(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３ＧＰＰワイドバンドＣＤＭＡ標準により符号化された信号を受信する方法において、
符号化された制御シンボル（ＴＦＣＩ）が追加パイロットシンボルとして使用され、伝送された各トランスポートフォーマットコンビネーションインジケータ（ＴＦＣＩ）ビットが復号され、追加パイロットシンボルとしての使用のために再符号化される方法。
【請求項２】
前記符号化された制御シンボル（ＴＦＣＩ）は、３ＧＰＰワイドバンドＣＤＭＡ伝送チャネルの専用物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）で伝送されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記符号化された制御シンボルは、３ＧＰＰワイドバンドＣＤＭＡ伝送チャネルの専用物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）のトランスポートフォーマットコンビネーションインジケータ（ＴＦＣＩ）からのデータであることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記トランスポートフォーマットコンビネーションインジケータ（ＴＦＣＩ）ビットは、追加パイロットシンボルとしての使用のために再符号化されるべき最尤送信トランスポートフォーマットコンビネーションインジケータ（ＴＦＣＩ）を決定するために、それぞれの専用物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）フレームの最後において復号されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
３ＧＰＰワイドバンドＣＤＭＡ伝送チャネルの特性の推定は、送信されたパイロットシンボルと、前記追加パイロットシンボルとに基づくことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
３ＧＰＰワイドバンドＣＤＭＡ伝送チャネルの特性の前記推定は、専用物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ）の特性の推定であることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
基地送信局の送信機と移動局の受信機との間の周波数オフセットの推定が、送信されたパイロットシンボルと、前記追加パイロットシンボルとに基づくことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記推定は、パイロットおよびデータ支援チャネル推定を用いた推定であることを特徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
３ＧＰＰワイドバンドＣＤＭＡ標準により符号化された信号を受信する受信機において、
符号化された制御シンボルを追加パイロットシンボルとして使用する手段（７，８，９，１０）を有し、
復号された制御シンボルを再符号化し、該再符号化された制御シンボルを追加パイロットシンボルとして使用し、ＴＦＣＩ符号器（８）を有する手段（８，９，１０）を有する受信機。
【請求項１０】
前記受信機はＲＡＫＥ受信機であることを特徴とする請求項９記載の受信機。
【請求項１１】
復号された制御シンボルを再符号化する前記手段（８）は、チャネル推定ユニット（１０）に関連づけられることを特徴とする請求項９または１０記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３ＧＰＰ  ＣＤＭＡ標準による信号の受信のための方法と、３ＧＰＰ  ＣＤＭＡ標準による信号の受信のための受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
