JP2009527967A - シンボル−レベル適応方法およびこの方法を実施するためのメモリ、等化器、受信器 - Google Patents

Abstract

等化器の少なくとも１つの係数を適応させるシンボル−レベル適応方法であり、本方法は、ａ）完全なパイロット・チャネル化符号の拡散率よりも短い拡散率を有し、かつ同時に、他の同時にアクティブなチャネル化符号の何れにも依然として直交する短縮されたパイロット・チャネル化符号が存在するかどうかを決定するステップ（１４４）と、ｂ）短縮されたパイロット・チャネル化符号が存在すれば、パイロット・シンボル推定値を入手するために、短縮されたパイロット・チャネル化符号を使用してパイロット・チャネルを逆拡散するステップ（１６２）と、ｃ）ステップｂ）から入手されたパイロット・シンボル推定値と、対応する予期されたパイロット・シンボルとの間の誤差にしたがって、等化器係数の値を適応させるステップ（１６８）とを含む。

Description

本発明は、等化器係数のシンボル−レベル適応方法およびこの方法を実施するためのメモリ、等化器、受信器に関する。

本明細書の全体を通じて使用される用語は、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System―ユニバーサル移動電気通信システム―）のようなＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access―符号分割多重アクセス―）通信システムに関する３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project―第３世代パートナーシップ・プロジェクト―）標準規格で定義されたものに対応する。

ＣＤＭＡ通信システムでは、拡散が、データ・シンボルを発信器から受信器へ伝送するために使用される物理的チャネルに施されることに留意される。拡散は、あらゆるデータ・シンボルを複数のチップから構成されたチップ・シーケンスに変換し、よって伝送された信号の帯域幅を広げる少なくともチャネル化演算を含む。チップは最小継続時間キーイング要素である。１データ・シンボル当たりのチップ数は拡散率［spreading factor］と呼ばれる。

チャネル化演算時に、１つのチャネルからの各データ・シンボルにチャネル化符号が乗じられる。一般には、複数のチャネルが発信器から受信器へ同時に伝送される。各チャネルは、それ自体のチャネル化符号に関連付けられる。直交ＣＤＭＡシステムでは、チャネル化符号は直交する。例えば、ＯＶＳＦ（直交可変拡散率）符号が使用される。

ＣＤＭＡ通信システムでは、発信器から受信器への伝送が、少なくとも１つのパイロット・チャネルと複数のトラフィック・チャネルとを含む。パイロット・チャネルは、各受信器によって知られた所定のデータ・シンボルを伝送するために使用される。これらの所定のデータ・シンボルは、パイロット・シンボルと呼ばれる。パイロット・チャネルは、すべての受信器によって逆拡散されうる。

各トラフィック・チャネルは、単一の受信器によって逆拡散されるように企図されている。したがって、各トラフィック・チャネルは、発信器およびこの単一の受信器の両方のみによって知られたチャネル化符号を使用して拡散される。一方で、パイロット・チャネルは、発信器およびすべての受信器によって知られたチャネル化符号を使用して拡散される。

受信器において受信されたチャネルを等化し、したがって受信されたチップ・シーケンス間の直交性をほぼ復元しかつチップ間干渉（ＩＣＩ）を低減するために、等化器が直交ＣＤＭＡ受信器で使用される。換言すれば、等化器は、チップ・レベルでチャネルの歪みを補正する。

チャネルの歪みは時間的に変化する。したがって、チャネル変化を追跡するために等化器係数を適応させることが必要である。このような目的で、チャネルの歪みにしたがって等化器係数を適応させる方法が存在する。既存の方法は、
−逆拡散器によって出力されたパイロット・シンボル推定値と、その対応する予期されたパイロット・シンボルとの間の誤差にしたがって、等化器係数の値を適応させるステップ、
を含む。

これらの既存の方法は、最小化されるべき誤差が、逆拡散されたパイロット・シンボルと、その対応する予期されたパイロット・シンボルとの間の誤差であるので、「シンボル−レベル適応」として知られている。一方、最小化されるべき誤差が、パイロット・シンボルのチップと、その予期されたパイロット・シンボルの対応するチップとの間の誤差である場合に、この適応方法は「チップ−レベル適応」として知られている。シンボル−レベル適応とチップ−レベル適応との違いは、論文Ｄ１、すなわち、
コリン・Ｄ・フランク［Colin D.Frank］、ユージン・ビソツキ［Eugene Visotsky］およびウパマニュー・マドハウ［Upamanyu Madhow］の「長い拡散シーケンスを有する直接シーケンスＣＤＭＡシステムのダウンリンクのための適応干渉抑制［”Adaptive interference suppression for the downlink of a direct sequence CDMA system with long spreading sequence”］」、ＶＬＳＩ信号処理ジャーナル、第３０巻、第１部［Journal of VLSI Signal Processing, vol.30, no.1］頁２７３〜２９１、２００２年３月、においてさらに詳細に説明されている。

