(57)【要約】  複数のアンテナ要素によって受信される無線信号および基準信号にしたがって、無線信号に関するマルチパス情報を生成するための制御モジュールと、前記マルチパス情報にしたがって、異なるアンテナ要素に対応する受信された無線信号の対応する重み係数を計算するための重み係数計算ユニットと、それぞれが対応するアンテナ要素から無線信号を受信する複数の１ＤＲａｋｅ受信器であって、前記Ｒａｋｅ受信器によって受信される無線信号を対応する重み係数を用いて重み付ける複数の１ＤＲａｋｅ受信器と、複数の前記１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器から出力される重み付けられた無線信号を結合することにより、結合信号を出力する結合ユニットとを備える２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器が提案されている。
2007515880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ要素によって受信される無線信号および基準信号にしたがって、前記無線信号に関するマルチパス情報を生成するための制御モジュールと、
前記マルチパス情報にしたがって、異なるアンテナ要素に対応する前記受信された無線信号の対応する重み係数を計算するための重み係数計算ユニットと、
それぞれが対応する前記アンテナ要素から無線信号を受信する複数の１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器であって、前記Ｒａｋｅ受信器によって受信される前記無線信号を前記対応する重み係数を用いて重み付ける前記複数の１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器と、
複数の前記１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器から出力される前記重み付けられた無線信号を結合することにより、結合信号を出力する結合ユニットと、
を備える、２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器。
【請求項２】
前記１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器の全てが複数のＲａｋｅフィンガを有し、前記各Ｒａｋｅフィンガは、該当する伝搬経路に対応しているとともに、その受信された無線信号を前記対応する重み係数を用いて重み付ける、請求項１に記載の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器。
【請求項３】
前記マルチパス情報は、少なくともマルチパス遅延情報とマルチパス振幅評価情報とを含んでいる、請求項２に記載の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器。
【請求項４】
前記重み係数計算ユニットは、前記基準信号および前記マルチパス情報にしたがって、前記複数の１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器における前記対応するＲａｋｅフィンガの入力信号を計算するとともに、その計算結果および前記対応するＲａｋｅフィンガの評価振幅にしたがって、前記対応するＲａｋｅフィンガの前記対応する重み係数を計算し、前記対応するＲａｋｅフィンガは、前記複数の１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器における同じ伝搬経路から送信される無線信号を受信するための前記Ｒａｋｅフィンガである、請求項３に記載の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器。
【請求項５】
前記重み係数計算ユニットは、ＭＭＳＥ（最小平均２乗誤差）規則に基づくアルゴリズムを採用することにより、前記対応するＲａｋｅフィンガの前記入力信号を計算する、請求項４に記載の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器。
【請求項６】
前記重み係数計算ユニットは、前記複数の１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器における前記対応するＲａｋｅフィンガの前記出力信号および前記マルチパス情報にしたがって、前記対応するＲａｋｅフィンガの入力信号を計算し、及びその計算結果および前記対応するＲａｋｅフィンガの評価振幅にしたがって、前記対応するＲａｋｅフィンガの前記対応する重み係数を計算し、前記対応するＲａｋｅフィンガは、前記複数の１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器における同じ伝搬経路から送信される無線信号を受信するための前記Ｒａｋｅフィンガである、請求項３に記載の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器。
【請求項７】
前記重み係数計算ユニットは、ブラインド適応アルゴリズムを用いて、前記対応するＲａｋｅフィンガの前記入力信号を計算する、請求項６に記載の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器。
【請求項８】
前記制御モジュールは、前記複数のアンテナ要素によって受信される前記無線信号および前記基準信号にしたがって同期制御情報を生成し、前記２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器は、
