JP4342038B2

JP4342038B2 - Interference cancellation device

Info

Publication number: JP4342038B2
Application number: JP16535799A
Authority: JP
Inventors: 康英田中
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2019-06-11
Also published as: JP2000354022A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は干渉キャンセル装置に関し、例えばスペクトル直接拡散符号分割多重（ＤＳ−ＣＤＭＡ）方式を採用する基地局において複数ユーザ信号の相互干渉を低減しつつ受信信号から各ユーザ信号を分離抽出する干渉キャンセル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＤＳ−ＣＤＭＡ方式では、各移動局から送信されるユーザ信号は、各々固有の拡散符号で広い周波数帯域に拡散され、伝送路に送出される。一方、基地局では、複数のユーザ信号が重畳された受信信号に対し、移動局側と同一の拡散符号を用いた逆拡散処理を施し、再び元のユーザ信号を分離抽出する。この際、拡散符号の相互相関に起因して分離抽出するユーザ信号には相互干渉が含まれる。
【０００３】
かかる相互干渉を低減するため、従来、マルチステージ干渉キャンセル装置が各種提案されている。このうち、各々ユーザ信号に対応した複数の干渉キャンセルユニットを直列接続してなる干渉キャンセル装置では、受信レベルが大きなユーザ信号の方が相互干渉の影響が少ないと考えられるため、受信レベルが大きなユーザ信号から順に干渉キャンセル処理を行う。このような干渉キャンセル装置としては、例えば特開平１０−５１３５３号公報に係るＣＤＭＡマルチユーザ受信装置がある。
【０００４】
図４は、従来技術に係る、この種の干渉キャンセル装置の構成を示す図である。同図に示すように、この干渉キャンセル装置１００は、各ユーザ信号の受信レベルを測定する受信レベル測定部１０２と、複数ユーザに対する干渉キャンセル処理を複数ステージにわたって行う第１ステージ１２、第２ステージ１４、及び第３ステージ１６と、レベルランキング回路１０６と、を含んで構成されている。
【０００５】
第１ステージ１２はＩＣＵ（干渉キャンセルユニット）２０−１〜２０−ｎ、遅延素子２４−１〜２４−ｎ、加算器２２−１〜２２−ｎを含んでいる。ＩＣＵ２０−１には受信信号が入力されており、あるユーザ信号に係る干渉レプリカが生成される。干渉レプリカは一方で再び拡散されてから加算器２２−１に与えられ、そこで遅延素子２４−１によりＩＣＵ２０−１での処理時間だけ遅延された受信信号から差し引かれる。この結果は加算器２２−１から誤差信号として出力される。干渉レプリカは他方で、そのままの形で次ステージたる第２ステージ１４のＩＣＵ２６−１にも与えられる。
【０００６】
ＩＣＵ２０−２〜２０−ｎについても同様であり、そこで、加算器２２−１〜２２−（ｎ−１）から出力される誤差信号に基づき、他のユーザ信号に係る干渉レプリカが生成される。そして、それら干渉レプリカは再び拡散された後に次の加算器２２−２〜２２−ｎに供給され、遅延素子２４−２〜２４−ｎによる遅延を経た誤差信号からさらに差し引かれるとともに、そのままの形で次ステージたる第２ステージ１４のＩＣＵ２６−２〜２６−ｎにも与えられる。
【０００７】
一方、第２ステージ１４はＩＣＵ２６−１〜２６−ｎ、遅延素子３０−１〜３０−ｎ、加算器２８−１〜２８−ｎを含んでいる。ここでは、まずＩＣＵ２６−１に加算器２２−ｎで得られた誤差信号が入力されるとともに、第１ステージ１２のＩＣＵ２０−１で得られた干渉レプリカが入力される。ここでは、誤差信号を逆拡散してなる信号と干渉レプリカとの差分が取られ、その差分信号から干渉レプリカが再生成される。以降の処理は第１ステージ１２と同様である。
【０００８】
最後の第３ステージ１６はＩＣＵ３２−１〜３２−ｎ、遅延素子３６−１〜３６−（ｎ−１）、加算器３４−１〜３４−（ｎ−１）を含んでいる。ここでも第２ステージ１４と同様の干渉キャンセル処理が行われ、最後にＩＣＵ３２−１〜３２−ｎから各干渉レプリカが干渉除去済みのユーザ信号として出力される。
【０００９】
受信レベル測定部１０２は総数ｎのユーザに対応したｎ個の受信機（ＲＸ）１０４−１〜１０４−ｎを含んでおり、多重化された各シンボル時刻の受信信号がパラレルにそれらに入力され、ここで各ユーザ信号毎に受信レベルが測定される。そして、この測定結果はレベルランキング回路１０６に供給されている。
【００１０】
レベルランキング回路１０６では、ｎ人のユーザを、そのユーザ信号の受信レベルの大きい順にソーティングしてレベルランキング情報を生成する。このレベルランキング情報は、例えばユーザ、ユーザ信号の受信シンボル時刻、受信レベル順位を対応づけてなる三次元テーブルの形態でレベルランキング回路１０６に保持されるようになっており、レベルランキング回路１０６では、その内容に応じて第１〜第３ステージ１２，１４，１６に含まれるＩＣＵ２０，２６，３２に干渉キャンセル処理の対象たるユーザを指示する。これにより、第１〜第３ステージ１２，１４，１６では、受信レベルの大きなユーザ信号から順に干渉キャンセル処理を施すことができるようになる。
【００１１】
この他にも、例えば特開平９−３３１２７４号公報に係るＤＳ−ＣＤＭＡ干渉キャンセル装置のように、レベルランキング情報を受信信号に添付して直列接続された干渉キャンセルユニットに供給するものもある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術に係る干渉キャンセル装置１００では各ユーザ信号の受信レベルを測定するためにユーザ数に対応したｎ個の受信機１０４を必要とし、回路規模が増大するという問題がある。
