(57)【要約】【目的】  少ない処理量で、かつ、正確に非直交コードで拡散される非希望信号成分のレプリカ(キャンセル信号)を生成する。【構成】  レーク受信部５０は、希望信号の拡散コードcode1で受信信号を逆拡散してレーク合成する。キャンセル信号生成部６０における相関演算部６１は拡散コードcode１と非直交コードcode２の相関Ｆを演算し、振幅比取得部６２は受信信号に含まれるパイロット信号と非希望信号の振幅比Ａを取得し、レーク合成部６３はマルチパスのチャネル推定値をレーク合成し、キャンセル信号出力部６４は相関値Ｆ、振幅比Ａ、チャネル推定値のレーク合成結果Ｂを乗算してキャンセル信号(非希望信号成分)Ｘを生成する。信号除去部７０はレーク受信部５０から出力するレーク合成信号Ｒからキャンセル信号Ｘを減算して希望信号を出力する。【選択図】        図１
2005354255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号に含まれる非希望信号を生成し、該受信信号より該非希望信号を除去して希望信号を出力するCDMA無線受信装置の干渉除去装置において、
希望信号を拡散する拡散コードと該拡散コードと直交しないコードであって非希望信号を拡散する非直交コードの相関を出力する相関出力部、
受信信号に含まれるパイロット信号と非希望信号の振幅比を取得する振幅比取得部、
マルチパスのチャネル推定値をレーク合成して出力する第1のレーク合成部、
前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を用いて非希望信号成分をキャンセルする信号を生成するキャンセル信号生成部、
受信信号より該キャンセル信号を減算して受信信号に含まれる非希望信号成分を除去する信号除去部、
を備えたことを特徴とする干渉除去装置。
【請求項２】
前記キャンセル信号生成部は、
前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を乗算して前記キャンセル信号を生成する、
ことを特徴とする請求項１記載の干渉除去装置。
【請求項３】
前記CDMA無線受信装置は、更に、
希望信号の拡散コードで受信信号を逆拡散してレーク合成する第2のレーク合成部、
を備え、前記信号除去部は、前記第２のレーク合成部の合成結果から前記キャンセル信号を減算して希望信号を出力する、
ことを特徴とする請求項１記載の干渉除去装置。
【請求項４】
受信信号より非希望信号成分を除去して希望信号を出力するCDMA無線受信装置において、
希望信号の拡散コードで受信信号を逆拡散してレーク合成するレーク受信部、
受信信号に含まれる非希望信号成分をキャンセルする信号を生成するキャンセ信号生成部、
前記レーク合成信号から前記キャンセル信号を減算して希望信号を出力する信号除去部、
を備え、前記キャンセル信号生成部は、
希望信号を拡散する拡散コードと該拡散コードと直交しないコードであって非希望信号を拡散する非直交コードの相関を出力する相関出力部、
受信信号に含まれるパイロット信号と非希望信号の振幅比を取得する振幅比取得部、
マルチパスのチャネル推定値をレーク合成して出力するレーク合成部、
前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を用いて非希望信号成分をキャンセルする信号を出力するキャンセル信号出力部、
を備えたことを特徴とするCDMA無線受信装置。
【請求項５】
受信信号より非希望信号成分を除去して希望信号を出力するCDMA無線受信装置の干渉除去方法において、
希望信号を拡散する拡散コードと該拡散コードと直交しないコードであって非希望信号を拡散する非直交コードの相関を演算し、
受信信号に含まれるパイロット信号と非希望信号の振幅比を取得し、
マルチパスのチャネル推定値をレーク合成し、
前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を用いて非希望信号成分をキャンセルする信号を生成し、
前記受信信号より該キャンセル信号を減算して希望信号を出力する、
ことを特徴とする干渉除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は干渉除去装置及び干渉除去方法に係わり、特に、CDMAにおける復調対象信号(希望信号)を拡散するコードと、該コードと直交しないコードであって除去対象信号(非希望信号)を拡散するコード（非直交符号）間の相関を利用した干渉除去装置及び干渉除去方法に関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信の分野におけるCDMA(Code Division Multi Access)システムは既にさまざまな研究や発明が提案され、IMT-2000に見られるようなW-CDMAシステムが実用化されている。W-CDMAを例に説明すると、基地局から各移動局に対する下りリンクにおいて基地局と各ユーザ間（各チャネル間）は基本的に直交する符号を用いて直交性を保つように同期して下り送信し、これにより、複数ユーザやチャネルを多重している。しかし、同期確立のために使用される同期チャネルSCHと呼ばれるチャネルは、他のコードと直交しないコードを使用している。このような非直交コードは、他のコードから見れば逆拡散後に干渉雑音に見えるためシステムのスループットの低下などの品質劣化につながっている。すなわち、W-CDMAシステムでは、通常、お互いに直交関係にあるチャネライゼーションコードを使用して拡散するため異なるチャネル間の干渉はないが、同期チャネルSCHについてはチャネライゼーションコードを使用しない。このため、他のチャネルから見ると同期チャネルSCHが重なる部分で、該同期チャネルSCHが干渉波に見える。
