JP4815556B2 - アクティブ拡散符号およびその電力の決定 - Google Patents

Description

本発明は、通信システムにおける信号に関するアクティブ拡散符号の検出およびアクティブ拡散符号の電力推定の分野に関する。このようなアクティブ拡散符号決定は、通信システムにおける干渉相殺の目的に使用することが可能である。本発明は、特に、通信システムにおける信号に関するアクティブ拡散符号を検出し、アクティブ拡散符号の電力を推定するための装置、および通信システムにおける信号に関するアクティブ拡散符号を検出し、アクティブ拡散符号の電力を推定するための方法に関し、ここで、受信信号は、受信信号内で拡散されているデータシンボルのシーケンスを備え、拡散は、拡散符号および／または拡散因数によって定義される。

世界中のより多くの人々がワイヤレス通信に加入するに連れて、世界では、かつてないほどに、ワイヤレス通信技術からより多くのことが要求されている。ワイヤレス電子メール、ウェブ、デジタル画像の撮影／送信、補助ＧＰＳ位置決定アプリケーション、画像および音声ストリーミングならびにＴＶ放送などの、第３世代（３Ｇ）ワイヤレスデータサービスおよびアプリケーションは、わずか数年前に存在したものよりもずっと多くの機能性を提供している。

符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）は、音声およびデータ通信に関して、他の商用移動体技術よりも高い能力を、一貫して提供しており、どんなときでも、より多くの加入者が接続することを可能にしている。ＣＤＭＡは、“拡散スペクトル”技術であり、多くのユーザが、所与の帯域／スペースにおいて、同じ時間および周波数割当てを占有することを可能にする。その名前が示唆するように、符号分割多重アクセスは、拡散符号と呼ばれる固有の符号を、各通信に割当て、同じスペクトルにおける他の通信から区別している。拡散符号の使用によって、送信の周波数帯域は、実際のデータまたは情報シンボルレートよりも大きなチップレートに拡散する。例えば、使用される拡散符号が、８の長さを有する場合、８個のシンボル（“チップ”と称する）が、データシンボルごとに送信される。

拡散符号は、直交性の特質を有し、これは、数学的にいうと、通信に使用される拡散符号の内積または相関が、ゼロであることを意味している。拡散符号の直交性は、拡散符号によって符号化された、データシンボルの信号すなわちシーケンスの送信のそれぞれが、他の直交拡散符号によって符号化され通信システムの他のユーザに対応する他の信号に対して、副作用の生成も伝播もしないということを保証する。特定のトランスミッタの特定の拡散符号を探しているレシーバが、直交拡散符号によって符号化された信号を、無線周波数（ＲＦ）チャンネルのノイズとして取る。拡散符号は、異なる長さを持つことがあるため、直交性の特質は、異なる長さの拡散符号にも付与されなければならない。拡散符号の構築は、図１に示される直交可変拡散因数（ＯＶＳＦ：orthogonal variable spreading factor）ツリーの使用によって達成することができ、ここで、略字ＳＦは、拡散符号の長さを特徴付ける拡散因数（spreading factor）の略である。拡散因数は、また、“チップレート”／“データシンボルレート”または“データシンボル持続時間”／“チップ持続時間”という定義によって表すことも可能である。

直接シーケンス符号分割多重アクセス（ＤＳ−ＣＤＭＡ：direct-sequence code division multiple access）は、ユーザが、同じＲＦチャンネルを共有して同時にデータを送ることを可能にする。送信されるべき情報のストリームは、小さな断片に分割され、各断片が、スペクトル全体にわたってＲＦチャンネルに割り当てられる。ＤＳ−ＣＤＭＡトランスミッタは、別個の符号波形によって、ユーザの各信号を乗算する。検出器は、時間と周波数が重複する全てのユーザの全ての信号の合計で構成される信号を受信する。従来のＤＳ−ＣＤＭＡシステムでは、受信された信号全体を、ユーザの符号波形と相関させることにより、ユーザの特定の信号が検出される。