知られているように、多元接続通信システムでは、複数の異なる送信元（ソース）と、１つまたは複数の異なる宛先との間に複数の個別のリンク（すなわち、情報（例えばデータ）の交換のために２つのデバイス間にそれぞれ設けられる何らかの媒体（例えば電磁波）を介しての専用のコネクション）が共存することが可能である。したがって、このような通信システムは、個々のリンクの送信情報が受信機側で取得することができるように、リンク間の干渉を最小限に抑えるように設計されなければならない。ワイヤレス通信システムのためのいくつかの多元接続技術が、例えば、重なり合わないタイムスロットを各リンクに割り当てることにより（時分割多元接続）、あるいは、重なり合わない周波数バンドを各リンクに割り当てることにより（周波数分割多元接続）、リンクを分離する技術として、この数十年の間に考案されている。
【０００３】
第３世代のシステム、特に、３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)標準に従う移動通信システムは、データ伝送のためにワイドバンドＣＤＭＡ（符号分割多元接続）技術を使用する。送信機側では、ユーザデータが伝送誤り保護のために情報源符号化される。通常、送信機と受信機の間の伝送チャネルは、送信信号の相当の歪みと、加法性雑音による信号劣化を引き起こす。そこで、受信機側での復号後のビット誤り率を最小にするため、受信機でチャネル特性を推定し補償してその影響を最小にする必要がある。
【０００４】
伝送チャネルは時変であるため、チャネル推定は連続的に実行されなければならない。チャネル推定を容易にするため、パイロットブロック、すなわち、受信機により事前に既知のデータシンボルのブロックを、特定の制御チャネルで、あるリンク内で規則的な間隔で送信することがある。これは、例えば、３ＧＰＰ標準に従う移動通信システムの移動局から基地局へ向かうアップリンク方向のデータストリームで行われる。
【０００５】
一般に、このような制御チャネルにおいてパイロットシンボルの非パイロットシンボルに対する比が大きくなるほど、良好なチャネル推定値が得られる。これにより、ビット誤り率（ＢＥＲ）は小さくなり、このことは、再送する必要のあるデータブロックが少なくなること、あるいは、送信パワーを低減することができることを意味する。
【０００６】
しかし、３ＧＰＰ標準によれば、パイロットビットの個数はこの標準によって固定され、アップリンクモードまたはダウンリンクモードのようなリンクモードに依存する。例えば、システムの２つの異なるデバイス間で物理層制御情報を伝送するいわゆるＤＰＣＣＨ（専用物理制御チャネル：Dedicated Physical Control Channel）の構造がそれぞれのアップリンクモードで変わることがあり、しかも、それに埋め込まれたパイロットシンボルの個数は最小数と最大数の間で変わる可能性があるため、パイロット支援チャネルエスティメータで得られるチャネル推定値の品質は、システムのそれぞれのアップリンクモードにも依存する。最大数より少ないパイロットシンボルが送信される場合のチャネル推定値の品質の低下を補償するため、送信信号のパワーを増大させる必要がある。しかし、ＣＤＭＡシステムでは各リンクは同じセル内の他のすべてのリンクにおける干渉を生じるため、送信パワーが高くなると、残念ながら、全体的な干渉レベルが増大し、それにより、システムの全容量に悪影響を生じる。
【０００７】
チャネル推定値の改善は、いわゆるデータ支援チャネル推定法を適用することによって実現される可能性がある。知られているように、この総称的クラスのアルゴリズムは、受信機側でチャネル情報を必要とするような伝送システムに適用可能である。しかし、データ支援チャネルエスティメータは反復的手続きである。まず、チャネル推定値を概算する。次に、これらの推定値に基づいて、受信信号に含まれるデータが補償され、送信データシンボルストリームが推定される。これらの推定シンボルは通常、誤りを含むが、それらは、２回目の反復でパイロットビットとして用いられるには正しいと仮定される。
【０００８】
このように、誤りの個数が十分に少ない場合、新たに計算されるチャネル推定値は改善され、その結果、送信データの新たな推定は、より少ないビット誤りしか含まないことになる。これらの反復は、チャネル推定値および推定されたデータ系列がある最終的な推定値に収束するまで繰り返すことができる。このように、推定の品質に関しては、データ支援法は、純粋パイロット支援（パイロットのみを利用した）エスティメータよりも優れている可能性がある。理想的には、信号全体がパイロットシンボルとして作用するからである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、他方、初期推定値にあまりに多くのビット誤りが含まれる場合には、反復が発散する可能性がある。