【０００３】
図６は同期チャネルSCH、共通パイロットチャネルCPICH、個別物理チャネルDPCHの位置関係説明図である。1フレームは10msecで、15スロットS0〜S14で構成されている。プライマリ同期チャネルP-SCHはセルサーチ用のチャネルでスロット同期をとるために使用される。このP-SCHは各基地局において、256チップ長の予め設定されているプライマリスクランブルコードPSCで拡散され、毎スロットの先頭66.7μsecに配置される。PSCは全基地局で同一である。セコンダリ同期チャネルS-SCHは、基地局に対するフレーム同期確立と、基地局(セル)が64グループのうちどのスクランブルコードグループに属しているかを移動局に認識させるチャネルであり、256チップ長のセコンダリスクランブルコードSSCで拡散され、毎スロットの先頭66.7μsecに配置される。プライマリ共通制御チャネルPCCPCHは、下り方向の共通チャネルで各基地局に1個存在し、BCH（報知情報）を送信するために使用される。BCHには基地局に関する情報がすべて含まれている。共通パイロットチャネルCPICHはパイロットを送信する下り方向の共通チャネルであり、各セルに1つ存在する。CPICHは基地局コードで拡散されており、移動端末MSは識別したグループの8個のスクランブルコードそれぞれと共通パイロットチャネルCPICHとの相関を演算することにより基地局コードを識別することができる。個別物理チャネルDPCHは、ユーザ個別にデータ(Data1，Data2)やTFCI/TPC/Pilot等の制御情報を送信するチャネルである。
【０００４】
以上は、非直交コードで拡散された信号が希望信号に対して干渉波に見える場合であるが、そのほかに、直交コードで拡散された信号が遅延により干渉波に見える場合がある。すなわち、CDMA直接拡散システムでは、タイミングが異なる複数の遅延波は互いに直交しなくなるため、特定コードで拡散された希望波から見ると遅延波が雑音に見え、非直交コードにより拡散された信号と同様にスループット低下などシステムの性能劣化の要因となっている。
以上のコードが直交しないことに起因する性能劣化を改善するために、干渉キャンセラの技術が研究、提案されている。干渉キャンセラの従来例を説明する。
【０００５】
図７は想定するCDMAシステムの送信機の構成例である。信号D0はpilot信号を表し、移動局にとって既知の信号を送信している。信号D1は復調対象の希望信号を表し、信号D2、・・・は、復調対象では無いその他の制御情報や他の移動局宛の非希望信号を表している。拡散部１０ａは信号D0に拡散コードcode0を乗算して拡散し、拡散信号B0を出力する。同様に、拡散部１１ａ，１２ａ・・・は各信号D1、D2に拡散コードcode1、code2を乗算して拡散し、拡散信号B1，B2、・・・を出力する。なお、拡散コードcode2は拡散コードcode1と直交しないパターンを用いているとする。各乗算部１０ｂ〜１２ｂは拡散信号Bi （ｉ＝0,1,2…）に送信振幅に応じたゲインGiを乗算して振幅を調整し、加算部１３は各乗算器出力を多重して送信ベースバンド信号Eを出力する。送信部１４は送信ベースバンド信号をアナログ信号に変換すると共に直交変調、高周波信号への周波数変換、高周波増幅等の処理を施してアンテナ１５より送信する。
【０００６】
図８は従来の干渉除去装置を持たないCDMA受信機の構成例であり、復調対象の信号(希望信号)D1を受信する場合である。
アンテナ２１で受信された信号は受信部２２において、べースバンド信号への周波数変換、直交復調、AD変換等の処理を施されて伝播路推定部２３、マルチパスの各パスに応じたフィンガー部２４1，２４2，２４3・・・に入力する。伝播路推定部２３は、着目しているチャネルの拡散コードと受信ベースバンド信号との相関を演算してマルチパスのパス数や受信タイミングを推定すると共に、各パスタイミングで受信される遅延波の位相や振幅の推定(チャネル推定)を行う。図９は受信べースバンド信号の受信レベルを示す波形例であり、マルチパスＭＰ１，ＭＰ２，ＭＰ３を介して直接波、遅延波が到来する時刻でピークを示す。この受信レベル波形は前記相関演算により得られ、これよりマルチパスのパス数や直接波、遅延波の受信タイミングｔ1，ｔ2，ｔ3を推定する。フィンガー部２４1，２４2，２４3・・・は、復調対象信号D1の拡散に用いたコードcode1により各パスタイミングｔ1，ｔ2，ｔ3で逆拡散を行い、しかる後、各逆拡散信号を所定時間遅延してタイミングを揃え、レーク部(RAKE部)２５に入力する。レーク部２５は、伝播路推定部２３が推定した各パスのチャネル特性（各パスの位相と振幅推定値）を用いてマルチパスそれぞれの各逆拡散結果に重み付けを行い、マルチパスを合成する。
【０００７】
図８は干渉除去機能を有しない場合であるが、図１０は干渉除去機能を備えたCDMA受信機を示しており、図８と同一部分には同一符号を付している。
