-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrbenutzer-Störungsbeseitigungsvorrichtung
und, genauer ausgedrückt,
ein Mehrbenutzer-Störungsbeseitigungsverfahren,
das verbesserte Demodulationscharakteristiken in einem Codemultiplex-Vielfachzugriffs-
(CDMA) System sicherstellt, sogar wenn die Anzahl von gleichzeitig
Zugang zu dem System erhaltenden Benutzern groß ist.
-
Beschreibung
des Standes der Technik
-
In
einem CDMA-System verschärft
sich das Problem einer Verschlechterung in Demodulationscharakteristiken
aufgrund von Störsignalkomponenten
mit dem Anstieg der Anzahl von gleichzeitig zu dem System Zugang
erhaltenden Benutzern. Ein Mehrbenutzer-Störungsbeseitigungsverfahren
ist als ein Verfahren zum Sicherstellen verbesserter Demodulationscharakteristiken,
sogar wenn die Anzahl von gleichzeitig Zugang zu dem System erhaltenden
Benutzern ansteigt, untersucht worden.
-
Das
Japanische Patent JP-A-11205286 (Europäische Veröffentlichung EP-A-930727) offenbart
einen Fehlerübertragungstyp
einer Mehrbenutzer-Zeit/Raum-Störungsbeseitigungsvorrichtung,
welche einen Empfänger
mit zwei Funktionen darstellt:
die Funktion der Beseitigung
von Störung
aufgrund von Antennenrichtwirkung und die Funktion der Beseitigung
von Störung
basierend auf Regenerierung von Störungsnachbildungen, und die
eine verbesserte Fähigkeit
hat, Störung
zu beseitigen. Diese Mehrbenutzer-Zeit/Raum-Störungsbeseitigungsvorrichtung
ist von einem solchen Typ, dass der Anstieg in der Anzahl von Hardwareteilen
vergleichsweise klein ist und dieselbe daher praktisch ist.
-
Diese
Mehrbenutzer-Zeit/Raum-Störungsbeseitigungsvorrichtung
soll unter Bezugnahme auf die 1, 6 und 7 beschrieben
werden. 1 zeigt die Konfiguration dieser
Mehrbenutzer-Zeit/Raum-Störungsbeseitigungsvorrichtung.
Wie in 1 gezeigt ist, wird die Mehrbenutzer-Zeit/Raum-Störungsbeseitigungsvorrichtung
durch Antennen 1-1 bis 1-N, Störungsschätzeinheiten (IEUs) 2-1 bis 2-K, 3-1 bis 3-K und 4-1 bis 4-K und
Addierer 5-1 bis 5-N und 6-1 bis 6-N gebildet.
N (N: eine ganze Zahl größer oder
gleich 1) stellt die Anzahl elementarer Antennen dar, und K (K:
eine ganze Zahl größer oder gleich
1) stellt die Anzahl von Benutzern dar.
-
Durch
die Antennen 1-1 bis 1-N empfangene Signale werden
in die Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-K in
der ersten Stufe eingegeben. Die Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-K geben
Störungsnachbildungen und
Symbolnachbildungen in Übereinstimmung
mit den Benutzersignalen aus. Die Störungsnachbildungen werden in
die Addierer 5-1 bis 5-N eingegeben, während die
Symbolnachbildungen zu den Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K in
der zweiten Stufe gesendet werden. Die Addierer 5-1 bis 5-N subtrahieren
jeweils die Störungsnachbildungen
von den durch die Antennen empfangenen Signalen in Übereinstimmung
mit den Antennen 1-1 bis 1-N und geben die Subtraktionsergebnisse
an die Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K aus.
-
Die
Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K in
der zweiten Stufe erzeugen Störungsnachbildungen
und Symbolnachbildungen und geben die Störungsnachbildungen an die Addierer 6-1 bis 6-N und
die Symbolnachbildungen an die Störungsschätzeinheiten 4-1 bis 4-K in
der dritten Stufe aus, wie es auch die Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-K in
der ersten Stufe tun. Die Störungsschätzeinheiten 4-1 bis 4-K in
der dritten Stufe geben demodulierte Signale aus.
-
6 zeigt
die Konfiguration jeder der Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-K in
der ersten Stufe, und 7 zeigt die Konfiguration jeder
der Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K und 4-1 bis 4-K in
den nachfolgenden Stufen. In jeder der Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-K in
der ersten Stufe, die die in 6 gezeigte
Konfiguration aufweisen, werden die durch Antennen empfangenen Signale
durch Ausbreitungsaufhebungsmittel 111-1 bis 111-N von
Ausbreitung auf einer RAKE-Pfadbasis befreit, um zu Basisbandsignalen
umgewandelt zu werden. Die von Ausbreitung befreiten Signale werden
durch einen Strahlformer 112 bezüglich ihrer Richtwirkung gesteuert.
-
4 zeigt
Details der Konfiguration des Strahlformers 112. Antennengewichte
werden in Bezug zu jeder Stufe und jedem RAKE-Pfad erzeugt. Antennengewichte
wm,l,1 bis wm,l,N werden
in bezug zu den durch Antennen empfangenen Signalen in dem l-ten
Weg (l = 1 bis L) an der m-ten Stufe (m = 1 bis M) erzeugt. Die Antennengewichte
werden in die jeweiligen komplexen Konjugate durch Erzeugungsmittel 51-1 bis 51-N komplexer
Konjugate umgewandelt. Die komplexen Konjugate der Antennengewichte
und die Antennensignale werden miteinander durch Multiplizierer 50-1 bis 50-N multipliziert,
die Multiplikationsergebnisse werden in einen Addierer 52 eingegeben,
und das Kombinierungsergebnis durch den Addierer 52 wird
als eine Ausgabe von dem Strahlformer 112 erhalten.