【００１０】
さらに、実装に関して、データ支援推定法は、少なくとも以下の欠点を有する。
【００１１】
各反復は、システムに追加的な遅延を導入するため、全遅延制約の厳しい通信システムでは問題がある。
【００１２】
さらに、追加遅延は追加的なバッファを要求し、これは通常、高いデータレートで動作し多数のユーザに同時にサービスするシステムでは、重大な欠点となる。
【００１３】
さらに、データ支援法の計算の複雑さ（計算量）は、純粋パイロット支援エスティメータよりも相当に高くなる傾向がある。通常、計算量は、反復数とともに少なくとも線形に増大する。しかし、計算量が増大すると、必要なハードウェアおよびファームウェアの複雑さに直接影響し、その結果、製品のコストに影響する。
【００１４】
これに対して、特に３ＧＰＰ標準に従うワイヤレス通信システムの基地局や移動局に組み込まれる受信機のハードウェアおよびファームウェアの設計において、主要な制約の１つは、チャネル推定アルゴリズムの計算量が小さいことである。
【００１５】
したがって、高度なデータ支援法は選択の余地がなく、純粋パイロット支援法が、上記のような問題点に関連して使用される。
【００１６】
本発明の目的は、ＣＤＭＡシステム、特に３ＧＰＰ標準に従うシステムのチャネル推定の品質を向上させるための改善されたメカニズムを、同時に低い複雑さを保証することによって、提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決法は、請求項１、１０および１４の特徴的構成をそれぞれ有する方法、受信機および実装ソフトウェアによって実現される。有利な、あるいは、好ましい実施例が、それぞれの従属請求項の内容である。
【００１８】
すなわち、本発明は、３ＧＰＰ標準による構造の特定の性質を活用することによって、パイロットに基づくチャネル推定を改善するための技術を提供・利用し、特に、制御シンボルを使用するモードに関係する。
【００１９】
３ＧＰＰワイドバンドＣＤＭＡ標準により符号化された信号の受信のための追加的パイロットシンボルとして、符号化された制御シンボルを使用することによって、パイロットシンボルとして使用されるシンボルの量が増大するため、チャネル推定が改善される。その結果、通信システム全体の容量が増大し、送信に必要なエネルギーを低減することが可能となり、移動端末の電池寿命が長くなる。
【００２０】
好ましい実施例によれば、３ＧＰＰワイドバンドＣＤＭＡ伝送チャネルの専用物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）で伝送される符号化制御シンボルを使用することが提案される。
【００２１】
有利な点であるが、符号化制御シンボルは、専用物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）のトランスポートフォーマットコンビネーションインジケータ（ＴＦＣＩ：transport format combination indicator）からのデータを含む。その理由は、ＴＦＣＩから、対応するＴＦＣＩビットへの一意的なマッピングが存在するからである。ＴＦＣＩは、ＤＰＤＣＨのチャネル推定のための追加パイロットシンボルとして使用される送信ＴＦＣＩビットを得るために、受信機サイトで再符号化されることが可能である。
【００２２】
好ましくは、本発明は、ＲＡＫＥ受信機内で実現され、復号された制御シンボルを再符号化し、その再符号化された制御シンボルを追加パイロットシンボルとして使用する手段を有し、この手段はＴＦＣＩ符号器を含む。
【００２３】
さらに、復号された制御シンボルを再符号化する前記手段は、チャネル推定ユニットに関連づけられることが提案される。
【００２４】
さらに、ＴＦＣＩビットが各ＤＰＣＣＨフレームの最後に復号され、最尤送信（送信された可能性の最も高い）ＴＦＣＩが決定され、追加パイロットシンボルとして使用するために再符号化されることが提案される。
【００２５】
さらに、３ＧＰＰワイドバンドＣＤＭＡ伝送チャネルの特性の推定は、送信されたパイロットシンボルおよび前記追加パイロットシンボルに基づき、前記特性の推定は、好ましくは、専用物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ：dedicated physical data channel）の特性の推定である。