アンテナ２１で受信された信号は受信部２２において、べースバンド信号への周波数変換、直交復調、AD変換等の処理を施されて伝播路推定部２３、メモリ３０、マルチパスの各パスに応じたフィンガー部３１1，３２2，３３3・・・にそれぞれ入力する。
メモリ３０は、干渉除去するためのレプリカ信号が生成されるまで受信信号を記憶するものである。伝播路推定部２３は、マルチパスのパス数や受信タイミングを推定すると共に、各パスタイミングで受信される遅延波の位相や振幅の推定(チャネル推定)を行う。フィンガー部３１1，３２2，３３3・・・は、復調対象でない信号(除去信号)D2の拡散に用いたコードcode2を受信信号に各パスタイミングｔ1，ｔ2，ｔ3で乗算して逆拡散を行い、しかる後、各逆拡散信号を所定時間遅延してタイミングを揃え、レーク部３２に入力する。レーク部３２は、伝播路推定部２３が推定した各パスのチャネル特性（各パスの位相と振幅推定値）を用いてマルチパスそれぞれの各逆拡散結果に重み付けを行って合成し、復調対象でない信号(非希望信号)D2′を出力する。
【０００８】
ついで、拡散部３３は非希望信号D2の受信部におけるレプリカを生成するためにレーク部３２から出力される信号D2′に拡散コードcode２を乗算して拡散する。送信フィルタ３４、伝播路フィルタ３５、受信フィルタ３６は、それぞれ、送信機、伝播路、受信機の伝達特性を拡散部３３から出力する信号に施してレプリカ信号を生成する。送信機、受信機の伝達特性は既知であり、伝播路の伝達特性としては伝播路推定部２３から入力するチャネル推定値を用いる。
減算器３７は処理遅延を考慮してメモリ３０に記憶されている受信信号を該メモリから読み出し、該受信信号からレプリカ信号を除算して干渉成分を除去する。以後、フィンガー部２４1，２４2，２４3・・・は、減算器３７から出力する信号に復調対象信号D1の拡散に用いたコードcode1を各パスタイミングｔ1，ｔ2，ｔ3で乗算して逆拡散を行い、しかる後、各逆拡散信号を所定時間遅延してタイミングを揃え、レーク部２５に入力する。レーク部２５は、伝播路推定部２３が推定した各パスのチャネル特性（各パスの位相と振幅推定値）を用いてマルチパスそれぞれのパスの各逆拡散結果に重み付けを行って合成して出力する。
【０００９】
図１０の構成では、送信信号を推定し、しかる後、実際に送信され、かつ、伝播路を通って受信された信号成分を演算で再現する処理を行っているため、追加される処理は、
・受信信号を保持する処理、
・受信信号をcode2で逆拡散し、RAKE合成する処理、
・RAKE合成出力信号D2をcode2で拡散する処理、
・送信フィルタ処理、
・伝播路フィルタ処理、
・受信フィルタ処理
と非常に多く、非常に処理量が大きい。ここに挙げた例はあくまで一例であるが、従来の干渉除去技術の多くはこの例の様に、ベースバンド信号のレプリカ生成と除去の構成のために、非常に処理量が大きくなっている。
【００１０】
以上の従来技術に加えて、希望信号の拡散コードと直交しないコード(非直交コード)で非希望信号を拡散して生成された干渉信号による干渉を除去するために、受信信号から非希望信号を除去してから前記拡散コードで逆拡散して希望信号を出力する第1の従来技術(特許文献１参照)、第2の従来技術(特許文献２参照)がある。
第1の従来技術では、非希望信号(サーチコード)の受信タイミングを検知し、この受信タイミングで受信信号から非希望信号を減算する。また、受信タイミングは、いずれかのマルチパスにおける非希望信号の受信タイミングである。また、前記希望信号の拡散コードと非直交コードの相互相関値を演算し、該相互相関値を用いて受信信号からサーチコードを減算する。
第２の従来技術では、無線伝送路における位相回転が補償された非直交拡散信号を生成し、受信信号より該非直交拡散信号を減算し、減算結果を逆拡散してデータ信号を復調する。
【特許文献１】特開２００１−２１７８１３号公報
【特許文献１】特開２００１−１５６７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
CDMAシステムにおいて、非直交コードで拡散された信号は干渉波になり受信品質を劣化させている。例えばW-CDMAでは下りリンクの複数ユーザーや複数のチャネルを、互いに直交するコードを用いて拡散して多重しているが、マルチパスなどの影響で遅延波が発生すると該遅延波は他チャネルに対して干渉波となり、特性を劣化する。かかる干渉はマルチパスのない環境では互いに直交するため復調対象チャネル以外の他ユーザーや他のチャネルは直交性により0となり除去される。しかし、W-CDMAでは、同期を取るための同期チャネルSCHが、他のコードとは直交しないコードを用いているため、上記のようなマルチパスの無い環境においても干渉波となり、SCH干渉が主要な特性劣化要因となってしまう。このSCH干渉は、非常に高速な伝送速度を実現しようとする際に障害となる。近年、進められているW-CDMAシステムの高速化のエンハンスにおいてはSCH干渉による劣化が無視できない劣化要因となっている。図１１はW-CDMAシステムにおける、SCH干渉の影響を表したシミュレーション結果であり、Iocは外部雑音、Iorは基地局の送信信号の移動局での受信電力である。グラフの右側になるほど外部雑音に比べて基地局信号が大きく受信されていることを意味している。この結果では、基地局からの受信電力がいくら大きくなっても、SCHの影響があると、一定の誤り率の値以下にならないことがわかる。受信信号に含まれている他の複数のコードは全て直交するために劣化要因とならないが、SCHが存在することにより、大きく特性劣化を生じていることが分かる。
