JP4520528B2 - チャネル推定装置 - Google Patents

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Description

本発明はチャネル推定装置および方法、復調装置および方法、ならびにフェージング周波数判定装置および方法に関する。より具体的には、高速フェージング環境における音声・データ伝送を行う移動通信方式に適用できるチャネル推定装置、復調装置等に関する。また、情報レート以上の高速の拡散符号で広帯域の信号に拡散して多元接続を行うCDMA方式に準拠した復調装置および復調方法に関する。
移動通信環境下においては、移動局と基地局との相対位置の移動に伴うレイリーフェージングに起因する振幅変動・位相変動が生じる。そして、情報を搬送波位相で伝送する位相変調方式では、差動符号化して前後のシンボルの相対位相に情報を載せて、受信側では遅延検波を行うことにより情報データを識別、判定する方法が一般的であった。しかし、この遅延検波では上述のように送信データを差動符号化するため、無線区間での1ビット誤りが情報データの2ビット誤りになる。このことから、同期検波に比較して例えば2相位相変調方式(BPSK変調)では、同じ信号電力対干渉・雑音電力比(SNIR)について受信誤り率が3dB劣化する。
また、受信信号の位相を各シンボル毎に絶対位相で識別判定する絶対同期検波は高効率な受信特性を有するが、レイリーフェージング環境下において受信絶対位相を判定することは困難である。
この問題を解決するために、データシンボル間にパイロットシンボルを挿入し、このパイロットシンボルを用いてデータシンボルのチャネル推定を行う方法が提案されている。パイロットシンボルの挿入方式としては、例えば、データシンボルおよびパイロットシンボルを1つのチャネルに時間多重する方式(時間多重方式)がある(図16)。以下の文献1〜3では、この時間多重方式を用いたチャネル推定方法が提案されている。
非特許文献1では、上記の問題に対してデータシンボル(情報シンボル)間に一定周期で挿入された位相既知のパイロットシンボルを用いてフェージング歪みを推定し、補償する方法が提案されている。この方法においては、通信チャネルにデータシンボル数シンボル毎に送信位相既知のパイロットシンボルを1シンボル挿入し、このパイロットシンボルの受信位相を基に伝送路推定を行う。該当するデータシンボル区間の前後のパイロットシンボルでの各通信者の各パスの受信信号の振幅・位相測定を行い、この測定値を内挿することにより、データシンボル区間の伝送路変動を推定し、補償する。
非特許文献2では、より多くのパイロットシンボルを用いてチャネル推定を行うことにより、より高精度なチャネル推定を行う方法が提案されている。データシンボルのチャネル推定は、データシンボル間に一定周期で挿入されたパイロットシンボルを用いて行う。具体的には、チャネル推定を行うデータシンボルの属するスロットの前後複数のスロットにおいて、パイロットシンボル(複素フェージング包絡線推定値:estimated complex fading envelope)の平均をとり(同相加算して)、その平均値を重み付け係数で重み付け平均化してチャネル推定値を取得することにより行う。これにより、熱雑音や自局マルチパス干渉および他局干渉に対してチャネル推定精度を向上させる。
非特許文献3では、重み付け係数を適応的に制御することによって熱雑音の軽減効果とフェージング変動に対する追従性を両立させる方式が提案されている。この方式においてはチャネル推定に重み付け平均化を用い、その重み係数を適応信号によって逐次的に変化させ、最適な重み付け係数を求めている。
パイロットシンボルの挿入方式としては、時間多重方式の他に、データチャネルに並列多重された制御チャネルにパイロットシンボルを時間多重する並列時間多重方式(図1)や並列方式(図22)がある。
並列時間多重方式においても、パイロットシンボルを重み付け平均化してデータチャネルのデータシンボルのチャネル推定値を計算することにより、高精度なチャネル推定を行うことが望まれる。
また、上記非特許文献1〜3の方式では、各スロット内のチャネル変動は小さいものとして、1スロット内のすべてのデータシンボルに対して、同じパイロットシンボルを用いて同じチャネル推定値を取得している。そのため、高速フェージング時に特性の劣化が生ずるという問題がある。
さらに、非特許文献2の方式では重み付け係数は固定的に与えられており、熱雑音の影響を軽減するため当該スロットから時間的に離れた位置にあるスロットの重み付け係数を大きくすると、フェージング変動に対する追従性が劣化し、結果としてチャネル推定精度が劣化するという問題があった。また、非特許文献3の方式では非特許文献2の問題は解決されるものの、適応信号処理を用いることにより復調装置の構成が複雑になるという問題がある。
ところで、移動通信環境下においては、移動局と基地局との相対位置の移動に伴うレイリーフェージングに起因する振幅変動・位相変動が生じる。この振幅変動・位相変動を補償し、マルチパスを効果的に合成する方法として、パイロット信号を用いた同期検波処理が知られている。
この方法では、送信側で、既知のパイロット信号を送信し、受信側ではそのパイロット信号を復調し、時間的に平均化することにより、チャネル推定を行う。そして、推定されたチャネルベクトルを用いて、データ信号の位相補正を行い、RAKE合成することにより、受信信号の電力を有効に用いた復調が実現できる。
チャネル推定精度は、直接データ品質に影響するため、適切な時間区間を適切な重み系列を用いて平均化を行う必要がある。従来から、重み系列として、チャネル推定精度が良好となるような一系列が用いられていた。
受信側にてチャネル推定を行う際に、適切な重み系列を用いてパイロット信号を平均化することにより、チャネル推定精度を向上させ、高品質の通信が可能となるが、上述の如く、適切な重み系列は伝搬条件、主に移動速度により異なる。
すなわち、移動速度が遅い場合にはチャネル変動が低速となるので、より平均化時間が大きくなるような重み系列が有効となり得るが、他方、移動速度が速い場合には、高速なチャネル変動に追従させる必要から、平均化時間がある程度小さくなるような重み系列が有効となる。
しかし、従来から知られている、一系列の重み系列のみを用いたチャネル推定では、あらゆる移動速度に適した平均化を行うことができず、通信品質の劣化や送信電力の増大、通信容量の減少の原因となっていた。
また、移動速度により重み系列を変化させる方法として、移動速度の検出を行い、その検出された速度に伴って重み系列を変化させる方法がある。しかし、この方法では速度の検出精度や、検出の追従性が悪いと通信品質の向上や送信電力の低減、容量の増大が図れないという問題点がある。
三瓶,「陸上移動通信用16QAMのフェージング歪み補償」,電子情報通信学会論文誌Vol.J72−B−11,No.1,pp.7−15,1989年1月 安藤他,「DS−CDMAにおけるパイロットシンボルのマルチスロット重み付き平均化チャネル推定法を用いるRAKE受信,電子情報通信学会技術報告RCS97−74 安部田貞行他,「DS−CDMA適応複数シンボル重み付け平均化パイロットチャネル伝送路推定方式の特性」,電子情報通信学会技術報告RCS98−20,1998年 4月24日
本発明の目的は、並列方式において、パイロットシンボルを重み付け平均化してデータチャネルのデータシンボルのチャネル推定値を計算することにより、高精度なチャネル推定を行うことである。
また、スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算に適切なパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化して各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算することにより、高精度なチャネル推定を行うことである。
さらに、パイロットシンボルの内積値に基づきフェージング周波数を判定することである。また、より簡易な構成でフェージング周波数に対して最適なチャネル推定を実現することである。
また、様々な移動速度に有効な重み系列を受信品質から直接判定して用いることにより、通信の高品質化や送信電力の低減、通信容量の増大を可能にすることである。
以上の目的を達成するために、本発明の第1の態様は、チャネル推定装置であって、データチャネルに並列多重された制御チャネルに時間多重されているパイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と、前記重み付け係数を用いて前記パイロットシンボルを重み付け平均化し、前記データチャネルのデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定値計算手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の第2の態様は、本発明の第1の態様のチャネル推定装置であって、前記重み付け係数生成手段は、前記制御チャネルの複数のスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値を重み付け平均化するための重み付け係数を生成し、前記チャネル推定値計算手段は、前記重み付け係数を用いて前記パイロットシンボルの平均値を重み付け平均化し、前記データチャネルのデータシンボルのチャネル推定値を計算することを特徴とする。
本発明の第3の態様は、本発明の第1または第2の態様のチャネル推定装置であって、前記重み付け係数は、前記制御チャネルのスロットにおける前記パイロットシンボルの位置に応じて定められていることを特徴とする。
本発明の第4の態様は、本発明の第1ないし第3のいずれかの態様のチャネル推定装置であって、前記重み付け係数生成手段は、前記データチャネルのスロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算に適切なパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成し、前記チャネル推定値計算手段は、前記重み付け係数を用いて前記パイロットシンボルを重み付け平均化し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算することを特徴とする。
本発明の第5の態様は、本発明の第4の態様のチャネル推定装置であって、前記重み付け係数生成手段は、i番目(i:整数)のスロットの最後のデータシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算、およびi+1番目のスロットの最初のデータシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算のために、同一のパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成することを特徴とする。
本発明の第6の態様は、本発明の第1ないし第5のいずれかの態様のチャネル推定装置であって、前記パイロットシンボルの内積値に基づきフェージング周波数を判定するフェージング周波数判定手段と、前記フェージング周波数判定手段により判定されたフェージング周波数に応じて前記重み付け平均化に用いる係数を変化させる係数変化手段とをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の第7の態様は、本発明の第1ないし第6のいずれかの態様のチャネル推定装置であって、前記データチャネルの伝送レートと、前記制御チャネルの伝送レートとが異なることを特徴とする。
本発明の第8の態様は、復調装置であって、データチャネルに並列多重された制御チャネルに時間多重されているパイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と、前記重み付け係数を用いて前記パイロットシンボルを重み付け平均化し、前記データチャネルのデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定値計算手段と、前記チャネル推定値計算手段により計算したチャネル推定値を用いて前記データシンボルのチャネル変動を補償するチャネル変動補償手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の第9の態様は、フェージング周波数判定装置であって、データチャネルに並列多重された制御チャネルに時間多重されているパイロットシンボルの内積値を計算する内積値計算手段と、前記内積値計算手段により計算した内積値に基づきフェージング周波数を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の第10の態様は、本発明の第9の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値計算手段は、前記制御チャネルの2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値を正規化する正規化手段と、前記正規化手段により正規化された2つのパイロットシンボルの平均値の内積値を計算する内積値計算実行手段と、前記内積値計算実行手段により計算された内積値を前記制御チャネルの複数スロットにわたり平均化する内積値平均化手段とを有し、前記判定手段は、前記内積値平均化手段により平均化された内積値と閾値とを比較してフェージング周波数を判定する判定実行手段を有することを特徴とする。
本発明の第11の態様は、本発明の第10の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値平均化手段により平均化された内積値がある一定の値よりも大きい場合には、前記制御チャネルのより遠い間隔の2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値について、前記正規化、前記内積値計算および前記内積値平均化を行い、得られた平均化された内積値と当該より遠い間隔に応じた閾値とを比較してフェージング周波数を判定することを特徴とする。
本発明の第12の態様は、本発明の第9の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値計算手段は、RAKE合成に用いられるマルチパスの各々について、前記制御チャネルの2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値を正規化する正規化手段と、前記マルチパスの各々について、前記正規化手段により正規化された2つのパイロットシンボルの平均値の内積値を計算する内積値計算実行手段と、前記内積値計算実行手段により計算された前記マルチパスの各々の内積値を平均化する第1内積値平均化手段と、前記第1内積値平均化手段により平均化された内積値を前記制御チャネルの複数スロットにわたり平均化する第2内積値平均化手段とを有し、前記判定手段は、前記第2内積値平均化手段により平均化された内積値と閾値とを比較してフェージング周波数を判定する判定実行手段を有することを特徴とする。
本発明の第13の態様は、本発明の第12の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記第2内積値平均化手段により平均化された内積値がある一定の値よりも大きい場合には、前記制御チャネルのより遠い間隔の2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値について、前記正規化、前記内積値計算、前記マルチパスの各々の内積値の平均化、および前記複数スロットにわたる内積値の平均化を行い、得られた平均化された内積値と当該より遠い間隔に応じた閾値とを比較してフェージング周波数を判定することを特徴とする。
本発明の第14の態様は、本発明の第9の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値計算手段は、前記制御チャネルの2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値を正規化する正規化手段と、前記正規化手段により正規化された2つのパイロットシンボルの平均値の内積値を、内積測定間隔を変えて2つ以上計算する内積値計算実行手段と、各内積測定間隔について、前記内積値計算実行手段により計算された内積値を前記制御チャネルの複数スロットにわたり平均化する内積値平均化手段とを有し、前記判定手段は、前記内積値平均化手段により平均化された各内積測定間隔についての内積値を用いてフェージング周波数を判定する判定実行手段を有することを特徴とする。
