JP2003501859A

JP2003501859A - 一定または準一定の信号対雑音比を用いた最適なターボ復号アーキテクチャと方法

Info

Publication number: JP2003501859A
Application number: JP2001500442A
Authority: JP
Inventors: マティアスシュリスト，; ディルクゲルステンベルガー，; ミヒャエルマルクヴァルト，
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲットエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 2000-05-18
Publication date: 2003-01-14
Also published as: CA2374693A1; DE60000792D1; KR20020020894A; EP1190489A1; AU5068000A; US6542558B1; TW554616B; WO2000074247A1; AR032736A1; CN1352824A; EP1190489B1; DE60000792T2

Abstract

(57)【要約】とりわけＵＭＴＳＷＣＤＭＡ受信機において、ターボ符号技術を使用して符号化された情報シーケンスの復号処理をサポートすべく、より正確で一定のまたは準一定の基準信号対雑音比率の値を使用することで、復号処理の精度、回線品質および全体のシステム・パフォーマンスを向上させる。これは、例えば電力制御ループによって生成される受信機の基準ＳＮＲを利用することによって達成される。より具体的には、本願発明は、様々なファクターに基づいて基準ＳＮＲ値を修正するものであり、例えば、このファクターには、デコーダ入力メトリック、処理利得、符号化率及び／又は変調方式などに適用されるスケーリング・ファクターが含まれるが、これに限定されることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の分野本願発明は、電気通信分野に係り、とりわけ、無線電気通信分野に関する。よ
り具体的には、本願発明は、送信に先がけて、ターボ符号化または類似の連接符
号化技術を用いて符号化された通信信号の復号に関連する。

【０００２】背景ターボ符号は、通信データを送信する時に、誤り制御のために採用されるもの
である。一般に、ターボ符号化は、送信の前に、同一の情報シーケンスをインタ
ーリーブしてできた異なるシーケンスに２以上の要素符号を適用することと関係
する。その結果、復号の際には、複数のセパレートデコーダを使用し、各デコー
ダは、前述の２以上の要素符号の１つと対応している。ターボ符号化は、１９９
３年に登場して以来、技術界において周知にいたっている。ターボ符号化のより
詳細な議論は、例えば、ベロー氏らによる「シャノン限界に近い誤り訂正符号化
及び復号：ターボ符号」ＩＥＥＥ国際通信会議、１０６４頁−１０７０頁、１９
９３年５月と、スカール氏による「ターボ符号概念の入門書」ＩＥＥＥコミュニ
ケーションマガジン、９４頁−１０２頁、１９９７年１２月などにおいて解説さ
れている。

【０００３】当業者であればすぐに理解できるように、ターボ符号化方式に従って符号化さ
れた情報シーケンスの復号は、繰り返し処理である。すなわち、セパレートデコ
ーダのそれぞれは、情報シーケンスと関連した情報ビットの事後確立を推定する
ために採用されており、１つのデコーダにより生成された非本質的な推定値（事
後の情報から引き出される）は、隣のデコーダの入力情報の一部になる。そして
、隣のデコーダは、非本質的な推定値を更新する。当業者であればまた理解でき
るであろうが、良いチャンネル（すなわち回線）品質および、それゆえの、良い
システムパフォーマンス（特性）を達成するためには、複雑で、繰返しの復号技
術とデコーダアーキテクチャが必要となる。そのような復号技術は、例えば、最
大事後確立（ＭＡＰ）アルゴリズムとして実現されており、より詳細には、バー
ル氏等の「シンボル誤り率を最小化するための線形符号の最適復号」ＩＥＥＥ、
情報理論についての議事録、２０巻、２８４頁−２８７頁、１９７４年３月、ロ
バートソン氏らによるの「対数領域において動作する最適および準最適なＭＡＰ
復号アルゴリズムの比較」、ＩＥＥＥ国際通信会議、ページ１００９−１０１３
、１９９５年、パプケ氏等による「並列連接（ターボ符号）方式におけるＳＯＶ
Ａを用いた改善復号方式」ＩＥＥＥ国際通信会議、１０２頁−１０６頁、１９９
６年、において開示されている修正されたソフト入力ビタビアルゴリズム（ＳＯ
ＶＡ）などが存在する。

【０００４】上で示されたような、最適なターボ復号アルゴリズムでは、信号対雑音比（Ｓ
ＮＲ）を知る必要があるが、これは、サマーズ氏らの「ターボ復号におけるＳＮ
Ｒの不整合およびオンライン推定」、ＩＥＥＥ通信議事録、４６巻、４号、４２
１頁−４２３頁、１９９８年４月において述べられている。これらのアルゴリズ
ムがＳＮＲ、より正確には推定されたＳＮＲを使用することより、正確なＭＡＰ
推定値（すなわち事後値）を生成し、セパレート・デコーダと関連する事後情報
と混合する。ＳＮＲを頼らない、ソフト入力、ソフト出力のビタビデコーダは、
ターボ復号の目的で準最適であると考えられる。