前記複数の１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器に入力される前記無線信号が同期を維持することができるように、前記同期制御情報にしたがって前記複数のアンテナ要素によって受信される前記無線信号を同期させるための複数の第１レベルバッファを更に備えている、請求項１から７のいずれか一項に記載の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器。
【請求項９】
前記基準信号がダウンリンク同期符号およびミッドアンブル符号である、請求項８に記載の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器。
【請求項１０】
前記基準信号がパイロット情報および拡散符号である、請求項８に記載の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器。
【請求項１１】
前記受信された無線信号を２Ｄ  Ｒａｋｅ処理するための方法であって、
（ａ）複数のアンテナ要素によって受信される前記無線信号および基準信号にしたがって、前記無線信号に関する前記マルチパス情報を生成するステップと、
（ｂ）前記マルチパス情報にしたがって、前記複数のアンテナ要素に対応する前記受信された無線信号の前記対応する重み係数を計算するステップと、
（ｃ）前記対応する重み係数にしたがって、前記複数のアンテナ要素から複数のＲａｋｅフィンガにより受信される前記無線信号を重み付けるステップと、
（ｄ）前記複数のＲａｋｅフィンガから出力される前記重み付けられた無線信号を結合することにより、結合信号を出力するステップと、
を含む方法。
【請求項１２】
前記マルチパス情報は少なくともマルチパス遅延情報とマルチパス振幅評価情報とを含んでいる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ステップ（ｂ）は、
（ｂ１）前記基準信号および前記マルチパス情報にしたがって、前記複数のＲａｋｅフィンガにおける前記対応するＲａｋｅフィンガの前記入力信号を計算するステップであって、前記対応するＲａｋｅフィンガが、同じ伝搬経路から送信される無線信号を受信するための前記Ｒａｋｅフィンガであるステップと、
（ｂ２）前記計算結果および前記対応するＲａｋｅフィンガの前記評価振幅にしたがって、前記対応するＲａｋｅフィンガの前記対応する重み係数を計算するステップと、
を含んでいる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記対応するＲａｋｅフィンガの前記入力信号を計算するために、ＭＭＳＥ規則に基づくアルゴリズムが採用される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ステップ（ｂ）は、
（ｂ１）前記複数のＲａｋｅフィンガにおいて、前記対応するＲａｋｅフィンガの前記出力信号および前記マルチパス情報にしたがって、前記対応するＲａｋｅフィンガの前記入力信号を計算するステップであって、前記対応するＲａｋｅフィンガが、同じ伝搬経路から送信される無線信号を受信するための前記Ｒａｋｅフィンガであるステップと、
（ｂ２）前記計算結果および前記対応するＲａｋｅフィンガの前記評価振幅にしたがって、前記対応するＲａｋｅフィンガの前記対応する重み係数を計算するステップと、
を含んでいる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記対応するＲａｋｅフィンガの前記入力信号は、ブラインド適応アルゴリズムを用いて計算される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数のアンテナ要素によって受信される前記無線信号および前記基準信号にしたがって同期制御情報を生成するステップと、
前記複数のＲａｋｅフィンガに入力される前記無線信号が同期を維持することができるように、前記同期制御情報にしたがって前記複数のアンテナ要素によって受信される前記無線信号をそれぞれ同期させるステップと、
を更に含んでいる、請求項１１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記基準信号がダウンリンク同期符号およびミッドアンブル符号である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記基準信号がパイロット情報および拡散符号である、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
それぞれが無線信号を送受信する複数のアンテナ要素と、
前記複数のアンテナ要素から無線信号を受信するとともに、前記複数のアンテナ要素によって受信される前記無線信号を重み付けて出力信号へと結合するための２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器と、
前記２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器の前記出力信号をベースバンド復調するとともに、送信される前記信号をベースバンド変調した後、それらの信号を前記アンテナ要素を通じて送信するためのベースバンドＭＯＤＥＭユニットと、
を備える、携帯端末。
【請求項２１】
前記２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器は、
