JP2003516668A - チャネル評価を変換する方法及びシステム - Google Patents

チャネル評価を変換する方法及びシステム

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JP2003516668A
JP2003516668A JP2001542965A JP2001542965A JP2003516668A JP 2003516668 A JP2003516668 A JP 2003516668A JP 2001542965 A JP2001542965 A JP 2001542965A JP 2001542965 A JP2001542965 A JP 2001542965A JP 2003516668 A JP2003516668 A JP 2003516668A
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ベニト リンドフ，
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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）
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Abstract

(57)【要約】 チャネル評価が受信信号に対して実行される。ここでは、その受信信号の異なる部分が異なる変調タイプを用いて変調される。そのチャネルはまず、第１の変調タイプで変調された受信信号の部分に基づいて評価される。このチャネル評価はそれから、少なくとも第２の変調タイプに対応するチャネル評価へと変換される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 背 景 本発明は一般にはチャネル評価についての方法及び装置に関するものである。
特に、本発明は１つの変調タイプについて取得されたチャネル評価を別の変調タ
イプについての対応するチャネル評価へと変換する方法及び装置に関するもので
ある。
【０００２】 例えば、基地局のような送信機と、例えば、移動局、或いは固定セルラ端末の
ような受信機とを含むセルラ通信システムのような通信システムにおいて、送信
機と受信機との間で交換される情報はデータビットと同期ビットとを含んでいる
。その情報は送信のために変調される。
【０００３】 いくつかのセルラ通信システムでは、例えば、同期とチャネル評価のために用
いられる部分のような送信信号の第１の部分の間に１つの変調タイプを用い、送
信されるデータを含む部分のような送信信号の第２の部分のためにもう１つの変
調タイプを用いることには利点がある。これにより、変調タイプが効率的な送信
の実行のために選択されることが可能になる。効率的な送信機のアーキテクチュ
アのために、通常オフセットが変調フォーマットには導入される。例えば、８−
ＰＳＫ信号について、その送信信号は次のように与えられる。
【０００４】 ここで、
【０００５】 である。ここで、そのオフセットは、シンボルの集合が近接するシンボル間でπ
／８ラジアン（radian）回転することを意味している。この回転により低いピー
ク／平均比でゼロ−クロシングのない送信信号が生成され、これにより効率的な
送信機アーキテクチュアを可能にしている。
【０００６】 受信機側では、受信信号は正しく受信シンボルを検出するために逆回転させら
れねばならない。しかしながら、無線電波のパルチパス伝播のため、受信信号の
回転は、オフセット回転の関数である無線チャネル評価という結果になってしま
う。
【０００７】 セルラ無線システムにおける情報は通常、トレーニング・シーケンスのような
同期信号と情報信号とを含むバーストにおいて送信される。もしバースト全体が
同じ変調フォーマットで送信されるなら、チャネル評価がオフセット回転の関数
であることが原因となる悪い影響はない。しかしながら、特定のオフセットをも
つ１つの変調タイプがトレーニング・シーケンスのために用いられ、別のオフセ
ットをもつ別の変調タイプが情報シーケンスのために用いられるなら、最初の変
調タイプについて取得されたチャネル評価が第２の変調タイプのための正しいチ
ャネル評価に変換されねばならない。
【０００８】 従って、１つの変調タイプについて取得されたチャネル評価を別の変調タイプ
についての対応するチャネル評価に変換する効率的なアルゴリズム技術の必要が
ある。
【０００９】 要 約 それ故に、受信信号の異なる部分が２つ以上の変調タイプを用いて変調される
とき、その受信信号について正確なチャネルを提供することが本発明の目的であ
る。
【００１０】 代表的な実施形態に従えば、このことと他の目的とは、受信信号の異なる部分
が異なる変調タイプを用いて変調される、その受信信号におけるチャネルを評価
する方法及び装置によって達成される。そのチャネルは、第１の変調タイプを用
いて変調される受信信号の一部に基づいて評価される。その評価されたチャネル
は、少なくとも第２の変調タイプに対応するチャネル評価へと変換される。
【００１１】 本発明の特徴と目的と利点とは、添付図面と関連したこの説明を読むことによ
