JP2003518810A

JP2003518810A - 送信局と複数の受信局との間のデータ信号伝送方法、送信局および受信局

Info

Publication number: JP2003518810A
Application number: JP2001547759A
Authority: JP
Inventors: コヴァレフスキーフランク; マンゴルトペーター
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 2000-11-18
Publication date: 2003-06-10
Anticipated expiration: 2020-11-18
Also published as: DE19961594B4; US7280583B1; WO2001047139A2; EP1243079A2; EP1243079B1; DE50014015D1; DE19961594A1; JP4800541B2; WO2001047139A3; ES2278645T3

Abstract

(57)【要約】本発明は、１つの送信局（１）と複数の受信局（５，６）との間のデータ信号伝送方法、送信局（１）、ならびに事前等化されたデータ信号の等化を行うことのできる受信局（５）に関する。この場合、送信局（１）と複数の受信局（５，６）との間のデータ信号は無線チャネル（１０）を介して伝送される。送信局（１）内で種々の受信局（５，６）のためのデータ信号がそれぞれ異なる符号によって拡散され、その際、伝送すべきデータ信号の事前等化が行われ、この事前等化にあたりすべての無線チャネル（１０）の伝送特性とすべての種々の符号が考慮される。伝送すべきデータ信号は送信局（１）においてフィルタリングにより事前等化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】従来の技術本発明は、独立請求項の上位概念に記載の送信局と複数の受信局との間のデー
タ信号伝送方法、送信局および受信局に関する。

【０００２】 DE 198 18 215 により、１つの基地局と複数の移動局との間で無線チャネルを
介して信号を伝送する方法がすでに知られており、その場合、様々な移動局のデ
ータがそれぞれ異なる符号によって拡散される。変調器において、伝送すべき信
号の事前等化（Vorentzerrung/pre-equalization）が行われる。事前等化にあた
り、すべての無線チャネルの伝送特性およびすべての種々の符号が考慮される。

【０００３】発明の利点これに対し、独立請求項の特徴部分に記載の構成を備えた本発明による方法、
本発明による送信局および受信局により得られる利点は、伝送すべきデータ信号
が送信局においてフィルタリングにより事前等化されることである。このため事
前等化は送信局から受信局への伝送チャネルの一部分を成しており、伝送すべき
事前等化されたデータ信号を受信局において等化できるようになる。このため伝
送チャネルの特性の変化が速い場合には殊に、伝送チャネル特性の変化にもはや
十分な速度で追従できないような誤りのある事前等化を、受信局における等化に
より補償することができる。

【０００４】従属請求項に記載の構成により、独立請求項に記載された方法、送信局および
受信局の有利な実施形態が示されている。

【０００５】殊に有利であるのは、データ信号の少なくとも一部分とともに基準信号を種々
の受信局へ伝送し、それらの基準信号を伝送前にデータ信号と同じようにしてフ
ィルタリングすることである。このようにして基準信号をデータ信号と同じ事前
等化によって送信局から相応の受信局へ伝送することができ、その結果、対応す
る受信局において受信した基準信号に基づき事前等化を考慮しながらチャネル推
定を実行することができる。このようにすることで、送信局における事前等化が
新たなチャネル特性にもはや完全には整合されていない場合、とりわけチャネル
変化が殊に速いときでも受信局における事後等化が実現される。

【０００６】殊に有利であるのは、データ信号と基準信号が１つの共通のフィルタにより事
前等化されることである。このようにすることでデータ信号と基準信号について
同じ事前等化が保証され、これと同時に事前等化のための手間と時間が省かれる
。それというのも基準信号のために別個の事前等化が必要ないからである。

【０００７】さらに、第１の受信局のために固有の基準信号が伝送されるのも有利である。
このようにして第１の受信局において受信された基準信号から、送信局から第１
の受信局へ向かう無線チャネルに割り当てられた基準信号を相関受信により検出
することができ、これによって受信局をその基準信号に同期合わせすることがで
きる。この場合、同期合わせのために、受信局から送信局への逆方向伝送区間に
おける高周波伝送特性が、逆方向伝送区間のチャネル推定をベースとする基準信
号の事前等化に基づきいっしょに考慮される。

【０００８】殊に有利であるのは、データ信号の少なくとも一部分がそのフィルタリング後
、伝送前に少なくとも１つの成分だけ短くされる。これによりデータ信号伝送時
に相前後するバースト間の干渉が回避される。

【０００９】さらに殊に有利には、データ信号が複数の経路を介して受信されたか否かが第
１の受信局において検査され、これが該当するならば受信データ信号の等化およ
び逆拡散プロセスが、たとえばレイク受信機またはジョイントデテクション方式
により適用され、そうでなければデータ検出は逆拡散だけによりたとえば第２の
相関受信機を用いて実行される。このようにすれば、すでに送信局において事前
等化されている信号を受信したときも相応の受信局におけるデータ検出を、送信
局から相応の受信局への無線チャネルにおいて時間とともに変化する種々の特性
に合わせて整合させることができるようになり、これは殊にこのような特性が急
速に変化したことに起因して事前等化がもはや最新のものではなくなったときに
行われる。この場合には比較的手間をかけて検出を構成することができ、相応の
受信局における受信品質について損失を甘受しなくてもよくなるよう、等化につ
いて拡張することができる。

