JP2004508765A

JP2004508765A - Method and apparatus for providing a reference signal from time division multiplexed pilot data

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Publication number: JP2004508765A
Application number: JP2002526018A
Authority: JP
Inventors: リン、ジェレミー・エイチ; アグラワル、アブニーシュ; 寺澤　大輔
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2004-03-18
Also published as: EP1316158A2; WO2002021716A3; WO2002021716A2; CN1473399A; CN1229921C; AU2001288509A1; KR20030029930A

Abstract

【課題】時間分割多重パイロットデータに基づき基準信号を提供する。
【解決手段】受信されたサンプルを提供するために、変調された信号が受信されそして処理され、これらは続いてパイロット記号を提供するために、さらに処理される。基準信号は利用可能なパイロット記号に基づき生成される（７２２ａ、７２２ｂ）。基準信号は変調された信号を生成するのに使用される１つまたはそれより多くの搬送信号の１つまたはそれより多くの特徴（例えば位相および振幅）に関する将来の評価を表示する一連の“予測された”パイロット記号を含む（図の５Ａ〜５Ｅ）。基準信号は多数の技術を用いて生成することができる。基準信号は例えばパイロット記号を前の時間間隔から線形的に外挿することにより（図５Ｂ）、パイロット記号のカーブ適合により（図５Ｃ）、パイロット記号の（標準のまたは全体的の）平均化により（図５Ｄ）生成することができる。
【選択図】図７A reference signal is provided based on time division multiplexed pilot data.
The modulated signals are received and processed to provide received samples, which are subsequently further processed to provide pilot symbols. A reference signal is generated based on the available pilot symbols (722a, 722b). The reference signal is a series of "prediction" indicative of a future estimate of one or more characteristics (eg, phase and amplitude) of one or more carrier signals used to generate the modulated signal. ("5A-5E" in the figure). The reference signal can be generated using a number of techniques. The reference signal may be obtained, for example, by linearly extrapolating the pilot symbols from the previous time interval (FIG. 5B), by curve fitting the pilot symbols (FIG. 5C), by averaging the pilot symbols (standard or global). (FIG. 5D) can be generated.
[Selection diagram] FIG.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ通信に関するものである。特に、本発明は、時分割多重（ＴＤＭ：ｔｉｍｅｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ）パイロットデータから基準信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎａｌ）を提供するための、新規なそして進歩した方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現代の通信システムは多様な応用に適合することが要求されている。かかる通信システムの１つは、地上のリンクを介して使用者間の音声およびデータを支援するコード分割多重接続（ＣＤＭＡ：ｃｏｄｅｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ）システムである。多重接続通信システムにおけるＣＤＭＡ技術の使用は、双方とも本発明の譲受け人に譲渡され、参照することによりここに組込まれる、「ＳＰＲＥＡＤＳＰＥＣＴＲＵＭＭＵＬＴＩＰＬＥＡＣＣＥＳＳＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳＹＳＴＥＭＵＳＩＮＧＳＡＴＥＬＬＩＴＥＯＲＴＥＲＲＥＳＴＲＩＡＬＲＥＰＥＡＴＥＲＳ（人工衛星または地上の中継器を使用するスペクトル拡散多重接続通信システム）」なる名称の米国特許第４，９０１，３０７号、および「ＳＹＳＴＥＭＡＮＤＭＥＴＨＯＤＦＯＲＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧＷＡＶＥＦＯＲＭＳＩＮＡＣＤＭＡＣＥＬＬＵＬＡＲＴＥＬＥＰＨＯＮＥＳＹＳＴＥＭ（ＣＤＭＡセルラ電話システムにおける波形生成のための方法および装置）」なる名称の米国特許第５，１０３，４５９号に開示されている。
【０００３】
ＣＤＭＡシステムは、一般的には、１つまたはより多くの標準に適合するように設計される。かかる第１世代の標準の１つは、以後ＩＳ−９５標準として参照され、参照することによりここに組込まれる、“ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５Ｔｅｒｍｉｎａｌ−ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎＣｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙＳｔａｎｄａｒｄｆｏｒＤｕａｌ−ＭｏｄｅＷｉｄｅｂａｎｄＳｐｒｅａｄＳｐｅｃｔｒｕｍＣｅｌｌｕｌａｒＳｙｓｔｅｍ（相対モード広帯域スペクトル拡散多重セルラシステムのための端末−基地局互換性標準）”である。ＩＳ−９５に従うＣＤＭＡは音声データおよび（たとえ効率が良くなくともでも）パケットデータを送信可能にする。より効率よくパケットデータを送信するより新しい世代の標準は“３^ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ（第３世代共同プロジェクト）”（３ＧＰＰ）なる名称の協会により提供され、文献番号３ＧＴＳ２５．２１１、３ＧＴＳ２５．２１２、３ＧＴＳ２５．２１３、および３ＧＴＳ２５．２１４を含む文献集において具体化されており、これらは一般に容易に利用可能である。この３ＧＰＰ標準は以後Ｗ−ＣＤＭＡ標準として参照され、そして参照することによりここに組込まれる。
【０００４】
Ｗ−ＣＤＭＡ標準は、複数の使用者を支援することが可能であり、パケットデータの効率よい送信のために設計されたチャネル構造について規定する。Ｗ−ＣＤＭＡ標準に従って、一般的に端末の使用者は呼の期間において下方リンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）および上方リンク（ｕｐｌｉｎｋ）上の“専用（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）”チャネルを割り当てられる。下方リンクは基地局から端末への送信として参照され、そして上方リンクは端末から基地局への送信として参照される。専用チャネルが音声通信のために使用可能であり、そして、さらにパケットデータの通信のために使用されるかもしれない。
【０００５】
Ｗ−ＣＤＭＡ標準に従って、専用チャネルは時分割多重（ＴＤＭ）構造を有し、この中においてデータ送信は無線フレーム（ｒａｄｉｏｆｒａｍｅ）に分割され、各無線フレームは１０ｍｓｅｃの継続時間を有し、そして１５スロットを含む。各スロットはパケットデータおよび他の情報を運ぶために使用される複数のフィールドにさらに分割される。例えば、各スロット内の１つのフィールドは特別の専用チャネルに関連するパイロットデータのために使用され、各スロット内の１つまたはより多くのフィールドはパケットデータのために使用され、そして他のフィールドは信号送信（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）情報のために使用されるかも知れない。送信機ユニットにおいて、パケット、信号送信、およびパイロットデータは、同相および直角位相搬送信号を変調するために使用される。
【０００６】
受信機において、時間多重パイロットデータ（ｔｉｍｅ−ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄｐｉｌｏｔｄａｔａ）は、受信された（直角位相）搬送信号の位相および振幅に近い位相および振幅を有する“基準（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）”信号を生成するために処理されそして使用される。続いて基準信号は、パケットおよび信号送信データを回復するため、受信された信号をコヒーレントに復調（ｃｏｈｅｒｅｎｔｌｙｄｅｍｏｄｕｌａｔｅ）するために使用される。パイロットデータは各スロットの小部分のために単に利用でき、そして基準信号はパイロットデータが存在しない時間周期について評価される。
【０００７】
基準信号は時間的に短期間の間に周期的に発生するパイロットデータを使用する受信機において一般的に生成される。生成された基準信号の精度は復調工程の性能に直接影響し、このことは次に通信システムの性能を決定する。さらに、基準信号について“予測される（ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ）”ことが可能な場合には、復調は実時間で実行することができ、それによって受信されたデータを一時的に記憶する必要性を低減しまたは排除する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおける専用チャネルのために使用される技術のような、時間多重データに基づき基準信号を正確にそして効率良く生成するために使用することのできる技術が大いに望まれている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は通信システムにおいて変調され信号を生成するために使用される搬送信号の位相および振幅の将来の評価（即ち、予測）を表現する基準信号を生成する技術を提供する。各規準信号は現在利用可能なパイロットデータ（例えば、前のスロット）に基づき生成される。
【００１０】
本発明の特徴は時間多重パイロットデータに基づき基準信号を生成する方法を提供する。この方法に従い、受信されたサンプルを提供するために変調された信号が受信されそして処理され、続いて受信されたサンプルはさらにパイロット記号（ｐｉｌｏｔｓｙｍｂｏｌ）を提供するために処理される。基準信号は利用可能なパイロット記号に基づき生成される。この基準信号は、変調された信号を生成するために使用される１つまたはより多くの搬送信号の１つまたはより多くの特徴（例えば、位相および振幅）に関する将来の評価を表現する連続する“予測された”パイロット記号を含む。基準信号は多くの技術を用いて生成することができる。例えば、基準信号は前のスロットから（例えば、線形的に）外挿されたパイロット記号により、パイロット記号のカーブ適合（ｃｕｒｖｅｆｉｔｔｉｎｇ）により、（重み付けのないまたは重み付けされた）パイロット記号の（標準のまたは集団の）平均をとることにより、または何らかの他の技術により、生成することができる。
【００１１】
本発明の他の特徴はＣＤＭＡ通信システムにおける物理チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌｃｈａｎｎｅｌ）を処理するために適切に作用する受信機ユニットを提供する。受信機ユニットは、受信機および少なくとも１つの復調器要素（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒｅｌｅｍｅｎｔ）を含む。受信機は変調された信号を受信しそして処理し、そして物理チャネル上で送信されたデータを示す受信されたサンプルを提供する。各復調器要素はデータ処理ユニットおよびパイロット処理ユニットを含む。データ処理ユニットはチャネルにて送られた記号を提供するために受信されたサンプルを処理する。パイロット処理ユニットはパイロット記号を提供するためにチャネルが開かれた記号を処理し、さらに利用可能なパイロット記号に基づき基準信号を生成する。基準信号は変調された信号を生成するために使用される１つまたはそれよりより多くの搬送信号の１つまたはそれより多くの特徴（例えば、位相および振幅）に関する将来の評価（ｆｕｔｕｒｅｅｓｔｉｍａｔｅ）を表現する連続する予測されたパイロット記号を含む。基準信号は利用可能なパイロット記号に基づき、そして外挿し、カーブ適合し、平均をとり、重み付け平均をとり、または全体的平均をとり、または、何らかの他の技術を使用して生成することができる。
【００１２】
以下、本発明に関する種々の概念、実施の形態、および特徴についてさらに詳細に記載する。
【００１３】
本発明に関する特徴、性質および利点が、全体を通して同様の参照符号によって対応するように規定する図面と関連させることにより、以下に述べる詳細な説明の記載からより明瞭になるであろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は多くの使用者を維持するスペクトル拡散通信システム１００の図である。システム１００は多数のセル１０２ａから１０２ｇに関する通信を提供し、各セル１０２は対応する基地局１０４によって処理される。システムの全体にわたって種々の端末１０６が分散配置されている。１つの実施の形態において、各端末１０６は、端末がソフトハンドオフ（ｓｏｆｔｈａｎｄｏｆｆ）であるかどうかに従い、いずれか所定の瞬間において下方リンクおよび上方リンク上で１つまたはより多くの基地局１０４と通信する。システム１００は、ＩＳ−９５標準のような、１つまたはそれより多くのＣＤＭＡ標準、Ｗ−ＣＤＭＡ標準、他の標準、またはそれらの組合せを維持するように設計することができる。
【００１５】
図１に示すように、基地局１０４ａは下方リンクによりデータを端末１０６ａおよび１０６ｊに送信し、基地局１０４ｂはデータを端末１０６ｂおよび１０６ｊに送信し、基地局１０４ｃはデータを端末１０６ｃに送信し、等々する。図１において、矢印を有する実線は、基地局から端末への送信を示す。矢印を有する破線は、基地局から、端末がパイロット信号を受信しているが、使用者−特定データ送信は受信していないことを示す。簡単化のため、図１においては上方リンク通信は示されていない。
【００１６】
Ｗ−ＣＤＭＡ標準における所定の送信モードにおいて、端末は、下方リンクの専用の物理チャネル（ＤＰＣＨ：ｄｅｄｉｃａｔｅｄｐｈｙｓｉｃａｌｃｈａｎｎｅｌ）ような、一定の物理チャネル形式において、単一の基地局の複数のアンテナからの複数の送信を受信することができる。図１に示すように、端末１０６ａは基地局１０４ａからの複数の送信を受信し、端末１０６ｄは基地局１０４ｄからの複数の送信を受信し、端末１０６ｆは基地局１０４ｆからの複数の送信を受信する。
【００１７】
図２は下方リンクの物理チャネルに関する信号処理の実施の形態の簡単化されたブロック図である。送信ユニットにおいて、データがデータソース（ｄａｔａｓｏｕｒｃｅ）２１２からエンコーダ２１４へ、典型的にはパケットにて送信される。エンコーダ２１４は特定のＣＤＭＡシステムまたは実施されるべき標準に従って複数の機能を実行する。かかるエンコードする機能は、各データパケットを必要な制御フィールド（ｃｏｎｔｒｏｌｆｉｅｌｄ）、周期的冗長性チェック（ＣＲＣ：ｃｙｃｌｉｃｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｃｈｅｃｋ）、およびコードテイルビット（ｃｏｄｅｔａｉｌｂｉｔ）を用いてフォーマットすることを典型的に含む。続いてエンコーダ２１４は１つまたはそれより多いフォーマットされたパケットを特定のコーディングスキーム（ｃｏｄｉｎｇｓｃｈｅｍｅ）を用いてエンコードし、エンコードされたパケットのレートマッチング（ｒａｔｅｍａｔｃｈｉｎｇ）（例えば、記号の繰り返しまたはパンクチャリング（ｐｕｎｃｔｕｒｉｎｇ）により）を形成し、そして記号をパケット内に挿入する（または記憶する）。Ｗ−ＣＤＭＡ標準に関して、挿入されたデータは続いて無線フレーム（ｒａｄｉｏｆｒａｍｅ）に分割され、さらに物理チャネル内に分割され、挿入され、そして続いて１つまたはそれより多くの物理チャネルにマップされる。下方リンクの物理チャネルに関して形成される工程はＷ−ＣＤＭＡ標準（例えば文献番号第３号ＧＴＳ　２５−２１２）にさらに詳細に記載されており、順方向リンクトラフィックチャネル（ｆｏｒｗａｒｄｌｉｎｋｔｒａｆｆｉｃｃｈａｎｎｅｌ）に関して形成される工程はＩＳ−９５標準にさらに詳細に記載されている。
【００１８】
各物理チャネルに関して指示されるチャネルデータは、その物理チャネルに関して規定される特定のフレームフォーマットに従う。Ｗ−ＣＤＭＡ標準における専用物理チャネルに関するチャネルデータはパケットデータ、信号データ、およびパイロットデータまたはこれらの組合せを含み、そして専用物理チャネルに関するフレームフォーマットについてはさらに詳細に下記に記載される。
【００１９】
各物理チャネルに関するチャネルデータは変調器（ＭＯＤ）２１６に提供され、そして（ＩＳ−９５ＣＤＭＡシステムに関する）スクランブルシーケンス（ｓｃｒａｍｂｌｅｓｅｑｕｅｎｃｅ）を用いてスクランブルされ、チャネル化コード（ｃｈａｎｎｅｌｉｚａｔｉｏｎｃｏｄｅ）を用いてカバーされ、そして拡散コード（例えばＰＮコード）を用いて拡散する。拡散コードを用いた拡散はＷ−ＣＤＭＡ標準により“スクランブリング”として参照される。チャネル化コードは、（Ｗ−ＣＤＭＡシステムに関する）直交変数拡散ファクタ（ＯＶＳＦ：ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｖａｒｉａｂｌｅｓｐｒｅａｄｉｎｇｆａｃｔｏｒ）コード、（ＩＳ−９５ＣＤＭＡシステムに関する）ウォルシュコード（Ｗａｌｓｈｃｏｄｅ）、または実行される特定のＣＤＭＡシステムまたは標準にさらに従う何らかの直交コードとすることができる。拡散データは続いて送信機（ＴＭＴＲ：ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）２１８に提供され、そして１つまたはそれより多くの下方リンク信号を生成するために、直交変調され、フィルタリングされ、そして増幅される。下方リンク信号は１つまたはそれより多くのアンテナ２２０から空中に送信される。下方リンク工程はＩＳ−９５およびＷ−ＣＤＭＡ標準においてさらに詳細に記載されている。
【００２０】
受信機ユニットにおいて、下方リンク信号はアンテナ２３０により受信され、そして受信機（ＲＣＶＲ：ｒｅｃｅｉｖｅｒ）２３２に伝送される。受信機２３２は受信した信号をフィルタリングし、増幅し、（直交）復調し、サンプルし、そして量子化する。ディジタル化されたサンプルはそこで復調器（ＤＥＭＯＤ：ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ）２３４に提供され、そしてチャネル化コードを用いてチャネル化された、処理されるべき各物理チャネルに関して、拡散復元コードを用いて拡散復元（ｄｅｓｐｒｅａｄ）（またはスクランブル復元（ｄｅｓｃｒａｍｂｌｅ））がなされる。ＩＳ−９５　ＣＤＭＡシステムにおいて拡散が復元されたサンプルはチャネル化の後スクランブル復元コードを用いてスクランブルが復元される。受信機ユニットにおいて使用される拡散復元、スクランブル復元、およびチャネル化コードは送信機ユニットにおいて使用されるコードに対応する。復調されたデータは続いてエンコーダ２１４において実行されたのと逆の機能（例えば、インターリーブ復元、デコーディング、およびＣＲＣチェック機能）を実行するデコーダ２３６に提供される。デコードされたデータはデータシンク（ｄａｔａｓｉｎｋ）２３８に提供される。
【００２１】
制御器２４０は復調器２３４およびデコーダ２３６の動作を管理する。メモリユニット２４２は復調器２３４と結合され（そしてまた、破線で示すように、あるいは制御器２４０と）、そして特定の動作モードにおいて、復調器２３４からの中間結果またはデータを蓄積するために使用することができる。
【００２２】
上で記載したハードウェアはパケットデータ、メッセージ、音声、ビデオ、および他の形式の通信の下方リンクにおける送信を支持する。また、双方向性通信システムは端末から基地局への上方リンク送信を支持する。しかしながら、簡単化のため、上方リンク処理は図２には示されていない。
【００２３】
図３は、下方リンクにおいて１つまたはそれより多くのアンテナによる物理チャネルの送信を支持する復調器３００、送信機３０２、およびアンテナ３０４のブロック図である。図３に示す処理ユニットはＷ−ＣＤＭＡ標準によって規定される“非送信ダイバシティ（ｎｏＴｒａｎｓｍｉｔＤｉｖｅｒｓｉｔｙ）”モードを支持するために使用することができる、ここでデータ送信は１つのアンテナを介して生じ、そして“送信ダイバシティ（ＴｒａｎｓｍｉｔＤｉｖｅｒｓｉｔｙ）”モードにおいてはデータ送信は２つのアンテナを介して生ずる。また送信ダイバシティモードはＷ−ＣＤＭＡ標準において“スペース時間ブロックコーディング送信アンテナダイバシティ（ＳＴＴＤ：ｓｐａｃｅｔｉｍｅｂｌｏｃｋｃｏｄｉｎｇｔｒａｎｓｍｉｔａｎｔｅｎｎａｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）”モードとして参照される。
【００２４】
物理チャネルに関するデータ（即ち、チャネルデータ）が、チャネルデータを送信するために使用される各アンテナに対しＳＴＴＤエンコードデータを生成する、ＳＴＴＤエンコーダ３１０に提供される。ＳＴＴＤエンコーダ３１０の動作は、これと同日に出願され、本発明の譲受け人に譲渡され、参照することによりここに組込まれる、「ＭＥＴＨＯＤＡＮＤＡＰＰＡＲＡＴＵＳＦＯＲＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＡＰＨＹＳＩＣＡＬＣＨＡＮＮＥＬＷＩＴＨＰＡＲＴＩＡＬＴＲＡＮＳＰＯＲＴＦＯＥＭＡＴＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ（部分的トランスポートフォーマット情報を有する物理チャネルを処理するための方法および装置）」なる名称の米国特許出願第０９／６５５、６０９号、により詳細に記載されている。各アンテナに関するＳＴＴＤエンコードデータは“チャネル化された（ｃｈａｎｎｅｌｉｚｅｄ）”データを生成するために、物理チャネルに割り当てられたチャネル化コード（ｃｈａｎｎｅｌｉｚａｔｉｏｎｃｏｄｅ）を有するデータを“カバー（ｃｏｖｅｒ）”するそれぞれのチャネライザ３２０に提供される。Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおいて、同一のチャネル化コードがＳＴＴＤモードの双方のアンテナに対し使用される。
【００２５】
チャネライザ３２０において、ＳＴＴＤエンコードデータはこのデータを同相（Ｉ）および直角位相（Ｑ）データにデマルチプレクスするＩ／Ｑデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ：ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）３２２に提供される。ＩデータおよびＱデータはそれぞれの乗算器３２４ａおよび３２４ｂに提供され、そして物理チャネルに割り当てられたチャネル化コード、Ｃ_ｄによりカバーされる（即ち、乗算される）。乗算器３２４ａおよび３２４ｂはチャネル化コードを使用して、ＩＳ−９５ＣＤＭＡシステムにおけるウォルシュコードを用いて行われるカバリング（ｃｏｖｅｒｉｎｇ）と同様の方法により、カバリングを行う。チャネル化はＩＳ−９５およびＣＤＭＡ標準において、そしてこれと同日出願の上記米国特許出願第０９／６５５、６０９号により詳細に記載されている。
【００２６】
ＩＳ−９５ＣＤＭＡシステムに関し、６４チップの固定長を有するウォルシュコードがトラヒックチャネルをカバーするために使用され、各トラヒックチャネルは変数を有するがデータレートが制限されている（例えば、≦３２Ｋｂｐｓ）。Ｗ−ＣＤＭＡシステムに関し、トラヒックチャネルをカバーするために可変長を有するＯＶＳＦコードが使用される。ＯＶＳＦコードの長さは４から５１２チップへ変化し、そして物理チャネルのデータレートに従う。ＯＶＳＦコードはＷ−ＣＤＭＡ標準およびこれと同日出願の上記米国特許出願第０９／６５５、６０９号により詳細に記載されている。
【００２７】
乗算器３２４ｂにより乗算されたＱデータは乗算器３２６に提供され、そしてチャネル化されたデータの虚数部分を生成するために、複素数記号、ｊ、が乗算される。乗算器３２４ａからの実数部分および乗算器３２４ｂからの虚数部分は複素チャネル化されたデータを提供するために加算器３２８により結合される。続いて各アンテナに関するチャネル化されたデータは、乗算器３３０により、複素スクランブルコード（ｃｏｍｐｌｅｘｓｃｒａｍｂｌｉｎｇｃｏｄｅ）、ＰＮ、を用いてスクランブルされ（例えば、拡散され）、そして乗算器３３２により重み付けファクタ、Ｇ、を用いて掛け算される。重み付けファクタ、Ｇ、は物理チャネルの送信電力を調整するために使用される。乗算器３３２ｂによりスクランブルされ重み付けされたデータは物理チャネルのために処理されたデータを含む。
【００２８】
各アンテナのために処理されたチャネルデータは、このアンテナから送信される他の物理チャネルに関して処理されたデータをさらに受信するそれぞれのコンバイナ（ｃｏｍｂｉｎｅｒ）３３４に提供される。各コンバイナは３３４は、物理チャネルのために受信された処理されたチャネルデータを結合し、そして関連するアンテナに対する出力データを生成する。各アンテナに対する合成データには乗算器３３６により複素重み付けファクタ、Ｗ、がさらに乗算される。Ｗ−ＣＤＭＡ標準に規定されているように、重み付けファクタは閉ループモード１においては位相調整のために、そして閉ループモード２においては位相／振幅調整のために使用される。閉ループモード１および２は、ＳＴＴＤモードの２つの動作モードである。
【００２９】
各乗算器３３６からのデータはデータをＲＦ変調信号に変換するそれぞれの送信機３０２に提供され、続いてそれぞれのアンテナ３０４から送信される。
【００３０】
図４ＡはＷ−ＣＤＭＡ標準により規定されている専用物理チャネルに関するフレームフォーマットおよびスロットフォーマットの図である。下方リンク専用チャネル（ＤＰＣＨ：ｄｏｗｎｌｉｎｋｄｅｄｉｃａｔｅｄｃｈａｎｎｅｌ）、下方リンク共用チャネル（ＤＳＣＨ：ｄｏｗｎｌｉｎｋｓｈａｒｅｄｃｈａｎｎｅｌ）、その他、のような物理チャネルの各タイプに関し、一般に異なるフレームフォーマットがＷ−ＣＤＭＡ標準により規定されている。各物理チャネルにおいて送信されるデータは無線フレームに分割され、各無線フレームはスロット０からスロット１４として分類された１５スロットを含む。各スロットはさらにパケット、信号、およびパイロットデータ、またはこれらの組合わせを搬送するために使用される１つまたはそれより多くのフィールドに分割される。
【００３１】
図４に示すように、専用物理チャネルに関し、スロット４１０は、第１のデータ（データ１）フィールド４２０ａ、第２のデータ（データ２）フィールド４２０ｂ、送信電力制御（ＴＰＣ：ｔｒａｎｓｍｉｔｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌ）フィールド４２２、トランスポートフォーマット結合標識（ＴＦＣＩ：ｔｒａｎｓｐｏｒｔｆｏｒｍａｔｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｏｒ）フィールド４２４、およびパイロットフィールド４２６を含む。データフィールド４２０ａおよび４２０ｂは専用物理チャネルにおいてパケットデータを送るために使用される。上方または下方のいずれかで干渉を最小化する一方で所望の機能を達成するために、送信電力制御フィールド４２２は、情報リンク上においてその送信電力を調整するように受信機ユニットを管理するために、電力制御情報を送るのに使用される。トランスポートフォーマット結合標識フィールド４２４は、専用物理チャネルと組合わされた共用物理チャネルのフォーマット（例えば、ビットレート、チャネル化コード、その他）を表現する情報を送るのに使用される。パイロットフィールド４２６は、専用物理チャネルに関するパイロットデータを送るのに使用される。
【００３２】
表１はＷ−ＣＤＭＡ標準のＶ３．１．１版により規定される専用物理チャネルに関するスロットフォーマットのいくつかについて記載する。表１の各スロットフォーマットは、スロット中の各フィールドの長さを（ビット数で）規定する。表１に示すように、専用物理チャネルのビットレートは値の範囲（例えば、１５Ｋｂｐｓ〜１９２０Ｋｂｐｓ）および対応して変化する各スロット内のビット数の間で変化することが可能である。スロットフォーマットのいくつかに関し上記１つまたはそれより多くのフィールドについて割愛する（即ち、長さ＝０）ことができる。
【表１】

