(57)【要約】ハイブリッド等化器およびレイク受信機を有する無線通信受信機。受信機は、レイクのみおよび等化器推定値と結合したレイクについてシステムの性能を比較する。従って受信機は等化器をエネーブルにするかディスエイブルにする。
2006526966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいてデータを受信する方法であって、
レイク処理素子を通して受信信号を処理し、レイク処理した信号を生成し、
レイク処理した信号の第1の品質評価基準を測定し、
レイク処理した信号の第1の品質評価基準を第1の閾値と比較し、
第1の品質評価基準が第1の閾値を超えるとき、等化器をエネーブルにすることを含む方法。
【請求項２】
レイク処理した信号の補正の評価基準を測定し、
補正の評価基準を第2の閾値と比較することをさらに含み、
等化器をエネーブルにすることは、
第1の品質評価基準が第1の閾値を超え、かつ補正の評価基準が第2の閾値を超えるとき、等化器をエネーブルにすることをさらに含む請求項1の方法。
【請求項３】
第1の品質評価基準が信号対雑音比である請求項2の方法。
【請求項４】
補正の評価基準は相互相関尺度である請求項2の方法。
【請求項５】
相互相関はパイロットバーストの間に測定される請求項4の方法。
【請求項６】
等化器をエネーブルにした後に、方法は、
等化器の処理した信号の第1の品質評価基準を測定し、
等化器の処理した信号の第1の品質評価基準をレイク処理した信号の第1の品質評価基準と比較し、
等化器の処理した信号の第1の品質評価基準がレイク処理した信号の第1の品質評価基準未満であるとき、等化器をディスエイブルにすることをさらに含む請求項2の方法。
【請求項７】
無線通信システムにおいてデータを受信する方法であって、
レイク処理素子を通して受信信号を処理し、レイク処理した信号を生成し、
周期的に動作状態を試験することを含み、試験することが、
等化器を通して受信信号を処理し、等化器の処理した信号を生成し、
レイク処理した信号の第1の品質評価基準を測定し、
等化器の処理した信号の第1の品質評価基準を測定し、
レイク処理した信号の第1の品質評価基準を等化器の処理した信号の第1の品質評価基準と比較し、
比較に基づいて等化器をエネーブルにするかどうか判断することを含む方法。
【請求項８】
レイク処理した信号の第1の品質評価基準が等化器の処理した信号の第1の品質評価基準をマージン量だけ超える場合、比較に基づいて等化器をエネーブルにするかどうか判断することは、等化器をディスエイブルにする判断を含む請求項7の方法。
【請求項９】
レイク処理した信号の第1の品質評価基準が等化器の処理した信号の第1の品質評価基準をマージン量だけ超えない場合、比較に基づいて等化器をエネーブルにするかどうか判断することは、等化器をエネーブルにする判断を含む請求項8の方法。
【請求項１０】
第1の品質評価基準は信号対干渉および雑音比である請求項9の方法。
【請求項１１】
等化器がエネーブルされるとき、方法はさらに、
試験の終了し、
等化器を通して受信信号を処理し、等化器の処理した信号を生成し、
レイク処理した信号の第1の品質評価基準を測定し、
等化器の処理した信号の第1の品質評価基準を測定し、
レイク処理した信号の第1の品質評価基準を等化器の処理した信号の第1の品質評価基準と比較し、
比較に基づいて等化器をディスエイブルにするかどうか判断することを含む請求項10の方法。
【請求項１２】
レイク処理した信号の第1の品質評価基準が等化器の処理した信号の第1の品質評価基準をマージン量だけ超える場合、比較に基づいて等化器をディスエイブルにするかどうか判断することは、等化器をディスエイブルにする判断を含む請求項11の方法。
【請求項１３】
レイク処理した信号の第1の品質評価基準が等化器の処理した信号の第1の品質評価基準をマージン量だけ超えない場合、比較に基づいて等化器をディスエイブルにするかどうか判断することは、等化器をエネーブルにする判断を含む請求項12の方法。
【請求項１４】
周期的に動作状態を試験することがさらに、
サンプル時期に試験を一度開始し、サンプル期間は等化器フィルタの時定数の関数であることを含む請求項13の方法。
【請求項１５】
無線通信システムデータを受信するための装置であって、
レイク処理素子を通して受信された信号を処理し、レイク処理信号を生成する手段と、
レイク処理信号の第1の品質評価基準を測定する手段と、
レイク処理信号の第1の品質評価基準を第1の閾値と比較する手段と、
第1の品質評価基準が第1の閾値を超える場合、等化器をエネーブルにする手段とを含む装置。
【請求項１６】
無線通信システムにおける受信機であって、
コンピュータ読み出し可能な命令を処理するための処理素子と、
コンピュータ読み出し可能な命令を記憶するように適応されたメモリ記憶装置とを含み、メモリ記憶装置が、
レイク処理素子を通して受信された信号を処理し、レイク処理信号を生成するためのコンピュータ読み出し可能な命令の第1の組と、
レイク処理信号の第1の品質評価基準を測定するためのコンピュータ読み出し可能な命令の第1の組と、
レイク処理信号の第1の品質評価基準を第1の閾値と比較するためのコンピュータ読み出し可能な命令の第1の組と、
第1の品質評価基準が第1の閾値を超える場合、等化器をエネーブルにするためのコンピュータ読み出し可能な命令の第1の組とを含む受信機。
【請求項１７】
無線通信システムにおいてデータを受信するための装置であって、
レイク処理素子を通して受信された信号を処理し、レイク処理信号を生成する手段と、
動作状態を周期的に試験する手段とを含み、試験する手段が、
等化器を通して受信された信号を処理し、等化器処理信号を生成する手段と、
レイク処理信号の第1の品質評価基準を測定する手段と、
等化器処理信号の第1の品質評価基準を測定する手段と、
レイク処理信号の第1の品質評価基準を等化器処理信号の第1の品質評価基準と比較する手段と、
比較に基づいて等化器をエネーブルにするかどうか判断する手段とを含む装置。
【請求項１８】
コンピュータ読み出し可能な命令を実行するための処理素子と、
コンピュータ読み出し可能な命令を記憶するための記憶装置とを含み、命令が、
レイク処理素子を通して受信された信号を処理し、レイク処理信号を生成し、
動作状態を周期的に試験し、試験することが、
等化器を通して受信された信号を処理し、等化器処理信号を生成し、
レイク処理信号の第1の品質評価基準を測定し、
等化器処理信号の第1の品質評価基準を測定し、
レイク処理信号の第1の品質評価基準を等化器処理信号の第1の品質評価基準と比較し、
比較に基づいて等化器をエネーブルにするかどうか判断することを含む無線通信システムにおける受信機。
【請求項１９】
信号を受信し、受信信号の推定値を生成するように適応されたレイク受信機と、
等化器と、
レイク受信機からの推定値に応じて等化器の動作を制御するように適応された等化コントローラとを含む無線通信装置。
【請求項２０】
推定値のチャンネル品質尺度が閾値の上である場合、等化コントローラは等化器をエネーブルにする請求項19の装置。
【請求項２１】
推定値のチャンネル品質尺度が閾値の上であり、かつ推定値の第1の相関が等化器によって生成された等化された第２の相関より大きい場合、等化コントローラは等化器をエネーブルにする請求項20の装置。
【請求項２２】
第1の相関および第2の相関が受信されたパイロット信号に基づく請求項21の装置。
【請求項２３】
レイク受信機からの推定値のチャンネル品質尺度が等化器によって生成された等化推定値のチャンネル品質尺度より大きい場合、等化コントローラは等化器をディスエイブルにする請求項19の装置。
【請求項２４】
等化コントローラは周期的に等化器をエネーブルにし、等化器によって生成された等化された推定値をレイク受信機からの推定値と比較する請求項19の装置。
【請求項２５】
等化コントローラは、等化器によって生成された等化された推定値のチャンネル品質尺度とレイク受信機からの推定値とを比較する請求項24の装置。
