JP2002529000A - 無線通信用ダイバーシティ受信機 - Google Patents

無線通信用ダイバーシティ受信機

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JP2002529000A
JP2002529000A JP2000578929A JP2000578929A JP2002529000A JP 2002529000 A JP2002529000 A JP 2002529000A JP 2000578929 A JP2000578929 A JP 2000578929A JP 2000578929 A JP2000578929 A JP 2000578929A JP 2002529000 A JP2002529000 A JP 2002529000A
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Abstract

(57)【要約】 既存の処理装置を使用してソフト・シンボルの干渉成分を軽減させる方法。特に、送信データ信号を複数のパスを介して受信する。受信データ信号は、干渉成分を含む。前記受信データ信号を処理して送信データ信号に対応する複数のソフト・シンボルを得る。データ信号の干渉成分を軽減させるように、前記複数のソフト・シンボルを組み合わせて、前記送信データ信号に対応する出力信号を得る。従って、干渉を軽減させるために、既存の等化器及び組み合わせ器を使用することができる。関連の移動ユーザ端末及び受信機を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は、一般的に通信の分野に関し、特に干渉の軽減に関する。
【0002】 (発明の背景) セルラ通信システムのような無線通信システムは、複数の受信機即ち加入者に
音声及びデータ通信を供給するために一般的に採用されている。AMPS、ET
ACS、NMT−450及びNMT−900のようなアナログ・セルラ・システ
ムは、世界中にうまく展開された。最近、北米においてIS−54及びIS−1
36、及び汎欧州GSMシステムのようなディジタル・セルラ・システムが導入
された。これらのシステム等は、例えば、1993年、マサチューセッツ州ノー
ルウッドのアーテック・ハウス(Artech House)により発行された
、バルストン(Balston)ほかの「セルラ無線システム(Cellula
r Radio System)」と題する著作に説明されている。
【0003】 周波数の再使用は、通常、セルラ技術において採用されており、この場合にセ
ルラとして知られた地理的な限定エリアの複数領域において複数グループの周波
数を使用するように割り当てる。等価的な複数グループの周波数を含むセルラは
、互いに干渉することなく、異なる複数のセルラにおいて複数の受信機が同一周
波数を同時に使用できるように地理的に分離される。このことにより、数百に過
ぎない周波数のシステムにより何千もの加入者にサービスすることができる。
【0004】 無線通信システムでは、送信データ信号が他の信号、又は送信データ信号のエ
コー及び反射による干渉により影響される恐れがある。干渉は、カスタム設計の
干渉除去/組み合わせ(IRC)回路により軽減可能とされる。しかしながら、
以上で言及した技術は、システム設計コストを増加させる恐れがある。
【0005】 以上で述べたIRC技術であっても、改良した干渉軽減の受信機、方法、及び
関連する端末及びアクセサリを改善する当該技術に対する要求が依然として存在
する。
【0006】 (発明の概要) 従って、本発明の目的は、改良された無線通信方法及び受信機を提供すること
にある。
【0007】 本発明の他の目的は、無線通信方法及び受信機において復調後の干渉を軽減さ
せることにある。
【0008】 本発明は、ソフト・シンボルを組み合わせることにより干渉の軽減を可能にし
た受信機及び方法を提供する。特に、送信データ信号は、複数のパスを介して受
信され、また受信データ信号は、干渉成分を含み得る。前記受信データ信号は、
送信データ信号に対応する複数のソフト・シンボルを得るように処理される。前
記複数のソフト・シンボルは、前記受信データ信号の前記干渉成分を軽減させる
ように組み合わせられて、前記送信データ信号に対応する出力信号を得る。従っ
て、ソフト・シンボルを得る等化器は、干渉を軽減させるように前記組み合わせ
器により使用されてもよく、これによって干渉を軽減させるためにカスタム設計
を行う必要性を少なくする。これに対して、従来のシステムは、干渉を軽減させ
るように前記受信データ信号を処理するカスタム設計となり、従ってシステムの
コストを増加させることになり得る。
【0009】 各等化器は、前記受信データ信号の少なくとも2つの干渉部分における干渉を
軽減することができる。各等化器は、チャネル係数を予測して、その予測チャネ
ル係数を前記受信データ信号の少なくとも2つの干渉部分に適用することにより
、前記受信データ信号の少なくとも2つの干渉部分における干渉を軽減させるコ
ヒーレント検出器であってもよい。従って、複数の等化器がそれぞれの受信デー
タ信号の各々に対してソフト・シンボルを得るように使用されて、このシステム
のコストを軽減可能にする。
【0010】 前記組み合わせ器は、予測パラメータに基づき前記複数のソフト・シンボルを
組み合わせて、組み合わせソフト・シンボルを得て、かつ前記組み合わせソフト
・シンボルを検出してハード値を得る。本発明によれば、干渉を軽減させるよう
にここで説明した複数の等化器と連係して、複数の組み合わせ器が使用されても
よい。
【0011】 特に、前記組み合わせ器は、前記複数のソフト・シンボルに基づき重み付けさ
れたソフト・シンボルを発生し、かつ前記重み付けソフト・シンボルを加算して
組み合わせソフト・シンボルを得る適応組み合わせ器を含むことができる。加え
て、検出器が前記組み合わせソフト・シンボルを検出してハード値を得て、前記
ハード値が前記組み合わせソフト・シンボルに基づく前記送信データ信号の予測
値となる。比較器が前記ハード値を前記組み合わせソフト・シンボルと比較して
前記組み合わせソフト・シンボルと前記ハード値との間の差を表す前記誤差信号
を得る。
【0012】 本発明の他の特徴によれば、前記送信データ信号は、予め定めた同期信号であ