【００１０】第１の受信局におけるマルチパス受信についての検査により、第１の受信局に
おいてどの形式のデータ検出を行うべきであるかのシグナリングを送信局の側か
ら行う必要がなくなる。

【００１１】図面図面には本発明の実施例が示されており、次にそれについて詳しく説明する。
図１は本発明による送信局および本発明による受信局のブロック図であり、図２
は本発明による方法の流れ図であり、図３はバーストの時間的構造を示す図であ
り、図４は送信局から受信局への無線チャネルを評価する電力／時間ダイアグラ
ムであり、図５は移動無線システムの全般的な構造を示す図である。

【００１２】実施例の説明図５には、セルラ移動電話システムもしくはセルラ移動無線システムの無線セ
ルが、基地局として構成された送信局１と、移動局として構成された第１の受信
局５と、やはり移動局として構成されたさらに別の受信局６とともに描かれてい
る。このシステムにおいて重要であるのは、もっぱら基地局１と移動局５，６と
の間だけでデータ交換が行われることであり、各移動局５，６間でのダイレクト
なデータ交換は不可能なことである。したがって基地局１は中央局と、移動局５
，６は周辺局とも呼ばれる。この場合、基地局１から移動局５，６のうちの１つ
への無線伝送をダウンリンクと称し、移動局５，６のうちの１つから基地局１へ
のデータ伝送をアップリンクと称する。

【００１３】１つの中央局つまりは基地局１と複数の周辺局つまりは移動局５，６を備えた
図５に描かれているこの種のシステムにおいては、それぞれ異なる移動局５，６
の各受信機においてデータを別個に検出できるようにする目的で、種々の移動局
５，６のためのデータをどのように変調するのかを決めておかなければならない
。図５によるシステムはいわゆるＣＤＭＡシステム（Code Division Multiple A
ccess）であり、このシステムによればデータ伝送のために１つの共通の周波数
帯域が提供されていて、その際、基地局１と各移動局５，６との間の個々の無線
チャネルは、対応する移動局５，６のための信号を拡散する符号についてそれぞ
れ異なっている。以下では、無線セル内で移動局１のほかに複数の移動局５，６
が設けられている事例について説明する。この場合、符号を用いた拡散によって
、基地局１とある特定の移動局５，６との間で交換すべき各信号は、利用可能な
スペクトル全体にわたり分散される。その際、伝送すべき個々の情報ビットは複
数の小さい「チップ」に分けられる。これにより１つのビットのエネルギーが、
ＣＤＭＡシステムのために提供されている周波数スペクトル全体に分散される。
ＣＤＭＡシステムについては、ダウンリンク伝送に基づき図２において詳しく説
明する。

【００１４】図１にも、基地局として構成された送信局１と移動局として構成された第１の
受信局５が示されている。この場合、基地局１は第１のアンテナ１００を有して
いる。第１の受信局５は第２のアンテナ１０５を有している。したがって基地局
１と第１の受信局５は、基地局１から第１の受信局５へ向かうダウンリンク伝送
方向では第１の無線チャネル１０を介して、第１の受信局５から基地局１へ向か
うアップリンク伝送方向では図１には図示されていない第２の無線チャネルを介
して、データを交換する。その際、第１の無線チャネル１０は第１のアンテナ１
００から第２のアンテナ１０５への伝送区間を表し、第２の無線チャネルは第２
のアンテナ１０５から第１のアンテナ１００への伝送区間を表す。基地局１はデ
ータ発生器１１０を有しており、これはデータソースを成しデータ流を発生する
。このデータ流は基地局１の変調器３０へ供給され、変調器３０は第１の無線チ
ャネル１０を介した伝送のためにデータソース１１０からのデータ流を準備処理
する。このために変調器３０は、符号発生器３５から供給される符号情報も必要
とする。変調器３０はデータ流と符号情報とからその符号情報により拡散された
データ信号を発生し、これは基地局１のフィルタ１５へ供給される。これによれ
ば変調器３０において、それぞれ異なる受信局のためのデータ流がそれぞれ異な
る符号によって拡散される。

【００１５】フィルタ１５において、すべての無線チャネルの伝送特性およびすべての種々
の符号を考慮しながらデータ流の事前等化が行われる。種々の符号の考慮は、こ
の目的でフィルタ１５と接続されている符号発生器３５からの符号情報を用いて
行われる。また、無線チャネルの伝送特性の考慮はチャネル推定器２５によって
行われ、これは個々の受信局５，６から基地局１へのアップリンク伝送方向にお
ける無線チャネルを推定する。これが殊に可能となるのは、無線チャネルがアッ
プリンクでもダウンリンクでもタイムスロットデュプレックスモードＴＤＤ（Ti
me Division Duplex）に従って実現されているときである。この場合には基地局
１と対応する受信局との間の無線チャネルの伝送特性は、アップリンクとダウン
リンクとでほぼ等しくなる。

