(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナに対応する複数の第１の信号を受信する工程と、
前記複数の第１の信号の非ランダム部分を指示する少なくとも１つの値を決定する工程と、
前記複数の第１の信号の非ランダム部分を指示する前記少なくとも１つの値に基づいて、前記複数の第１の信号を変更して、複数の第２の信号を形成する工程とを含み、
前記複数の第１の信号の非ランダム部分を指示する少なくとも１つの値を決定する前記工程が、前記複数の第１の信号に基づいて自己相関行列を生成する工程を含み、そして、
前記複数の第１の信号の変更が、前記自己相関行列を反転させる工程と、反転された前記自己相関行列を分解する工程と、反転され分解された前記自己相関行列に基づいて、前記複数の第１の信号に線形変換を適用する工程とを含む、方法。
【請求項２】
前記複数の第１の信号が、第１の送信機に対応する第１の電磁線に関連した複数の第１の影像を含み、方法が、前記複数の第２の信号を使用して前記複数の第１の影像を検出する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数の第２の信号を使用して前記複数の第１の影像を検出する前記工程が、
前記複数の第２の信号を加算する工程と、
前記複数の第１の影像を探して、加算された前記複数の第２の信号を探索する工程と、
前記複数の第１の影像を複数の第１のフィンガに割り当てる工程と、
前記複数の第１のフィンガに関連した複数の伝搬遅延推定値が等しいと仮定して、前記複数の第１のフィンガに関連した１つまたは複数の信号を第１のフィンガ・グループとして処理する工程とを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の第１のフィンガを第１のフィンガ・グループとして処理する前記工程が、
前記複数の第１のフィンガに関連した前記１つまたは複数の信号を加算する工程と、
前記複数の第１のフィンガに関連した加算された前記１つまたは複数の信号を追跡する工程とを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
複数のアンテナに対応する複数の第１の信号を受信し、
前記複数の第１の信号の非ランダム部分を指示する少なくとも１つの値を決定し、
前記複数の第１の信号の非ランダム部分を指示する前記少なくとも１つの値に基づいて、前記複数の第１の信号を変更して、複数の第２の信号を形成する
ように構成された信号変換器を備え、
前記信号変換器が、前記複数の第１の信号に基づいて自己相関行列を生成するように構成された自己相関器と、前記自己相関行列を反転させるように構成された反転器と、反転された前記自己相関行列を分解するように構成された分解ユニットと、反転され分解された前記自己相関行列に基づいて、前記複数の第１の信号に線形変換を適用するように構成された線形変換ユニットとを備える、装置。
【請求項６】
トラッカ、受信器、受信器コントローラおよびサーチャのうちの少なくとも１つを備え、前記信号変換器が、前記トラッカ、前記受信器、前記受信器コントローラおよび前記サーチャのうちの少なくとも１つに、前記複数の第２の信号を供給するように構成されており、前記サーチャが、前記複数の第２の信号を加算し、複数の第１の影像を探して、加算された複数の第２の信号を探索するように構成されており、前記受信器コントローラが、前記複数の第１の影像を複数の第１のフィンガに割り当てるように構成されており、前記トラッカが、前記複数の第１のフィンガに関連した１つまたは複数の信号を加算し、前記複数の第１のフィンガに関連した加算された前記１つまたは複数の信号を追跡するように構成されている、請求項５に記載の装置。
【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関し、詳細には、無線通信システムにおけるインテリジェント・アンテナ受信機アーキテクチャ（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  ａｎｔｅｎｎａ  ｒｅｃｅｉｖｅｒ  ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラ通信システムなどの無線通信システムは一般に、１つまたは複数の移動ユニットとの１つまたは複数の並行通信チャネルを維持することができる少なくとも１つの基地局を含む。