(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルからのデータサンプルの受信を含み、複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルからのスペクトラム拡散信号を処理する方法であって、
複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度を考慮しながら、受信したデータサンプルから情報記号に対応する検出統計値を取り出す（１１０’、１１０’’、１１０’’’）ステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、取り出すステップは、
パイロット逆拡散値とトラフィック逆拡散値とを出力するために、受信データサンプルを拡散符号に関連付けるステップと（２０２ａ−２０２ｃ）、
複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度に対応する調整係数を作成するステップと、
チャネル係数推定値を出力するために、パイロット逆拡散値を使用してチャネル応答を推定するステップと（３０２ａ−３０２ｃ）、
チャネル係数推定値を使用して、情報記号に対応する検出統計値を入手するために、トラフィック逆拡散値を結合するステップと（２０６，４０６）、
複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度に対応する検出統計値を入手するために、トラフィック逆拡散値、チャネル推定値、及びパイロット逆拡散値の少なくとも１つを調整係数により調整するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、調整するステップは、複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度の関数である調整済みトラフィック逆拡散値を入手するために、トラフィック逆拡散値を調整係数で調整するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法であって、調整するステップは、複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度の関数である調整済みチャネル係数推定値を入手するために、チャネル係数推定値を調整係数で調整するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項２に記載の方法であって、調整するステップは、複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度の関数である調整済みパイロット逆拡散値を入手するために、パイロット逆拡散値を調整係数で調整するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項２に記載の方法であって、調整係数を作成するステップは、
パイロットチャネルのパワーを推定するステップと、
トラフィックチャネルのパワーを推定するステップと、
パイロットチャネルとトラフィックチャネルの推定パワーを基に調整係数を決定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項２に記載の方法であって、調整係数を作成するステップは、
パイロットチャネル逆拡散値とトラフィックチャネル逆拡散値とを使用してエラー信号を作成するステップと、
エラー信号を基に調整係数を計算するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項２に記載の方法であって、調整係数を作成するステップは、送信信号の複数の遅延に対応するパイロット逆拡散値とトラフィック逆拡散値とを使用し、複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度に対応する調整係数を作成するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項２に記載の方法であって、受信するステップは、第１のトラフィックチャネルから第２のトラフィックチャネルへのソフトハンドオフ時に、複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルからデータサンプルを受信するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の方法であって、トラフィックチャネルのパワーを推定するステップは、トラフィックチャネルで等価フルレートパワーを推定するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法であって、入手するステップは、複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度を考慮しながら、レイク結合操作を実行するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルからのデータサンプルの受信する手段を含み、複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルからのスペクトラム拡散信号を処理するシステムであって、
