JP2008546291A - タイムスロットｃｄｍａシステムにおける多コード集合通信路推定方法 - Google Patents

Abstract

このタイムスロットＣＤＭＡ信号における複数コード集合通信路推定方法は、（Ａ）各々のコード集合信号について単一コード集合の通信路推定をそれぞれ実行して通信路推定結果を取得し、（Ｂ）通信路推定の前記結果から最大干渉タップを抽出し、（Ｃ）最大干渉タップの応答によって各々のコード集合信号へ生じた干渉成分を再現して、各々のコード集合のクリーンな信号の通信路推定結果を取得し、（Ｅ）反復回数に達したかどうかを決定し、もし達していれば、各々の単一の信号コード集合の通信路推定結果を出力し、そうでなければ、各々のコード集合のクリーンな信号の通信路推定結果を、次のステップで処理されるべきコード集合の通信路推定結果とし、ステップＢへ戻るステップを含む。本発明を使用することによって、複数コード集合合併通信路推定が簡単及び有効に実現可能である。

Description

本発明は移動通信技術の分野に関し、更に具体的には、タイムスロットＣＤＭＡ（符号分割多元接続）システムにおける多コード集合通信路推定方法に関する。

移動通信の最も顕著な特徴は、通信路の複雑性及び時間依存性である。コヒーレント受信スキームにおいて、受信機側で通信路を推定及び測定することが必要であり、次に受信された通信路応答によって、コヒーレント検波が信号のために実行される。信号検波におけるその応用に加えて、通信路推定は、更に、関連したサブシステム、例えば、物理層測定、インテリジェント・アンテナ、高速制御、スイッチング、無線リソース管理などで、重要な基本的役割を演じる。

タイムスロットＣＤＭＡ（符号分割多元接続）セルラ移動通信システムにおいて、通信路推定コード及び伝送のデータ部分は時間多重方式で伝送され、異なるセルはタイムスロットで同期する。

例えば、ＴＤ−ＳＣＤＭＡ（時分割同期ＣＤＭＡ、即ち、３ＧＰＰ １．２８Ｍｃｐｓ ＴＤＤ）システムにおいて、サービス・タイムスロット内のバースト信号の構造は図１で示される。

バースト信号の中間では、ミドアンブル（通信路推定コードとも呼ばれる）が提供されて、通信路推定を実行する。ミドアンブルの両側のデータ・ブロックは、サービス・データを伝送するために提供される。

上記の通信路推定コード（ミドアンブル）は、次のようにして生成される。
セルの同じタイムスロットについて、基本ミドアンブルが基本コードとして与えられ、同じ基本コードの異なる循環シフト・バージョンは、異なるユーザによってユーザの通信路推定コードとして取られる。ただ１つの基本コードから推論されたＫ個の特定のミドアンブル、

は、ミドアンブルの集合を構成する。これらの集合は、簡略にコード集合と呼ぶことができる。

ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムにおいて、基本コードの周期はＰ＝１２８であり、推論されたミドアンブルの長さはＬｍ＝１２８＋６である。タイムスロットＣＤＭＡシステムで通信路推定に使用されるものは、スタイナー推定器と呼ばれる。詳細な内容は、Ｂ．Ｓｔｅｉｎｅｒ，ａｎｄ Ｐ．Ｗ．Ｂａｉｅｒ，“Ｌｏｗ Ｃｏｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｕｐｌｉｎｋ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｏｆ ＣＤＭＡ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒａｄｉｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ，” ＦＲＥ ＱＵＥＮＺＥ，４７（１９９３）１１−１２を参照されたい。具体的な推定プロセスは次のとおりである。

まず、各々のユーザの通信路応答をｈ^(k)と仮定すると、

である。ここで、窓の長さＷは、通信路応答の時間長を示すために使用され、通信路応答ベクトルは、チップによって分離されたＷ個のタップ上の値によって表される。この場合、ミドアンブル応答信号の長さは、Ｌｍ＋Ｗ−１でなければならない。ミドアンブル及び伝送データ部分の連続伝送を勘案すると、ミドアンブル応答信号の最初のＷ−１個の値は、先行するデータ・ブロックによって影響を受け、最後のＷ−１個の値は、後続のデータ・ブロックによってオーバラップされる。

中間のＰ個のチップを観察値とすれば、ベクトルは次のように表される。

１つのコード集合内で、複数のユーザのミドアンブル生成の特徴に従って、受信機によって受信されたミドアンブルへの応答信号は、次のように表すことができる。

ここで、ｎは雑音及び干渉を示し、ｈは全ての通信路応答ベクトルを示し、

で表される。

行列Ｇは循環行列であり、

と表される。ここで、ｇ＝（ｇ_１,ｇ_２，・・・,ｇ_ｐ）は行列Ｇの最初の列であり、コード集合を生成する基本コードによって決定される。

通信路推定の課題は、未知変数としてｈを有する式（３）を解くことによって、通信路応答ｈの推定値を取得することである。最大尤度規則を使用し、或る程度まで単純化を実現することによって、次式を取得することができる。