【００１６】チャネル推定器２５は第１の送受信装置４５と接続されており、この送受信装
置に送受信アンテナとして第１のアンテナ１００が接続されており、そこからチ
ャネル推定器により個々の受信局５，６の基準信号が得られ、それによって個々
のアップリンクにおける伝送特性が求められ、個々のダウンリンクつまり図１に
よる実施例では第１の無線チャネル１０のための伝送特性の推定として利用され
る。

【００１７】フィルタ１５は有利には線形である。その際、基地局１の無線セル内に存在す
る各受信局５，６のために基地局１内にこのようなフィルタを設けることができ
る。この場合、個々の受信局５，６のために変調器３０により符号化された全体
信号中に含まれている種々のＣＤＭＡ符号化部分信号が、それぞれ異なるように
フィルタリングされる。図１の場合には一例として、第１の受信局５のためのフ
ィルタ１５が示されている。

【００１８】さらに図１に破線で描かれているように、基地局１内に基準信号発生器４０を
設けることができ、これは受信局５，６の１つまたは複数のためにそれぞれ１つ
の基準信号を発生させる。この基準信号は、個々の受信局５，６のためのデータ
信号と同じようにしてフィルタ１５によりフィルタリングされる。この場合、基
準信号は図１に示されているように基準信号発生器４０からフィルタ１５へ供給
され、したがってデータ信号と基準信号がフィルタ１５により事前等化されるこ
とになる。

【００１９】ここで説明した実施例のように基地局１から第１の受信局５へのデータ信号と
基準信号の伝送は、図３に示されているように時間軸ｔ上の期間８５をもつバー
スト１２０というかたちで行われる。基準信号を伝送することになるバースト１
２０は図３の実施例では第１のブロック７０、第２のブロック７５、第３のブロ
ック８０に分けられており、この場合、まん中の第２のブロックに基準信号が含
まれており、他の２つのブロック７０，８０にはデータ信号が含まれている。そ
の際、バースト１２０はフィルタ１５の入力側で形成される。そしてフィルタ１
５は事前等化をブロックごとに実行してバースト１２０のブロック７０，７５，
８０を別個に事前等化することもできるし、あるいはバーストごとに実行して７
０，７５，８０をまとめて事前等化することもできる。

【００２０】基準信号発生器４０は各受信局ごとにつまりはここで説明している実施例によ
れば基地局１の無線セル内における第１の受信局５のためにも、固有の基準信号
を発生させることができ、これは対応する受信局において既知であり、第２のデ
ータブロック７５として対応する受信局へ伝送すべきバースト１２０の１つへ、
フィルタ１５におけるフィルタリングの前に挿入される。この場合、各バースト
１２０へそれぞれ基準信号を挿入する必要はない。このようにして形成されたバ
ースト１２０は既述のように個々のフィルタにおいて個々の受信局５，６のため
に事前等化され、その際、第１の受信局５のための事前等化は図１に示されてい
るようにフィルタ１５において行われる。ついでそのようにして事前等化された
バースト１２０はフィルタ１５もしくは複数のフィルタから送受信装置４５へ転
送され、そこからそれらのバーストは第１のアンテナ１００および対応する無線
チャネルを介してダウンリンクで対応する受信局へ送出され、もしくは第１の受
信局５の事例であれば第１の無線チャネル１０を介して送出される。

【００２１】この場合、送受信装置４５は個々の受信局へ送信すべきデータ信号および場合
によっては基準信号の少なくとも一部分を、それらのフィルタリング後に１つま
たは複数のコンポーネントのぶんだけ短くすることができ、最大でフィルタリン
グ前のデータ信号もしくは基準信号の長さまで短くすることができる。

【００２２】変調器３０はデータ流および符号情報から送信信号を発生し、これは個々のフ
ィルタにおけるフィルタリング後に第１の受信局５および別の受信局６へ送られ
る。図１の場合には単に一例として第１の受信局５だけが受信を行う移動局とし
て描かれている。受信を行う移動局として第１の受信局５だけが個々のデータ流
を供給するために無線セル内に存在しているのであれば、基地局１内ではただ１
つの符号情報しか必要とされない。しかし基地局１は通常は同時に対応する複数
の無線チャネルを介して別の複数の受信局６にも送信を行っており、それらの受
信局の個々のデータはやはりそれぞれ異なる符号で変調されている。図１ではみ
やすくするため、別の受信局６は描かれていない。

【００２３】符号発生器３５は、受信局５，６に対する選択された無線コネクションに依存
して符号を生成する。信号によって伝送すべきデータは変調器３０においてその
符号によって拡散される。

【００２４】さて、基地局１と第１の受信局５との間の伝送時には複数の障害が発生する。
この場合、第１の障害はＩＳＩ（符号間干渉 intersymbol interference）と呼
ばれ、これは以下のことに起因して発生する。すなわち、送出された無線信号は
複数の様々な経路を介して受信機へ到達する可能性があり、受信機に到達する時
間が僅かに異なるようになる。したがってこれは、該当する無線チャネルにおい
て時間的に先行して送出された信号が目下受信中の信号を妨害することによって
発生する障害である（それゆえ符号間干渉と称する）。さらに別の障害は、符号
に関してのみそれぞれ異なる複数のデータ流が同時に伝送されることによって発
生する。この障害が発生するのは、基地局１が複数の受信局５，６と同時に無線
によりコンタクトをとっているときであり、このことは現在の移動電話システム
では一般的な事例である。したがってこれは、様々なユーザの信号から発生する
ものでありそれゆえＭＡＩ（multiple access interference）と呼ばれる障害で
ある。