-
Von
der Ausgabe des Strahlformers 112 wird eine Kanalverzerrung
durch einen Kanalschätzabschnitt 113 geschätzt. Der
geschätzte
Wert wird in das komplexe Konjugat durch ein Erzeugungsmittel 114 komplexer Konjugate
umgewandelt. Die Ausgabe von dem Strahlformer 112 und das
komplexe Konjugat des Kanalschätzwerts
werden miteinander durch einen Multiplizierer 115 multipliziert.
Eine Ausgabe von dem Multiplizierer 115 in bezug zu jedem
RAKE-Pfad wird in einen RAKE-Kombinierabschnitt 118 eingegeben.
Der RAKE-Kombinierabschnitt 118 erzeugt ein demoduliertes
Signal über
das eine Festentscheidung durch ein Festentscheidungsmittel 119 getroffen
wird.
-
Andererseits
werden die Ausgaben von den Ausbreitungsaufhebungsmitteln 111-1 bis 111-N auch
in einen Abschnitt 117 zur adaptiven Aktualisierung des
Antennengewichts eingegeben. Der Abschnitt 117 zur adaptiven
Aktualisierung des Antennengewichts führt Eingangsrichtungsschätzung basierend
auf den durch Antennen empfangenen Signalen durch, um Steuervektoren
in bezug zu Eingangsrichtungen zu erhalten, und setzt die Steuervektoren
als Antennengewichte, während
sie normalisiert werden, so dass die Strahlverstärkung (Spitze) 1 ist.
-
Der
Abschnitt 117 zur adaptiven Aktualisierung des Antennengewichts
benachrichtigt den Strahlformer 112 über die erhaltenen Antennengewichte.
Eine Ausgabe von dem Festentscheidungsmittel 119 wird in
Bezug zu jedem Pfad zum Erzeugen von Störungsnachbildungen verarbeitet.
Ein Multiplizierer 123 multipliziert die Ausgabe von dem
Festentscheidungsmittel 119 mit der Ausgabe von dem Kanalschätzabschnitt 113 und sendet
ein Signal, das als eine Symbolnachbildung durch diese Multiplizierung
erhalten wurde, an die folgende Stufe. Ein Multiplizierer 124 multipliziert
das Multiplizierungsergebnis von dem Multiplizierer 123 mit
einem Störungsunterdrückungskoeffizienten α und gibt
das Ergebnis dieser Multiplizierung an einen Antennensignal-Regenerierungsabschnitt 125 aus.
-
8 zeigt
Details der Konfiguration des Antennensignal-Regenerierungsabschnitts 124.
Multiplizierer 160-1 bis 160-N des Antennensignal-Regenerierungsabschnitts 125 regenerieren
Antennensignale durch Multiplizieren des Eingangssignals mit Koeffizienten,
die durch Multiplizieren der Antennengewichte wm,l,1 bis wm,l,N mit einem Antennenverstärkungs-korrekturkoeffizienten β = N erhalten
werden. Die Signale, die durch Umwandlung in dem Antennensignal-Regenerierungsabschnitt 125 als
Antennensignale erhalten wurden, werden durch Wiederausbreitungsmittel 126-1 bis 126-N in Übereinstimmung
mit den Antennen 1-1 bis 1-N wieder ausgebreitet
und werden in Bezug zu den RAKE-Pfaden durch Addierer 127-1 bis 127-N zusammen addiert,
um Störungsnachbildungen
zu erzeugen.
-
Die
Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K sollen
unter Bezugnahme auf 7 beschrieben werden. In der
in 7 gezeigten Anordnung sind Komponenten, die identisch
mit den in 6 gezeigten sind oder diesen
entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen angegeben. Von den
Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-K in
der erste Stufe gesendete Symbolnachbildungen und von den in 1 gezeigten
Additionsmitteln ausgegebene Restsignale werden in die Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K in
der zweiten Stufe eingegeben. Die Restsignale werden durch Ausbreitungsaufhebungsmittel 111-1 bis 111-N von
Ausbreitung befreit und hinsichtlich Richtwirkung durch einen Strahlformer 112 gesteuert.
Als in dem Strahlformer 112 verwendete Antennengewichtskoeffizienten
werden die durch die Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-K in
der ersten Stufe erhaltenen Werte verwendet, ohne verändert zu
werden.
-
Ein
Addierer 128 addiert eine Ausgabe von dem Strahlformer 112 und
die Ergebnisse von Multiplizierung zusammen, die durch einen Multiplizierer 129 durchgeführt wurde,
d. h. Multiplizierung der Symbolnachbildung, die von der vorhergehenden
Stufe übertragen
wurde, mit einem Koeffizienten [1 – (1 – α)m–1],
der durch den Störungsunterdrückungskoeffizienten α und die
Stufenzahl m bestimmt wird. Eine Ausgabe von dem Addierer 128 wird
in einen Kanalschätzabschnitt 113 eingegeben.
Ein Kanalschätzwert
wird dadurch erhalten und in das komplexe Konjugat durch ein Erzeugungsmittel 114 komplexer
Konjugate umgewandelt. Die Ausgabe von dem Addierer 128 und
das komplexe Konjugat des Kanalschätzwerts werden miteinander
durch einen Multiplizierer 115 multipliziert. Ein RAKE-Kombinierabschnitt 118 kombiniert
Ausgaben von den Multiplizierern 115, die in Übereinstimmung
mit RAKE-Pfaden erhalten werden, um ein demoduliertes Signal zu
erhalten. Eine Ausgabe von einem Festentscheidungsmittel 119 in
Bezug zur Ausgabe von dem RAKE-Kombinierabschnitt 118 und
dem von dem Kanalschätzabschnitt 113 ausgegebenen
Kanalschätzwert
werden miteinander durch einen Multiplizierer 123 multipliziert,
und das Ergebnis dieser Multiplizierung wird als eine Symbolnachbildung zur
folgenden Stufe übertragen.
Diese Operation ist die gleiche wie die in der in 6 gezeigten
Anordnung.
