(57)【要約】本発明は、移動通信システムにおけるダウンリンクの広帯域干渉電力及び雑音電力を推定する装置（１）及び方法に関する。多数の基地局のマルチパス・チャネル（３）に整合されたフィルタ（６）を使用することにより、複数の基地局からの受信電力（Ｉ１、Ｉｊ、ＩＪ）を弁別し、かつ計算可能にする。マルチパス・チャネル（３）のインパルス応答を推定し、かつ各フィルタのインパルス応答がマルチパス・チャネルのうちの一チャネルの推定インパルス応答の時間反転の複合共役となるように、これらのフィルタを整合させる。ホワイトノイズを単一波チャネル（４）を通過した信号としてモデル化する。整合フィルタからの出力信号及び信総和信号によって受信雑音電力（ＩＪ＋１）を推定する。
2006514470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力推定のための装置（１）であって、前記装置は受信機（２）において受信された一組の信号（ｙ１（Ｉ１）、ｙ（Ｉｊ）、ｙＪ（ＩＪ））の電力（Ｉ１、Ｉｊ、ＩＪ）を推定するように構成され、前記一組の信号は一組の基地局（ＢＳ１〜ＢＳ７）からそれぞれがエア・インターフェースのマルチパス・チャネル（３）を通過した複数の信号である前記装置であって、
一組のフィルタであって、各フィルタが基地局のうちの個々の前記マルチパス・チャネルの一方の正規化モデルに整合され、受信信号全体（ｙ（Ｉｔ０ｔ））をそれぞれろ波する前記一組のフィルタ（６）と、
前記一組のフィルタからの出力信号に基づいて前記一組の基地局における各基地局からの受信電力の推定値を計算する計算手段（７）と
を備えていることを特徴とする前記装置。
【請求項２】
前記一組の基地局における各基地局からの受信電力と、前記一組のフィルタ及び受信信号全体からの出力信号に基づいてホワイトノイズからの受信電力とを計算するように構成された計算手段を更に有することを特徴とする請求項１記載の前記装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、前記計算手段は、前記一組の基地局における各基地局からの受信電力と、ホワイトノイズから受信電力との一組のフィルタ及び受信総和信号からの出力信号に基づいたホワイトノイズからの受信電力との推定値が、
2006514470.tif 000028
により与えられる等式系を解くことにより計算するように構成され、Ｉは要素として前記一組の基地局における各基地局からの受信電力とホワイトノイズからの受信電力との推定値を有するカラム・ベクトルであり、
2006514470.tif 000029
は要素として前記一組のフィルタのうちの各整合フィルタによってカスケード接続された正規化マルチパス・チャネル・モデルのうちの各一つの電力ゲインを有するマトリックスの逆数であり、かつＰｒは要素として一組のフィルタからの出力信号の電力と受信信号全体の電力とを有するベクトルであることを特徴とする前記装置。
【請求項４】
前記一組のフィルタ（６）うちの各フィルタは、フィルタのインパルス応答が正規化されたマルチパス・チャネルのインパルス応答の推定値の時間反転の共役となるように、各々のマルチパス・チャネル（３）に整合されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれかの項記載の前記装置。
【請求項５】
請求項１−４のいずれかに記載の前記装置であって、マルチパス・チャネル（３）のインパルス応答を推定するチャネル推定器（５）を更に含むことを特徴とする前記装置。
【請求項６】
前記フィルタは、１に等しい逆拡散シーケンスを有するＲＡＫＥ受信機により実施されることを特徴とする前記いずれかの項記載の前記装置。
【請求項７】
共通パイロット・チャネル上の受信信号コード電力が予め定めたしきい値より高い基地局（ＢＳ１〜ＢＳ７）からの受信信号電力を推定するように構成されていることを特徴とする前記いずれかの項記載の前記装置。
【請求項８】
前記いずれかの項記載の装置であって移動局（ＭＳ１）のＣＤＭＡ受信機（２）の一部であることを特徴とする前記装置。
【請求項９】
基地局からの受信電力の推定値に基づいて地理係数を計算する手段を更に備えていることを特徴とする前記いずれかの項記載の前記装置。
【請求項１０】
複数の基地局からの受信電力の推定値に基づいて実効干渉プラス雑音電力を計算する手段を更に含むことを特徴とする前記いずれかの項記載の前記装置。
【請求項１１】
複数の基地局からの受信電力の推定値に基づいて受信信号全体の自動補正関数を計算する手段を更に含むことを特徴とする前記いずれかの項記載の前記装置。
【請求項１２】
受信機（２）において受信された一組の信号（ｙ１（Ｉ１）、ｙｊ（Ｉｊ）、ｙＪ（ＩＪ））の電力（Ｉ１、Ｉｊ、ＩＪ）を推定することを含み、一組の信号は一組の基地局（ＢＳ１〜ＢＳ７）からそれぞれがエア・インターフェースのマルチパス・チャネル（３）を通過した複数の信号である電力推定のための方法において、