【請求項２６】
等化コントローラは、等化器によって生成された等化された推定値のチャンネル速度とレイク受信機からの推定値を比較する請求項24の装置。
【請求項２７】
等化器は第1の動作モードで作動し、エネーブルになった時第２の試験モードで作動するように適応される請求項19の装置。
【請求項２８】
等化器によって生成された等化された推定値のチャンネル品質尺度がレイク受信機からのチャンネル品質尺度より大きい場合、等化器が第2の試験モードから第1の動作モードへ推移する請求項27の装置。
【請求項２９】
レイク受信機からの推定値の信号対雑音比が等化器からの等化された推定値より大きい場合、等化コントローラは等化器をディスエイブルにする請求項28の装置。
【請求項３０】
装置が2つの動作モードを有し、
レイク受信機がエネーブルにされ、等化器がディスエイブルにされる第1のモードと、
レイク受信機および等化器がエネーブルにされる第２のモードとを含む請求項19の装置。
【請求項３１】
装置2つの構成に適応され、
レイク受信機がエネーブルにされ、等化器がディスエイブルにされる第1の構成と、
レイク受信機および等化器がエネーブルにされる第２の構成とを含む請求項19の装置。
【請求項３２】
装置が第３の動作モードを有し、
等化器がサンプル期間の間エネーブルにされ、かつ等化された推定値がレイク受信機からの推定値と比較される試験モードを含む請求項30の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
35U.S.C.119条の下の優先権主張
本特許出願は、2003年6月2日にファイルされ、この譲受人に譲渡された仮出願No．60/475,250、表題「COMMUNICATION RECEIVER WITH HYBRID EQUALIZER」に優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、一般に通信システムにおける等化に係り、特にレイク受信機およびハイブリッド等化器を組込む一般的な受信機に関する。
【背景技術】
【０００３】
通信システムはある装置から別の装置へ情報の伝送に使用される。送信に先立って、情報は通信チャンネル上の送信にふさわしいフォーマットへコード化される。送信された信号は、それが通信チャンネルを通して移動するときひずまされ、信号はまた送信中にピックアップされた雑音および干渉から低下を経験する。帯域制限チャンネルで一般に遭遇する干渉の一例はシンボル間干渉(ISI)と呼ばれる。ISIはチャンネルの分散性質による送信シンボル・パルスの拡散の結果として生じ、それは隣接したシンボル・パルスのオーバーラップをもたらす。受信信号が解読され、元のあらかじめコード化された形式に翻訳される。送信機と受信機の両方がチャンネル欠陥および干渉の影響を最小化するように設計されている。この開示の目的のため、チャンネル欠陥による干渉とひずみ、またはそのいずれの組み合せも一般に雑音と呼ばれるだろう。
【０００４】
様々な受信機設計は送信機とチャンネルによって引き起こされた雑音を補償するように実施されるかもしれない。例の方法により、等化器はISIへの対処のための共通の選択である。等化器はひずみについて修正し、送信されたシンボルの推定値を生成する。無線環境では、等化器は時間で変わるチャンネル状態を扱うことを要求される。理想的には、等化器の応答はチャンネル特性の変化に合わせて調節する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
等化器は、通信装置の電力消費を増加させる傾向があって、一般に複雑である。したがって電力消費を減少する等化器設計について、必要性が存在する。さらに、等化器の最適性能をもたらすチャンネル状態中に等化器を作動させるように、等化器を制御する必要がある。またさらに、レイク受信機と並行して等化器を実施する必要があり、そこでは等化器は単に指定された動作状態中に作動する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
語“典型的な”はここでは“例、実例あるいは例証として役立つ”意味に使用される。“典型的な”としてここに記述されたどんな実施例も他の実施例より好ましい、あるいは有利であると必ずしも解釈することができない。
通信システムはある装置から別の装置へ情報の伝送に使用される。送信の前に、情報は通信チャンネル上の送信にふさわしいフォーマットへコード化される。通信チャンネルは送信機と受信機の間の伝送ラインまたは自由空間かもしれない。信号がチャンネルを通って伝搬するとき、送信された信号はチャンネルの欠陥によってひずまされる。さらに、信号は伝送中ピックアップされる雑音と干渉から低下を経験する。帯域制限のあるチャンネルで一般に遭遇する干渉の一例はシンボル間干渉(ISI)と呼ばれる。ISIはチャンネルの分散性質による送信されたシンボル・パルスの拡散の結果として生じ、それは隣接したシンボル・パルスのオーバーラップをもたらす。受信機では、信号は処理され、元のあらかじめコード化された形式に翻訳される。送信機と受信機の両方がチャンネル欠陥および干渉の影響を最小化するように設計されている。この開示のために、チャンネル欠陥による干渉またはひずみ、あるいはそのどんな組み合せも、一般に雑音と呼ばれるだろう。
【０００７】
様々な受信機設計は送信機とチャンネルによって引き起こされた雑音を補償するように実施されるかもしれない。1つの設計では、レイク受信機が実施される。別の設計では、等化器が使用される。また他の設計では、レイク受信機および等化器が両方とも実施される。
【０００８】
レイク構成
通信システムは、順方向リンクまたは逆方向リンク上で送信された、変調された信号を処理するためにレイク受信機を採用するかもしれない。レイク受信機は典型的に探索器素子および多くのフィンガープロセッサを含む。探索器素子は受信信号の強いインスタンス(あるいはマルチパス)を探索する。フィンガープロセッサは最も強いマルチパスを処理し、それらのマルチパスの復調されたシンボルを生成するように割り当てられる。その後、レイク受信機はすべての割り当てられたフィンガープロセッサからの復調されたシンボルを組み合わせ、送信されたデータの推定値である回復されたシンボルを生成する。レイク受信機は、多重信号パスによって受信されたエネルギーを効率的に組み合わせる。
レイク受信機は、低い信号対雑音比(S/N)で作動されるCDMAシステムの性能の受け入れ可能なレベルを供給する。HDRシステムのような高いデータレートでデータを送信するように設計されたCDMAシステムについては、高いS/Nが要求される。より高いS/Nを達成するために、雑音項Nを作る成分を減少させる必要がある。雑音項は、熱雑音(No)、他の送信源による送信および他のユーザのための送信による干渉(Io)、および送信チャンネルにおけるマルチパスおよびひずみから来ることができるシンボル間干渉(ISI)を含む。低いS/Nで作動するように設計されたCDMAシステムについては、他の雑音成分と比較して、ISI成分は典型的に無視できる。しかしながら、高いS/Nで作動するように設計されたCDMAシステムについては、他の雑音成分(例えば、他の送信源からの干渉)は、典型的に減少され、ISIは全体のS/Nに大きな影響を及ぼす無視できない雑音成分になる。
【０００９】
上で注目したように、受信信号のS/Nが低い場合、レイク受信機は受け入れ可能な性能を提供する。レイク受信機は様々なマルチパスからのエネルギーを組み合わせるために使用することができるが、ISI(例えば、マルチパスとチャンネルひずみから) の影響を一般に削除しない。したがって、レイク受信機はより高いデータレートで作動するシステムによって要求されるより高いS/Nを達成することができないかもしれない。
【００１０】
