JP2000513892A - 同一チャンネル信号の強度を決定する方法及び受信器 - Google Patents

同一チャンネル信号の強度を決定する方法及び受信器

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JP2000513892A JP10504830A JP50483098A JP2000513892A JP 2000513892 A JP2000513892 A JP 2000513892A JP 10504830 A JP10504830 A JP 10504830A JP 50483098 A JP50483098 A JP 50483098A JP 2000513892 A JP2000513892 A JP 2000513892A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、同一チャンネル信号の強度を決定する方法、及びこの方法を使用する受信器に係る。受信されるべき信号のトレーニングシーケンスは、サブセット(21)に分類され、そして信号に関連したチャンネル推定(22)が、受信信号のトレーニングシーケンスをサブセット信号のトレーニングシーケンスと比較することにより行われる。チャンネル推定により、各受信信号ごとに推定強度(23-24)が形成され、この推定を用いて受信信号(27)がその強度に基づいて配列される。信号強度が既知であるときには、検出されるべき信号に対する干渉信号の作用を減少することができる。ダイバーシティ受信器においては、検出されるべき信号を除いて、各サブセットの信号のチャンネル推定で相関結果を形成することができ、この結果を用いて、干渉が排除される。

Description

【発明の詳細な説明】 同一チャンネル信号の強度を決定する方法及び受信器発明の分野 本発明は、同一チャンネル信号の強度を決定する方法であって、この方法は、 信号に対して送信器及び受信器として動作する多数のベースステーション及び加 入者ターミナルを備えたデジタル無線システムに使用され、上記信号は、所望の 信号及び/又は干渉信号であって、チャンネルを伝播し、そして送信器の少なく とも1つの所定シーケンス特性を含み、そして上記信号は、それらが受信される ときにサンプリングされるような方法に係る。 又、本発明は、同一チャンネル信号の強度を決定する方法であって、この方法 は、信号に対し送信器及び受信器として動作する多数のベースステーション及び 加入者ターミナルを備えたデジタル無線システムに使用され、上記信号は、所望 の信号及び/又は干渉信号であって、チャンネルを伝播し、そして送信器の少な くとも1つの所定シーケンス特性を含み、そして受信器がダイバーシティ岐路を 含むような方法にも係る。 更に、本発明は、信号に対して送信器及び受信器として動作する多数のベース ステーション及び加入者ターミナルを備えたデジタル無線システムに使用される ように構成された受信器であって、上記信号は、チャンネルを経て伝播し、所望 の信号及び/又は干渉信号であり、そして少なくとも1つの所定のシーケンスを 含み、上記受信器はこれら信号をサンプリングするように構成された受信器にも 係る。先行技術の説明 セルラー無線システムにおいては、ベースステーションと加入者ターミナルと の間の接続の質が連続的に変化する。この変化は、フェージングチャンネルにお ける距離及び時間の関数としての無線波の減衰と、無線経路上に生じる干渉要因 、例えば、同じチャンネル上の他の信号とによって生じる。セルラー無線システ ムでは、周波数レンジが限定されるために異なるセルにおいて同じ周波数を繰り 返し使用することが必要となる。このような場合に、ある周波数で動作する受信 器は、通常、多数の送信器から発せられた信号であって、多数の異なる経路に沿 っ て伝播し、従って、多経路信号となるような同一チャンネル信号を受信する。受 信器の容量は、最も強い干渉の共通検出を使用することによって改善することが できる。このため、受信器は、異なる信号の強度レベルを決定し、そして信号に ついての同一チャンネル推定を行なわねばならない。しかしながら、公知技術の 問題は、最も強い信号を探索することにある。 本発明は、送信が時分割変調ベースで行われるデジタルセルラー無線システム に特に適用できる。このような場合に、1つのタイムスロットは、通常、加入者 ターミナル又はベースステーションにより送信される1つのバーストより成る。 バーストシーケンスは、通常、スタート、データ、トレーニング及びストップシ ーケンスより成る。トレーニングシーケンスは予め決定される。スタート及びス トップシーケンスの長さは、記号数個分だけであるが、データ及びトレーニング シーケンスは、通常、記号数十個分の長さである。トレーニングシーケンスは、 所定のシーケンスを表わす。トレーニングシーケンスにおける既知の記号の数は 比較的少ないが、しばしば記号の数が多くなるので、公知技術では、トレーニン グシーケンスが信号強度の推定値を形成するのに有効でなく、それ故、最も強い 信号及び/又は干渉を探索できないという問題が生じる。 多経路受信では、しばしばダイバーシティ受信器が使用される。最も一般的な ダイバーシティ受信器は、信号検出の前又は後に信号を合成し、これは、例えば 、選択的合成、最大比合成及び等利得合成を含む。公知の合成においては、合成 が信号対雑音比に基づくので、強い干渉が実際の信号と容易に合成される。信号 を受信しない又は間違った信号を受信するダイバーシティ岐路は、合成に使用し てはならない。発明の要旨 本発明の目的は、所望信号及び干渉の両方を容易に探索し、そしてダイバーシ ティ合成をより効果的に行うことである。 