一組のフィルタの各フィルタが基地局のうちの個々のマルチパス・チャネルの正規化モデルに整合されて、受信信号全体（ｙ（Ｉｔ０ｔ））を一組の並列フィルタ（６）を通してそれぞれろ波するステップと、前記一組のフィルタから出力信号に基づいて前記一組の基地局における各基地局からの受信電力について計算するステップと
を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記計算するステップは、前記一組の基地局における各基地局からの受信電力と、前記一組のフィルタから及び受信信号全体からの出力信号に基づいてホワイトノイズからの受信電力と推定値を計算することを含むことを特徴とする請求項１２記載の前記方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の前記方法であって、前記一組の基地局における各基地局からの受信電力と、ホワイトノイズからの受信電力との推定値が
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により与えられる等式系を解くことにより計算されることを含み、Ｉは要素として前記一組の基地局における各基地局からの受信電力と、ホワイトノイズからの受信電力との推定値を有するカラム・ベクトルであり、ｇｅｈ−１は要素として一組のフィルタのうちの各整合フィルタによってカスケード接続された正規化マルチパス・チャネル・モデルのうちの各一つの電力ゲインを有するマトリックスの逆数であり、かつＰｒは要素として一組のフィルタからの出力信号の電力と受信信号全体の電力とを有するベクトルであることを特徴とする前記方法。
【請求項１５】
前記一組のフィルタ（６）のうちの各フィルタは、フィルタのインパルス応答が正規化されたマルチパス・チャネルのインパルス応答の推定値の時間反転の共役となるように、各々のマルチパス・チャネル（３）に整合されていることを特徴とする請求項１２乃至１４のうちのいずれかの項記載の前記方法。
【請求項１６】
マルチパス・チャネルのインパルス応答を推定するステップと、マルチパス・チャネルの推定インパルス応答に基づくフィルタの特性を判断するステップとを更に含むことを特徴とする請求項１２乃至１５のうちのいずれかの項記載の前記方法。
【請求項１７】
受信電力を推定する基地局（ＢＳ１〜ＢＳ７）を判断するステップを更に含み、基地局上の共通パイロット・チャネル上の受信信号コード電力が予め定めたしきい値より高いときに、基地局からの受信電力を判断して推定することを特徴とする請求項１２乃至１６のうちのいずれかの項記載の前記方法。
【請求項１８】
前記受信機は、移動局（ＭＳ１）のＣＤＭＡ受信機（２）の一部であることを特徴とする請求項１２乃至１７のうちのいずれかの項記載の前記方法。
【請求項１９】
方法は、基地局からの受信電力の推定値に基づいて地理係数を計算するステップを更に含むことを特徴とする請求項１２乃至１８のうちのいずれかの項記載の前記方法。
【請求項２０】
計算した地理係数に基づいて移動局の端末パラメータを制御するステップを更に含むことを特徴とする請求項１９記載の前記方法。
【請求項２１】
計算した地理係数に基づいて無線ネットワーク診断を導き出すステップを更に含むことを特徴とする請求項１９記載の前記方法。
【請求項２２】
複数の基地局からの受信電力の推定値に基づいて実効干渉プラス雑音電力を計算するステップを更に含むことを特徴とする請求項１２乃至２１のうちのいずれかの項記載の前記方法。
【請求項２３】
複数の基地局からの受信電力の推定値に基づいて受信総和信号の自動相関関数を計算するステップを更に含むことを特徴とする請求項１２乃至２２のうちのいずれかの項記載の前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム及び方法に関し、特に多数の異なる基地局からの信号とホワイトノイズから受信信号電力を予測することに関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラ通信システムにおいて、多数のユーザ端末（通常は移動局）は基地局との通信によって無線アクセスネットワークに対するワイヤレス・アクセスが得られる。ユーザ端末から基地局への通信は、アップリンクとして、また基地局からユーザ端末への通信はダウンリンクとして知られている。
【０００３】
セルラ移動通信では、ユーザ端末と基地局との間の無線通信のために周波数スペクトラムが割り当てられている。いくつかのユーザ端末がシステムからのサービスを同時に必要とするときは、多数のユーザ間で利用可能なスペクトラムを共有する技術を使用しなければならない。例えば周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）のように、異なるいくつかの形式の多元接続技術が存在する。
