(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機と複数の受信機との間に複数のリンクが確立され、前記各リンクが
【数１】
0004451046.tif 000212
個の取り得る符号の中で、個別の接続符号を用いるＭＣ−ＣＤＭＡ電気通信システムにおけるダウンリンクチャネルのためのＧＭＭＳＥタイプの等化方法であって、
前記
【数２】
0004451046.tif 000213
個の各符号を用いて前記送信機によって送信される信号の相対レベル
【数３】
0004451046.tif 000214
を推定する第１のステップ（４５０、４６０）であって、キャリア毎にＭＣ−ＣＤＭＡシンボルを等化すること（４３１）を含む、ステップと、
前記レベルを用いて、少なくとも１つのリンク上で前記ユーザによって送信されるシンボルを推定するための第２のステップであって、前記送信されるシンボルと前記推定されるシンボルとの間の平均二乗誤差を最小にするようになされる、ステップとを含み、
前記
【数４】
0004451046.tif 000215
個の取り得る符号の中の符号のサブセットは、前記
【数５】
0004451046.tif 000216
個の推定されたレベル
【数６】
0004451046.tif 000217
から選択され（５７０、６７０）、
【数７】
0004451046.tif 000218
個の中のＰ個の符号が選択される場合に、行列
【数８】
0004451046.tif 000219
は、現時点で、前記選択された符号に関連するレベルのみを含む大きさＰ×Ｐの行列
【数９】
0004451046.tif 000220
まで短縮され、ただし、
【数１０】
0004451046.tif 000221
の値は、前記第１のステップによって推定される伝送レベルであり、その際、前記第２のステップは、
【数１１】
0004451046.tif 000222
を計算するようになされ、ただし、
【数１２】
0004451046.tif 000223
は、前記選択された符号に関連するリンク上で推定されたシンボルのベクトルであり、
【数１３】
0004451046.tif 000224
において、Ｈは種々のキャリア周波数において伝送チャネルの特性を与える行列であり、Ｃ'は前記選択されたＰ個の符号の行列であり、Ｙは、種々のキャリア上のＭＣ−ＣＤＭＡシンボルの成分の受信されたベクトルであり、
【数１４】
0004451046.tif 000225
は、各キャリア上の雑音の分散であり、ＩＰは、大きさＰ×Ｐの単位行列であることを特徴とする等化方法。
【請求項２】
送信機と複数の受信機との間に複数のリンクが確立され、前記各リンクが
【数１５】
0004451046.tif 000226
個の取り得る符号の中で、個別の接続符号を用いるＭＣ−ＣＤＭＡ電気通信システムにおけるダウンリンクチャネルのためのＧＭＭＳＥタイプの等化方法であって、
前記
【数１６】
0004451046.tif 000227
個の各符号を用いて前記送信機によって送信される信号の相対レベル
【数１７】
0004451046.tif 000228
を推定する第１のステップ（４５０、４６０）であって、キャリア毎にＭＣ−ＣＤＭＡシンボルを等化すること（４３１）を含む、ステップと、
前記レベルを用いて、少なくとも１つのリンク上で前記ユーザによって送信されるシンボルを推定するための第２のステップであって、前記送信されるシンボルと前記推定されるシンボルとの間の平均二乗誤差を最小にするようになされる、ステップとを含み、
前記
【数１８】
0004451046.tif 000229
個の取り得る符号の中の符号のサブセットは、前記
【数１９】
0004451046.tif 000230
個の推定されたレベル
【数２０】
0004451046.tif 000231
から選択され（５７０、６７０）、
前記第１のステップの前記キャリア毎に行われる等化は、ＭＲＣ等化であり、
【数２１】
0004451046.tif 000232
個の中のＰ個の符号が選択される場合に、行列
【数２２】
0004451046.tif 000233
は、現時点で、前記選択された符号に関連するレベルのみを含む大きさＰ×Ｐの行列
【数２３】
0004451046.tif 000234
まで短縮され、ただし、
【数２４】
0004451046.tif 000235
の値は、前記第１のステップによって推定される伝送レベルであり、その際、前記第２のステップは、
【数２５】
0004451046.tif 000236
を計算するようになされ、ただし、
【数２６】
0004451046.tif 000237
であり、Ｈは種々のキャリア周波数において伝送チャネルの特性を与える行列であり、Ｃ'は前記選択されたＰ個の符号の行列であり、Ｚ'は、前記選択されたＰ個の符号まで短縮される、前記第１のステップの適合したフィルタリングの出力を表し、
【数２７】
0004451046.tif 000238
は各キャリア上の雑音の分散であり、ＩＰは大きさＰ×Ｐの単位行列であることを特徴とする等化方法。
【請求項３】
前記ＭＣ−ＣＤＭＡシンボルをキャリア毎に等化した後に、前記
【数２８】
0004451046.tif 000239
個の取り得る各符号にフィルタリングがなされる（４３２）ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の等化方法。
【請求項４】
前記
【数２９】
0004451046.tif 000240
個の取り得る各符号に整合したフィルタリングによって得られる前記
【数３０】
0004451046.tif 000241
個の値が、前記レベルの推定値を与える係数計算（４６０）にかけられることを特徴とする請求項３に記載の等化方法。
【請求項５】
前記係数計算の前または後に、時間平滑化演算が行われることを特徴とする請求項４に記載の等化方法。
【請求項６】
前記選択は、前記
【数３１】
0004451046.tif 000242
個の推定されたレベル
【数３２】
0004451046.tif 000243
の中で、所定の閾値Ｔｈより大きいレベルを保持することにより行われることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の等化方法。
【請求項７】
符号ｃｋを使用し、かつ伝送レベル
【数３３】
0004451046.tif 000244
を有する所与のリンクｋに対して、
【数３４】
0004451046.tif 000245
の場合に
【数３５】
0004451046.tif 000246
が成り立つように、伝送レベル
【数３６】
0004451046.tif 000247
に関連する符号ｃｍの選択が行われることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の等化方法。
【請求項８】
前記閾値Ｔｈまたはμは、実際に用いられる符号の数と、取り得る符号の数
【数３７】
0004451046.tif 000248
との間の比にしたがって判定されることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の等化方法。
【請求項９】
符号ｃｋを用いる所与のリンクｋに対して、最終的に、前記選択された符号の中で、前記符号ｃｋを妨害する可能性が最も高い符号のみが採用されることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の等化方法。
【請求項１０】
前記符号ｃｋを妨害する可能性が最も高い符号ｃｉは、
【数３８】
0004451046.tif 000249
によって定義される、生成された系列の特性から得られ、ただし、ｃｌｉおよびｃｌｋはそれぞれ、符号ｃｉおよびｃｋに関連する系列であることを特徴とする請求項９に記載の等化方法。
【請求項１１】
前記符号が
【数３９】
0004451046.tif 000250
または
【数４０】
0004451046.tif 000251
の式を満たし（ただし、
【数４１】
0004451046.tif 000252