移動ユニットには例えば、セルラ電話、ＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）受信機、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄａｔａ  ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ、ハンドヘルド・スキャナなどが含まれる。基地局は、移動ユニットに信号を送信しかつ／または移動ユニットから信号を受け取るための１つまたは複数のアンテナを含むことができる。基地局は例えば、（順方向リンク上で）１つまたは複数の移動ユニットに信号を送信し、かつ／または（逆方向リンク上で）１つまたは複数の移動ユニットから信号を受け取る４つのアンテナを含む。逆方向リンク上で移動ユニットから信号を受け取るため、基地局は、移動ユニットによって送信されたデータ・シンボル（ｄａｔａ  ｓｙｍｂｏｌ）の影像（ｉｍａｇｅ）を探して受信信号を探索する受信機を含む。この受信機はさらに影像を追跡し、復調し、復号することができ、さらに他の動作を実行することができる。
【０００３】
図１に、セルラ電気通信システムで使用することができる、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）受信機などの従来の受信機１００の例示的な一実施形態を概念的に示す。受信機１００は、トラッカ（ｔｒａｃｋｅｒ）１１０、レーキ受信器（ｒａｋｅ  ｒｅｃｅｉｖｅｒ）１２０、レーキ・コントローラ１３０、サーチャ（ｓｅａｒｃｈｅｒ）１４０および復号器１５０を含む。図１のトラッカ１１０、レーキ受信器１２０、レーキ・コントローラ１３０、サーチャ１４０および復号器１５０は機能的に独立したブロックとして示されているが、このことは、これらの要素が別個のハードウェア・エンジンを使用することを必ずしも意味しないことを当業者は理解されたい。例えばいくつかの実施形態では、トラッカ１１０、サーチャ１４０およびレーキ受信器１２０が、そのデスプレッディング（ｄｅ−ｓｐｒｅａｄｉｎｇ）動作の類似性のため、１つまたは複数の処理エンジンを時分割で使用する。
【０００４】
トラッカ１１０、レーキ受信器１２０およびサーチャ１４０に、１つまたは複数のコンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号（ｃｏｍｐｌｅｘ  ｂａｓｅｂａｎｄ  ａｎｔｅｎｎａ  ｓｉｇｎａｌ）１６０（１〜ｎ）を供給することができる。動作において、サーチャ１４０は、潜在的な新しい影像を探してコンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号１６０（１〜ｎ）を絶えず探索し、探索の結果をレーキ・コントローラ１３０に提供する。レーキ・コントローラ１３０は、サーチャ１４０によって検出された影像をそれぞれ、レーキ受信器１２０の１つのフィンガ（ｆｉｎｇｅｒ）に割り当てることができる。トラッカ１１０は、レーキ受信器１２０の１つまたは複数のフィンガに関連した１つまたは複数の遅延を追跡することができる。例えば、レーキ受信器１２０はｍ個のフィンガを含み、トラッカ１１０は、それぞれのフィンガに割り当てられた影像の伝搬遅延を推定する。
【０００５】
トラッカ１１０は、それぞれのフィンガに関連した伝搬遅延の推定値１７０（１〜ｍ）をレーキ受信器１２０に供給することができ、そのためレーキ受信器１２０は、これらの影像を、ＰＮオフセット（ＰＮ  Ｏｆｆｓｅｔ）、ウォルシュ・コード（Ｗａｌｓｈ  ｃｏｄｅ）などの適当なデスプレッディング関数を用いて正確に相関させることができる。レーキ受信器１２０は、レーキ・コントローラ１３０によって割り当てられた１つまたは複数のフィンガ、ならびに適当なデスプレッディング関数、伝搬遅延推定値１７０（１〜ｎ）などを含む他の情報を使用して、コンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号１６０（１〜ｎ）を復調することができる。レーキ受信器１２０はさらに、単一のデータ・シンボルの影像を結合し、その結果得られたソフト・シンボル（ｓｏｆｔ  ｓｙｍｂｏｌ）を、誤り訂正復号化などのチャネル復号化のために復号器１５０に出力することができる。
【０００６】
図２に、従来のトラッカ１１０の例示的な一実施形態を概念的に示す。トラッカ１１０は、レーキ受信器１２０のｍ個のフィンガに割り当てられたｍ個の影像のそれぞれに関連した伝搬遅延を独立に追跡するのに使用する複数のトラッカ・エンジン２００（１〜ｍ）を含む。トラッカ・エンジン２００（１〜ｍ）はそれぞれ、ｍ個のフィンガのうちの１つフィンガに関連づけられているが、本発明は、ｍ個のトラッカ・エンジン２００（１〜ｍ）を含むトラッカ１１０の実施形態だけに限定されない。代替実施形態では、より多数またはより少数のトラッカ・エンジン２００（１〜ｍ）を使用することもできる。例えば、単一のトラッカ・エンジン２００（１〜ｍ）を使用して、それぞれのフィンガに関連した影像の伝搬遅延を時分割ベースで追跡することができる。