前記複数のアンテナ要素によって受信される前記無線信号および基準信号にしたがって、前記無線信号に関するマルチパス情報を生成するための制御モジュールと、
異なるアンテナ要素に対応する前記受信された無線信号の前記対応する重み係数を計算するための重み係数計算ユニットと、
前記それぞれが対応するアンテナ要素から無線信号を受信する複数の１ＤＲａｋｅ受信器であって、前記Ｒａｋｅ受信器によって受信される前記無線信号を前記対応する重み係数を用いて重み付ける前記複数の１ＤＲａｋｅ受信器と、
前記複数の前記１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器によって出力される前記重み付けられた無線信号を結合することにより、結合信号を出力する結合ユニットと、
を有している、請求項２０に記載の携帯端末。
【請求項２２】
前記マルチパス情報は少なくともマルチパス遅延情報とマルチパス振幅評価情報とを含んでいる、請求項２１に記載の携帯端末。
【請求項２３】
前記重み係数計算ユニットは、前記基準信号および前記マルチパス情報にしたがって、前記複数の１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器における前記対応するＲａｋｅフィンガの前記入力信号を計算し、及び前記計算結果および前記対応するＲａｋｅフィンガの前記評価振幅にしたがって、前記対応するＲａｋｅフィンガの前記対応する重み係数を計算し、前記対応するＲａｋｅフィンガは、前記複数の１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器における同じ伝搬経路から送信される無線信号を受信するための前記Ｒａｋｅフィンガである、請求項２２に記載の携帯端末。
【請求項２４】
前記重み係数計算ユニットは、ＭＭＳＥ規則に基づくアルゴリズムを用いて、前記対応するＲａｋｅフィンガの前記入力信号を計算する、請求項２３に記載の携帯端末。
【請求項２５】
前記重み係数計算ユニットは、前記複数の１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器における前記対応するＲａｋｅフィンガの前記出力信号および前記マルチパス情報にしたがって、前記対応するＲａｋｅフィンガの前記入力信号を計算するとともに、前記計算結果および前記対応するＲａｋｅフィンガの前記評価振幅にしたがって、前記対応するＲａｋｅフィンガの前記対応する重み係数を計算し、前記対応するＲａｋｅフィンガは、前記複数の１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器における同じ伝搬経路から送信される無線信号を受信するための前記Ｒａｋｅフィンガである、請求項２２に記載の携帯端末。
【請求項２６】
前記重み係数計算ユニットは、ブラインド適応アルゴリズムを用いて、前記対応するＲａｋｅフィンガの前記入力信号を計算する、請求項２５に記載の携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、無線通信システムにおいて使用するための受信器に関し、特に、無線通信システムにおいて使用するための２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信では、伝播チャネルにおけるバリアの反射および回折に起因して、ソースからの信号が複数の経路（パス）を介して、複数の方向に及び異なる遅延を伴って、送信先に到達する。そのため、送信先端末により受信される信号は、異なる経路からのマルチパス信号から成っており、したがって、いわゆるマルチパス効果が導入され、その結果、しばしば、チャネル状態が急激に悪化し、システム性能が低下する。システム性能上におけるマルチパス効果の影響を軽減するため、多くの受信技術が提案されている。これらの受信技術は、２つのタイプに分類することができる。１つは、マルチパス信号が時間ダイバーシティ方式で処理されるＲａｋｅ受信技術であり、もう１つは、マルチパス信号が空間ダイバーシティ方式で処理されるスマートアンテナ技術である。
【０００３】
Ｒａｋｅ受信器は、２Ｇ無線通信システムにおけるシステム性能に対するマルチパス効果の影響を軽減するための技術である。Ｒａｋｅ受信器は、異なるマルチパス信号が異なる遅延を伴ってアンテナに到達するという時間特性を利用して、これらのマルチパス信号を時間ダイバーシティ方式で結合することにより、時間ダイバーシティ利得を得る。図１はＲａｋｅ受信器の一般的な構造を示している。図１が示すように、最初に、Ｒａｋｅ受信器は、ＭＦ（整合フィルタ）ユニット１００内のＭＦ１，２，３，．．．を使用して、マルチパス信号と入力信号における特定の遅延とをそれぞれ整合させ、その後、結合制御ユニット１２０は、ＭＦ１，２，３，．．．から出力されるマルチパス信号および基準信号（例えば、ＴＤ−ＳＣＤＭＡにおけるＳＹＮＣ ＤＬおよびミッドアンブルや、ＣＤＭＡ  ＩＳ９５、ＣＤＭＡ２０００およびＷＣＤＭＡにおけるパイロット情報および拡散符号）にしたがって、各マルチパス信号の重み係数を計算し、その後、重み付けユニット１３０は、ＭＦ１，２，３，．．．から出力されるマルチパス信号に対して、対応する計算された重み係数を掛け合わせ、最後に、結合ユニット１４０は、重み付けユニット１３０から出力される重み付けられたマルチパス信号のそれぞれを結合することにより出力信号を得る。
【０００４】