複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度を考慮しながら、受信したデータサンプルから情報記号に対応する検出統計値を取り出す手段（１１０’、１１０’’、１１０’’’）を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムであって、取り出す手段は、
複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルからデータサンプルを受信する手段と、
パイロット逆拡散値とトラフィック逆拡散値とを出力するために、受信データサンプルを拡散符号に関連付ける手段と（２０２ａ−２０２ｃ）、
複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度に対応する調整係数を作成する手段と、
チャネル係数推定値を出力するために、パイロット逆拡散値を使用してチャネル応答を推定する手段と（３０２ａ−３０２ｃ）、
チャネル係数推定値を使用して、情報記号に対応する検出統計値を入手するために、トラフィック逆拡散値を結合する手段と（２０６または４０６）、
結合する手段が複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度に対応する検出統計値を入手するために、トラフィック逆拡散値、チャネル推定値、及びパイロット逆拡散値の少なくとも１つを調整係数により調整する手段と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムであって、調整する手段は、結合する手段が複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度の関数である調整済みトラフィック逆拡散値を入手するために、トラフィック逆拡散値を調整係数で調整する手段を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１３に記載のシステムであって、調整する手段は、結合する手段が複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度の関数である調整済みチャネル係数推定値を入手するために、チャネル係数推定値を調整係数で調整する手段を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項１３に記載のシステムであって、調整する手段は、結合する手段が複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度の関数である調整済みパイロット逆拡散値を入手するために、パイロット逆拡散値を調整係数で調整する手段を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項１３に記載のシステムであって、調整係数を作成する手段は、
パイロットチャネルのパワーを推定する手段と、
トラフィックチャネルのパワーを推定する手段と、
パイロットチャネルとトラフィックチャネルの推定パワーを基に調整係数を決定する手段と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１８】
請求項１３に記載のシステムであって、調整係数を作成する手段は、
パイロットチャネル逆拡散値とトラフィックチャネル逆拡散値とを使用してエラー信号を作成する手段と、
エラー信号を基に調整係数を計算する手段と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１９】
請求項１３に記載のシステムであって、調整係数を作成する手段は、送信信号の複数の遅延に対応するパイロット逆拡散値とトラフィック逆拡散値とを使用し、複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度に対応する調整係数を作成する手段を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２０】
請求項１３に記載のシステムであって、受信する手段は、ソフトハンドオフ受信手段を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２１】
請求項１７に記載のシステムであって、トラフィックチャネルのパワーを推定する手段は、トラフィックチャネルで等価フルレートパワーを推定する手段を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２２】
請求項１２に記載のシステムであって、入手する手段は、複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度を考慮しながら、レイク結合操作を実行する手段を含むことを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明はデジタル通信システム及び方法に関し、特に、コード化デジタルビットストリームの受信に関する。
