(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歪み効果を軽減して信号有用性判定を強化する方法であって：
情報符号のストリームを受信して符号ストリームを生成する段階であって、前記符号ストリームの各情報符号が所望成分と、歪みを含む各情報符号の非所望成分とを含む段階；
前記符号ストリームの第１情報符号の所望成分を推定して所望成分推定値を生成する段階；
前記第１情報符号および前記所望成分推定値に基づいて、前記第１情報符号の非所望成分を推定し、非所望成分推定値を生成する段階；
基準値を前記所望成分推定値の前記強度によって除算して、計数逓減率を生成する段階；
前記計数逓減率により前記非所望成分推定値をスケーリングして、スケーリングされた非所望成分推定値を生成する段階；および
前記スケーリングされた非所望成分推定値に基づき、符号ストリーム有用性の標示を決定する段階；
によって構成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記符号ストリームの各情報符号の所望成分が、複素符号空間内の所定の符号位置の集合の１つの符号位置であり、所定符号位置の前記集合が、前記複素符号空間内の各位置に基づき可変するレベルの歪みを受けるときに、前記スケーリング段階が：
前記可変レベルの歪みの中間レベルの歪みによって影響を受ける所定の符号位置の前記集合の符号位置の強度を決定して基準値を生成する段階
によってさらに構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
所定符号位置の前記集合が１６要素直交振幅変調符号配座内の符号位置を構成し、前記所望成分が前記１６要素直交振幅変調符号配座内の前記符号位置のうちで最も大きな強度を有する符号位置であることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記符号ストリームの各情報符号の所望成分が複素符号空間内の所定の符号位置の集合のうち１つの符号位置であり、前記所定符号位置集合が前記複素符号空間内の各位置に基づいて可変レベルの歪みを受けるとき、前記スケーリング段階が：
前記可変レベルの歪みのうち中間レベルの歪みによって影響を受ける所定の符号位置の集合のうちある符号位置の強度を決定して、基準値を生成する段階；
前記所望成分推定値の強度により前記基準値を乗算して、基準計数逓減率を生成する段階；および
前記非所望成分が、前記中間レベルの歪みより大きなレベルの歪みを受ける所定の符号位置の集合のうちの符号位置であるときに、前記非所望成分推定値を前記基準計数逓減率よりも小さい計数逓減率によってスケーリングする段階；
によって構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
所定の時間的期間中に受信される情報符号のストリームの複数の情報符号の所望成分推定値を格納する段階によってさらに構成され、前記複数の情報符号が第１情報符号および第２情報符号を含み、前記第１情報符号は複数の無線サブチャネルのうち第１無線サブチャネルに受信される情報符号であり、前記第２情報符号は前記複数の無線サブチャネルのうち第２無線サブチャネルに受信される情報符号であり、前記スケーリング段階が前記非所望成分推定値を、前記所望成分推定値と前記第１情報符号の所望成分推定値とに基づく計数逓減率によってスケーリングする段階によって構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
情報符号のストリームを受信して符号ストリームを生成する信号受信機であって、前記符号ストリームの各情報符号が所望成分と、歪みを含む各情報符号の非所望成分とを含む信号受信機；
前記信号受信機に結合され、前記符号ストリームの第１情報符号の所望成分を推定し、所望成分推定値を生成する所望成分判定装置；
前記所望成分推定装置および前記信号受信機に結合され、前記第１情報符号と前記所望成分推定値とに基づく前記第１情報符号の非所望成分を推定し、非所望成分推定値を生成する非所望成分判定装置；
前記所望成分判定装置および前記非所望成分推定装置に結合され、前記所望成分推定値に基づく計数逓減率によって前記非所望成分推定値をスケーリングして、スケーリングされた非所望成分推定値を生成するスケーラであって、前記計数逓減率が基準値の前記所望成分推定値の強度に対する比率の結果を表す、前記スケーラ；および