【００１２】
このような干渉を除去するために、さまざまな発明がなされているが、図１０において説明したようにその多くは非常に処理量が大きくなるという問題があった。
また、第１従来技術は、拡散コードと非直交コードの相互相関値を用いることを開示しているけれど、非希望信号を生成するに際して、 (1)マルチパスを構成する各パスのチャネル推定値や(2)非希望信号とパイロット信号との電力比を用いないため、正確に非希望信号(レプリカ信号)を生成できない問題がある。
第２の従来技術は、位相回転が補償された非直交拡散信号を生成することを開示しているけれど、(1) 拡散コードと非直交コードの相互相関値、(2)マルチパスを構成する各パスのチャネル推定値、(3)非希望信号とパイロット信号との電力比を用いてないため、正確に非希望信号(レプリカ信号)を生成できない問題がある。
以上から本発明の目的は、少ない処理量で、かつ、正確に非直交コードで拡散される非希望信号成分のレプリカ(キャンセル信号)を生成できるようにすることである。
本発明の別の目的は希望信号を正確に復調して出力できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は本発明によれば、受信信号より非希望信号成分を除去して希望信号を出力するCDMA無線受信装置の干渉除去装置により達成される。この干渉除去装置は、希望信号を拡散する拡散コードと該拡散コードと直交しないコードであって非希望信号を拡散する非直交コードの相関を出力する相関出力部、受信信号に含まれるパイロット信号と非希望信号の振幅比を取得する振幅比取得部、マルチパスのチャネル推定値をレーク合成して出力する第1のレーク合成部、前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を用いて非希望信号成分をキャンセルする信号を生成するキャンセル信号生成部、受信信号より該キャンセル信号を減算して受信信号に含まれる非希望信号成分を除去する信号除去部を備えている。
なお、キャンセル信号生成部は、前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を乗算して前記キャンセル信号を生成する。
また、前記CDMA無線受信装置は、更に、希望信号の拡散コードで受信信号を逆拡散してレーク合成する第2のレーク合成部を備え、前記信号除去部は、前記第２のレーク合成部の合成結果から前記キャンセル信号を減算して希望信号を出力する。
【００１４】
上記課題は本発明によれば、受信信号より非希望信号成分を除去して希望信号を出力するCDMA無線受信装置により達成される。このCDMA無線受信装置は、希望信号の拡散コードで受信信号を逆拡散してレーク合成するレーク受信部、受信信号に含まれる非希望信号成分をキャンセルする信号を生成するキャンセ信号生成部、前記レーク合成信号から前記キャンセル信号を減算して希望信号を出力する信号除去部を備え、前記キャンセル信号生成部は、希望信号を拡散する拡散コードと該拡散コードと直交しないコードであって非希望信号を拡散する非直交コードの相関を出力する相関出力部、受信信号に含まれるパイロット信号と非希望信号の振幅比を取得する振幅比取得部、マルチパスのチャネル推定値をレーク合成して出力するレーク合成部、前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を用いて非希望信号成分をキャンセルする信号を出力するキャンセル信号出力部を備えている。
【００１５】
上記課題は本発明によれば、受信信号より非希望信号成分を除去して希望信号を出力するCDMA無線受信装置の干渉除去方法により達成される。この干渉除去方法は、希望信号を拡散する拡散コードと該拡散コードと直交しないコードであって非希望信号を拡散する非直交コードの相関を出力するステップ、受信信号に含まれるパイロット信号と非希望信号の振幅比を取得するステップ、マルチパスのチャネル推定値をレーク合成するステップ、前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を用いて非希望信号成分をキャンセルする信号を生成するステップ、前記受信信号より該キャンセル信号を減算して希望信号を出力するステップを有している。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、希望信号を拡散する拡散コードと該拡散コードと直交しないコードであって非希望信号を拡散する非直交コードの相関を出力し、受信信号に含まれるパイロット信号と非希望信号の振幅比を取得し、マルチパスのチャネル推定値をレーク合成し、前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を用いて非希望信号成分をキャンセルする信号を生成し、受信信号より該キャンセル信号を減算して希望信号を出力するように構成したから、少ない処理量で、かつ、正確に非直交コードで拡散される非希望信号成分のレプリカ(キャンセル信号)を生成できる。この結果、本発明によれば、希望信号を正確に復調して出力できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は本発明の実施形態であるCDMA無線受信装置における非直交符号干渉除去装置の概略ブロック構成図である。
