JP2002176383A - 受信方法及び受信装置 - Google Patents

受信方法及び受信装置

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JP2002176383A
JP2002176383A JP2001271472A JP2001271472A JP2002176383A JP 2002176383 A JP2002176383 A JP 2002176383A JP 2001271472 A JP2001271472 A JP 2001271472A JP 2001271472 A JP2001271472 A JP 2001271472A JP 2002176383 A JP2002176383 A JP 2002176383A
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David Motier
デビィッド・モティエ
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Mitsubishi Electric Information Technology Corp
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MITSUBISHI ELECTRIC INF TECHNOL CENTER EUROP BV
Mitsubishi Electric Information Technology Corp
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】送信装置によって送信され、複数の経路に沿っ
て伝播後、アンテナ・アレイへ着信する信号の受信方法
に関する。 【解決手段】各アンテナ信号を様々な経路から発する分
離信号ｘｌ，ｉ，ｋに分解するフィルタリング段３１０
ｋと、第１の組の複素係数ｂｌ，ｉ，ｋによって分離信
号から経路信号ｙｉ，ｋを形成するチャネル形成ステッ
プ３２０ｋと、合成信号ｚｋを出力するために第２の組
の複素係数ｃｉ，ｋによって経路信号を線形的に合成す
る合成ステップ３４０ｋとを備え、送信信号の基準値ｑ
ｋと経路信号ｙｉ，ｋとの間で複数の第１の誤差信号
ε’ｉ，ｋを形成し３３１ｋ、前記基準値と前記合成信
号ｚｋとの間で第２の誤差信号ε’’ｋを形成し３５１
ｋ、上記第１と上記第２の誤差信号の二乗平均平方根値
をそれぞれ最小化するように上記第１および第２の組の
複素係数を適合化する３３０ｋ、３５０ｋことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に受信方法、並
びに、符号分割多元接続(ＣＤＭＡ)モードで作動する受
信装置に関係する。さらに詳細に述べれば、ユーザーの
送信装置と受信アンテナ・アレイとの間の信号の伝播が
多重経路で行われるとき、本発明によって、アンテナ信
号から送信装置によって送信される信号の推定を行うこ
とが可能となる。
【０００２】
【従来の技術】固定通信システムまたは移動通信システ
ムでは、送信装置から受信装置への信号の伝播を多重経
路によって行うことが可能であり、各経路は、遅延、到
来方向、減衰および相回転によって特徴づけられる。移
動セルラー方式通信システムの場合のように、複数の送
信装置が同一の受信装置とリンクを確立することが可能
な通信システムの場合、様々な移動端末装置から基地局
へ向けて意図された信号が様々なチャネルによって送信
される。各送信チャネルは基地局までは複数の経路を有
し、各経路は遅延、到来方向、減衰、相回転によって特
徴づけられる。
【０００３】直接符号分割多元接続(ＤＳ−ＣＤＭＡ)技
術で利用されるシステムのような或る種のシステムは強
い干渉に対する処理を行う必要がある。様々なユーザー
が同じ周波数帯域で同時送信を行うので、送信信号は必
然的に相互干渉を引き起こす。ユーザーの各シンボルに
その各シンボルに特有の拡散シーケンス(この理由のた
めにユーザーのサインとも呼ばれる)を乗算することに
より様々なユーザーの分離が行われ、これらの様々なサ
インは理想的には直交するように選択される。拡散シー
ケンス周波数(チップ・レート)はこれらのシンボルの周
波数より大きく、各ユーザーによって送信される信号は
周波数空間内に配信(または拡散)される。受信時に、対
応するサインに適合するフィルタリングによってユーザ
ーの信号は分離される。このフィルタリングは“逆拡散
(despreading)”とも呼ばれる。拡散信号によって占め
られる帯域と情報信号によって占められる帯域との間の
比率は拡散係数と呼ばれる。