本発明の第15の態様は、本発明の第14の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値平均化手段により平均化された2つの内積測定間隔についての内積値の差分を計算する差分計算手段をさらに備え、前記判定実行手段は、前記差分計算手段により計算された差分をも用いてフェージング周波数を判定することを特徴とする。
本発明の第16の態様は、本発明の第9の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値計算手段は、RAKE合成に用いられるマルチパスの各々について、前記制御チャネルの2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値を正規化する正規化手段と、前記マルチパスの各々について、前記正規化手段により正規化された2つのパイロットシンボルの平均値の内積値を、内積測定間隔を変えて2つ以上計算する内積値計算実行手段と、各内積測定間隔について、前記内積値計算実行手段により計算された前記マルチパスの各々の内積値を平均化する第1内積値平均化手段と、各内積測定間隔について、前記第1内積値平均化手段により平均化された内積値を前記制御チャネルの複数スロットにわたり平均化する第2内積値平均化手段とを有し、前記判定手段は、前記第2内積値平均化手段により平均化された各内積測定間隔についての内積値を用いてフェージング周波数を判定する判定実行手段を有することを特徴とする。
本発明の第17の態様は、本発明の第16の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記第2内積値平均化手段により平均化された2つの内積測定間隔についての内積値の差分を計算する差分計算手段をさらに備え、前記判定実行手段は、前記差分計算手段により計算された差分をも用いてフェージング周波数を判定することを特徴とする。
本発明の第18の態様は、データシンボルおよびパイロットシンボルが時間多重されているチャネルにおけるパイロットシンボルを用いて前記データシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定装置であって、前記チャネルのスロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算に適切なパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と、前記重み付け係数を用いて前記パイロットシンボルを重み付け平均化し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定値計算手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の第19の態様は、本発明の第18の態様のチャネル推定装置であって、前記重み付け係数生成手段は、i番目(i:整数)のスロットの最後のデータシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算、およびi+1番目のスロットの最初のデータシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算のために、同一のパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成することを特徴とする。
本発明の第20の態様は、本発明の第18または第19の態様のチャネル推定装置であって、前記重み付け係数生成手段は、前記チャネルの複数のスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値を重み付け平均化するための重み付け係数を生成し、前記チャネル推定値計算手段は、前記重み付け係数を用いて前記パイロットシンボルの平均値を重み付け平均化し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算することを特徴とする。
本発明の第21の態様は、本発明の第18ないし第20のいずれかの態様のチャネル推定装置であって、前記重み付け係数は、前記チャネルのスロットにおける前記パイロットシンボルの位置に応じて定められていることを特徴とする。
本発明の第22の態様は、本発明の第18ないし第21のいずれかの態様のチャネル推定装置であって、前記パイロットシンボルの内積値に基づきフェージング周波数を判定するフェージング周波数判定手段と、前記フェージング周波数判定手段により判定されたフェージング周波数に応じて前記重み付け平均化に用いる係数を変化させる係数変化手段とをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の第23の態様は、復調装置であって、データシンボルおよびパイロットシンボルが時間多重されているチャネルのスロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算に適切なパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と、前記重み付け係数を用いて前記パイロットシンボルを重み付け平均化し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定値計算手段と、前記チャネル推定値計算手段により計算したチャネル推定値を用いて前記データシンボルのチャネル変動を補償するチャネル変動補償手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の第24の態様は、フェージング周波数判定装置であって、データシンボルおよびパイロットシンボルが時間多重されているチャネルにおけるパイロットシンボルの内積値を計算する内積値計算手段と、前記内積値計算手段により計算した内積値に基づきフェージング周波数を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の第25の態様は、本発明の第24の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値計算手段は、前記チャネルの2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値を正規化する正規化手段と、前記正規化手段により正規化された2つのパイロットシンボルの平均値の内積値を計算する内積値計算実行手段と、前記内積値計算実行手段により計算された内積値を前記チャネルの複数スロットにわたり平均化する内積値平均化手段とを有し、前記判定手段は、前記内積値平均化手段により平均化された内積値と閾値とを比較してフェージング周波数を判定する判定実行手段を有することを特徴とする。
本発明の第26の態様は、本発明の第25の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値平均化手段により平均化された内積値がある一定の値よりも大きい場合には、前記制御チャネルのより遠い間隔の2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値について、前記正規化、前記内積値計算および前記内積値平均化を行い、得られた平均化された内積値と当該より遠い間隔に応じた閾値とを比較してフェージング周波数を判定することを特徴とする。
本発明の第27の態様は、本発明の第24の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値計算手段は、RAKE合成に用いられるマルチパスの各々について、前記制御チャネルの2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値を正規化する正規化手段と、前記マルチパスの各々について、前記正規化手段により正規化された2つのパイロットシンボルの平均値の内積値を計算する内積値計算実行手段と、前記内積値計算実行手段により計算された前記マルチパスの各々の内積値を平均化する第1内積値平均化手段と、前記第1内積値平均化手段により平均化された内積値を前記チャネルの複数スロットにわたり平均化する第2内積値平均化手段とを有し、前記判定手段は、前記第2内積値平均化手段により平均化された内積値と閾値とを比較してフェージング周波数を判定する判定実行手段を有することを特徴とする。
本発明の第28の態様は、本発明の第27の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記第2内積値平均化手段により平均化された内積値がある一定の値よりも大きい場合には、前記制御チャネルのより遠い間隔の2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値について、前記正規化、前記内積値計算、前記マルチパスの各々の内積値の平均化、および前記複数スロットにわたる内積値の平均化を行い、得られた平均化された内積値と当該より遠い間隔に応じた閾値とを比較してフェージング周波数を判定することを特徴とする。
本発明の第29の態様は、本発明の第24の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値計算手段は、前記チャネルの2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値を正規化する正規化手段と、前記正規化手段により正規化された2つのパイロットシンボルの平均値の内積値を、内積測定間隔を変えて2つ以上計算する内積値計算実行手段と、各内積測定間隔について、前記内積値計算実行手段により計算された内積値を前記制御チャネルの複数スロットにわたり平均化する内積値平均化手段とを有し、前記判定手段は、前記内積値平均化手段により平均化された各内積測定間隔についての内積値を用いてフェージング周波数を判定する判定実行手段を有することを特徴とする。
本発明の第30の態様は、本発明の第29の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値平均化手段により平均化された2つの内積測定間隔についての内積値の差分を計算する差分計算手段をさらに備え、前記判定実行手段は、前記差分計算手段により計算された差分をも用いてフェージング周波数を判定することを特徴とする。
本発明の第31の態様は、本発明の第24の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値計算手段は、RAKE合成に用いられるマルチパスの各々について、前記チャネルの2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値を正規化する正規化手段と、前記マルチパスの各々について、前記正規化手段により正規化された2つのパイロットシンボルの平均値の内積値を、内積測定間隔を変えて2つ以上計算する内積値計算実行手段と、各内積測定間隔について、前記内積値計算実行手段により計算された前記マルチパスの各々の内積値を平均化する第1内積値平均化手段と、各内積測定間隔について、前記第1内積値平均化手段により平均化された内積値を前記制御チャネルの複数スロットにわたり平均化する第2内積値平均化手段とを有し、前記判定手段は、前記第2内積値平均化手段により平均化された各内積測定間隔についての内積値を用いてフェージング周波数を判定する判定実行手段を有することを特徴とする。
本発明の第32の態様は、本発明の第31の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記第2内積値平均化手段により平均化された2つの内積測定間隔についての内積値の差分を計算する差分計算手段をさらに備え、前記判定実行手段は、前記差分計算手段により計算された差分をも用いてフェージング周波数を判定することを特徴とする。
本発明の第33の態様は、データチャネルに並列多重されたパイロットチャネルのパイロットシンボルを用いて前記データチャネルのデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定装置であって、前記データチャネルのデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算に適切なパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と、前記重み付け係数を用いて前記パイロットシンボルを重み付け平均化し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定値計算手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の第34の態様は、本発明の第33の態様のチャネル推定装置であって、前記重み付け係数生成手段は、前記パイロットチャネルの複数の区間の各々におけるパイロットシンボルの平均値を重み付け平均化するための重み付け係数を生成し、前記チャネル推定値計算手段は、前記重み付け係数を用いて前記パイロットシンボルの平均値を重み付け平均化し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算することを特徴とする。
本発明の第35の態様は、本発明の第33または第34の態様のチャネル推定装置であって、前記パイロットシンボルの内積値に基づきフェージング周波数を判定するフェージング周波数判定手段と、前記フェージング周波数判定手段により判定されたフェージング周波数に応じて前記重み付け平均化に用いる係数を変化させる係数変化手段とをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の第36の態様は、本発明の第33ないし第35のいずれかの態様のチャネル推定装置であって、前記データチャネルの伝送レートと、前記パイロットチャネルの伝送レートとが異なることを特徴とする。
本発明の第37の態様は、復調装置であって、データチャネルのデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算に適切な、前記データチャネルに並列多重されたパイロットチャネルのパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と、前記重み付け係数を用いて前記パイロットシンボルを重み付け平均化し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定値計算手段と、前記チャネル推定値計算手段により計算したチャネル推定値を用いて前記データシンボルのチャネル変動を補償するチャネル変動補償手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の第38の態様は、フェージング周波数判定装置であって、データチャネルに並列多重されたパイロットチャネルのパイロットシンボルの内積値を計算する内積値計算手段と、前記内積値計算手段により計算した内積値に基づきフェージング周波数を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の第39の態様は、本発明の第38の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値計算手段は、前記パイロットチャネルの2つの区間の各々におけるパイロットシンボルの平均値を正規化する正規化手段と、前記正規化手段により正規化された2つのパイロットシンボルの平均値の内積値を計算する内積値計算実行手段と、前記内積値計算実行手段により計算された内積値を前記チャネルの複数区間にわたり平均化する内積値平均化手段とを有し、前記判定手段は、前記内積値平均化手段により平均化された内積値と閾値とを比較してフェージング周波数を判定する判定実行手段を有することを特徴とする。