【００３３】
Ｗ−ＣＤＭＡ標準に従って、各専用物理チャネルはそれ自身のパイロット情報と組合わされる。専用パイロットはデータ送信のために改善された指向性を提供するビーム形成を支持し、このことは性能を改善しそして干渉を減少させる。変調された信号の位相は、１つのビーム形成信号から他へ変化可能である（そして一般的には変化する）。このように、各専用物理チャネルはそれ自身のパイロットを用いて提供される。
【００３４】
Ｗ−ＣＤＭＡ標準により規定されるように、各スロットに関するパイロットデータは、特定の記号パターン（即ち、複素記号の規定された配列）を含む。送信ユニットにおいて、パイロットデータは同相および直角位相の搬送信号を変調するために使用される。パイロットデータは既知のパターンであるため、受信ユニットは受信された信号を処理し、パイロットデータを回復し、そして受信された搬送信号の位相および振幅を評価することができる。パイロットデータはこのように受信機ユニットにおいて“基準”信号を生成するために使用することができ、続いてこれは専用物理チャネル上を送信されたパケットおよび信号データをコヒーレントに復調する（ｃｏｈｅｒｅｎｔｌｙｄｅｍｏｄｕｌａｔｅ）ために使用される。基準信号はまた共用物理チャネルのような他の物理チャネルをコヒーレントに復調するために使用することができる。
【００３５】
表２は、非ダイバシティアンテナに関してＷ−ＣＤＭＡ標準により規定されるパイロット記号パターンについて載せる。表１を参照すると、パイロットフィールドは、２ビットから１６ビットに変化する４つの異なる長さのうちの１つを有することができる。またＷ−ＣＤＭＡ標準に従い、特定の無線フレームの１５スロットのそれぞれに関し異なるパイロット記号パターンが使用される。このように、１５のパイロット記号パターンの４つの組が規定されそして表２に示される。各パイロット記号パターンは同相および直角位相搬送信号を送信機において変調するために使用される１、２、４または８の複素記号を含む。
【表２】