【０００２】
（背景技術）
デジタルビットストリームは、データ記憶システム及び無線／有線データ通信システムなども含めた様々なデジタル通信システムで送受信される。無線通信については、現在、アナログ通信からデジタル通信へ進化しつつある。音声は一連のビットで表され、変調された後、基地局から無線電話へ送信される。無線電話は受信波形を復調してビットを取り出し、そのビットを音声に変換する。ｅメール及びインターネットアクセスなどのデータサービスの需要も次第に高まっていて、これらは通常はデジタル通信を使用する。
【０００３】
デジタル通信システムには幾つかの種類がある。従来は、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）を使用してスペクトラムを複数の無線チャネルに分割し、それぞれを異なった搬送周波数に対応させていた。これらの搬送周波数は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）と呼ばれるタイムスロットにさらに分割することも可能で、Ｄ−ＡＭＰＳ、ＰＤＣ、及びＧＳＭデジタルセルラー無線システムなどの場合がこれに当る。また、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）など、複数のユーザが拡散スペクトラム技法を使用して同一無線チャネルを使用することもできる。
【０００４】
通常、ＣＤＭＡシステムでは直接拡散（ＤＳ）スペクトラム拡散変調が使用されていて、この場合は、各情報記号を複数の「チップ」で表す。１つの記号を複数のチップで表すことは「拡散」を行うことになるが、これは、通常は広い送信帯域を使用する。チップシーケンスは、拡散コードまたはシグナチュアシーケンスと呼ばれる。受信機側では、通常は、受信信号を拡散コードの共役である逆拡散コードで逆拡散する。ＩＳ−９５及びＪ−ＳＴＤ−００８は、ＤＳ  ＣＤＭＡ基準の例である。
【０００５】
ＤＳ  ＣＤＭＡシステムでは、通常、コヒーレントレイク（ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｒａｋｅ）受信を使用する。受信信号をチップシーケンスに関連付けて逆拡散し、チャネル係数推定値の共役で逆拡散値に重み付けし、チャネルの相回転を除去し振幅に重み付けすることでソフトまたは信頼値を示す。マルチパス伝搬が存在すると、振幅は大幅に変動する可能性がある。また、マルチパス伝搬は時間のばらつきに繋がることもあり、これにより、複数に分解できる信号エコーを受信することもある。相関器を、異なったエコーに合わせて調整する。逆拡散値を重み付けしたら、それらの合計を求める。この重み付け及び合計計算操作は、通常、レイク結合と呼ばれる。レイク結合は、“Ｒａｋｅ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  ｗｉｔｈ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｒａｙ  Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ”という名称で本発明者に付与された米国特許第５，２３７，５８６号及び“Ｑｕａｎｔｉｚｅｄ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｒａｋｅ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ”という名称でＤｅｎｔに付与された米国特許第５，３０５，３４９号などに記載されている。
“Ａ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ  Ｓｉｇｎａｌｓ，  ａｎｄ  ａ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ”という名称の国際出願ＷＯ  ９８／４２１５５号では、信号の結合方法及びレイク原理で実現する受信機を説明している。この受信機は、信号を受信する複数の分岐を備えている。受信機は、受信機の分岐を介して受信する信号を必要に応じ結合する事前結合手段と、事前結合された信号を必要に応じさらに第２の受信機へ送信する送信手段と、受信機の分岐を介して受信した信号を事前結合信号と結合する結合手段とを備えている。
【０００６】
従来のデジタル通信システム１００を図１に示す。デジタル記号が送信機１０１に渡されると、送信機は無線チャネル１０３などの送信媒体またはチャネルに合わせた表現にそれらの記号をマップし、送信アンテナ１０２を介して信号を送信媒体に乗せる。送信信号は媒体１０３を通り、受信アンテナ１０４で受信される。受信信号は受信機１０５へ渡される。受信機１０５は、無線プロセッサ１０６などのプリプロセッサ、ベースバンド信号プロセッサ１１０、及びポストプロセッサ１１２で構成される。
【０００７】