【００１３】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、各ユーザ信号の受信レベルを測定するための受信機を用いることなく簡易な構成で受信レベルの大小順位を表すレベルランキング情報を生成することのできる干渉キャンセル装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る干渉キャンセル装置は、符号分割多重方式により複数の移動局の各々から送信されるユーザ信号の信号対干渉電力比を所定範囲内に収めるための制御手段が備えられた基地局に設けられ、該基地局における受信信号からユーザ信号間の相互干渉を低減しつつ各ユーザ信号を分離抽出する干渉キャンセル装置であって、各ユーザ信号の受信レベルの大小順を表すレベルランキング情報を生成するレベルランキング手段と、前記レベルランキング情報に基づき、受信レベルの大きなユーザ信号から順に、それらユーザ信号に係る干渉成分を前記基地局における受信信号から除去する干渉キャンセル処理手段と、を含み、前記レベルランキング手段は、各ユーザ信号のシンボルレートに基づき、各ユーザ信号の受信レベルの大小順を表す情報を生成する第１ソート部と、前記制御手段における各ユーザ信号の信号対干渉電力比の制御目標値に基づき、各ユーザ信号の受信レベルの大小順を表す情報を生成する第２ソート部と、を含み、前記第１および第２ソート部のうち、同一順位に順位付ける受信レベルの幅が小さい方のソート部は、前記第１および第２ソート部のうち、同一順位に順位付ける受信レベルの幅が大きい方のソート部が生成した情報に基づいて各ユーザ信号の受信レベルの大小順を表す情報を生成し、前記レベルランキング手段は、前記第１および第２ソート部のうち、同一順位に順位付ける受信レベルの幅が小さい方のソート部が生成した情報に基づいて前記レベルランキング情報を生成することを特徴とする。
【００１５】
拡散率が高いユーザ信号ほど電力レベルが低く、逆に拡散率が低いユーザ信号ほど電力レベルが高いが、移動局から送信されるユーザ信号が同じ拡散レートにて周波数拡散されている場合、基地局では各ユーザ信号のシンボルレートにより、その電力レベルの大小を判断することができる。
【００１６】
本発明においては、例えば、ユーザ信号毎に１フレーム当たりどれくらいのビットエラーが発生するかを調べ、各ユーザ信号の伝送品質を均質化するため、特定のユーザ信号についてＳＩＲの制御目標値を上げたり、逆に下げたりすることが行われる。このような場合、ＳＩＲの制御目標値が大きなユーザ信号については同じ拡散率であっても電力レベルが高く、逆にＳＩＲの制御目標値が小さなユーザ信号については同じ拡散率であっても電力レベルが低いと判断できる。
【００１７】
また、本発明は、共通の拡散レートにて周波数拡散され、符号分割多重方式により複数の移動局の各々から送信されるユーザ信号の信号対干渉電力比を所定範囲内に収めるための制御手段が備えられた基地局に設けられ、該基地局における受信信号からユーザ信号間の相互干渉を低減しつつ各ユーザ信号を分離抽出する干渉キャンセル装置であって、各ユーザ信号の受信レベルの大小順を表すレベルランキング情報を生成するレベルランキング手段と、前記レベルランキング情報に基づき、受信レベルの大きなユーザ信号から順に、それらユーザ信号に係る干渉成分を前記基地局における受信信号から除去する干渉キャンセル処理手段と、を含み、前記制御手段は、前記複数の移動局に対してユーザ信号の送信電力レベルを上下するよう指示する送信電力制御信号を送信する送信電力制御信号送信手段を含み、前記レベルランキング手段は、各ユーザ信号のシンボルレートに基づき、各ユーザ信号の受信レベルの大小順を表す情報を生成する第１ソート部と、各移動局に対して送信される送信電力制御信号に基づき、各ユーザ信号の受信レベルの大小順を表す情報を生成する第２ソート部と、を含み、前記第１および第２ソート部のうち、同一順位に順位付ける受信レベルの幅が小さい方のソート部は、前記第１および第２ソート部のうち、同一順位に順位付ける受信レベルの幅が大きい方のソート部が生成した情報に基づいて各ユーザ信号の受信レベルの大小順を表す情報を生成し、前記レベルランキング手段は、前記第１および第２ソート部のうち、同一順位に順位付ける受信レベルの幅が小さい方のソート部が生成した情報に基づいて前記レベルランキング情報を生成することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、符号分割多重方式により複数の移動局の各々から送信されるユーザ信号の信号対干渉電力比を所定範囲内に収めるための制御手段が備えられた基地局に設けられ、該基地局における受信信号からユーザ信号間の相互干渉を低減しつつ各ユーザ信号を分離抽出する干渉キャンセル装置であって、各ユーザ信号の受信レベルの大小順を表すレベルランキング情報を生成するレベルランキング手段と、前記レベルランキング情報に基づき、受信レベルの大きなユーザ信号から順に、それらユーザ信号に係る干渉成分を前記基地局における受信信号から除去する干渉キャンセル処理手段と、を含み、前記制御手段は、前記複数の移動局に対してユーザ信号の送信電力レベルを上下するよう指示する送信電力制御信号を送信する送信電力制御信号送信手段を含み、前記レベルランキング手段は、前記制御手段における各ユーザ信号の信号対干渉電力比の制御目標値に基づき、各ユーザ信号の受信レベルの大小順を表す情報を生成する第１ソート部と、各移動局に対して送信される送信電力制御信号に基づき、各ユーザ信号の受信レベルの大小順を表す情報を生成する第２ソート部と、を含み、前記第１および第２ソート部のうち、同一順位に順位付ける受信レベルの幅が小さい方のソート部は、前記第１および第２ソート部のうち、同一順位に順位付ける受信レベルの幅が大きい方のソート部が生成した情報に基づいて各ユーザ信号の受信レベルの大小順を表す情報を生成し、前記レベルランキング手段は、前記第１および第２ソート部のうち、同一順位に順位付ける受信レベルの幅が小さい方のソート部が生成した情報に基づいて前記レベルランキング情報を生成することを特徴とする。
【００１９】
制御手段が移動局に対してユーザ信号の送信電力レベルを上下するよう指示する送信電力制御（Transmission Power Control；ＴＰＣ）信号を送信する手段を含んで構成されている場合、移動局がそのＴＰＣ信号に応じて送信電力レベルを上下することにより、各ユーザのＳＩＲが所定範囲内に収まるようになる。この場合、基地局から発せられるＴＰＣ信号が移動局に対して送信電力を下げるよう指示するものであれば、現在受信しているユーザ信号については電力レベルが大きいと判断できる。逆に、基地局から発せられるＴＰＣ信号が移動局に対して送信電力を上げるよう指示するものであれば、現在受信しているユーザ信号については電力レベルが小さいと判断できる。このため本態様では、上記レベルランキング手段が基地局から各移動局に対して送信されるＴＰＣ信号に基づき、レベルランキング情報を生成している。これにより、受信機を用いることなく簡易な構成でさらに詳細なレベルランキング情報を生成することができるようになる。
【００２０】
