(57)【要約】  受信回路は、受信信号品質推定の計算において「良性」劣化の影響を抑制し、推定が主として非良性劣化の影響に依存するようにする。たとえば、受信信号は、一般にガウス分布を用いてモデル化される、同じセルおよび他のセルの干渉プラス雑音にさらされる可能性があり、かつまた、受信信号のチャネル推定を生成するために用いられるパイロットサンプルの不完全な逆回転から生じる直交位相干渉などの自己干渉の何らかの形態にさらされる可能性がある。かかる干渉は、一般に、二位相偏移変調の二項分布など、パイロット信号変調によって定義される分布を呈する。かかる出所から生じる干渉は、ガウスの干渉と比べて比較的「良性」であり、したがって、信号品質計算において抑制されるかさもなければ割り引かれるべきである。抑制は、全劣化相関推定から良性劣化相関推定を引くか、またはチャネル推定において良性劣化をフィルタリングすることに基づいてもよい。
2008503125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号品質の推定方法であって、
受信信号の復調に関して比較的有害な第１のタイプの劣化および前記受信信号の復調に関して比較的良性な第２のタイプの劣化を含む全劣化にさらされる前記受信信号の信号対干渉比推定を計算する工程と、
前記信号対干渉比推定の前記計算において前記第２のタイプの劣化の影響を抑制し、前記信号対干渉比推定が主として前記第１のタイプの劣化に依存するようにする工程と、
を含む方法。
【請求項２】
前記第１のタイプの劣化がガウスタイプの干渉を含み、前記第２のタイプの劣化が非ガウスタイプの干渉を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記信号対干渉比推定の前記計算において前記第２のタイプの劣化の影響を抑制し、前記信号対干渉比推定が主として前記第１のタイプの劣化に依存するようにする工程が、前記全劣化相関の推定から前記第２のタイプの劣化相関の推定を引いて、前記第１のタイプの劣化の相関推定を得る工程と、前記第１のタイプの劣化の前記相関推定に基づいて前記信号対干渉比推定を計算する工程とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記信号対干渉比推定の前記計算において前記第２のタイプの劣化の影響を抑制し、前記信号対干渉比推定が主として前記第１のタイプの劣化に依存するようにする工程が、チャネル推定プロセスにおいて前記第２のタイプの劣化の影響を抑制し、それによって、修正チャネル推定を得る工程と、前記修正チャネル推定に基づいて前記信号対干渉比推定を計算する工程とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
信号品質の推定方法であって、
第１の劣化および第２の劣化の両方を含む全劣化にさらされる受信信号の信号対干渉比推定を計算する工程と、
前記信号対干渉比推定の前記計算において前記第２の劣化を抑制し、前記信号対干渉比推定が、前記全劣化に基づいて計算される場合より大きくなるようにする工程と、
を含む方法。
【請求項６】
前記第１の劣化が、ガウス干渉として十分にモデル化される干渉に対応し、前記第２の劣化が、ガウス干渉として十分にモデル化されない干渉に対応する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記信号対干渉比推定をチャネル品質指標にマッピングする工程と、前記チャネル品質指標をサポート無線通信ネットワークに報告する工程とをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記受信信号が少なくとも基準信号を含み、前記チャネル品質指標をサポート無線通信ネットワークに報告する工程が、ＣＤＭＡパケットデータチャネル信号のデータ速度適応のために、前記チャネル品質指標を前記サポート無線通信ネットワークに報告する工程を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
第１の劣化および第２の劣化の両方を含む全劣化にさらされる受信信号の信号対干渉比推定を計算する工程が、前記基準チャネル信号から前記信号対干渉比推定を計算する工程を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＣＤＭＡパケットデータチャネル信号と前記基準チャネル信号との間のパワーおよび拡散係数における差に対して前記信号対干渉比推定を調節する工程をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
第１の劣化および第２の劣化の両方を含む全劣化にさらされる受信信号の信号対干渉比推定を計算する工程が、前記受信信号の信号対干渉プラス雑音比推定を計算する工程を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
第１の劣化および第２の劣化の両方を含む全劣化にさらされる受信信号の信号対干渉比推定を計算する工程が、全劣化相関推定を計算する工程と、前記全劣化相関推定から前記第２の劣化の相関推定を引くことによって、前記第１の劣化の相関推定を得る工程と、前記第１の劣化の前記相関推定に基づいて前記信号対干渉比推定を計算する工程とを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１３】
相乗劣化の変化の速度の関数として補正項を計算する工程と、前記補正項によって前記第２の劣化の前記相関推定をスケーリングする工程とをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の劣化がガウス劣化を含み、前記第２の劣化が非ガウス劣化を含み、前記全劣化相関推定から前記第２の劣化の相関推定を引くことによって、前記第１の劣化の相関推定を得る工程が、前記全劣化相関推定から非ガウス劣化相関推定を引いて、前記信号対干渉比推定の計算に用いられるガウス劣化相関推定を得る工程を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記信号対干渉比推定の計算において前記第２の劣化を抑制する工程が、チャネル推定プロセスにおいて前記第２の劣化の影響をフィルタリングして、修正チャネル推定を得る工程と、前記修正チャネル推定に基づいて前記第１の劣化の相関推定を計算する工程と、前記第１の劣化の前記相関推定に基づいて前記信号対干渉比推定を計算する工程とを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の劣化がガウス劣化を含み、前記第２の劣化が非ガウス劣化を含み、チャネル推定プロセスにおいて前記第２の劣化の影響をフィルタリングして、修正チャネル推定を得る工程が、前記チャネル推定プロセスにおいて前記非ガウス劣化の影響を抑制する工程を含み、前記修正チャネル推定に基づいて前記第１の劣化の相関推定を計算する工程が、前記修正チャネル推定からガウス劣化相関推定を計算する工程を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
チャネル推定プロセスにおいて前記第２の劣化の影響をフィルタリングして、前記受信信号の修正チャネル推定を得る工程が、補間フィルタのフィルタ係数を計算する工程と、前記受信信号の一部として受信される基準チャネル信号の逆拡散値に前記補間フィルタを適用する工程に基づいて、前記修正チャネル推定を計算する工程とを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の劣化に対応する相乗劣化項を追跡するのに十分に大きなフィルタ帯域幅を有するように前記補間フィルタを構成する工程をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
受信信号品質を推定するための受信回路であって、
第１の劣化および第２の劣化の両方を含む全劣化にさらされる受信信号の信号対干渉比推定を計算するように構成された信号品質計算回路と、
前記信号対干渉比推定が主として前記第１の劣化に依存するように、前記信号対干渉比推定の計算において前記第２の劣化を抑制するように構成された劣化抑制回路と、
を含む受信回路。
【請求項２０】
前記計算回路が、サポート無線通信ネットワークに報告するために、前記信号対干渉比推定をチャネル品質指標にマッピングするように構成されている、請求項１９に記載の受信回路。
【請求項２１】
前記受信信号が少なくとも基準チャネル信号を含み、前記チャネル品質指標をサポート無線通信ネットワークに報告する工程が、ＣＤＭＡパケットデータチャネル信号のデータ速度適応のために、前記チャネル品質指標を前記サポート無線通信ネットワークに報告する工程を含む、請求項２０に記載の受信回路。
【請求項２２】
前記計算回路が、前記基準チャネル信号から前記信号対干渉比推定を計算することに基づいて、前記受信信号の前記信号対干渉比推定を計算するように構成されている、請求項２１に記載の受信回路。
【請求項２３】
前記計算回路が、前記ＣＤＭＡパケットデータチャネル信号と前記基準チャネル信号との間のパワーおよび拡散係数における差に対して前記信号対干渉比推定を調節するように構成されている、請求項２２に記載の受信回路。
【請求項２４】
前記計算回路が、前記受信信号の信号対干渉プラス雑音比として前記信号対干渉比推定を計算するように構成されている、請求項１９に記載の受信回路。
【請求項２５】
前記抑制回路が、全劣化相関推定を計算し、前記全劣化相関推定から前記第２の劣化の相関推定を引くことによって、前記第１の劣化の相関推定を取得し、前記第１の劣化の前記相関推定に基づいて前記信号対干渉比推定を計算するように構成されている、請求項１９に記載の受信回路。
