JP4602763B2 - 無線通信システムにおけるダイバーシティサーチと復調器割当のための方法及び装置 - Google Patents

Description

本願で開示される実施例は、一般に無線通信に関し、更に詳しくは、複数の受信チェーンを備えた受信機における復調器割当とダイバーシティサーチの斬新で改善された方法に関する。

無線通信システムは、声、データ、ファックスなど、様々な種類の通信を提供するために広く適用されている。これらシステムは、コード分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）、時分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）、またはその他の変調技術に基づいている。ＣＤＭＡシステムは、システム能力が増強されているなど、他の種類のシステムよりも顕著な利点を有する。

多元アクセス通信システムにおけるＣＤＭＡ技術の利用は、米国特許登録番号第４，９０１，３０７号、"SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS "（特許文献１）、及び米国特許登録番号第５，１０３，４５９号、"SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”（特許文献２）に開示されている。もう１つの具体的なＣＤＭＡシステムは、１９９７年１１月３日に出願された米国特許出願番号第０８／９６３，３８６号"METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKET DATA TRANSMISSION"（特許文献３）（以下、ＨＤＲシステムと称する）に開示されている。これら特許及び特許出願は、本願の譲受人に譲渡され、ここでは参照して援用する。

ＣＤＭＡシステムは、以下に示す１つ又は複数のＣＤＭＡ規格をサポートするよう設計されている。（１）"TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System"（ＩＳ−９５規格）。（２）"TIA/EIA-98-C Recommended Minimum Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile Station"（ＩＳ−９８規格）。（３）第３世代パートナシップ計画（３ＧＰＰ）と命名されたコンソーシアムで提案され、ドキュメント番号3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, and 3G TS 25.214を含む１組のドキュメントに具体化されている規格（Ｗ−ＣＤＭＡ規格）。（４）第３世代パートナシップ計画２（３ＧＰＰ２）と命名されたコンソーシアムで提案され、"TR-45. 5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems"、"C.S0005-A Upper Layer (Layer 3) Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems,"、"C.S0024 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification"を含む１組のドキュメントに具体化されている規格（ｃｄｍａ２０００規格）。（５）その他の規格。これら規格はここで参照して援用する。ｃｄｍａ２０００規格のHigh Rate Packet Data specificationを実施しているシステムは、ここでは高データ速度（ＨＤＲ）システムとして参照される。ＨＤＲシステムは、 TIA/EIA-IS-856, "CDMA2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification"に文書化されており、ここでは参照して援用される。提案された無線システムはまた、ＨＤＲと、単一の電波インタフェースを用いた低データ速度サービス（音声及びファックスサービスのような）との合成を提供する。

ＣＤＭＡ受信機は、一般にレーキ受信機を適用する。これは、"DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM"と題され、本発明の譲受人に譲渡され、引用により援用している米国特許登録番号第５，１０９，３９０号（特許文献４）に記載されている。レーキ受信機は一般に、近隣の基地局からの直接的でマルチパスのパイロットを位置決めするための１つ又は複数のサーチャと、これら基地局からの情報信号を受信し、合成する１つ又は複数のマルチパス復調器フィンガとから成っている。サーチャは、２００１年６月２６日に出願された米国特許出願番号第０９／８９２，２８０号であって２００１年１１月２９日に公開された米国公開番号２００１−００４６２０５号である"MULTI-PATH SEARCH PROCESSOR FOR SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEMS"（特許文献５）と、２００２年３月２６日に発行された米国特許登録番号第６，３６３，１０８号、"PROGRAMMABLE MATCHED FILTER SEARCHER"（特許文献６）に記載されている。これらは共に本願の譲受人に譲渡され、ここで参照により援用する。レーキ受信機は、サーチャ要素とフィンガプロセッサとを用いた順方向又は逆方向リンク上で送信された変調信号を処理する。サーチャ要素は、マルチパスとして知られている受信信号の強いインスタンスをサーチする。フィンガプロセッサは、最も強いマルチパスを処理し、これらマルチパスのための復調シンボルを生成するために割り当てられる。その後、レーキ受信機は、割り当てられた全てのフィンガプロセッサからの復調シンボルを合成して、送信データの推定値である復元シンボルを生成する。レーキ受信機は、複数の信号パスを経由して受信したエネルギーを効率的に合成する。

