(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも周期性符号列により変調されたデータを含む信号を受信する受信機において、前記受信機を動作させるための方法であって、
前記信号のうち、前記周期性符号列の一部である所定のセクションにより変調されている部分を受信する過程と、
前記信号のうち、前記周期性符号列の一部である前記所定のセクションにより変調されているさらに別の部分を受信する過程と、
前記部分と、前記さらに別の部分とを合わせて処理する過程と、
前記周期性符号列の前記所定のセクションに対する所定の費用関数を最小にする１組の受信機パラメータを生成する過程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
少なくとも周期性符号列により変調されたデータを含む信号を受信する受信機において、前記受信機を動作させるための方法であって、
それぞれが前記周期性符号列の一部である複数のセクションを決定する過程と、
各前記セクションにより変調された前記信号の複数の部分を検出する過程と、
選択された１つの前記セクションにより変調された前記信号の検出した複数の部分を合わせて処理する過程と、
前記選択したセクションに対する所定の費用関数を最小にする、各前記セクションに対する１組の受信機パラメータを生成する過程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
少なくとも周期性符号列により変調されたデータシンボルを含む信号を受信する受信機において、前記受信機を動作させるための方法であって、
前記周期性符号列により前記信号を復調し、それにより複数の受信したサンプルを生成する過程と、
それぞれが少なくとも１つのサンプルの長さを有し、前記周期性符号列の一部である所定のセクションにより復調される複数のセクションを決定する過程と、
前記セクションのそれぞれに関連する前記復調された信号の複数の部分を検出する過程と、
選択された１つの前記セクションに関連する前記検出された複数の部分を合わせて処理する過程と、
前記選択したセクションに対する所定の費用関数を最小にする１組の受信機パラメータを生成する過程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
前記信号がＤＳ−ＣＤＭＡ信号であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記信号がＤＳ−ＣＤＭＡ信号であり、前記復調する過程が前記ＤＳ−ＣＤＭＡ信号をレイク復調する過程を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記復調過程が、複数のユーザに応じてレイク復調する過程を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも周期性符号列により変調されたデータを含む信号を検出するための受信機であって、
それぞれ前記周期性符号列の一部である所定のセクションに関連する複数の処理ユニットと、
前記各処理ユニットに接続される分配ユニットとを備え、
前記分配ユニットが前記信号を受信し、前記所定のセクションの１つに関連する前記信号の部分を検出し、
前記分配ユニットが前記処理ユニットの選択した１つに前記部分の選択した１つを与え、前記選択した部分と前記選択した処理ユニットとの両方が前記所定セクションの選択した１つに関連し、
前記各処理ユニットが前記選択した部分を処理し、それにより前記選択した所定セクションに対する所定の費用関数を最小にする受信機パラメータの組を生成することを特徴とする受信機。
【請求項８】
前記各セクションが前記周期性符号列の少なくとも１つの構成部分を含むことを特徴とする請求項７に記載の受信機。
【請求項９】
前記各部分が前記データの少なくとも１つの構成部分を含むことを特徴とする請求項７に記載の受信機。
【請求項１０】
少なくとも周期性符号列により変調されたデータを含む信号を検出するための受信機であって、
前記周期性符号列により前記信号を復調し、それにより復調信号を生成するための逆拡散ユニットと、
ぞれぞれが前記周期性符号列の一部である所定のセクションに関連する複数の処理ユニットと、
前記逆拡散ユニットと前記各処理ユニットとの間に接続される分配ユニットとを備え、
前記分配ユニットが前記復調信号を受信し、前記復調信号のそれぞれ前記所定のセクションの１つに関連する部分を検出し、
前記分配ユニットが前記処理ユニットの選択した１つに前記部分の選択した１つを与え、前記選択した部分と前記選択した処理ユニットの両方が前記所定のセクションの選択した１つに関連し、
前記各処理ユニットが前記選択した部分を処理し、それにより前記選択した所定のセクションに対する所定の費用関数を最小にする受信機パラメータの組を生成することを特徴とする受信機。
【請求項１１】
前記逆拡散ユニットが複数のレイク受信機を含むことを特徴とする請求項１０に記載の受信機。
【請求項１２】
前記各部分が前記データの少なくとも１つの構成部分を含むことを特徴とする請求項１０に記載の受信機。
【請求項１３】
前記信号がＤＳ−ＣＤＭＡ信号であることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の受信機。
【請求項１４】
プロセッサと前記プロセッサに接続される複数の逆拡散器とを備える受信機であって、前記逆拡散器が、異なるユーザの信号を検出し、かつ前記プロセッサに各ユーザのサンプルを与え、
前記各プロセッサが、周期性拡散符号列の一部である選択したセクションに関連する選択したユーザの選択したサンプルを、前記周期性拡散符号列の一部である前記選択したセクションに関連する前記ユーザの残りの選択した各サンプルとともに処理し、それにより前記選択したセクションに対する所定の費用関数を最小にする受信機パラメータの組を生成することを特徴とする受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は全般に直接符号分割多元接続方式信号を受信するための方法及びシステムに関し、詳細にはそのような信号を適応的に受信するための方法及びシステムに関連する。