前記スケーラに結合され、前記スケーリングされた非所望成分推定値に基づき符号ストリームの有用性の標示を決定する信号有用性判定装置；
によって構成されることを特徴とする装置。
【請求項７】
前記所望成分推定装置と前記スケーラとの間に結合され、前記スケーラにより用いられる少なくとも１つの計数逓減率を格納して、前記非所望成分推定値をスケーリングするデータベースによってさらに構成されることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記符号ストリームの各情報符号の所望成分が、複素符号空間内の所定の符号位置の集合のうち１つの符号位置であり、所定符号位置の前記集合が前記複素符号空間内の各位置に基づく可変レベルの歪みを受け、前記少なくとも１つの計数逓減率が実数値であることを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記符号ストリームの各情報符号の所望成分が、複素符号空間内の所定の符号位置の集合のうちの１つの符号位置であり、所定符号位置の前記集合が前記複素符号空間内の各位置に基づく可変レベルの歪みを受け、前記所望成分が前記可変レベルの歪みの中間レベルの歪みよりも大きなレベルの歪みを受ける所定の符号位置の集合のうちのある符号位置であるときに、前記基準値が前記中間レベルの歪みによって影響を受ける所定の符号位置の前記集合のうちある符号位置の強度である請求項７記載の装置。
【請求項１０】
前記所望成分判定装置，前記非所望成分判定装置および前記データベースに結合され、前記情報符号ストリームの複数の情報符号の所望成分推定値を格納する格納装置によってさらに構成され、前記複数の情報符号が第１情報符号と前記少なくとも１つの計数逓減率を生成するために用いられる前記所望成分推定値とを含むことを特徴とする請求項７記載の装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、一般に通信システムに関し、特に通信資源の地域的再利用を伴う通信システムに関する。
発明の背景
通信資源を地域的に再利用する通信システムは、当技術では周知である。これらのシステムは、通信資源の所定の集合を１つの地域に割振り、同一集合の通信資源を１つ以上の地域で再利用する。この再利用技術により、複数の小さな地域で構成される大きな地域において通信サービスを提供するために必要な通信資源の数を最小限に抑えることによって通信容量が改善される。
通信資源を地域的に再利用する通信システムのうち最も一般的な２つのシステムは、セルラおよび中継移動通信システムである。いずれの通信システムにおいても、通信ユニットが通信サービスを要求すると、通信資源の割振りが開始される。資源の使用可能性と信号の有用性とに基づき、資源コントローラが、周波数チャネルまたは時間スロットなどの通信資源を通信ユニットに割り当てる。会話やファクシミリ送信などの通信は、通信ユニットと他の通信ユニットとの間、または通信ユニットと公衆サービス電話網の加入者との間で行われる。通信は、終了までか、あるいはサービスが中断されるまで継続する。通信が終了すると、資源コントローラは通信資源を回収し、それによってその通信資源を他の通信のために使用することができる。
許容できる通信資源を識別する場合の重要なパラメータは信号有用性である。ワイヤレス通信システムにおいては、通信資源は、所定の帯域幅を占有する無線周波数（RF:radio frequency）チャネルであるのが普通である。情報信号がRFチャネル（通信資源）上に送信されると、干渉やノイズなどの望ましくないチャネル効果および送信機と受信機の歪みが送受信中に情報信号を改変する。従って、通信ユニット内の受信機または基地局により受信される情報信号は、干渉チャネルおよび歪み効果により変造される。使用可能な通信資源上の干渉およびノイズの標識を確認することにより、最も信頼性の高い通信資源を通信のために選択することができる。この標識が信号有用性と呼ばれる。
地域再利用通信システムにおいては、信号有用性は、RFチャネル上に存在する共チャネル干渉量によって制約を受けるのが普通である。共チャネル干渉は、所望のRFチャネルと同じチャネル上に送信する近隣の通信ユニットまたは基地局から受信機が欲しない情報信号を受信する場合に起こる。所望の信号（C）の共チャネル干渉（I）およびノイズ（N）の総量に対する比に基づいて信号有用性を決定する方法の詳細については、モトローラ社に譲渡された米国特許第５，４４０，５８２号「A Method And Apparatus For Determining Signal Usability」を参照されたい。この方法は多くの利点を持つが、判定された信号有用性に対して送信機および受信機の歪み効果が与えるダイナミック・レンジの制限については技術的に言及しない。
