JP2004519975A - 移動無線チャネルのチャネル評価方法及び移動無線受信機 - Google Patents

Abstract

本発明は、マルチパス受信における移動無線チャネルのチャネル評価方法及び移動無線受信機に関する。それぞれのパルス応答に基づいて検出されたチャネル計数の、隣接する２つのタイムスロット（スロット１及びスロット２）への補間を行い、この補間を行う前にパルス応答の個々の成分は、この成分が１つ且つ同一の伝送経路に属しているか否かについて検査し、これに該当する成分（１′及び１′′ないし３′及び３′′）に対してのみ補間を行う。

Description

【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による移動無線チャネルのチャネル評価方法並びに移動無線受信機に関する。
【０００２】
移動無線チャネルでは信号が実際の動作において複数の経路に伝播する。個々の受信信号はそれぞれ伝送経路に応じて異なる伝播時間、振幅及びドップラーシフトを有する。種々の受信信号は受信機のアンテナにおいて、建設的または破壊的に重畳され、このことにより信号によって伝送された有効データの検出が妨害される。
【０００３】
殊に無線信号のこのようなマルチパス伝播は、時間的に伸長されたチャネルパルス応答を惹起し、この時間的に伸長されたチャネルパルス応答は遅延スプレッド（Ｄｅｌａｙ−Ｓｐｒｅａｄ）、したがって伝送信号の個々のシンボルの時間的に相互にずれた関係が生じる。したがって、広帯域符号分割多重（Ｗ−ＣＤＭＡ）方式により動作する移動無線システムでは、特別な受信機（レイク受信機（ＲＡＫＥ受信機））がマルチパス信号の処理に使用される。
【０００４】
このようなレイク受信機は、移動無線機器の受信アンテナに異なる伝播時間遅延でもって到来するマルチパス信号を利用して明確な利得を実現する。このためにアンテナから到来する信号は受信機において、複数の経路いわゆるレイク受信機の「フィンガ」に処理される。これらのフィンガはそれぞれ、移動無線チャネルを介して伝送すべき信号の符号化に使用された疑似雑音列の最適化された位相位置でもって、受信したマルチパス信号の成分に調節される。
【０００５】
ＩＳ９５移動無線システムでは、移動局のレイク受信機は少なくとも３つのそのようなフィンガを有し、基地局のレイク受信機は少なくとも４つのそのようなフィンガを有する。さらには、移動局においても基地局においても、継続的により強いマルチパス信号を探索する「探索フィンガ（ｓｅａｒｃｈ ｆｉｎｇｅｒ）」がそれぞれ少なくとも１つ存在する。探索フィンガがより強いマルチパス信号を検出すると直ぐに、今迄で最も弱かったマルチパス信号のフィンガは、新たなより強いマルチパス信号に最適に調節される。したがって典型的には移動局においては３つまで、基地局においては４つまでの強力なマルチパス信号を、少なくとも０．８から１μｓの時間遅延で復調することができ、最大比合成法によって合成することができる。
【０００６】
移動無線チャネルの時間的変動性及び周波数選択性に基づき、データ検出は適応的且つコヒーレントであることが望ましい。このために受信信号を基礎として、時間的に離散したチャネルパルス応答が評価されなければならず、また送信されたデータシンボルは時間的に離散したチャネルパルス応答を基礎として検出されなければならない。最初の過程は単にチャネル評価とも称される。チャネル評価のために推敲された理論がある。例えばＰ．Ｊｕｎｇ「Ａｎａｌｙｓｅ ｕｎｄ Ｅｎｔｗｕｒｆ ｄｉｇｉｔａｌｅｒ Ｍｏｂｉｌｆｕｎｋｓｙｓｔｅｍｅ」、Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ １９９７、第５章を参照されたい。
【０００７】
チャネル評価のための適応的でコヒーレンスなデータ検出を、伝送すべき情報（有効データ）の他にも受信機に既知である情報成分が伝送される場合にのみ有意義に使用することができる。この場合この情報成分は本来のチャネル評価に使用され、トレーニングシーケンスと称される。この情報成分を全体の加入者信号（バースト）の最初または中間に置くことができる。Ｗ−ＣＤＭＡ（広帯域符号分割多重アクセス）のタイプの現在の多重アクセスシステムでは、それぞれ伝送タイムスロット（スロット）の最初または最後に、チャネル評価用のいわゆるパイロットビットが伝送される。これらのパイロットビットはそれぞれのスロットの間に有効なチャネル係数の算出のために使用される。