【０００４】
ＣＤＭＡシステムにおいては、固有の拡散符号によってデータ変調搬送信号を変調することで、あるチャネルを定義するために拡散スペクトラム技術が使用される。拡散符号は、元のデータ変調搬送波を割り当てられた周波数スペクトラムの広帯域上に拡散させるための符号である。拡散符号の各値はチップとして知られており、データ速度と同一又はより速いチップ速度を有する。
【０００５】
移動通信では、反射（エコー）によるマルチパス伝搬が発生し、これは、送信信号が異なる遅延を有する異なる群（ｂａｔｃｈ）で受信機に到達することを意味する。マルチパス伝搬は、好ましくない干渉雑音を発生させ、これがユーザ端末と基地局との間の無線通信の品質を低下させる。無線通信の品質を低下させる雑音は、更に他の基地局とユーザ端末との干渉と、熱雑音とによっても発生する。
【０００６】
マイナスの干渉効果を補償するために、干渉を考慮した、受信スペクトラム信号を処理するいくつかの技術が開発された。このような技術の開発により、ＣＤＭＡ受信機における広帯域干渉及びホワイトノイズについて電力推定を実行する必要性が発生した。
【０００７】
国際特許出願ＷＯ  ０１／０１５９５  Ａ１は、ダウンリンクＣＤＭＡ受信機における干渉及びホワイトノイズの電力を予測する３つの異なる方法を説明している。第１の方法によれば、基地局は移動局に移動局から送信される全信号の電力レベルについて通知する。移動局は通常の手段を使用してその受信電力の推定値を計算し、次いで基地局情報を使用して干渉の相対受信電力の推定値を判断することができる。通常的な手段を使用して得られた相対干渉電力の推定値と総合受信電力の推定値とを使用することにより、雑音電力の推定値（動作中の基地局以外の基地局からの干渉及び熱雑音）を得ることが可能である。
【０００８】
国際特許出願ＷＯ  ０１／０１５９５  Ａ１において言及された第２の方法によれば、基地局は、移動局にセルラにおいて使用されるアクティブチャンネル形成コードを知らせる。次に、移動局は通常的な手段を使用して各アクティブ・コード・チャネルの受信電力の推定値を計算し、かつこれらを一緒に加算して干渉の受信電力の推定値を判断することができる。通常的な手段を使用することにより得られた受信干渉電力のこの推定値と、総合受信電力の推定値とを使用することにより、雑音電力の推定値（動作中の基地局以外の基地局からの干渉及び熱雑音）を得ることができた。
【０００９】
国際特許出願ＷＯ  ０１／０１５９５  Ａ１において言及された第３の方法によれば、基地局は、どのコード・チャネルがアクティブであり、かつどれがアクティブでないかを不規則に検出する。従って、移動局は通常的な手段を使用して各アクティブなコード・チャネルの受信電力の推定値を計算し、かつこれらを互いに加算して受信した干渉電力の推定値を判断することができる。通常的な手段を使用して得られた受信干渉電力の推定値及び総合受信電力の推定値を使用することにより、雑音電力の推定値（動作中の基地局以外の基地局からの干渉及び熱雑音）を得ることができた。
【００１０】
以上で説明した３方法には関連する多くの欠点がある。現在のＷＣＤＭＡ及びＣＤＭＡ２０００標準は、これら２方法に必要とされるシグナリングをサポートしていないので、第１の２方法は現実性に欠ける。更に、これは、全ての可能性のあるコード（例えば２５６又は１２８）を調べる必要があるので、第３の方法に従ってコード利用ステータスを不規則に検出することに非常に時間が掛かる。更に、３方法は全て、移動局と交信中の基地局のみが非常に強力であること、及び他の基地局からの信号が非常に弱く、ホワイトノイズとしてモデル化できることを仮定している。しかしながら、この仮定は、セルの周辺部において、即ちハンドオーバー領域において成立しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
（発明の概要）
本発明の目的は、多数の基地局からの受信電力と、更に本発明の一実施例によりホワイトノイズからの受信電力とを推定する方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上で説明した目的は、請求項１による装置により、及び請求項１２による方法により達成される。
【００１３】
本発明の実施例は、ダウンリンクの干渉電力の推定値を判断するために多数の周辺基地局のマルチパス・チャネルに整合された複数のフィルタを使用する。これらの整合フィルタは、異なる基地局からの受信電力を分離するために使用される。ホワイトノイズは単一波チャネルを通過させた信号としてモデル化されてもよい。本発明によれば、受信雑音電力は、整合フィルタ及び総合受信信号からの出力信号から推定されてもよい。
【００１４】