【０００２】
発明の背景
最近、直接（ＤＳ）符号分割多元接続方式（ＣＤＭＡ）スペクトル拡散通信システムが世界的に注目を集めつつある。ＩＳ−９５セルラー通信標準規格はＤＳ−ＣＤＭＡ通信の応用の一例であり、TIA/EIA/IS-95-A「Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System」（February 27, 1996）に仕様が記載されている。
【０００３】
ＣＤＭＡの他の実施形態は、第３世代セルラーシステム、無線マルチメディアシステム、パーソナル衛星移動通信システム等にも見出すことができる。
【０００４】
直接符号分割多元接続方式通信の基本的な原理は、各ユーザが、多くの場合に擬似雑音（ＰＮ）符号列と呼ばれる個別の拡散符号を割り当てられることである。拡散符号ビット（いわゆるチップ）を用いてユーザデータを変調することができる。１データシンボルを変調するために用いられるチップ数は、システムの拡散係数（処理利得）として知られており、（未変調の）ユーザデータとＣＤＭＡ信号との間における帯域幅の拡散に関連する。
【０００５】
最も簡単な場合、送信されたＣＤＭＡ信号のベースバンド等価式が以下に与えられる。
【数１】
0004743962.tif 000002
【０００６】
【外１】
0004743962.tif 000003
【０００７】
Ｔｓ及びＴｃがそれぞれ秒単位のシンボル間隔及びチップ間隔を示す場合には、Ｔｓ＝ＳＦ・Ｔｃである。チップレートは１／Ｔｃとして定義され、シンボルレートは１／Ｔｓとして定義される。従ってチップレートはシンボルレートよりＳＦ倍大きい。
【０００８】
ＤＳ−ＣＤＭＡシステムでは、全てのユーザが同じ周波数帯上で連続して送信している。従って受信機端では、拡散符号を用いてのみ、各ユーザが全ての他のユーザから識別することができる。それゆえ拡散符号は、異なるユーザ間のクロストークの影響が最小になるように設計される。従来のシステムでは、直交拡散符号を用いることが多い。
【０００９】
しかしながら実際には、チャネルが歪み、送信された信号が非同期に変更されるため、送信機で直交拡散符号を用いる場合であってもユーザ間にクロストークが存在する。
【００１０】
シングルユーザ（ＳＵ）受信機及びマルチユーザ（ＭＵ）受信機、干渉キャンセル（ＩＣ）受信機等の、ＤＳ−ＣＤＭＡ信号用の複数の受信機構成が当分野において知られている。
【００１１】
従来のシングルユーザ受信機は、以下に示すように、受信した信号を所望のユーザ（ユーザＮｏ．１）の拡散符号と相関をとる。
【数２】
0004743962.tif 000004
【００１２】
ただしＲ［ｎ］はダウンコンバージョンとサンプリング処理をした後の受信信号を示しており、*は複素数を表す。簡単にするために、式２ではＱＰＳＫ信号伝送を行うものと仮定する。ここでＫ＝２（すなわち２ユーザを収容するシステム）を設定し、チャネル劣化を無視（すなわちＲ［ｎ］＝Ｔ［ｎ］）することにより、単純化した例を与える。それゆえ式１を式２に代入することにより以下の式が得られる
【数３】
0004743962.tif 000005
ただし、
【数４】
0004743962.tif 000006
式３の項CrossCorr1,2[m]・a2[m]はユーザ２によりユーザ１に生じる干渉を表している。この簡単な例はＳＵ受信機の知られている欠点、すなわちその性能が、全ての他のユーザからのクロストークにより誘発される雑音レベルにより支配されることを明らかにする（例えばA.J. Viterbi, "CDMA Principals of Spread Spectrum Communication", Addison-Wesley Publishing Company, 1995を参照）。より改善されたＳＵ受信機は、このクロストークを低減し、受信機性能を改善するためのいくつかの干渉キャンセル手段を備えている。例えば以下の文献を参照されたい。
【００１３】
Yoshida, "CDMA-AIC highly spectrum Efficient CDMA cellular system based on adaptive interference cancellation", IEICE transactions on communication v e 79-b n 3 Mar 1996, p. 353-360,
A. Yoon, "A Spread. spectrum multi-access system with co-channel interference cancellation", IEEE journal of selected areas in communications, September 1993,
US Patent No. 5,105,435 to Stilwell, entitled "Method And Apparatus For Canceling Spread Spectrum Noise", and
Y. Li, "Serial interference cancellation method for CDMA" electronics letters, September 1994.。
【００１４】
マルチユーザ（ＭＵ）受信機は、現在使用中のユーザに関連するいくつか或いは全ての受信信号をまとめて復調する。ＭＵ受信機の構造は、ＳＵ受信機の構造よりかなり複雑であるが、この受信機はユーザ間のクロストークにほとんど影響を受けないため、性能は著しく改善される（例えば本明細書で参照しているS. Verdu "Multi-user Detection" Cambridge University Press, 1998を参照されたい）。
【００１５】