シンボル−レベル適応方法が効率的であることは実証済みである。しかし、シンボル−レベル適応は、パイロット・シンボル速度でしか行われえない。実際には、パイロット・シンボルの信頼性のある推定値を入手し、その推定値から誤差が計算されうるためには、パイロット・シンボルのあらゆるチップの受信を待つこと（このパイロット・チップ・シーケンスの逆拡散を開始する前に）が必要である。例えば、パイロット・チャネル化符号が２５６の拡散率を有すれば、シンボル適応は２５６のチップ間隔毎にしか実行されえない。したがって、シンボル−レベル適応方法は、高速で変化するチャネルを追跡するには速度が遅い。

この問題に対する方策が、ビソツキ（Visotsky）等の名前で発行された米国特許第６１７５５８８号で既に提案されている。より厳密には、米国特許第６１７５５８８号は、パイロット・シンボル推定値をパイロット・シンボル速度よりも高い速度で生成するように完全なパイロット・チャネル化符号よりも短いチャネル化符号を使用してパイロット・シンボルを逆拡散する仕方を開示する。しかし、このより短いパイロット・チャネル化符号は、他の同時に使用されたチャネル化符号に直交しない。その結果として、入手されたパイロット・シンボル推定値は、他のチャネルで同時に受信される他のシンボルによって強く妨害を受ける。この方法の信頼性は乏しい。

したがって、本発明の目的は、高速で変化するチャネルをより適切に追跡できるシンボル−レベル適応方法を提供することである。

本発明は、
ａ）完全なパイロット・チャネル化符号の拡散率よりも短い拡散率を有すると共に、他の同時にアクティブなチャネル化符号の何れにも依然として直交する短縮されたパイロット・チャネル化符号が存在するかどうかを決定するステップであって、このチャネル化符号で逆拡散された信号の電力が所定の閾値よりも高ければ、チャネル化符号が「アクティブ」である、決定するステップと、
ｂ）短縮されたパイロット・チャネル化符号が存在すれば、パイロット・シンボル推定値を入手するために、短縮されたパイロット・チャネル化符号を使用してパイロット・チャネルを逆拡散するステップ、またはこのような符号が存在しなければ、パイロット・シンボル推定値を入手するために、完全なパイロット・チャネル化符号を使用してパイロット・チャネルを逆拡散するステップと、
ｃ）ステップｂ）から入手されたパイロット・シンボル推定値と、対応する予期されたパイロット・シンボルとの間の誤差にしたがって、等化器係数の値を適応させるステップと、
を含むシンボル−レベル適応方法を提供する。

上記のシンボル−レベル適応方法は、短縮されたパイロット・チャネル化符号が存在すれば、パイロット・チャネル逆拡散が、１パイロット・シンボル期間当たりに２回以上実行可能なので、パイロット・シンボル速度よりも高い速度で実行可能である。さらには、パイロット・シンボル逆拡散が、パイロット・シンボル速度よりも高い速度で行われるとき、パイロット・シンボル推定値の信頼性は、この目的で使用した短縮されたパイロット・チャネル化符号が、他の現在使用されているチャネル化符号の何れにも直交するので、依然として不変のままである。その結果として、完全なパイロット・チャネル化符号しか使用しない知られた方法に関する場合よりも速く等化器係数を適応させることが可能であり、他方で該等化器係数は、これらの知られた方法に関する場合と同じ位の信頼性を留める。

