JP2010528539A - パイロットシーケンス信号を検出する方法、設備及びシステム - Google Patents

Abstract

【解決手段】パイロットシーケンス信号を検出する方法は、受信信号に含まれたサービスデータ信号が正確であると確定できた場合、前記受信信号から前記サービスデータ信号を抽出し、そのうち、前記サービスデータ信号は前記受信信号に含まれたパイロットシーケンス信号と同じタイムスロットにあり、前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号から、前記パイロットシーケンス信号を取得する。又、１種の通信設備と１種の通信システムも公開した。本発明によれば、サービスデータ信号からパイロットシーケンス信号への干渉を抑制し、パイロットシーケンス信号の検出能力を向上させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信技術領域に係り、特にパイロットシーケンス信号を検出する方法、設備及びシステムに関する。

移動通信システムにおいて、よくパイロットシーケンス信号を利用して同期化・チャネル推定等の操作を行う必要がある。例えば、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムにおいて、ダウンリンクパイロットタイムスロット（ＤｗＰＴＳ）信号を利用すれば、ダウンリンク同期化操作を行え、アップリンクパイロットタイムスロット（ＵｐＰＴＳ）信号を利用すれば、アップリンク同期化操作を行える。受信側はパイロットシーケンス信号を含む受信信号を受信すれば、特定の検出アルゴリズムを利用し、含まれたパイロットシーケンス信号を検出し、その検出結果により同期化等の操作を行える。

しかし、実際の応用において、スペクトル効率の考慮或いは他の原因のため、パイロットシーケンス信号は、ある時刻にサービスデータ信号と共に重畳送信される可能性がある。即ち、パイロットシーケンス信号とサービスデータ信号は同じタイムスロットにあることになる。例えば、特殊なフレーム構造を持つ時間分割システムにおいて、伝送遅延や他の原因で、パイロットシーケンス信号はタイムスロット上で、サービスデータ信号にクロス干渉を引き起こす可能性がある。その時、適当に処理しなければ、パイロットシーケンス信号の検出性能を大幅に低下させ、通信品質に非常に悪い影響を与える可能性がある。例えば、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムのサービスエリアが広範囲であれば、ＵｐＰＴＳは時間遅延を伝送するためにサービスデータを含むタイムスロットに納められてしまう。非常の場合、例えば、遠隔基地局のＤｗＰＴＳ送信が自基地局のＵｐＰＴＳ受信への干渉を防ぐため、ＵｐＰＴＳにおける信号を直接にサービスデータ信号を含むタイムスロットに移動し、サービスデータ信号に重畳して送信する可能性もある。しかし、そうすると、ＵｐＰＴＳにおけるサービスタイムスロット信号の干渉が深刻になるので、一定の処理作業が必要になる。

サービスデータ信号とパイロットシーケンス信号は重畳送信される場合、その二者の検出がとも非常に困難になる可能性がある。それに対して、従来技術における一つの処理方式は、二者の重畳送信をできるだけ回避する。例えば、時間分割システムの場合は、タイムスロットを分けて送信し、一定のガード間隔を設けることを採用する。どうしてもサービスデータ信号とパイロットシーケンス信号の重畳送信を回避できない場合、従来技術における他の処理方式によれば、送信電力を適当に制限することにより、サービスデータ信号とパイロットシーケンス信号各自の検出性能を確保する。例えば、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムにおいて、非常場合に、遠隔基地局のＤｗＰＴＳ送信が自基地局のＵｐＰＴＳ受信への強い干渉を回避するために、ＵｐＰＴＳを直接にサービスデータ信号の所在タイムスロットに移動し、サービスデータ信号に重畳して送信する。ＵｐＰＴＳの検出性能を確保するために、ＵｐＰＴＳと同一タイムスロットにあるサービスデータ信号の電力を制限することにより、サービスデータ信号からＵｐＰＴＳへの干渉電力レベルを制限する。

従来技術の問題点は、ガード間隔の追加又はサービスデータ信号の電力制限が、システムのスペクトル効率を低減し、システム容量への損失を引き起こすことである。

本発明は上記背景に鑑みてなされたものであって、サービスデータ信号からパイロットシーケンス信号への干渉を抑制し、パイロットシーケンス信号の検出性能を向上できるパイロットシーケンス信号を検出する方法、設備及びシステムを提供する。

（１）受信信号に含まれたサービスデータ信号が正確である場合、前記受信信号から前記サービスデータ信号を抽出し、そのうち、前記サービスデータ信号は前記受信信号に含まれたパイロットシーケンス信号と同じタイムスロットにあり、
前記サービスデータ信号が抽出された受信信号から、前記パイロットシーケンス信号を取得するパイロットシーケンス信号を検出する方法。

（２）受信信号に含まれたサービスデータ信号、パイロットシーケンス信号及び雑音信号の電力により、第二重み付け係数を取得し、前記第二重み付け係数により、前記受信信号から抽出された前記サービスデータ信号に重み付けし、そのうち、前記サービスデータ信号は前記受信信号に含まれたパイロットシーケンス信号と同じタイムスロットにあり、
前記サービスデータ信号が抽出された受信信号から、前記パイロットシーケンス信号を取得するパイロットシーケンス信号を検出する方法。

（３）信号を受信又は送信し、そのうち、受信信号に含まれたサービスデータ信号とパイロットシーケンス信号は同じタイムスロットにある通信モジュールと、
前記サービスデータ信号正確さを確定する確定モジュールと、
前記確定モジュールは前記サービスデータ信号が正確であることが確定できる場合、前記受信信号から前記サービスデータ信号を抽出する第一処理モジュールと、
前記サービスデータ信号が抽出された受信信号から、前記パイロットシーケンス信号を取得する第二処理モジュールと
を含む通信設備。