第１の特徴によれば、本発明は、電力推定する装置を提供する。この装置は、受信機において受信された一組の信号の電力を推定するように構成される。この一組の信号は一組の基地局からの信号である。これらの基地局からの信号のそれぞれは、エア・インターフェースのマルチパス・チャネルを通過する。装置は、受信信号全体をろ波するために一組のフィルタをそれぞれ備えている。フィルタのそれぞれは、これら基地局の各々のマルチパス・チャネルのうちの１チャネルを正規化したモデルに整合される。この装置は、更に一組のフィルタからの出力信号に基づき、一組の基地局において各基地局からの受信電力の推定値を計算する手段を備えている。
【００１５】
第２の特徴によれば、本発明は、受信機において受信した一組の信号の電力を推定する方法を提供する。この一組の信号は、一組の基地局からの信号である。これらの基地局からの信号のそれぞれは、エア・インターフェースのマルチパス・チャネルを通過する。この方法は一組の並列フィルタを介して受信信号全体をろ波するステップを含む。これらのフィルタのそれぞれは、これら基地局の各々におけるマルチパス・チャネルのうちの１チャネルを正規化したモデルに整合される。この方法は、更に一組のフィルタからの出力信号に基づいて一組の基地局のそれぞれからの受信電力の推定値を計算するステップを含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の効果は、以上で説明した従来技術の解決法と異なり、本発明による方法及び装置が電力推定値を発生するために何ら付加的なシグナリングを必要としないので、ＣＤＭＡ基準のような既存の基準の変更を必要としない。従って、本発明は、干渉電力及び雑音電力の推定値を発生するために、何らの付加的な信号処理の負担を発生させることはない。
【００１７】
本発明の効果は、大きな数のチャンネル形成コードのステータスをチェックする必要がないので、以上で説明した従来技術のもののように時間がかかることはない。
【００１８】
本発明の更なる効果は、いくつかの基地局からの信号が相対的に高く、かつ比較的に強いと思われるセル周縁においても、干渉電力について良好な推定を可能にすることである。
【００１９】
本発明の更なる効果及び目的は、以下の詳細な説明を図面に関連させて読むことにより、明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（詳細な説明）
ここで、以下本発明の好ましい実施例を示す添付図面を参照して更に詳細に本発明が説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形式により実現可能とされ、かつここで説明された実施例に限定されるものと解釈されるべきでなく、むしろこれらの実施例は、この開示が始めから終わりまで余すとこなく、かつ当該技術分野に習熟する者に本発明の範囲を十分に伝えるように、提供される。図において、同一番号は同一要素を示す。
【００２１】
本発明によれば、ＣＤＭＡ受信機において個別的に周辺の基地局からの受信電力及びホワイトノイズを推定する電力推定器が設けられる。
【００２２】
図１は、ＣＤＭＡシステムにおける移動アクセス・ネットワーク２０のセルＣ１〜Ｃ７の概要図である。各セルは基地局ＢＳ１〜ＢＳ７によりサービスされる。セルＣ１に配置される移動局ＭＳ１は、基地局ＢＳ１によりサービスされる。しかしながら、移動局ＭＳ１は、他の基地局、例えばセルＣ２、Ｃ３及びＣ７にそれぞれ配置された移動局ＭＳをサービスする基地局ＢＳ２、ＢＳ３及びＢＳ７のような多の基地局からの信号を検出可能であってもよい。他の基地局からの信号は、移動局ＭＳ１が被る干渉に寄与する。移動局ＭＳ１が複数の基地局からの反射を原因とする信号は、異なるパスによって伝搬した信号成分からなる。即ち、信号はマルチパス・チャネルを通過したことになる。本発明は、多数の基地局からの受信信号電力とＣＤＭＡ受信機におけるホワイトノイズとを判断して弁別する装置及び方法に関する。ＣＤＭＡ受信機は、移動局ＭＳ１の受信機であってもよく、これは移動電話、携帯コンピュータ、ＰＤＡ等のような任意形式のものであってもよい。
【００２３】
ＣＤＭＡシステムにおいて、送信機からの受信信号は、マルチパス・チャネルを通過した後は実際には着色（ｃｏｌｏｕｒｅｄ）されている。
【００２４】
ＣＤＭＡアップリンクのときは、基地局ＢＳ１〜基地局ＢＳ７における受信信号全体（ｒｅｃｅｉｖｅｄ  ｔｏｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ）は、多数の異なる移動局ＭＳからの成分からなり、かつこれらの電力が電力制御効果のために、互いにほぼ同等なので、白色のものとみなすことができる。
【００２５】
ＣＤＭＡダウンリンクのときは、受信総和信号の構成に従って異なる仮定をしてもよい。
【００２６】