実際には、送受信機間の通信リンクは時間変動する場合が多い。それゆえＳＵ、ＭＵ或いはＩＣ受信機から構成することができるＣＤＭＡ受信機は、適応化される必要があり、それゆえ通信チャネルの時間変動を追跡できなければならない。例えばto Dent et. al, entitled "Method and system for demodulation of down-link CDMA signals" 米国特許第５，５７２，５５２号を参照されたい。また合わせてG. Woodward and B. S. Vucetic, "Adaptive Detection for DS-CDMA," Proceedings of the IEEE, Vol 86, No.7, July 1998.も参照されたい。
【００１６】
ＤＳ−ＤＣＭＡ応用例に利用可能な適応アルゴリズムは、受信機パラメータに関する所定の費用関数（好ましくは凸関数）の予想値を最小にするように設計される。例えばS. Verdu, "Adaptive Multi-User Detection", Proc. IEEE Int. Symp. On Spread Spectrum Theory and Applications, (Oulu Finland, July 1994)は、送信シンボルと再生シンボルとの間の平均二乗誤差を最小にする、以下の適応的な最小平均二乗（ＬＭＳ）ＭＵアルゴリズムを記載する。
【数５】
0004743962.tif 000007
ここで、
【外２】
0004743962.tif 000008
はｉ番目の端末におけるＭＵ受信機出力サンプルであり、ａi［ｎ］はｉ番目のユーザの送信シンボルである。式５の費用関数はトレーニング符号列を必要とする。言いかえると、この費用を最小するために、送信シンボルの少なくともいくつかの厳密な値（ai[n]'s）を知らなければならない。
【００１７】
当分野において知られている他の方法はトレーニングデータを必要とせず、S. Verdu, "Adaptive Multi-User Detection", Proc. IEEE !nt. Symp. On Spread Spectrum Theory and Applications, (Oulu Finland, July 1994)もそのような方法を記載している。この方法は、未知のai[n]'s をその推定値に置き換える判断有向アプローチ（decision directed approach）を含む。
【００１８】
例えば二値の場合には、ａi［ｎ］は２つのレベル、すなわち「１」及び「−１」のみを許容する。こうして対応する受信機の符号から得ることができる推定値を出力する。この場合には、式５の費用は以下の式の値まで減少する。
【数６】
0004743962.tif 000009
【００１９】
当分野で知られた別の方法が、M. Honig, U. Madhows and S. Verdu, "Blind Adaptive Multi-User Detection, IEEE Trans. on Information Theory, July 1995に記載される。この参考文献は、ある条件下で、２つの異なる費用関数の最小化が同じ受信機を与えるという意味において、式５の費用が以下に記載する費用に等価であることに基づく方法を記載する。
【数７】
0004743962.tif 000010
【００２０】
式７の判定基準がai[n]'sを含まないため、トレーニング符号列は必要ではない。式７の費用は最小出力エネルギー（ＭＯＥ）費用として知られているが、それは受信機がその出力エネルギーが最小になるように更新されるためである。その結果的なＭＯＥ適応アルゴリズムは「ブラインド」マルチユーザアルゴリズムと呼ばれているが、それはそのアルゴリズムが送信ビットを知ることなく「盲目的に」動作するためである。
【００２１】
便宜上、確率論的な予想の代わりにサンプル平均処理に関して費用関数を表すことが好ましい場合も多い。例えばＭＳＥ費用は、以下の式のように即座に定義することができる。
【数８】
0004743962.tif 000011
ただし０＜λ≦ｉは、先行するサンプルより新しいサンプルにより大きな重みを与え、それにより追跡能力を可能にする指数関数的な忘却因子（exponential forgetting factor）である。
【００２２】
以下の参考文献はこの判定基準を最小化するための適応的な再帰的最小二乗（ＲＬＳ）タイプのアルゴリズムを記載する。
【００２３】
H.V. Poor and X. Wang, "Code aided interference suppression for DS/CDMA communications: Interference suppression capability", IEEE Tran. On Comm, September 1997.
H.V. Poor and X. Wang, "Code aided interference suppression for DS/CDMA communications: Parallel Blind Adaptive Implementations", IEEE Tran. On Comm, September 1997.。
【００２４】
式７を以下の形式に書き直すことにより、式７の費用関数に対する類似のアルゴリズムを導くことができる。
【数９】
0004743962.tif 000012
【００２５】
ここで図１Ａを参照すると、全体として８０で参照される当分野において知られているＤＳ−ＣＤＭＡ信号の適応検出のためのシステムの模式図が示されている。システム８０は基本的に、上記任意の方法を実施する処理ユニットである。プロセッサへの入力として受信サンプルｙ［１］、ｙ［２］、…ｙ［ｍ］が与えられる。そのプロセッサは、上記の任意の方法を実施し、受信機８０を特徴付ける費用関数を最小するために適応パラメータ、
【外３】
0004743962.tif 000013
を計算する。
【００２６】
受信サンプルｙ［１］、ｙ［２］、…ｙ［ｍ］はベクトル値、例えばそれぞれ異なるユーザに同調したＳＵ受信機のバンクからの出力値の場合もあることは当業者には明らかであろう。。
【００２７】
ここで、当分野において知られたレイク受信機のバンクの模式図を示す図１Ｂを参照する。レイク受信機はシングルユーザ（ＳＵ）受信機であることに注意されたい。
【００２８】