【０００４】使用されるサインは良好な相関プロパティ
すなわち非常にはっきりした自己相関ピークと低い内相
関(inter-correlation)値とを持つ必要がある。
【０００５】これら２つの特徴のうちの第１の特徴によ
って受信シーケンスの同期が可能となる。この第１の特
徴はユーザーの送信チャネルがいくつかの伝搬経路を含
む場合非常に有用である。これは、サインおよび経路遅
延に適合されたフィルタリングによってその後、各経路
が分離可能であるからである。受信時における信号対騒
音比を上げるために、チャネルの範囲内で伝播の多様性
を利用することが有利である。これを行うために、適合
フィルタのバンクが使用され、様々な経路を分離し、そ
の出力が合成される。最も広く普及している合成はＭＲ
Ｃ(最大比合成)であり、これは各適合フィルタから得ら
れる信号出力を関係する経路でチャネルによって導入さ
れる複素共役乗算係数(conjugate of complex multipli
cative coefficient)で乗算することにより構成され
る。この結果得られるフィルタリング操作はチャネルの
等価フィルタに適合されるフィルタリングである。その
構造のために上記のように形成される受信装置はレイク
(rake)受信装置と呼ばれる。当然のことであるが、経路
の完全な分離は自己相関がディラック関数である場合に
だけ行われる。しかし、実際にはこの分離は完全ではな
く、多経路干渉(自己ノイズと呼ばれる)を残す。図１は
Ｋ人のユーザーを持つＤＳ−ＣＤＭＡシステムを概略的
に描く図である。ユーザーｋのデータは、Ｐ個の経路を
持つチャネル１１０kを介して送信される前にモジュー
ル１００k内の対応するサインによって周波数拡散が行
われる。受信時に、あるユーザーｋについて、様々なチ
ャネル経路ｉ＝１・・・Ｐに従って伝播される信号は、１
組の複素係数ｃk,iによって重み付けが行われる前に、
適合フィルタ(１２０k,1・・・１２０k,p)(ユーザーｋのフ
ィルタのバッテリだけが描かれている)によって分離さ
れる。このようにして重み付けが行われた信号が加算さ
れ(１４０k)、ユーザーｋのデータの推定値を出力する
ために、レイク受信装置の出力における結果として得ら
れる和が後で検出される。下り回線(基地局から移動端
末装置へのリンク)の場合、チャネル１〜Ｋは同一であ
るが、上り回線(移動端末装置から基地局へのリンク)で
はこれらのチャネルは異なる。この視点から見ると、第
１のケースは第２のケースの特別の場合と考えることが
できる。
【０００６】上記第２の特徴によって２人の異なるユー
ザー間での低レベルの干渉が保証される。それにもかか
わらず、実際には、２つのサイン間の内相関がゼロにな
ることはめったにない。これは特に、ユーザーから受信
される高出力信号が別のユーザーから到来する低電力信
号の受信と干渉するいわゆるダズル(dazzle)状況(遠近
(Near-far)効果)のケースである。さらに、拡散係数に
接近するほどユーザー数が多い場合、様々なユーザーの
干渉の和(単独で計算される場合には小さい)が、検出に
非常に邪魔な影響を与えることがある。
【０００７】シーケンスの直交性の欠陥を和らげるため
に干渉を除去するさらに精巧な技術がしばしば必要とな
る。様々なユーザーのチャネル(いわゆるマルチユーザ
・インターフェース)間の干渉をなくすためにいくつか
の方法が提案されている。これらの方法についての概要
は、ＩＥＥＥ通信マガジンに掲載の“ＤＳ−ＣＤＭＡ通
信のためのマルチユーザ検出”という表題のSimon Mosh
aviの論文(１９９６年１０月、ｐ．１２４−１３６)の
中に記載されている。現行のマルチユーザ技術の中で、
この減法除去(subtractive elimination)技術(減法干渉
除去：Subtractive Interference Cancellation)は使用
時に良好なパフォーマンスと妥当な複雑さを有する。こ
れらの技術は、ユーザーの送信チャネルが単一経路を含
む単純な状況に対して良好にあてはまる。この場合、チ
ャネルをモデル化するフィルタを複素係数の乗算に限定
することができる。チャネルが多重経路である場合、多
重経路干渉とマルチユーザ・インターフェースの双方を
取り除く必要があるため、状況は一方でずっと複雑にな
る。多重経路が存在する場合のマルチユーザ・インター
フェースの減法除去を用いる反復検出器が、“多重経路
チャネルでアンテナ・アレイとＦＥＣとを用いる反復マ
ルチユーザ検出”という表題のM.C. Reed他による論文
(通信における選択エリアに関するＩＥＥＥジャーナル
で発表、第１７巻、Ｎｏ.１２、１９９９年１２月、ｐ.