これは、冒頭で述べた方法において、受信されるべき信号に関連した所定のシ ーケンスから所定のシーケンスのサブセットを形成し;受信した同一チャンネル 信号のサンプルに基づく各サブセットと、形成されたサブセットとに対して別々 にチャンネル推定を実行すると共に、その推定の結果として形成される各サブセ ットに関連したチャンネル推定を実行し;そしてチャンネル推定により、サブセ ットに対する椎定信号を形成し、この信号を受信信号と比較し、そしてこの比較 により、サブセットの少なくとも1つの信号の強度を示す強度推定値を形成し、 これを用いて、最大の信号強度をもつ少なくとも1つのサブセットを選択すると いう段階を備えた方法により達成される。 又、本発明による方法は、受信されるべき信号に関連した所定のシーケンスか ら所定のシーケンスのサブセットを形成し;受信した同一チャンネル信号のサン プルに基づく各サブセットと、形成されたサブセットとに対して別々にチャンネ ル推定を実行すると共に、その推定の結果として形成される各サブセットに関連 したチャンネル推定を実行し;チャンネル推定により、サブセットに対する推定 信号を形成し、この推定信号を受信信号と比較し、この比較により、サブセット の少なくとも1つの信号の強度を示す強度推定値を形成し、これは、最大の信号 強度をもつ少なくとも1つのサブセットを選択するときに使用し;そしてこのチ ャンネル推定からダイバーシティ岐路間の相関結果を形成し、この結果を用いて 、例えば干渉量を減少するという段階を特徴とする。 本発明による受信器は、シーケンス化手段と、受信されるべき信号に関連付け されそしてシーケンス化手段に記憶された所定のシーケンスから所定シーケンス のサブセットを形成するためのグループ化手段と、各サブセットに対して別々に チャンネル推定を実行するためのチャンネル推定手段とを備え、この推定は、受 信した信号サンプル及び形成されたサブセットにより行いそして各サブセットに 関連したチャンネル推定値を形成するように構成され、上記チャンネル推定手段 は、チャンネル推定値及び所定シーケンスにより推定信号を形成し、そしてサブ セットに対して受信信号と推定信号を比較するように構成され、そして上記チャ ンネル推定手段は、上記比較によりサブセット信号に対する強度推定値を形成す るように構成されたことを特徴とする。 本発明による方法は、著しい効果を発揮する。本発明は、最も強い信号、特に 干渉信号を高い確率で探索することができる。別の効果は、特に、同一チャンネ ル信号の数を制限することなく、短い所定のトレーニングシーケンスを使用する ことにより信号強度推定値を形成できることである。例えば、GSMシステムで は、トレーニングシーケンスに数十の所定記号しか使用できないが、本発明の方 法では、推定する必要のあるパラメータの数はより少ない。ダイバーシティ合成 においては、本発明の方法により所望信号のみが合成されそして干渉は抑制され 、従って、信号対雑音比が改善されると共に、信号検出が更に信頼性の高いもの となる。本発明による構成体は、特に干渉の除去に適用できる。図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。 図1は、GSMシステムにおける通常のバーストを示す図である。 図2は、本発明による方法のフローチャートである。 図3は、本発明による構成体のシステムモデルを示す図である。 図4は、ダイバーシティ受信器を示す図である。好ましい実施形態の詳細な説明 本発明の構成体は、特にDCS及びGSMシステムに適用できるが、本発明は 、これに限定されるものではない。 GSMシステムに適用された本発明の構成体を以下に詳細に説明する。GSM システムの通常のバーストが図1に示されている。通常のバーストは、一般に、 全部で約150個の記号より成る。記号は、ビット又はビットの組み合わせを表 わす。バーストの記号は、スタート記号及びストップ記号又はテール記号10と 、2つの部分で形成されるデータ記号シーケンス11と、トレーニングシーケン ス12とを含むシーケンスに配列される。記号は、通常そうであるように、ビッ トであると仮定する。このような場合に、トレーニングシーケンスは、図1のよ うに示すことができ、トレーニングシーケンスの始めに4つのクオドビット13 があり、これは、トレーニングシーケンスの終わりの4つのビットと同じである 。クオドビットに加えて、トレーニングシーケンスは、参照ビット14も含み、 その数は通常16である。 本発明による構成体は、好ましくは各送信器の特性である所定のシーケンスを 信号と共に受信器へ送信することをベースとする。信号は、所望の信号又は検出 されるべき信号、或いは全ての他の信号と称する干渉信号である。例えば、GS Mシステムの所定のシーケンスは、通常バーストのトレーニングシーケンスであ るのが好ましい。このトレーニングシーケンスは、受信信号を最大から最小まで の強度に基づいて配列するのに使用される。通常は、最大信号強度をもつ1つの セットがこれらの信号セットから選択される。このセットは、所望信号又は干渉 信号のセットである。サブセットが干渉信号のセットである場合には、受信され る同一チャンネル信号において干渉の影響を減少することができ、従って、最初 より低い干渉性をもつ所望の信号を検出へと転送することができる。 信号強度を決定するために、本発明の方法は、多経路チャンネルの推定から始 まる。同一チャンネル推定は、例えば、最も一般的で且つ容易に適用できる推定 方法である最大見込み(ML)方法を使用することにより行われる。チャンネル 但し、マトリクスMは、M=[M1,M2・・・MN]であり、Vは、ノイズの共変数 であり、そしてyは、受信した多経路伝播のマルチチャンネル信号である。デジ タル無線システムでは、yは受信信号から得られたサンプルで形成される。MH は、マトリクスMのエルミートマトリクスであり、そしてV-1は、マトリクスV の逆マトリクスである。ノイズがホワイトノイズであると仮定すれば、式(1) は、次のように書き表すこともできる。 次いで、マトリクスMnは、次のように表わすことができる。但し、mj,iは、所定シーケンスの記号を表わす。従って、ノイズ共変数Vは、 例えば、2つのランダムな変数n1及びn2から次のように形成することができる 。 