【請求項２６】
前記抑制回路が、前記第２の劣化から生じる相乗劣化項の関数として補正項を計算するように構成された補正項計算回路を含み、前記抑制回路が、前記補正項によって前記第２の劣化の前記相関推定をスケーリングするように構成されている、請求項２５に記載の受信回路。
【請求項２７】
前記抑制回路が、フィルタ回路を用いたチャネル推定を含み、前記抑制回路が、チャネル推定プロセスにおいて前記第２の劣化の影響をフィルタリングすることによって、前記信号対干渉比推定の前記計算において前記第２の劣化を抑制し、それによって、前記受信信号の修正チャネル推定を取得し、前記修正チャネル推定に基づいて第１の劣化相関推定を計算するように構成されている、請求項１９に記載の受信回路。
【請求項２８】
前記計算回路が、前記修正チャネル推定に基づいて前記信号対干渉比推定を計算するように構成されている、請求項２７に記載の受信回路。
【請求項２９】
フィルタ回路を用いた前記チャネル推定が補間フィルタを含み、前記抑制回路が、前記補間フィルタのフィルタ係数を計算し、前記受信信号の一部であるかまたは前記受信信号に関連して受信される基準チャネル信号の逆拡散値に前記補間フィルタを適用することに基づいて、前記修正チャネル推定を計算するように構成されている、請求項２７に記載の受信回路。
【請求項３０】
前記補間フィルタが、前記第２の劣化に関連する相乗劣化項を追跡するのに十分なフィルタ帯域幅を有するように構成されている、請求項２９に記載の受信回路。
【請求項３１】
ネットワークへ信号を伝送する送信機と、
ネットワークから信号を受信する受信機と、
を含む、無線通信ネットワークにおいて用いるための携帯端末であって、
前記受信機が、
第１の劣化および第２の劣化の両方を含む全劣化にさらされる受信信号の信号対干渉比推定を計算するように構成された信号品質計算回路と、
前記信号対干渉比推定が主として前記第１の劣化に基づくように、前記信号対干渉比推定の計算において第２の劣化を抑制するように構成された劣化抑制回路と、
を含む受信回路を含む携帯端末。
【請求項３２】
前記計算回路が、前記信号対干渉比推定を前記チャネル品質指標にマッピングするように構成され、前記携帯端末が、前記チャネル品質指標を前記ネットワークに伝送するように構成されている、請求項３１に記載の携帯端末。
【請求項３３】
前記受信信号が少なくとも基準チャネル信号を含み、前記携帯端末が、ＣＤＭＡパケットデータチャネル信号のデータ速度適応のために、前記無線通信ネットワークによって、更新されたチャネル品質指標を周期的に伝送するように構成されている、請求項３２に記載の携帯端末。
【請求項３４】
前記計算回路が、前記基準チャネル信号から前記信号対干渉比推定を計算することに基づいて、前記受信信号の前記信号対干渉比推定を計算し、前記基準チャネル信号と前記ＣＤＭＡパケットデータチャネル信号との間のパワーおよび拡散係数における差に対して前記信号対干渉比推定を調節するように構成されている、請求項３３に記載の携帯端末。
【請求項３５】
前記抑制回路が、全劣化相関推定を計算し、前記全劣化相関推定から前記第２の劣化の相関推定を引くことによって、前記第１の劣化の相関推定を取得するように構成され、前記計算回路が、前記第１の劣化の前記相関推定から前記信号対干渉比推定を計算するように構成されている、請求項３１に記載の携帯端末。
【請求項３６】
前記第１の劣化がガウス劣化であり、前記第２の劣化が非ガウス劣化であり、前記抑制回路が、前記全劣化相関推定から非ガウス劣化相関推定を引くことによって、前記第１の劣化の前記相関推定としてガウス劣化相関推定を得るように構成されている、請求項３５に記載の携帯端末。
【請求項３７】
前記抑制回路が、前記第２の劣化から生じる相乗劣化項の関数として補正項を計算するように構成された、かつ前記補正項によって前記第２の劣化の前記相関推定をスケーリングするようにさらに構成された補正項計算回路を含む、請求項３５に記載の携帯端末。
【請求項３８】
前記抑制回路が、フィルタ回路を用いたチャネル推定を含み、前記抑制回路が、チャネル推定プロセスにおいて前記第２の劣化の影響をフィルタリングすることによって、前記信号対干渉比推定の前記計算において前記第２の劣化を抑制し、それによって、前記受信信号の修正チャネル推定を取得し、前記修正チャネル推定に基づいて第１の劣化相関推定を計算するように構成されている、請求項３１に記載の携帯端末。
【請求項３９】
前記計算回路が、前記修正チャネル推定に基づいて前記信号対干渉比推定を計算するように構成されている、請求項３８に記載の携帯端末。
【請求項４０】
フィルタ回路を用いた前記チャネル推定が補間フィルタを含み、前記抑制回路が、前記補間フィルタのフィルタ係数を計算し、前記受信信号の一部であるかまたは前記受信信号と共に受信される基準チャネル信号の逆拡散値に前記補間フィルタを適用することに基づいて、前記修正チャネル推定を計算するように構成されている、請求項３８に記載の携帯端末。
【請求項４１】
信号品質の推定方法であって、
良性および非良性干渉の両方にさらされる受信信号の信号対干渉比推定の計算において良性干渉を抑制する工程と、
前記信号対干渉比推定の関数として信号品質を無線通信ネットワークへ報告する工程と、
を含む方法。
【請求項４２】
前記受信信号が、良性非ガウス干渉および非良性ガウス干渉にさらされ、前記受信信号の前記信号対干渉比推定の前記計算において良性干渉を抑制する工程が、前記信号対干渉比推定の前記計算において前記非ガウス干渉の影響を抑制する工程を含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記信号対干渉比推定の前記計算において前記非ガウス干渉の影響を抑制する工程が、チャネル推定プロセスにおいて前記非ガウス干渉をフィルタリングして、修正チャネル推定を得る工程と、前記修正チャネル推定に基づいて前記信号対干渉比を計算する工程とを含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記信号対干渉比推定の前記計算において前記非ガウス干渉の影響を抑制する工程が、前記ガウスおよび非ガウス干渉の全劣化相関推定を計算する工程と、前記非ガウス干渉の非ガウス劣化相関推定を計算する工程と、前記全劣化相関推定から前記非ガウス劣化相関推定を引いて、前記ガウス干渉のガウス劣化相関推定を得る工程と、前記ガウス劣化相関推定に基づいて前記信号対干渉比推定を計算する工程とを含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
受信信号の復調に関して比較的有害な第１のタイプの劣化および前記受信信号の復調に関して比較的良性な第２のタイプの劣化を含む全劣化にさらされる前記受信信号の信号対干渉比推定を計算するプログラム命令と、
前記信号対干渉比の前記計算において前記第２のタイプの劣化の影響を抑制し、前記信号対干渉比推定が主として前記第１のタイプの劣化に依存するようにするプログラム命令と、
を含むコンピュータプログラムを格納するコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
本発明は、一般に無線通信ネットワークに関し、特に、かかるネットワークにおける受信信号品質の推定に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信ネットワークの文脈（context）において、用語「リンク適応（link adaptation）」は、一般に、変化するネットワークおよび無線状態に応じて、１つまたは複数の伝送信号パラメータを動的に修正することを意味する。たとえば、発展する無線通信規格は、いくつもの移動局（「ユーザ」とも呼ばれる）にスケジュールに基づいてサービスする共有パケットデータチャネルを定義している。
【０００３】
広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）規格は、たとえば、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）モードを定義するが、このモードでは、高速パケットデータ共有チャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ）が、潜在的に多数のユーザにパケットデータを伝送するためにスケジュールに基づいて用いられる。ＩＳ−８５６規格は、高データレート（ＨＤＲ）として知られている同様の共有パケットデータチャネルサービスを定義し、１ＸＥＶ−ＤＯなどのｃｄｍａ２０００規格は、同様の高速共有パケットデータチャネルサービスを定義する。
【０００４】
一般に、全てのかかるサービスにおける共有パケットデータチャネルは、パワー制御ではなく速度制御されるが、その意味は、チャネル信号が、利用可能な最大限のパワーで伝送され、チャネルのデータ速度が、その特定の瞬間にサービスされている移動局について報告された無線状態に基づいて、そのパワーに対して調節されるということである。それから、所定の伝送パワーでは、チャネルのデータ速度は、サービスされている移動局が、劣った無線状態を経験している移動局とは対照的に、よい無線状態にあるならば、一般により高い。もちろん、移動局が関わっているサービスのタイプなど、他のパラメータが、実際に用いられるデータ速度に影響する可能性がある。
【０００５】