（４）信号を受信又は送信し、そのうち、送信信号に含まれたサービスデータ信号とパイロットシーケンス信号は同じタイムスロットにある通信モジュールと、
受信信号に含まれたサービスデータ信号、パイロットシーケンス信号と雑音信号の電力により、第二重み付け係数を取得する第一処理モジュールと、
前記第二重み付け係数により、前記受信信号から抽出された前記サービスデータ信号に重み付けする第二処理モジュールと、
前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号から、前記パイロットシーケンス信号を取得する第三処理モジュールと
を含む通信設備。

（５）信号を受信又は送信し、そのうち、送信信号に含まれたサービスデータ信号とパイロットシーケンス信号は同じタイムスロットにある端末設備と、
前記端末設備から送信された信号を受信し、又、前記サービスデータ信号が正確であると確定できる場合、前記受信信号から前記サービスデータ信号を抽出し、前記サービスデータ信号が抽出された受信信号から、前記パイロットシーケンス信号を取得する基地局と、
を含む通信システム。

（６）信号を受信又は送信し、そのうち、送信信号に含まれたサービスデータ信号とパイロットシーケンス信号は同じタイムスロットにある端末設備と、
前記端末設備から送信された信号を受信し、又、前記受信信号に含まれたサービスデータ信号、パイロットシーケンス信号及び雑音信号の電力により第二重み付け係数を取得し、 前記第二重み付け係数により、前記受信信号から抽出された前記サービスデータ信号に重み付けし、前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号から前記パイロットシーケンス信号を取得する基地局と
を含む通信システム。

本発明に係る実施形態において、受信信号に含まれたサービスデータ信号とパイロットシーケンス信号は同じタイムスロットにある場合、前記サービスデータ信号の信号雑音比は第一閾値以上であると確定できた場合、或いは、受信信号に含まれたサービスデータ信号のブロック誤り率又はビット誤り率により、前記サービスデータ信号が正しいと確定できた場合、受信信号からサービスデータ信号を抽出し、又、サービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得する。又、受信信号に含まれたサービスデータ信号、パイロットシーケンス信号及び雑音信号の電力により第二重み付け係数を取得した場合、前記第二重み付け係数により、前記受信信号から抽出された前記サービスデータ信号に重み付けし、前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号から前記パイロットシーケンス信号を取得する。本発明によれば、サービスデータ信号からパイロットシーケンス信号への干渉を有効的に抑制し、パイロットシーケンス信号の検出性能を大幅に向上できるようになる。

本発明の第１実施形態に係るパイロットシーケンス信号を検出するフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る受信信号からサービスデータ信号を抽出するフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る通信設備の構造を示した図である。 本発明の第１実施形態に係る第一処理モジュールの構造を示した図である。 本発明の第１実施形態に係る通信システムの構造を示した図である。 本発明の第２実施形態に係るパイロットシーケンス信号を検出するフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係るパイロットシーケンス信号を検出するフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る通信設備の構造を示した図である。

本発明の実施形態は、受信信号に含まれたサービスデータ信号とパイロットシーケンス信号は同じタイムスロットにある場合、サービスデータ信号の検出性能により、受信信号からサービスデータ信号を抽出し、又、サービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得することにより、サービスデータ信号からパイロットシーケンス信号への干渉を抑制し、パイロットシーケンス信号を検出する性能を向上する。

本発明の実施形態に係る方法は下記のような考慮に基づく。サービスデータ信号はパイロットシーケンス信号に重畳して送信される場合、パイロットシーケンス信号への干渉は主に、サービスデータ信号の干渉であり、他の干渉と違った特性を持つため、パイロットシーケンス信号に及ぼす同じタイムスロットにあるサービスデータ信号の干渉の特殊性により、適当な干渉抑制アルゴリズムを利用し、当該パイロットシーケンス信号へのサービスデータ信号の干渉を抑制する。例えば、受信信号に含まれたサービスデータ信号を検出することにより、受信信号に含まれたサービスデータ信号を抽出でき、更にサービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得できる。

無論、同じタイムスロットにあるパイロットシーケンス信号の干渉で、サービスデータ信号の検出結果が間違う可能性がある。一般的に、パイロットシーケンス信号が短く、連続的に送信されないため、サービスデータ信号に対する一種のバースト干渉と見なしても良い。受信機自身の抗干渉能力により一部の干渉を抑制でき、又、チャネルコーディングとインターリービングのエラー訂正能力を利用して、サービスデータ信号が受けるパイロットシーケンス信号の干渉を更に抑制できる。そのように処理すれば、大体正しいほぼ正確的にサービスデータ信号を取得できる。サービスデータ信号が通過したチャネル情報を取得できれば、干渉された信号を回復するという方法で、サービスデータ信号を回復でき、その上に、受信信号からにおけるサービスデータ信号からの干渉を相殺することができる。現在の多数のシステムにおいて、チャネル情報は容易に入手できるもので、高い実現可能性を持つ方法である。