歪み効果にはいくつかの原因があるが、結果は共通して１つである。すなわち達成可能な最大信号有用性標識（C/(I+N))を制限する傾向がある。歪み効果は、搬送波対干渉＋ノイズ比の分母に干渉項を加え、信号有用性の新しい標識C/(I+N+D)を生成する。ただし、Dは受信機と送信機の両方により生まれる歪み効果を表す。通常、共チャネル干渉は歪み効果よりはるかに大きいので、歪み効果を無視して、搬送波対干渉＋ノイズ比を評価することにより、信号有用性の標識を得ることができる。しかし、共チャネル干渉が小さくなると、歪み効果が信号有用性標識に影響を与え、実際の信号有用性と搬送波対干渉＋ノイズ比の線形の相関関係を損なう。従って、歪み効果を認めないと、搬送波対干渉＋ノイズ比を評価することにより決定される正確な信号有用性標識の範囲は、歪み効果との関わりによる最大値に制限される。対数表現で表すと、搬送波対干渉＋ノイズ比の計測可能な最大値は、本技術による固有の歪みにより通常は２５dB未満である。しかし、周波数再使用通信システムでは、最適なシステム動作のためには３０dB超の最大信号有用性標識を必要とするものがある。このようなダイナミック・レンジの広いシステムにおいては、歪み効果を推定することが、正確な信号有用性標識を得て、システムの機能性を高めるために重要である。
送信機および受信機に起こりやすい歪み効果は、デジタル受信機におけるタイミング・エラー，搬送波のフィードスルー，フィルタの歪みおよび増幅器の非線形性である。タイミング・エラーは、被受信信号のサンプリングが不適切なために起こり、符号間干渉を大きくする。搬送波のフィードスルーは、RF搬送波エネルギの一部を被変調情報信号内に変位させることにより所望の信号を劣化させる。フィルタの歪みは、それらに固有の可変強度およびグループ遅延周波数応答により所望の信号の強度と位相とを改変する。相互変調歪みなどの増幅器の非線形性は、望ましくないRFエネルギを所望の信号の帯域幅内に招く。
信号有用性の判定において歪み効果を補正する一方法は、モトローラ社に譲渡された米国特許第５，４０６，５８８号「Method And Apparatus For Mitigating Distortion Effects In The Determination Of Signal Usability」に開示される。この方法においては、信号有用性判定を実行する受信機は、送信機および受信機により導入される歪みに関して予め設定された情報を用いて、受信された情報符号の望ましくない成分（すなわち干渉，ノイズおよび歪みを含む成分）を濾波および除去し、それによって信号有用性判定における歪み効果を軽減する。しかし、この方法は送信機および受信機内に生成される一般的な歪み効果は補償するが、情報信号に含まれる特定のデータ毎に情報信号に影響を与える歪みの可変レベルを完全には補償しない。たとえば、情報信号が１６要素からなる直交振幅変調（QAM:quadrature amplitude modulation）符号配座における１つ以上の符号位置に対応する情報符号を含む場合は、特定の符号に関して受信機および送信機により導入される歪みのレベルは、その符号の所望の成分（すなわちデータから干渉，ノイズおよび歪みを除いたもの）の強度に基づいて可変する。その結果、米国特許第５，４０６，５８８号の一般的な歪み軽減方法は、所望の信号有用性のダイナミック・レンジを得るために充分な程には、被受信符号の歪みを軽減しない。既存の技術が不充分なことは、被受信符号の所望成分の強度が大きく、そのために送信および受信プロセスの間により大きなレベルの歪みが起こる場合に、特に顕著である。
従って、送信される情報符号のデータ内容に基づいて送信機および受信機により導入される歪み効果を軽減し、信号有用性判定のダイナミック・レンジをさらに強化する方法および装置が必要である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による無線送信機および無線受信機を備える通信システムのブロック図である。
第２図は、第１図の無線送信機より送信される情報符号の１６要素直交振幅変調配座の図である。
