JP4808253B2 - 隣接セルの移動端末のチャネルインパルス応答を抽出する方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、全体として無線通信システムに係り、特に、無線通信システムにおいて、隣接セルの移動端末のチャネルインパルス応答を抽出する方法及びシステムに関する。

セルラー電話又は他の無線音声又はデータシステムにおいて、サービスエリアは複数のセルに分けられ、各セルは更に複数のセクターに分けられる。各セルは、一の基地局によりサービスが提供されてもよい。該基地局は、更に、基地局制御器（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：ＢＳＣ）を経由してメッセージ交換センター（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ：ＭＳＣ）、ユーザ管理システム（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：ＳＭＳ）又はデータルータに接続される。複数の無線通信設備／端末は、一つ又は複数の隣接する基地局と無線リンクを確立することでＭＳＣ、ＳＭＳ又はルータに接続される。

たとえば、時分割多重接続（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：ＴＤＭＡ）のような早期のセルラー電話技術において、無線移動端末が一つのセルから他のセルに進行したとき、該端末と第１のセルにサービスを提供するための基地局間の無線リンクは、切断しなければならず、その後、該端末と第２のセルにサービスを提供するための基地局間の無線リンクに置換えられる。逆に、符号分割多重接続（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：ＣＤＭＡ）のセルラー電話システムにおいて、すべてのセルとセクターで同一の周波数帯域を使用するため、第２のリンクと接続する前に第１のリンクを切断する必要はない。

ＣＤＭＡシステムにおいて、複数の移動端末の信号は、時間領域と周波数領域において重なっている。各移動端末の信号間に一定の相関性を有するため、異なる移動端末の信号は、受信側において一定の相互干渉を生じる。このような干渉を、通常多重アクセス干渉（Ｍｕｌｔｉ−Ａｃｃｅｓｓ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：ＭＡＩ）と呼ぶ。一つの移動端末によって生じるMAIは非常に小さいが、移動端末の数の増加又は信号電力の増大につれて、ＭＡＩはＣＤＭＡシステムの主な干渉の一つとなる。

ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムにおいて、マルチユーザジョイント検出（Ｍｕｌｔｉ−ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｊｏｉｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）技術を使用することによって上記MAIを除去して、システムの耐干渉能力を向上させることができる。マルチユーザジョイント検出は、他の端末からの信号を盲目的に干渉信号としない。その代わり、例えば各移動端末のチャネルインパルス応答など、受信した信号に含まれるミッドアンブル（Ｍｉｄａｍｂｌｅ）情報を充分に利用して、受信した信号からすべての移動端末の信号を同時に抽出する。上記マルチユーザジョイント検出によって、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムの耐干渉能力、及びシステムの容量とカバー範囲を大幅に向上させることができる。

現在のマルチユーザジョイント検出技術において、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムは、まず移動端末が基本タイムスロットにおいて送信する所定のトレーニングシーケンス（ミッドアンブルとして知られている）に基づいて、移動端末のインパルス応答を確定し、前記ミッドアンブルの循環（周期的）シフト量に基づいて各移動端末のチャネル推定ウィンドウを確定する。各移動端末のチャネル推定ウィンドウの位置を確定した後、基地局は、自身のカバー範囲内にあるすべての移動端末のチャネルインパルス応答から各移動端末のチャネルインパルス応答を抽出することができる。その後、各移動端末のチャネルインパルス応答に基づいてマルチユーザジョイント検出を行うことができる。

マルチユーザジョイント検出を行うための前提条件の一つは、まず各移動端末のチャネルインパルス応答を取得することである。ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムにおいて、各サブフレームの各タイムスロットは二つのデータ領域及び一つのトレーニングシーケンス領域を含む。システムが割り当てたミッドアンブルは、上り（uplink）タイムスロットのトレーニングシーケンス領域において送信され、それによって基地局がチャネル推定及び同期制御を行うことができるようにする。ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムは、各セルに一つの基本ミッドアンブルを割り当て、異なるセルで使用する基本ミッドアンブルは異なり、且つ一定の直交性を有する。同一セル内の異なる移動端末が使用するミッドアンブルは、本セルの基本ミッドアンブルを循環シフト又はオフセットして得たものであり、かつ、異なる移動端末の循環シフト量は異なる。従って、基地局は、本（自分の）セルで使用する基本ミッドアンブルに基づいて、一定の演算を通じて本セル内の移動端末と隣接セル内の移動端末から送信されるミッドアンブルを区別し、本セル内のすべての移動端末のチャネルインパルス応答を推定することができる。同一セル内の異なる移動端末が使用するミッドアンブルは異なる循環シフト量を有するため、同一セル内の異なる移動端末のチャネルインパルス応答は、異なる遅延を有することになる。異なる移動端末からの信号を受信して検出するために、それらのチャネルインパルス応答を取得して各種の対応するチャネル推定ウィンドウで処理する。即ち、同一セル内の異なる移動端末のチャネルインパルス応答は、異なるチャネル推定ウィンドウ内に位置するようになる。各移動端末のチャネル推定ウィンドウの位置は、該移動端末が使用するミッドアンブルの循環シフト量に基づいて確定することができる。各移動端末のチャネル推定ウィンドウを確定した後、基地局は、本セル内のすべての移動端末のチャネルインパルス応答から各移動端末のチャネルインパルス応答をそれぞれ抽出することができる。これにより、各移動端末のチャネルインパルス応答に基づいてマルチユーザジョイント検出を行うことができるようになる。