非直交符号干渉除去装置は、希望信号の拡散コードcode1で受信信号を逆拡散してレーク合成するレーク受信部５０、受信信号に含まれる非希望信号成分をキャンセル信号として生成するキャンセル信号生成部６０、前記レーク合成信号からキャンセル信号（非希望信号成分）を減算して希望信号を出力する信号除去部７０を備えている。
キャンセル信号生成部６０は、希望信号を拡散する拡散コードcode１と該拡散コードと直交しないコードであって非希望信号を拡散する非直交コードcode２の相関を演算する相関演算部６１、受信信号に含まれるパイロット信号と非希望信号の振幅比を取得する振幅比取得部６２、マルチパスのチャネル推定値をレーク合成して出力するレーク合成部６３、前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を乗算してキャンセル信号を出力するキャンセル信号出力部６４を備えている。
【００１８】
レーク受信部５０は、希望信号の拡散コードcode1で受信信号を逆拡散してレーク合成する。キャンセル信号生成部６０における相関演算部６１は拡散コードcode１と非直交コードcode２の相関Ｆを演算し、振幅比取得部６２は受信信号に含まれるパイロット信号と非希望信号の振幅比Ａを取得し、レーク合成部６３はマルチパスのチャネル推定値をレーク合成し、キャンセル信号出力部６４は相関値Ｆ、振幅比Ａ、チャネル推定値のレーク合成結果Ｂを乗算してキャンセル信号(非希望信号成分)Ｘを生成する。信号除去部７０はレーク受信部５０から出力するレーク合成信号Ｒからキャンセル信号Ｘを減算して希望信号を出力する。
【実施例１】
【００１９】
(Ａ)本発明の原理
希望信号（信号D1）を拡散する拡散コードをcode1、該拡散コードcode１と直交しないコードであって非希望信号(SCH信号D2)を拡散する非直交コードをcode２とする。又、拡散コードcode１と直交するコードであってパイロット信号を拡散するコードをcode0とする。なお、以下の説明では、非希望信号D2の拡散コードcode2が希望信号D1の拡散コードcode１と直交しないために現れる干渉のみを除去する非直交符号干渉キャンセラを考え、マルチパス遅延に起因する干渉は除去しないものとする。また、
(1)マルチパスのk番目のパスを逆拡散したシンボルをDSSk、
(2)希望信号D1の拡散ファクタSFをNSF、
(3)受信波をcode１で拡散したＤ１拡散信号のk番目のパスにおけるi番目の
chip成分をD1k(i)、
(4)受信波をcode2で拡散したＤ２拡散信号のk番目のパスにおけるi番目の
chip成分をD2k(i)、
(5)希望信号D1の拡散コードcode1のｉ番目のチップ成分をsi （= code1(i)）、
(6)逆拡散後に含まれる雑音をnk、
とする。
【００２０】
マルチパスのk番目のパスをcode１で逆拡散したシンボルDSSkは次式、
【数１】
2005354255.tif 000003
で与えられる。従って、RAKE合成後のシンボルRは、RAKE合成係数をwkとすれば、
【数２】
2005354255.tif 000004
となる。
【００２１】
RAKE合成係数wkは、次式
【数３】
2005354255.tif 000005
により与えられる。ここで、Ckはマルチパスにおけるｋ番目のパスのチャネル推定値であり、σkはｋ番目のパスの受信タイミングで逆拡散したCPICHの複数の逆拡散シンボルに関する分散である。また、別の例として、簡略化した
【数４】
2005354255.tif 000006
も一般に良く用いられる。
【００２２】
(2)式の2番目の式の右辺第1項、第2項、第3項をそれぞれDR，X，nRとすることにより、３番目の式が得られる。したがって、非希望信号成分すなわちキャンセル信号Ｘは、次式
【数５】
2005354255.tif 000007
と表現される。RAKEシンボルRからキャンセル信号Xを減算することにより、希望信号を得ることができる。
キャンセル信号XをキャンセルしたRAKEシンボルをRcancelとすると、
【数６】
2005354255.tif 000008
の様に減算でキャンセルできる。
【００２３】
なお、図１０の従来例のキャンセラ構成では、上記のキャンセル信号Ｘを推定するのではなく、非希望信号D2そのものを一度復調し、ついで、該非希望信号D2を拡散して受信信号に含まれる波形D2k(i)のレプリカ信号を生成する。そして、次式で表現される受信信号r(t)
【数７】
2005354255.tif 000009
からレプリカ信号を減算して希望信号の拡散信号を発生する。すなわち、受信ベースバンド信号から干渉成分を除去する。
【００２４】
・Xの推定法
本発明はキャンセル信号Ｘを簡略化した構成で推定できることが特徴である。以下にキャンセル信号Ｘを推定する方法を説明する。
共通パイロットチャネルCPICHのk番目のマルチパスにおけるチャネル推定値をCkとし、非希望信号Ｄ２とパイロット信号Ｄ０の逆拡散シンボルの電力比をD2#Ec／D0#Ecとし、非希望信号D2の拡散コードcode２の第ｉチップをcode2 (i) （ただし、