【０００８】
伝送チャネルをより正確に評価するために、算出されたチャネル係数が２つの隣接するスロットの間に補間される。この補間は以下の場合に誤った結果に繋がる可能性がある。すなわち補間の際に使用される、隣接するスロットにおいて算出されたチャネル係数が、マルチパス拡散の同一の経路を表さない場合である。
【０００９】
この問題を明確にするために、図面には隣接する２つのタイムスロット、スロット１及びスロット２のパルス応答が（チップ単位で表された）時間に関して示されている。スロット１及びスロット２における両方のパルス応答はそれぞれ３つの最大値を有し、これらの最大値は１′、２′及び３′（スロット１）ないし１′′及び２′′及び３′′（スロット２）で示されている。最大値１′′の最大値１′に対するずれが約１／４チップである間は、最大値２′′の最大値２′に対するずれは約１チップであり、最大値３′′と３′との間のずれは確認されない。
【００１０】
スロット１とスロット２との間にチャネル係数を補間するためにこれら全ての最大値（「フィンガ」）を使用することは、発明者の調査によれば、正確な結果にはならない。
【００１１】
したがって本発明の課題は、より正確で確実な結果を供給する、チャネル評価の改善された方法を提供することである。
【００１２】
この課題は請求項１記載の特徴を有する方法によって解決される。
【００１３】
本発明は以下の基本的な着想を包含している。すなわち、パルス応答から算出されたチャネル係数の補間の前に、２つのスロットにおけるパルス応答の比較検査を、個々の最大値が実質的に同一の伝播経路に割り当てることができるか否かについて行う。チャネルパルス応答の以下の成分（特別な最大値）のみが既述の補間のために使用される。すなわち、２つのスロットにおいて１つ且つ同一の伝送経路に分類することができる成分である。
【００１４】
本発明は有利には、２つのタイムスロットの間で時間がずらされたパルス応答の個々の最大値ないしフィンガの時間ずれを算出することにより、並びにそれに続く時間ずれ値の閾値識別により実施される。
【００１５】
特に最大値の時間的な位置（フィンガ位置）の相違が１／４チップよりも小さい場合には、フィンガ位置に基づき算出されたチャネル係数が同一の伝送経路（時にはこの分野の専門家により同様に「チャネル」と称される）を表すことが想定される。すなわち識別の所定の閾値は１／４チップである。
【００１６】
すなわち上述の図では、フィンガ１′及び１′′並びに３′及び３′′は補間に使用することができるが、これに対しフィンガ２′及び２′′は使用することができない。
【００１７】
本発明の着想の装置に関する実施形態は、通常の場合ソフトウェア的であるが、（少なくとも部分的に）固定配線論理によっても支援することができる。装置的な観点を具体化する移動無線受信機を、基本的に端末機器（移動電話）でも基地局でも実現することができる。何故ならば既述のチャネル評価は基本的に上り方向（アップリンク）においても下り方向（ダウンリンク）においても実施できるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
２つの隣接するタイムスロットのパルス応答である。

Claims (4)

1. それぞれのパルス応答に基づき検出されたチャネル係数を２つの隣接するタイムスロットに補間する、マルチパス受信における移動無線チャネルのチャネル評価方法において、
   前記補間を行う前に前記パルス応答の個々の成分を、これらの成分が１つ且つ同一の伝送経路に属しているか否かについて検査し、
   これに関して肯定である成分に対してのみ補間を行うことを特徴とする、マルチパス受信における移動無線チャネルのチャネル評価方法。
2. 前記検査は、隣接するタイムスロット間のパルス応答の個々のフィンガ及び最大値の時間ずれの算出と、該算出された時間ずれの、所定の閾値を用いる閾値識別とを含む、請求項１記載の方法。
3. 前記閾値識別に対する閾値として、１／４チップの値が調整されている、請求項２記載の方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項記載の方法が実現されていることを特徴とする、移動無線端末機器。

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