ダイレクトシーケンスＣＤＭＡシステムの設計で特有なことは、受信機が、自分の疑似乱数（ＰＮ）シーケンスを、基地局のパイロットＰＮに揃えなければならないという必要性である。基地局は、そのＰＮシーケンスの生成の中にユニークな時間オフセットを挿入することによって、他の基地局から自分自身を識別する。ＩＳ−９５システムでは、全ての基地局が、６４チップの整数倍でオフセットされている。加入者ユニットは、少なくとも１つの復調器フィンガをその基地局に割り当てることによって基地局と通信する。割り当てられた復調器フィンガは、その基地局と通信するために、適切なオフセットをそのＰＮシーケンスに挿入しなければならない。また、同じＰＮシーケンスのオフセットではなく、各々の基地局のためのユニークなＰＮシーケンスを用いることによって基地局を区別することも可能である。この場合、復調器フィンガは、そのＰＮ生成器を調節し、割り当てられている基地局のために適切なＰＮシーケンスを生成するであろう。

無線送信の品質を向上するために、通信システムはしばしば送信機において複数の放射アンテナ要素か、あるいはダイバーシティ送信を適用し、情報を受信機に通信する。複数アンテナは、無線通信システムが干渉が制限される傾向になるので好ましい。また、複数アンテナ要素を使用することは、無線信号の変調及び送信の間にもたらされるシンボル間及び共通チャネルの干渉を減少させ、もって、通信の品質を高める。更に、送信機と受信機との両方において複数要素アンテナアレイを使用することによって、複数アクセス通信システムの能力を高める。マルチパス信号は、ダイバーシティ送信によって受信機において生成されるか、あるいは送信の間のチャネルの拡散の結果生成される。

従って、受信宛先において、受信したマルチパス信号を処理するために、１つより多い受信機チェーンが必要かもしれない。ダイバーシティ受信機は、複数アンテナを持ちうる。各アンテナにおいて受信された信号のための受信機チェーンが必要であるかもしれない。従って、複数受信機アンテナにおいて受信されたマルチパス信号を利用するために、複数受信機チェーンが必要である。複数受信チェーンを備えた受信機は、受信チェーンの独立した減衰の改善された干渉キャンセルとキャピティゼーションで受信を改善することができる。しかし、レーキ受信機の復調器フィンガに対する受信マルチパスの割り当てとサーチにおいて複雑さが生じる。単一要素受信機と比較して、ダイバーシティ受信機にとって、フィンガ制限は、重要な問題となる。なぜなら、アクティブな組要素のサーチの各々によって生成される可能なパスの数は、アンテナ要素の数によって掛け合わされ、信号合成のための最良のパスを選択するタスクを複雑にする。

従って、当該技術分野では、ダイバーシティ受信機のための最適なサーチ及びトリアージ動作を用いて受信チェーンのダイバーシティを強調することによって、マルチパス信号の受信を最大にする必要がある。
米国特許登録番号第４，９０１，３０７号 米国特許登録番号第５，１０３，４５９号 米国特許出願番号第０８／９６３，３８６号 米国特許登録番号第５，１０９，３９０号 米国特許出願番号第０９／８９２，２８０号 米国特許登録番号第６，３６３，１０８号

ここで開示された実施例は、ダイバーシティ受信機のための復調器フィンガ割当動作と最適サーチとを用いて受信チェーンのダイバーシティを強調することによってマルチパス信号の受信を最大化するという上述した必要性に対処する。

用語「典型的」は、ここでは例、インスタンス、又は例示として作用することを意味することに限定的に使用されている。ここで「典型的」と記載された実施例は、他の実施例に対して好適であるとか有利であるとか必ずしも解釈される必要はない。

図１は、ダイバーシティ通信システム１００の典型的な実施例の簡略ブロック図である。送信機ユニット１１０では、データが、データソース１１２から送信（ＴＸ）データプロセッサ１１４へと、一般にパケットで送られる。ＴＸデータプロセッサ１１４は、このデータをフォーマットし、符号化し、処理して１つ又は複数のアナログ信号を生成する。その後、このアナログ信号は送信機（ＴＭＴＲ）１１６に提供される。送信機（ＴＭＴＲ）１１６は、受信したアナログ信号を増幅し、フィルタし、直交変調し、更にアップコンバートすることによって、１つ又は複数のアンテナ１１８を経由して１つ又は複数の受信機１３０への送信に適した変調信号を生成する。