ＤＳ−ＣＤＭＡにおける、異なるユーザの拡散符号は、ＯＶＳＦツリーにおける可能な異なるレベルに分類され、これにより、様々なレベルのサービス品質（ＱｏＳ：quality of service）を提供する。ＵＭＴＳ ＦＤＤ（Universal Mobile Telecommunication System Frequency Division Duplex）ダウンリンクは、ユーザシンボルが４〜５１２の範囲の拡散因数で拡散する、特定の例である。このシステムおよび他の類似のシステムにおいて、基地局（ＢＳ）側で送信されたユーザ信号は直交であるが、この直交性は、移動局（ＭＳ）フロントエンドでは、もはや存在せず、それは、トランスミッタとレシーバの間の伝播チャンネルのマルチパス効果に起因しており、ここで、チャンネルは、ユーザの各信号に対して２つ以上の別個の伝播パスから成る。このように、マルチパスは、２つ以上のパスで受信アンテナに達する無線信号を生じる伝播現象であり、同時に、異なる時間遅延を有してレシーバに到着する信号を使用する可能性を提供する。ＣＤＭＡでは、マルチパス信号が組み合わされ、レシーバにおいてより強い信号が作られる。マルチパスの原因としては、大気ダクト、イオン層での反射および屈折、および山や建物などの地上の物体からの反射が挙げられる。

しかし、レシーバは、マルチパスの負の効果に対処できる必要がある。この理由から、干渉をもたらす直交性の消失の問題を回避するために、以下の３つの一般的なアプローチがある。
１．最も直接的および基本的なアプローチは、マルチパスに起因する生成された干渉を、加算ホワイトガウス雑音（ＡＷＧＮ）として扱い、ユーザのシンボルを、この特定のユーザの拡散符号との相関によって受信信号の複数の遅延形態からエネルギーを集めることにより、他から独立して検出する、従来のレイクレシーバ（Rake receiver）を実現することである。
２．第２のアプローチは、干渉抑制であり、これは、チップレートチャンネルイコライザの使用によって直交性を部分的に取り戻し、特定ユーザのシンボルを、その拡散符号と相関させることによって、他から独立して再び推定する。
３．第３のアプローチは、干渉相殺（ＩＣ）である。まず、既知のアクティブ干渉拡散符号のシンボルを、最初の２つのアプローチの１つを包含する方法によって推定する。次いで、推定されたシンボルを再拡散、再チャンネル化し、元の受信信号から削除する。

マルチパス環境に対して、レシーバの複雑さは、Ｎ個のチャンネルをサポートする必要がある場合、Ｎの因数で増加する。

第１のアプローチについては、レイクレシーバは、マルチパス環境の有限数のパスしか扱うことができない。加えて、Ｍ個のパスがある場合、レイクレシーバは、Ｍ個の複雑なデータ相関器を使用して、受信信号を特定ユーザの拡散符号と相関させるが、これは複雑であり、要求されるコストおよび電力を考慮すると、高価なアプローチである。

第２のアプローチに関しては、干渉は、単に抑制されるだけであり、必要な直交性は、部分的にしか与えられない。

本発明は、第３のアプローチに関するものであり、ここでは、干渉キャンセラのために、実際の拡散符号と、それらの電力を知ることが重要である。しかし、米国特許出願第２００２００５７７３０号や、米国特許第６６７８３１４号のような、前記第３のアプローチを表す従来技術の方法は、なお計算的に複雑であり、処理遅延を生成または引き起こす。高速のデータ処理および送信を可能にするために、改善されたランタイムを提供する、より著しく効率的な干渉相殺に対する、継続した必要性が存在する。

米国特許出願第２００２００５７７３０号および米国特許第６６７８３１４号に開示された前記第３のアプローチを表す従来技術において、拡散シーケンスを決定する問題が扱われている。それらの共通のアプローチは、ＯＶＳＦツリーのいくつかのレベルを巡回し、これらのレベルで多重相関をとって、最大相関値に対応する符号の存在を決定することで、符号の存在を検出することである。しかし、双方の従来技術文献で表される方法は、なお計算的に複雑である。

その上、無線通信において、チャンネル推定は、特に、移動体システムがマルチパスフェージングにさらされる、すなわち、ユーザの各信号に対して、送信チャンネルが２つ以上の別個の伝播パスから成る場合、主要な問題の１つである。ＣＤＭＡ技術を用いて、複数のユーザが単一のチャンネルにアクセスすることを許す場合、システムは、近遠効果（near-far effect）を受けやすい。近遠問題は、異なるユーザからの信号が、広範囲に変化する電力レベルを有するレシーバに到達する場合に生じる。近遠問題は、従来のＣＤＭＡシステムにおいて、標準的なシングルユーザ技術（例えば整合フィルタ、相関器等）の性能を激しく劣化させることが示されている。これらのシステムは、近遠問題を、電力制御によって制限することを試みている。しかし、少量の近遠効果でさえも、従来のレシーバの性能を大幅に劣化させることができる。