しかしながら、特定の移動局にサービスするときに、共有チャネルの効率的な利用は、その移動局について報告されるチャネル品質の正確さに大いに依存する。なぜなら、その変数が、データ速度選択プロセスへの主な入力であるからである。簡単に言えば、移動局がそのチャネル品質を過大に報告すれば、高すぎる速度でサービスされ、高いブロック誤り率につながりやすい。反対に、移動局がそのチャネル品質を過小に報告すれば、十分なサービスを受けられない。すなわち、移動局は、その実際のチャネル状態がサポート可能であるよりも低いデータ速度でサービスされる。
【０００６】
チャネル品質の過小報告は、受信機における明らかな劣化（impairment）（干渉プラス雑音）が、有害および「良性（benign）」干渉の両方を含む場合に、特に生じる可能性がある。「良性」干渉は、その用語を本明細書で用いる限りでは、明らかに信号品質の計算に影響するが、しかし実際には、データ信号の復調を過度には劣化させない干渉である。したがって、所定のパワーの良性干渉は、同じパワーの有害な干渉の場合よりもずっと低いデータ誤り率を結果としてもたらす。それが意味するところによれば、信号品質目標が、たとえば１０％のフレームまたはブロック誤り率である場合に、受信機は、干渉が非良性である場合に許容可能であるよりも高いレベルの良性干渉が存在する状態で、その目標を達成可能である。
【０００７】
非限定的な例として、所定の通信受信機の全受信信号劣化（the total received signal impairment）には、同じセルの干渉、他のセルの干渉、熱雑音等から生じるガウス劣化成分、およびたとえば、受信シンボルの不完全な逆回転のために発生するいわゆる自己干渉から生じる非ガウス劣化成分が含まれる可能性がある。自己干渉の他の誘因には、局所的な発振器周波数エラーおよび急速なチャネルのフェージング状態が含まれる。かかる干渉は、たとえば二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）変調フォーマットに関連する二項分布など、変調フォーマットによって定義される確率分布を呈する可能性がある。
【０００８】
非ガウス劣化の確率分布は、ガウス分布の特徴的な「テール」を含まないので、信号復調に対するその影響は、典型的には、ガウス劣化ほど激しくない。実際に、かなりの量の非ガウス劣化であってもその影響は、比較的小さくなり得る。したがって、外見上の全信号劣化、すなわちガウスおよび非ガウス劣化成分を含む全劣化に基づく、無線通信受信機における受信信号品質推定への従来のアプローチは、受信機の現在の受信能力の真の状況を提供しない可能性があり、実際に、受信機に、その受信信号品質をかなりの量で過小に報告させる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
発明の概要
本発明には、受信信号の信号品質推定の計算において「良性」干渉の影響を抑制するかさもなければ割り引くことに基づいて、信号品質推定を改善する方法および装置が含まれる。この文脈では、干渉は、それが、信号復調を著しく損なわない場合には、良性である。例として、信号品質推定の計算に影響する全劣化には、品質推定において明らかにしなければならない非良性干渉、および二項分布干渉などの比較的良性な干渉が含まれ得る。品質推定計算において良性干渉の影響を抑制することにより、結果として、実際の信号復調に関して受信信号品質のより真実な「状況」がもたらされる
【課題を解決するための手段】
【００１０】
したがって、本発明の１つまたは複数の実施形態による、受信信号の信号品質を推定する例示的な方法には、良性劣化の影響を抑制することに基づいて、受信信号の非良性劣化の劣化相関推定（impairment correlation estimate）を計算することが含まれる。また、信号対干渉比（ＳＩＲ）推定は、その劣化相関推定に基づいて生成してもよく、また、ＳＩＲは、信号品質を無線通信ネットワークに報告するために用いられてもよい。該無線通信ネットワークは、信号速度適応のためにこの報告を利用してもよい。非限定的な例として、ガウス劣化は、それが受信機の復調性能を著しく低下させるという点で、一般に非良性であり、非ガウス劣化は、受信機の復調性能をそれほど低下させないという点で、一般に良性である。
【００１１】
したがって、かかる抑制は、たとえば、受信信号を含むかまたはそれに関連して受信される基準チャネル信号の逆拡散値に基づいて、全劣化相関推定を計算することと、良性非ガウス劣化相関推定を計算することと、全劣化相関推定から非ガウス劣化相関推定を引いて、非良性のガウス劣化相関推定を得ることと、に基づいてもよい。代替として、かかる抑制は、チャネル推定プロセスにおいて良性劣化の影響を抑制し、それによって、修正チャネル推定を得ることと、修正チャネル推定から非良性劣化相関推定を計算することとに基づいてもよい。チャネル推定プロセスから良性劣化を抑制することには、基準チャネル信号の逆拡散値に補間フィルタを適用することを含んでもよい。
【００１２】
別の実施形態において、信号品質の推定方法には、信号復調に関して比較的有害な劣化、および比較的無害な劣化を含む全劣化にさらされる受信信号のＳＩＲ推定を計算する工程と、ＳＩＲの計算において比較的無害な劣化を抑制し、ＳＩＲ推定が、全劣化に基づいて計算される場合よりも大きくなるようにする工程とが含まれる。繰り返すと、かかる抑制は、全劣化の推定から無害な劣化の推定を引くことに基づくか、またはＳＩＲを計算するために用いられるチャネル推定から、無害な劣化の影響をフィルタリングすることによって修正チャネル推定を得ることに基づいてもよい。
【００１３】
したがって、受信信号品質を推定するための例示的な受信回路には、良性劣化および非良性劣化の両方を含む全劣化にさらされる受信信号のＳＩＲ推定を計算するように構成された信号品質計算回路と、全劣化に基づいて計算される場合よりもＳＩＲ推定が大きくなるように、ＳＩＲの計算において良性劣化を抑制するように構成された劣化抑制回路と、が含まれる。例示的な受信回路は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組み合わせで実現してもよい。さらに、それには、ベースバンドプロセッサの一部を含んでもよいが、このベースバンドプロセッサは、マイクロプロセッサ回路、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）回路、または何か他のデジタル論理回路として実現してもよい。
【００１４】
例示的な実装において、受信回路は、ＷＣＤＭＡまたはｃｄｍａ２０００ネットワークなどの無線通信ネットワークで用いるための携帯端末に含まれる。このように構成された例示的な端末には、信号をネットワークへ伝送するための送信機、およびネットワークから信号を受信するための受信機が含まれる。受信機には、良性劣化および非良性劣化の両方を含む全劣化にさらされる受信信号のＳＩＲ推定を計算するように構成された信号品質計算回路と、全劣化に基づいて計算される場合よりもＳＩＲ推定が大きくなるように、ＳＩＲの計算において良性劣化を抑制するように構成された劣化抑制回路と、が含まれる。
【００１５】
上記の特徴および利点を、以下の考察において、より詳細に説明する。当業者は、その考察を読むことにより、かつ同様の要素に同様の参照符号が割り当てられている添付の図を見ることによって、追加的な特徴および利点を認識するであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
発明の詳細な説明
ＷＣＤＭＡおよびｃｄｍａ２０００などのＣＤＭＡベースの無線通信ネットワークの文脈で、本発明の例示的な実施形態を説明するけれども、本発明が、種々様々な通信システムおよび受信機タイプに適用されることを理解されたい。大まかに、本発明が認識するところでは、無線受信機の全体的な干渉測定値には、異なるタイプの干渉が含まれ、いくつかのタイプの干渉は、他のものほど信号復調にとって有害ではない。それほど有害ではない干渉の寄与が計算において抑制される干渉推定に、受信信号品質推定を基づかせることによって、本発明による受信機は、その受信状態のより真実な状況を表わす信号品質推定を提供する。そのより真実な状況を用いて、無線リンクをより効率的に制御することができる。
【００１７】
たとえば、ＷＣＤＭＡの高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）モードによれば、動作情報伝送速度（operating information transmission rate）の選択は、無線チャネル状態によって決定される。チャネル状態が良好な場合には、より高いデータ速度に対応する符号化および変調方式が用いられる。反対に、悪いチャネル状態中は、より強固な符号化および変調方式を用いることを優先して、伝送データ速度は低減される。かかるデータ速度の適応は、「リンク適応」と呼ばれることが多い。
【００１８】
ＷＣＤＭＡの文脈において、移動局は、チャネル品質指標（ＣＱＩ）をサポートＷＣＤＭＡネットワークに提供し、該サポートＷＣＤＭＡネットワークは、報告されたチャネル品質がより良好ならば、リンク速度はそれだけ高く、又はその逆で、報告されたＣＱＩ値を移動局用の順方向リンクデータ速度を設定するために用いる。かかる動作はまた、他のネットワークタイプにおいて実行してもよい。ＷＣＤＭＡの例を続けると、ＣＱＩは、次のようにすることによって推定できる。すなわち、移動局で受信される順方向共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）における信号対干渉プラス雑音比（the symbol signal-to-interference-plus-noise）（ＳＩＮＲ）を推定すること、ＣＰＩＣＨシンボルのＳＩＮＲを、高速パケットデータ共有チャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ）で受信されるシンボルのＳＩＮＲ値へ、ＣＰＩＣＨとＨＳ−ＰＤＳＣＨとの間の基準パワー偏差（reference power offset）および可能であれば拡散係数差に基づいて変換すること、ならびに最後に、ＨＳ−ＰＤＳＣＨシンボルのＳＩＮＲからＣＱＩ推定を決定すること、によって推定できる。ＳＩＮＲはまた、信号対干渉比（ＳＩＲ）と呼ばれることに留意されたい。