本発明の第40の態様は、本発明の第39の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値平均化手段により平均化された内積値がある一定の値よりも大きい場合には、前記パイロットチャネルのより遠い間隔の2つの区間の各々におけるパイロットシンボルの平均値について、前記正規化、前記内積値計算および前記内積値平均化を行い、得られた平均化された内積値と当該より遠い間隔に応じた閾値とを比較してフェージング周波数を判定することを特徴とする。
本発明の第41の態様は、本発明の第38の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値計算手段は、RAKE合成に用いられるマルチパスの各々について、前記パイロットチャネルの2つの区間の各々におけるパイロットシンボルの平均値を正規化する正規化手段と、前記マルチパスの各々について、前記正規化手段により正規化された2つのパイロットシンボルの平均値の内積値を計算する内積値計算実行手段と、前記内積値計算実行手段により計算された前記マルチパスの各々の内積値を平均化する第1内積値平均化手段と、前記第1内積値平均化手段により平均化された内積値を前記パイロットチャネルの複数区間にわたり平均化する第2内積値平均化手段とを有し、前記判定手段は、前記第2内積値平均化手段により平均化された内積値と閾値とを比較してフェージング周波数を判定する判定実行手段を有することを特徴とする。
本発明の第42の態様は、本発明の第41の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記第2内積値平均化手段により平均化された内積値がある一定の値よりも大きい場合には、前記パイロットチャネルのより遠い間隔の2つの区間の各々におけるパイロットシンボルの平均値について、前記正規化、前記内積値計算、前記マルチパスの各々の内積値の平均化、および前記複数区間にわたる内積値の平均化を行い、得られた平均化された内積値と当該より遠い間隔に応じた閾値とを比較してフェージング周波数を判定することを特徴とする。
本発明の第43の態様は、本発明の第38の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値計算手段は、前記パイロットチャネルの2つの区間の各々におけるパイロットシンボルの平均値を正規化する正規化手段と、前記正規化手段により正規化された2つのパイロットシンボルの平均値の内積値を、内積測定間隔を変えて2つ以上計算する内積値計算実行手段と、各内積測定間隔について、前記内積値計算実行手段により計算された内積値を前記制御チャネルの複数区間にわたり平均化する内積値平均化手段とを有し、前記判定手段は、前記内積値平均化手段により平均化された各内積測定間隔についての内積値を用いてフェージング周波数を判定する判定実行手段を有することを特徴とする。
本発明の第44の態様は、本発明の第43の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値平均化手段により平均化された2つの内積測定間隔についての内積値の差分を計算する差分計算手段をさらに備え、前記判定実行手段は、前記差分計算手段により計算された差分をも用いてフェージング周波数を判定することを特徴とする。
本発明の第45の態様は、本発明の第38の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記内積値計算手段は、RAKE合成に用いられるマルチパスの各々について、前記パイロットチャネルの2つの区間の各々におけるパイロットシンボルの平均値を正規化する正規化手段と、前記マルチパスの各々について、前記正規化手段により正規化された2つのパイロットシンボルの平均値の内積値を、内積測定間隔を変えて2つ以上計算する内積値計算実行手段と、各内積測定間隔について、前記内積値計算実行手段により計算された前記マルチパスの各々の内積値を平均化する第1内積値平均化手段と、各内積測定間隔について、前記第1内積値平均化手段により平均化された内積値を前記制御チャネルの複数区間にわたり平均化する第2内積値平均化手段とを有し、前記判定手段は、前記第2内積値平均化手段により平均化された各内積測定間隔についての内積値を用いてフェージング周波数を判定する判定実行手段を有することを特徴とする。
本発明の第46の態様は、本発明の第45の態様のフェージング周波数判定装置であって、前記第2内積値平均化手段により平均化された2つの内積測定間隔についての内積値の差分を計算する差分計算手段をさらに備え、前記判定実行手段は、前記差分計算手段により計算された差分をも用いてフェージング周波数を判定することを特徴とする。
本発明の第47の態様は、チャネル推定方法であって、データチャネルに並列多重された制御チャネルに時間多重されているパイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成するステップと、前記重み付け係数を用いて前記パイロットシンボルを重み付け平均化し、前記データチャネルのデータシンボルのチャネル推定値を計算するステップとを備えることを特徴とする。
本発明の第48の態様は、フェージング周波数判定方法であって、データチャネルに並列多重された制御チャネルに時間多重されているパイロットシンボルの内積値を計算するステップと、前記内積値に基づきフェージング周波数を判定するステップとを備えることを特徴とする。
本発明の第49の態様は、データシンボルおよびパイロットシンボルが時間多重されているチャネルにおけるパイロットシンボルを用いて前記データシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定方法であって、前記チャネルのスロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の取得に適切なパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成するステップと、前記重み付け係数を用いて前記パイロットシンボルを重み付け平均化し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算するステップとを備えることを特徴とする。
本発明の第50の態様は、フェージング周波数判定方法であって、データシンボルおよびパイロットシンボルが時間多重されているチャネルにおけるパイロットシンボルの内積値を計算するステップと、前記内積値に基づきフェージング周波数を判定するステップとを備えることを特徴とする。
本発明の第51の態様は、データチャネルに並列多重されたパイロットチャネルのパイロットシンボルを用いて前記データチャネルのデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定方法であって、前記データチャネルのデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算に適切なパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成するステップと、前記重み付け係数を用いて前記パイロットシンボルを重み付け平均化し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算するステップとを備えることを特徴とする。
本発明の第52の態様は、フェージング周波数判定方法であって、データチャネルに並列多重されたパイロットチャネルのパイロットシンボルの内積値に基づきフェージング周波数を判定することを特徴とする。
本発明の第53の態様は、復調装置であって、パイロット信号を、N個(Nは2以上の自然数)の重み系列を用いて時間的に重み付け平均化してN個のチャネル推定値を求めるチャネル推定手段と、前記各チャネル推定値を用いてデータ系列を補償する補償手段と、前記補償後のN個のデータ系列の各々をRAKE合成するRAKE合成手段と、前記RAKE合成後のN個のデータ系列から最も信頼度の高い1個のデータ系列を選択する信頼度判定手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の第54の態様は、復調装置であって、予め決められたフレーム数のデータ系列については、N個(Nは2以上の自然数)の重み系列を用いて、パイロット信号を時間的に重み付け平均化してN個のチャネル推定値を求めるチャネル推定手段と、前記各チャネル推定値を用いてデータ系列を補償する補償手段と、前記補償後のN個のデータ系列の各々をRAKE合成するRAKE合成手段と、前記RAKE合成後のN個のデータ系列から信頼度の高い重み系列をN’個(N’:自然数、N’<N)選択し、かつ、該N個のデータ系列から最も信頼度の高い1個のデータ系列を選択する信頼度判定手段とを備え、該N’個の重み系列の選択を一定周期毎に行い、前記信頼度判定を次に行うまでの期間、残りのデータ系列について、前記チャネル推定手段は、N’個の重み系列を用いて時間的に重み付け平均化してN’個のチャネル推定値を求め、前記補償手段は、N’個のチャネル推定値を用いてデータ系列を補償し、前記RAKE合成手段は、補償後のN’個のデータ系列の各々をRAKE合成し、前記信頼度判定手段は、N’個のデータ系列から最も信頼度の高い1個のデータ系列を選択することを特徴とする。
本発明の第55の態様は、本発明の第53または第54の態様の復調装置であって、前記データ系列の信頼度判定手段は、前記RAKE合成後のデータ系列の誤り訂正復号を行う誤り訂正復号手段と、前記データ系列に付加されているCRCビットを抽出するCRCビット抽出手段と、前記データ系列についてCRCの復号を行うCRC復号手段と、前記CRCの復号結果より、フレーム誤りの有無の検出を行うフレーム誤り検出手段と、予め決められた測定時間における前記フレーム誤り数をカウントするフレーム誤り数カウント手段と、前記フレーム誤りカウント結果に基づき信頼度の高い重み系列およびその重み系列を用いて復調されるデータ系列を選択する重み系列・データ選択手段とを有することを特徴とする。
本発明の第56の態様は、本発明の第53または第54の態様の復調装置であって、前記データ系列の信頼度判定手段は、前記RAKE合成後のデータ系列の誤り訂正復号を行う誤り訂正復号手段と、各データ系列の誤り訂正復号時に計算されるゆう度情報を抽出するゆう度情報抽出手段と、前記抽出された前記ゆう度情報を予め決められた測定時間について平均化するゆう度平均化手段と、前記平均化されたゆう度情報に基づき信頼度の高い重み系列およびその重み系列を用いて復調されるデータ系列を選択する重み系列・データ選択手段とを有することを特徴とする。
本発明の第57の態様は、本発明の第53または第54の態様の復調装置であって、前記データ系列の信頼度判定手段は、前記RAKE合成後の各データ系列の電力を計算する電力計算手段と、前記電力の計算結果を予め決められた測定時間について平均化する電力平均化手段と、前記平均化された電力に基づき信頼度の高い重み系列およびその重み系列を用いて復調されるデータ系列を選択する重み系列・データ選択手段とを有することを特徴とする。
本発明の第58の態様は、本発明の第53または第54の態様の復調装置であって、前記データ系列の信頼度判定手段は、前記RAKE合成後の各データ系列のSN比(信号電力対雑音電力比)を計算するSN比計算手段と、前記SN比の計算結果を予め決められた測定時間について平均化するSN比平均化手段と、前記平均化されたSN比に基づき信頼度の高い重み系列およびその重み系列を用いて復調されるデータ系列を選択する重み系列・データ選択手段とを有することを特徴とする。
本発明の第59の態様は、本発明の第53または第54の態様の復調装置であって、前記データ系列の信頼度判定手段は、前記RAKE合成後のデータ系列の誤り訂正復号を行う誤り訂正復号手段と、前記データ系列に付加されているCRCビットを抽出するCRCビット抽出手段と、前記データ系列についてCRCの復号を行うCRC復号手段と、前記CRCの復号結果より、フレーム誤りの有無の検出を行うフレーム誤り検出手段と、予め決められた測定時間における前記フレーム誤り数をカウントするフレーム誤り数カウント手段と、各データ系列の誤り訂正復号時に計算されるゆう度情報を抽出するゆう度情報抽出手段と、前記抽出されたゆう度情報を予め決められた測定時間について平均化するゆう度平均化手段と、複数のデータ系列の前記測定されたフレーム誤り数と前記平均化されたゆう度情報に基づき信頼度の高い重み系列およびその重み系列を用いて復調されるデータ系列を選択する重み系列・データ選択手段とを有することを特徴とする。
本発明の第60の態様は、本発明の第53または第54の態様の復調装置であって、前記データ系列の信頼度判定手段は、前記RAKE合成後のデータ系列の誤り訂正復号を行う誤り訂正復号手段と、前記データ系列に付加されているCRCビットを抽出するCRCビット抽出手段と、前記データ系列についてCRCの復号を行うCRC復号手段と、前記CRCの復号結果より、フレーム誤りの有無の検出を行うフレーム誤り検出手段と、予め決められた測定時間における前記フレーム誤り数をカウントするフレーム誤り数カウント手段と、前記RAKE合成後の各データ系列の電力を計算する電力計算手段と、前記電力の計算結果を予め決められた測定時間について平均化する電力平均化手段と、前記フレーム誤り数と前記平均化された電力に基づき信頼度の高い重み系列およびその重み系列を用いて復調されるデータ系列を選択する重み系列・データ選択手段とを有することを特徴とする。
本発明の第61の態様は、本発明の第53または第54の態様の復調装置であって、前記データ系列の信頼度判定手段は、前記RAKE合成後のデータ系列の誤り訂正復号を行う誤り訂正復号手段と、前記データ系列に付加されているCRCビットを抽出するCRCビット抽出手段と、前記データ系列についてCRCの復号を行うCRC復号手段と、前記CRCの復号結果より、フレーム誤りの有無の検出を行うフレーム誤り検出手段と、予め決められた測定時間における前記フレーム誤り数をカウントするフレーム誤り数カウント手段と、前記RAKE合成後の各データ系列のSN比を計算するSN比計算手段と、前記SN比の計算結果を予め決められた測定時間について平均化するSN比平均化手段と、前記フレーム誤り数と前記平均化されたSN比に基づき信頼度の高い重み系列およびその重み系列を用いて復調されるデータ系列を選択する重み系列・データ手段とを有することを特徴とする。
本発明の第62の態様は、復調装置であって、複数の重み系列を用いて受信パイロット信号を重み付け平均し、複数のチャネル推定値を求めるチャネル推定手段と、データ系列を入力し、前記複数のチャネル推定値を用いて複数の復調データ系列を出力する復調手段と、前記複数の復調データ系列の信頼度を判定することにより、1つの復調データ系列を選択する信頼度判定手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の第63の態様は、本発明の第62の態様の復調装置であって、前記信頼度判定手段は、前記複数の復調データ系列における信頼度判定結果に基づいて、前記複数の重み系列の中から所定個数の重み系列を選択する選択手段を含み、前記復調手段は、前記所定個数の重み系列が選択された場合には、前記所定個数の重み系列のみによる復調を行うことを特徴とする。
本発明の第64の態様は、本発明の第53ないし第63のいずれかの態様の復調装置であって、前記パイロット信号は、前記データ系列が含まれるデータチャネルに並列多重された制御チャネルに時間多重されていることを特徴とする。
本発明の第65の態様は、本発明の第53ないし第63のいずれかの態様の復調装置であって、前記パイロット信号は、前記データ系列とともに1つのチャネルに時間多重されていることを特徴とする。
本発明の第66の態様は、本発明の第65の態様の復調装置であって、前記チャネル推定手段は、前記チャネルのスロット内のデータ系列を複数のデータ系列区間に分割し、各データ系列区間のデータのチャネル推定値の計算に適切なパイロット信号を選択し、該パイロット信号を重み付け平均化して各データ系列区間のデータのチャネル推定値を計算することを特徴とする。
本発明の第67の態様は、本発明の第53ないし第63のいずれかの態様の復調装置であって、前記パイロット信号は、前記データ系列を含むデータチャネルに並列多重されたパイロットチャネルに含まれることを特徴とする。
本発明の第68の態様は、本発明の第67の態様の復調装置であって、前記チャネル推定手段は、前記データ系列を複数のデータ系列区間に分割し、各データ系列区間のデータのチャネル推定値の計算に適切なパイロット信号を選択し、該パイロット信号を重み付け平均化して各データ系列区間のデータのチャネル推定値を計算することを特徴とする。