-
Von
der Symbolnachbildung, die zu dieser Zeit von dem Multiplizierer 123 ausgegeben
wird, wird die von der vorhergehenden Stufe gesendete Symbolnachbildung
durch einen Addierer 132 subtrahiert, und die von dem Addierer 132 ausgegebene
Symbolnachbildungsdifferenz wird mit dem Störungsunterdrückungskoeffizient α durch einen
Multiplizierer 124 multipliziert. Eine Ausgabe von dem
Multiplizierer 124 wird durch einen Antennensignal-Regenerierungsabschnitt 125 zu
Antennensignalen umgewandelt. Die regenerierten Antennensignale
werden durch Wiederausbreitungsmittel 126-1 bis 126-N wieder
ausgebreitet und durch Addierer 127-1 bis 127-N in
Bezug zu RAKE-Pfaden zusammenaddiert, um als Störungsnachbildungen zu den in 1 gezeigten
Addierern 6-1 bis 6-N gesendet zu werden.
-
Die
Störungsschätzeinheiten 4-1 bis 4-K führen keine
Störungsnachbildungsregenerierung
durch. Die Ausgabe von dem in 7 gezeigten
RAKE-Kombinierabschnitt 118 wird als ein Demodulationsergebnis
jeder der Störungsschätzeinheiten 4-1 bis 4-K erhalten.
Die Operation vor der Ausgabe von dem RAKE-Kombinierabschnitt 118 ist
die gleiche wie die in den Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K in
der zweiten Stufe, und die Beschreibung hierfür soll nicht wiederholt werden.
-
Die
oben beschriebene konventionelle Vorrichtung zum Beseitigen von
Mehrbenutzerstörung
birgt die im Folgenden beschriebenen Probleme. Den Störungsschätzeinheiten
in der zweiten und anderen nachfolgenden Stufen werden die Restsignale
zugeführt,
und sie können
nicht die durch Antennen empfangenen Signale verwenden. In den Störungsschätzeinheiten
in der zweiten und dritten Stufe kann deshalb keine Aktualisierung von
Antennengewichten durchgeführt
werden.
-
In
dem Fall, wenn adaptive Aktualisierung zum Erzeugen von Antennengewichten
verwendet wird, ist die Strahlverstärkung nicht immer gleich 1
und es ist nicht möglich,
Antennensignale zu regenerieren, die einen genauen Pegel aufweisen.
-
Marinkovic
S. et al. In "Space-time
Interactive and Multistage Receiver Structures For CDMA Mobile Communication
Systems" [Interaktive
Raum-Zeit- und Mehrstufenempfängerstrukturen
für CDMA-Mobilkommunikationssysteme]
[VTC 2001 Spring IEEE VTS 53. Technology Conference, Rhodos, Griechenland,
6–9. Mai
2001, IEEE Vehicular Technology Conference, New York, NY: IEEE US,
Bd. 3 von 4, Conf. 53, 6. Mai 2001 (2001-05-06), Seiten 1799–1803, XP001082453
ISBN: 0-7803-6728-6]
offenbaren eine parallele Mehrstufen-Störungsbeseitigungsvorrichtung
(PIC), die eine Mehrzahl von Störungsschätzeinheiten
und eine Mehrzahl von Berechnungseinheiten in jeder Stufe einschließt.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Angesichts
der oben aufgeführten
Probleme besteht eine Aufgabe der bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer Mehrbenutzer-Störungsbeseitigungsvorrichtung,
in der sogar in der zweiten und anderen nachfolgenden Stufen adaptive
Aktualisierung von Antennengewichten durchgeführt werden kann und Antennengewichte
mit Genauigkeit durch Verwendung empfangener Signale mit beseitigter
Störung
erzeugt werden können.
-
Einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge, wird eine Mehrbenutzer-Störungsbeseitigungsvorrichtung
zum Beseitigen von Mehrbenutzerstörung geschaffen, die aufweist:
eine Mehrzahl von Antennen, wobei jede Antenne dazu ausgebildet
ist, ein entsprechendes Benutzersignal zu empfangen; eine erste
Stufe, die aufweist: eine Mehrzahl von ersten Störungsschätzeinheiten, die jeweils dazu
ausgebildet sind, die Benutzersignale zu empfangen und eine entsprechende
erste Störungsnachbildung
jedes Benutzersignals zu erzeugen und auszugeben, wobei jede Störungsnachbildung
Störung
von dem entsprechenden Benutzersignal darstellt, das andere Benutzersignale
beeinflusst, und auch zum Ausgeben einer entsprechenden ersten Symbolnachbildung;
und eine Mehrzahl von ersten Berechnungseinheiten, die jeweils dazu
ausgebildet sind, von einem entsprechenden Benutzersignal alle ersten
Störungsnachbildungen
des entsprechenden Benutzersignals, die von der Mehrzahl der ersten
Störungsschätzeinheiten
empfangen worden sind, zu subtrahieren, um dadurch für das entsprechende
Benutzersignal ein entsprechendes Restsignal zu erzeugen; und eine
oder mehrere weitere Stufen. Jede weitere Stufe weist auf: eine
Mehrzahl von zweiten Stö rungsschätzeinheiten,
die jeweils dazu ausgebildet sind, weitere Störungsnachbildungen und eine
weitere entsprechende Symbolnachbildung unter Verwendung der Restsignale
der vorhergehenden Stufe und einer entsprechenden Symbolnachbildung der
vorherigen Stufe zu erzeugen und auszugeben; und eine Mehrzahl von
zweiten Berechnungseinheiten, die jeweils dazu ausgebildet sind,
von einem entsprechenden Restsignal der vorhergehenden Stufe alle
der weiteren Störungsnachbildungen
des entsprechenden Restsignals, die von der Mehrzahl von zweiten
Störungsschätzeinheiten
empfangen worden sind, zu subtrahieren, wobei jede zweite Berechnungseinheit
dazu ausgebildet ist, ein entsprechendes Restsignal der weiteren
Stufe zu erzeugen. Jede zweite Störungsschätzeinheit weist auf: Wandlermittel
zum Umwandeln der entsprechenden Symbolnachbildung, die von der
vorhergehenden Stufe gesendet ist, in regenerierte Antennensignale,
Additionsmittel zum Addieren der regenerierten Antennensignale zu
den von Ausbreitung befreiten Restsignalen, die von den Berechnungseinheiten
der vorhergehenden Stufe geliefert werden; und adaptive Aktualisierungsmittel
zum adaptiven Aktualisieren von Antennengewichten aufgrund des Ausgangs
der Additionsmittel, wobei die aktualisierten Antennengewichte verwendet
werden, die zugeführten
Restsignale zu bearbeiten.