移動局において受信信号全体が多数の基地局からの成分を含み、かつ異なる成分の電力が互いにほぼ同等であれば、我々は、受信信号全体が白色のものであるとみなすことができる。しかしながら、この仮定は実際のセルラ・システムに対して成り立たない。
【００２７】
移動局における受信信号全体が主としてひとつの基地局からであれば、受信信号全体は明らかに着色されている。受信信号全体の残りの部分が多数の基地局ＢＳからであれば、我々は、信号の残りの部分が白色のものであるとみなすことができる。後者の状況は、移動局がセルラの中心近くに位置している状況に対応する。
【００２８】
移動局において受信信号全体が主として少数の基地局からであり、かつこれらの電力が互いにほぼ同等であれば、受信信号全体は明らかに着色されている。受信信号全体の残りの部分が多数の基地局からであり、かつこれらの電力が互いにほぼ同等であれば、我々は、受信信号全体が明らかに白色のものであるとみなすことができる。この後者の状況は、移動局がセルの周辺近傍に近い、ハンドオーバー領域に位置している状況に対応する。
【００２９】
白色信号は単一波チャネルを通過した信号としてモデル化され得ることに注意すべきである。
【００３０】
受信信号全体は主としてＪ基地局（ただし、Ｊ＝１〜３又は４）からであると仮定する。基地局のマルチパス・チャネルのインパルス応答は、次式のように表される。
【００３１】
【数１】
2006514470.tif 000003
ただし、ｎはチップの項におけるに時間を表し、Ｌｊはｊ番目のマルチパスにおける放射波番号（ｔｈｅ  ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ｒａｙｓ）であり、かつαｊ１はｊ番目のマルチパス・チャネルにおける１番目放射線の複合放射波の重み付け（ｔｈｅ  ｃｏｍｐｌｅｘ  ｒａｙ  ｗｅｉｇｈｔ）である。
【００３２】
我々は単位電力ゲインを仮定すると、
【００３３】
【数２】
2006514470.tif 000004
【００３４】
実際のマルチパス・チャネルの電力ゲインが単位１でないときは、正規化したマルチパス・チャネルが単位１の電力ゲインを有するように、マルチパス・チャネルを正規化する。本発明による電力推定器の機能ブロックにおいては、正規化したマルチパス・チャネルのみを使用すべきであり、これを以下で説明する。マルチパス・チャネルは、当該技術分野に習熟する者によく知られているマルチパス・チャネル推定用の技術を使用することにより推定可能とされる。このような技術は、レイク（ＲＡＫＥ）受信機の各フィンガー上に共通又は専用のパイロット・シンボルを逆拡散させ、次いで一定期間内で連続する量を平均化することを含むものでもよい。マルチパス・チャネル推定についての更なる情報は、アディソン−ウエズレー・ワイヤレス通信、１９９５年、ビタビ、アンドリュー  ジェーの「ＣＤＭＡ：スペクトラム拡散通信の原理」（Ｖｉｔｅｒｂｉ，Ａｎｄｒｅｗ  Ｊ．，“ＣＤＭＡ：Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ”Ａｄｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，１９９５）の４．４章に見出される。
【００３５】
受信信号全体の残りの部分は、ホワイトノイズとしてモデル化される。矛盾がないように、我々は、単一波チャネルをインパルス応答により通過したものと仮定する。
【００３６】
【数３】
2006514470.tif 000005
【００３７】
従って単一波チャネルは、１単位の電力ゲインを有する。
【００３８】
【数４】
2006514470.tif 000006
【００３９】
ｘ（ｎ）がマルチパス・チャネルに対する入力信号のベクトルを表すときは、各マルチパス・チャネルからの出力信号は、次式のように表される。
【００４０】
【数５】
2006514470.tif 000007
またその電力は、
【００４１】
【数６】
2006514470.tif 000008
ただし、
2006514470.tif 000009
は各マルチパス・チャネル以前の送信電力である。
【００４２】
従って、受信機のフロント・エンドにおける受信総和信号を次式のように表すことができる。
【００４３】
【数７】
2006514470.tif 000010
【００４４】
ただし、ｘｊ（ｎ）は独立かつ同一分布であり、かつ受信信号全体の電力は、
【００４５】
【数８】
2006514470.tif 000011
【００４６】
本発明によれば、個別的にＪ基地局からの受信電力及びホワイトノイズの電力、即ち“Ｉｊ”を推定するように配列された電力推定器が提供される。ただし、Ｊ＝１，．．．，Ｊ＋１、Ｉ１は第１の基地局からの受信電力であり、Ｉ２は第２の基地局からの受信電力であり、以下同様、またＩＪ＋１はホワイトノイズからの受信電力である。