受信機ユニット１３０は、移動加入者のための携帯電話（移動局）、コードレス電話、ページングデバイス、無線ローカルループデバイス、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、インターネットテレフォニーデバイス、衛星通信システムの構成要素、又は通信システムのその他の受信構成要素からなる。受信機ユニット１３０では、この送信された信号が、１つ又は複数のアンテナ１３２によって受信され、受信機（ＲＣＶＲ）１３４に提供される。受信機ユニット１３０のダイバーシティアーキテクチャが図２に詳記されている。受信機１３４内では、受信された各々の信号が増幅され、フィルタされ、周波数ダウンコンバートされ、直交復調され、デジタル化されることによって、同相（Ｉ）及び直交（Ｑ）サンプルを提供する。このサンプルはデジタル処理され、その後、受信（ＲＸ）データプロセッサ１３６に提供される。受信（ＲＸ）データプロセッサ１３６は、更に、このサンプルを処理し、デコードして、この送信されたデータ信号を復元する。受信データプロセッサ１３６における処理とデコードは、送信データプロセッサ１１４で実行される処理と符号化とに相補的な手法で実行される。ＲＸデータプロセッサ１３６は、実施例として、図３及び図４にそれぞれ詳記されたマルチパスサーチ及びダイバーシティ最適化復調器フィンガ割当アルゴリズムを、復元された信号に適用する。このデコードされたデータは、その後、データシンク１３８に提供される。

上述されたダイバーシティ通信システムは、トラフィックデータ、メッセージング、音声、ビデオ、及びその他の種類の一方向通信の送信をサポートする。双方向通信システムは、２方式のデータ送信をサポートする。図１は、ＣＤＭＡシステムにおける順方向リンク処理を表す。この場合、送信機ユニット１１０は、基地局を表すことができ、受信機ユニット１３０は、移動局を表すことができる。図１はまた、ＣＤＭＡシステムにおける逆方向リンク処理を表す。この場合、送信機ユニット１１０は、移動局を表すことができ、受信機ユニット１３０は、基地局を表すことができる。開示された実施例は、ＣＤＭＡ以外の変調技術にも等しく適用可能である。

図２は、ダイバーシティ受信機ユニット１３０の典型的実施例のアーキテクチャを示すブロック図である。この実施例では、受信機ユニット１３０は、多くのアンテナ１３２ａ〜１３２ｋを含む。各アンテナ１３２はそれぞれ受信機１３４内の受信信号プロセッサ（又はプリプロセッサ）２１０に接続している。各プリプロセッサ２１０内では、アンテナ１３２からの受信信号が増幅器２２２によって増幅され、受信（ＲＸ）フィルタ２２４によってフィルタされ、周波数変換器／復調器２２６によって周波数ダウンコンバートされ直交復調される。更に、１つ又は複数のアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）２２８によってデジタル化され、ＡＤＣサンプルが与えられる。このＡＤＣサンプルは更に、デジタルプロセッサ２３０によって処理され、ＩとＱとの複合サンプルを生成する。これは更に、データストリームとして受信データプロセッサ１３６に提供される。受信データプロセッサ１３６の典型的実施例は、４つの復調フィンガを持っており、２つのアンテナからの信号を復調する。

図２に示すように、受信機ユニット１３０は、多くのアンテナ１３２ａ〜１３２ｋを含んでいる。これらアンテナは、アンテナを経由して受信した信号を処理するために使用されている多くのプリプロセッサ２１０ａ〜２１０ｋに接続している。アンテナ１３２とプロプロセッサ２１０の各組み合わせは、特定の受信信号を処理するために用いられる信号パス（マルチパス）の一部を形成する。受信機ユニット１３０における複数アンテナ１３２の使用は、空間ダイバーシティを提供し、更に、その他の送信ソースからのインタフェースを抑制する。これらはともに性能を向上することができる。

図３は、プリプロセッサ２１０を実施するために使用することができる機能要素の典型的実施例を示す。一般に、プリプロセッサ２１０は、図２に示す機能要素の任意の組み合わせを含み、この要素はまた所望の結果を得るために如何なるようにも配置される。例えば、増幅器とフィルタとの複数ステージが、プリプロセッサ２１０内に一般に提供される。更に図２に示すものとは別の機能要素もまた、プリプロセッサ２１０内に含まれ、本発明の範囲内にある。