２０８２−２０８９)で提案された。検出器の各反復に
は、ユーザーの送信チャネルの各伝搬路に適合したフィ
ルタリングと、チャネル形成と、レイク・タイプの合成
とが含まれる。これらの３つのステップは、レイク受信
装置が様々な経路の到来方向に対応するチャネル構成を
含むという点で改変されたレイク受信装置の処理を定義
するものであると考えることができる。
【０００８】このような受信装置が図２に例示されてい
る。この装置はアンテナ・アレイ２００1・・・２００Lを
具備する。各アンテナ２００lは適合フィルタ２１０i,k
(ｉ＝１・・・Ｐ)のバッテリと接続され、各フィルタ２１
０iはユーザーｋの経路ｉに適合される。同じ経路(ｉ＝
１・・・Ｐ)に関連する出力信号はチャネル形成装置２２０
1,k,・・・,２２０P,kに向けられる。各チャネル形成装置
２２０i,kは到来推定装置２３０i,kの方向から送信チャ
ネルｋの経路ｉの到来角度θi,kの推定値(ハット)θi,k
を受信し、これによりチャネル形成装置は対応する到来
方向でその受信ビームを示すことが可能になる。均一な
線形アンテナ・アレイの場合、チャネル形成２２０i,k
は以下の計算の実行から構成される：
【０００９】
【数１】
【００１０】但し、ｘl,i,kとｙi,kとはそれぞれチャネ
ル形成装置２２０i,kの入力値と出力値である。(ハッ
ト)θi,kは、線形アンテナ・アレイの軸に関して定義さ
れる到来角度であり、ｄは、アレイ内の２つのアンテナ
間の距離であり、λは送信波の波長さである。
【００１１】ＭＲＣ(最大比合成)タイプの出力を供給す
るために、加算器２５０による加算前に、２４０i,kで
Ｐ個のチャネル形成装置の出力に複素係数(ハット)ｃ
i,kが掛けられる。複素係数(ハット)ｃi,kは、ユーザー
ｋの様々な経路ｉの複素乗算係数の推定の共役(複素共
役乗算係数の推定値)である。すなわち
【００１２】(ハット)ｃi,k＝(ハット)αi,k・ｅｘｐ(−
ｊ(ハット)ｖi,k)
【００１３】但し、(ハット)αi,kと(ハット)ｖi,kと
は、それぞれユーザーｋの経路ｉの減衰の推定係数と推
定された相回転である。従って合成の結果は以下のよう
になる：
【００１４】
【数２】
【００１５】この受信装置によって、レイク・フィルタ
内の場合のように、様々な経路方向のチャネル形成と、
ＭＲＣタイプとの合成の双方の実行が可能となる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかし提案されたこの
方法は、すべてのユーザーのすべての経路の減衰係数と
相回転と到来方向とが決定されていることを前提条件と
している。
【００１７】本発明の目的はチャネル形成を含むレイク
受信装置の提案であるが、様々な経路の減衰係数と相回
転と到来方向との明確な計算を必要としない。
【００１８】
【課題を解決するための手段】送信装置によって送信さ
れ、複数の経路に沿って伝播後、アンテナ・アレイへ着
信する信号の受信方法であって、各アンテナ信号を前記
様々な経路から発する分離信号に分解するフィルタリン
グ・ステップと、第１の組の複素係数によって前記分離
信号から経路信号を形成するチャネル形成ステップと、
合成信号を出力するために第２の組の複素係数によって
前記経路信号を線形的に合成する合成ステップとを備
え、前記送信信号の基準値と前記経路信号との間で複数
の第１の誤差信号を形成し、前記基準値と前記合成信号
との間で第２の誤差信号を形成し、上記第１の信号およ
び上記第２の誤差信号の二乗平均平方根をそれぞれ最小
化するように上記第１および第２の組の複素係数を適合
化する方法によって定義される本発明の目的によって上
記目標は達成される。
【００１９】第１の実施の形態によれば、送信信号はシ
ンボルの形の変調データを有し、その基準値はパイロッ
ト・シンボルである。
【００２０】第２の実施の形態によれば、送信信号はシ
ンボルの形の変調データを有し、さらに、本方法は合成
信号から送信シンボルを推定するステップも含み、その
場合、前記基準値は送信シンボルの推定値である。
【００２１】第３の実施の形態によれば、送信信号がシ