|code2 (i)|2=1）とすると、非希望信号Ｄ２のk番目のマルチパスにおけるｉ番目のチップD2k(i) は、
【数８】
2005354255.tif 000010
と書ける。なぜならば、上式の両辺にcode2 (i)*を乗算すれば、
【数９】
2005354255.tif 000011
と変形でき、左辺はｋ番目のパスを介して受信される非希望信号であり、この非希望信号はｋ番目のパスのチャネル特性Ckと電力比D2#Ec／D0#Ecとの積で表わせるからである。
【００２５】
(5)式に(8)式を代入すれば、キャンセル信号Ｘは、
【数１０】
2005354255.tif 000012
と表現できる。この(10)式を用いて非希望信号(たとえば同期チャネルSCH信号)をキャンセルするキャンセル信号Ｘは、
(1) 非希望信号D2とパイロット信号D0の逆拡散シンボルの電力比D2#Ec／D0#Ecと、
(2)マルチパスにおける各パスのチャネル推定値のRAKE合成結果と、
(3) 希望信号D1を拡散する拡散コードcode1 (i)(=si)と非希望信号(SCH信号)D2を拡散する非直交コードcode2 (i)との相関、
の3つから計算することができる。
【００２６】
（B）非直交符号干渉除去装置
図２はCDMA無線受信装置における非直交符号干渉除去装置のブロック構成図であり、図1と同一部分には同一符号を付している。なお、CDMAシステムとして以下の(1)〜(4)の条件を満たすシステムを想定している。
(1)CDMAによりマルチアクセスが行なわれている、
(2)復調対象の信号(希望信号)D1が拡散コードcode1で拡散されている、
(3)パイロット信号D0が希望信号の拡散コードcode1と直交する拡散コードcode0で拡散されている、
(4) 希望信号の拡散コードcode1と直交しない非直交コードcode２で拡散される復調対象でない信号(非希望信号)D2が存在する。
かかるCDMAシステムの送信機は図示しないが、図７に示す構成が可能である。
【００２７】
図２のCDMA受信機において、受信部４０はアンテナにより受信した無線信号をべースバンド信号に周波数変換すると共にQPSK直交復調し、復調信号をAD変換して非直交符号干渉除去装置４１に入力する。
非直交符号干渉除去装置４１は、希望信号の拡散コードcode1で受信信号を逆拡散してレーク合成するレーク受信部５０、受信信号に含まれる非希望信号成分をキャンセル信号として生成するキャンセル信号生成部６０、前記レーク合成信号からキャンセル信号（非希望信号成分）を減算して希望信号を出力する信号除去部７０、希望信号の拡散コードcode１と受信ベースバンド信号との相関を演算してマルチパスのパス数や受信タイミングを推定すると共に、各パスタイミングで受信される遅延波の位相や振幅の推定(チャネル推定)を行う伝播路推定部８０を備えている。
【００２８】
レーク受信部５０は、マルチパス数に応じた数のフィンガー部５１1，５１2，５１3・・・を備え、各フィンガー部は、希望信号D1の拡散に用いたコードcode1により各パスタイミングｔ1，ｔ2，ｔ3(例えば図９参照)で逆拡散を行い、しかる後、各逆拡散信号を所定時間遅延してタイミングを揃え、レーク部(RAKE部)５２に入力する。レーク部５２は、伝播路推定部８０が推定した各パスのチャネル特性（各パスの位相と振幅推定値）を用いて各フィンガー部の逆拡散結果に重み付けを行って合成し、(2)式のレーク合成後のシンボルＲを出力する。
【００２９】
キャンセル信号生成部６０において、相関演算部６１は希望信号D1を拡散する拡散コードcode１と該拡散コードと直交しないコードであって非希望信号D2を拡散する非直交コードcode２の相関Ｆを演算する。相関Ｆは(10)式の右辺第3番目の要素である。すなわち、
【数１１】
2005354255.tif 000013
である。
【００３０】
振幅比取得部６２は受信信号に含まれるパイロット信号D0と非希望信号D2の振幅比Ａを計算する。図３は振幅比取得部６２の実施例であり、第1の逆拡散部６２ａは受信べースバンド信号を構成する複数の遅延波のうち受信電力が最大の遅延波のタイミングで該べースバンド信号をパイロット信号の拡散コードcode０で逆拡散してパイロット信号を発生し、振幅平均部６２ｂは逆拡散したパイロット信号の振幅平均X1を算出する。第２の逆拡散部６２ｃは受信べースバンド信号を構成する複数の遅延波のうち受信電力が最大の遅延波のタイミングで該べースバンド信号を非希望信号の拡散コードcode2で逆拡散して非希望信号を発生し、振幅平均部６２ｄは逆拡散した非希望信号の振幅平均X2を算出する。除算部６２ｅは、振幅平均X1，X2を用いて次式
Ａ＝X2／X1
により振幅比Ａを計算する。この振幅比Ａは、(10)式の電力比の平方根に相当し、
【数１２】
2005354255.tif 000014
である。なお、振幅比は上記計算によらず、送信側から受信したパイロット信号と非希望信号の振幅比、または、パイロット信号と非希望信号の送信電力，またはパイロット信号と非希望信号の送信振幅のいずれかを用いて取得することもできる。
【００３１】