第３図は、本発明による情報符号のストリームを含む被受信信号サブチャネルを示す。
第４図は、本発明による格納装置に格納される第３図のサブチャネルに受信される情報符号の所望成分の推定値を示す。
第５図は、第２図の配座における所望成分の推定値位置の関数としての好適な計数逓減率のルックアップ・テーブルである。
第６図は、本発明の好適な実施例により信号有用性判定において歪み効果を軽減するために実行される段階の論理的流れ図である。
第７図は、本発明の代替の実施例により信号有用性判定において歪み効果を軽減するために実行される段階の論理的流れ図である。
好適な実施例の説明
一般に、本発明は受信機において歪み効果を軽減し信号有用性判定を強化する方法および装置を包含する。受信機は、情報符号のストリームを含む個別の情報信号を受信する。ストリームの各情報符号は２つの成分を備える：すなわち所望成分と、干渉および歪みを含む非所望成分である。受信機は、情報符号の所望成分の推定値を判定し、情報符号そのものとその所望成分の推定値とに基づき、情報符号の非所望成分の推定値を判定する。次に非所望成分推定値を、所望成分推定値に基づく計数逓減率によりスケーリングする。被受信符号の強化された信号有用性判定は、最終的にスケーリングされた非所望成分推定値に基づいて決定される。信号有用性判定の強化は、符号の所望成分推定値の特性（たとえば強度）に基づき被受信符号の非所望成分推定値に現れる歪み効果を最小限に抑えることにより実行される。このようにして、各被受信情報符号に関する強化された信号有用性判定は、非所望成分推定値に現れる歪みが少なくなるために、干渉のみの関数に近づき、そのために既存の信号有用性判定法と比べて広いダイナミック・レンジ通信システムに対する適応性が大きくなる。
本発明は、第１図ないし第７図を参照してさらに詳しく説明することができる。第１図は、通信システム１００内で無線受信機１０２に対して無線周波数（RF）チャネル１２２上に符号ストリームを送信する無線送信機１０１を図示する。符号ストリームは、RFチャネル２２内の固有の送信機歪み，ノイズおよび干渉と固有の受信機歪みとにより、送信機１０１から受信機１０２までの経路全体で改変される。かくして、受信機の信号受信機１０４に対する入力において結果的に得られる改変された符号ストリームの各符号は、所望成分および非所望成分を含み、所望成分は元の改変されない符号を含み、非所望成分はチャネル干渉およびノイズと、送信機１０１および受信機１０２それぞれからの歪みとを含む。
第２図は、送信機１０１により送信される可能性のある符号の集合を好ましくは形成する、複素符号空間２００内の所定の符号位置２０１〜２１６の集合の一例を示す。特に第２図は、送信機１０１により送信される情報符号の１６要素直交振幅変調（QAM）配座を示す。この配座の各情報符号または符号位置２０１〜２１６は二次元であり、複素符号空間２００内のその位置によって定義される値を有する。
当技術では周知の如く、離散情報符号のストリームを含む信号は、RF送信チャネル１２２などの通信資源上に送信され、受信機１０２によって受信することができる。送信機１０１および受信機１０２上の歪みの存在，干渉，ノイズおよび送信チャネル１２２内の更なる歪みによって、各情報符号２０１〜２１６の被受信値が改変されることが多い。送信チャネル１２２内の更なる歪みを除くと、この改変は通常、被送信ストリームの各情報符号２０１〜２１６上に重ねられたほぼゼロの平均値乱数プロセスからなる。そのため、各情報符号２０１〜２１６の被受信値は対応する被送信情報符号の値を中心とした値の範囲内に入るように見える。
しかし、送信機１０１および受信機１０２内の種々の歪みのために、符号ストリームの各符号２０１〜２１６には、異なるレベルの歪みが起こることがある。たとえばモトローラ社に譲渡された米国特許第５，５１９，７３０号「Communication Signal Having A Time Domain Pilot Component」に開示され、第３図に示される多重無線サブチャネル・システムにおいては、搬送周波数（fc）を中心とする４つの無線サブチャネル３０１〜３０４のうち１つ以上のサブチャネル内に伝えられる情報符号は、他の無線サブチャネルにより伝えられる情報符号と比べて変造が少ない。さらに、送信機および受信機の歪みは、複素符号空間２００内のその位置によって、ある情報符号位置を他のものよりも変造することがある。