JP2003527761A - 拡散スペクトル信号を受信する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
が、拡散コードによってコード化された送信信号から受信されて濾波される。そ
の後、この濾波された受信信号が、第1RAKEフィンガの第1方法過程中に時
間通りの相関でこの送信信号のこの拡散コードに対して基準時間遅れだけ遅れて
いる1つの複素共役の拡散コードと乗算される。そして、この結果が、第1加算
器中で加算される。この最初の和のこの結果は、情報信号として出力される。そ
して、この和がリセットされる。この濾波された受信信号は、2つのうちのどち
らか一方の経路上でさらに処理される。第1の経路上では、この濾波された受信
信号は、遅れた相関でこの送信信号のこの拡散コード(c(t))に対して第1
基準時間遅れ及びこの第1基準時間遅れを延長させる正の付加的な遅れだけ遅れ
ているこの送信信号の複素共役の拡散コードと乗算され、そして第2加算器中で
加算される。この濾波された受信信号は、進んだ相関でこの送信信号のこの拡散
コード(c(t))に対して第1基準時間遅れ及びこの第1基準時間遅れを短縮
させる負の付加的な遅れだけ遅れているこの複素共役の拡散コードと乗算され、
そして第3加算器中で加算される。次いで、差の結果が、この進んだ相関と遅れ
た相関との結果から成る差として算出される。そして、この第2,3加算器がリ
セットされる。
ドに対して第1基準時間遅れ及びこの第1基準時間遅れを延長させる正の付加的
な遅れだけ遅れているこの複素共役の拡散コードから成るこの差と乗算され、か
つこの送信信号のこの拡散コードに対して第1基準時間遅れ及びこの第1基準時
間遅れを短縮させる負の付加的な遅れだけ遅れているこの複素共役の拡散コード
と乗算され、そして第4加算器中で加算される。これによって、その差の結果が
生成されている。この第4加算器はこの差の結果のさらなる処理によってリセッ
トされる。次いで、その積の実数部分が、誤差信号としてその一方の又はその他
方の経路上で算出された差の結果及び情報信号から算出される。その結果、その
基準遅れの大きさが制御される。
べて差を有する第2基準時間遅れによって第2方法過程中に第2RAKEフィン
ガ中で実行される。そして、この平行に実行された方法過程の情報信号が合成さ
れる。
では、受信信号が濾波されないで、その代わりに濾波された複素共役の拡散コー
ドと乗算される。そして、それらの積信号が、加算されないで積分される。これ
によって、その相関が得られる。
e for Multipath Channels", Proc. IRE, vol 46, Maerz 1958, Seiten 555-570
で説明されているように、PAKE受信器が使用される。このRAKE受信器は
、拡散スペクトル信号を受信するのにとりわけ適していて、そこで適用される受
信器である。この従来のRAKE受信器は、異なる時間のずれで拡散スペクトル
信号を拡散させ、そしてその狭帯域信号を復調する複数の相関器から構成される
。
ctrum Communication ? A Tutorial", IEEE Transactions on Communications,
vol. COM-30. Mai 1982, Seiten 855-884やAlois M. J. Goiser, Handbuch der
Spread-Spectrum-Technik, Springer. 1998で説明されているような、冒頭で述
べた種類の拡散スペクトルは、過去においては信号の暗号化と隠蔽や雑音免疫の
向上のための専ら軍事目的に使用された。この場合、狭帯域で送信すべき信号が
、乗算によって広帯域の疑似乱数の拡散系列と乗算される。ランダムシーケンス
の要素が、チップとして示される。結果として生じた信号は、同様に広帯域であ
る。換言すると、送信すべき信号、すなわち送信信号が、拡散コードでコード化
される。
この送信信号をコード化するために使用されるような同様に広帯域な疑似乱数の
拡散系列、すなわち送信信号の拡散コードが、この送信信号によって特定された
時点後に受信器中で生成される。このことは、その疑似乱数の特徴に基づいて可
能である。これによって、同一の疑似乱数の系列が、同一の技術的手段と条件に
よって生成され得る。送信器及び受信器は相互に、その疑似乱数の系列を生成す
る手段及び条件を知っているだけでよい。
よって復調される。
ー移動体通信では、この方法は同様に魅力的である。ここでは、複数の疑似乱数
拡散系列が、若干数の異なる加入者に割当てられる。希望する探し出される加入
者の拡散コードを使用する受信器に対しては、その他の加入者の信号は雑音とみ
なされる。これらの邪魔な信号の全電力が共存できるかぎり、送信された情報は
、この受信器で復調することができる。
直接シーケンス拡散スペクトルが、第3世代「IMT−2000」の移動体通信
基準に関する基本的な方法として提唱されている。そして、この第3世代の移動
体通信基準は、この方法に基づくと予想されている。何故なら、スペクトルを異
なる加入者に対して簡単でかつフレキシブルに付与することを、異なる帯域幅の
要求で可能にするからである。
マルチパス)して迂回することによって受信器に到達する。この受信された信号