【００１９】
ＣＰＩＣＨシンボルのＳＩＮＲを推定する際に、劣化相関行列を推定してもよく、このシンボルのＳＩＮＲは、正味の応答（net response）ｈ、ＲＡＫＥ受信機結合重みｗ、および劣化相関行列Ｒによって、
【数１】
2008503125.tif 000003
を介して決定できるが、この式は、汎用ＲＡＫＥ（Ｇ−ＲＡＫＥ）結合重み
【数２】
2008503125.tif 000004
が用いられるときに、
【数３】
2008503125.tif 000005
に簡略化される。代替として、劣化相関の対角要素だけを推定してもよく、このクラスの受信機については、
【数４】
2008503125.tif 000006
であり、ここで、ｈ（ｉ）はｈのｉ番目の要素であり、
【数５】
2008503125.tif 000007
は、Ｒのｉ番目の対角要素である。このクラスの受信機は、本明細書においてＲＡＫＥ＋と呼ばれ、Ｇ−ＲＡＫＥアーキテクチャと標準ＲＡＫＥアーキテクチャとの間のある場所として、高度化の尺度におけるその位置付けを示す（denoting their positioning on the sophistication）。ＲＡＫＥ＋は、Ｇ−ＲＡＫＥの近似形態として見ることができる。
【００２０】
ＲＡＫＥ受信機を用いる場合には、平均劣化パワーだけが必要であり、
【数６】
2008503125.tif 000008
であって、ここで、
【数７】
2008503125.tif 000009
は、可能であればフィンガ全体にわたって平均された、平均劣化パワーに対応する。
【００２１】
ＣＱＩ推定を取得した後、次に、移動局は、アップリンクシグナリングを通して、サポートネットワーク基地局（ＢＳ）へＣＱＩ推定を送信する。ＢＳは、報告されたＣＱＩを、ＨＳ−ＰＤＳＣＨの瞬間的に利用可能なパワーに基づいてさらに調節し、調節されたＨＳ−ＰＤＳＣＨシンボルのＳＩＮＲを取得することができる。ＢＳは、調節されたＨＳ−ＰＤＳＣＨシンボルのＳＩＮＲに適した伝送データ速度を選択し、移動局用の順方向リンクデータ速度が、選択されたデータ速度に設定される。
【００２２】
表１は、ＨＳＤＰＡ用の例示的な伝送チャネル構成、および移動局で１０％のパケット誤り率（ＰＥＲ）を達成するためのそれぞれのＳＩＮＲ要件を示す。
【００２３】
【表１】
2008503125.tif 000010
【００２４】
表１で与えられた必要なＳＩＮＲは、移動局受信機における全ての劣化（干渉プラス雑音）に関してガウス仮定に基づいている。ガウス劣化は、復調性能をひどく低下させる可能性があり、したがって非良性劣化とみなされる。該当するＷＣＤＭＡ規格が規定するように、移動局は、その現在のＳＩＮＲを決定し、次に、１０％未満のＰＥＲを有する全ての伝送チャネル構成のなかで最高のチャネル品質指標（ＣＱＩ）値を報告すべきである。
【００２５】
たとえば、測定されたチャネル品質が１３ｄＢである場合には、移動局は、ＣＱＩを１７として報告すべきである。なぜなら、それが、１３ｄＢのＳＩＮＲにおいて、１０％未満のＰＥＲを有する全ての構成のなかで最高のＣＱＩ値であるからである。実際には、表１のＣＱＩ値の列およびＳＩＮＲの列だけが、移動局に格納される。かかる表は、「ＭＣＳスイッチテーブル」と呼ばれることが多い。
【００２６】
各伝送チャネル構成に対して、ＰＥＲは、急速に減少する。１ｄＢ以内で、ＰＥＲは、１００％から１％未満になる可能性がある。これは、ＣＱＩ推定の正確さが、適切なリンク適応にとって極めて重要であることを意味する。移動局が、１ｄＢを超えてＣＱＩを過大に推定する場合には、処理能力は、非常に高いブロック誤り率により、劇的に低下する。他方では、移動局がＣＱＩを過小に推定する場合には、移動局は、チャネル状態が許す最高の可能データ速度で動作せず、チャネルの不十分な利用につながる。このように、ＣＱＩ推定は、高速データ端末の設計において重要な役割を果たす。
【００２７】
パイロット信号またはトレーニングシーケンスなどの受信基準チャネル信号からＳＩＮＲを推定することが普通のやり方である。パイロット信号またはトレーニングシーケンスは、たとえばトラフィックチャネルまたは制御チャネル信号などの対象となる受信信号と共に受信される。たとえば、ＳＩＮＲ計算は、典型的には受信パイロットシンボルに基づいている。その文脈では、仮にｙ（ｋ）を、ｋ番目のシンボル期間中に全てのＲＡＫＥフィンガからＣＰＩＣＨ信号サンプルの逆拡散値を集約するベクトルとする。雑音が単に付加的な場合には、ｙ（ｋ）のｉ番目の要素
【数８】
2008503125.tif 000011
は、
【数９】
2008503125.tif 000012
と表現することができ、ここで、ｓ（ｋ）は変調のシンボル値であり、
【数１０】
2008503125.tif 000013
はｉ番目のフィンガの遅延位置のための正味の応答であり、
【数１１】
2008503125.tif 000014
は、
【数１２】
2008503125.tif 000015
における付加的な劣化成分である。付加的な劣化成分が、自身のセルの干渉、他のセルの干渉、熱雑音、ならびにまたＤＣオフセットおよび非理想的なフィルタリングなどの典型的な受信機劣化などによる低下の原因であり、一般にガウス性としてモデル化されることに留意されたい。
【００２８】
シンボル値が、単一の平均パワー
【数１３】
2008503125.tif 000016
を有し、劣化サンプルがｉ．ｉ．ｄ．であり、かつそれぞれがゼロ平均
【数１４】
2008503125.tif 000017
を有すると、仮定してもよい。従来のＳＩＮＲ推定中に、劣化相関は、
【数１５】
2008503125.tif 000018
として推定され、ここで、
【数１６】
2008503125.tif 000019
はｋ番目のシンボル期間の正味の応答の推定であり、
【数１７】
2008503125.tif 000020
のｉ番目の成分
【数１８】
2008503125.tif 000021
は、
【数１９】
2008503125.tif 000022
の推定である。ＲＡＫＥ＋について、可能であればＲＡＫＥについて、
【数２０】
2008503125.tif 000023
の対角要素だけが推定される。Ｇ−ＲＡＫＥ、ＲＡＫＥ＋およびＲＡＫＥ受信機アーキテクチャは全て、ＳＩＮＲ推定において式（６）の形式を実行する。
【００２９】
雑音がエルゴード的である場合には、式（６）の期待値は、経時的に平均することによって取得できる。
【数２１】
2008503125.tif 000024
のとき、
【数２２】
2008503125.tif 000025
であり、ｎ（ｋ）は、全てのＲＡＫＥフィンガにおける劣化成分を集約するベクトルである。
【００３０】
言及したように、普通のやり方では、受信トラフィックチャネル信号用のＣＱＩ推定を生成するためには、ＣＰＩＣＨシンボルを用いる。したがって、
【数２３】
2008503125.tif 000026
は、ＣＰＩＣＨ逆拡散値に基づいて取得され、ＣＰＩＣＨチャネルのＳＩＮＲは、パワーおよび拡散係数における差に合わせて調節することによって、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ（または対象となる別の受信チャネル）のＳＩＮＲに変換できる。
【００３１】
信号品質推定に対する上記のアプローチは、一般に、受信信号劣化の優勢な成分がガウス性である場合には十分にうまく働く。しかしながら、かかるアプローチの正確さは、非ガウス劣化が全体的劣化のかなりの成分を含む場合には、著しく低下する。非ガウス劣化には、ガウス近似によって十分に（well）モデル化されない劣化が含まれる。かかる非ガウス劣化は、位相雑音、残差周波数誤差および／または急速な時間変動フェージングから生じる相乗劣化（multiplicative impairments）に起因する可能性がある。かかる劣化は、付加的（ガウス性）劣化項
【数２４】
2008503125.tif 000027
のパワーの増加に帰着するだけでなく、また
【数２５】
2008503125.tif 000028
として表わされる信号モデルに追加の相乗項を導入する。ここで、付加的な相乗項
【数２６】
2008503125.tif 000029
は、たとえば位相雑音および残差周波数誤差による相乗効果を説明するために用いられる。
【００３２】
ＣＤＭＡダウンリンクにおいて、位相雑音および／または周波数誤差による、
【数２７】
2008503125.tif 000030
のパワーの増加が、直交性の損失（loss of orthogonality）の結果であることに留意されたい。その文脈では、位相雑音および残差周波数誤差による劣化のほとんどは、付加的な劣化項
【数２８】
2008503125.tif 000031
のパワーの増加によって捕捉される。実際には相乗項
【数２９】
2008503125.tif 000032
は、復調における著しい劣化には帰着しない。すなわち、相乗劣化項は、付加的な劣化項と比較して、信号復調にはそれほど有害ではない。
【００３３】
本発明の動作なしでは、受信信号モデルにおける相乗項
【数３０】
2008503125.tif 000033
