機。
【請求項１６】
ｒ（ｎ）がｎ番目のシンボルの検出器出力であり、ｇ（ｎ）が所望の信号に関連した時変ゲインであり、
【数３】
2005510112.tif 000007
が全雑音分散である場合、ＢＰＳＫシグナリングのための対数尤度比の前記距離が
【数４】
2005510112.tif 000008
によって決定される、請求項９に記載の受信機。
【請求項１７】
前記全雑音分散が解析的に決定される、請求項１６に記載の受信機。
【請求項１８】
前記全雑音分散が経験的に決定される、請求項１６に記載の受信機。
【請求項１９】
検出器から１つ以上の出力信号を受信するステップと、
前記１つ以上の出力信号のそれぞれに対して正規化係数を決定するステップと、
距離補正を得るために、前記対応する正規化係数に前記１つ以上の出力信号を乗ずるステップと、
チャネル・デコーダへ各シンボルへの前記距離補正を供給するステップと
を備える、方法。
【請求項２０】
前記距離補正を使用して伝送をデコードするステップを更に備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
ｒ（ｎ）がｎ番目のシンボルの検出器出力であり、ｇ（ｎ）が所望の信号に関連した時変ゲインであり、
【数５】
2005510112.tif 000009
が全雑音分散である場合、前記距離補正の対数尤度比距離を、
【数６】
2005510112.tif 000010
によって決定するステップを更に備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記全雑音分散を解析的に決定するステップを更に備える、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記全雑音分散を経験的に決定するステップを更に備える、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はチャネル・デコーダに関する。より詳細には、本発明は、伝送されるシンボルの対数尤度比（ＬＬＲ）に距離補正（ｍｅｔｒｉｃ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を適用する事に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの場合、複数の分離コードに対してデコーディングを最適に行う事は非常に複雑な作業であり、長い時間がかかり得、通常はオンライン・デコードに対して使用可能では無い。この問題を克服するために、反復デコーディング技術が開発されて来た。受信されるビットが０または１かどうかを直接判断するのではなく、ビットが１である確率を表すマルチレベルのスケール値が、受信機によって各ビットに割り当てられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
柔入力チャネル・デコーダは、その入力に、伝送されたシンボルの対数尤度比（ＬＬＲ）を有するか、あるいは伝送されたシンボルのＬＬＲの近似値を有する事が必要である。２相位相偏移キーイング（ＢＰＳＫ）を使用する際、ＬＬＲが大きな正値を取る場合、伝送されたシンボルが高い確率で「１」であることを示す。ＬＬＲが大きな負の値を取る場合、伝送されたシンボルが高い確率で「−１」である事を示す。ＬＬＲの大きさが小さい場合、シンボルの値に対する信頼度が低い事を意味する。その後、チャネル・デコーダは、伝達された情報をエラーの確率を最小限にする手法によってデコードするために、ＬＬＲ値のシーケンスを利用する。これが可能であるのは、各シンボルのＬＬＲ値は、対応するシンボルの伝送を歪ませる雑音および干渉に直接関連しているからである。
【０００４】
マルチレベルのスケールで表されるデータ値を「軟データ」と称し、反復デコーディングは通常軟入力／軟出力である。即ち、デコーディング・プロセスは、ビット値の確率に対応する入力のシーケンスを受信し、コードの制約を考慮に入れて修正された確率を出力として提供する。一般に、反復デコーディングを実行するデコーダは、受信機によって読まれた軟データをデコードするために、以前の反復における軟データを使用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
様々な図面における同様の参照番号は、同様の要素を示す。
【０００６】
本発明の一実施形態は、ロングコードの直接拡散符号分割多元接続（ＤＳ−ＣＤＭＡ）に対するＬＬＲ値を決定する。直接拡散スペクトル拡散において、伝送される情報のストリームは小さい部分に分割され、そのそれぞれが、スペクトルを横切って周波数チャネルに分布する。伝送点におけるデータ信号は、データを拡散率に応じて分割するより高いデータ率のビットシーケンス（チッピング・コード）と統合される。余剰のチッピング・コードは、信号が干渉に対して耐性を有する事に貢献し、伝送の最中にデータ・ビットがダメージを受けた場合、オリジナルのデータによって回復させることが更に可能である。ロングコードを使用する事によって、異なるユーザーの拡散シーケンス間の相互相関に干渉が比例する事になる。これらの拡散シーケンスはシンボル毎に変化し、これによって多元接続干渉（ＭＡＩ）のレベルが変化する。雑音のレベルが低く、かつ信号の劣化の主な原因がＭＡＩである場合は特に、本発明の使用によって、従来のレーキ受信機の性能を向上させる事が出来る。
【０００７】