行列Ｇは循環行列であるから、実際の演算は、２次元離散フーリエ変換（ＤＦＴ）及び２次元離散フーリエ逆変換（ＩＤＦＴ）によって実現することができる。

式の中のＤＦＴ（ｇ）は、前もってオフライン計算によって取得されてよい。

この通信路推定スキームを使用することによって、或るコード集合内の複数ユーザの通信路推定結果は、低減された計算コストで取得され、同じ基本コードに属する複数ユーザのミドアンブル間の干渉が抑圧される。この通信路推定スキームは、単一の基本コードに属する単一のコード集合内の複数ユーザのミドアンブルに関して、通信路推定を実行することを目的とする。即ち、この方法は単コード集合通信路推定方法である。

単コード集合通信路推定方法において、当該コード集合に対応する信号への応答以外の、同時に重畳された全ての他の信号は、白色ガウス雑音として取り扱われる。したがって、信号対干渉及び雑音の比が低いとき、単コード集合通信路推定方法の性能は、要件を満足させることができない。更に、同時に動作するセルを有するタイムスロットＣＤＭＡシステムの場合、隣接セルと当該セル間の境界に隣接して置かれた隣接セル・ユーザの通信信号は、当該セルと大きく干渉し、同じ周波数を有する隣接セルの信号は、当該セルの信号とタイムスロットで同期する。即ち、当該セルの通信路推定コードが、同じ周波数を有する隣接セルから受ける干渉は、主として当該セルと同期した他のコード集合内の通信路推定コード信号への応答から来る。更に、幾つかの他の応用において、同様のパワーを有し、複数のコード集合の通信路推定コードに応答する信号が、相互にオーバラップすることも可能である。例えば、複数のアンテナを使用して受信を実行するとき、単コード集合通信路推定方法の性能は性能において劣化し、それによってマルチアンテナ・システムの受信性能の改善を限定するだけでなく、マルチアンテナ・システムの関連サブシステム、例えば、形成伝送（ビーム形成伝送）、物理層測定、同期、及びパワー制御などで、性能劣化を生じさせる。この場合、単コード集合通信路推定方法は、通信路推定性能に関してシステム要件を満足させることが困難である

したがって、中国特許出願第０３１００６７０．１号において、タイムスロットＣＤＭＡシステムにおける多コード集合通信路方法が提案される。この方法によれば、多コード集合結合通信路推定は、限定された数の時間位置決定に基づいて実現される。

現実的な多コード集合通信路推定において、一方では、様々なコード集合の通信路推定コード間の望ましくない相互相関に影響されて、多コード集合通信路推定の性能が理想的な通信路推定の性能に近づくのは困難であり、他方では、より良い通信路推定性能を求めるための計算が複雑であり、実現コストが高い。

本発明の目的は、複数のコード集合の通信路推定コードに応答する信号が存在する場合に、改善された性能及び低減されたコストを有する多コード集合結合通信路推定を実現するように、タイムスロットＣＤＭＡシステムにおける多コード集合通信路推定方法を提供することである。

この目的のために、下記の技術的解決が本発明によって提供される。

このタイムスロットＣＤＭＡシステムにおける多コード集合通信路推定方法は、（Ａ）複数のコード集合にそれぞれ対応する信号に関して単コード集合通信路推定を実行して、複数のコード集合の通信路推定結果をそれぞれ取得し、（Ｂ）通信路推定結果から最大干渉タップを抽出し、（Ｃ）各々のコード集合に対応する応答信号が、最大干渉タップからそれぞれ受けた干渉成分を再生し、（Ｄ）各々のコード集合にそれぞれ対応する応答信号が、最大干渉タップからそれぞれ受けた干渉成分を除去して、各々のコード集合に対応する信号の純粋な通信路推定結果をそれぞれ取得し、（Ｅ）所定回数の反復が実行されたかどうかを決定し、もし実行されたのであれば、各々のコード集合に対応する信号の純粋な通信路推定結果をそれぞれ出力し、そうでなければ、各々のコード集合に対応する信号の純粋な通信路推定結果を、次の反復で処理されるべきコード集合の通信路推定結果としてそれぞれ取り、ステップ（Ｂ）へ戻るステップを含む。