すなわち、複素符号空間２００内の符号位置２０１〜２１６は、複素符号空間２００内の各位置により歪みのレベルが変動する。第２図に示される１６要素QAM配座においては、１０の二乗の強度を有する符号位置２０５〜２１２を参照して、基準符号位置２０５〜２１２よりも大きな強度を有する符号位置２１３〜２１６は、送信機１０１および受信機１０２による歪みのレベルが大きくなる。一方で、基準符号位置２０５〜２１２よりも小さい強度を有する符号位置２０１〜２０４はこのような歪みのレベルが小さくなる。従って、受信機１０２の歪み最小化プロセスを強化するために、本発明は被送信符号の符号位置の推定値（所望成分）に基づいて歪み（非所望成分）を含む符号成分に可変重みづけを行う。
所望符号判定装置１０６，データ・バッファ１０８，チャネル推定装置１１０，乗算器１１２，非所望成分判定装置１１４，データベース１１６，スケーラ１１８および信号有用性判定装置１２０を具備する受信機１０２を用いて、改変された符号ストリームを処理し、符号ストリーム有用性の標示を行う。信号受信機１０４は、改変された符号ストリームを受信，増幅，濾波して、所望成分判定装置１０６，非所望成分判定装置１１４およびチャネル推定装置１１０によって処理することのできるベースバンド符号ストリームに変換する。信号受信機１０４は、通常、RFフロントエンドと、フィルタと、周波数下方変換器と、アナログ−デジタル変換器と、被受信符号ストリーム内の符号の推定値を確実の得るために必要とされるデジタル信号処理とを備える。多くの場合、信号受信機１０４のフィルタとその他の構成部品とが、前述の受信機歪みの源となる。
ベースバンド符号ストリームの各符号（d）１２４は、所望成分および非所望成分のベースバンド表現を含む。チャネル推定装置１１０は、ベースバンド符号ストリームの各符号と、RFチャネルにより各被送信符号上に導入された利得および位相の推定値とを受け取り、利得および位相推定値を反映するチャネル・フェーディング信号（h）１２８を生成する。所望成分判定装置１０６も、ベースバンド符号ストリームの各符号を受け取り、それぞれの所望成分を推定する。任意の特定の被受信情報符号の所望成分推定値（D）１２６は、好ましくは複素符号空間２００内に当初送信された符号の符号位置である。RFチャネル効果の推定および所望成分推定値１２６の決定方法に関する詳細は、いずれも本明細書に参考文献として含まれる米国特許第５，５１９，７３０号および第５，４４０，５８２号に記述される。
好適な実施例においては、複数の被受信情報符号の所望成分推定値１２６はデータ・バッファ１０８に格納される。データ・バッファ１０８は、ランダム・アクセス・メモリ（RAM）などの格納装置によって構成される。データ・バッファ１０８の格納事項の例４０１〜４０４を第４図に示す。格納事項４０１〜４０４は、所定の時間的期間（たとえば１ミリ秒）の間に第３図に示される４つのサブチャネル３０１〜３０４の各々に受信される４つの情報符号の所望成分推定値１２６によって構成される。データ・バッファ１０８に格納される所望の成分推定値１２６はDijと示される。ただし、iはサブチャネル基準指標で、jは情報符号指標である。
各所望成分推定値１２６はデータ・バッファ１０８から乗算器１１２に送られ、ここで所望成分推定値１２６には、その特定の所望成分推定値１２６が生成されたベースバンド情報符号（d）に対応するチャネル・フェーディング信号１２８が乗算される。非所望成分判定装置１１４は、ベースバンド情報符号と乗算器１１２の出力とを受信して、好ましくは、ベースバンド符号（d）からチャネル変調所望成分推定値（Dh）を減ずることによりベースバンド符号の非所望成分を推定する。ここで、RFチャネルからの干渉およびノイズと、受信機および送信機の歪みとを含む非所望成分推定値１３０が、スケーラ１１８に供給される。
スケーラ１１８は、データベース１１６に格納される計数逓減率１３２に基づき非所望成分推定値１３０をスケーリングして、スケーリングされた非所望成分推定値１３４を生成する。好適な実施例においては、データベース１１６は、第５図に示されるルックアップ・テーブル５００によって構成される。ルックアップ・テーブル５００は、第２図の複素符号空間の例２００における３つのカテゴリの符号位置のそれぞれについて１つずつ、３つの計数逓減率５０１〜５０３を含む。第１の計数逓減率５０１（すなわち１．１９）は、集合内の符号位置２０１〜２１６の最小強度を有する符号位置２０１〜２０４（+/-１，+/-j）に対応するので、送信機および受信機の歪みのレベルは最低になる。第２計数逓減率５０２（すなわち１．０）は、集合内の符号位置２０１〜２１６の中間強度を有する符号位置２０５〜２１２（+/-１，+/-3jおよび+/-3，+/-j）に対応するので、送信機および受信機の歪みのレベルは中間値になる。第３計数逓減率５０３（すなわち０．３７５）は、集合内の符号位置２０１〜２１６の最大強度を有する符号位置２１３〜２１６（+/-3，+/-3j）に対応するので、送信機および受信機の歪みのレベルは最大になる。