セクション５０は、レイク受信機５２のアレイ及びそこに接続されるプロセッサ５６を備える。アレイ５２は複数のレイク受信機５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ及び５４Ｍを含んでおり、その受信機はＭ人のユーザの信号を受信するように設定されている。
【００２９】
プロセッサ５６に対する入力サンプルはこの場合にはベクトル化された値であり、各サンプルＹ［ｉ］は以下の式により与えられる。
【数１０】
0004743962.tif 000014
ただしＹ［ｉ］kはｋ番目のレイク受信機のｉ番目のサンプルである。
【００３０】
図１Ｂの実施例は適応ＭＵ受信機に利用されることが多く、第のレイク受信機（５４Ｂ）により与えられる第２のユーザの各サンプルの値、第３のレイク受信機（５４Ｃ）により与えられる第３のユーザの各サンプルの値などを考慮しながら、プロセッサ５６がレイク受信機５４Ａにより与えられたサンプルを処理することによりユーザ１の送信情報を検出することができる。
【００３１】
【外４】
0004743962.tif 000015
【００３２】
多くのＤＳ−ＣＤＭＡシステムでは、拡散符号はシンボル周期より非常に大きい（例えばＩＳ−９５システムのダウンリンク）。上記参考文献に記載されるものと同様の適応アルゴリズムは、その帯域幅がシンボルレートより小さく、そのようなシステムには適していない。これは、これらのアルゴリズムがユーザ間の高速に変動する干渉（新しい干渉値が各新しいデータシンボルとともに生成されるため、その帯域幅はシンボルレートに比例する）を追跡するために用いることができないことによる。干渉が高速に変動する性質を有するため、ＰＮ符号列が１データシンボル以上に及ぶ場合、ＰＮ符号列の異なる部分が、異なるデータシンボルとともに式４において用いられるという事実が存在する。従って、相互相関は、各新しいデータシンボルを有する異なる値を受け入れる。
【００３３】
いくつかの場合において、この状況は避けることができない（例えばランダムな拡散符号が用いられる場合）。しかしながら実際に対象とする大部分の場合には、拡散符号はランダムではなく、有限である。
【００３４】
発明の概要
本発明の目的は、従来技術の欠点を解決する、ＣＤＭＡ信号を受信するための新しい方法を提供することである。
【００３５】
本発明の別の目的は、従来技術の欠点を解決する、新しいＤＳ−ＣＤＭＡ受信機を提供することである。
【００３６】
本発明に従えば、ＤＳ−ＣＤＭＡ信号を受信するための方法が提供される。その方法は、少なくとも１サイクルの符号列により変調されるデータを含む信号を受信する受信機において実施するためのものである。その方法は、
信号のうちの周期性符号列の所定セクションにより変調されている部分を受信する過程と、
信号のうちの周期性符号列の同じ所定部分により変調されているさらに別の部分を受信する過程と、
その部分とさらに別の部分とを合わせて処理する過程と、
その周期性符号列の所定部分の対する所定の費用関数を最小にする１組の受信機パラメータを生成する過程とを含む。
【００３７】
また本発明の方法は、周期性符号列内の所定のセクションを決定する過程を含むことができる。これらのセクションは、周期性符号列の１つ或いは複数の要素を含むことができることに注意されたい。
【００３８】
本発明の別の態様によれば、受信信号が周期性符号列により復調され、それにより受信信号に含まれるデータシンボルが抽出される。その後、周期性符号列の所定のセクションに関して、そのシンボルに対する上記動作が実行される。その際これらのセクション長は約１シンボルであることが好ましい。
【００３９】
従ってこの態様に関する本発明の方法は、
周期性符号列により信号を復調し、それにより複数の受信サンプルを生成する過程と、
複数のセクションを決定する過程であって、前記各セクションが少なくとも１サンプルの長さを有し、また前記各セクションが周期性符号列の所定の部分により復調される、該決定過程と、
前記セクションそれぞれに関連する復調信号の部分を検出する過程と、
選択した前記セクションの１つに関連する検出した部分を合わせて処理する過程と、
前記受信機パラメータが選択したセクションに対する所定の費用関数を最小にする前記各セクションに対する１組の受信機パラメータを生成する過程とを含む。
【００４０】
受信信号は、ある周期性符号列により変調されたＤＳ−ＣＤＭＡ信号或いは任意の他の拡散信号であってよいことに注意されたい。
【００４１】
データシンボルの復調及び抽出過程は、レイク受信機を用いて、ＤＳ−ＣＤＭＡ信号をレイク復調する過程を含むことができる。
【００４２】
本発明の別の態様に従えば、信号を検出するための受信機が提供され、信号は少なくとも周期性符号列により変調されたデータを含む。受信機は複数の処理ユニットを備えており、各処理ユニットは、周期性符号列の所定セクションと、各処理ユニットに接続される分配ユニットに関連している。
【００４３】
分配ユニットは信号を受信し、その信号のうちの所定セクションの１つに関連する各部分を検出する。分配ユニットは所定の部分の１つを選択された処理ユニットの１つに与え、選択された部分と選択された処理ユニットとの両方が同じ所定セクションに関連している。処理ユニットはそれぞれ選択された部分を処理し、それにより、その所定のセクションに対する所定費用関数を最小にする１組の受信機パラメータを生成する。
【００４４】
本発明のさらに別の態様に従えば、信号を検出する受信機が提供される。その信号は少なくとも周期性符号列により変調されたデータを含む。受信機は、周期性符号列により信号を復調し、それにより復調信号を生成する逆拡散ユニットと、それぞれ周期性符号列の所定のセクションに関連する複数の処理ユニットと、逆拡散ユニットと処理ユニットそれぞれとの間に接続される分配ユニットとを含む。
【００４５】
従ってこの受信機は周期性符号列に従って受信した信号を復調し、周期性符号列内でそれらが変調されていた位置に関する復調したシンボルにおいて動作する。
【００４６】
本発明は図面に関連して取り上げられる以下のより詳細な説明からより十分に理解及び認識されるであろう。
【００４７】
好適な実施例の詳細な説明