【０００７】
トラッカ・エンジン２００（１〜ｍ）はそれぞれ、マルチプレクサ２１０、相関器２１５、２２０、加算器２２５、２３０、減算器２４０およびトラッカ判断ブロック２５０を含む。マルチプレクサ２１０はレーキ・コントローラ１３０から制御信号を受け取り、この制御信号を使用して、コンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号１６０（１〜ｎ）のうちの１つの信号を選択することができる。相関器２１５、２２０は、コンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号１６０（１〜ｎ）の中から選択された１つの信号を、影像の推定された伝搬遅延（推定伝搬遅延）よりも小さな時間増分だけ早く（相関器２１５）、および推定伝搬遅延よりも小さな時間増分だけ遅く（相関器２２０）、デスプレッディング・コードと整列させることによって、この信号を相関させることができる。相関器２１５、２２０からの相関された出力信号ｅおよびｌは次いで、エネルギー‖ｅ‖２および‖ｌ‖２を求めるためにそれぞれの加算器２２５、２３０で加算され、求められたエネルギーは減算器２４０に供給される。
【０００８】
減算器２４０は、相関器２１５、２２０からの相関された出力信号のエネルギーの差を求める。エネルギー差‖ｅ‖２−‖ｌ‖２はフィンガごとに生成され、トラッカ判断ブロック２５０に供給される。トラッカ判断ブロック２５０はこのエネルギー差を使用して、フィンガの推定伝搬遅延を微調整することができる。例えば、このエネルギー差が小さい場合、トラッカ判断ブロック２５０は、推定伝搬遅延が、フィンガの推定遅延よりも小さな時間増分だけ速い遅延（相関器２１５）と推定遅延よりも小さな時間増分だけ遅い遅延（相関器２２０）の間のほぼ中央にあり、推定遅延はフィンガの実際の伝搬遅延にほぼ等しいと判定する。しかし、エネルギー差が比較的に大きい場合には、トラッカ判断ブロック２５０は、エネルギー差の大きさおよび／またはエネルギー差の符号を使用して、フィンガの推定伝搬遅延を変更することができる。
【０００９】
図３に、従来のサーチャ１４０の例示的な一実施形態を概念的に示す。コンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号１６０（１〜ｎ）は相関器３００（１〜ｎ）に独立に供給される。相関器３００（１〜ｎ）は、複数のそれぞれの仮定遅延（ｈｙｐｏｔｈｅｔｉｃａｌ  ｄｅｌａｙ）を使用して、相関された信号をアンテナごとに独立に求めることができる。加算器３１０（１〜ｎ）は仮定遅延ごとに、相関されたそれぞれの信号のエネルギーを求め、このエネルギーを判断論理３２０に供給する。判断論理３２０は、レーキ・コントローラ１３０と協調して、１つまたは複数の仮定遅延における１つまたは複数の影像を、レーキ受信器１２０の１つまたは複数のフィンガに供給すべきかどうかを判定する。判断論理３２０はさらに、レーキ・コントローラ１３０と協調して、既存のフィンガを、選択された遅延における新しいフィンガに置き換えるべきかどうかを判定することができる。サーチャ１４０は、選択された複数の遅延に対してこのプロセスを繰り返すことができる。
【００１０】
図４に、１つまたは複数のレーキ・フィンガ４１０（１〜ｍ）を含む従来のレーキ受信器１２０の例示的な一実施形態を概念的に示す。それぞれのレーキ・フィンガ４１０（１〜ｍ）のマルチプレクサ４００は、レーキ・フィンガ４１０（１〜ｍ）に割り当てられた影像に対応するコンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号１６０（１〜ｎ）を、レーキ・コントローラ１３０によって供給された制御信号に基づいて選択するのに使用することができる。選択されたコンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号１６０は相関器４２０に供給することができる。相関器４２０は、相関された出力信号を形成し、この相関された出力信号をチャネル推定器（ｃｈａｎｎｅｌ  ｅｓｔｉｍａｔｏｒ）４２５に供給することができる。チャネル推定器４２５は、レーキ・フィンガ４１０（１〜ｍ）に割り当てられた影像のチャネル推定を決定し、チャネル推定ａをチャネル・リムーバ（ｃｈａｎｎｅｌ  ｒｅｍｏｖｅｒ）４３０に供給することができ、チャネル・リムーバ４３０はこのチャネル推定を使用して、影像のデータ部分のチャネル誘導性の振幅歪みおよび／または位相歪みを補償することができる。