は、これらの多重反射の重なりによって特徴付けられる。これらの多重反射は、
回数,位相及び伝搬距離に相当する所要時間の遅れで区別がつく。反射して受信
器に到達した各信号要素は、同様に所要時間の違いが僅かな個々の信号の系列か
ら構成されている。その結果、所定の距離を経由して到達したこれらの信号要素
は、突発的なフェージングの影響を受ける。
路(信号要素)を、適切に遅らせた疑似乱数拡散系列との相関によってRAKE
受信器を用いて適切に検出することができる。それらの相関の結果の共通の使用
は、相関の結果が1つだけ使用されるときよりも正確なこの信号の情報の再構築
を可能にする。
評価器を使用する。このタイミングエラー評価器は、付加的な正の時間のずれと
の相関によって、及び負の付加的な別の時間のずれとの相関によって局所ランダ
ムコード発生器の最適な時間のずれに対する時間のずれを評価する。実際の相関
器が、このランダムコード発生器のためにマルチパス信号要素から最大信号電力
を得る。相関器とタイミングエラー評価器は、多くの場合上位に配置された1つ
のユニットに統合されている。このユニットは、さらに他の評価器も有し得る。
このユニットは、PAKRフィンガとして記される。それ故に、タイミングエラ
ーを評価するこの説明した方法は、進み−遅れ法(Early-Late-Verfahren)として
記される。評価された時間のずれは、時間評価のため、いわゆる理想同期(Feins
ynchronisation) のためこのRAKEフィンガ自信によってか又は別の上位に配
置されたユニットによって利用される。
を評価する相関器を1つだけ追加するだけで十分である。受信信号が、まず最初
に受信フィルタによって帯域制限される。この受信フィルタは、広帯域の拡散信
号の送信インパルスに合わせられている根ナイキストフィルタである。
拡散系列の適切な要素を有する複数の値の積に関する加算が、相関と拡散に対し
てもう1回だけ必要になる。
れる。この場合、Nはそれらの値の数量である。これらの値はデータ符号に割当
てられる。N個の値による各々の和に対してこうして得られたその値は、RAK
Eフィンガ用の情報信号の評価値である。
チップ期間の半分だけ遅れ、かつ1つのチップ期間の半分だけ進んだ複素共役の
拡散コードから成る差との相関がとられる。この相関結果とRAKEフィンガの
評価値に対する複素共役の相関結果との積の実数部分が、このRAKEフィンガ
を時間的に理想同期するため利用され得る誤差信号を出力する。
、そしてその濾波された信号が局所拡散コード発生器を制御することによって実
現される。
本しか有さないチャネルに対しては最適であるものの、僅かな時間的なずれによ
ってしか(ランダム系列の周期に関して僅かにしか)区別のつかない、すなわち
迂回所要時間の差を信号の帯域の狭さのためにもはや分析することができないマ
ルチパス信号のときには実施し難い点が、時間的に理想同期するための公知の方
法の欠点である。一方では、理想同期で存在する制御ループの時間遅れが、マル
チパス信号の相対的な時間のずれの変動に対して決められていて、移動によって
引き起こされる突発的なフェージングに対しては決められていない。その結果、
最適な時間のずれの評価が、突発的な移動のときに不可能である。他方では、時
間的に近いRAKEフィンガが、制御されていないマルチパスの分布に起因して
同一の時間的なずれを受信してしまうという可能性がある。それ故に、このこと
は、さらなる情報がこの場合に受信信号から得られないとして望ましくない。相
対的に時間のずれがランダム系列の周期よりも小さい場合、RAKEフィンガは
、出力データの相関から出発され得る。それ故に、公知の方法では、2つのRA
KEフィンガ間の予め設定された最少の時間的な差が個々の理想同期に起因して
予想より下回った時に、これらの時間的に近いRAKEフィンガのうちの一方の
RAKEフィンガが停止される。この特定の状況では、起こりうる最少の時間的
なずれを有するもう1つのRAKEフィンガから情報を得るしかない。
から生成され得る、拡散スペクトル信号を受信する方法を提供することにある。
が、本発明の方法の開始時に最少の差よりも大きいこと、及び、この第1基準時
間遅れとこの第2基準時間遅れとの差が、この方法の進行中にその最少の差に達
した場合、第1方法過程の誤差信号と第2方法過程の誤差信号とが加算されるこ
とによって解決される。この和は、基準遅れを制御するための新しい誤差信号と
して両方法過程で利用される。
一致するか又はそれを下回る、すなわち受信器によってもはや分析され得ないチ
ャネルにおいて、従来の方法で可能であるよりも多い情報を送信信号経由の受信
信号から得るため、さらに多くのRAKEフィンガが使用され得る点にある。す
なわち、経路の精確な測定が所要時間の差に起因してもはや不可能であっても、
マルチパス信号要素中に含まれる情報をなおも有効に利用することができる。通
常の同期誤差は、本発明の方法に対してはほとんどない。
変動 (Varianz)は、本発明の理想同期方法のためにこの場合の個々のRAKEフ
ィンガのときよりも小さい。
定格コンバイニング(MRC)のため、これらのRAKEフィンガ全体の時間的
なずれを認識して、最大信号対雑音比を提供する。MRCは、非相関な雑音を含
む入力信号の受信時に最大信号対雑音比を提供する方法である。