又、具体的に実現する時に、上述した干渉相殺の実現方式の効果は、主にサービスデータ信号の検出性能により決められる。パイロットシーケンス信号の電力がサービスデータ信号の電力より低い場合に、サービスデータ信号の検出性能は高くて、良い干渉相殺効果が得られる。逆にパイロットシーケンス信号の電力がサービスデータ信号の電力より高い場合に、サービスデータ信号へのパイロットシーケンス信号の干渉は強いため、サービスデータを検出する過程に、パイロットシーケンス信号からの干渉を有効的に抑制しなければ、サービスデータ信号を検出する時のビット誤り率が大きくなり、その結果、干渉された信号を回復後のサービスデータ信号とパイロットシーケンス信号の相関性が大きくなり、その時の干渉相殺処理は、干渉を抑制できない上、更に一部のパイロットシーケンス信号を相殺してしまう。

上記のような考慮に基づき、受信信号からサービスデータ信号を抽出する時に、サービスデータ信号の検出性能を考える必要がある。多重アクセスシステムにおいて、異なるユーザのサービスデータ信号は、送信電力と所在環境がそれぞれ違う等の原因で、サービスデータ信号の検出性能もそれぞれ違う。その時には、先ず、所定の性能指数に応じて、異なるユーザのサービスデータ信号の検出性能を測定し、検出性能が良ければ、受信信号から当該ユーザのサービスデータ信号を抽出し、継続してサービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得する。検出性能が良くなければ、その時の抗雑音効果も良くならず、検出性能がよくないサービスデータ信号の場合、後続の干渉相殺処理も逆効果をもたらすため、当該ユーザのサービスデータ信号は、干渉された信号の回復処理に使われなく、或いは回復された信号に占める比例を減少する。

サービスデータ信号の検出性能を測定する指数は多種多様で、主にサービスデータ信号の抗雑音性能指数、例えば信号雑音比（ＳＮＲ）、ビット誤り率、ブロック誤り率の何れか又はその三者の任意組み合わせを含み、或いは、受信信号に含まれたサービスデータ信号、パイロットシーケンス信号と雑音信号の電力によりサービスデータ信号の検出性能を測定することもできる。以下は、各実施形態により、それぞれのサービスデータ信号性能検出の指数により、受信信号に含まれたサービスデータ信号を処理し、受信信号に含まれたパイロットシーケンス信号を取得する方法を説明する。

第１の実施形態

本実施形態は信号雑音比により、サービスデータ信号の検出性能を測定する。実施時に、サービスデータ信号の信号雑音比と第一閾値を比較し、信号雑音比は第一閾値以上であることを確定できた場合、サービスデータ信号に対して干渉相殺を行い、即ち、受信信号からサービスデータ信号を抽出する。ここで、第一閾値はシステム性能の要求により設定でき、例えば、システム電力制御に必要する信号雑音比目標値（ＳＮＲ＿ｔａｒｇｅｔ）を直接に利用できる。

図１は第１の実施形態に係るパイロットシーケンス信号を検出するフローチャートであり、具体的に、
他設備からの信号を受信し、そのうち、受信信号に含まれたサービスデータ信号とパイロットシーケンス信号は同じタイムスロットにあるステップ１００と、
サービスデータ信号の信号雑音比は第一閾値以上であることを確認するステップ１０１と、
受信信号からサービスデータ信号を抽出するステップ１０２と、
サービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得するステップ１０３と
を含む。

受信信号を

と仮説する。ここで、

はｋａ本目のアンテナから受信された信号シーケンスであり、パイロットシーケンス信号とサービスデータ信号の複合信号である。
ステップ１０１において、サービスデータ信号の信号雑音比は第一閾値以上であることを確定する前に、多重アクセスシステムの場合、先ず受信信号に含まれたユーザデータを検出する必要がある。ｋ番目のユーザ検出データの出力記号を

と仮説し、Ｋは含まれたユーザ数であり、次は受信機の検出による出力記号

を復調し、復調出力された各ユーザのサービスデータ信号がパイロットシーケンス信号送信位置に対応したＮ個のデータビットに対して信号雑音比を計算する。

例えば、その時にＫ個のユーザがあると仮説すれば、Ｋ個のＳＮＲ＿ｇｄ（ｋ），ｋ＝１，２，・・・，Ｋ値を取得できる。次は、ユーザｋに対応するＳＮＲ＿ｇｄ（ｋ）により、当該ユーザのサービスデータ信号を干渉相殺処理に応用させるかどうかを判定する。実施する時に、硬スレッシュホールドＳＮＲ＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを第一閾値として設定できる。ユーザｋのＳＮＲ値はＳＮＲ＿ｇｄ（Ｋ）＞＝ＳＮＲ＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄである場合に、当該データ検出は信頼できると判断し、干渉相殺処理に応用させる。ＳＮＲ＿ｇｄ（Ｋ）＜ＳＮＲ＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄである場合に、当該データ検出は信頼できないと判断し、干渉相殺処理に応用させないことにする。

上述方法は１つの重み付け係数を干渉相殺に応用したに相当する。

図２は本実施形態に係る受信信号からサービスデータ信号を抽出するフローチャートであり、具体的に下記のようになっている。

ステップ２００：受信信号を復調し、例えば

を出力し、Ｋは含まれたユーザ数である。

ステップ２０１：復調出力された信号に対して干渉抑制処理を行い、ここで、複数の処理方式を採用できる。

例えば、第１の方式は、復調された信号に対して直接に硬判定出力を行い、送信側のサービスデータ信号ｄ^（ｋ），ｋ＝１，２，・・・，Ｋを得て、取得された送信側サービスデータ信号に一定の抗干渉雑音能力を備えさせる。第２の方式は、復調されたデータをチャネルデコーディング・デインターリービングした後、送信側と同じようなエンコーディングとインターリービングを行い、送信側サービスデータ信号ｄ^（ｋ），ｋ＝１，２，・・・，Ｋを取得し、取得された送信側サービスデータ信号にパイロットシーケンスが引き起こした突発的干渉をより良く抵抗できるようにする。実施する場合、第２の方式は第１の方式より複雑度が高く、長い処理遅延を起こす可能性がある。ユーザは需要に応じて適切な干渉抑制処理方式を選択する。