上記のシンボル−レベル適応方法はまた、短縮されたパイロット・チャネル化符号が少なくとも時々使用されるので、パイロット・シンボルの逆拡散をより速める。

上記方法の実施形態は、以降の特徴、すなわち、
−ステップａ）は、現在使用されているチャネル化符号の１つで逆拡散された信号の電力を推定する演算と、チャネル化符号がアクティブなチャネル化符号であるか否かを確証するために、推定された電力を所定の閾値に比較する演算とを含み、
−パイロット・チャネルの逆拡散を中断できない低電力の信号を伝送するために同時に使用されたチャネル化符号が、ステップａ）では非アクティブなチャネル化符号と見なされるように、所定の閾値は十分に高く選択され、
−ステップａ）は、チャネルの１つを通じて受け取られた命令にしたがって、チャネル化符号が非アクティブなチャネル化符号であることを確証する演算を含み、
−ステップａ）は、ＯＶＳＦ（直交可変拡散率）符号ツリーにおいて、完全なパイロット・チャネル化符号に関連付けられたノードの親ノードに関連付けられたチャネル化符号を選択する演算を含み、この親ノードは、
−同時にアクティブなチャネル化符号に関連付けられた他の子ノードを有さず、
−ＯＶＳＦ符号ツリーの根ノードに可能な限り近接しており、
−完全なチャネル化符号の拡散率のｘ分の１の拡散率を有する短縮されたパイロット・チャネル化符号が存在すれば、少なくともステップｂ）およびｃ）が、次式、すなわち、
Ｔ_ｓｓ＝Ｔ_ｆｓ／ｘ（Ｔ_ｆｓは完全なパイロット・シンボル期間）
の式のように定義される短縮されたパイロット・シンボル期間Ｔ_ｓｓのそれぞれの終わりで実行される、
という特徴の１つまたは幾つかを含みうる。

本方法の上記の実施形態は、以降の利点、すなわち、
−アクティブな符号を非アクティブな符号から区別するために、逆拡散された信号の電力を推定することによって、現在使用されていないチャネル化符号のみが非アクティブなチャネル化符号と見なされる場合よりも、頻繁に非アクティブなチャネル化符号が生じることになり、よって等化器係数の適応がより頻繁に行われ、
−どのチャネル化符号が現在使用されているかを決定するために、発信器から受け取られた命令を使用することによって、このチャネル化符号で逆拡散された信号の電力の推定を回避することが可能になり、
−ＯＶＳＦ符号ツリーを使用することによって、他のアクティブなチャネル化符号の何れにも依然として直交する最も短い可能なパイロット・チャネル化符号を簡単に決定することが可能になり、最終的に、等化器係数の速い適応をもたらす、
という利点を提示する。

また本発明は、命令が電子計算器によって実行されるとき、上記のシンボル−レベル適応方法を実行するための命令を含むメモリに関する。

また本発明は、上記のシンボル−レベル適応方法を実行するのに適切な等化器ばかりでなく、このような等化器が装備された直交ＣＤＭＡ受信器にも関する。

本発明の前述および他の態様は、以降の説明、図面、および特許請求の範囲から明白になろう。

図１は、直交ＣＤＭＡ通信システム２を示す。以降の説明では、当業者によく知られた機能および構造体が詳細に説明されることはない。

例えば、システム２はＵＭＴＳシステムのような無線電気通信ネットワークである。

簡略化のために、１つのみの基地局４と、１つのみの使用者用装置とが示されている。例えば、使用者用装置は移動電話のような無線受信器６である。

基地局４は、データ・シンボルをセル以内の多くの使用者用装置へ伝送するために、無線直交ＣＤＭＡ発信器１０を有する。

例えば、発信器１０は、拡散および変調に関する３ＧＰＰ ＴＳ ２５．２１３標準規格の仕様に準拠する。したがって、本発明の理解に必要な発信器１０の詳細のみが本明細書に説明される。

発信器１０は、Ｋデータ・シンボルａ_１，ｎ、ａ_２，ｎ、…、ａ_ｉ，ｎ、…、ａ_ｋ，ｎを同時に伝送するように設計されるが、ここで添字ｉはチャネルを識別し、添字ｎはチャネルｉを通じて伝送されたシンボルのオーダ・ナンバ［order number］を識別する。例示の目的のみのために、本明細書において、シンボルａ_１，ｎは、ＰＣＰＩＣＨ（一次共通パイロット・チャネル）として知られるチャネルの中で伝送されるべきパイロット・シンボルであるものと想定する。またシンボルａ_２，ｎは、ＰＣＣＰＣＨ（一次共通制御物理的チャネル）を通じて伝送されるべきシンボルであるものと想定する。その他のシンボルａ_３，ｎないしａ_Ｋ，ｎは、例えば、トラフィック・チャネルのような、ＵＭＴＳ標準規格で定義された他のチャネルの中で伝送されることになる。

各シンボルａ_ｉ，ｎが、チャネル化演算を実行するそれぞれのモジュールＳ_ｐｉに伝送される。より厳密には、各モジュールＳ_ｐｉは、受信されたシンボルａ_ｉ，ｎに、他のチャネルに関して同時に使用された他の任意のチャネル化符号に直交するチャネル化符号Ｃ_ｉを乗ずる。

チャネル化符号Ｃ_ｉは、例えば、図２のＯＶＳＦ符号ツリーの中で選択される。図２では、表記Ｃ_{ｃｈ，ＳＦ，ｎ}は、拡散率ＳＦを有する第ｎ次のチャネル化符号を示す。