しかしながら、上記チャネルインパルス応答を確定する過程から分かるように、現在、基地局は、自身のセル内のすべての移動端末の上りチャネルインパルス応答のみを確定することができ、そのため、本セル内のすべての移動端末の上り信号のみに対してマルチユーザジョイント検出を行うことができる。特定のセルにおいて、隣接セルの移動端末と隣接セル内の対応する基地局とが同期するため、本セル内のすべての移動端末の上り信号と受信した隣接セルの移動端末の上り信号は、完全に未知のMAIとみなされる。

そこで、隣接セルの移動端末のインパルス応答を識別することでセル間の干渉を効果的に減少させ、MAIを効果的に減少させてよりよい通信品質を達成することができる方法及びシステムが要求される。

隣接セルの少なくとも一つの移動端末に対して、本セルにおけるチャネルインパルス応答推定ウィンドウを確定する方法及びシステムが開示されている。本発明の一つの実施例によれば、すべてのセルにおいて、所定のピーク値位置の変化パターンで、第１及び第２の所定周期において各移動端末の少なくとも二つのチャネルインパルス応答ピーク値位置を予め設定する。移動端末からの通信を受信すると、チャネルインパルス応答を分析して第１及び第２のピーク値位置に関するピーク値位置の変化パターンを識別する。その後、分析後のチャネルインパルス応答及び推定ウィンドウの好ましいサイズに基づいて前記移動端末のチャネルインパルス応答推定ウィンドウを確定する。

以下、いくつかの限られた実施例で本発明を説明するが、本発明は多重接続チャネライゼション周波数分割を実現するすべての多重接続アクセス技術に適用できることが理解されよう。このようなアクセス技術は、周波数分割多重接続（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：ＦＤＭＡ）、時分割多重接続（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：ＴＤＭＡ）、マルチキャリア符号分割多重接続（Ｍｕｌｔｉ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：ＭＣ−ＣＤＭＡ）、直交周波数分割多重化―多重接続（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：ＯＦＤＭ−ＭＡ）及びその組み合わせを含む。同期するかどうかに関係なく、周波数分割双方向（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ：ＦＤＤ）又は時分割双方向ス（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ：ＴＤＤ）を使用するかどうかにも関係ない。

図１は、無線通信ネットワーク１００を示す図である。例示として、該ネットワークには、三つの隣接セル１０２、１０４及び１０６が含まれている。一般的に、基地局送受信機（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ：ＢＴＳ）は各セルの中心に位置して、セル境界内のすべての移動端末と通信することを担当している。

セル１０４内の移動端末１１０がセル１０２へ移動するとき、移動端末１１０が基地局１１２から離れるにつれて、通信品質を保証するために、移動端末１１０は自身の送信電力を絶えず増加させる。このようにして、移動端末１１０から送信された上り信号は、その隣接セル内のすべての移動端末に対してますます多くのMAIを生じる。

移動端末１１０からの上り信号の干渉を抑制するために、隣接セル１０２内の移動端末も自身の通信品質を保証するために、例えば送信電力を増加させる。これら移動端末が今度は各自の隣接セルに対して多くのＭＡＩを生じるため、さらにセル１０４と１０６内の移動端末に、移動端末１０のように送信電力を増加させることになる。このようにして、セル内の電力増加の誘導フィードバックが形成され、ネットワーク全体の干渉レベルが絶えず増加される。通信システムの送信電力は有限であるため、最終的に確実にシステム全体の容量と品質の低下を招いてしまう。

従来のＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムにおいて、基地局は、自身のセル内のすべての移動端末の上り信号のみに対してマルチユーザジョイント検出を行い、隣接セル内の移動端末から受信した上り信号は未知のMAIとみなす。従って、マルチユーザジョイント検出方法によっては、同一セル内の移動端末間のＭＡＩしか抑制できず、隣接セル内の移動端末間のＭＡＩは抑制できない。

上記のように、本セルに対して多重接続干渉を生じる同一周波数隣接セル内の移動端末が使用するパラメータ（例えば、スクランブリングコード、コードチャネル、基本ミッドアンブル及びチャネルインパルス応答など）を取得できれば、基地局は、本セル、及び隣接セルの移動端末からの上り信号に対してマルチユーザジョイント検出を行うことができる。その結果、干渉が効果的に低下され、システムの容量とカバー範囲が増加されることになる。

特定のセル内の基地局に対して、隣接セルで使用するスクランブリングコード、コードチャネル、及び基本ミッドアンブルなどの情報は、システムの配置構成（configuration）情報から取得することができる。従って、隣接セルの移動端末もジョイント検出に参与できるようにするためには、隣接セル内の関係する移動端末の正確なチャネルインパルス応答を取得することが重要となる。

ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムにおいて、各移動端末は自身の所在するセルと同期するため、複数の隣接セルの移動端末の通信は、本セルと同期しない可能性が大きい。基地局は、自身のセル内に所在するすべての移動端末のチャネル推定ウィンドウの位置を容易に識別できるが、隣接セルの移動端末のチャネル推定ウィンドウの位置は容易に検出することができない。その結果、隣接セルの移動端末の信頼できる上りチャネルインパルス応答を取得できなくなる。本発明は、隣接セルの移動端末のチャネルインパルス応答を識別するウィンドウを確定する新規な方法を提供する。

