(57)【要約】通信システムにおいて受信機でアクイジション・インジケータ・ビットＡＩｓを決定する方法。本発明の方法は、多重化されたアクイジション・インジケータ・ビットｙ＝Ｂ×ＡＩ＋ｎの受信を含む。ただし、Ｂは、基地局と受信機の両方で知られているシグニチャ行列、ＡＩは、すべてのアクイジション・インジケータ・ビットであり、ｎは、雑音を表す。次に、アクイジション・インジケータ・ビットの推定値【数３２】2005532733.tif 000034が、式（Ｉ）の関数として計算される。ただし、ＢＴ（ｓ，・）は、アクイジション・インジケータ・ビットＡＩｓに対応する、転置行列ＢＴの第ｓ行の行ベクトルである。最終的に、アクイジション・インジケータ・ビットＡＩｓは、次のように定められる。【数３３】2005532733.tif 000035の場合、ＡＩｓ＝−１、【数３４】2005532733.tif 000036の場合、ＡＩｓ＝０、【数３５】2005532733.tif 000037の場合、ＡＩｓ＝１。ただし、ＲおよびＵは、判定閾値である。
2005532733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおいて、受信機でアクイジション・インジケータ・ビットＡＩｓを決定する方法であって、
多重化されたアクイジション・インジケータ・ビットｙ＝Ｂ×ＡＩ＋ｎを受信する工程であって、Ｂは、基地局と前記受信機の両方で知られているシグニチャ行列であり、ＡＩは、すべての前記アクイジション・インジケータ・ビットであり、ｎは、雑音を表す工程と、
特定のＡＩビットの推定値
【数１】
2005532733.tif 000027
を
【数２】
2005532733.tif 000028
の関数として計算する工程であって、ＢＴ（ｓ，・）は、アクイジション・インジケータ・ビットＡＩｓに対応する、転置行列ＢＴの第ｓ行の行ベクトルである工程と、
前記アクイジション・インジケータ・ビットＡＩｓを、
【数３】
2005532733.tif 000029
の場合、ＡＩｓ＝−１、
【数４】
2005532733.tif 000030
の場合、ＡＩｓ＝０、
【数５】
2005532733.tif 000031
の場合、ＡＩｓ＝１
のように定める工程であって、ＲおよびＵは判定閾値である工程とを含む方法。
【請求項２】
ＲおよびＵの絶対値が等しい、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
Ｒが−０．５、Ｕが０．５である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
推定値
【数６】
2005532733.tif 000032
が、
【数７】
2005532733.tif 000033
によって計算される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
行列ＢまたはＢＴを形成せずに実行される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
ソフトウェアで実行される、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法を実行するインタリーバまたはデインタリーバを含む受信機。
【請求項８】
請求項１に記載の方法を実行するためのソフトウェアを含む、請求項７に記載の受信機。
【請求項９】
行列ＢまたはＢＴを形成せずに請求項１に記載の方法が実行される、請求項７または８のいずれか１項に記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、符号化データの通信システムに関し、より詳細には、通信システムにおいて、受信機でアクイジション・インジケータ・ビット（ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  ｂｉｔ）を決定する方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
第３世代広帯域符号分割多元接続（３Ｇ  ＷＣＤＭＡ）に関して、本発明を説明するが、その他の通信システムにおいて、受信機でアクイジション・ビットＡＩｓを決定するためにも、同じ方法を用いることができる。また、３Ｇ  ＷＣＤＭＡ規格である、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１、「Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌｓ  ａｎｄ  ｍａｐｐｉｎｇ  ｏｆ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｃｈａｎｎｅｌｓ  ｏｎｔｏ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌｓ  （ＦＤＤ）」（Ｒｅｌｅａｓｅ  ４）、および３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１３、「Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＦＤＤ）」（Ｒｅｌｅａｓｅ  ４）を、全般的および特定的に参照する。
【０００３】
第３世代ＣＤＭＡシステムでは、ユーザ機器（ＵＥ）と基地局との間の物理コネクションは、物理ランダム・アクセス・チャネル（ＰＲＡＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ）およびアクイジション・インジケータ・チャネル（ＡＩＣＨ：Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ｃｈａｎｎｅｌ）によって確立される。ＵＥは、コネクションを要求するため、ＲＡＣＨプリアンブルを伝送するＰＲＡＣＨ信号とメッセージを、基地局に送信する。基地局は、ＰＲＡＣＨプリアンブルを認識すると、コネクション要求が認可されたかどうかを示すため、ＡＩＣＨによって、ＵＥに応答を返す。３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１に記載があるＡＩＣＨの一例を、図１に示す。