【００３６】
Ｗ−ＣＤＭＡ標準は２つのＳＴＴＤ動作モードについて規定する。閉ループモード１において、直交するパイロット記号パターンが２つ送信アンテナに関して使用される。表２に示すパイロット記号パターンは第１の（非−ダイバシティ）アンテナに関して使用され、そして表３に示すパイロット記号パターンは第２の（ダイバシティ）アンテナに関して使用される。閉ループモード２において、表２に示すパイロット記号パターンは双方のアンテナに関して使用される。
【表３】

【００３７】
送信機ユニットにおいて、データ１、ＴＰＣ、ＴＦＣＩ、データ２、およびパイロットフィールド内の一対のデータビットは複素記号にグループ化され、続いてそれらは同相および直角位相搬送信号を変調するために使用される。パイロットデータは既知の記号パターンであるため、受信機ユニットはパイロットデータを処理し、そしてパイロットデータが有効である時間間隔（ｔｉｍｅｉｎｔｅｒｖａｌ）の期間において受信された搬送信号の位相および振幅を決定することができる。パイロットデータは時間多重され、そしてパケットおよび信号データの送信の期間は利用できない。しかしながら、搬送信号の位相と振幅はこれらの時間においてデータ１、データ２、ＴＰＣ、およびＴＦＣＩフィールド内のデータをコヒーレントに復調するために必要とされる。
【００３８】
図４Ｂは専用物理チャネルにおける特定のデータ送信の一部分の図である。複数のスロットが示されており、各スロットはデータフィールド４２０ａおよび４２０ｂ、ＴＰＣフィールド４２２、ＴＦＣＩフィールド４２４、およびパイロットフィールド４２６の組合わせを含む。パイロットデータは，図４Ｂにおいて，パイロットフィールド４２６ａから４２６ｅにより構成されているように、各スロットに最後において送信される。パイロットフィールド４２６内のパイロットデータは基準信号を生成するために使用され、これは続いてパイロットフィールド間で送信されたパケットおよび信号データを復調するために使用される。
【００３９】
パイロットデータと共に時間多重パケットおよび信号データをコヒーレントに復調するために、多数の方法が使用可能である。ある方法において、現在のスロット（ｉ）に関するパケットおよび信号データは、基準信号を生成するために現在のスロットに関するパイロットデータＰ（ｉ）（Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおいては、これはスロットの最後において送信される。）が受信されそして処理される（古いパイロットデータを用いて）まで、一時的に記憶される。次に、現在のスロットに関するパケットおよび信号データが、生成された基準信号を使用して導き出されそして復調される。これらの方法に関し、現在のスロット（ｉ）の最後にあるパイロットデータＰ（ｉ）は搬送信号の位相および振幅の”過去の”評価を生成するために使用され、そしてこのデータは搬送信号のパイロットデータが受信されそして処理されるまで一時的に記憶することが必要とされる。
【００４０】
ある他の方法において、パイロットスロット（ｉ−１）の最後にあるパイロットデータＰ（ｉ−１）は、基準信号を生成するために処理され（一般的には、前のパイロットデータに属する。例えばＰ（ｉ−２））、そしてこれは次に現在のスロット（ｉ）によって送信されたパケットおよび信号データを復調するために使用される。これらの方法に関し、前のスロット内のパイロットデータは搬送信号の位相および振幅の“将来の（ｆｕｔｕｒｅ）”評価を生成するために使用される。これらの方法は現在のスロット（ｉ）によって受信されたデータの実時間処理を可能にし、そしてデータ記憶の要求は実質的に低減可能でありまたはひょっとしたら除去可能である。搬送信号の位相および振幅の評価を生成するために、以下にさらに詳細に記載するように、種々の技術が使用可能である。
【００４１】
図５Ａは基準信号を生成するための内挿法の使用について説明する図である。内挿法は受信された搬送信号の位相および振幅の“過去の”評価を生成するために使用される。パイロットデータ５１０ａ、５１０ｂがそれぞれスロット（ｉ）および（ｉ−１）において受信され、そして（破線５２０によって表示されるような）パイロットデータ５１０ａおよび５１０ｂが受信された間の期間における基準信号の位相および振幅を生成するために処理される。パイロットデータ５１０ａおよび５１０ｂの間で受信されたパケットおよび信号データは、パイロットデータ５１０ａが受信されそして処理されるまで一時的に記憶される。記憶されたデータは続いて生成された基準信号を用いて再生されそして復調される。この方法は、スロット（ｉ）の最後にあるパイロットデータ５１０ａが受信されそして処理されるまで、パケットおよび信号データに関する１つまたはそれより多くのスロットの記憶を必要とする。
【００４２】
図５Ｂは基準信号を生成するための外挿法の使用について説明する図である。外挿法は、受信された搬送信号の位相および振幅の“将来の”評価を生成するために使用可能である。パイロットデータ５１０ｂおよび５１０ｃは、それぞれスロット（ｉ−１）および（ｉ−２）において受信され、そして（破線５２２によって表示されるような）パイロットデータ５１０ｂの後の期間、例えばスロット（ｉ−１）におけるパイロットデータ５１０ｂおよびスロット（ｉ）におけるパイロットデータの間、における基準信号の位相および振幅を生成するために処理される。パイロットデータ５１０ｂの後に受信されたパケットおよび信号データは、生成された基準信号を用いて近似的に実時間で復調することができる。この方法はパケットおよび信号データの記憶の要求を低減または除去可能である。
【００４３】
図５Ｃは基準信号を生成するためのカーブ適合法の使用について説明する図である。カーブ適合法は受信された搬送信号の位相および振幅の過去および／または将来の評価を生成するために使用可能である。図５Ｃに示すように、パイロットデータ５１０ｂ、５１０ｃ、および５１０ｄは、スロット（ｉ−１）、（ｉ−２）および（ｉ−３）においてそれぞれ受信され、そして（破線５２４によって表示されるような）パイロットデータ５１０ｂの後の期間における基準信号の位相および振幅を生成するためにカーブ適合技術を使用して処理される。かかるカーブ適合技術は線形回帰アルゴリズム（ｌｉｎｅａｒｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、非線形回帰アルゴリズム、またはこの技術分野において既知の何らかのカーブ適合アルゴリズムとすることができる。線形回帰アルゴリズムは受信されたパイロットデータと曲線との垂直の間隔の平方の合計を最小化する。カーブ適合法に関してパイロットデータ（即ち、＜＞３点）におけるより大きいまたはより小さい数を使用することができる。生成された基準信号を用いてパイロットデータ５１０ｂの後のパケットおよび信号データを近似的に実時間で復調することができる。
【００４４】
図５Ｄは基準信号を生成するための重み付けされた平均化（ｗｅｉｇｈｔｅｄａｖｅｒａｇｉｎｇ）の使用について説明する図である。重み付けされた平均化法は、それ自身によりまたは１つまたはそれより多くの他の技術との組合わせにより、受信された搬送信号の位相および振幅に関する過去および／または将来の評価を生成するために、使用することができる。パイロットデータ５１０ｂ、５１０ｃ、および５１０ｄは、スロット（ｉ−１）、（ｉ−２）および（ｉ−３）においてそれぞれ受信され、そして（破線５２６によって表示されるような）パイロットデータ５１０ｂの後の期間における基準信号の位相および振幅を生成するために、重み付けファクタＤ_１、Ｄ_２、およびＤ_３の組を用いてそれぞれ重み付けされる。重み付けファクタは、最近のパイロットデータに関してはより重く重み付けをし、古いパイロットデータに関しては少ない重みを与えるように選択することができる。例えば、スロット（ｉ−１）、（ｉ−２）および（ｉ−３）におけるパイロットデータ５１０ｂ、５１０ｃ、および５１０ｄが０．５、０．２５、および０．１２５の重み付けファクタによりそれぞれ重み付けされるように、パイロットデータは指数関数的に重み付けすることができる。続いて、外挿法、カーブ適合法、または他の平均化技術は、重み付けされたパイロットデータに基づき基準信号を生成するために使用することができる。パイロットデータ５１０ｂの後のパケットおよび信号データは、生成された基準信号を用いて近似的に実時間で復調することができる。
【００４５】
図５Ｅは基準信号を生成するための全体的平均化法（ｅｎｓｅｍｂｌｅａｖｅｒａｇｉｎｇ）の使用について説明する図である。また全体的平均化法はそれ自身によりまたは１つまたはそれより多くの他の技術との組合わせにより、受信された搬送送信号の位相および振幅に関する過去および／または将来の評価を生成するために使用することができる。図５Ｅに示すように、パイロットデータ５１０ｂ、５１０ｃ、５１０ｄ、および５１０ｅは、スロット（ｉ−１）、（ｉ−２）、（ｉ−３）、および（ｉ−４）においてそれぞれ受信され、そして受信されたパイロットデータに最適に適合する直線（または曲線）５３０を生成するために使用される（例えば、パイロットデータと直線または曲線との間の垂直の間隔の平方の合計を最小化する直線または曲線）。続いて直線（または曲線）５３０に基づき基準信号を生成することができる。例えば、基準信号は（図５Ｅに示すように）直線５３０と同じ勾配を有し、そしてパイロットデータ５１０ｂから始まり、または直線５３０の端部から継続し、または所定の他の点と結合する、直線５３２を用いて表現することができる。図５Ｄと同様に、パイロットデータは、最近のパイロットデータには大きい重みを与え、古いパイロットデータには小さい重みを与えるように重み付けすることができる。
【００４６】
図５Ｂから図５Ｅは受信された搬送信号の位相および振幅に関する将来の評価（即ち、“予測”）を含む基準信号を生成することができるいくつかの技術を示す。位相および振幅に関する将来の評価を生成するために、さらに他の技術を使用することができ、これらは本発明の概念内にある。
【００４７】
ある実施の形態において基準信号の位相および振幅は（複素）多項式を用いて規定することができる。例えば、１次の多項式は線形内挿法および線形外挿法に関し使用することができる。基準信号、
【数１】

、に関する１次の多項式は
【数２】

として表示することができる。ここでａ_１（ｉ）およびａ_０（ｉ）は多項式の係数であり、スロットｉについて適用され、指標ｊはスロットｉ内の時間ユニット（例えば、以下に記載するような、記号期間）であり、そして
【数３】

はスロットｉについて時間ユニットｊにおける基準信号の位相および振幅を表現する複素配列である。係数ａ_１（ｉ）およびａ_０（ｉ）は新しいパイロットデータが受信された場合には一般的に再計算されるが、受信されたパイロットデータの品質が低下した（または使用できない）場合には、再使用する（例えば、新しいスロットに外挿される）ことができる。
【００４８】
一実施の形態において、基準信号は連続する複素“基準記号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｙｍｂｏｌ）”、各記号時間（ｓｙｍｂｏｌｔｉｍｅ）に対し１つの基準記号、を含む。各基準記号は特定の記号時間における基準信号の瞬時の位相および振幅を規定する。表１を参照すると、各スロットは、スロットのビットレートに対応する数を有する、特定のビット数を含む。一対のビットが複素記号を形成するためにグループ化され、そしてこのために各スロット内の記号の数はビット数の半分である。復調のために、記号時間ｊにおける基準信号の瞬時の位相および振幅を表現する基準記号は、１つまたはそれより多くの物理チャネルに関して記号時間ｊにおいて受信された、１つまたはそれより多くの記号を復調するために使用される。各スロットに関して生成された基準記号の数は特定のスロットフォーマットに従い、そして、５つの記号（１５Ｋｂｐｓに関する）から６４０の記号（１９２０Ｋｂｐｓに関する）に増加するように変化する。式（１）において、指標ｊはこのようにして１５Ｋｂｐｓの最も小さいビットレートに関する（０、１、・・・４）から１９２０Ｋｂｐｓの最も大きいビットレートに関する（０、１、・・・６３９）に増加するように変化する。
【００４９】
線形的な外挿法に関し、式（１）に関する係数は
【数４】

として表示することができ、ここで、Ｐ（ｉ−１）およびＰ（ｉ−２）はそれぞれスロット（ｉ−１）および（ｉ−２）におけるパイロットデータであり、これらは受信された搬送信号の位相および振幅を表現し、そしてＴ_ｓｌｏｔはスロットの継続期間である（例えば、Ｔ_ｓｌｏｔ＝５、・・・または６４０の記号であり、スロットのビットレートに従う。）。
【００５０】
他の基準信号生成技術のために高次の多項式を使用することができる。例えば、４つのスロットからのパイロットデータを使用するカーブ適合技術に関して、基準信号
【数５】