チャネル・リムーバ４３０は次いで、補償されたデータ信号を加算器４３５に供給することができ、加算器４３５は、レーキ・フィンガ４１０（１〜ｍ）からのデータ信号を加算して、ｎ個のアンテナによって受信されたコンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号１６０（１〜ｎ）に対応する結合されたデータ出力、またはソフト・シンボルを形成することができる。一実施形態では、それぞれのレーキ・フィンガ４１０（１〜ｍ）の相関器４２０、チャネル推定器４２５およびチャネル・リムーバ４３０が、１つまたは複数のハードウェア・セットによって時分割で使用される。
【００１１】
移動ユニットによって送信された信号は、１次電磁線（ｐｒｉｍａｒｙ  ｒａｙ）の他に、１つまたは複数の関連伝搬遅延を有する１つまたは複数の時間エコーを生み出すことができる。基地局が２つ以上の受信アンテナを含むとき、それぞれのエコーまたは電磁線はそれぞれのアンテナによって受信され、したがって、複数の受信アンテナに対応する複数の影像を生み出す。例えば、送信された信号がｋ個の電磁線を含み、ｎ個のアンテナを有する基地局によって受信される場合、基地局は、送信された信号に対応する合計ｋ×ｎ個の影像を受信する。先に論じたとおり、従来の受信機１００は受信したそれぞれの影像を独立に処理し、受信したそれぞれの影像を別個のレーキ・フィンガに割り当てる。その結果、それぞれのフィンガは別個のトラッカを使用して独立に追跡され、トラッカは、それぞれの影像の伝搬遅延を独立に推定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、以上に記載した１つまたは複数の問題の効果への対処を対象とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一実施形態では、インテリジェント・アンテナ受信機アーキテクチャのための方法が提供される。この方法は、複数のアンテナに対応する複数の第１の信号を受信する工程と、複数の第１の信号の非ランダム部分を指示する少なくとも１つの値を決定する工程と、複数の第１の信号の非ランダム部分を指示する少なくとも１つの値に基づいて、複数の第１の信号を変更して、複数の第２の信号を形成する工程とを含む。
【００１４】
本発明の他の実施形態では、インテリジェント・アンテナ受信機アーキテクチャのための装置が提供される。この装置は、複数のアンテナに対応する複数の第１の信号を受信し、複数の第１の信号の非ランダム部分を指示する少なくとも１つの値を決定し、複数の第１の信号の非ランダム部分を指示する少なくとも１つの値に基づいて、複数の第１の信号を変更して複数の第２の信号を形成するための信号変換器を含む。
【００１５】
本発明は、以下の説明を添付図面とともに参照することによって理解することができる。図面中、同じ参照符号は同じ要素を識別する。
【００１６】
本発明はさまざまな変更および代替形態を受け入れることができるが、本発明の特定の実施形態を図面に例示的に示し、本明細書中に詳細に説明した。しかし、本明細書中の特定の実施形態の説明は、本発明を開示の特定の形態に限定することを意図したものではなく、反対に、本発明は、添付の請求項によって定義される本発明の趣旨および範囲に含まれる全ての変更、等価物および代替物をカバーするものであることを理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の例示的な実施形態を以下に説明する。分かりやすくするため、本明細書では、実際の実施態様の全ての特徴を記載することはしない。もちろん、このような実際の実施形態の開発では、システムおよび営業に関連した制約の遵守などの実施態様ごとに異なる開発者の特定の目標を達成するために、特定の実施態様に対して数多くの判断をしなければならないことを理解されたい。さらに、このような開発のための努力は複雑であり時間もかかるかもしれないが、本開示の利益を手にした当業者にとってはありきたりの作業となろう。
【００１８】
図５に、信号変換器５０５を含む受信機５００の例示的な一実施形態を概念的に示す。図５に示した例示的な実施形態は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）プロトコルを使用したセルラ電気通信システムの文脈で記述される。しかし、本発明は、ＣＤＭＡプロトコルを使用したセルラ電気通信システムだけに限定されないことを当業者は理解されたい。代替実施形態では、本発明が、ＵＭＴＳ、ＩＳ−９５、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮなどを含む望ましい任意のプロトコルを使用した望ましい任意の無線通信システムに実装される。