想同期に対して必要とされない。したがって、この方法は、その機能がマルチパ
スフェージングチャネルで常に保証されているわけではないその他のチャネル評
価方法の助けを必要としない。この方法は、コヒーレントとノンコヒーレントの
伝送方法に対して同様に適している。
出すノンコヒーレント法に基づく。この方法は、付加的な相関器が1つあるだけ
で済み(図1)、しかも差分コードによって相関される。この差分コードは、直
接シーケンス拡散スペクトルのときに平均して50パーセントの零部分を有する。
このことは、1回の実行を可能にする。この実行では、その電力消費が、50パー
セントまで低減されている。
の初期の大きな差が、この方法の進行の間に最少の差に向かって減少する際に、
第1RAKEフィンガと第2RAKEフィンガが統合される。その後、これらの
方法ステップは、そのグループに対して共通に実行される。
了時に最少の差よりも大きい値にあるときに、1つのRAKEフィンガがそのグ
ループから除去されることによって、本発明の方法を続行することも可能である
。
存しないでこの方法の完了の初めから初期化されることが可能である。
きる。このことは、本発明の方法によるマルチパスチャネルの改良された利用に
基づいて説明され得る。この目的のため、この方法のもう1つの構成では、第2
RAKEフィンガが第1RAKEフィンガに接続されることが提唱されている。
この第2RAKEフィンガの基準遅れは、この第1RAKEフィンガに対して最
少期間だけ相違する。これによって、この第1RAKEフィンガとこの第2RA
KEフィンガが1つのグループを構成するか、又は、最少期間を有する第3RA
KEフィンガが複数のRAKEフィンガから成る1つのグループに接続される。
これによって、これらのRAKEフィンガの数量が、1つのグループ内で増える
。
ず、まず初めにRAKEフィンガが1つだけこれらの経路の検出に使用される。
突発的なフェージングによって引き起こされるチャネルの変動に起因して、この
場合、時間誤差信号つまりこのRAKEフィンガの時間の遅れの大きくなった変
動を計算する必要がある。近接したマルチパスの広がりをこの変動の観測(測定
)によって識別することが可能である。そのため、もう1つのRAKEフィンガ
が、第1フィンガに割当てられる。このもう1つのRAKEフィンガは、この第
1RAKEフィンガに対して最少期間だけ相違する。これによって、両RAKE
フィンガが1つのグループを構成する。そして、所望の結果が得られる。
いて詳しく説明する:
して、v(t)は、複素形の送信すべきベースバンド信号である。
ストインパルス形フィルタ(例えば、根余弦フィルタ)のインパルス応答である
。
のガウスプロセスである。受信器 で受信した信号が受信フィルタによって濾波
されることから出発する。この受信フィルタは、1つのチップのインパルス波形
に合わせられたインパルス応答としてgc (-t)によるフィルタである。さらに、
ξ( τ) は、非相関な重なりによる広い意味での不変な1つのチャネルのチャネ
ルインパルス応答である(WSSUS)。
定義する。すなわち、
及び自動校正関数N0/Tc Rc ( τ) による独立した2つの拝金値なしのガウス
プロセスである。
に対応するチャネルインパルス応答h (τ) が、同様に示されている。この場合
、 22 %のロールオフ係数を有する根余弦フィルタが利用される。
れτi を評価するため、Δ<=Tc ずれた理想同期をする進み−遅れ方法が使用
され得ることが明らかである。ほとんどの進み−遅れ同期方法は、ΔTc / 2を
使用するが、別の値も可能である。
されていて、多くの場合ドットプロダクト検波器として表記される。この場合、
その受信信号が、Tc / 2だけ遅れたコードとTc / 2だけ進んだコードとの差
によって相関される。その結果とチャネルの位相との依存関係が、後続する遅れ
なかったコードの複素共役の相関値との乗算によって排除される。図3中に示さ
れた実行部では、信号が、まず初めにループフィルタとして示されたチップマッ
チドフィルタによって濾波され、次いでチップ周期でサンプリングされる。差分
コードと遅れなかったコード相関との積の実数部分が、誤差信号εである。次い
で、このεは、いわゆるループフィルタによって濾波されて、コード発生器の位
相を制御する。1本の平坦なチャネルでは、この進み−遅れ誤差評価器の構造体
が、その問題点から遅れなかったコード相関器の出力部で最大の受信電力を出力
させる。この遅れなかったコード相関器の出力信号電力Ps は、
大Psの必要十分条件は、
る。その極限値は、差分係数
得ることができる。この差分係数を使用したs導関数とその近似値が、図4中に
22 %ロールオフしたΔTc / 2の余弦インパルスに対して例示的に示されてい
る。
みなされ得る。その結果、マルチパスの合成が、最大定格コンバイニング(Maxim
al-Ratio-Combining) の原理によって可能である。
Tc に対しては、Rc ( τ) の大きさが -14 dB よりも小さい。すなわち、全体
が|τi - τj |>= 0.85 Tc I<>j 1<=i,j<p であるときに、この遅れによる雑
音が、対応する送信フィルタと受信フィルタの対に対して実際に非相関であると
みなされ得る。|τi - τj |,nは整数、に対しては、雑音は非相関である。