Vn1,n2=cov{n1,n2}=E{(n1−μ1)(n2−μ2)T} (4) 但し、演算子Eは、予想される値の式を表わし、μ1は、変数n1の予想値であ り、μ2は、変数n2の予想値である。マトリクスMは、N個の同一チャンネル信 号を含むと仮定され、そして所定シーケンスは、P+L個の記号を含むと仮定さ れる。受信信号yは、所定シーケンスに対し次の式である。 y=Mh+n (5) 但し、nは、ガウスノイズを表わし、そしてhは、チャンネルインパルス応答で ある。 同一チャンネル推定に必要なマトリクスMの式について詳細に説明する。例え ば、2つの信号に対してチャンネル推定を与えることを目的とし、そして5つの インパルス応答タップが各チャンネルごとに推定されるものと仮定する。例えば 、GSMシステムに基づく次のトレーニングシーケンス(基準長さ16ビット) が所定シーケンスとして使用される。 トレーニングシーケンス1:0010010111000010 トレーニングシーケンス2:0010110111011110 Pは、ここでは、P=16であり、そしてLは、L=5−1=4である(必要な 反復ビットの数は、推定されるべきチャンネルタップに数より1だけ小さい)。 トレーニングシーケンスの終わりから4ビットがシーケンスの始めに繰り返され 、従って、シーケンスは、いっぱいになる。 シーケンス1:00100010010111000010 シーケンス2:11100010110111011110 同一チャンネル推定マトリクスMは、ここで、次のようになる。 マトリクスの列は、列P+1が列Pに対して1シーケンスビット遅延されるよう に形成される。 本発明による方法は、1つの推定プロセスにおいて、受信信号のサブセットの みが考慮されそして他の信号が好ましくはノイズとみなされることに基づく。こ れは、受信信号に関連した所定シーケンスのセットがサブセットへと分類される ように達成される。次いで、同一チャンネル推定が式(1)に示すように所要数 のサブセットに対して別々に行われて、各信号に関連したインパルス応答が得ら れる。このインパルス応答は、各信号のチャンネル推定値である。チャンネル推 定値が形成された後に、信号強度推定値を多数の異なるやり方で形成することが できる。信号がそれらの強度に基づく順序で配列されるときには、最も強い干渉 信号を決定することができ、そして適当な干渉除去方法で少なくとも部分的に抑 制することができる。 サブセットのみが考慮されるときには、サブセットに対するチャンネル推定値 式(6)のマトリクスMと同様に形成される。推定されるべきグループのサイズ は、Kである。次いで、異なる所定シーケンスの全ての考えられる組み合わせが み合わせに対して計算される。 図2のフローチャートを参照して本発明による方法を詳細に説明する。ブロッ ク20において、使用されるべき所定のシーケンス即ちトレーニングシーケンス が決定される。ブロック21において、トレーニングシーケンスは、サブセット MiがK個のトレーニングシーケンスを含むようにグループに分割される。その 後、ブロック28からの受信信号yは、サブセットMiによりチャンネル推定を 受ける。信号強度を決定するために、チャンネル推定値が使用され、そして受信 なるようにされる。ブロック24において、受信信号yと推定信号yiとの間の 残りが形成される。これは、例えば、平方エラーの和に関する次の式に基づき、 サブセットのK個の各信号に対して上記信号のトレーニングシーケンスにおける ビットの差εiを計算することにより行われる。 εi=Σ|y−yi2 (8) この差に代わって、例えば、除算によるか、又は受信信号yと推定信号yiを互 いに比較する他の演算を行うことにより、信号を比較することができる。ブロッ ク25において、全てのサブセットが検査されたかどうかチェックされる。全て のサブセットが検査されない場合には、プロセスは、例えば、インデックスi= i+1によりブロック26において次のサブセットへと進む。サブセットが検査 される順序は、前もって重要と考えられる全てのサブセットが検査される限り、 重要ではない。全ての所望のサブセットMiが検査された後に、サブセットは、 ブロック27において、信号比較の結果εiによる順序で分類される。例えば、 差εiが小さいときには、サブセットは、大きな信号強度をもつ信号を含む。こ の機能は、ブロック29で終了する。 受信器は、通常、干渉信号から実際の信号を区別する。例えば、加入者ターミ ナルは、それが位置した実際の有効到達エリアにおけるベースステーションに関 する情報を有する。それ故、加入者ターミナルは、他の信号が他のセルからの干 渉信号であることを知る。異なる信号の推定強度が形成されると、最も強い干渉 信号も分かる。この情報を好ましくは干渉推定に使用して、少なくとも最も強い 干渉信号を抑制するか又はそれらの影響を低減することができる。 本発明による実施形態では、受信器は加入者ターミナルであり、そして2つの 信号の所定シーケンスが各サブセットごとに選択される。これら信号の第1は、 好ましくは、加人者ターミナルが位置する実際の有効到達エリアにおけるベース ステーションの信号である。通常、この信号は、当然、受信の際に強力である。 サブセットにおける他の所定シーケンスは、加入者ターミナルにより受信された 他の信号のシーケンスであり、加入者ターミナルのベースステーションからの信 号の所定シーケンスを、好ましくは、全ての所望信号の所定シーケンスと対にす ることができる。これら他の信号は、実際の信号に対する干渉をあらわす。従っ て、干渉信号のチャンネルは、各推定工程中に、式(6)に示すように2つの異 なるシーケンス、即ち加入者ターミナルのベースステーションのシーケンス及び 干渉ベースステーションのシーケンスでマトリクスMsが形成されるように実際 の信号との対において推定することができる。ベースステーションが受信器であ りそして加入者ターミナルが送信器であるときには、同様の手順をたどることが できる。 