ンボルの形の変調データを有し、さらに、本方法は、前
記合成信号から前記送信シンボルを推定するステップ
と、推定シンボルの推定データへの復調と、前記データ
のインターリーブ解除とチャネル復号化とを有するステ
ップと、前記送信シンボルの再推定値を出力するため
に、インターリービングが後続する前記復号データのチ
ャネル再符号化と前記データの変調とを有するステップ
と、を備え、その場合、前記基準値は前記再推定値に等
しくなるように選択される。
【００２２】好ましくは、第１および第２の組の複素係
数はＬＭＳまたはＲＬＳタイプのアルゴリズムに従って
適合化されることが望ましい。
【００２３】本発明の目的は、送信装置によって送信さ
れる信号を受信する装置であって、アンテナ・アレイを
有し、以上開示した方法のステップを実行するように適
合した手段を有する装置によっても定義される。
【００２４】
【発明の実施の形態】上述の本発明の特徴並びにその他
の特徴は、添付図面と関連して示される説明を読むこと
により明らかにされる。
【００２５】本発明の基本的思想は、チャネル形成の複
素係数と経路合成の複素係数とを所定値で初期化し、再
合成ステップ後、基準信号と観察された信号との間の誤
差信号の測定値からこれらの係数の適合化を行うアルゴ
リズムを適用することにより、様々な経路の到来方向の
推定と、減衰係数と、相回転とを用いないで済ますよう
にすることである。
【００２６】ユーザーｋが、複数の伝搬路ｉ＝１・・・Ｐ
から成る送信チャネルｋを介してシンボルｓk(ｔ)を送
信する状況を仮定しよう。チャネルｋの各経路ｉは入射
角θi ,k(ｔ)でアンテナ・アレイへ着信する。アンテナ
・アレイは、好ましくは距離ｄずつ規則的に離間して配
置される、Ｌ個のアンテナから構成される線形アレイで
あるが、他のタイプのアレイ(特に円形アレイ)を使用す
ることもできる。
【００２７】ｘl,i,kを、添え字ｋのユーザーの添え字
ｉの経路に対応するアンテナｌ、ｌ＝(１，・・・，Ｌ)に
よって受信される信号とする：
【００２８】
【数３】
【００２９】角括弧の間の第１項は、チャネルｋの経路
ｉで信号が受ける減衰と相回転とを表し、角括弧の間の
第２項はアンテナｌと基準アンテナ１との間の作動時の
差に起因する位相ずれを表し、ｎl,i,k(ｔ)は、熱騒音
と多重経路干渉とマルチユーザ・インターフェースとを
含む、アンテナｌでの白色付加ガウス・ノイズを表す。
送信信号ｓk(ｔ)は次いで、一方でチャネル効果(ｖ
i,k(ｔ))から、他方でアレイ内のアンテナ間での作動時
の差から結果として生じるダブル相回転(φl,i,k(ｔ)＝
２πｄ／λｃｏｓθi,k(ｔ)・(ｌ-１))を受ける。
【００３０】図３は、本発明によって提案されるよう
な、複素係数の適合を伴うチャネル形成を含むレイク受
信装置を例示する。
【００３１】描かれている受信装置はチャネルｋを介し
て送信されるシンボルの受信専用である。システムはブ
ロック３００kによって概略的に表されるＬ個のアンテ
ナを有する。次いで、Ｌ個のアンテナ信号の各々は、Ｐ
個の適合フィルタのバッテリによって相関づけられる。
但し、Ｐはチャネルの伝搬路の数であり、各フィルタは
経路ｉに適合される。Ｌ×Ｐ個の適合フィルタのセット
は、ブロック３１０kと、この経路に関連づけられるチ
ャネル形成装置へ向けられる同じ経路ｉに適合されるフ
ィルタのＬ個の出力信号(ｘl,i,k、ｌ＝１・・・Ｌ)によっ
て図示される。Ｐ個のチャネル形成装置は単一ブロック
３２０kの形で描かれている。次いで、これらのチャネ
ル形成装置のＰ個の出力信号(ｙi,k)に重み係数が乗じ
られ、ブロック３４０k内で加算されて合成信号ｚkが出
力される。この合成信号は、ユーザーｋによって送信さ
れるシンボル(ハット)ｓkをソフト形式またはハード形
式で出力する決定ユニット３６０kへ送られる。ソフト
形式とは、本明細書では、シンボルのそれぞれの後天的
確率によるシンボルの重み付けを行った結果を意味す
る。この推定シンボル(ハット)ｓkは１個以上の推定デ
ータ(ハット)ｄkを提供するためにその後復調される。