【００２５】ＭＡＩとＩＳＩは、基地局内の１つまたは複数のフィルタの事前等化によって
排除される。

【００２６】次に一例として、基地局１から送出された信号を第１の受信機５が受信するこ
とについて考察する。この目的で第１の受信局５は送受信回路５０を有しており
、これには送受信アンテナとして第２のアンテナ１０５が接続されている。この
場合、第２のアンテナ１０５を介して第１の受信局は通常、移動局１の無線セル
におけるすべてのダウンリンクデータ流を受信し、これはその第１の無線チャネ
ル１０を介して受信する。このダウンリンク無線チャネルを介して受信した基地
局１の信号は送受信回路５０からデマルチプレクサ９０へ転送され、これは受信
信号から図３による既知のバースト構造に基づきデータ信号と、個々のバースト
１２０における種々のブロック７０，７５，８０内の基準信号とを分離すること
ができる。このようにして受信し一般に複数の受信局のために設けられている基
準信号は第１の相関受信機２０へ供給され、そこにおいて第１の受信局５のため
に設けられている基準信号と相関される。

【００２７】

【数３】

【００２８】

【数４】

【００２９】この場合、設定期間１２５は、１つのタイムスロットのチャネル経路の最大遅
延差のオーダで選定される。設定期間１２５が短すぎるとシングルパス受信の誤
った検出のリスクが生じし、設定期間１２５が長すぎるとマルチパス受信の誤っ
たの検出のリスクが生じる。

【００３０】第１の受信局５はさらに、受信データ信号の等化および逆拡散プロセスを実行
する第１の検出器５５を有している。このためにはたとえばジョイントデテクシ
ョン方式を適用することができるし、あるいはレイク受信機を使用することもで
きる。第１の検出器５５は、第１の可制御スイッチ１３０を介してデータ準備処
理ユニット１１５の出力側と接続可能である。

【００３１】第１の受信局５はさらに、受信データ信号の逆拡散だけによるデータ検出方法
を実行する第２の検出器６０を有している。このためにたとえば第２の相関受信
機を使用することができる。第２の検出器６０は第１の検出器５５の代わりに、
第１の可制御スイッチ１３０を介してデータ準備処理ユニット１１５の出力側と
接続可能である。

【００３２】第２の可制御スイッチ１３５を介して選択的に第１の検出器５５または第２の
検出器６０がデータ出力側１４０と接続可能であり、検出されたデータはこのデ
ータ出力側から後続処理へと導かれる。

【００３３】両方の可制御スイッチ１３０，１３５の制御は評価装置６５によって行われる
。第１の検出器５５によって実行すべき等化および拡散方法は少なくとも拡散過
程のために、第１の相関受信機２０から第１の検出器５５へ供給される第１の無
線チャネル１０の伝送特性のチャネル推定を必要とする。

【００３４】この場合、評価装置６５は両方の可制御スイッチ１３０，１３５を制御し、マ
ルチパス受信が検出されると第１の検出器５５をデータ準備処理ユニット１１５
およびデータ出力側１４０と接続する。これに対しシングルパス受信が検出され
ると評価装置６５は両方の可制御スイッチ１３０を制御して、第２の検出器６０
をデータ準備処理ユニット１１５およびデータ出力側１４０と接続する。

【００３５】いずれの場合も必要とされる第１の検出器５５または第２の検出器６０による
逆拡散のために、第１の受信局５にこの第１の受信局５に割り当てられた符号情
報が格納されており、それが両方の検出器へ導かれる。みやすくするため、この
ことは図１には描かれていない。

【００３６】アップリンクを介した伝送のために第１の受信局５は別のデータソース１４５
を有しており、このデータソースからデータ信号および場合によって基準信号が
送受信回路５０および第２のアンテナ１０５を介して基地局１へ伝送される。ア
ップリンクを介して伝送される基準信号に基づきチャネル推定器２５はたとえば
既述の相関受信によって、図１には示されていないアップリンク中の無線チャネ
ルを推定し、フィルタ１５における事前等化のための推定を既述のようにして利
用することができる。

【００３７】フィルタ１５による事前等化によって、フィルタ１５を第１の無線チャネル１
０と合わせて伝送チャネルとみなすことができ、第１の受信局においてこの伝送
チャネルのための振幅応答全体を推定することができる。これは、この伝送チャ
ネルを介して伝送されるデータ信号を第１の受信局５において等化できるように
するための前提条件である。このようにして第１の受信局５における等化によっ
てフィルタ１５による誤った事前等化も考慮され、このことが生じるのは殊に以
下のときである。すなわちたとえば第１の受信局５が基地局１に対し相応に速い
相対運動をしたことに起因して、第１の無線チャネル１０の特性が迅速に変化し
、アップリンク中の伝送特性の検出に基づく第１の無線チャネル１０の伝送特性
の推定が、第１の無線チャネル１０を介した後続の伝送時点ではもはや最新のも
のではないときである。この場合、第１の受信局５における等化によって、誤っ
た事前等化によりまだ存在しているＭＡＩとＩＳＩが除去される。