拡散符号を適切に推定し、受信信号におけるそれらの寄与を削除することは、チャンネル推定においても有益であり、それは、既知のトレーニングパターンを、受信された雑音のある共通パイロットチャンネル（ＣＰＩＣＨ）に相関させることに基づくチャンネル推定品質が、マルチユーザ干渉によっても大きく影響されるからである。

よって、本発明の目的は、通信システム、特に、直交可変拡散因数（ＯＶＳＦ：orthogonal variable spreading factor）ツリーにおいて異なるユーザの拡散符号が可能な異なるレベルに分類される、マルチレート直接シーケンス符号分割多重アクセスシステム（ＤＳ−ＣＤＭＡ）における信号に関するアクティブ拡散符号を検出し、アクティブ拡散符号の電力を推定することにより、ランタイムの改善された効率的な干渉相殺を可能とする装置および方法を、提供することである。

この目的は、通信システムにおける信号に関するアクティブ拡散符号を検出し、アクティブ拡散符号の電力を推定するための装置によって達成され、ここで、受信信号が、受信信号内で拡散されているデータシンボルのシーケンスを含み、拡散は、拡散符号および／または拡散因数で定義されており、装置は、拡散符号ツリーの単一レベルで多重相関をとり、出力サンプルを生成するための相関手段と、前記単一レベルで生成された前記出力サンプルを観察し、全ての存在する符号についてのアクティビティを決定し、前記出力サンプルから情報を抽出して処理することによって、アクティブ拡散符号の電力を推定するアクティビティ決定および電力推定手段と、を備える。

さらに、上述の目的は、通信システムにおける信号に関するアクティブ拡散符号を検出し、アクティブ拡散符号の電力を推定するための方法によって達成され、ここで、受信信号が、受信信号内で拡散されているデータシンボルのシーケンスを含み、拡散は、拡散符号および／または拡散因数で定義されており、方法は、拡散符号ツリーの単一レベルで多重相関をとり、出力サンプルを生成する第１のステップと、前記単一レベルで生成された前記出力サンプルを観察し、全ての存在する符号についてのアクティビティを決定し、前記出力サンプルから情報を抽出して処理することによって、アクティブ拡散符号の電力を推定する第２のステップと、を備える。

本発明において、通信システムにおける干渉相殺のために、装置および方法の両方を用いてもよい。さらに、干渉相殺は、並列または連続で実施してもよい。

さらに、目的は、コンピュータ制御装置で実行された際に、アクティブ拡散符号を検出し、アクティブ拡散符号の電力を推定するための、上に特徴が示された方法のステップを行うためのコード手段を備える、コンピュータプログラムプロダクトによって達成される。

有利な展開が、従属請求項に定義されている。

本発明の利点の１つは、アクティブ拡散符号の検出およびそれらの電力の推定に関して、品質を失うことなしに、ランタイムを著しく改善することである。

本発明において、もっとも効率的なやり方で、単一のレベルで多重相関が合同して行われ、この相関ステップで生成された出力サンプルは、定められた期間、このレベルで観察され、これらの例から情報を抽出して処理することによって、全ての存在する符号についての決定が行われる。

さらに、１つの有利な展開によると、システム内で実質的に最大の拡散因数（Ｌ_ｍａｘ）で、単一の高速ウォルシュ−アダマール変換（ＦＷＨＴ：fast Walsh Hadamard transformation）を用いて、多重相関をとることができる。ＦＷＨＴの使用は、本発明において、特に複数の独立相関と比べて、明らかに低いランタイム複雑性を提供する。さらに、ＦＷＨＴの使用は、本発明において、カスタム並列プロセッサアーキテクチャの実施に適している。加えて、ＦＷＨＴによって生成された出力サンプルは、アクティブ拡散符号およびそれらの電力を決定するための適切な統計を提供する。