本発明の第69の態様は、復調方法であって、パイロット信号を、N個(Nは2以上の自然数)の重み系列を用いて時間的に重み付け平均化してN個のチャネル推定値を求めるステップと、前記各チャネル推定値を用いてデータ系列を補償するステップと、前記補償後のN個のデータ系列の各々をRAKE合成するステップと、前記RAKE合成後のN個のデータ系列から最も信頼度の高い1個のデータ系列を選択する信頼度判定ステップとを備えることを特徴とする。
本発明の第70の態様は、復調方法であって、予め決められたフレーム数のデータ系列については、N個(Nは2以上の自然数)の重み系列を用いてパイロット信号を時間的に重み付け平均化してN個のチャネル推定値を求めるステップと、前記各チャネル推定値を用いてデータ系列を補償するステップと、前記補償後のN個のデータ系列の各々をRAKE合成するステップと、前記RAKE合成後のN個のデータ系列から信頼度の高い重み系列をN’個(N’:自然数、N’<N)選択し、かつ、該N個のデータ系列から最も信頼度の高い1個のデータ系列を選択する信頼度判定ステップとを備え、該N’個の重み系列の選択を一定周期毎に行い、前記信頼度判定を次に行うまでの期間、残りのデータ系列について、前記チャネルを推定するステップは、N’個の重み系列を用いて時間的に重み付け平均化してN’個のチャネル推定値を求め、前記補償するステップは、N’個のチャネル推定値を用いてデータ系列を補償し、前記RAKE合成するステップは、補償後のN’個のデータ系列の各々をRAKE合成し、前記信頼度判定ステップは、N’個のデータ系列から最も信頼度の高い1個のデータ系列を選択することを特徴とする。
本発明の第71の態様は、本発明の第69または第70の態様の復調方法であって、前記信頼度判定ステップは、前記RAKE合成後のデータ系列の誤り訂正復号を行うステップと、前記データ系列に付加されているCRCビットを抽出するステップと、前記データ系列についてCRCの復号を行うステップと、前記CRCの復号結果より、フレーム誤りの有無の検出を行うステップと、予め決められた測定時間における前記フレーム誤り数をカウントするステップと、前記フレーム誤りカウント結果に基づき信頼度の高い重み系列およびその重み系列を用いて復調されるデータ系列を選択するステップとを有することを特徴とする。
本発明の第72の態様は、本発明の第69または第70の態様の復調方法であって、前記信頼度判定ステップは、前記RAKE合成後のデータ系列の誤り訂正復号を行うステップと、各データ系列の誤り訂正復号時に計算されるゆう度情報を抽出するステップと、前記抽出されたゆう度情報を予め決められた測定時間について平均化するステップと、前記平均化されたゆう度情報に基づき信頼度の高い重み系列およびその重み系列を用いて復調されるデータ系列を選択するステップとを有することを特徴とする。
本発明の第73の態様は、本発明の第69または第70の態様の復調方法であって、前記信頼度判定ステップは、前記RAKE合成後の各データ系列の電力を計算するステップと、前記電力の計算結果を予め決められた測定時間について平均化するステップと、前記平均化された電力に基づき信頼度の高い重み系列およびその重み系列を用いて復調されるデータ系列を選択するステップとを有することを特徴とする。
本発明の第74の態様は、本発明の第69または第70の態様の復調方法であって、前記信頼度判定ステップは、前記RAKE合成後の各データ系列のSN比を計算するステップと、前記SN比の計算結果を予め決められた測定時間について平均化するステップと、前記平均化されたSN比に基づき信頼度の高い重み系列およびその重み系列を用いて復調されるデータ系列を選択するステップとを有することを特徴とする。
本発明の第75の態様は、本発明の第69または第70の態様の復調方法であって、前記信頼度判定ステップは、前記RAKE合成後におけるデータ系列の誤り訂正復号を行うステップと、前記データ系列に付加されているCRCビットを抽出するステップと、前記データ系列についてCRCの復号を行うステップと、前記CRCの復号結果より、フレーム誤りの有無の検出を行うステップと、予め決められた測定時間における前記フレーム誤り数をカウントするステップと、各データ系列の誤り訂正復号時に計算されるゆう度情報を抽出するステップと、前記抽出されたゆう度情報を予め決められた測定時間について平均化するステップと、複数のデータ系列の前記測定されたフレーム誤り数と前記平均化されたゆう度情報に基づき信頼度の高い重み系列およびその重み系列を用いて復調されるデータ系列を選択するステップとを有することを特徴とする。
本発明の第76の態様は、本発明の第69または第70の態様の復調方法であって、前記信頼度判定ステップは、前記RAKE合成後のデータ系列の誤り訂正復号を行うステップと、データ系列に付加されているCRCビットを抽出するステップと、前記データ系列についてCRCの復号を行うステップと、前記CRCの復号結果より、フレーム誤りの有無の検出を行うステップと、予め決められた測定時間における前記フレーム誤り数をカウントするステップと、前記RAKE合成後の各受信データ系列の電力を計算するステップと、前記電力の計算結果を予め決められた測定時間について平均化するステップと、前記フレーム誤り数と前記平均化された電力に基づき信頼度の高い重み系列およびその重み系列を用いて復調されるデータ系列を選択するステップとを有することを特徴とする。
本発明の第77の態様は、本発明の第69または第70の態様の復調方法であって、前記信頼度判定ステップは、前記RAKE合成後のデータ系列の誤り訂正復号を行うステップと、前記データ系列に付加されているCRCビットを抽出するステップと、前記データ系列についてCRCの復号を行うステップと、前記CRCの復号結果より、フレーム誤りの有無の検出を行うステップと、予め決められた測定時間における前記フレーム誤り数をカウントするステップと、前記RAKE合成後の各データ系列のSN比を計算するステップと、前記SN比の計算結果を予め決められた測定時間について平均化するステップと、前記フレーム誤り数と前記平均化されたSN比に基づき信頼度の高い重み系列およびその重み系列を用いて復調されるデータ系列を選択するステップとを有することを特徴とする。
本発明の第78の態様は、復調方法であって、複数の重み系列を用いてパイロット信号を重み付け平均し、複数のチャネル推定値を求めるステップと、前記複数のチャネル推定値を用いて、データ系列から複数の復調データ系列を導出するステップと、前記複数の復調データの信頼度を判定することにより、1つの出力データ系列を選択するステップとを備えることを特徴とする。
本発明の第79の態様は、本発明の第78の態様の復調方法であって、前記複数の復調データ系列の信頼度判定結果に基づいて、前記複数の重み系列の中から所定個数の重み系列を選択し、その選択後は、該選択した重み系列のみによる復調を行うことを特徴とする。
本発明の第80の態様は、本発明の第69ないし第79のいずれかの態様の復調方法であって、前記パイロット信号は、前記データ系列が含まれるデータチャネルに並列多重された制御チャネルに時間多重されていることを特徴とする。
本発明の第81の態様は、本発明の第69ないし第79のいずれかの態様の復調方法であって、前記パイロット信号は、前記データ系列とともに1つのチャネルに時間多重されていることを特徴とする。
本発明の第82の態様は、本発明の第81の態様の復調方法であって、前記チャネルを推定するステップは、前記チャネルのスロット内のデータ系列を複数のデータ系列区間に分割し、各データ系列区間のデータのチャネル推定値の計算に適切なパイロット信号を選択し、該パイロット信号を重み付け平均化して各データ系列区間のデータのチャネル推定値を計算することを特徴とする。
本発明の第83の態様は、本発明の第69ないし第79のいずれかの態様の復調方法であって、前記パイロット信号は、前記データ系列を含むデータチャネルに並列多重されたパイロットチャネルに含まれることを特徴とする。
本発明の第84の態様は、本発明の第83の態様の復調方法であって、前記チャネルを推定するステップは、前記データ系列を複数のデータ系列区間に分割し、各データ系列区間のデータのチャネル推定値の計算に適切なパイロット信号を選択し、該パイロット信号を重み付け平均化して各データ系列区間のデータのチャネル推定値を計算することを特徴とする。
以上の構成によれば、並列時間多重方式において、パイロットシンボルを重み付け平均化してデータチャネルのデータシンボルのチャネル推定値を計算することにより、高精度なチャネル推定を行うことができる。
また、スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算に適切なパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化して各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算することにより、高精度なチャネル推定を行うことができる。
さらに、パイロットシンボルの内積値に基づきフェージング周波数を判定することができる。また、より簡易な構成でフェージング周波数に対して最適なチャネル推定を実現することができる。
また、上記本発明の構成では、移動速度が低速の場合に有効となる、平均化時間をある程度大きくするような重み系列から、移動速度が高速の場合に有効となる、平均化時間をある程度小さくするような重み系列まで複数の重み系列を用意し、常に、またはある一定時間間隔毎に、複数の重み系列全てを用いて並列的に復調処理を行うことによって、様々な移動速度に対して有効な重み系列を受信品質から直接判定して用いることにより、通信の高品質化や送信電力の低減、容量の増大を可能ならしめている。
常時複数の重み係数を用いたチャネル推定を行い、受信データ系列を用いた信頼度判定により信頼度の高いデータ系列および重み係数を選択することで、様々な移動速度に対応した重み係数を用いることができ、高精度なチャネル推定が可能となる。
さらに、定期的に少数の重み係数を選択し、一定期間ではそれら選択された重み係数のみで、チャネル推定を行うことにより、システムの負荷を軽減することができる。
また、様々な移動速度に有効な重み系列を受信品質から直接判定して用いることにより、通信の高品質化や送信電力の低減、通信容量の増大が可能になる。
本発明によれば、並列方式において、パイロットシンボルを重み付け平均化してデータチャネルのデータシンボルのチャネル推定値を計算することにより、高精度なチャネル推定を行うことができる。
また、スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算に適切なパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化して各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算することにより、高精度なチャネル推定を行うことができる。
さらに、パイロットシンボルの内積値に基づきフェージング周波数を判定することができる。また、より簡易な構成でフェージング周波数に対して最適なチャネル推定を実現することができる。
高精度なチャネル推定が実現できれば、絶対同期検波により、所要の受信品質(受信誤り率)を得るために必要なSNIRを低減でき、その結果として送信電力を低減することができるため、システムの加入者容量を増大することができる。
フェージング周波数判定部で得られた判定結果は、チャネル推定における重み係数の設定のみならず、送信電力制御の作動・非作動の切り替え、送信ダイバーシチの作動・非作動の切り替え等、移動端末(携帯端末)の移動速度によってその性能(伝送特性)が影響を受ける各種個別技術の動作切り替えあるいはパラメータ設定に用いることで、さらなる伝送特性の向上が可能である。
また、本発明によれば、移動速度に有効な重み系列を受信品質から直接判定して用いることにより、通信の高品質化のみならず送信電力の低減、通信容量の増大を図ることができる。より具体的には、以下に列挙する効果を奏することができる。
(1) 様々な移動速度に適した重み系列を逐次選ぶことができるので、高精度なチャネル推定が可能となる。これにより、送信電力の低減、受信品質の向上、通信容量の増大を図ることができる。
(2) 一定時間以外は、重み系列の中で、選択された系列のみを用いることにより、システムの簡略化を図ることができる。
(3) データの信頼度判定にCRCを用いることにより、高精度な信頼度判定が可能となる。
(4) データの信頼度判定時にFECの復号時に得られるゆう度を用いることにより、高精度な信頼度判定を行うことができる。
(5) データの信頼度判定時にデータ系列の電力またはSN比を用いることにより、より高速で簡易な信頼度判定を行うことができるので、ハードウエア規模の増大を抑えることができる。
本発明の第1実施形態に係る復調装置が受信する信号のフレーム構成の一例を示す図である。 本発明の第1実施形態に係る復調装置によるチャネル推定の方法を説明するための図である。 本発明の第1実施形態に係る復調装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態に係るチャネル推定部の構成例を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態に係るフェージング周波数判定部の構成例を示すブロック図である。 チャネル推定値の計算例を示す図である。 1スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。 1スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。 1スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。 1スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。 フェージング周波数判定の概念を説明するための図である。 フェージング周波数判定の概念を説明するための図である。 フェージング周波数をパラメータとして測定時間に対する測定値を、計算機シミュレーションで求めた結果を示す図である。 図13Aと図13Bとの関係を示す図である。 本発明の第1実施形態に係るフェージング周波数判定部の別の構成例を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態に係るフェージング周波数判定部の別の構成例を示すブロック図である。 フェージング周波数の判定例を説明するための図である。 データチャネルの伝送レートと制御チャネルの伝送レートとが異なる場合の例を示す図である。 本発明の第2実施形態に係る復調装置が受信する信号のフレーム構成の一例を示す図である。 本発明の第2実施形態に係る復調装置の構成例を示すブロック図である。 1スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。 1スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。 1スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。 1スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。 本発明の第3実施形態に係る復調装置が受信する信号のフレーム構成の一例を示す図である。 本発明の第3実施形態に係る復調装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第3実施形態に係るチャネル推定部の構成例を示すブロック図である。 データチャネルのデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。 データチャネルのデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。 データチャネルのデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。 フェージング周波数判定の概念を説明するための図である。 フェージング周波数判定の概念を説明するための図である。 パイロット信号を用いたチャネル推定方法の一例の説明図である。 図30Aと図30Bとの関係を示す図である。 第4実施形態における信頼度判定部の構成ブロック図である。 第4実施形態における信頼度判定部の構成ブロック図である。 図31Aと図31Bとの関係を示す図である。 第4実施形態の変形例における信頼度判定部の構成ブロック図である。 第4実施形態の変形例における信頼度判定部の構成ブロック図である。 第5実施形態における信頼度判定部の構成ブロック図である。 第6実施形態における信頼度判定部の構成ブロック図である。 第7実施形態における信頼度判定部の構成ブロック図である。 図35Aと図35Bとの関係を示す図である。 第8実施形態における信頼度判定部の構成ブロック図である。 第8実施形態における信頼度判定部の構成ブロック図である。 図36Aと図36Bとの関係を示す図である。 第9実施形態における信頼度判定部の構成ブロック図である。 第9実施形態における信頼度判定部の構成ブロック図である。 図37Aと図37Bとの関係を示す図である。 第10実施形態における信頼度判定部の構成ブロック図である。 第10実施形態における信頼度判定部の構成ブロック図である。 第4〜第10実施形態における上位概念を描いた図である。