ステップ２０２：送信側のサービスデータ信号ｄ^（ｋ），ｋ＝１，２，・・・，Ｋに対して、送信側と同じような変調処理を行い、既存のチャネル推定結果により変調後の信号を再構築し、回復されたサービスデータ信号を取得する。

ここで、異なるシステムに対して、各自のシステム特性により、それぞれの簡易方法を採用できる。例えば、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムに対して、既存のチャネル推定結果によりシステムマトリックスを構築し、システムマトリックスを利用して変調後の信号を再構築する。そのうち、変調、スペクトラム拡散、スクランブルの送信側処理及びチャネルを通過する過程は、システムマトリックス

に乗算することにより実現でき、又、Ｃｏｄｅ Ｃｈａｎｎｅｌに応じてデータを回復できる。即ち、送信側のサービスデータ信号を変調し、変調された後のデータ符号

とシステムマトリックス

と乗算し、回復されたサービスデータ信号を取得する。そのうち、Ｋは全部Ｃｏｄｅ Ｃｈａｎｎｅｌ数である。

ステップ２０３：回復されたサービスデータ信号をコンバインする。

例えば、Ｋ番目のユーザの回復後の信号を

として設定すれば、

が得られ、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムの場合は、

が可能である。

ステップ２０４：全部の受信信号

から回復されたサービスデータ信号を除去し、サービスデータ信号が抽出された後の受信信号を取得する。即ち、

である。

実施において、回復されたサービスデータ信号をコンバインする時に、１つの重み付け係数を設定し、当該重み付け係数により、回復されたサービスデータ信号に重み付けして、コンバインしても良い。

Ｋ番目のユーザの回復後の信号を

と設定すれば、

が得られる。

上記過程は異なるシステムに対して、異なるシステム特性により、それぞれの簡易方法を採用できる。例えば、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムの場合に、

が得られる。

ここは、先ず回復する（α_ｋ≠０）が必要する干渉されたＣｏｄｅ Ｃｈａｎｎｅｌに対して回復してから、重み付けをしてもいいし、変調された後のデータ符号

に重み付けしてから、回復しても良い。比較すれば、後者の計算量はより少ない。

この時、受信信号に含まれたサービスデータ信号を除去する時に、以下の方式で干渉相殺を行う。

重み付け係数αの設定値は現在データの復調性能により決められる。多種の方式で重み付け係数を設定できる。サービスデータ信号の信号雑音比は第一閾値以上である場合、当該重み付け係数は１であることに相当し、その時に、受信信号からサービスデータ信号を直接に除去する。

好ましくは、サービスデータ信号の信号雑音比は第一閾値より小さく且つ第二閾値より大きい場合、信号雑音比、第一閾値と第二閾値により第一重み付け係数を取得でき、第一重み付け係数により、回復されたサービスデータ信号に重み付けしてコンバインする。ここで、第二閾値は復調信号の信頼できないことを示し、普段は低い値とし、求めるシステム性能により設定しても良いし、ユーザからシミュレーション設定をしても良い。

具体的に、Ｃｏｄｅ ＣｈａｎｎｅｌのＳＮＲ値により、高スレッシュホールド値ＳＮＲ＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿Ｈｉｇｈ(即ち、第一スレッシュホールド値)と低スレッシュホールド値ＳＮＲ＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿Ｌｏｗ（第二スレッシュホールド値）を設定できる。そのうち、ＳＮＲ＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿Ｈｉｇｈ＞ ＳＮＲ＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿Ｌｏｗとする。

あるユーザＫのＳＮＲ値はＳＮＲ＿ｇｄ（ｋ）＞＝ＳＮＲ＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿Ｈｉｇｈを満足すれば、そのデータ検出は信頼できると判定し、干渉相殺に応用させる。ＳＮＲ＿ｇｄ（ｋ）＜＝ＳＮＲ＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿Ｌｏｗを満足すれば、そのデータ検出は信頼できないと判定し、干渉相殺に応用させないことにする。ＳＮＲ＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿Ｈｉｇｈ＞ＳＮＲ＿ｇｄ（ｋ）＞ＳＮＲ＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿Ｌｏｗを満足すれば、一部のデータが信頼できると判定し、その場合、ＳＮＲ＿ｇｄ（ｋ）、ＳＮＲ＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ＨｉｇｈとＳＮＲ＿Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿Ｌｏｗにより第一重み付け係数を算出し、当該重み付け係数により干渉相殺を行うことができる。

第一重み付け係数の計算方式は多種である。例えば、線形重み付けの方法により取得する。

この時は、１つの重み付け係数を干渉相殺に使用したことに相当する。

サービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得する時に、サービスデータ信号が抽出された後の受信信号を検出し、検出結果によりパイロットシーケンス信号を取得できる。ここの検出方法は従来の検出方法を採用してもいいし、他の検出方法を採用しても良い。

同様な発明思想に基づき、本実施形態は又１種の通信設備を提供した。当該通信設備は基地局であってもいいし、他のパイロットシーケンス信号検出設備であっても良い。構造は図３の示したように、
信号を受信又は送信し、そのうち、受信信号に含まれたサービスデータ信号とパイロットシーケンス信号は同一タイムスロットにある通信モジュール３００と、
サービスデータ信号の信号雑音比は第一閾値以上であるかどうかを確定する確定モジュール３０１と、
サービスデータ信号の信号雑音比は第一閾値以上であると確定できた場合、受信信号からサービスデータ信号を抽出する第一処理モジュール３０２と、
サービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得する第二処理モジュール３０３と
を含む。