さらに、本発明は、様々な代わりの実施の方法を提供し、環境によって与えられる条件に対して方法を調整する高度の柔軟性および可能性をもたらす。実施の柔軟性は、装置と方法の両方に関わる。例えば、対応する拡散符号のアクティビティをチェックする際、ＯＶＳＦツリーのレベルの適切な選択についての大きな自由をもたらす。アクティビティチェックは、任意のレベル順序で行うことができる。さらに、アクティビティ探索は、次のセクションでより詳細に説明される、均一またはハイブリッド探索によって行うことができる。さらに、アクティビティ決定および電力推定の実施は、連続またはブロック単位で行うことができる。最後だが重要なことに、本発明は、検出された拡散符号の電力推定に関する複数の代替案を提供し、これらもまた、次のセクションでより詳細に説明される。

本発明は、添付の図面と併せて読まれる、本発明の好適な実施形態の以下の説明から、より明確に理解される。

図１は、本発明において拡散符号検出に用いられる、直交可変拡散因数（ＯＶＳＦ：orthogonal variable spreading factor）を示している。上述したように、拡散符号を用いて、より高い周波数の拡散符号によって信号のデータビットを乗算することにより、送信信号のスペクトルが拡散され、よって、送信信号のデータレートを増加させる。これらの拡散符号は、直交可変拡散因数ツリーと呼ばれる符号ツリーから形成され、ここで、所与の拡散因数ＳＦ、またはＯＶＳＦツリーの特定レベルでの全ての符号が、互いに直交している。ＯＶＳＦ符号の使用は、異なる長さの様々な拡散符号を、互いに直交させることを可能にする。よって、マルチレートを、ＯＶＳＦ構造でのマルチ符号としてモデル化することができる。

図３は、本発明の実施形態に係る、通信システムにおける信号に関してアクティブ拡散符号を検出し、アクティブ拡散符号の電力を推定するための装置を示している。ここで、前記装置は、ユーザシンボルが４〜５１２の範囲の因数によって拡散される、ＵＭＴＳ ＦＤＤ（Universal Mobile Telecommunications System Frequency Division Duplex）ダウンリンクにおける移動体ユーザ局のレシーバである。本実施形態において、移動体局の前記レシーバ自体は、イコライザを表し、ここで、各ユーザ符号に、単一の相関器が割り当てられている。レシーバは、フロントエンドフィルタリング手段３１と、線形フィルタリング手段３２と、ダウンサンプリング手段３３と、デスクランブリング（descrambling）手段３４と、直列−並列変換手段３５と、相関手段３６と、アクティビティ決定および電力推定手段３７と、を備える。

まず、レシーバにおいて、基地局から受信された信号ｓが、サンプリングされる前にアナログのフロントエンドフィルタリング手段３１を通される。チップレートサンプリングの場合、フィルタリング手段３１によって使用されるフィルタは、ナイキスト基準（Nyquist criterion）を満たすために、パルス形状整合フィルタとすることができ、これにより、ナイキストすなわち臨界周波数は、少なくとも、サンプリングされる信号の帯域（または信号がベースバンド信号である場合は最大周波数）と同じ大きさとなる。オーバーサンプリング、すなわちサンプリング周波数がナイキスト周波数の２倍より高い場合、フィルタリング手段３１で用いられるフィルタは、サンプリングレートと等しい両側帯域を有するローパスフィルタとすることができる。さらに、チップレートサンプリングまたはパルス形状整合フィルタが、フィルタリング手段３１によって行われた場合、線形フィルタリング手段３２において、伝播チャンネルのイコライジングおよび／または整合が行われる。その一方で、フィルタリング手段３１で、オーバーサンプリングの状態が発生した場合、線形フィルタリング手段３２において、伝播チャンネルおよびパルス形状の両方の効果の回避が行われる。その後、フィルタ出力シーケンスが、ダウンサンプリング手段３３によってダウンサンプリングされ、デスクランブリング手段３４によってデスクランブルされる。

実施の前に、通信システムの最大のアクティブ拡散因数（Ｌ_ｍａｘ）が決定される。ＵＭＴＳ ＦＤＤダウンリンクに対して、例えば、Ｌ_ｍａｘは５１２とすることができる。

ここで、信号に関してアクティブ拡散符号を検出し、アクティブ拡散符号の電力を推定するための装置のアーキテクチャは、レシーバの種類に応じて変化し得ることに留意すべきである。図３に示される本実施形態では、イコライザの使用が例示されており、ここで、各ユーザ符号は、単一の相関器において割当てられている。ユーザ符号ごとの各パスに１つの相関器が割り当てられる、典型的なレイクレシーバ（Rake receiver）実施の場合、各パスに対して１つのＦＷＨＴが必要であり、ＦＷＨＴの出力は、最大比合成（ＭＲＣ：maximum ratio combining）に基づき加算される。