り明らかとなろう。なお、添付図面において、同じ参照番号は同じ構成要素を参
照している。
【００１２】 詳 細 な 説 明 例示的な目的のため、次の説明はセルラ無線通信システムに向けられているが
、本発明はそのように限定されるものではなく、他のタイプの通信システムにも
適用されるものであることを理解されたい。
【００１３】 図１は本発明の代表的な実施形態に従うチャネル評価と変換を行う代表的な装
置を図示している。この装置は、例えば、移動局或いは固定セルラ端末のような
受信機に含められるものである。例えば、基地局のような送信機からの受信信号
ｙnはベースバンド信号にダウンコンバートされ、予め定義されたバースト長で
サンプルされ、バッファ１００に格納される。その受信信号ｙnは次のように書
くことができる。
【００１４】 ここで、Ｋはバースト長であり、ｈ＝［ｈ0，……，ｈL］は無線チャネルであり
、ｅnは雑音を表し、ｕkは時刻ｋにおける送信シンボルである、それは次の方程
式によって与えられる。
【００１５】 ここで、νi kは具体的なシンボルの集合（例えば、８−ＰＳＫ信号）からのシン
ボルであり、θi，ｉ＝１，２は現在の変調フォーマットについて選択されたオ
フセット（例えば、π／８オフセットの８−ＰＳＫについては、θi＝π／８）
である。次の説明において、オフセットθ1をもつ第１の変調タイプは、例えば
、トレーニング・シーケンスのような受信信号の第１の部分に対して用いられ、
オフセットθ2をもつ第２の変調タイプは、例えば、情報シーケンスのような受
信信号の第２の部分に対して用いられると仮定する。トレーニング・シーケンス
を含む受信信号の第１の部分はバッファ１００から、ファクタθ1だけ第１の部
分を逆回転する逆回転ユニット１０５に出力される。そのとき、逆回転ユニット
１０５からの出力は次のように書かれる。
【００１６】 ここで、
【００１７】 であり、ｅ'nは雑音の回転した部分である。
【００１８】 という信号は同期ユニット１１０にフィードされ、そのユニットは信号
【００１９】 と通信システムの公知のトレーニング・シーケンス
【００２０】 との相関をとって、そのトレーニング・シーケンスが受信バースト内のどこで始
まるのかを判断してバースト同期を確立する。同期ユニット１１０は、例えば、
J.プロアキス（Proakis）著、デジタル通信（Digital Communication）、1995年
、ニューヨーク、マクグロウ−ヒル社（McGraw-Hill Inc.）出版と、国際出願公
報ＷＯ９６／１３９１０に記載されている従来の何らかのタイプの同期機器で実
施されても良い。
【００２１】 それから、逆回転された信号
【００２２】 とシーケンス・トレーニング・シーケンス
【００２３】 とともにトレーニング・シーケンスの開始或いは同期位置を表す情報が、第１の
変調タイプに関して受信信号を評価するチャネル評価器１３０に入力される。そ
の評価器１３０は、例えば、最小自乗評価器のような従来の何らかのタイプのチ
ャネル評価器で実施することができる。第１の変調タイプについてのチャネルの
評価であるチャネル評価器１３０からの出力
【００２４】 はシステム・トレーニング・シーケンス
【００２５】 とともにチャネル変換ユニット１３５にフィードされる。チャネル変換ユニット
１３５はその評価を第２の変調タイプ
【００２６】 に対応するチャネル評価に変換する。代表的な変換アルゴリズムを以下により詳
細に説明する。
【００２７】 例えば、バッファ１００に格納された情報シーケンスに対応する受信信号ｙn
の第２の部分は逆回転ユニット１２０において逆回転され、その結果、以下の方
程式で与えられる信号
【００２８】
【００２９】 を生みだす。ここで、
【００３０】 であり、ｅ"φは雑音の回転した部分である。
【００３１】 第２の変調タイプについてのチャネル評価がそのとき、逆回転された情報シー
ケンス
【００３２】 とともにイコライザ１４０に入力される。イコライザ１４０は、どんな種類のも
のでも良く、例えば、Ｊ．プロアキス（Proakis）著、デジタル通信に記載され
ているような最尤シーケンス評価器（Maximum Likelihood Sequence Estimator
：ＭＬＳＥ）のイコライザのようなものでも良い。イコライザ１４０は受信信号
を復調する。受信シーケンスｙから、そのイコライザはおそらくたぶんそうであ
ろう送信シンボルνを見出そうと試みる。イコライザ１４０からの出力は決定さ
れたシンボルである。
【００３３】 代表的な実施形態に従えば、チャネル変換は次のようにして実行される。チャ
ネル評価器１３０が最小自乗のタイプであると仮定しよう。そのとき、
【００３４】 の最小自乗の評価は次のように書かれる。
【００３５】 ここで、Ｖ*はＶの共役複素数であり、
【００３６】 である。方程式（７）から分かるように、
【００３７】 は第１の変調タイプに対応するチャネルの評価である。なぜなら、それは（ベク
トル
【００３８】 を通して）この変調についてのオフセットθ1に依存するからである。しかしな
がら、
【００３９】 とＨとの間の関係は次の式に従って書かれる。
【００４０】 ここで、εは評価の不確実性であり、Ａは次のように与えられる。