図1はレイク受信機100の実施例のブロック図である。マルチパスおよび他の現象により、送信された信号は多重信号パスを経て受信機ユニットに達するかもしれない。改善された性能のため、レイク受信機は、受信信号(あるいはマルチパス)の多数の(および最も強い) インスタンスを処理する能力を有するように設計されている。従来のレイク受信機の設計については、多くのフィンガープロセッサ110が設けられ、多くのマルチパスを処理する。各フィンガープロセッサ110はレイク受信機のフィンガーを含み、特定のマルチパスを処理するために割り当てることができる。
符号分割多元接続(CDMA)システムのようなスペクトラム拡散通信システムでは、特別なプリプロセッサ(示されない)からの受信された同相(IIN)および直角位相(QIN)サンプルが多くのフィンガープロセッサ110a乃至110lに供給される。各割り当てられたフィンガープロセッサ110内では、受信されたIINおよびQINサンプルがPN逆拡散器120に供給され、それはまた複素PN系列PNIおよびPNQを受ける。複素PN系列は実施されているCDMAシステムの特別の設計に従って生成され、HDRシステムについては、乗算器138aおよび138bによって短いIPNおよびQPN系列に長いPN系列を掛けることにより生成される。短いIPNおよびQPN系列は送信する基地局でデータを拡散するために使用され、長いPN系列は受取人受信機ユニットに割り当てられ、データにスクランブルをかけるために使用される。PNIとPNQの系列は、フィンガープロセッサによって処理される特別なマルチパスに対応する時間オフセットで生成される。
【００１１】
PN逆拡散器 120は複素IINおよびQINサンプルを複素PN系列と複素数乗算し、複素逆拡散IDESおよびQDESサンプルをデカバー素子122および132に提供する。デカバー素子122は、データをカバーするために使用された1つ以上のチャンネライゼーション・コード(例えば、ウォルシュ・コード)で 逆拡散されたサンプルをデカバーし、複素デカバーサンプルを生成する。その後、デカバーされたサンプルは、チャンネライゼーション・コードの長さにわたるサンプルを蓄積するコードシンボル・アキュムレータ124に供給され、デカバーされたシンボルを生成する。次にデカバーされたシンボルは、パイロット復調器126に供給される。
【００１２】
IS-856によって指定されたような、高レート・パケット・データ(HRPD)システムに関して、パイロット参照は順方向リンク送信の部分中に送信される。したがって、デカバー素子132は、基地局でパイロット参照をカバーするために使用された特別のチャンネライゼーション・コード(例えば、HDRシステムのためのウォルシュ・コード0)で逆拡散サンプルをデカバーする。その後、デカバーされたパイロット・サンプルはアキュムレータ134に供給され、特別の時間間隔にわたって蓄積されてパイロット・シンボルを生成する。蓄積時間間隔はパイロット・チャンネライゼーション・コードの持続期間、全体のパイロット参照期間、または他のある時間間隔であることができる。次にパイロット・シンボルはパイロット・フィルタ136に供給され、パイロット復調器126に提供されるパイロット推定値を生成するために使用される。データが存在する場合、パイロット推定値は、時間期間の間パイロット・シンボルを推定されまたは予測される。
【００１３】
パイロット復調器126は、シンボル・アキュムレータ124からのデカバーされたシンボルをパイロット・フィルタ136からのパイロット推定値でコヒーレント復調を行ない、復調されたシンボルをシンボル結合器140に供給する。コヒーレント復調は、パイロット推定値でデカバーされたシンボルのドット積およびクロス乗積を行なうことにより達成することができる。ドットおよびクロス乗積はデータの位相復調を有効に行ない、さらに回復されたパイロットの相対的強度により合成出力を目盛合わせする。パイロットとの目盛合わせは、効率的な結合のためマルチパスの質に従って異なるマルチパスからの貢献を有効に重み付けする。したがって、ドットとクロス乗積は、コヒーレントなレイク受信機の特性である位相投影および信号重み付けの2重の役割を行なう。
【００１４】
シンボル結合器140はすべての割り当てられたフィンガープロセッサ110からの復調されたシンボルを受け取りかつコヒーレントに組み合わせ、レイク受信機によって処理されている特別の受信信号について回復されたシンボルを供給する。その後、すべての受信信号の回復されたシンボルは組み合わせられ、以下に述べられるように、全体の回復されたシンボルを生成し、次の処理素子に供給される。
【００１５】
探索器素子112は、PN逆拡散器、PN発生器および信号品質測定素子を含むように設計されることができる。恐らくコントローラ(示されない)によって指示されるように、PN発生器は様々な時間オフセットで複素PN系列を生成し、それは最も強いマルチパスの探索に使用される。探索されるべき各時間オフセットについて、PN逆拡散器はIINとQINサンプルを受け取り、特別の時間オフセットに複素PN系列で逆拡散し、逆拡散されたサンプルを提供する。そして逆拡散サンプルの信号品質が推定される。これは各逆拡散サンプルのエネルギー(即ち、IDES2+QDES2)を計算し、特別の時間期間(例えば、パイロット参照期間)にわたってエネルギーを蓄積することによって達成することができる。探索器素子は多数の時間オフセットで探索を行ない、最も高い信号品質測定を有するマルチパスが選択される。次に利用可能なフィンガープロセッサ110がこれらのマルチパスを処理するために割り当てられる。
【００１６】
CDMAシステムのためのレイク受信機の設計および動作は、両方とも本発明の譲受人に譲渡された、米国特許No．5,764,687、表題“MOBILE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM”、および米国特許No．5,490,165、表題“DEMODULATION ELEMENT ASSIGNMENT IN A SYSTEM CAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALS”により詳細に記述される。
【００１７】
一実施例において、多くの順方向リンク信号はk個のアンテナによって受信され、サンプルストリームx1(n)乃至xK(n) を生成するために処理される。したがって、多くのレイク受信機はk個のサンプルストリームを処理するように設けられるかもしれない。次に、結合器は処理されているすべての受信信号からの回復されたシンボルを組み合わせるために使用されてもよい。代りに、1つ以上のレイク受信機がk個のサンプルストリームを処理するために時分割多重化されることができる。そのような時分割多重化(TDM)レイク受信機アーキテクチャでは、k個のストリームからのサンプルは、バッファーに一時的に記憶され、後にレイク受信機によって検索されかつ処理されるかもしれない。
【００１８】
各受信信号については、レイク受信機100はLマルチパスまで処理するように作動され、lは利用可能なフィンガープロセッサ110の数を表わす。1つのマルチパスの各々は、探索器素子112の援助で確認された特別の時間オフセットに相当する。コントローラまたは探索器素子112は、処理されているk個の受信信号の各々について、最も強いマルチパスの大きさ(αJi)および対応する時間オフセット(τi) のリストを維持するように設計されるかもしれない。
【００１９】
レイクと等化器を有する組み合せ受信機構成では、これらの大きさと時間のオフセットは、上述されたように、等化器の係数および目盛合わせ係数を初期化するために使用することができる。1つの実施では、インスタンスの個々のマルチパスの大きさは、蓄積の中で使用されるサンプルの数(N)で割られた蓄積されたエネルギー値の平方根として計算することができる。
【００２０】
等化器構成