アクティブティ決定および電力推定手段３７により続ける前に、通信システムの最小アクティブ拡散因数（Ｌ_ｍｉｎ）が決定される。ＵＭＴＳ ＦＤＤダウンリンクに関しては、例えば、Ｌ_ｍｉｎは４とすることができる。

最小アクティブ拡散因数（Ｌ_ｍｉｎ）の決定後、出力サンプル、すなわち、ｍ∈｛０，１，．．．，ｌｏｇ_２（Ｌ_ｍａｘ／Ｌ_ｍｉｎ）｝とする拡散因数Ｌ_ｍａｘ／２^ｍからの複数の実際のシンボルシーケンスをルートとし、相関手段３６においてＦＷＨＴにより生成されたＬ_ｍａｘ個の擬似シンボルシーケンスを、アクティビティ決定および電力推定手段３７により観察および分析する。ここで、全ての既存の拡散符号に対するアクティビティは、Ｌ_ｍｉｎ個の独立拡散符号検出器および拡散符号電力推定器によって、出力サンプルから情報を抽出して処理することにより決定され、ここで、前記検出器および推定器のそれぞれは、拡散符号指標ＣＩおよび対応する電力レベルＰＬを、出力として提供する。

上述したように、本実施形態は、干渉相殺目的でのイコライザの使用を示しているが、他の実施でも、レイクレシーバを使用することができる。ここで、イコライザとレイクレシーバは双方とも、干渉キャンセラの個別のモジュールとする必要はないことに留意すべきである。実際に、レイクレシーバまたはイコライザは、むしろ干渉キャンセラの構成要素として使用されることがある。このような場合、並列の干渉相殺（ＰＩＣ：parallel interference cancellation）または連続する干渉相殺（ＳＩＣ：serial interference cancellation）などの干渉キャンセラの各反復を、レイクレシーバまたはイコライザとして実施することができる。さらに、スキームは、干渉キャンセラ反復の選択されたサブセットで繰り返することができる。よって、より高い干渉相殺反復によって、性能を著しく改善することができる。

さらに、対象のレシーバは、干渉キャンセラに限定されない。むしろ、未知のユーザの符号および電力の認識を必要とする任意のレシーバが、上に提示したスキームから利益を得ることができる。このようなイコライザの例は、パイロットトーンなどのトレーニングシーケンスを用いる、デシジョンダイレクテッド（decision directed）型の適応イコライザスキームである。ＦＤＤダウンリンクに対しては、例えば、トレーニング目的で、ＣＰＩＣＨパイロットトーンを用いることができる。デシジョンダイレクテッド型の適応イコライザスキームは、ＬＭＳまたはＲＬＳ等を介して実施することができる。アクティブ拡散符号および推定の検出およびそれらの電力の推定後、対応する拡散符号のシンボルの検出を、行うことができる。これらの検出シンボルは、さらに、パイロットトーンと結合して、デシジョンダイレクテッド型の適応イコライザをトレーニングすることができる。その結果、“有効な”トレーニング信号の電力、よってイコライザの性能を、改善することができる。

図４は、本発明の実施形態に係る、通信システムにおける信号に関するアクティブ拡散符号を検出し、アクティブ拡散符号の電力を推定するための方法のフローチャートを示している。方法は、部分的に、図３に表された先の実施形態の用語および値を用いて説明されている。本実施形態では、異なるユーザの拡散符号が、直交可変拡散因数（ＯＶＳＦ）ツリーにおける可能な異なるレベルに分類されるマルチレートの直接シーケンス符号分割多重アクセスシステム（ＤＳ−ＣＤＭＡ：direct-sequence code division multiple access system）において、アクティブ拡散符号をブラインド検出し、それらの電力を推定するための方法が提示される。通信システムにおける信号に関するアクティブ拡散符号が検出され、受信信号は、受信信号内で拡散されているデータシンボルのシーケンスを含み、拡散は、拡散符号および／または拡散因数によって定義される。