は複素数であり、ｆ（ｉ，ｋ）は、ｉおよびｋの関数である添え字である）、前記符号ｃｋを妨害する可能性が最も高い符号は、所定の符号ｃ０を妨害する可能性が最も高い符号から得られることを特徴とする請求項１０に記載の等化方法。
【請求項１２】
行列積
【数４２】
0004451046.tif 000253
から、または行列積
【数４３】
0004451046.tif 000254
から行列
【数４４】
0004451046.tif 000255
を得ることができ、ただし、
【数４５】
0004451046.tif 000256
は、前記行列
【数４６】
0004451046.tif 000257
の前記選択された符号まで短縮されたバージョンであり、前記第１または前記第２の計算方法の選択は、前記選択される符号の数に依存することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の等化方法。
【請求項１３】
前記符号の前記行列Ｃが、
【数４７】
0004451046.tif 000258
または
【数４８】
0004451046.tif 000259
のようになる場合には（ただし、
【数４９】
0004451046.tif 000260
は複素数であり、ｆ（ｉ，ｊ）は、ｉおよびｊに応じて０〜Ｎ−１の間にある添え字である）、前記行列
【数５０】
0004451046.tif 000261
は、初めに前記行列の第１の行／列を計算し、その要素の置換を用いて、前記第１の行／列から他の行／列を導出することにより得られることを特徴とする請求項１２に記載の等化方法。
【請求項１４】
前記行列Ｃがアダマールまたは回転アダマール行列である場合に、
【数５１】
0004451046.tif 000262
の前記第１の行は、アダマール変換を用いて計算されることを特徴とする請求項１３に記載の等化方法。
【請求項１５】
前記行列Ｃがフーリエまたは回転フーリエ行列である場合に、
【数５２】
0004451046.tif 000263
の前記第１の行は、フーリエ変換を用いて計算されることを特徴とする請求項１３に記載の等化方法。
【請求項１６】
前記行列
【数５３】
0004451046.tif 000264
は、前記選択された符号の数が、ｌｏｇ２（Ｎ）より小さい場合には前記行列
【数５４】
0004451046.tif 000265
から得られ、そうでない場合には、前記行列積
【数５５】
0004451046.tif 000266
から得られることを特徴とする請求項１４に記載の等化方法。
【請求項１７】
ＭＣ−ＣＤＭＡタイプの電気通信システム受信機のためのＧＭＭＳＥタイプの等化装置であって、前記装置は、請求項１から請求項１６までのいずれか一項による等化方法を実施するための手段を備えることを特徴とするＧＭＭＳＥタイプの等化装置。
【請求項１８】
ＭＣ−ＣＤＭＡタイプの電気通信システムのための受信機であって、前記受信機は請求項１７による等化装置を備えることを特徴とする受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はＭＣ−ＣＤＭＡタイプの電気通信システムのダウンリンクチャネルのための等化方法および装置に関する。より詳細には、この発明は、ＧＭＭＳＥタイプの等化方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マルチキャリア符号分割多元接続（ＭＣ−ＣＤＭＡ）は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数分割多重）変調と、ＣＤＭＡ多元接続技術とを組み合わせたものである。この多元接続技術は、ＰＩＭＲＣ’９３の会報に発表された論文「Multicarrier CDMA in indoor wireless radio networks」（Ｖｏｌ．１、１０９〜１１３ページ、１９９３年）においてＮ．Ｙｅｅ他によって初めて提案された。この技術の開発は、ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｍａｇａｚｉｎｅ（１２６〜１３３ページ、１９９７年１２月）に発表された論文「Overview of Multicarriier CDMA」においてＨａｒａ他によって再検討された。
【０００３】
その周波数スペクトルを拡散するために、各ユーザの信号が時間領域において多重化されるＤＳ−ＣＤＭＡ（Direct Sequence Code Division Multiple Access：直接拡散符号分割多元接続）方式とは異なり、この方式では、シグネチャが周波数領域において信号を多重化し、そのシグネチャの各要素が異なるサブキャリアの信号と乗算される。
【０００４】
より正確には、図１は、所与のユーザｋのためのＭＣ−ＣＤＭＡ送信機の構成を示す。ｄｋ（ｉ）を、ユーザｋから送信されることになるｉ番目のシンボルとする。ただしｄｋ（ｉ）は変調アルファベットに属する。シンボルｄｋ（ｉ）は初めに、１１０において、ｃｋ（ｔ）で示され、Ｎ「チップ」からなる、拡散系列またはユーザのシグネチャによって乗算される。ただし各チップはＴｃのチップ長を有し、拡散系列の全長はシンボル周期Ｔに相当する。シンボルｄｋ（ｉ）と種々の「チップ」との乗算の結果は、シリアル／パラレル変換器１２０によって、Ｌシンボルのブロックに変換される。ただしＬは一般にＮの倍数である。式を簡略化するために、
【数５６】
0004451046.tif 000002
と見なされるであろう。その後、Ｌシンボルのブロックは、モジュール１３０において、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）にかけられ、その後、パラレル／シリアル変換器１４０に送られる。シンボル間干渉を防ぐために、伝送チャネルのパルスタイプの応答の時間より長い時間長を有するガード区間が、ＭＣ−ＣＤＭＡシンボルに付加される。この区間は、そのシンボルの開始と同一になるように選択された接尾部を付加する（図示せず）ことにより得られる。こうして得られたシンボルは、１５０において、ユーザチャネル上で送信するために増幅される。したがって、ＭＣ−ＣＤＭＡ方式は、スペクトル領域において拡散され（ＩＦＦＴ前に）、その後ＯＦＤＭ変調されるものと分析することができることは明らかである。
【０００５】
実際には、ユーザｋはＩシンボルからなるフレームの形で自分のデータを送信する。その際、各シンボルｄｋ（ｉ）は、
【数５７】
0004451046.tif 000003
の場合に
【数５８】
0004451046.tif 000004
になるように、シンボル周期Ｔに等しい時間長を有する実際のシグネチャｃｋ（ｔ）によって拡散される。その際、ＭＣ−ＣＤＭＡシンボル間のガード区間を省略するものとすると、時間
【数５９】
0004451046.tif 000005
において変調される信号は、以下のように書き表すことができる。なお、以下の全ての数式中の記号「．」は、乗算「×」を示す「・」と同義で用いており、実質的に省略可能である。
【数６０】
0004451046.tif 000006
ただし、ｖｋは、送信ユニットのための定数である、ユーザｋによって送信される信号の振幅である。
【０００６】
所与のユーザｋのためのＭＣ−ＣＤＭＡ受信機が、図２に概略的に示される。
【０００７】
変調された受信信号は、「チップ」周波数でサンプリングされ、ガード区間に属するサンプルは除去される（除去については図示されない）。得られた信号は以下のように書き表すことができる。
【数６１】
0004451046.tif 000007
ただしＫはユーザの数であり、
【数６２】
0004451046.tif 000008
は、時間ｉ．Ｔにおいて送信されるＭＣ−ＣＤＭＡシンボルのサブキャリア
【数６３】
0004451046.tif 000009
の周波数に対するユーザｋのチャネルの応答を表しており、ｂ（ｔ）は受信された雑音である。
【０００８】
ダウンリンクチャネルについて考えてみると、伝送チャネルは同一の特性を有し、
【数６４】
0004451046.tif 000010