【００１９】
信号変換器５０５は、複数のコンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号５１０（１〜ｎ）を受け取る。これらの信号は自己相関器５１５に供給することができる。自己相関器５１５は、コンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号５１０（１〜ｎ）の非ランダム部分を指示する少なくとも１つの値を決定する。一実施形態では、コンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号５１０（１〜ｎ）が、自己相関器５１５に供給されるコンプレックス列ベクトル（ｃｏｍｐｌｅｘ  ｃｏｌｕｍｎ  ｖｅｃｔｏｒ）Ｘ＝（ｘ（１），ｘ（２），．．．，ｘ（ｎ））として表される。自己相関器５１５は、コンプレックス列ベクトルＸの自己相関を実行して自己相関行列Ｒｘｘを生成することができる。自己相関行列を指示する信号を反転器（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）５２０に供給することができ、反転器５２０は供給された信号を使用して、反転された自己相関行列Ｒ−１ｘｘを生み出すことができる。反転器５２０は、反転された自己相関行列を指示する信号を分解ユニット５２５に供給することができ、分解ユニット５２５は、供給された信号を使用して反転された自己相関行列を分解し、分解された行列Ｐを生成することができる。一実施形態では、分解された行列が式Ｒ−１ｘｘ＝ＰＨＰを使用して計算される。
【００２０】
図示の実施形態では、複数のコンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号５１０（１〜ｎ）が線形変換ユニット５３０に供給され、線形変換ユニット５３０はさらに、分解された行列を指示する信号を分解ユニット５２５から受け取ることができる。線形変換ユニット５３０は、複数のコンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号５１０（１〜ｎ）と分解された行列を指示する信号とを使用して、複数のコンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号５１０（１〜ｎ）を変換し、対応する複数の変更されたアンテナ信号５４０（１〜ｎ）を形成することができる。一実施形態では、線形変換ユニット５３０が、コンプレックス列ベクトルＸに線形変換を適用して第２のコンプレックス列ベクトルＹ＝（ｙ（１），ｙ（２），．．．，ｙ（ｎ））を形成することによって、コンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号５１０（１〜ｎ）を変更する。線形変換ユニット５３０は例えば、式Ｙ＝ＰＸによって与えられる線形変換を適用する。次いで第２のコンプレックス列ベクトルＹを使用して、複数の変更されたアンテナ信号５４０（１〜ｎ）を形成することができる。
【００２１】
コンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号５１０（１〜ｎ）を変更して、対応する複数の変更されたアンテナ信号５４０（１〜ｎ）を形成することによって、本発明は、コンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号５１０（１〜ｎ）の望ましくない部分の１つまたは複数の効果を低減させることができる。例えば、線形変換において自己相関行列の反転を使用することによって、受信信号と既知のシーケンス（パイロット・シーケンスなど）との間の平均二乗誤差を低減させることができることを当業者は理解されたい。別の例として、１つまたは複数の強いユーザ信号、強い干渉要素（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｒ）などがコンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号５１０（１〜ｎ）に存在する場合、自己相関行列は、コンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号５１０（１〜ｎ）の非ランダム部分を指示する１つまたは複数の大きな固有値を含むことができる。その結果、反転された自己相関行列を使用して、コンプレックス・ベースバンド・アンテナ信号５１０（１〜ｎ）を変換し、対応する複数の変更されたアンテナ信号５４０（１〜ｎ）を形成すると、特に強いユーザ信号および／または強い干渉要素の振幅を、対応する１つまたは複数の大きな固有値の逆数にほぼ比例して低減させることができる。
