(57)【要約】符号間干渉（ＩＳＩ）による無線チャネルにおける歪み及び無線リンクにおけるその他の非線形性を打ち消すための方法及び受信機は、あるタイプの歪み、すなわちＩＳＩによる歪みを等化するトレーニングシーケンスを使用する第一の等化器（４８）と、結合されて第一の等化器の等化出力を受信し、別のタイプの歪みを等化する別のトレーニングシーケンスを使用する第二の等化器（５０）を備える。第一及び第二の等化器は離散的等化器であってもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号チャネルを伝搬する信号受信方法であって、前記信号を受信しかつ復調し、第一の操作において前記復調信号を等化して第一のタイプの歪みを打ち消し、第二の操作において前記第一の操作による前記信号を等化して第二のタイプの歪みを打ち消すことを備える信号受信方法。
【請求項２】
前記第一の操作における前記等化は前記信号チャネルによって生じた歪みを打ち消すことを特徴とする、請求項１に記載の信号受信方法。
【請求項３】
前記第一の操作における前記等化は符号間干渉（ＩＳＩ）を打ち消すことを特徴とする、請求項１に記載の信号受信方法。
【請求項４】
前記第二の操作における前記等化は送信及び受信装置によって生じた歪みを打ち消すことを特徴とする、請求項２または３に記載の信号受信方法。
【請求項５】
前記送信及び受信装置に存在する非線形特性を含む第一のトレーニングシーケンスを用いて、前記第一の操作において使用される等化ステージをトレーニングすることを特徴とする、請求項４に記載の信号受信方法。
【請求項６】
前記送信及び受信装置に存在する非線形特性を含む第二のトレーニングシーケンスを用いて、前記第二の操作において使用される等化ステージをトレーニングすることを特徴とする、請求項４または５に記載の信号受信方法。
【請求項７】
送信及び受信装置のそれぞれの対に対するトレーニングシーケンスを記憶し、送信及び受信装置の現在使用されている対に最適なトレーニングシーケンスを選択することを特徴とする、請求項１に記載の信号受信方法。
【請求項８】
信号チャネルを伝搬する信号を受信する手段と、前記受信信号を復調する手段と、前記復調手段に結合され、第一のタイプの歪みを打ち消すための第一の等化ステージと、前記第一の等化ステージに結合され、第二のタイプの歪みを打ち消すための第二の等化ステージと、を備える受信機。
【請求項９】
前記第一の等化ステージは第一のトレーニングシーケンスを記憶する手段を含み、前記第二の等化ステージは第二のトレーニングシーケンスを記憶する手段を含むことを特徴とする、請求項８に記載の受信機。
【請求項１０】
前記受信機と異なる送信機とよりなるそれぞれの対に対して複数の前記第一及び第二のトレーニングシーケンスを記憶する手段と、現在使用されている対に最適なトレーニングシーケンスを選択する手段を有することを特徴とする、請求項９に記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は信号チャネルを伝搬する信号を受信すること及び受信機に関する。本発明は、無線信号チャネルを伝搬する信号への特別な、しかし限定的ではない用途を有している。このような信号は、ＤＥＣＴ（Ｄｉｇｉｔａｌｌｙ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｃｏｒｄｌｅｓｓ　Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ）規格で使用されるようなＴＤＭＡプロトコルに準拠していてもよい。
【０００２】
（背景技術）
モバイル電話環境において受信機に送信された無線信号は，マルチパスの影響ゆえに、符号間干渉（ＩＳＩ）の結果として歪みを受けやすいことは周知である。ＩＳＩの影響を緩和するために、通信分野において受信信号を等化することが知られている。その最も簡単な形態において、等化器は、その係数が決定されてチャネル歪みの影響を打ち消し、受信波形がスライスされてバイナリ出力を提供する前にそれを回復するディジタルトランスバーサルフィルタである。トレーニングシーケンスは同時存在のフィルタ係数を決定するのに使用される。トレーニングシーケンスは送信される信号に含まれ、また受信機のＲＯＭに記憶される。受信信号から回復したトレーニングシーケンスのバージョンはＲＯＭに記憶されたものと比較され、トランスバーサルフィルタの係数は歪みのあるトレーニングシーケンスと事前記憶されたバージョン間の差異を最小化するように調整される。等化器の他のタイプは判定帰還等化器とビタビ（Ｖｉｔｅｒｂｉ）等化器である。