また、本発明に係る干渉キャンセル装置においては、前記干渉キャンセル処理手段は、１つのユーザ信号に応じた干渉レプリカ信号を生成する干渉キャンセルユニットと、前記干渉キャンセルユニットに対応して設けられ、対応する干渉キャンセルユニットの処理前の信号を遅延させて出力する遅延素子と、前記干渉キャンセルユニットに対応して設けられ、対応する干渉キャンセルユニットの処理後の信号と、当該干渉キャンセルユニットに対応する遅延素子から出力される信号と、を合成する合成部と、がそれぞれに備えられる複数の処理ブロックを備え、前記複数の処理ブロックは、前段の処理ブロックが備える合成部によって合成された信号に対し、後段の処理ブロックが備える干渉キャンセルユニットおよび遅延素子が処理を施すよう、縦続処理を実行することが好適である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施の形態に係る干渉キャンセル装置の構成を示す図である。同図に示す干渉キャンセル装置１０は、それぞれｎユーザに対する干渉キャンセル処理を行う第１〜第３ステージ１２，１４，１６を含んで構成されている（マルチユーザ・マルチステージ逐次処理型干渉キャンセル装置）。これら第１〜第３ステージ１２，１４，１６は既に説明した従来技術に係る干渉キャンセル装置１００に含まれるものと同一構成及び同一作用を有するので、ここでは説明を省略する。
【００２５】
以下の説明では、１）各ユーザ信号のＳＩＲを所定範囲内に収めるための送信電力制御機能が備えられた基地局に干渉キャンセル装置１０が設けられており、また、２）拡散率の異なる複数のユーザ信号を取り扱うことのできる基地局に干渉キャンセル装置１０が設けられており、３）各移動局では拡散レートが同一である、ことを前提とする。干渉キャンセル装置１０は、かかる前提の下、受信機を用いることなくレベルランキングを行う。
【００２６】
すなわち、本発明にかかる干渉キャンセル装置１０には、従来技術に係る干渉キャンセル装置１００とは異なり、新規なレベルランキング回路１８を有している。従来技術ではレベルランキングに受信レベル測定部１０２を必要としていたのに対し、このレベルランキング回路１８によれば、かかる構成を用いることなくユーザ信号の受信レベルの大小順位を表すレベルランキング情報を生成することができる。したがって、本干渉キャンセル装置１０には受信レベル測定部１０２が設けられておらず、同干渉キャンセル装置１０は従来技術に比して小さな回路規模で実現することができる。
【００２７】
その他の機能については、この干渉キャンセル装置１０は、従来技術に係るレベルランキング回路１０６と同様である。すなわち、干渉キャンセル装置１０が生成するレベルランキング情報は、例えばユーザ、ユーザ信号の受信シンボル時刻、受信レベル順位を対応づけてなる三次元テーブルの形態で、レベルランキング回路１８に含まれる図示しないメモリ保持されるようになっている。レベルランキング回路１８では、その内容に応じて第１〜第３ステージ１２，１４，１６に含まれるＩＣＵ２０，２６，３２に干渉キャンセル処理の対象たるユーザを指示する。こうして、第１〜第３ステージ１２，１４，１６は、受信レベルの大きなユーザ信号から順に干渉キャンセル処理を施すことができる。
【００２８】
図２は、レベルランキング回路１８のソート処理に関わる構成を示す図である。同図に示すように、レベルランキング回路１８は、シンボルレートソート部３８と、ターゲットＳＩＲソート部４０と、ＴＰＣソート部４２と、を含んで構成されている。シンボルレートソート部３８には、図示しない基地局の制御装置から各ユーザ信号のシンボルレート情報が入力されるようになっており、この情報に基づいて第１回目のレベルランキング処理を行う。
【００２９】
すなわち、本干渉キャンセル装置１０が設けられる基地局では、各ユーザ信号のＳＩＲが一定範囲に収まるようになっており、さらに各ユーザ信号の拡散レートが同一であるため、シンボルレートが高いユーザ信号ほど拡散率が低く、このため電力レベルは高いと判断できる。逆に、シンボルレートが低いユーザ信号ほど拡散率が高く、このため電力レベルが低いと判断できる。このため、シンボルレートソート部３８では、シンボルレート情報に基づいて第１回目のレベルランキング処理を行い、レベルランキング情報を生成する。
【００３０】
次にターゲットＳＩＲソート部４０には、シンボルレートソート部３８でのソート結果たるレベルランキング情報が入力されるとともに、図示しない基地局の制御装置から各ユーザ信号のＳＩＲの制御目標値（ターゲットＳＩＲ）が入力されている。すなわち、本干渉キャンセル装置１０が設けられた基地局では、ユーザ信号毎に１フレーム当たりどれくらいのビットエラーが発生するかを調べ、各ユーザ信号の伝送品質を均質化するため、特定のユーザ信号についてＳＩＲの制御目標値を上下して、ＳＩＲの制御目標値をユーザ毎に設定している。そこでターゲットＳＩＲソート部４０では、ＳＩＲの制御目標値が大きなユーザ信号については同じ拡散率であっても電力レベルが高く、逆にＳＩＲの制御目標値が小さなユーザ信号については同じ拡散率であっても電力レベルが低いと判断し、それにより前段のシンボルレートソート部３８から入力されたレベルランキング情報を更新している。
【００３１】
なお、ＳＩＲの制御目標値は概略一致している方が復調性能の点からは好ましいため、この設定によるユーザ間の差は比較的小さなものに抑えられるのが一般的である。ただ、そのように小さなＳＩＲの制御目標値の差であっても、同一のシンボルレートで同一の拡散率のユーザ信号について、その電力レベルの大小順位を判断するのに役立つのである。
【００３２】
ターゲットＳＩＲソート部４０で更新されたレベルランキング情報は、さらに後段に接続されたＴＰＣソート部４２に入力される。ここで、基地局では送信電力制御のために移動局に送信するＴＰＣ信号が生成されるようになっており、この各ユーザに対するＴＰＣ信号がＴＰＣソート部４２にも入力されている。そして、ＴＰＣソート部４２ではＴＰＣ信号の内容に基づき、前段のターゲットＳＩＲソート部４０から出力されたレベルランキング情報を更新している。すなわち、移動局に対して送信電力を下げるように指示する旨のＴＰＣ信号が入力されると、そのＴＰＣ信号に対応する（受信済みの）ユーザ信号は電力レベルが高いと判断し、逆に移動局に対して送信電力を上げるように指示する旨のＴＰＣ信号が入力されると、そのＴＰＣ信号に対応するユーザ信号は電力レベルが低いと判断する。こうして、ＴＰＣソート部４２ではＴＰＣ信号に基づいてレベルランキング情報を更新している。
【００３３】
図３は、レベルランキング回路１８の各部で生成される各時刻のレベルランキング情報を模式的に示す図であり、同図（ａ）はシンボルレートソート部３８で生成されたレベルランキング情報を示し、同図（ｂ）はターゲットＳＩＲソート部４０で更新されたレベルランキング情報を示し、同図（ｃ）はＴＰＣソート部４２で更新されたレベルランキング情報を示している。
【００３４】
これらの図に示すように、シンボルレートソート部３８では、各ユーザ信号のシンボルレートの種類が比較的少ないため、大まかなソーティングしか出来ない。同図（ａ）に示す例では、ユーザＡ，Ｂ，Ｅ，Ｆについては他ユーザよりも電力レベルが大きいことは判断できるものの、さらにその中でどのユーザの電力レベルが大きいかは判断できない。
【００３５】