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る復調装置が受信する信号のフレーム構成の一例を示す図である。本実施形態に係る復調装置は、データチャネルおよびデータチャネルに並列多重された制御チャネルの信号を受信し、復調する。制御チャネルには、送信パターン既知の(例えば、1次変調が位相変調の場合には位相既知の)パイロットシンボルが時間多重されている(並列時間多重方式)。このパイロットシンボル部分での受信信号(位相,振幅)を参照信号として、データチャネルのデータシンボルのチャネル変動を推定する。
図2は、本実施形態に係る復調装置によるチャネル推定の方法を説明するための図である。チャネル推定は、パイロットシンボルを用いて行う。具体的には、複数のスロットにおいて、パイロットシンボル(複素フェージング包絡線推定値)ξの平均をとり(同相加算して)、その平均値ξ’を重み付け係数(重み付け平均化に用いる係数)α、α等で重み付け平均化してチャネル推定値ξ’’を計算することにより行う。
図2の例では、n番目のスロットのデータシンボルのチャネル推定値ξ’’(n)を、n−2番目のパイロットブロック(n−2番目のスロットのパイロットシンボルの集合)のパイロットシンボルの平均から求められるチャネル推定値ξ’(n−2)からn+3番目のパイロットブロックのチャネル推定値ξ’(n+3)を用いて以下のように計算している。
Figure 0004520528
異なるスロットに属する多くのパイロットシンボルを用いてチャネル推定を行うことにより高精度なチャネル推定を行うことができる。実際の移動伝搬環境においては、熱雑音(送信電力をできるだけ低減させるために、特にセル端では雑音の影響が大きい)、および他ユーザからの相互相関に起因する干渉信号が、自チャネルの希望波信号に加わり、さらに、フェージングによって受信信号の位相や振幅が時々刻々と変化するためにチャネル推定精度は劣化するからである。スロット単位で送信電力制御を行っている場合には、スロットが異なるパイロットシンボル間では電力が異なるが、この差に起因するチャネル推定誤差よりも、より多くのスロットのパイロットシンボルを用いることによる熱雑音、干渉信号の影響の低減効果の方が大きい。
図3は、本実施形態に係る復調装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る復調装置は、データチャネル用マッチトフィルタ102、遅延部104、制御チャネル用マッチトフィルタ106、チャネル推定部120、乗算部108、およびRAKE(レイク)合成部110を備える。本実施形態に係る復調装置は、CDMA(Code Division Multiple Access)方式に準拠しているが、本発明を他の方式(例えば、TDMA(Time Division Multiple Access)方式、FDMA(Frequency Division Multiple Access)方式)に準拠した復調装置に適用することも可能である。
図4は、本実施形態に係るチャネル推定部の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係るチャネル推定部120は、スロット同期検出部122、パイロットシンボル平均化部124、遅延部126、128、130等、乗算部132、134、136等、重み付け係数制御部138、加算部140、およびフェージング周波数判定部150を備える。チャネル推定部120は、ハードウェアとして実現することもできるし、DSP(Digital Signal Processor)等によりソフトウェアとして実現することもできる。
図5は、本実施形態に係るフェージング周波数判定部の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係るフェージング周波数判定部150は、正規化部152、内積値計算部154、第1平均化部156、第2平均化部158、および判定部160を備える。
以下、図3〜図5を参照して本実施形態に係る復調装置の動作を説明する。データチャネル用マッチトフィルタ102では、データチャネルの受信拡散信号を各ユーザの各マルチパスの受信タイミングに応じた拡散符号レプリカを用いて逆拡散する。制御チャネル用マッチトフィルタ106では、制御チャネルの受信拡散信号を各ユーザの各マルチパスの受信タイミングに応じた拡散符号レプリカを用いて逆拡散する。チャネル推定部120のスロット(パイロットブロック)同期検出部122では、制御チャネルにおけるパイロットシンボル位置の検出を行う。パイロットシンボル平均化部124では、このタイミング情報から、各パイロットブロック内のパイロットシンボルでの受信チャネルを平均化して各パイロットブロック毎のチャネルを推定する。
この各パイロットブロックでの推定チャネル情報を遅延部126、128、130等に入力してタイミングをそろえ、重み係数制御部138が発生する重み係数を用いて、乗算部132、134、136等、および加算部140により重み付け平均化(重み付け加算)してチャネル推定値を計算する。
n番目のスロットのデータシンボルのチャネル推定値は、例えば図2に示すように、n−K+1番目(K:自然数)のパイロットブロックからn+K番目のパイロットブロック(図2の例ではK=3)を用いて計算することができる。また例えば、遅延を考慮して、n−K+1番目のパイロットブロックからn番目のパイロットブロックを用いて計算することもできる。
図6は、チャネル推定値の計算例を示す図である。図6の例では、n番目のスロットのデータシンボルのチャネル推定値を、n−1番目のパイロットブロックからn+1番目のパイロットブロックを用いて計算している。ここで、重み付け係数の比率を例えば、α−1:α:α=0.4:1.0:0.4とすることができる。重み付け係数の値は、チャネル推定値を計算しようとするデータシンボルに近い(時間的に近い)パイロットブロックほど大きくすることが好ましい。伝搬路は時々刻々と変動しており、そのようなパイロットブロックほど、n番目のデータシンボルを送信した際の伝搬路の状態を反映しているからである。図6のフレーム構成においては、スロット内でのパイロットブロック(パイロットシンボル)の位置が時間的に前の方(図6を見てわかるように左に偏っている)にあるため、重み付け係数の比率を例えば、α−1:α:α=0.2:1.0:0.6とした方がよりよいチャネル推定値が得られるものと考えられる。このように、重み付け係数を、スロットにおけるパイロットシンボルの位置に応じて定めることにより、高精度なチャネル推定値が得られる。
図2および図6においては、スロット内のすべてのパイロットシンボルを用いてチャネル推定値を計算しているが、スロット内のすべてのパイロットシンボルを用いずにチャネル推定値を計算するようにしてもよい。また、図2および図6においては、パイロットブロック内のパイロットシンボルの平均値を計算してから重み付け平均化を行っているが、パイロットシンボル毎に重み付け係数を設けて重み付け平均化を行ってもよい。また、パイロットブロック内のパイロットシンボルが1つの場合には平均値を計算する必要はない。
図2および図6において、チャネル推定値は、1スロット内のデータシンボルのすべてに共通であったが、スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値の計算に適切なパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化して各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算することもできる。
図7は、1スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。図7の例では、データシンボル区間(1)、(2)および(3)についてはn−1番目のパイロットブロックからn+1番目のパイロットブロックを用いてチャネル推定値を計算し、データシンボル区間(4)、(5)および(6)についてはn番目のパイロットブロックからn+2番目のパイロットブロックを用いてチャネル推定値を計算している。データシンボル区間(1)、(2)および(3)についてのチャネル推定値の計算は、それぞれ同じ重み付け係数を用いて行うこともできるし、異なる重み付け係数を用いて行うこともできる。データシンボル区間(4)、(5)および(6)についても同様である。
また、図7の例では、n−1番目のスロットの最後のデータシンボル区間(1)のデータシンボルのチャネル推定値の計算、およびn番目のスロットの最初のデータシンボル区間(2)のデータシンボルのチャネル推定値の計算において、同一のパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化して各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算している。
図8〜図10も、1スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。図8〜図10の例では、制御チャネルのスロットの前2シンボルおよび後2シンボルがパイロットシンボルになっている。また、チャネル推定においては、一定シンボル数のパイロットシンボルに対する平均値をシンボル位置を逐次移動させながら計算する。図8〜図10の例では、パイロットブロックごとのパイロットシンボルの平均値は求めずに、パイロットシンボルを直接重み付け平均化している。
図8の例では、重み付け平均化に用いるパイロットシンボルは4つであり、1スロット内のデータシンボルを3つの区間に分割している。図9の例では、重み付け平均化に用いるパイロットシンボルは4つであり、1スロット内のデータシンボルを5つの区間に分割している。図10の例では、重み付け平均化に用いるパイロットシンボルは8つであり、1スロット内のデータシンボルを3つの区間に分割している。
図8〜図10の例では、i番目(i:整数)のスロットの最後のデータシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算、およびi+1番目のスロットの最初のデータシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算において、同一のパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化して各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算している。
本実施形態において、重み付け平均化に用いる重み付け係数は、フェージング周波数に応じて変化させている。フェージング周波数判定部150はパイロットシンボルの平均値に基づきフェージング周波数を判定し、重み付け係数制御部138はその判定結果に基づき発生する重み付け係数を変化させる。
フェージング周波数判定部150は、制御チャネルの2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値を正規化した上で内積値を計算する。
図11Aおよび図11Bは、フェージング周波数判定の概念を説明するための図である。図11Aに示すように、フェージング変動が遅ければ(フェージング周波数が小さければ)、スロット毎のチャネル推定値の相関が大きいため、内積値は大きくなる。一方、図11Bに示すように、フェージング変動が速ければ(フェージング周波数が大きければ)、スロット毎のチャネル推定値の相関が小さいため、内積値は小さくなる。
図12は、フェージング周波数(fDTslot)をパラメータとして測定時間(横軸)に対する測定値(縦軸)を、計算機シミュレーションで求めた結果を示す図である。図12の例では、フェージング周波数が0.3以上の高速フェージングであるか否かを判定するためには、測定値に対するしきい値を例えば0.3に設定し、この値を下回る場合に0.3以上のフェージング周波数であると判定することができる。
フェージング周波数判定部150の正規化部152は、制御チャネルの2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値、すなわち2つのパイロットブロックについて、そのパイロットブロック内のパイロットシンボルの平均値を正規化する。内積値計算部154は、正規化された2つのパイロットシンボルの平均値の内積値を計算する。
本実施形態に係る復調装置はRAKE合成を行う復調装置であり、RAKE合成に用いられるマルチパスの各々について、上記の正規化および内積値計算を行う。マルチパスの各々の内積値は、第1平均化部156により平均化される。複数のパスにわたり平均化を行わない場合には、第1平均化部156は不要である。
第1平均化部156により計算された平均値は、さらに第2平均化部158により複数スロットにわたり平均化される(例えば、図11Aにおいて内積値(1)、(2)および(3)が平均化される)。これにより熱雑音の影響が軽減される。複数のスロットにわたり平均化を行わない場合には、第2平均化部158は不要である。
閾値判定部160では、第2平均化部158により計算された平均値と閾値とを比較してフェージング周波数を判定する。具体的には、あらかじめ設定された閾値により複数段階に閾値判定を行うことにより、フェージング周波数が複数の領域のいずれにあたるかを判定する。本実施形態においては、フェージング周波数の判定を閾値により行っているが、例えば計算式により行うようにしてもよい。
本実施形態では、2つのパイロットブロックの各々のパイロットシンボルの平均値の内積をとってフェージング周波数の判定を行っているが、内積をとる2つのパイロットブロックは、例えば、隣接するスロットのパイロットブロック(例えば、図11Aのパイロットブロック(1)と(2))でもよいし、1つおきのスロットのパイロットブロック(例えば、図11Aのパイロットブロック(1)と(3))でもよい。また、パイロットブロックを用いずに、あるパイロットシンボルと他のパイロットシンボルとの内積をとって、フェージング周波数を判定してもよい。
また、パイロットシンボル(の平均値)の内積値(の平均値)(例えば、図5の第2平均化部158の出力)がある一定の値よりも大きい場合には、制御チャネルのより遠い間隔の2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値について、上記正規化、上記内積値計算、上記マルチパスの各々の内積値の平均化、および上記複数スロットにわたる内積値の平均化を行い、得られた平均化された内積値と当該より遠い間隔に応じた閾値とを比較してフェージング周波数を判定するようにすることができる。
図12のフェージング周波数をパラメータとした内積値のグラフから分かるように、より高いフェージング周波数においては周波数の違いによる内積値の違いが相対的に大きい(分解能が高い)ため容易にフェージング周波数をしきい値判定することが可能であるのに対して、より低いフェージング周波数においては内積値の違いが相対的に小さい(分解能が低い)ためフェージング周波数判定が困難となる傾向にある。