等化器はISIを処理するための共通の選択である。等化器はトランスバーサル・フィルタ、即ち、T-2タップ(ここでTはシンボルの持続である)を備えた遅延線で実施されるかもしれない。タップの内容は送信されたシンボルの推定値を生成するために増幅されかつ合計される。タップ係数は、所望のシンボルに時間で隣接するシンボルから干渉を減少するように調節される。一般に、適応性のある等化技術が使用され、それによってタップ係数が絶えずかつ自動的に調節される。適応性のある等化器は、最小２乗平均(LMS)または再帰的最小２乗(RLS)のような規定されたアルゴリズムを使用し、タップ係数を決定する。シンボル推定値は、デコーダあるいはシンボル・スライサーのような意思決定装置に結合される。
雑音がある状態で信号を検出する受信機の能力は、受信信号電力および雑音電力の比率に基づく。この比率は、信号対雑音電力比率(SNR)、 あるいは搬送波対干渉比率(C/I)として一般に知られている。これらの用語、あるいは類似の用語の産業使用法は多くの場合交換可能であるが、意味は同じである。従って、ここにC/Iへのどんな言及も、通信システムにおいて様々な点で雑音の影響を測定する広い概念を包含すると当業者によって理解されるだろう。
【００２１】
典型的には、C/Iは受信機において、既知の送信されたシンボル系列のシンボル推定値の評価により決定されるかもしれない。これは、送信されたパイロット信号についてC/Iを計算することにより受信機において遂行されるかもしれない。パイロット信号が知られているので、受信機は等化器からのシンボル推定値に基づいてC/Iを計算してもよい。結果としてのC/I計算値は多くの目的のために使用されてもよい。可変レートデータ要求方式を使用する通信システムでは、受信機はC/Iに基づいて支援するかもしれない最大のデータレートを送信機に通信するかもしれない。さらに、受信機がターボ・デコーダを含み、したがって送信されたコンステレーションに依存しているならば、ログ尤度比(LLR)計算はC/Iの正確な推定に必要である。
【００２２】
無線通信システムにおける等化器は、時間で変わるチャンネル状態を調節するように設計される。チャンネル特性が変化するとき、それに従って等化器はその応答を調節する。そのような変更は、他の状態と同様に、伝播媒体の変化または送信機と受信機の相対運動を含んでいるかもしれない。上記で議論されたように、適応性フィルタリング・アルゴリズムはしばしば等化器タップ係数を修正するために使用される。適応性のあるアルゴリズムを使用する等化器は一般に適応性等化器と呼ばれる。適応性のあるアルゴリズムは普通の特性：等化器タップの数が増加するとき適応速度は減少する、を共有する。遅い適応は、適応性等化器の追跡振る舞いに影響を与える。“長い”等化器、即ち多くのタップがある等化器は、長い等化器がよい定常状態性能をもたらしているチャンネルひずみをより正確に反転するとき望ましい。しかしながら、長い等化器は、不十分な過渡的振る舞いに結びつくチャンネル変化によりゆっくり反応し、即ち、チャンネルが急速に変わっているときに不十分な性能である。タップの最適数は、良好な定常状態性能および良好な過渡的性能間の考察および妥協のバランスである。
【００２３】
実際上、最適値が様々な状態および目的に依存するが、チャンネルの瞬間の応答、およびチャンネルの変化の割合（これに限定するものではないが）を含むとき、タップの最適数の決定は困難である。したがって、等化器が様々なチャンネル上で、様々な時間変化状態で使用されることになっている場合、タップの最適数を演繹的に決定することは難しい。
【００２４】
図2Aは通信システム200の構成要素の部分を示す。他のブロックおよびモジュールが示されたブロックに加えて通信システムに組み入れられてもよい。源(示されない)によって生成されたビットは、シグナリング・コンステレーションにおけるシンボルに組み立てられ、コード化され、次に、写像される。源によって提供される2進法数字の系列は情報系列と呼ばれる。情報系列はビット系列を出力するエンコーダ202によってコード化される。エンコーダ202の出力は写像ユニット204に供給され、それは通信チャンネルにインターフェースとして役立つ。写像ユニット204はエンコーダ出力系列を複素数値シグナリング・コンステレーションのシンボルy(n)へ写像する。さらに、通信チャンネルおよびアナログ受信機処理と同様に、変調ブロックを含む送信処理がセクション220によりモデル化される。
【００２５】
図2Bは図2Aのセクション220内に含まれた詳細のいくつかを示す。図2Bに示されるように、複素シンボルy(n)はアナログ信号パルスに変調され、結果としての複素ベースバンド波形が搬送波信号の同相および直角位相ブランチに正弦波的に変調される。結果とし生じるアナログ信号は、通信チャンネルを通してRFアンテナ(示されない)によって送信される。M-ary位相シフトキーイング(M-PSK)、2M-ary直交振幅変調(2M QAM) などのような、様々な変調方式がこの方法で実施されるかもしれない。
【００２６】
各変調方式は1つ以上のビットを固有な複素シンボルに写像する関連する“シグナリング・コンステレーション”を持っている。例えば、4-PSK変調では、2つのコード化されたビットが4つの可能な複素数値{l，i，-1，-i}のうちの1つへ写像される。従って、各複素シンボルy(n)は4つの可能な値を取るかもしれない。M-PSKについては一般に、log2Mコード化ビットが複素単位円上にあるMの可能な複素数値のうちの1つに写像される。
【００２７】
図2Bを継続して、受信機では、アナログ波形はナイキストレートの適切な倍数でのように、ダウンコンバートされ、フィルタにかけられかつサンプリングされる。結果として生じるサンプルは等化器210によって処理され、それはセクション220によりモデル化されるように、チャンネルにより導入された信号歪み、および他の雑音および干渉について修正する。等化器210は送信されたシンボルy(n)の推定値を出力する。シンボル推定値は次にデコーダによって処理され、元の情報ビット、つまりエンコーダ202への入力である源ビットを決定する。
【００２８】
図2Aおよび図2Bに示されるパルス・フィルタ、I-Q変調器チャンネルおよび受信機のフロント・エンドにおけるアナログ・プロセッサの組み合せが、インパルス応答{hk}およびz-変換H(z)を有する線形フィルタ206によってモデル化され、そこではチャンネルにより導入された干渉および雑音が付加的ホワイトガウス雑音(AWGN)としてモデル化される。
【００２９】
図2Bは、同相(I)および直角位相(Q)成分の処理のためにベースバンド・フィルタ226と228に接続された、フロント・エンド演算処理装置222を含む処理セクション220を詳述する。そして各ベースバンド・フィルタ226および228はそれぞれの搬送波と乗算のため乗算器に接続される。次に、合成波形は合計ノード234で合計され、通信チャンネルを通して受信機に送信される。受信機では、アナログ前処理ユニット242は送信された信号を受信し、それは処理され、整合フィルタ244に渡される。整合フィルタ244の出力は、次にアナログ/ディジタル(A/D)変換器246に供給される。他のモジュールが設計および運用上の基準によって実施されてもよいことに注意すべきである。図2Aおよび2Bの構成要素および素子は以下の議論の理解のために提供され、通信システムの完全な記述であるようには意図されない。
【００３０】
レイクおよび等化器の組み合せ
別の設計では、レイク受信機は等化器と並行して作動される。そのような設計は、2000年7月24日にファイルされ、出願番号09/624,319を有する、John  Smeeらによる“METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING A MODULATED SIGNAL USING AN EQUALIZER AND A RAKE RECEIVER”に詳細に記述されている。レイク受信機と等化器の間で選択がなされ、受信信号の最良の推定値を決定する。例えば、選択は、送信されたパイロット信号と推定値間の最低の平均二乗誤差(MSE)、または各出力の最高の信号対干渉および雑音比(SINR)、あるいは他のいくつかの基準に相当するかもしれない。性能尺度または推定値はレイクと等化器を比較するための手段を提供する。そして選択された受信機構成が受信データ信号の処理のために使用される。