次のターゲットＳＩＲソート部４０では、同図（ａ）に示されるレベルランキング情報が入力されると、ＳＩＲの制御目標値に基づいてソーティング内容を更新する。具体的には、前段のシンボルレートソート部３８では電力レベルの大小順の判断がつかなかったユーザ群につき、ＳＩＲの制御目標値に基づいて大小順を決定する。同図（ａ）の例では、シンボルレートソート部３８ではユーザＡ，Ｂ，Ｅ，Ｆの間で電力レベルの大小順が判断つかないが、ターゲットＳＩＲソート部４０では、このユーザＡ，Ｂ，Ｅ，Ｆに係るユーザ信号に対するＳＩＲの制御目標値の大小順を調べ、降順にソーティングする。ターゲットＳＩＲソート部４０では、同様に、シンボルレートが等しく大小順を決定できなかった他のユーザ群についても、その中でＳＩＲの制御目標値に従ってソーティングを行い、同図（ｂ）に示されるレベルランキング情報を出力する。
【００３６】
さらに次のＴＰＣソート部４２では、同図（ｂ）に示されるレベルランキング情報が入力され、これをＴＰＣ信号に基づいて再度ソーティングし、同図（ｃ）に示されるレベルランキング情報を出力する。すなわち、同図（ｂ）に示されるレベルランキング情報では、ターゲットＳＩＲソート部４０による更新を経たにも拘わらず、例えばユーザＢ，Ｅなどは、いずれが電力レベルの大きなユーザ信号であるか判別できない。そこで、こうした判別のできないユーザ群に対し、その中でＳＩＲの制御目標値に従って再度ソーティングを行う。同図では、ユーザＢとユーザＥが同一のシンボルレートで、かつＳＩＲの制御目標値が同一であり、両者のいずれが電力レベルが大きいかシンボルレートソート部３８及びターゲットＳＩＲソート部４０の処理では未だ判別がつかない。しかしながら、ＴＰＣソート部４２によれば、ユーザＢに対しては送信電力を下げる旨のＴＰＣ信号（ロウ制御）を送信しており、一方、ユーザＥに対しては送信電力を上げる旨のＴＰＣ信号（ハイ制御）を送信していることから、ユーザＥの方が電力レベルが大きく、ユーザＢの方が電力レベルが小さいと判断でき、その判断結果に従って同図（ｂ）のレベルランキング情報から同図（ｃ）のレベルランキング情報を生成する。
【００３７】
以上説明した干渉キャンセル装置１０によれば、従来技術のように、各ユーザ信号の受信レベルを受信機等で計測することなく、基地局で既に活用されていた情報（信号、データ）を用いてレベルランキング情報を生成することができる。このため、回路規模を削減して装置を小型化することができる。
【００３８】
なお、以上説明した干渉キャンセル装置１０は種々の変形実施が可能である。
【００３９】
例えば、以上の説明ではシンボルレートソート部３８とターゲットＳＩＲソート部４０とＴＰＣソート部４２とを、この順で用いてレベルランキング処理を行ったが、シンボルレートソート部３８でのレベルランキング処理だけでも一応のレベルランキング情報を得ることができる。
【００４０】
また、以上の説明では、シンボルレートソート部３８が、各移動局にて拡散レートが等しいことを前提に、ユーザ信号のシンボルレートによりレベルランキングを行ったが、そのような前提のない場合には各ユーザ信号の拡散率からレベルランキングを行うことができる。
【００４１】
さらに、以上の説明では干渉キャンセル処理を、図１に示される構成を有する第１〜第３ステージ１２，１４，１６において行ったが、レベルランキング回路１８で生成されるレベルランキング情報に基づき、受信レベルの大きなユーザ信号から順に、それらユーザ信号に係る干渉成分を基地局における受信信号から除去するのであれば、どのような回路構成を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る干渉キャンセル装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る干渉キャンセル装置が備えるレベルランキング回路の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る干渉キャンセル装置が備えるレベルランキング回路における電力レベルのソーティング処理を説明する図である。
【図４】従来技術に係る干渉キャンセル装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０干渉キャンセル装置、１２第１ステージ、１４第２ステージ、１６第３ステージ、１８レベルランキング回路、２０，２６，３２ＩＣＵ、２２，２８，３４加算器、２４，３０，３６遅延素子、３８シンボルレートソート部、４０ターゲットＳＩＲソート部、４２ＴＰＣソート部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an interference canceling apparatus, for example, an interference canceling apparatus that separates and extracts each user signal from a received signal while reducing the mutual interference of a plurality of user signals in a base station adopting a spectrum direct sequence code division multiplexing (DS-CDMA) system. About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the DS-CDMA system, a user signal transmitted from each mobile station is spread over a wide frequency band with a unique spreading code and transmitted to a transmission path. On the other hand, the base station performs despreading processing using the same spreading code as that on the mobile station side on the reception signal on which a plurality of user signals are superimposed, and separates and extracts the original user signal again. At this time, the user signal that is separated and extracted due to the cross-correlation of the spread code includes mutual interference.