無線プロセッサ１０６は所望の帯域及び所望の搬送周波数に同調した後、信号を増幅し、調整し、ベースバンドに濾波する。信号はサンプリングされた後に量子化され、最終的には、一連のベースバンド受信サンプルになる。元の無線信号には同相（Ｉ）及び直角（Ｑ）成分が含まれているため、ベースバンドサンプルにもＩ及びＱ成分が含まれ、複雑なベースバンドサンプルとなる。
【０００８】
ベースバンドプロセッサ１１０を使用し、送信デジタル記号を検出する。このプロセッサはソフト情報も出力し、このソフト情報が検出記号値の尤度に関する情報を示している。
【０００９】
ポストプロセッサ１１２は、特定の通信アプリケーションに大きく依存する機能を実行する。例えば、ソフトで検出した値を使用し、順方向エラー訂正復号化またはエラー検出復号化を行う。また、音声デコーダを使用し、デジタル記号を音声に変換することもできる。
【００１０】
コヒーレント検出は、通常、送信機１０１、チャネル１０３、または無線プロセッサ１０６（あるいはその組合せ）で記号がどのように修正されたかを推定して行う。上記で説明したように、マルチパス伝搬の結果などにより、送信媒体の信号の位相及び振幅が変化していることがある。また信号が分散し、その結果、信号エコーが発生することもある。各エコーに対応する位相と振幅が存在することがあり、これらは複素数のチャネル係数で表される。また、各エコーには対応する遅延が関係することもある。コヒーレント復調は、通常、これらの遅延と係数を推定値して行う。通常、チャネルは離散光としてモデル化し、チャネル係数を各種遅延に割り当てる。
【００１１】
ＩＳ−９５システムでは、順方向リンクつまり下りリンク（基地局から無線電話）には、共用パイロットチャネルが含まれる。このパイロットチャネルの送信信号は一般的に知られていて、そのパワーは通常はトラフィックまたは情報を含んだチャネルよりはるかに強い。したがって、パイロットチャネルは、通常、チャネル推定における基準信号となる。
【００１２】
パイロットチャネルをチャネル推定に使用する場合、結果として得られるチャネル推定値は、パイロットチャネルのパワーの平方根に比例する。理想的な状態であれば、チャネル推定値は、トラフィックチャネルのパワーの平方根に比例するはずである。同じ基地局からの異なった信号エコーに関するチャネル推定を行う場合、この比例差分は通常は問題にならない。これは、すべてのチャネル係数が同じ比例量だけ異なっているからである。
【００１３】
（発明の要約）
本発明は、ソフトハンドオフ時にトラフィック及びパイロットチャネルの相対強度に合わせて調整するデジタル受信機及び受信方法を含む。特に、スペクトラム拡散信号は、複数のトラフィックチャネル及び複数のパイロットチャネルからデータサンプルを受信することで、複数のトラフィックチャネル及び複数のパイロットチャネルから処理される。検出統計値は、複数のトラフィックチャネル及び複数のパイロットチャネルの相対強度を考慮しながら、情報記号に対応する受信データサンプルから入手される。検出統計値は、好ましくは、複数のトラフィックチャネル及び複数のパイロットチャネルの相対強度を考慮しながら、レイク（Ｒａｋｅ）結合処理を実行することで入手することが好ましい。
【００１４】
本発明は、モバイル無線電話がしばしば複数の送信機から送信を受信するソフトハンドオフ状態またはソフタハンドオフ（ｓｏｆｔｅｒ  ｈａｎｄｏｆｆ）状態になるという認識を基にしたものである。異なったパイロットチャネルパワー及びトラフィックチャネルパワーは、通常、すべての基地局送信について同じではない。その結果、チャネル推定にパイロットチャネルを使用すると問題が発生することがある。異なったパイロットチャネルを基にしたチャネル推定値を使用して信号エコーを結合すると、これらのエコーは間違った重み付けで組み合される可能性がある。
【００１５】
例えば、２つの基地局Ａ及びＢからパイロットチャネル及びトラフィックチャネルを受信する無線電話を考えてみる。２つのパイロットチャネルの受信パワーは同じであるが、基地局Ａからの受信トラフィックチャネルパワーは基地局Ｂのそれより１０倍強いものとする。この場合、これらのパイロットチャネルを使用してチャネル推定を行うと、２つのトラフィック信号は、平均して信号が等しく重み付けされるように結合されてしまう。しかし、パフォーマンスを向上させるためには、２つの信号には別々の重み付けをし、基地局Ａからの強力なトラフィック信号に高い重みを与えるべきである。
【００１６】
本発明は、各基地局信号に調整係数を使用することでこの問題を解決している。これらの調整係数をレイク受信機に組み込むことで、パイロットチャネルとトラフィックチャネル間の相対強度の差分を考慮できる。
【００１７】
具体的には、複数のトラフィックチャネル及び複数のパイロットチャネルからのスペクトラム拡散信号は、複数のトラフィックチャネル及び複数のパイロットチャネルからのデータサンプルを受信することで処理される。受信したデータサンプルは拡張符号と関連付けられ、パイロット逆拡散値及びトラフィック逆拡散値を出力する。複数のトラフィックチャネル及び複数のパイロットチャネルの相対強度に対応する調整係数が作成される。チャネル応答はパイロット逆拡散値を使用して推定し、チャネル係数推定値を出力する。トラフィック逆拡散値を結合し、チャネル係数推定値を使用して情報記号に対応する検出統計値を得る。本発明によれば、トラフィック逆拡散値、チャネル推定値、またはパイロット逆拡散値（あるいはその組合せ）は、複数のトラフィックチャネル及び複数のパイロットチャネルの相対強度に対応する検出統計値を入手できるように、調整係数により調整される。