図２の符号ツリーと、それぞれのチャネルへの各符号の割当てとが、３ＧＰＰ ＴＳ ２５．２１３標準規格で説明されている。

図２では、符号ツリー・レベルＩ、ＩＩ、およびＩＩＩのみが完全に表示されており、符号ツリー・レベルＶＩＩ、ＶＩＩＩ、およびＩＸは一部しか示されていない。符号ツリー・レベルＩＶからＶＩは図２に示されていない。

レベルＩは、チャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，１，０}に対応する根ノード２０のみを含む。

レベルＩＩは、根ノード２０の２つの子ノード２２および２４を含む。ノード２２および２４は、チャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，２，０}およびＣ_{ｃｈ，２，１}にそれぞれ対応する。これら２つのチャネル化符号は直交する。レベルＩＩでは、各チャネル化符号が、２に等しい拡散率を有する。

ノード２２および２４は、また、子ノード２６、２８および３０、３２のそれぞれの親ノードでもある。ノード２６、２８、３０、および３２は、チャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，４，０}、Ｃ_{ｃｈ，４，１}、Ｃ_{ｃｈ，４，２}、およびＣ_{ｃｈ，４，３}に対応する。レベルＩＩＩのチャネル化符号は、４に等しい拡散率を有しかつ相互に直交する。

レベルＩＩＩの各ノードは、レベルＩＶにおける２つの子ノードの親ノードであり、以下同様に続く。

図２は、
−レベルＶＩＩにおけるチャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，６４，０}に対応するノード３４、
−レベルＶＩＩＩにおけるチャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，１２８，０}およびＣ_{ｃｈ，１２８，１}のそれぞれに対応する２つの子ノード３６および３８、ならびに
−レベルＩＸにおけるチャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，２５６，０}、Ｃ_{ｃｈ，２５６，１}、Ｃ_{ｃｈ，２５６，２}、およびＣ_{ｃｈ，２５６，３}のそれぞれに対応する４つのノード４０、４２、４４、および４６
のみを示す。

図２におけるＯＶＳＦ符号ツリーの１つのノードに対応するチャネル化符号は、同じレベルにおけるノードに関連付けられたチャネル化符号の何れにも直交することに留意すべきである。このチャネル化符号はまた、同じレベルにおける他のノードの１つのノードの子ノードに関連付けられたチャネル化符号の何れにも直交する。例えば、チャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，２，１}は、チャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，２，０}ばかりでなく、ノード２２の子ノードに関連付けられたチャネル化符号の何れにも直交する。その結果として、チャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，２，１}はチャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，２５６，０}またはＣ_{ｃｈ，２５６，１}に直交する。

以上とは異なり、親ノードに関連付けられたチャネル化符号は、その子ノードに関連付けられたチャネル化符号と直交しない。例えば、チャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，１２８，０}はチャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，２５６，０}またはＣ_{ｃｈ，２５６，１}と直交せず、チャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，２５６，２}に直交する。

例示の目的では、上記のように定義されたチャネル化符号Ｃ_１およびＣ_２は、チャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，２５６，０}およびＣ_{ｃｈ，２５６，１}にそれぞれ等しいものと想定する。

各モジュールＳ_ｐｉの出力は、加算器５０に接続される。加算器５０は、各拡散シンボルａ_ｉ，ｎに対応するチップ・シーケンスを加算する。

加算器５０は、得られる大域チップ・シーケンスをスクランブラ５２に出力する。スクランブラ５２は大域チップ・シーケンスをスクランブル処理する。より厳密には、スクランブラ５２は、スクランブル処理された大域チップ・シーケンスｂ［ｌ］を入手するために、大域チップ・シーケンスにスクランブル符号Ｓ［１］を乗ずる。シーケンスｂ［１］は、無線信号５８としてアンテナ５６によって空中に放射される前に、異なるモジュール（図示せず）を介して伝送される。無線信号５８は、ＣＤＭＡ通信システムでは「ダウンリンク信号」として知られている。

受信器６は、無線信号５８を受信するためのアンテナ６０と、受信された無線信号を基底帯域のスクランブル処理された大域チップ・シーケンスｙ［ｌ］に変換するための無線周波数受信器６２とを有する。