受信機は、その性能が可能なチャンネル状態およびチャンネル変化の割合の“領域”上最適の場合、“普遍的”と名付けられる。MSE推定値またはC/I推定値に基づいて選択された受信機構成が、実際に2つの構成中の最良の構成である場合、レイクと等化器を持った受信機は“普遍的”である。したがって、正確なMSE推定値あるいはC/I推定値が受信機を“普遍的”にするために必要である。
【００３１】
図3は発明の実施例に従って移動局300内の受信データ処理装置310のブロック図である。この実施例では、受信データ処理装置310は並列に作動することができる2つの信号処理パスを含み、特により高いデータレートで改善された性能を提供する。第1の信号処理パスは、ポストプロセッサ314に接続された等化器312を含み、また、第2の信号処理パスはレイク 316を含んでいる。
【００３２】
受信データ処理装置310内では、プリプロセッサ(示されない)からのサンプルのストリームが等化器312およびレイク 316の各々に供給される。各サンプルのストリームはそれぞれの受信信号から生成される。等化器312はサンプルの受信ストリームの等化を行ない、ポストプロセッサ314にシンボル推定値を供給する。送信で行なわれた処理によって、ポストプロセッサ314は、回復されたシンボルを提供するためにシンボル推定値をさらに処理するかもしれない。特に、PN拡散およびカバーが送信機ユニットで行なわれる場合、ポストプロセッサ314は複素PN系列で逆拡散し、1つ以上のチャンネライゼーション・コードでデカバーを行なうように構成されるかもしれない。位相回転(それはレイク受信機のためのパイロット復調を経て達成される)は、フィルタ係数が採用された後、等化器312によって暗黙に達成される。
【００３３】
レイク 316は各受信信号の1つ以上のマルチパスを処理し、その受信信号の回復されたシンボルを供給するように構成されるかもしれない。サンプルの各ストリームについて、レイク 316は多くのマルチパスに関してPN 逆拡散し、デカバーし、かつコヒーレント復調を行なうように構成されるかもしれない。その後、レイク 316は、受信信号のすべてのマルチパスの復調されたシンボルを組み合わせ、その受信信号の回復されたシンボルを生成する。レイク 316はすべての受信信号の回復されたシンボルをさらに結合するかもしれず、レイク受信機から提供される全体の回復されたシンボルを提供する。
【００３４】
ポストプロセッサ314およびレイク 316からの回復されたシンボルは、スイッチ(SW)320に供給され、それはポストプロセッサ314あるいはレイク 316のいずれかから回復されたシンボルを選択し、デインターリーバ322に供給する。そして選択された回復されたシンボルは、デインターリーバ322によって再順序付けされ、続いてデコーダ324によって解読される。コントローラ318は等化器312、ポストプロセッサ314、レイク受信機316およびスイッチ320に接続され、それらの動作を管理する。
【００３５】
発明に従って、等化器312は受信信号中のISIの量を減らすため、受信信号の等化を提供するように使用されてもよい。各受信信号は送信機ユニット、伝送チャンネルおよび受信機ユニットの特性によってひずまされる。等化器312は各受信信号の全体の応答を等化するように作動され、それにより、ISIの量を減少するかもしれない。より低いISIはS/Nを改善し、より高いデータレートを支援するかもしれない。
【００３６】
図3を継続して、受信データ処理装置310は受信信号を処理するために作動することができる2つの信号処理パスを含んでいる。第1の信号処理パスは等化器310およびポストプロセッサ314を含んでおり、また、第2の信号処理パスはレイク 316を含んでいる。実施例では、2つの信号処理パスは並行して(例えば、適応期間中に)作動することができ、信号の品質推定値は信号処理パスの各々について計算することができる。そしてよりよい信号品質を提供する信号処理パスが受信信号を処理するために選択されることができる。
【００３７】
従来のレイクについては、受信信号品質は信号対雑音(S/N)比率の計算をすることにより推定することができる。TDMパイロット参照を送信するCDMAシステムについては、受信信号が知られている場合、S/Nはパイロット参照期間中に計算することができる。信号品質推定値は各割り当てられたフィンガープロセッサについて生成することができる。すべての割り当てられたフィンガープロセッサのための推定値は、次に重み付けされ、全体のS/Nを生成するために組み合わせられ、それは次のように計算することができる:
【００３８】
【数１】
2006526966.tif 000003
ここに、βは送信されたデータの改善された推定値である回復されたシンボルを提供するため、割り当てられたフィンガープロセッサからの復調されたシンボルを組み合わせるレイク受信機によって使用される重み付け係数、Esは所望の信号(例えば、パイロット)に関するシンボル当たりのエネルギー、Ntはフィンガープロセッサによって処理されている受信信号の雑音の合計である。Ntは典型的には熱雑音、他の送信基地局からの干渉、同じ基地局からの他のマルチパスからの干渉、および他の成分を含んでいる。シンボル当たりのエネルギーは次のように計算することができる:
【００３９】
【数２】
2006526966.tif 000004
ここに、PIおよびPQは同相おとび直角位相のフィルタにかけられたパイロット・シンボルであり、NSYMはエネルギーがEs値を提供するように蓄積されるシンボルの数である。フィルタにかけられたパイロット・シンボルは、パイロット参照をカバーするために使用されたチャンネライゼーション・コードの長さにわたる逆拡散サンプルの蓄積により生成することができる。雑音の合計は、所望の信号のエネルギーにおける変化のエネルギーとして推定することができ、それは次のように計算することができる:
【００４０】
【数３】
2006526966.tif 000005
受信信号品質の測定は、両方とも本発明の譲受人に譲渡された、米国特許No．5,903,554、表題“METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING LINK QUALITY IN A SPREAD SPRECTRUM COMMUNICATION SYSTEM”および米国特許No．5,799,005、表題“SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING RECEIVED PILOT POWER AND PATH LOSS IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM”により詳細に記述される。
【００４１】
等化器312を含んでいる信号処理パスについては、信号品質は平均二乗誤差(MSE)を含む様々な基準を使用して推定されるかもしれない。再び、TDMパイロット参照を送信するCDMAシステムについては、MSEはパイロット参照期間中に推定することができ、次のように計算することができる:
【００４２】
【数４】
2006526966.tif 000006
ここに、NSAMはMSEを提供するために誤差が蓄積されるサンプルの数である。典型的には、測定における信頼度の所望のレベルを得るために、平均二乗誤差はサンプルの数、および1つ以上のパイロット参照にわたって平均される。その後、平均二乗誤差は等価な信号対雑音比に翻訳することができ、それは次のように表現することができる:
【００４３】
【数５】
2006526966.tif 000007
等化器312を備えた信号処理パスに関するS/NEQは、レイク 316を備えた信号処理パスに関するS/NRAKEと比較することができる。そしてよりよいS/Nを提供する信号処理パスは受信信号を処理するために選択することができる。