を表現するために３次の多項式を定義することができる。一般に、基準信号に関するＮ次の多項式は、
【数６】

として表示することができる。式（２）における係数ａ_０（ｉ）、ａ_１（ｉ）、・・・、ａ_Ｎ（ｉ）は上で記載したいずれかの技術（例えば、カーブ適合法、平均化法、およびその他）を用いて決定することができる。
【００５１】
図６は、Ｗ−ＣＤＭＡ標準によって規定されるＳＴＴＤモードの複数の送信アンテナから送信されるものを含む物理チャネルを受信しそして復調するために使用することのできる、受信機ユニット６００の部分の実施の形態のブロック図である。１つまたはそれより多くの送信アンテナからの１つまたはそれより多くのＲＦ変調された信号がアンテナ６１０により受信され、受信された信号を調整する（例えば、増幅、フィルタリング、およびその他）受信機（ＲＣＶＲ）６１２に提供され、そして調整された信号を中間周波数（ＩＦ）またはベースバンドに直角位相的に下方変換する。受信機６１２はまた、下方変換された同相および直角位相信号について、レイク受信機（ｒａｋｅｒｅｃｅｉｖｅｒ）６２０に提供される受信されたサンプルを生成するために、サンプルし量子化する。例え物理チャネルを処理するためのレイク受信機が図６に示されているとしても、他の受信機構造および実行方法を使用することができ、それらは本発明の範囲に含まれる。
【００５２】
典型的な実行方法において、受信された信号は受信された信号のチップレート、ｆ_ｃ、よりも高いサンプルレート、ｆ_ｓ、でサンプルされる。例えば、ＩＳ−９５ＣＤＭＡシステムに関してはチップレートはｆ_ｃ＝１．２２８８Ｍｃｐｓ（またはＷ−ＣＤＭＡシステムに関しては３．８４Ｍｃｐｓ）とすることができるが、サンプルレートは例えば８倍（即ち８ｘチップ）、１６倍（即ち１６ｘチップ）、３２倍（即ち３２ｘチップ）、または他の倍数のチップレートとすることができる。高いサンプルレートは経路位置における“ズームイン（ｚｏｏｍｉｎ）”に対するタイミングの正確な調整を可能にする。
【００５３】
図６に示すように、レイク受信機６２０は探索要素６２２および複数のフィンガ要素（ｆｉｎｇｅｒｅｌｅｍｅｎｔ）６３０ａから６３０ｎを含む。これらの要素のそれぞれは、受信機６１２からサンプルを受信し、そして要素に関連するまたは制御器６４０によって指示されたタスクを実行する。例えば、探索要素６２２は、制御器６４０により、受信される信号の強い事例を探索するために指示を受ける（または割り当てを受ける）ことができる。強い信号は異なる時間差（ｔｉｍｅｏｆｆｓｅｔ）で存在するかもしれず、そして異なるパラメータ（例えば、異なるＰＮコード、異なる時間差、およびその他）によってサンプルを処理することにより、探索要素６２２によって確認することができる。探索要素６２２は探索された信号または探索結果の指示に対応するデータを制御器６４０に提供するために設計することができる。制御器６４０は、探索要素６２２の助けにより決定されるように、フィンガ要素６３０を受信された信号の最も強い事例を復調するために割り当てる。
【００５４】
各割り当てられたフィンガ要素６３０は、制御器６４０によって指示されるような、受信された信号（即ち、特定の割り当てられた時間差における信号）の１つの事例に関する１つの物理チャネルの復調を実行する。各割り当てられたフィンガ要素６３０は、受信された信号についての割り当てられた事例に対応する回復された記号
【数７】

を提供する。回復された記号を生成するための復調は以下においてさらに詳細に記載されている。全ての割り当てられたフィンガ要素６３０
【数８】

からの回復された記号は続いてコンバイナ６３２に提供され、そして送信されたデータについてさらに表示する復号記号を提供するために結合される。結合された記号は回復されたチャネルデータを表現し、その後の処理ブロック（例えば、デコーダ）に提供される。
【００５５】
ＣＤＭＡシステムにおけるレイク受信機の構成および動作は、双方とも本発明の譲受け人に譲渡され、参照することによりここに組込まれる、「ＭＯＢＩＬＤＥＭＯＤＵＬＡＴＯＲＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥＦＯＲＡＳＰＲＥＡＤＳＰＥＣＴＲＵＭＭＵＬＵＴＩＰＬＥＡＣＣＥＳＳＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳＹＳＴＥＭ（スペクトル拡散多重アクセス通信システムのための移動式復調器構造）」なる名称の米国特許第５，７６４，６８７号、および「ＤＥＭＯＤＵＬＡＴＯＲＥＬＥＭＥＮＴＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴＩＮＡＳＹＳＴＥＭＣＡＰＡＢＬＥＯＦＲＥＣＥＩＶＩＮＧＭＵＬＴＩＰＬＥＳＩＧＮＡＬＳ（複数信号の受信が可能なシステムにおける復調要素の割当て）」なる名称の米国特許第５，４９０，１６５号に開示されている。
【００５６】
簡単化のため例え図６には示されていなくとも、各フィンガ要素はさらにフィンガ要素において回復された記号の品質指標（例えば、平均エネルギ）を計算するロック検出器（ｌｏｏｋｄｅｔｅｃｔｏｒ）を含み、そして品質指標が特定の閾値を超えない場合には、回復された記号をフィンガ要素からマスクすることができる。マスキングは、十分な強さのそして信頼性のある信号を受信しているフィンガ要素のみが結合された出力に寄与することを確実にし、このようにして回復された記号の品質を高める。
【００５７】
図７は図６のフィンガ要素６３０の１つを実施するために使用することのできるフィンガ要素７００の実施の形態のブロック図である。フィンガ要素はさらに復調要素として参照される。受信機６１２により受信されたサンプルは乗算器７１０に提供され、そして、送信機ユニットにおいて使用されそしてフィンガ要素に割り当てられた時間差を有するスクランブルコードに対応する複素スクランブル復元コード、ＰＮ、を用いてスクランブルが復元される。
【００５８】
スクランブルが復元されたサンプルは受信された信号内の全ての物理チャネルに関するデータを含む。送信機ユニットにおいて、各物理チャネルはそれぞれのチャネル化コード（例えば、ＩＳ−９５　ＣＤＭＡシステムにおける特定のウォルシュコード、またはＷ−ＣＤＭＡシステムにおける特定のＯＶＳＦコード）を用いて、他の物理チャネルのそれらと直交するデータを生成するようにチャネル化される。受信機ユニットにおいて、特定の物理チャネルを処理するため、スクランブル復元された信号が乗算器７１２に提供され、そして処理される物理チャネルに割り当てられたチャネル化コード、Ｃ_ｄ、を用いてデカバー（ｄｅｃｏｖｅｒ）される（即ち、乗算される）。
【００５９】
乗算器７１２からの出力はアキュムレータ７１４に提供され、そしてチャネル化された記号を生成するために、チャネル化コード、Ｃ_ｄ、の長さにわたってアキュムレートされる。例えば、物理チャネルのビットレートが１．９２Ｍｂｐｓの場合、アキュムレータ７１４はチャネル化された記号を提供するために乗算器７１２からのデカバーされたサンプルを４−チップ期間にわたってアキュムレートする。他の極端な状態において、物理チャネルのビットレートが７．５Ｋｂｐｓの場合、アキュムレータ７１４はチャネル化された記号を提供するためにデカバーされたサンプルを５１２−チップ期間にわたってアキュムレートする。
【００６０】
チャネル化コード、Ｃ_ｄ、が知られていない事例において（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおける共用物理チャネルに関して）記憶可能な中間結果（即ち“チャネル化されたサンプル”）を生成するために受信されたサンプルを処理するのに“仮定された（ｈｙｐｏｔｈｅｓｉｚｅｄ）”チャネル化コードを使用することができ、物理チャネルのために使用される実際のチャネル化コードの決定によって、さらにチャネル化された記号を提供するため処理される。物理チャネルに対するこの部分的処理はこれと同日の上記米国特許出願第０９／６５５、６０９号に詳細に記載されている。
【００６１】
戻って図４Ａを参照すると、アキュムレータ７１４からのチャネル化されたデータは時間多重パケット、信号、およびパイロットデータを含む。Ｗ−ＣＤＭＡ標準に従って、閉ループモード１に関し、２つの送信アンテナのために直交するパイロットが使用される。２つの送信アンテナのための直交するパイロットは、表１および表２においてそれぞれ規定される、異なるパイロット記号パターンＷ_Ｐ１およびＷ_Ｐ２’を使用して生成される。このように、受信機ユニットにおいて、パイロット記号パターンはチャネル化された記号を乗算器７２０ａおよび７２０ｂによりそれぞれ同じパイロット記号パターン、Ｗ_Ｐ１およびＷ_Ｐ２’と乗算することにより取り除かれる。乗算器７２０ａおよび７２０ｂのそれぞれからの各複素パイロット記号はそれぞれのパイロットの特定の記号時間における瞬時の位相および振幅を表現する。乗算器７２０ａおよび７２０ｂからのパイロット記号は続いてそれぞれのパイロットプロセッサ７２２ａ、７２２ｂに提供される。
【００６２】
各パイロットプロセッサ７２２は各スロットに関するパイロット記号、Ｐ、を受信し、そして前のスロットからのパイロット記号に基づく基準信号、
【数９】

、を生成する。表１を参照すると、特定のスロットに関するパイロットフィールドは２ビッ（即ち、１つの記号）から１６ビット（即ち、８つの記号）に変化可能である。このように、各パイロットプロセッサ７２２は各スロットに関し１〜８のパイロット記号を受信し、１つまたはそれより多くのフィルタリングされたパイロット記号を生成するためにこのパイロット記号を各スロットに関しフィルタリングすることができる。例えば、各パイロットプロセッサ７２２は、そのスロットのパイロットの位相および振幅に対応する１つのフィルタリングされたパイロット記号を生成するために、各スロットにおいて受信されたパイロット記号をフィルタリングする（例えば、平均をとる）ことができる。代わって、他のアンテナにおいては、各パイロットプロセッサ７２２は、パイロット記号のいかなるフィルタリングも実行することはない。
【００６３】
各パイロットプロセッサ７２２は、基準信号、
【数１０】

、を生成するために、フィルタリングされたパイロットをさらに処理する。例えば、線形外挿法に関して、パイロットプロセッサ７２２は、２つの隣接する前のスロット（ｉ−１）および（ｉ−２）に関する、パイロットデータ、Ｐ（ｉ−１）およびＰ（ｉ−２）に基づき、現在のスロット（ｉ）に関する基準信号、
【数１１】

、を生成することができる。また各パイロットプロセッサ７２２は、カーブ適合法、重み付け平均化法、全体的平均化法、または他の技術を使用して基準信号を生成することができる。
【００６４】
Ｗ−ＣＤＭＡ標準に従って、パイロットデータは、パケットおよび信号データによって拡散された時間多重された時間間隔において送信される。このようにして、１つまたはそれより多くの基準信号、
【数１２】

（動作モードに従う）、を生成するために、受信されたパイロットデータは上に記載した方法によりフィルタリングされそして処理され、これらはパケットおよび信号データを復調するために使用される。またパイロットデータは受信されたパイロットの品質の指示を提供するパイロット検出器（ＤＥＴ：ｄｅｔｅｃｔｏｒ）７３８に提供される。特定の実行において、パイロット検出器７３８は受信されたパイロットの電力を測定し、パイロットの品質評価、
【数１３】

、を提供する。
【００６５】
パイロットプロセッサ７２２ａおよび７２２ｂからの基準信号、
【数１４】

、および、アキュムレータ７１４からのチャネル化された記号、
【数１５】

、はフィンガ要素に関する回復された記号を生成するために必要な計算を実行するデータ回復要素７４０に提供される。データ回復処理は以下に記載する。
【００６６】
図７において、乗算器７２０ａおよび７２０ｂそしてパイロットプロセッサ７２２ａおよび７２２ｂはフィンガ要素のパイロット処理ユニットの一部を含む。パイロットデータが１つのアンテナのみから送信される動作モードにおいては、パイロット処理経路のうちの１つのみが必要であり、そして他のパイロット処理経路は無用にすることができる。乗算器７１２およびアキュムレータ７１４はフィンガ要素のデータ処理ユニットの一部を含む。
【００６７】
基準信号は送信機ユニットにおけるデータによって変調された搬送信号の評価である。伝播遅延および経路損失に起因して、受信された変調信号の振幅および位相は時間とともに変動する。さらにこれらの変動はパイロットに反映され、そして基準信号により検出されそして評価される。このように基準信号は受信された信号をコヒーレントに復調するために使用される。
【００６８】
各割当てられたフィンガ要素において、基準信号、
【数１６】

、およびチャネル化された記号、
【数１７】

、（“実際に”受信された記号、Ｘの評価である。）は、
【数１８】

【数１９】

として表現することができる。
【００６９】
送信された記号を回復するために、以下の動作を実行することができる。
【数２０】

ここで、
【数２１】

は回復された記号を表示し、ｅ^{ｊＰｌｏｔ}はパイロットの位相であり、ｄｏｔ
【数２２】

は
【数２３】

および
【数２４】

のドット積（ｄｏｔｐｒｏｄｕｃｔ）であり、そして（Ｐ_ＩＸ_Ｉ＋Ｐ_ＱＸ_Ｑ）に等しく、そしてｃｒｏｓｓ
【数２５】

は
【数２６】

および
【数２７】

のクロス積（ｃｒｏｓｓｐｒｏｄｕｃｔ）であり、そして（Ｐ_ＩＸ_Ｑ−Ｐ_ＱＸ_Ｉ）に等しい。
【００７０】
ドットおよびクロス積はチャネル化された記号、
【数２８】