スマートアンテナは、３Ｇ無線通信システムにおけるシステム性能上におけるマルチパス効果の影響を軽減するための技術である。スマートアンテナは、異なるマルチパス信号が異なるＤＯＡ（到達の方向）をもってアンテナ配列に到達するという空間特性を利用して、これらのマルチパス信号を１つの信号へと結合することにより、空間ダイバーシティ利得を得る。図２はスマートアンテナの一般的な構造を示している。図２が示すように、スマートアンテナは、最初に、２つのアンテナ要素（図示せず）を介して２つの入力信号１，２を受信し、その後、結合制御回路１５０は、基準信号（例えば、ＴＤ−ＳＣＤＭＡにおけるＳＹＮＣ ＤＬおよびミッドアンブルや、ＣＤＭＡ  ＩＳ９５、ＣＤＭＡ２０００およびＷＣＤＭＡにおけるパイロット情報および拡散符号）およびフィードバック信号（すなわち、スマートアンテナの出力）にしたがって、入力信号１および入力信号２の重み係数を計算し、その後、重み付けユニット１６０は、入力信号１および入力信号２に対して、結合制御ユニット１５０により計算された対応する重み係数を掛け合わせ、最後に、結合ユニット１７０は、重み付けユニット１６０から出力される重み付けられた入力信号１および入力信号２を結合することにより出力信号を得るとともに、それをフィードバック信号として結合制御ユニット１５０に対してフィードバックする。
【０００５】
上記Ｒａｋｅ受信器およびスマートアンテナを利用することで、システム性能上におけるマルチパス信号の影響をある程度まで軽減することができるが、結果は十分に理想的なものではない。ＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）を更に改善させ且つＢＥＲ（ビット誤り率）を減少させて、あるいは、電力消費量を減少させて、同じシステム性能を得るため、２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器が提案されている。２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器は、Ｒａｋｅ受信器の技術およびスマートアンテナの技術を利用するが、Ｒａｋｅ受信器とスマートアンテナとを単純に組み合わせたものよりも良好である。２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器のシステム性能は、一次元処理方法（スマートアンテナまたはＲａｋｅ受信器）よりも良好であり、あるいは、順々に行なう場合（最初にスマートアンテナ処理を行なった後にＲａｋｅ受信処理を行なう、または、最初にＲａｋｅ受信処理を行なった後にスマートアンテナ処理を行なう）よりも良好である。
【０００６】
図３は、既存の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器の構造を示している。図３に示されるように、最初に、アンテナ配列１８０は、Ｎ個のアンテナ要素を使用することによりＮ個の信号を受信する。その後、ＤＯＡ評価ユニット１９０は、アンテナ配列１８０によって受信されたＮ個の信号にしたがって、各伝播経路のＤＯＡを評価し、また、マルチパス検索ユニット２００は、伝播経路から、最も強い電力を伴うＫ個の伝播経路を見つける。この場合、これらのＤＯＡは、電力の減少順序でω１，ω１，．．．，ωＫのように配置される。その後、ビーム形成ユニット群２１０中のビーム形成ユニットＢＦ１，．．．，ＢＦＫは、アンテナ配列１８０によって受信されたＮ個の信号にしたがって、伝播経路からのマルチパス信号とω１，ω１，．．．，ωＫとしてのＤＯＡとをそれぞれ組み合わせる。そして、次に、Ｒａｋｅ受信器１４０内のＲａｋｅフィンガＲＦ１，．．．，ＲＦＫは、ビーム形成ユニット群２２０中のＢＦ１，．．．，ＢＦＫの出力をそれぞれ重み付ける。最後に、結合ユニット２３０は、Ｒａｋｅ受信器２２０内の各Ｒａｋｅフィンガから出力される信号を結合して、ユーザ信号を得る。
【０００７】
従来の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器に対する以上の説明は、空間領域処理のために複数のビーム形成ユニットが最初に必要とされ、その後、時間領域における信号処理のためにＲａｋｅ受信器が使用されることにより、ユーザ信号が得られることを示している。そのため、この構造は比較的複雑であり、処理方法は十分な自由度をもっていない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
既存の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器における複雑な構造および自由度のない処理方法の欠点を解消するとともに、システム性能を更に向上させるため、本発明では、無線通信システムで使用するための新規な２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器が提案される。
【０００９】
本発明の目的は、無線通信システムで使用するための２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器を提供することである。この２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器は、空間領域処理のためのビーム形成ユニットをもはや使用することなく、アンテナ配列によって受信される入力信号に対して時空間複合処理（ｊｏｉｎｔ  ｔｉｍｅ−ｓｐａｃｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）を行なう。既存の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器と比べると、提案された２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器は、構造がより簡単で且つ処理方法の自由度が更に高いとともに、良好なシステム性能を得ることができる。