-
Einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge wird ein Verfahren
zum Beseitigen von Mehrbenutzer-Störung in einer Mehrbenutzer-Störungsbeseitigungsvorrichtung
geschaffen, die Störungsschätzeinheiten
mit einer Mehrzahl von Stufen aufweist. Das Verfahren weist die
Schritte auf:
eine Mehrzahl von Benutzersignalen zu empfangen;
und in einer ersten Stufe die Schritte: in jeder der Mehrzahl von ersten
Störungsschätzeinheiten
eine entsprechende erste Störungsnachbildung
jedes Benutzersignals zu erzeugen und auszugeben, wobei jede Störungsnachbildung
Störung
von dem entsprechenden Benutzersignal darstellt, die andere Benutzersignale
beeinflusst, und auch eine entsprechende erste Symbolnachbildung
auszugeben; und von einem entsprechenden Benutzersignal alle der
ersten Störungsnachbildungen des
entsprechenden Benutzersignals, die von der Mehrzahl der ersten
Störungsschätzeinheiten
empfangen sind, zu subtrahieren, um so für das entsprechende Benutzersignal
ein entsprechendes Restsignal zu erzeugen; und in einer zweiten
Stufe und jeder nachfolgenden Stufe die Schritte: in jeder einer
Mehrzahl von zweiten Störungsschätzeinheiten
eine entsprechend weitere Symbolnachbildung unter Verwendung der
Restsignale der vorhergehenden Stufe und einer entsprechenden Symbolnachbildung
der vorhergehenden Stufe zu erzeugen und auszugeben; und von einem
entsprechenden Restsignal der vorhergehenden Stufe alle der weiteren Störungsnachbildungen
des entsprechenden Restsignals, die von der Mehrzahl von zweiten
Störungsschätzeinheiten
empfangen worden sind, zu subtrahieren, wobei jede zweite Berechnungseinheit
dabei dazu ausgebildet ist, ein entsprechendes Restsignal der weiteren
Stufe zu erzeugen. Jede zweite Störungsschätzeinheit führt die Schritte aus: die entsprechende
Symbolnachbildung, die von der vorherigen Stufe übertragen worden ist, in regenerierte
Antennensignale zu wandeln; die regenerierten Antennensignale zu
den von Ausbreitung befreiten Restsignalen hinzu zu addieren, die
von den Berechnungseinheiten der vorhergehenden Stufe geliefert
worden sind; und adaptiv Antennengewichte aufgrund des Ausgangs
des Addierschritts zu aktualisieren, wobei die aktualisierten Gewich te
bei der Bearbeitung der zugeführten
Restsignale verwendet werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Bevorzugte
Merkmale der vorliegenden Erfindung sollen nun nur beispielhaft
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
-
1 ein
Blockdiagramm ist, dass die Konfiguration einer Mehrbenutzer-Störungsbeseitigungsvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
2 ein
Blockdiagramm ist, das die Konfiguration einer Störungsschätzeinheit
in der ersten Stufe der in 1 gezeigten
Vorrichtung zeigt;
-
3 ein
Blockdiagramm ist, das die Konfiguration einer Störungsschätzeinheit
in der zweiten und anderen nachfolgenden Stufen in der in 1 gezeigten
Vorrichtung zeigt;
-
4 ein
Diagramm ist, das Details der Konfiguration der in den 2 und 3 gezeigten
Strahlformer zeigt;
-
5 ein
Diagramm ist, das Details der Konfiguration von in den 2 und 3 gezeigten
Antennensignal-Regenerierungsabschnitten zeigt;
-
6 ein
Blockdiagramm ist, das die Konfiguration einer Störungsschätzeinheit
in einer ersten Stufe in einer konventionellen Anordnung zeigt;
-
7 ein
Blockdiagramm ist, das die Konfiguration einer Störungsschätzeinheit
in einer zweiten und nachfolgenden Stufen in der konventionellen
Anordnung zeigt; und
-
8 ein
Diagramm ist, das Details der Konfiguration von in den 6 und 7 gezeigten
Antennensignal-Regenerierungsabschnitten zeigt.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung soll unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben werden. 1 ist ein Blockdiagramm, das
die Konfiguration einer Mehrbenutzer-Störungsbeseitigungsvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Mehrbenutzer-Störungsbeseitigungsvorrichtung
gemäß der in 1 gezeigten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Antennengewichte
durch Verwendung von adaptiver Steuerung in jeder Stufe aktualisiert
werden.
-
Die
Mehrbenutzer-Störungsbeseitigungsvorrichtung
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst Antennengruppen 1-1 bis 1-N,
Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-K, 3-1 bis 3-K und 4-1 bis 4-K vorgesehen
in verschiedenen Stufen, sowie Addierer 5-1 bis 5-N,
und 6-1 bis 6-N zum Subtrahieren von Störungsnachbildungen
von durch Antennen empfangenen Signalen oder Restsignalen. N (N:
eine ganze Zahl größer oder
gleich 1) stellt die Anzahl von Antennen dar, und K (K: eine ganze
Zahl größer oder
gleich 1) stellt die Anzahl von Benutzern dar.