ってもよく、前記予め定めた同期信号は、既知の組み合わせハード・シンボルに
対応し、かつ前記組み合わせ器は、前記既知のハード・シンボルに基づき前記予
測パラメータを変更することができる。従って、本発明は、以上で説明したよう
に誤差信号を必要とすることなく、干渉の軽減を可能にする。
【0013】 本発明の他の特徴によれば、移動ユーザ端末のような受信機は、外部アンテナ
を含むアクセサリと組み合わせられてもよい。前記外部アンテナは、受信データ
信号を前記移動ユーザ端末に供給する。従って、前記外部アンテナの付加を利用
して干渉を軽減させてもよい。前記移動ユーザ端末は、ハウジングを備え、前記
ハウジング内に前記複数の等化器及び前記組み合わせ器が配置される。前記ハウ
ジングにアンテナが取り付けられて、前記ハウジングに配置された前記等化器の
うちの第1のものに接続される。前記ハウジング上に配置されたポートが前記等
化器のうちの第2のものに接続される。前記ポートは、前記第2の等化器と外部
アンテナとの間で取り外し可能なカップリングを提供する。
【0014】 代替として、前記アクセサリは、前記外部アンテナから受信データ信号を受信
する等化器を備えていてもよい。特に、前記外部アンテナは、前記移動ユーザ端
末から独立しており、干渉成分を含む前記リモート・ソースからの前記送信デー
タ信号に対応する前記受信データ信号を受信する。前記アクセサリ等化器は、移
動ユーザ端末から独立しており、前記外部アンテナからの前記受信データ信号を
処理してアクセサリのソフト・シンボルを得る。前記アクセサリのソフト・シン
ボルは、アクセサリ・コネクタを介して前記移動ユーザ端末に供給される。前記
アクセサリのコネクタは、前記移動ユーザ端末上のポートに接続され、前記アク
セサリのソフト・シンボルは、前記移動ユーザ端末内の組み合わせ器に供給され
る。
【0015】 本発明の更に他の特徴において、前記受信データ信号は、データ信号に変換さ
れ得る。特に、前記受信データ信号は、ベースバンド・ディジタル・サンプルに
変換されて、前記複数のソフト・シンボルを得るように処理されてもよい。
【0016】 (発明の詳細な説明) 以下、本発明の好ましい実施例を示す添付図面を参照して、本発明を更に詳細
に説明する。しかしながら、本発明は、異なる多くの形式により実施可能であり
、ここで説明する実施例に限定されるものと解釈されるべきではなく、むしろこ
れらの実施例は、この開示が妥協することなく、かつ徹底されたものであって、
当該技術分野に習熟する者に本発明の範囲を十分に伝えるものである。同一番号
は、全体を通じて同一要素を指す。本発明は、当該技術分野に習熟する者により
理解されるように、方法又は装置として実施され得る。従って、本発明は、完全
なハードウェア実施、完全なソフトウェア実施、又はソフトウェア構成とハード
ウェア構成とを組み合わせた実施の形式を取り得る。
【0017】 図1は、本発明による無線通信システムを示す。図1によれば、送信機100
はデータ信号TDS1、TDS2を遠方に位置する受信機130に送信する。デ
ータ信号TDS1、TDS2は、複数のパスを通り、アンテナ140及び150
を介して受信機130により受信されて複数の受信データ信号を得る。通信シス
テム内又は外の干渉源110は、干渉IS1、IS2を発生させて、受信機13
0において受信データ信号を受信した際に受信データ信号が干渉成分を含むこと
になり得る。例えば、干渉源110は、セルラ・システム内で隣接する送信機で
あるかも知れず、送信機100と複数のチャネルを共有し、従って受信データ信
号に干渉成分を導入する恐れがある。
【0018】 同様に、反射干渉源120は、送信機100からの送信データ信号を反射して
反射TDS1’、TDS2’を発生させて、受信機130において受信データ信
号が反射干渉成分、従ってマルチパス干渉を含むことになり得る。受信機130
は、受信データ信号におけるマルチパス干渉を軽減させるように反射及び干渉を
含む各受信データ信号を処理して、各受信データ信号に関するそれぞれのソフト
・シンボルを発生する。受信機130は、各ソフト・シンボルを組み合わせて、
出力信号が送信データ信号に対応するように、干渉成分を軽減させた出力信号を
発生させる。換言すれば、ソフト・シンボルの組み合わせは、干渉源110によ
る干渉を軽減させることができる。
【0019】 ここで説明したアンテナは、送信データ信号のダイバーシティ受信を得るよう
に構成される。ここで使用された用語ダイバーシティは、空間ダイバーシティ及
び偏波ダイバーシティを含むことを理解すべきである。加えて、アンテナは、フ
ェーズド・アレーであってもよい。
【0020】 ソフト・シンボルは、データ、及びこのデータの信頼レベルを表す関連情報を
含む受信データ信号の表示である。例えば、ソフト・シンボルは、+1又は−1
と、それぞれの受信データ信号が実際に+1又は−1に等しい可能性を表す関連
信頼レベルとにより、受信データ信号を表すことができる。
【0021】 図2Aは、図1に示すように、マルチパスを介して送信データ信号を受信する
ことに起因する符号間干渉を示す。図2によると、送信データ信号TDS1は、
特定の位相を有する受信機で受信される。送信データ信号TDS1’は、図1に
示すように、例えば建物120の反射のため、受信機において送信データ信号T
DS1に対して遅延している。受信機における遅延は、送信データ信号TDS1
’が通るより長いパスのためである。例えば、送信データ信号TDS1’は、反
射干渉源120の反射の結果として発生した可能性がある。これによって、この
干渉信号は受信機に伝搬する。即ち、反射送信データ信号TDS1’が伝搬する
パスは、送信データ信号TDS1が受信機に伝搬するパスよりも長い。従って、
反射送信データ信号TDS1’は、送信データ信号TDS1の後に受信機に到達
し、受信機では送信データ信号に対して位相シフトされている。
【0022】 図2Bは、送信データ信号をサンプリングする時間間隔を示す。特に、S1、
S2、S3、S4、S5及びS6をサンプリングする時間間隔は、受信機におい
て送信データ信号TDS1の期間と一致する。図2Bに示すように、反射干渉源
120からの反射信号TDS1’入射は、送信データ信号TDS1の入射に対し