【０００３】
ベースバンド等化プロセスについて、トレーニングシーケンスは一般的に符号またはビットの既知のシーケンスから成る。信号チャネルのインパルス応答が符号長と単に比較される場合、バイナリビットストリームそれ自体はＩＳＩに関する基準情報を得るのに十分ではない。短インパルス応答の問題は、符号レートよりも高い周波数でサンプリングされる受信信号に対して離散的等化器を操作することによってある程度までは解決される。事前記憶されたトレーニングシーケンスは受信データの形を考慮してオーバーサンプリングされる。
【０００４】
ＩＳＩは、送信機、無線チャネル及び受信機を含む無線リンクにおける歪みの唯一の原因ではない。送信機における周波数変調プロセスと受信機における周波数復調プロセスは非線形歪みを引き起こす。非線形歪みのさらなる原因はフィルタ及びリミッタを含んでいる。このような非線形の影響は、その第一の目的がＩＳＩによる歪みを除去することである等化器によっては適切に推定されない。さらに、トレーニングシーケンスがこれらの非線形歪みを考慮に入れない場合、等化器の収束は不確かであり、また等化前よりも等化後により多く歪められる受信信号をもたらすかもしれない。
【０００５】
（発明の開示）
本発明の目的は受信信号をより効果的に等化することである。
【０００６】
本発明の第１の観点によれば、信号チャネルを伝搬する信号受信方法であって、前記信号を受信しかつ復調し、第一の操作において前記復調信号を等化して第一のタイプの歪みを打ち消し、第二の操作において前記第一の操作による前記信号を等化して第二のタイプの歪みを打ち消すことを備える信号受信方法が提供される。
【０００７】
本発明の第２の観点によれば、信号チャネルを伝搬する信号を受信する手段と、前記受信信号を復調する手段と、前記復調手段に結合され、第一のタイプの歪みを打ち消すための第一の等化ステージと、前記第一の等化ステージに結合され、第二のタイプの歪みを打ち消すための第二の等化ステージと、を備える受信機が提供される。
【０００８】
本発明に従った方法の実施において、第一の操作は信号チャネルによって生じたＩＳＩなどの歪みの影響を打ち消すことを試み、また第二の操作は送信及び受信装置によって生じた非線形歪みを打ち消すことを試みる。第一の操作においては、送信及び受信装置に存在する非線形特性を含むトレーニングシーケンスが使用され、第二の操作においては、送信及び受信装置に存在する非線形特性を除くトレーニングシーケンスが使用される。
【０００９】
受信機と送信機とよりなる対の間の信号チャネルは、その受信機と別の送信機とよりなる対の間のものに比べて異なっている可能性があり、受信機は、一つではなく、いくつかのトレーニングシーケンスを記憶してもよく、またトレーニングシーケンスの最適な一つを選択して現在の対を整合させる手段を有していてもよい。
【００１０】
本発明に従った方法によって、第一に歪みの各原因が別個に対処されそれによってかなりの程度まで除去することができ、第二にすべてが一つのプロセスにある、信号の（収束とは反対の）ダイバージェンスのリスクが減少されるために、受信機の性能は高められる。
【００１１】
（発明の実施の形態）
本発明は実施形態によって、以下の図面を参照して説明される。
【００１２】
図面において、同一の参照番号は対応する部分を示すのに使用されている。
【００１３】
図１に示されるシステムはアンテナ１２及び、第一の局の操作を制御するコントローラ１４に結合されるトランシーバ１０を含む第一の局ＰＳを備えている。ＰＳＴＮライン１６はコントローラ１４に結合され、第一の局が、それが一部となっているコードレス電話システムの外部と通信する手段を提供する。
【００１４】
複数のコードレスの第二の局ＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳｎは第一の局に対して移動できる。第二の局ＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳｎの各々は本質的に同じであり、アンテナ２２及び、プログラムメモリ２６に記憶されたソフトウェアに従って第二の局の操作を制御するマイクロコントローラ２４に接続されたトランシーバ２０を備えている。等化操作に使用されるトレーニングシーケンスなどのデータはＲＯＭ２８に記憶される。マイク３０、スピーカ３２、及びキーパッド３４もまたマイクロコントローラ２４に結合される。
【００１５】