またこのタイムスロットＣＤＭＡシステムにおける多コード集合通信路推定方法は、（Ａ’）複数のコード集合にそれぞれ対応する信号に関して単コード集合通信路推定を実行し、複数のコード集合にそれぞれ対応する通信路推定結果を取得し、各々のコード集合についてそれぞれ通信路推定結果を複製して、オリジナルの（原物の）通信路推定結果及び複製の通信路推定結果を生じさせ、（Ｂ’）オリジナルの通信路推定結果から最大干渉タップを抽出し、（Ｃ’）各々のコード集合に対応する応答信号が、最大干渉タップからそれぞれ受けた干渉成分を再生し、（Ｄ’）オリジナルの通信路推定結果及び複製の通信路推定結果から、各々のコード集合に対応する応答信号が、最大干渉タップからそれぞれ受けた干渉成分をそれぞれ除去し、各々のコード集合に対応する信号の純粋な通信路推定結果をそれぞれ取得して、最大干渉タップを「０」に設定し、（Ｅ’）所定回数の反復が実行されたかどうかを決定し、もし実行されたのであれば、各々のコード集合に対応する信号の純粋な通信路推定結果をそれぞれ出力し、そうでなければ、各々のコード集合に対応する純粋な通信路推定結果を、次の反復で処理されるべきコード集合の通信路推定結果としてそれぞれ取り、ステップ（Ｂ’）へ戻るステップを含む。

ステップＣ及びステップＣ’は次のステップを含んでよい。（Ｃ１）通信路推定コード間の相互干渉ベクトルを取得するステップ。ここで相互干渉ベクトルは、現場での計算によって生成されるか、テーブルを参照することによって取得されてもよい。（Ｃ２）通信路推定コードの相互干渉ベクトルにそれぞれ基づいて、各々のコード集合にそれぞれ対応する応答信号が、最大干渉タップからそれぞれ受けた干渉成分を計算するステップ。

任意的に、各々のコード集合に対応する信号の純粋な通信路推定結果は、受信信号に関して完全な除去又は部分的除去を実行することによって取得される。受信信号に関して部分的除去を実行して、各々のコード集合に対応する信号の純粋な通信路推定結果を取得するプロセスにおいて、除去された比は反復回数と共に徐々に増加する。

任意的に、ステップＥで所定回数の反復を完了したとき、所定回数の反復の後の各々のコード集合の通信路推定結果は、各々のコード集合に対応する信号の純粋な通信路推定結果として直接取られてよい。或いは、各々の反復でそれぞれ保持された最大干渉タップは、各々のコード集合に対応する信号の純粋な通信路推定結果をそれぞれ構成する。

任意的に、相互干渉ベクトルは、具体的に次のように計算されてよい。

ここで、ｇ_ｍ＝（ｇ_１,ｇ_２，・・・,ｇ_ｐ）は、ｍ番目のコード集合の基本コードである。Ｉ_Ｐ，ｉはＰの長さを有する列ベクトルであり、Ｉ_Ｐ，ｉのｉ番目の要素は１であり、Ｉ_Ｐ，ｉの他の要素は全て０である。それは分子における２つの「ＤＦＴ」間の点乗法関係であり、またそれは分子と分母間の点除法関係である。

本発明によれば上記で提供された技術的解決法によって、複数のコード集合の通信路推定コードにそれぞれ応答する信号が存在する場合、多コード集合信号によって提供された情報は、本発明によって十分利用され、複数のコード集合の信号が相互から受けた干渉の主な部分は除去され、通信路推定の性能が改善されることが分かる。本発明において、干渉再生及び干渉除去の反復演算は、単コード集合通信路推定の結果の中で直接実行される。したがって、計算の複雑度は大きく低減され、高性能の多コード集合通信路推定が、低減されたコストで実現される。

本発明は、単コード集合通信路推定の性能を改善するために使用されてもよく、また更に、複数のコード集合の通信路推定結果を同時に取得するために使用されてもよい。こうして、タイムスロットＣＤＭＡシステムで同じ周波数を有する隣接セルの正常な動作を保証する。これは、インテリジェント・アンテナの応用、無線リソースの管理、物理層の測定、及びタイムスロットＣＤＭＡシステムの拡張に関連した様々な技術で、通信路及び干渉測定の基礎を提供する。

本発明の基本的なアイデアは、各々の単コード集合通信路推定の結果から最大干渉タップを抽出して、当該コード集合以外の他のコード集合から干渉信号を直接再生し、干渉信号を除去して各々のコード集合に対応する純粋な信号応答を取得することである。上記の手続きが、各々のコード集合に対応する純粋な信号応答について所定回数だけ反復された後、通信路推定結果が出力される。