何故なら、Rc (nTc )= 0であるからである。チャネルのインパルス応答が、図
1b中に示されている。このインパルス応答では、それらのマルチパス経路を分
析することができない。この場合、それらの係数は、図1aのものと同じである
。それとは逆に、それらの相対的な時間遅れは、係数3だけ短縮される。まず初
めに多数のRAKEフィンガがこのチャネル分布に割当てられ、時間的な理想同
期が各RAKEフィンガに対して無関係に実施されるときは、各RAKEフィン
ガは、互いに関係なく 0.35 Tc のときに相関最大値を得る。明らかに、これら
のRAKEフィンガの出力がこれらの短い相対的な遅れに対して関係ないとみな
すことはもはやできない。これらのRAKEフィンガの非相関化(Dekorrelation
) が、相関マトリックスの逆関数との乗算によってたしかに可能ではあるものの
、無視できない計算経費がかかる。
AKEフィンガの相対的な時間のずれが小さい。良好に条件合わせされなかった
マトリックスは、受信器の安定性の問題をもたらし、電力性能を低下させる。そ
れ故に、従来の受信器の場合、複数のRAKEフィンガ間の時間差が予めプリセ
ットされた最小期間よりも小さくなったときに、1つの制御回路がこれらのフィ
ンガにつながる。一般に、最大信号電力を受取るRAKEフィンガが保持され、
より小さい信号電力を受取るRAKEフィンガが検出処理から外れるように、こ
のことは実行される。次いで、これらのより小さい信号電力を受取るRAKEフ
ィンガは、別のマルチパス経路に新たに割当てられ得る。
ィンガを1つしか使用しないときは、受信器の信号電力が必然的に消失する。し
かも、同期が、マルチパスの拡張によって妨害される。一般に、チャネル係数ξ i の振幅値と位相の時間的な変動は、この状況がこれらのマルチパス経路の相対
的な時間遅れτi のときよりも遥かに大きい。
は、これらのマルチパス経路は、全てのチャネルインパルス応答に対して建設的
に又は破壊的に作用する。また、このことは、このチャネルインパルス応答の最
大値の位置の突発的な時間変動を伴う。
転する。そして、その結果生じたチャネルインパルス応答を図1c中に示した。
制御系の帯域幅等のような同期パラメータが、1本の特定の経路の相対的な遅れ
の時間変動には適応されているものの、突発的なフェージングには適応されてい
ない。したがって、ドップラー帯域幅 (Dopplerbandbreite)が制御系の帯域幅を
超えた場合に、チャネルの突発的な変動をリアルタイム処理する必要のある受信
器の電力性能のさらなる低下が、同期方法の不十分な性能のために起こりうるこ
とが分かる。
に適し、これらのマルチパス拡張チャネルが常に利用され得る本発明の理想同期
のための方法は、複数のRAKEフィンガを有する。これらのRAKEフィンガ
は、時間の正確な評価値ri のための1つの相関器、及び図3に記載の1つの時
間誤差評価器を有する。これらのマルチパス経路の間隔がチップ期間に対して大
きい間は、これらの各RAKEフィンガに対する時間的な理想同期が独立して実
行される。これらのマルチパス経路の間隔がこのチップ期間の長さに移行するか
又はこのチップ期間よりも短いときは、同一の時間のずれを有する1つのグルー
プのRAKEフィンガが、これらのマルチパス経路に割当てられる。この場合、
これらのRAKEフィンガの間隔は、RAKE受信器中の最少許容間隔である。
の最適な時間調整を見つけ出すため、理想同期が、このグループに対して共通に
実行される。まず初めに、最少許容間隔がチップ期間Tc であることから出発す
る。値ri が、このチップ期間Tc に対して非相関である。これによって、最大
定格コンバイニングが、マルチパスの合成に対して可能である。各々の状況にあ
っては、複数のRAKEフィンガ間の間隔がその最少許容間隔を決して下回らな
いことを、1つの制御ユニットが理想同期中に保証する。2つのRAKEフィン
ガ間の初期の大きな間隔がその理想同期の間に減少すると、これらのRAKEフ
ィンガが統合されて、その後その理想同期がそのグループに対して共通に実行さ
れる。以下に、L個のRAKEフィンガから成る1つのグループに対する全ての
時間誤差信号が、各RAKEフィンガ中の図3から構成された進み−遅れ評価器
を使用して、1つのグループに存在する全てのRAKEフィンガからの個々の時
間誤差信号の和から簡単に得られることを説明する。
から時点iTc −εまでのサンプリング値である。この場合、εは、最適化すべ
きずれである。
同期ユニットの役割は、最大信号出力電力を供給するずれを見つけ出すことにあ
る。マルチパスの合成後の信号電力Ps ( ε) は、複数のチャネル係数の二乗に
よる和に直接比例する。すなわち、
関数は、
ィンガの全ての誤差評価値による和を表す。すなわち、L個のRAKEフィンガ
から構成された1つのグループの個々のRAKEフィンガの誤差評価値の和が、
このグループを理想同期するために求められた誤差信号を表すことが推論され得
る。
受信器を示す。進み−遅れのずれは、2Δ=Tc である。このグループの合成さ
れた誤差信号が、共通のループフィルタによって濾波される。このループフィル
タの出力信号が、このグループの擬似雑音発生器を制御する。
理ブロック図を示す。
され、複素形のベースバンド信号として存在することから出発する。まず初めに