の存在が、ＣＱＩの激しい過小推定を引き起こすことを示し得る。ＣＱＩの過小推定は、リンク適応が用いられる場合に、より低い達成可能ユーザ処理能力（achievable user throughput）に帰着する。
【００３４】
その問題は、正味の（チャネル）応答が、対象となるシンボル間隔中に一定であると仮定することによって、示してもよい（簡単にするために
【数３１】
2008503125.tif 000034
の添え字は省略されている）。相乗劣化項を考慮しなければ、ＲＡＫＥフィンガｉ（すなわち、
【数３２】
2008503125.tif 000035
の（ｉ，ｉ）要素）の付加的な劣化成分のパワーは、
【数３３】
2008503125.tif 000036
によって推定することができる。
【００３５】
相乗劣化が存在する状態で、式（７）の推定によって、
【数３４】
2008503125.tif 000037
が与えられることを示すことができる。ここで、
【数３５】
2008503125.tif 000038
は新しい劣化信号
【数３６】
2008503125.tif 000039
である。ダウンリンクＣＤＭＡにおいて、
【数３７】
2008503125.tif 000040
は、相乗劣化によるＣＰＩＣＨ自己干渉を表わす。相乗項
【数３８】
2008503125.tif 000041
に起因する瞬間的回転によって、所望の信号が、推定されたチャネル係数から遠ざかるように回転させられることが理解できる。この不完全な整合は、直交方向から付加的な劣化として現われる
【数３９】
2008503125.tif 000042
に帰着する。したがって、この文脈では、
【数４０】
2008503125.tif 000043
は、ＣＰＩＣＨの直交位相干渉（ＱＰＩ）と呼んでもよい。 
【数４１】
2008503125.tif 000044
が非ガウス性であることに留意されたい。換言すれば、チャネル推定誤差に基づいたＣＰＩＣＨシンボルの不完全な逆回転によって、非ガウス相乗干渉成分が生成されるが、この成分は、ＳＩＮＲ／ＣＱＩ推定プロセスにおいて割り引かれなければ、真の受信信号品質の過小推定に帰着する。
【００３６】
同様に、式（６）による劣化相関推定は、相乗劣化
【数４２】
2008503125.tif 000045
が存在する状態で、
【数４３】
2008503125.tif 000046
として、
【数４４】
2008503125.tif 000047
の非対角要素を生じる。
【００３７】
【数４５】
2008503125.tif 000048
のように、要素
【数４６】
2008503125.tif 000049
は、ガウス劣化による成分、および非ガウス劣化による別の成分を有する。したがって、劣化相関行列
【数４７】
2008503125.tif 000050
は、
【数４８】
2008503125.tif 000051
として書いてもよく、ここで、
【数４９】
2008503125.tif 000052
は、ガウス劣化ｎ（ｋ）の劣化相関推定であり、
【数５０】
2008503125.tif 000053
は、非ガウス劣化ｖ（ｋ）の劣化相関推定であり、ｖ（ｋ）は、基準信号の逆拡散値を提供するＲＡＫＥ受信機の全てのフィンガから
【数５１】
2008503125.tif 000054
を集約するベクトルである。
【００３８】
上記の背景に対して、本発明は、受信信号品質の計算において良性干渉を抑制し、品質推定が、良性および有害な干渉の両方を含む全体的な外見的劣化ではなく、主に有害な干渉に基づくようにする。すなわち、一般に、本発明は、受信信号品質の計算において良性劣化の影響を抑制して、受信信号品質推定が、ＳＩＲ、ＣＱＩ等として報告されるかどうかにかかわらず、主として非良性劣化の影響に依存し、したがって一般に、全劣化（すなわち、良性プラス非良性劣化）が考慮される場合に計算されるよりも高くなるようにする。本発明の例示的な実施形態の次の説明において、用語「ガウス性」および「非ガウス性」は、非良性および良性干渉の非限定的な例としてそれぞれ用いられる。
【００３９】
図１は、例示的な受信回路１０を導入しているが、この回路は、本発明の文脈において、改善された信号品質推定を提供するように構成されている。分かりやすくするために、そのようなものとしては示さなかったが、当業者は、受信回路１０が、受信機フロントエンド、ＲＡＫＥ受信機などの他の受信回路に動作的に関連していることを認識するであろう。かかる他の構造は、本明細書において後で開示される。
【００４０】
図示の実施形態において、受信回路１０には、干渉抑制回路１２および信号品質計算回路１４が含まれる。本明細書で用いる限りでは、用語「含む」「含んで」は、包含の非排他的でオープンエンドな用語として解釈されるべきである。
【００４１】
概して、受信回路１０は、たとえばパイロット／トレーニング逆拡散値といった基準信号サンプルなどの、信号サンプルを受信し、これらのサンプルから、改善された信号品質推定を、その推定において良性（非ガウス性）干渉の影響を抑制することに基づいて、計算する。そのために、干渉抑制回路１２が、受信信号品質計算に用いられる信号サンプルに基づいて動作し、信号サンプルのガウス劣化成分の推定を取得し、そこから、信号品質計算回路１４が、信号品質推定を算出する。たとえば、信号品質計算回路１４は、推定されたガウス劣化の関数としてＳＩＮＲ値を算出する。ＳＩＮＲは、基準信号と共に受信されるトラフィックチャネル信号（または同様のデータ信号）について推定してもよく、前に言及したように、ＳＩＮＲ推定をスケーリングするかさもなければ調節して、基準信号と、ＳＩＮＲ推定が生成される対象の受信信号との間の、伝送パワーおよび／またはＣＤＭＡ拡散係数の差に対処してもよいことに留意されたい。
【００４２】
図２は、受信回路１０の基本動作を示す。この場合に、処理は、ＳＩＮＲ計算において良性干渉を抑制することから始まる（ステップ１００）。受信回路１０は、有害な干渉の関数として推定された受信信号品質を用いて、改善されたＳＩＮＲ値を、たとえばＣＱＩルックアップテーブルなどのチャネル品質指標表へマッピングする（ステップ１０２）。この表は、関連する受信回路に格納してもよい。次に、関連する受信機は、改善されたＳＩＮＲ推定によって索引を付けられたＣＱＩ値を報告し、そのＣＱＩ値が、リンク適応のためにサポートネットワークに報告される（ステップ１０４）。
【００４３】
図３は、この一般的なプロセスの例示的な詳細を提供する。この場合に、受信回路１０は、計算において非ガウス劣化の影響を抑制することに基づいて、受信信号のガウス劣化相関推定を計算する（ステップ１０６）。たとえばＳＩＮＲ値などの信号対干渉比推定が、ガウス劣化相関推定から生成される（ステップ１０８）。これは、信号品質の推定が、受信機に存在する可能性があるあらゆる非ガウス劣化の影響を割り引くことを意味する。このようにして、信号対干渉比推定および／または対応するＣＱＩ値が、サポートネットワークに報告される（ステップ１１０）。
【００４４】
信号品質推定における非ガウス劣化の抑制は、多くの方法で達成可能である。図４に示す例示的な一実施形態において、受信回路１０は、全体的な劣化推定を作成し、次に、その全体的な推定から、推定された非ガウス成分を除去し、信号品質推定で用いるための推定されたガウス劣化に到達する。図６は、この文脈での、受信回路１０の例示的な機能的構成を示す。この場合、干渉抑制回路１２は、全劣化相関推定、非ガウス劣化相関推定、およびガウス劣化相関推定を生成する。抑制回路１２は、補正項計算器２０を含んで、ガウス劣化成分を「スケーリング」するかさもなければ補償して、その正確さを向上させてもよく、かかる動作は、本明細書において後でより詳細に説明する。
【００４５】
図示の抑制回路１２を補足するために、信号品質計算回路１４には、ＳＩＮＲ推定器２２およびＣＱＩマッパー２４が含まれる。信号品質計算回路１４は、例示的な実施形態において、抑制回路１２からのガウス劣化相関推定に基づいて、ＳＩＮＲ推定を計算するように構成されている。次に、ＣＱＩマッパー回路２４、すなわち、メモリに格納されたＣＱＩテーブルにアクセスするルックアップ回路を含むか、またはＳＩＮＲ推定から関数のＣＱＩ値を計算する論理回路を含んでもよいＣＱＩマッパー回路２４が、ＳＩＮＲ推定からＣＱＩ値を生成する。ＣＱＩ値は、進行中のリンク適応のために、サポート通信ネットワークに報告されてもよい。
【００４６】
図４の例示的なロジックに戻ると、処理は、受信信号の全劣化相関推定の計算で始まる（ステップ１１２）。かかる計算は再び、受信されたパイロット／トレーニング信号サンプルに基づいてもよい。次に、受信回路１０は、受信信号の非ガウス劣化相関推定を計算し（ステップ１１４）、次に、その非ガウス劣化相関推定を、全劣化相関推定から「除去」して、ガウス劣化相関推定を得る（ステップ１１６）。次に、受信回路１０は、ガウス劣化相関推定から信号品質推定を生成する（ステップ１１８）。
【００４７】
かかる処理への直截なアプローチは、全劣化相関行列を推定し、非ガウス劣化相関行列を推定し、次に、前者から後者の行列を引いて、ガウス劣化相関行列を得ることである。より詳細には、全劣化相関行列
【数５２】
2008503125.tif 000055
および非ガウス劣化が寄与する相関行列、
【数５３】
2008503125.tif 000056
が、最初に個々に推定される。次に、ガウス劣化が寄与する相関行列
【数５４】
2008503125.tif 000057
は、２つの推定された相関行列間の差をとることによって得られる。
【００４８】
【数５５】
2008503125.tif 000058
の対角項は、
【数５６】
2008503125.tif 000059
のように、連続的シンボル間隔における劣化成分の積を平均することによって推定できる。ここで、