計数逓減率５０１〜５０３は、好ましくは以下の方法で決定される。中間レベルの送信機および受信機歪みを受ける符号位置２０５〜２１２が基準位置として選択される。従って、基準符号位置２０５〜２１２の任意の１つの強度が（すべての強度が等しいので）決定され、基準値として選択される。次にこの基準値を、符号位置の他のすべてのカテゴリに関わる強度で除算し、基準計数逓減率を求める。たとえば、第１カテゴリの符号位置に関する基準計数逓減率は、この場合は１０の平方根（たとえば｜1+j3｜）である基準値の、この場合は２の平方根
0003902792.tif 000002
である第１カテゴリ内の１つの符号位置２０１〜２０４の強度に対する比率を形成することにより決定される。この比率の結果が基準計数逓減率となる。かくして、第１カテゴリの符号位置２０１〜２０４（すなわち内側の符号位置）の基準計数逓減率は、５の平方根すなわち約２．２４となる。同様にして、他の２つのカテゴリの符号位置２０５〜２１６（すなわち中間と外側の符号位置）に関する基準計数逓減率は、基準値の、各カテゴリ内の符号位置の１つの強度に対する比率を形成することにより決定される。かくして、この場合は中間符号位置２０５〜２１２に関する基準計数逓減率は１．０であり、外側の符号位置２１３〜２１６に関する基準計数逓減率は５／９の平方根すなわち０．７４である。上述のように、各基準計数逓減率は、そのそれぞれの符号位置の強度（すなわち所望成分推定値）に反比例することに注目されたい。
好適な実施例においては、中間符号位置２０５〜２１２の基準計数逓減率は、ルックアップ・テーブル５００に記憶される中間符号位置２０５〜２１２に関する最終的な計数逓減率５０２を構成する。しかし、他の符号位置２０１〜２０４，２１３〜２１６に関する基準計数逓減率は、ルックアップ・テーブル５００に格納される符号位置２０１〜２０４，２１３〜２１６に関する最終的な計数逓減率５０１，５０３とはならない。むしろ、内側および外側の符号位置に関する好適な計数逓減率５０１，５０３は、対応する基準計数逓減率よりも小さい値によって構成される。基準計数逓減率よりも小さい計数逓減率５０３を用いることが、所望成分推定値が外側の符号位置２１３〜２１６によって構成される場合に現れる歪みを軽減するために重要である。これは、外側の符号位置２１３〜２１６には、第１図に示される符号位置２０１〜２１６のうち最大レベルの歪みがあるためである。基準計数逓減率よりも小さい計数逓減率を用いることによって、本発明は、特に外側の符号位置２１３〜２１６として推定される所望成分を有する被受信情報符号に関して、信号有用性の判定における歪みの影響を最小限に抑えようとする。外側の符号位置２１３〜２１６に関する計数逓減率５０３は、分母を大きくする（たとえば外側符号位置２１３〜２１６の強度よりも大きな値で基準値を除算する）か、あるいは基準計数逓減率を生成するために形成される比率において分子（すなわち基準値）を小さくすることによって、対応する基準計数逓減率よりも小さくする。
代替の実施例においては、計数逓減率５０１〜５０３は、各カテゴリの符号位置（所望成分推定値）に関する基準計数逓減率によって構成されてもよい。この実施例により、より大きな割合の非所望成分推定値１３０を、特に外側の符号位置２１３〜２１６に関して信号有用性判定に用いることができる。かくして、本発明は好適な実施例よりも小さい信号有用性判定のダイナミック・レンジを必要とするシステムにおいて採用することができる。