、この信号は、チップマッチドフィルタによって濾波される。この信号は、K個
のRAKEフィンガによって処理される。各RAKEフィンガは、1個の相関器
を有する。この信号との相関が、所定の時間のずれ(RAKEフィンガの時間遅
れ)を有するこの相関器によってとられる(「オンタイム(On-Time) 」相関)。
このことは、所望の時間遅れを有する信号が、まず初めにチップ周期でサンプリ
ングされることによって実行される。次いで、これらのサンプリング値が、複素
共役の拡散コード(PNコード)と乗算される。そして、狭帯域のデータ符号に
相当する複数の値による平均値が生成される。これらの平均値は、それぞれのR
AKEフィンガのデータ符号に対する評価値である。各RAKEフィンガの拡散
コード発生器は、その入力信号に対して異なる時間遅れを有する。次いで、これ
らのRAKEフィンガに関係なく供給された1つのデータ符号のこれらの評価値
が、「コンバイナ」中で合成される。この場合、最大定格コンバイニング(MR
C)が利用される。各RAKEフィンガは、直前で説明したデータ符号に対する
評価値を生成するための相関値のほかに時間誤差評価値を出力する。この時間誤
差評価値は、入力信号に対するRAKEフィンガの局所PN発生器の実際の時間
のずれと最適な時間のずれとの差に対する評価値である。時間誤差に対してこの
評価値を生成するため、オンタイム相関に所定の相対的な時間遅れΔだけ進んだ
コード(進み評価部)との相関がとられ、そして、Δだけ遅れたコード(遅れ評
価部)とのもう1つの相関がとられる。この場合、一般に、2Δがチップ周期に
一致する。しかし、その他の値も可能である。
れたコードとΔだけ進んだコードとの差から成る差分コードとの個々の相関によ
っても生成され得る。次いで、オンタイム相関のこの結果とこの複素共役の評価
値との積の実数部分が生成される。こうして得られた値は、対応するデータ符号
に対する時間誤差評価値であり、時間誤差信号としてRAKEフィンガから出力
される。1つの隣接したRAKEフィンガの相対的な時間遅れが、最少時間間隔
よりも長い程度にその他のRAKEフィンガの時間遅れと区別がつく場合に対し
て、専ら雑音の影響を抑制するために狭帯域フィルタだけで濾波されることによ
って、この信号は、このRAKEフィンガのPNコードの時間遅れを制御するた
めに使用される。
のフィルタは、その制御系の安定性が保証されるように決める必要がある。この
ように説明した1つのRAKEフィンガに対する配置は図3中に示されている。
コードとの相関をとることも可能である。この時間連続的なコードは、パルス形
成フィルタで濾波して、チップ系列をパルス形成することによって生成される。
図3と同様に、ここではこれらの信号が時間連続的に乗算され、それに応じてそ
の符号期間が積分される。その積分値は、その符号期間後に読取られる。
いう可能性がある。しかも、全てのRAKEフィンガの相対的な時間遅れが既知
である。
よりも小さいときは、同一の時間のずれを有する複数のRAKEフィンガの1つ
のグループが、これらのマルチパス経路に割当てられる。この場合、これらのR
AKEフィンガの間隔は、RAKE受信器中の最少許容間隔である。次いで、こ
れらのRAKEフィンガの時間的なずれを保持しつつ擬似雑音系列の最適な時間
調整を見つけ出すため、理想同期が、このグループに対して共通に実行される。
イニングが、マルチパスの合成に対して可能である。各々の状況にあっては、複
数のRAKEフィンガ間の間隔がその最少許容間隔を決して下回らないことを、
「タイミングコントローラ」内の1つの制御ユニットが理想同期中に保証する。
2つのRAKEフィンガ間の初期の大きな間隔がその理想同期の間に減少すると
、これらのRAKEフィンガが統合されて、その後その理想同期がそのグループ
に対して共通に実行される。この場合、L個のRAKEフィンガから成る1つの
グループに対する全ての時間誤差信号が、1つのグループに存在する全てのRA
KEフィンガからの個々の時間誤差信号の和から得られる。次いで、この全ての
誤差信号は、1つの共通の狭帯域フィルタによって濾波され、そしてこのグルー
プ内に存在する全てのPN発生器の時間のずれに影響を及ぼすことによってこの
グループの相対的な時間のずれを制御するために使用される。
つの共通のPN発生器から取り出すことも可能である。L個のRAKEフィンガ
から成る1つのグループに対するこの場合の配置は、既に図6中に示されている
。
SK)用の2重アンテナ・ダイバーシチを有するパイロットシーケンスに基づく
コヒーレントなRAKE受信器が使用される。このRAKE受信器は、特にコヒ
ーレントな拡散スペクトル方法に対応されている。この方法では、複数の周期的
なパイロット符号が、データの流れに挿入される。
号が、1つのアナログ/デジタル変換器(ADC)によってサンプリングされて
量子化される。この場合、1つのADCが信号のインフェーズ要素を、そして1
つのADCがその信号の量子化要素をそれぞれ受取る。そのサンプリング速度は
、チップ速度の8倍である。各RAKEフィンガはそれぞれ、1つの入力信号に
よってこれらの両アンテナの一方のアンテナに割当てられ得る。その後、その選
択された入力信号が、1つの中間記憶器中に書込まれる。この場合、遅れが、整
数のサンプリング値で任意に調整可能である。