、を特定のフィンガ要素から、そのフィンガにより受信されたパイロットの相対的強度によりスケール（ｓｃａｌｅ）し、これは基準信号、
【数２９】

、により評価される。スケーリング（ｓｃａｌｉｎｇ）は効率の良い結合のために割り当てられたフィンガ要素からの寄与を評価するために使用される。このように、ドット積は、位相予測およびコヒーレントレイク受信機の特徴であるフィンガ重み付けの両者に関する、双方の役割を実行する。ドット積計算はさらに上記米国特許第５，７６４，６８７号および特許第５，４９０，１６５号記載されている。
【００７１】
処理される物理チャネルは１アンテナまたは２アンテナ（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおけるＳＴＴＤモードに係る）から送信することができる。さらに、物理チャネルは、ＢＰＳＫ変調（例えば、ＩＳ−９５　ＣＤＭＡシステムに係る）またはＱＰＳＫ変調（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムに係る）のいずれかを使用して変調することができる。
【００７２】
（例えば、ＩＳ−９５　ＣＤＭＡシステムにおいて使用される）ＢＰＳＫ変調に関し、クロス積はノイズ範囲であり無視され、そして、パイロット位相は０、即ち、ｅ^{ｊＰｉｌｏｔ}＝（１＋ｊ０）である。回復された記号、
【数３０】

、は
【数３１】

として、このように表現することができる。
【００７３】
（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおいて使用される）ＱＰＳＫ変調においては、パイロット位相はｅ^{ｊＰｉｌｏｔ}＝（１＋ｊ）である。回復された記号、
【数３２】

、は
【数３３】

として、このように表現することができる。
【００７４】
Ｗ−ＣＤＭＡ標準のＳＴＴＤモードにおいて、１つの物理チャネルとして、２つのＲＦ変調された信号が２つの送信アンテナから送信される。第２のアンテナから送信されるデータは第１のアンテナから送信されるデータと同じであるが、相違点を備えるために整理しなおされそして複素数に共役化されている。このように、Ｓ_Ａ１は第１の送信アンテナから送信された記号シーケンス｛Ｓ_０、Ｓ_１、Ｓ_２、Ｓ_３、・・・｝を表し、Ｓ_Ａ２は第２の送信アンテナから送信された記号シーケンス｛−Ｓ_１ ^＊、Ｓ_０ ^＊、−Ｓ_３ ^＊、Ｓ_２ ^＊、・・・｝を表す。
【００７５】
各ＲＦ変調信号は独立のそして異なる経路損失を経験することができる。実際に受信された信号、Ｘ、は２つの各ＲＦ変調信号の重み付けされた合計であり、
Ｘ＝αＳ_Ａ１＋βＳ_Ａ２、
であり、ここでαおよびβは第１および第２の送信アンテナからそれぞれの受信アンテナへの経路損失であり、そしてＸは受信された記号シーケンス｛Ｘ_０、Ｘ_１、Ｘ_２、ＸＳ_３、・・・｝である。受信された記号は
Ｘ_０＝αＳ_０−βＳ_１ ^＊、　　　　　　　　　　　　　　　　式（３）
Ｘ_１＝αＳ_１＋βＳ_０ ^＊、　　　　　　　　　　　　　　　　式（４）
Ｘ_２＝αＳ_２−βＳ_３ ^＊、そして　　　　　　　　　　　　　式（５）
Ｘ_３＝αＳ_３＋βＳ_２ ^＊、　　　　　　　　　　　　　　　　式（６）
として表すことができる。
【００７６】
式（３）から式（４）を結合し、回復された記号、
【数３４】

、が
【数３５】

として計算することができ、ここでＫはスケーリングファクタであり、Ｋ＝１／（｜α｜^２＋｜β｜^２）、そして
【数３６】

は実際に受信された記号、Ｘ、の評価であるチャネル化された記号を表示する。スケーリングファクタ、Ｋ、は、より信頼性のある記号がより重く重み付けされるように、記号を結合する前に種々割り当てられたフィンガからの回復された記号をスケールするために使用される。Ｗ−ＣＤＭＡシステムに関する復調はこれと同日に出願される上記米国特許出願第ｘｘ／ｘｘｘ、ｘｘｘ号（代理人明細書番号ＱＣＰＡ０００４４２）にさらに詳細に記載されている。
【００７７】
ここに記載された処理ユニット（例えば、乗算器７１０、７１２、および７２０、アキュムレータ７１４、パイロットプロセッサ７２２、データ回復要素７４０、制御器６４０、その他）は、ここに記載した機能を実施するように設計された、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｐｅｃｉｆｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、または他の電子回路のような、種々の方法により実施することができる。また、処理ユニットはここに記載された機能を達成する命令コードを実行するために動作する一般的な目的のまたは特別に設計されたプロセッサを用いて実施することができる。このように、ここに記載された処理ユニットは、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組合わせを用いて実施することができる。
【００７８】
メモリユニットは例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、その他を含むメモリ技術を用いて実施することができる。またメモリユニットは例えばハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置、その他のような記憶要素を用いて実施することができる。メモリユニットに関する種々の他の実施が可能であり、そして本発明の概念に含まれる。
【００７９】
望ましい実施の形態の上記記載は、この技術分野におけるいずれの熟練者も本発明について製作しまたは使用することを可能とするために提供される。これらの実施の形態に対する種々の変更は、この技術分野における熟練者にとって容易に行われ、そしてここに規定される一般的な原理は発明能力を用いることなく他の実施の形態に関しても適用できるであろう。このように、本発明は、ここに示される実施の形態に限定されることを意図するものではなく、ここに開示された原理および新しい特徴からなる最も広い範囲に一致する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、多数の使用者を維持するスペクトル拡散通信システムに関する図である。
【図２】
図２は、下方リンク物理チャネルにおける、信号処理に関する実施の形態の簡単化されたブロック図である。
【図３】
図３は、１つまたは２つのアンテナを介する下方リンク物理チャネルの送信を維持する変調器、送信機、およびアンテナのブロック図である。
【図４Ａ】
図４Ａは、Ｗ−ＤＭＡ標準によって規定されるような専用物理チャネルに関する、フレームフォーマットおよびスロットフォーマットの図である。
【図４Ｂ】
図４Ｂは、専用物理チャネル上における特定のデータ送信の一部についての図である。
【図５Ａ】
図５Ａは、基準信号を生成するための内挿法の使用について図示する図である。
【図５Ｂ】
図５Ｂは、基準信号を生成するための外挿法の使用について図示する図である。
【図５Ｃ】
図５Ｃは、基準信号を生成するためのカーブ適合法の使用について図示する図である。
【図５Ｄ】
図５Ｄは、基準信号を生成するための重み付け平均化法の使用について図示する図である。
【図５Ｅ】
図５Ｅは、基準信号を生成するための全体的平均化法の使用について図示する図である。
【図６】
図６は、物理チャネルにおいて受信しそして変調するために使用可能な受信機ユニットの一部の実施の形態の図である。
【図７】
図７は、図６に示すレーク受信機の１つのフィンガ要素部を実行するために使用可能なフィンガ要素部の実施の形態の図である。
【符号の説明】
１００　…　スペクトル拡散通信システム。
１０２　…　セル
１０４　…　基地局
１０６　…　端末
２１２　…　データソース
２１４　…　エンコーダ
２１６　…　変調器
２１８　…　送信機
２２０　…　アンテナ
２３０　…　アンテナ
２３２　…　受信機
２３４　…　復調器
２３６　…　デコーダ
２３８　…　データシンク
２４０　…　制御器
２４２　…　メモリユニット
３００　…　復調器
３０２　…　送信機
３０４　…　アンテナ
３１０　…　ＳＴＴＤエンコーダ
３２０　…　チャネライザ
３２２　…　Ｉ／Ｑデマルチプレクサ
３２４ａ、３２４ｂ　…　乗算器
３２６　…　乗算器
３２８　…　加算器
３３０　…　乗算器
３３２ｂ　…　乗算器
３３４　…　コンバイナ
３３６　…　乗算器
４１０　…　スロット
４２０ａ、４２０ｂ　…　データフィールド
４２２　…　送信電力制御フィールド
４２４　…　トランスポートフォーマット結合標識フィールド
４２６　…　パイロットフィールド
５１０ａ、５１０ｂ、５１０ｃ、５１０ｄ　…　パイロットデータ
５２０、５２２、５２４、５２６　…　破線
５３０　…　最適適合直線
５３２　…　基準信号を表現する直線
６００　…　受信機ユニット
６１０　…　アンテナ
６１２　…　受信機
６２０　…　レイク受信機
６２２　…　探索要素
６３０ａ、６３０ｂ・・・６３０ｎ　…　フィンガ
６３２　…　コンバイナ
６４０　…　制御器
６４２　…　メモリ
７００　…　フィンガ要素
７１０　…　乗算器
７１２　…　乗算器
７１４　…　アキュムレータ
７２０ａ、７２０ｂ　…　増幅器
７２２ａ、７２２ｂ　…　パイロットプロセッサ
７３８　…　パイロット検出器
７４０　…　パイロット回復器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to data communication. In particular, the present invention relates to a new and advanced method and apparatus for providing a reference signal from time division multiplexed (TDM) pilot data.
[0002]
[Prior art]
Modern communication systems are required to adapt to various applications. One such communication system is a code division multiple access (CDMA) system that supports voice and data between users over a terrestrial link. The use of CDMA technology in a multiple access communication system is described in "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL Satellites (both assigned to the assignee of the present invention and incorporated herein by reference). US Patent No. 4,901,307 entitled "Spread Spectrum Multiple Access Communication System Using Repeaters" and "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATE WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" (for waveform generation in CDMA cellular telephone systems). U.S. Pat. No. 5,103,103, entitled "Method and Apparatus"). It is disclosed in EP 59.
[0003]
CDMA systems are generally designed to conform to one or more standards. One such first generation standard is hereafter referred to as the IS-95 standard, which is hereby incorporated by reference, "TIA / EIA / IS-95 Terminal-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spread. Cellular System (terminal-base station compatibility standard for relative mode wideband spread spectrum multiplexed cellular systems) ". CDMA according to IS-95 allows transmission of voice data and (even less efficiently) packet data. A newer generation standard for transmitting packet data more efficiently is "3^rd Provided by an association named "Generation Partnership Project" (3GPP) and includes document numbers 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, and 3G TS 25.214. As embodied in the bibliography, these are generally readily available, the 3GPP standard is hereafter referred to as the W-CDMA standard, and is incorporated herein by reference.
[0004]
The W-CDMA standard is capable of supporting multiple users and specifies a channel structure designed for efficient transmission of packet data. In accordance with the W-CDMA standard, a terminal user is generally assigned a "dedicated" channel on the downlink and uplink during the call. The downlink is referred to as transmission from the base station to the terminal, and the uplink is referred to as transmission from the terminal to the base station. Dedicated channels are available for voice communication and may also be used for packet data communication.
[0005]
According to the W-CDMA standard, the dedicated channel has a time division multiplex (TDM) structure, in which the data transmission is divided into radio frames, each radio frame has a duration of 10 msec, and 15 Including slots. Each slot is further divided into fields used to carry packet data and other information. For example, one field in each slot is used for pilot data associated with a particular dedicated channel, one or more fields in each slot are used for packet data, and other fields are used for packet data. It may be used for signaling information. At the transmitter unit, packets, signaling, and pilot data are used to modulate in-phase and quadrature carrier signals.
[0006]
At the receiver, the time-multiplexed pilot data is processed to generate a "reference" signal having a phase and amplitude close to the phase and amplitude of the received (quadrature) carrier signal. Used and used. The reference signal is then used to coherently demodulate the received signal to recover the packet and signaling data. Pilot data is simply available for a small portion of each slot, and the reference signal is evaluated for a time period in which no pilot data is present.
[0007]
The reference signal is typically generated in a receiver using pilot data that occurs periodically over a short period of time. The accuracy of the generated reference signal directly affects the performance of the demodulation process, which in turn determines the performance of the communication system. Further, if it is possible to "predicted" the reference signal, the demodulation can be performed in real time, thereby reducing the need to temporarily store received data or Exclude.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, techniques that can be used to accurately and efficiently generate reference signals based on time-multiplexed data, such as techniques used for dedicated channels in W-CDMA systems, are highly desirable. I have.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides techniques for generating a reference signal that represents a future estimate (ie, prediction) of the phase and amplitude of a carrier signal that is used to generate a signal that is modulated in a communication system. Each reference signal is generated based on currently available pilot data (eg, the previous slot).
[0010]
An aspect of the present invention provides a method for generating a reference signal based on time multiplexed pilot data. In accordance with this method, a modulated signal is received and processed to provide received samples, and then the received samples are further processed to provide pilot symbols. A reference signal is generated based on available pilot symbols. The reference signal is a series of "continuous" that represents a future estimate of one or more features (eg, phase and amplitude) of one or more carrier signals used to generate the modulated signal. Includes "predicted" pilot symbols. The reference signal can be generated using a number of techniques. For example, the reference signal may be extrapolated (e.g., linearly) from a previous slot, the pilot symbol may be curved fit, and the pilot symbol (unweighted or weighted) may be (standard or unweighted). Or by taking an average) or by some other technique.
[0011]
Another aspect of the present invention provides a receiver unit that suitably operates to process a physical channel in a CDMA communication system. The receiver unit includes a receiver and at least one demodulator element. A receiver receives and processes the modulated signal and provides received samples indicating data transmitted on the physical channel. Each demodulator element includes a data processing unit and a pilot processing unit. A data processing unit processes the received samples to provide symbols sent on the channel. A pilot processing unit processes the symbols whose channels have been opened to provide pilot symbols, and further generates a reference signal based on the available pilot symbols. The reference signal provides a future estimate of one or more characteristics (eg, phase and amplitude) of one or more carrier signals used to generate the modulated signal. Includes consecutive predicted pilot symbols to represent. The reference signal is based on available pilot symbols and can be extrapolated, curve-fitted, averaged, weighted averaged, or averaged overall, or generated using some other technique. .
[0012]
Hereinafter, various concepts, embodiments, and features of the present invention will be described in more detail.
[0013]
The features, properties and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description set forth below when taken in conjunction with the drawings, which are correspondingly designated by like reference numerals throughout.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram of a spread spectrum communication system 100 that maintains a large number of users. System 100 provides communication for a number of cells 102a through 102g, where each cell 102 is serviced by a corresponding base station 104. Various terminals 106 are distributed throughout the system. In one embodiment, each terminal 106 communicates with one or more base stations 104 on the downlink and uplink at any given moment, depending on whether the terminal is in a soft handoff. I do. System 100 can be designed to maintain one or more CDMA standards, such as the IS-95 standard, the W-CDMA standard, other standards, or a combination thereof.
[0015]
As shown in FIG. 1, base station 104a transmits data to