-
Durch
die Antennen 1-1 bis 1-N empfangene Signale werden
in die Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-K in
der ersten Stufe eingegeben. Die Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-K geben
Störungsnachbildungen und
Symbolnachbildungen in Übereinstimmung
mit Benutzern aus. Die Störungsnachbildungen
werden in die Addierer 5-1 bis 5-N eingegeben,
während
die Symbolnachbildungen zu den Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K in
der zweiten Stufe gesendet werden. Die Addierer 5-1 bis 5-N subtrahieren
jeweils die Störungsnachbildungen
von den durch Antennen empfangenen Signalen in Übereinstimmung mit den Antennen 1-1 bis 1-N und
geben die Subtraktionsergebnisse an die Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K aus.
-
Die
Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K in
der zweiten Stufe erzeugen Störungsnachbildungen
und Symbolnachbildungen und geben die Störungsnachbildungen an die Addierer 6-1 bis 6-N und
die Symbolnachbildungen an die Störungsschätzeinheiten 4-1 bis 4-N in
der dritten Stufe aus, wie es auch die Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-K in
der ersten Stufe tun. Die Störungsschätzeinheiten 4-1 bis 4-K in
der dritten Stufe geben demodulierte Signale aus.
-
2 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration jeder der Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-K in der
in 1 gezeigten ersten Stufe zeigt; 3 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration jeder der Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K und 4-1 bis 4-K in
den in 1 gezeigten nachfol genden Stufen zeigt; 4 ist
ein Diagramm, das Details der Konfiguration jedes der in den 2 und 3 gezeigten
Strahlformer zeigt; und 5 ist ein Diagramm, dass Details
der Konfiguration jedes in den 2 und 3 gezeigten
Antennensignal-Regenerierungsabschnitts zeigt. Die Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-K, 3-1 bis 3-K und 4-1 bis 4-K sollen
unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 beschrieben
werden. Die Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-K haben
eine zueinander identische Konfiguration.
-
Die
durch Antennen empfangenen Signale werden durch Ausbreitungsaufhebungsmittel 11-1 bis 11-N auf
jedem RAKE-Pfad von Ausbreitung befreit, um zu Basisbandsignalen
gewandelt zu werden. Die von Ausbreitung befreiten Signale werden
durch einen Strahlformer 12 hinsichtlich Richtwirkung gesteuert. 4 zeigt Details
der Konfiguration des Strahlformers 12. Antennengewichte
werden in Bezug zu jeder Stufe und jedem RAKE-Pfad erzeugt. Antennengewichte
wm,l,1 bis wm,l,N werden
in Bezug zu den durch Antennen empfangenen Signalen im l-ten Pfad
(l = 1 bis L) an der m-ten Stufe (m = 1 bis M) erzeugt. Die Antennengewichte
werden in entsprechende komplexe Konjugate durch Erzeugungsmittel 51-1 bis 51-N komplexer
Konjugate gewandelt. Die komplexen Konjugate der Antennengewichte
und die Antennensignale werden miteinander durch Multiplizierer 50-1 bis 50-N multipliziert,
die Multiplizierungsergebnisse werden in ein Additionsmittel 52 eingegeben, und
das Ergebnis der Kombinierung durch das Additionsmittel 52 wird
als eine Ausgabe von dem Strahlformer 12 erhalten.
-
Ein
Kanalschätzabschnitt 13 schätzt eine
Kanalverzerrung vom Ausgang des Strahlformers 12, um einen
Kanalschätzwert zu
erhalten, der in das komplexe Konjugat durch ein Erzeugungsmittel 14 komplexer Konjugate
gewandelt wird. Der Ausgang von dem Strahlformer 12 und
das komplexe Konjugat des Kanalschätzwerts werden miteinander
durch einen Multiplizierer 15 multipliziert. Die Kanalverzerrung
wird durch Multiplizierung mit dem komplexen Konjugatwert kompensiert.
Ein Ausgang von dem Multiplizierer 15 in Bezug zu jedem
RAKE-Pfad wird in einen RAKE-Kombinierabschnitt 18 eingegeben.
Der RAKE-Kombinierabschnitt 18 erzeugt ein demoduliertes
Signal (basierend auf den Ausgaben der Multiplizierer 15), über das
eine Festentscheidung durch ein Festentscheidungsmittel 19 getroffen
wird.
-
Andererseits
werden die Ausgänge
von den Ausbreitungsaufhebungsmitteln 11-1 bis 11-N auch
in einen Abschnitt 17 zum adaptiven Aktualisieren des Antennengewichts
eingegeben. Wenn der Abschnitt 17 zum adaptiven Aktualisieren
des Antennengewichts adaptive Aktualisierung der Antennengewichte
durchführt,
erzeugt ein Bezugssignalerzeugungsabschnitt 21 ein bekanntes
Symbol während
einer Trainingszeitspanne und gibt es aus. Nach der Trainingzeitspanne
schaltet ein Schalter 20 seinen Ausgang von dem Ausgang
des Bezugssignalerzeugungsabschnitts 21 zum Ausgang des
Festentscheidungsmittels 19 um, wodurch eine Fortsetzung
der adaptiven Aktualisierung der Antennengewichte ermöglicht wird.
-
Dementsprechend
wird ein zur adaptiven Aktualisierung verwendetes Fehlersignal in
einer solchen Weise erhalten, dass ein Additionsmittel 22 von
dem demodulierten Signal den Ausgang des Festentscheidungsmittels 19 oder
den Ausgang von dem Bezugssignalerzeugungsabschnitt 21 subtrahiert,
und ein Multiplizierer 16 das Ergebnis dieser Subtrahierung
mit dem Kanalschätzwert
multipliziert. Der Abschnitt 17 zum adaptiven Aktualisieren
des Antennengewichts führt
adaptive Aktualisierung der Antennengewichte durch Verwendung des
Fehlersignals und der durch Antennen empfangenen Signale durch und
benachrichtigt den Strahlformer 12 über die aktualisierten Antennengewichte.
Als ein adaptiver Aktualisierungsalgorithmus wird kleinstes Fehlerquadrat
(LMS) oder rekursives Fehlerquadrat (RLS) verwendet. Der Ausgang
von dem Festentscheidungsmittel 19 wird in Bezug zu jedem
Pfad verarbeitet, um Störungsnachbildungen
zu erzeugen.