上記のように、各移動端末は、いわゆる上り同期制御を通じて本セル内の他の移動端末と上り受信同期を維持する。隣接セルの移動端末は自身の所在するセル内では同期を維持しているが、本セルから見れば、その上り信号が本セル内の基地局に到達する時間が同期していない。また、移動端末から本セルの基地局までの距離が異なるため、移動端末間の伝搬距離が異なるため、チャネル推定ウィンドウが未知である。本セルの移動端末に対して、チャネルインパルス応答に用いられる推定ウィンドウは固定されているものである。隣接セルの移動端末に対して、隣接セルの移動端末からの信号が本セルに到達する時間にばらつきがあって未知であるため、それらの推定ウィンドウは予期できないが、各隣接セルの有効な同期制御の下にあるため、それらの推定ウィンドウの相対位置は特定のセルの移動端末に対して同じである。従って、参考とする移動端末（例えば所定の隣接セルの第１の移動端末）のチャネル推定ウィンドウを識別して、残りの同一隣接セル内の移動端末の推定ウィンドウは、任意の二つの推定ウィンドウの確定可能な相対位置から識別できる方法が必要となる。ただし、参考とする端末が受信側において容易に識別できるように予め構成できるように、第１の移動端末が、参考とする移動端末の唯一の選択ではないことが理解されよう。

本発明は、チャネルインパルス応答ピーク値位置の所定の特徴変化を人為的に生じさせ、これらの変化に基づいて隣接セルのチャネル応答推定ウィンドウの位置を推定する方法を提供し、ジョイント検出のために隣接セルの移動端末のチャネルインパルス応答を正確に確定することができる。

図２は、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムのフレーム構造を示す。図２に示すように、ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムの各フレームは、７つの基本タイムスロット（ＴＳ０、ＴＳ１、……、ＴＳ６）及び３つの特別タイムスロット（下りパイロットタイムスロットＤｗＰＴＳ、ガードピリオドＧＰ、及び上りパイロットタイムスロットＵｐＰＴＳ）を含む。各基本タイムスロットは、二つのデータ領域及び一つのトレーニングシーケンス領域を含む。ユーザは、データ領域において伝送データを送信し、上りタイムスロットのトレーニングシーケンス領域において、システムが割り当てたミッドアンブルを送信し、基地局がチャネル推定及び同期制御を行うことができるようにする。ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムは、各セルに一つの基本ミッドアンブルを割り当て、異なるセルで使用する基本ミッドアンブルは異なり、且つ一定の直交性を有するので、セル間の干渉を低減させることができる。同一セル内の異なる移動端末が使用するミッドアンブルは、該セルの基本ミッドアンブルを循環シフトして得たものである。このように、異なる移動端末の循環シフト量は異なるが、互いに所定の関係を持っている。従って、チャネルインパルス応答は本セルの基本ミッドアンブルによって知らされるため、基地局は、移動端末が送信したミッドアンブルを区別することによって、本セル内のすべての移動端末のチャネルインパルス応答を同時に推定することができる。同一セル内の異なる移動端末のチャネルインパルス応答は、異なるチャネル推定ウィンドウに位置してもよい。各移動端末のチャネル推定ウィンドウの位置は、該移動端末が使用するミッドアンブルの唯一の循環シフト量で確定することができる。例えば、各移動端末のその前の移動端末に対する循環シフト量が１６チップであり、且つチャネルインパルス応答の全長を１２８チップとすると、第１の移動端末の推定ウィンドウは、本セル内のすべての移動端末から受信した応答の初めの１６チップである。第２の移動端末はそれに続く１６チップを有してその推定ウィンドウに用いる。この原則によると、ｎ個目の移動端末のチャネルインパルス応答に対応する第１〜第１６チップは、(ｎ−１)*１６＋１〜ｎ*１６と示して識別することができる。各移動端末のチャネル応答が推定ウィンドウの範囲を超えないようにするために、一般的に、チャネルインパルス応答ピーク値位置を推定ウィンドウの前から１／３又は１／２の位置に設置する。推定ウィンドウの長さが１６チップの場合、チャネルインパルス応答ピーク値の位置は一般的に第６〜第８チップである。

本発明においては、各移動端末の送信時間を早める量に所定の変化パターンを与えており、少なくとも二つの応答ピーク値位置に基づいて、各移動端末及びそのチャネルインパルス応答に一意の相関性を持たせる。このような一意の相関性に基づいて、チャネルインパルス応答推定ウィンドウを適切に確定することができる。

説明のために、各移動端末に対して、二つのチャネルインパルス応答ピーク値位置を識別できるように送信時間を早める量を設定すると仮定する。更に、システムフレーム周期をＮとし、チャネルインパルス応答ピーク値位置をＴ１とＴ２（Ｔ１＜Ｔ２）とし、これらに該当する周期をＭ１、Ｍ２とする。説明の簡便性のために、さらにｍｏｄ（Ｎ，Ｍ１＋Ｍ２）=０と仮定する。即ち、Ｎは、(Ｍ１＋Ｍ２)の整数倍である。