本発明は、ＤＳ−ＣＤＭＡシステムのクロストークの周期的な性質を利用する新規の方法を提供することにより従来技術の欠点を解決する。その方法ではＰＮ符号列の広がりが１シンボルより広い。
【００４８】
本発明によれば、周期性拡散符号は複数のセクションに分割され、各セクションが所定の位置におけるセグメントを含んでいる。これらのセクションはそれぞれ異なる費用関数と、その費用関数を最小にするために用いられる各組の受信機パラメータとを割り当てられる。受信中に、受信した信号の一部、すなわち各セクションが、各組の受信機パラメータを動的に更新するように合わせて処理される。
【００４９】
ここで図２を参照すると、周期ＬのＰＮ信号の図が示される。
【００５０】
その信号は基本的には各所定の符号列のサンプルから構成され、符号列１０は最初の符号列であり、符号列２０はその符号列の第１の繰返しであり、符号列３０はその符号列の第２の繰返しである。
【００５１】
符号列１０は１，２，３．．．Ｌで示されるＬ個のサンプルを含む。符号列２０はＬ＋１，Ｌ＋２，Ｌ＋３．．．２Ｌで示されるＬ個のサンプルを含む。符号列２０は２Ｌ＋１，２Ｌ＋２，２Ｌ＋３．．．３Ｌで示されるＬ個のサンプルを含む。
【００５２】
全３符号列は同じであるため、サンプル１はサンプルＬ＋１及び２Ｌ＋１は同じである。一般に最初の符号列のサンプルｉは各サンプルｉ＋ｋＬと同じであり、ここでｋは繰返し符号列のシリアル番号であり、Ｌは周期性ＰＮ符号列の長さである。
【００５３】
例えば、従来の受信機は、所定の組の受信機パラメータを動的に適応させることにより、所定の費用関数を最小にしようとする。これらのパラメータは、サンプル毎に、受信したサンプルから連続的に計算される。従って、図１及び図２を参照すると、サンプル２はサンプル１と合わせて処理され、サンプル３はサンプル１及び２と合わせて処理され、サンプルＬ＋２は、サンプル１，２，３．．．Ｌ及びＬ＋１を含む先行するＬ＋１個のサンプルの全てと合わせて処理される。
【００５４】
本発明による受信機は、周期性ＰＮ拡散符号列の所定のセクションそれぞれに対して、複数の費用関数を最小にしようとする。従って、受信機は所定の組の受信機パラメータ、すなわち費用関数当たり１組を動的に適応させる。各組のパラメータは、周期性拡散符号列の選択された組により変調された受信信号部分から計算される。
【００５５】
本発明の方法によれば、受信したサンプルは、繰返しＰＮ符号列内のその位置に従って解析される。周期性符号列内の選択された位置におけるサンプルは、周期性符号列内の同じ位置に位置する繰返し先行サンプルとともに処理され、それによりその位置に対する１組のパラメータ値を生成する。
【００５６】
従って、サンプル２Ｌ＋１はサンプルＬ＋１及び１とともに処理され、それにより周期性符号列の第１の位置に対する第１組のパラメータ値を生成する。サンプル２Ｌ＋２はサンプルＬ＋２及び２とともに処理され、それにより周期性符号列の第２の位置に対する第２組のパラメータ値を生成する。サンプル３Ｌはサンプル２Ｌ及びＬとともに処理され、それにより周期性符号列の最後の位置に対する最後の組のパラメータ値を生成する。本発明のこの態様は、図６とともに以下に詳細に記載される。
【００５７】
ここで図６を参照すると、本発明の好適な実施例に従って構成され、動作する、全体的に４００で参照される受信機の模式図が示される。
【００５８】
受信機４００は、複数のプロセッサ４０２Ａ、４０２Ｂ、４０２Ｃ及び４０２Ｌと、複数のダウンサンプラー４０６Ａ、４０６Ｂ、４０６Ｃ及び４０６Ｌ並びに複数のサンプル遅延ユニット４０４Ａ、４０４Ｂ、４０４Ｃ及び４０４Ｌ−１を含むサンプル分配システム４１０とを備える。
【００５９】
受信機は複数のブランチを有するように構成され、各ブランチはダウンサンプラ−４０６（ｉ）とそれに接続される各プロセッサ４０２（ｉ）とを備える。従って、第１のブランチは、ダウンサンプラ−４０６Ａとプロセッサ４０２Ａとを備える。隣接する各ブランチの入力は、複数の遅延ユニット４０４を介してその間に接続される。
【００６０】
第１のブランチの入力は、受信サンプルのサンプルストリーム源に直結され、チップレートでサンプリングされる。第２のブランチ（Ｂ）の入力は、サンプル遅延ユニット４０４Ａを介して第１のブランチ（Ａ）の入力に接続される。第３のブランチ（Ｃ）の入力は、サンプル遅延ユニット４０４Ｂを介して第２のブランチ（Ｂ）の入力に接続される。最後のブランチ（Ｌ）の入力は、サンプル遅延ユニット４０４Ｌを介して前のブランチ（Ｌ−１、図示せず）の入力に接続される。
【００６１】
サンプル遅延ユニット４０４Ａ、４０４Ｂ、４０４Ｃ及び４０４Ｌ−１はそれぞれ、受信機４００の次のブランチにサンプルストリームを供給する前に、１サンプル周期だけ受信したサンプルのストリームを遅延する。従って、ダウンサンプラ−４０６Ａ及びプロセッサ４０２Ａを備えるブランチは、受信機に到達する信号を受信し、ダウンサンプラ−４０６Ｂ及びプロセッサ４０２Ｂを備えるブランチは、１サンプル周期だけ遅延した信号を受信する。
【００６２】
ダウンサンプラ−はそれぞれ、連続したサンプルを選択し、そのサンプルはその間が所定のサンプル距離で配置される。本例示では、ダウンサンプラ−は全て、Ｌサンプル離れた連続するサンプルを与えるためにプログラミングされる。従ってダウンサンプラ−４０６Ａはサンプル１、Ｌ＋１、２Ｌ＋１及び２＋ｋＬに位置する任意の他のサンプルを選択する。ただしｋは任意の整数であり、ＬはＰＮ符号列の長さである。従ってプロセッサ４０２Ａは、これらのサンプルを受信し、そのサンプルを合わせて処理し、周期性相互相関符号列内のこの位置に対する費用関数を最小にするための１組のパラメータを適応的に与える。
【００６３】
第２のブランチに提供されるサンプルのストリームは１サンプルだけ遅延されているため、ダウンサンプラ−４０６Ｂはサンプル２、Ｌ＋２、２Ｌ＋２、３Ｌ＋２及び２＋ｋＬに位置する任意の他のサンプルを選択する。従って、プロセッサ４０２Ａは、これらのサンプルを受信し、そのサンプルを合わせて処理し、周期性相互相関符号列内のこの位置に対する費用関数を最小にするための１組のパラメータを適応的に与える。