所望の信号を含む信号の数がQである場合には、Q―1のチャンネル推定プロ セスが行われる。このように、各干渉信号に1つのチャンネル推定値を指定する ことができる。サブセットが、1つの信号又は一方が強い2つの信号を含む場合 には、サブセットの推定強度の順序は、推定信号強度に対応する。サブセットが 大きい場合には、少なくとも最も強い信号を検出することができ、これは、それ 以上の処理にしばしば充分である。 図2のフローチャートのブロック23及び24に示す動作は、推定インパルス 応答のタップの和を計算して各信号の推定強度を得、そしてその強度に基づく順 序で信号及びサブセットを配列する動作と置き換えることもできる。タップの和 は、好ましくは、平方の和又は他の代数和として計算することができる。 本発明によるシステムモデルが図3に示されている。このシステムモデルは、 送信器30―32と、チャンネル33―35と、ノイズソース36と、チャンネ ル及びノイズを合成する加算器37と、受信フィルタ38と、検出器39と、チ ャンネル推定手段40と、グループ化手段41と、シーケンス化手段42とを備 えている。受信器43は、ブロック38―42を含む。送信器30―32は、そ の数がQで、例えば、無線システムのベースステーションであるが、これらは、 hiで示すインパルス応答を有するチャンネルCHi33―35においてそれ自身 の信号yk,iを送信する。加算器37において信号yk,iにノイズnが加えられる 。受信器43は、例えば、無線システムの加入者ターミナル、即ち通常は移動電 話であるが、これは、一般にアンテナ及び高周波フィルタより成る受信フィ 号yは、検出器39及びチャンネル推定装置40の両方へ伝播し、このチャンネ ル推定装置は、受信信号yと、グループ化手段41から到着する所定シーケンス のサブセットとを使用することにより、本発明の方法に基づいて同一チャンネル 推定を実行する。グループ化手段41は、シーケンス化手段42から得たデータ から所定シーケンスのサブセットを形成する。検出された信号は、例えば、公知 の検出ビタビアルゴリズムである検出手段39から受信器の他の部分(図示せず )へと伝播する。干渉の除去は、例えば、検出手段39において行われる。 良く知られたように、別々のダイバーシティ岐路から到着する信号が合成され るような異なるダイバーシティ受信器を使用する場合には、信号の質に関する情 報が必要となる。ダイバーシティ受信器の理論的な基礎について詳細に述べる。 次の仮定を行う。即ち、同一チャンネル信号の数をNとし、アンテナ素子の数を Eとし、チャンネルメモリの長さをLとし(即ち、L+1チャンネルタップ)、 そしてサンプルインデックスをkとする。時間kにおけるアンテナ素子eの受信 信号サンプルyは、式(5)に基づき次のようになる。 のようなベクトルbk,nを含み、ここで、bk,n=[bk,nk-1,n・・・bk-L,n]で あり、そしてm番目の同一チャンネルのビットに対応する記号bk,n∈[−1, 1]を含む。E番目のアンテナ素子からのベクトル形態の受信信号サンプルは、 次の式で表わされる。 このように、空間的相関マトリクスRkの形態で相関結果を形成することができ る。 は次のようになる。但し、hiは、i番目のアンテナ素子又はダイバーシティ岐路のインパルス応答 であり、h*は、インパルス応答の複素共役であり、σ2は、ノイズの有効値であ り、そしてIは、単位マトリクスである。インパルス応答hは、互いに前後の全 ての同一チャンネル信号のインパルス応答より成るのが好ましい。マトリクスR のサイズは、アンテナ素子の数をEとすれば、ExEである。所望信号のインパ ルス応答がマトリクスRから除去される場合には、相関マトリクスRは、干渉の マトリクスであり、そして参考としてここに取り上げるProc.of IEE E Vehicular Tech.Conf.Chicago 199 5におけるG.ボトメリー著の「適応性アンテナ及びMLSE等化(Adaptive An tennas and MLSE equalization)」に詳細に述べられたアルゴリズムに直接使用 することができる。このアルゴリズムは、MLSE(最大見込みシーケンス推定 )型のものであり、最もあり得そうな送信シーケンスをサーチする。例えば、加 入者ターミナルが位置する有効到達エリアにおけるベースステーションからの信 号のインパルス応答が式(12)において無視される場合には、干渉チャンネル 椎定値のみより成るマトリクスRが得られ、そしてベースステーション信号と干 渉する信号の影響を減少することができる。 図4は、本発明による受信器構成体を示す。この受信器は、E個のアンテナ5 0と、フィルタ51と、相関手段52と、合成及び検出手段53と、チャンネル 推定手段40と、グループ化手段41と、シーケンス化手段42とを備えている 。この構成においては、アンテナ50により受信された信号は、フィルタ50を 経て各ダイバーシティ岐路のチャンネル推定装置40へ伝播すると共に、合成及 び検出手段53へも伝播する。チャンネル推定は、各ダイバーシティ岐路におい て、本発明の方法により手段40―42で行われ、手段42は、所定のシーケン スを記憶し、手段41は、シーケンスのサブセットを形成し、そして手段40は 、チャンネル推定値を形成する。その後、好ましくは使用されるダイバーシティ 岐路55―56の数をEとすれば、ExEのサイズを有する相関マトリクスRが 、従来の相関装置である相関手段52において、干渉信号のインパルス応答から 計算される。この相関マトリクスは、例えば、合成及び検出手段53において信 号が合成されるときに干渉量を減少するために使用される。 所定のシーケンスは、本発明による方法が、考えられる最良の仕方で作用する ように、良好な自動及びクロス相関特性を有していなければならない。異なるシ ーケンスを2進及び多相シーケンスの分割することもできる。既知の2進シーケ ンス群は、ゴールドシーケンスである。これらは、例えば、m個のシーケンスか らシフトレジスタで形成される。