と書き表すことができる。これ以降、本検討はダウンリンクチャネルに限定されるであろう。
【０００９】
「チップ」周波数でサンプリングすることにより得られるサンプルは、シリアル／パラレル変換器２１０にパラレルに入力され、その後、モジュール２２０においてＦＦＴが行われる。２２０から出力される、周波数領域のサンプルは等化され、ユーザｋのシグネチャによって逆拡散される。これを果たすために、周波数領域のサンプルは、乗算器２３００、．．．、２３０Ｌ−１内の係数
【数６５】
0004451046.tif 000011
によって乗算され、その後、推定されたシンボル
【数６６】
0004451046.tif 000012
を出力として供給するために、ステップ２４０において加算される。
【００１０】
現在、当分野において種々の等化の実現可能性が想定されている。
ＭＲＣ（Maximum Ratio Combining：最大比合成）は、係数
【数６７】
0004451046.tif 000013
の使用によって規定される。ただし＊は共役複素数を示す。
ＥＧＣ（Equal Gain Combining：等利得合成）は、係数
【数６８】
0004451046.tif 000014
の使用によって規定される。ただし
【数６９】
0004451046.tif 000015
である。
ＺＦ（Zero forcing：ゼロフォーシング）では、
【数７０】
0004451046.tif 000016
であり、閾値（Ｔｈ）を有し、
【数７１】
0004451046.tif 000017
の場合には、
【数７２】
0004451046.tif 000018
であり、そうでない場合には
【数７３】
0004451046.tif 000019
（または
【数７４】
0004451046.tif 000020
）である。
最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）アルゴリズムは、各キャリア上の平均二乗誤差
【数７５】
0004451046.tif 000021
を最小にする。ただし
【数７６】
0004451046.tif 000022
は、キャリア上の雑音の分散である。
【００１１】
ＭＣ−ＣＤＭＡでは、ガード区間の存在によって、シンボル間干渉を無視できるようになる。したがって、等化は、キャリア毎に、複素係数を単に乗算することにより実行されることができる。
【００１２】
図２に示される受信機は、他のユーザに起因する干渉を考慮に入れることなく、ユーザｋのデータを復号化する。このため、それはシングルユーザまたはＳＵと呼ばれる。
【００１３】
特にＣＤＭＡ電気通信システムでは、マルチユーザ検出技術が知られている。それらの技術は、他のユーザによって生成される干渉を考慮することに関する共通の特徴を有する。
【００１４】
ＭＣ−ＣＤＭＡのためのマルチユーザ検出またはＭＵＤ技術は、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｌｅｔｔｅｒｓに発表された、J-Y. Beaudais、J.F. HelardおよびJ. Citerneによる論文「A novel linear MMSE detection technique for MC-CDMA」（Ｖｏｌ．３６、Ｎｏ７、６６５〜６６６ページ、２０００年３月３０日）において提示された。提案された等化方式は、もはやキャリア毎ではなく、全てのキャリアを考慮に入れて、ＭＣ−ＣＤＭＡシンボル毎に動作する。このため、それは、ＧＭＭＳＥ（グローバル最小平均二乗誤差）等化、または同じくＭ−ＭＭＳＥ（行列最小平均二乗誤差）等化と呼ばれる。その目的は、推定されたシンボル
【数７７】
0004451046.tif 000023
と送信されたシンボルｄｋ（ｉ）との間の平均二乗誤差を最小にすることである。
【００１５】
ユーザｋのためのＧＭＭＳＥ等化（この場合には、ユーザ毎のＭＭＳＥとも呼ばれる）を用いるＭＣ−ＣＤＭＡ受信機が図３に示されている。その受信機は、等化が、種々のキャリアの信号の行列Ｑとの乗算３３１によって達成される点で図２の受信機とは異なる。その後、加算器３４０の出力において得られる逆拡散された信号は、推定されたシンボル
【数７８】
0004451046.tif 000024
を供給するために、当該ユーザｋの伝送レベルｖｋによって乗算される。
【００１６】
上記の論文に示されるように、行列Ｑは、以下の形をとるウィーナーフィルタ理論を適用することにより得ることができる。
【数７９】
0004451046.tif 000025
ただし
【数８０】
0004451046.tif 000026
であり、Ｈは、そのチャネルの周波数応答を表す対角行列Ｎ×Ｎであり、Ｃは、その列が種々のユーザ符号系列（これ以降、単に「符号」と呼ばれるであろう）である行列Ｎ×Ｎであり、Ｖは、その要素ｖｉが種々のユーザの伝送レベルである対角行列Ｎ×Ｎであり、
【数８１】
0004451046.tif 000027
は雑音の分散であり、ＩＮは大きさＮ×Ｎの恒等行列である。記号
【数８２】
0004451046.tif 000028
は共役転置行列を示す。一般に、逆行列は実行されず、線形方程式の対応するシステムの解が求められることに留意されたい。
【００１７】
上記のように、ＧＭＭＳＥ等化方式は、行列Ｖが知られている、すなわち種々のユーザの送信されたレベルがわかっているものと仮定する。しかしながら、移動端末は、種々のユーザのために意図された基地局によって送信される信号の送信電力についても、実際に用いられる符号についても情報を持たない。一般に当分野で現在行われている開発は、伝送レベルがわかっているものと仮定しており、これは実際における場合ではない。さらに、式（３）は、拡散系列の長さに等しく、ユーザの数の最大値に等しい、大きさＮの行列の逆行列（または同じく、Ｎ個の線形方程式のシステム解を求めること）を必要とする。したがって、そのシステムは低負荷で動作している場合でも、等化動作は相変わらず複雑なままである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、この発明の目的は、特にシステムが最大負荷で動作していない場合であっても、種々のユーザのために意図された種々の伝送レベルを推定できるようにし、かつ複雑さを低減する、ＭＣ−ＣＤＭＡ電気通信システムのダウンリンクチャネルのためのＧＭＭＳＥ等化方法を提案することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この目的を果たすために、この発明は、ＭＣ−ＣＤＭＡ電気通信システムのダウンリンクチャネルのための等化方法によって特徴付けられ、そのシステムでは、送信機と複数の受信機との間に複数のリンクが確立され、各リンクはＮ個の取り得る符号の中の個別の接続符号を使用し、その方法は、Ｎ個の各符号を用いて送信機によって送信される信号の相対レベル
【数８３】
0004451046.tif 000029
を推定する第１のステップを含み、その第１のステップは、キャリア毎にＭＣ−ＣＤＭＡシンボルを等化することを含み、第２のステップは、少なくとも１つのリンク上でユーザによって送信されるシンボルを推定するために、そのレベルを利用し、第２のステップは、送信されたシンボルと推定されたシンボルとの間の平均二乗誤差を最小にするようになされる。
【００２０】
ＭＣ−ＣＤＭＡシンボルをキャリア毎に等化した後に、Ｎ個の各取り得る符号にフィルタリングがなされることが有利である。その後、Ｎ個の各取り得る符号になされるフィルタリングによって得られるＮ個の値は、そのレベルの推定値を与える係数の計算にかけられるであろう。係数を計算する演算の前または後に、時間平滑化演算を行うことができる。
【００２１】
一実施形態によれば、第２のステップは、以下の式を計算するようになされる。
【数８４】
0004451046.tif 000030
ただし
【数８５】
0004451046.tif 000031
は、種々のリンク上で推定されたシンボルのベクトルであり、Ｙは、種々のキャリア上のＭＣ−ＣＤＭＡシンボルの成分の受信されたベクトルであり、Ｈを含む
【数８６】