terminals

106a and 106j on the downlink, base station 104b transmits data to terminals 106b and 106j, base station 104c transmits data to terminal 106c, And so on. In FIG. 1, a solid line having an arrow indicates transmission from a base station to a terminal. A dashed line with an arrow indicates that the terminal is receiving a pilot signal from the base station but not a user-specific data transmission. For simplicity, the uplink communication is not shown in FIG.
[0016]
In a given transmission mode in the W-CDMA standard, a terminal may transmit multiple signals from multiple antennas of a single base station in a certain physical channel format, such as a dedicated physical channel (DPCH) for the downlink. Can receive the transmission. As shown in FIG. 1, terminal 106a receives multiple transmissions from base station 104a, terminal 106d receives multiple transmissions from base station 104d, and terminal 106f receives multiple transmissions from base station 104f. I do.
[0017]
FIG. 2 is a simplified block diagram of an embodiment of signal processing for a downlink physical channel. At a transmission unit, data is transmitted from a data source 212 to an encoder 214, typically in packets. Encoder 214 performs multiple functions according to the particular CDMA system or standard to be implemented. The function of such encoding is typically to format each data packet with the required control field, cyclic redundancy check (CRC), and code tail bits. Included. Encoder 214 then encodes one or more formatted packets using a particular coding scheme and rate matches (eg, symbol repetition or puncturing) the encoded packets. (By puncturing) and insert (or store) the symbols in the packet. For the W-CDMA standard, the inserted data is subsequently split into radio frames, further split into physical channels, inserted, and subsequently mapped to one or more physical channels. . The steps formed for the downlink physical channel are described in further detail in the W-CDMA standard (e.g., Literature No. 3, GTS # 25-212), and are formed for the forward link traffic channel. The process is described in more detail in the IS-95 standard.
[0018]
The channel data indicated for each physical channel follows a particular frame format defined for that physical channel. Channel data for dedicated physical channels in the W-CDMA standard includes packet data, signal data, and pilot data or combinations thereof, and frame formats for dedicated physical channels are described in further detail below.
[0019]
Channel data for each physical channel is provided to a modulator (MOD) 216 and scrambled using a scramble sequence (for an IS-95 CDMA system), covered using a channelization code, Then, spreading is performed using a spreading code (for example, a PN code). Spreading with a spreading code is referred to by the W-CDMA standard as "scrambling". The channelization code may be an orthogonal variable spreading factor (OVSF) code (for W-CDMA systems), a Walsh code (for IS-95 CDMA systems), or a specific CDMA system or standard to be implemented. May be some orthogonal code further according to The spread data is then provided to a transmitter (TMTR) 218 and quadrature modulated, filtered, and amplified to generate one or more downlink signals. The downlink signal is transmitted over the air from one or more antennas 220. The downlink procedure is described in further detail in the IS-95 and W-CDMA standards.
[0020]
At the receiver unit, the downlink signal is received by antenna 230 and transmitted to a receiver (RCVR: receiver) 232. Receiver 232 filters, amplifies, (quadrature) demodulates, samples, and quantizes the received signal. The digitized samples are then provided to a demodulator (DEMOD) 234 and for each physical channel to be processed, channelized using a channelization code, despread using a spreading decompression code. ) (Or descrambling). In the IS-95 @ CDMA system, the samples from which the spread has been restored are descrambled using a scramble descrambling code after channelization. The spreading, scrambling, and channelization codes used at the receiver unit correspond to the codes used at the transmitter unit. The demodulated data is then provided to a decoder 236 that performs the reverse functions (eg, interleaving, decoding, and CRC checking functions) performed at encoder 214. The decoded data is provided to a data sink 238.
[0021]
Controller 240 manages the operation of demodulator 234 and decoder 236. Memory unit 242 is coupled to demodulator 234 (and also as shown in dashed lines or with controller 240) and is used to store intermediate results or data from demodulator 234 in a particular mode of operation. be able to.
[0022]
The hardware described above supports the transmission of packet data, messages, voice, video, and other forms of communication on the downlink. Also, the bidirectional communication system supports uplink transmissions from terminals to base stations. However, for simplicity, the uplink processing is not shown in FIG.
[0023]
FIG. 3 is a block diagram of a demodulator 300, a transmitter 302, and an antenna 304 that support transmission of a physical channel by one or more antennas on the downlink. The processing unit shown in FIG. 3 can be used to support a "no transmit diversity" mode defined by the W-CDMA standard, where data transmission occurs via one antenna, And, in the "Transmit Diversity" mode, data transmission occurs via two antennas. Also, the transmission diversity mode is referred to as a "space time block coding transmission antenna diversity (STTD)" mode in the W-CDMA standard.
[0024]
Data for the physical channel (ie, channel data) is provided to STTD encoder 310, which generates STTD encoded data for each antenna used to transmit the channel data. The operation of STTD encoder 310 is described on the same day as "METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING A PHYSICAL CHANNEL WITH PARTICLE TRANSPORT PORTION FORMAT". US Patent Application No. 09 / 655,609, entitled "Method and Apparatus for Handling Physical Channels with Transport Format Information". The STTD encoded data for each antenna is a respective channelizer that “covers” the data with the channelization code assigned to the physical channel to generate “channelized” data. 320. In a W-CDMA system, the same channelization code is used for both antennas in STTD mode.
[0025]
In channelizer 320, the STTD encoded data is provided to an I / Q demultiplexer (DEMUX: demultiplexer) 322 that demultiplexes the data into in-phase (I) and quadrature (Q) data. The I and Q data are provided to respective multipliers 324a and 324b, and the channelization codes, C, assigned to the physical channels_d(Ie, multiplied) by Multipliers 324a and 324b use the channelization codes to perform coverage in a manner similar to the coverage performed using Walsh codes in IS-95 CDMA systems. Channelization is described in more detail in the IS-95 and CDMA standards and in co-pending U.S. patent application Ser. No. 09 / 655,609 filed on the same date.
[0026]
For IS-95 CDMA systems, Walsh codes having a fixed length of 64 chips are used to cover the traffic channels, each traffic channel having variables but a limited data rate (eg, ≤ 32 Kbps). For W-CDMA systems, OVSF codes with variable length are used to cover the traffic channels. The length of the OVSF code varies from 4 to 512 chips and depends on the data rate of the physical channel. The OVSF code is described in more detail in the W-CDMA standard and U.S. patent application Ser. No. 09 / 655,609 filed on the same date.
[0027]
The Q data multiplied by multiplier 324b is provided to multiplier 326 and multiplied by a complex symbol, j, to generate the imaginary part of the channelized data. The real part from multiplier 324a and the imaginary part from multiplier 324b are combined by adder 328 to provide complex channelized data. The channelized data for each antenna is then scrambled (eg, spread) using a complex scrambling code, PN, by multiplier 330 and weighted factors, G, Is multiplied using The weighting factor, G, is used to adjust the transmission power of the physical channel. The data scrambled and weighted by multiplier 332b includes the processed data for the physical channel.
[0028]
The processed channel data for each antenna is provided to a respective combiner 334 that further receives the processed data for the other physical channels transmitted from this antenna. Each combiner 334 combines the processed channel data received for the physical channel and generates output data for the associated antenna. The composite data for each antenna is further multiplied by a multiplier 336 by a complex weighting factor, W. As specified in the W-CDMA standard, the weighting factors are used for phase adjustment in closed loop mode 1 and for phase / amplitude adjustment in closed loop mode 2. The

closed loop modes

1 and 2 are two operation modes of the STTD mode.
[0029]
The data from each multiplier 336 is provided to a respective transmitter 302 that converts the data to an RF modulated signal, and subsequently transmitted from a respective antenna 304.
[0030]
FIG. 4A is a diagram of a frame format and a slot format for a dedicated physical channel defined by the W-CDMA standard. Different frame formats are generally defined by the W-CDMA standard for each type of physical channel, such as a downlink dedicated channel (DPCH), a downlink shared channel (DSCH), etc. . Data transmitted on each physical channel is divided into radio frames, and each radio frame includes 15 slots classified as slots 0 to 14. Each slot is further divided into one or more fields used to carry packets, signals, and pilot data, or a combination thereof.
[0031]
As shown in FIG. 4, for the dedicated physical channel, the slot 410 includes a first data (data 1) field 420a, a second data (data 2) field 420b, and a transmit power control (TPC) field 422. , A transport format combination indicator (TFCI) field 424, and a pilot field 426.

Data fields

420a and 420b are used to send packet data on dedicated physical channels. To achieve the desired function while minimizing interference either above or below, the transmit power control field 422 is used to manage the receiver unit to adjust its transmit power on the information link. , Used to send power control information. Transport format combination indicator field 424 is used to carry information describing the format (eg, bit rate, channelization code, etc.) of the shared physical channel combined with the dedicated physical channel. Pilot field 426 is used to send pilot data for a dedicated physical channel.
[0032]
Table 1 describes some of the slot formats for dedicated physical channels specified by version V3.1.1 of the W-CDMA standard. Each slot format in Table 1 defines the length (in bits) of each field in the slot. As shown in Table 1, the bit rate of the dedicated physical channel can vary between a range of values (eg, 15 Kbps to 1920 Kbps) and a correspondingly varying number of bits in each slot. For some of the slot formats, the one or more fields may be omitted (ie, length = 0).
[Table 1]

[0033]
According to the W-CDMA standard, each dedicated physical channel is combined with its own pilot information. Dedicated pilots support beamforming that provides improved directivity for data transmission, which improves performance and reduces interference. The phase of the modulated signal can be changed (and generally changed) from one beamformed signal to another. Thus, each dedicated physical channel is provided with its own pilot.
[0034]
As defined by the W-CDMA standard, the pilot data for each slot includes a particular symbol pattern (ie, a defined array of complex symbols). At the transmitting unit, the pilot data is used to modulate the in-phase and quadrature carrier signals. Since the pilot data is a known pattern, the receiving unit can process the received signal, recover the pilot data, and evaluate the phase and amplitude of the received carrier signal. The pilot data can thus be used to generate a "reference" signal at the receiver unit, which in turn coherently demodulates the transmitted packet and signal data on a dedicated physical channel. Used for The reference signal can also be used to coherently demodulate other physical channels, such as shared physical channels.
[0035]
Table 2 lists the pilot symbol patterns defined by the W-CDMA standard for non-diversity antennas. Referring to Table 1, the pilot field may have one of four different lengths varying from 2 bits to 16 bits. Also according to the W-CDMA standard, a different pilot symbol pattern is used for each of the 15 slots of a particular radio frame. Thus, four sets of fifteen pilot symbol patterns are defined and are shown in Table 2. Each pilot symbol pattern contains one, two, four or eight complex symbols used to modulate the in-phase and quadrature carrier signals at the transmitter.
[Table 2]

[0036]
The W-CDMA standard specifies two STTD modes of operation. In closed loop mode 1, orthogonal pilot symbol patterns are used for two transmit antennas. The pilot symbol patterns shown in Table 2 are used for the first (non-diversity) antenna, and the pilot symbol patterns shown in Table 3 are used for the second (diversity) antenna. In closed loop mode 2, the pilot symbol patterns shown in Table 2 are used for both antennas.
[Table 3]

[0037]
At the transmitter unit, the data 1, TPC, TFCI, data 2, and a pair of data bits in the pilot field are grouped into complex symbols, which are then used to modulate the in-phase and quadrature carrier signals. . Because the pilot data is a known symbol pattern, the receiver unit processes the pilot data and determines the phase and amplitude of the received carrier signal during a time interval during which the pilot data is valid. Can be. Pilot data is time multiplexed and unavailable during transmission of packet and signaling data. However, the phase and amplitude of the carrier signal are required at these times to coherently demodulate the data in Data 1, Data 2, TPC, and TFCI fields.
[0038]
FIG. 4B is a diagram of a portion of a particular data transmission on a dedicated physical channel. A plurality of slots are shown, each slot including a combination of

data fields

420a and 420b, TPC field 422, TFCI field 424, and pilot field 426. Pilot data is transmitted last in each slot, as configured by pilot fields 426a through 426e in FIG. 4B. The pilot data in pilot field 426 is used to generate a reference signal, which is subsequently used to demodulate packet and signal data transmitted between pilot fields.
[0039]
Numerous methods are available for coherently demodulating time multiplexed packets and signal data with pilot data. In one method, the packet and signal data for the current slot (i) is transmitted by pilot data P (i) for the current slot (in a W-CDMA system, this is transmitted at the end of the slot to generate a reference signal). ) Is temporarily stored until it is received and processed (using old pilot data). Next, the packet and signal data for the current slot are derived and demodulated using the generated reference signal. For these methods, pilot data P (i) at the end of the current slot (i) is used to generate a "past" estimate of the phase and amplitude of the carrier signal, and this data is used to generate the pilot signal of the carrier signal. It is required that the data be temporarily stored until it is received and processed.
[0040]
In certain other methods, the pilot data P (i-1) at the end of pilot slot (i-1) is processed to generate a reference signal (generally belongs to the previous pilot data, e.g., P (i-2)), which is then used to demodulate the packet and signal data transmitted by the current slot (i). For these methods, the pilot data in the previous slot is used to generate a "future" estimate of the phase and amplitude of the carrier signal. These methods allow real-time processing of the data received by the current slot (i), and the data storage requirements can be substantially reduced or possibly eliminated. Various techniques can be used to generate an estimate of the phase and amplitude of the carrier signal, as described in further detail below.
[0041]
FIG. 5A illustrates the use of interpolation to generate a reference signal. Interpolation is used to generate a "past" estimate of the phase and amplitude of the received carrier signal.