ここで、内積値の算出に用いるパイロットシンボルが含まれるスロットの間隔(内積測定間隔)をより遠くすることで、より低いフェージング周波数における分解能を高めることができる。そこで、最初分解能の低い(すなわち間隔の短いスロットのパイロットシンボルを用いた)内積値を求めて、ある一定の値よりも大きい内積値(すなわちある一定のフェージング周波数よりも低い周波数)であった場合に、さらに、分解能の高い(すなわち間隔の長いスロットのパイロットシンボルを用いた)内積値をフェージング周波数の判定値に用いることで、高いフェージング周波数から低いフェージング周波数のより幅の広い周波数レンジに対する精度の高い判定を行うことが可能である。
例えば、隣接するスロット(内積測定間隔=1スロット間隔)のパイロットシンボル(の平均値)の内積値(の平均値)(例えば、図5の第2平均化部158の出力)が、ある一定の周波数以下のフェージング周波数に対応する値であった場合、さらに1スロット離れた2スロット間隔のパイロットシンボルの内積値をしきい値判定することで、より高い分解能でフェージング周波数を判定することが可能である。
また、2スロット間隔の内積値が、より低いある一定の周波数以下のフェージング周波数に対応する値であった場合に、さらに1スロット離れた3スロット間隔のパイロットシンボルの内積値を用いてフェージング周波数判定するというように、内積測定間隔を次第に広げて行って分解能を高めて行くことが可能である(内積測定間隔を狭い間隔から広い間隔に変えて行く理由は、与えられた内積測定間隔に対して判定可能な周波数が、間隔を広げるに連れて低くなるためである)。
なお、異なる内積測定間隔による内積値の算出は、並列して行うことが可能であり、並列して算出することで、上記のような段階的な判定を行う場合であっても短時間で判定結果を得ることができる。
内積測定間隔を変えて内積値を2つ以上計算し、それらの内積値を用いてフェージング周波数を判定することもできる。
図13Aおよび図13Bは、本実施形態に係るフェージング周波数判定部150の別の構成例を示すブロック図である。図13Aおよび図13Bに示すフェージング周波数判定部は、正規化部162、遅延部163−1、163−2、内積値計算部164−1、164−2、第1平均化部166−1、166−2、第2平均化部168−1、168−2、差分演算部169、および判定部170を備える。
図13Aおよび図13Bの構成例において、内積値計算部164−1は内積測定間隔を1スロット長として内積値を計算しており、内積値計算部164−2は同2スロット長として(1スロット飛ばして)内積値を計算している。
各内積測定間隔での内積値について、第1平均化部166−1、166−2で複数のパスにわたり平均化し、第2平均化部168−1、168−2で複数のスロットにわたり平均化した後、差分計算部169は、2つの内積測定間隔についての内積値の差分(1スロット間隔での内積値と2スロット間隔での内積値との差分)を計算する。そして、判定部170は、1スロット間隔での内積値、2スロット間隔での内積値、およびこれらの差分を用いてフェージング周波数を判定する。
なお、図13Aおよび図13Bの例では、複数のパスにわたり平均化し、かつ、複数のスロットにわたり平均化しているが、その一方または双方を行わないようにすることもできる。
図14は、フェージング周波数の判定例を説明するための図である。図14の例では、点P(2スロット間隔での内積値と差分(絶対値)とが最初に一致する点)、点P(1スロット間隔での内積値と差分とが最初に一致する点)、および点P(1スロット間隔での内積値と2スロット間隔での内積値とが最初に一致する点)を用いてフェージング周波数を判定している。すなわち、点Pにおけるフェージング周波数未満か、点Pにおけるフェージング周波数以上で点Pにおけるフェージング周波数未満か、点Pにおけるフェージング周波数以上で点Pにおけるフェージング周波数未満か、点Pにおけるフェージング周波数以上かの4通りに、フェージング周波数を判定している。
このように判定するようにすれば閾値を設定しなくてもよい。また、内積測定間隔を変えずに内積値を1つ計算する場合よりも、より詳細な判定が可能となる。内積測定間隔を変えてさらに多くの内積値を計算すれば、さらに詳細な判定が可能となる。
なお、差分を計算せずに、複数の内積値のみを用いてフェージング周波数を判定するようにすることもできる。その場合、図14の例では点Pのみを用いて判定することになる。
このように判定されたフェージング周波数に基づき、重み付け係数制御部138では、重み付け係数を変化させる。図6の例で考えると、フェージング周波数が大きい場合には、フェージング周波数が小さい場合に比べて、チャネル推定値を計算しようとするデータシンボルに近い(時間的に近い)パイロットブロックの重み付け係数をより大きくする。フェージング周波数が大きい場合には、チャネル推定値を計算しようとするデータシンボルのチャネル変動と、そのデータシンボルから遠い(時間的に遠い)パイロットブロックのチャネル変動とでは大きく異なるからである。例えば、フェージング周波数が小さい場合の重み付け係数の比率を、α−1:α:α=0.2:1.0:0.6とし、フェージング周波数が大きい場合の重み付け係数の比率を、α−1:α:α=0.05:1.0:0.5とする(n番目のスロットのパイロットブロック、n+1番目のスロットのパイロットブロック、n−1番目のスロットのパイロットブロックの順にチャネル推定値を計算しようとするデータシンボルに近いものとして考えている)。
本実施形態においては、重み付け平均化に用いる重み付け係数をフェージング周波数に応じて変化させているが、固定の重み付け係数を用いることもできる。
このようにして得られたチャネル推定値(加算部140の出力)を用いて、遅延部104でタイミングを図った逆拡散後のデータシンボルのチャネル変動(フェージング変動)を補償する。具体的には、逆拡散後のデータシンボルにチャネル推定値の複素共役を乗ずることによりチャネル変動を補償する。そして、補償後の信号をRAKE合成手段110で同相合成する。
本実施形態においては、データチャネルの伝送レートと制御チャネルの伝送レートとが同じ場合について説明したが、両伝送レートは異なっていてもよい。
図15は、データチャネルの伝送レートと制御チャネルの伝送レートとが異なる場合の例を示す図である。図15の例では、制御チャネルの伝送レートがデータチャネルの伝送レートの1/2になっている。このように伝送レートが異なる場合でも、パイロットシンボルを用いてチャネル推定値を計算することは可能である。
(第2実施形態)
図16は、本発明の第2実施形態に係る復調装置が受信する信号のフレーム構成の一例を示す図である。本実施形態に係る復調装置は、データシンボルおよびパイロットシンボルが時間多重されているチャネル(時間多重方式)の信号を受信し、復調する。このパイロットシンボル部分での受信信号(位相,振幅)を参照信号として、データシンボルのチャネル変動を推定する。パイロットシンボルはデータシンボルの間に一定周期で挿入されている。本実施形態に係る復調装置によるチャネル推定方法は、本発明の第1実施形態に係る復調装置によるチャネル推定方法と同様である。
図17は、本実施形態に係る復調装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る復調装置は、マッチトフィルタ202、遅延部204、チャネル推定部220、乗算部208、およびRAKE(レイク)合成部210を備える。本実施形態に係る復調装置も、CDMA方式に準拠しているが、本発明を他の方式(例えば、TDMA方式、FDMA方式)に準拠した復調装置に適用することも可能である。本実施形態に係る復調装置は、情報レートより高速の拡散符号で広帯域の信号に拡散して多元接続伝送を行う。
本実施形態に係るチャネル推定部220の構成例は、図4に示した本発明の第1実施形態に係るチャネル推定部120の構成例と同様である。スロット同期検出部122では、データシンボルおよびパイロットシンボルが時間多重されたチャネルにおけるパイロットシンボル位置の検出を行う。本実施形態に係るフェージング周波数判定部の構成例も、図5に示した本発明の第1実施形態に係るフェージング周波数判定部150の構成例と同様である(図13Aおよび図13Bのように構成することも可能である)。
本実施形態に係る復調装置の動作も、基本的には本発明の第1実施形態に係る復調装置の動作と同様である。
図18は、1スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。図18の例では、データシンボル区間(1)および(2)についてはn−1番目のパイロットブロックからn+1番目のパイロットブロックを用いてチャネル推定値を計算し、データシンボル区間(3)および(4)についてはn番目のパイロットブロックからn+2番目のパイロットブロックを用いてチャネル推定値を計算している。データシンボル区間(1)および(2)についてのチャネル推定値の計算は、それぞれ同じ重み付け係数を用いて行うこともできるし、異なる重み付け係数を用いて行うこともできる。データシンボル区間(3)および(4)についても同様である。
また、図18の例では、n−1番目のスロットの最後のデータシンボル区間(1)のデータシンボルのチャネル推定値の計算、およびn番目のスロットの最初のデータシンボル区間(2)のデータシンボルのチャネル推定値の計算において、同一のパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化して各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算している。
図19〜図21も、1スロット内のデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。図19〜図21の例では、制御チャネルのスロットの前2シンボルおよび後2シンボルがパイロットシンボルになっている。また、チャネル推定においては、一定シンボル数のパイロットシンボルに対する平均値をシンボル位置を逐次移動させながら計算する。図19〜図21の例では、パイロットブロックごとのパイロットシンボルの平均値は求めずに、パイロットシンボルを直接重み付け平均化している。
図19の例では、重み付け平均化に用いるパイロットシンボルは4つであり、1スロット内のデータシンボルを3つの区間に分割している。図20の例では、重み付け平均化に用いるパイロットシンボルは4つであり、1スロット内のデータシンボルを5つの区間に分割している。図21の例では、重み付け平均化に用いるパイロットシンボルは8つであり、1スロット内のデータシンボルを3つの区間に分割している。
図19〜図21の例では、i番目(i:整数)のスロットの最後のデータシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算、およびi+1番目のスロットの最初のデータシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値の計算において、同一のパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化して各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算している。
本実施形態においても、重み付け平均化に用いる重み付け係数は、フェージング周波数に応じて変化させている。ただし、固定の重み付け係数を用いることもできる。
チャネル推定部220により得られたチャネル推定値を用いて、遅延部204でタイミングを図った逆拡散後のデータシンボルのチャネル変動(フェージング変動)を補償する。具体的には、逆拡散後のデータシンボルにチャネル推定値の複素共役を乗ずることによりチャネル変動を補償する。そして、補償後の信号をRAKE合成手段210で同相合成する。
本実施形態においては、チャネル内のデータシンボルとパイロットシンボルとで伝送レートは同じであるが、チャネル内でデータシンボルの伝送レートとパイロットシンボルの伝送レートとを異なるものとすることも可能である。
(第3実施形態)
以上のような考え方は、並列方式にも応用することができる。
図22は、本発明の第3実施形態に係る復調装置が受信する信号のフレーム構成の一例を示す図である。本実施形態に係る復調装置は、データチャネルおよびデータチャネルに並列多重されたパイロットチャネルの信号(並列方式)を受信し、復調する。このパイロットチャネルのパイロットシンボルの受信信号(位相,振幅)を参照信号として、データチャネルのデータシンボルのチャネル変動を推定する。並列方式においては、並列時間多重方式や時間多重方式のようにスロットの一部を用いてパイロットシンボルを送受信するわけではなく、パイロットシンボルを連続的に送受信するため、スロットという概念はあまり重要ではない。そのため、図22においてはスロットを特に示していない。
本実施形態に係る復調装置によるチャネル推定方法は、本発明の第1実施形態および第2実施形態に係る復調装置によるチャネル推定方法と基本的には同様であるが、具体的な例については以下で説明する。
図23は、本実施形態に係る復調装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る復調装置は、データチャネル用マッチトフィルタ302、遅延部304、パイロットチャネル用マッチトフィルタ306、チャネル推定部320、乗算部308、およびRAKE(レイク)合成部310を備える。本実施形態に係る復調装置も、CDMA方式に準拠しているが、本発明を他の方式(例えば、TDMA方式、FDMA方式)に準拠した復調装置に適用することも可能である。
図24は、本実施形態に係るチャネル推定部の構成例を示すブロック図である。本実施形態に係るチャネル推定部320は、パイロットシンボル平均化部324、遅延部326、328、330等、乗算部332、334、336等、重み付け係数制御部338、加算部340、およびフェージング周波数判定部350を備える。本実施形態に係るフェージング周波数判定部(フェージング周波数判定部350)の構成例は、図5に示した本発明の第1実施形態に係るフェージング周波数判定部150の構成例と同様である(図13Aおよび図13Bのように構成することも可能である)。
本実施形態に係る復調装置の動作も、基本的には本発明の第1実施形態および第2実施形態に係る復調装置の動作と同様である。
図25は、データチャネルのデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。図25の例では、データシンボルを3シンボルずつの区間に分割し、時間的に対応するパイロットシンボル区間(3シンボル構成)、およびその前後のパイロットシンボル区間を用いてチャネル推定値を計算している。より具体的には、時間的に対応するパイロットシンボル区間内の3つのシンボルの平均から求められるチャネル推定値ξ’(0)、ならびにその前後のパイロットシンボル区間における平均から求められるチャネル推定値ξ’(−1)およびξ’(1)を、それぞれα、α−1およびαで重み付け平均化してチャネル推定値ξ’’を計算している。
図26および図27も、データチャネルのデータシンボルを複数のデータシンボル区間(図26では1シンボルずつの区間、図27では2シンボルずつの区間)に分割し、データシンボル区間ごとにチャネル推定値を計算する例を示す図である。チャネル推定においては、一定シンボル数のパイロットシンボルに対する平均値をシンボル位置を逐次移動させながら計算する。図26および図27の例では、図25の例のようにパイロットシンボルの平均値を求めた上で重み付け平均化するのではなく、パイロットシンボルを直接重み付け平均化している。
図26の例では、重み付け平均化に用いるパイロットシンボルは4つであり、データシンボル1つごとに重み付け平均化に用いるパイロットシンボルを変えている。図27の例では、重み付け平均化に用いるパイロットシンボルは4つであり、データシンボル2つごとに重み付け平均化に用いるパイロットシンボルを変えている。
本実施形態においても、重み付け平均化に用いる重み付け係数は、フェージング周波数に応じて変化させている。ただし、固定の重み付け係数を用いることもできる。