次いでこれらのデータは、ソフト値またはハード値を用
いてインターリーブの解除とチャネル復号化３７０kの
演算にかけることができる(当然のことであるが、これ
らのデータはユーザーのレベルに対応するチャネル符号
化によってインターリーブされ、符号化されていたもの
であると仮定する)。チャネル形成装置３２０kは以下の
演算を実行する：
【００３２】
【数４】
【００３３】但しｂl,i,kは複素重み付け係数である。
式(４)はこの場合以下のベクトル形式の同値の式で書く
ことができる：
【００３４】
【数５】
【００３５】但し、ｂl,i,k(ｔ)＝αl,i,kｅｘｐ(−ｊ
ψl,i,k) (ｌ＝(１，・・・，Ｌ))
【００３６】第２に、添え字ｋのユーザーの信号の様々
な経路はモジュール３４０kによって合成される。合成
信号ｚkは以下のように書かれる：
【００３７】
【数６】
【００３８】但し、ｃi,k(ｔ)＝ρi,k・ｅｘｐ(−
ζi,k) (ｉ＝(１，・・・，Ｐ))
【００３９】本発明は、チャネル形成モジュール３２０
から出力される第１の誤差信号を二乗平均平方根値にお
いて最小化するように係数ｂl,i,kの適合化を行うこ
と、および、経路合成モジュール３４０から出力される
第２の誤差信号を二乗平均平方根値において最小化する
ように係数ｃi,kの適合化を行うことを提案するもので
ある。
【００４０】第１の誤差信号は以下のように表現され
る：
【００４１】
【数７】
【００４２】第２の誤差信号は以下のように表現され
る：
【００４３】
【数８】
【００４４】但しｑ'i,k(ｔ)とｑ''k(ｔ)とは３２０と
３４０からそれぞれ出力される基準値である。基準値
ｑ'i,k(ｔ)とｑ''k(ｔ)とは等しくなるように選択さ
れ、ｑ'i, k(ｔ)＝ｑ''k(ｔ)＝ｑk(ｔ) (但し、ｑk(ｔ)
は経路に依存しない共通基準値である。
【００４５】係数ｂl,i,kとｃi,kの適合化を行うため
に、スイッチ３９０kによってシンボル的に示されるよ
うに、直接パイロット・シンボルｐk(ｔ)、または決定
モジュール３６０kから出力された推定シンボル(ハッ
ト)ｓk(ｔ)、またはチャネル復号化と再符号化後に得ら
れるシンボル(ハット)ｓ'k(ｔ)のうちのいずれかを共通
基準値として使用することが可能である。後者の場合、
推定シンボル(ハット)ｓk(ｔ)がまず第１に復調され、
得られたデータ(ハット)ｄkはインターリーブが解除さ
れ、チャネル復号化３７０kによって復号化され、次い
で、このようにして得られたデータはチャネル符号化に
よって再符号化され、再びインターリーブされ、再び変
調される(３８０k)。これは初期推定シンボル(ハット)
ｓk(ｔ)より良好な信頼性を持つ新しい推定シンボル(ハ
ット)ｓ'k(ｔ)を出力するためである。好ましくは、３
６０kで行うシンボルの決定および３７０kで行うデータ
の決定がソフト値を有し、その後、シンボルのそれぞれ
の後天的確率による配列(constellation)におけるシン
ボルの重み付けによってシンボル(ハット)ｓ'k(ｔ)を得
ることが望ましい。符号化データが復号化からの出力に
おいて直接回復される場合には再符号化は不要であるこ
とに留意されたい。例えば、ＳＯＶＡ(ソフト出力ビタ
ビアルゴリズム)タイプのアルゴリズムが復号化に用い
られる場合、符号化された形のデータは最大尤度経路に
沿って直接回復され得る。
【００４６】係数ｂl,i,kとｃi,kの適合化は、パイロッ
ト・シンボルだけを用いて行うこともできるし、チャネ
ル復号化の前後に推定シンボルを用いて求めることもで
きるし、あるいは、パイロット・シンボルがまったく存
在しない場合には後者だけを用いて行うこともできる。
【００４７】各経路ｉの以下の値、ｂl,i,k(０)＝δ(ｌ
−ｌ0)とｃi,k(０)＝ｃへの適合化処理の起動時に係数
ｂl,i,kとｃi,kは初期化される。但し、δはディラック
(Dirac)シンボルであり、ｌ0はアンテナ番号であり、ｃ
は複素係数(例えば１に等しい)である。起動構成はした
がって全方向構成(チャネル形成なし)と多重経路であ