【０００４】
ＡＩＣＨ受信に関して、ＡＩＣＨを介して受信した実数値のシンボルａ０，ａ１，…，ａ３１に基づいて、ＡＩｓを推定することが問題となる。ただし、ＡＩｓ∈｛−１，０，１｝、ｓ＝０，１，…，１５である。ＡＩｓが０の場合は、シグニチャｓが有効なシグニチャの集合の要素ではないことを意味する。ＡＩｓが１の場合は、肯定応答を、ＡＩｓが−１の場合は、否定応答を示す。基地局において、ＡＩｓは、その他のアクイジション・ビット、｛ＡＩｎ：ｎ≠ｓ｝と共に、以下の式によって符号多重化される。
【０００５】
【数８】
2005532733.tif 000003
ただし、｛ｂｓ，ｊ：ｊ＝０，１，…，３１｝は、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１の表２１で与えられ、以下でＢＴの例に示される。
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１、「Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌｓ  ａｎｄ  ｍａｐｐｉｎｇ  ｏｆ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｃｈａｎｎｅｌｓ  ｏｎｔｏ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌｓ（ＦＤＤ）」（Ｒｅｌｅａｓｅ  ４）
【非特許文献２】３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１３、「Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  （ＦＤＤ）」（Ｒｅｌｅａｓｅ  ４）
【非特許文献３】Ｓ．Ｍ．Ｋａｙ、「Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ｏｆ  Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ）」、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ
【非特許文献４】Ｓ．Ｍ．Ｋａｙ、「Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ｏｆ  Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ）」、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、通信システムにおいて受信機でアクイジション・インジケータ・ビットＡＩｓを決定する方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の方法は、多重化されたアクイジション・インジケータ・ビットｙ＝Ｂ×ＡＩ＋ｎの受信を含む。ただし、Ｂは、基地局と受信機の両方で知られているシグニチャ行列、ＡＩは、すべてのアクイジション・インジケータ・ビットからなる集合、ｎは、例えば、ＡＷＧＮ（加法的白色ガウス雑音）などの雑音である。次に、アクイジション・インジケータ・ビットの推定値
【数９】
2005532733.tif 000004
が、
【数１０】
2005532733.tif 000005
の関数として計算される。ただし、ＢＴ（ｓ，・）は、アクイジション・インジケータ・ビットＡＩｓに対応する、転置行列ＢＴの第ｓ行の行ベクトルである。最終的に、アクイジション・インジケータ・ビットＡＩｓは、次のように定められる。
【０００８】
【数１１】
2005532733.tif 000006
の場合、ＡＩｓ＝−１
【数１２】
2005532733.tif 000007
の場合、ＡＩｓ＝０
【数１３】
2005532733.tif 000008
の場合、ＡＩｓ＝１
ただし、ＲおよびＵは、判定閾値である。
【０００９】
定数ＲおよびＵは、絶対値が等しくても、例えば、Ｒが−０．５、Ｕが０．５であってもよい。推定値
【数１４】
2005532733.tif 000009
は、
【数１５】
2005532733.tif 000010
によって計算される。本発明の方法は、行列ＢまたはＢＴを形成せずに実行され、またソフトウェアで実行される。
【００１０】
本発明の上記およびその他の態様は、以下に示す本発明の詳細な説明を、添付の図面と併せて考察することにより明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図２に、通信システムの受信機で実行される、本発明の方法を示す。入力信号ｙが、１０で受信される。この入力信号ｙから、推定アクイジション・インジケータ
【数１６】
2005532733.tif 000011
が、計算される。シグニチャ・インデックスｓに対応する、計算結果の推定アクイジション・インジケータ
【数１７】
2005532733.tif 000012
は、−１、０、１のいずれか一つの値をとる、アクイジション・インジケータ・ビットＡＩｓを決定するために使用される。決定されたアクイジション・インジケータ・ビットＡＩｓが、１６から出力される。本発明の方法の詳細を以下で説明する。
式（１）は、行列形式で、
ａ＝Ｂ×ＡＩ      （２）
と表現される。ただし、
【数１８】
2005532733.tif 000013
ＡＩ＝［ＡＩ０，ＡＩ１，…，ＡＩ１５］Ｔ
である。
【００１２】
レイク受信機からの受信ソフト・ビットは、
ｙ＝ａ＋ｎ
または
ｙ＝Ｂ×ＡＩ＋ｎ      （３）
のようにモデル化することができる。ただし、ｎは、ＡＷＧＮなどの雑音を表す。
式（３）の未知のアクイジション・インジケータ
【数１９】
2005532733.tif 000014