【００３８】等化において事前等化を考慮するための前提条件は、バースト１２０の期間８
５にわたり一定の係数をもつフィルタ１５を使用することであるが、とはいえこ
の係数をチャネル推定器２５を用いたアップリンクにおけるチャネル推定に依存
してバーストごとに変化させることも可能である。

【００３９】第１の受信局５において第１の無線チャネル１０は、第１の相関受信機２０に
より既述のようにして検出された事前等化済の対応する基準信号を用いることに
より推定される。この推定により第１の無線チャネル１０自体が表されるだけで
なく、既述のように第１の無線チャネル１０とフィルタ１５との組み合わせも表
される。付加的にこの推定において高周波処理も考慮される。この高周波処理に
は基地局１においてはＨＦフィルタ、電力増幅器および配線部を備えた送受信装
置４５が含まれ、第１の受信局５においてはＨＦフィルタ、増幅器、中間周波数
フィルタ、帯域通過フィルタおよび配線を備えた送受信回路５０が含まれる。高
周波フィルタ、中間周波数フィルタ、増幅器および配線は図１には示されていな
い。

【００４０】これにより得られる利点は、チャネル推定に基づく第１の受信局５におけるす
べての機能を、殊に基準信号を用いて基地局１に合わせて第１の受信局５を同期
させる機能を、事前等化のないシステムとは異なりそのまま維持できることであ
る。つまりフィルタ事前等化を行うシステムが事前等化のないシステムと等価で
あり、第１のチャネル１０がフィルタ１５を設けることで拡張されている。これ
によりたとえば以下の利点が得られる：事前等化を行うにもかかわらず、たとえばＪＤ方式（ジョイントデテクション
方式）あるいはレイク受信機を検出のために使用することができる。受信機チャ
ネル推定における事前等化が完全に考慮されるので、チャネル推定全体を使用す
るこの種の等化方法によってこれも自動的に同様に考慮される。

【００４１】また、基準信号をベースとする同期メカニズムをそのまま引き続き使用するこ
とができる。事前等化のないシステムとは異なり事前等化ゆえに必要とされる同
期の変更は、事前等化により変えられる基準信号により自動的に考慮される。

【００４２】基地局１と第１の受信局の高周波伝送特性も、第１の受信局のチャネル推定に
含まれている。アップリンクにおける逆方向区間中の高周波伝送特性は、チャネ
ル推定器２５によりいっしょに推定されるフィルタ１５に含まれている。ダウン
リンク中の順方向区間における高周波伝送特性は、第１の受信局５においてじか
にいっしょに推定される。この場合、逆方向区間と順方向区間においてそれぞれ
異なる高周波伝送特性による伝播遅延時間差は、基準信号をベースとする同期に
よって自動的に考慮される。

【００４３】基地局１から第１の受信局５への基準信号の伝送により、第１の受信局５を第
１の受信局５のための信号の伝送に合わせて同期させることができ、この場合、
基地局１における基準信号の事前等化により、同期合わせのためにアップリンク
中の逆方向チャネル信号の特性を考慮することができ、その結果、通常は移相が
生じることになる。

【００４４】第１の受信局５においてマルチパス受信について検査し、それに応じて検出形
式を選択することにより、第１の受信局５においては使用されないデータ検出に
ついて基地局１の側からのシグナリングはもはや不要となる。

【００４５】さらに付加的にまたは択一的に、アップリンクにおける伝送のために受信局５
，６においてフィルタリングにより事前等化を行うこともでき、これまで受信局
５，６について説明してきたデータ検出を相応に基地局１においてアップリンク
を介して伝送されるデータの検出のために行うこともできる。

【００４６】以下ではユーザとも称する受信局５，６と基地局１との間の既述の多チャネル
伝送方式においては、ＩＳＩについて責任のあるすべての無線チャネルの伝送特
性およびＭＡＩについて責任のあるすべての無線チャネルの伝送特性が考慮され
るが、これを以下では数式によって記述する。以下の数式は、それらをインプリ
メントした適切なプログラムあるいは適切なハードウェアによって実現すること
ができる。

【００４７】図２には、事前等化を行うＴＤＤモードにおける時間経過特性が示されている
。第１のステップ２００において第１の受信局５は、第１の無線チャネル１０の
伝送特性を推定するため基準信号を基地局１へ送信する。このチャネル推定は第
２のステップ２０５において、基地局１での基準信号の受信後に実行される。つ
いで変調器３０において拡散が行われ、フィルタ１５において第１の受信局５へ
伝送すべき信号の事前等化が第３のステップ２１０において行われる。その後、
事前等化された信号が第１の受信局５により第４のステップ２１５において受信
され、そこにおいて評価装置６５により検査された後に等化されて逆拡散され、
あるいは逆拡散だけが行われる。

【００４８】図１には既述のように、逆方向区間におけるチャネル推定および事前等化され
た信号の送信のための基地局１が示されている。図２には既述のように、本発明
による方法の時間経過特性が示されている。