【０００５】もちろん、ＳＮＲの推定値を導くための従来技術も存在する。そのような従来
技術、特にターボ復号をサポートするために採用された従来技術の欠点は、ＳＮ
Ｒ精度が一般に不十分で、ＳＮＲ推定値が変動することである。上述の最適なタ
ーボ復号アルゴリズムは、チャンネルＳＮＲの過少推定よりも、チャンネルＳＮ
Ｒの過大推定をより容認する傾向があることに注意することは重要であるが、従
来のＳＮＲ推定方法と関連した精度の一般的な不足が、回線品質を低下させ、そ
れゆえ、システム・パフォーマンスを低下させている。

【０００６】ターボ符号化が提供する特性をより好ましく利用するためには、ターボ符号化
方式を使用して符号化された情報シーケンスの復号処理をサポートするための値
に、たとえ変動があっても、ほとんどそれが影響しないように、より正確なＳＮ
Ｒ推定値を提供することが非常に望ましい。

【０００７】発明の要約本願発明は、とりわけ、ＵＭＴＳＷＣＤＭＡ受信機において、ターボ符号化
技術を使用して符号化された情報シーケンスの復号プロセスをサポートするため
、より正確で一定のＳＮＲ値を使用することに関係する。一般に、本願発明は、
電力制御コマンドを生成するために受信機の電力制御ループにより生成される基
準ＳＮＲを利用して、より正確で一定のＳＮＲ値を提供する。より具体的には、
本願発明は、電力制御ループと違った形で関連するものであるが、様々なファク
ター（指数）に基づいて、基準ＳＮＲを修正するものであり、これらのファクタ
ーには、デコーダ入力メトリック、電力設定、処理利得および符号化率に適用さ
れるスケーリング・ファクターが含まれるが、これに限定されることはない。

【０００８】従って、本願発明の目的は、回線特性を強化するために、より正確なＳＮＲ値
をターボ復号の目的で提供することである。

【０００９】本願発明の他の目的は、回線特性を強化するために、一定または準一定のＳＮ
Ｒ値をターボ復号の目的で提供することである。

【００１０】本願発明のさらに別の目的は、それほど複雑ではないデコーダの実装方法を提
供することである。

【００１１】本願発明の第１の側面によれば、上述の目的及び他の目的は、通信システムに
おいて、通信信号を復調する能力と、スケール化された復号入力メトリック生成
する能力とを有する復調ユニットを受信機に備えさせることで達成される。また
、受信機は、一定または準一定の信号対雑音比を修正する能力を有する信号対雑
音適応化ユニットを含む。さらに、受信機は、前記復調ユニットと信号対雑音適
応化ユニットとに接続されたターボデコーダを含み、前記ターボデコーダは、復
号入力メトリックおよび修正された基準信号対雑音比との関数として受信された
信号を復号する。

【００１２】本願発明の別の側面によれば、上述の目的および他の目的は、一般移動体通信
システム（ＵＭＴＳ）に従って動作するように設計された広帯域符号分割多元接
続（ＷＣＤＭＡ）受信機によって達成される。前記ＷＣＤＭＡ受信機は、送信さ
れた信号を受信するための受信アンテナと、前記受信アンテナに接続された復調
ユニットとを含み、前記復調ユニットは、受信アンテナからの受信された信号を
復調する能力とスケール化された入力メトリックを復号する能力とを有している
。ＷＣＤＭＡ受信機は、前記受信アンテナに接続された電力制御ループもまた含
み、前記電力制御ループは、前記受信された信号の関数として生成される信号対
雑音比の推定値及び基準信号対雑音比の関数として、送信電力制御コマンドを生
成する能力を有する。さらに、前記受信機は、電力制御ループに接続された、信
号対雑音比適応化ユニットを備え、基準信号対雑音比の値を受信して修正する。
ターボデコーダは復調ユニットと信号対雑音比適応化ユニットに接続し、復号入
力メトリックおよび修正された基準信号対雑音比の関数として受信された信号を
復号する。

【００１３】本願発明のさらに別の側面によれば、上述の目的及び他の目的は、ターボ符号
化方式に従って符号化された受信信号を復号する方法により達成される。前記方
法は、受信された信号を復調し、そこから復号入力メトリックを生成することを
含んでいる。前記方法は、さらに、異なる回線特性動作点が要求されたときにの
み前記基準信号対雑音比を変更するように、要求された回線特性動作点の関数と
して、基準信号対雑音比に係る値を生成することを含む。さらに、前記方法は、
復号入力メトリックと基準信号対雑音比の関数として受信された信号を復号する
ことをも含む。