当該セルのミドアンブルが、同じ周波数を有する隣接セルから受ける干渉は、主として、当該セルと同期する他のコード集合のミドアンブル信号への応答から来る。更に、幾つかの他の応用において、同様のパワーを有して複数のコード集合のミドアンブルに応答する信号が、相互にオーバラップすることも可能である。この状況において、ミドアンブルに応答する受信信号は、多コード集合通信路推定コードに応答する信号と呼ばれ、今後は説明の便宜上、多コード集合信号と簡略化する。複数のコード集合の信号が存在するため、複数のコード集合の通信路推定を同時に取得することができるだけでなく、単コード集合通信路推定の性能を改善することもできる。

本発明によれば、従来技術の多コード集合通信路推定が最適化される。具体的には、最大干渉タップが単コード集合通信路推定の結果から抽出され、干渉再生及び干渉除去の反復が直接実行されることができ、多コード集合通信路推定が高性能及び低減コストで実現される。

本発明の解決法を当業者に一層良好に理解させるため、本発明の更に詳細な説明は、添付の図面及び実施形態と連係して与えられる。

本発明の１つの実施形態に従った方法を実現する例示的な流れは、図２で示され、次のステップを含む。

ステップ２０１、初期化：
通信路推定の前に、受信された単コード集合信号を、受信された多コード集合信号から分離することはできないから、通信路推定の前に、各々の単コード集合通信路推定器の入力が、全ての受信多コード集合信号に等しくなるように設定される。

ステップ２０２、単コード集合通信路の推定：
単コード集合推定器によって、単コード集合通信路推定が、異なるコード集合についてそれぞれ実行され、各々のコード集合についてそれぞれオリジナルの通信路推定結果を取得する。

ステップ２０３、処理されるべき最大タップの抽出：
最初に、コード集合について通信路推定結果の中で最大ピークパワーを有するタップが取得され、最大ピークパワーを有するタップに対応するコード集合ｍ１、対応するタップ位置ｉ１、及び最大パワー、

を有するタップが記録される。

ステップ２０４、干渉の再生：
各々のコード集合についてそれぞれの通信路推定結果の中で最大パワーを有する上記で取得されたタップを使用することによって、各々のコード集合にそれぞれ対応する応答信号からの干渉成分が再生される。即ち、上記で説明された最大パワータップ

を使用することによって、各々の他のコード集合のそれぞれの通信路推定結果が受ける干渉が次のように計算される。

ここで、

は、ｍ番目のコード集合の通信路推定が、ｉ１番目のタップで、ｍ１番目のコード集合に対応する単位応答から受ける相互干渉ベクトルである。この演算式は以下で表される。

ここで、ｇ_ｍ＝（ｇ_１,ｇ_２，・・・,ｇ_ｐ）は、ｍ番目のコード集合の基本コードである。Ｉ_Ｐ，ｉは、Ｐの長さを有する列ベクトルであり、Ｉ_Ｐ，ｉのｉ番目の要素は１であり、Ｉ_Ｐ，ｉの他の要素は全て０である。それは分子における２つの「ＤＦＴ」間の点乗法関係であり、またそれは分子と分母間の点除法関係である。

また、

は、現場で計算されるか、事前の計算によって取得されたテーブルを参照することによって取得されることができる。

ステップ２０５。干渉の除去：
他のコード集合の信号への応答によって導入された再生干渉成分は、全ての受信信号から引かれ、各々のコード集合の、よりクリーンな信号を取得する。即ち、上記で取得された干渉は通信路推定結果から除去される。

干渉除去の上記の処理では、完全な干渉除去又は部分的干渉除去が使用されてもよい。部分的干渉除去を実行するとき、干渉成分は係数を掛けられる。係数は固定値であるか、反復回数と共に漸次増加する。

ステップ２０６、所定回数の反復が実行されたかどうかの判定：
もし実行されていれば、プロセスはステップ２０７へ進む。そこでは結果が出力される。

結果は、複数回反復の除去の後に取得される、

であってよい。ここで、ｍはセルの数である。結果もまた、最大パワータップ、

であってよい。これは、ステップ２０３における各々の反復からそれぞれ選択され、各々の要求されたセルのそれぞれの通信路推定結果として役立つ。

もし所定回数の反復が完了していなければ、プロセスはステップ２０３へ戻って、ステップ２０５で取得された干渉除去結果、即ち、各々のコード集合について最後の反復によって取得されたそれぞれの、よりクリーンな信号について、次の反復を継続する。

本発明の方法の実施形態によれば、複数のコード集合の信号の全部について、複数のコード集合の信号間にシフトが存在する状況では、複数のコード集合の信号は、次の２つのスキームで処理されてよい。