【００１８】
第１の実施例では、複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度の関数である調整済みトラフィック逆拡散値を入手できるように、トラフィック逆拡散値を調整係数により調整する。第２の実施例では、複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度の関数である調整済みチャネル係数推定値を入手できるように、チャネル係数推定値を調整係数により調整する。第３の実施例では、複数のトラフィックチャネルと複数のパイロットチャネルの相対強度の関数である調整済みパイロット逆拡散値を入手できるように、パイロット逆拡散値を調整係数で調整する。
【００１９】
調整係数を作成するために、パイロットチャネルのパワーを推定し、トラフィックチャネルのパワーを推定し、パイロットチャネルとトラフィックチャネルで推定されたこれらのパワーを基に調整係数を決定する。また、パイロットチャネル逆拡散値及びトラフィックチャネル逆拡散値を使用してエラー信号を作成でき、このエラー信号を基に調整係数を計算することもできる。さらに、複数の送信信号遅延値に対応するパイロット逆拡散値とトラフィック逆拡散値を使用して調整係数を作成することもできる。最後に、トラフィックチャネルのパワーを推定するとき、減速データレートで使用する低パワーと無関係のチャネルの等価フルレートパワーを推定できる。
【００２０】
本発明は、好ましくは、第１のトラフィックチャネルから第２のトラフィックチャネルへのソフトハンドオフ時に使用する。第１及び第２のトラフィックチャネルは、第１及び第２の基地局により提供される。また、第１の及び第２のトラフィックチャネルは、単一の基地局からの２つのビームパターンまたはセクタにより提供することもできる。したがって、ハンドオフ時にチャネル推定を正確に行うことで、検出統計値をより正確に得ることができる。
【００２１】
（好ましい実施例の詳細な説明）
以下に、本発明の好ましい実施例を示した添付図面を参照し、本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は幾つかの異なった方法でも実現でき、以下に述べる実施例に限定して解釈すべきではない。むしろ、これらの実施例は、この開示のすべてを完全に説明し、当業者にとって発明の範囲を詳細に伝えることができるように述べたものである。以下の説明では、同じ番号は同じ要素を参照する。
【００２２】
無線通信の場合、送信機は電磁波波形をアンテナから送出し、媒体は無線伝搬環境で、受信機は１つまたは複数のアンテナを使用して送信信号を取り出す。以下の実施例は無線通信について説明するが、本発明は、このシステム及び方法に限定されない。本発明は、有線通信及び磁気記憶システムを含んだ他のデジタル通信環境にも適用できる。このようなアプリケーションでは、無線プロセッサを、送信または記憶媒体からデータを取り出す装置として一般化できる。
【００２３】
“Ｄｅｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｏｆ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｉｇｎａｌｓ”という名称のＢｏｔｔｏｍｌｅｙ等による同時係属中の出願第０８／７４８，７５５号では、パイロットチャネルを使用するチャネル推定を含んだレイク結合の方法を説明している。この係属中の出願によるベースバンドプロセッサ１１０’を、図２に示す。バースバンドデータサンプルを２チャネル逆拡散装置２０２ａ−２０２ｃのバンクへ渡す。これらの装置は、受信信号の各種遅延をパイロット及びトラフィックチャネルの逆拡散コードに関連付け、パイロット及びトラフィック逆拡散値を出力する。図２では、異なった逆拡散装置が、同一基地局からの信号イメージを取得する。パイロット逆拡散値は、チャネル係数推定装置２０４ａ−２０４ｃへ渡される。これらの装置は従来の技法を使用し、複素数チャネル係数を推定する。トラフィック逆拡散値及びチャネル係数推定値は、レイク結合装置２０６へ渡される。このレイク結合装置はチャネル推定値を使用して各種トラフィック逆拡散値を結合し、検出統計値を出力する。
【００２４】
この結合操作は重み付け合計を求める操作で、使用する重みは、チャネル係数推定値の共役である。これを図３で示す。チャネル推定値とトラフィック逆拡散値が乗算器３０２ａ−３０２ｃへ渡されると、乗算器は、トラフィック逆拡散値とチャネル推定値の共役、つまりチャネル係数推定値、との積を出力する。ＢＰＳＫ記号を使用すると、この積の実数部分だけが出力される。加算器３０４はこれらの積の合計を求め、検出統計値を出力する。
【００２５】
以下の例では、１記号周期の受信チップ間隔ベースバンドサンプルをｒ（ｋ）で表している。サンプルは次のようにモデル化される。