てシフトされている。例えば、受信機における反射データ信号TDS1’の入射
は、時間間隔S1及びS2が重なり合っている。従って、反射データ信号TDS
1’は、S1及びS2に対応する受信サンプルが発生したときに、マルチパス干
渉を発生させる恐れがある。
【0023】 図3は、本発明による受信機のブロック図である。特に、干渉信号IS1及び
IS2、送信データ信号TDS1、TDS1’、TDS2及びTDS2’は、ア
ンテナ150、140により受信される。説明を簡単にするために、ここでは、
IS1及びIS2の反射なしとみなす。しかしながら、IS1及びIS2の反射
を含めることは、本発明の範囲内である。
【0024】 アンテナ140は、干渉信号及び送信データ信号を受信して反射データ信号を
等化器310に供給する。アンテナ140から供給される反射データ信号は、送
信データ信号及び干渉成分を含む。等化器310は、受信データ信号を処理して
それぞれのソフト・シンボル340を組み合わせ器320に供給する。同様に、
アンテナ150は、送信データ信号及び干渉を受信して受信データ信号を等化器
330に提供する。アンテナ150から供給される受信データ信号は、送信デー
タ信号及び干渉成分を含む。等化器330は、受信データ信号を処理してそれぞ
れのソフト・シンボル350を組み合わせ器320に供給する。
【0025】 組み合わせ器320は、それぞれの等化器からのソフト・シンボル340、3
50を組み合わせて送信データ信号に対応する出力信号を供給する。従来の後検
出の概念を適用すると、組み合わせ器は、相互に加算する前に、雑音パワーによ
り割り算した信号振幅により複数のソフト値を重み付けをする最大比組み合わせ
のような技術を使用することができる。各重み付けが等しいときは、等ゲインの
組み合わせに帰結する。選択ダイバーシティは、複数のソフト値のうちの1つを
選択するときにのみ発生する。ソフト・シンボルを適正に形成するときは(例え
ば、予備重み付け最大比組み合わせ(pre−weighted maxima
l ratio combination)を使用するときは)、組み合わせ器
によりソフト・シンボルを加算する。しかしながら、これらのアプローチによれ
ば、干渉パワーは、変化なしか又は増加する恐れがある。
【0026】 本発明によれば、組み合わせは、干渉を打ち消す方向に加算し、これによって
干渉を軽減させることが可能である。
【0027】 等化器310、330は、以上で述べたマルチ・パス効果のために符号間干渉
(ISI)について補償するどのような等化器でもよい。特に、等化器310、
330は、それぞれ複数の線形等化器、判定フィードバック等化器(DFE:d
ecision feedback equalizers)、最尤シーケンス
予測器(MLSE:maximum likelihood sequence estimators)、又は最大後(MAP:maximum a pos
teriori)等化器であってもよい。ISIが顕著でないときは、等化器3
10、330は、無線チャネルの位相及び振幅効果を補償することができる。こ
のようなコヒーレント検出器は、位相基準及びチャネル係数を予測して、これら
の予測を受信データ信号に適用する。
【0028】 図4は、本発明による第1の組み合わせ器を示すブロック図である。組み合わ
せ器320Aは、予測パラメータに基づき複数のソフト・シンボルを組み合わせ
て組み合わせソフト・シンボルを得る適応ソフト・シンボル組み合わせ器410
を含む。組み合わせソフト・シンボルは、ハード値を発生する検出器420に供
給される。このハード値は、組み合わせソフト・シンボル、例えば+1又は−1
に基づく送信データ信号の予測である。パラメータ発生器430は、個別的なソ
フト・シンボル及び組み合わせソフト・シンボルに基づきパラメータを予測する
。パラメータ発生器430は、ソフト・シンボル用の等価チャネル及び損傷相関
を予測する。更に、ハード値は、予測パラメータを発生する際に使用されてもよ
い。出力信号は、ハード値又は組み合わせソフト・シンボルであってもよい。ハ
ード又は組み合わせソフト・シンボルは、音声出力を得るように検出器により更
に処理されてもよい。
【0029】 図5は、本発明による第2の組み合わせ器を示すブロック図である。組み合わ
せ器320Bは、ソフト・シンボル及び誤差信号に基づき複数のソフト・シンボ
ルの重み付け和である組み合わせソフト値を発生する適応組み合わせ器510を
含む。ソフト・シンボルの重み付けは、当該技術分野において知られている技術
から選択した技術を使用して得たものでもよい。例えば、重み付けは、LMS又
はRLSのような技術を使用して適応されてもよい。組み合わせソフト・シンボ
ルは、検出器530に供給され、これが組み合わせソフト・シンボルを検出して
ハード値を得る。ハード値は、組み合わせソフト・シンボルに基づき送信データ
信号の予測である。ハード値及び組み合わせソフト・シンボルは、比較器540
に供給される。比較器540は、ハード値を組み合わせソフト・シンボルと比較
して組み合わせソフト・シンボルとハード値との間の差を表す誤差信号を得る。
以上で説明したように、誤差信号は、適応組み合わせ器510により使用されて
重み付けソフト・シンボルを発生する。出力信号は、組み合わせソフト・シンボ
ル又はハード値であってもよい。
【0030】 他の実施例では、誤差信号を発生するために、組み合わせソフト・シンボルも
、ハード値も使用しない。むしろ、予め定めた同期信号が送信機により送信され
、かつこの予め定めた同期信号に対応する既知の組み合わせソフト・シンボルを
適応組み合わせ器510に供給する。従って、受信機の動作は、予め定めた同期
信号及び対応する既知の組み合わせソフト・シンボルを使用して試験されてもよ
い。従って、適応組み合わせ器510によりソフト・シンボルに与えられた重み
付けは、同期信号に応答して発生した組み合わせソフト・シンボルと既知の組み
合わせソフト・シンボルとの間の差に基づき調整されてもよい。
【0031】 図6は、本発明による無線ヘッドを含む無線通信システムのブロック図である
。特に、アンテナ140及び等化器310を含む無線ヘッド620は、組み合わ
せ器640から離れて配置される。アンテナ140は、送信データ信号及び干渉