１つのスキームにおいては、異なるコード集合の信号は依然として相互に厳格に同期する信号と見なされ、通信路推定、干渉再生、及び干渉除去は、同じ標本化点で標本化されたデータを使用することによって実現される。最終の通信路推定結果が使用されるときにのみ、時間シフトによって生じる通信路推定とコード通信路間の対応のシフトが考慮される。

他のスキームにおいては、各々の信号は、対応するコード集合のそれぞれの同期時間に基づいて処理され、通信路推定、干渉再生、及び干渉除去は、異なるコード集合の異なる時間シフトに基づいて実行される。このように、除去されるものは、当該コード集合以外の他のコード集合から来て、時間フィールドで相互にオーバラップする干渉成分だけである。この場合、通信路推定結果が直接使用されてよい。

本発明の方法の実現においては、オリジナルの通信路推定結果に対して、２つの複製が記憶されてもよい。複製の１つは、最大干渉タップの選択、干渉再生、及び干渉タップの除去に関係し、除去の後に最大干渉タップは０に設定される。しかし、所定回数の反復が完了した後、通信路推定結果は出力として役立たない。他の複製は最大干渉タップの選択及び干渉再生に関係せず、干渉除去のみに関係し、所定回数の反復が完了した後に出力として使用することができる。

図３に示される例示的な流れを参照すると、本発明の方法の他の実施形態は、次のステップを含む。

ステップ３０１、初期化：
通信路推定の前に、受信された単コード集合信号を、受信された多コード集合信号から分離することはできないので、各々の単コード集合通信路推定器の入力は、通信路推定の前に、全ての受信多コード集合信号に等しくなるように設定される。

ステップ３０２、単コード集合通信路の推定：
複数のコード集合の信号に関してそれぞれ単コード集合通信路推定を実行し、各々のコード集合の通信路推定結果を取得し、各々のコード集合について通信路推定結果を複製し、オリジナルの（原物の）通信路推定結果及び複製の通信路推定結果を生じさせる。

ステップ３０３、オリジナルの通信路推定結果からの最大干渉タップの抽出：
最初に、コード集合の通信路推定結果の中で最大ピークパワーを有するタップが取得され、最大ピークパワーを有するタップに対応するコード集合ｍ１、対応するタップ位置ｉ１、及び最大パワー、

を有するタップが記録される。

ステップ３０４、干渉の再生：
各々のコード集合のそれぞれの通信路推定結果の中で、上記で取得された最大パワーを有するタップを使用することによって、各々のコード集合信号への応答の中の干渉成分が再生される。即ち、上記で説明した最大パワータップ、

を使用することによって、他のコード集合の各々についてそれぞれの通信路推定結果が受けた干渉が次のように計算される。

ステップ３０５、オリジナルの通信路推定結果及び複製の通信路推定結果から、各々のコード集合に対応する応答信号が最大干渉タップからそれぞれ受けた干渉成分をそれぞれ除去して、各々のコード集合に対応する信号について純粋な通信路推定結果をそれぞれ取得し、最大干渉タップを０に設定する。即ち、

しかし、ｉ１番目のタップは０に設定される。即ち、

同様に、上記の干渉除去において、完全干渉除去モード又は部分干渉除去モードが使用されてよい。

ステップ３０６、所定回数の反復が実行されたかどうかの判定：
もし実行されていれば、プロセスはステップ３０７へ進む。そこでは、結果が出力される。

結果は、複数回の反復の除去の後で取得される、

であってもよい。ここでｍはセルの数である。結果は、更に、最大パワータップ、

であってもよい。これは、ステップ３０３の各々の反復から選択され、各々の要求されたセルのそれぞれの通信路推定結果として役立つ。

もし所定回数の反復が完了していなければ、プロセスはステップ３０３へ戻り、ステップ３０５で取得された干渉除去結果、即ち、各々のコード集合のために最後の反復によって取得されたそれぞれの、よりクリーンな信号について、次の反復を継続する。

以下、通信路推定方法について、３つの異なるコード集合に対応する受信信号が存在する状況を例に取り、詳細に説明する。

３つのセルが相互に交差する位置で受信機によって受信された複数のコード集合の信号において、３つのセルに属する３つのコード集合のミドアンブル信号への応答が最も強いと仮定する。３つのコード集合に対応する循環行列は、それぞれＧ１、Ｇ２、及びＧ３であり、通信路応答ベクトルはそれぞれｈ１、ｈ２、及びｈ３である。したがって、受信される信号は次のように表現することができる。

ここで、ｎ_０は式（３）のｎとは異なり、複数のコード集合の３つの信号を除いて全ての他の雑音を表す。

反復回数及びコード集合の数の値は、アルゴリズムのオーバヘッド並びにシミュレーション及び実際の実験の結果を考慮することによって決定される。この例では、反復の回数は６に設定される。