【００２６】
もう１つの好ましい実施例によれば、推定は、送信されたパイロットシンボルおよび前記追加パイロットシンボルに基づく、パイロットおよびデータ支援チャネル推定を用いた推定、あるいは、送信機（例えば、基地送信局の送信機）と受信機（例えば、移動局の受信機）の間の周波数オフセットの推定である。
【００２７】
このように、パイロット支援チャネル推定のための追加パイロットシンボルを生成するために３ＧＰＰアップリンクまたはダウンリンクにおける制御チャネルの特定の構造を活用することによって、追加パイロットビットを用いて、システム内のチャネルを補償するためのチャネル推定値を改善することができる。
【００２８】
さらに、本発明は反復アルゴリズムを含まないため、システムに導入される追加遅延や追加的な不確定性はほとんどなく、追加的な計算量は非常に小さい。
【００２９】
したがって、全体的なパフォーマンスは予測可能となり、チャネル推定値の品質は、２つの追加パイロットビットで得られるものと同等になる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明をより容易に理解するため、まず図２を参照する。図２は、例示のために、データ伝送にＣＤＭＡ技術、特にＷＣＤＭＡ(ワイドバンド符号分割多元接続）を用いた３ＧＰＰ標準に従う移動通信システムのアップリンクにおける専用物理チャネルのための変調器のみを示す概略図である。
【００３１】
当業者には知られているように、特に３ＧＰＰ標準に従う多元接続通信システムで使用されるＣＤＭＡ技術は、重なり合わないタイムスロットや周波数バンドを各リンクに割り当てることによってではなく、送信信号を理想的な場合には相互に直交させる冗長性を導入することによって、相異なるリンクのそれぞれの情報の分離可能性を達成するように設計される。したがって、１つのリンクの送信情報は、このリンクに対応する基底関数の集合に受信信号を射影することによって、他のすべてのリンクの送信情報から分離することができる。
【００３２】
冗長性を導入する操作は拡散と呼ばれる。この操作において、論理伝送チャネルの各シンボルは、いわゆるチャネル化符号で変調される。チャネル化符号は、このデータストリームに対して一意的であり、受信機には既知である。すべてのチャネル化符号は互いに直交する。検波（検出）および分離の操作は逆拡散と呼ばれる。この操作では、受信信号と、注目するリンクに対応するチャネル化符号との相関がとられる。チャネル化符号の直交性により、他のすべてのリンクの送信信号はほとんど抑圧されて雑音フロアを生じる。これは干渉雑音と呼ばれる。
【００３３】
図１に示した、３ＧＰＰ標準による例示的なアップリンクでは、アップリンク専用物理データチャネルＤＰＤＣＨおよびアップリンク専用物理制御チャネルＤＰＣＣＨという２種類のアップリンク専用物理チャネルがある。以下の記述では、これらの２つのチャネルのビットストリームをそれぞれｘＤＰＤＣＨ（ｍ）およびｘＤＰＣＣＨ（ｍ）で表すことにする。これらはＢＰＳＫ（２元位相シフトキーイング）ストリームであり、そのインデックスｍは特定の離散時間領域に基づく。ＤＰＣＣＨにおけるデータレートは３ＧＰＰ標準により固定されているが、ＤＰＤＣＨにおけるデータレートはリンク設定時に決定され、いくつかのアップリンクモードでは伝送中に動的に変化しうる。図２に示すように、ＤＰＤＣＨおよびＤＰＣＣＨは、拡散器１および２によって、異なるチャネル化符号で拡散された後、ユニット３によって、１つの物理ストリームへとＩ／Ｑ（同相／直交）符号多重化される。（知られているように、同相／直交とは、バンドパス信号のベースバンド表現の実部および虚部を表す。）さらに、パラメータβｄおよびβｃが、ＤＰＤＣＨとＤＰＣＣＨの間の相対パワーを調整する。
【００３４】
アップリンクでは、上位層（レイヤ）で生成される専用データ（例えば、電話会話のデータ）は、いわゆるトランスポートチャネルを通じてレイヤ１、すなわち、物理層に渡される。知られているように、トランスポートチャネルは、３ＧＰＰ標準における特殊なタイプの論理チャネルである。その後、いくつかのトランスポートチャネルがアップリンクＤＰＤＣＨ上にともに時間多重化される。システムのモードに依存して、各トランスポートチャネルのデータレートおよびその他のパラメータは、１つのアップリンクの継続時間中に変化しうる。以下の記述では、それぞれのＤＰＤＣＨの特性、すなわち、その現在のデータレート、それぞれの多重化されたトランスポートチャネルのレートなどを一般にＤＰＤＣＨ状態という。