さらに別の実施例において、計数逓減率５０１〜５０３は、データ・バッファ１０８に格納される１つ以上の所望成分推定値１２６にさらに基づいて決定される。たとえば、第４図の所望成分推定値D11に対応する非所望成分推定値１３０の計数逓減率は、D11により表される符号位置の強度だけでなく、バッファ１０８に格納される他の１つ以上の所望成分推定値の強度に基づいて決定される場合もある。かくして、ある非所望成分推定値１３０に適応される計数逓減率が、２つ以上のサブチャネル３０１〜３０４からの所望成分推定値の強度によって決まることもある。このサブチャネルは、非所望成分の推定値の対応する所望成分と少なくとも１つの他のサブチャネルを含む。この方法で計数逓減率を求めることにより、サブチャネル３０１〜３０４にまたがる歪みの変動を補償し、信号有用性判定において軽減することができる。
好適な実施例においては、スケーラ１１８の要求があると、データベース１１６は、スケーリングされる特定の所望成分推定値１３０を生成するために用いられる情報符号の所望成分推定値１２６を受信し、所望成分推定値に対応する適切な計数逓減率を選択し、その計数逓減率１３２をスケーラ１１８に提供する。たとえば、スケーリングされる非所望成分推定値１３０に対応する所望成分推定値１２６が外側符号位置２１３〜２１６の１つ（たとえば-3,j3）の場合は、データベース１１６は、その要求に応答して計数逓減率０．３７５をスケーラ１１８に与える。
計数逓減率１３２を受信すると、スケーラ１１８は、計数逓減率１３２によって非所望成分推定値１３０をスケーリング（すなわち乗算）して、スケーリングされ非所望成分推定値１３４を信号有用性判定装置１２０に送る。信号有用性判定装置１２０は、情報符号のスケーリングされた非所望成分推定値１３４と、好ましくは米国特許第５，４４０，５８２号に開示される方法によるチャネル・フェーディング信号１２８とに基づき、被受信情報符号１２４の信号有用性１３６の標示（たとえばC/(I+N)）を決定する。信号有用性１３６は、次に周知の方法によるハンドオフ処理アルゴリズムに送られる。好適な実施例においては、上記のプロセスが被受信情報符号の各々について反復され、各被受信情報符号と被受信符号ストリームの信号有用性を決定する。
上記のように、本発明は、送信されるデータ符号の関数として信号有用性の決定における歪み効果を軽減する方法を提供する。信号有用性決定の既存の方法は、送信機および受信機により導入される歪みを補正したり、送信されるデータ符号とは独立した歪みを削減することはない。後者の方法では、受信機は実際に送信されるデータ符号に関わらず被受信情報符号のすべての非所望成分に同じ濾波またはスケーリングを行う。これに対して、本発明は被受信情報符号の非所望成分を、被受信符号の所望成分の推定値に基づいて異なる方法でスケーリングする。このようにして、本発明は信号有用性決定中に送信される情報符号の個々に、あるいは符号群に影響を与える可変レベルの歪みを削減する。被送信データ符号の推定値（所望成分）に基づいて非所望成分推定値をスケーリングすることにより、本発明は、被送信データ符号の強度に関わらず、信号有用性決定のより大きなダイナミック・レンジを可能にする。
第６図は、本発明の好適な実施例により信号有用性判定において歪み効果を軽減するために実行される段階の論理的流れ図６００を示す。論理の流れは、受信機が情報符号のストリームを受信する（６０３）と開始され（６０１）、このとき各情報符号は、被送信データを含む所望成分と、干渉，ノイズおよび歪みを含む非所望成分とを備える。次に、受信機は１６要素QAM符号配座内の符号位置として、被受信情報符号の１つの所望成分を推定する（６０５）。受信機は、被受信情報符号からチャネル補償した所望成分推定値を減ずることにより、被受信情報符号の非所望成分も推定する（６０７）。
特定の被受信情報符号の所望成分および非所望成分の両方を推定する前あるいは後に、受信機は、中間レベルの歪みにより影響を受ける１６要素QAM符号位置（たとえば符号位置（1,3j））の強度を決定し（６０９）、基準値を生成する。受信機は、所望成分推定値の強度で基準値を除算し、基準計数逓減率を生成する。基準計数逓減率の生成は、被受信情報符号のリアルタイム処理中か、あるいは好適な実施例のように、被受信情報符号の処理前に実行することができる。すなわち、好適な実施例においては、１６要素QAM符号配座内の全符号位置に関する基準計数逓減率は、情報符号のストリームの受信に先立ち、計算されデータベースに記憶される。