具体的な実現ステップは、次のとおりである。

ステップ１、初期化：通信路推定の前に、各々の単コード集合通信路推定器の入力は、受信多コード集合信号全てに等しいと仮定する。

ステップ２、単コード集合通信路の推定：単コード集合推定方法を使用することによって、各々のコード集合について単コード集合通信路推定をそれぞれ実行し、式（６）に従って、各々のコード集合についてオリジナルの通信路推定結果、

を取得する。すなわち、

式（７）に従って、ＦＦＴにより、式（１２）は次のように表現することができる。

ここで、ｇ_ｍ＝（ｇ_１,ｇ_２，・・・,ｇ_ｐ）はｍ番目の（ｍ＝１，２，３）コード集合の基本コードである。

ここで、

とする。

ステップ３、最大ピーク値の取得：
上記の３つのコード集合のオリジナルの通信路推定結果において最大ピークパワーを有するタップは、並べ替え方によって取得され、最大ピークパワーを有するタップを含むコード集合はｍ１で表され、対応するタップ位置はｉ１で表され、最大パワーを有するタップは

で表される。

ステップ４、干渉の再生：
最初のコード集合ｍ１について、式（１０）を式（１２）へ代入する。

２次元フーリエ変換（ＤＦＴ）及び２次元フーリエ逆変換（ＩＤＦＴ）によって、次の結果が取得される。

ここで、ｈ_２，ｉは第２のコード集合の全ての通信路応答のｉ番目のタップであり、ｈ_３，ｉは第３のコード集合の全ての通信路応答のｉ番目のタップである。

Ｉ_Ｐ，ｉは、Ｐ（Ｐ＝１２８）の長さを有する列ベクトルである。そこでは、ｉ番目の要素は１であり、他の要素は全て０である。それは分子における「ＤＦＴ」間の点乗法関係である。

ここで、

は、ｍ１番目のコード集合の通信路推定が、ｍ２番目のコード集合に対応するｉ番目のタップで単位応答から受けた相互干渉ベクトルであるとする。

は現場で計算されるか、事前の計算で取得されたテーブルを参照することによって取得される。

ここで、

なので、したがって式（１５）は次のようになる。

同様に、次の式が取得される。

各々の他のコード集合の通信路推定結果が最大パワータップ、

から受けた干渉は、上記で得られた最大パワータップ、

を使用することによって次のように計算される。

ステップ５、干渉の除去。

上記で説明された干渉は、通信路推定結果から除去される。すなわち、

干渉が除去された後、反復回数を減分し、反復回数が６に達したかどうかを決定する。

もし反復回数に達していれば、反復を停止して通信路推定結果を出力する。

もし反復回数に達していなければ、ステップ３へ戻る。

通信路推定結果は

であってもよい。これは複数回の反復における除去の後に取得される。

出力されるべき各々のセルの通信路推定結果は、更に、各々の反復から選択された、

から構成されてもよい。出力形式を明瞭に表現するため、３つのコード集合の通信路推定結果から、２つの最大パワータップ、即ち、第１のコード集合に対応する第１及び第２のタップ：

第２のコード集合に対応する第１及び第２のタップ：

及び第３のコード集合に対応する第１及び第２のタップ：

が、２つの反復でそれぞれ選択されると仮定する。

ここで、Ｐは基本コードの周期であり、Ｐ＝１２８である。

上記のプロセスのステップ２（単コード集合通信路推定）において、

のただ１つの複製が後続のステップで関係する。

実際には、

の２つの複製を記憶することもできる。一方の複製はステップ３の最大干渉タップの選択及びステップ５の干渉タップ除去に関係し、最大タップは除去の後に０に設定される。複製は、反復回数に達した後では出力として役立たない。他方の複製はステップ３の最大干渉タップの選択に関係せず、ステップ５の干渉除去にのみ関係し、反復回数に達した後では出力として使用することができる。

具体的なフローは次のとおりである。

ステップ１’、初期化：通信路推定の前に、各々の単コード集合通信路推定器の入力は、受信された多コード集合信号全てに等しいと仮定する。

ステップ２’、単コード集合通信路の推定：
上記のステップ２と同じく、

及び

が取得される。ここで、

は干渉除去プロセスにのみ関係し、

は最大タップ抽出及び干渉再生プロセスに関係する。

ステップ３’、最大ピーク値の取得：
並べ替えによって、

における最大ピークパワーを有するタップが取得され、最大ピークパワーを有するタップを含むコード集合がｍ１として記録され、対応するタップ位置がｉ１として記録され、最大パワーを有するタップが