【００１４】発明の詳細な説明図１は、ターボ復号能力を備えた、従来の一般移動通信システム（ＵＭＴＳ）
広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）受信機のアーキテクチャを例示している
。図示されるように、受信機は、復調ユニット１０５とターボデコーダ１１０を
他の構成要素間に含む。受信機は、信号対雑音比（ＳＮＲ）推定器１１５、電力
制御装置１２０と基準ＳＮＲモジュール１２５有する電力制御ループを備えてい
る。図１に示されるように、受信されたターボ符号化信号は、アンテナ１０１か
ら復調ユニット１０５とＳＮＲ推定器１１５に転送される。ＳＮＲ推定器１１５
は、干渉の測定値を導き出すために受信された信号を使用するのであるが、すな
わち、ＳＮＲ推定器１１５は、復調ユニット１０５から受け取られた電力推定に
沿って電力制御間隔ごとのＳＮＲ推定を計算により求めるため干渉の測定値を使
用し、ＵＭＴＳ標準に従って送信されるデータは、一般に、スーパーフレームに
含められて送信され、各スーパーフレームは７２個の無線フレームからなり、１
０ミリ秒の時間幅を有し、各無線フレームは、１６のタイムスロットからなり、
各タイムスロットは、一般に、電力制御間隔を構成している。

【００１５】従って、ＳＮＲ推定器１１５により生成されたＳＮＲ推定は、"高速の"（すな
わち短期の）推定であるといえよう。これらの"高速で"短期のＳＮＲ推定は、電
力制御装置１２０に転送され、そこで、基準ＳＮＲモジュール１２５により生成
された基準ＳＮＲ値と比較される。当業者であれば理解できるであろうが、基準
ＳＮＲ値は、相対的に一定であり続けるものであり、要求された回線特性レベル
（例えば、要求されたビット誤り率など）に基づいてアウター電力制御ループコ
マンドにより設定される。電力制御装置１２０は、この比較の結果に基づいて、
送信機に電力制御コマンドを出力する。例えば、もしＳＮＲ推定が基準ＳＮＲよ
り低ければ、対応するトランスポートチャネルが要求された回線特性レベルを達
成するように、電力制御装置１２０は、送信電力を増大させるコマンドを出力す
るであろう。

【００１６】送信電力レベルを調整するために電力制御ループが受信信号を利用する一方で
、名前が示唆するように復調ユニット１０５は、受信信号を復調し、スケール化
されたデコーダ入力メトリックを生成し、ターボデコーダ１１０に転送する。し
かし、上述のターボデコーダ１１０、より具体的には、その中に含まれるターボ
復号アルゴリズムは、受信信号を正確に復号するために、正確なＳＮＲ値を必要
とする。大抵の従来設計においては、ターボデコーダ１１０は、フレームベース
のＳＮＲ推定に頼っている。すなわち、これは、単一の無線フレーム区間に亘っ
て測定されたＳＮＲ推定である。ＳＮＲ推定器１１５により生成されたタイムス
ロットベースのＳＮＲ推定のように、フレームベースのＳＮＲ推定は、また、「
高速で」、相対的に短時間の推定であると考えられる。問題は、もちろん、「高
速で」、短時間のＳＮＲ推定値が、一般に不正確で、実質的に変動したものであ
り、このような不正確なＳＮＲ推定値に頼れば、復号された信号に関する誤り率
が増大してしまう傾向があることである。従って、回線品質が妥協され、全体の
システム・パフォーマンスは低下することになる。

【００１７】代わりに、ターボデコーダ１１０は、受信信号を復号するためにＳＮＲ推定器
１１５により生成されたＳＮＲ推定を利用できる。しかし、これを実施するには
、デインターリーブユニット１３０を備えることが必要である。デインターリー
ブユニット１３０は、与えられたＳＮＲ推定を、対応した入力メトリックと結合
するために採用される。しかし、これらのタイムスロットベースのＳＮＲ推定は
、スすなわち上述の「高速で」短時間のＳＮＲ推定は、一般に不正確であり、顕
著に変動している。

【００１８】ターボデコーダ１１０に正確なＳＮＲを提供するためのより良い選択肢は、相
対的に長い時間に亘って、「高速で」短時間のＳＮＲ値を平均化することである
。例えば、「高速で」、短時間のＳＮＲ推定値は、ターボ復号の目的のために、
ＳＮＲ推定器１１５によってＳＮＲ値の長時間平均をもとめるべく平均化されて
もよい。この選択肢では、付加的な信号処理が必要となるが、より正確で、それ
ほど変動に影響されにくいＳＮＲ値を結果として生じることになろう。