0004451046.tif 000032
は、これらの種々のキャリア周波数において伝送チャネルの特性を与える行列であり、ＣはＮ個の符号の行列であり、
【数８７】
0004451046.tif 000033
において、
【数８８】
0004451046.tif 000034
の値は、第１のステップによって推定される伝送レベルであり、
【数８９】
0004451046.tif 000035
は、各キャリア上の雑音の分散であり、ＩＮは、大きさＮ×Ｎの単位行列である。
【００２２】
第１のステップのキャリア毎に行われる等化は、ＭＲＣ等化であることが有利である。この場合に、かつ第２の実施形態によれば、第２のステップは、以下の式を計算するようになされる。
【数９０】
0004451046.tif 000036
ただし
【数９１】
0004451046.tif 000037
は、種々のリンク上で推定されるシンボルのベクトルであり、Ｚは第１のステップの適合したフィルタリングの出力を表し、Ｈを含む
【数９２】
0004451046.tif 000038
は、これらの種々のキャリア周波数において伝送チャネルの特性を与える行列であり、ＣはＮ個の符号の行列であり、
【数９３】
0004451046.tif 000039
において、
【数９４】
0004451046.tif 000040
の値は、第１のステップによって推定される伝送レベルであり、
【数９５】
0004451046.tif 000041
は、各キャリア上の雑音の分散であり、ＩＮは、大きさＮ×Ｎの単位行列である。
【００２３】
符号Ｃの行列の成分が、タイプ
【数９６】
0004451046.tif 000042
または
【数９７】
0004451046.tif 000043
の式を満たす場合には（ただし、
【数９８】
0004451046.tif 000044
は複素数であり、ｆ（ｉ，ｊ）は、ｉおよびｊに応じて０〜Ｎ−１の間にある添え字である）、特に符号がウォルシュ−アダマール符号、回転ウォルシュ−アダマール符号、フーリエ符号または回転フーリエ符号である場合には、行列
【数９９】
0004451046.tif 000045
から行列
【数１００】
0004451046.tif 000046
を得ることができ、前者の行列自体は、初めにその行／列の１つの計算し、その要素の置換を用いて、他の行／列をそこから導出することにより得ることができる。
【００２４】
一変形形態によれば、Ｎ個の取り得る符号の中の符号のサブセットが、Ｎ個の推定されたレベル
【数１０１】
0004451046.tif 000047
から選択されることになる。その選択は、Ｎ個の推定されたレベル
【数１０２】
0004451046.tif 000048
の中で、所定の閾値Ｔｈより大きいレベルを保持することにより実行することができる。別法では、符号ｃｋを使用し、伝送レベル
【数１０３】
0004451046.tif 000049
を有する所与のリンクｋに対して、
【数１０４】
0004451046.tif 000050
の場合に
【数１０５】
0004451046.tif 000051
が成り立つように、伝送レベル
【数１０６】
0004451046.tif 000052
に関連する符号ｃｍの選択が行われる。閾値Ｔｈまたはμは、実際に用いられる符号の数と取り得る符号の数Ｎとの間の比の関数として決定されることが有利であろう。さらに、符号ｃｋを用いる所与のリンクｋに対して、最終的に、選択された符号の中で、その符号を最も妨害する可能性の高い符号のみを保持することができる。符号ｃｋを妨害する可能性が最も高い符号ｃｉは、
【数１０７】
0004451046.tif 000053
によって定義される、生成された系列の特性から得られることが有利であろう。ただし、ｃｌｉおよびｃｌｋはそれぞれ、ｃｉおよびｃｋに関連する系列である。その符号が、タイプ
【数１０８】
0004451046.tif 000054
または
【数１０９】
0004451046.tif 000055
の式を満たす場合には（ただし、
【数１１０】
0004451046.tif 000056
は複素数であり、ｆ（ｉ，ｋ）は、ｉおよびｋの関数である添え字である）、符号ｃｋを妨害する可能性が最も高い符号を、所定の符号ｃ０を妨害する可能性が最も高い符号から得ることができる。
【００２５】
Ｎ個の中のＰ個の符号が、上記のように選択される場合には、行列
【数１１１】
0004451046.tif 000057
は、現時点で、選択された符号に関連するレベルのみを含む大きさＰ×Ｐの行列
【数１１２】
0004451046.tif 000058
まで短縮することができ、第２のステップは以下の式を計算するようになされる。ただし、
【数１１３】
0004451046.tif 000059
の値は、第１のステップによって推定される伝送レベルである。
【数１１４】
0004451046.tif 000060
ただし、
【数１１５】
0004451046.tif 000061
は、選択された符号に関連するリンク上で推定されたシンボルのベクトルであり、
【数１１６】
0004451046.tif 000062
において、Ｈはこれらの種々のキャリア周波数において伝送チャネルの特性を与える行列であり、Ｃ’は選択されたＰ個の符号の行列であり、Ｙは、種々のキャリア上のＭＣ−ＣＤＭＡシンボルの成分の受信されたベクトルであり、
【数１１７】
0004451046.tif 000063
は、各キャリア上の雑音の分散であり、ＩＰは、大きさＰ×Ｐの単位行列である。
【００２６】
第１のステップのキャリア毎に行われる等化はＭＲＣ等化であることが有利である。この場合に、Ｎ個の中のＰ個の符号が上記のように選択されている場合には、行列
【数１１８】
0004451046.tif 000064
は、現時点で、選択された符号に関連するレベルのみを含む大きさＰ×Ｐの行列
【数１１９】
0004451046.tif 000065
まで短縮することができ、第２のステップは以下の式を計算するようになされる。ただし、
【数１２０】
0004451046.tif 000066
の値は、第１のステップによって推定される伝送レベルである。
【数１２１】
0004451046.tif 000067
ただし、
【数１２２】
0004451046.tif 000068
であり、Ｈはこれらの種々のキャリア周波数において伝送チャネルの特性を与える行列であり、Ｃ’は選択されたＰ個の符号の行列であり、Ｚ’は、選択されたＰ個の符号まで短縮される、第１のステップの適合したフィルタリングの出力を表し、
【数１２３】
0004451046.tif 000069
は、各キャリア上の雑音の分散であり、ＩＰは、大きさＰ×Ｐの単位行列である。行列積
【数１２４】
0004451046.tif 000070
から、または行列積
【数１２５】
0004451046.tif 000071
から行列
【数１２６】
0004451046.tif 000072
を得ることができる。ただし、
【数１２７】
0004451046.tif 000073
は、行列
【数１２８】
0004451046.tif 000074
の選択された符号まで短縮されたバージョンであり、第１または第２の計算方法の選択は、選択される符号の数に依存する。符号の行列Ｃが、
【数１２９】
0004451046.tif 000075
または
【数１３０】
0004451046.tif 000076
のようになる場合には（ただし、
【数１３１】
0004451046.tif 000077
は複素数であり、ｆ（ｉ，ｊ）は、ｉおよびｊに応じて０〜Ｎ−１の間にある添え字である）、行列
【数１３２】
0004451046.tif 000078
は、初めにその行列の第１の行／列を計算し、その要素の置換を用いて、その第１の行／列から他の行／列を導出することにより得ることができる。行列Ｃがアダマール行列または回転アダマール行列である場合には、
【数１３３】
0004451046.tif 000079
の第１の行は、アダマール変換を用いて計算されるであろう。同様に、行列Ｃはフーリエ行列または回転フーリエ行列である場合には、
【数１３４】