ステップＳ４３において、通信システムの最小アクティブ拡散因数（Ｌ_ｍｉｎ）が決定される。ＵＭＴＳ ＦＤＤダウンリンクに関しては、例えば、Ｌ_ｍｉｎは４とすることができる。ステップＳ４３での最小アクティブ拡散因数（Ｌ_ｍｉｎ）の決定後、相関ステップＳ４２で生成された出力サンプルまたはＬ_ｍａｘ個の擬似シンボルシーケンスＯ４１が、アクティビティ決定および電力推定ステップＳ４４において、Ｌ_ｍａｘ個の出力サンプルＯ４１から情報を抽出して処理することによって観察および分析される。アクティブティ決定および電力推定ステップＳ４４コードの実行後、指標Ｏ４２と、対応する電力レベルＯ４３とが提供される。

例えば、Ｌ_ｍｉｎが４である場合、４個の独立の論理ＯＶＳＦツリー（Ｏ５１）があり、各論理ツリーの外側の分岐に対応する拡散因数レベルＬ_ｍａｘにおいて、相関ステップ（Ｓ４２）のＬ_ｍａｘ／４個の出力（Ｏ４１）がある。一方で、Ｌ_ｍｉｎが１６である場合、１６個の論理ＯＶＳＦツリーがあり、各論理ツリーの外側の分岐に対応する拡散因数レベルＬ_ｍａｘにおいて、相関ステップ（Ｓ４２）のＬ_ｍａｘ／１６個の出力（Ｏ４１）がある。

図６は、本発明の実施形態に係る、出力サンプル（Ｓ５３）のグループごとのアクティビティ決定および電力推定のフローチャートを示している。先の実施形態の各ステップの記述を基準として、ステップＳ５３を、本実施形態によって、より詳細に説明する。ここで、特定のグループＧ_ｉが、アクティビティを決定し、拡散符号の電力を推定するための入力とみなされる。上述したように、グループの擬似シンボルシーケンスまたは出力サンプルは、拡散因数Ｌ_ｍａｘ／２^ｍからの複数の実際のシンボルシーケンスをルートとし、ここで、ｍ∈｛０，１，．．．，ｌｏｇ_２（Ｌ_ｍａｘ／Ｌ_ｍｉｎ）｝である。アクティビティ決定および電力推定のステップ（Ｓ５３）が、様々なｍ値からの拡散符号をチェックすることによって行われる。さらに、アクティブ符号の探索は、対応する論理ツリーにおける各グループ内のサンプルから独立して行われる。本実施形態において、ｍ∈｛０，１，．．．，ｌｏｇ_２（Ｌ_ｍａｘ／Ｌ_ｍｉｎ）｝が検討される。各ｍ値に対して、Ｇ_ｉに含まれる擬似シーケンスの２^ｍ個の出力サンプルのグループが、ステップＳ６１において構築される。さらにステップＳ６２において、サブグループの要素の比較によって、および／または振幅仮判定によって、アクティビティ決定が行われる。本実施形態によって表される、サブ方法の出力（Ｓ５３）は、グループＧ_ｉに対して、符号指標ＣＩおよび対応する電力レベルＰＬであり、ここで、ＣＩ⊆Ｏ４２およびＰＬ⊆Ｏ４３である。

一般性を失うことなく、Ｌ_ｍａｘ＝５１２，Ｌ_ｍｉｎ＝４および単一の変調スキームとしてのＱＰＳＫによる、一般的なＵＭＴＳ ＦＤＤダウンリンクシナリオを考察し、具体的な例を挙げる。レベル５１２では、ＦＷＨＴ出力は、１２８個の要素のグループに分割される。各グループＧ_ｉ（ｉ＝｛１，２，３，４｝）は、ＦＷＨＴ出力｛Ｆ_ｉ，Ｆ_ｉ＋４，．．．，Ｆ_{ｉ＋５０８}｝を有する。アクティブ符号の探索は、対応する論理ツリーにおける各グループ内のサンプルから、独立して行われる。例えば、第１のグループが、図７に示されている。ここで、関連する出力セットは、｛Ｆ_１，Ｆ_５，．．．，Ｆ_５０９｝である。アクティビティをチェックするために、全てのこれらの１２８個の出力が、ｍ＝０について別々に検討される。ｍ＝１については、サンプルは、２つの要素のグループで、｛（Ｆ_１，Ｆ_２５７），（Ｆ_５，Ｆ_２６１），．．．，（Ｆ_２５３，Ｆ_５０９）｝として扱われる。ｍ＝２については、サンプルは、４つの要素のグループで、｛（Ｆ_１，Ｆ_２５７，Ｆ_１２９，Ｆ_３８５），（Ｆ_５，Ｆ_２６１，Ｆ_１３３，Ｆ_３８９），．．．，（Ｆ_１２５，Ｆ_３８１，Ｆ_２５３，Ｆ_５０９）｝として扱われ、最後に、ｍ＝７について、全ての要素が合同して扱われる。