シーケンスｙ［ｌ］は以降の関係にしたがって推定可能であり、すなわち、
ｙ［ｌ］＝ｂ［ｌ］^＊ｈ［ｌ］＋ｖ［ｌ］ （１）
上式で、
−ｂ［ｌ］はスクランブル処理された大域チップ・シーケンスであり、
−ｈ［ｌ］は時間で変化するチップ速度離散時間系であり、
−ｖ［ｌ］は、他の基地局に由来する平均ガウス雑音および干渉をモデル化する摂動項であり、かつ
−記号^「＊」は畳込み演算である。

シーケンスｙ［ｌ］は、スクランブル処理を受けた推定された大域チップ・シーケンス

を出力する適応等化器６４に入る。シーケンスｙ［ｌ］の等化は、ｌ_ｄに等しい遅延を導入する。

推定された大域チップ・シーケンス

は、推定されたチップ・シーケンスを逆スクランブル処理する（descramble）デスクランブラ６６によって受信される。実際には、デスクランブラ６６は、シーケンス

に、時点ｌ−ｌ_ｄにおいて発信器１０で使用されたスクランブル符号Ｓ［ｌ−ｌ_ｄ］の複素共役数Ｓ^＊［ｌ−ｌ_ｄ］を乗ずる。

次いで、逆スクランブル処理された大域チップ・シーケンスは、逆拡散器Ｄ_ｓｌおよび他の逆拡散器Ｄ_ｓｊに伝送される。

逆拡散器Ｄ_ｓｌは、パイロット・シンボル推定値

を入手するために、逆スクランブル処理された大域チップ・シーケンスを逆拡散する。そうするために、逆拡散器Ｄ_ｓｌは、逆スクランブル処理された大域チップ・シーケンスにチャネル化符号Ｃ_１を乗ずる。

パイロット・シンボル推定値

は、誤差ｅを入手するために、パイロット・シンボル推定値

から、その対応する予期されたパイロット・シンボルａ_１，ｎを減ずる減算器７０に伝送される。パイロット・シンボルは、受信器６によって受信される前から知られている所定のパイロットであることに留意される。減算器７０は誤差ｅを等化器６４に伝送し、等化器６４は、この誤差ｅを最小化するために、それ自体の係数を適応させうるようになっている。等化器６４の特定の実施形態が、図３を参照してさらに詳細に説明される。

逆拡散器Ｄ_ｓｊは、チャネルｊを通じて伝送されたシンボルのシンボル推定値

を入手するために、別のチャネル化符号の共役数を使用して、逆スクランブル処理された大域チップ・シーケンスを逆拡散する。

図１は受信器６の実施形態を示すが、そこでは等化が、逆スクランブル処理および逆拡散の前に行われる。しかし、図３では、逆スクランブル処理および逆拡散が等化の前に行われる場合における等化器６４が、より詳細に説明される。図３の等化器６４の一般的特性が、上で言及された論文Ｄ１に説明されている。

等化器６４は、シーケンスｙ［ｌ］を受信する入力９０と、パイロット・シンボル推定値

を出力する出力９２とを有する。

等化器６４は、次式、すなわち、

によって定義される適応フィルタ９６を含み、
上式で、
− Ｗ_ｍ（Ｌ_１≦ｍ≦Ｌ_２）は、フィルタ９６のＬ_２−Ｌ_１＋１の係数であり、かつ
− Ｚ^−ｍは、ｍのチップ間隔の遅延を表す。

フィルタ９６は、有限トランスバーサル・フィルタ［finite transversal filter］または他の任意適切な構造体の形態を取ってもよい。等化器６４は、雑音、干渉、およびチップ間干渉による平均二乗誤差を最小化するために、フィルタ９６の係数を適応させる。適応等化器６４の適応は、データをより精確に表すために、係数が移動されるべき方向を等化器に示す誤差ｅによって駆動される。

したがって、等化器６４は、入力９０に接続されかつＬ_１＋Ｌ_２の遅延ブロックＴ_Ｌ１からＴ_Ｌ２を含むタップ遅延線９４を有する。各遅延ブロックは、チップ間隔だけシーケンスｙ［ｌ］を遅延させる。

フィルタ９６は、Ｌ_２−Ｌ_１＋１の平行分岐を有する。各分岐の一方の末端がフィルタ９６の対応する入力に接続される一方で、他方の末端が、平行分岐の各々によって出力された結果を加算する加算器９８に接続される。各平行分岐は、この分岐の一方の末端で入力された信号に、それぞれの係数Ｗ_ｍを乗ずる乗算器を含む。図３で、平行分岐は、一番上の分岐が入力信号にＷ_Ｌ１を乗ずる一方で、一番下の平行分岐が、入力信号に係数Ｗ_Ｌ２を乗ずるように、係数の次数にしたがって配置される。