0004451046.tif 000080
の第１の行は、フーリエ変換を用いて計算されるであろう。選択された符号の数が、ｌｏｇ２（Ｎ）より小さい場合には、行列積
【数１３５】
0004451046.tif 000081
から行列
【数１３６】
0004451046.tif 000082
が得られ、そうでない場合には、行列積
【数１３７】
0004451046.tif 000083
から上記行列が得られるであろう。
【００２７】
またこの発明は、先に開示されたような等化方法を実施するための手段を含む、ＭＣ−ＣＤＭＡタイプの電気通信システム受信機によっても特徴付けられる。
【００２８】
最後に、この発明は、そのような等化装置を含む、ＭＣ−ＣＤＭＡタイプの電気通信システムのための受信機に関する。
【００２９】
上記のこの発明の特徴、および他の特徴は、添付の図面に関連して与えられる以下に記載される説明を読むことにより、さらに明らかになるであろう。
【００３０】
【発明の実施の形態】
ＧＭＭＳＥ等化方法を用いるＭＣ−ＣＤＭＡシステムのコンテクストに沿って再び説明されるであろう。ＦＦＴステップ後のＭＣ−ＣＤＭＡ信号（すなわち、図３のモジュール３２０から出力される信号）は、その成分が種々のキャリアに対応する、次元ＮのベクトルＹの形で書き表すことができる。再び上記の表記法を採用すると（しかしながら、簡略化するために時間添え字ｉを省略する）、Ｙを、種々のユーザによって送信されるシンボルｄｋのベクトルＤの関数として式することができる。
【数１３８】
0004451046.tif 000084
ただし
【数１３９】
0004451046.tif 000085
であり、ｂは雑音成分のベクトルである。
【００３１】
より正確には、
【数１４０】
0004451046.tif 000086
は、種々のユーザに送信されるシンボルのベクトルを表す。直交行列
【数１４１】
0004451046.tif 000087
は、送信されるレベルを表す。行列Ｃは送信される符号系列に対応する。Ｃのｉ番目の列は、ｉ番目の符号系列に対応する。たとえば、この行列には、ウォルシュ−アダマールまたはフーリエ行列を用いることができ、その場合に、高速変換アルゴリズムが存在する。直交行列Ｈは、種々のサブキャリア周波数に対するチャネルの周波数応答を表し、すなわち
【数１４２】
0004451046.tif 000088
である。これ以降、この行列は知られているものと仮定されるであろう。本出願人の名前で２０００年９月１４日に出願されたフランス国特許出願第００１１８３４号に記載されるように、たとえば、基準パイロットの挿入による、周波数応答行列を推定するための技術があり、その特許出願は参照して本明細書に援用される。
【００３２】
システムが最大負荷状態にないとき、すなわち、システムがユーザの数
【数１４３】
0004451046.tif 000089
のみを有するとき、式（４）に関係するベクトルおよび行列の大きさを短縮することができる。実際には、一般性を失うことなく、これらＰ人のユーザが最初のＰ人のユーザ０，．．．Ｐ−１であるものと仮定することができる。このことから、
【数１４４】
0004451046.tif 000090
の場合に
【数１４５】
0004451046.tif 000091
であるものと結論付けられる。Ｄ’を、０以外のデータまで短縮されたベクトル
【数１４６】
0004451046.tif 000092
とする。同様に、レベルｖｉは、
【数１４７】
0004451046.tif 000093
の場合に０である。同様に、短縮された行列
【数１４８】
0004451046.tif 000094
を定義することができる。
【００３３】
ユーザのＰ個の用いられる符号がわかっている場合には、行列Ｃも、用いられる符号のみを含む、大きさＮ×Ｐの行列Ｃ’まで短縮することができる。この場合に、行列Ｈ、ＣおよびＶの積である行列Ａも、大きさＮ×Ｐの行列
【数１４９】
0004451046.tif 000095
まで短縮される。その際ベクトルＹは、
【数１５０】
0004451046.tif 000096
と書き表される。
【００３４】
受信されると、ベクトルＹは、（３）によって与えられる行列Ｑを求めるために、ＧＭＭＳＥ等化にかけられる。
【数１５１】
0004451046.tif 000097
が、逆拡散によって得られる、種々のユーザのための推定されたシンボルのベクトルである場合には、以下の式が成り立つ。
【数１５２】
0004451046.tif 000098
式（５）が以下の式に等価であることを示すことができる（付録を参照）。
【数１５３】
0004451046.tif 000099
【００３５】
システムが最大負荷状態にない場合には、式（５）および（６）それぞれ以下の式に短縮される。
【数１５４】
0004451046.tif 000100
【００３６】
式（６’）は、短縮された大きさＰ×Ｐの行列Ａ’ＨＡ’を含み、一方、式（５’）は大きさＮ×Ｎの行列Ａ’Ａ’Ｈを含むことに留意されたい。
【００３７】
この発明の根底にある概念は、シングルユーザ検出方法を用いて、予備ステップにおいて伝送レベルを推定し、その後、ＧＭＭＳＥ等化のためのこれらのレベルを用いることである。
【００３８】
図２に関連して先に記載されたようなシングルユーザ検出によって、ユーザ間干渉を無視して、各ユーザの相対伝送レベルの一次近似を得ることができるようになる。これを果たすために、図４に示されるように、ＦＦＴモジュールの出力において、乗算器４３１０，．．．４３１Ｎ−１を用いて、キャリア毎の等化が適用され、その後ステップ４３２において、シンボルベクトル
【数１５５】
0004451046.tif 000101
、すなわち
【数１５６】
0004451046.tif 000102
を得るために、種々のユーザの系列を用いて、信号が逆拡散される。ただし、
【数１５７】
0004451046.tif 000103
であり、ここで、ｑｉ値は、選択される等化方法ＭＲＣ、ＥＧＣ、ＺＦ、ＭＭＳＥの係数である。等化モジュールと逆拡散モジュールとの組み合わせは、４５０によって表される。したがって、４５０において実行される演算は、行列ＣＨＱによる乗算であり、その出力はベクトルＺである。
【００３９】
採用される等化方法がＭＲＣ方式である場合には、式（７）は以下のように書き表されることに留意されたい。
【数１５８】
0004451046.tif 000104
【００４０】
モジュール４６０における相対伝送レベルの推定値は、ベクトル
【数１５９】
0004451046.tif 000105
の形で得られ、干渉および雑音が無視される場合には、次式
【数１６０】
0004451046.tif 000106
のように、また、干渉および雑音の電力の推定
【数１６１】
0004451046.tif 000107
が利用できる場合には、
【数１６２】
0004451046.tif 000108
のように得られる。
【００４１】
いくつかのＭＣ−ＣＤＭＡシンボルが同じ符号、同じ電力（たとえば、同じシンボルフレーム内）で送信されている場合には、モジュール４６０は、ＦＩＲまたはＩＩＲフィルタを用いて、値
【数１６３】
0004451046.tif 000109
または
【数１６４】
0004451046.tif 000110
の平滑化を達成できることが有利である。後者の場合、平滑化によって、待ち時間が追加されることはない。時間ｎでのフィルタの出力は
【数１６５】
0004451046.tif 000111
で示される。
【数１６６】
0004451046.tif 000112
ただし、αおよびβは、フィルタの係数である。たとえば、α＝０．９、およびβ＝１−αが与えられるであろう。
【００４２】
全ての場合に、一旦、相対伝送レベルが求められていたなら、以下の式によって行列Ａを推定することができる。
【数１６７】
0004451046.tif 000113
ただし
【数１６８】
0004451046.tif 000114
である。その際、
【数１６９】
0004451046.tif 000115
を得るためには、（５）および（６）内のＡおよびＡＨが、その各推定値によって置き換えられるだけで十分である。