図28Aおよび図28Bは、フェージング周波数判定の概念を説明するための図である。本実施形態におけるフェージング周波数判定方法は、第1実施形態および第2実施形態におけるフェージング周波数判定方法と基本的に同様である。第1実施形態および第2実施形態では、2つのスロットの各々におけるパイロットシンボルの平均値を用いたが、本実施形態では、パイロットチャネルの2つの区間の各々におけるパイロットシンボルの平均値を用いている。2つの区間は不連続であっても、連続であってもよい(図28では不連続である)。また、1つの区間に含まれるパイロットシンボルは1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。
本実施形態においても、第1実施形態および第2実施形態と同様に、算出した内積値がある一定の値よりも大きい場合に、内積値の算出に用いるパイロットシンボルが含まれる区間の間隔(内積測定間隔)を大きく(遠く)して、内積値を算出することができる。また、内積測定間隔を変えて内積値を2つ以上計算し、それらの内積値を用いてフェージング周波数を判定することができる。
チャネル推定部320により得られたチャネル推定値を用いて、遅延部304でタイミングを図った逆拡散後のデータシンボルのチャネル変動(フェージング変動)を補償する。具体的には、逆拡散後のデータシンボルにチャネル推定値の複素共役を乗ずることによりチャネル変動を補償する。そして、補償後の信号をRAKE合成手段310で同相合成する。
本実施形態においても、第1実施形態と同様に、データチャネルの伝送レートとパイロットチャネルの伝送レートとが異なるものとすることができる。
(第4実施形態)
まず、本発明の第4〜第10実施形態で用いる、チャネル推定におけるパイロット信号の平均化の方法を図29に従って説明する。通信相手局からは、図29のように、送信パターン(1次変調が位相変調の場合は位相)既知のパイロットシンボルが情報データシンボルと共に送信される。このとき、パイロットシンボルは図29のように連続的に送信される場合だけでなく、間欠的に送信される場合もあり得る。すなわち、パイロットシンボルの挿入方式としては、並列時間多重方式(図1)でもよいし、時間多重方式(図16)でもよいし、並列方式(図22)でもよい。
伝搬路の位相変動を推定し、通信チャネルの補償(位相補正)を行うために、位相補正されるべき受信データの前後の区間のパイロット信号を平均化することにより、チャネル推定値を求める。図29の例では、通信チャネルの第Nシンボルのチャネルベクトルを求めるために、前後のパイロット信号を、重み系列a(ここで、a={a(k)|k=…,−1,0,1,…})を用いて平均化する。
ただし、重み系列を用いた平均化を行う場合、チップ単位以上の任意のブロックで単純平均を行った後に重み系列を用いた平均化が行われる。
以下に詳述する第4〜第10実施形態では、直接拡散によるCDMA方式に準拠した復調装置において、予め決められた複数の重み系列を用いてパイロット信号を重み付け平均し、チャネル推定値を求める。そして、求められたチャネル推定値を用いて、受信データを復調し、それら複数の復調データの信頼度を判定することにより、最も品質の良い出力データを1つ選択する。
また、ある一定期間について、復調されたデータ系列の信頼度判定結果に基づき重み系列をいくつか選択することも可能である。この場合には、その後、選択された重み系列のみでの復調を行う。
(第4実施形態の構成)
図30Aおよび図30Bは、第4実施形態を示すブロック図である。本図において、1は逆拡散部、2(2−1ないし2−Nを含む)はチャネル推定部、3(3−1ないし3−Nを含む)は乗算器、4(4−1ないし4−Nを含む)はRAKE合成部、5(5−1ないし5−Nを含む)はFEC復号部、6(6−1ないし6−Nを含む)はCRC復号部、7(7−1ないし7−Nを含む)はフレーム誤り数計算部、8Aは信頼度比較部、9は信頼度判定部,10は第1の切替スイッチを示す。
(第4実施形態の動作)
次に、図30Aおよび図30Bに示した第4実施形態のCDMA復調装置の動作を説明する。
まず、逆拡散部1に受信拡散信号を入力し、入力された受信拡散データ系列をマルチパスのタイミングに応じた拡散符号レプリカを用いて逆拡散する。
チャネル推定部2ではパイロット信号の平均化を行うための重み系列がN個(N≧2)用意され、パイロット信号を、並列にそれぞれの重み系列で平均化し、チャネル推定値を求める。
乗算部3では、逆拡散された通信チャネルのデータ系列を、それぞれのチャネル推定値の複素共役と乗算することにより位相を補正する。
次にRAKE合成部4では、位相補正後の信号をフィンガ全てにおいて同相合成され、信頼度判定部9に入力される。
信頼度判定部9ではまず、FEC復号部5にて誤り訂正符号の復号を行い、重み係数#1から#NまでのN個の復号データを出力する。
CRC復号部6においては、復号されたデータ系列の中から抽出したCRCビットを用いてCRCの復号を行い、フレーム誤りの有無を判定し、判定結果をフレーム誤り数計算部7に入力する。
フレーム誤り数計算部7では予め決められたフレーム数の間に存在するフレーム誤り数のカウントが行われ、カウント数が信頼度比較部8に入力する。
信頼度比較判定部8Aでは、N系統のフレーム誤り情報より最もフレーム誤り数の少ない系統のデータ系列を選択し、第1の切替スイッチ10を所望の系統に切り替えることで上記データを出力する。
(第4実施形態の効果)
以上説明したように、本第4実施形態によれば、常時複数の重み係数を用いたチャネル推定を行い、受信データ系列を用いた信頼度判定により信頼度の高いデータを選択することで、様々な移動速度に対応した重み係数を同時に用いることができ、高精度なチャネル推定が可能となる。また、CRC復号結果を用いて、フレーム誤りの少ない重み系列を選択することにより、フレーム誤り率を低減させるような判定が可能となる。
(第4実施形態の変形例)
以上の説明においては、常にN個の重み系列を用いたチャネル推定からCRC復号まで行われていたが、以下のように変形することで、システムの負荷を軽減することができる。
第4実施形態の変形例を図31Aおよび図31Bに示す。
図31Aおよび図31Bにおいて、図30Aおよび図30Bに示した第4実施形態と同一の部分には同一の符号を付す。11は、第2の切替スイッチを示す。
一定周期毎に、予め決められたフレーム数のデータ系列については、第2の切替スイッチ11は全てONとし、N系統で上記第4実施形態の動作を行う。かつ、信頼度判定部9において、上記フレーム数で信頼度の高い重み系列をN’個(ここでN’:自然数、1≦N’<N)選択する。該信頼度判定後、上記時間間隔で再び信頼度判定を行うまでの残りのデータ系列について、第2の切替スイッチ11は、選択された重み系列のスイッチのみがON、他の重み系列のスイッチはOFFとなり、選択されたN’個の重み系列を用いてN’系統で上記第4実施形態と同様の動作を行う。
なお、図31Aおよび図31Bは、重み系列#1と重み系列#2の2系統を選択し(N’=2)、2系統のみが動作状態となっている例を示したものである。
(第5実施形態)
(第5実施形態の構成)
図32は第5実施形態における、信頼度判定部を示すブロック図である。信頼度判定部以外の機能ブロックは、第4実施形態に準拠するものとし省略する。図30Aおよび図30Bに示した第4実施形態と同一の部分には、同一の符号を付す。12(12−1ないし12−N)はゆう度平均化部を示すものである。
(第5実施形態の動作)
次に、本第5実施形態の信頼度判定部の動作を説明する。他の機能ブロックの動作は第4実施形態に準拠するものとし、省略する。
RAKE合成された信号はFEC復号部5に入力される。FEC復号部5においては、誤り訂正符号の復号を行い、重み系列#1から#Nまでの復号データを出力すると共に、誤り訂正時に計算されるゆう度情報をゆう度平均化部12に入力する。
ゆう度平均化部12では入力されたゆう度を、予め決められたフレーム数、Yフレーム(ここで、Y:自然数、Y≧1)で平均化し、信頼度比較部8に入力する。信頼度比較部8では、N系統のゆう度情報より、最も信頼度の高いデータ系列を情報出力として選択する。
(第5実施形態の効果)
以上説明したように、本第5実施形態によれば、誤り訂正復号時に計算されるゆう度情報を信頼度判定に用いることにより、通信品質(ビット誤り率など)を反映した判定を行うことが可能となる。
(第5実施形態の変形例1)
以上の説明においては、常にN個の重み系列を用いたチャネル推定からCRC復号まで行われていたが、以下のように変形することで、システムの負荷を軽減することができる。
第5実施形態の変形例は図31Aおよび図31Bに示した第4実施形態の変形例の信頼度判定部を、図32に示した第5実施形態に置き換えることで構成できる。
一定周期毎に、予め決められたフレーム数のデータ系列については、第2の切替スイッチ11は全てONとし、N系統で上記第4実施形態の動作を行う。かつ信頼度判定部において、上記フレーム数で信頼度の高い重み系列をN’個(ここでN’:自然数、1≦N’<N)選択する。該信頼度判定後、上記時間間隔で再び信頼度判定を行うまでの残りのデータ系列については、第2の切替スイッチ11は、選択された重み系列のスイッチのみがON、他の重み系列のスイッチはOFFとなり、選択されたN’個の重み系列を用いてN’系統で上記第4実施形態と同様の動作を行う。
(第5実施形態の変形例2)
以上の説明において、ゆう度平均化部12では、ゆう度を予め決められたフレーム数、Yフレーム(ここで、Y:自然数、Y≧1)で、単純平均する方法の他に、重み付け平均や、最小値を選択する方法、最大値を選択する方法を採ることができる。
(第6実施形態)
(第6実施形態の構成)
図33は第6実施形態における、信頼度判定部を示すブロック図である。信頼度判定部以外の機能ブロックは、第4実施形態に準拠するものとし省略する。図30Aおよび図30Bに示した第4実施形態と同一の部分には、同一の符号を付す。13(13−1ないし13−Nを含む)は電力計算部を示すものである。
(第6実施形態の動作)
次に、本第6実施形態の信頼度判定部の動作を説明する。
他の機能ブロックの動作は第4実施形態に準拠するものとし、省略する。
RAKE合成された信号は,電力計算部13に入力される。電力計算部13においては、N系統の上記RAKE合成後の信号の電力が計算され、予め決められた期間で平均化される。
平均化された電力計算値は信頼度比較部に入力される。信頼度比較判定部8では、N系統の電力計算値より最も信頼度の高いデータ系列を選択し、FEC復号部5に入力する。FEC復号部5で誤り訂正復号が行われ、情報出力として出力される。
(第6実施形態の効果)
以上説明したように、本第6実施形態によれば、上記RAKE合成後の受信電力を信頼度判定に用いることにより、受信電力をより大きくするような判定を行うことができるので、通信品質(フレーム誤り率など)を改善することができると共に、FEC復号を行うことなく信頼度判定ができるので、システムの負荷を軽減することが可能となる。
(第6実施形態の変形例)
以上の説明においては、常にN個の重み系列を用いたチャネル推定から電力計算まで行われていたが、以下のように変形することで、システムの負荷を軽減することができる。
第6実施形態の変形例は、図31Aおよび図31Bに示した第4実施形態の変形例の信頼度判定部を、図33に示した第6実施形態に置き換えることで構成できる。
一定周期毎に、予め決められたフレーム数のデータ系列については、第2の切替スイッチ11は全てONとし、N系統で上記第4実施形態の動作を行う。かつ信頼度判定部において、上記フレーム数で信頼度の高い重み系列をN’個(ここでN’:自然数、1≦N’<N)選択する。該信頼度判定後、上記時間間隔で再び信頼度判定を行うまでの残りのデータ系列については、第2の切替スイッチ11は、選択された重み系列のスイッチのみがON、他の重み系列のスイッチはOFFとなり、選択されたN’個の重み系列を用いてN’系統で上記第4実施形態と同様の動作を行う。
(第7実施形態)
(第7実施形態の構成)
図34は第7実施形態における、信頼度判定部を示すブロック図である。信頼度判定部以外の機能ブロックは、第4実施形態に準拠するものとし省略する。図30Aおよび図30Bに示した第4実施形態と同一の部分には、同一の符号を付す。14(14−1ないし14−Nを含む)はSN比計算部を示すものである。
(第7実施形態の動作)
次に、本第7実施形態の信頼度判定部の動作を説明する。他の機能ブロックの動作は第4実施形態に準拠するものとし、省略する。
RAKE合成された信号は、SN比計算部14に入力される。SN比計算部14においては、N系統の上記RAKE合成後の信号のSN比が計算され、予め決められた期間で平均化される。平均化されたSN比計算値は信頼度比較部8に入力される。
信頼度比較部8では、N系統のSN比計算値より最も信頼度の高いデータ系列を選択し、FEC復号部5に入力する。FEC復号部5で誤り訂正復号が行われ、情報出力として出力される。
(第7実施形態の効果)
以上説明したように、本第7実施形態によれば、上記RAKE合成後のSN比を信頼度判定に用いることにより、SN比をより大きくするような判定を行うことができるので、通信品質(フレームエラーレートなど)を改善することができる共に、誤り訂正復号を行う前に信頼度判定ができるので、システムの負荷を軽減することが可能になる。
(第7実施形態の変形例)
以上の説明においては、常にN個の重み系列を用いたチャネル推定からSN比計算までを行っていたが、以下のように変形することで、システムの負荷を軽減することができる。
第7実施形態の変形例は、図31Aおよび図31Bに示した第4実施形態の変形例の信頼度判定部を、図34に示した第7実施形態に置き換えることで構成できる。
一定周期毎に、予め決められたフレーム数のデータ系列については、第2の切替スイッチ11は全てONとし、N系統で第4実施形態の動作を行う。かつ信頼度判定部において、上記フレーム数で信頼度の高い重み系列をN’個(ここでN’:自然数、1≦N’<N)選択する。該信頼度判定後、上記時間間隔で再び信頼度判定を行うまでの残りのデータ系列については、第2の切替スイッチ11は、選択された重み系列のスイッチのみがON、他の重み系列のスイッチはOFFとなり、選択されたN’個の重み系列を用いてN’系統で上記第4実施形態と同様の動作を行う。
(第8実施形態)
(第8実施形態の構成)
図35Aおよび図35Bは第8実施形態における、信頼度判定部を示すブロック図である。信頼度判定部以外の機能ブロックは、第4実施形態に準拠するものとし省略する。図30Aおよび図30Bの第4実施形態と同一の部分には、同一の符号を付す。
(第8実施形態の動作)
次に、本第8実施形態の信頼度判定部の動作を説明する。他の機能ブロックの動作は第4実施形態に準拠するものとし、省略する。
RAKE合成された信号は,FEC復号部5に入力される。FEC復号部5においては、誤り訂正符号の復号を行い、重み係数#1から#Nまでの復号データを出力すると共に、誤り訂正時に計算されるゆう度情報をゆう度平均化部12に入力する。
ゆう度平均化部12では入力されたゆう度を、予め決められたフレーム数、Y1フレーム(ここで、Y1:自然数、Y1≧1)で平均化し、信頼度比較判定部8に入力する。
一方、CRC復号部6においてはFEC復号部5で復号されたデータ系列の中から抽出したCRCビットを用いてCRCの復号を行い、フレーム誤りの有無を判定し、判定結果をフレーム誤り数計算部7に入力する。
フレーム誤り数計算部7では、予め決められたY2フレーム中(ここで、Y2:自然数、Y2≧1)に存在するフレーム誤り数のカウントが行われ、カウント数が信頼度比較部8に入力する。
信頼度比較部8では、フレーム誤り数計算部7から出力されたN系統のフレーム誤り情報より最もフレーム誤り数の少ない系統の中から、ゆう度平均化部12から入力されたゆう度情報より最も信頼度の高いデータ系列を情報出力として選択する。
(第8実施形態の効果)
以上説明したように、本第8実施形態によれば、CRC復号結果よりカウントするフレーム誤り数と併せて、誤り訂正復号時に計算されるゆう度情報を信頼度判定に用いることにより、互いの判定要因を合成し、厳密な信頼度判定が可能となる。
(第8実施形態の変形例1)
以上の説明においては、常にN個の重み系列を用いたチャネル推定からCRC復号まで行われていたが、以下のように変形することで、システムの負荷を軽減することができる。
第8実施形態の変形例は、図31Aおよび図31Bに示した第4実施形態の変形例の信頼度判定部を、図35Aおよび図35Bに示した第8実施形態に置き換えることで構成される。