【００２２】
複数の変更されたアンテナ信号５４０（１〜ｎ）は、トラッカ５４５、レーキ受信器５５０およびサーチャ５５５に供給することができる。一実施形態では、サーチャ５５５が、潜在的な新しい影像を探してこの複数の変更されたアンテナ信号５４０（１〜ｎ）を絶えず探索する。しかし、本発明が、潜在的な新しい影像を探して複数の変更されたアンテナ信号５４０（１〜ｎ）を絶えず探索するサーチャ５５５だけに限定されるわけではないことを当業者は理解されたい。代替実施形態ではサーチャ５５５が、定期的に、または選択された間隔で、または制御信号に応答して、または他の任意の所望の時刻に、潜在的な新しい影像を探して複数の変更されたアンテナ信号５４０（１〜ｎ）を探索する。
【００２３】
サーチャ５５５は、探索の結果をレーキ・コントローラ５６０に供給する。レーキ・コントローラ５６０は、サーチャ５５５によって検出された影像をそれぞれ、レーキ受信器５５０の対応する１つのフィンガに割り当てることができる。トラッカ５４５は、レーキ受信器５５０の割り当てられたフィンガに関連した１つまたは複数の遅延を独立に追跡し、判断信号５５１（１〜ｍ）をレーキ受信器５５０に供給することができる。一実施形態では、判断信号５５１（１〜ｍ）が１つまたは複数の推定伝搬遅延を含む。例えば、レーキ受信器５５０はｍ個のフィンガを含み、トラッカ５４５は、それぞれのフィンガに割り当てられた影像の伝搬遅延を推定する。レーキ受信器５５０は、ソフト・シンボルなどの信号を復号器５７０に供給することができる。
【００２４】
しかし、一代替実施形態では、サーチャ５５５が、複数のアンテナによって受信された電磁線に関連した複数の影像を探して、複数の変更されたアンテナ信号５４０（１〜ｎ）を探索する。サーチャ５５５は探索の結果をレーキ・コントローラ５６０に供給する。レーキ・コントローラ５６０は、サーチャ５５５によって検出された複数の影像をそれぞれ、レーキ受信器５５０の対応する複数のフィンガに割り当てることができる。以下、この複数のフィンガをフィンガ・グループと呼ぶ。例えば、基地局（図示せず）はｎ個のアンテナを含み、レーキ受信器５５０はｍ個のフィンガを含み、そのため、レーキ受信器５５０は、ｍ／ｎ個のフィンガ・グループを処理することができる。トラッカ５４５は、フィンガ・グループに関連した伝搬遅延を追跡することができる。フィンガ・グループのそれぞれのフィンガに関連した遅延は正確に等しいというわけではないかもしれないが、例えば移動ユニットから複数のアンテナまでの１つまたは複数の経路の長さは等しくないかもしれないが、それぞれのフィンガに関連した遅延と遅延の差は、本発明の文脈においては無視できるほどに小さいと考えることができることを当業者は理解されたい。
【００２５】
図６に、複数のアンテナによって受信された電磁線に関連した複数の影像の検出に使用できるサーチャ５５５の例示的な一実施形態を概略的に示す。動作において、複数の変更されたアンテナ信号５４０（１〜ｎ）が相関器６００（１〜ｎ）に供給され、相関器６００（１〜ｎ）は、１つまたは複数の仮定遅延に関連した相関された信号を、アンテナごとに求めることができる。加算器６１０（１〜ｎ）はこの相関された信号を受け取り、選択された仮定遅延ごとにそれぞれの相関された信号のエネルギーを求める。次いで加算器６１０（１〜ｎ）はこのエネルギーを加算器６１５に供給することができ、加算器６１５は、複数のアンテナに対応するエネルギーを、選択された仮定遅延を使用して加算する。したがって加算器６１５は、それぞれのアンテナに対応する相関された信号のダイバーシチ結合（ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）を実施する。加算器６１５は、１つまたは複数の仮定遅延について加算されたこのエネルギーを、判断論理６２０に供給することができ、判断論理６２０は、選択された遅延における複数の影像を、レーキ受信器５５０のフィンガ・グループのフィンガに供給すべきかどうかを判定する。判断論理６２０はさらに、既存のフィンガ・グループを、選択された遅延における新しいフィンガ・グループに置き換えるべきかどうかを判定することができる。サーチャ５５５は、選択された複数の遅延に対してこのプロセスを繰り返して、フィンガ・グループに関連した遅延の最も良い推定値を決定することができる。
【００２６】