-
Ein
Multiplizierer 23 multipliziert den Ausgang von dem Festentscheidungsmittel 19 mit
dem Ausgang von dem Kanalschätzabschnitt 13 und
sendet ein durch diese Multiplizierung als eine Symbolnachbildung
erhaltenes Signal zur folgenden Stufe. Ein Multiplizierer 24 multipliziert
das Multiplizierungsergebnis von dem Multiplizierer 23 mit
einem Störungsunterdrückungskoeffizienten α und gibt
das Ergebnis dieser Multiplizierung an einen Antennensignal-Regenerierungsabschnitt 25 aus.
Der Störungsunterdrückungskoeffizient α ist zum Unterdrücken des
Einflusses eines Fehlers in dem Festentscheidungsergebnis zur Zeit
der Nachbildungserzeugung bestimmt, um die Störungsbeseitigungsoperation
zu stabilisieren.
-
5 zeigt
Details der Konfiguration des Antennensignal-Regenerierungsabschnitts 25.
Multiplizierer 60-1 bis 60-N des Antennensignal-Regenerierungsabschnitts 25 regenerieren
Antennensignale durch Multiplizieren des Eingangssignals mit Koeffizienten,
die durch Multiplizieren von Antennengewichten wm,l,1 bis
wm,l,N mit einem Antennenverstärkungs-Kor rekturkoeffizienten β erhalten
werden. Die als Antennensignale durch Umwandlung in dem Antennensignal-Regenerierungsabschnitt 25 erhaltenden
Signale werden durch Wiederausbreitungsmittel 26-1 bis 26-N in Übereinstimmung
mit den Antennen 1-1 bis 1-N wieder ausgebreitet.
Jedes der Additionsmittel 27-1 bis 27-N addiert
die eingegebenen Antennensignale zusammen, um eine Störungsnachbildung
zu erzeugen.
-
Die
Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K sollen
unter Bezugnahme auf 3 beschrieben werden. In der
in 3 gezeigten Anordnung sind Komponenten, die identisch
mit den in 2 gezeigten sind oder diesen
entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt. Von den
Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-K in
der ersten Stufe gesendete Symbolnachbildungen und Restsignale,
die von den in 1 gezeigten Additionsmitteln 5-1 bis 5-N ausgegeben
wurden, werden in die Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K in
der zweiten Stufe eingegeben. Die Restsignale werden durch Ausbreitungsaufhebungsmittel 11-1 bis 11-N von
Ausbreitung befreit und durch einen Strahlformer 1 hinsichtlich
Richtwirkung gesteuert.
-
Ein
Addierer 28 addiert eine Ausgabe von dem Strahlformer 12 und
die Ergebnisse der Multiplizierung zusammen, die durch einen Multiplizierer 29 durchgeführt wird,
d. h. Multiplizierung der von der vorhergehenden Stufe gesendeten
Symbolnachbildung mit einem Koeffizienten, der durch den Störungsunterdrückungskoeffizient α und die
Stufenzahl m bestimmt wird. Ein Kanalschätzabschnitt 13 erhält einen
Kanalschätzwert
von einem Ausgang des Additionsmittels 28. Ein Erzeugungsmittel 14 komplexer
Konjugate wandelt den Ka nalschätzwert
von dem Kanalschätzabschnitt 13 in
das komplexe Konjugat um. Ein Multiplizierer 15 multipliziert den
Ausgang von dem Strahlformer 12 und den durch das Erzeugungsmittel 14 komplexer
Konjugate erhaltenen komplexen Konjugatwert miteinander und gibt
das Ergebnis dieser Multiplizierung an einen RAKE-Kombinierabschnitt 18 aus.
-
Der
RAKE-Kombinierabschnitt 18 kombiniert Ausgänge von
den Multiplizierern 15, die in Übereinstimmung mit RAKE-Pfaden
erhalten wurden, um ein demoduliertes Signal zu erhalten. Das gleiche
Fehlersignal wie das oben beschriebene Fehlersignal in jeder der
Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-N in
der ersten Stufe wird in einen Abschnitt 17 zum adaptiven
Aktualisieren von Antennengewicht eingegeben. Die Beschreibung des
Fehlersignals soll nicht wiederholt werden. Die mit dem Koeffizienten
[1 – (1 – α)m–1]
(bestimmt durch den Störungsunterdrückungskoeffizient α und die
Stufennummer m) durch den Multiplizierer 29 multiplizierte
Symbolnachbildung wird durch einen Antennensignal-Regenerierungsabschnitt 30 zu
Antennensignalen gewandelt. Diese Antennensignale und Ausgänge von
dem Ausbreitungsaufhebungsmittel 11-1 bis 11-N werden durch
Additionsmittel 31-1 bis 31-N zusammenaddiert.
Ausgänge
von den Additionsmitteln 31-1 bis 31-N werden
als die durch Antennen empfangenen Signale in den Abschnitt 17 zum
adaptiven Aktualisieren des Antennengewichts eingegeben.
-
Andererseits
werden ein Ausgang von einem Festentscheidungsmittel 19 und
der von dem Kanalschätzabschnitt 13 ausgegebene
Kanalschätzwert
miteinander durch einen Multiplizierer 23 multipliziert,
und das Ergebnis dieser Multipli zierung wird als eine Symbolnachbildung
an die folgende Stufe gesendet. Dieser Vorgang ist die gleiche wie
die in jeder der oben beschriebenen Störungsschätzeinheiten 2-1 bis 2-N in
der ersten Stufe. Ein Additionsmittel 32 subtrahiert die
von der vorhergehenden Stufe gesendete Symbolnachbildung von der
zu dieser Zeit von dem Multiplizierer 23 ausgegebenen Symbolnachbildung.
Ein Multiplizierer 24 multipliziert die von dem Addierer 32 ausgegebene
Symbolnachbildungsdifferenz mit dem Störungsunterdrückungskoeffizienten α. Ein Antennensignal-Regenerierungsabschnitt 25 wandelt
einen Ausgang von dem Multiplizierer 24 zu Antennensignalen.