１つのアンテナを備えた従来システムでは、単一アンテナが、単に信号強度に基づいて、利用可能な復調器に割り当てられるマルチパスを提供する。例えば、４つの最も強い信号パスが、４つの利用可能な復調器に割り当てられる。２つのアンテナと４つの復調器とを備えた典型的なダイバーシティ実施例では、２つのアンテナからの信号の最適な利用は、単に最も強い信号パスを利用可能な復調器に割り当てることによっては得ることはできない。ダイバーシティ環境において最大の性能を得るために、セルダイバーシティとアンテナダイバーシティとは、ダイバーシティ環境のための最適な手法で、サーチャ及び復調器リソースを使うことによって確保される必要がある。先ず、ダイバーシティ受信機の各アンテナにおける単一のアンテナの標準的なサーチを行うことによって、可能なパスの組を検出するためのサーチが行われる。次に、ダイバーシティ最適化復調器フィンガ割当アルゴリズム、すなわちトリアージが、ダイバーシティアンテナ信号をサーチすることによって生成される可能なパスの組に適用される。ダイバーシティ最適化復調器フィンガ割当アルゴリズムは、パスを復調器フィンガに割り当てる場合に複数の受信チェーンのダイバーシティを強調することによって、ダイバーシティアンテナ信号の受信を最大にする。ダイバーシティ最適化のためのサーチャ及び復調器の斬新な使用を、以下に示す図に詳記する。

図３は、典型的な実施例に従ったマルチパスサーチのステップを示すフローチャートである。当該技術における熟練者であれば、図３に示すステップの要求は限定するものではないことを理解するであろう。この方法は、開示された実施例の範囲から逸脱すること無く示されたステップの省略または再要求によって容易に変更される。サーチ動作は、アクティブな受信機ユニットの組みにおけるＰＮのための最良のパスを発見することに責任を持つ。このアクティブな組は、復調器フィンガ割当のために現在考慮されているセルセクタのＰＮから成っている。サーチ動作は、アクティブな組内におけるセルセクタ又は要素のパイロットＰＮの周りの受信信号におけるエネルギー又は相関関係を測定することによって実行される。このサーチ動作は、特定のパイロットＰＮの周囲の全ての時間オフセットに亘ってスイープし、相関ピークを発見する。各ピークは、より高いピークがより強い信号であるパスである。

このサーチ動作３００はステップ３０２において始まる。制御フローはステップ３０４に進む。

ステップ３０４では、アクティブな組における次のＰＮ、すなわち要素が、サーチのために選択される。制御フローはステップ３０６に進む。

ステップ３０６では、ステップ３０４で選択されたＰＮの周りの予め定めた数の時間オフセット内のエネルギーが相関付けのために測定される。典型的な実施例では、この予め定めた数のオフセットは４である。ステップ３０６は、各ダイバーシティアンテナのために繰り返される。典型的な実施例では、２つのアンテナが存在する。ステップ３０６が各アンテナに対して実行された時、制御フローはステップ３０８に進む。

ステップ３０８では、もしもアクティブな組内の全てのＰＮ要素がサーチされていないのであれば、制御フローはステップ３０４に戻る。もしも全てのＰＮがサーチされたのであれば、制御フローはステップ３１０に進む。

ステップ３１０では、各アンテナについて予め定めた数のうちの最も高い相関ピークが可能なパスとして選択される。制御フローはステップ３１２に進み、処理が終了する。

アンテナダイバーシティが受信機に加えられた時、可能なパスの数は、アンテナの数によって掛け合わされた全てのセルに対するサーチ動作によって戻されたパスの数となる。典型的な実施例では、２つのアンテナを持つ受信機ユニットは、３つのセルとハンドオフの状態にあり、サーチ動作は、各セルに対して４つのパスを戻す。これによって、２４の可能なパスを生み出す。アクティブな組に６つの要素を持つ別の実施例では、４８の可能なパスが存在する。従って、復調器フィンガに対してパスを割り当てる複雑さは、ダイバーシティシステム内で複合される。可能なパスを利用可能な復調器フィンガに割り当てるダイバーシティ最適化トリアージは、図４に詳記されている。

図４は、復調器フィンガに対するサーチャ動作によって生成された可能なパスのトリアージ割当のためのダイバーシティ最適化アルゴリズムのステップを示すフローチャートである。当該技術における熟練者であれば、図４に示すステップの要求は限定されないことを理解するであろう。この方法は、開示された実施例の範囲から逸脱することなく示されたステップの省略又は再要求によって容易に変更される。このダイバーシティ最適化アルゴリズムは、受信チェーンのダイバーシティを強調することによってダイバーシティ受信機の受信を最大にする。受信チェーンのダイバーシティを強調することは、複数の受信チェーンによって与えられる独立減衰の開発の結果得られる改善された干渉キャンセルによって受信を向上させる。受信チェーンのダイバーシティは、受信チェーンダイバーシティと、信号合成におけるセルダイバーシティとを保証することによって強調される。少なくとも１つの復調器フィンガが、セルダイバーシティを犠牲にすることなく各受信チェーンに割り当てられる。それぞれが２つのアンテナによって受信された４つのパスを備えた３つのセルを持つ典型的な実施例では、４つのパスが２４の可能なパスの組から選択され、４つの利用可能な復調器フィンガに割り当てられる。もしも最も高い信号エネルギーを持つ４つのパスが全て１つのセルからであれば、全てのセルが表されるまで、最も弱いパスが、別のセルからの最も高いエネルギーパスと交換される。同様に、もしも全てのパスが単一のアンテナからであれば、ダイバーシティ最適化が達成されるまで、パスは、任意の表されていないアンテナによって受信されたパスと交換される。セルの数が、パワー制御合成器の数よりも多い受信機アーキテクチャでは、セルダイバーシティが、パワー制御合成器の数に確保される。