【００４７】
ＣＤＭＡ受信機において、我々は、チャネル推定が全てのＪマルチパス・チャネルのインパルス応答を機能的に既に推定したもの、かつｈＪ＋１（ｎ）＝δ（ｎ）が受信機に常時既知であると仮定する。本発明による電力推定器は、一組の整合フィルタのインパルス応答が個々のマルチパス・チャネルのインパルス応答の逆時間と共役となるように、マルチパス・チャネルに整合された整合フィルタを含む。ｒｊ（ｎ）は、チャネルＪに整合したフィルタＪのインパルス応答を表すものとすると、
【００４８】
【数９】
2006514470.tif 000012
ただし、ｈ＊（ｎ）はｈ（ｎ）の共役、即ち
2006514470.tif 000013
である。
【００４９】
整合フィルタはタップ付き遅延線としてモデル化される。マルチパス・チャネルのインパルス応答が次式のときは、
【００５０】
【数１０】
2006514470.tif 000014
ただし、Ｌはマルチパス・チャネルにおける波の番号であり、α１はｌ番目の波の複合波重み付けであり、そしてτｌはｌ番目の波の波時間遅延であり、従って対応する整合フィルタは、
【００５１】
【数１１】
2006514470.tif 000015
【００５２】
各整合フィルタからの出力信号は、次式のように表される。
【００５３】
【数１２】
2006514470.tif 000016
【００５４】
ただし、演算子“＊”は線形畳み込み演算を表す。各整合フィルタからの出力信号の電力は、
【００５５】
【数１３】
2006514470.tif 000017
【００５６】
特に、正規化した単一波チャネルのモデルに整合されたフィルタは、フル・パス・ラインに対応するので、即ち、フィルタの出力は入力と正確に同一なので、
【００５７】
【数１４】
2006514470.tif 000018
【００５８】
式（１３）ｇｅｈｊｉはｉ番目のマルチパス・チャネルのカスケード・フィルタ、かつｊ番目の整合フィルタの電力ゲインである。
【００５９】
（１３）における一組の線形等式は、下記マトリックス形式により表され得る。
【００６０】
【数１５】
2006514470.tif 000019
【００６１】
ただし、Ｐｒは要素Ｐｒｊを有するａ（Ｊ＋１）−ｂｙ−１カラム・ベクトルであり、またＩは要素Ｉｊを有するａ（Ｊ＋１）−ｂｙ−１カラム・ベクトルであり、ｇｅｈは要素ｇｅｈｊｉを有する（Ｊ＋１）−ｂｙ−（Ｊ＋１）である。式（１５）の解は、
【００６２】
【数１６】
2006514470.tif 000020
【００６３】
従って、本発明による電力推定器は、Ｊ基地局からの受信電力とホワイトノイズの電力とからなるＩに関する解を導き出すために、マトリックスｇｅｈを反転できることが必要とされる。従って、本発明による電力推定器は、マトリックス割り算処理ブロックを含む。
【００６４】
電力Ｐｒｊ及びチャネル・インパルス応答ｈｊ（ｎ）の推定値が十分に正確である限り、基地局ｊからの受信電力Ｉｊをかなりの精度をもって推定することができる。
【００６５】
本発明の電力推定器複数のが整合フィルタを使用して異なる複数の基地局からの受信電力を弁別可能にするために、異なる複数の基地局からの信号は、同一電力スペクトラムを有することができない。換言すれば、式（１６）は、次式を必要とする。
【００６６】
【数１７】
2006514470.tif 000021
【００６７】
これは本発明の欠点である。しかしながら、これら個々のマルチパス・チャネルから２基地局の出力信号ｙｊ及びｙｉが同一の相関特性を有するときは、アプリケーションの観点から、本発明による２基地局からの受信電力Ｉｊ＋Ｉｊの和を満足に推定する必要があり、かつ本発明による電力推定器はこの和を推定することができる。
【００６８】
図２はＣＤＭＡ受信機２に配置された本発明による電力推定器１の概要ブロック図を示す。ＣＤＭＡ受信機は、受信信号成分ｙ１（電力Ｉ１を有する），．．．，ｙｊ（電力Ｉｊを有する），ｙＪ（電力ＩＪを有する）と、ホワイトノイズであるとみなされる雑音信号成分ｙＪ＋１（電力Ｉｊ＋１を有する）とからなる総合信号ｙ（電力Ｉｔｏｔを有する）を受信する。Ｊ基地局からの受信信号成分は、Ｊマルチパス・チャネル３を通過した送信信号Ｘ１（電力Ｐ１を有する），．．．，ｘｊ（電力Ｐｊを有する），．．．，ｘＪ（電力ＰＪを有する）から発生する。これらのマルチパス・チャネル３は、インパルス応答ｈ１（ｎ），．．．，ｈｊ（ｎ），．．．，ｈＪ（ｎ）を有するようにモデル化される。雑音信号成分は、白色のものであるとみなされるので、この信号成分は、インパルス応答ｈｊ＋１（ｎ）＝δ（ｎ）を有する単一波チャネル４を通過した送信信号ｘＪ＋１（ｎ）としてモデル化されてもよい。本発明による電力推定器は、当該技術分野に習熟する者によく知られているアルゴリズムを使用して、Ｊマルチパス・チャネルのインパルス応答を推定するように配列されたチャネル推定器ブロック５を含む。更に、電力推定器１は、Ｊマルチパス・チャネル３及び単一波チャネル４に整合された一組の整合フィルタ６を含む。この組の整合フィルタは、異なる複数の基地局から来る受信総和信号の異なる複数の信号成分からの電力及びホワイトノイズを区別できることが必要とされる。整合フィルタの出力信号の電力は、電力推定器１のマトリックス割り算処理ブロック７において異なるＪ基地局からの受信電力及びホワイトノイズの電力を導き出すために使用される。