図３Ａ−３Ｂは、本発明の一の実施例によるチャネルインパルス応答ピーク値の位置の配置を示す。図３Ａ−３Ｂにおいて、ｓｕｂ＿ｓｆｎはサブシステムフレーム数であり、０＜＝ｍｏｄ(ｓｕｂ＿ｓｆｎ,(Ｍ１＋Ｍ２)＊２)＜Ｍ１の場合、基本ミッドアンブルの第１のシフトシーケンスに対応する第１の移動端末の第１のチャネル応答ピーク値位置はＴ１に安定させるよう構成される。図３Ｂにおいて、Ｍ１＜＝ｍｏｄ(ｓｕｂ＿ｓｆｎ,(Ｍ１＋Ｍ２)＊２)＜Ｍ１＋Ｍ２の場合、基本ミッドアンブルの第１のシフトシーケンスに対応する第１の移動端末の第２のチャネル応答ピーク値位置をＴ２に設定し、Ｔ２はＴ１から数個のチップだけ離れている。上り同期制御によって、該チャネルインパルス応答ピーク値位置はＴ２に安定させることができる。Ｔ１、Ｔ２間の距離は、ピーク値のオフセット量として参照されることができ、これは推定ウィンドウを最終的に確定するに重要である。

上記のように、推定ウィンドウの長さＷが約１６チップであれば、基本ミッドアンブルの第２のシフトシーケンスに対応する第２の移動端末の第１のチャネルインパルス応答ピーク値位置をＴ２＋１６に設定し、第３の移動端末はＴ１＋３２チップにすることができる。

第１の移動端末の配置と同様に、第２の移動端末の第２のチャネルインパルス応答ピーク値位置を意図的にＴ１＋１６チップに設定し、第３の移動端末の第２のチャネルインパルス応答ピーク値位置をＴ２＋３２チップに設定してもよい。以上に示すように、第１の移動端末の二つのピーク値位置をＴ１、Ｔ２に設定した後、式(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ２と(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ１で定義される関係、及び式(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ１と(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ２で定義される関係に基づいて、後続するピーク値位置の対を交互に設置してもよい。即ち、ｎ個目の移動端末が(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ１と(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ２をその第１及び第２のピーク値位置とすると、（ｎ＋１）個目又は（ｎ−１）個目の移動端末は、自分の第１及び第２のピーク値位置をそれぞれ、((ｎ＋１)−１)＊Ｗ＋Ｔ２と((ｎ＋１)−１)＊Ｗ＋Ｔ１、及び、((ｎ−１)−１)＊Ｗ＋Ｔ２と((ｎ−１)−１)＊Ｗ＋Ｔ１に設定する。このような相対位置が既知であり、又は基地局に送信可能であれば、第２のピーク値位置は異なってもよいことが理解できる。各移動端末の第１及び第２のピーク値間の唯一（unique）の関係は、チャネル推定ウィンドウの確定処理に用いられる。

上記と同様に、Ｍ１＋Ｍ２＜＝ｍｏｄ(ｓｕｂ＿ｓｆｎ,(Ｍ１＋Ｍ２)＊２)＜２＊Ｍ１＋Ｍ２の場合、基本ミッドアンブルの第１のシフトシーケンスに対応する第１の移動端末のチャネル応答ピーク値位置をＴ２に設定し、上り同期制御によってＴ２に安定させ、第２の移動端末の第１のピーク値位置をＴ１に設定し、第３の移動端末をＴ２にし、以下同様にする。

２＊Ｍ１＋Ｍ２＜＝ｍｏｄ(ｓｕｂ＿ｓｆｎ,(Ｍ１＋Ｍ２)＊２)＜２＊(Ｍ１＋Ｍ２)の場合、第１の移動端末のチャネル応答ピーク値位置をＴ１に設定し、第２の移動端末のそれをＴ２に設定し、第３の移動端末のそれをＴ１に設定し、以下同様にする。このようにして、二つのピーク値間のピーク値のオフセット量（つまり、Ｔ１とＴ２の差分）が維持される。

この処理過程において、通信システムの現有ハードウェア構成に対しては変更を行わない。移動端末に対しても変更は必要ない。上記構成過程は基地局によって管理されてもよい。該構成を実行するために、基地局と移動端末は、例えばＴ１、Ｔ２、Ｍ１、Ｍ２などのパラメータを協調させることで、シグナリングを介して通信を容易にできるようにする。推定ウィンドウの好ましいサイズは、Ｗ（例えば１６チップ）で示す。

上記構成を適切に行うと、特定のタイムスロットの特定の隣接セルのｎ個目の移動端末に対して、二つのピーク値位置が前記関係、つまり（ｎ−１）＊Ｗ＋Ｔ１と（ｎ−１）＊Ｗ＋Ｔ２間の関係を保つことが理解されよう。信号の伝送のため、遅延オフセット量Δが存在し、該遅延オフセット量Δは、基地局の受信信号に付加される。つまり、（ｎ−１）＊Ｗ＋Ｔ１は（ｎ−１）＊Ｗ＋Ｔ１＋Δになり、且つ、（ｎ−１）＊Ｗ＋Ｔ２は（ｎ−１）＊Ｗ＋Ｔ２＋Δになる。しかしながら、隣接セルのすべての移動端末にとって、遅延オフセット量は同じであるはずである。従って、二つのピーク値位置の差分である[（ｎ−１）＊Ｗ＋Ｔ１＋Δ]−[（ｎ−１）＊Ｗ＋Ｔ２＋Δ]は、依然としてＴ１−Ｔ２となる。該遅延オフセット量は、推定ウィンドウの確定においてとても重要である。