一定周期毎に、予め決められたフレーム数のデータ系列について第2の切替スイッチ11は全てONとし、N系統で上記第4実施形態の動作を行う。かつ信頼度判定部において、上記フレーム数で信頼度の高い重み系列をN’個(ここでN’:自然数、1≦N’<N)選択する。該信頼度判定後、上記時間間隔で再び信頼度判定を行うまでの残りのデータ系列については、第2の切替スイッチ11は、選択された重み系列のスイッチのみがON、他の重み系列のスイッチはOFFとなり、選択されたN’個の重み系列を用いてN’系統で上記第4実施形態と同様の動作を行う。
(第8実施形態の変形例2)
以上の説明において、ゆう度平均化部12では、ゆう度を予め決められたフレーム数、Y1フレーム(ここで、Y1:自然数、Y1≧1)で、単純平均する方法の他に、重み付け平均や、最小値を選択する方法、最大値を選択する方法を採ることができる。
(第9実施形態)
(第9実施形態の構成)
図36Aおよび図36Bは第9実施形態における、信頼度判定部を示すブロック図である。信頼度判定部以外の機能ブロックは、第4実施形態に準拠するものとし省略する。図31Aおよび図31Bに示した第4実施形態と同一の部分には同一の符号を付す。
(第9実施形態の動作)
次に、本第9実施形態の信頼度判定部の動作を説明する。他の機能ブロックの動作は第4実施形態に準拠するものとし、省略する。
RAKE合成された信号は,電力計算部13に入力される。電力計算部13においては、N系統の上記RAKE合成後の信号の電力が計算され、予め決められた期間平均化された後、計算値を信頼度比較部8に入力する。
一方、FEC復号部5においては、RAKE合成部4からのRAKE合成後データ系列について誤り訂正符号の復号を行い、重み係数#1から#Nまでの復号データが出力される。CRC復号部6においては、FEC復号部5で復号されたデータ系列の中から抽出したCRCビットを用いてCRCの復号を行い、フレーム誤りの有無を判定し、判定結果をフレーム誤り数計算部7に入力する。
フレーム誤り数計算部7では、予め決められたYフレーム中(ここで、Y:自然数、Y≧1)に存在するフレーム誤り数のカウントが行われ、カウント数が信頼度比較部8に入力する。
信頼度比較部8では、フレーム誤り数計算部7から出力されたN系統のフレーム誤り情報より最もフレーム誤り数の少ない系統の中から、電力計算値より最も信頼度の高いデータ系列を情報出力として選択する。
(第9実施形態の効果)
以上説明したように、本第9実施形態によれば、CRC復号結果よりカウントするフレーム誤り数と併せて、上記RAKE合成後の受信電力を信頼度判定に用いることにより、互いの判定要因を合成し、厳密な信頼度判定が可能となる。
(第9実施形態の変形例)
以上の説明においては、常にN個の重み系列を用いたチャネル推定からCRC復号まで行われていたが、以下のように変形することで、システムの負荷を軽減することができる。
第9実施形態の変形例は、図31Aおよび図31Bに示した第4実施形態の変形例の信頼度判定部を、図36Aおよび図36Bに示した第9実施形態に置き換えることで構成できる。
一定周期毎に、予め決められたフレーム数のデータ系列について第2の切替スイッチ11は全てONとし、N系統で上記第4実施形態の動作を行う。かつ信頼度判定部において、上記フレーム数で信頼度の高い重み系列をN’個(N’<N)選択する。該信頼度判定後、上記時間間隔で再び信頼度判定を行うまでの残りのデータ系列については、第2の切替スイッチ11は、選択された重み系列のスイッチのみがON、他の重み系列のスイッチはOFFとなり、選択されたN’個の重み系列を用いてN’系統で上記第4実施形態と同様の動作を行う。
(第10実施形態)
(第10実施形態の構成)
図37Aおよび図37Bは第10実施形態における、信頼度判定部を示すブロック図である。信頼度判定部以外の機能ブロックは、第4実施形態に準拠するものとし省略する。図31Aおよび図31Bに示した第4実施形態と同一の部分には同一の符号を付す。
(第10実施形態の動作)
次に、本第10実施形態の信頼度判定部の動作を説明する。他の機能ブロックの動作は第4実施形態に準拠するものとし、省略する。
RAKE合成された信号は,SN比計算部14に入力される。SN比計算部14においては、N系統の上記RAKE合成後の信号のSN比が計算され、予め決められた期間平均化された後、計算値を信頼度比較部8に入力する。
一方、FEC復号部5においては、RAKE合成部4からのRAKE合成後データ系列について誤り訂正符号の復号を行い、重み係数#1から#Nまでの復号データが出力される。CRC復号部6においては、FEC復号部5で復号されたデータ系列の中から抽出したCRCビットを用いてCRCの復号を行い、フレーム誤りの有無を判定し、判定結果をフレーム誤り数計算部7に入力する。
フレーム誤り数計算部7では、予め決められたYフレーム中(ここで、Y:自然数、Y≧1)に存在するフレーム誤り数のカウントが行われ、カウント数が信頼度比較部8に入力する。
信頼度比較部8では、フレーム誤り数計算部7から出力されたN系統のフレーム誤り情報より最もフレーム誤り数の少ない系統の中から、SN比計算値より最も信頼度の高いデータ系列を情報出力として選択する。
(第10実施形態の効果)
以上説明したように、本第10実施形態によれば、CRC復号結果よりカウントするフレーム誤り数と併せて、上記RAKE合成後のSN比を信頼度判定に用いることにより、互いの判定要因を合成し、厳密な信頼度判定が可能となる。
(第10実施形態の変形例)
以上の説明においては、常にN個の重み系列を用いたチャネル推定からCRC復号まで行われていたが、以下のように変形することで、システムの負荷を軽減することができる。
第10実施形態の変形例は、図31Aおよび図31Bに示した第4実施形態の変形例の信頼度判定部を、図37Aおよび図37Bに示した第10実施形態に置き換えることで構成できる。
一定周期毎に、予め決められたフレーム数のデータ系列について第2の切替スイッチ11は全てONとし、N系統で上記第4実施形態の動作を行う。かつ信頼度判定部において、上記フレーム数で信頼度の高い重み系列をN’個(ここでN’:自然数、1≦N’<N)選択する。該信頼度判定後、上記時間間隔で再び信頼度判定を行うまでの残りのデータ系列については、第2の切替スイッチ11は、選択された重み系列のスイッチのみがON、他の重み系列のスイッチはOFFとなり、選択されたN’個の重み系列を用いてN’系統で上記第4実施形態と同様の動作を行う。
(第4〜第10実施形態のまとめ)
図38は、これまで説明してきた第4〜第10実施形態における上位概念を描いた図である。本図において、30は逆拡散部、40(40−1ないし40−Nを含む)は受信部、50(50−1ないし50−Nを含む)は品質測定部、60は品質比較・判定部、70は出力切替スイッチを示す。
すなわち、直接拡散によるCDMA方式に準拠した復調装置において、予め決められた複数の重み系列を用いてパイロット信号を重み付け平均し、チャネル推定値を求める。そして、求められたチャネル推定値を用いて、受信データを復調し(40)、それら複数の復調データの信頼度を判定することにより、最も品質の良い出力データを1つ選択する(50,60,70)。
また、ある一定期間について、復調されたデータ系列の信頼度判定結果に基づき重み系列をいくつか選択することも可能である。この場合には、その後、選択された重み系列のみでの復調を行う。
なお、第4〜第10実施形態のチャネル推定部2として、第1〜第3実施形態におけるチャネル推定部120、220、320を用いることができる。
1、30 逆拡散部
2−1〜2−N チャネル推定部
3−1〜3−N 乗算部
4−1〜4−N RAKE合成部
5、5−1〜5−N FEC復号部
6−1〜6−N CRC復号部
7−1〜7−N フレーム誤り計算部
8A〜8H 信頼度比較部
9 信頼度判定部
10 第1の切替スイッチ
11 第2の切替スイッチ
12−1〜12−N ゆう度平均化部
13−1〜13−N 電力計算部
14−1〜14−N SN比計算部
40−1、40−2 受信部
50−1、50−2 品質測定部
60 品質比較・判定部
70 出力切替スイッチ
102、302 データチャネル用マッチトフィルタ
104、126、128、130、163−1、163−2、204、304、326、328、330 遅延部
106 制御チャネル用マッチトフィルタ
108、132、134、136、208、308、332、334、336 乗算部
110、210、310 RAKE合成部
120、220、320 チャネル推定部
122 スロット同期検出部
124、324 パイロットシンボル平均化部
138、338 重み付け係数制御部
140、340 加算部
150、350 フェージング周波数判定部
152、162 正規化部
154、164−1、164−2 内積値計算部
156、166−1、166−2 第1平均化部
158、168−1、168−2 第2平均化部
160 閾値判定部
169 差分計算部
170 判定部
202 マッチトフィルタ
306 パイロットチャネル用マッチトフィルタ

Claims (12)

  1. データチャネルに並列多重されたパイロットチャネルのパイロットシンボルを用いて前記データチャネルのデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定装置であって、
    前記データチャネルのデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとのチャネル推定値の計算のために、複数のパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と、
    前記重み付け係数を用いて前記パイロットシンボルを直接重み付け平均化することによって、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定値計算手段と
    を備えたことを特徴とするチャネル推定装置。
  2. 請求項1に記載のチャネル推定装置であって、
    前記重み付け係数生成手段は、前記データチャネルのデータシンボルを、各区間が複数のデータシンボルを含む複数のデータシンボル区間に分割することを特徴とするチャネル推定装置。
  3. データチャネルに並列多重されたパイロットチャネルのパイロットシンボルを用いて前記データチャネルのデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定装置であって、
    前記データチャネルのデータシンボルを、各区間が複数のデータシンボルを含む複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとのチャネル推定値の計算のために、各々が複数のパイロットシンボルから構成される複数のパイロットシンボル区間を選択し、前記パイロットチャネルの複数の区間の各々内の前記複数のパイロットシンボルを平均して、前記複数のパイロットシンボル区間ごとに平均値を算出するパイロットシンボル平均化部と、
    前記複数のパイロットシンボル区間の前記平均値を重み付け平均化するための重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と、
    前記重み付け係数を用いて前記複数のパイロットシンボル区間の前記パイロットシンボルの平均値を重み付け平均化し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定値計算手段と
    を備えたことを特徴とするチャネル推定装置。
  4. 請求項1または2に記載のチャネル推定装置であって、
    前記チャネル推定値計算手段がチャネル推定値の各々を計算するのに用いるパイロットシンボルの数は一定であり、
    前記重み付け係数生成手段は、前記一定の数のパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成することを特徴とするチャネル推定装置。
  5. 請求項1ないし4のいずれかに記載のチャネル推定装置であって、
    前記パイロットチャネルの前記パイロットシンボルの内積値に基づきフェージング周波数を判定するフェージング周波数判定手段と、
    前記フェージング周波数判定手段により判定されたフェージング周波数に応じて前記重み付け平均化に用いる前記重み付け係数を変化させる係数変化手段と
    を備えたことを特徴とするチャネル推定装置。
  6. 請求項1ないしのいずれかに記載のチャネル推定装置と、
    前記チャネル推定値計算手段により計算した前記データシンボルのチャネル推定値を用いて前記データシンボルのチャネル変動を補償するチャネル変動補償手段と
    を備えたことを特徴とする復調装置。
  7. データチャネルに並列多重されたパイロットチャネルのパイロットシンボルを用いて前記データチャネルのデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定方法であって、
    前記データチャネルのデータシンボルを複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとのチャネル推定値の計算のために、複数のパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成する重み付け係数生成ステップと、
    前記重み付け係数を用いて前記パイロットシンボルを直接重み付け平均化することによって、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定値計算ステップと
    を備えることを特徴とするチャネル推定方法。
  8. 請求項7に記載のチャネル推定方法であって、
    前記重み付け係数生成ステップは、前記データチャネルのデータシンボルを、各区間が複数のデータシンボルを含む複数のデータシンボル区間に分割することを特徴とするチャネル推定方法。
  9. データチャネルに並列多重されたパイロットチャネルのパイロットシンボルを用いて前記データチャネルのデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定方法であって、
    前記データチャネルのデータシンボルを、各区間が複数のデータシンボルを含む複数のデータシンボル区間に分割し、データシンボル区間ごとのチャネル推定値の計算のために、各々が複数のパイロットシンボルから構成される複数のパイロットシンボル区間を選択し、前記パイロットチャネルの複数の区間の各々内の前記複数のパイロットシンボルを平均して、前記複数のパイロットシンボル区間ごとに平均値を算出するパイロットシンボル平均化ステップと、
    前記複数のパイロットシンボル区間の前記平均値を重み付け平均化するための重み付け係数を生成する重み付け係数生成ステップと、
    前記重み付け係数を用いて前記複数のパイロットシンボル区間の前記パイロットシンボルの平均値を重み付け平均化し、各データシンボル区間のデータシンボルのチャネル推定値を計算するチャネル推定値計算ステップと
    を備えたことを特徴とするチャネル推定方法。
  10. 請求項7または8に記載のチャネル推定方法であって、
    前記チャネル推定値計算ステップがチャネル推定値の各々を計算するのに用いるパイロットシンボルの数は一定であり、
    前記重み付け係数生成ステップは、前記一定の数のパイロットシンボルを選択し、該パイロットシンボルを重み付け平均化するための重み付け係数を生成することを特徴とするチャネル推定方法。
  11. 請求項7ないし10のいずれかに記載のチャネル推定方法であって、
    前記パイロットチャネルの前記パイロットシンボルの内積値に基づきフェージング周波数を判定するフェージング周波数判定ステップと、
    前記フェージング周波数判定ステップにより判定されたフェージング周波数に応じて前記重み付け平均化に用いる前記重み付け係数を変化させる係数変化ステップと
    を備えることを特徴とするチャネル推定方法。
  12. 請求項7ないし10のいずれかに記載のチャネル推定方法であって、
    前記データチャネルの伝送レートと、前記パイロットチャネルの伝送レートとが異なることを特徴とするチャネル推定方法。
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