0004263365.tif 000002
ここで、ｂは送信された記号で、ｃjはチャネル係数で、遅延は０、１、及び２チップ区間で、ｓT（ｋ）は記号を拡散するために使用するトラフィックチャネルチップシーケンスで、ｓP（ｋ）はパイロットチャネルチップシーケンスで、Ｋはトラフィックチャネルとパイロットチャネル間の相対振幅で、ｗ（ｋ）は劣化（雑音＋干渉）である。これらの遅延は、送信信号の遅延イメージに対応する。
【００２６】
２チャネル逆拡散装置２０２ａ−２０２ｃは、ｘP（ｊ）及びｘT（ｊ）（ここで、ｊは逆拡散装置単位を示す）で表されるパイロット及びトラフィックチャネルの逆拡散値を出力する。トラフィック逆拡散値は次のように表すことができる。
0004263365.tif 000003
ここで、上付き文字"*"は複素数共役を表し、Ｌは逆拡散係数である。Ｌの除算は、説明の目的で示してある。実際には、この除算を省略した場合に結果を拡張する方法は知られている。
【００２７】
図３のレイク結合装置２０６は、チャネル係数（ｃjで示す）の推定値を使用して逆拡散値を結合し、情報記号に対応する検出統計値を出力する。これは次のように表すことができる。
0004263365.tif 000004
ｚに最も近い記号値が検出値
0004263365.tif 000005
になる。ＢＰＳＫ変調の場合、ｂは＋１か−１で、その結果、検出値はｚの実数部分の符号で与えられる。この検出統計値は、後続の処理でソフト値として使用できる。
【００２８】
次に、各逆拡散装置が異なった基地局に対応する逆拡散コードを使用する場合を考えてみる。これは、基地局ｄ、ｅ、及びｆの３方向ソフトハンドオフになる。この場合、特定の１記号周期における受信サンプルは、次のようにモデル化できる。
0004263365.tif 000006
ここで、ｂは送信された記号で、ｃxは異なった基地局に対応するチャネル係数で、
0004263365.tif 000007
は基地局で記号を拡散するために使用されるトラフィックチャネルチップシーケンスで、
0004263365.tif 000008
は基地局ｘに対応するパイロットチャネルチップシーケンスで、Ｋxは基地局ｘに関するパイロットチャネルとトラフィックチャネル間の相対振幅で、ｗ（ｋ）は劣化（雑音＋干渉）である。
【００２９】
逆拡散は、
0004263365.tif 000009
（ｘは基地局信号を表す）として示される各基地局信号のトラフィックチャネルの逆拡散値を作成するために使用される。パフォーマンスを最適にするためには、検出統計値ｚは次のようになる。
0004263365.tif 000010
式（５）に示すように、最適結合のためには調整係数Ｋxが必要である。しかし、図２及び３で説明した方法を使用する場合は、調整係数は存在せず、パフォーマンスは最適にならない。
【００３０】
本発明では、これらの調整係数の推定値を組み込んでいる。１つの方法は、調整係数を推定し、チャネル推定により重み付けする前にそれらの調整係数をトラフィック逆拡散値に適用する方法である。別の方法は、チャネル推定値を最初に調整する。第３の方法は調整係数をパイロット逆拡散値に適用し、その結果、これらの係数をチャネル推定値に暗黙に組み込む。これらの方法について以下に詳細に説明する。
【００３１】
本発明によるベースバンドプロセッサ１１０’’を図４に示す。図２と比較すると、パイロット逆拡散値は結合装置４０６にも与えられ、結合操作は調整済み結合装置４０６により実行される。一般的に、２チャネル逆拡散装置２０２ａ−２０２ｃは、パイロット及びトラフィックチャネルの逆拡散値を作成する任意の装置（２つの相関器など）により置き換えることができる。
【００３２】
調整済み結合装置４０６’の実施例を図５に示す。図３と比較すると、トラフィック逆拡散値を結合操作の前に調整する。調整装置５０２ａ−５０２ｃは、実数乗算により複素数トラフィック逆拡散値を調整する。調整係数は、調整係数推定装置５０４により推定する。この推定装置は、パイロット及びトラフィック逆拡散値を使用して調整係数を作成する。乗算器２０３ａ−３０２ｃを使用し、調整済みトラフィック逆拡散値とチャネル推定値とを乗算する。代替方法として、結合操作の前に、トラフィック逆拡散値ではなく調整係数をチャネル推定値に適用することもできる。
【００３３】
ＢＰＳＫ変調の場合、乗算器３０２ａ−３０２ｃは、積の実数部分だけを作成する。この場合、乗算器の前ではなく乗算器の後ろで調整することが好ましい。この結果、調整時には実数乗算操作を１度だけ実行すればよいことになる。
【００３４】
パイロット及びトラフィック逆拡散値の各ペアが異なった基地局信号に対応する場合について、調整係数推定装置５０４’の実施例を図６に示す。同一基地局に対応するパイロット及びトラフィック逆拡散値がシングル調整係数推定装置６０２ａ−６０２ｃに与えられ、これらの推定装置が調整係数を出力する。
【００３５】