【数５７】
2008503125.tif 000060
である。
【００４９】
【数５８】
2008503125.tif 000061
の非対角項は、
【数５９】
2008503125.tif 000062
のように、連続的シンボル間隔における劣化成分の積を平均することによって推定できる。ここで、
【数６０】
2008503125.tif 000063
である。
【００５０】
相乗雑音が、シンボル期間に比べてゆっくり変化する場合には、
【数６１】
2008503125.tif 000064
であると示してもよい。
【００５１】
相乗雑音が、シンボル期間に比べてより急速に変化する場合には、非ガウス自己干渉項に起因するパワーおよび相関に、一般的に完全には対処できない。なぜなら、
【数６２】
2008503125.tif 000065
が、
【数６３】
2008503125.tif 000066
未満だからである。かかる状況が生じるのは、たとえば、干渉している位相雑音が、ＳＩＮＲ推定が基礎を置く基準信号のシンボル速度に比べて、大きな有効帯域幅を有する場合である。例として、非ガウス劣化成分は、ＷＣＤＭＡにおいてＣＰＩＣＨのシンボル速度に比べて大きな帯域幅を有する場合があり、それは約１５ｋＨｚである。
【００５２】
かかる場合に、補正項計算器２０は、
【数６４】
2008503125.tif 000067
をスケールアップするために用いることができる補正項Ｆを計算するように構成してもよい。この補正項は、シンボル期間の間に相乗劣化が変化する速度に基づいて決定することができる。すなわち、それは、より急速な変化の関数としてより大きく、それほど急速ではない変化の関数としてより小さくなるように構成することができる。このようにして、非ガウス劣化相関成分がそのより大きな帯域幅のために過小推定される程度が、低減される。
【００５３】
たとえば、補正項Ｆは、
【数６５】
2008503125.tif 000068
として計算してもよい。この式は、相乗劣化の自己相関と相乗劣化の一時的な相互相関との間の比率である。設計段階において、相乗劣化は、受信機特性に従ってシミュレートすることができ、Ｆは、かかるシミュレーション中に見つけることができる。１０〜５０Ｈｚの残差周波数、および位相雑音の４ｋＨｚのループ帯域幅に対して、例示的なＦは、約１．２である。受信回路１０は、Ｆに対して１つまたは複数の所定値を用いるように構成するか、または補正項を計算するように構成してもよい。補正項Ｆはまた、
【数６６】
2008503125.tif 000069
の一部を含むように用いることができる。たとえば、非ガウス干渉が完全には良性でない場合、Ｆ＝０．２を用いることができる。
【００５４】
全劣化相関行列は、たとえば、式（６）による方法によって推定することができる。したがって、
【数６７】
2008503125.tif 000070
を用いると、ガウス成分が寄与する劣化相関行列は、
【数６８】
2008503125.tif 000071
である。
【００５５】
次に、シンボルのＳＩＮＲは、Ｇ−ＲＡＫＥ受信機のために、ガウス劣化成分の寄与のみに基づいて、
【数６９】
2008503125.tif 000072
として計算することができる。
【００５６】
ＲＡＫＥ＋受信機のためには、適切な計算は、
【数７０】
2008503125.tif 000073
であり、ここで、
【数７１】
2008503125.tif 000074
は、
【数７２】
2008503125.tif 000075
のｉ番目の対角要素である。最後に、ＲＡＫＥ受信機が用いられる場合には、計算は、
【数７３】
2008503125.tif 000076
として与えられ、ここで、
【数７４】
2008503125.tif 000077
は、
【数７５】
2008503125.tif 000078
によって、ガウス劣化成分の関数として計算することができる。
【００５７】
上記のＳＩＮＲ計算のいずれかを用い、ＳＩＮＲ対ＣＱＩルックアップテーブルの索引を用いることに基づくか、またはＳＩＮＲ対ＣＱＩ計算を行うことに基づいて、対応するＣＱＩを生成してもよい。
【００５８】
受信信号品質の計算において良性非ガウス劣化の影響を抑制するかさもなければ割り引く別の例示的な方法に目を向けると、図５は、かかる劣化が、チャネル推定プロセスにおいて抑制される実施形態を示す。チャネル推定プロセスにおいて非ガウス劣化成分を抑制することによって、これらのチャネル推定に基づく劣化相関の推定は、主としてガウス劣化成分に依存する。
【００５９】
概して、この方法には、チャネル推定プロセス中にフィルタリングすることによって、信号対干渉比推定の計算において非ガウス劣化を抑制し、相乗劣化に対して補償された、受信信号の修正チャネル推定を得ることが含まれる。修正チャネル推定は、相乗劣化の速い変化を追跡するように調整され、一般に、復調のために得られるチャネル推定とは異なる。次に、ガウス劣化相関推定が、修正チャネル推定から計算され、対応する信号対干渉比推定が、ガウス劣化相関推定に基づいて計算される。
【００６０】
チャネル推定プロセス中にフィルタリングして、受信信号の修正チャネル推定を得る工程には、補間フィルタ用のフィルタ係数を計算する工程、および受信信号と共に受信されたパイロット信号の逆拡散値に補間フィルタを適用することに基づいて、修正チャネル推定を計算する工程を含んでもよい。さらに、この方法には、相乗劣化を追跡するためには十分に高いが、しかし逆拡散値の雑音パワー帯域幅未満のフィルタ帯域幅を有するように補間フィルタを構成することを含んでもよい。
【００６１】
次に、図５によれば、例示的な処理は、補間フィルタ係数の生成で始まる（ステップ１２０）。代替として、これらの補間フィルタ係数は、あらかじめ計算し、メモリに格納することができる。次に、フィルタ係数を、受信基準信号サンプル（たとえば逆拡散パイロット値）と共に用いて、修正チャネル推定を取得し、非ガウス劣化が、劣化相関を推定するときに抑制されるようにする（ステップ１２２）。ガウス劣化相関成分は、修正チャネル応答推定から推定され（ステップ１２４）、前と同じように、信号品質推定は、ガウス劣化相関の推定から生成される（ステップ１２６）。
【００６２】
図７は、このフィルタベースの抑制の文脈において、受信回路１０の例示的で機能的な実施形態を示す。この場合に、抑制回路１２には、チャネル推定器／フィルタ２６および前述の補正項計算器２０が含まれる。ただし、補正項計算器２０は、相乗劣化の追跡がその全帯域幅にわたって十分に正確である可能性がある場合には、フィルタベースの実施形態で用いなくてもよい。
【００６３】
このように、修正チャネル推定を得るフィルタベースの方法に関して、相乗劣化項は、チャネル係数推定プロセス中に、チャネルの正味の応答の計算に組み合わされる。このアプローチを用いれば、瞬間的なＣＰＩＣＨ逆拡散値と修正された正味のチャネル応答との間の不整合が、ほとんどまたは全くなく、それによって、ＱＰＩが相乗劣化項を生じることを防ぐ。満足な性能のためには、チャネル係数推定プロセスは、相乗劣化項の変化に遅れずについていくように十分に速くあるべきであり、位相雑音の有効帯域幅に起因して１ｋＨｚオーダの帯域幅を有することが多い。
【００６４】
より詳細には、フィルタベースのアプローチは、相乗劣化を、修正されたチャネルの正味の応答
【数７６】
2008503125.tif 000079
の一部とみなし、その結果として、各逆拡散値が、
【数７７】
2008503125.tif 000080
によって与えられる。
【００６５】
相乗劣化が急速に変化する場合があるので、
【数７８】
2008503125.tif 000081
は、シンボルからシンボルへと変化する可能性がある。
【００６６】
仮にＨを、
【数７９】
2008503125.tif 000082
に等しい（ｉ，ｋ）番目の要素を備えた行列とする。Ｈの推定は、相乗劣化項の帯域幅と同じオーダの帯域幅を有するように構成された補間フィルタを用いて、逆拡散値
【数８０】
2008503125.tif 000083
にわたり補間を実行することによって、得ることができる。このようにして、相乗劣化項
【数８１】
2008503125.tif 000084
の変化を、よりよく追跡することができる。代替として、相乗劣化項
【数８２】
2008503125.tif 000085
は、位相ロックループを用いて追跡することができる。この変形が、本発明によって熟考され、かつ本発明の範囲内にあることを理解されたい。
【００６７】
フィルタベースの実施形態に関して継続して、仮にＡを、補間フィルタを表わす行列とする。Ａの（ｉ，ｊ）番目の要素は、
【数８３】
2008503125.tif 000086
によって与えられ、ここで、
【数８４】
2008503125.tif 000087
は、補間フィルタの帯域幅であり、
【数８５】
2008503125.tif 000088
は、
【数８６】
2008503125.tif 000089
を得るためのサンプリング速度である。ｓｉｎｃ関数は、ｓｉｎｃ（ｘ）＝ｓｉｎ（ｘ）／ｘとして定義される。ＷＣＤＭＡのＣＰＩＣＨが用いられる場合には、
【数８７】
2008503125.tif 000090
＝１５ｋＨｚである。当業者は、かかる詳細が、たとえばｃｄｍａ２０００などの対象となる他のシステムに対しては、おそらく変化することを認識されるであろう。
【００６８】
ともかく、次に、Ｈの推定は、
【数８８】
2008503125.tif 000091
であり、ここで、行列Ｙの（ｉ，ｋ）番目の要素は、
【数８９】
2008503125.tif 000092
である。
【００６９】