【００４９】以下では、事前等化を行うフィルタを計算するための可能なアルゴリズムにつ
いて説明する。この記述はベースバンドにおいて行い、つまり離散的に行う。デ
ータはブロックごとに伝送される。ｄ ^（ｋ）＝（ｄ^（ｋ） _１,...,ｄ^（ｋ） _Ｍ）
，ｋ＝１，．．．，Ｋを、ｋ番目のユーザのＭ個の伝送すべきデータシンボルの
ベクトルとする。ＣＤＭＡ符号ｃ ^（ｋ）＝（ｃ^（ｋ） _１,...,ｃ^（ｋ） _Ｑ），ｋ
＝１，．．．，Ｋであり行列

【００５０】

【数５】

【００５１】ここでｃ ^（ｋ）Ｔ＝伝送されるベクトルｃ ^（ｋ）により、ｋ番目のユーザのＣ
ＤＭＡ符号化されたデータ信号ｘ ^（ｋ）Ｔを、ｘ ^（ｋ）Ｔ＝Ｃ^（ｋ）・ｄ ^（ｋ）Ｔと記述することができる。

【００５２】これらの信号は、変調後にフィルタ１５もしくは個々の受信局５，６ないしユ
ーザのための各フィルタにおいて線形にフィルタリングされる。フィルタ係数は
ｐ_ｖ ^（ｋ）によって表され、ここでｖ＝１，．．．Ｖ、ただしＶは決定すべき
フィルタ長である。このフィルタリングは行列の記述のかたちで表すことができ
る：Ｘ^（ｋ）・ｐ ^（ｋ）Ｔここで

【００５３】

【数６】

【００５４】である。フィルタリングされた信号は合計されてＤ・Ｘ・ｐ ^Ｔとなり、この場合、

【００５５】

【数７】

【００５６】である。拡散された信号の一般的な事前等化はＤ・Ｐ・Ｃ・ｄ ^Ｔとして記述することができ、ここでＰは事前等化行列を表す。上述の線形のフィ
ルタリングはこの書き方に相応し、ここで

【００５７】

【数８】

【００５８】である。

【００５９】その際、事前等化行列Ｐの構造は、それが１つの線形のフィルタリングに対応
するように選定されている。つまり事前等化行列Ｐの係数ｐ_１ ^（ｋ）,...,ｐ_Ｖ
^（ｋ）は上述の行列の表し方に応じて既述のように１つのバースト１２０の間
、それぞれ一定に保たれる。

【００６０】ついでこの合計信号はマルチパスチャネルを介して受信局５，６へ伝送される
。したがってインパルス応答ｈ ^（ｋ）＝（ｈ_１ ^（ｋ）,...,ｈ_Ｗ ^（ｋ））（Ｗ＝
チャネル長）、相加性ノイズｎ ^（ｋ）＝（ｎ^（ｋ） _１,...,ｎ^（ｋ） _{Ｍ・Ｑ＋Ｗ} _- _１）、種々のユーザ伝送チャネルのｋ＝１，．．．，Ｋおよび畳み込み行列

【００６１】

【数９】

【００６２】によってシステムのｋ番目のユーザは信号ｓ ^（ｋ）Ｔ＝Ｈ^（ｋ）・Ｄ・Ｘ・ｐ ^Ｔ＋ｎ ^（ｋ）Ｔを受信する。

【００６３】「コード・マッチド・フィルタ code matched filter」受信機としてたとえば
いわゆる１フィンガレイク受信機の形態で構成可能な第２の相関受信機６０は受
信したデータ信号を、第１の受信局に割り当てられたｋ番目のユーザ符号ｃ ^（ｋ ^）を使用して以下のように復調する：

【００６４】

【数１０】

【００６５】Ｍ^ｔは行列Ｍの擬似逆行列を表す。

【００６６】

【数１１】

【００６７】評価装置６５が第１の受信局５におけるチャネル推定に基づき有効な電力をも
つ１つの伝送経路だけを有しているならば、データ検出のため既述のように第２
の相関受信機６０がたとえばコード・マッチド・フィルタ code matched-filter
の形態で使用され、これは既述の式

【００６８】

【数１２】

【００６９】に従い受信データ信号を復調する。しかし評価装置６５が有効な電力の伝送経路
を１つよりも多くもっていなければ、第１の検出器５５による等化方法たとえば
ＪＤ方式またはレイク受信機が使用される。これによって誤りのある事前等化の
場合でもデータ受信が可能となる。そのような誤りのある事前等化は、既述のよ
うに高い速度のときにとりわけ発生する。なぜならば、逆方向区間において行わ
れるチャネル推定はもはや以降の時点で使用される順方向区間の第１の無線チャ
ネル１０と一致しないからである。有効な電力の経路に対する判定基準として、
既述のように図４に示されているような以下の条件をとることができる：

【００７０】

【数１３】

【００７１】評価装置６５による第１の受信局における推定されたチャネルインパルス応答
に基づき、ＭＡＩが基地局１における事前等化だけにより取り除かれるのか、あ
るいはそれに加えて第１の受信局５における等化により取り除かれるのかが判定
されるので、これを第１の受信局５にシグナリングする必要はない。