Wiederausbreitungsmittel 26-1 bis 26-N breiten
die Antennensignale wieder aus, die durch Wandlung in dem Antennensignal-Regenerierungsabschnitt 25 erhalten
wurden. Jedes der Addierer 27-1 bis 27-N addiert
die eingegebenen Antennensignale zusammen, um eine Störungsnachbildung zu
erzeugen. Die Addierer 27-1 bis 27-N senden die
Störungsnachbildungen
zu den in 1 gezeigten Addierern 6-1 bis 6-N.
-
Die
Störungsschätzeinheiten 4-1 bis 4-K in
der dritten Stufe haben im wesentlichen die gleiche Konfiguration
wie die der Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K in
der zweiten Stufe. Jede der Störungsschätzeinheiten 4-1 bis 4-K gibt
jedoch als ein demoduliertes Signal den Ausgang von dem in 3 gezeigten
RAKE-Kombinierabschnitt aus, während
sie keine Störungsnachbildung
und keine Symbolnachbildung erzeugt. Das Verfahren zum Erhalten
des Ausgangs von dem RAKE-Kombinierabschnitt 18 ist das
gleiche wie das für
die Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K in
der zweiten Stufe. Die gleiche Beschreibung dafür soll nicht wiederholt werden.
Während
die Anzahl von Stufen in der oben beschriebe nen Konfiguration auf
drei zur Beschreibungseinfachheit begrenzt ist, können auch
vier oder mehr Stufen bereitgestellt werden, und der Betrieb der
zweiten Stufe kann eine bestimmte Anzahl von Malen wiederholt werden.
-
In
der Mehrbenutzer-Störungsbeseitigungsvorrichtung
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden Antennenrestsignale und Symbolnachbildungen
in die Störungsschätzeinheiten 3-1 bis 3-K, 4-1 bis 4-K in
der zweiten und anderen nachfolgenden Stufen eingegeben. Da jeder
Symbolnachbildung der Ausgang von dem Strahlformer 12 hinzuaddiert
wird, sind die gewünschten
Signale nicht in den Antennensignalen enthalten, die in den Strahlformer 12 eingegeben
werden, und adaptive Aktualisierung von Antennengewichten kann nicht
unter Verwendung dieser Antennensignale durchgeführt werden.
-
Dann
wird die Symbolnachbildung, die von der vorhergehenden Stufe gesendet
und mit [1 – (1 – α)m–1] durch
den Multiplizierer 29 multipliziert wurde, zu Antennensignalen
durch den Antennensignal-Regenerierungsabschnitt 30 gewandelt,
und diese Antennensignale werden zu den Ausgängen von dem Ausbreitungsaufhebungsmittel 11-1 bis 11-N durch
die Addierer 31-3 bis 31-N addiert, wodurch die
durch Antennen empfangenen Signale regeneriert werden. Adaptive
Aktualisierung von Antennengewicht wird durch Verwendung dieser
durch Antennen empfangenen Signale durchgeführt.
-
Regenerierung
der durch Antennen empfangenen Signale kann in Bezug zu einen Steuersignal
durchgeführt
werden, das für
adaptive Aktualisierung verwendet wird, und ist nicht zum Verarbeiten
von Datensignalen erforderlich, so dass der An stieg in dem Umfang
von Berechnungen aufgrund von Regeneration der durch Antennen empfangenen
Signale klein ist. Da die Strahlverstärkung (Spitze) des durch adaptive
Aktualisierung aktualisierten Antennengewichts nicht immer gleich
1 gesetzt wird, wird ferner das Eingangssignal mit dem Antennengewicht
und dem Antennenverstärkungs-Korrekturkoeffizienten β in jedem
der Antennensignal-Regenerierungsabschnitte 25 und 30 multipliziert,
um Antennensignale mit genauem Pegel zu regenerieren. Der Antennenverstärkungs-Korrekturkoeffizient β ist gegeben
wie gezeigt durch β =
N/g2, wenn der Strahlformer 12 eine
durch g dargestellte Verstärkung
aufweist.
-
Bei
der Steuerung zum Richten des Strahls basierend auf Eingangsrichtungsschätzung, die
in der konventionellen Mehrbenutzer-Störungsbeseitigungsvorrichtung
verwendet wird, kann die Strahlverstärkung (Spitze) auf 1 normalisiert
werden, und deshalb kann immer β =
N gewählt
werden. Die vorliegende Erfindung weist auch eine solche Antennengewichtsteuerung
auf, die in jeder Stufe durchgeführt
wird.
-
Daher
werden in dem Fehlersendetyp einer Mehrstufenstörungsbeseitigungsvorrichtung
die durch Antennen empfangenen Signale von Restsignalen, Symbolnachbildungen,
die in jede der Störungsschätzeinheiten
in der zweiten und anderen nachfolgenden Stufen eingegeben werden,
und verstärkungskorrigierten
Antennengewichten regeneriert, wodurch adaptive Aktualisierung von
Antennengewicht in der zweiten und anderen nachfolgenden Stufen
möglich
wird und ermöglicht
wird, Antennengewichte mit verbesserter Genauigkeit durch Verwendung
der störungsbeseitigten
Signale zu erzeugen.