【００３５】
特定のＤＰＤＣＨのすべての許容されるＤＰＤＣＨ状態のセットは、システムに割り当てられた２つのデバイス間で、上位層機能によって交渉される。すなわち、好ましい実施例では、移動端末（例えばセルラ電話機）と基地局の間で、それらの間にリンクが確立されるとき、および、新たなトランスポートチャネルが追加されるときに、この交渉が行われる。このセットは、トランスポートフォーマットコンビネーション（ＴＦＣ：Transport Format Combination）と呼ばれ、各エントリが１つのＤＰＤＣＨ状態を表すようなルックアップテーブルとして理解することができる。
【００３６】
アップリンクＤＰＣＣＨは、レイヤ１で生成される制御情報を伝送するために用いられる。この制御情報は通常、コヒーレント検波のためのチャネル推定をサポートする既知のパイロットビットと、送信パワー制御コマンドＴＰＣ(transmit power-control)、フィードバック情報ＦＢＩ(feedback information)、およびオプションのトランスポートフォーマットコンビネーションインジケータＴＦＣＩからなる。
【００３７】
Ｉ／Ｑ多重化されたＤＰＤＣＨおよびＤＰＣＣＨの連続データストリームは、等しい期間１０ｍｓのフレームにフォーマットされる。ＤＰＤＣＨ状態は各フレーム内では一定であるが、フレーム間では変化しうる。図３に、アップリンク専用物理チャネルのこのようなフレーム構造を示す。
【００３８】
この例示的なフレーム構造を用いて、本発明のアプローチは、ＤＰＣＣＨにおいてオプションとして送信されるＴＦＣＩビットの特定の性質を活用して、パイロットビットの個数を増大させる（詳細は後述）。
【００３９】
図３からわかるように、固定長の１ブロック内のデータフォーマットを規定し、基本伝送単位として作用する各フレームは、１５個のスロットにさらに分割される。各ＤＰＣＣＨスロットには１０個のシンボルがある。スロットあたりのＤＰＤＣＨシンボルの個数は、ＤＰＤＣＨ状態に依存する。それぞれのアップリンクＤＰＣＣＨフィールドのシンボルの個数（Ｎｐｉｌｏｔ、ＮＴＰＣ、ＮＦＢＩ、およびＮＴＦＣＩ）は、アップリンクモードに依存し、１つのアップリンクの継続時間中は固定される。例示的なモードとして、可能な組合せが、図４に示すテーブルに列挙されている。明らかに、パイロットブロックの長さＮｐｉｌｏｔは、スロットあたり５〜８ビットの間で変化しうる。
【００４０】
さらに、前述のように、ＴＦＣは、各エントリが１つのＤＰＤＣＨ状態を表すようなルックアップテーブルとして理解される。これに基づいて、トランスポートフォーマットコンビネーションインジケータＴＦＣＩは、そのＴＦＣルックアップテーブルへのポインタとして理解することができる。したがって、これは、同じフレームにおけるＤＰＤＣＨ状態について受信機に通知する。ＴＦＣルックアップテーブル内の各エントリごとに、１つのＴＦＣＩが存在する。ルックアップテーブルの長さに依存して、ＴＦＣＩは、高々１０ビットで表現することができる。ロバストな伝送を保証するため、ＴＦＣＩは、好ましくは、送信前にパンクチャド・リード・マラー符号でブロック符号化される。すなわち、当業者に知られているように、各ＴＦＣＩは、長さ３０ビットの１個の符号語にマッピングされる。これらのＴＦＣＩ符号語のビットをＴＦＣＩビットという。図４のテーブルからわかるように、３０個の符号化されたＴＦＣＩビットは、各フレームの１５個のタイムスロット間で均等に、すなわち、スロットあたり２ビットずつに、分割される。リード・マラー符号で導入される冗長性により、いくつかのＴＦＣＩビットが誤って受信されたとしても、再構成、すなわち、送信されたＴＦＣＩの復号が可能となる。
【００４１】
本発明で使用可能なリード・マラー符号化および復号の具体的な詳細は場合により異なり、一般に当業者に周知であるため、リード・マラー符号については以下の記述では詳細には説明しない。さらに、注意すべき点であるが、図４のテーブルに示される組合せは最終的ではなく、すでに現在でも他の可能なモードが存在する。例えば、Ｎｐｉｌｏｔが、スロットあたり最小数で３ビットの長さであり、ＮＴＦＣＩが、スロットあたり４ビットまでの長さであるようなモードがある。
