JP4620064B2 - 干渉を最小化する手段をもつデータ受信機及び当該受信機に用いられる方法 - Google Patents

Description

本発明は、干渉を最小化する手段をもつデータ受信機に関する。

ＵＭＴＳ（ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム）規格に準拠するこの種類のデータ受信機は、モバイル電話機において使用される。データ伝送について、この規格は、直交特性をもつ拡散符号を使用することを提案する。

このようなモバイル電話機に直面する重要な問題は、データの伝搬経路の影響が除去されるべきことである。この干渉を除去するための知られている解決策は、ＣＰＩＣＨ（Common Pilot Channel:共通パイロット）チャネルの使用であり、このＣＰＩＣＨは、変調後に“ｌ＋ｊ”に変換される２５６の“ｌ”を送信する。それゆえ、モバイル（mobile，携帯電話機）の受信機（receiver，レシーバ）側において、チャネルが簡単なやり方で推定されることができる。以下の参照事項は、従来技術の考慮すべき事柄として考えられることができる。

３ＧＰＰ ＴＳＧ Ｒ１−００−１３７１
「ＤＬキャパシティを増大させる手段としてのＣＰＩＣＨ干渉キャンセル」
３ＧＰＰ ＴＳＧＲ Ｒ４−０１−０２３８
「ＤＬキャパシティを増大させる手段としてのＣＰＩＣＨ干渉キャンセル」
３ＧＰＰ ＴＳＧＲ Ｒ１−０１−００３０
「ＣＰＩＣＨ干渉キャンセルに対する他の結果」
３ＧＰＰ ＴＲ ２５．９９１ Ｖ２．０．０（２００１年３月）

本発明の目的は、上述された従来技術に関して、或る程度の干渉をキャンセルすることの改善を図ることにある。

本発明によれば、データ受信機は以下の態様で規定される。

少なくとも一つのチャネルを介してトランスミッタから来る参照データ及びユーザデータを受け取るためのデータ受信機であって、受け取られたデータをアンスクランブルするアンスクランブリング手段と、受け取られたデータを逆拡散する手段と、チャネルの特性を分析する手段と、チャネルによって引き起こされたデータの干渉の寄与を評価する手段と、ユーザデータにおける干渉の寄与をキャンセルするための減算手段とを有し、この減算手段が、アンスクランブリング手段の前にあるデータ受信機である。

本発明のこれら及び他の実施態様は、非制限的な実施例として、本明細書の以下に記載される（複数の）実施形態から明らかとなり、これらの実施形態を参照してより明瞭に説明される。

図１は、本発明が適用されるシステムを示す。このシステムは、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）システムであり、セルラー無線モバイルシステムに関する。参照符号１は、高周波部分３をもつトランスミッタ２を有する基地局（base station，ベースステーション）を示し、参照符号５は移動局（mobile station，モバイルステーション）である。基地局から移動局又はモバイルへのリンクは、所与のスクランブリング符号によって決定される。矢印Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・は、種々の遅延τ１，τ２，τ３・・・をもたらす種々の経路を示し、それによって、電波が、高周波部分３の出力部に接続されたアンテナ６から、モバイル５が有するアンテナ８に伝搬される。移動局は、異なるスクランブリング符号をもつリンクによって干渉される可能性がある。

図２は、概略的な態様でトランスミッタ２を示す。このトランスミッタは、高周波部分３を有しており、その高周波部分の出力部がアンテナ６に接続され、その高周波部分の入力部が送信フィルタ１３を介してデータマルチプレクサ１２に接続される。このマルチプレクサ１２は、特に、ユーザボックス１５で示されるユーザからのデータと、ＣＰＩＣＨから到来するデータとを受け取る。ＣＰＩＣＨデータは、「ｌ」シーケンスによって形成される。送信前に、これらのデータは、スクランブリング装置１７によってスクランブリングシーケンスＳｃｒでスクランブルされ、更に、知られている拡散符号Ｓｐが付与される。