加される。この場合、この遅れは、8個の過サンプリング値によって1つのチッ
プ期間の半分に完全に一致する。このチップ周期でサンプリングされた信号は、
複素共役の拡散コードと積算され、1つのデータ符号に属するチップが加算され
る。この和の結果が、各データ符号に対して読取られ、そして加算器がリセット
される。
の受信されたパイロット符号は、複素共役の局所的に生成されたパイロット符号
と乗算され、そして各ブロックに対する積による和が、複数のパイロット符号か
ら生成される。
で、これらの和の結果は、FIRフィルタによって平均化される。このFIRフ
ィルタの出力信号は、RAKEフィンガのチャネル振幅と位相に対する平均化さ
れた評価値を表す。
報符号の積が、これらの評価値の複素共役の積と乗算され、マルチパスを合成す
るコンバイナに入力される。このコンバイナでは、全てのインフェーズ評価値が
加算され、かつ、全ての直交評価値が加算される。
論理部に入力されるソフトビットを出力する。
イロット符号に属される複数のサンプリング値が、最初の遅れの直後に取出され
てチップ周期でサンプリングされる。これらの値は、相前後する2つのコード符
号の複素共役の差と乗算され、これらの積による和が、各パイロット符号に対し
て生成される。次いで、これらの結果は、さらに複素共役の局所的に生成された
パイロット符号と乗算され、そして各パイロット符号ブロックに対する積による
和が生成される。
値の複素共役の値と乗算される。この積の実数部分は、この対応するパイロット
ブロックに対する時間誤差評価値である。この時間誤差評価値は、ループフィル
タによって濾波され、このループフィルタの出力が、理想同期する制御ユニット
にさらに入力される。
から構成される。この経路は、誤差信号を比例係数で重み付けする。もう1つ別
の比例係数で重み付けされ積分された誤差信号が、この直接的な経路に加算され
、そして誤差信号を生成する。この誤差信号は、理想同期する制御ユニットにさ
らに入力される。このループフィルタは、積分器に付加的に接続されるさらにも
う1つ別の入力部を有する。フィンガの時間遅れが整数のサンプリング値でしか
調整することができないことによって生じる誤差が、この信号によって相殺され
得る。
て情報提供されている。時間のずれの実際の状態は、レジスターセット,RAK
Eフィンガデータバンク中で保持される。1本のアンテナに属する複数のRAK
Eフィンガ間の間隔が8個分のサンプリング値に相当する最小許容間隔よりも大
きいときは、これらの対応するRAKEフィンガが分割されたものとみなされる
。この状況では、複数の誤差信号が、スカラー化されて丸められる。これによっ
て、校正信号が計算される。
すると、すなわち2つのRAKEフィンガの最小間隔を下回ったことが判明する
と、同一のアンテナの時間的に隣合ったRAKEフィンガの間隔が最小の8個の
サンプリング値に到達するように、それらの相関信号が合わせられる。
8個のサンプリング値に既に到達しているときは、これらのRAKEフィンガに
対するずれの時間的な校正が実行される。すなわち、これらの対応するフィンガ
が1つのグループと見なされる。まず初めに、これらのフィンガが個々に監視さ
れるときに生じる状態が、各グループに対して算出される。若干のRAKEフィ
ンガの間隔が、その後最小間隔よりも大きいときは、これらのRAKEフィンガ
がこのグループから除去され、そして校正信号が算出される。その残りのRAK
Eフィンガ又は全てのグループに対して、グループ誤差信号が、このグループ内
に存在するこれらのRAKEフィンガの全ての信号を平均化することによって算
出される。これらのRAKEフィンガに対する校正信号が、これらの全ての誤差
信号のスカラー化及びその次のサンプリング値に対する丸めから得られる。この
場合、これらの校正値は全て等しい。その結果、1つのグループの全てのRAK
Eフィンガが、等しい校正のずれを受取る。
変化させた状況に合わせるため、この校正値は、もう1つ別のスカラー係数と共
にループフィルタ校正信号としてループフィルタで処理される。このことは必要
不可欠である。何故なら、このRAKEフィンガのデジタル式の実行における時
間的な制御が、離散的なステップ、すなわち2つのサンプリング値間の時間スパ
ンでしか可能でないからである。
合計がその和において連続して増加する一方で、誤差信号全体にあっては相互に
相殺しあう。この場合には、対応する校正値を加算したループフィルタ校正信号
によって、均一化が、全ての誤差信号を変化させることなしにこのループフィル
タの複数の積分器で実行される。
ス応答の一例を示す。
ルス応答の一例を示す。
ル係数の概要を表で示す。
と近似値を示す。
ルス応答の振幅を示す。
方法を示す。
イバーシチを有するパイロットシーケンスに基づくコヒーレントなRAKE受信
器を示す。
この送信信号をコード化するために使用されるような同様に広帯域な疑似乱数の
拡散系列、すなわち送信信号の拡散コードが、この送信信号によって特定された
時点後に受信器中で生成される。このことは、その疑似乱数の特徴に基づいて可
能である。これによって、同一の疑似乱数の系列が、同一の技術的手段と条件に
よって生成され得る。送信器及び受信器は相互に、その疑似乱数の系列を生成す
る手段及び条件を知っているだけでよい。