【００１９】本願発明では、ターボデコーダ１１０にＳＮＲを提供する上述の代替的方法に
関連する問題を解決すべく、１の無線フレームから次の無線フレームに亘って、
もしくは、一のタイムスロットから次にタイムスロットに亘って値が変動する一
般に不正確なＳＮＲ推定を使用せず、また、追加の信号処理を必要とするような
ＳＮＲ推定も採用せず、より正確で、一定の、または準一定のＳＮＲ値を採用す
る。さらに、本願発明により採用された一定または準一定のＳＮＲ値は、好まし
くは、実際のＳＮＲの過少推定値というよりも実際のＳＮＲ値の過大推定値であ
る。１の無線フレームから次の無線フレームに亘って変動するＳＮＲ値を用いず
に、過大に推定された一定のＳＮＲ値を採用することの基礎概念が図２に示され
ている。より具体的には、図２のグラフは、受信信号を復号する時に使用される
ＳＮＲ推定の関数として、ビット誤り率（ＢＥＲ）とブロック誤り率（ＢＬＥＲ
）に対する、ＷＣＤＭＡ受信機の予期される回線特性を例示している。図示され
るように、図２のグラフは、軌跡Ａ−Ｅ（実線）と、軌跡Ａ'−Ｅ'（点線）が含
まれ、軌跡Ａ−Ｅは、ＢＥＲに対して、シミュレーションされたＳＮＲ推定値の
それぞれについての予測される回線特性を表しており、Ａ'−Ｅ'は、ＢＬＥＲに
対する、シミュレーションされたＳＮＲ推定値のそれぞれについて予測される回
線特性を表している。

【００２０】グラフから見て取れるように、軌跡Ｂと軌跡Ｂ'は、一定で整合のとれたＳＮ
Ｒ推定値であり、公称ＳＮＲを使用した場合の軌跡Ａ及び軌跡Ａ'にもっとも一
致している。しかしながら、とりわけ興味深いのは、軌跡Ｃ及びＣ'によって示
される一定で過大推定されたＳＮＲ値を用いたものが、軌跡Ｄ及びＤ'によって
示される一定で過小推定されたＳＮＲ値を用いたものよりも、より良い回線特性
を提供していることであり、軌跡Ｅ及びＥ'によって示されるフレームベースＳ
ＮＲ推定値を用いたものよりも顕著により良い回線特性が得られることである。

【００２１】図３は、本願発明の例示的な実施形態におけるＵＭＴＳＷＣＤＭＡ受信機の
ような、受信機アーキテクチャを例示している。図示されるように、受信機は、
他の機能とともにアンテナ１０１と、復調ユニット１０５と、ターボデコーダ１
１０と、ＳＮＲ順応化ユニット３１５を含んでいる。受信機は、ＳＮＲ推定器１
１５、電力制御装置１２０、基準ＳＮＲモジュール１２５を備える電力制御シス
テムも含んでいる。

【００２２】図１において例示された従来の受信機アーキテクチャの中では、受信された信
号は、アンテナ１０１から復調ユニット１０５とＳＮＲ推定器１１５に転送され
る。ＳＮＲ推定器１１５は、受信された信号を使用して、上説のように１つの電
力制御間隔ごとに１つのＳＮＲ推定を計算により求める。ＳＮＲ推定器１１５に
より生成されたＳＮＲ推定は、基準ＳＮＲモジュール１２５により生成された基
準ＳＮＲと比較すべく、電力制御装置１２０に転送される。電力制御装置１２０
は、基準ＳＮＲモジュール１２５により生成された基準ＳＮＲとＳＮＲ推定器１
１５とにより生成されたＳＮＲ推定との比較に基づいて、送信機に対して適切な
電力制御コマンドを生成する。

【００２３】復調ユニット１０５は、従来設計と同様に、受信信号を復調し、スケール化さ
れたデコーダ入力メトリックを生成する。当業者であればすぐにわかるように、
デコーダ入力メトリックは、採用される特定のターボデコーダインプリメンテー
ションにより定義される。デコーダ入力メトリックは復号のためのターボデコー
ダ１１０に転送される。

【００２４】図１において例示された従来の受信機アーキテクチャとは違って、図３の受信
機におけるターボデコーダ１１０は、ターボ復号プロセスをサポートすべく、一
定または準一定のＳＮＲ値を頼る。一定または準一定のＳＮＲ値は、本願発明の
好ましい実施形態によれば、基準ＳＮＲモジュール１２５により生成された基準
ＳＮＲ値から導き出される。より具体的には、基準ＳＮＲは、基準ＳＮＲモジュ
ール１２５により生成され、ＳＮＲ適応化ユニット３１５に転送される。ＳＮＲ
適応化ユニット３１５は、そして、１以上の指数に基づいて、基準ＳＮＲモジュ
ール１２５により生成された基準ＳＮＲを修正することになるのだが、この指数
には、復調ユニット１０５により生成されたデコーダ入力メトリックに関するス
ケーリング・ファクターや、符号化率、電力設定および処理利得（すなわち、送
信信号の制御情報部分とデータ情報部分で使用された拡散係数）等が含まれよう
が、必ずしもこれらに限定されるわけではない。さらに、ＳＮＲ適応化モジュー
ル３１５は、基準ＳＮＲを修正することで、修正されたＳＮＲ値が、基準ＳＮＲ
に比べて、例えば１−３ｄＢのファクター近く過大のＳＮＲ推定となるようにす
る。修正されたＳＮＲは、ＳＮＲ適応化ユニット３１５からターボデコーダ１１
０に転送され、そこで、出力シーケンスを復号して生成するために、準一定の修
正されたＳＮＲ値が用いられる。