【００１０】
本発明に係る２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器は、複数のアンテナ要素によって受信される無線信号および基準信号にしたがって、無線信号に関するマルチパス情報を生成するための制御モジュールと、前記マルチパス情報にしたがって、異なるアンテナ要素に対応する受信された無線信号の対応する重み係数を計算するための重み係数計算ユニットと、それぞれが対応するアンテナ要素から無線信号を受信する複数の１ＤＲａｋｅ受信器であって、前記Ｒａｋｅ受信器によって受信される無線信号を対応する重み係数を用いて重み付ける複数の１ＤＲａｋｅ受信器と、複数の前記１Ｄ  Ｒａｋｅ受信器から出力される重み付けられた無線信号を結合することにより、結合信号を出力する結合ユニットとを備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図４は、本発明の一実施形態における無線通信システムで使用するための２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器を示すブロック図である。２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器は、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ  ＩＳ９５およびＣＤＭＡ２０００において適用できる。説明を簡単にするため、２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器は、２つの入力信号だけを処理する状況を与える。３つ以上の入力信号を処理する原理も同じである。
【００１２】
以下、図４に関連して、携帯端末で使用される提案された２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器について詳細に説明する。
【００１３】
１．アンテナ配列からの入力信号のキャッシュ
携帯端末の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器３３０における第１レベルバッファ１０，２０はそれぞれ、アンテナ配列（図示せず）中の異なる要素からの入力信号１および入力信号２を受信してキャッシュする。
【００１４】
２．同期処理およびチャネル評価
２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器３３０において、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２は、基準信号（例えば、ＴＤ−ＳＣＤＭＡにおけるＳＹＮＣ ＤＬおよびミッドアンブルや、ＣＤＭＡ  ＩＳ９５、ＣＤＭＡ２０００およびＷＣＤＭＡにおけるパイロット情報および拡散符号）および入力信号１および入力信号２にしたがって同期制御情報を生成するとともに、この同期制御情報を第１レベルバッファ１０，２０と第２レベルバッファ１１，１２，１３および２１，２２，２３とに対して供給する。
【００１５】
また、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２は、同期制御情報を使用することにより入力信号１と入力信号２とを同期させた後、供給された基準信号にしたがって、同期化された入力信号１および入力信号２中に含まれるマルチパス情報を検出するとともに、このマルチパス情報を重み係数計算ユニット２５６およびＲａｋｅ受信器２５２，２５４に対して供給する。この場合、マルチパス情報は、マルチパス数、マルチパス遅延情報、各伝播経路の評価振幅（送信された無線信号の振幅に対する異なる伝播経路の評価される影響）に関係している。
【００１６】
３．信号の各マルチパス成分の分離
２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器３３０において、第１レベルバッファ１０，２０は、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２からの同期制御情報を利用することにより、入力信号１と入力信号２との同期化を調整するとともに、同期化された入力信号１および入力信号２をＲａｋｅ受信器２５２およびＲａｋｅ受信器２５４に対して出力する。
【００１７】
Ｒａｋｅ受信器２５２およびＲａｋｅ受信器２５４はいずれも１次元である。Ｒａｋｅ受信器２５２は、第１レベルバッファ１０，２０により同期化された入力信号１および入力信号２を受信した後、入力信号１中に含まれるマルチパス信号を、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２からのマルチパス情報中に含まれるマルチパス数およびマルチパス遅延情報にしたがって、ＲａｋｅフィンガＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３へ送る。この場合、Ｒａｋｅフィンガの数はマルチパス数に対応している。本発明の実施形態においては、Ｒａｋｅ受信器によって受信される信号が３つの経路（パス）を介して配信されるものとする。同様に、Ｒａｋｅ受信器２５４は、入力信号２中に含まれるマルチパス信号をＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３へ送る。
【００１８】
４．各Ｒａｋｅフィンガに対応する２Ｄ時空間重み係数の計算