-
Der
vorliegenden Erfindung zufolge, wie sie oben beschrieben ist, wird
eine Mehrbenutzer-Störungsbeseitigungsvorrichtung
geschaffen, die eine Mehrzahl von Antennen; Störungsschätzeinheiten mit einer Mehrzahl
von Stufen, wobei jede Störungsschätzeinheit
Störungsnachbildungen
und Symbolnachbildungen für
jedes Benutzersignal von Signalen erzeugt und ausgibt, die durch
die Mehrzahl von Antennen empfangen werden; und Berechnungsmittel
aufweist, um die durch die Störungsschätzeinheiten
in einer der Stufen erzeugten Störungsnachbildungen
von den durch die Mehrzahl von Antennen erhaltenen Signalen zu subtrahieren
und die Subtrahierungsergebnisse an die Störungsschätzeinheiten in der folgenden
Stufe auszugeben. In jeder der Störungsschätzeinheiten in der zweiten
und anderen nachfolgenden Stufen dieser Vorrichtung wird jede der
von der Störungsschätzeinheit
in der vorhergehenden Stufe gesendeten Symbolnachbildungen in Antennensignale
gewandelt, von den Berechnungsmitteln gelieferte Restsignale werden
den gewandelten Antennensignalen hinzuaddiert, und adaptive Aktualisierung
von Antennengewichten wird basierend auf den Ergebnissen dieser
Addition durchgeführt,
wodurch adaptive Aktualisierung von Antennengewichten sogar in der zweiten
und anderen nachfolgenden Stufen möglich wird und ermöglicht wird,
Antennengewichte mit verbesserter Genauigkeit durch Verwendung der
störungsbeseitigten
empfangenen Signale zu erzeugen.
-
Jedes
in dieser Beschreibung offenbarte (welcher Ausdruck die Patentansprüche einschließt) und/oder
in den Zeichnungen gezeigte Merkmal kann unabhängig von anderen offenbarten
und/oder dargestellten Merkmalen in die Erfindung eingeschlossen
werden.
-
Der
Text der hiermit eingereichten Zusammenfassung wird wie als Teil
der Beschreibung wiederholt.
-
Eine
Mehrbenutzer-Störungsbeseitigungsvorrichtung,
in der, sogar in der zweiten und anderen nachfolgenden Stufen, adaptive
Aktualisierung von Antennengewichten durchgeführt werden kann, und Antennengewichte
mit Genauigkeit durch Verwendung von störungsbeseitigten empfangenen
Signalen erzeugt werden. Ein Multiplizierer führt Verstärkungskorrektur durch Multiplizieren
einer von der vorhergehenden Stufe gesendeten Symbolnachbildung
mit einem Koeffizienten [1 – (1 – α)
m–1]
durch, und ein Antennensignal-Regenerierungsabschnitt wandelt das
verstärkungskorrigierte
Signal in Antennensignale. Addierer addieren die durch den Antennensignal-Regenerierungsabschnitt
gewandelten Antennensignale zu Ausgaben von Ausbreitungsaufhebungseinrichtungen
und geben die Additionsergebnisse an einen Abschnitt zur adaptiven
Aktualisierung von Antennengewichten aus. Der Abschnitt zur adaptiven
Aktualisierung von Antennengewichten führt adaptive Aktualisierung
von Antennengewichten durch Verwendung der Additionsergebnisse durch. Übersetzung
der Zeichnungen
Fig. 1
Interference
estimation unit | Störungsschätzeinheit |
Fig.
2
Despread
means | Ausbreitungsaufhebungsmittel |
Beam
former | Strahlformer |
Complex
conjugate generation means | Erzeugungsmittel
komplexer Konjugate |
Channel
estimation section | Kanalschätzabschnitt |
Antenna
weight adaptive updating section | Abschnitt
zur adaptiven Aktualisierung von Antennengewicht |
RAKE
combining section | RAKE-Kombinierabschnitt |
Hard
decision means | Festentscheidungsmittel |
Switch | Schalter |
Reference
signal generation section | Bezugssignalerzeugungsabschnitt |
Respread
means | Wiederausbreitungsmittel |
Interference
replica | Störungsnachbildung |
Antenna
signal regeneration section | Antennensignal-Regenerierungsabschnitt |
Symbol
replica | Symbolnachbildung |
Fig.
3
Despread
means | Ausbreitungsaufhebungsmittel |
Beam
former | Strahlformer |
Complex
conjugate generation means | Erzeugungsmittel
komplexer Konjugate |
Channel
estimation section | Kanalschätzabschnitt |
Antenna
weight adaptive updating section | Abschnitt
zur adaptiven Aktualisierung von Antennengewicht |
Antenna
signal regeneration section | Antennensignal-Regenerierungsabschnitt |
RAKE
combining section | RAKE-Kombinierabschnitt |
Hard
decision means | Festentscheidungsmittel |
Switch | Schalter |
Reference
signal generation section | Bezugssignalerzeugungsabschnitt |
Respread
means | Wiederausbreitungsmittel |
Interference
replica | Störungsnachbildung |
Antenna
signal regeneration section | Antennensignal-Regenerierungsabschnitt |
Symbol
replica | Symbolnachbildung |
Fig.
4
Complex
conjugate generation means | Erzeugungsmittel
komplexer Konjugate |
Adder | Additionsmittel |
Fig.
6
Despread
means | Ausbreitungsaufhebungsmittel |
Beam
former | Strahlformer |
Complx
conjugate generation means | Erzeugungsmittel
komplexer Konjugate |
Channel
estimation section | Kanalschätzabschnitt |
Antenna
weight adaptive updating section | Abschnitt
zur adaptiven Aktualisierung von Antennengewicht |
RAKE
combining section | RAKE-Kombinierabschnitt |
Hard
decision means | Festentscheidungsmittel |
Respread
means | Wiederausbreitungsmittel |
Interference
replica | Störungsnachbildung |
Antenna
signal regeneration section | Antennensignal-Regenerierungsabschnitt |
Symbol
replica | Symbolnachbildung |
Fig.
7
Despread
means | Ausbreitungsaufhebungsmittel |
Beam
former | Strahlformer |
Complex
conjugate generation means | Erzeugungsmittel
komplexer Konjugate |
Channel
estimation section | Kanalschätzabschnitt |
RAKE
combining section | RAKE-Kombinierabschnitt |
Hard
decision means | Festentscheidungsmittel |
Respread
means | Wiederausbreitungsmittel |
Interference
replica | Störungsnachbildung |
Antenna
signal regeneration section | Antennensignal-Regenerierungsabschnitt |
Symbol
replica | Symbolnachbildung |