[0003]
In order to reduce such mutual interference, various types of multistage interference cancellation devices have been conventionally proposed. Among these, in an interference cancellation apparatus in which a plurality of interference cancellation units each corresponding to a user signal are connected in series, a user signal having a large reception level is considered to be less affected by mutual interference. Interference cancellation processing is performed in order from the signal. As such an interference canceling apparatus, for example, there is a CDMA multiuser receiving apparatus according to JP-A-10-51353.
[0004]
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of this type of interference cancellation apparatus according to the prior art. As shown in the figure, the interference cancellation apparatus 100 includes a reception level measuring unit 102 that measures the reception level of each user signal, and a first stage 12 and a second stage 14 that perform interference cancellation processing for a plurality of users over a plurality of stages. , And the third stage 16 and the level ranking circuit 106.
[0005]
The first stage 12 includes ICUs (interference cancellation units) 20-1 to 20-n, delay elements 24-1 to 24-n, and adders 22-1 to 22-n. The received signal is input to the ICU 20-1, and an interference replica related to a certain user signal is generated. On the other hand, the interference replica is re-spread and then applied to the adder 22-1, where it is subtracted from the received signal delayed by the processing time in the ICU 20-1 by the delay element 24-1. This result is output as an error signal from the adder 22-1. On the other hand, the interference replica is also provided to the ICU 26-1 of the second stage 14 as the next stage as it is.
[0006]
The same applies to the ICUs 20-2 to 20-n, where interference replicas related to other user signals are generated based on the error signals output from the adders 22-1 to 22- (n-1). These interference replicas are diffused again and then supplied to the next adders 22-2 to 22-n, and are further subtracted from the error signals that have been delayed by the delay elements 24-2 to 24-n. Then, it is also given to the ICUs 26-2 to 26-n of the second stage 14 as the next stage.
[0007]
On the other hand, the second stage 14 includes ICUs 26-1 to 26-n, delay elements 30-1 to 30-n, and adders 28-1 to 28-n. Here, first, the error signal obtained by the adder 22-n is input to the ICU 26-1, and the interference replica obtained by the ICU 20-1 of the first stage 12 is input. Here, the difference between the signal obtained by despreading the error signal and the interference replica is taken, and the interference replica is regenerated from the difference signal. The subsequent processing is the same as that of the first stage 12.
[0008]
The final third stage 16 includes ICUs 32-1 to 32-n, delay elements 36-1 to 36- (n−1), and adders 34-1 to 34- (n−1). Here, the same interference cancellation processing as that in the second stage 14 is performed, and finally, the interference replicas are output from the ICUs 32-1 to 32-n as user signals from which interference has been removed.
[0009]
The reception level measurement unit 102 includes n receivers (RX) 104-1 to 104-n corresponding to a total of n users, and multiplexed reception signals at each symbol time are input to them in parallel. Here, the reception level is measured for each user signal. The measurement result is supplied to the level ranking circuit 106.
[0010]
The level ranking circuit 106 sorts n users in descending order of reception level of the user signal to generate level ranking information. The level ranking information is held in the level ranking circuit 106 in the form of a three-dimensional table in which, for example, the user, the reception symbol time of the user signal, and the reception level order are associated with each other. In accordance with the contents, the ICU 20, 26, 32 included in the first to third stages 12, 14, 16 is instructed to the user who is the object of the interference cancellation process. Thereby, in the 1st-3rd stages 12, 14, and 16, it becomes possible to perform an interference cancellation process in an order from a user signal with a big reception level.
[0011]
In addition to this, for example, as in a DS-CDMA interference cancellation apparatus according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-33274, there is also one that supplies level ranking information to a received signal and supplies it to an interference cancellation unit connected in series.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, the interference canceling apparatus 100 according to the related art requires n receivers 104 corresponding to the number of users in order to measure the reception level of each user signal, and there is a problem that the circuit scale increases.
[0013]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide level ranking information that indicates the magnitude of received levels with a simple configuration without using a receiver for measuring the received level of each user signal. Is to provide an interference cancellation device capable of generating
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, an interference cancellation apparatus according to the present invention includes a control unit for keeping a signal-to-interference power ratio of a user signal transmitted from each of a plurality of mobile stations by a code division multiplexing method within a predetermined range. An interference canceling apparatus that separates and extracts each user signal from a received signal at the base station while reducing the mutual interference between the user signals, in order of decreasing reception level of each user signal. Level ranking means for generating level ranking information representing the interference, and interference cancellation processing means for removing the interference components related to the user signals from the received signals in the base station in order from the user signals having the large reception levels based on the level ranking information When, only contains the level ranking unit, based on the symbol rate of each user signal, each user signal Information indicating the order of the reception level of each user signal based on the control target value of the signal-to-interference power ratio of each user signal in the control means A sorting unit having a smaller reception level for ranking in the same order among the first and second sorting units, the first sorting unit, and the second sorting unit. Generating the information indicating the order of the reception level of each user signal based on the information generated by the sorting unit having the larger reception level that ranks in the same order, and the level ranking means includes the first and second level ranking means. The level ranking information is generated on the basis of information generated by a sorting unit having a smaller reception level that ranks in the same order among the two sorting units .