本実施形態に係る第一処理モジュール３０２の構造は図４の示したように、具体的に
受信信号を復調する第一処理ユニット４００と、
復調された信号を直接に硬判定出力し、送信側サービスデータ信号を取得し、又は復調された信号に対してチャネルデコーディング及びデインターリービング処理をした後に、送信側と同じようなエンコーディングとインターリービング処理をし、送信側サービスデータ信号を取得する第二処理ユニット４０１と、
送信側サービスデータ信号に対して送信側と同じような変調処理を行い、既存のチャネル推定結果を利用し、復調された信号を再構築し、回復されたサービスデータ信号を取得する第三処理ユニット４０２と、
回復されたサービスデータ信号をコンバインする第四処理ユニット４０３と、
受信信号からコンバインされた後のサービスデータ信号を除去し、サービスデータ信号が抽出された後の受信信号を取得する第五処理ユニット４０４と
を含む。

そのうち、確定モジュール３０１はサービスデータ信号の信号雑音比は第一閾値より小さく且つ第二閾値より大きいと確定できた後に、第四処理ユニット４０３は信号雑音比、第一閾値と第二閾値により第一重み付け係数を取得し、第一重み付け係数に従い回復されたサービスデータ信号に重み付けしてコンバインする。

同様な思想に基づき、本発明の実施形態は又１種の通信システムを提供した。構造は図５の示したように、
信号を受信又は送信し、そのうち、送信信号に含まれたサービスデータ信号とパイロットシーケンス信号は同一タイムスロットにある端末設備５００と、
端末設備５００から送信された信号を受信し、前記サービスデータ信号の信号雑音比は第一閾値以上であると確定できた場合、受信信号からサービスデータ信号を抽出し、又、サービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得する基地局５０１と
を含む。

第２の実施形態

本実施形態はブロック誤り率又はビット誤り率により、サービスデータ信号の検出性能を測定する。実施時に、ブロック誤り率又はビット誤り率により、サービスデータ信号の正しさを判断し、正しいと確定できた場合、サービスデータ信号に対して干渉相殺を行い、即ち、受信信号からサービスデータ信号を抽出する。

図６は本実施形態に係るパイロットシーケンス信号を検出するフローチャートであり、具体的に下記のようになっている。

ステップ６００：他設備から送信された信号を受信し、そのうち、受信信号に含まれたサービスデータ信号とパイロットシーケンス信号は同一タイムスロットにある。

ステップ６０１：受信信号に含まれたサービスデータ信号のブロック誤り率又はビット誤り率により、サービスデータ信号の正しさを確定する。

ステップ６０２：受信信号からサービスデータ信号を抽出する。

ステップ６０３：サービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得する。

受信信号を

と仮説する。

はｋａ本目のアンテナから受信された信号シーケンスであり、パイロットシーケンス信号とサービスデータ信号の複合信号である。

ステップ６０１において、ブロック誤り率又はビット誤り率によりサービスデータ信号の正しさを確定する前に、多重アクセスシステムに対しては、先ず受信信号に含まれたユーザに対してデータ検出を行い、検出結果によりブロック誤り率又はビット誤り率を取得する必要がある。例えば、ｋ番目のユーザ検出出力記号を

と仮説する。Ｋは含まれたユーザ数とする。次は受信機による検出の出力記号

を復調し、復調出力されたデータに対して、チャネルデコーディングとデインタリービング等の操作を完成した後、巡回冗長検査（ＣＲＣ）によりブロック誤り率を計算し、当該ブロックデータの正しさを判断し、正しければ、当該サービスデータ信号に対して干渉相殺を行い、ビット誤り率の計算は上述計算に類似する。

本実施形態に係る受信信号からサービスデータ信号を抽出する処理は、第１の実施形態に類似し、図２の示したようであり、説明は省略する。但し、本実施形態ではブロック誤り率又はビット誤り率を採用し、サービスデータ信号の検出性能を測定するため、サービスデータ信号が正しいと確定できた場合に、直接に受信信号からサービスデータ信号を抽出し、重み付けしてコンバインすることによりサービスデータ信号の抽出には関わらない。

同様に、サービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得する時に、サービスデータ信号が抽出された後の受信信号を測定し、測定結果によりパイロットシーケンス信号を取得できる。ここの測定方法は従来の測定方法を採用してもいいし、他の測定方法を採用しても良い。

同様な発明思想に基づき、本発明の実施形態は又、１種の通信設備を提供した。当該通信設備は基地局であっても良いし、他のパイロットシーケンス信号検出設備であっても良い。構造は第１の実施形態に係る図３に示した通信設備と同じである。同様に、通信モジュール３００、確定モジュール３０１、第一処理モジュール３０２と第二処理モジュール３０３を含み、但し、本実施形態に係る確定モジュール３０１は、前記サービスデータ信号のブロック誤り率又はビット誤り率により、前記サービスデータ信号の正しさを確定することに用いられ、本実施形態に係る第一処理モジュール３０２は、確定モジュール３０１は前記サービスデータ信号が正しいと確定できた場合、受信信号からサービスデータ信号を抽出することに用いられる。本実施形態に係る通信モジュール３００と第二処理モジュール３０３の機能は第一実施形態に係る通信モジュールと第二処理モジュールと同じである。