【００４３】
その検出は式（６）を用いて行われ、予備のシングルユーザ検出ステップにおいて（８）によって与えられたＭＲＣ等化方法が用いられることが有利であろう。したがって、キャリア毎に行われる等化の結果は、ＧＭＭＳＥ等化において再利用することができるであろう。これは、式（６）が以下のように書き表すことができるためである。
【数１７０】
0004451046.tif 000116
【００４４】
雑音の分散
【数１７１】
0004451046.tif 000117
は、伝送チャネルの推定の場合に機能するパイロット信号を用いて、従来通りにその部分に対して求めることができる。また、「典型的な」平均値を用いることもできる。
【００４５】
行列
【数１７２】
0004451046.tif 000118
は以下の形に書き直すこともできる。
【数１７３】
0004451046.tif 000119
標準的に用いられる大多数の符号の場合に、行列
【数１７４】
0004451046.tif 000120
の計算は、著しく簡略化することができる。
【００４６】
初めに、用いられる符号がウォルシュ−アダマール（ＷＨ）符号であるものと仮定する。ＷＨ符号は、再帰によって得られる行列Ｃ２ｐの列のように生成することができることを思い出されるであろう。
【数１７５】
0004451046.tif 000121
【００４７】
その行列は、実数で、対称で、かつ自らの逆行列に等しい。さらに、その系列は直交する。
【００４８】
Ｃの要素は、
【数１７６】
0004451046.tif 000122
の形で表すことができる。ただし、＜ｉ，ｊ＞は、ｉおよびｊの２値式のスカラー積であり、
【数１７７】
0004451046.tif 000123
である。
【００４９】
そこから以下の特性が導出される。
【数１７８】
0004451046.tif 000124
ただし
【数１７９】
0004451046.tif 000125
は整数ｉおよびｊのビット単位の加算を表す。この理由は、
【数１８０】
0004451046.tif 000126
であり、したがって
【数１８１】
0004451046.tif 000127
である。（１６）の結果として、２つのＷＨ符号の共役積は依然としてＷＨ符号である。
【００５０】
ここで、用いられる符号が、
【数１８２】
0004451046.tif 000128
によって定義されるフーリエ符号であるものと仮定する。符号の行列は対称である。
【数１８３】
0004451046.tif 000129
ただし、「ｊ−ｉ」は、ここでは減算モジュロＮを示す。
【００５１】
またここでの結果として、２つのフーリエ符号の組み合わせた積が依然としてフーリエ符号になる。
【００５２】
この特性は、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ２０００会報（Ｄｒｅｓｄｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）において発表されたＡ．Ｂｕｒｙ等による論文「Diversity comparison of spreading transforms for multi-carrier spread spectrum transmission methods」において提示されるような、以前の符号の「回転」によって得られる符号のファミリ（このため、回転符号と呼ばれる）に拡張することができる。回転符号の行列は、以下の式によって定義される。
【数１８４】
0004451046.tif 000130
ただし、Ｄは、ベクトル
【数１８５】
0004451046.tif 000131
によって定義される直交行列、すなわち
【数１８６】
0004451046.tif 000132
である。ただし、
【数１８７】
0004451046.tif 000133
である。
【００５３】
最初の符号の行列Ｃが、２つの符号の組み合わせた積が依然としてある符号またはその共役符号であるような行列である場合には、回転符号の行列Ｃｒは、乗算因子内で、同じ特性を有することを示すことができる。
【００５４】
一般に、以下の特性を満たす符号が考慮されるであろう。
【数１８８】
0004451046.tif 000134
ただし、ｆ（ｉ，ｊ）はｉおよびｊに依存し、ｉが一定またはｊが一定の場合に０〜Ｎ−１を示す添え字であり、
【数１８９】
0004451046.tif 000135
は、一般に添え字ｉおよびｊに依存する複素数である。
【００５５】
この場合に、行列
【数１９０】
0004451046.tif 000136
の係数ｂｉｊは、以下のように表すことができる。
【数１９１】
0004451046.tif 000137
【００５６】
まず初めに、たとえば、行列Ｂの第１の行、すなわち係数ｂ０ｊが計算され、その後、他の行が置換によってそこから導出される。
【数１９２】
0004451046.tif 000138
【００５７】
【数１９３】
0004451046.tif 000139
のテーブル、かつ適用可能な場合に
【数１９４】
0004451046.tif 000140
のテーブルが利用可能な場合には、行列Ｂを計算するのに、その行のうちの１つだけしか計算する必要がない。
【００５８】
一般に、用いられる符号が特性（１９）を満たす場合、特にアダマール、回転アダマール、フーリエまたは回転フーリエ符号の場合には、行列Ｂの１つの行（またはそれがエルミート行列であるため、列）が計算され、他の行（またはそれぞれ他の列）は、置換および乗算演算を用いてそこから導出されるであろう。
【００５９】
この発明の有利な実施形態によれば、（５）、（６）、（１３）または（１４）の計算において、実際に用いられる（すなわち、存在するユーザのための）符号、およびこれらの中で、所与のユーザの場合に、このユーザの符号と著しく干渉する符号のみが考慮される。
【００６０】
ユーザｋについて考えてみる。式（９）および（１０）は、伝送レベルの推定値
【数１９５】
0004451046.tif 000141
を与える。
【００６１】
最も干渉を引き起こす符号は、以下の判定基準のうちの１つにしたがって判定することができる。
（１）最も高い
【数１９６】
0004451046.tif 000142
レベルに関連するｃｋとは異なるＰ−１（Ｐは、Ｐ＜Ｎである所与の整数）個の符号ｃｍが選択される。
（２）レベル
【数１９７】
0004451046.tif 000143
に関連するｃｋとは異なる符号ｃｍが選択される。ただしＴｈは所定の閾値である。閾値Ｔｈは適応的であり、当該ユーザのための伝送レベルに依存することが有利であろう。符号ｃｍは、たとえば、０＜μ＜１の場合に、
【数１９８】
0004451046.tif 000144
であるように選択されるであろう。ユーザｋの受信機が、添え字
【数１９９】
0004451046.tif 000145
のいくつかの符号を用いる場合、すなわちユーザが基地局との間でいくつかのリンクを確立している場合には（その際、あるユーザのチャネルはいくつかのリンクからなる）、最も低いレベル
【数２００】
0004451046.tif 000146
に関連する添え字
【数２０１】
0004451046.tif 000147
の符号が考慮され、符号ｃｍは、
【数２０２】
0004451046.tif 000148
のように選択されるであろう。一変形形態によれば、絶対閾値Ｔｈおよび相対閾値μは、Ｎ（系列の長さ）およびＰ（用いられる符号の数）の値の関数として、たとえば比Ｐ／Ｎ、すなわち、干渉が復調後に依存する、リソースの使用の２つのレベルの関数として選択することができる。
【００６２】