システムが一旦構成されると、基地局は常に、隣接セルの特定の移動端末のチャネルインパルス応答から二つのピーク値位置間の唯一のピーク値オフセット量（又はピーク値変化パターン）を抽出してその推定ウィンドウを確定することができる。

チャネルインパルス応答推定ウィンドウ位置を確定する過程はいくつかのステップに分けられる。第１のステップにおいて、本セルと隣接セルとのトレーニングシーケンスに基づいて各タイムスロットのチャネルインパルス応答を推定する。チャネルインパルス応答は、隣接セルのすべての移動端末のチャネルインパルス応答及び本セルの応答を含む。チャネルインパルス応答は、一連の応答タップからまとめて形成される。応答タップは、信号電力が所定閾値電力を超えたサンプリングポイントである。

次いで、所定規則でフィルタリングして一定の応答タップを維持する処理を実行する。例えば、０＜＝ｍｏｄ（ｓｕｂ＿ｓｆｎ，（Ｍ１＋Ｍ２）＊２）＜Ｍ１の時間と、Ｍ１＋Ｍ２＜＝ｍｏｄ(ｓｕｂ＿ｓｆｎ,(Ｍ１＋Ｍ２)＊２)＜２＊Ｍ１＋Ｍ２の時間（第１及び第２の安定応答周期と呼ばれてもよい）内に、全部で１２８チップのＭ１時間周期において見られる応答タップの統計応答特性（例えば電力と分布率）を検査する。信号対雑音比に基づいて、一定の応答タップが選択的に維持される。例えば、測定された雑音電力がＰｎであり、且つ所定閾値がＴｈ＿ＳＮＲ(ｄＢ)であり、あるタップＰｔａｐの電力が雑音電力と該閾値との和より大きいとき、つまり、Ｐｔａｐ＞＝Ｐｎ＋Ｔｈ＿ＳＮＲのとき、該タップが選択される応答タップとなる。選択した応答タップを検査すると、様々な異なる識別可能なピーク値位置がありうる。

第１及び第２の安定状態の統計応答特性を比較してピーク値位置間のピーク値オフセット量を検査することで、取得した唯一のピーク値オフセット量に基づいて隣接セルの移動端末のチャネルインパルス応答を識別することができる。また、統計応答特性を示す何らかの履歴データが利用可能であれば、該フィルタリング処理を補助することに用いてもよい。マルチパスの存在によって、ある応答タップがマルチパスの結果であるか否かを確定する必要があることは理解されよう。例えば、マルチパスタップの一組の応答タップを示すエネルギー中心ポイントは、そのプライマリパスの応答とすることができる。

以下、取得したチャネル応答を利用して、隣接セルの移動端末のプライマリパスのチャネルインパルス応答の可能範囲及びマルチパス状態のチャネルインパルス応答の可能範囲を考慮し、移動端末のチャネルインパルス応答推定ウィンドウを確定する。上述のように、推定ウィンドウは通常16チップより小さい。図３Ａと３Ｂに示すように、初期構成によって第２のピーク値のオフセット方向が交互である場合、推定ウィンドウを確定する際にこのことを考慮するべきである。例えば、第２のピーク値が第１の移動端末において第１のピーク値から前へ移動し、第２の移動端末において後ろに移動し、交互に再び前へ移動すると、第１の移動端末の推定ウィンドウは、これらの変化を収容できるように充分な空間（例えばチップ）を提供するはずである。

図４は、本発明による一の実施例の、隣接セルの移動端末のチャネルインパルス応答を抽出するためのチャネルインパルス応答推定ウィンドウを確定するための処理フロー４００を示す。ステップ４０２において、初期構成のステップが実行され、各セルの移動端末に対して少なくとも二つの所定のピーク値位置を予め設定して、これらのピーク値が該移動端末を識別するための変化パターンを示すようにする。言い換えれば、所定のピーク値位置は、インデックスとして関連する移動端末の発見に用いることができるようプログラムされることができる。例えば、二つのピーク値位置間のピーク値オフセット量が各セルについて一意になるように構成されてもよい。これは、送信を早める時間量を制御することで行うことができる。異なる移動端末は各自のチャネルインパルス応答ピーク値位置を異なるチップグループに展開して有するが、特定の移動端末のピーク値位置は、常にその対応する推定ピーク値位置に安定することが期待される。一実施例においては、さらに各移動端末のピーク値変化パターン、即ちピーク値オフセット量がセル内において一致するよう維持される。或いは、各移動端末のピーク値位置のパターンが識別可能である限り、ピーク値オフセット量を変更できる。説明を簡単にするために、移動端末のピーク値オフセット量がセル内において常に同じであると仮定し、これは基地局によって行われることができる。関連するピーク値オフセット量情報は他のセルに伝達されることで、各セルが、その隣接セルの唯一のピーク値パターン又はピーク値オフセット量が分かるようになる。或いは、各移動端末にとって前記少なくとも二つの所定のピーク値位置が同じであるが、各移動端末の変化パターンは異なるようにすることで、所定の変化規則によりで各移動端末を識別することもできる。