変動 (Varianz)は、本発明の理想同期方法のためにこの場合の個々のRAKEフ
ィンガのときよりも小さい。
は限られず、まず初めにRAKEフィンガが1つだけこれらの経路の検出に使用
される。突発的なフェージングによって引き起こされるチャネルの変動に起因し
て、この場合、時間誤差信号つまりこのRAKEフィンガの時間の遅れの大きく
なった変動を計算する必要がある。近接したマルチパスの広がりをこの変動の観
測(測定)によって識別することが可能である。そのため、もう1つのRAKE
フィンガが、第1フィンガに割当てられる。このもう1つのRAKEフィンガは
、この第1RAKEフィンガに対して最少期間だけ相違する。これによって、両
RAKEフィンガが1つのグループを構成する。そして、所望の結果が得られる
。
Tc に対しては、Rc ( τ) の大きさが -14 dB よりも小さい。すなわち、全体
が|τi - τj |>= 0.85 Tc I<>j 1<=i,j<p であるときに、この遅れによる雑
音が、対応する送信フィルタと受信フィルタの対に対して実際に非相関であると
みなされ得る。|τi - τj |=nTC ,nは整数、に対しては、雑音は非相関
である。何故なら、Rc (nTc )= 0であるからである。チャネルのインパルス応
答が、図1b中に示されている。このインパルス応答では、それらのマルチパス
経路を分析することができない。この場合、それらの係数は、図1aのものと同
じである。それとは逆に、それらの相対的な時間遅れは、係数3だけ短縮される
。まず初めに多数のRAKEフィンガがこのチャネル分布に割当てられ、時間的
な理想同期が各RAKEフィンガに対して無関係に実施されるときは、各RAK
Eフィンガは、互いに関係なく 0.35 Tc のときに相関最大値を得る。明らかに
、これらのRAKEフィンガの出力がこれらの短い相対的な遅れに対して関係な
いとみなすことはもはやできない。これらのRAKEフィンガの非相関化(Dekor
relation) が、相関マトリックスの逆関数との乗算によってたしかに可能ではあ
るものの、無視できない計算経費がかかる。
号が、1つのアナログ/デジタル変換器(ADC)によってサンプリングされて
量子化される。この場合、1つのADCが信号のインフェーズ要素を、そして1
つのADCがその信号の直交分をそれぞれ受取る。そのサンプリング速度は、チ
ップ速度の8倍である。各RAKEフィンガはそれぞれ、1つの入力信号によっ
てこれらの両アンテナの一方のアンテナに割当てられ得る。その後、その選択さ
れた入力信号が、1つの中間記憶器中に書込まれる。この場合、遅れが、整数の
サンプリング値で任意に調整可能である。
の受信されたパイロット符号は、複素共役の局所的に生成されたパイロット符号
と乗算され、そして各ブロックに対する積による和が、複数のパイロット符号か
ら生成される。
は、誤差信号を比例係数で重み付けする。もう1つ別の比例係数で重み付けされ
積分された誤差信号が、この直接的な経路に加算され、そして誤差信号を生成す
る。この誤差信号は、理想同期する制御ユニットにさらに入力される。このルー
プフィルタは、積分器に付加的に接続されるさらにもう1つ別の入力部を有する
。フィンガの時間遅れが整数のサンプリング値でしか調整することができないこ
とによって生じる誤差が、この信号によって相殺され得る。
Claims (7)
- 【請求項1】 受信信号が、拡散コード(c(t))でコード化された送信
信号から受信されて濾波され、その後第1方法過程中に第1RAKEフィンガ中
で、 この濾波された受信信号は、オンタイム相関でこの送信信号のこの拡散コード
(c(t))に対して或る基準時間遅れだけ遅れている複素共役の拡散コード(
c* (t))と乗算され、その結果が、第1加算器中で加算され、 この最初の和の結果が、情報信号として出力され、そしてこの加算器がリセッ
トされ、 この濾波された受信信号は、遅れ相関でこの送信信号のこの拡散コード(c(
t))に対して第1基準時間遅れ及びこの第1基準時間遅れを延長させる正の付
加的な時間遅れだけ遅れている送信信号のこの複素共役の拡散コード(c* (t
))と乗算され、第2加算器中で加算され この濾波された受信信号は、進み相関でこの拡散コード(c(t))に対して
第1基準時間遅れ及びこの第1基準時間遅れを短縮させる負の付加的な時間遅れ
だけ遅れている複素共役の拡散コード(c* (t))と乗算され、次いで第3加
算器中で加算され、 次いで、差の結果が、この進んだ相関と遅れた相関との結果から成る差として
算出され、そして、この第2,3加算器がリセットされるか、又は、 この濾波された受信信号は、この送信信号のこの拡散コードに対して第1基準
時間遅れ及びこの第1基準時間遅れを延長させる正の付加的な遅れだけ遅れてい
るこの複素共役の拡散コード(c* (t))から成るこの差と乗算され、かつこ
の送信信号のこの拡散コードに対して第1基準時間遅れ及びこの第1基準時間遅
れを短縮させる負の付加的な遅れだけ遅れているこの複素共役の拡散コード(c
(t))と乗算され、そして第4加算器中で加算され、これによって、その差の
結果が生成されて、この第4加算器はこの差の結果のさらなる処理によってリセ
ットされ、 次いで、その積の実数部分が、誤差信号としてその一方の又はその他方の経路
