(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｄ（ｋ）＝（ｄ１（ｋ），…，ｄＭ（ｋ））、ｋ＝１，…，Ｋである、ＣＤＭＡ符号化された信号ｄ＝（ｄ（１），…，ｄ（Ｋ））を検出する方法において、
【外１】
0004147001.tif 000017
【外２】
0004147001.tif 000018
ｃ（ｋ）はＫ個の異なる符号であり、ｈ（ｋ）はＫ個の異なる線形通信チャネルのインパルス応答であることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記方法は、ｎ→∞のとき、ゼロフォーシングブロックリニアエスティメータの解に収束する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
送信すべきシンボルｄ（ｋ）が、値±１または±ｉをとる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
【外３】
0004147001.tif 000019
請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記反復を開始するための第１の検出解をゼロに設定する、請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
第１の検出解を決定するためのデータ推定装置（４）、修正された検出解を決定するための推定修正装置（５）および前記反復の継続に関する判定をするための判定装置（６）を有する、請求項１から５のいずれか１項記載の方法を実行することを特徴とする装置。
【請求項７】
前記推定修正装置（５）は、推定された送信信号を計算するユニット（９）、正規化された近似項δ・ｇを計算するユニット（１１）および修正された推定値を計算する加算器（１５）を有する、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記正規化された近似項δ・ｇを計算するユニット（１１）は、近似項ｇを計算するユニット（１２）、正規化因子δを計算するユニット（１３）および正規化された近似項を計算する乗算器（１４）を有する、請求項７記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ＣＤＭＡ符号化された信号を検出する方法および装置に関する。
【０００２】
ＣＤＭＡは、複数の離散時間データストリームを１つの統合信号に統合し、しかも元のデータストリームをこの信号から再生することを可能とする。データストリームはまた、ＣＤＭＡ符号化された信号が種々の線形フィルタによって変化される場合にも、再生することができる。最も簡単にデータ検出することができるのは、いわゆる整合フィルタである。レイク受信機は、さらに良い結果をもたらす。これは、例えばA. Salmasi，K. S. Gilhousenによる、“On the system design aspects of code division multiple access (CDMA) applied to digital cellular and personal communications network”,Proc. IEEE Conf. Veh. Technol. , St. Louis, MO, USA, １９９１年５月、第５７〜６２頁に記載されている。これら検出器は、検出すべきデータストリームの符号の知識しか必要としない。検出しないデータストリームの符号も知ることができれば、無関係なデータストリームに起因する（非直交符号による）干渉を決定し、除去することができる。相応のマルチユーザ方式によって、ＣＤＭＡ検出は格段に改善することができる。例えば、W. van Attenによる、“Maximumlikelihood receiver for multiple channel transmission systems”, IEEE Trans. Commun. , 第２４巻（１９７６）第２７６〜２８３頁に記載されている、最適な最尤検出器と並んで、複数の準最適な方法が公知である。例えば、W. Sauer-GreffおよびR. A. Kennedyによる、“Suboptimal MLSE for distorted multiple-access channels using the M-algorithm”, Proc. Aachener Kolloquium Signal Theorie, Aachen, １９９４年３月、第２６７〜２７０頁、K. S. Schneiderによる、“Detection of code division multiplexed signals”, IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst. , AES-１５巻（１９７９）、第１８１〜１８５頁，R. LupasおよびS. Verduによる、“Linear multiple-user detectors for synchronous code division multiple-access channels”, IEEE Trans. Inform. Theory, 第３５巻（１９８９）、第１２３〜１３６頁，Z. Xie，R. T. ShortおよびC. K. Rushforthによる、“A family of suboptimum detectors for coherent multi-user communications”, IEEE J. Select. Areas Commun. ,  第８巻（１９９０）、第６８３〜６９０頁、A. Duel-Hallenによる、“Decorrelating decision-feedback multiple-user detector for synchronous code-division multiple-access channels”, IEEE Trans. Commun. , 第４１巻（１９９３）、第２８５〜２９０頁。
【０００３】
符号化されたデータストリームの伝送チャネルのインパルス応答を知ることができれば、フィルタリングに起因する障害も除去することができる。これは、J. Salzによる、“Digital transmission over cross-coupled linear channels”, Bell Syst. Tech. J. １ 第６４巻（１９８５）、第１１４７〜１１５９頁、A. Duel-Hallenによる、“Equalizers for multiple input/multiple output channels and PAM systems with cyclostationary input sequences”, IEEE J. Select. Areas Commun. , 第１０巻（１９９２）、第６３０〜６３９頁、ならびにM. L. Honig，P. CrespoおよびK. Steiglitzによる、“Suppression of near- and far-end crosstalk by linear pre- and post-filtering”, IEEE J. Select. Areas Commun. , 第１０巻（１９９２）、第６１４〜６２９頁から公知である。
【０００４】