信号TDS1、TDS2、IS1、IS2、TDS1’、TDS2’を受信して
、受信データ信号を等化器310に供給する。等化器310は、符号間干渉を軽
減させるようにこの受信データ信号を処理して、複数のソフト・シンボルをケー
ブル645を介して組み合わせ器320Cに供給する。同様に、無線ヘッド63
0は、等化器330に応答するアンテナ150を備えている。更に、無線ヘッド
630は、組み合わせ器320C及び無線ヘッド620から間隔を置いて配置さ
れている。アンテナ150は、送信データ信号及び干渉信号を受信して受信デー
タ信号を等化器330に供給する。等化器330は、受信データ信号を処理して
符号間干渉を軽減させる。等化器330は、ケーブル650を介して組み合わせ
器320Cにソフト・シンボルを供給する。組み合わせ器320Cは、無線ヘッ
ド620、630から供給される複数のソフト・シンボルを組み合わせ、図3、
4及び5を参照して上記に説明したような出力信号を供給する。無線ヘッド62
0、630もまた互いに離れて配置されてもよい。
【0032】 それぞれの各無線ヘッドにアンテナ及びそれぞれの等化器を配置することによ
り、他の実施によるよりもそれぞれのケーブルを安価にすることができる。例え
ば、それぞれの等化器から供給されるソフト・シンボルは、それぞれのアンテナ
から供給される受信データ信号より少ないデータにすることができる。これに対
して、それぞれのアンテナから離してそれぞれの等化器を配置することにより、
より多くのデータをそれぞれのケーブルを介して送信することが必要となり得る
。従って、それぞれのケーブルは、より高いデータ速度を維持するためにより高
いコスト及び品質にすることが必要となり得る。
【0033】 図7は、本発明による受信機及び外部アンテナのブロック図である。特に、ハ
ウジング710内又は上に配置されたアンテナ140は、送信データ信号及び干
渉信号TDS2、IS2、TDS2’を受信して、受信データ信号を等化器31
0に供給する。ハウジング710内に配置された等化器310は、マルチパス干
渉により発生した符号間干渉を軽減させるように受信データ信号を処理してハウ
ジング710内に配置された組み合わせ器320Dにソフト・シンボルを供給す
る。外部アンテナ720は、ハウジング710上に配置され、外部アンテナ72
0と等化器330との間で取り外し可能な接続をするポート740を介して等化
器330に接続されてもよい。ハウジング710内に配置された外部アンテナ7
20は、送信データ信号及び干渉信号TDS1、IS1、TDS1’を受信して
、第2の受信データ信号を第2の等化器330に供給する。等化器330は、干
渉信号により発生した符号間干渉を軽減させるように外部アンテナ720からの
受信データ信号を処理してソフト・シンボルを組み合わせ器320Dに供給する
。組み合わせ器320Dは、等化器330及び等化器310から供給された複数
のソフト・シンボルを組み合わせて図3〜図5を参照して上記で説明したような
出力信号を供給する。
【0034】 図8は、本発明による移動ユーザ端末及びアクセサリのブロック図である。特
に、アンテナ140は、送信データ信号及び干渉信号TDS2、IS2、TDS
2’を受信して受信データ信号を供給する。移動ユーザ端末810は、アンテナ
140からの受信データ信号を受信する等化器310を含む。等化器310は、
マルチパス干渉により発生した符号間干渉を軽減させるように受信データ信号を
処理してソフト・シンボルを組み合わせ器320Eに供給する。
【0035】 アクセサリ860は、送信データ信号及び干渉信号TDS1、IS1、TDS
1’を受信して、受信データ信号をアクセサリ860に含まれるアクセサリ等化
器830に供給するアクセサリ・アンテナ820を含む。
【0036】 アクセサリ等化器830は、マルチパス干渉により発生した符号間干渉を軽減
させるように受信データ信号を処理して、アクセサリ・ソフト・シンボルをアク
セサリ・コネクタ840に供給する。アクセサリ・コネクタ840は、移動ユー
ザ端末810上に配置されたポート850に取り外し可能に接続し、かつポート
850は、組み合わせ器320Eに接続される。これによって、アクセサリ・ソ
フト・シンボルは、アクセサリ・コネクタ840の接続を介してポート850、
組み合わせ器320Eに供給されてもよく、また組み合わせ320Eは、等化器
310からのソフト・シンボルをアクセサリ等化器330から供給されるアクセ
サリ・ソフト・シンボルと組み合わせて、図3〜図5を参照して以上で説明した
ような出力信号を提供する。
【0037】 図9は、本発明による2進変調用の等化器を有する後検出IRCを使用した受
信機の動作を示すフロー・チャートである。GSMに使用されるGSMK変調機
構は、符号間干渉を有する2進変調としてモデル化することが可能とされる。以
下の例では、符号間干渉を無視している。等化器は、シンボルに間隔を置くサン
プルに作用する最尤シーケンス予測器(MLSE)である。MLSEは、図10
に示す形式のトレリス構造であり、ビタビ・アルゴリズムを使用して最良シンボ
ル・シーケンス用のトレリスを効率的に検索する。
【0038】 処理は、ステップ910から開始する。送信データ信号及び干渉信号は、複数
のアンテナを介して受信されてそれぞれの複数の受信データ信号を供給する(ブ
ロック(920)。従って、エンド受信データ信号を次のように表すことができ
る。
【0039】
【数1】
【0040】 ただし、c0s(k)は送信データ信号であり、c1s(k−1)は送信データ
信号の反射であり、またd0i(k)は干渉成分である。c0、c1、d0項は、そ
れぞれの成分に対するチャネル係数であり、既知かつGSMバースト上で一定で
あると仮定する。しかしながら、動作において、チャネル係数は、以上で述べた
ように予め定めた同期信号を使用して、予測されてもよい。以上の式において、
加算形式の雑音は、無視される。
【0041】 k段における等化器上の遷移は、シンボル+1又は−1により識別される。開
始状態はs(k−1)により表され、終了状態はs(k)により表される。受信
値r(k)は、下記の合成値と比較される。
【0042】
【数2】
【0043】 等化器は、kビットに対応するハード値に加えて、kビットに関連するソフト