[0015]
A user signal with a higher spreading factor has a lower power level, and a user signal with a lower spreading factor has a higher power level. However, when the user signal transmitted from a mobile station is spread at the same spreading rate, the base station Then, the magnitude of the power level can be determined based on the symbol rate of each user signal.
[0016]
In the present invention, for example, it is investigated how many bit errors occur per frame for each user signal, and in order to equalize the transmission quality of each user signal, the SIR control target value is increased for a specific user signal. In other words, lowering is performed. In such a case, the power level is high even for a user signal having a large SIR control target value even if the signal has the same spreading factor, and conversely, the power level for a user signal having a small SIR control target value is the same spreading factor. Can be judged to be low.
[0017]
Further, the present invention provides a control means for keeping a signal-to-interference power ratio of a user signal that is frequency spread at a common spreading rate and transmitted from each of a plurality of mobile stations by a code division multiplexing method within a predetermined range. An interference canceling apparatus that is provided in a base station and separates and extracts each user signal from a received signal at the base station while reducing the mutual interference between the user signals. Level ranking means for generating level ranking information to be represented; and interference cancellation processing means for removing interference components related to the user signals from the received signals in the base station in order from user signals having a large reception level based on the level ranking information; The control means instructs the plurality of mobile stations to increase or decrease the transmission power level of the user signal. A transmission power control signal transmitting means for transmitting a transmission power control signal, wherein the level ranking means generates information representing the order of the reception level of each user signal based on the symbol rate of each user signal. And a second sort unit that generates information indicating the order of the reception level of each user signal based on a transmission power control signal transmitted to each mobile station, and the first and second sorts The sorting unit with the smaller receiving level width ranked in the same rank is generated by the sorting unit with the larger receiving level width ranked in the same rank among the first and second sorting units. Based on the information, information indicating the order of the reception level of each user signal is generated, and the level ranking means is a reception that ranks the same rank among the first and second sorting units. And generates the level ranking information based on the information sorting unit towards the width of the bell small generated.
[0018]
Further, the present invention is provided in a base station provided with control means for keeping a signal-to-interference power ratio of a user signal transmitted from each of a plurality of mobile stations by a code division multiplexing method within a predetermined range, An interference cancellation apparatus for separating and extracting user signals from a received signal in a base station while reducing mutual interference between user signals, and for generating level ranking information indicating the level order of reception levels of each user signal And, based on the level ranking information, in order from user signals having a large reception level, interference cancellation processing means for removing interference components related to the user signals from the reception signal in the base station, the control means, Transmission power for transmitting a transmission power control signal instructing a plurality of mobile stations to increase or decrease the transmission power level of the user signal Control signal transmission means, wherein the level ranking means generates first information representing the order of reception level of each user signal based on a control target value of the signal-to-interference power ratio of each user signal in the control means. A first sorting unit including a sorting unit and a second sorting unit that generates information indicating the order of reception level of each user signal based on a transmission power control signal transmitted to each mobile station. Of the sorting units, the sorting unit with the smaller receiving level width that ranks in the same rank is generated by the sorting unit with the larger receiving level width that ranks with the same rank among the first and second sorting units. Information indicating the order of reception level of each user signal is generated based on the received information, and the level ranking means receives the reception level for ranking the same among the first and second sorting units. And generates the level ranking information based on the information sorting unit towards width Le is less was produced.
[0019]
When the control means includes means for transmitting a transmission power control (TPC) signal that instructs the mobile station to increase or decrease the transmission power level of the user signal, the mobile station transmits the TPC signal. The SIR of each user falls within a predetermined range by raising and lowering the transmission power level according to the above. In this case, if the TPC signal transmitted from the base station instructs the mobile station to reduce the transmission power, it can be determined that the power level of the currently received user signal is high. Conversely, if the TPC signal emitted from the base station instructs the mobile station to increase the transmission power, it can be determined that the power level of the currently received user signal is low. Therefore, in this aspect, the level ranking unit generates level ranking information based on the TPC signal transmitted from the base station to each mobile station. As a result, more detailed level ranking information can be generated with a simple configuration without using a receiver.
[0020]
Moreover, in the interference cancellation apparatus according to the present invention, the interference cancellation processing means is provided corresponding to an interference cancellation unit that generates an interference replica signal corresponding to one user signal, and the interference cancellation unit. A delay element that delays and outputs a signal before processing by the interference cancellation unit, a signal that is provided corresponding to the interference cancellation unit, and that is processed by the corresponding interference cancellation unit, and a delay element that corresponds to the interference cancellation unit And a synthesis unit that synthesizes the signal output from each of the plurality of processing blocks, and the plurality of processing blocks are subsequent to the signal synthesized by the synthesis unit provided in the preceding processing block. The interference cancellation unit and delay element of the processing block perform processing. Cormorants, it is preferable to perform the cascade process.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an interference cancellation apparatus according to an embodiment of the present invention. The interference cancellation apparatus 10 shown in the figure includes first to third stages 12, 14, and 16 for performing interference cancellation processing for n users (multiuser / multistage sequential processing type interference cancellation apparatus). . Since these first to third stages 12, 14, and 16 have the same configuration and the same operation as those included in the interference cancellation device 100 according to the related art already described, the description thereof is omitted here.
[0025]
In the following description, 1) the interference cancellation apparatus 10 is provided in a base station provided with a transmission power control function for keeping the SIR of each user signal within a predetermined range, and 2) a plurality of different spreading factors. It is assumed that the interference cancellation apparatus 10 is provided in a base station that can handle user signals of 3), and 3) the spreading rate is the same in each mobile station. The interference cancellation apparatus 10 performs level ranking without using a receiver under such a premise.
[0026]
That is, the interference canceling apparatus 10 according to the present invention has a new level ranking circuit 18, unlike the interference canceling apparatus 100 according to the prior art. In the prior art, the reception level measuring unit 102 is required for level ranking, but the level ranking circuit 18 generates level ranking information representing the magnitude order of reception levels of user signals without using such a configuration. be able to. Therefore, the interference canceling apparatus 10 is not provided with the reception level measuring unit 102, and the interference canceling apparatus 10 can be realized with a circuit scale smaller than that of the prior art.