【００６４】
受信機４００は、Ｌ個のサンプルを含む周期性相互相関符号列内の各サンプルに対して１つのブランチを含むように構成されることに注意されたい。
【００６５】
プロセッサ４０２Ａ、４０２Ｂ，４０２Ｃ及び４０２ＬはＬサンプル毎に選択されたサンプルを受信し、受信したサンプル全てを処理し、それにより関連する費用関数を適応させるための１組のパラメータを生成する。
【００６６】
本発明の別の態様によれば、周期性符号列内の選択された位置に位置するＰＮ符号列構成部分により変調されたサンプルは、合わせて解析するためにともにグループ化される。例えば周期性符号列の第１の位置、第３の位置及び最後の位置のサンプルはともにグループ化される。それゆえ図２を参照すると、サンプル２Ｌ＋１、２Ｌ＋３及び３ＬはサンプルＬ＋１、Ｌ＋３、２Ｌ、１、３及びＬとともに合わせて処理され、それによりこれらの選択された位置に対応する１組のパラメータ値を生成する。
【００６７】
周期性符号列内の他の位置に位置するサンプルもグループ化され、合わせて処理され、それにより他の組のパラメータ値を生成する。
【００６８】
ここで図３を参照すると、本発明の好適な実施例に従って構成され、動作する、全体として１００で参照される受信機の模式図が示される。
【００６９】
受信機１００は複数の適応的なパラメータセット推定ユニット１０２Ａ、１０２Ｂ−１０２Ｋと、適応的なパラメータセット推定ユニット１０２それぞれの入力に接続される分配ユニット１０４とを備える。
【００７０】
適応的なパラメータセット推定ユニット１０２はそれぞれ、受信した信号の一部を処理するように構成され、そこから所定の費用関数を最小にする１組の受信機パラメータを計算する。受信した信号のその部分は、周期性ＰＮ符号列の構成要素により変調され、周期性ＰＮ符号列内の所定の位置に位置する一群のサンプルを含む。
【００７１】
適応的なパラメータセット推定ユニット１０２Ａは、第１のサンプル群に従って、第１の費用関数のためのパラメータセットを推定する。上記サンプルに関して、このグループは周期性符号列の第１の位置、第３の位置及び最後の位置のサンプルを含む。それゆえ図２を参照すると、適応的なパラメータセット推定ユニット１０２Ａは、サンプルＬ＋１、Ｌ＋３、２Ｌ、１、３及びＬとともにサンプル２Ｌ＋１、２Ｌ＋３及び３Ｌを合わせて処理し、それによりこれらの選択した位置に対応する第１の組のパラメータ値を生成する。
【００７２】
同様に、適応的なパラメータセット推定ユニット１０２Ｂは、第２のサンプル群に従って、第２の費用関数のための第２の適応的なパラメータセットを推定する。
【００７３】
最後に適応的なパラメータセット推定ユニット１０２Ｋが、Ｋ番目のサンプル群に従ってＫ番目の費用関数のための第Ｋの適応的なパラメータセットを推定する。
【００７４】
分配ユニット１０４は、各グループに従って、適応的なパラメータセット推定ユニット１０２それぞれにサンプルを分配する。
【００７５】
ここで図５を参照すると、本発明の好適な実施例に従って動作する、図３の受信機１００の各適応的なパラメータセット推定ユニットを動作させるための方法の模式図が示される。本例示は、第１のサンプル群を処理するためにプログラミングされた適応的なパラメータセット推定ユニット１０２Ａの例を与える。
【００７６】
ステップ２００では、適応的なパラメータセット推定ユニット１０２Ａが周期性拡散ＰＮ符号列の繰返しにより変調された信号のサンプルを受信する。図２及び図３を参照すると、適応的なパラメータセット推定ユニット１０２Ａは、第１のサンプル群を受信する。
【００７７】
ステップ２０２では、適応的なパラメータセット推定ユニット１０２Ａが周期性符号列の最後の繰返しにより変調された信号のサンプルを受信する。図１及び図２を参照すると、適応的なパラメータセット推定ユニット１０２Ａは、符号列２０の第１のサンプル群を受信する。
【００７８】
ステップ２０４では、適応的なパラメータセット推定ユニット１０２Ａが符号列２０の第１のサンプル群とともに符号列１０の第１のサンプル群を合わせて処理し、それにより第１のグループに関連する費用関数を最小にするための適応的受信機パラメータセットを生成する（ステップ２０６）。
【００７９】
本発明の方法は、受信機の適応的なパラメータセット推定ユニット１０２Ａ及び１０２Ｂ−１０２Ｋの全ての当てはまることに注意されたい。これらのユニットはそれぞれ周期性拡散符号列内の所定の位置に位置するサンプルを処理するために予めプログラミングされる。グループはそれぞれ１つのサンプルを含むことができることに注意されたい。
【００８０】
ダウンリンクショートコードとしても知られる通信標準規格ＩＳ−９５のＰＮ符号列は、３２，７６８チップを含むことは理解されよう。従って本発明による受信機は、周期性符号列内の全てのチップ、すなわちそのチップの任意のグループ、例えば全てのシンボルに対するグループの異なる費用関数を最小にするように構成することができる。
【００８１】
本発明の別の態様に従えば、全ての処理はシンボルレベルで行われる。ＰＮ符号列の周期的な性質により、ユーザ間のシンボルレベルのクロストークは周期的になる。ＰＮ符号列は周期的ある、すなわちｋの任意の値に対してＰＮi［ｎ］＝ＰＮi［ｎ＋ｋ・Ｌ］（及び同様にＰＮj［ｎ］＝ＰＮj［ｎ＋ｋ・Ｌ］）であるため、式４から全てのｋに対して即座に以下の式が得られる。
【数１１】
0004743962.tif 000016
ここでｉ及びｊはそれぞれ第１及び第２のユーザを表し、ｍはシンボル時間指標を表し、ｋは任意の整数を表し、Ｎ＝Ｌ／ＳＦである。
【００８２】
式１０から明らかなように、相互相関符号列は、Ｌ／ＳＦシンボルに等しい周期Ｎを有して周期性がある。それゆえ式３における相互相関項もＮシンボルの周期を有して周期性がある。
【００８３】
例えば、ＩＳ−９５システムのダウンリンク方向では、Ｌ＝３２７６８及びＳＦ＝６４である。従って式１０より、相互相関符号列はＮ＝５１２シンボルで周期性がある。
【００８４】
本発明の方法は、以下のようにＣｏｓｔで示される任意の知られた費用関数に対して実施することができる。費用関数の族
【数１２】
0004743962.tif 000017