値を発生する。この例において、図10に示す長さ2の誤差事象に対してメート
ル差法(method of metric difference)を使用す
る。ソフト値を発生する他の方法も存在することも理解すべきである。
【0044】 符号間干渉を軽減させるように、受信データ信号r(k)を処理してソフト・
シンボルを得る(ブロック930)。kビットに対するソフト・シンボルを次の
ように表すことができる。
【0045】
【数3】
【0046】 式2を次のように書き改めることができる。
【0047】
【数4】
【0048】 式1を式3に代入すると、次式を得る。
【0049】
【数5】
【0050】 ただし、s(k)は、+1又は−1に等しいと仮定する。 式(4)を次のように書き改めることができる。
【0051】
【数6】
【0052】 式(5)により与えられる各等化器の出力は、組み合わせられて出力信号を得
る。特に、アンテナ1及び2のときは、式(5)により与えられるそれぞれのソ
フト・シンボルに対する式は、次のように表される。
【0053】
【数7】
【0054】 干渉項i(k)を打ち消すために、これらのアンテナは、パラメータ予測によ
り判断した重み付けにより組み合わせられる。等価チャネル予測は、2つのアン
テナに対して、c=[α1 α2Tとなる。i(k)に関連する等価損傷相関は、
次式となる。
【0055】
【数8】
【0056】 組み合わせ重み付けは、R×Cの随伴行列(adjoint)である。
【0057】
【数9】
【0058】 Rの行列式が0のときは、逆数の代わりに随伴行列を使用することに注意すべ
きである。
【0059】 各プロセッサからそれぞれのソフト・シンボルに対する式の組み合わせにより
、次式が得られる。
【0060】
【数10】
【0061】 これは、送信データ信号を保持している間は、干渉成分i(k)が打ち消され
ることを示す。しかしながら、次のときは例外が存在する。
【0062】
【数11】
【0063】 この場合に、送信データ信号及び干渉信号は、同一方向又は垂直方向からのア
ンテナ・アレーに到達する。この状況はまれにしか発生せず、そうでないときは
干渉の減少を達成できる。
【0064】 本発明は、データ信号をベースバンド・ディジタル・サンプルに変換する受信
機及び方法に実施可能である。ベースバンド・ディジタル・サンプルは、ソフト
・シンボルを得るために処理されてもよい。
【0065】 本発明の多くの変形及び他の実施例は、以上の説明及び関連する図面に示され
た教示の利益を有することにより、当該技術分野に習熟する者が思い至るものと
なる。従って、本発明は、開示した特定の実施例に限定されないこと、また変更
及び複数の実施例が付記する請求の範囲内に含まれることを意図することを理解
すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による無線通信システムを示す図である。
【図2A】 送信データ信号の異なる部分間の符号間干渉を示す図である。
【図2B】 送信データ信号をサンプリングする時間間隔を示す図である。
【図3】 本発明による受信機のブロック図である。
【図4】 本発明による第1の組み合わせ器のブロック図である。
【図5】 本発明による第2の組み合わせ器のブロック図である。
【図6】 本発明による間隔を置いて配置された無線ヘッドを含む無線通信システムのブ
ロック図である。
【図7】 本発明による外部アンテナ用のポートを含む受信機のブロック図である。
【図8】 本発明による移動ユーザ端末及び関連のアクセサリのブロック図である。
【図9】 本発明による受信機の動作を示すフロー・チャートである。
【図10】 最尤シーケンス予測器を表すトレリス構造図である。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年1月2日(2001.1.2)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】 無線通信システムでは、送信データ信号が他の信号、又は送信データ信号のエ
コー及び反射による干渉により影響され得る。干渉は、カスタム設計の干渉除去
/組み合わせ(IRC)回路により軽減され得る。しかしながら、以上で言及し
た技術は、システム設計コストを増加させる恐れがある。「アンテナのためのダ イバーシティ組み合わせ(Diversity Combining For Antennas)」という名称の1995年12月21日公開の国際公開番号 WO95/34997に記載されている技術を使用して、干渉を軽減させること が知られている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C U,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE ,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS, JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,L R,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN ,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU, SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,T R,TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZA,ZW (71)出願人 7001 Development Driv e, P.O. Box 13969, Re serach Triangle Par k, NC 27709 U.S.A. (72)発明者 ボトムリイ、グレゴリー、イー アメリカ合衆国 ノースカロライナ、ケア リイ、 マーロット コート 100 Fターム(参考) 5K046 AA05 BB01 EE42 EE47 EF05 5K059 CC03 DD35 DD39 EE02 EE03 5K067 AA03 AA11 BB04 CC24 EE02 EE10 KK03