このダイバーシティ最適化アルゴリズム４００はステップ４０２で始まる。制御フローはステップ４０４に進む。

ステップ４０４では、標準的なフィンガ割当が、信号強度及びセルダイバーシティに従ってなされる。もしもアクティブな組内の全てのセルが、割当内に表れていないのであれば、複数のフィンガ割当を伴うセルからの最も弱い信号パスは、セルダイバーシティが達成されるまで、割当が解除され、表されていないセルの最も強い信号パスと交換される。典型的な実施例では、４つの信号パスが４つの復調器フィンガに割り当てられる。制御フローはステップ４０６に進む。

ステップ４０６では、ステップ４０４の標準的な割当が、受信チェーンダイバーシティのために検査される。制御フローはステップ４０８に進む。

ステップ４０８では、もしも全てのダイバーシティ受信チェーンが、ステップ４０６の復調器フィンガ割当によって表されていることが発見されたのであれば、ステップ４０４からのセルダイバーシティ及び受信チェーンダイバーシティの両方が達成される。制御フローはステップ４２６に進み、処理が終了する。さもなければ、受信チェーンダイバーシティは達成されず、受信チェーンダイバーシティを保証するために制御フローはステップ４１０に進む。

ステップ４１０では、表されていない受信チェーンによって受信された最も強い信号パスが、可能なパスの組から特定される。制御フローはステップ４１２に進む。

ステップ４１２では、表されていない受信チェーンからの信号パスが検査され、パスのうちの少なくとも１つが復調のための十分な信号強度を持っているかを判定する。もしも十分な強度の信号が存在しないのであれば、制御フローはステップ４２６に進み、処理が終了する。もしも十分な強度の信号が発見されれば、制御フローはステップ４１４に進む。

ステップ４１４では、復調器フィンガが特定され、ステップ４０４のセルダイバーシティを妨害することなく、ステップ４１０で特定された表示されていない受信チェーンの最も強い信号パスで再割当される。ステップ４１０で特定された表示されていない受信チェーンによって受信された最も強い信号パスとして、同一セルから発している最も弱い信号パスを持つフィンガか、又は１つよりも多い復調器フィンガ割当を持つセルから発する信号パスを持つフィンガかのうちの何れか一方が、再割当のために特定される。制御フローはステップ４１６に進む。

ステップ４１６では、もしも再割当のための復調器フィンガがうまく特定された場合には、制御フローはステップ４１８に進む。さもなければ、制御フローはステップ４２２に進む。

ステップ４１８では、ステップ４１４で再割当のために特定された復調器フィンガの信号パスは、割当が解除される。制御フローはステップ４２０に進む。

ステップ４２０では、ステップ４１０で特定された表されていない受信チェーンによって受信された最も強い信号パスが、ステップ４１４における再割当のために特定された復調器フィンガに割り当てられる。制御フローはステップ４２６に進み、処理が終了する。もしもステップ４１６において、ステップ４０４のセルダイバーシティを妨害することなく再割当のためにうまく特定することができない場合には、制御フローはステップ４２２に達する。ステップ４２２は、復調器フィンガに割り当てられたセルの数が、ダイバーシティ受信機アーキテクチャによって提供されたパワー制御合成器の数よりも多いかを判定する。

ＣＤＭＡ通信システムでは、移動ユニットと通信している全ての基地局は、移動局に対してＵｐ／Ｄｏｗｎパワー命令を送る。移動局は、ダウンパワー制御論理のＯＲを利用し、もしも基地局の任意の１つがパワーを低減することを命令したのであれば、送信パワーを低減させる。パワー制御命令を処理するために、移動局は、命令している基地局とパワー制御合成器とに割り当てられた復調器フィンガを持たなければならない。典型的な実施例では、受信機アーキテクチャは、３つのパワー制御合成器と、４つの復調器フィンガとをサポートする。受信機アーキテクチャのそのような実施例では、セルダイバーシティは、３つのセルに対してのみ確保することができる。すなわち、セルダイバーシティは、アーキテクチャがサポートするパワー制御合成器の数に制限される。なぜなら、利用可能な数よりも多いパワー制御合成器に対してセルダイバーシティを確保する目的は存在しないからである。もしも４つ全ての復調器フィンガが、異なるセルからの信号パスが割り当てられていれば、１つは削除されなければならない。なぜなら、パワー制御命令は、３つしかパワー制御合成器を持たない４つのセルの全てからは合成することはできないからである。