ＤＥＣＴプロトコルに従って作動するシステムの場合、システムは、その各々が１２の二重音声チャネルを備えている、１０の周波数チャネルを有しているＦＤＭＡ／ＴＤＭＡシステムである。電話をかけようとする第二の局はすべての利用可能なチャネルを聞き、電話をかけるのに最良のチャネルを選択する。通話はディジタル化音声又はデータを備えていてもよい。
【００１６】
ある局から別の局への送信は、受信局で符号間干渉（ＩＳＩ）を引き起こすマルチパスの影響を受けやすい。信号の変調及び復調における非線形性もまた受信局で受信された信号のさらなる歪みを引き起こす。
【００１７】
本発明の方法に従って、各タイプの歪みはその他のもの（あるいはその他複数のもの）とは別個に打ち消される。適切なトランシーバアーキテクチャは図２に示される。受信部は、本発明に従った方法に関連するのでより詳細に説明されるが、送信機は説明しない。
【００１８】
アンテナ２２は、所望のベースバンド成分を通過させるそれぞれのローパスフィルタ４０、４２にＩ及びＱ出力を提供するゼロまたは低ＩＦ直交周波数ダウン変換ステージ３８に結合される。復調器４４は信号を復調し、その出力４６にデータ信号を提供する。第一の等化器４８はデータ信号におけるＩＳＩによる歪みを打ち消し、第二の等化器５０はデータ信号の変調及び復調における非線形の影響を打ち消し、その出力５４にディジタルデータ／ディジタル化音声を生成するビットスライサ５２に供給される波形を生成する。
【００１９】
第一及び第二の等化器４８、５０の各々は同一の構成であってもよい。説明の利便性のために、第一の等化器４８がより詳細に説明される。第一の等化器は、前のステージからの信号を受信する入力、この例では復調器４４と、加算ステージ５８及び出力端子６０に結合される出力とを有するＦＩＲフィルタ５６備えている。トレーニングシーケンスを記憶するＲＯＭ２８は加算ステージ５８に結合される。加算ステージ５８の出力はＦＩＲフィルタ５６の係数を調整するのに使用される。
【００２０】
図３は、各々が時間遅延Ｚ−１を有している複数の直列接続された時間遅延ステージ６２、６４、６６、及び６８を備えている線形トランスバーサル等化器ＬＴＥなどの、線形の、離散的等化器によって形成される第一の等化ステージを示す。第一の遅延ステージ６２への入力Ｓｎ及びすべての遅延ステージ６２乃至６８の出力は、それぞれのフィルタ係数Ｃｏ乃至Ｃｋが適用されるそれぞれの乗算器７０乃至７８に結合される。乗算器７０乃至７８からの出力は加算ステージ８０で結合されて、出力信号Ｅｎを提供する。この出力信号は単に以下のように表される：
【００２１】
【数１】
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ここでＳｎはサンプリングされたベースバンド信号であり、Ｃｋは等化器係数またはタップを表す。
【００２２】
それぞれの係数Ｃｏ乃至Ｃｋの値が決定されて、その送信中の信号への歪みを補償する。トレーニングシーケンスはこのプロセスに使用される。
【００２３】
本発明の方法に従って、送信リンクの非線形態様を含むトレーニングシーケンスが選択される。従って、等化器はＩＳＩを含む無線チャネル内で生じる歪みのみを補償しようとし、不具合な収束のリスクは一般的なガウス形シーケンスに比較して減少される。
【００２４】
非線形の影響をパルス形フィルタでモデリングしようとせずに、最適なトレーニングシーケンスが、理想的な送信条件、すなわち例えば有線接続を使用する、ＩＳＩのない高信号対雑音比（ＳＮＲ）で受信される所望のシーケンスの測定から得られる。測定された信号は次いで等化要件、すなわちサンプリング周波数及び定義のビット数によってディジタル化され、その結果はメモリに記憶される。ＤＥＣＴの場合、各送信パケットのＳフィールドに存在する同期ワードがトレーニングシーケンスとして使用される。
【００２５】
図４は、プリアンブルＰＲＥ及び同期符号ワードＳＹＮＣを備えているＳフィールドの二つのバージョンを示す。破線で示されるトレース８２はガウス型フィルタのみの形の結果を示し、一方で実線トレース８４は選択されたトレーニングシーケンスとして使用される測定の一例である。この特別な例は理想的な送信条件でＤＥＣＴ基地局の復調の出力で測定された。波形８２、８４間の主な差異は受信機で使用されるＩＦフィルタに起因する。より具体的には、実線トトレース８４は送信機及び受信機に存在するすべての非線形現象を含んでいる。従って波形８４はディジタル化されＤＥＣＴの離散的等化に対するトレーニングシーケンスを確立する。
【００２６】