ステップ４０４において、基地局は、トレーニングシーケンスに基づいて、本セル及び一以上の隣接セルの移動端末のチャネルインパルス応答を受信して処理するとき、従来の方法で本セルのチャネルインパルス応答推定ウィンドウを確定する。ステップ４０６において、使用される異なるミッドアンブルに基づいて各セルのチャネルインパルス応答を分離する。更に、ステップ４０８において、第１及び第２の安定応答周期期間中、不必要な雑音を除去するために、所定時間周期に対して統計応答特性を確定する。該所定時間周期において、応答タップを一組の所定の規則で選択的にフィルタリングして、次の処理に用いるために残す。ステップ４１０において、一意のピーク値オフセット量に基づいて、第１及び第２の安定応答周期内のチャネルインパルス応答に対して比較と分析を行って、隣接セルの各移動端末のピーク値位置を識別する。その結果、各隣接セルの各移動端末について、移動端末と基地局間の通信のプライマリパスのチャネルインパルス応答を識別することになる。そして、ステップ４１２において、プライマリパスのチャネルインパルス応答の変化範囲を考慮して、各移動端末の推定ウィンドウを確定する。チャネル推定ウィンドウを確定すると、該ウィンドウをステップ４１４に利用して、隣接セルの各移動端末のチャネルインパルス応答を抽出することができる。これら利用可能な情報を用いて、移動端末が通信するとともにジョイント検出を行うことができ、隣接セルからの干渉を順次低減することができる。

上記説明においては、特定のピーク値オフセット量パターン（例えばＴ１、Ｔ２が異なる移動端末に交互に用いられる）を使用しているが、本発明は、この例に限られるものではない。基地局と移動端末が対応して実行するように構成されれば、チャネルインパルス応答を識別可能なあらゆる変化パターンを実施することができる。取得した各移動端末の推定ウィンドウをその隣接する推定ウィンドウから識別できる限り、移動端末のピーク値位置の変化パターンは異なる形式で設計してもよい。また、隣接セルの移動端末のチャネルインパルス応答推定ウィンドウを一旦確定すると、ジョイント検出方法を実行して、隣接セルの移動端末からの干渉を低減することができる。このような新しいジョイント検出方法は、係属中の出願番号ＰＣＴ／ＣＮ２００５／００１５３９であって、発明名称が「タイムスロットＣＤＭＡマルチセルのジョイント検出方法」という別の出願に開示されているが、それも本譲受人に譲渡されている。

以上、本発明の異なる特徴を実施するための多くの異なる実施例を提供した。また、本発明をより明らかにするため、構成及び処理に関する特定の実施例を開示した。もちろん、これらは一例に過ぎず、本発明を請求項に記載した発明に限定する意図はない。

上記のように、本発明の最良な実施形態で本発明に対して具体的な説明をしたが、当業者にとって、本発明の主旨及び範囲を逸脱しない限り、形式上及び細部の各種の変更が可能であることが理解されよう。

電気通信ネットワークを示す概略図である。 電気通信ネットワークの通信に用いられるＴＤ−ＳＣＤＭＡフレーム構造を示す図である。 本発明の一実施例による、移動端末のチャネルインパルス応答に対して設定したピーク値位置を示す図である。 本発明の一実施例による、移動端末のチャネルインパルス応答に対して設定したピーク値位置を示す図である。 本発明の一実施例による、隣接セルの移動端末に対してチャネルインパルス応答を確定する処理のフローチャートである。

Claims (33)