図１は、本発明の一実施形態における受信機１００の概略構造のブロック線図である。信号はアンテナ１０５によって受信され、次に、ベースバンド・コンバータ１１０によって無線周波数（ＲＦ）のベースバンドに変換される。その後、ベースバンド信号は、マルチユーザ検出（ＭＵＤ）またはレーキ受信機１１５によって受信される。マルチユーザ検出（ＭＵＤ）という語句は、ＣＤＭＡシステムにおいて多元接続干渉の構成を持つ受信機に適用される。数個の信号の多重通路伝送の要素を個別に処理するため、レーキ受信機は数個のベースバンド相関器を使用する。通信の信頼性および性能の向上を達成するために、相関器の出力が組み合わせられる。ＭＵＤまたはレーキは、ベースバンド信号に基づいた出力シンボルを生成する。これらの出力シンボルは距離補正セクション１２０に供給される。距離補正の目的は、適切な距離をチャネル・デコーダ１２５に供給するためのＬＬＲ距離を得るために、レーキまたはＭＵＤの出力を正規化することである。ロングコードＣＤＭＡに関しては、干渉が時間可変長性質を有するので、この正規化はシンボル毎に実行される。
【０００８】
ＢＰＳＫシグナリングについては、ｎ番目のシンボルのＬＬＲが、次の数１より与えられる。
【０００９】
【数１】
2005510112.tif 000003
【００１０】
ここで、ｒ（ｎ）は、ｎ番目のシンボルの検出器出力であり、ｇ（ｎ）は、所望の信号に関連した時変ゲインであり、σＴ２（ｎ）は、全雑音分散である。
【００１１】
この式は、付加白色ガウス雑音を仮定しており、これは、ＤＳ−ＣＤＭＡの設定に当っては一般的な処理である。しかしながら、他の雑音および多元接続干渉の分布への変更が可能であり、かつ公知である。更に、他のシンボル群に対する、および異なる変調に対する拡張が実行されて良い。
【００１２】
図２は、本発明の一実施形態における、ＬＬＲを得るために検出器出力を正規化するプロセス２００を示す。プロセス２００は開始ブロック２０５から開始される。ブロック２１０へと進むと、プロセス２００において、マルチユーザ検出あるいはレーキ受信機から出力シンボルが受信される。出力シンボルは、所望の信号項（伝送されたシンボルが乗ぜられたｇ（ｎ））、分散がσＩ２（ｎ）によって示される白色ガウスプロセスと仮定される多元接続干渉（ＭＡＩ）項、および、分散がσＮ２（ｎ）によって示される白色ガウスプロセスであると仮定される雑音項の３つの項から構成される。
【００１３】
ブロック２１５へと進むと、プロセス２００において正規化係数が決定される。正規化係数は、所望の項ｇ（ｎ）のゲインの計算によって決定される。その後、分散σＮ２（ｎ）およびσＩ２（ｎ）が計算される。その後、全雑音分散が以下の式を使用して決定される。
【００１４】
【数２】
2005510112.tif 000004
【００１５】
その後、ｇ（ｎ）およびσＴ２（ｎ）の値を数１に代入する事により正規化係数が決定される。
【００１６】
ブロック２２０へと進むと、プロセス２００において、距離補正１２０を決定するために、正規化係数に出力シンボルが乗ぜられる。その後、ブロック２２５において、距離補正１２０がチャネル・デコーダ１２５に供給される。チャネル・デコーダ１２５が距離補正１２０を受信した後、ＥＮＤブロック２３０においてプロセス２００が終了する。
【００１７】
図３は、本発明の一実施形態における解析的な手法を使用した多元接続干渉項（ＭＡＩ）の分散の計算を示すブロック線図３００である。上述されたように、干渉が時間可変であるという性質を考慮に入れ、それでいてこの干渉がガウス分布であると近似して、ＬＬＲのための正確な式が計算される。ＭＡＩにおいてガウス近似は一般的であり、拡散操作に適用された際の中心極限定理の結果である。マルチユーザ検出（ＭＵＤ）が使用される時、ＭＡＩの変化に続いて、検出自体が時間可変であるので、ＬＬＲの計算はさらに複雑である。ブロック線図３００において示されるように、ＭＡＩ分散計算は拡散シーケンス間の相互相関、他のユーザ・ゲイン、ＭＵＤ重みベクトル、チャネルタップ推定値のような様々な入力を受信する、これらの入力はＭＡＩ分散σＩ２（ｎ）を計算するために使用される。
【００１８】
図４は、本発明の一実施形態における、経験的な手法を使用した多元接続干渉項（ＭＡＩ）の分散の推定を示すブロック線図４００である。ＭＡＩ分散計算は、拡散シーケンス間の相互相関、出力シンボル、ＭＵＤ重みベクトル、チャネルタップの推定値のような様々な入力を受信する。これらの入力はＭＡＩ分散を推定するために使用される。ＭＡＩ分散の推定の精度を連続的に高める為、推定誤差がフィードバック・ループ中に供される。
【００１９】
距離補正１２０の決定および適用によってＭＵＤ受信機のゲインが維持されて良い。例えば、レーキ受信機と比較して、広帯域符号分割多重アクセス（ＷＣＤＭＡ）用のＴＳ−２５．１０１のケース４のチャネル設定において、非暗号化ビットエラーレート（ＢＥＲ）レベルにおいて、従来の最小平均二乗誤差マルチユーザ検出（ＭＭＳＥ  ＭＵＤ）で約３ｄＢのゲインが達成され得る。しかしながら、ブロックエラーレート（ＢＬＥＲ）の性能を調べる際、３ｄＢのゲインは失われる。ＢＬＥＲの性能のために距離補正を適用することによって３ｄＢのゲインが得られる。
【００２０】
本発明の多くの実施例が記載されたが、さまざまな修正が本発明の精神と範囲から逸脱すること無く為され得ると理解される。従って、他の実施形態が、添付の特許請求の範囲の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態における受信機の概略構造のブロック線図である。
【図２】本発明の一実施形態における、ＬＬＲを得るために検出器出力を正規化するプロセスを示す。
【図３】本発明の一実施形態における解析的な手法を使用した多元接続干渉項（ＭＡＩ）の分散の計算を示すブロック線図である。
【図４】本発明の一実施形態における経験的な手法を使用した多元接続干渉項（ＭＡＩ）の分散の推定を示すブロック線図である。
【図１】
2005510112.tif 000011
【図２】
2005510112.tif 000012
【図３】
2005510112.tif 000013
【図４】
2005510112.tif 000014
【国際調査報告】
2005510112.tif 000015
2005510112.tif 000016
2005510112.tif 000017