【００２５】上述されたように、修正されたＳＮＲ値は準一定のＳＮＲ値である。修正され
たＳＮＲ値を準一定のＳＮＲ値と呼ぶ訳は、実のところ、新しく異なる回線特性
動作ポイント（例えば、新しいもしくは異なるＢＥＲ、またはＢＬＥＲ）を達成
するためにアウター電力制御ループが基準ＳＮＲを変更することに伴い、基準Ｓ
ＮＲモジュール１２５により生成される基準ＳＮＲ値が、アウター電力制御ルー
プコマンドに基づいて周期的に変更されるためである。しかしながら、これらの
変更は、タイムスロットおよびフレームベースのＳＮＲ値の変化速度に比べて「
遅い」。

【００２６】さらに、本願発明の好ましい実施形態によれば、ＳＮＲ適応化ユニット３１５
は、基準ＳＮＲ値の部分修正を実施するために、１以上の実装されたアルゴリズ
ムを採用する。当業者であれば理解できるように、これらの１以上のアルゴリズ
ムはソフトウェア、ファームウェアもしくはこれらの組み合わせを通じて、従来
のツールとプログラミング手法を使用して実装されてもよい。

【００２７】ＳＮＲ適応化ユニット３１５に実装され実行されるこれらの１以上のＳＮＲ修
正アルゴリズムの第１番目は、例えば、基準ＳＮＲ値を変更する処理を扱い、修
正後のＳＮＲ値が基準ＳＮＲ値に比べてわずかに過大となるるように推定する。
アルゴリズムは、上述のように１−３ｄＢの範囲の過大推定ファクターを用いて
、基準ＳＮＲ値に過大推定ファクターを追加し、この処理を遂行できる。

【００２８】これらの１以上のＳＮＲ修正アルゴリズムの第２番目は、変調技術および／ま
たはターボ符号化方式と関連する符号化率に基づいて基準ＳＮＲ値を修正する処
理を実施する。例えば、もし、受信機に向けて送信される情報シーケンスが、符
号化率３分の１（１／３）でターボ符号化され、直交位相変調（ＱＰＳＫ）方式
に従って２つの（２）符号化されたビットを組み合わせて各シンボルが形成され
る場合は、アルゴリズムは、基準ＳＮＲ値（このケースでＳＮＲは、雑音密度に
対する符号化されていないビットのビットエネルギーによって表現される）を変
調／符号化率のファクターである３分の２（２／３）によって調整（例えば乗算
）できる。しかし、当業者であればすぐにわかるように、変調／符号化率の指数
を決定するには、受信された信号のオーバーヘッド（例えば、制御ビットの相対
的な数など）のパーセンテージが考慮されるべきである。

【００２９】さらに、これらの１以上のＳＮＲ修正アルゴリズムの第３番目は、復調ユニッ
ト１０５によって適用されるスケーリング・ファクターを補償するための基準Ｓ
ＮＲ値を修正する処理に使用される。図４は、伝送チャネル４０２についてのシ
ンボル−レベルモデルと、復調ユニット１０５などの従来のＷＣＤＭＡ受信機の
復調ユニット内のシンボルレベルで、第１のレイ（すなわち、レイク・フィンガ
ー）において実行される基本的な処理ステップを例示している。図示されるよう
に伝播チャンネルのモデルは複素チャンネル重みｇ_１によって、データシンボ
ルｄ_Ｓ１∈｛−１，＋１｝を重み付け（例えば乗算）する。その後、雑音指数ｎ
１が、重み付けされたビット値に加算される。復調ユニット１０５のＲＡＫＥ受
信機は、スケーリング・ファクターＳによってこの値をスケール化する。そして
、推定された複素共役チャンネル重みｇ'_１が適用される。そして、結果として
生じる値ｄ_Ｒ１の実数要素（Ｒｅ｛．｝）が方程式（１）によって与えられる。

【００３０】ｄ_Ｒ１＝Ｒｅ｛ｇ'_１＊Ｓ＊（（ｄ_Ｓ１＊ｇ_１）＋ｎ１）｝（１）図示されるように、結果として生じる値ｄ_Ｒ１を他のレイの結果と加算する。
加算結果ｄＲは、ターボデコーダ１１０に転送され、そこで、ｄ_Ｒが論理「１」
又は論理「０」のいずれに等しいかについての確立（Ｐｒ）が式（２）に従って
求められる。