る。
【００４８】上記とは別に、本発明による装置以外の推
定装置によって係数ｂl,i,kの初期化を行うことがで
き、時刻０における様々な経路の到来角度の推定値(ハ
ット)θ i,k(０)と相回転の推定値(ハット)ｖi,k(０)と
が出力される。さらに詳細に述べれば、初期値ｂ
l,i,k(０)は以下の式になるように選択される：
【００４９】ｂl,i,k(０)＝ｅｘｐ(−ｊ((ハット)ｖi,k
(０)＋２πｄ／λ.ｃｏｓ(ハット)θi,k(０)・(ｌ−
１)))
【００５０】係数ｃi,kも本発明による装置の外部の推
定装置によって初期化することができ、時刻０における
送信チャネルの経路に沿った信号によって受ける減衰の
推定値(ハット)αi,k(０)が出力される。次いで、ｃi,k
(０)＝(ハット)αi,k(０)が選択される。
【００５１】いずれの場合にせよ、これらの係数は平均
値Ｅ(|ε'i,k|2)とＥ(|ε''i,k|2)を最小化するように
適合化中に修正される。誤差信号ε'i,kのフィードバッ
クに起因して、値ψl,i,kは値ｖi,k＋φl,i,kへ向かっ
て漸次収束し、その結果、チャネルに起因する、またア
ンテナ間の動作の差に起因する位相差が補償される。そ
の結果、図２で例示される構成の場合ように、チャネル
形成は、様々な経路方向にビームを形成するだけでな
く、少なくとも部分的に様々な経路によって生じる相回
転を補償する。次いで、モジュール３４０kはチャネル
形成装置から出る予め位相が補償された経路の信号に対
して合成を実行し、位相差の残り部分の修正を行う。
【００５２】係数適合化アルゴリズムは二乗平均平方根
誤差の最小化に基づくものである。この目的のために多
くのアルゴリズムが文献の中で提案されている。その主
要な１の解説が、“アンテナ・アレイの移動通信への応
用、パート２：ビーム形成と到来方向についての考察”
(ＩＥＥＥ会報第８５巻、Ｎｏ.８、１９９７年８月、
ｐ.１１９５-１２４５に発表)という表題のL.C.Godara
によるジャーナル論文の中に記載されている。
【００５３】例えば、確率的勾配法に基づくアルゴリズ
ムを用いることが可能である。
【００５４】さらに詳細に述べれば、もし、
【００５５】
【数９】
【００５６】であれば、その係数は以下のように適合化
される：
【００５７】
【数１０】
【００５８】但し、μ'i,kとμ''kとは係数適合化ピッ
チを定義する正の実数係数である。
【００５９】いわゆるＬＭＳ(最小平均二乗)アルゴリズ
ムがその複素形式で使用される場合、勾配▽Ｊ'i,kと▽
Ｊｊ''kとは、時刻ｔにおいてそれぞれ
【００６０】
【数１１】
【００６１】によって推定され、そこから(８)と(９)を
考慮して、
【００６２】
【数１２】
【００６３】が導かれる。但しシンボル＊は共役演算子
を示す。
【００６４】適合化の収束を保証するために、係数μ'
i,kとμ''kとはそれぞれ、１／Ｔｒ(Ｒi,k)と１／Ｔｒ
(Ｒk)未満となるように選択される。但し、Ｒi,kとｒk
とはそれぞれのベクトル(バー)ｘi,k(ｔ)と(バー)ｙ
k(ｔ)の相関行列であり、Ｔｒ(Ｍ)は行列Ｍの固有和(tr
ace)である。
【００６５】好ましくは、アルゴリズムが収束し始めた
後、収束精度レベルを上げるために、低い値を持つよう
に係数μ'i,kとμ''kとを選択し得る。同様に、係数が
収束し始めた後、アルゴリズムの継続能力を高めるため
に、さらに大きな値を持つ係数μ'i,kとμ''kとを選択
することができる。適合化ピッチ(μ'i,k、μ''k)が入
力ベクトル(それぞれ(バー)ｘi,k(ｔ)および(バー)ｙ
k(ｔ))のノルム(norm)によって除算される標準化された
ＬＭＳアルゴリズムを用いることも可能である。
【００６６】ＬＭＳアルゴリズムの代替例として、例え
ば、上に引用した論文に記載されているようなＲＬＳ
(反復的最小二乗)アルゴリズム、あるいは、後者から導
き出されるアルゴリズム、好ましくは、“適応均等化の
高速カルマン(Kalman)推定の応用”(通信に関するＩＥ
ＥＥ会報、Ｖｏｌ.ＣＯＭ−５、１９７８年１０月、ｐ.