又、本実施形態に係る第一処理モジュール３０２の構造は第１実施形態に係る第一処理モジュール３０２と同じで、図４の示したように、同様に第一処理ユニット４００、第二処理ユニット４０１、第三処理ユニット４０２、第四処理ユニット４０３と第五処理ユニット４０４とを含み、そのうち、各ユニットの機能は第一実施形態の場合と同じで、説明は省略する。但し、第四処理ユニット４０３は、抽出されたサービスデータ信号に重み付けしてコンバインすることには関わらない。

同様な思想に基づき、本発明の実施形態は又、１種の通信システムを提供した。構造は第１実施形態に係る通信システムの構造と同じで、図５の示したようになっている。但し、本実施形態に係る基地局５０１は、端末設備５００から送信された信号を受信し、受信信号に含まれたサービスデータ信号のブロック誤り率又はビット誤り率により、前記サービスデータ信号が正しいと確定できた場合、受信信号からサービスデータ信号を抽出し、サービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得することに用いる。

第３の実施形態

本実施形態はサービスデータ信号、パイロットシーケンス信号と雑音信号の電力により、サービスデータ信号の検出性能を測定する。実施において、サービスデータ信号、パイロットシーケンス信号と雑音信号の電力により第二重み付け係数を取得し、第二重み付け係数により受信信号からサービスデータ信号を抽出できる。

本実施形態に係るパイロットシーケンス信号の検出は図７の示したように、
他設備からの信号を受信し、そのうち、受信信号に含まれたサービスデータ信号とパイロットシーケンス信号は同じタイムスロットにあるステップ７００と、
受信信号に含まれたサービスデータ信号、パイロットシーケンス信号と雑音信号の電力により、第二重み付け係数を取得するステップ７０１と、
第二重み付け係数により、受信信号から抽出されたサービスデータに重み付けするステップ７０２と、
サービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得するステップ７０３と
を含む。

受信信号を

と仮説する。

はｋａ本目のアンテナから受信された信号シーケンスで、パイロットシーケンス信号とサービスデータ信号の複合信号である。

本実施形態に係る受信信号からサービスデータ信号を抽出する処理過程は第１実施形態に類似し、図２を参考して、説明は省略する。しかし、本実施形態では、サービスデータ信号、パイロットシーケンス信号と雑音信号の電力により、サービスデータ信号の検出性能を測定するため、サービスデータ信号、パイロットシーケンス信号と雑音信号の電力により第二重み付け係数を取得し、また、第二重み付け係数により、受信信号からサービスデータ信号を抽出し、即ち、第二重み付け係数により、回復されたサービスデータ信号に重み付けしてコンバインする。

実施において、サービスデータ信号、パイロットシーケンス信号と雑音信号の電力はＰ_ｎ，Ｐ_ｕ，Ｐ_ｄと仮説すれば、第二重み付け係数はα＝ｆ（Ｐ_ｎ，Ｐ_ｕ，Ｐ_ｄ）である。

サービスデータ信号、パイロットシーケンス信号と雑音信号の電力を取得する方法は多くて、例えば、パイロットシーケンス信号はいつも短いため、サービスデータ信号の電力を計算する時に、パイロットシーケンス信号がないところに位置する受信信号を利用し、直接に平均電力を求めることにより取得してもいいし、チャネル推定により計算しても良い。雑音信号の電力はシステム測定アルゴリズムにより取得でき、パイロットシーケンス信号の電力は前述２者の電力とパイロットシーケンス信号の送信位置における信号電力により計算できる。

ここの関数関係ｆは多種の方式を採用できる。例えば、公式１によれば、

となり、公式２によれば

となる。

ここで、eScalarは修正因子で、Ka_numはアンテナ数で、thresholdはスレッシュホールドである。公式１は軟閾値（Ｓｏｆｔ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）方式と見なされ、公式２は硬閾値（Ｈａｒｄ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）方式と見なされても良い。公式１を分析すれば理解できる。パイロットシーケンス信号の電力が低くて且つ雑音信号の電力も低い場合、α→１が得られ、受信信号から直接にサービスデータ信号を抽出する。パイロットシーケンス信号の電力が雑音信号の電力より遥かに高い場合、α→０ので、干渉相殺が行われていないと見なしても良く、受信信号を直接に検出してパイロットシーケンス信号を取得することに相当する。

第１実施形態に似たように、ここは受信信号に含まれたサービスデータ信号を抽出する時に、以下の方式で干渉相殺を行う。

同様に、サービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得する際、サービスデータ信号が抽出された後の受信信号を検出し、検出結果によりパイロットシーケンス信号を取得できる。検出方法は従来の検出方法でも良いし、他の検出方法を採用しても良い。

同様な発明思想に基づき、本実施形態は又１種の通信設備を提供する。当該通信設備は基地局であってもいいし、他のパイロットシーケンス信号検出設備であっても良い。構造は図８の示したように、
信号を受信又送信し、そのうち、受信信号に含まれたサービスデータ信号とパイロットシーケンス信号は同一タイムスロットにある通信モジュール８００と、
サービスデータ信号、パイロットシーケンス信号と雑音信号の電力により第二重み付け係数を取得する第一処理モジュール８０１と、
第二重み付け係数により、受信信号から抽出されたサービスデータ信号に重み付けする第二処理モジュール８０２と、
サービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得する第三処理モジュール８０３と
を含む。