図７に、フィンガ・グループの複数のフィンガの追跡に使用できるトラッカ５４５の例示的な一実施形態を概念的に示す。複数の変更されたアンテナ信号５４０（１〜ｎ）は、フィンガ・グループの複数のフィンガの追跡に使用できる複数のグループ・トラッカ７００（１〜ｍ／ｎ）に供給される。先に論じたとおり、基地局（図示せず）はｎ個のアンテナを含み、レーキ受信器５５０はｍ個のフィンガを含むことができ、そのため、トラッカ５４５は、ｍ／ｎ個のフィンガ・グループを処理する少なくともｍ／ｎ個のグループ・トラッカ７００（１〜ｍ／ｎ）を含むことができる。
【００２７】
グループ・トラッカ７００（１〜ｍ／ｎ）はそれぞれ、複数の判断信号７１０（１〜ｍ）の一部を供給する。例えば、グループ・トラッカ７００（１）は判断信号７００（１〜ｎ）を供給する。図示の実施形態では、信号７００（１〜ｎ）が、そのフィンガ・グループのｎ個のフィンガに関連した推定伝搬遅延を伝達することができる。ｎ個の信号７００（１〜ｎ）を供給することによって、グループ・トラッカ７００（１〜ｍ／ｎ）とレーキ受信器５５０の間のインタフェースを変更する必要をなくすことができる。しかし本発明はそれだけに限定されない。代替実施形態では、グループ・トラッカ７００（１〜ｍ／ｎ）がより多数のまたはより少数の判断信号を供給することができる。例えば、グループ・トラッカ７００（１）は単一の判断信号７００（１）を供給することができる。図７に指示されているとおり、グループ・トラッカ７００（１〜ｍ／ｎ）はそれぞれフィンガ・グループを独立に追跡することができる。
【００２８】
図８に、グループ・トラッカ８００の例示的な一実施形態を概念的に示す。グループ・トラッカ８００は、そのフィンガ・グループの同じ伝搬遅延に関連したフィンガ・グループのｎ個のそれぞれの影像のメトリック（ｍｅｔｒｉｃ）を計算するのに使用する複数のトラッカ・エンジン８１０（１〜ｎ）を含む。トラッカ・エンジン８１０（１〜ｎ）はそれぞれ１つのフィンガ・グループに関連づけられているが、本発明は、ｎ個のトラッカ・エンジン８１０（１〜ｎ）を含むグループ・トラッカ８００の実施形態だけに限定されない。代替実施形態では、より多数またはより少数のトラッカ・エンジン８１０（１〜ｎ）を使用することができる。例えば、単一のトラッカ・エンジン８１０（１〜ｎ）を使用して、それぞれのフィンガ・グループに関連した伝搬遅延を時分割ベースで追跡することができる。
【００２９】
トラッカ・エンジン８１０（１〜ｎ）はそれぞれ、相関器８２０、８２５、加算器８３０、８３５および減算器８４０を含む。図示の実施形態では、複数の変更されたそれぞれのアンテナ信号５４０（１〜ｎ）が、対応するトラッカ・エンジン８１０（１〜ｎ）の相関器８２０、８２５に供給される。相関器８２０、８２５は、複数の変更されたアンテナ信号５４０（１〜ｎ）のうちの適当な１つの信号を、影像の推定遅延よりも小さな時間増分だけ早く（相関器８２０）、および推定伝搬遅延よりも小さな時間増分だけ遅く（相関器８２５）、デスプレッディング・コードと整列させることによって、この信号を相関させることができる。例えば、相関器８２０、８２５は、複数の変更されたアンテナ信号５４０（１〜ｎ）のうちの１つの信号を、ＰＮオフセット、ウォルシュ・コードなどを用いて整列させることができる。トラッカ・エンジン８１０（ｋ）の相関器８２０、８２５からの相関された出力信号ｅ（ｋ）およびｌ（ｋ）は次いで、変更されたアンテナ信号５４０（１〜ｎ）に関連した「早い」エネルギーおよび「遅い」エネルギー‖ｅ（ｋ）‖２および‖ｌ（ｋ）‖２を求めるためにそれぞれの加算器８３０、８３５で加算され、求められたエネルギーはトラッカ・エンジン８１０（ｋ）の減算器８４０に供給される。
【００３０】
減算器８４０は、相関器８２０、８２５からの相関された出力信号の早いエネルギーと遅いエネルギーの差を求める。エネルギー差‖ｅ（ｋ）‖２−‖ｌ（ｋ）‖２はそれぞれのトラッカ・エンジン８１０（１〜ｎ）によって生成され、加算器８４５に供給される。加算器８４５は、エネルギー差を加算してエネルギー差メトリック
【数１】
0004772364.tif 000002
を形成する。このエネルギー差メトリックは次いでトラッカ判断ユニット８５０に供給され、トラッカ判断ユニット８５０はこのエネルギー差メトリックを使用して、フィンガ・グループの伝搬遅延の合同推定を実施することができ、この推定を次いで、判断信号８５５（１〜ｎ）の一部として供給することができる。フィンガ・グループの推定伝搬遅延は次いで、フィンガ・グループのそれぞれのフィンガに適用することができる。
【００３１】