は、周期性相互相関符号列のＮ個の異なる値のそれぞれに対して定義される。従って本発明はデータベクトル
【数１３】
0004743962.tif 000018
を分割する。ただしｙ［ｍ］はデータサンプル（同じくベクトル値）を表し、ｙl［ｍ］はｌ番目の費用関数を最小にするために用いられるデータ列である。その際、１組のＮ並列適応アルゴリズムが、ｌ番目のアルゴリズムがｌ番目のデータ列を用いて、ｌ番目の費用関数を最小にするｌ番目のパラメータセット
【外５】
0004743962.tif 000019
を生成する。
【００８５】
式１１に用いられる費用関数は、式５のＭＳＥ費用、式６に表される判断有向形態、式７のＭＯＥ費用、それぞれ式８及び９のＭＳＥ及びＭＯＥのＲＬＳ形態或いはいくつかの他の費用関数に対応することができる。いずれの場合においても、費用関数の族のより一般的な状況に対する現存する適応アルゴリズムの一般化が得られる。現存のアルゴリズムは、Ｎが１に設定された場合の上記方法の特別な場合に当たることに注意されたい。
【００８６】
ここで図７を参照すると、本発明の好適な実施例に従って構成され、動作する、全体として４５０で参照される受信機の模式図が示される。
【００８７】
受信機４５０は、複数のプロセッサ４５２Ａ、４５２Ｂ、４５２Ｃ及び４５２Ｎと、逆拡散ユニット４５８と、複数のダウンサンプラ−４５６Ａ、４５６Ｂ、４５６Ｃ及び４５６Ｎ及び複数のサンプル遅延ユニット４５４Ａ、４５４Ｂ、４５４Ｃ及び４５４Ｎ−１を含むシンボル分配システム４１０とを備える。
【００８８】
受信機は複数のブランチを有するように構成され、各ブランチはダウンサンプラ−４６５（ｉ）と、それに接続される各プロセッサ４５２（ｉ）とを備える。従って第１のブランチはダウンサンプラ−４５６Ａとプロセッサ４５２Ａとを備える。隣接する各ブランチの入力は、複数の遅延ユニット４５４を介してその間に接続される。
【００８９】
第１のブランチの入力は、シンボルレートでサンプリングされた、受信シンボルのストリーム源に直結される。これは、当分野において知られている逆拡散器（参照番号４５８）或いはレイク受信機である。第２のブランチ（Ｂ）の入力は、サンプル遅延ユニット４５４Ａを介して第１のブランチ（Ａ）の入力に接続される。第３のブランチ（Ｃ）の入力は、サンプル遅延ユニット４５４Ｂを介して第２のブランチ（Ｂ）の入力に接続される。最後のブランチ（Ｎ）の入力は、サンプル遅延ユニット４５４Ｎ−１を介して前のブランチ（Ｎ−１、図示せず）の入力に接続される。
【００９０】
逆拡散ユニット（４５８）は、それぞれ特定のユーザに同調したいくつかの従来の逆拡散器から構成できることは当業者には明らかであろう。この場合には、逆拡散ユニット（４５８）の出力はベクトル値である。
【００９１】
サンプル遅延ユニット４５４Ａ、４５４Ｂ、４５４Ｃ及び４５４Ｎ−１はそれぞれ、受信機４５０の次のブランチにサンプルストリームを供給する前に、１シンボル周期だけ受信したシンボルのストリームを遅延する。従って、ダウンサンプラ−４５６Ｂ及びプロセッサ４５２Ｂを備えるブランチは、受信機に到達する信号を受信し、ダウンサンプラ−４５６Ａ及びプロセッサ４５２Ａを備えるブランチは、１シンボル周期だけ遅延した信号を受信する。
【００９２】
ダウンサンプラ−はそれぞれ、連続したシンボルを選択し、そのシンボルはその間が所定のシンボル距離で配置される。本例示では、ダウンサンプラ−は全て、Ｎシンボル離れた連続するシンボルを与えるためにプログラミングされる。従ってダウンサンプラ−４５６Ａはシンボル１、Ｎ＋１、２Ｎ＋１及びｋＮ＋１に位置する任意の他のサンプルを選択する。ただしｋは任意の整数であり、Ｎは相互相関符号列の長さである。従ってプロセッサ４５２Ａは、これらのシンボルを受信し、そのサンプルを合わせて処理し、周期性相互相関符号列内のこの位置に対する費用関数を最小にするための１組のパラメータを適応的に与える。
【００９３】
第２のブランチに提供されるシンボルのストリームは１サンプルだけ遅延されているため、ダウンサンプラ−４５６Ｂはシンボル２、Ｎ＋２、２Ｎ＋２、３Ｎ＋２及び２＋ｋＮに位置する任意の他のシンボルを選択する。従って、プロセッサ４５２Ａは、これらのシンボルを受信し、そのシンボルを合わせて処理し、周期性相互相関符号列内のこの位置に対する費用関数を最小にするための１組のパラメータを適応的に与える。
【００９４】
受信機４５０は、Ｎ個のシンボルを含む周期性相互相関符号列内の各シンボルに対して１つのブランチを含むように構成されることに注意されたい。
【００９５】
プロセッサ４５２Ａ、４５２Ｂ，４５２Ｃ及び４５２ＮはＮシンボル毎に選択されたシンボルを受信し、受信したシンボル全てを処理し、それにより関連する費用関数を適応させるための１組のパラメータを生成する。
【００９６】
一例として、２ユーザシステムの簡単な構成で式５のＭＳＥ費用を考える。受信機が、２人の使用中ユーザのＰＮ符号列に一致した２つの相互相関からなり、適応的なプロセッサがそれを結合するものとする。２つのＰＮ相関器の出力は以下の式により与えられる（式３参照）。
【数１４】
0004743962.tif 000020
同様に、
【数１５】
0004743962.tif 000021
【外６】
0004743962.tif 000022
データベクトル
【数１６】
0004743962.tif 000023
を定義し、それを式１２に従って以下のように分割する。
【数１７】
0004743962.tif 000024
【外７】
0004743962.tif 000025
【００９７】
データベクトルＹl［ｍ］を与える場合に、ＭＳＥi［ｌ］を最小にするための従来のＬＭＳタイプ適応アルゴリズムは以下の通りである。
【数１８】
0004743962.tif 000026
ただしμmは、一定に、すなわちμm＝μに設定される場合が多いアルゴリズムのステップサイズの符号列である。
【００９８】
【外８】
0004743962.tif 000027
【００９９】
式１３、１４及び２１を式１９に代入すると、即座に以下の所望の結果が得られ、それは実際に式１８の全てのｌ費用関数を最小（０）にする。