一番上の平行分岐の入力は、逆拡散器Ｄ_ｓｌおよびデスクランブラ６６を介して、入力９０に接続される。他の平行分岐は、逆拡散器Ｄ_ｓｌおよびデスクランブラ６６を介して遅延ブロックＴ_Ｌｉのそれぞれの出力に接続される。論文Ｄ１で説明されたように、上記の構造体は、等化の前に最初に逆スクランブル処理および逆拡散を実行する。

等化器６４はまた、チャネル変化に従って等化６４を適応させるように、フィルタ９６の各係数Ｗ_ｍの値を変更できる計算器１１０を含む。より厳密には、計算器１１０は、誤差ｅを最小化する係数Ｗ_ｍの値を計算する適応アルゴリズムを実行することができる。この目的で、計算器１１０によって実行されるアルゴリズムは、ＭＭＳＥ（最小化平均二乗誤差）アルゴリズムである。好ましくは、様々なＭＭＳＥアルゴリズムのうちで、本実施形態で使用される適応アルゴリズムは、ＬＭＳ（最小平均二乗）アルゴリズムまたはＮＬＭＳ（正規化最小平均二乗）アルゴリズムである。ＬＭＳおよびＮＬＭＳアルゴリズムが以降の文書、すなわち、
「適応アルゴリズムのＬＭＳ系統の統計的効率に関して［”On the statistical efficiency of the LMS family of adaptive algorithms”］」（バーナード・ウィドロ［Bernard Widrow］およびマックス カメネツキ［Max Kamenetsky］、ＩＳＬ（ISL）−カリフォルニア州スタンフォード、スタンフォード大学電気工学科［Department of Electrical Engineering, Stanford University, Stanford CA］）においてさらに詳細に説明されている。

図４は、３つの連続的なパイロット・シンボル１３０から１３２の受信に対応するチップ・シーケンスを示す。簡略化のために、パイロット・シンボル１３０から１３２は、６に等しい拡散率を有する完全なパイロット・チャネル化符号に関して例示される。したがって、各拡散パイロット・シンボルは、６つの連続的なチップからなる。

同じパイロット・シンボルに対応するどの連続的なチップも、パイロット・シンボル期間Ｔ_ｆｓの間に伝わっている。期間Ｔ_ｆｓは、チップ間隔Ｔ_ｃに完全なパイロット・チャネル化符号の拡散率を乗じたものに等しい。

完全なパイロット・チャネル化符号の拡散率のｘ分の１である拡散率を有し、かつ同時に、発信器１０によって同時に使用された他のチャネル化符号の何れにも依然として完全に直交する短縮されたパイロット・チャネル化符号が存在すれば、短縮されたパイロット・シンボル期間Ｔｓｓを画定することが可能である。期間Ｔｓｓはｘで除した期間Ｔ_ｆｓに等しい。

例えば、図４は、短縮されたパイロット・シンボル期間Ｔｓｓを示す。この特定の場合では、短縮されたパイロット・チャネル化符号が、完全なチャネル化符号の半分の大きさである。

ここで図５を参照して、受信器６の演算が説明される。

発信器１０と受信器６との間の接続が確立される間に、ステップ１４０で、発信器１０は命令を受信器６に伝送する。これらの命令の幾つかは、どのチャネル化符号が、発信器１０と受信器６との間の接続に割り当てられるかを指定する。

この場合、ステップ１４２で、受信器１０がこの接続の間に使用されるべきチャネル化符号のみを含むリストＬを作成することが想定されている。リストＬが、ステップ１４０の間に受け取られた命令にしたがって確立される。

次いで、データ・シンボルが受信される間に、ステップ１４４で、計算器１１０が、完全なパイロット・チャネル化符号の拡散率よりも短い拡散率を有すると共に、他の同時にアクティブなチャネル化符号の何れにも依然として直交する短縮されたパイロット・チャネル化符号が存在するかどうかを決定する。以後、このアクティブなチャネル化符号で逆拡散された受信信号の電力が所定の閾値Ｓ_１よりも高ければ、チャネル化符号が「アクティブ」であると言われる。

最初に、演算１４６では、計算器１１０が、リストＬに属していないチャネル化符号が何れも非アクティブな符号であることを確証する。演算１４６は、リストＬの中に存在しないこれらの符号で逆拡散された受信信号の電力を推定することなく実行される。

後続する演算１４８では、ノード４０が「現在ノード」として設定される。

次いで、演算１５０で、計算器１１０は現在ノードの隣接ノードを選択する。隣接ノードとは、ＯＶＳＦ符号ツリーで現在ノードと同じレベルにあり、かつ現在ノード・レベルの直下のレベルで同じ親ノードを有するノードである。