基準計数逓減率，所望成分推定値および非所望成分推定値がすべて決定されると、受信機は、所望成分推定値が中間レベルの歪みより大きなレベルの歪みを受ける符号位置を表すか否かを判定する。好適な実施例においては、受信機は、所望成分推定値が１６要素QAM符号配座内の外側符号位置にあるか否かを判定する。所望成分推定値が中間レベルの歪みより大きなレベルの歪みを受ける符号位置を表さない場合は、受信機は基準計数逓減率よりも小さい計数逓減率によって非所望成分推定値をスケーリングする（６１５）。たとえば、第１図ないし第５図に関して説明されるように、１６要素QAM符号配座内の外側符号位置に関する基準計数逓減率は０．７４である、外側符号位置に関する好適な計数逓減率は０．３７５である。
所望成分推定値が、中間レベルの歪みより大きなレベルの歪みを起こす符号位置を表さない場合は、受信機は、基準計数逓減率より小さい、あるいはそれと等しい計数逓減率によって非所望成分推定値をスケーリングする（６２１）。たとえば、第１図ないし第５図に関して説明されるように、１６要素QAM符号配座内の中間符号位置に関する基準計数逓減率は１．０であり、中間符号位置に関する好適な計数逓減率は１．０である。しかし、１６要素符号配座内の内側符号位置に関する基準計数逓減率は２．２３であり、内側符号位置に関する好適な計数逓減率は１．１９である。好適な実施例においては、外側符号位置に適応される計数逓減率をその対応する基準計数逓減率より小さくすることが、内側符号位置に適応される計数逓減率をその対応する基準計数逓減率より小さくことよりも重要である。これは、受信される外側符号位置の非所望成分内に現れるより高いレベルの歪みは、受信される内側符号位置の非所望成分に現れるより低いレベルの歪みよりも、信号有用性判定に大きな悪影響を与えるためである。
非所望成分推定値をスケーリングすると、受信機は米国特許第５，４４０，５８２号に開示されるスケーリングされた非所望成分推知に基づき符号ストリームの有用性の標示を決定し（６１７）、論理の流れは終了する（６１９）。
第７図は、本発明の代替の実施例により、信号有用性決定において歪み効果を軽減するために実行される段階の論理的流れ図７００を示す。受信機が情報符号のストリームを受信する（７０３）と、論理の流れは始まる（７０１）。このとき、各情報符号は、被送信データを含む所望成分と、干渉，ノイズおよび歪みを含む非所望成分とを備える。次に、受信機は、被受信情報符号（たとえば複素符号空間内の符号位置）の各々の所望成分を推定する（７０５）。受信機は、被受信情報符号からチャネル補償した所望成分推定値を減ずることにより、各被受信情報符号の非所望成分も推定する（７０７）。
各情報符号の所望成分推定値および非所望成分推定値を決定すると、受信機は、各所望成分推定値に基づき非所望成分推定値の計数逓減率を決定する（７０９）。この決定は、リアルタイム演算により、あるいはデータベースの照会により実行されるが、これについては両方とも上記に説明された。次に受信機は、各々の計数逓減率によって非所望成分推定値をスケーリングし（７１１）、スケーリングされた非所望成分推定値を基にして（たとえば米国特許第５，４４０，５８２号に開示される方法を用いて）符号ストリーム有用性の標示を決定し（７１３）、論理の流れは終了する（７１５）。
本発明は、受信機において歪み効果を軽減し信号有用性判定を強化する方法および装置を包含する。本発明により、被受信符号ストリームに歪みがあることによる信号有用性判定に対するダイナミック・レンジの制約が大幅に改善されるので、３０dB超の最大信号有用性標識が被送信データに関わらず達成可能になる。計算の分子（I+N+歪み）に現れる歪みを軽減することにより真の信号有用性C(I+N)を測定および演算するという従来の試みは、その目的を達しなかった。これは、このような試みが歪みのデータ依存性（すなわち、特定の被送信データ符号は、他の被送信データ符号よりも高レベルの歪みを受ける）を考慮しないからである。本発明は、被送信データの関数としての歪み項のべき数を大幅に小さくして、測定される搬送波対干渉＋ノイズ比のより大きな最大値が全被送信データ符号に関して得られるようにすることによって、全被送信データ符号に関する信号有用性標識のダイナミック・レンジを広げる。また、本発明は所望成分強度の関数としての歪み効果を軽減することにより、信号有用性判定の一貫性または分散を改善する。
本発明は特定の実施例に関して図示および説明されたが、形式と詳細において、本発明の精神および範囲から逸脱することなく種々の変更が可能であることは当業者には理解頂けよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図６】
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