として記録される。

ステップ４’、干渉の再生：
上記と同じく、

を取得することができる。

ステップ５’、干渉の除去：

干渉が除去された後、反復回数を減分し、反復回数に達したかどうかを決定する。もし達したならば、反復を停止して通信路推定結果を出力する。そうでなければ、ステップ３’へ戻る。

結果は、複数回の反復で除去を経験した、

であってもよい。

更に、各々の反復から選択された

が記憶されて、出力されるべき各々のセルの通信路推定結果を構成してよい。

出力形式を明瞭に表現するため、３つのコード集合の各々の通信路推定結果について、２つの最大パワータップ、即ち、第１のコード集合に対応する第１及び第２のタップ：

第２のコード集合に対応する第１及び第２のタップ：

及び第３のコード集合に対応する第１及び第２のタップ：

が、２つの反復でそれぞれ選択されると仮定する。

ここで、Ｐは基本コードの周期であり、Ｐ＝１２８である。

上記の実施形態における信号処理の手続きは、図４で示される。

図面において、初期化されるとき、受信された信号ｅ_midの全てが各々の単コード集合推定器へ入力され、各々のコード集合のオリジナルの通信路推定結果、

を取得する。結果は、最大タップ選択、最大タップ干渉再生、及び干渉除去のプロセスへ供され、純粋な信号応答、

が各々のコード集合について取得される。その後で、各々のコード集合に対応する純粋な信号応答が、コード集合の通信路推定結果として取られ、所定の反復回数に達するまで、最大タップ選択、最大タップ干渉再生、及び干渉除去が反復される。実際の要件によって、複数回の反復における除去の後に取得された結果が各々のコード集合の通信路推定結果として取られるか、各々の反復で選択された最大パワータップが使用されて、各々のセルの通信路推定結果を構築する。

本発明の多コード集合通信路推定方法に従って、干渉再生及び干渉除去の反復は通信路推定結果の中で直接実行され、したがって反復プロセスは複雑度を大きく低減されて実現され、多コード集合通信路推定は高性能及びコスト低減を伴って実現されることが分かる。

本発明は実施形態を参照して説明されたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本発明に対して様々な変更及び修正が行われてよいことを、当業者は理解するであろう。したがって、添付された特許請求の範囲は、本発明の趣旨から逸脱することなく、これらの変更及び修正を含むことを意図される。

ＴＤ−ＳＣＤＭＡサービスのタイムスロットにおけるバースト信号の例示的構造を示す略図である。 本発明の実施形態にかかる方法の例示的な実現を示すフローチャートである。 本発明の実施形態にかかる方法の他の例示的な実現を示すフローチャートである。 本発明の実施形態にかかる多コード集合通信路推定の信号処理を示す例示的な略図である。

Claims (15)

1. タイムスロットＣＤＭＡシステムにおける多コード集合通信路推定方法であって、
   （Ａ）複数のコード集合へそれぞれ対応する信号に関して単コード集合通信路推定を実行して、複数のコード集合の通信路推定結果をそれぞれ取得し、
   （Ｂ）通信路推定結果から最大干渉タップを抽出し、
   （Ｃ）複数のコード集合にそれぞれ対応する応答信号が最大干渉タップからそれぞれ受ける干渉成分を再生し、
   （Ｄ）複数のコード集合にそれぞれ対応する応答信号が最大干渉タップからそれぞれ受ける干渉成分を除去して、それぞれのコード集合信号の純粋な通信路推定結果を取得し、
   （Ｅ）所定回数の反復が実行されたかどうかを決定し、もし実行されていれば、それぞれのコード集合信号の純粋な通信路推定結果を出力し、そうでなければ、それぞれのコード集合信号の純粋な通信路推定結果を、次の反復で処理されるべきそれぞれのコード集合の通信路推定結果として取り、ステップＢへ戻る
   ステップを含む方法。
2. ステップＣが、更に、
   （Ｃ１）複数のコード集合のそれぞれの通信路推定コード間の相互干渉ベクトルを取得し、
   （Ｃ２）通信路推定コード間の相互干渉ベクトルに基づいて、複数のコード集合にそれぞれ対応する応答信号が最大干渉タップからそれぞれ受けた干渉成分を計算する
   ことを含む、請求項１に記載の方法。
3. ステップＣ１が、現場での計算によって通信路推定コード間の相互干渉ベクトルを生成するか、テーブルを探索することによって通信路推定コード間の相互干渉ベクトルを取得することを含む、請求項２に記載の方法。
4. 相互干渉ベクトルは、具体的に
   

   