チャネル推定値レーク合成部６３はマルチパス数に応じた数のフィンガー部６３ａ1，６３ａ2，６３ａ3・・・を備え、各フィンガー部は、パイロット信号D0の拡散に用いたコードcode0により各パスタイミングｔ1，ｔ2，ｔ3で逆拡散を行い、しかる後、各逆拡散信号を所定時間遅延してタイミングを揃え、レーク部(RAKE部)６３ｂに入力する。レーク部６３ｂは、伝播路推定部８０が推定した各パスのチャネル特性Ckを用いて各フィンガー部の逆拡散結果に重み付けを行って合成して出力する。すなわち、レーク部６３ｂはマルチパスのチャネル推定値Ckをレーク合成し、(10)式の右辺の第2要素
【数１３】
2005354255.tif 000015
を出力する。キャンセル信号出力部６４のキャンセル係数生成部６４ａは、次式
H=A×Ｆ          (14)
によりキャンセル係数Ｈを計算し、乗算部６４ｂはチャネル推定値Ckのレーク合成結果Ｂにキャンセル係数Ｈを乗算してキャンセル信号Ｘを出力する。なお、(14)式は最も単純なキャンセル係数Ｈの算出法であるが別の方法も可能である。
信号除去部７０は、レーク受信部５０の出力（拡散コードcode１で受信信号を逆拡散してレーク合成した結果）Ｒからキャンセル信号Ｘを減算して希望信号を出力する。
【００３２】
図４の（A），(B)は振幅比取得部６２の別の構成例であり、図３と同一部分には同一符号を付している。（A）において、第1の逆拡散部６２ａはマルチパスのパス毎にパイロット信号の拡散コードcode０を受信べースバンド信号に乗算して逆拡散し、レーク合成部６２ｆは各パスの逆拡散結果に重み付けを行って合成して出力する。振幅平均部６２ｂはレーク合成結果の振幅平均X1を算出して出力する。第２の逆拡散部６２ｃはマルチパスのパス毎に非希望信号の拡散コードcode２を受信べースバンド信号に乗算して逆拡散し、レーク合成部６２ｇは各パスの逆拡散結果に重み付けを行って合成して出力する。振幅平均部６２ｄはレーク合成結果の振幅平均X2を算出する。除算部６２ｅは、振幅平均X1，X2を用いて次式
Ａ＝X2／X1
により振幅比Ａを計算する。このような構成にすることで，複数の遅延波の受信信号を用いて品質良くD0，D2の振幅推定および品質の良い振幅比Aの推定が可能である。
【００３３】
図４（B）では電力比を求め、その平方根として振幅比Ａを計算する。すなわち、電力平均部６２ｈはレーク合成結果の電力平均X1を算出して出力し、電力平均部６２ｉはレーク合成結果の電力平均X２を算出して出力する。除算部６２ｅは、電力平均X1，X2を用いて電力比X2／X1を計算し、平方根演算部６２ｊは次式
【数１４】
2005354255.tif 000016
により振幅比Ａを計算して出力する。
【００３４】
本発明において、キャンセラが無い場合の構成と比べ追加になる処理は、(1)code2とcode0の相関の演算、(2)振幅比計算、(3)それらの乗算、(4)キャンセルするための減算処理、であり、処理量の増加を少なく押さえることができる。また、本発明の非直交符号キャンセラを用いることにより、干渉を低減し，品質の良い通信を行うことができる。
【００３５】
図５は本発明により非希望信号をキャンした場合のシミュレーション結果である。W-CDMAでは高速なデータ伝送を行うためにHS-DSCH（High Speed ‐ Downlink Shared Channel）と呼ばれるチャネルが存在する。また、基地局と移動局が同期を確立するために用いている同期SCHと呼ばれるチャネルが存在する。シミュレーションでは、復調対象の信号をHS-DSCHとし、それと直交しない同期チャネルSCHによる干渉を本発明によりキャンセルした場合の受信信号電力に対するHS-DSCHの誤り率で評価した。Iorは，アンテナで受信した電波に含まれる通信対象の基地局が送信した成分の電力を表し、Iocは，受信信号に含まれる上記Ior以外の成分の受信電力を表し、グラフの横軸のIor/Iocはその比であり、四角黒マークはキャンセルしない場合の誤り率、三角白マークは本発明によりキャンセルした場合の誤り率である。シミューレーション結果より、Ior/Iocが大きい場合には非直交符号を用いる同期チャネルSCHの干渉による劣化が支配的な劣化要因となっていることが分かる。また、本発明の干渉除去機能によれば、SCH干渉の影響が無くなり、非常に低い誤り率を実現していることが分かる。
【００３６】
・付記
（付記１）
受信信号より非希望信号成分を除去して希望信号を出力するCDMA無線受信装置の干渉除去装置において、
希望信号を拡散する拡散コードと該拡散コードと直交しないコードであって非希望信号を拡散する非直交コードの相関を出力する相関出力部、
受信信号に含まれるパイロット信号と非希望信号の振幅比を取得する振幅比取得部、
マルチパスのチャネル推定値をレーク合成して出力する第1のレーク合成部、
前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を用いて非希望信号成分をキャンセルする信号を生成するキャンセル信号生成部、
受信信号より該キャンセル信号を減算して受信信号に含まれる非希望信号成分を除去する信号除去部、
を備えたことを特徴とする干渉除去装置。
（付記２）
前記キャンセル信号生成部は、
前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を乗算して前記キャンセル信号を生成する、
ことを特徴とする付記１記載の干渉除去装置。
（付記３）
前記CDMA無線受信装置は、更に、