【数１９】
0004743962.tif 000028
【０１００】
図７を参照すると、構成要素４５８が式１３及び１４に関連して逆拡散動作を実行し、構成要素４１０が式１７のデータ分割処理を行い、一方各プロセッサ（構成要素４５２）が式２０の適応化を実行する。
【０１０１】
別の例として、バイナリ信号伝送及び式６の判断有向費用を考える。ここで、伝送されたシンボルは知られているものとは仮定されないため、それゆえデータベクトルからａi［ｍ］を除く。従ってここでデータベクトル
【数２０】
0004743962.tif 000029
を定義し、それを式２０に従って分割する。
【数２１】
0004743962.tif 000030
【０１０２】
【外９】
0004743962.tif 000031
【０１０３】
別の例として、ＲＬＳ適応アルゴリズムに導く式８のＭＳＥ費用を考える。式２３のデータベクトル及び式２４のその分割形態を用いて、かつＲＬＳアルゴリズムの従来の導出を適用して（例えばS. Haykin, "Adaptive Filter Theory", Prentice-Hall, Second Edition, 1991を参照）、以下の式が得られる。
【数２２】
0004743962.tif 000032
ただし、
【数２３】
0004743962.tif 000033
【数２４】
0004743962.tif 000034
【０１０４】
式７或いは式９のＭＯＥ費用、又は任意の他の費用関数に対して同様の導出を行うことができる。
【０１０５】
この結果、式２０、式２５或いは式２６のアルゴリズムのいずれかにおいて、Ｎ＝１を代入することにより、従来のアルゴリズムと同様の１つの適応アルゴリズムが得られる。１つの適応アルゴリズムは多くて１つのパラメータ値
【外１０】
0004743962.tif 000035
に収束することになるため、式２１はｌの全ての値に対して満たされないことは明らかである。それゆえ式２２は満たされることはない。それゆえ入力の完全な再生は不可能である。
【０１０６】
ここで図４を参照すると、本発明の好適な実施例に従って構成され、動作する、全体として１５０で参照される受信機の模式図が示される。
【０１０７】
受信機１５０は、複数の適応パラメータセット推定ユニット１５２Ａ、１５２Ｂ−１５２Ｑと、適応パラメータセット推定ユニット１５２それぞれの入力で接続される分配ユニット１５４と、それぞれ分配ユニット１５４に接続され、特定のユーザに同調される複数のレイク受信機のような逆拡散ユニット１５６とを備える。
【０１０８】
適応パラメータセット推定ユニット１５２はぞれぞれ、１つ或いは複数のシンボルを含む受信信号の一部を処理するように構成され、そこから所定の費用関数を最小にする１組の受信機パラメータを計算する。受信信号のその部分は、一群のシンボルを含み、そのシンボルは周期性ＰＮ符号列の構成部分により変調されたものであり、これらの構成部分は、周期性ＰＮ符号列内の所定の位置に位置している。
【０１０９】
分配ユニット１５４は、各グループに従って、適応パラメータセット推定ユニット１５２のそれぞれにサンプルを分配する。
【０１１０】
ここで図８を参照すると、本発明の別の好適な実施例に従って構成され、動作するマルチユーザ或いはマルチチャネル受信用の、全体として３００で参照される受信機の模式図が示される。
【０１１１】
受信機３００はユーザ分配ユニット３０６と、複数のユーザ処理ユニット３０２Ａ、３０２Ｂ及び３０２Ｍを備える。ユーザ処理ユニットはぞれぞれ各グループ分配ユニット３０４と、複数のグループ処理ユニット３１０とを備える。
【０１１２】
ユーザ分配ユニット３０６は、到来するマルチユーザ信号を受信し、ユーザプロセッサユニット３０２のそれぞれにその各ユーザ信号を与える。
【０１１３】
さらにグループ分配ユニットはそれぞれ受信したユーザ信号を、それぞれその信号で変調された周期性符号列の所定のセクションである、複数の信号部分に分配し、選択されたグループ処理ユニットに同じセクションに関連する部分を与える。従って、グループ処理ユニット３１０はそれぞれ、その特定の部分に関連して、所定の費用関数を最小にするための１組の受信パラメータを生成する。
【０１１４】
本発明は特定の上記図示及び記載されたものに制限されないことを当業者には理解されよう。むしろ本発明の範囲は添付の請求の範囲により画定される。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】  当分野において知られたＣＤＭＡ信号を受信するための適応的なシステムの模式図である。
【図１Ｂ】  当分野において知られたレイク受信機のバンクを含む、ＣＤＭＡ信号を受信するための適応的なシステムの模式図である。
【図２】  従来のＣＤＭＡシステムにおいて用いられる周期性ＰＮ拡散信号の図である。
【図３】  本発明の好適な実施例に従って構成され、動作する、全体として１００で参照される受信機の模式図である。
【図４】
本発明の別の好適な実施例に従って構成され、動作する、全体として１５０で参照される受信機の模式図である。
【図５】  本発明の好適な実施例に従って動作する、図３の受信機を動作させるための方法の模式図である。
【図６】  本発明の別の好適な実施例に従って構成され、動作する、全体として４００で参照される受信機の模式図である。
【図７】  本発明のさらに別の好適な実施例に従って構され、動作する、全体として４５０で参照される受信機の模式図である。
【図８】  本発明の別の好適な実施例に従って構成され、動作するマルチユーザ受信機の模式図である。
【図１Ａ】
0004743962.tif 000036
【図１Ｂ】
0004743962.tif 000037
【図２】
0004743962.tif 000038
【図３】
0004743962.tif 000039
【図４】
0004743962.tif 000040
【図５】
0004743962.tif 000041
【図６】
0004743962.tif 000042
【図７】
0004743962.tif 000043
【図８】
0004743962.tif 000044