【００３１】ＬＬＲ＝ｌｏｇ［（Ｐｒ（ｄｓ＝−１）／ｄ_Ｒ）／（Ｐｒ（ｄｓ＝＋１
）／ｄ_Ｒ］＝ｄ_Ｒ／（（１／４）＊Ｓ＊（ＳＮＲ）^Ｒ）（２）ここで、ＬＬＲは対数尤度比であり、ｄ_Ｓが論理「１」であるか又は論理「０」
であるかの事後確立を反映している。

【００３２】理解されべきことであるが、ターボデコーダ１１０からの最適な性能結果を導
くためには、デコーダ入力メトリックｄ_Ｒが、適切に再スケール化されなければ
ならない。もちろん、この処理を遂行するための代替方法は多数ある。例えば、
再スケーリング化は復調ユニット１０５において実行できる。しかし、これは常
に実行可能なオプションというわけではなく、復調ユニット１０５のレイク受信
機により生成されたメトリックが、例えば、他のサービスのためのビタビデコー
ダに転送される場合は、ターボ復号を採用しないため、再スケール化は必要ない
。再スケール化は、また、ターボデコーダ内で実行できる。しかし、この代替案
は、入力メトリックを再スケール化するために必要とされる追加の数学的演算は
、ターボデコーダに顕著な変更を必要とするので、この選択肢は実用的ではない
かもしれない。

【００３３】別の選択肢は、ＳＮＲ適応化ユニット３１５の使用を通じて基準ＳＮＲの値を
調整することによって再スケール化を実行するものである。しかしながら、注意
すべきことは、とりわけ上り回線チャンネルにおいて、制御情報とは異なる電力レベル設定でデータ情報が送信されてもよいことである。さらに、制御情報
とは異なる拡散係数（処理利得）がデータ情報に適用されてもよい。一般に、ス
ケーリング・ファクターＳは、電力設定と拡散係数の関数であり、式（３）のよ
うに表せる。

【００３４】Ｓ＝２５６＊（ＰＳ／（ＳＦ_Ｃ＊ＳＦ_Ｄ））^１／２（３）ここで、ＰＳは、データ情報チャネルと制御情報チャネル間の相対的な電力レ
ベル設定を表しており、ＳＦ_Ｃは、制御情報チャネルの拡散係数を表しており、
ＳＦ_Ｄは、データ情報チャネルの拡散係数を表しており、「２５６」は正規化フ
ァクターであり、基準ＳＮＲ値を修正するために備えられたＳＮＲ適応化ユニッ
ト３１５のＳＮＲ修正アルゴリズムは、電力レベル設定と拡散係数（すなわち処
理利得）を遺伝的に考慮すべきである。

【００３５】本願発明の代わりの実施形態において、ＳＮＲ適応化ユニット３１５は、準一
定のＳＮＲ値を修正するために採用され、この値は、実のところ、周期的に「高
速で」短期の推定値の複数を平均することによって生成された長期間ＳＮＲの値
であり、上述したように、電力制御ループの基準ＳＮＲモジュール１２５により
生成された基準ＳＮＲ値ではない。しかしながら、この代わりの実施形態によれ
ば、ＳＮＲ適応化ユニット３１５は、上述の様々なＳＮＲ修正アルゴリズムを使
用して、ＳＮＲ値の長期間平均を修正するためにも、また使用される。

【００３６】本願発明は例示的な実施形態と関連して説明されてきた。しかし、発明の思想
を逸脱せずに、発明を上説以外の具体的な形式においても実現可能であることは
当業者であれば明白であろう。様々な側面および例示的な実施形態が説明に役立
てるためのものであり、それらは限定的なものとしてどのような点において考慮
されるべきではない。発明の範囲は、先行する説明ではなく、添付の請求の範囲
によって定まるのであり、請求の範囲内おける変更および均等物のすべては、請
求の範囲内に含まれることが意図されている。