Claims (44)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リモート・ソースからの送信データ信号に対応するデータ信
    号の干渉成分を減少させる方法において、 前記干渉成分を含む前記データ信号を複数パスを介して受信してそれぞれその
    干渉成分を含む複数の受信データ信号を得ること、 前記複数の受信データ信号を等化して前記送信データ信号に対応するそれぞれ
    の複数のソフト・シンボルを得ること、及び 前記データ信号の前記干渉成分を減少させるように複数のソフト・シンボルを
    組み合わせて前記送信データ信号に対応した出力信号を得ること を備えている方法。
  2. 【請求項2】 前記等化するステップは、前記複数の受信データ信号を等化
    して前記送信データ信号に対応するそれぞれ複数のソフト・シンボルを得ること
    を含むものであって、前記ソフト・シンボルは、データ及びこのデータの信頼レ
    ベルを示す関連情報を含む請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記受信データ信号のうちの1つは、少なくとも2干渉部分
    を有するものであって、前記等化するステップは、マルチパス干渉を軽減するよ
    うに前記少なくとも2干渉部分を等化することを含む請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記組み合わせるステップは、チャネル係数を予測し、かつ
    前記予測チャネル係数を前記受信データ信号に適用することにより、コヒーレン
    トな検出を備えている請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記組み合わせるステップは、 予測パラメータに基づき前記複数のソフト・シンボルを組み合わせて、組み合
    わせソフト・シンボルを得ること、 前記組み合わせソフト・シンボルを検出してハード値を得ることであって、前
    記ハード値は、前記組み合わせソフト・シンボルに基づく前記送信データ信号の
    予測値であること、及び 前記組み合わせソフト・シンボルに基づき前記予測パラメータを変更すること
    を含む請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記変更するステップは、前記ハード値に基づいて前記予測
    パラメータを変更することを含む請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記検出するステップは、前記組み合わせソフト・シンボル
    を検出してハード値を得ることであって、前記ハード値は、前記出力信号を規定
    する請求項5記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記検出するステップは、前記組み合わせソフト・シンボル
    を検出してハード値を得ることであって、前記ハード値は、前記出力信号を規定
    する請求項5記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記組み合わせるステップは、 前記複数のソフト・シンボル及び誤差信号に基づいてソフト・シンボルの重み
    付け和を発生すること、 前記組み合わせソフト・シンボルを検出することであって、前記ハード値は、
    前記組み合わせソフト・シンボルに基づいた前記送信データ信号の予測値である
    こと、及び 前記ハード値を前記組み合わせソフト・シンボルと組み合わせて、前記組み合
    わせソフト・シンボルと前記ハード値との間の差を表す前記誤差信号を得ること
    を含む請求項1記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記データ信号を受信するステップは、複数のアンテナを
    介して前記データ信号を受信することを含む請求項1記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記送信データ信号は、予め定めた同期信号であり、前記
    予め定めた同期信号は、既知のハード・シンボルに対応し、更に、前記変更する
    ステップは、前記既知のハード・シンボルに基づいて前記予測パラメータを変更
    することを含む請求項5記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記受信するステップは、 前記受信データ信号をベースバンド信号に変換することを含むものであって、
    前記処理するステップは、前記ベースバンド・ディジタル・サンプルを処理して
    前記ソフト・シンボルを得ることを含む請求項1記載の方法。
  13. 【請求項13】 複数のパスを介してリモート・ソースから受信される送信
    データ信号に対応するデータ信号の干渉成分を減少させる受信機において、 前記干渉成分を含み、前記パスのうちのそれぞれのパスを介して受信されるそ
    れぞれの受信データ信号にそれぞれ応答する複数の等化器であって、前記各等化
    器は、それぞれの受信データ信号を処理して前記送信データ信号に対応するそれ
    ぞれのソフト・シンボルを得る前記等化器と、 前記複数の等化器に応答して、前記データ信号の前記干渉成分を減少させるよ
    うに前記複数のソフト・シンボルを組み合わせて、前記送信データ信号に対応す
    る出力信号を得る組み合わせ器と を含む受信機。
  14. 【請求項14】 前記ソフト・シンボルは、データ及びこのデータの信頼レ
    ベルを示す関連情報を含む請求項13記載の受信機。
  15. 【請求項15】 前記受信データ信号のうちの1つは、少なくとも2つの干
    渉部分を含むものであって、前記複数の等化器のそれぞれは、少なくとも2つの
    干渉部分により発生したマルチパス干渉を減少させる等化器を含む請求項13記
    載の受信機。
  16. 【請求項16】 前記等化器は、チャネル係数を予測して、前記予測したチ
    ャネル係数を前記受信データ信号に適用するコヒーレント検出器を含む請求項1
    3記載の受信機。
  17. 【請求項17】 前記組み合わせ器は、予測パラメータに基づき前記複数の