フィードフォワード設計に対応するシングル調整係数推定装置６０２ａ’の実施例を図７に示す。パイロットパワーは、パイロット逆拡散値を使用してパワー推定装置７０６ａで推定する。具体的には、複素数パイロット逆拡散値の実数部及び虚数部を２乗し、数量２乗装置７０２ａで加算する。結果として得られたパワー推定値は指数平滑法などを使用して平滑装置７０４ａで平滑し、平滑したパイロットパワー推定値を出力する。同じ操作を、数量２乗装置７０２ｂと平滑装置７０４ｂによりトラフィック逆拡散値に適用し、平滑化したトラフィックパワー推定値を出力する。除算器７０８では、平滑化したトラフィックパワー推定値を平滑化したパイロットパワー推定値で除算し、パワー比率を得る。このパワー比率の平方根を平方根装置７１０で決定し、調整係数を得る。
【００３６】
フィードバック設計に対応するシングル調整係数推定装置６０２ａ’’の別の実施例を図８に示す。乗算器８１０で、パイロット逆拡散値を調整係数により調整する。調整済みパイロット逆拡散値を数量２乗装置７０２ａで２乗し、パイロット数量２乗値を出力する。トラフィック逆拡散値は数量２乗７０２ｂで２乗し、トラフィック数量２乗値を出力する。トラフィック数量２乗値とパイロット数量２乗値との差分を、加算器８１５で決定する。この差分は、従来の自動利得制御（ＡＧＣ）装置８２０にエラー信号として送られる。この装置は、差分の大きさが時間の経過と共に小さくなるように調整しながら、利得を決定する。このＡＧＣ利得が調整係数で、これは１に初期設定できる。
【００３７】
したがって、図８では、調整係数はフィードバックコントロールループにより決定され、これにより、調整済みパイロット逆拡散値がトラフィックチャネルのパワーと同じになる。ＡＧＣ回路は、例えば、ＡＧＣループ利得によりエラー信号を濾波して調整することができる。結果として得られる信号を蓄積し、利得として使用したりまたは利得を計算するために使用することができる。
【００３８】
調整係数推定値５０４’’の別の実施例を図９に示す。これは、パイロット逆拡散値とトラフィック逆拡散値の１組が１つの基地局信号に対応し、パイロット逆拡散値とトラフィック逆拡散値の他の２組が第２の基地局に対応する場合である。第２の基地局に対応する逆拡散値は、ダブル調整係数推定装置９１０に送られ、この装置は共通調整係数を出力する。
【００３９】
ダブル調整係数推定装置９１０の実施例を図１０に示す。これは、フィードバック設計に対応する。図１０の実施例は図８の実施例と同じであるが、ＡＧＣ装置８２０に送られるエラー信号がパイロット逆拡散値とトラフィック逆拡散値から成る別の組の処理により与えられるエラー信号の重み付き組合せである点が異なっている。加算器８１５ａと８１５ｂが出力する差分は、重みｗa及びｗbによりそれぞれ乗算器１００１ａ−１００１ｂで乗算される。これらの重みは光線強度（ｒａｙ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）により異なる可能性があり、光線が強ければ重みも大きくなる。光線強度はチャネル推定値により決まる。また、乗算器１００１ａ−１００１ｂを省略することも可能で、この場合は両方の差分に同じ重みが与えられる。
【００４０】
また、フィードフォワード設計に対応するダブル調整係数推定装置を実現できることは、当分野では自明である。複数の遅延から得られるパイロットパワー推定値は、複数のトラフィックパワー推定値と同様に、除算器の前段で組み合せることができる。遅延ごとに１つの除算器を設け、その後段に、平方根を求める前に平均化装置を設けることができる。他の構成も可能である。
【００４１】
本発明によるベースバンドプロセッサ１１０’’’の第２の実施例を図１１に示す。この実施例では、フィードバックＡＧＣを使用し、チャネル推定を行う前にパイロット逆拡散値を調整する。その結果、従来のレイク結合装置２０６を使用できる。
【００４２】
本発明は、特定の基地局からのパイロットチャネルとトラフィックチャネルの相対強度に関する付帯情報を利用することもできる。例えば、基地局から受信機に、相対強度情報を送ることができる。また、従来の制御技法では、相対強度の計算も可能である。また、相対強度が分かったら、相対強度の変化は周知のパワー制御コマンドの関数として得られる。また、トラフィックチャネルのパワーは、当該トラフィックチャネルの等価最大レートパワーを使用して推定することができると考えられる。具体的には、信号のパワーレベルをデータレートの関数として変化させ、エネルギー／ビットを相対的に一定に保つことができることは知られている。したがって、トラフィックチャネルでのパワーを推定するときは、データレート情報を組み込むことができる。
【００４３】
例えば、トラフィック相関は、検出されたレート情報を使用し、対応するフルレートレベルに合わせて調整することができる。ＩＳ−９５のレートセットでは、９６００ｂｐｓ、４８００ｂｐｓ、２４００ｂｐｓ、及び１２００ｂｐｓの４種類のデータレートがある。これらは、それぞれ、１、１／２、１／４、１／８の相対パワーレベルで送信される。したがって、トラフィック相関は、検出されたレートに従い、調整係数
0004263365.tif 000011