【００７２】基地局１のフィルタ１５におけるＩＳＩとＭＡＩの除去を共通の事前等化ＪＰ
（Joint Predistortion）とも称する。

【００７３】ここで事前等化という用語は一般に、相応の受信局においてデータ信号検出の
ためにマルチパス受信を考慮する措置のことであり、たとえばＪＤ方式（Joint
Detection）の適用によるものでもあるし、あるいはレイク受信機の利用による
ものでもあり、レイク受信機は第１の無線チャネルの複数の経路を介して受信し
たデータ信号をそれぞれ１つの固有のいわゆるレイクパスを介して受信し、第１
の無線チャネル１０における個々のパスにおいてそのようにして別個に受信した
データ信号を累算し、その結果、ダイバーシティ受信が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による送信局および本発明による受信局のブロック図である。

【図２】本発明による方法の流れ図である。

【図３】バーストの時間的構造を示す図である。

【図４】送信局から受信局への無線チャネルを評価する電力／時間ダイアグラムである
。

【図５】移動無線システムの全般的な構造を示す図である。

【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１４年２月７日（２００２．２．７）

【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】

【数１】請求項１７または１８記載の方法。

【数２】請求項３１から３９のいずれか１項記載の受信局。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5K014 DA06 FA11 GA01 5K046 AA05 BB05 EE59 EF15 5K067 AA02 AA23 BB21 EE02 EE10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１つの送信局（１）と複数の受信局（５，６）との間で無線
チャネル（１０）を介してデータ信号を伝送する方法であって、前記送信局（１）内で種々の受信局（５，６）のためのデータ信号をそれぞれ
異なる符号で拡散し、伝送すべきデータ信号の事前等化を行い、該事前等化により、すべての無線チ
ャネル（１０）の伝送特性およびすべての種々の符号を考慮する方法において、伝送すべきデータ信号を送信局（１）内でフィルタリングにより事前等化する
ことを特徴とする、データ信号を伝送する方法。
【請求項２】前記フィルタリングを線形のフィルタ（１５）により実行す
る、請求項１記載の方法。
【請求項３】前記データ信号を種々の受信局（５）に対しそれぞれ異なる
ようにフィルタリングする、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】前記データ信号の少なくとも一部分とともに基準信号を種々
の受信局（５）へ伝送し、該基準信号をその伝送前にデータ信号と同じようにフ
ィルタリングする、請求項１、２または３記載の方法。
【請求項５】前記のデータ信号と基準信号をいっしょに事前等化する、請
求項４記載の方法。
【請求項６】前記のデータ信号と基準信号を１つのバースト（１２０）の
別個のブロック（７０，７５，８０）内で伝送する、請求項４または５記載の方
法。
【請求項７】事前等化をブロックごとに実行し、前記バースト（１２０）
の各ブロック（７０，７５，８０）を別個に事前等化する、請求項６記載の方法
。
【請求項８】前記事前等化をバーストごとに実行し、各ブロック（７０，
７５，８０）をまとめて事前等化する、請求項６記載の方法。
【請求項９】第１の受信局（５）のために固有の基準信号を伝送する、請
求項１から８のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】前記データ信号の少なくとも一部分をそのフィルタリング
後、伝送前に少なくとも１つの成分だけ短くする、請求項１から９のいずれか１
項記載の方法。
【請求項１１】第１の受信局（５）において、受信した基準信号を第１の
相関受信機（２０）内で該受信局（５）のために設定された基準信号と相関させ
る、請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】最大相関値の時点を、前記第１の受信局（５）のために伝
送されるデータ信号の同期合わせのために同期時点として使用する、請求項１１
記載の方法。
【請求項１３】受信したデータ信号の位相を最大相関値の位相に整合させ
る、請求項１１または１２記載の方法。
【請求項１４】第１の受信局（５）において受信した基準信号から、送信
局（１）から該第１の受信局（５）への無線チャネル（１０）のチャネル推定を
導出する、請求項９から１３のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】受信した基準信号と第１の受信局（５）のために設定され
た基準信号とを相関により比較することでチャネル推定を求める、請求項１４記
載の方法。
【請求項１６】前記チャネル推定に依存して第１の受信局（５）において
データ検出方式を選択する、請求項１４または１５記載の方法。
【請求項１７】前記第１の受信局（５）において、データ信号が複数の経
路で受信されたのかを検査し、これが該当するのであれば、たとえばレイク受信
機またはジョイントデテクション方式を用いた受信データ信号の等化および逆拡
散プロセスを適用し、該当しないのであれば、データ検出を逆拡散だけによりた