当然、上記の判定基準の組み合わせを想定することもできる。さらに、伝送レベルからの選択に対する実施形態として、この判定基準にしたがって採用される符号の中で、当該符号に対して最も内因性の高い妨害する符号のみ（すなわち、伝送レベルを全く考慮することなく）を選択することができる。これは、たとえば、ＶＴＣ’Ｆａｌｌ２０００（２０００年９月）において発表され、参照して本明細書に援用される、Ｄ．ＭｏｔｔｉｅｒおよびＤ．Ｃａｓｔｅｌａｉｎによる論文「A spreading sequence allocation procedure for MC-CDMA transmission systems」から、チャネルの係数ｈｋが、所与のユーザ符号に対して相関がある場合には、ある符号（同じ伝送レベルの場合）が他の符号よりも妨害を生じることが知られているためである。より正確には、２つの符号ｃｉとｃｊとの間の干渉は、
【数２０３】
0004451046.tif 000149
によって定義された「生成される」系列ｗｉｊの特性に関連する。この選択判定基準は、これ以降、内因性妨害判定基準と呼ばれるであろう。
【００６３】
「決定的な影響がない」、すなわち弱く干渉するものと判断される１組の符号Ｅｉと各符号ｃｉとが関連付けられる。これらの組の大きさは、許容される干渉レベルに依存する。各組Ｅｉは、Ｍ個の要素を含むものと仮定されるであろう。
【００６４】
１つの有利な実施形態によれば、その組Ｅｉは、二次元のテーブルに格納される。第１の入力は当該符号の添え字ｉに対応し、第２の入力は、「決定的な影響がない」符号のランクｋ（ｋは０〜Ｍ−１の範囲内にある）に対応する。そのテーブルの出力は、その符号の添え字ｊを与え、それは以下の式によって表される。
【数２０４】
0004451046.tif 000150
【００６５】
ＷＨ系列の場合、一次元のテーブルで十分である。系列０に関連する系列のみを格納することができる。この理由は、用語
【数２０５】
0004451046.tif 000151
が、妨害に対して内因性の低い傾向を有する符号を識別できるようにする、生成される系列に関連する特性に対して与えられるものとすると、
【数２０６】
0004451046.tif 000152
（生成される系列はある符号に対応する）であるためである。
Ｅｉ＝｛
【数２０７】
0004451046.tif 000153
が特性
【数２０８】
0004451046.tif 000154
を満足するようなｊ｝
【数２０９】
0004451046.tif 000155
したがって、以下の式によって、Ｅ０のそれらの符号から、Ｅｉの関連する符号の添え字を生成することができる。
【数２１０】
0004451046.tif 000156
この特性は、特性（１９）を満足する任意の符号に拡張されることができる。その際、式（２３）は以下のようになる。
【数２１１】
0004451046.tif 000157
関数
【数２１２】
0004451046.tif 000158
が簡単な形式を有する場合、決定的な影響のない符号の組を生成するのに、１次元のみを有するテーブルで十分である。特に、これらの特性は、回転アダマール符号、フーリエ符号または回転フーリエ符号に当てはまる。
【００６６】
内因性妨害判定基準は、所与のユーザｋの場合に、Ｅｋに属する添え字に関連する符号を排除することと、残りの添え字に関連する符号を選択することとからなる。
【００６７】
内因性妨害判定基準による選択は、伝送レベル判定基準による選択の前または後に行うことができることに留意されたい。
【００６８】
内因性妨害判定基準と伝送レベル判定基準との実現可能な組み合わせによる符号の選択により、行列の大きさを短縮しながら、性能を改善し、かつ複雑さを低減することができるようになる。
【００６９】
性能に対する改善に関連して、実際には、用いられない符号が、復号化と干渉する場合がある、小さいが、０ではない値の推定値
【数２１３】
0004451046.tif 000159
に対応する可能性があることに留意されたい。一方、その送信されるレベルが低い、用いられる符号が排除される場合には、性能はほんのわずかだけ劣化するであろう。
【００７０】
行列の大きさの短縮に関しては、最終的にＰ個の符号が選択された場合には、選択されない符号に関連する要素を排除することにより、
【数２１４】
0004451046.tif 000160
から得られる大きさＰ×Ｐの行列
【数２１５】
0004451046.tif 000161
を構成することができる。一般性を失うことなく、これらの符号が添え字０，．．．，Ｐ−１を有し、したがって
【数２１６】
0004451046.tif 000162
であるものと仮定することができる。
【００７１】
その際、種々のユーザのために伝送されるシンボルは、短縮された式（５’）または（６’）を用いて推定されることが有利であろう。
【００７２】
シングルユーザ検出によってレベルを推定する予備ステップがＭＲＣ等化を用いているか否かに応じて、２つの状況が与えられる。
【００７３】
予備ステップがＭＲＣ等化を用いていなかった場合には、行列ＡおよびＡＨＡの式において、Ｖが
【数２１７】
0004451046.tif 000163
によって置き換えられ、これにより短縮されたバージョン
【数２１８】
0004451046.tif 000164
および
【数２１９】
0004451046.tif 000165
が与えられる。短縮された行列
【数２２０】
0004451046.tif 000166
は単に式
【数２２１】
0004451046.tif 000167
によって与えられる。ただし、Ｃ’はＰ個の選択された符号まで短縮された行列である。その後、シンボルは以下の式によって推定される。
【数２２２】
0004451046.tif 000168
【００７４】
一方、予備ステップがＭＲＣ等化を用いている場合には、すなわち（８）において示されるようなベクトル
【数２２３】
0004451046.tif 000169
が既に利用可能である場合には、選択された符号に対応する成分、ここでは最初のＰ個の成分のみを含む、短縮された大きさのベクトルＺ’を作成することができる。その際、そのシンボルは、（１３）と同じようにして推定される。
【数２２４】
0004451046.tif 000170
【００７５】
いずれの場合でも、その行列の逆行列（または線形システムの分解能）は大きさＮの行列にではなく、大きさＰの行列に関連することに留意することが重要である。
【００７６】
図５は、この発明の第１の実施形態によるＧＭＭＳＥ等化方法を利用し、（２５）によるシンボルの推定を実施するＭＣ−ＣＤＭＡ受信装置を示す。
【００７７】
モジュール５１０、５２０、５５０および５６０は、図４のモジュール４１０、４２０、４５０および４６０と同じである。モジュール５７０は、伝送レベルおよび／または内因性妨害判定基準にしたがって符号の選択を行う。選択された符号の添え字の組ＳＰは、対応する伝送レベルのベクトル
【数２２５】
0004451046.tif 000171
とともに、行列計算モジュール５８０に送られる。また行列計算モジュール５８０は、Ｃ、Ｈ、σ２の値を受信し、行列
【数２２６】
0004451046.tif 000172
を求め、その後、以下に記載されるように
【数２２７】
0004451046.tif 000173
を求め、最後に、（２５）にしたがって
【数２２８】
0004451046.tif 000174
を計算する。実際には、この計算は、Ｐ個の未知の
【数２２９】
0004451046.tif 000175
を有するＰ個の線形方程式のシステムの解を求めることにより行われる。
【数２３０】
0004451046.tif 000176
【００７８】
５８０の出力では、当該ユーザの符号に対応する値
【数２３１】
0004451046.tif 000177
のみが実際に用いられる。そのユーザが基地局との間にいくつかのリンクを確立している場合には、対応する値
【数２３２】
0004451046.tif 000178
の組が保持されるであろう。
【００７９】
図６は、この発明の第２の実施形態によるＧＭＭＳＥ等化方法を利用し、（２６）にしたがってシンボルの推定を実施するＭＣ−ＣＤＭＡ受信装置を示す。モジュール６１０、６２０、６５０、６６０、６７０は、図５のモジュール５１０、５２０、５５０、５６０、５７０と同じである。しかしながら、図５とは異なり、ここでは、シングルユーザ検出モジュール５５０は、メイン検出フロー内に配置される。それは、ＭＲＣ方法にしたがって等化を行い、その後、伝送チャネルに適応し、かつ種々のユーザの符号に適応する逆拡散、言い換えると、フィルタリング動作が行われる。選択された添え字の組Ｓｐは、モジュール６７１によって用いられ、モジュール６７１はベクトルＺを、これらの添え字に対応する成分からなるベクトルＺ’まで短縮する。モジュール６８０はベクトルＺ’、およびＣ、Ｈ、σ２の値を受信し、行列