１４３９−１４４６で発表)という表題のD. Falconer他
による論文に記載されているような高速ＲＬＳ型アルゴ
リズムによる適合化を行ってもよい。
【００６７】ＲＬＳアルゴリズムは相関行列Ｒi,k,Ｒk
の反復(recurrence)による逆行列化に基づくものであ
る。次いで、複素係数ｃi,kが以下のように適合され
る：
【００６８】
【数１３】
【００６９】但し、(バー)ｋkはカルマン(Kalman)利得
と呼ばれる更新用ベクトルであり、Ｐk(ｔ)＝Ｒk -1(ｔ)
は下記の漸化式によって計算される相関行列の逆行列で
ある。
【００７０】
【数１４】
【００７１】この場合Ｐk(０)＝Ｉp(Ｉpは単位行列)と
なり、カルマン利得(バー)ｋkは以下のように計算され
る：
【００７２】
【数１５】
【００７３】但し、ｒk(ｔ)は
【００７４】
【数１６】
【００７５】によって定義される線形形式である。
【００７６】(バー)ｂi,k(ｔ)の適合化は、言うまでも
なく式(１０)、(１１)、(１２)、(１３)、(１４)と類似
する数式によって行われる。
【００７７】好ましくは、相関行列の推定時に最も新し
い入力ベクトルの寄与だけを考慮するために、式(１２)
と(１４)の中に忘却係数が含まれることが望ましい。
【００７８】本発明の１つの実施の形態によれば、(バ
ー)ｂi,k(ｔ)の適合化は標準化されたＬＭＳアルゴリズ
ムによって行われ、(バー)ｃk(ｔ)の適合化は高速ＲＬ
Ｓ型アルゴリズムによって行われる。
【００７９】ＤＳ−ＣＤＭＡシステムという流れで本発
明を開示してきたが、もし様々なユーザーのチャネルお
よび所定のチャネルによって使用される様々な経路を受
信時に分離することができれば、本発明は他のアクセス
・モードに適用することが可能である。受信信号が広帯
域に在る場合、様々な伝搬時間を経験した信号の時間ア
ラインメントを行うことが重要である。様々なユーザー
と経路の分離が、アンテナのフィルタのバッテリによっ
て行われる場合、時間アラインメントを行うために同じ
経路に関連するフィルタ出力を遅らせる必要がある。同
様に、再合成に先行して様々な経路の時間アラインメン
トを行う必要がある。この時間アラインメントは補間に
よってきめ細かに調節される移動出力ポインタを持つＦ
ＩＦＯバッファによって行ってもよい。
【００８０】さらに、図３の受信装置はモジュールの形
で描かれているが、図３の全てのモジュール機能を実行
するために、プログラムされた単一プロセッサによって
または複数の専用プロセッサによって、図３の様々なモ
ジュールによって実行される処理の実行が可能であるこ
とは当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＤＳ−ＣＤＭＡ通信システムを概略的に描い
た図である。
【図２】 チャネル形成を含むレイク受信装置を概略的
に描いた図である。
【図３】 本発明の一実施の形態による受信装置を概略
的に描いた図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J021 AA05 AA06 CA06 DB01 EA04 FA14 FA15 FA16 FA17 FA20 FA32 GA02 HA05 5K022 EE02 EE32 5K059 CC03 DD31 EE02

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 送信装置(ｋ)によって送信され、複数の
    経路(ｉ)に沿って伝播後、アンテナ・アレイ(３００)へ
    着信する信号の受信方法であって、各アンテナ信号を前
    記様々な経路から発する分離信号(ｘl,i,k)に分解する
    フィルタリングステップ(３１０k)と、第１の組の複素
    係数(ｂl,i,k)によって前記分離信号から経路信号(ｙi ,