ゴールドシーケンスのクロス相関は、3つの値 であり、そしてnは、n=1、2、3…である。Nは、シーケンスの長さであり 、そしてNは、N=2n−1である。所定のシーケンスとして適したゴールドシ ーケンスは、好ましくは、記号31個分の長さを有し、この場合に、クロス相 ールドシーケンスがある。本発明の方法において、これらのシーケンスを所定シ ーケンス12として使用するのが好ましい。 次の7、10及び15シーケンスグループ、即ち21、23、25、26、30 、31、32又は5、16、18、19、21、23、26、30、31、32 、或いは2、3、4、5、8、10、16、21、23、25、26、28、2 9、30、31を使用するのが特に好ましい。というのは、このような場合に、 例えば、クロス相関が最適化されるからである。 又、本発明の方法では、次の2進シーケンスを使用するのが好ましい。 次いで、クロス相関性が低いために、上記シーケンスのうちの次のシーケンス、 即ち2、3、4、6、7、9、10、11、12、14、16、17、18、1 9、20を使用するのが好ましい。 次のシーケンス、即ち1、2、4、5、8、9、10が最も適したクロス相関を 有する。 最も典型的な多相シーケンスは、4相シーケンスを含む。それらは、自己直交 シーケンスよりも若干効果の低いクロス相関を有する。以下のシーケンスは、本 発明の方法における所定のシーケンスとして適している。 1 1 1 1 1−1 1 1−1 j−1 2 1 1 1 1−1 1 1−1−j−1 3 1 1 1 1−1 j−1 1 1−1 4 1 1 1 1−1−j−1 1 1−1 5 1 1 1 j 1−1−j 1−1 j 6 1 1 1 j−1 1 j 1−1 j 7 1 1 1 j−1 1−j−1 1 j 8 1 1 1 j−j 1−j−1 j−j 9 1 1 1 j−j−1 j 1 j−j 10 1 1 1 j−j−1 j−1−j j 11 1 1 1−1 1−1−1 j−1−1 12 1 1 1−1 1−1−1−j−1−1 13 1 1 1−1 j 1 j 1 j−1 14 1 1 1−1−1 j−1−1 1−1 15 1 1 1−1−1−j−1−1 1−1 16 1 1 1−1−j 1−j 1−j−1 17 1 1 1−j 1−1 j 1−1−j 18 1 1 1−j j 1 j−1−j j 19 1 1 1−j j−1−j 1−j j 20 1 1 1−j j−1−j−1 j−j 21 1 1 1−j−1 1 j−1 1−j 22 1 1 1−j−1 1−j 1−1−j 23 1 1 j 1 1−j−1 1−1−j 24 1 1 j 1−1 1 j−1−1 j 25 1 1 j 1−j−1−1−j j−j 26 1 1 j−1 1−1 j 1 1−j 27 1 1 j−1 1−1 j−1−1 j 28 1 1 j−1 j 1 1 j−j j 29 1 1 j−1 j−1 j 1 1−1 30 1 1 j−1−1 j 1−1 1 j 31 1 1 j−1−1 j−1 1−1 j 32 1 1 j−1−j−1−1 j−j j 33 1 1 j−j j−1−1 j 1−j 34 1 1−1 1 1−j−1−j−1−j 35 1 1−j 1 j−1−1 j−j j 36 1 1−j j−j 1 1−j−1−j 次の7、10及び15シーケンスグループは、上記のシーケンスの中で特に効果 的である。即ち、8、10、13、16、19、24、34、又は2、3、6、 11、13、14、20、24、29、36、或いは4、7、12、15、16 、18、20、22、23、24、26、29、31、34、36。 自己直交シーケンスの16記号シーケンスは、2進シーケンスと同程度に良好 である。本発明の方法においては、所定のシーケンス12は、次の直交シーケン スを含むのが好ましい。 1 1 1 1 1 1 j−1−j 1−1 1−1 1−j−1 j 2 1 1 1 1 1 j−j−1 1−1−1 1 1−j j−1 3 1 1 1 1 1−1 j−1 1 1−1−1 1−1−j j 4 1 1 1 1 j 1−1−j−1 1 1−1−j 1−1 j 5 1 1 1 1 j−1 1−j−1 1 1−1−j−1 1 j 6 1 1 1 1 j 1−j−1−1 1−1 1−j 1 j−1 7 1 1 1 1 j−j 1−1−1−1 1 1−j j 1−1 8 1 1 1 1−1 1 j−j 1 1−1−1−1 1−j j 9 1 1 1 1−1 j 1−j 1−1 1−1−1−j 1 j 10 1 1 1 j 1 j−1 1 1−1 1−j 1−j−1−1 11 1 1 1 j 1 j−j−j 1−1−1 j 1−j j−j 12 1 1 1 j 1−j j−j 1−1−1 j 1 j−j−j 13 1 1 1 j j 1−1 1−1 1 1−j−j 1−1−1 14 1 1 1 j j 1−j−j−1 1−1 j−j 1 j−j 15 1 1 1 j j−1 1 1−1 1 1−j−j−1 1−1 16 1 1 1 j j−1−j j−1 1−1 j−j−1 j j 17 1 1 1 j j−j 1−j−1−1 1 j−j j 1−j 18 1 1 1 j j−j−1 j−1−1 1 j−j j−1 j 19 1 1 1 j−1 1 j 1 1 1−1−j−1 1−j−1 20 1 1 1 j−1 j−j j 1−1−1 j−1−j j j 21 1 1 1 j−1−j j j 1−1−1 j−1 j−j j 22 1 1 1 j−j 1 j−j−1 1−1 j j 1−j−j 23 1 1 1 j−j j 1−j−1−1 1 j j−j 1−j 24 1 1 1 j−j j−1 j−1−1 1 j j−j−1 j 25 1 1 1 j−j−1 j j−1 1−1 j j−1−j j 26 1 1 1 j−1 j 1 1 1−1 1−j−1−j 1−1 27 1 1 1−1 1−1 j j 1 1−1 1 1−1−j−j 28 1 1 1 j 1−1 j 1 1 1−1−j 1−1−j−1 