もしも割り当てられたセルの数が、パワー制御合成器の数よりも多くないのであれば、制御フローはステップ４２６に進み処理を終了する。もしも、割り当てられたセルの数が、パワー制御合成器の数よりも多いのであれば、制御フローはステップ４２４に進む。

ステップ４２４では、復調器フィンガに割り当てられた最も弱い信号が特定され、制御フローがステップ４１８に進み、信号パスの割当が解除される。

図５は、最適サーチと、ダイバーシティ受信機のための復調器フィンガ割当動作とを用いた受信チェーンのダイバーシティを強調することによってマルチパス信号の受信を最大にすることができる典型的な受信機装置の図である。制御プロセッサ５０２は、図示するように無線モデム５０４、送信機５０６、及びアンテナ５０８を介して無線接続を確立する。典型的な実施例では、無線モデム５０４と送信機５０６とは、ｃｄｍａ２０００仕様に従って動作する。あるいは、無線モデム５０４及び送信機５０６は、ＩＳ−９５、Ｗ−ＣＤＭＡ、又はＥＤＧＥのようなその他の無線規格に従って動作しうる。

制御プロセッサ５０２は、ダイバーシティ受信機５１２とメモリ５１０に接続されている。メモリ５１０は、制御プロセッサ５０２に対して、最適サーチと、ダイバーシティ受信機のための復調フィンガ割当動作とを使って受信チェーンのダイバーシティを強調することによってマルチパス信号の受信を最大にするように指令するコード又は命令を有している。メモリ５１０は、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、又は当該技術分野で知られた任意の形態の記憶装置やコンピュータ読取可能媒体を含む。

典型的な実施例では、制御プロセッサ５０２は、図４のステップに従って、メモリ５１０に格納された命令を実行し、信号強度とセルダイバーシティとに従って復調器フィンガ割当を行う。その後、制御プロセッサ５０２は、必要であれば、メモリ５１０に格納された命令を実行して信号パスを再割り当てし、受信チェーンダイバーシティを実現する。制御プロセッサ５０２は、ダイバーシティ受信機５１２のアーキテクチャに基づいて復調器フィンガ割当を行う場合に、メモリ５１０に格納された命令を実行し、パワー制御合成器の利用性を検討する。

従って、無線通信システムにおけるダイバーシティサーチと復調器フィンガ割当のための斬新で、改善された方法及び装置が説明された。当業者であれば、これら情報および信号が、種々異なった技術や技法を用いて表されることを理解するであろう。例えば、上述した記載で引用されているデータ、指示、命令、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光学場または光学微粒子、あるいはこれら何れかの組み合わせによって表現されうる。

これらの知識によって、ここで開示された実施例に関連する様々に例示された論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子工学ハードウェア、コンピュータソフトウェア、あるいはこれらの組み合わせとして適用されることが更に理解されよう。ハードウェアとソフトウェアとの相互互換性を明確に説明するために、様々に例示された部品、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能に関して一般的に記述された。それら機能がハードウェアとしてあるいはソフトウェアとして適用されているかは、特有の応用例および全体システムに課せられている設計条件による。熟練した技術者であれば、各特定のアプリケーションに応じて変更することによって上述した機能を実施しうる。しかしながら、この適用判断は、本発明の範囲から逸脱したものと解釈すべきではない。

様々に示された論理ブロック、モジュール、および上述された実施例に関連して記載された回路もまた実装され、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、アプリケーションに固有の集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）またはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートあるいはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア部品、あるいは上述された機能を実現するために設計された何れかの組み合わせとともに実行されうる。汎用プロセッサとしてマイクロプロセッサを用いることが可能であるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは状態機器を用いることも可能である。プロセッサは、たとえばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに接続された１つ以上のマイクロプロセッサ、またはその他の配置のような計算デバイスの組み合わせとして実装することも可能である。