上で算出された差の結果及び情報信号から算出され、その結果、その基準遅れの
大きさが制御され、 この第1方法過程に平行して、同様な方法ステップが、第1基準時間遅れに比
べて差を有する第2基準時間遅れによって第2方法過程中に第2RAKEフィン
ガ中で実行され、そして、この平行に実行された方法過程の情報信号が合成され
る、拡散スペクトル信号を受信する方法において、 第1基準時間遅れと第2基準時間遅れとの差の値が、本発明の方法の開始時に
最少の差よりも大きいこと、及び、この第1基準時間遅れとこの第2基準時間遅
れとの差が、この方法の進行中にその最少の差に達した場合、第1方法過程の誤
差信号と第2方法過程の誤差信号とが加算されることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 受信信号が、拡散コード(c(t))でコード化された送
信信号から受信され、その後第1方法過程中に第1RAKEフィンガ中で、 この濾波された受信信号は、オンタイム相関でこの送信信号のこの拡散コード
(c(t))に対して或る基準時間遅れだけ遅れている濾波された複素共役の拡
散コード(c* (t))と乗算され、その結果が、第1積分器中で積分され、 この最初の和の積分の結果が、情報信号として出力され、そしてこの積分器が
リセットされ、 この濾波された受信信号は、遅れ相関でこの送信信号のこの拡散コード(c(
t))に対して第1基準時間遅れ及びこの第1基準時間遅れを延長させる正の付
加的な時間遅れだけ遅れている送信信号の濾波された複素共役の拡散コード(c * (t))と乗算され、第2加算器中で加算され この濾波された受信信号は、進み相関でこの拡散コード(c(t))に対して
第1基準時間遅れ及びこの第1基準時間遅れを短縮させる負の付加的な時間遅れ
だけ遅れている複素共役の拡散コード(c* (t))と乗算され、次いで第3加
算器中で加算され、 次いで、差の結果が、この進んだ相関と遅れた相関との結果から成る差として
算出され、そして、この第2,3積分器がリセットされるか、又は、 この濾波された受信信号は、この送信信号のこの拡散コードに対して第1基準
時間遅れ及びこの第1基準時間遅れを延長させる正の付加的な遅れだけ遅れてい
るこの濾波された複素共役の拡散コード(c* (t))から成るこの差と乗算さ
れ、かつこの送信信号のこの拡散コードに対して第1基準時間遅れ及びこの第1
基準時間遅れを短縮させる負の付加的な遅れだけ遅れているこの濾波された複素
共役の拡散コード(c* (t))と乗算され、そして第4積分器中で積分され、
これによって、その差の結果が生成されている。この第4積分器はこの差の結果
のさらなる処理によってリセットされ、 次いで、その積の実数部分が、誤差信号としてその一方の又はその他方の経路
上で算出された差の結果及び情報信号から算出され、その結果、その基準遅れの
大きさが制御され、 この第1方法過程に平行して、同様な方法ステップが、第1基準時間遅れに比
べて差を有する第2基準時間遅れによって第2方法過程中に第2RAKEフィン
ガ中で実行され、そして、この平行に実行された方法過程の情報信号が合成され
る、拡散スペクトル信号を受信する方法において、 第1基準時間遅れと第2基準時間遅れとの差の値が、本発明の方法の開始時に
最少の差よりも大きいこと、及び、この第1基準時間遅れとこの第2基準時間遅
れとの差が、この方法の進行中にその最少の差に達した場合、第1方法過程の誤
差信号と第2方法過程の誤差信号とが加算されることを特徴とする方法。 - 【請求項3】 最少の差は、1つのチップ期間に一致することを特徴とする
請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 第1基準時間遅れと第2基準時間遅れとの初期の大きな差が
、この方法の進行の間に最少の差に向かって減少する際に、第1RAKEフィン
ガと第2RAKEフィンガが統合され、その後、これらの方法ステップは、その
グループに対して共通に実行されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1
項に記載の方法。 - 【請求項5】 第1時間遅れと第2時間遅れとの差が、これらの方法ステッ
プの完了時に最少の差よりも大きい値にあるときに、1つのRAKEフィンガが
そのグループから除去されることを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 【請求項6】 1つのグループが、第1基準時間遅れと第2基準時間遅れと
の差に依存しないでこの方法の完了の初めから初期化されることを特徴とする請
求項4又は5に記載の方法。 - 【請求項7】 第2RAKEフィンガが第1RAKEフィンガに接続され、
この第2RAKEフィンガの基準遅れは、この第1RAKEフィンガに対して最
少期間だけ相違し、これによって、この第1RAKEフィンガとこの第2RAK
Eフィンガが1つのグループを構成するか、又は、最少期間を有する第3RAK
Eフィンガが複数のRAKEフィンガから成る1つのグループに接続され、これ
によって、これらのRAKEフィンガの数量が、1つのグループ内で増えること
を特徴とする請求項4又は5に記載の方法。
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