演算１５２で、計算器１１０は、選択された隣接ノードが、リストＬに属するチャネル化符号に関連付けられているどうかを調べる。ハイであれば、計算器１１０は演算１５４に進む。演算１５４の間に、計算器１１０は、選択された隣接ノードに関連付けられたチャネル化符号で逆拡散された信号の電力を推定する。次いで、演算１５６では、この推定された電力が閾値Ｓ_１に比較される。推定された電力が閾値Ｓ_１よりも大きければ、ステップ１５８で、現在チャネル化符号は、パイロット・チャネルの後段における逆分散に使用されるべきチャネル化符号として選択される。

一方、推定された電力が閾値Ｓ_１よりも小さければ、または隣接ノードに関連付けられたチャネル化符号がリストＬに属さなければ、計算器１１０は演算１６０に進む。演算１６０では、現在ノードの親ノードの直下における符号ツリー・レベル中の現在ノードの親ノードが、新たな現在ノードとして設定される。次いで、本方法は演算１５０に戻る。演算１５０から１６０は、演算１５８で、最も短いパイロット・チャネル化符号の選択が完了しない限り繰り返される。

演算１５８の後、短縮されたパイロット・チャネル化符号の選択がステップ１４４で完了すれば、ステップ１４４は停止し、かつステップ１６２において、パイロット・シンボル逆拡散が各期間Ｔ_ｓｓの終わりで行われる。そうでなければ、逆拡散が、完全なパイロット・チャネル化符号を使用して各期間Ｔ_ｆｓの終わりで実行される。

次のステップ１６４では、逆拡散されたパイロット・シンボルが、次にパイロット・シンボル推定値

を入手するために等化される。

次いで、ステップ１６６で、誤差ｅが計算される。

一旦、ステップ１６８で新たな誤差ｅが計算されると、計算器１１０は、誤差ｅを最小化するために等化器係数の値を適応させる。ステップ１６８の間に、計算器１１０は、ＭＭＳＥアルゴリズム、好ましくはＬＭＳアルゴリズムまたはＮＬＭＳアルゴリズムのような適応アルゴリズムを実行する。

一旦、等化器６４の係数が適応されると、期間Ｔ_ｆｓの終わりに達していなければ、本方法はステップ１６２に戻る。期間Ｔ_ｆｓの終わりで、本方法は、短縮されたパイロット・チャネル化符号が依然として存在するかどうかを決定するために、ステップ１５０に戻る。

例えば、普通のＣＤＭＡ通信システムでは、チャネルＰＣＣＰＣＨが、全時間アクティブであるわけではない。よって、これらの期間の間、パイロット・チャネルＰＣＰＩＣＨが、チャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，２５６，０}ではなく、チャネル化符号Ｃ_{ｃｈ，１２８，０}を使用して逆拡散していることが可能である。よって、パイロット・チャネルの逆拡散は、２５６のチップ毎ではなく、１２８のチップ毎に行われうる。これによって、２５６チップのパイロット−シンボル期間中に１回ではなく２回、等化器を適応させることが可能になる。

他の多くの実施形態が可能である。以上の教示は、図３で詳細に説明されたものとは異なる構造体を有する等化器で実施可能である。例えば、等化器６４の構造体は、以降の文書、すなわち、
Ｆ・ピータ［F. Petre］、Ｍ・ムーネン［M. Moonen］、Ｍ・エンジェルス［M. Engels］、Ｂ・ジセリンクス［B. Gyselinckx］、およびＨ・Ｄ・マン［H.D.Man］の「ｄｓ−ｃｄｍａフォワード・リンクにおける干渉抑制用のパイロット援用適応チップ等化器受信器［”Pilot aided adaptive chip equalizer receiver for interference suppression in ds-cdma forward link”］」、自動車技術会議議事録［Proc. Vehicular Technology Conf.］、頁３０３〜３０８、２０００年９月、において説明されているような、いわゆる分数間隔等化方式［fractionally spaced scheme］でありうる。

ＭＭＳＥアルゴリズムの系統は、誤差ｅの二乗を最小化する他の多くの逐次アルゴリズムを含む。例えば、この系統はまた、ＲＬＳ（再帰最小二乗）アルゴリズムを含む。

本シンボル−レベル適応方法は、使用者用装置で実施された等化器の特定の場合において説明された。しかし、以上の教示は、例えば、基地局で実施された受信器と同様の任意の直交ＣＤＭＡ受信器に当てはまる。