【図面の簡単な説明】

本願発明の目的と利点は、図面と連携した詳細な説明を読むことによって理解さ
れよう。

【図１】ＵＭＴＳＷＣＤＭＡ受信機などの従来の受信機に関連するアーキテクチャを
例示する図である。

【図２】ターボ復号プロセスをサポートするために使用されるＳＮＲ推定技術を関数と
した受信機性能についてのグラフである。

【図３】ＵＭＴＳＷＣＤＭＡ受信機など、本願発明の例示的な実施形態による受信機
に関連するアーキテクチャを例示する図である。

【図４】従来の復調ユニットにおける測定機能と、本願発明の例示的な実施形態におけ
る受信機とに関連したアーキテクチャを例示する図である。

【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８月２日（２００１．８．２）

【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

【補正の内容】

【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】００１１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００１１】通信システムの受信機において、前記受信機は、受信信号を復調し、スケール
化された復号入力メトリックを生成する復調ユニット含み、さらに、前記復調ユ
ニットに接続され、少なくとも前記復号入力メトリックの関数として、前記受信
信号を復号するターボデコーダを含み、上述の目的又は他の目的を解決すべく、
本願発明の第１の側面によれば、前記受信機は、前記ターボデコーダに接続され
た信号対雑音比（ＳＮＲ）適応化ユニットを含み、前記ＳＮＲ適応化ユニットは
、（ａ）実際のＳＮＲの過大推定値を確保するためのファクター、（ｂ）送信信号に適用されている変調方式に基づいたファクター、（ｃ）前記送信信号に適用されている符号化率に基づいたファクター、（ｄ）前記復号入力メトリックに関連するスケーリング・ファクター、（ｅ）前記送信信号に含まれている制御及びデータ情報に関連する電力設定、（ｆ）前記送信信号に含まれている制御及びデータ情報に関連する処理利得、
の少なくとも１つを関数として一定または準一定のＳＮＲ値を修正し、修正され
たＳＮＲ値を生成し、前記ターボデコーダは、前記復号入力メトリックおよび前記修正されたＳＮＲ
値の関数として前記受信信号を復号する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００１２】本願発明の他の側面によれば、上述の目的又は他の目的を解決すべく、ターボ
符号化方式に従って符号化されている受信信号を復調する方法である。前記方法
は、スケール化された復号入力メトリックを生成すべく前記受信信号を復調する
ステップを含む。さらに前記方法は、少なくとも前記復号入力メトリックの関数
として、前記受信信号を復号するステップを含む。さらに、前記方法は、修正さ
れたＳＮＲ値を生成するステップをさらに含み、（ａ）乃至（ｆ）のうちの少な
くとも１つの関数として、一定または準一定のＳＮＲ値を修正することで、前記
修正されたＳＮＲ値を生成しする。また、前記方法は、前記復号入力メトリック
および前記修正されたＳＮＲ値の関数として前記受信信号を復号するステップを
含む。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】削除