【００４２】
図４に基づいて、本発明は、ＴＦＣＩが送信される場合に、パイロットビットの個数Ｎｐｉｌｏｔを２ビット増大させて、スロットあたり最小で７個のパイロットビットにする。
【００４３】
しかし、受信機は通常、送信された各ＴＦＣＩビットが受信されるときにそのバイナリ情報を知らないため、ＴＦＣＩビット自体をパイロットビットとして使用することはできない。そのため、ＴＦＣＩビットの以下の２つの性質が活用される。
【００４４】
第１に、フレームあたり３０個（すなわち、フレームあたり１５個のスロットでスロットあたり２個）のＴＦＣＩビットが、パンクチャド・リード・マラー符号の１符号語を構成する。
【００４５】
第２に、ＤＰＤＣＨの１フレームは、対応するＤＰＣＣＨフレームのＴＦＣＩ符号語が復号され、ＤＰＤＣＨフレームの性質がＴＦＣルックアップテーブルから決定された後にのみ、逆拡散され処理されることが可能である。
【００４６】
ＴＦＣＩ符号語の復号により１つの符号語が得られるが、その復号は正しいか誤っているかのいずれかである。
【００４７】
ＴＦＣＩ符号語が誤って復号された場合、そのＴＦＣＩ符号語に埋め込まれた情報を回復することはできない。しかし、ＴＦＣＩ復号アルゴリズムは、復号されたＴＦＣＩに誤りがないかどうかを判断することはできないため、システムは、得られたＴＦＣＩがこのフレームの正しいＤＰＤＣＨ状態を示しているかのように進行する。このため、誤ったチャネル化符号、レートマッチングあるいは多重化パラメータが、現在のＤＰＤＣＨフレームに適用され、このＤＰＤＣＨフレームの全データはその結果として失われることになる。この障害は、後続の巡回冗長検査（ＣＲＣ）で検出される。その後、上位層機能が、このフレームが再送されるよう要求することになる。このような情報の損失は、実質的に、ＤＰＤＣＨのチャネル推定値の品質とは無関係に起こる。
【００４８】
これに対して、ＴＦＣＩ符号語が正しく復号された場合、埋め込まれているＴＦＣＩ情報が知られ、このフレームのＤＰＤＣＨ状態を正しく判定することができる。この場合、ＤＰＤＣＨのチャネル推定値が良くなると、ＢＥＲ（ビット誤り率）は低くなる。ＴＦＣＩから対応するＴＦＣＩビットへの一意的なマッピングが存在するため、ＴＦＣＩを受信機側で再符号化してこのフレームで送信されたＴＦＣＩビットを得ることができる。その結果、この場合は、各ＴＦＣＩビットを、ＤＰＤＣＨのチャネル推定のための追加パイロットシンボルとして使用することができる。
【００４９】
本発明のアプローチは、好ましくは、ＲＡＫＥフィンガと呼ばれるＬ個の並列処理ユニットを含み、最大比合成ＭＲＣ(maximal ratio combining)を適用する手段を有する例示的なＲＡＫＥ受信機で実現される。本発明のアプローチを用いたＲＡＫＥ受信機の１つのこのようなＲＡＫＥフィンガの概略図を図１に示す。これに対して、図５は、本発明のアプローチを用いていない従来技術によるＲＡＫＥフィンガを示す。
【００５０】
ＲＡＫＥ受信機を使用するのが好ましいのは、ＷＣＤＭＡシステムに適用可能な通常のチャネルモデルは離散的な広義定常無相関散乱（ＷＳＳＵＳ：wide sense stationary uncorrelated scattering）チャネルモデルであり、その場合、受信信号は、入力信号の遅延レプリカに、独立のゼロ平均複素ガウス時変過程で重みづけしたものの和によって表現されるからである。
【００５１】
具体的には、ｘ（ｔ）およびｙ（ｔ）でそれぞれチャネル入力および出力の等価な複素ベースバンド表現を表す場合、次式のようになる。
【数１】
0004017917.tif 000002
ただし、＾ｈｌ（ｔ）は、ｌ番目のレプリカに重みづけする複素ガウス過程である。＾ｈｌ（ｔ）のパワースペクトラム（ｌ番目のパスのドップラースペクトラムと呼ばれる）は、ｌ番目のパスのフェージングのレートを制御する。ドップラースペクトラムは、フェージング環境に依存する。そのバンド幅は、最大ドップラー拡散ｆＤによって決定される。項＾ｎ（ｔ）は、ゼロ平均白色ガウス雑音を表し、これは、他のユーザによる干渉および受信機における追加的な熱雑音をモデル化する。
【００５２】
ＲＡＫＥ受信機に基づく受信フィルタを適用し、ＲＡＫＥ受信機の１つのマルチパスに対応する１つのＲＡＫＥフィンガにおけるＤＰＣＣＨに対するデスクランブリングおよび逆拡散の後に、得られる離散信号は、次の形に書くことができる。