２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器３３０において、重み係数計算ユニット２５６は、関連するアルゴリズムを採用することにより、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２によって供給されるマルチパス情報にしたがって、入力信号１および入力信号２中に含まれる各マルチパス信号に対応する２Ｄ時空間重み係数を計算するとともに、計算された２Ｄ重み係数を対応するそれぞれのＲａｋｅフィンガに対して供給する。
【００１９】
２Ｄ重み係数が計算されると、２つの方法を採用することができる。
【００２０】
第１の方法において、重み係数計算ユニット２５６は、基準信号に基づいて、各Ｒａｋｅフィンガの仮重み係数を計算する。すなわち、伝播経路に対応する各Ｒａｋｅフィンガの仮重み係数は、同じ伝播経路から異なるアンテナ要素により受けられる信号を使用することにより、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２によって供給されるマルチパス遅延情報にしたがって、例えばＭＭＳＥ規則に基づくアルゴリズムを用いて計算することができる。その後、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２によって供給される各経路の評価振幅にしたがって、伝播経路に対応する各Ｒａｋｅフィンガの仮重み係数に対してその経路の評価振幅を掛け合わせることにより、伝播経路に対応する各Ｒａｋｅフィンガの２Ｄ時空間重み係数を得ることができる。
【００２１】
以下の節では、図５に関連して、本発明の一実施形態にしたがって２Ｄ時空間重み係数を計算する第１の方法について説明する。説明を明確にするため、２つのＲａｋｅフィンガＳ１１，Ｓ２１だけを例示して、重み係数を計算し且つ重み係数との加重結合を行なうための演算手順を示しているが、他のＲａｋｅフィンガも同様の演算手順を使用して重み係数を計算し且つ重み係数との加重結合を行なう。本実施形態においては、Ｓ１１およびＳ２１によって受けられるマルチパス信号が同じ伝播経路からのものであると仮定する。重み係数計算ユニット２５６は、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２によって供給されるマルチパス遅延情報にしたがって、ＭＭＳＥ規則に基づくＳ１１およびＳ２１の仮係数を計算することができる。その後、重み係数計算ユニット２５６は、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２によって供給される対応する伝播経路の評価振幅をＳ１１およびＳ２１の仮係数に対して掛け合わせることにより、ＲａｋｅフィンガＳ１１，Ｓ２１の対応する２Ｄ時空間重み係数Ｗ１１，Ｗ２１を得る。
【００２２】
同様に、重み係数計算ユニット２５６は、基準信号に基づいて、また、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２によって供給される各経路の評価振幅およびマルチパス遅延情報にしたがって、他のＲａｋｅフィンガＳ１２，Ｓ１３，Ｓ２２，Ｓ２３の２Ｄ時空間重み係数Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ２２，Ｗ２３をそれぞれ計算することができる。
【００２３】
第２の方法において、重み係数計算ユニット２５６は、最初に、基準信号の代わりに各Ｒａｋｅフィンガの出力信号をフィードバック信号として使用することにより、各Ｒａｋｅフィンガの仮重み係数を計算する。すなわち、同じ伝播経路から異なるアンテナ要素により受信される信号に基づき、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２によって供給されるマルチパス遅延情報にしたがって、ブラインド適応アルゴリズム等のアルゴリズムにより、伝播経路に対応する各Ｒａｋｅフィンガの仮重み係数を計算することができる。その後、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２によって供給される各経路の評価振幅にしたがって、伝播経路に対応する各Ｒａｋｅフィンガの仮重み係数に対してその経路の評価振幅を掛け合わせることにより、伝播経路に対応する各Ｒａｋｅフィンガの２Ｄ時空間重み係数を得ることができる。
【００２４】
依然として、図５に関しては、ＲａｋｅフィンガＳ１１，Ｓ２１によって受信されるマルチパス信号が同じ伝播経路からのものであるとする。重み係数計算ユニット２５６は、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２によって供給されるマルチパス遅延情報にしたがって、ブラインド適応アルゴリズムに基づきＳ１１，Ｓ２１の仮重み係数を計算することができる。その後、重み係数計算ユニット２５６は、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２によって供給される対応する伝播経路の評価振幅をＳ１１およびＳ２１の仮係数に掛け合わせることにより、ＲａｋｅフィンガＳ１１，Ｓ２１の対応する２Ｄ時空間重み係数Ｗ１１，Ｗ２１を得る。
【００２５】
同様に、重み係数計算ユニット２５６は、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２によって供給される各経路の評価振幅およびマルチパス遅延情報にしたがって、他のＲａｋｅフィンガＳ１２，Ｓ１３，Ｓ２２，Ｓ２３の２Ｄ時空間重み係数Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ２２，Ｗ２３をそれぞれ計算することができる。