[0027]
Regarding the other functions, the interference canceling apparatus 10 is the same as the level ranking circuit 106 according to the prior art. That is, the level ranking information generated by the interference cancellation apparatus 10 is stored in a memory (not shown) included in the level ranking circuit 18 in the form of a three-dimensional table in which, for example, the user, the reception symbol time of the user signal, and the reception level order are associated with each other. It has come to be. In the level ranking circuit 18, the user who is the object of the interference cancellation process is instructed to the ICUs 20, 26, and 32 included in the first to third stages 12, 14, and 16 according to the contents. In this way, the first to third stages 12, 14, and 16 can perform interference cancellation processing in order from the user signal having the highest reception level.
[0028]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration related to the sorting process of the level ranking circuit 18. As shown in the figure, the level ranking circuit 18 includes a symbol rate sorting unit 38, a target SIR sorting unit 40, and a TPC sorting unit 42. The symbol rate sorting unit 38 receives symbol rate information of each user signal from a control device of a base station (not shown), and performs the first level ranking process based on this information.
[0029]
That is, in the base station in which the interference cancellation apparatus 10 is provided, the SIR of each user signal is within a certain range, and the spreading rate of each user signal is the same. The spreading factor is low, so that it can be determined that the power level is high. Conversely, a user signal with a lower symbol rate has a higher spreading factor, and therefore it can be determined that the power level is lower. Therefore, the symbol rate sorting unit 38 performs the first level ranking process based on the symbol rate information to generate level ranking information.
[0030]
Next, the target SIR sorting unit 40 is inputted with level ranking information as a result of sorting by the symbol rate sorting unit 38, and a control target value (target SIR) of SIR of each user signal from a control device of a base station (not shown). Is entered. That is, the base station provided with the interference cancellation apparatus 10 checks how many bit errors are generated per frame for each user signal, and uniformizes the transmission quality of each user signal. The SIR control target value is raised and lowered, and the SIR control target value is set for each user. Therefore, the target SIR sorting unit 40 has a high power level even if the user signal having a large SIR control target value has the same spreading factor, and conversely, the user signal having a small SIR control target value has the same spreading factor. Therefore, the level ranking information input from the preceding symbol rate sorting unit 38 is updated.
[0031]
Since it is preferable from the viewpoint of demodulation performance that the control target values of SIR are approximately the same, the difference between users due to this setting is generally suppressed to be relatively small. However, even with such a small difference in control target value of SIR, it is useful for determining the power level of user signals having the same symbol rate and the same spreading factor.
[0032]
The level ranking information updated by the target SIR sort unit 40 is further input to the TPC sort unit 42 connected in the subsequent stage. Here, the TPC signal to be transmitted to the mobile station for transmission power control is generated in the base station, and the TPC signal for each user is also input to the TPC sorting unit 42. The TPC sort unit 42 updates the level ranking information output from the target SIR sort unit 40 in the previous stage based on the contents of the TPC signal. That is, when a TPC signal for instructing the mobile station to lower the transmission power is input, the user signal corresponding to the TPC signal (received) is judged to have a high power level, and moves in reverse. When a TPC signal for instructing the station to increase the transmission power is input, it is determined that the user signal corresponding to the TPC signal has a low power level. In this way, the TPC sort unit 42 updates the level ranking information based on the TPC signal.
[0033]
FIG. 3 is a diagram schematically showing the level ranking information at each time generated by each part of the level ranking circuit 18. FIG. 3A shows the level ranking information generated by the symbol rate sorting unit 38. FIG. 4B shows the level ranking information updated by the target SIR sorting unit 40, and FIG. 4C shows the level ranking information updated by the TPC sorting unit.
[0034]
As shown in these figures, the symbol rate sorting unit 38 can perform only rough sorting because the number of symbol rates of each user signal is relatively small. In the example shown in FIG. 6A, although it can be determined that the power levels of the users A, B, E, and F are higher than those of other users, it is not possible to determine which user has a higher power level.
[0035]
In the next target SIR sorting unit 40, when the level ranking information shown in FIG. 5A is input, the sorting content is updated based on the control target value of SIR. Specifically, the symbol rate sorting unit 38 in the previous stage determines the order of magnitude based on the control target value of the SIR for the user group for which the judgment of the order of power level is not possible. In the example of FIG. 9A, the symbol rate sorting unit 38 cannot determine the power level order among the users A, B, E, and F, but the target SIR sorting unit 40 uses the users A, B, The SIR control target values with respect to the user signals related to E and F are checked in descending order and sorted in descending order. Similarly, the target SIR sorting unit 40 sorts other user groups whose symbol rates are equal and whose magnitude order cannot be determined according to the SIR control target value, and the level shown in FIG. Output ranking information.
[0036]
Further, the next TPC sorting unit 42 receives the level ranking information shown in FIG. 5B, sorts it again based on the TPC signal, and outputs the level ranking information shown in FIG. That is, in the level ranking information shown in FIG. 5B, for example, users B and E cannot determine which is a user signal with a high power level, despite being updated by the target SIR sorting unit 40. . Therefore, the user group that cannot be discriminated is sorted again according to the SIR control target value. In the figure, user B and user E have the same symbol rate and the same SIR control target value, and which of the two has the higher power level, the processing of the symbol rate sorting unit 38 and the target SIR sorting unit 40 I still can't distinguish. However, according to the TPC sorting unit 42, a TPC signal (low control) for decreasing the transmission power is transmitted to the user B, while a TPC signal for increasing the transmission power is transmitted to the user E. (High control) is transmitted, it can be determined that user E has a higher power level and user B has a lower power level, and the level ranking information in FIG. The level ranking information shown in FIG.
[0037]
According to the interference cancellation apparatus 10 described above, it is possible to use information (signals and data) already used in the base station without measuring the reception level of each user signal with a receiver or the like as in the prior art. Level ranking information can be generated. For this reason, a circuit scale can be reduced and an apparatus can be reduced in size.