29 1 1 1−1 j−1−j−1−1 1−1−1−j−1 j−1 30 1 1 1−1−1 1 j j 1 1−1 1−1 1−j−j 31 1 1 1−1−1 j 1 j 1−1 1 1−1−j 1−j 32 1 1 j 1 1 j 1−1 1−1−j 1 1−j−1−1 33 1 1 j 1 1 j−j−j 1−1 j−1 1−j−j j 34 1 1 j 1 1−1 1 j 1 1−j−1 1−1−1−j 35 1 1 j 1 1−1−1−j 1 1−j−1 1−1 1 j 36 1 1 j 1 1−j−1−1 1−1−j 1 1 j 1−1 37 1 1 j 1 1−j−j j 1−1 j−1 1 j−j−j 38 1 1 j 1 j 1−j−j−1 1 j−1−j 1−j j 39 1 1 j 1 j 1 1−1−1 1−j 1−j 1−1−1 40 1 1 j 1 j−1 j−j−1 1 j−1−j−1 j j 41 1 1 j 1−1−j j j 1−1 j−1−1 j j−j 42 1 1 j 1−j 1−j j−1 1 j−1 j 1−j−j 43 1 1 j 1−j−1 j j−1 1 j−1 j−1 j−j 44 1 1 j−1 j−1 j j−1 1 j 1−j−1 j−j 45 1 1 j−1−j 1−j−j−1 1 j 1 j 1−j j 46 1 1 j j 1−j−1−j 1−1−j j 1 j 1−j 47 1 1 j j−1−j−1 j 1−1−j j−1 j 1 j 48 1 1 j 1−1 j j−j 1−1 j−1−1−j j j これらのうちの最も適したものは、次の7、10又は15シーケンスグループで ある。即ち2、8、24、28、30、35、41、又は2、8、17、21、 24、28、29、35、37、39、或いは7、10、12、18、19、2 0、25、29、31、35、39、41、44、45、47。 本発明による受信器構成体のデジタル信号処理手段は、本発明の方法をソフト ウェアによって実現できる場合に、例えば、VLSI回路又はASICを伴うマ イクロプロセッサによって実施することができる。 本発明による構成体は、当然、少なくともほぼ同様で且つ数学的に実質的に同 等の他のアルゴリズム及び式によって実施することもできる。 以上、添付図面を参照して本発明を説明したが、本発明は、これに限定される ものではなく、請求の範囲に記載する本発明の概念から逸脱せずに多数の仕方で 実施できることが明らかであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE ,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS, LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT, UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 ランタ ペッカ フィンランド エフイーエン―03100 ヌ ーメラ ティースメーエンポルク 4

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.同一チャンネル信号の強度を決定する方法であって、この方法は、信号に 対し送信器(30-32)及び受信器(43)として動作する多数のベースステーション及 び加入者ターミナルを備えたデジタル無線システムに使用され、上記信号は、所 望の信号及び/又は干渉信号であって、チャンネル(33-35)に伝播し、そして送 信器の少なくとも1つの所定シーケンス(12)特性を含み、そして上記信号は、そ れらが受信されるときにサンプリングされるような方法において、 受信されるべき信号に関連した所定シーケンス(12)から所定シーケンスのサブ セット(21)を形成し; 受信した同一チャンネル信号のサンプルに基づく各サブセットと、形成された サブセットとに対して別々にチャンネル推定(22)を実行すると共に、その推定の 結果として形成される各サブセットに関連したチャンネル推定を実行し;そして チャンネル推定により、サブセットに対する推定信号を形成し、この信号を受 信信号と比較し、そしてこの比較により、サブセットの少なくとも1つの信号の 強度を示す強度推定値(24)を形成し、これを用いて、最大の信号強度をもつ少な くとも1つのサブセットを選択するという段階を備えたことを特徴とする方法。 2.同一チャンネル信号の強度を決定する方法であって、この方法は、信号に 対し送信器(30-32)及び受信器(43)として動作する多数のベースステーション及 び加入者ターミナルを備えたデジタル無線システムに使用され、上記信号は、所 望の信号及び/又は干渉信号であって、チャンネル(33-35)に伝播し、そして送 信器の少なくとも1つの所定シーケンス(12)特性を含み、そして受信器がダイバ ーシティ岐路を含むような方法において、 受信されるべき信号に関連した所定シーケンス(12)から所定シーケンスのサブ セット(21)を形成し; 受信した同一チャンネル信号のサンプルに基づく各サブセットと、形成された サブセットとに対して別々にチャンネル推定(22)を実行すると共に、その推定の 結果として形成される各サブセットに関連したチャンネル推定を実行し; チャンネル推定により、サブセットに対する推定信号(23)を形成し、この推定 信号を受信信号と比較し、この比較により、サブセットの少なくとも1つの信号 の強度を示す強度推定値(24)を形成し、これは、最大の信号強度をもつ少なくと も1つのサブセットを選択するときに使用し;そして 上記チャンネル推定からダイバーシティ岐路間の相関結果を形成し、この結果 を用いて、例えば干渉量を減少するという段階を備えたことを特徴とする方法。 3.上記相関結果は、実質的に、干渉信号及び/又は所望信号のチャンネル推 定のみで形成される請求項2に記載の方法。 4.