ｙｌ，ＤＰＣＣＨ（ｍ）＝ｈｌ（ｍ）ｘＤＰＣＣＨ（ｍ）＋ｎ（ｍ）
ｙｌ，ＤＰＤＣＨ（ｍ）＝ｈｌ＊（ｍ）ｘＤＰＤＣＨ（ｍ）＋ｎ（ｍ）    （２）
ただし、ｘＤＰＣＣＨ（ｍ）およびｘＤＰＤＣＨ（ｍ）は、前述のように、それぞれＤＰＣＣＨおよびＤＰＤＣＨのＢＰＳＫシンボルストリームである。信号ｎ（ｍ）は、等価白色ガウス雑音源を表す。
【００５３】
受信機の１つの目的は、受信されたｙＤＰＣＣＨ（ｍ）およびｙＤＰＤＣＨ（ｍ）からｘＤＰＣＣＨ（ｍ）およびｘＤＰＤＣＨ（ｍ）を推定することである。この目的は通常、２つの主要な段階に分割される。第１段階は、ｈｌ（ｍ）およびｎ（ｍ）の効果を最小にするために、ｙＤＰＣＣＨ（ｍ）およびｙＤＰＤＣＨ（ｍ）を処理する。この段階を前処理という。第２段階は、誤り訂正復号を利用して、もともと送信された２元シンボルストリームを推定する。
【００５４】
最適な前処理は、次式を計算するものであることが確立されている。
【数２】
0004017917.tif 000003
このことは、例えば、John G. Proakis, "Digital Communication", McGraw-Hill Book Company, 1989、に記載されている。
【００５５】
この前処理を近似的に行うＲＡＫＥ受信機の各ＲＡＫＥフィンガは、式（３）の和の項のうちの１つを計算する。ただし、式（３）は、チャネル伝達関数ｈｌ（ｍ）がｌ番目のＲＡＫＥフィンガで既知であることを要求している。ここで、ｈｌ（ｍ）を推定するためのさまざまな技術がこれまで提案されている。
【００５６】
比較のために図５を参照すると、従来技術によるＲＡＫＥフィンガの可能な実現例が示されている。従来技術の受信機は、パイロット支援法と呼ばれる最もふつうのクラスのチャネル推定アルゴリズムのうちの１つを利用する。これは、受信機に事前に既知である送信されたパイロットシンボルに基づくチャネル推定アルゴリズムである。
【００５７】
図５による受信機は、受信データから既知のパイロットビットを取り出すことが可能である。こうして受信機は、加法性雑音によって劣化した伝送チャネルの観測値を得る。ＷＣＤＭＡシステムにおけるチャネル伝達関数ｈｌ（ｍ）は、シンボルレートでサンプリングされるとき狭帯域信号であるため、チャネル推定値は、何らかの形のローパスフィルタリングによって改善することができる。
【００５８】
図示のＲＡＫＥフィンガの構造は、例示的な３ＧＰＰアップリンクの特定の性質、すなわち、パイロットビットがＤＰＣＣＨ内の他の制御情報と多重化されることを考慮に入れている。図５のユニット４によって、パイロットビット位置にある受信データの部分を他の制御ビット位置にある部分から分離した後、パイロットビット情報は、各スロットに対する既知のパイロットパターンを用いて、簡単な乗算５によって取り出される。結果として得られる信号は、チャネルの実際の観測値であり、チャネル推定デバイス６に供給される。チャネルエスティメータ６のための具体的なアルゴリズムは、当業者には知られているように個々のシステム制約に適応されるが、本発明にとっては重要でない。図５に示されるように、ＤＰＤＣＨの１フレーム分の遅延は、フレーム全体が受信された後にしか復号することができないＴＦＣＩビットによるものである。図５による従来のＲＡＫＥ受信機の構造に基づいて、本発明のアプローチを含む改善されたＲＡＫＥ受信機のＲＡＫＥフィンガを図１に示す。ここで、図５と類似または同等の作用手段は同じ参照符号で示される。図１による本発明の受信機は、図５による従来のＲＡＫＥ受信機と比較して、次のように作用する。
【００５９】
各ＤＰＣＣＨフレームの最後に、フレームの３０個のＴＦＣＩビットが復号され、最尤送信ＴＦＣＩが決定される。修正された復号デバイス７は、ＤＰＤＣＨフレームを処理するためのＤＰＤＣＨ状態パラメータのみならず、得られたＴＦＣＩをも出力する。
【００６０】
次に、ＴＦＣＩは、ＴＦＣＩ符号器８に供給される。ＴＦＣＩ符号器８は、送信機側、例えば、移動局内で使用されるＴＦＣＩ符号器と同一であり、３ＧＰＰ標準で規定される。ＴＦＣＩ符号器８は、このＴＦＣＩに対応する３０個のＴＦＣＩビットを出力する。
【００６１】
次に、得られたＴＦＣＩビットは、乗算９において、受信データからＴＦＣＩビット情報を取り出すために使用される。この操作は、前述のパイロットデータの取り出しプロセス５に比せられる。
【００６２】