【００６９】
以上で述べたように、ＣＤＭＡシステムにおいてチャネル推定を実行するためにいくつかの既知の技術が存在する。従って、本発明による電力推定器において使用されるチャネル推定器ブロック５は、ＩＳ−９５システムに適用されるチャネル推定器のハードウェアのように、従来技術によるハードウェア実施を使用して実施されてもよい。チャネル推定の品質は、本発明によるチャネル推定器のパフォーマンスにとって不可欠事項である。ソフトなハンドオーバーをサポートするＣＤＭＡ移動局は、アクティブ・セット内で全ての基地局のためにマルチパス・チャネル推定を提供することが必要とされる。従って、本発明は、このような移動局の既存チャネル推定機能を使用し、かつ本発明による電力推定器に対する推定されたチャネル・インパルス応答を出力させてもよい。従って、専用のチャネル推定器は、本発明の電力推定器には必要とされない。
【００７０】
一組の整合フィルタ６は、”１”の逆拡散シーケンスを有する特殊なＲＡＫＥ受信機として実現されてもよい。従って、標準的なＣＤＭＡブロックは、本発明による電力推定器の一組の整合フィルタを実施するために使用されてもよい。
【００７１】
マトリックス割り算処理ブロック７の実施は、新しいハードウェア及び／又はソフトウェアを必要とするかも知れないが、更に新しいハードウェアを必要としないように通常のＣＤＭＡ受信機の標準的なデジタル信号プロセッサ・アルゴリズムを使用して、このブロックを実施することも可能であり、かつ既存のソフトウェアの僅かな変更のみを必要とするだけである。
【００７２】
以上の説明から、従来技術によるＣＤＭＡ受信機に本発明を実施するときは、付加される唯一のハードウェアは一組の整合フィルタであり得るのは、明らかである。この説明から、どのようにすれば本発明が既知のハードウェア及びソフトウェアを適当に変更して使用することにより実施され得るのかは、当該技術分野に習熟する者にとって明らかである。
【００７３】
本発明の他の特徴は、電力推定器が受信電力を推定する基地局の数、即ちＪである。移動局は、ハンドオーバー用に十分良好な信号品質をもって基地局を連続的にサーチするように配列される。Ｊは移動局から見て検出可能な基地局の数である。Ｊは変動すると共に、本発明はＪの特定値に限定されることはない。典型的には、移動局における受信総合信号は、主として１〜４基地局であり、従ってＪの典型的な範囲は１〜４である。Ｊの適当な値は、セル内における移動局の位置に依存する。例えば、セルにおいて中心Ｊは通常１に等しく、かつセルの縁において（ハンドオーバー中に）、Ｊは典型的に２〜４内である。特定の基地局から電力推定器における電力推定値を提供するために、しきい値が定義されてもよい。基地局の共通パイロット・チャネル（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＣＰＩＣＨ）受信信号コード電力（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｃｏｄｅ  Ｐｏｗｅｒ：ＲＳＣＰ）が３ｄＢのしきい値により引き算された任意の基地局からの最高ＣＰ１ＣＨ  ＲＳＣＰよりも高いときにのみ、特定の基地局からの受信電力を推定するように、しきい値を例えば３ｄＢにセットすることができる。しかしながら、Ｊを判断する他の方法が存在し、本発明はＪを判断するために特定の方法に限定されることはない。
【００７４】
以上、我々は強力なＪ基地局からの信号成分を除き、受信総和信号がホワイトノイズの信号成分からなるものと仮定する。この雑音成分は、弱い基地局、即ち強力なＪ基地局より他の基地局からの信号及び熱雑音からなる。この雑音成分は、弱い基地局、即ちＪ強力基地局以外の他の基地局からの信号及び熱雑音からなる。雑音成分が非常に小さく、無視できると判断されるときは、ホワイトノイズから受信した電力について計算することなく、Ｊ基地局からの受信電力を判断することができる。このような場合に、単一波チャネルのモデルに整合されるフィルタを省略してもよい。
【００７５】
推定干渉電力、即ち異なる複数の基地局からの推定受信電力は、ＣＤＭＡシステムにおける多数の方法に適用されてもよい。
【００７６】
推定された干渉電力は、地理係数（ｇｅｏｍｅｔｒｙ  ｆａｃｔｏｒ：ＧＦ）を計算するために使用されてもよい。
【００７７】
【数１８】