【００２６】
５．マルチパス信号の重み付け
Ｒａｋｅ受信器２５２におけるＲａｋｅフィンガＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３はそれぞれ、それらの受信されたマルチパス信号に対して、重み係数計算ユニット２５６により計算された対応する２Ｄ時空間重み係数Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３を掛け合わせるとともに、重み付けられた加重マルチパス信号のそれぞれを２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器３３０の第２レベルバッファ１１，１２，１３のそれぞれに対して転送する（第２レベルバッファの数は、Ｒａｋｅ受信器２５２のＲａｋｅフィンガの数と一致していなければならない）。同様に、Ｒａｋｅ受信器２５４のＲａｋｅフィンガＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３はそれぞれ、それらの受信されたマルチパス信号に対して、重み係数計算ユニット２５６により計算された対応する２Ｄ時空間重み係数Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３を掛け合わせるとともに、重み付けられた加重マルチパス信号のそれぞれを２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器３３０の第２レベルバッファ２１，２２，２３に対して送る。
【００２７】
６．各加重マルチパス信号の時間遅延の調整
２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器３３０における第２レベルバッファ１１，１２，１３および２１，２２，２３は、Ｒａｋｅ受信器２５２，２５４のそれぞれから出力されるマルチパス信号を受信した後、同期制御及びチャネル評価ユニット２４２によって送られるマルチパス情報および同期制御情報にしたがって、受信されたマルチパス信号の時間遅延を調整し、これにより、これらのマルチパス信号を時間調整することができる。
【００２８】
７．結合
結合ユニット２６０は、第２バッファ１１，１２，１３および２１，２２，２３から出力される時間調整されたマルチパス信号を組み合わせて、出力信号を得る。
【００２９】
図６は、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ無線端末において使用される提案された２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器の一実施形態を示している。以下、図６に関連して、本実施形態について詳細に説明する。
【００３０】
無線端末の電源をＯＮした後、ベースバンドＭＯＤＥＭユニット３４０は、セル検索処理中にＭＦを使用することにより、各サブフレームのＤｗＰＴＳにおいてセルのＳＹＮＣ ＤＬ（ダウンリンク同期符号）を見出す。無線端末が基地局との通信を行なっているとき、ベースバンドＭＯＤＥＭユニット３４０は、無線端末のために基地局により割り当てられるミッドアンブルを取得する。その後、ベースバンドＭＯＤＥＭユニット３４０は、取得されたＳＹＮＣ ＤＬおよび無線端末のために割り当てられたミッドアンブルをデータバス３６０を介して２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器３３０に対して送ることにより、それを基準信号として２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器３３０に対して供給する。
【００３１】
基地局が無線端末と通信しているとき、無線端末内の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器３３０は、ユーザ信号を含んでいる入力信号１および入力信号２を受信するとともに、これらの信号を２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器３３０内の第１のバッファのそれぞれにキャッシュする。入力信号１および入力信号２は、アンテナ配列３００の異なる要素からのものであり、ＲＦ処理ユニット３１０およびＡＤ／ＤＡ処理ユニット３２０によって処理されたものである。
【００３２】
２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器３３０の同期制御及びチャネル評価ユニットは、入力信号を受信した後、ベースバンドＭＯＤＥＭユニット３４０からの無線端末に対して割り当てられたミッドアンブルおよびＳＹＮＣ ＤＬにしたがって、前述した同期処理及びチャネル評価の方法で、同期制御及びマルチパス情報を生成する。前述した方法にしたがって、２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器３３０は、各マルチパス信号を分離するステップと、マルチパス信号における各Ｒａｋｅフィンガの２Ｄ時空間重み係数を計算するステップと、各Ｒａｋｅフィンガのマルチパス信号を重み付けるステップと、各Ｒａｋｅフィンガの重み付けられたマルチパス信号を時間調整するステップと、各Ｒａｋｅフィンガの時間調整されたマルチパス信号を組み合わせるステップとを行なう。
【００３３】