【００４１】 θとＶkとはシステム・トレーニング・シーケンスから前もって知られているの
で、Ａは前もって計算できる。さらに、方程式（６）から以下のことが分かる。
【００４２】 ここで、diag（Ｘ）は対角要素Ｘをもった対角行列である。従って、
【００４３】 と
【００４４】 との関係は次のように与えられる。
【００４５】 マトリクスＡとＢの両方は前もって知られている。それ故に、（Ｌ＋１）×（Ｌ
＋１）のマトリクスＣ＝ＢＡ-1が前もって計算され、メモリに格納される。或い
は、マトリクスＣが各バーストに対して計算されても良い。いずれの場合でも、
チャネル変換は単純なマトリクス乗算で実行される。
【００４６】 図２は代表的な実施形態に従うチャネル評価と変換を行う代表的な方法を図示
している。その方法はステップ２００で始まり、そこでは受信信号がバッファに
格納される。ステップ２１０では、第１の変調タイプで変調される、例えば、ト
レーニング・シーケンスのような、受信信号の第１の部分が逆回転される。ステ
ップ２２０では、受信バーストにおけるトレーニング・シーケンスの開始位置を
決定することにより同期が確立される。ステップ２３０では、チャネル評価がそ
の開始位置と逆回転されたトレーニング・シーケンスとともに、通信システムの
公知のトレーニング・シーケンスとを用いて実行される。ステップ２４０では、
第１の変調タイプについてのチャネル評価が第２の変調タイプのチャネル評価へ
と変換される。ステップ２５０では、第２の変調タイプで変調される、例えば、
情報シーケンスのような、受信信号の第２の部分が逆回転される。最後に、ステ
ップ２６０では、その逆回転された情報シーケンスが変換されたチャネル評価を
用いてイコライザにおいて復調される。そのイコライザの出力は第２の変調タイ
プの決定されたシンボルを表現している。
【００４７】 説明したステップの順番は例示的にのみ与えられたものであり、その順番は望
むように変更できることが認識されるであろう。例えば、受信信号の第２の部分
はイコライズ前の任意の場所で逆回転されても良い。
【００４８】 説明を簡単にするために、上述の説明はトレーニング・シーケンスに適用され
る１つの変調と情報シーケンスに適用されるもう１つの変調タイプがある信号に
基づいている。しかしながら、本発明はそのようにして限定されるものではなく
、任意の数の変調タイプが用いられる場合に適用してよい。例えば、トレーニン
グ・シーケンスのような送信信号の第１の部分が位相オフセットθ1をもつ変調
タイプ１で変調され、例えば、情報シーケンスの第１の部分のような送信信号の
第２の部分が位相オフセットθ2をもつ変調タイプ２で変調され、……、例えば
、情報シーケンスの最後の部分のようなその信号の第ｎ番目の部分が位相オフセ
ットθnをもつ変調タイプｎで変調されると、例えば仮定しよう。その時、トレ
ーニング・シーケンスについてのチャネル評価
【００４９】 はｎ−１個の他の変調タイプ各々についてのチャネル評価
【００５０】 に変換されても良い。
【００５１】 本発明は１つの変調タイプについて取得されたチャネル評価を別の変調タイプ
についての対応するチャネル評価に変換する効率的な方法を提案している。その
変換は、異なる変調タイプに用いられるオフセットと公知のトレーニング・シー
ケンスとの関数であり、それ故に、効率的な実施を可能とするよう予め計算され
メモリに格納される。それから、その変換されたチャネル評価がイコライザにお
いて用いられて受信データを復号化する。
【００５２】 本発明はその本質的な特徴を逸脱することなく他の具体的な形においても実施
されることを当業者は認識するであろう。それ故に、上記の実施形態は例示的な
ものであり限定的なものではないと全ての点において考えられるべきである。例
えば、セルラ通信シーケンスにおける移動局と基地局とを参照して上述のように
説明したが、本発明は他のタイプの通信システムにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の代表的な実施形態に従うチャネル評価と変換を行う代表的な装置を図
示している。
【図２】 本発明の代表的な実施形態に従うチャネル評価と変換を行う代表的な方法を図
示している。
───────────────────────────────────────────────────── 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，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 受信信号の異なる部分が異なる変調タイプを用いて変調される
    、前記受信信号についてのチャネルを評価する装置であって、 第１の変調タイプを用いて変調される受信信号の一部に基づいて前記チャネル
    を評価するチャネル評価器と、 前記チャネル評価を少なくとも第２の変調タイプに対応する別のチャネル評価
    に変換するチャネル評価変換器とを有することを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 前記第１の変調タイプが前記受信信号の第１の部分に対して用
    いられ、前記第２の変調タイプが前記受信信号の第２の部分に対して用いられる
    ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記第１の部分はトレーニング・シーケンスであり、前記第２
    の部分は情報シーケンスであることを特徴とする請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記第１の変調タイプを用いて変調された前記受信信号の部分
    を前記第１の変調タイプに適切な量だけ逆回転する第１の逆回転器と、 前記第２の変調タイプを用いて変調された前記受信信号の部分を前記第２の変
    調タイプに適切な量だけ逆回転する、少なくとも第２の逆回転器とを有すること
    を特徴とする請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記チャネル評価変換器は前記チャネル評価をマトリクスによ
    って乗算することを特徴とする請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記マトリクスは予め計算され、メモリに格納されることを特
    徴とする請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記マトリクスは前記受信信号の各サンプルに対して計算され
    ることを特徴とする請求項５に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記第１の変調タイプを用いて変調された前記受信信号の部分
    の開始位置を決定して同期を確立するシンクロナイザをさらに有することを特徴
    とする請求項１に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記変換されたチャネル評価と前記第２の変調タイプを用いて
    変調された前記受信信号の一部とをイコライズするイコライザをさらに有するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記受信信号を格納するバッファをさらに有することを特徴
    とする請求項１に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 受信信号の異なる部分が異なる変調タイプを用いて変調され
    る、前記受信信号におけるチャネルを評価する方法であって、 第１の変調タイプを用いて変調される受信信号の一部に基づいて前記チャネル
    を評価する工程と、 前記チャネル評価を少なくとも第２の変調タイプに対応する別のチャネル評価
    に変換する工程とを有することを特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】 前記第１の変調タイプが前記受信信号の第１の部分に対して
    用いられ、前記第２の変調タイプが前記受信信号の第２の部分に対して用いられ
    ることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記第１の部分はトレーニング・シーケンスであり、前記第
    ２の部分は情報シーケンスであることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記第１の変調タイプを用いて変調された前記受信信号の部
    分を前記第１の変調タイプに適切な量だけ逆回転する工程と、 前記第２の変調タイプを用いて変調された前記受信信号の部分を前記第２の変
    調タイプに適切な量だけ逆回転する工程とを有することを特徴とする請求項１１
    に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記チャネル評価を変換する工程は前記チャネル評価をマト
    リクスによって乗算することを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記マトリクスは予め計算され、メモリに格納されることを
    特徴とする請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記マトリクスは前記受信信号の各サンプルに対して計算さ
    れることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記第１の変調タイプを用いて変調された前記受信信号の部
    分の開始位置を決定して同期を確立する工程をさらに有することを特徴とする請
    求項１１に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記変換されたチャネル評価と前記第２の変調タイプを用い
    て変調された前記受信信号の一部とをイコライズする工程をさらに有することを
    特徴とする請求項１１に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記受信信号を格納する工程をさらに有することを特徴とす
    る請求項１１に記載の方法。
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