ここで開示された実施例に関連して記述された方法やアルゴリズムのステップは、ハードウェアや、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールや、これらの組み合わせによって直接的に具現化される。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当該技術分野で知られているその他の型式の記憶媒体に収納されうる。好適な記憶媒体は、プロセッサがそこから情報を読み取り、またそこに情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。または、記憶媒体はプロセッサに統合されうる。このプロセッサと記憶媒体は、ＡＳＩＣに収納することができる。ＡＳＩＣは、受信機ユニット内に配置することができる。または、このプロセッサと記憶媒体が、ユーザ端末におけるディスクリートな部品として収納されることもある。

ＣＤＭＡ電話機のコンテクストで記載された開示実施例は、パーソナル通信システム（ＰＣＳ：Personal Communications Systems）、無線ローカルループ（ＷＬＬ：wireless local loop）、構内交換機（ＰＢＸ）、又はその他の知られたシステムのような他のタイプの通信システムや変調技術に適用可能であることが理解されるべきである。

更に、他の拡散スペクトルシステムと同様に、例えばＴＤＭＡ及びＦＤＭＡのようなその他の良く知られた送信返答スキームを利用したシステムは、ここで開示された実施例を適用しうる。

開示された実施例における上述の記載は、いかなる当業者であっても、本発明の活用または利用を可能とするようになされている。これらの実施例への様々な変形例もまた、当業者に対しては明らかであって、ここで定義された一般的な原理は、本発明の主旨または範囲を逸脱しない他の実施例にも適用されうる。このように、本発明は、上記で示された実施例に制限されるものではなく、ここで記載された原理と新規の特徴に一致した広い範囲に相当するものを意図している。

図１は、ダイバーシティ通信システムの典型的な実施例の簡略ブロック図である。 図２は、ダイバーシティ受信機アーキテクチャの典型的な実施例の簡略ブロック図である。 図３は、典型的な実施例に従ったマルチパスサーチのステップを示すフローチャートである。 図４は、復調器フィンガにパスを割り当てるためのダイバーシティ最適化トリアージのステップを示すフローチャートである。 図５は、ダイバーシティ受信機に対する復調器フィンガ割当動作と最適サーチとを用いて受信チェーンのダイバーシティを強調することによってマルチパス信号の受信を最大にすることができる典型的な受信機装置の図である。

Claims (6)