【００４４】
代りに、MSEはレイク 316を備えた信号処理パスに関して計算され、等化器312を備えた信号処理パスに関して計算されたMSEと比較することができる。そしてよりよいMSEを備えた信号処理パスが選択されるかもしれない。
HRPDシステムについては、S/Nは遠隔端末で推定され、動作状態のために遠隔端末によって受信することができる最大のデータレートを決定するために使用される。そして、最大のデータレートはS/Nが推定される基地局へ送り返される。その後、その基地局は識別された最大のデータレートまでのデータレートで遠隔端末に送信する。
【００４５】
本発明で、データ伝送のためのデータレートは様々な方法を使用して推定することができる。1つの方法では、S/Nはレイクまたは等化器のために計算されたMSEに基づいて推定することができる。そしてすべての信号処理パスからの最良のS/Nは支援することができる最大のデータレートを決定するために使用することができる。代りに、MSEは直接最大のデータレートを決定するために使用することができる。最良のS/N、MSEあるいは最大のデータレートは、基地局へ送ることができる。
【００４６】
ある動作状態の下では、等化器を備えた信号処理パスはレイク受信機を備えたものよりよい性能を提供することができる。例えば、S/Nが高くISIのあるチャンネルについては、等化器を備えた信号処理パスは典型的にはよりよく実行する。レイクはマルチパスを処理するために使用することができるが、それはまたISIを引き起こす。実際、レイクはLタップを備えたフィルタと見ることができ(ここでLはフィンガープロセッサの数に相当する)、各タップは調節することができる時間遅れに対応する。しかしながら、レイクは受信信号中の周波数ひずみによるISIを減少することにおいて有効とはいえない。
【００４７】
等化器は、周波数ひずみによるISIをより有効に減少するかもしれない。これは、ISIを含む全体の雑音を最小化することを試みる間に、周波数ひずみのほぼ反対である応答を提供することにより達成される。このように等化器はチャンネルを“逆にし”、またマルチパスの影響を平らにすることを試みる。実際に、各フィルタ410は、係数が{0...0，1，0，...,0}に初期化される場合、１つのフィンガープロセッサと等価である。続いて、ゼロ値係数が適応されるとき、フィルタ周波数応答はチャンネルひずみを等しくするために変更される。したがって、等化器はマルチパス誘導ISIおよびチャンネル誘導ISIの両方に有効に対処するように使用されるかもしれない。
【００４８】
単純化のため、発明の態様および実施例の多くはスペクトラム拡散通信システムについて記述された。しかしながら、ここに記述された発明の法則の多くは、非スペクトラム拡散通信システム、およびHRPDシステムのような、直接系列拡散を選択的に行なうことができる通信システムに適用することができる。
【００４９】
レイクおよびハイブリッド等化器構成
一実施例によると、等化器312はハイブリッド等化器であるかもしれず、そこでは等化器312は動作状態のときターンオンされ、これらに限定されないが、チャンネル状態を含み、等化器のユーザを激励する。言いかえれば、等化器312がレイク 316と同様に、あるいはレイクよりよく実行することを期待される場合、等化器312はターンオンされる。さもないと、等化器は作動されない。このように、システムは、等化器がレイク 316より悪く実行すると期待されるとき、これらの時間中省電力を経験する。そのような等化器は、等化器が動作状態に応答するので、“ハイブリッド”等化器と呼ばれる。
【００５０】
ハイブリッド等化器およびレイク受信機アーキテクチャは、レイクと等化器の潜在的な復調SINR出力のような動作状態評価基準を比較し、最良の性能を達成するモードを選択することにより作動する。モードは、限定されないが、レイクのみのモード、およびレイクと等化器モードを含むかもしれない。一実施例は、周期的に等化器を実行する試験モードを含み、かつレイクのみおよびレイクと等化器モード間を選択する。ハイブリッド等化器は、典型的にはより高い幾何学のよりよい性能と遅いフェージング状態を持つであろう。そのような状態で、等化器は従来のレイクのみの設計と比較して性能の利益を提供する。しかしながら、最も単純な実施では、両方の方法を実行するコストは、等化器がレイクを超える利益を提示しないこれらの状態についてさえ、増加した電力浪費を招くひどく高いものになるかもしれない。
【００５１】
理想的には、性能における利益が実現されるかもしれない場合のみ、等化器は作動する。ハイブリッド等化器は、相関性統計値および/または受信機SINRのような、短い一時的な動作状態に基づいた決定アルゴリズムの使用により電力減少を提供する。チャンネル状態が性能の利益を産出するかもしれない場合に限り、ハイブリッド等化器が作動される。
【００５２】
等化器が遅いフェージング・チャンネル状態に依存するとき、一実施例はパイロット間バースト相関性統計値を推定することによりフェージング力学を推定する。等化器は典型的にはより高い幾何学(即ち、SINR)のための利益を産出し、そこでは別の実施例はパイロット・バーストからのSINRを推定する。2つの評価基準は両方とも決定アルゴリズムで使用されてもよい。相関性評価基準が与えられた閾値を超えており、SINRがまた別の閾値を超えている場合、等化器はエネーブルにされ、そうでなければ等化器はディスエイブルにされる。これは、利益が達成されない場合に、等化器の使用を回避することにより、電力消耗を減少する。
【００５３】
図5は、レイクおよびハイブリッド等化器を実施する一実施例による受信機の動作500を示す状態ダイアグラムである。2つのモード、レイクのみのモード502、およびレイクとハイブリッド等化器モード504が実施される。モード502にある間、動作はレイクのみのモードで始まる。等化器の追加で達成されるであろう性能増加を示すのに十分な動作状態に変更があるまで、動作はモード502で維持される。ゆっくり変わるチャンネル状態のような、動作状態が十分に変わったかどうか判断するために、チャンネル品質評価基準が査定される。本実施例において、チャンネル品質評価基準はレイク出力の信号対干渉および雑音比(SINR) であり、(SINRRAKE)は測定され、等化器をトリガーする閾値(TEQU)と比較される。同様に、補正評価基準(CRAKE)がレイクのために決定され、等化器のための対応する補正評価基準(CEQU) と比較される。SINRRAKEがTEQUより大きく、CRAKEがCEQUより大きい場合、動作はレイクおよび等化器モード504に推移する。このように、動作状態が等化器の使用を促進する場合、モード504は入力され、等化器動作は始まる。
【００５４】
モード504にある間、システムはレイク出力および等化器出力(SINREQU) のSINRを監視し続ける。SINRRAKEがSINREQUより大きい場合、動作はモード502に移行する。SINR(システムの現在の幾何学の関数としての)がチャンネル状態を示すので、SINRが増加するとき、等化器の使用は典型的に促進される。低いSINRについては、等化器はよく実行しないので、SINRは等化器をターンオンおよびターンオフするよいトリガーの役割をする。モード504を入力するためのトリガー、つまり、等化器をエネーブルにすることは有効に２つの部分の考察である。第1の査定は、チャンネル状態、例えばSINRが、等化器動作が性能を改善するそれらの状態と一致しているかどうか判断する。第2の査定はチャンネルの速度、言いかえればどれくらい速く移動局がセルラー・ネットワーク内を移動しているかを決定する。一実施例によれば、第2の査定はパイロット・バースト間の相互相関を決定する。相互相関は、2つのシリーズが関連づけられる程度を測定する。この場合、信号の相関性が増加するとともに、2つの信号間の遅れは減少する。同様に、遅れが増加するとともに、相関性は減少する。したがって、移動局と受信機の間の距離が増加または変更するとき、受信される信号の相関性に減少がある。低い相互相関については、等化器はモード504でエネーブルにされ、ほかではレイクのみのモード502が維持される。相互相関はパイロット信号、すなわちパイロット・バーストで測定されるかもしれず、これは結果として信頼を提供する既知の信号である。