上記チャンネル推定がタップを含むときには、サブセット信号の強度推定 値は、最も強い信号をもつサブセットを探索するためのチャンネル推定タップで 和が形成されるように決定され、そして上記強度推定値を用いて、例えば、干渉 の量が減少される請求項1に記載の方法。 5.受信器(43)の各サブセットは、受信器(43)が位置する実際の有効到達エリ アにおける送信器(30-32)の信号の所定シーケンス(12)であるのが好ましい少な くとも1つの同一の所定シーケンス(12)を含む請求項1又は2に記載の方法。 6.上記受信器(43)は、各サブセットが、実質的に、受信器(43)が位置する実 際の有効到達エリアにおける送信器(30-32)の信号の所定シーケンス(12)及び1 つの他の信号の所定シーケンス(12)のみを含むようにチャンネル推定を行う請求 項1又は2に記載の方法。 7.サブセット以外のシーケンスは、ノイズであると仮定する請求項1又は2 に記載の方法。 8.上記チャンネル推定は、最大見込み型のチャンネル推定式を用いて行われ る請求項1又は2に記載の方法。 9.無線システムはGSMシステムであるときには、所定シーケンス(12)は、 GSMシステムのトレーニングシーケンスである請求項1又は2に記載の方法。 10.上記所定シーケンス(12)は、次の2進シーケンスを含み、 ここで、次のシーケンス、即ち2、3、4、6、7、9、10、11、12、1 4、16、17、18、19、20が最も好ましく使用される請求項1又は2に 記載の方法。 11.上記所定シーケンス(12)は、次の2進シーケンスを含み、 次のシーケンス、即ち1、2、4、5、8、9、10が最も好ましく使用される 請求項1又は2に記載の方法。 12.上記所定シーケンス(12)は、次のゴールドシーケンスを含み、 次の7、10及び15シーケンスグループ、即ち21、23、25、26、30 、31、32又は5、16、18、19、21、23、26、30、31、32 、或いは2、3、4、5、8、10、16、21、23、25、26、28、2 9、30、31が最も好ましく使用される請求項1又は2に記載の方法。 13.上記所定シーケンス(12)は、次の4相シーケンスを含み、 1 1 1 1 1−1 1 1−1 j−1 2 1 1 1 1−1 1 1−1−j−1 3 1 1 1 1−1 j−1 1 1−1 4 1 1 1 1−1−j−1 1 1−1 5 1 1 1 j 1−1−j 1−1 j 6 1 1 1 j−1 1 j 1−1 j 7 1 1 1 j−1 1−j−1 1 j 8 1 1 1 j−j 1−j−1 j−j 9 1 1 1 j−j−1 j 1 j−j 10 1 1 1 j−j−1 j−1−j j 11 1 1 1−1 1−1−1 j−1−1 12 1 1 1−1 1−1−1−j−1−1 13 1 1 1−1 j 1 j 1 j−1 14 1 1 1−1−1 j−1−1 1−1 15 1 1 1−1−1−j−1−1 1−1 16 1 1 1−1−j 1−j 1−j−1 17 1 1 1−j 1−1 j 1−1−j 18 1 1 1−j j 1 j−1−j j 19 1 1 1−j j−1−j 1−j j 20 1 1 1−j j−1−j−1 j−j 21 1 1 1−j−1 1 j−1 1−j 22 1 1 1−j−1 1−j 1−1−j 23 1 1 j 1 1−j−1 1−1−j 24 1 1 j 1−1 1 j−1−1 j 25 1 1 j 1−j−1−1−j j−j 26 1 1 j−1 1−1 j 1 1−j 27 1 1 j−1 1−1 j−1−1 j 28 1 1 j−1 j 1 1 j−j j 29 1 1 j−1 j−1 j 1 1−1 30 1 1 j−1−1 j 1−1 1 j 31 1 1 j−1−1 j−1 1−1 j 32 1 1 j−1−j−1−1 j−j j 33 1 1 j−j j−1−1 j 1−j 34 1 1−1 1 1−j−1−j−1−j 35 1 1−j 1 j−1−1 j−j j 36 1 1−j j−j 1 1−j−1−j 次の7、10及び15シーケンスグループ、即ち8、10、13、16、19、 24、34、又は2、3、6、11、13、14、20、24、29、36、或 いは4、7、12、15、16、18、20、22、23、24、26、29、 31、34、36が最も好ましく使用される請求項1又は2に記載の方法。 14.上記所定シーケンス(12)は、次の直交シーケンスを含み、 1 1 1 1 1 1 j−1−j 1−1 1−1 1−j−1 j 2 1 1 1 1 1 j−j−1 1−1−1 1 1−j j−1 3 1 1 1 1 1−1 j−1 1 1−1−1 1−1−j j 4 1 1 1 1 j 1−1−j−1 1 1−1−j 1−1 j 5 1 1 1 1 j−1 1−j−1 1 1−1−j−1 1 j 6 1 1 1 1 j 1−j−1−1 1−1 1−j 1 j−1 7 1 1 1 1 j−j 1−1−1−1 1 1−j j 1−1 8 1 1 1 1−1 1 j−j 1 1−1−1−1 1−j j 9 1 1 1 1−1 j 1−j 1−1 1−1−1−j 1 j 10 1 1 1 j 1 j−1 1 1−1 1−j 1−j−1−1 11 1 1 1 j 1 j−j−j 1−1−1 j 1−j j−j 12 1 1 1 j 1−j j−j 1−1−1 j 1 j−j−j 13 1 1 1 j j 1−1 1−1 1 1−j−j 1−1−1 14 1 1 1 j j 1−j−j−1 1−1 j−j 1 j−j 15 1 1 1 j j−1 1 1−1 1 1−j−j−1 1−1 16 1 1 1 j j−1−j j−1 1−1 j−j−1 j j 17 1 1 1 j j−j 1−j−1−1 1 j−j j 1−j 18 1 1 1 j j−j−1 j−1−1 1 j−j j−1 j 19 1 1 1 j−1 1 j 1 1 1−1−j−1 1−j−1 20 1 1 1 j−1 j−j j 1−1−1 j−1−j j j 21 