マルチユーザ検出器の大きな欠点は、高い計算コストである。準最適な方法でさえ、しばしば計算コストゆえに実施することができない。その一方で、計算が簡単なレイク受信機では、格段に劣悪な検出結果しか得られない。
【０００５】
したがって、本発明の課題は、実行可能な計算性能に基づくマルチユーザ検出方法および相応の装置を提供することである。
【０００６】
この課題は、請求項１の特徴を有する方法および請求項７の特徴を有する装置によって解決される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項の対象である。
【０００７】
【外４】
0004147001.tif 000002
【０００８】
ここでは送信すべきシンボルｄ（ｋ）は、連続または離散のデータを表すことができ、ＱＰＳＫ変調（Quaternary Phase Shift Keying）では、シンボルは有利には、値ｄ（ｋ）＝±１，±ｉをとることができる。
【０００９】
有利にはこの方法は、ｎ→∞のとき、ゼロフォーシングブロックリニアエスティメータ（zero forcing block linear estimator)の解に収束する。
【００１０】
【外５】
0004147001.tif 000003
【００１１】
ここでｃ（ｋ）は、Ｋ個の異なる符号であり、ｈ（ｋ）は、Ｋ個の異なる線形伝送チャネルのインパルス応答である。
【００１２】
【外６】
0004147001.tif 000004
【００１３】
前記方法を実行する本発明の装置は、第１の検出解を決定するデータ推定装置、修正された検出解を決定する推定値修正装置、および反復の継続を判定をする判定装置を有する。
【００１４】
有利には、この推定修正装置は、推定された送信信号を計算するユニット、正規化された近似項δ・ｇを計算するユニット、および修正された推定値を計算する加算器を有する。ここで、正規化された近似項δ・ｇを計算するユニットは、近似項ｇを計算するユニット、正規化因子δを計算するユニット、および正規化された近似項を計算する乗算器を有している。
【００１５】
本発明による方法の特に有利な点は、本方法は、使用することができるだけの計算性能しか必要としないということにある。得られる解は、レイク受信機の解よりも良い。使用できる計算性能が十分である場合には、本発明による方法の解は、マルチユーザ方式の解に近づく。つまり、マルチユーザ検出方法の解は、本発明による方法によって近似されることができる。本方法の時間的コストに設定することによって、本方法は、容易に種々の複雑な検出タスクに適合することができる。例えば、ＣＤＭＡシステムの時間的に変化する伝送チャネルにおいても適合する。
【００１６】
本発明の有利な実施形態を、以下に図を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本発明による方法のフローチャートを示す。
【００１８】
図２は、検出器の構造図を示す。
【００１９】
図３は、図２の実施例における推定修正装置の線図を示す。
【００２０】
これらの図の詳細な説明に先だって、まず本方法の理論の概要を手短に示す。
【００２１】
Ｋ個の異なる離散時間のデジタルデータストリーム
【００２２】
【数１】
0004147001.tif 000005
【００２３】
があるとする。送信すべきシンボル＿ｄ（ｋ）は、連続的または離散的データを表すことができる。デジタルデータは、有利には線形変調によって、シンボルｄ（ｋ）の離散的な複素数値上に写像され、ＱＰＳＫ変調（Quaternary Phase Shift Keying）では、シンボルは、例えば値ｄ（ｋ）＝±１または±ｉをとる。
【００２４】
【外７】
0004147001.tif 000006
【００２５】
にフィルタリングされる。この伝送される信号ｓ（ｋ）および付加的な雑音ｎは、１つの統合信号に合計される。
【００２６】
【外８】
0004147001.tif 000007
【００２７】
【数２】
0004147001.tif 000008
【００２８】
ここで、ｓＴはベクトルｓの転置ベクトルである。
【００２９】
この受信機信号から、送信されたデータストリームが、レイク受信機によって推定される。
【００３０】
【外９】
0004147001.tif 000009
【００３１】
いわゆるマルチユーザ検出方法では、例えば、ゼロフォーシングブロックリニアエスティメータでは、より良い結果が得られる：
【００３２】
【数３】
0004147001.tif 000010
【００３３】
この解は、以下の写像を繰り返し適用することによって、反復的に近似することができる。
【００３４】
【外１０】
0004147001.tif 000011
【００３５】
【外１１】
0004147001.tif 000012
【００３６】
【外１２】
0004147001.tif 000013
【００３７】
【外１３】
0004147001.tif 000014
【００３８】
ここで、δおよびｇは、上記定義の通りである。続くステップ３では、使用可能な計算時間が残っているか否か、または修正が十分か否かを判断する。十分である場合には、反復は終了し、修正された推定値が解として採用される。それに対して、使用可能な計算時間が残っているか、または修正が十分でない場合には、第２のステップ２に戻り、修正された推定値が出力値として採用され、反復ステップがさらに実行される。
【００３９】
図２は、上記方法を実行する検出器の構造を示す。入力量は、受信される信号ｓ、符号ｃ（ｋ）およびインパルス応答ｈ（ｋ）である。データ推定装置４において、データの第１の推定が、前記入力量から行われる。この第１の推定値は、切り換えスイッチ７を介して、推定修正装置５に入力される。この推定修正装置５では、第１のデータ推定装置４の第１の推定値は、上記方法の適用によって修正される。判定装置６では、一方では使用可能な計算時間が残されているか否か、他方では推定値の修正が十分であるか否かが判定される。使用可能な計算時間が残っており、修正が十分でない場合には、第１の修正の結果が、切り換えられた切り換えスイッチ７を介して、新しい入力値として再び推定修正装置５の入力側に供給される。反復は、それゆえ、継続される。そうでない場合には、求められた推定値が、検出すべきデータの値として採用される。さらにこの検出器は、重畳計算装置８を有し、これが、符号ｃ（ｋ）およびチャネルインパルス応答ｈ（ｋ）から量ｂ（ｋ）を計算する。
【００４０】
【外１４】
0004147001.tif 000015
【００４１】
この差分から、ユニット１１において、正規化された近似項δ・ｇが計算される。このユニット１１は、この差分を転置行列ＡＴと乗積する計算ユニット１２を有する。この乗算によって、ｎ番目の近似項ｇが計算される。この項からさらに、正規化ユニット１３において、正規化因子δが上述の定義式を介して計算される。乗算器１４では、正規化された近似項δ・ｇが、正規化因子δと近似項ｇとの積として計算される。
【００４２】
【外１５】
0004147001.tif 000016
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による方法のフローチャートである。
【図２】  検出器の構造図である。
【図３】  図２の実施例における推定修正装置の線図である。
【図１】
0004147001.tif 000020
【図２】
0004147001.tif 000021
【図３】
0004147001.tif 000022