図３は、概略的な態様で移動局５を示す。通常どおり、この移動局は、スクリーン２５、スピーカ２６、マイクロフォン２７及びキーボード２８を有している。一般の電子機器２９は、ただ本発明によりカバーされるタスクだけに限らず、全てのタスクを処理する。この図は、受信機部分３０をより詳細に示す。この受信機部分３０は高周波ヘッド３１を有し、オーバーサンプリング装置３４によって精巧に処理された高速受信フィルタ３２の後に、その高周波ヘッド３１からデータが供給される。この高周波ヘッド３１は、チャネル推定器３５と、上述された経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・の遅延τ１，τ２，τ３・・・を決定する遅延推定器３８とにもデータを供給する。スクランブリング符号はスクランブリング符号発生器３９によって出力され、拡散符号は拡散符号発生器４０によって出力される。各構成要素３５，３８及び３９によって供給された全ての符号は、レイク（Rake）タイプの受信機４２によって使用されることができる。この受信機４２の出力部は、電子機器２９の入力部に接続されている。受信機４２は、この種類の受信機にとって通常である複数のフィンガーＲＦｌ，・・ＲＦｊ，・・ＲＦｋ，・・及びＲＦＪを有している。組み合わせ装置４５は、上記のフィンガーから来る全ての情報を組み合わせて、シンボルをもたらす。

図４は、受信機の他の部分と共働するレイクフィンガーＲＦｊの構造を示す。このフィンガーＲＦｊは、各々の経路にそれぞれ割り当てられた複数の干渉推定器を有している。ＩＥＰｌＦｊは、フィンガーｌに関する経路ｌの干渉推定器である。ＩＥＰｋＦｊは、フィンガーｊに関する経路ｋの干渉推定器である等である。これらの推定器の出力が、加算装置６０によって一緒に加算される。干渉の推定値は、減算器６２によって、ヘッド３１により供給されるデータ信号から減じられる。このデータ信号は、関連する経路の遅延と関係をもつ量だけデータを遅延させる遅延装置６１によって遅延される。この動作後、アンスクランブリング動作が乗算器６４によって実施され、この乗算器６４が、発生器３９から生じるスクランブリング符号からのデータを供給する。これらのデータが複素数形式（complex form）であるので、共役装置６６は、スクランブリング符号の共役(conjugate)を求める。このスクランブリング符号が、そのリンクに割り当てられたスクランブリング符号である。最後に、これらのデータは、発生器４０によって供給される符号を考慮に入れて、乗算器６８によって逆拡散される。

図４では、干渉推定器ＩＥＰｋＦｊがより詳細に示される。この干渉推定器は、複数の相関器ＣＯＲｌ・・・ＣＯＲＪ−ｌを有し、その相関器の数は、経路の数に依存する。これらの相関器の出力信号が、加算器７０によって一緒に加算され、ここから加算器６０に送り出される。

図５は、相関器ＣＯＲｊの構造を示す。この相関器は、キャンセルされるべき干渉に寄与する他のリンクのスクランブリング符号Ｓｃｒ_ｊを受け取る。ｊ≠ｋの場合、全てのｊ経路の干渉を除去することが可能であるので、各々のフィンガーに対するｊ〜ｌのような相関器があることに留意されたい。ここで、ｋは考慮中のフィンガーである。このために、リンクの推定値

及び他の経路の遅延τｊが考慮される。全てのこれらのパラメータは、主要なリンクのパラメータではなく、寄生的なリンクのパラメータである。乗算器８０は、

及びＣＰＩＣＨの値、即ち、複素数形式で「ｌ＋ｊ」に関する動作を実施する。２Ｎ個の乗算器Ｍ（−Ｎ）乃至Ｍ（＋Ｎ）は、これらのリンクの（複数の）遅延τｊに応じて遅延される寄生的なリンクのスクランブリング符号で動作を実施する。これらの乗算器の出力信号は、演算子（operator）ρ（−Ｎ）乃至ρ（＋Ｎ）に付与される。Ｎは、干渉係数ρの数字に関して考慮され、各々の係数が、以下の式におけるように、送信フィルタ及び受信フィルタの相互相関によって生成される（下式では、例えば、Ｎ＝８であるが、この数字はパラメータと同様に可変し得る）。加算器８５は、これらの乗算器の出力部における全ての信号が加算器７０に付与される前に、それら全ての信号を合計する。