1 1 1 j−1−j j j 1−1−1 j−1 j−j j 22 1 1 1 j−j 1 j−j−1 1−1 j j 1−j−j 23 1 1 1 j−j j 1−j−1−1 1 j j−j 1−j 24 1 1 1 j−j j−1 j−1−1 1 j j−j−1 j 25 1 1 1 j−j−1 j j−1 1−1 j j−1−j j 26 1 1 1 j−1 j 1 1 1−1 1−j−1−j 1−1 27 1 1 1−1 1−1 j j 1 1−1 1 1−1−j−j 28 1 1 1 j 1−1 j 1 1 1−1−j 1−1−j−1 29 1 1 1−1 j−1−j−1−1 1−1−1−j−1 j−1 30 1 1 1−1−1 1 j j 1 1−1 1−1 1−j−j 31 1 1 1−1−1 j 1 j 1−1 1 1−1−j 1−j 32 1 1 j 1 1 j 1−1 1−1−j 1 1−j−1−1 33 1 1 j 1 1 j−j−j 1−1 j−1 1−j−j j 34 1 1 j 1 1−1 1 j 1 1−j−1 1−1−1−j 35 1 1 j 1 1−1−1−j 1 1−j−1 1−1 1 j 36 1 1 j 1 1−j−1−1 1−1−j 1 1 j 1−1 37 1 1 j 1 1−j−j j 1−1 j−1 1 j−j−j 38 1 1 j 1 j 1−j−j−1 1 j−1−j 1−j j 39 1 1 j 1 j 1 1−1−1 1−j 1−j 1−1−1 40 1 1 j 1 j−1 j−j−1 1 j−1−j−1 j j 41 1 1 j 1−1−j j j 1−1 j−1−1 j j−j 42 1 1 j 1−j 1−j j−1 1 j−1 j 1−j−j 43 1 1 j 1−j−1 j j−1 1 j−1 j−1 j−j 44 1 1 j−1 j−1 j j−1 1 j 1−j−1 j−j 45 1 1 j−1−j 1−j−j−1 1 j 1 j 1−j j 46 1 1 j j 1−j−1−j 1−1−j j 1 j 1−j 47 1 1 j j−1−j−1 j 1−1−j j−1 j 1 j 48 1 1 j 1−1 j j−j 1−1 j−1−1−j j j 次の7、10又は15シーケンスグループ、即ち2、8、24、28、30、3 5、41、又は2、8、17、21、24、28、29、35、37、39、或 いは7、10、12、18、19、20、25、29、31、35、39、41 、44、45、47が最も好ましく使用される請求項1又は2に記載の方法。 15.信号に対して送信器(30-32)及び受信器(43)として動作する多数のベー スステーション及び加入者ターミナルを備えたデジタル無線システムに使用され るように構成された受信器であって、上記信号は、チャンネル(33-35)を経て伝 播し、所望の信号及び/又は干渉信号であり、そして少なくとも1つの所定シー ケンス(12)を含み、上記受信器(43)はこれら信号をサンプリングするように構成 された受信器において、 上記受信器は、シーケンス化手段(42)と、受信されるべき信号に関連付けされ そしてシーケンス化手段(42)に記憶された所定シーケンス(12)から所定シーケン スのサブセットを形成するためのグループ化手段(41)を備え、 上記受信器は、各サブセットに対して別々にチャンネル推定を実行するための チャンネル推定手段(40)を備え、この推定は、受信した信号サンプル及び形成さ れたサブセットにより行いそして各サブセットに関連したチャンネル推定を形成 するように構成され、 上記チャンネル推定手段(40)は、チャンネル推定及び所定シーケンスにより推 定信号を形成し、そしてサブセットに対して受信信号と推定信号を比較するよう に構成され、そして上記チャンネル推定手段(40)は、上記比較によりサブセット 信号に対する強度推定値を形成するように構成されたことを特徴とする受信器。 16.上記受信器は、相関手段(52)及びダイバーシティ岐路(55-56)を備え、 それらの信号は合成され、そしてチャンネル推定手段(40)は、各ダイバーシティ 岐路ごとに別々のチャンネル推定を行うように構成され、そして 上記相関手段(52)は、ダイバーシティ岐路間の相関結果をチャンネル推定から 形成するように構成され、そして合成及び検出手段(53)は、この結果を用いて、 例えば、干渉の量を減少するように構成された請求項15に記載の受信器。 17.上記相関手段(52)は、実質的に所望信号及び/又は干渉信号のみの相関 結果を形成するように構成された請求項16に記載の受信器。 18.上記チャンネル推定はタップを含み、上記チャンネル推定手段(40)は、 サブセット信号の推定強度をチャンネル推定タップの和として決定するように構 成された請求項15に記載の受信器。 19.上記受信器(43)の各サブセットは、最も好ましくは受信器(43)が位置す る実際の有効到達エリアにおける送信器(30-32)の信号の所定シーケンスである 少なくとも1つの共通の所定シーケンス(12)を含む請求項15に記載の受信器。 20.上記チャンネル推定手段(40)は、各サブセットが、実質的に、受信器(4 3)が位置する実際の有効到達エリアにおける送信器(30-32)の信号の所定シーケ ンス、及び1つの他の信号の所定シーケンス(12)のみを含むようにチャンネル推 定を実行する請求項15に記載の受信器。 21.上記グループ化手段(41)は、サブセットの外部のシーケンスをノイズへ と変換するように構成された請求項15に記載の受信器。 22.上記チャンネル推定手段(40)は、最大見込み型の推定式を用いることに よりチャンネル推定を実行するように構成された請求項15に記載の受信器。 23.無線システムがGSMシステムであるときには、上記所定シーケンス(1 2)がGSMシステムのトレーニングシーケンスである請求項15に記載の受信器 。
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