とえば第２の相関受信機を用いて実行する、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】受信したデータ信号の等化および拡散の方式を、受信した
基準信号により実行されたチャネル推定に依存して実行する、請求項１７記載の
方法。
【請求項１９】【数１】請求項１７または１８記載の方法。
【請求項２０】種々の受信局（５）に対するデータ信号がそれぞれ異なる
符号で拡散され、変調器（３０）、符号発生器（３５）およびチャネル推定器（
２５）が設けられている、無線チャネル（１０）を介して複数の受信局（５）へデータ信号を伝送する送
信局（１）において、変調器（３０）により、符号発生器（３５）の情報に基づき伝送すべきデータ
信号の拡散が行われ、フィルタ（１５）が設けられており、該フィルタによって送信局（１）は符号
発生器（３５）とチャネル推定器（２５）の情報に基づき事前等化を行うことを
特徴とする、データ信号を伝送する送信局。
【請求項２１】前記フィルタ（１５）は線形である、請求項２０記載の送
信局。
【請求項２２】各受信局（５）のために送信局（１）内にフィルタ（１５
）が設けられている、請求項２０または２１記載の送信局。
【請求項２３】基準信号発生器（４０）が設けられており、該基準信号発
生器により送信局（１）は少なくとも、複数の受信局（５）のうちの１つのため
に基準信号を発生し、該基準信号のフィルタリングはその受信局（５）へ伝送す
べきデータ信号と同じようにして行われる、請求項２０、２１または２２記載の
送信局。
【請求項２４】前記フィルタ（１５）はデータ信号と基準信号をいっしょ
に事前等化する、請求項２３記載の送信局。
【請求項２５】送信装置（４５）によりデータ信号と基準信号とが１つの
バースト（１２０）の別個のブロック（７０，７５，８０）内で伝送される、請
求項２３または２４記載の送信局。
【請求項２６】前記フィルタ（１５）は事前等化をブロックごとに実行し
、前記バースト（１２０）の各ブロック（７０，７５，８０）は別個に事前等化
される、請求項２５記載の送信局。
【請求項２７】前記フィルタ（１５）は事前等化をバーストごとに実行し
、各ブロック（７０，７５，８０）をまとめて事前等化する、請求項２５記載の
送信局。
【請求項２８】前記基準信号発生器（４０）は第１の受信局（５）のため
に固有の基準信号を挿入する、請求項２３から２７のいずれか１項記載の送信局
。
【請求項２９】複数の送信局（１）における送信装置（４５）によりデー
タ信号の少なくとも１つの部分がそのフィルタリング後、伝送前に少なくとも１
つの成分だけ短くされる、請求項２０〜２８のいずれか１項記載の送信局。
【請求項３０】送信局（１）の符号化されたデータ信号を受信する受信回
路（５０）と、受信局（５）のためのデータ信号を該受信局（５）に割り当てら
れた符号を用いて逆拡散することにより検出する手段（５５，６０）が設けられ
ている受信局（５）において、前記検出手段（５５，６０）は第１の検出器（５５）を有しており、該第１の
検出器（５５）は、フィルタリングたとえば線形フィルタリングにより送信局（
１）内で事前等化された受信データ信号の等化および逆拡散プロセスを、たとえ
ばレイク受信機またはジョイントデテクション方式を用いて実行することを特徴
とする受信局（５）。
【請求項３１】前記検出手段（５５，６０）は第２の検出器（６０）を有
しており、該第２の検出器は逆拡散だけによりたとえば相関受信機を用いてデー
タ検出プロセスを実行し、評価装置（６５）が設けられており、該評価装置はフィルタリングにより送信
局（１）内で事前等化された受信信号に基づき、該信号が複数の経路を介して受
信されたのかを検査し、それに該当していれば前記評価装置（６５）は受信回路
（５０）を第１の検出器（５５）と接続し、該当していなければ前記評価装置（
６５）は受信回路（５０）を第２の検出器（６０）と接続する、請求項３０記載の受信局。
【請求項３２】デマルチプレクサ（９０）が設けられており、該デマルチ
プレクサは受信データ流からデータ信号と基準信号を分離する、請求項３１記載
の受信局。
【請求項３３】第１の相関受信機（２０）が設けられており、デマルチプ
レクス後、該第１の相関受信機は受信した基準信号を受信局（５）のために設定
された基準信号と相関させる、請求項３２記載の受信局。
【請求項３４】同期装置（９５）が設けられており、該同期装置は受信局
（５）に対し伝送されたデータ信号の同期合わせのため最大相関値の時点を同期
時点として選択する、請求項３３記載の受信局。
【請求項３５】前記同期装置（９５）は受信データ信号の位相を最大相関
値の位相に合わせて整合させる、請求項３３または３４記載の受信局。
【請求項３６】第１の相関受信機（２０）は第１の受信局（５）において
受信した基準信号から、送信局（１）から受信局（５）への無線チャネル（１０
）のチャネル推定を導出する、請求項３３、３４または３５記載の受信局。
【請求項３７】第１の相関受信機（２０）は、受信した基準信号を受信局
（５）のために設定された基準信号と相関により比較することでチャネル推定を
求める、請求項３６記載の受信局。
【請求項３８】前記評価装置（６５）は、送信局（１）から受信局への無
線チャネルのチャネル推定に基づき、たとえば該無線チャネル（１０）を介して
伝送される基準信号の評価により検査を実行する、請求項３１から３７のいずれ
か１項記載の受信局。
【請求項３９】チャネル推定により第１の検出器（５５）においてデータ
信号の等化を行う、請求項３８記載の受信局。
【請求項４０】【数２】請求項３１から３９のいずれか１項記載の受信局。