チャネル推定器の作業は、ＣＰＩＣＨから到来し、複素数形式で考慮される「ｌ＋ｊ」に変換される、形成された「ｌ」シーケンスによって容易にされる。このように、チャネルのインパルス応答の係数

が簡単なやり方で規定される。これらの受け取られたデータから、種々の経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・によってもたらされる遅延τ１，τ２，τ３が、更に、遅延推定器３８において推定される。

最後に、干渉推定器は次の式を実施する。

この式において、
ρは、送信フィルタと受信フィルタとの間の相互相関である。

は、経路ｊのチャネル係数である。
Ｓ_ｃ，ｎは、スクランブリングシーケンスである。
Ｓ_ｐ，ｎは、パイロットチャネルの拡散シーケンスである。
ｌ＋ｊは、ＣＰＩＣＨシンボルである。
Ｔ_ｃは、あるチップの持続時間（スクランブリング後に得られたタイムスロット）である。
τ_ｊ−τ_ｉは、経路ｉと経路ｊとの間の遅延である。
ここで、次の式が成り立つ。

上式で、ＯＳは、オーバーサンプリング因子を表す整数である。Δ_１，０は、Ｔ_ｃユニットにおける遅延を測定する整数であり、Ω_１，０は、オーバーサンプリング期間の回数である。本発明は、開示される全ての実施形態の実現が、プロセッサ及び便利なソフトウェアによって行なわれる事例に及ぶことを理解されたい。

本発明が適用されるシステムを示す図である。 ＣＰＩＣＨが送信されるトランスミッタを示す図である。 本発明によるデータ受信機を示す図である。 図３に示される受信機の一部分を示す図である。 図３に示される受信機の第２の部分を示す図である。

Claims (4)

1. 少なくとも一つのチャネルを介してトランスミッタから来る参照データ及びユーザデータを受け取るためのデータ受信機であって、
   受け取ったデータをアンスクランブルするアンスクランブリング手段と、
   前記アンスクランブリング手段から出力されたデータを逆拡散する逆拡散手段と、
   チャネル推定器により、前記チャネルの特性を分析する分析手段と、
   前記チャネルの特性の分析に基づいて、当該受信機のレイクフィンガの各パスのそれぞれについて、前記分析手段により分析したチャネルによって引き起こされたデータの干渉の寄与を推定する推定手段と、
   前記レイクフィンガの各パスでそれぞれ推定された前記干渉を用いて、前記レイクフィンガの前記ユーザデータにおける干渉の寄与をキャンセルする減算手段と、
   を備えており、
   前記減算手段が、前記アンスクランブリング手段の前にあることを特徴とするデータ受信機。
2. 前記データが、ＵＭＴＳ規格に準拠していることを特徴とする、請求項１に記載のデータ受信機。
3. 前記参照データが、ＣＰＩＣＨチャネルによって供給されることを特徴とする、請求項２に記載のデータ受信機。
4. ユーザデータに干渉を引き起こす少なくとも一つのチャネルを介して、トランスミッタから来る参照データ及びユーザデータを受け取るための方法であって、
   前記参照データを使用して、チャネル推定器により、前記チャネルの特性を分析するステップと、
   前記チャネルの特性の分析に基づいて、各パスに供給されたデータの干渉の推定を以前のチャネルの分析により、決定するステップであって、前記推定はレイクフィンガの各パスに対して行われるステップと、
   前記レイクフィンガにおいて、前記受け取ったユーザデータから、前記干渉の前記推定を減じるステップと、
   前記レイクフィンガを介して受け取った前記ユーザデータをアンスクランブルするステップと、
   を備える方法。

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