ベースバンドＭＯＤＥＭユニット３４０は、ＪＤ（ジョイント検出）、ヴィテルビ（Ｖｉｔｅｒｂｉ）デコーディングまたはターボ検出技術を使用することにより、２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器３３０からのユーザ信号に関してチャネルデコーディングを行なうとともに、デコードされた信号をソースデコード及びベースバンド制御ユニット３５０に対して送る。
【００３４】
ソースデコード及びベースバンド制御ユニット３５０は、ベースバンドＭＯＤＥＭユニット３４０からのチャネルデコーディングされた信号に対してソースデコーディングを行なうとともに、ソースデコーディングされたユーザ信号に対して更に関連する処理を行なう。
【００３５】
図６から分かるように、提案された２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器は、既存のシステムの殆ど全てのソフトウェアモジュール、例えば拡散／非拡散モジュール、ＭＯＤＥＭモジュール、ヴィテルビ／ターボデコーディングモジュール等を再利用することができる。また、２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器のインタフェースは、既存の標準的なベースバンドＭＯＤＥＭユニットのインタフェースと互換性があり、そのため、標準的なベースバンドＭＯＤＥＭユニットを再利用できるとともに、２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器およびベースバンドＭＯＤＥＭユニットはデータバスを介してＳＹＮＣ ＤＬおよびミッドアンブルに関する情報を転送することができる。
【００３６】
（本発明の有益な結果）
前述したように、無線通信システムで使用するための提案された２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器においては、アンテナ配列中の異なる要素によって直接に受信される入力信号を重み付けるために複数のＲａｋｅ受信器が使用される。したがって、既存の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器と比べると、各マルチパス信号を処理するためにビーム形成ユニットがもはや必要とされず、そのため、提案された２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器は、より簡単な構造及びより自由度の高い処理方法を有するとともに、更に良好なシステム性能を得ることができる。
【００３７】
また、提案された２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器は、既存のシステムの殆ど全てのソフトウェアモジュールおよびハードウェアモジュールを再利用することができ、これにより、既存のシステムに対する変更が少なくて済み、関連する適用上のコストが低く抑えられる。
【００３８】
当業者であれば分かるように、ここで説明した無線通信システムで使用するための提案された２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器は、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ  ＩＳ９５およびＣＤＭＡ２０００に対して適用することができるとともに、チップセットおよび構成要素、モバイル無線通信端末や、ＷＬＡＮ端末などにまで拡大して適用される。
【００３９】
好ましい実施形態の以上の説明は、当業者が本発明を行ない或いは使用できるように与えられている。当該実施形態に対する様々な変更は当業者にとって容易に理解できるとともに、ここで規定された一般的な原理は発明力を伴わずに他の実施形態に適用されても良い。したがって、本発明は、ここで示された実施形態に限定されるものではなく、ここで開示された原理および新規な特徴と整合性が取れる最も広い範囲が与えられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来のＲａｋｅ受信器の一般的な構造を示すブロック図である。
【図２】従来のスマートアンテナの一般的な構造を示すブロック図である。
【図３】従来の２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器の構造を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態における２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器の構造を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるマルチパス信号のための重み係数を計算する原理を示している。
【図６】本発明の一実施形態におけるＴＤ−ＳＣＤＭＡ無線通信で使用するための提案された２Ｄ  Ｒａｋｅ受信器を示している。
【符号の説明】
【００４１】
１０、２０  第１レベルバッファ
１１、１２、１３、２１、２２、２３  第２レベルバッファ
２４２  同期制御及びチャネル評価ユニット
２５２、２５４  Ｒａｋｅ受信器
２５６  重み係数計算ユニット
２６０  結合ユニット
３００  アンテナ配列
３１０  ＲＦ処理ユニット
３２０  ＡＤ／ＤＡ処理ユニット
３３０  Ｒａｋｅ受信器
３４０  ベースバンドＭＯＤＥＭユニット
３５０  ソースデコード及びベースバンド制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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