補間を用いると、補間フィルタの帯域幅が十分な限り、相乗劣化項の速い変化を追跡する能力を犠牲にせずに、推定雑音を低減することができる。
【００７０】
この場合に、付加的なガウス劣化の現実化は、
【数９０】
2008503125.tif 000093
によって得ることができる。
【００７１】
【数９１】
2008503125.tif 000094
による劣化相関は、
【数９２】
2008503125.tif 000095
と推定することができ、ここで、
【数９３】
2008503125.tif 000096
は、全てのＲＡＫＥフィンガにわたって
【数９４】
2008503125.tif 000097
の全ての要素を集約するベクトルである。しかしながら、補間プロセスにおいて、付加的なガウス劣化の低周波成分に起因する逆拡散値における変化が除去されること、したがって、
【数９５】
2008503125.tif 000098
が高周波成分だけを有することに、留意されたい。その結果、
【数９６】
2008503125.tif 000099
は、
【数９７】
2008503125.tif 000100
によって、
【数９８】
2008503125.tif 000101
へ調節することができる。
【００７２】
上記の例示的な詳細から、本発明が、様々な受信機の実装に適用可能であることが認識できる。しかしながら、図８は、改善された信号品質推定をサポート無線通信ネットワークへ生成（および報告）するように、移動局４０が受信回路１０の実施例を含む場合の、受信回路１０の例示的な適用例を示す。本明細書で用いる限りでは、用語「移動局」は、広範な構成を与えられるべきである。したがって、移動局４０は、セルラー式無線電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パームトップ／ラップトップコンピュータ、無線ページャまたは他のタイプの携帯通信装置であってもよい。
【００７３】
図示の実施形態において、移動局４０には、伝送／受信アンテナアセンブリ４２、スイッチ／送受切換器４４、受信機４６、送信機４８、システムコントローラ５０、およびユーザインタフェース５２が含まれ、ユーザインタフェース５２には、キーパッド、表示画面、スピーカおよびマイクロホンを含んでもよい。システムコントローラ５０は、全体的なシステム制御を提供し、一般に、マイクロプロセッサ／マイクロコントローラ回路を含んでいてもよい。該マイクロプロセッサ／マイクロコントローラ回路は、移動局４０内の他の処理ロジックに統合してもしなくてもよい。
【００７４】
例示的な受信機４６には受信機フロントエンド回路５４が含まれ、この回路５４には、１つまたは複数のフィルタリングおよび増幅ステージを含んでもよく、一般に、サンプリングされたデータとして入力受信信号を受信プロセッサ５６に供給する１つまたは複数のアナログ／デジタル変換回路が含まれる。したがって、受信プロセッサ５６は、トラフィック、制御およびパイロット信号などの受信信号の組み合わせに対応する信号サンプルを受信することができる。
【００７５】
受信プロセッサ回路５６には、ハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの任意の組み合わせにおいて実現されるベースバンドデジタル信号プロセッサの全部または一部を含んでもよい。ともかく、例示的な受信プロセッサ回路５６は、受信回路１０に加えて、ＲＡＫＥ受信回路６０を含み、このＲＡＫＥ受信回路６０は、逆拡散器／結合回路６２を含み、さらに、劣化相関推定器６４、チャネル推定器６６およびバッファ（メモリ回路）６８を含む（かまたはそれらに関連する）。１つまたは複数の実施形態において、劣化相関推定器６４および／またはチャネル推定器６６を、ＲＡＫＥ受信回路６０の一部として実現してもよく、この場合には、受信回路１０が、それらからの出力を受信するように構成されることに留意されたい。他の実施形態において、受信回路１０は、これらの要素を含むように構成してもよく、この場合には、適切な劣化およびチャネル推定情報は、ＲＡＫＥ逆拡散および結合動作のために逆拡散器／結合器６２に供給される。ＲＡＫＥ受信回路６０には、本明細書で前に開示したように、ＲＡＫＥ、ＲＡＫＥ＋またはＧ−ＲＡＫＥ回路を含んでもよい。
【００７６】
ともかく、逆拡散器／結合器６２には、本明細書ではＲＡＫＥフィンガとも呼ばれる、複数の相関器が含まれる。該相関器は、選択された受信信号成分のための逆拡散値を提供する。例示的な実施形態において、ＲＡＫＥプロセッサ回路６０は、ガウス劣化相関推定および対応して改善される受信信号品質の推定において用いるために、逆拡散パイロット値を受信回路１０に供給する。受信回路１０が、信号品質推定処理のためにバッファ６８に格納されるバッファリングされた逆拡散値を用いてもよいことに留意されたい。
【００７７】
たとえば、受信機フロントエンド回路５４によるベースバンド受信信号出力は、基準チャネル（たとえばＣＰＩＣＨ）に応じてＲＡＫＥ受信回路６０により逆拡散され、逆拡散値を生成する。これらの逆拡散値は、所定の期間（たとえばＷＣＤＭＡ伝送時間間隔）にわたって集められ、バッファ６８に保存される。バッファリングされた逆拡散値を処理して、チャネル係数推定を生成してもよい。逆拡散値およびチャネル係数推定を受信回路１０に送り、劣化の現実化および対応するガウス劣化相関推定を計算してもよい。次に、受信回路１０は、ガウス劣化相関推定を用いて、たとえばＳＩＮＲ値などの信号品質推定を生成する。次に、このＳＩＮＲ値はＣＱＩ値にマッピングされ、ＣＱＩ値が、送信機４８による制御シグナリングの伝送を介してサポートネットワークへ報告を返すために、システムコントローラ５０に供給される。
【００７８】
このように構成され、移動局４０は、サポート無線通信ネットワークから入力信号を受信することに基づいて、例示的なチャネル品質推定方法を実行する。例示的な受信信号は、トラフィックまたは制御チャネルを含んでおり、このチャネルのために、ネットワークが移動局４０から周期的な信号／チャネル品質報告を受信すべきである。また、たとえば受信信号品質を計算する際に移動局が用いるための、パイロット信号などの基準信号と含んでいる。移動局４０は、ＷＣＤＭＡ端末として構成しても、または必要もしくは所望に応じて、１つまたは複数の他の無線規格に従って構成してもよい。
【００７９】
確かに、前述の考察は、ＷＣＤＭＡの文脈で例示的な詳細を提示したが、本発明は、かかる適用例に限定されない。概して、本発明は、受信信号品質の計算において良性非ガウス劣化の影響を抑制するかさもなければ低減することによって、改善された信号品質推定を提供する。したがって、本発明は、前述の考察によっては限定されず、逆に特許請求の範囲およびその合理的な等価物によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の１つまたは複数の実施形態による例示的な受信回路の図である。
【図２】本発明による改善された受信信号品質推定のための例示的な良性干渉抑制の図である。
【図３】例示的な信号品質推定のより詳細な図である。
【図４】図３の例示的な処理で呼び出される良性干渉抑制の代替実施形態の図である。
【図５】図３の例示的な処理で呼び出される良性干渉抑制の代替実施形態の図である。
【図６】図４および５の処理ロジックにそれぞれ従う、図１の受信回路のための例示的で機能的な実装の図である。
【図７】図４および５の処理ロジックにそれぞれ従う、図１の受信回路のための例示的で機能的な実装の図である。
【図８】サポート無線通信ネットワークで用いるための、本発明による例示的な移動局の図である。
【図１】
2008503125.tif 000102
【図２】
2008503125.tif 000103
【図３】
2008503125.tif 000104
【図４】
2008503125.tif 000105
【図５】
2008503125.tif 000106
【図６】
2008503125.tif 000107
【図７】
2008503125.tif 000108
【図８】
2008503125.tif 000109
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月31日(2006.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号品質の推定方法であって、
第１の劣化および第２の劣化の両方を含む全劣化にさらされる受信信号の信号対干渉比推定を計算する工程と、
前記信号対干渉比推定の前記計算において前記第２の劣化を抑制し、前記信号対干渉比推定が、前記全劣化に基づいて計算される場合より大きくなるようにする工程と、
を含む方法。
【請求項２】
前記第１の劣化が、ガウス干渉として十分にモデル化される干渉に対応し、前記第２の劣化が、ガウス干渉として十分にモデル化されない干渉に対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記信号対干渉比推定をチャネル品質指標にマッピングする工程と、前記チャネル品質指標をサポート無線通信ネットワークに報告する工程とをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記受信信号が少なくとも基準信号を含み、前記チャネル品質指標をサポート無線通信ネットワークに報告する工程が、ＣＤＭＡパケットデータチャネル信号のデータ速度適応のために、前記チャネル品質指標を前記サポート無線通信ネットワークに報告する工程を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