Pilot data

510a, 510b are received in slots (i) and (i-1), respectively, and the phase of the reference signal during the period during which

pilot data

510a and 510b (as indicated by dashed line 520) are received, and Processed to generate amplitude. Packets and signal data received between

pilot data

510a and 510b are temporarily stored until pilot data 510a is received and processed. The stored data is subsequently reproduced and demodulated using the generated reference signal. This method requires storage of one or more slots for packet and signaling data until the pilot data 510a at the end of slot (i) is received and processed.
[0042]
FIG. 5B illustrates the use of extrapolation to generate the reference signal. Extrapolation can be used to generate a "future" estimate of the phase and amplitude of the received carrier signal.

Pilot data

510b and 510c are received in slots (i-1) and (i-2), respectively, and during a period after pilot data 510b (as indicated by dashed line 522), for example, slot (i-1) Between the pilot data 510b and the pilot data in slot (i). Packets and signal data received after pilot data 510b can be demodulated approximately in real time using the generated reference signal. This method can reduce or eliminate the requirement for storing packet and signaling data.
[0043]
FIG. 5C is a diagram illustrating use of a curve fitting method for generating a reference signal. The curve fitting method can be used to generate past and / or future estimates of the phase and amplitude of the received carrier signal. As shown in FIG. 5C,

pilot data

510b, 510c, and 510d are received in slots (i-1), (i-2), and (i-3), respectively, and (as indicated by dashed line 524). 3.) Process using a curve fitting technique to generate the phase and amplitude of the reference signal in the period after the pilot data 510b. Such a curve fitting technique can be a linear regression algorithm, a non-linear regression algorithm, or any curve fitting algorithm known in the art. The linear regression algorithm minimizes the sum of the squares of the vertical spacing between the received pilot data and the curve. Larger or smaller numbers in the pilot data (ie, three points) can be used for the curve fitting method. Using the generated reference signal, the packet and signal data after the pilot data 510b can be demodulated approximately in real time.
[0044]
FIG. 5D illustrates the use of weighted averaging to generate the reference signal. The weighted averaging method may generate, by itself or in combination with one or more other techniques, a past and / or future estimate of the phase and amplitude of the received carrier signal. , Can be used.

Pilot data

510b, 510c, and 510d are received in slots (i-1), (i-2), and (i-3), respectively, and after pilot data 510b (as indicated by dashed line 526). To generate the phase and amplitude of the reference signal in the period, the weighting factor D₁, D₂, And D₃Are weighted using the set of. The weighting factor can be selected to give more weight to recent pilot data and less weight to older pilot data. For example,

pilot data

510b, 510c, and 510d in slots (i-1), (i-2), and (i-3) are weighted by weighting factors of 0.5, 0.25, and 0.125, respectively. As such, the pilot data can be weighted exponentially. Subsequently, extrapolation, curve fitting, or other averaging techniques can be used to generate a reference signal based on the weighted pilot data. The packet and signal data after the pilot data 510b can be demodulated approximately in real time using the generated reference signal.
[0045]
FIG. 5E illustrates the use of global averaging to generate a reference signal. The global averaging method may also generate, by itself or in combination with one or more other techniques, a past and / or future estimate of the phase and amplitude of the received carrier signal. Can be used. As shown in FIG. 5E,

pilot data

510b, 510c, 510d, and 510e are received in slots (i-1), (i-2), (i-3), and (i-4), respectively, and Used to generate a line (or curve) 530 that best fits the received pilot data (eg, a line or curve that minimizes the sum of the squares of the vertical spacing between the pilot data and the line or curve). curve). Subsequently, a reference signal can be generated based on the straight line (or curve) 530. For example, the reference signal may have the same slope as line 530 (as shown in FIG. 5E) and begin with pilot data 510b, or continue from the end of line 530, or combine with a predetermined other point. 532 can be used. Similar to FIG. 5D, pilot data can be weighted to give more weight to recent pilot data and less weight to older pilot data.
[0046]
5B-5E illustrate some techniques that can generate a reference signal that includes a future estimate (ie, "prediction") of the phase and amplitude of the received carrier signal. Still other techniques can be used to generate future estimates for phase and amplitude, which are within the concept of the invention.
[0047]
In one embodiment, the phase and amplitude of the reference signal can be defined using (complex) polynomials. For example, first order polynomials can be used for linear interpolation and linear extrapolation. Reference signal,
(Equation 1)

, Is a first-order polynomial
(Equation 2)

Can be displayed as Where a₁(I) and a₀(I) is the polynomial coefficient, applied for slot i, index j is the time unit in slot i (eg, a symbol period, as described below), and
(Equation 3)

Is a complex array representing the phase and amplitude of the reference signal at time unit j for slot i. Coefficient a₁(I) and a₀(I) is generally recalculated when new pilot data is received, but is reused if the quality of the received pilot data is degraded (or unusable) (eg, new slot Can be extrapolated to).
[0048]
In one embodiment, the reference signal includes a series of complex "reference symbols", one reference symbol for each symbol time. Each reference symbol defines the instantaneous phase and amplitude of the reference signal at a particular symbol time. Referring to Table 1, each slot includes a specific number of bits having a number corresponding to the bit rate of the slot. A pair of bits are grouped to form a complex symbol, and so the number of symbols in each slot is half the number of bits. For demodulation, the reference symbol representing the instantaneous phase and amplitude of the reference signal at symbol time j is the one or more symbols received at symbol time j for one or more physical channels. Used to demodulate the The number of reference symbols generated for each slot follows the particular slot format and varies from 5 symbols (for 15 Kbps) to 640 symbols (for 1920 Kbps). In equation (1), the index j thus increases from (0, 1,... 4) for the lowest bit rate of 15 Kbps to (0, 1,... 639) for the highest bit rate of 1920 Kbps. To change.
[0049]
For linear extrapolation, the coefficients for equation (1) are
(Equation 4)

Where P (i-1) and P (i-2) are the pilot data in slots (i-1) and (i-2), respectively, which are the received carrier signals. And the phase and amplitude of_slotIs the duration of the slot (eg, T_slot= 5,... Or 640 according to the bit rate of the slot. ).
[0050]
Higher order polynomials can be used for other reference signal generation techniques. For example, for a curve fitting technique using pilot data from four slots, the reference signal
(Equation 5)

Can be defined to represent a third order polynomial. In general, an Nth order polynomial for a reference signal is
(Equation 6)

Can be displayed as Coefficient a in equation (2)₀(I), a₁(I), ..., a_N(I) can be determined using any of the techniques described above (eg, curve fitting, averaging, and others).
[0051]
FIG. 6 shows an implementation of a portion of a receiver unit 600 that can be used to receive and demodulate physical channels, including those transmitted from multiple transmit antennas in STTD mode defined by the W-CDMA standard. It is a block diagram of a form. One or more RF modulated signals from one or more transmit antennas are received by antenna 610 and the received signals are adjusted (eg, amplified, filtered, and so on) by a receiver ( RCVR) 612 and quadrature downconverts the conditioned signal to intermediate frequency (IF) or baseband. Receiver 612 also samples and quantizes the down-converted in-phase and quadrature signals to generate received samples that are provided to a rake receiver 620. Even though the rake receiver for processing the physical channel is shown in FIG. 6, other receiver structures and implementations can be used and are within the scope of the present invention.
[0052]
In a typical implementation, the received signal is the chip rate of the received signal, f_c, Higher sample rate, f_s, Sampled at For example, for an IS-95 CDMA system, the chip rate is f_c= 1.2288 Mcps (or 3.84 Mcps for W-CDMA systems), but with sample rates of, for example, 8x (ie, 8x chips), 16x (ie, 16x chips), 32x (ie, 32x chips). , Or other multiple chip rates. The high sample rate allows precise adjustment of timing for "zoom in" at path locations.
[0053]
As shown in FIG. 6, the rake receiver 620 includes a search element 622 and a plurality of finger elements 630a to 630n. Each of these elements receives samples from the receiver 612 and performs the tasks associated with the element or indicated by the controller 640. For example, the search element 622 may be instructed (or assigned) by the controller 640 to search for strong cases of the received signal. Strong signals may be present at different time offsets and may be identified by the search element 622 by processing the samples with different parameters (eg, different PN codes, different time differences, and so on). Search element 622 may be designed to provide data corresponding to the searched signal or an indication of the search result to controller 640. Controller 640 assigns finger element 630 to demodulate the strongest case of the received signal, as determined with the aid of search element 622.
[0054]
Each assigned finger element 630 performs demodulation of one physical channel for one instance of a received signal (ie, a signal at a particular assigned time difference), as indicated by controller 640. Each assigned finger element 630 includes a recovered symbol corresponding to the assigned case for the received signal.
(Equation 7)

I will provide a. Demodulation to generate the recovered symbols is described in further detail below. All assigned finger elements 630
(Equation 8)

The recovered symbols from are then provided to combiner 632 and combined to provide decoded symbols that further indicate the transmitted data. The combined symbols represent the recovered channel data and are provided to a subsequent processing block (eg, a decoder).
[0055]
The construction and operation of a rake receiver in a CDMA system are both assigned to the assignee of the present invention and incorporated herein by reference, entitled "MOBIL DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUM MULUUTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM Spread Spectrum." US Pat. No. 5,764,687 entitled "Mobile Demodulator Structure for a System" and "DEMODULATOR ELEMENT ASSIGNMENT IN A SYSTEM SYSTEM CAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALS (a demodulation element in a system capable of receiving multiple signals). U.S. Pat. No. 5,490,165 entitled "Allocation)". Have been.
[0056]
Even though not shown in FIG. 6 for simplicity, each finger element further includes a lock detector that calculates a quality indicator (eg, average energy) of the recovered symbol at the finger element, and If the quality indicator does not exceed a certain threshold, the recovered symbols can be masked from the finger elements. Masking ensures that only finger elements receiving signals of sufficient strength and reliability contribute to the combined output, thus increasing the quality of the recovered symbols.
[0057]
FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of a finger element 700 that can be used to implement one of the finger elements 630 of FIG. The finger elements are further referred to as demodulation elements. The samples received by the receiver 612 are provided to a multiplier 710 and scrambled using a complex scramble recovery code, PN, corresponding to a scramble code used in the transmitter unit and having a time difference assigned to the finger elements. Is restored.
[0058]
The descrambled samples include data for all physical channels in the received signal. At the transmitter unit, each physical channel uses its own channelization code (eg, a particular Walsh code in an IS-95 @ CDMA system, or a particular OVSF code in a W-CDMA system) to associate with those of the other physical channels. Channelized to generate orthogonal data. At the receiver unit, to process a particular physical channel, the descrambled signal is provided to a multiplier 712 and a channelization code, C, assigned to the physical channel to be processed._d, (Ie, multiplied).
[0059]
The output from the multiplier 712 is provided to an accumulator 714 and a channelization code, C, to generate a channelized symbol._d, Is accumulated over the length. For example, if the bit rate of the physical channel is 1.92 Mbps, accumulator 714 accumulates the decovered samples from multiplier 712 over a 4-chip period to provide channelized symbols. At the other extreme, if the physical channel bit rate is 7.5 Kbps, accumulator 714 accumulates the decovered samples over 512-chip periods to provide channelized symbols.
[0060]
Channelization code, C_dTo process the received samples to produce a storable intermediate result (i.e., "channelized samples") in cases where is not known (e.g., for shared physical channels in W-CDMA systems). "Hypothesized" channelization codes can be used and are processed to provide further channelized symbols by determining the actual channelization code used for the physical channel. This partial processing on the physical channel is described in detail in the above-mentioned US patent application Ser. No. 09 / 655,609 of the same day.
[0061]
Referring back to FIG. 4A, the channelized data from accumulator 714 includes time multiplexed packets, signals, and pilot data. According to the W-CDMA standard, for closed-loop mode 1, orthogonal pilots are used for the two transmit antennas. The orthogonal pilots for the two transmit antennas are different pilot symbol patterns W, defined in Tables 1 and 2, respectively._P1And W_{P2 '}Generated using Thus, in the receiver unit, the pilot symbol pattern is converted to the channelized symbol by

multipliers

720a and 720b to the same pilot symbol pattern, W, respectively._P1And W_{P2 '}And is removed by multiplication. Each complex pilot symbol from each of

multipliers

720a and 720b represents the instantaneous phase and amplitude of the respective pilot at a particular symbol time. The pilot symbols from

multipliers

720a and 720b are subsequently provided to respective pilot processors 722a, 722b.
[0062]
Each pilot processor 722 receives a pilot symbol, P, for each slot, and a reference signal based on the pilot symbols from the previous slot,
(Equation 9)

To generate Referring to Table 1, the pilot field for a particular slot can vary from 2 bits (ie, one symbol) to 16 bits (ie, 8 symbols). Thus, each pilot processor 722 may receive 1-8 pilot symbols for each slot and filter this pilot symbol for each slot to generate one or more filtered pilot symbols. it can. For example, each pilot processor 722 filters (eg, averages) the pilot symbols received in each slot to generate one filtered pilot symbol corresponding to the phase and amplitude of the pilot in that slot. be able to. Alternatively, at other antennas, each pilot processor 722 does not perform any filtering of pilot symbols.
[0063]
Each pilot processor 722 includes a reference signal,
(Equation 10)

, To further process the filtered pilot. For example, for linear extrapolation, pilot processor 722 may apply pilot data, P (i-1) and P (i-2), for two adjacent previous slots (i-1) and (i-2). A reference signal for the current slot (i),
(Equation 11)

, Can be generated. Also, each pilot processor 722 may generate the reference signal using curve fitting, weighted averaging, global averaging, or other techniques.
[0064]
According to the W-CDMA standard, pilot data is transmitted in time-multiplexed time intervals spread by packet and signaling data. In this way, one or more reference signals,
(Equation 12)