等化の第二のステージ、すなわちステージ５０（図２）が使用され無線リンクの固有の非線形性を補償する。この第二のステージは、例えば（１）トレーニングシーケンスを用いる、ＲＬＳ／ＬＭＳなどの適合アルゴリズムを有する判定帰還等化器、（２）ビタビアルゴリズムに基づくＭＳＬＥ等化器（最大可能性シーケンス推定）、あるいは（３）第一のステージ４８（図２）と同一でトレーニングシーケンスを記憶するＲＯＭ５１を備えている単一トランスバーサル等化器といういくつかの形態の一つを採ってもよい。単一トランスバーサル等化器は非線形の影響を除去する際に限定的な性能を有しているかもしれないが、より簡素であるという利点がある。
【００２７】
トレーニングシーケンスの選択は補償を必要とする非線形性を含まないようなものでなければならない。破線トレース８２（図４）によって示されるようなガウス形トレーニングシーケンスは適切である。ＤＥＣＴの場合、ガウス形フィルタの形を画定するのにいくらか柔軟性がある。このフィルタの帯域幅を画定するパラメータＢＴは一般的に０．３乃至０．７で変化する。
【００２８】
図５は、プリアンブルＰＲＥ及び同期符号ワードＳＹＮＣのベースバンド波形を示すことによって、本発明に従った二段階等化プロセスを要約する。矩形８６及びその関連トレース８７は無線チャネルによる原因に起因する歪んだ波形を表す。矩形８８は測定されたトレーニングシーケンスを使用する第一の等化ステージを表す。矩形９０及びその関連トレース９１は無線リンクの固有の非線形性をさらに含んでいる波形を表す。矩形９２はいわゆるガウス形フィルタを使用する第二の等化ステージを表す。矩形９４及びその関連トレース９５は最適な性能のために検索されるオリジナル波形を表す。
【００２９】
各トランシーバアーキテクチャは非線形の影響のその独自のセットを意味しているため、送信機／受信機の対に対しては、理想的なトレーニングシーケンスはただ一つである。等化プロセスを改善するために、一つのシーケンスではなくいくつかのトレーニングシーケンスが記憶されている。これらのトレーニングシーケンスは異なる送信機／受信機対のために作られた所望の波形の測定から得られる。
【００３０】
送信のいくつかの第一のスロットが使用され最適トレーニングシーケンス、すなわち現在の送信機／受信機対に整合する一つを選択する。これは例えば自動照合によって成される。次いで以下のタイムスロットは選択されたトレーニングシーケンスを使用し、第一の等化プロセスを実行する。
【００３１】
類似のアプローチが第二の等化プロセスに使用され、この例では異なるＢＴ係数に対応する異なる波形のテーブルが記憶される。第一の等化ステージと同様に、最適なトレーニングシーケンスが、送信のいくつかの第一のスロット及び、選択されたトレーニングシーケンスで等化を実行するために使用される後続のスロットにおいて選択される。
【００３２】
本明細書及び特許請求の範囲において、要素の前の「一つの（ａ）」または「一つの（ａｎ）」は複数のこのような要素の存在を排除しない。さらに、用語「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は記載されたもの以外の要素及びステップの存在を排除しない。
【００３３】
本開示を読めば、その他の変形も当業者には明らかである。このような変形は、コードレス携帯電話システムの設計、製造、及び使用において既に公知のその他の特徴、及び既にここに説明された特徴に代わってまたはそれに加えて使用されてもよい構成要素部分を含んでいてもよい。
【００３４】
（産業上の利用分野）
通信装置
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は無線システムの概略ブロック図である。
【図２】
図２は無線システムで使用される無線受信機の概略ブロック図である。
【図３】
図３は、図２に示される無線受信機の使用に適した線形トランスバーサル等化器の概略ブロック図である。
【図４】
図４は、理論的トレーニングシーケンスを破線で示し、測定されたトレーニングシーケンスを実線で示している。
【図５】
図５は、一般的ＤＥＣＴスロットのプリアンブル及び同期符号ワードのベースバンド波形への二段階等化の影響を示している。
【図５】
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【国際公開パンフレット】
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2004512761.tif 000019
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004512761.tif 000021
【国際調査報告】
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