希望信号の拡散コードで受信信号を逆拡散してレーク合成する第2のレーク合成部、
を備え、前記信号除去部は、前記第２のレーク合成部の合成結果から前記キャンセル信号を減算して希望信号を出力する、
ことを特徴とする請求項１記載の干渉除去装置。
（付記４）
前記第１のレーク合成部は、パイロット信号を逆拡散して各パスのチャネルを推定し、各パスのチャネル推定値をレーク合成する、
ことを特徴とする付記１記載の干渉除去装置。
（付記５）
前記振幅比取得部は、送信側から受信したパイロット信号と非希望信号の振幅比、または、パイロット信号と非希望信号の送信電力，またはパイロット信号と非希望信号の送信振幅のいずれかを用いて前記振幅比を取得する、
ことを特徴とする付記1記載の干渉除去装置。
（付記６）
前記振幅比取得部は、
受信される複数の遅延波のうち、受信電力が大きい遅延波に含まれるパイロット信号と非希望信号を逆拡散して求める手段、
該逆拡散結果に基づいて前記振幅比を計算する手段、
を備えたことを特徴とする付記1記載の干渉除去装置。
（付記７）
受信信号より非希望信号成分を除去して希望信号を出力するCDMA無線受信装置において、
希望信号の拡散コードで受信信号を逆拡散してレーク合成するレーク受信部、
受信信号に含まれる非希望信号成分をキャンセルする信号を生成するキャンセ信号生成部、
前記レーク合成信号から前記キャンセル信号を減算して希望信号を出力する信号除去部、
を備え、前記キャンセル信号生成部は、
希望信号を拡散する拡散コードと該拡散コードと直交しないコードであって非希望信号を拡散する非直交コードの相関を出力する相関出力部、
受信信号に含まれるパイロット信号と非希望信号の振幅比を取得する振幅比取得部、
マルチパスのチャネル推定値をレーク合成して出力するレーク合成部、
前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を用いて非希望信号成分をキャンセルする信号を出力するキャンセル信号出力部、
を備えたことを特徴とするCDMA無線受信装置。
（付記８）
前記キャンセル信号出力部は、前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を乗算してキャンセル信号を出力する、
ことを特徴とする付記７記載のCDMA無線受信装置。
（付記９）
受信信号より非希望信号成分を除去して希望信号を出力するCDMA無線受信装置の干渉除去方法において、
希望信号を拡散する拡散コードと該拡散コードと直交しないコードであって非希望信号を拡散する非直交コードの相関を出力し、
受信信号に含まれるパイロット信号と非希望信号の振幅比を取得し、
マルチパスのチャネル推定値をレーク合成し、
前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を用いて非希望信号成分をキャンセルする信号を生成し、
前記受信信号より該キャンセル信号を減算して希望信号を出力する、
ことを特徴とする干渉除去方法。
（付記１０）
前記相関値、振幅比、チャネル推定値のレーク合成結果を乗算してキャンセル信号を生成する、
ことを特徴とする付記９記載の干渉除去方法。
（付記１１）
希望信号の拡散コードで受信信号を逆拡散してレーク合成し、
該レーク合成結果から前記キャンセル信号を減算して希望信号を出力する、
ことを特徴とする付記９記載の干渉除去方法。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のCDMA無線受信装置における非直交符号干渉除去装置の概略ブロック構成図である。
【図２】CDMA無線受信装置における非直交符号干渉除去装置のブロック構成図である。
【図３】振幅比取得部の実施例である。
【図４】振幅比取得部の別の構成例である。
【図５】本発明により非希望信号をキャンセルした場合のシミュレーション結果である。
【図６】同期チャネルSCH、共通パイロットチャネルCPICH、個別物理チャネルDPCHの位置関係説明図である。
【図７】想定するCDMAシステムの送信機の構成例である。
【図８】従来の干渉除去装置を持たないCDMA受信機の構成例である。
【図９】受信べースバンド信号の受信レベルを示す波形例である。
【図１０】従来の干渉除去機能を備えたCDMA受信機である。
【図１１】W-CDMAシステムにおける、SCH干渉の影響を表したシミュレーション結果である。
【符号の説明】
【００３８】
５０  レーク受信部
６０  キャンセル信号生成部
６１  相関演算部
６２  振幅比取得部
６３  チャネル推定値レーク合成部
６４  キャンセル信号出力部
７０  信号除去部
【図１】
2005354255.tif 000017
【図２】
2005354255.tif 000018
【図３】
2005354255.tif 000019
【図４】
2005354255.tif 000020
【図５】
2005354255.tif 000021
【図６】
2005354255.tif 000022
【図７】
2005354255.tif 000023
【図８】
2005354255.tif 000024
【図９】
2005354255.tif 000025
【図１０】
2005354255.tif 000026
【図１１】
2005354255.tif 000027