(According to the mode of operation), the received pilot data is filtered and processed by the methods described above, which are used to demodulate packet and signal data. The pilot data is also provided to a pilot detector (DET) 738 that provides an indication of the quality of the received pilot. In a particular implementation, pilot detector 738 measures the power of the received pilot and evaluates pilot quality,
(Equation 13)

,I will provide a.
[0065]
Reference signals from pilot processors 722a and 722b,
[Equation 14]

, And the channelized symbol from accumulator 714,
(Equation 15)

, Are provided to a data recovery element 740 that performs the necessary calculations to generate recovered symbols for the finger elements. The data recovery process is described below.
[0066]
In FIG. 7,

multipliers

720a and 720b and pilot processors 722a and 722b include a portion of the finger element pilot processing unit. In an operating mode in which pilot data is transmitted from only one antenna, only one of the pilot processing paths is required, and the other pilot processing paths may be useless. Multiplier 712 and accumulator 714 include part of the finger element data processing unit.
[0067]
The reference signal is an estimate of the carrier signal modulated by the data at the transmitter unit. Due to propagation delays and path losses, the amplitude and phase of the received modulated signal varies over time. Further, these variations are reflected in the pilot and detected and evaluated by the reference signal. Thus, the reference signal is used to coherently demodulate the received signal.
[0068]
For each assigned finger element, a reference signal,
(Equation 16)

, And channelized symbols,
[Equation 17]

, (The "real" received symbol, the evaluation of X)
(Equation 18)

[Equation 19]

Can be expressed as
[0069]
The following operations can be performed to recover the transmitted symbols.
(Equation 20)

here,
(Equation 21)

Displays the recovered symbol and e^jPlotIs the pilot phase and dot
(Equation 22)

Is
(Equation 23)

and
[Equation 24]

And the dot product of_IX_I+ P_QX_Q) And cross
(Equation 25)

Is
(Equation 26)

and
[Equation 27]

And the cross product of (P_IX_Q-P_QX_I)be equivalent to.
[0070]
Dot and cross products are channelized symbols,
[Equation 28]

, From a particular finger element by the relative strength of the pilot received by that finger, which scales the reference signal,
(Equation 29)

Is evaluated by Scaling is used to evaluate the contribution from the finger elements assigned for efficient combining. Thus, the dot product performs both roles with respect to both phase prediction and finger weighting that is characteristic of a coherent lake receiver. Dot product calculations are further described in the aforementioned U.S. Pat. Nos. 5,764,687 and 5,490,165.
[0071]
The physical channel to be processed may be transmitted from one antenna or two antennas (eg, according to STTD mode in a W-CDMA system). Further, the physical channel can be modulated using either BPSK modulation (eg, for an IS-95 @ CDMA system) or QPSK modulation (eg, for a W-CDMA system).
[0072]
For BPSK modulation (eg, used in IS-95 @ CDMA systems), the cross product is the noise range and is ignored, and the pilot phase is zero, ie, e^jPilot= (1 + j0). Recovered symbol,
[Equation 30]

, Is
[Equation 31]

Can be expressed in this way.
[0073]
In QPSK modulation (eg, used in W-CDMA systems), the pilot phase is e^jPilot= (1 + j). Recovered symbol,
(Equation 32)

, Is
[Equation 33]

Can be expressed in this way.
[0074]
In the ST-TD mode of the W-CDMA standard, two RF-modulated signals are transmitted from two transmission antennas as one physical channel. The data transmitted from the second antenna is the same as the data transmitted from the first antenna, but has been rearranged to provide differences and conjugated to a complex number. Thus, S_A1Is the symbol sequence ｛S transmitted from the first transmit antenna₀, S₁, S₂, S₃, ...｝, and S_A2Is the symbol sequence ｛−S transmitted from the second transmit antenna₁ ^*, S₀ ^*, -S₃ ^*, S₂ ^*,...
[0075]
Each RF modulated signal can experience independent and different path losses. The actually received signal, X, is the weighted sum of each of the two RF modulated signals,
X = αS_A1+ ΒS_A2,
Where α and β are the path losses from the first and second transmit antennas to the respective receive antennas, and X is the received symbol sequence ｛X₀, X₁, X₂, XS₃, ...｝. The received symbol is
X₀= ΑS₀-ΒS₁ ^*, Equation (3)
X₁= ΑS₁+ ΒS₀ ^*, Formula (4)
X₂= ΑS₂-ΒS₃ ^*, And formula (5)
X₃= ΑS₃+ ΒS₂ ^*, Equation (6)
Can be expressed as
[0076]
Combining equations (3) to (4), the recovered symbol
[Equation 34]

,But
(Equation 35)

Where K is a scaling factor and K = 1 / (| α |²+ | Β |²), And
[Equation 36]

Denotes the channelized symbol that is the evaluation of the symbol, X, actually received. The scaling factor, K, is used to scale the recovered symbols from variously assigned fingers before combining the symbols so that more reliable symbols are weighted more heavily. Demodulation for a W-CDMA system is described in further detail in U.S. Patent Application No. xx / xxx, xxx, filed on the same date as the above-referenced US patent application Ser.
[0077]
The processing units described herein (eg,

multipliers

710, 712, and 720, accumulator 714, pilot processor 722, data recovery element 740, controller 640, etc.) are designed to perform the functions described herein. It can be implemented in a variety of ways, such as an application specific integrated circuit (ASIC), a digital signal processor, a microcontroller, a microprocessor, or other electronic circuitry. Also, the processing unit may be implemented with a general-purpose or specially-designed processor that operates to execute instruction codes that achieve the functions described herein. Thus, the processing units described herein may be implemented using hardware, software, or a combination thereof.
[0078]
The memory unit can be implemented using a memory technology including, for example, a random access memory (RAM), a flash memory, and the like. The memory unit can be implemented using a storage element such as a hard disk, a CD-ROM drive, and the like. Various other implementations for the memory unit are possible and are included in the inventive concept.
[0079]
The above description of the preferred embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be applied to other embodiments without using inventive capabilities. There will be. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown, but is to be accorded the widest scope of principles and novel features disclosed herein.
[Brief description of the drawings]
FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a spread spectrum communication system maintaining a large number of users.
FIG. 2
FIG. 2 is a simplified block diagram of an embodiment relating to signal processing in a downlink physical channel.
FIG. 3
FIG. 3 is a block diagram of a modulator, transmitter, and antenna that maintain transmission of the downlink physical channel via one or two antennas.
FIG. 4A
FIG. 4A is a diagram of a frame format and a slot format for a dedicated physical channel as defined by the W-DMA standard.
FIG. 4B
FIG. 4B is a diagram of a part of a specific data transmission on a dedicated physical channel.
FIG. 5A
FIG. 5A is a diagram illustrating the use of interpolation to generate a reference signal.
FIG. 5B
FIG. 5B is a diagram illustrating the use of extrapolation to generate a reference signal.
FIG. 5C
FIG. 5C is a diagram illustrating the use of a curve fitting method to generate a reference signal.
FIG. 5D
FIG. 5D is a diagram illustrating the use of a weighted averaging method to generate a reference signal.
FIG. 5E
FIG. 5E is a diagram illustrating the use of a global averaging method to generate a reference signal.
FIG. 6
FIG. 6 is an illustration of an embodiment of a portion of a receiver unit that can be used to receive and modulate on a physical channel.
FIG. 7
FIG. 7 is an illustration of an embodiment of a finger element that can be used to implement one finger element of the rake receiver shown in FIG.
[Explanation of symbols]
100 ... spread spectrum communication system.
102… Cell
104… Base station
106… Terminal
212… Data source
214 ... Encoder
216… Modulator
218… Transmitter
220… Antenna
230… Antenna
232 ... Receiver
234 demodulator
236… Decoder
238… Data sink
240 ... Controller
242… Memory unit
300… Demodulator
302 ... Transmitter
304… Antenna
310… STTD encoder
320 ... Channelizer
322} I / Q demultiplexer
324a, 324b {...} Multiplier
326 ... Multiplier
328 ... Adder
330… Multiplier
332b {...} Multiplier
334 ... Combiner
336… Multiplier
410… Slot
420a, 420b {...} Data field
422} ... {Transmission power control field
424 ... Transport format combination indicator field
426… Pilot field
510a, 510b, 510c, 510d {...} pilot data
520, 522, 524, 526}...
530 ... Best fit straight line
532 ... Line representing the reference signal
600… Receiver unit
610 ... Antenna
612 ... Receiver
620 ... Rake receiver
622 {...} search element
630a, 630b ... 630n
632: Combiner
640 ... Controller
642… Memory
700 ... Finger element
710 ... Multiplier
712 {...} Multiplier
714 ... Accumulator
720a, 720b {...} Amplifier
722a, 722b} ... {Pilot processor
738 ... Pilot detector
740 ... Pilot recovery unit

Claims

A method for generating a reference signal based on time-multiplexed pilot data,
Receiving and processing the modulated signal to provide received samples;
Process the received samples to provide pilot symbols,
Generating a reference signal based on the available pilot symbols,
Note that the method wherein the reference signal comprises a sequence of predicted pilot symbols indicating a future evaluation of one or more characteristics of one or more carrier signals for the modulated signal.

Processing of the received sample
Decovering the received samples with a channelization code to provide channelized symbols, and multiplying the channelized symbols with a particular pilot symbol pattern to generate pilot symbols,
The method of claim 1, comprising a step.

Requesting pilot symbols from each time interval to generate one or more filtered pilot symbols, and wherein the reference signal is generated based on the available filtered pilot symbols. Item 7. The method according to Item 1.

The method of claim 1, wherein the reference signal is generated by extrapolating pilot symbols from a previous time interval.

The method of claim 1, wherein the reference signal is generated by linearly extrapolating pilot symbols from two preceding time intervals.

The method of claim 1, wherein the reference signal is generated by curve fitting pilot symbols from a previous time interval.

The method of claim 1, wherein the reference signal is generated by averaging pilot symbols from a previous time interval.

The method of claim 1, wherein the reference signal is generated by weighting pilot symbols from a previous time interval using a set of weighting factors, and averaging the weighted pilot symbols.

The method of claim 1, wherein the reference signal is generated by globally averaging pilot symbols from a previous time interval.

The method of claim 1, wherein time multiplexed pilot data is utilized during a particular period of each time interval.

The method of claim 10, wherein each time interval is associated with a particular number of pilot symbols varying from one to eight.
The method according to claim 14.

The method of claim 1, wherein the reference signal is an indication of a phase and amplitude estimate of one or more carrier signals.

A method for generating a reference signal based on time-multiplexed pilot data,
Receiving and processing the modulated signal to provide received samples;
Decovering the received samples using a channelization code to provide channelized symbols,
Multiplying the channelized symbols by a specific pilot symbol pattern to generate pilot symbols;
Filtering the pilot symbols from each time interval to generate one or more filtered pilot symbols;
Generating a reference signal based on the available filtered pilot symbols using an extrapolation, curve fitting, averaging, weighted averaging, or global averaging method, wherein the reference signal is modulated. A method comprising a sequence of predicted pilot symbols indicating a future estimate of the phase and amplitude of one or more carrier signals for the generated signal.

A method for demodulating a modulated signal including time multiplexed pilot data,
Receiving and processing the modulated signal to provide received samples;
Processing the received samples to provide pilot symbols and channelized symbols,
Generating a reference signal based on the available pilot symbols, wherein the reference signal is a predicted pilot indicating a future evaluation of one or more features of one or more carrier signals with respect to the modulated signal; Contains a sequence of symbols, and
Demodulating the channelized symbols with a reference signal to produce recovered symbols.

Processing the received sample comprises:
Decovering the received samples using a channelization code to provide channelized symbols,
Multiply the channelized symbols by a particular pilot symbol pattern to generate pilot symbols and filter the pilot symbols from each time interval to generate one or more filtered pilot symbols. The method of claim 14, including the step of generating a reference signal based on the available filtered pilot symbols.

Processing the received sample comprises:
Decovering the received samples using a channelization code to provide channelized samples;
Accumulating the channelized samples over the length of the channelization code to provide channelized symbols;
The method according to claim 14.

Generating a reference signal by extrapolating, curve fitting, averaging, weighted averaging, or global averaging the available pilot symbols;
The method according to claim 14.

The method of claim 14, wherein demodulating comprises performing a dot product between a predicted pilot symbol and a channelized symbol in a reference signal to generate a recovered symbol.

Demodulating performing a dot product between the predicted pilot symbols in the reference signal and the channelized symbols;
15. The method of claim 14, comprising performing a cross product between the predicted pilot symbols and the channelized symbols, and combining the dot product and cross product results to generate a recovered symbol. .

A receiver unit operative to process a physical channel in a CDMA communication system, comprising:
A receiver operable to receive the modulated signal and provide a received sample indicative of data transmitted on the physical channel; and at least one demodulator element coupled to the receiver , Each demodulator element has a data processing unit operative to receive and process the received samples to provide channelized symbols, and the channelized symbols to provide pilot symbols. A pilot processing unit operable to receive and process and generate a reference signal based on the available pilot symbols;
Note that the reference signal includes a sequence of predicted pilot symbols indicating a future evaluation of one or more features of one or more carrier signals for the modulated signal.
Receiver unit.

Each demodulator element further includes a data recovery element coupled to the data processing unit and the pilot processing unit, wherein the data recovery element operates to receive the reference signal and the channelized symbols and generate the recovered symbols. A receiver unit according to claim 20.

A combiner coupled to at least one demodulator element to generate a combined symbol and operative to receive and combine symbols recovered from one or more assigned demodulator elements 22. The receiver unit according to claim 21, further comprising:

21. The receiver unit of claim 20, wherein the reference signal is generated by extrapolating, curve fitting, averaging, weighted averaging, or global averaging available pilot symbols.