を使用して調整できる。レートを決定できない場合、ＣＲＣまたは他のエラー検出方式でエラーを示している場合、またはレートが明確に分からない場合（あるいは、これらのいくつが重なった場合）、幾つかのフレームはスキップされることがある。また、４つのレートまたは他の任意のレベルのいずれかに合わせて相関を調整できる。例えば、調整係数
0004263365.tif 000012
及び１をレート９６００、４８００、２４００、及び１２００ｂｐｓについて使用し、最低レートについて正規化することができる。
【００４４】
また、最大基地局または公称基地局により調整係数を正規化することが望ましい場合もある。これにより、１つの基地局からの相関の場合は、調整は不要になる。
【００４５】
逆拡散操作は、異なった信号エコーまたはイメージに関する遅延推定値を基にしている。従来からの任意の遅延推定方法を使用できる。１９９８年１月１２日提出の“Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ  Ｄｅｌａｙ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ”という名称のＳｏｕｒｏｕｒ等の係属中米国特許出願第０９／００５，５８０号に開示している方法を使用できる。
【００４６】
本発明は、任意のチャネル係数推定／トラッキングアルゴリズムを使用できる。例えば、ＬＭＳ、ＫＬＭＳ、ＲＬＳ、及びＫａｌｍａｎトラッキングアルゴリズムを使用できる。チップ間隔光線を例として使用したが、光線は小数の間隔も含め、任意の間隔が可能である。チャネル係数推定は、パイロット記号部分間の補間を使用することでも実行できる。パルス整形付帯情報を使用し、係数推定を向上させることもできる。同様に、本発明では調整係数推定について様々な方法を使用できる。調整係数は、パイロット記号セクション間でトラックまたは補間できる。
【００４７】
本発明は、マルチパス方法にも使用できる。データフレームに対応する逆拡散値を記憶できる。後処理フェーズでは、フォワードエラー訂正及びフォワードエラー検出復号化を使用し、エラーを訂正及び検出できる。これにより、再符号化処理を使用して第２のパスの参照記号を提供し、パラメータ推定を向上させることができる。マルチパス復調については、“Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｄｅｃｏｄｉｎｇ  ｏｆ  ａ  Ｄｉｇｉｔａｌｌｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｕｓｉｎｇ  Ｋｎｏｗｎ  Ｓｙｍｂｏｌｓ”という名称でＤｅｎｔに付与された米国特許第５，６７３，２９１号に記載されている。本発明は、改善されたレイク結合方法と共に使用することもできる。
【００４８】
本発明は、複数の受信アンテナで使用できる。この場合、調整係数は基地局だけの関数となり、別のアンテナについても同様である。したがって、調整係数を推定する場合、異なったアンテナからのデータは異なった光線または遅延のデータを使用するのと同じように使用できる。また、本発明は１９９７年12月17日提出の“Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｐｌｕｒａｌ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ”という名称のＫａｒｌｓｓｏｎ等に付与された米国特許出願第０８／９９２，１７４号に記載されている複数受信アンテナ結合技法と共に使用することもできる。
【００４９】
本発明を、パイロットチャネルを参考に説明してきた。パイロットチャネルにはパイロット記号付きシステムも含むものと解釈され、この場合は、パイロット記号パワーはトラフィックチャネルパワーと異なることがある。
【００５０】
当業者は、本発明が説明の目的で記述した特定の実施例に限定されないことを理解できる。したがって、本発明の範囲は上記の説明ではなく、本発明に添付した請求項により定義される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来のデジタル通信システムのブロック図である。
【図２】  ベースバンドプロセッサのブロック図である。
【図３】  レイク結合装置のブロック図である。
【図４】  本発明によるベースバンドプロセッサのブロック図である。
【図５】  本発明による調整済み結合装置のブロック図である。
【図６】  本発明によるシングル調整係数推定装置を使用した調整係数推定装置のブロック図である。
【図７】  本発明によるフィードフォワードシングル調整係数推定装置のブロック図である。
【図８】  本発明によるフィードバックシングル調整係数推定装置のブロック図である。
【図９】  本発明によるシングル及びダブル調整係数推定装置を使用した調整係数推定装置のブロック図である。
【図１０】  本発明によるフィードバックダブル調整係数推定装置のブロック図である。
【図１１】  本発明によるベースバンドプロセッサの第２の実施例のブロック図である。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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