【数２３３】
0004451046.tif 000179
を求め、その後、以下に記載されるように
【数２３４】
0004451046.tif 000180
を求め、最後に、（２６）にしたがって
【数２３５】
0004451046.tif 000181
を計算する。実際には、この計算は、Ｐ個の未知の
【数２３６】
0004451046.tif 000182
を有するＰ個の線形方程式のシステムの解を求めることにより行われる。
【数２３７】
0004451046.tif 000183
【００８０】
上記のように、６８０の出力では、そのユーザの符号に関連する値
【数２３８】
0004451046.tif 000184
のみが保持されるであろう。
【００８１】
図５の受信装置または図６の受信装置では、ベクトル
【数２３９】
0004451046.tif 000185
の成分は、シングルユーザ検出から得られるレベルより細かいレベルを推定するための役割を果たすことができることに留意されたい。この場合、推定されたレベルの新しいベクトルは、後の時点で、
【数２４０】
0004451046.tif 000186
の新しい計算のために、またはシンボルのベクトルの計算のために用いることができる。これを果たすために、５８０（またはそれぞれ６８０）の出力は、モジュール５６０（またはそれぞれ６６０）にループバックされる。
【００８２】
さらに、この発明による等化装置は、チャネルの特性またはリソースＰ／Ｎの占有率にしたがって、１つの等化方法から別の等化方法に動的に変更するのに備えて準備をすることができる。たとえば、ＥＧＣ方法は、占有率Ｐ／Ｎがある所定の閾値より大きい場合には、ＭＲＣ方法より好ましいであろう。その際、受信装置は、図６の構成から図５の構成に、およびその逆に変化する。当然、その切替えは、計算の整合性を確保するように、検出サイクルの開始時にのみ行うことができる。
【００８３】
上記のように、モジュール５８０および６８０は初めに、
【数２４１】
0004451046.tif 000187
によって行列
【数２４２】
0004451046.tif 000188
を求める。
【数２４３】
0004451046.tif 000189
の第１の式がそこから導出される。
【数２４４】
0004451046.tif 000190
【００８４】
【数２４５】
0004451046.tif 000191
が
【数２４６】
0004451046.tif 000192
で書き表すことができることがわかる場合には（ただし（ＨＣ）’は、その最初のＰ個の列への行列ＨＣの短縮である）、
【数２４７】
0004451046.tif 000193
の第２の式がそこから導出される。
【数２４８】
0004451046.tif 000194
【００８５】
この第２の式によれば、完全な行列Ｃにおける
【数２４９】
0004451046.tif 000195
の計算が、大きさを短縮し始める前に初めに行われることに留意されたい。
【００８６】
符号の数Ｐが小さい場合には、式（２９）による
【数２５０】
0004451046.tif 000196
の計算が選択されるであろう。この計算は、近似的に（ＮＰ２＋２Ｐ２＋ＮＰ）の演算になる。
【００８７】
一方、符号の数の短縮があまり大きくない場合には、変換Ｃを適用するための高速アルゴリズムが存在するため、式（３０）による計算が選択されるであろう。大部分の場合に、行列Ｃの符号が特性（１９）を満足するため、この計算は一層簡単になる。その後、
【数２５１】
0004451046.tif 000197
の要素は、（２０）および（２１）によって得られる。上記のように、１つの行（または１つの列）の計算のみが行われ、他の行（または他の列）は、要素の置換によってそこから導出される。たとえば、ＷＨ符号が用いられる場合には、行列Ｂの第１の行は、Ｎｌｏｇ２（Ｎ）の演算を必要とする、ベクトル
【数２５２】
0004451046.tif 000198
のアダマール変換によって得られる。
【数２５３】
0004451046.tif 000199
の完全な計算は、｛Ｎｌｏｇ２（Ｎ）＋２Ｐ２｝の演算を必要とする。したがって、この演算は、ｌｏｇ２（Ｎ）がＰ２より小さくなり次第、より有効になるであろう。モジュール５８０および６８０は、（２９）による計算から（３０）による計算に、およびその逆に動的に変更できる。
【００８８】
この発明による等化方法を用いるＭＣ−ＣＤＭＡ受信装置が、機能モジュールの形で示されてきたが、この装置の全てまたは一部が、記載される全機能を満たすための専用の、またはプログラムされた１つのプロセッサを用いて、またはその機能のうちのいくつかをそれぞれ満たすための専用の、またはプログラムされた複数のプロセッサの形で実装することができることは言うまでもない。
【００８９】
付録
【数２５４】
0004451046.tif 000200
が観測可能であり、それを用いてウィーナーフィルタリングによってベクトルＤを推定することができるものとする。Ａは大きさＮ×Ｎの正方行列である。種々のユーザのための推定されたシンボルのベクトル
【数２５５】
0004451046.tif 000201
は、ウィーナー・ホップ方程式を用いて得られる。
【数２５６】
0004451046.tif 000202
ただし、ＲＤＹ、ＲＹＹ、ＲＤＤはそれぞれ、ＹおよびＤの共分散行列、Ｙの自己分散行列、Ｄの自己分散行列である。推定されたシンボルの相関が元に戻されるものと仮定される場合には、これは
【数２５７】
0004451046.tif 000203
を与え、したがって、
【数２５８】
0004451046.tif 000204
【００９０】
【数２５９】
0004451046.tif 000205
をＹのマッチドフィルタリングの結果であるとする。Ｘは、Ｙの網羅的な概要であることが知られている。ベクトルＹの代わりにベクトルＸを観測可能なものとして取得し、ウィーナーフィルタリングを用いて、この新しい観測可能なものからベクトルＤを推定することができる。その際、推定されたベクトル
【数２６０】
0004451046.tif 000206
は以下のように書き表される。
【数２６１】
0004451046.tif 000207
しかしながら、
【数２６２】
0004451046.tif 000208
であり、同様に
【数２６３】
0004451046.tif 000209
であり、したがって、
【数２６４】
0004451046.tif 000210
である。
【００９１】
正方行列Ａが、大きさＮ×Ｐの長方形行列Ａ’によって置き換えられる場合には、同じようにして以下の式が得られる。
【数２６５】
0004451046.tif 000211
【図面の簡単な説明】
【図１】  現時点で当分野において知られているＭＣ−ＣＤＭＡ送信機の構造を示す概略図である。
【図２】  現時点で当分野において知られているシングルユーザＭＣ−ＣＤＭＡ受信機の構造を示す概略図である。
【図３】  現時点で当分野において知られている、ＧＭＭＳＥ等化を用いるＭＣ−ＣＤＭＡ受信機の構造を示す概略図である。
【図４】  この発明による等化装置に有用な伝送レベル推定器の概略図である。
【図５】  この発明の第１の実施形態による、ＧＭＭＳＥ等化を用いるＭＣ−ＣＤＭＡ受信機の構造を示す概略図である。
【図６】  この発明の第２の実施形態による、ＧＭＭＳＥ等化を用いるＭＣ−ＣＤＭＡ受信機の構造を示す概略図である。
【図１】
0004451046.tif 000267
【図２】
0004451046.tif 000268
【図３】
0004451046.tif 000269
【図４】
0004451046.tif 000270
【図５】
0004451046.tif 000271
【図６】
0004451046.tif 000272