    ソフト・シンボルを組み合わせて、組み合わせソフト・シンボルを得るものであ
    って、前記組み合わせ器は、前記組み合わせソフト・シンボルを検出してハード
    値を得るものであって、前記ハード値は、前記組み合わせソフト・シンボルに基
    づく前記送信データ信号の予測値であり、かつ前記組み合わせ器は、前記複数の
    ソフト・シンボルに基づき前記予測パラメータを変更する請求項13記載の受信
    機。
  18. 【請求項18】 前記組み合わせ器は、予測パラメータに基づき前記複数の
    ソフト・シンボルを組み合わせて、組み合わせソフト・シンボルを得るものであ
    って、前記組み合わせ器は、前記組み合わせソフト・シンボルを検出してハード
    値を供給し、前記ハード値は、前記組み合わせソフト・シンボルに基づく前記送
    信データ信号の予測値であり、かつ前記組み合わせ器は、前記ハード値に基づき
    前記予測パラメータを発生する請求項17記載の受信機。
  19. 【請求項19】 前記ハード値は、前記出力信号である請求項17記載の方
    法。
  20. 【請求項20】 前記組み合わせソフト・シンボルは、前記出力信号である
    請求項17記載の方法。
  21. 【請求項21】 前記組み合わせ器は、 前記複数のソフト・シンボル及び誤差信号に基づくソフト・シンボルの重み付
    け和を発生する適応組み合わせ器と、 前記適応組み合わせ器に応答して、前記組み合わせソフト・シンボルを検出し
    てハード値を得る検出器であって、前記ハード値は、前記組み合わせソフト・シ
    ンボルに基づく前記送信データ信号の予測値である検出器と、 前記検出器に応答し、前記ハード値を前記組み合わせソフト・シンボルと比較
    して前記組み合わせソフト・シンボルと前記ハード値との間の差を表す前記誤差
    信号を得る比較器と を備えている請求項13記載の受信機。
  22. 【請求項22】 前記送信データ信号は、予め定めた同期信号であり、前記
    予め定めた同期信号は、既知のハード・シンボルに対応し、かつ前記組み合わせ
    器は、前記既知のハード・シンボルに基づき前記予測パラメータを変更する請求
    項18記載の受信機。
  23. 【請求項23】 更に、複数のアンテナを備えた受信機であって、各アンテ
    ナがそれぞれの等化器に接続され、かつ各アンテナが前記それぞれの等化器に対
    するそれぞれの受信データ信号を受信する請求項13記載の受信機。
  24. 【請求項24】 前記受信データ信号は、ベースバンド・ディジタル・サン
    プルに変換され、かつ前記複数の等化器は、前記ベースバンド・ディジタル・サ
    ンプルを処理して前記複数のソフト・シンボルを得る請求項13記載の受信機。
  25. 【請求項25】 更に、複数のアンテナであって、それぞれが前記等化器の
    それぞれの1つに接続されている前記アンテナと、 間隔を置く複数の無線ヘッドであって、それぞれが前記複数のアンテナのうち
    の1つ及びこれに接続されたそれぞれの等化器とを内蔵する前記無線ヘッドと を備えている請求項13記載の受信機。
  26. 【請求項26】 更に、複数のアンテナを備えた受信機であって、前記各ア
    ンテナは、前記等化器のそれぞれの1つに接続されている請求項13記載の受信
    機。
  27. 【請求項27】 更に、 ハウジングであって、前記複数の等化器及び前記組み合わせ器を前記ハウジン
    グ内に配置している前記ハウジングと、 前記ハウジングに取り付けられたアンテナであって、前記等化器のうちの1つ
    に接続されている前記アンテナと、 前記等化器のうちの第2の等化器に接続された、前記ハウジング上のポートで
    あって、外部アンテナと前記第2の等化器との間で取り外し可能なカップリング
    を提供する前記ポートと を備えている請求項13記載の受信機。
  28. 【請求項28】 リモート・ソースからの送信データ信号に対応するデータ
    信号の干渉成分を減少させる受信機において、 複数のパスを介して前記干渉成分を含む前記データ信号を受信してそれぞれそ
    の干渉成分を含む複数の受信データ信号を得る手段と、 前記複数の受信データ信号を等化して前記送信データ信号に対応するそれぞれ
    の複数のソフト・シンボルを得る手段と、 前記データ信号の前記干渉成分を減少させるように複数のソフト・シンボルを
    組み合わせて、前記送信データ信号に対応した出力信号を得る手段と を備えている受信機。
  29. 【請求項29】 前記等化する手段は、前記複数の受信データ信号を等化し
    て前記送信データ信号に対応するそれぞれ複数のソフト・シンボルを得ることを
    含むものであって、前記ソフト・シンボルは、データ及びこのデータの信頼レベ
    ルを示す関連情報を含む請求項28記載の受信機。
  30. 【請求項30】 前記受信データ信号のうちの1つは、少なくとも2つの干
    渉部分を含むものであって、前記等化する手段は、マルチパス干渉を軽減するよ
    うに前記少なくとも2つの干渉部分を等化することを含む請求項28記載の受信
    機。
  31. 【請求項31】 前記組み合わせる手段は、チャネル係数を予測することに
    より前記送信信号をコヒーレント的に検出する手段と、前記予測チャネル係数を
    前記受信データ信号に適用する手段とを備えている請求項28記載の受信機。
  32. 【請求項32】 前記組み合わせる手段は、 予測パラメータに基づき前記複数のソフト・シンボルを組み合わせて、組み合
    わせソフト・シンボルを得る手段と、 前記組み合わせソフト・シンボルを検出してハード値を得る手段であって、前
    記ハード値が前記組み合わせソフト・シンボルに基づき前記送信データ信号の予
    測値である手段と、 前記組み合わせソフト・シンボルに基づき前記予測パラメータを変更する手段
    と を含む請求項28記載の受信機。
  33. 【請求項33】 前記変更する手段は、前記ハード値に基づき前記予測パラ
    メータを変更する手段を含む請求項32記載の受信機。
  34. 【請求項34】 前記検出する手段は、前記組み合わせソフト・シンボルを