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，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，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者マルクヴァルト，ミヒャエルドイツ国ニュルンベルク 90408，フリードリッヒシュトラーセ 11 Ｆターム(参考） 5J065 AC02 AF02 AF04 AG03 AG05 AG06 AH07 AH23 5K014 AA01 AA02 FA11 FA16 HA10 5K022 EE01 EE31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信システムにおける受信機であって、受信された信号を復調し、スケール化された復号入力メトリックを生成する復
調ユニット（１０５）と、一定または準一定のＳＮＲ値を修正する信号対雑音比（ＳＮＲ）適応化ユニッ
ト（３１５）と、前記復調ユニット（１０５）および前記信号対雑音比適応化ユニット（３１５
）に接続され、前記復号入力メトリックおよび修正された基準ＳＮＲ値の関数と
して受信された信号を復号するターボデコーダ（１１０）と、を含むことを特徴とする受信機。
【請求項２】前記一定または準一定のＳＮＲ値は、前記受信機の電力制御ループにより生成
された基準ＳＮＲ値であることを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項３】前記一定または準一定のＳＮＲ値は、"高速で"短期のＳＮＲ推定値の平均をと
ることによって導き出されることを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項４】前記"高速で"短期のＳＮＲ推定値は、タイムスロットに基づいたＳＮＲ推定値
であることを特徴とする請求項３に記載の受信機。
【請求項５】前記"高速で"短期のＳＮＲ推定値は、フレームに基づいたＳＮＲ推定値である
ことを特徴とする請求項３に記載の受信機。
【請求項６】前記基準ＳＮＲ値は、要求された回線特性運用動作点の関数として前記電力制
御ループにより生成されることを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項７】前記基準ＳＮＲ値は、異なる回線特性運用動作点が要求されるときにのみ変更
される準一定の値であることを特徴とする請求項６に記載の受信機。
【請求項８】前記回線特性運用動作点は、要求されたビット誤り率によって定義されること
を特徴とする請求項６に記載の受信機。
【請求項９】前記回線特性運用動作点は、要求されたブロック誤り率によって定義されるこ
とを特徴とする請求項６に記載の受信機。
【請求項１０】前記信号対雑音比適応化ユニットは、前記復号入力メトリックに関連するスケ
ーリング・ファクターの関数として前記基準ＳＮＲ値を修正することを特徴とす
る請求項１に記載の受信機。
【請求項１１】前記信号対雑音比適応化ユニットは、修正された基準ＳＮＲ値が実際のＳＮ
Ｒ値の過大推定値を反映させるように、基準ＳＮＲ値を修正することを特徴とす
る請求項１に記載の受信機。
【請求項１２】前記受信機は、広帯域符号分割多元接続受信機であることを特徴とする請求項
１に記載の受信機。
【請求項１３】一般移動体通信システム（ＵＭＴＳ）広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）
受信機であって、送信信号を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナに接続され、前記受信アンテナにより受信された受信信号を
復調し、測定された復号入力メトリックを生成する復調ユニットと、前記受信アンテナに接続され、基準信号対雑音比（ＳＮＲ）と、前記受信信号
の関数として生成されたＳＮＲ推定値との関数として送信電力制御コマンドを生
成する電力制御ループと、前記電力制御ループに接続され、前記基準ＳＮＲ値を受信し修正するＳＮＲ適
応化ユニットと、前記復調ユニットと前記ＳＮＲ適応化ユニットに接続され、前記復号入力メト
リックと修正された基準ＳＮＲ値との関数として前記受信信号を復号するターボ
デコーダと、を含むことを特徴とするＷＣＤＭＡ受信機。
【請求項１４】前記電力制御ループは、回線特性の要求レベルの関数として前記基準ＳＮＲを生成する基準ＳＮＲモジ
ュールを含むことを特徴とする請求項１３に記載のＷＣＤＭＡ受信機。
【請求項１５】前記基準ＳＮＲモジュールは、異なる回線特性が要求されたときにのみ前記基
準ＳＮＲを変更することを特徴とする請求項１４に記載のＷＣＤＭＡ受信機。
【請求項１６】前記基準ＳＮＲモジュールは、アウター電力制御ループから受信したコマンド
に基づいて前記基準ＳＮＲ値を生成することを特徴とする請求項１５に記載のＷ
ＣＤＭＡ受信機。
【請求項１７】前記ＳＮＲ適応化ユニットは、前記復号入力メトリックに関係するスケーリン
グ・ファクターの関数として前記基準ＳＮＲ値を生成することを特徴とする請求
項１３に記載のＷＣＤＭＡ受信機。
【請求項１８】前記ＳＮＲ適応化ユニットは、変更後の基準ＳＮＲ値が実際のＳＮＲの過大推
定値となるように前記基準ＳＮＲ値を変更することを特徴とする請求項１３に記
載のＷＣＤＭＡ受信機。
【請求項１９】前記ＳＮＲ適応化ユニットは、符号化率に基づいて前記基準ＳＮＲ値を変更す
ることを特徴とする請求項１３に記載のＷＣＤＭＡ受信機。
【請求項２０】前記ＳＮＲ適応化ユニットは、前記送信信号に含まれる制御及びデータ情報に
関連する電力設定に基づいて前記基準ＳＮＲ値を変更することを特徴とする請求
項１３に記載のＷＣＤＭＡ受信機。
【請求項２１】前記ＳＮＲ適応化ユニットは、前記送信信号に含まれる制御及びデータ情報に
関連する処理利得に基づいて前記基準ＳＮＲ値を変更することを特徴とする請求
項１３に記載のＷＣＤＭＡ受信機。
【請求項２２】前記ＳＮＲ適応化ユニットは、前記送信信号に適用されている変調方式に基づ
いて前記基準ＳＮＲ値を変更することを特徴とする請求項１３に記載のＷＣＤＭ
Ａ受信機。
【請求項２３】ターボ符号化方式を用いて符号化されている受信信号を通信システムの受信機
において復号する方法であって、復号入力メトリックを生成すべく前記受信信号を復調するステップと、異なる回線特性運用動作点が要求されたときにのみ変更される基準信号対雑音
比（ＳＮＲ）値を、要求された回線特性運用動作点の関数として生成するステッ
プと、前記復号入力メトリックと前記基準ＳＮＲ値との関数として前記受信信号を復
号するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】前記復号入力メトリックに関連するスケーリング・ファクターの関数として前
記基準ＳＮＲ値を変更するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２３に
記載の方法。
【請求項２５】変更後の基準ＳＮＲ値が実際のＳＮＲ値の過大推定値となるように前記基準Ｓ
ＮＲ値を変更することを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】符号化率に基づいて、前記基準ＳＮＲ値を変更するステップをさらに含むこと
を特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】前記送信信号に対応する前記受信信号に含まれている制御及びデータ情報に関
連する電力設定に基づいて前記基準ＳＮＲ値を変更するステップをさらに含むこ
とを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】前記送信信号に対応する前記受信信号に含まれている制御及びデータ情報に関
連する処理利得に基づいて前記基準ＳＮＲ値を変更するステップをさらに含むこ
とを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】変調方式に基づいて、前記基準ＳＮＲ値を変更するステップをさらに含むこと
を特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】前記基準ＳＮＲ値は、前記受信機の電力制御ループにおいて生成されることを
特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】前記回線特性運用動作点は、要求されたビット誤り率によって定義されること
を特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】前記回線特性運用動作点は、要求されたブロック誤り率によって定義されるこ
とを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】前記受信機は、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）用の受信機であること
を特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項３４】前記通信システムは、一般移動体通信システム標準に従って運用されることを
特徴とする請求項２３に記載の方法。