このエネルギー差メトリックを使用して、フィンガ・グループの推定伝搬遅延を微調整することもできる。例えば、エネルギー差が小さい場合、トラッカ判断ユニット８５０は、推定伝搬遅延が、フィンガの推定遅延よりも小さな時間増分だけ速い遅延（相関器８２０）推定遅延よりも小さな時間増分だけ遅い遅延（相関器８２５）の間のほぼ中央にあり、推定遅延はフィンガ・グループの実際の伝搬遅延にほぼ等しいと判定する。しかし、エネルギー差が比較的に大きい場合には、トラッカ判断ユニット８５０は、エネルギー差メトリックの大きさおよび／またはエネルギー差メトリックの符号を使用して、フィンガ・グループの推定伝搬遅延を変更することができる。
【００３２】
以上に述べた効率的なインテリジェント・アンテナ受信機アーキテクチャは、インテリジェント・アンテナ機能を、従来の受信機の諸要素から高度に切り離し、インテリジェント・アンテナの以前の実施態様に比べてその実施を大幅に単純化する。本開示の利益を手にした当業者はさらに、前述のアーキテクチャによってさらに、受信信号と関心の信号との間の平均二乗誤差を最小化するソフト・シンボルが得られることを理解されたい。したがって提案のアーキテクチャはさらに、ダイバーシチ結合、開口利得（ａｐｅｒｔｕｒｅ  ｇａｉｎ）および干渉消去（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）の改善、ならびに他の利益を提供することができる。これらの利益は、レーキ受信器または追跡／探索装置の変更を必ずしも必要とせずに、復調装置および追跡／探索装置に提供することができる。しかし、先に述べたようなフィンガ・グループを実装することによって、前述のインテリジェント・アンテナ・アーキテクチャの効率をさらに向上させることができる。
【００３３】
本明細書に記載した効率的なインテリジェント受信機アーキテクチャはさらに、インテリジェント・アンテナを実装しない従来のレーキ・アーキテクチャの変更を低減させ、同時に、逆方向リンクに適用することができるインテリジェント・アンテナ処理アルゴリズムの性能の向上を達成する。例えば、本発明の前述の実施形態のうちの１つの実施形態では、従来のレーキ受信器の前に４つの機能ブロックを追加して、Ｐ行列を生成し、このＰ行列を使用して、未処理のアンテナ・データに線形変換を実行することができる。次いで、先に論じたようにレーキ・コントローラ・ブロック、トラッカ・ブロック、サーチャ・ブロックに小幅な変更を加えるだけで、その出力信号を従来のレーキ受信器に供給することができる。
【００３４】
本発明は、本明細書の教示の利益を手にした当業者には明白なさまざまな等価な方法で変更し実施することができるので、以上に開示した特定の実施形態は例示的なものにすぎない。さらに、前記請求項に記載されていること以外では、本明細書に示した構造または設計の詳細に限定されない。したがって、以上に開示した特定の実施形態を変更または修正することができること、およびこのような変更または修正は全て、本発明の範囲および趣旨の範囲に含まれるとみなされることは明白である。したがって、本明細書で要求する保護は前記請求項に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来技術の受信機の例示的な一実施形態を概念的に示す図である。
【図２】図１に示した受信機で使用することができる従来技術のトラッカの例示的な一実施形態を概念的に示す図である。
【図３】図１に示した受信機で使用することができる従来技術のサーチャの例示的な一実施形態を概念的に示す図である。
【図４】図１に示した受信機で使用することができる従来技術のレーキ受信器の例示的な一実施形態を概念的に示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に基づく受信機の例示的な一実施形態を概念的に示す図である。
【図６】図５に示した受信機で使用することができる、本発明の一実施形態に基づくサーチャの例示的な一実施形態を概念的に示す図である。
【図７】図５に示した受信機で使用することができる、本発明の一実施形態に基づくトラッカの例示的な一実施形態を概念的に示す図である。
【図８】図７に示したトラッカで使用することができる、本発明の一実施形態に基づくグループ・トラッカの例示的な一実施形態を概念的に示す図である。
【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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【図７】
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【図８】
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