本明細書および特許請求の範囲では、要素に前置される不定冠詞は、複数のこのような要素の存在を排除するものではない。さらに、「含む」という言葉は、列挙されたもの以外の他の要素またはステップの存在を排除するものではない。

特許請求の範囲において括弧の中に参照符号を含むのは、理解を助けることが企図されており、限定的であることが企図されているのではない。

直交ＣＤＭＡ通信システムの構造体の模式図である。 図１のシステムで使用されたＯＶＳＦ符号ツリーを例示する図である。 図１のシステムで使用可能な適応等化器の特定の実施形態の模式図である。 図１のシステムで伝送されたチップ・シーケンスを例示する図である。 図１のシステムで実施されたシンボル−レベル適応方法のフローチャートである。

Claims (9)

1. 等化器の少なくとも１つの係数を適応させるシンボル−レベル適応方法であって、前記等化器はチップ・レベルでチャネルの歪みを補正するために直交ＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス）受信器で使用され、前記受信器は、完全なパイロット・チャネル化符号で拡散されたパイロット・チャネルと、それぞれのチャネル化符号で拡散された他のチャネルとを同時に受信し、各チャネル化符号が他の同時に使用されたチャネル化符号の何れにも直交しており、前記方法は、
   ａ）前記完全なパイロット・チャネル化符号の拡散率よりも短い拡散率を有し、かつ同時に、他の同時にアクティブなチャネル化符号の何れにも依然として直交する短縮されたパイロット・チャネル化符号が存在するかどうかを決定するステップであって、前記チャネル化符号で逆拡散された信号の電力が所定の閾値よりも高ければ、チャネル化符号が「アクティブ」である、決定するステップと、
   ｂ）短縮されたパイロット・チャネル化符号が存在すれば、パイロット・シンボル推定値を入手するために、前記短縮されたパイロット・チャネル化符号を使用して前記パイロット・チャネルを逆拡散するステップ、または前記短縮された符号が存在しなければ、前記パイロット・シンボル推定値を入手するために、前記完全なパイロット・チャネル化符号を使用して前記パイロット・チャネルを逆拡散するステップと、
   ｃ）ステップｂ）から入手された前記パイロット・シンボル推定値と、対応する予期されたパイロット・シンボルとの間の誤差にしたがって、前記等化器係数の値を適応させるステップと、を含む、
   シンボル−レベル適応方法。
2. ステップａ）は、現在使用されているチャネル化符号の１つで逆拡散された信号の電力を推定する演算と、前記チャネル化符号がアクティブなチャネル化符号であるか否かを確証するために、前記推定された電力を前記所定の閾値に比較する演算とを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記パイロット・チャネルの前記逆拡散を中断できない低電力の信号を伝送するために同時に使用されたチャネル化符号が、ステップａ）では非アクティブなチャネル化符号と見なされるように、前記所定の閾値は十分に高く選択される、請求項２に記載の方法。
4. ステップａ）は、前記チャネルの１つを通じて受け取られた命令にしたがって、チャネル化符号が非アクティブなチャネル化符号であるかどうかを確証する演算を含む、請求項１ないし３の何れか１項に記載の方法。
5. ステップａ）は、ＯＶＳＦ（直交可変拡散率）符号ツリーにおいて、前記完全なパイロット・チャネル化符号に関連付けられたノードの親ノードに関連付けられた前記チャネル化符号を選択する演算を含み、前記親ノードは、
   同時にアクティブなチャネル化符号に関連付けられた他の子ノードを有さず、
   前記ＯＶＳＦ符号ツリーの根ノードに可能な限り近接している、請求項１ないし４の何れか１項に記載の方法。
6. 前記完全なチャネル化符号の前記拡散率のｘ分の１の拡散率を有する短縮されたパイロット・チャネル化符号が存在すれば、少なくともステップｂ）およびｃ）が、次式、すなわち、Ｔ_ｓｓ＝Ｔ_ｆｓ／ｘ（Ｔ_ｆｓは完全なパイロット・シンボル期間）のように定義される短縮されたパイロット・シンボル期間Ｔ_ｓｓのそれぞれの終わりで実行される、請求項１ないし５の何れか１項に記載の方法。
7. 計算器命令が電子計算器によって実行されるとき、請求項１ないし６の何れか１項に記載のシンボル−レベル適応方法を実行するための前記命令を有するメモリ。
8. 少なくとも１つの微調整可能な係数と、請求項１から６の何か１項に記載のシンボル−レベル適応方法を実行できる計算器とを有する適応等化器。
9. 請求項８に記載の等化器を有する直交ＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス）受信器。

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