    検出してハード値を得る手段であって、前記ハード値は、前記出力信号を規定す
    る請求項32記載の受信機。
  35. 【請求項35】 前記検出する手段は、前記組み合わせソフト・シンボルを
    検出してハード値を得る手段であって、前記組み合わせソフト値は、前記出力信
    号を規定する請求項32記載の受信機。
  36. 【請求項36】 前記データ信号を受信する手段は、複数のアンテナを介し
    て前記データ信号を受信する手段を含む請求項28記載の受信機。
  37. 【請求項37】 前記送信データ信号は、予め定めた同期信号であり、前記
    予め定めた同期信号は、既知のハード・シンボルに対応し、更に、前記変更する
    手段は、前記既知のハード・シンボルに基づいて前記予測パラメータを変更する
    手段を含む請求項33記載の受信機。
  38. 【請求項38】 前記受信する手段は、 前記受信データ信号をベースバンド信号に変換する手段を含むものであって、
    前記等化する手段は、前記ベースバンド・ディジタル・サンプルを処理して前記
    複数のソフト・シンボルを得る手段を含む請求項28記載の受信機。
  39. 【請求項39】 リモート・ソースから送信データ信号に対応するデータ信
    号の干渉成分を減少させる移動受信機において、 前記干渉成分を含むデータ信号を受信してそれぞれの干渉成分を含む第1の受
    信データ信号を得るアンテナと、 前記アンテナに応答して、前記受信データ信号を処理して前記送信データ信号
    に対応するそれぞれのソフト・シンボルを得る第1の等化器と、 外部アクセサリに対して切り離し可能なカップリングを提供するポートであっ
    て、前記アクセサリからアクセサリ・ソフト・シンボルを受信する前記ポートと
    、 前記第1の等化器及び前記ポートに応答して、前記データ信号の前記干渉成分
    を減少させるように前記それぞれのソフト・シンボルと前記送信データ信号に対
    応する前記アクセサリ・ソフト・シンボルとを組み合わせて、前記送信データ信
    号に対応する出力信号を得る組み合わせ器と を備えている移動受信機。
  40. 【請求項40】 前記ソフト・シンボルは、データ、及び前記データの信頼
    レベルを表す関連情報を含む請求項39記載の移動受信機。
  41. 【請求項41】 前記組み合わせ器は、 予測パラメータに基づき前記複数のソフト・シンボルを組み合わせて、組み合
    わせソフト・シンボルを得るソフト・シンボル組み合わせ器と、 適応ソフト・シンボル組み合わせ器に応答し、前記組み合わせソフト・シンボ
    ルを検出してハード値を得る検出器であって、前記ハード値は、前記組み合わせ
    ソフト・シンボルに基づく前記送信データ信号の予測値である前記検出器と、 前記検出器に応答して、前記複数のソフト・シンボルに基づき前記予測パラメ
    ータを変更するパラメータ発生器と を備えている請求項39記載の移動受信機。
  42. 【請求項42】 前記組み合わせ器は、 前記複数のソフト・シンボル及び誤差信号に基づく重み付けソフト・シンボル
    の和を発生する適応組み合わせ器と、 前記適応組み合わせ器に応答して、前記組み合わせソフト・シンボルを検出し
    てハード値を獲得する検出器であって、前記ハード値は、前記組み合わせソフト
    ・シンボルに基づく前記送信データ信号の予測値である検出器と、 前記検出器に応答し、前記ハード値を前記組み合わせソフト・シンボルと比較
    して前記組み合わせソフト・シンボルと前記ハード値との間の差を表す前記誤差
    信号を得る比較器と を備えている請求項39記載の移動受信機。
  43. 【請求項43】 移動ユーザ端末用のアクセサリであって、前記移動ユーザ
    端末は、干渉成分を含むリモート・ソースからの送信データ信号に対応する第1
    の受信データ信号を受信する移動ユーザ端末アンテナと、前記移動ユーザ端末ア
    ンテナに接続されて前記受信データ信号を処理して第1のソフト・シンボルを得
    る移動ユーザ端末等化器と、ポートと、前記移動ユーザ端末等化器及び前記ポー
    トに接続されて前記アクセサリから第2のソフト・シンボルを受信する組み合わ
    せ器であって、前記第1及び第2のソフト・シンボルを組み合わせて前記データ
    信号の干渉成分を減少させる前記組み合わせ器とを含む前記アクセサリにおいて
    、 前記移動ユーザ端末から独立し、前記干渉成分を含む前記リモート・ソースか
    ら前記送信データ信号に対応する第2の受信データ信号を受信するアクセサリ・
    アンテナと、 前記移動ユーザ端末から独立し、前記アクセス・アンテナに応答して前記第2
    の受信データ信号を処理してアクセサリ・ソフト・シンボルを提供するアクセサ
    リ等化器と、 前記アクセサリ・ソフト・シンボルを前記ポートに供給する取り外し可能なア
    クセサリ・コネクタと を備えているアクセサリ。
  44. 【請求項44】 リモート・ソースから送信データ信号に対応する受信デー
    タ信号の干渉成分減少させる移動受信機において、 前記干渉成分を含む前記データ信号を受信してそれぞれの干渉成分を含む第1
    の受信データ信号を得るアンテナと、 前記アンテナに応答して、前記受信データ信号を処理して前記送信データ信号
    に対応するそれぞれのソフト・シンボルを得る第1の等化器と、 外部アクセサリ・アンテナから取り外し可能なカップリングを得るポートであ
    って、前記外部アクセサリ・アンテナから外部アクセサリ・アンテナから外部ア
    クセサリ受信データ信号を受信するポートと、 外部アクセサリ受信データ信号を処理して前記送信データ信号に対応するそれ
    ぞれのソフト・シンボルを得る第2の等化器と 前記第1の等化器に応答して、前記データ信号の前記干渉成分を減少させるよ
    うに前記それぞれのソフト・シンボルと前記送信データ信号に対応する前記アク
    セサリ・ソフト・シンボルとを組み合わせて、前記送信データ信号に対応する出
    力信号に対応する出力信号を得る組み合わせ器と を備えている移動受信機。
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