についての最尤推定法は、よく知られており（Ｓ．  Ｍ．  Ｋａｙ、「Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ｏｆ  Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ）」、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌを参照されたい）、
【数２０】
2005532733.tif 000015
によって与えられる。直交性のため（３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１の表２１を参照されたい）、
Ｂ×ＢＴ＝３２×Ｉ１６×１６      （５）
となる。ただし、Ｉ１６×１６は、１６次の単位行列である。
したがって、式（４）は、
【数２１】
2005532733.tif 000016
のように変形することができる。
【００１３】
ＡＩＣＨのシグニチャ・パターンのテーブル・インデックスｓは、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１３の表３に記載のＲＡＣＨプリアンブル・シグニチャのインデックスに等しいと仮定する。言い換えれば、ユーザ機器ＵＥでは、インデックスｓが分かっており、そのため、式（６）のｓに対応する部分だけが対象とされる。
【００１４】
Ｔｓ（ｙ）を、インデックスｓに対応する統計量とし、ｙが与えられると、
【数２２】
2005532733.tif 000017
となる。ただし、ＢＴ（ｓ，・）は、転置行列ＢＴの第ｓ行の行ベクトルである。
以下の推測、
Ｈ−１：ＡＩｓ＝−１
Ｈ０：ＡＩｓ＝０
Ｈ１：ＡＩｓ＝１、ｓ＝０，１，…，１５
のため、一様事前分布（ｕｎｉｆｏｒｍ  ｐｒｉｏｒ）を仮定し、３−ａｒｙ  ＭＡＰ判定規則（３−ａｒｙ  ＭＡＰ  ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ｒｕｌｅ）（Ｓ．Ｍ．Ｋａｙ、「Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ｏｆ  Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  （Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ）」、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ参照）が、
Ｔｓ（ｙ）＜Ｒの場合、ＡＩｓ＝−１
Ｒ≦Ｔｓ（ｙ）＜Ｕの場合、ＡＩｓ＝０
Ｔｓ（ｙ）≧Ｕの場合、ＡＩｓ＝１
であることを決定するものとする。ただし、ＲおよびＵは、定数である。｛Ｈｉ，ｉ＝−１，０，１｝は、アクイジション・インジケータ・ビットがｉであるという推測を表す。完全チャネルを仮定し、定数ＲおよびＵは、例えば、Ｒが−０．５、Ｕが０．５のように、絶対値が等しくてもよい。
【００１５】
説明のための例として、ＡＩ０＝−１、ＡＩ１＝−１、ＡＩ２＝１、ＡＩ３＝−１、ＡＩ４＝−１、ＡＩ５＝−１、ＡＩ６＝−１、ＡＩ７＝−１、ＡＩ８＝−１、ＡＩ９＝−１、ＡＩ１０＝０、ＡＩ１１＝−１、ＡＩ１２＝−１、ＡＩ１３＝−１、ＡＩ１４＝−１、ＡＩ１５＝０であるとする。
【００１６】
ＡＩは、
ＡＩ＝［ＡＩ０  ＡＩ１  ＡＩ２  ＡＩ３  ＡＩ４  ＡＩ５  ＡＩ６  ＡＩ７  ＡＩ８  ＡＩ９  ＡＩ１０  ＡＩ１１  ＡＩ１２  ＡＩ１３  ＡＩ１４  ＡＩ１５］＾Ｔ
によって定義され、Ｔは転置を表すので、
【数２３】
2005532733.tif 000018
となる。
【００１７】
式（２）の中の（サイズが３２×１６の）行列Ｂは、
【数２４】
2005532733.tif 000019
で与えられる。
【００１８】
例えば、ｂ０，０＝１、ｂ２，１＝−１である。
Ｂの転置は、
【数２５】
2005532733.tif 000020
となる。
式（３）から、ａ＝Ｂ×ＡＩである。
【００１９】
ｙ、ａ、Ｂ、ＡＩのサイズは、それぞれ、３２×１、３２×１、３２×１６、１６×１であることに留意されたい。
【００２０】
ａを計算すると、
【数２６】
2005532733.tif 000021
となる。
【００２１】
式（３）から、雑音は、加法的白色ガウス雑音になると仮定する。
雑音値は、
【数２７】
2005532733.tif 000022
で与えられるとする。
【００２２】
式（３）から、観測されるサンプルｙは、
【数２８】
2005532733.tif 000023
となる。
【００２３】
ｙは、雑音を考慮した、ＡＩＣＨを介して伝送される受信アクイジション・インジケータ・ビットである。
【００２４】
シグニチャ・インデックスｓが２であると仮定すると、式（３）によって、ＡＩ２は、
【数２９】
2005532733.tif 000024
のように推定することができる。これは、２つのベクトル、ＢＴの第３行とｙとの乗算である。Ｕ＝０．５を用いるとすると、
【数３０】
2005532733.tif 000025
は、０．５よりも大きいので、
【数３１】
2005532733.tif 000026
であると決定することができ、これは、最初に定めたＡＩ２＝１と一致する。
【００２５】
本発明を詳しく説明し、例示してきたが、それらは単なる例示および例に過ぎず、本発明を限定するものではないことを、明確に理解されたい。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１で定義される、３Ｇ  ＷＣＤＭＡのアクイジション・インジケータ・チャネルＡＩＣＨの構造を示した図である。
【図２】本発明の原理を具体化した、アクイジション・インジケータ・ビットＡＩｓを決定する方法のフローチャートである。
【図１】
2005532733.tif 000038
【図２】
2005532733.tif 000039
【国際調査報告】
2005532733.tif 000040
2005532733.tif 000041