図４に示したように、本実施形態に係る第二処理モジュール８０２の構造は、第一実施形態に係る第一処理モジュール３０２と同じく、第一処理ユニット４００、第二処理ユニット４０１、第三処理ユニット４０２、第四処理ユニット４０３と第五処理ユニット４０４とを含み、但し、本実施形態に係る第四処理ユニット４０３は、前記第二重み付け係数により、回復されたサービスデータ信号に重み付けしてコンバインすることに用いる。

同様な発明思想に基づき、本実施形態は又１種の通信システムを提供する。構造は第１実施形態に係る通信システムと同じ、図５を参考にする。但し、本実施形態における基地局５０１は、端末設備５００から送信された信号を受信し、又、受信信号に含まれたサービスデータ信号、パイロットシーケンス信号と雑音信号の電力により第二重み付け係数を取得し、第二重み付け係数により、受信信号からサービスデータ信号を抽出し、サービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得することに用いる。

本実施形態において、受信信号に含まれたサービスデータ信号とパイロットシーケンス信号は同じタイムスロットにある場合、前記サービスデータ信号の信号雑音比は第一閾値以上であると確定できた場合、又は受信信号に含まれたサービスデータ信号のブロック誤り率又はビット誤り率により前記サービスデータ信号が正しいと確定できた場合、受信信号からサービスデータ信号を抽出し、又、サービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得する。又、受信信号に含まれたサービスデータ信号、パイロットシーケンス信号と雑音信号の電力により第二重み付け係数を取得した場合、第二重み付け係数により、前記受信信号から抽出されたサービスデータ信号に重み付けし、又、サービスデータ信号が抽出された後の受信信号からパイロットシーケンス信号を取得する。そのようにすれば、サービスデータ信号からパイロットシーケンス信号への干渉を有効に抑制し、パイロットシーケンス信号の検出性能を大幅に向上させ、従来技術より高いスペクトル効率とシステム容量を取得するようになる。

本明細書では上述した実施例を参照し本発明を詳しく解説したが、当業者によって、上述した技術的な解決手段を改造し、またはその中の一部の技術要素を置換することもできる。そのような改造と置換は本発明の各実施例の技術の範囲から逸脱するとは見なされない。

Claims (18)