1. ダイバーシティ受信機を使用する方法であって、
   ダイバーシティ受信機の複数のアンテナの各々によって受信された複数のセルによって送られた信号を探索し、複数の復調器フィンガへの割り当てのために、１組の可能なマルチパス信号を生成することであって、可能なマルチパス信号の数が、復調器フィンガの数より多いことと、
   １組の可能なマルチパス信号から、最も強いマルチパス信号を、前記復調器フィンガに割り当てることと、
   複数の復調器フィンガ割り当てを持つセルから受信された最も弱い信号パスを割り当て解除し、前記割り当て解除された信号を、前記１組の可能なマルチパス信号内に表わされた全てのセルが、復調器フィンガに割り当てられた少なくとも１つのマルチパス信号を持つまで、復調器フィンガ割り当てを持たないセルから受信された最も強いマルチパス信号と交換することと、
   複数の復調器フィンガ割り当てを持つ複数のアンテナのうちの１つによって受信された最も弱い信号パスを割り当て解除し、前記割り当て解除された信号を、前記１組の可能なマルチパス信号内に表わされた全てのアンテナが、復調器フィンガに割り当てられた少なくとも１つのマルチパス信号を持つまで、復調器フィンガ割り当てを持たないアンテナによって受信された最も強いマルチパス信号と交換することと、
   前記復調器フィンガに割り当てられたマルチパス信号を合成し、最大化された受信信号を生成することとを含む方法。
2. ダイバーシティ受信機デバイスであって、
   それぞれが複数のセルから信号を受信するように構成されている複数のアンテナと、
   それぞれが個別のアンテナに接続されている複数の受信信号プリプロセッサと、
   受信データプロセッサとを備え、前記受信データプロセッサは、
   前記複数のアンテナのそれぞれによって受信された複数のセルによって送られた信号を探索し、複数の復調器フィンガへの割り当てのために、１組の可能なマルチパス信号を生成することであって、可能なマルチパス信号の数が、復調器フィンガの数より多いことと、
   前記１組の可能なマルチパス信号からの最も強いマルチパス信号を、前記復調器フィンガに割り当てることと、
   複数の復調器フィンガ割り当てを持つセルから受信された最も弱い信号パスを割り当て解除し、前記割り当て解除された信号を、前記１組の可能なマルチパス信号内に表わされた全てのセルが、復調器フィンガに割り当てられた少なくとも１つのマルチパス信号を持つまで、復調器フィンガ割り当てを持たないセルから受信された最も強いマルチパス信号と交換することと、
   複数の復調器フィンガ割り当てを持つ複数のアンテナのうちの１つによって受信された最も弱い信号パスを割り当て解除し、前記割り当て解除された信号を、前記１組の可能なマルチパス信号内に表わされた全てのアンテナが、復調器フィンガに割り当てられた少なくとも１つのマルチパス信号を持つまで、復調器フィンガ割り当てを持たないアンテナによって受信された最も強いマルチパス信号と交換することと、
   前記復調器フィンガに割り当てられたマルチパス信号を合成し、最大化された受信信号を生成することと
   を行うように構成されたダイバーシティ受信機デバイス。
3. 移動局である請求項２の受信機デバイス。
4. ダイバーシティ受信機の複数のアンテナによって受信された複数のセルによって送られたマルチパス信号を発見することであって、発見されたマルチパス信号の数は、前記ダイバーシティ受信機内の復調器フィンガの数より多いことと、
   前記復調器フィンガに、最も強いマルチパス信号を割り当てることと、
   第一のセルが、復調器フィンガに割り当てられた少なくとも１つのマルチパス信号を持っていない場合、複数の復調器フィンガ割り当てを持つ第二のセルから受信した最も弱い信号パスを割り当て解除することと、
   前記割り当て解除された信号を、前記第一のセルから受信した最も強いマルチパス信号と交換することと、
   アンテナが、復調器フィンガに割り当てられたマルチパス信号を持っていない場合、各アンテナが、復調器フィンガに割り当てられた少なくとも一つのマルチパス信号を持つことができるように、（ａ）割り当てられていないアンテナによって受信された最も強い信号パスと同じセルからの最も弱い信号パスと、（ｂ）一つより多い復調器フィンガ割り当てを持つセルからの信号パスとのうちの少なくとも一つを割り当て解除することと、
   前記割り当て解除された信号を、前記割り当てられてないアンテナによって受信された最も強いマルチパス信号と交換することとを含む方法。
5. 複数のアンテナと、
   複数の復調器フィンガと、
   プロセッサと、
   メモリとを備え、前記プロセッサは、メモリに格納された命令の集合に、
   複数のアンテナによって受信された複数のセルによって送られたマルチパス信号を発見することであって、発見されたマルチパス信号の数は、復調器フィンガの数より多いことと、
   前記復調器フィンガに、最も強いマルチパス信号を割り当てることと、
   第一のセルが、復調器フィンガに割り当てられた少なくとも１つのマルチパス信号を持っていない場合、複数の復調器フィンガ割り当てを持つ第二のセルから受信した最も弱い信号パスを割り当て解除することと、
   前記割り当て解除された信号を、前記第一のセルから受信された最も強いマルチパス信号と交換することと、
   アンテナが、復調器フィンガに割り当てられたマルチパス信号を持っていない場合、各アンテナが、復調器フィンガに割り当てられた少なくとも一つのマルチパス信号を持つことができるように、（ａ）割り当てられていないアンテナによって受信された最も強い信号パスと同じセルからの最も弱い信号パスと、（ｂ）一つより多い復調器フィンガ割り当てを持つセルからの信号パスと のうちの少なくとも一つを割り当て解除することと、
   前記割り当て解除された信号を、前記割り当てられてないアンテナによって受信された最も強いマルチパス信号と交換することとを実行させるように構成されている装置。
6. ダイバーシティ受信機の複数のアンテナによって受信された複数のセルによって送られたマルチパス信号を発見する手段であって、発見されたマルチパス信号の数は、前記ダイバーシティ受信機内の復調器フィンガの数より多い手段と、
   前記復調器フィンガに、最も強いマルチパス信号を割り当てる手段と、
   第一のセルが、復調器フィンガに割り当てられた少なくとも１つのマルチパス信号を持っていない場合、複数の復調器フィンガ割り当てを持つ第二のセルから受信した最も弱い信号パスを割り当て解除する手段と、
   前記割り当て解除された信号を、前記第一のセルから受信された最も強いマルチパス信号と交換する手段と、
   アンテナが、復調器フィンガに割り当てられたマルチパス信号を持っていない場合、各アンテナが、少なくとも一つのマルチパス信号を、復調器フィンガに割り当てることができるように、（ａ）割り当てられていないアンテナによって受信された最も強い信号パスと同じセルからの最も弱い信号パスと、（ｂ）一つより多い復調器フィンガ割り当てを持つセルからの信号パスと のうちの少なくとも一つを割り当て解除する手段と、
   前記割り当て解除された信号を、前記割り当てられてないアンテナによって受信された最も強いマルチパス信号と交換する手段とを備えた装置。

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