【００５５】
例として、相互相関評価基準を以下のように考慮する。パイロット・シンボルP□を与えられて、連続パイロット・シンボル間の相関性は次のように推定されるかもしれない: NSUMパイロット・シンボルに関して平均することによって、
【００５６】
【数６】
2006526966.tif 000008
相関性評価基準は0〜1の範囲である。1の相関性は強い相関性を意味し、チャンネルが連続パイロット・シンボル間で変わっていないとき、よい等化器性能を産出する傾向がある。
代りの実施例は、等化器をトリガーする他のパラメータおよび評価基準を定義するかもしれない。予期された等化器性能を提供する評価基準が選択されるかもしれない。評価基準はシステム設計と達成目標に特有に選択されるかもしれない。
【００５７】
図6は3つの運転モードがある代替実施例のための動作520の状態ダイアグラムである。レイクのみのモード522において、レイクは等化器が作動していない間使用される。周期的に、予め設定されたまたは適応性であるかもしれないサンプル期間によって測定され、動作は試験モード524を入る。
【００５８】
試験モード524中に、等化器動作はエネーブルにされる。等化器の性能を受信機の性能に加えるかどうか判断するために、試験モード524は等化器をエネーブルにする。レイクと等化器の結果は等化器の性能を査定するために比較される。SINRRAIKがSINREQUより小さいとき、動作はレイクおよび等化器モード526へ推移し、レイクと等化器の両方がエネーブルになる。この状態で、等化器は性能の改善のために能力を示す。SINRRAIKがSINREQUより大きいことを試験モード524の結果が示す場合、動作はレイクのみのモード522に移行する。この状態で、等化器は性能を改善せず、現在の状況下の性能における全体の改良を提供することは期待されない。マージン値(δ)が示され、そこではSINRRAIKまたはSINREQUがシステム設計および/または性能に従ってバイアスされることに注目を要す。サンプル期間は等化器を作動させるために必要な時間の関数として設計されるかもしれず、そこではサンプル期間はデータが等化器のフィルタ素子を横断することを可能にするのに十分である。
【００５９】
モード526の間、システムはチャンネル品質評価基準を監視する。SINRRAIKがSINREQUより大きいとき、動作はレイクのみのモード522へ推移する。モード間のトグリングを回避するように、推移がマージン値(δ)を実施することに注意を要す。この方法で、等化器によって生成された推定値のSINRが、レイクによって生成されたSINRをマージン以上だけ超える場合、モード524からモード526への推移が起こる。同様に、レイクによって生成された推定値のSINRが、等化器によって生成されたSINRをマージン以上だけ超える場合、モード524からモード522への推移が起こる。さらに、レイクによって生成された推定値のSINRが、等化器によって生成されたSINRをマージン以上だけ超える場合、モード526からモード522への推移が起こる。
【００６０】
高レート・パケット・データ通信システム
次の議論を通して、特定の高データ・レート・システムが明瞭に記述される。
高データレートで情報伝送を提供する代りのシステムが実施されるかもしれない。高レート・パケット・データ(HRPD) あるいは高データレート(HDR)通信システムのように、より高いデータレートで送信するように設計されたCDMA通信システムのために、可変データレート要求方式はC/Iが支援するかもしれない最大のデータレートで通信するために使用されるかもしれない。HDR通信システムは、2000年10月27日に“第３世代パートナーシップ・プロジェクト”協会によって公表された“cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification” 3GPP2 C.S0024、Version2、のような1つ以上の標準に一致するように典型的に設計される。
【００６１】
一般に、HRPDシステムでは、アクセス・ネットワーク(AN)は、セルラー・ネットワークとパケット切り替えデータ・ネットワーク(典型的にインターネット)およびAT間のデータ接続を提供するネットワーク設備として定義される。
る。HRPDシステムにおけるANは、セルラー通信システム中の基地局と等価である。アクセス・ターミナル(AT)はユーザにデータ接続を供給する装置として定義される。HRPDシステムにおけるATは、セルラー通信システム中の移動局に相当する。ATはラップトップ・コンピュータのような計算装置に接続されるか、それは携帯情報端末(PDA)のような自制されたデータ装置であるかもしれない。用語の移動局、遠隔端末およびアクセス・ターミナルは交換可能に使用されることに注意を要す。
【００６２】
可変レートデータ要求方式を使用する典型的なHDR通信システムにおける受信機は、図4に示される。受信機400は、逆方向リンク上で基地局(示されない) へデータを送信することにより、陸上ベースのデータ・ネットワークを用いる通信における加入者局である。基地局はデータを受信し、データを基地局コントローラ(BSC)(また示されない)を通して陸上ベースのネットワークへルート設定する。反対に、加入者局400への通信は陸上ベースのネットワークからBSCを経て基地局へルート設定され、基地局から順方向リンク上で加入者ユニット150に送信されるかもしれない。順方向リンクは基地局から加入者局への送信を指し、また、逆方向リンクは加入者局から基地局への送信を指す。
【００６３】
典型的なHDR通信システムにおいて、基地局から加入者局400への順方向リンク・データ伝送は、順方向リンクにより支援されるかもしれない最大のデータレートで、あるいはそのデータレートの近くで起こるであろう。最初に、加入者局400は、前もって定義したアクセス手続きを使用して、基地局との通信を確立する。この接続された状態で、加入者局400は基地局からデータと制御メッセージを受信するかもしれないし、基地局へデータと制御メッセージを送信可能である。そして加入者局400は、基地局からの順方向リンク送信のC/Iを推定する。順方向リンク送信のC/Iは基地局からのパイロット信号を測定することにより得られるかもしれない。C/I推定値に基づいて、加入者局400は、割り当てられたDRCチャンネルのデータレート制御(DRC)メッセージとして、データレート要求メッセージを基地局へ送信する。DRCメッセージは要求されたデータレート、あるいは代りに順方向リンク・チャンネルの品質の表示、例えばC/I測定値それ自体、ビット誤り率、またはパケット誤り率を含んでいるかもしれない。基地局は、効率的にできるだけ高いレートで順方向リンク・データを送信するために、加入者局400からのDRCメッセージを使用する。
【００６４】
BSC(示されない)は、パケット・ネットワーク・インターフェイス、PSTNおよび/または他の基地局とインターフェイスし、加入者局と他のユーザの間の通信を調整する役目をする。
順方向リンク・パイロット・チャンネルは初期の獲得、位相回復およびタイミング回復のために加入者局400によって使用されるかもしれないパイロット信号を提供する。さらに、C/I測定を行なうために、パイロット信号はまた加入者局400によって使用されてもよい。記述された典型的な実施例において、順方向リンク上の各タイムスロットは、タイムスロットの第1および第3の四分の一の終わりに起こる2つのパイロット・バーストを有する2048チップ長である。各パイロット・バーストは持続において96チップである。各スロットは2つの部分を持ち、そこでは各半分のスロットがパイロット・バーストを含む。