1. 受信信号に含まれたサービスデータ信号が正確である場合、前記受信信号から前記サービスデータ信号を抽出し、そのうち、前記サービスデータ信号は前記受信信号に含まれたパイロットシーケンス信号と同じタイムスロットにあり、
   前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号から、前記パイロットシーケンス信号を取得することを特徴とするパイロットシーケンス信号を検出する方法。
2. 受信信号に含まれた前記サービスデータ信号の信号雑音比が第一閾値以上である場合、受信信号に含まれたサービスデータ信号の正確さを確定し、
   又は、受信信号に含まれたサービスデータ信号のブロック誤り率或いはビット誤り率により、前記受信信号に含まれたサービスデータ信号の正確さを確定することを特徴とする請求項１に記載のパイロットシーケンス信号を検出する方法。
3. 前記受信信号から前記サービスデータ信号を抽出するステップは更に、
   前記受信信号を復調するステップと、
   復調された信号に対して直接に硬判定出力を行い、送信側のサービスデータ信号を取得し、又は、復調された信号に対してチャネルデコーディングとデインターリービングを行った後、送信側と同じようなエンコーディングとインターリービングを行い、送信側のサービスデータ信号を取得するステップと、
   前記送信側のサービスデータ信号に対して、送信側と同じような変調処理を行い、既存のチャネル推定結果により変調後の信号を再構築し、回復されたサービスデータ信号を取得するステップと、
   回復されたサービスデータ信号をコンバインするステップと、
   前記受信信号からコンバインされた後のサービスデータ信号を除去し、前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号を取得するステップと
   を含むことを特徴とする請求項２に記載のパイロットシーケンス信号を検出する方法。
4. 前記既存のチャネル推定結果によりシステムマトリックスを構築し、システムマトリックスにより変調後の信号を再構築することを特徴とする請求項３に記載のパイロットシーケンス信号を検出する方法。
5. 前記サービスデータ信号の信号雑音比は第一閾値より小さく且つ第二閾値より大きい場合、前記信号雑音比、第一閾値と第二閾値により第一重み付け係数を取得し、前記第一重み付け係数により、回復されたサービスデータ信号に重み付けしてコンバインすることを特徴とする請求項３に記載のパイロットシーケンス信号を検出する方法。
6. 前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号から前記パイロットシーケンス信号を取得することは、
   前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号を検出し、検出結果により前記パイロットシーケンス信号を取得することを指すことを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載のパイロットシーケンス信号を検出する方法。
7. 受信信号に含まれたサービスデータ信号、パイロットシーケンス信号と雑音信号の電力により、第二重み付け係数を取得し、前記第二重み付け係数により、前記受信信号から抽出された前記サービスデータ信号に重み付けし、そのうち、前記サービスデータ信号は前記受信信号に含まれたパイロットシーケンス信号と同じタイムスロットにあるステップと、
   前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号から、前記パイロットシーケンス信号を取得するステップと
   を含むことを特徴とするパイロットシーケンス信号を検出する方法。
8. 前記受信信号から前記サービスデータ信号を抽出するステップは、
   前記受信信号を復調するステップと、
   復調された信号に対して、直接に硬判定出力を行い、送信側のサービスデータ信号を取得し、又は、復調された信号に対してチャネルデコーディングとデインターリービングを行った後に、送信側と同じようなエンコーディングとインターリービングを行い、送信側のサービスデータ信号を取得するステップと、
   前記送信側のサービスデータ信号に対して、送信側と同じような変調処理を行い、既存のチャネル推定結果により変調後の信号を再構築し、回復されたサービスデータ信号を取得するステップと、
   前記第二重み付け係数により、回復されたサービスデータ信号に重み付けしてコンバインするステップと、
   前記受信信号からコンバインされたサービスデータ信号を除去し、前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号を取得するステップと
   を含むことを特徴とする請求項７に記載のパイロットシーケンス信号を検出する方法。
9. 前記既存のチャネル推定結果によりシステムマトリックスを構造し、システムマトリックスにより復調された信号を再構築することを特徴とする請求項８に記載のパイロットシーケンス信号を検出する方法。
10. 前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号から、前記パイロットシーケンス信号を抽出することとは、前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号を検出し、検出結果により前記パイロットシーケンス信号を取得することを指すことを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載のパイロットシーケンス信号を検出する方法。
11. 信号を受信又は送信し、そのうち、受信信号に含まれたサービスデータ信号はパイロットシーケンス信号と同じタイムスロットにある通信モジュールと、
    前記サービスデータ信号の正確さを確定する確定モジュールと、
    前記確定モジュールにより前記サービスデータ信号が正確であると確定できた場合、前記受信信号から前記サービスデータ信号を抽出する第一処理モジュールと、
    前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号から前記パイロットシーケンス信号を取得する第二処理モジュールと
    を含むことを特徴とする通信設備。
12. 前記確定モジュールは更に、前記受信信号に含まれたサービスデータ信号の信号雑音比が第一閾値以上であれば、前記受信信号に含まれたサービスデータ信号が正確であると確定し、
    又は、受信信号に含まれたサービスデータ信号のブロック誤り率又はビット誤り率により前記受信信号に含まれたサービスデータ信号が正確であると確定することを特徴とする請求項１１に記載の通信設備。
13. 前記第一処理モジュールは更に、
    前記受信信号を復調する第一処理ユニットと、
    復調された信号に対して、直接に硬判定出力を行い、送信側のサービスデータ信号を取得し、又は復調された信号に対してチャネルデコーディングとデインターリービングを行った後、送信側と同じようなエンコーディングとインターリービングを行い、送信側のサービスデータ信号を取得する第二処理ユニットと、
    前記送信側のサービスデータ信号に対して、送信側と同じような変調処理を行い、既存のチャネル推定結果により変調後の信号を再構築し、回復されたサービスデータ信号を取得する第三処理ユニットと、
    回復されたサービスデータ信号をコンバインする第四処理ユニットと、
    前記受信信号からコンバインされたサービスデータ信号を除去し、前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号を取得する第五処理ユニットと
    を含むことを特徴とする請求項１２に記載の通信設備。
14. 前記確定モジュールは前記サービスデータ信号の信号雑音比が第一閾値より小さく、且つ第二閾値より大きいと確定できた場合、前記第四処理ユニットは前記信号雑音比、第一閾値と第二閾値により第一重み付け係数を取得し、前記第一重み付け係数により、回復されたサービスデータ信号に重み付けしてコンバインすることを特徴とする請求項１３に記載の通信設備。
15. 信号を受信又は送信し、そのうち、受信信号に含まれたサービスデータ信号はパイロットシーケンス信号と同じタイムスロットにある通信モジュールと、
    受信信号に含まれたサービスデータ信号、パイロットシーケンス信号及び雑音信号の電力により第二重み付け係数を取得する第一処理モジュールと、
    前記第二重み付け係数により、前記受信信号から抽出された前記サービスデータ信号に重み付けする第二処理モジュールと、
    前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号から前記パイロットシーケンス信号を取得する第三処理モジュールと
    を含むことを特徴とする通信設備。
16. 前記第二処理モジュールは更に、
    前記受信信号を復調する第一処理ユニットと、
    復調された信号に対して直接に硬判定出力を行い、送信側のサービスデータ信号を取得し、又は、復調された信号に対してチャネルデコーディングとデインターリービングを行った後、送信側と同じようなエンコーディングとインターリービングを行い、送信側のサービスデータ信号を取得する第二処理ユニットと、
    前記送信側のサービスデータ信号に対して、送信側と同じような変調処理を行い、既存のチャネル推定結果により変調後の信号を再構築し、回復されたサービスデータ信号を取得する第三処理ユニットと、
    前記第二重み付け係数により、回復されたサービスデータ信号に重み付けしてコンバインする第四処理ユニットと、
    前記受信信号からコンバインされたサービスデータ信号を除去し、前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号を取得する第五処理ユニットと
    を含むことを特徴とする請求項１５に記載の通信設備。
17. 信号を受信又は送信し、そのうち、送信信号に含まれたサービスデータ信号はパイロットシーケンス信号と同じタイムスロットにある端末設備と、
    前記端末設備から送信された信号を受信し、又、前記サービスデータ信号が正確であると確定できた場合、受信信号から前記サービスデータ信号を抽出し、前記サービスデータ信号を抽出した後の受信信号から前記パイロットシーケンス信号を取得する基地局と、
    を含むことを特徴とする通信システム。
18. 信号を受信又は送信し、そのうち、送信信号に含まれたサービスデータ信号はパイロットシーケンス信号と同じタイムスロットにある端末設備と、
    前記端末設備から送信された信号を受信し、又、受信信号に含まれたサービスデータ信号、パイロットシーケンス信号及び雑音信号の電力により第二重み付け係数を取得し、前記第二重み付け係数により前記受信信号から抽出された前記サービスデータ信号に重み付けし、前記サービスデータ信号が抽出された後の受信信号から前記パイロットシーケンス信号を取得する基地局と
    を含むことを特徴とする通信システム。

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