1. 本セルにおいて、隣接セルの少なくとも一つの移動端末のチャネルインパルス応答推定ウィンドウを確定する方法であって、
   隣接セルにおいて、所定のピーク値位置変化パターンで、第１及び第２の所定周期中に、各移動端末の少なくとも二つのチャネルインパルス応答ピーク値位置を予め設定するステップと、
   隣接セルの移動端末からの通信を受信すると、チャネルインパルス応答を分析して第１及び第２のピーク値位置に関するピーク値位置変化パターンを識別するステップと、
   前記移動端末のプライマリパスのチャネルインパルス応答の変化範囲を識別するステップと、
   識別した変化範囲及び推定ウィンドウの好ましいサイズに基づいて、前記移動端末のチャネルインパルス応答推定ウィンドウを確定するステップと
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記変化パターンは、各移動端末にとって一意であり、これにより対応するチャネルインパルス応答の推定ウィンドウを隣接する推定ウィンドウから識別できるようにすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記予め設定することは、更に、
   第１の移動端末に対して、第１のピーク値位置をＴ１とし、第２のピーク値位置をＴ２とし、Ｔ２＞Ｔ１であり、かつ、式(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ２と(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ１で定義される関係、及び式(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ１と(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ２で定義される関係に基づいて、後続する各移動端末に対して、第１及び第２のピーク値位置を交互に設定することを含み、
   Ｗは、推定ウィンドウの好ましいサイズを示し、ｎは、ｎ個目の移動端末を示すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記第１の所定周期は、第１のピーク値位置が安定される周期であり、前記第２の所定周期は、第２のピーク値位置が安定される周期であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記第１の所定周期は、０＜＝ｍｏｄ(ｓｕｂ＿ｓｆｎ,(Ｍ１＋Ｍ２)＊２)＜Ｍ１の場
   合の周期であり、
   Ｍ１、Ｍ２は、それぞれ第１及び第２のピーク値位置を生成するための該当する周期を示すことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記第２の所定周期は、Ｍ１＋Ｍ２＜＝ｍｏｄ(ｓｕｂ＿ｓｆｎ,(Ｍ１＋Ｍ２)＊２)＜
   ２＊Ｍ１＋Ｍ２の場合の周期であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記分析は、更に、トレーニングシーケンスを用いて分析することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記分析は、更に、
   前記第１及び第２の所定周期においてチャネルインパルス応答の統計応答特性を識別して、雑音を除去することと、
   前記第１及び第２の所定周期間のチャネル応答特性を比較して、移動端末のプライマリパスのチャネルインパルス応答を識別することと
   を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記識別は、更に、一つ或は複数のマルチパスチャネルインパルス応答及びその変化範囲を識別することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記変化パターンは、一つのセル内のすべての移動端末にとって一意であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 本セルにおいて、隣接セルの少なくとも一つの移動端末のチャネルインパルス応答推定ウィンドウを確定する方法であって、
    隣接セルにおいて、所定のピーク値位置変化パターンで、第１及び第２の所定周期中に、各移動端末の少なくとも二つのチャネルインパルス応答ピーク値位置を予め設定することと、
    移動端末からの通信を受信すると、トレーニングシーケンスを用いてチャネルインパルス応答を分析して、第１及び第２のピーク値位置に関するピーク値位置変化パターンを識別することと、
    前記移動端末のプライマリパスのチャネルインパルス応答の変化範囲を識別することと、
    識別した変化範囲及び推定ウィンドウの好ましいサイズに基づいて前記移動端末のチャネルインパルス応答推定ウィンドウを確定することとを含み、
    第１の所定周期は、第１のピーク値位置が安定される周期であり、第２の所定周期は、第２のピーク値位置が安定される周期であることを特徴とする方法。
12. 変化パターンは、各移動端末にとって一意であり、これにより対応するチャネルインパルス応答の推定ウィンドウを隣接する推定ウィンドウから識別できるようにすることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記予め設定することは、更に、
    第１の移動端末に対して、第１のピーク値位置をＴ１とし、第２のピーク値位置をＴ２とし、Ｔ２＞Ｔ１であり、かつ、式(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ１と式(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ２で定義される関係に基づいて、後続する各移動端末に対して、第１及び第２のピーク値位置を交互に設定することを含み、
    Ｗは、推定ウィンドウの好ましいサイズを示し、ｎは、ｎ個目の移動端末を示すことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
14. 前記第１の所定周期は、０＜＝ｍｏｄ(ｓｕｂ＿ｓｆｎ,(Ｍ１＋Ｍ２)＊２)＜Ｍ１の場
    合の周期であり、前記第２の所定周期は、Ｍ１＋Ｍ２＜＝ｍｏｄ(ｓｕｂ＿ｓｆｎ,(Ｍ１＋Ｍ２)＊２)＜２＊Ｍ１＋Ｍ２の場合の周期であり、
    Ｍ１、Ｍ２は、それぞれ第１及び第２のピーク値位置を生成するための該当する周期を示し、ｓｕｂ＿ｓｆｎは、該当するサブシステムフレーム番号を示すことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記分析は、更に、
    前記第１及び第２の所定周期においてチャネルインパルス応答の統計応答特性を識別して、雑音を除去することと、
    前記第１及び第２の所定周期間のチャネル応答特性を比較して、移動端末のプライマリパスのチャネルインパルス応答を識別することと
    を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
16. 前記識別は、更に、一つ或は複数のマルチパスチャネルインパルス応答及びその変化範囲を識別することを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 本セルにサービスを提供する少なくとも一つの基地局と、
    隣接セルにサービスを提供する少なくとも一つの基地局と、
    本セルの一つ或は複数の移動端末と基地局との通信に干渉する、隣接セルの一つ或は複数の移動端末と、を有する電気通信システムであって、