【００６５】
順方向リンク送信は加入者局400でアンテナによって受信される。受信信号は、アンテナから受信機へルート設定され、内部にアナログ前処理ユニット402、整合フィルタ404、およびアナログ・ディジタル(A/D)変換器406を有する。受信機は信号をフィルタにかけかつ増幅し、信号をベース・バンドへダウンコンバートし、ベース・バンド信号を直角復調し、ベース・バンド信号をディジタル化する。ディジタル化されたベース・バンド信号は、復調器に接続される。復調器は搬送波とタイミング回復回路を含み、さらに等化器410を含んでいる。等化器410はISIを補償し、ディジタル化されたベース・バンド信号からシンボル推定値を生成する。シンボル推定値は通信バス420を経てコントローラ416に接続される。そしてコントローラはDRCメッセージを生成する。等化器410の出力はまたデコーダ412に供給される。デコーダ412、等化器410およびコントローラ416は各々通信バス420に接続される。
【００６６】
DRCメッセージの生成に加えて、コントローラ416は逆方向リンク上のデータとメッセージの送信をサポートするために使用されるかもしれない。コントローラ416はマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ディジタル信号処理(DSP)チップ、ここに記述された機能を行なうようにプログラムされたASIC、または当技術で既知の他の実施で実施されるかもしれない。タイミング・ユニット414もまた通信バス420に接続される。典型的な実施例は、通信バス420を経て等化器410およびコントローラ416に接続されたサンプルメモリ記憶ユニット408を含んでいる。
【００６７】
レイク 418も通信バス420に接続され、図1で示されたような構成によって処理するために入力を受信する。等化器コントローラ422は、作動するときレイク 418およびハイブリッド等化器410から推定値を受信する。その後、等化器コントローラ422は、等化器がいつ使用されるべきかを決定し、動作を始める。同様に、等化器コントローラ422は、等化器がいつ使用されるべきでないかを決定し、動作を終了する。様々な監視ユニットが、チャンネル品質および/またはチャンネル速度のような動作の評価基準をチェックするために実施されるかもしれない。等化器コントローラ422は、等化器決定を下すためにそのような情報を使用する。
【００６８】
性能測定
上記に記述されたように、等化器構成はSINR、C/Iあるいは他の性能基準の測定に基づいて選択されるかもしれない。他の性能基準は、例えば、パイロット・サンプル上で測定された等化器構成の平均二乗誤差を含んでいるかもしれない。
【００６９】
【数７】
2006526966.tif 000009
上記に示されたモデル、方法、および装置は、異なるシステム、チャンネル状態および受信機設計をサポートする様々な実施例の例示として役立つ。上記に記述されたような並列の等化器の応用は、高いデータレート・システムを含み、これらに限定されないが、様々な通信システムにおいて作動に適応された任意の様々な受信機で実行されるかもしれない。
【００７０】
ここで開示された実施例に関連して記述された様々な例示の論理ブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズムは電子ハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、または双方の組み合せとして実施できることを当業者は理解するであろう。このハードウェア及びソフトウェアの互換性を明瞭に示すために、様々な例示部品、ブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズムがそれらの機能性に関して一般に上で記述されてきた。そのような機能性がハードウェアまたはソフトウェアとして実施されるかどうかは全体のシステムに課せられた特定の応用及び設計の制約に依存する。熟練技術者は特定の各応用について種々の方法で記述された機能性を実施できるであろうが、そのような実施の決定は本発明の範囲から逸脱するものと解釈されるべきではない。
【００７１】
ここに開示された実施例に関連して記述された様々な例示の論理ブロック、モジュール、及び回路は一般用途プロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（DSP）、特定用途向け集積回路（ASIC）、フィールド・プログラム可能ゲートアレイ（FPGA）または他のプログラム可能論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア部品、またはここに記述された機能を実行するために設計されたそのあらゆる組み合せによって実施、或いは実行される。一般用途プロセッサはマイクロプロセッサでもよいが、その代りに、プロセッサは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械でもよい。プロセッサはまた計算デバイスの組み合せ、例えば、DSPとマイクロプロセッサの組み合せ、複数のマイクロプロセッサ、DPSコアと接続した一以上のマイクロプロセッサ、またはそのような任意の他の構成として実施される。
【００７２】
ここに開示された実施例に関連して記述された方法またはアルゴリズムは直接ハードウェアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールにおいて、或いは２つの組み合せにおいて組込まれる。ソフトウェア・モジュールはRAMメモリ、フラッシュ・メモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、交換可能ディスク、CD−ROM、または当技術分野において既知の他の型式の記憶媒体に駐在する。典型的な記憶媒体はプロセッサが記憶媒体から情報を読取り、記憶媒体に情報を書込むことができるようにプロセッサに接続される。その代りでは、記憶媒体はプロセッサに一体化してもよい。プロセッサ及び記憶媒体はASICに駐在してもよい。ASICはユーザ端末に駐在してもよい。その代りでは、プロセッサ及び記憶媒体はユーザ端末中に個別部品として駐在してもよい。
【００７３】
開示された実施例の先の記述は当業者が本発明を行い、或いは使用することを可能にするために提供される。これらの実施例への様々な変更は当業者には直ちに明白であり、ここに定義された一般原理は本発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施例に適用できる。したがって、本発明はここに示された実施例に限定されることを意図せず、ここに開示された原理及び新規な特徴と両立する最も広い範囲を与えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】通信システムにおけるレイク受信機の部分である。
【図２Ａ】通信システムのモデルである。
【図２Ｂ】変調およびアナログ受信機処理を含む、通信システムの送信部分のモデルである。
【図３】移動局の受信データ処理装置である。
【図４】データ通信を支援する受信機である。
【図５】レイクおよびハイブリッド等化器を使用する受信機の動作を示す状態ダイアグラムである。
【図６】多数の動作状態を組込む受信機の動作を示す状態ダイアグラムである。
【図１】
2006526966.tif 000010
【図２Ａ】
2006526966.tif 000011
【図２Ｂ】
2006526966.tif 000012
【図３】
2006526966.tif 000013
【図４】
2006526966.tif 000014
【図５】
2006526966.tif 000015
【図６】
2006526966.tif 000016
【国際調査報告】
2006526966.tif 000017
2006526966.tif 000018
2006526966.tif 000019