2006514470.tif 000022
【００７８】
地理係数は、基地局がサービスする複数の移動局からの受信電力と他の全ての基地局からの受信電力との間の比である。通常、地理係数は、ネットワークにおける移動局の位置の評価である。地理係数の高い値は、移動局がサービスしている基地局又はセル中心に非常に近いことを意味し、一方地理係数の低い値は、移動局がセル境界に近いことを意味する。推定された地理係数は、移動局のパラメータ、例えばフィルタ・パラメータ、及び何回セル・サーチを実行するのかを判断するパラメータを制御するために使用されてもよい。更に、地理係数は、無線ネットワーク診断目的に使用するように無線アクセス・ネットワークに送信されてもよい。
【００７９】
電力制御は、実効干渉＋雑音電力が問題であり、これを本発明による電力推定器により提供される電力推定値を使用して計算することができる。
【００８０】
基地局ｊがサービス基地局であり、かつ移動局がこれから信号を受信していると仮定する。実効干渉プラス逆拡散後の雑音電力を、次式のように計算することができる。
【００８１】
【数１９】
2006514470.tif 000023
ただし、
【００８２】
【数２０】
2006514470.tif 000024
【００８３】
また、ｈｊ（ｎ）は基地局ｊに関する正規化マルチパス・インパルス応答であり、Ｉｊは基地局ｊからの受信電力である。ｒｕｄｅｓｉｒｅｄは所望ユーザの再生データ・シンボルであり、ＳＦはこのユーザの拡散係数である。ｅｈ０は、０時点におけるマルチパス・チャネルのカスケード接続されたフィルタ及び受信フィルタの複合タップ重み付けである。所望ユーザのデータ・シンボルは、このタップで再生される。ｒ（ｎ）は、一般的な任意のチップ・レベル・フィルタ、例えばＲＡＫＥ受信機の場合は整合フィルタ、又はＧ−ＲＡＫＥ受信機（一般的なＲＡＫＥ受信機）の場合はＭＭＳＥ（最小平均二乗誤差）等化器が可能である。３ＧＰＰにおいて定義された干渉信号コード電力（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｃｏｄｅ  Ｐｏｗｅｒ：ＩＳＣＰ）を次式のように計算することができる。
【００８４】
【数２１】
2006514470.tif 000025
【００８５】
通常、受信機のフィルタは以下のように正規化される。
【００８６】
【数２２】
2006514470.tif 000026
【００８７】
図３は、逆拡散信号に関する実効干渉プラス雑音電力を推定可能にする方法を示す。受信総和信号ｙは、受信機ｒ（ｎ）に供給され、次に複合スクランブル・コードＳＣの共役であるＳＣｊ＊によって逆拡散される。その後、信号は、所望のユーザに割り当てられたチャネル化コードであるＣＣ、即ちＩＳ−９５システムにおけるワルシュ・コード（Ｗａｌｓｈ  ｃｏｄｅ）又はＷＣＤＭＡにおけるＯＶＳＦコードにより逆拡散される。従って、所望のユーザデータ・シンボルが再生される。次いで、ブロック１０により表されるように、本発明による基地局からの推定干渉電力を適用することにより、実効干渉＋雑音電力が計算され得る。ただし、ＩＮｎｂは、実効干渉＋逆拡散処理後に測定された雑音電力であり、かつＩＮｗｂは、逆拡散処理前の等価広帯域干渉＋雑音電力である。
【００８８】
更に、本発明により提供される電力推定値は、Ｇ−ＲＡＫＥ受信機又はＭＭＳＥ等化器を構築するときに、有用である。Ｇ−ＲＡＫＥ受信機又はＭＭＳＥ等化器を構成は、受信総和信号の自動相関機能についての知識を必要とする。この機能を正規化マルチパス・チャネルｈｊ（ｎ）及び受信電力Ｉｊから以下のように導き出すことができる。
【００８９】
【数２３】
2006514470.tif 000027
【００９０】
以上の説明から、本発明による電力推定器により得られる電力推定値は、ＣＤＭＡシステムにおける多くの方法に採用可能なことが明らかである。従来技術による干渉電力を推定する方法及び装置と比較した本発明の利点は、現在のＣＤＭＡ標準の変更を必要とすることなく、かつ何ら付加的な信号処理の負担を発生させることがない。
【００９１】
図及び詳細な説明では、本発明の好ましい典型的な実施例を開示し、また特殊な用語を用いたが、これらは、一般的かつ説明の意味においてのみ使用され、以下の請求項において述べた本発明の範囲を限定することを目的とするものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】移動アクセス・ネットワークのセルと、そこに配置された移動局及び基地局とを示す概要ブロック図である。
【図２】本発明による電力推定器を示す概要ブロック図である。
【図３】実効干渉プラス雑音電力を推定するために本発明の適用を示す概要ブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2006514470.tif 000035