[0038]
The interference canceling apparatus 10 described above can be variously modified.
[0039]
For example, in the above description, the symbol rate sort unit 38, the target SIR sort unit 40, and the TPC sort unit 42 are used in this order to perform the level ranking process. Temporary level ranking information can be obtained.
[0040]
In the above description, the symbol rate sorting unit 38 performs level ranking based on the symbol rate of the user signal on the assumption that the spreading rate is equal in each mobile station. Level ranking can be performed from the spreading factor of each user signal.
[0041]
Further, in the above description, the interference cancellation processing is performed in the first to third stages 12, 14, and 16 having the configuration shown in FIG. 1, but the reception is performed based on the level ranking information generated by the level ranking circuit 18. Any circuit configuration may be adopted as long as the interference components related to the user signals are removed from the received signals in the base station in order from the user signal having the highest level.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an interference cancellation apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a level ranking circuit provided in the interference cancellation apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining power level sorting processing in a level ranking circuit included in the interference cancellation apparatus according to the embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an interference cancellation apparatus according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
10 interference canceling device, 12 first stage, 14 second stage, 16 third stage, 18 level ranking circuit, 20, 26, 32 ICU, 22, 28, 34 adder, 24, 30, 36 delay element, 38 symbols Rate sort unit, 40 target SIR sort unit, 42 TPC sort unit.

Claims

A base station provided with control means for keeping a signal-to-interference power ratio of a user signal that is frequency spread at a common spreading rate and transmitted from each of a plurality of mobile stations by a code division multiplexing method within a predetermined range. An interference canceling apparatus that separates and extracts each user signal while reducing mutual interference between user signals from the received signal at the base station,
Level ranking means for generating level ranking information representing the order of reception level of each user signal;
Based on the level ranking information, in order from user signals with large reception levels, interference cancellation processing means for removing interference components related to the user signals from the reception signal in the base station,
Only including,
The level ranking means includes
A first sorting unit that generates information indicating the order of the reception level of each user signal based on the symbol rate of each user signal;
A second sorting unit that generates information indicating the order of the reception level of each user signal based on a control target value of the signal-to-interference power ratio of each user signal in the control means;
Including
Of the first and second sort units, the sort unit with the smaller reception level that ranks in the same order has the larger reception level that ranks in the same order among the first and second sort units. Based on the information generated by the sorting unit of the other side, to generate information representing the order of reception level of each user signal,
The level ranking means includes
An interference cancellation apparatus, wherein the level ranking information is generated based on information generated by a sorting unit having a smaller reception level that ranks in the same order among the first and second sorting units.

A base station provided with control means for keeping a signal-to-interference power ratio of a user signal that is frequency spread at a common spreading rate and transmitted from each of a plurality of mobile stations by a code division multiplexing method within a predetermined range. An interference canceling apparatus that separates and extracts each user signal while reducing mutual interference between user signals from the received signal at the base station,
Level ranking means for generating level ranking information representing the order of reception level of each user signal;
Based on the level ranking information, in order from user signals with large reception levels, interference cancellation processing means for removing interference components related to the user signals from the reception signal in the base station,
Including
The control means includes
A transmission power control signal transmitting means for transmitting a transmission power control signal that instructs the mobile stations to raise or lower the transmission power level of the user signal;
The level ranking means includes
A first sorting unit that generates information indicating the order of the reception level of each user signal based on the symbol rate of each user signal;
A second sorting unit that generates information indicating the order of the reception level of each user signal based on a transmission power control signal transmitted to each mobile station;
Including
Of the first and second sort units, the sort unit with the smaller reception level that ranks in the same order has the larger reception level that ranks in the same order among the first and second sort units. Based on the information generated by the sorting unit of the other side, to generate information representing the order of reception level of each user signal,
The level ranking means includes
An interference cancellation apparatus, wherein the level ranking information is generated based on information generated by a sorting unit having a smaller reception level that ranks in the same order among the first and second sorting units.

Provided in a base station provided with a control means for keeping the signal-to-interference power ratio of a user signal transmitted from each of a plurality of mobile stations by a code division multiplexing method within a predetermined range, from a received signal in the base station An interference cancellation apparatus that separates and extracts each user signal while reducing mutual interference between user signals,
Level ranking means for generating level ranking information representing the order of reception level of each user signal;
Based on the level ranking information, in order from user signals with large reception levels, interference cancellation processing means for removing interference components related to the user signals from the reception signal in the base station,
Including
The control means includes
A transmission power control signal transmitting means for transmitting a transmission power control signal that instructs the mobile stations to raise or lower the transmission power level of the user signal;
The level ranking means includes
A first sorting unit that generates information indicating the order of reception level of each user signal based on a control target value of a signal-to-interference power ratio of each user signal in the control unit;
A second sorting unit that generates information indicating the order of the reception level of each user signal based on a transmission power control signal transmitted to each mobile station;
Including
Of the first and second sort units, the sort unit with the smaller reception level that ranks in the same order has the larger reception level that ranks in the same order among the first and second sort units. Based on the information generated by the sorting unit of the other side, to generate information representing the order of reception level of each user signal,
The level ranking means includes
An interference cancellation apparatus, wherein the level ranking information is generated based on information generated by a sorting unit having a smaller reception level that ranks in the same order among the first and second sorting units.

In the interference cancellation apparatus according to any one of claims 1 to 3,
  The interference cancellation processing means includes
  An interference cancellation unit for generating an interference replica signal corresponding to one user signal;
  A delay element provided corresponding to the interference cancellation unit, and outputting a delayed signal before processing of the corresponding interference cancellation unit;
  A synthesizing unit that is provided corresponding to the interference cancellation unit and synthesizes a signal after processing of the corresponding interference cancellation unit and a signal output from a delay element corresponding to the interference cancellation unit;
  Comprises a plurality of processing blocks each provided with
  The plurality of processing blocks are:
  An interference cancellation apparatus that performs cascade processing so that an interference cancellation unit and a delay element included in a subsequent processing block perform processing on a signal combined by a combining unit included in a preceding processing block.