第１の劣化および第２の劣化の両方を含む全劣化にさらされる受信信号の信号対干渉比推定を計算する工程が、前記基準チャネル信号から前記信号対干渉比推定を計算する工程を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ＣＤＭＡパケットデータチャネル信号と前記基準チャネル信号との間のパワーおよび拡散係数における差に対して前記信号対干渉比推定を調節する工程をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
第１の劣化および第２の劣化の両方を含む全劣化にさらされる受信信号の信号対干渉比推定を計算する工程が、前記受信信号の信号対干渉プラス雑音比推定を計算する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
第１の劣化および第２の劣化の両方を含む全劣化にさらされる受信信号の信号対干渉比推定を計算する工程が、全劣化相関推定を計算する工程と、前記全劣化相関推定から前記第２の劣化の相関推定を引くことによって、前記第１の劣化の相関推定を得る工程と、前記第１の劣化の前記相関推定に基づいて前記信号対干渉比推定を計算する工程とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
相乗劣化の変化の速度の関数として補正項を計算する工程と、前記補正項によって前記第２の劣化の前記相関推定をスケーリングする工程とをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の劣化がガウス劣化を含み、前記第２の劣化が非ガウス劣化を含み、前記全劣化相関推定から前記第２の劣化の相関推定を引くことによって、前記第１の劣化の相関推定を得る工程が、前記全劣化相関推定から非ガウス劣化相関推定を引いて、前記信号対干渉比推定の計算に用いられるガウス劣化相関推定を得る工程を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記信号対干渉比推定の計算において前記第２の劣化を抑制する工程が、チャネル推定プロセスにおいて前記第２の劣化の影響をフィルタリングして、修正チャネル推定を得る工程と、前記修正チャネル推定に基づいて前記第１の劣化の相関推定を計算する工程と、前記第１の劣化の前記相関推定に基づいて前記信号対干渉比推定を計算する工程とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の劣化がガウス劣化を含み、前記第２の劣化が非ガウス劣化を含み、チャネル推定プロセスにおいて前記第２の劣化の影響をフィルタリングして、修正チャネル推定を得る工程が、前記チャネル推定プロセスにおいて前記非ガウス劣化の影響を抑制する工程を含み、前記修正チャネル推定に基づいて前記第１の劣化の相関推定を計算する工程が、前記修正チャネル推定からガウス劣化相関推定を計算する工程を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
チャネル推定プロセスにおいて前記第２の劣化の影響をフィルタリングして、前記受信信号の修正チャネル推定を得る工程が、補間フィルタのフィルタ係数を計算する工程と、前記受信信号の一部として受信される基準チャネル信号の逆拡散値に前記補間フィルタを適用する工程に基づいて、前記修正チャネル推定を計算する工程とを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の劣化に対応する相乗劣化項を追跡するのに十分に大きなフィルタ帯域幅を有するように前記補間フィルタを構成する工程をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
受信信号品質を推定するための受信回路であって、
第１の劣化および第２の劣化の両方を含む全劣化にさらされる受信信号の信号対干渉比推定を計算するように構成された信号品質計算回路と、
前記信号対干渉比推定が主として前記第１の劣化に依存するように、前記信号対干渉比推定の計算において前記第２の劣化を抑制するように構成された劣化抑制回路と、
を含む受信回路。
【請求項１６】
前記計算回路が、サポート無線通信ネットワークに報告するために、前記信号対干渉比推定をチャネル品質指標にマッピングするように構成されている、請求項１５に記載の受信回路。
【請求項１７】
前記受信信号が少なくとも基準チャネル信号を含み、前記チャネル品質指標をサポート無線通信ネットワークに報告する工程が、ＣＤＭＡパケットデータチャネル信号のデータ速度適応のために、前記チャネル品質指標を前記サポート無線通信ネットワークに報告する工程を含む、請求項１６に記載の受信回路。
【請求項１８】
前記計算回路が、前記基準チャネル信号から前記信号対干渉比推定を計算することに基づいて、前記受信信号の前記信号対干渉比推定を計算するように構成されている、請求項１７に記載の受信回路。
【請求項１９】
前記計算回路が、前記ＣＤＭＡパケットデータチャネル信号と前記基準チャネル信号との間のパワーおよび拡散係数における差に対して前記信号対干渉比推定を調節するように構成されている、請求項１８に記載の受信回路。
【請求項２０】
前記計算回路が、前記受信信号の信号対干渉プラス雑音比として前記信号対干渉比推定を計算するように構成されている、請求項１５に記載の受信回路。
【請求項２１】
前記抑制回路が、全劣化相関推定を計算し、前記全劣化相関推定から前記第２の劣化の相関推定を引くことによって、前記第１の劣化の相関推定を得るように構成され、前記計算回路が、前記第１の劣化の前記相関推定に基づいて前記信号対干渉比推定を計算するように構成されている、請求項１５に記載の受信回路。
【請求項２２】
前記抑制回路が、前記第２の劣化から生じる相乗劣化項の関数として補正項を計算するように構成された補正項計算回路を含み、前記抑制回路が、前記補正項によって前記第２の劣化の前記相関推定をスケーリングするように構成されている、請求項２１に記載の受信回路。
【請求項２３】
前記抑制回路が、フィルタ回路を用いたチャネル推定を含み、前記抑制回路が、チャネル推定プロセスにおいて前記第２の劣化の影響をフィルタリングすることによって、前記信号対干渉比推定の前記計算において前記第２の劣化を抑制し、それによって、前記受信信号の修正チャネル推定を取得し、前記修正チャネル推定に基づいて第１の劣化相関推定を計算するように構成されている、請求項１５に記載の受信回路。
【請求項２４】
前記計算回路が、前記修正チャネル推定に基づいて前記信号対干渉比推定を計算するように構成されている、請求項２３に記載の受信回路。
【請求項２５】
フィルタ回路を用いた前記チャネル推定が補間フィルタを含み、前記抑制回路が、前記補間フィルタのフィルタ係数を計算し、前記受信信号の一部であるかまたは前記受信信号に関連して受信される基準チャネル信号の逆拡散値に前記補間フィルタを適用することに基づいて、前記修正チャネル推定を計算するように構成されている、請求項２３に記載の受信回路。
【請求項２６】
前記補間フィルタが、前記第２の劣化に関連する相乗劣化項を追跡するのに十分なフィルタ帯域幅を有するように構成されている、請求項２５に記載の受信回路。
【請求項２７】
前記第１の劣化がガウス劣化であり、前記第２の劣化が非ガウス劣化であり、前記抑制回路が、前記全劣化相関推定から非ガウス劣化相関推定を引くことによって、前記第１の劣化の前記相関推定としてガウス劣化相関推定を得るように構成されている、請求項２１に記載の受信回路。
【請求項２８】
前記受信回路が、
前記信号対干渉比推定を計算するプログラム命令と、
前記信号対干渉比推定の前記計算において前記第２のタイプの劣化を抑制するプログラム命令と、
を含む、請求項１５に記載の受信回路。
【請求項２９】
ネットワークへ信号を伝送する送信機と、
ネットワークから信号を受信する受信機と、
を含む、無線通信ネットワークにおいて用いるための携帯端末であって、
前記受信機が、請求項１５〜２８のいずれか一項に記載の受信回路を含む携帯端末。
【請求項３０】
信号品質の推定方法であって、
良性および非良性干渉の両方にさらされる受信信号の信号対干渉比推定の計算において良性干渉を抑制する工程と、
前記信号対干渉比推定の関数として信号品質を無線通信ネットワークへ報告する工程と、
を含む方法。
【請求項３１】
前記受信信号が、良性非ガウス干渉および非良性ガウス干渉にさらされ、前記受信信号の前記信号対干渉比推定の前記計算において良性干渉を抑制する工程が、前記信号対干渉比推定の前記計算において前記非ガウス干渉の影響を抑制する工程を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記信号対干渉比推定の前記計算において前記非ガウス干渉の影響を抑制する工程が、チャネル推定プロセスにおいて前記非ガウス干渉をフィルタリングして、修正チャネル推定を得る工程と、前記修正チャネル推定に基づいて前記信号対干渉比を計算する工程とを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記信号対干渉比推定の前記計算において前記非ガウス干渉の影響を抑制する工程が、前記ガウスおよび非ガウス干渉の全劣化相関推定を計算する工程と、前記非ガウス干渉の非ガウス劣化相関推定を計算する工程と、前記全劣化相関推定から前記非ガウス劣化相関推定を引いて、前記ガウス干渉のガウス劣化相関推定を得る工程と、前記ガウス劣化相関推定に基づいて前記信号対干渉比推定を計算する工程とを含む、請求項３１に記載の方法。
【国際調査報告】
2008503125.tif 000110
2008503125.tif 000111
2008503125.tif 000112