次に、得られたデータは、第２チャネル推定デバイス１０に供給される。第２チャネル推定デバイス１０への他の入力は、このＤＰＣＣＨフレームのパイロット情報や、第１チャネル推定デバイス６からのチャネル推定値であることが可能である。第２チャネル推定デバイス１０に供給される新たなチャネル推定値は、ＤＰＤＣＨデータストリームを補償するために使用される。
【００６３】
前述のように、ＴＦＣＩが誤って復号された場合、ＴＦＣＩビット情報は受信データから正しく取り出されない。その結果、第２チャネル推定ブロックによって生成されるチャネル推定値の品質は劣化し、実際には、第１チャネルエスティメータからのものより悪くなる可能性もある。
【００６４】
これに対して、ＴＦＣＩが正しく復号された場合、パイロットビットから、および、ＴＦＣＩビットから第２チャネルエスティメータ１０への入力と、計算されるチャネル推定値の品質との間には質的な差はなく、あたかもシステムにパイロットビットを追加したかのようになる。
【００６５】
この改善されたチャネル推定方式の追加的な数値的複雑さ（計算量）は小さく抑えることができる。ＴＦＣＩ符号化手段８は、簡単なルックアップテーブルとして実現可能であるため、数値的複雑さおよび遅延は無視できる。第２チャネルエスティメータ１０は、以下のようなさまざまな方法で設計可能である。
【００６６】
第１の方法によれば、完全に新たなチャネル推定値を、初期パイロットシンボルと、ＴＦＣＩビットから新たに生成されたチャネル情報とから計算する。しかし、このアプローチは、計算量が大きい。
【００６７】
このため、本発明の図１の好ましい実施例によれば、第１チャネル推定手段６からのチャネル推定値は、ＴＦＣＩ処理からの追加データを用いることによって改善される。ほとんどのチャネル推定法は線形演算であるため、更新アルゴリズムは容易に設計することができる。さらに、第１および第２のチャネル推定デバイス６および１０は、それらの全体の複雑さが、８個のパイロットビットに対する同等のチャネルエスティメータより大きくならないように設計することができる。
【００６８】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、ＤＰＤＣＨを補償するためのチャネル推定値は、いくつかの重要な場合に改善される。したがって、ＤＰＣＣＨビットのエネルギーを同じままに維持しなければならない場合でも、ある目標ＢＥＲを受信機で得るために、ＤＰＤＣＨあたりの送信エネルギーを低減することができる。ＤＰＤＣＨにおける送信エネルギーのこの低減は、送信機側で、対応して図２のファクタβｄを低減することによって達成される。前に指摘したように、送信エネルギーの低減は干渉の減少につながり、その結果、システム全体の容量が増大し、さらに、移動端末の電池寿命が長くなる。
【００６９】
注意すべき点であるが、以上では主にアップリンクについて、好ましい実施例に関して本発明の説明をしたが、当業者には明らかなように、本発明は、ダウンリンクでも使用可能であり、具体的なシステム制約に依存した変形が、本発明の保護範囲から離れることなく可能である。
【００７０】
特許請求の範囲の発明の要件の後に括弧で記載した番号は、本発明の一実施例の対応関係を示すもので本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＴＦＣＩビットを追加パイロットビットとして使用する３ＧＰＰアップリンクのための受信機のＲＡＫＥフィンガを示す概略図である。
【図２】アップリンクにおける専用物理チャネルのための例示的な変調器を示す概略図である。
【図３】アップリンクにおけるＤＰＤＣＨおよびＤＰＣＣＨのフレーム構造を示す図である。
【図４】ＤＰＣＣＨフィールドの可能な組合せを有する例示的なモードを示す図である。
【図５】従来技術による、純粋にパイロット支援チャネル推定のみを使用する、３ＧＰＰアップリンクのための受信機のＲＡＫＥフィンガを示す概略図である。
【符号の説明】
１，２  拡散器
６  第１チャネル推定デバイス（第１チャネルエスティメータ）
８  ＴＦＣＩ符号器
１０  第２チャネル推定デバイス（第２チャネルエスティメータ）
【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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