    k)を形成するチャネル形成ステップ(３２０k)と、合成
    信号(ｚk)を出力するために第２の組の複素係数(ｃi,k)
    によって前記経路信号を線形的に合成する合成ステップ
    (３４０k)とを備え、前記送信信号の基準値(ｑk)と前記
    経路信号(ｙi,k)との間で複数の第１の誤差信号
    (ε'i,k)を形成し(３３１k)、前記基準値と前記合成信
    号(ｚk)との間で第２の誤差信号(ε''k)を形成し(３５
    １k)、前記第１および第２の誤差信号の二乗平均平方根
    値をそれぞれ最小化するように前記第１および第２の組
    の複素係数を適合化する(３３０k、３５０k)ことを特徴
    とする受信方法。
  2. 【請求項２】 前記送信信号がシンボルの形の変調デー
    タを有し、前記基準値がパイロット・シンボル(ｐk)で
    あることを特徴とする請求項１に記載の受信方法。
  3. 【請求項３】 前記送信信号がシンボルの形の変調デー
    タを有し、さらに、前記合成信号(ｚk)から前記送信シ
    ンボルを推定するステップ(３６０k)も備え、その場
    合、前記基準値が前記送信シンボルの推定値(ハット)ｓ
    kであることを特徴とする請求項１に記載の受信方法。
  4. 【請求項４】 前記送信信号がシンボルの形の変調デー
    タを有し、さらに、前記合成信号(ｚk)から前記送信シ
    ンボルを推定するステップ(３６０k)と、前記推定シン
    ボルの推定データへの復調と前記データ(ハット)ｄkの
    インターリーブ解除とチャネル復号化とを有するステッ
    プ(３７０k)と、前記送信シンボルの再推定値(ハット)
    ｓ'kを出力するために、インターリービングが後続する
    前記復号データのチャネルの再符号化とさらに前記デー
    タの変調とを有するステップ(３８０k)と、を備え、そ
    の場合前記基準値が前記再推定値に等しくなるように選
    択されることを特徴とする請求項１に記載の受信方法。
  5. 【請求項５】 ＬＭＳまたはＲＬＳタイプのアルゴリズ
    ムに従って前記第１の組の複素係数を適合化することを
    特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の受信方
    法。
  6. 【請求項６】 ＬＭＳまたはＲＬＳタイプのアルゴリズ
    ムに従って前記第２の組の複素係数を適合化することを
    特徴とする請求項５に記載の受信方法。
  7. 【請求項７】 前記第１の組の係数が値ｂl,i,k(０)＝
    δ(ｌ−ｌ0),∀iを用いて初期化され、前記第２の組の
    係数が値ｃi,k(０)＝ｃ,∀iを用いて初期化される(但し
    δはディラック・シンボル、ｌ0はアンテナ番号、ｃは
    所定の複素係数である)ことを特徴とする請求項５また
    は６に記載の受信方法。
  8. 【請求項８】 前記第１の組の係数が、前記経路の到来
    方向の前回の推定値および前記経路に沿って信号が受け
    た相回転によって初期化されることを特徴とする請求項
    ５または６に記載の受信方法。
  9. 【請求項９】 前記第２の組の係数が、前記経路に沿っ
    て信号が受ける減衰の前回の推測値によって初期化され
    ることを特徴とする請求項８に記載の受信方法。
  10. 【請求項１０】 送信装置(ｋ)によって送信される信号
    を受信する受信装置であって、アンテナ・アレイ(３０
    ０)を有し、上記請求項中の１つに従う方法のステップ
    の実行に適合した手段を備えたことを特徴とする受信装
    置。
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