   のように計算され、ここで、ｇ_m＝（ｇ_１,ｇ_２，・・・,ｇ_ｐ）がｍ番目のコード集合の基本コードであり、Ｉ_Ｐ，ｉがＰの長さを有する列ベクトルであり、Ｉ_Ｐ，ｉのｉ番目の要素が１であってＩ_Ｐ，ｉの他の要素が全て０であり、それが分子における２つの「ＤＦＴ」間の点乗法関係であり、またそれが分子と分母間の点除法関係である、請求項２に記載の方法。
5. ステップＤが、
   受信された信号に関して完全な除去を実行して、それぞれのコード集合信号の純粋な通信路推定結果を取得する
   ことを含む、請求項１に記載の方法。
6. ステップＤが、特に、
   受信された信号に関して部分的除去を実行して、それぞれのコード集合信号の純粋な通信路推定結果を取得する
   ことを含む、請求項１に記載の方法。
7. 受信された信号に関して部分的除去を実行して、それぞれのコード集合信号の純粋な通信路推定結果を取得するプロセスにおいて、除去される比が固定値であるか、反復回数と共に漸次に増加する、請求項６に記載の方法。
8. ステップＥで所定の反復回数に達したとき、所定の反復回数の後のそれぞれのコード集合の通信路推定結果が、それぞれのコード集合信号の純粋な通信路推定結果として直接取られる、請求項１に記載の方法。
9. ステップＥで所定の反復回数に達したとき、反復でそれぞれ保持された最大干渉タップが、それぞれのコード集合信号の純粋な通信路推定結果をそれぞれ構成する、請求項１に記載の方法。
10. 複数のコード集合の信号の全部について、複数のコード集合の信号間にシフトが存在する状況で、複数のコード集合の信号の処理が、
    異なるコード集合の信号が相互に厳格に同期する信号であると見なし、同じ標本化点で標本化されたデータを使用することによって通信路推定、干渉再生、及び干渉除去を実現し、最終の通信路推定結果が使用されるとき、時間シフトに起因する通信路推定とコード通信路間の対応シフトを考慮に入れ、又は
    対応するコード集合のそれぞれの同期時間に基づいて各々の信号を処理し、異なるコード集合の異なる時間シフトに基づいて通信路推定、干渉再生、及び干渉除去を実行する
    ことを含む、請求項１に記載の方法。
11. タイムスロットＣＤＭＡシステムにおける多コード集合通信路推定方法であって、
    （Ａ’）複数のコード集合にそれぞれ対応する信号に関して単コード集合通信路推定を実行して複数のコード集合の通信路推定結果をそれぞれ取得し、それぞれのコード集合について通信路推定結果を複製してオリジナルの通信路推定結果及び複製の通信路推定結果を生じさせ、
    （Ｂ’）オリジナルの通信路推定結果から最大干渉タップを抽出し、
    （Ｃ’）それぞれのコード集合に対応するそれぞれの応答信号が最大干渉タップから受けた干渉成分を再生し、
    （Ｄ’）オリジナルの通信路推定結果及び複製の通信路推定結果から、それぞれのコード集合に対応するそれぞれの応答信号が最大干渉タップから受けた干渉成分をそれぞれ除去して、それぞれのコード集合信号の純粋な通信路推定結果を取得し、オリジナルの通信路推定結果の中の最大干渉タップを「０」に設定し、
    （Ｅ’）所定回数の反復が実行されたかどうかを決定し、もし実行されたのであれば、それぞれのコード集合のそれぞれの信号の純粋な通信路推定結果を出力し、そうでなければ、それぞれのコード集合の純粋な通信路推定結果を、次の反復で処理されるべきコード集合の通信路推定結果として取り、ステップＢ’へ戻る
    ことを含む方法。
12. ステップＣ’が、
    （Ｃ’１）それぞれのコード集合の通信路推定コード間の相互干渉ベクトルを取得し、
    （Ｃ’２）通信路推定コード間の相互干渉ベクトルに基づいて、それぞれのコード集合に対応するそれぞれの応答信号が最大干渉タップから受けた干渉成分を計算する
    ことを含む、請求項１１に記載の方法。
13. ステップＣ’１が、
    現場での計算によって通信路推定コード間の相互干渉ベクトルを生成し、又はテーブルを参照することによって通信路推定コード間の相互干渉ベクトルを取得する
    ことを含む、請求項１２に記載の方法。
14. ステップＤ’が、
    受信された信号に関して完全な除去又は部分的除去を実行することによって、それぞれのコード集合のそれぞれの信号について純粋な通信路推定結果を取得する
    ことを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 受信された信号に関して部分的除去を実行することによって、それぞれのコード集合のそれぞれの信号について純粋な通信路推定結果を取得するプロセスにおいて、除去される比が反復回数と共に漸次に増加する、請求項１４に記載の方法。

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