    本セルと隣接セルの基地局が、二つ以上の所定周期中に、各移動端末の少なくとも二つのチャネルインパルス応答ピーク値位置を予め設定し、任意の周期に用いられる期待されるチャネルインパルス応答ピーク値を前記二つのピーク値位置のうちのひとつに位置させ、
    移動端末からの通信を受信すると、本セルの基地局は、トレーニングシーケンスを用いてチャネルインパルス応答を分析して、隣接セルの移動端末の二つ以上の周期におけるピーク値位置を識別し、前記移動端末のチャネルインパルス応答推定ウィンドウを確定することを特徴とするシステム。
18. 本セルにサービスを提供する基地局は、前記移動端末のプライマリパスのチャネルインパルス応答の変化範囲を識別し、識別した変化範囲及び推定ウィンドウの好ましいサイズに基づいて前記推定ウィンドウを確定することを特徴とする請求項１７記載のシステム。
19. 各移動端末のピーク値位置の相対位置によって各移動端末の一意的な変化パターンを形成し、これにより該当するチャネルインパルス応答の推定ウィンドウを隣接する推定ウィンドウから識別できるようにすることを特徴とする請求項１７記載のシステム。
20. 本セルにサービスを提供する基地局は、更に、
    第１の移動端末に対して、第１のピーク値位置をＴ１とし、第２のピーク値位置をＴ２とし、Ｔ２＞Ｔ１であり、かつ、式(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ１と式(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ２で定義される関係に基づいて、後続する各移動端末に対して、第１及び第２のピーク値位置を交互に設定し、
    Ｗは、推定ウィンドウの好ましいサイズを示し、ｎは、ｎ個目の移動端末を示すことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
21. 前記二つ以上の所定周期は、第１の所定周期と第２の所定周期とをさらに含み、第１の所定周期は、０＜＝ｍｏｄ(ｓｕｂ＿ｓｆｎ,(Ｍ１＋Ｍ２)＊２)＜Ｍ１の場合の周期であり、第２の所定周期は、Ｍ１＋Ｍ２＜＝ｍｏｄ(ｓｕｂ＿ｓｆｎ,(Ｍ１＋Ｍ２)＊２)＜２＊Ｍ１＋Ｍ２の場合の周期であり、
    Ｍ１、Ｍ２は、それぞれ第１及び第２のピーク値位置を生成するための該当する周期を示し、ｓｕｂ＿ｓｆｎは、該当するサブシステムフレーム番号を示すことを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
22. 分析するときに、本セルにサービスを提供する基地局は、更に、
    前記第１及び第２の所定周期においてチャネルインパルス応答の統計応答特性を識別して、雑音を除去することと、
    前記第１及び第２の所定周期間のチャネル応答特性を比較して、移動端末のプライマリパスのチャネルインパルス応答を識別することと
    を含むことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
23. マルチユーザジョイント検出を実行する方法であって、
    前記請求項１に記載の方法によって、隣接セルの少なくとも一つの移動端末に対して、本セルにおけるチャネルインパルス応答推定ウィンドウを確定するステップと、
    確定したチャネルインパルス応答推定ウィンドウに基づいて、隣接セルの前記少なくとも一つの移動端末のチャネルインパルス応答を抽出するステップと、
    本セルの移動端末のチャネルインパルス応答を抽出するステップと、
    隣接セルの前記少なくとも一つの移動端末について抽出したチャネルインパルス応答及び本セルの移動端末について抽出したチャネルインパルス応答に基づいて、マルチユーザジョイント検出を実行するステップと
    を含むことを特徴とする方法。
24. 隣接セルの少なくとも一つの移動端末に対して、本セルにおけるチャネルインパルス応答推定ウィンドウを確定する前記ステップは、
    隣接セルにおいて、所定のピーク値位置変化パターンで、第１及び第２の所定周期中に、各移動端末の少なくとも二つのチャネルインパルス応答ピーク値位置を予め設定することと、
    隣接セルの移動端末からの通信を受信すると、チャネルインパルス応答を分析して第１及び第２のピーク値位置に関するピーク値位置変化パターンを識別することと、
    前記移動端末のプライマリパスのチャネルインパルス応答の変化範囲を識別することと、
    識別した変化範囲及び推定ウィンドウの好ましいサイズに基づいて、前記移動端末のチャネルインパルス応答を確定することと
    を含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. 変化パターンは、各移動端末にとって一意であり、これにより該当するチャネルインパルス応答推定ウィンドウを隣接する推定ウィンドウから識別できるようにすることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
26. 前記予め設定することは、更に、
    第１の移動端末に対して、第１のピーク値位置をＴ１とし、第２のピーク値位置をＴ２とし、Ｔ２＞Ｔ１であり、かつ、式(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ２と(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ１で定義される関係、及び式(ｎ−１)＊Ｗ＋Ｔ１と(ｎ−１)＊２＋Ｔ２で定義される関係に基づいて、後続する各移動端末に対して、第１及び第２のピーク値位置を交互に設定することを含み、
    Ｗは、推定ウィンドウの好ましいサイズを示し、ｎは、ｎ個目の移動端末を示すことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
27. 前記第１の所定周期は、第１のピーク値位置が安定される周期であり、前記第２の所定周期は、第２のピーク値位置が安定される周期であることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
28. 前記第１の所定周期は、０＜＝ｍｏｄ(ｓｕｂ＿ｓｆｎ,(Ｍ１＋Ｍ２)＊２)＜Ｍ１の場
    合の周期であり、
    Ｍ１、Ｍ２は、それぞれ第１及び第２のピーク値位置を生成するための該当する周期を示すことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
29. 前記第２の所定周期は、Ｍ１＋Ｍ２＜＝ｍｏｄ(ｓｕｂ＿ｓｆｎ,(Ｍ１＋Ｍ２)＊２)＜
    ２＊Ｍ１＋Ｍ２の場合の周期であることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
30. 前記分析は、更に、トレーニングシーケンスを用いて分析することを含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
31. 前記分析は、更に、
    前記第１及び第２の所定周期においてチャネルインパルス応答の統計応答特性を識別して、雑音を除去することと、
    前記第１及び第２の所定周期間のチャネル応答特性を比較して、前記移動端末のプライマリパスのチャネルインパルス応答を識別することと
    を含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
32. 前記識別は、更に、一つ或は複数のマルチパスチャネルインパルス応答及びその変化範囲を識別することを含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
33. 前記変化パターンは、一つのセル内のすべての移動端末にとって一意であることを特徴とする請求項２４に記載の方法。

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