次に、アクティビティ決定を、第１のｍ値について、より詳細に述べる。

方法２および３は、レベルごとのシンボル推定を得る必要性をなくす。代わりに、連続する２つごとのレベルで十分である。実施の種類によっては、１つの方法が、速度および面積に関して、他の方法よりも有利となる場合がある。

実際のグループシンボル推定は、次いで、次のように得ることができる。

最初に、合計演算の前のスケーリング係数は、無視することができる。この場合、適切な拡散符号を、アクティブと決定可能である場合、スケーリング係数は、後で電力計算に導入することができる。

アクティブ拡散符号の検出およびそれらの電力の推定の実施は、連続して行うことができ、この場合、仮定は、新たな各サンプルでチェックされ、あるいは、ブロック単位で行うことができ、この場合、サンプルはバッファされ、仮定は、集められたサンプルを通してチェックされる。

均一探索機構の例が、図７に示されている。ハイブリッド探索機構の例が、図８に示されており、ここで、シンボル推定は、２つのレベルごとに行われる。ｍ＝｛０，２，４，６｝についてのシンボル推定は、ｍ＝｛１，３，５，７｝についてのチェックに対しても利用される。両方の図において、シンボル推定の結合は、点線の円で示され、一方で、黒丸の点は、扱われるサンプルからの様々なレベルでの推定シンボルに対応する。後のステップで、これらは実／虚部に分離される。これらの部分の絶対値が、次に計算され、連続実施について図９に、ブロック実施について図１０にそれぞれ示されるように、アクティビティチェックおよび粗い電力推定の連続またはブロック実施に対して供給される。図１０での設定の目的で、全ての拡散符号に対し、複数符号の調査に重複して、並列にサンプルバッファリングを行うことができ、矩形領域内で示されているソートおよびチェック機構を、拡散符号のアクティビティを調査する必要がある場合にイネーブルすることができる。よって、電力を節約することができ、処理時間を減少させることができる。

加えて、本発明は、検出された拡散符号についての、粗いシンボル振幅推定または電力推定のための、複数の代替案を提供する。複数の可能性のいくつかを、以下に挙げる。
１．振幅サンプルが、仮定チェックのためにバッファおよびソートされた場合、中間要素（例えば中間値）を、振幅推定とすることができる。
２．ソートされたリストの平均を、振幅推定とすることができる。
３．最小および最大の要素の平均を、振幅推定とすることができる。
４．新たな各サンプルでの漸進的なチェックが採用された場合、２つのレジスタを、最小および最大の観察された出力の保持に割当ててもよく、最後に、それらの平均を振幅推定とすることができる。
５．さらに、項目２または４で示された先の方法を変更して、新たな各（ＦＷＨＴ）出力により、平均値を漸進的に再計算することができる。

さらに、アクティビティチェックは、任意のレベル順序で行うことができる。しかし、他のトラックよりもすみやかにアクティブ符号へと導く正しいトラックに従うことが重要である。拡散符号が検出された瞬間から、全てのその親および子の拡散符号についての調査が、ブロックされる。１つの直接的なやり方は、最も高いレベルＬ_ｍａｘから開始して、ＯＶＳＦツリーのルートに漸進的に向かうことである。代わりのやり方は、最も確率の高いレベルからチェックを開始することである。例えばＵＭＴＳ ＦＤＤダウンリンクにおいて、スピーチサービスが、レベル１２８で与えられる。ここで、最高の優先順位が、レベル１２８に与えられる。さらに、２つ以上のレベルを同時にチェックして、決定を速くすることが可能である。しかし、冗長な動作は、貴重なリソースおよび時間を消費する可能性があるので、注意する必要がある。さらに、移動体端末が、いくつかの符号でのアクティビティの存在を既に知っている場合がある。これらの符号に対応する親および子の位置を、次いで、探索から除外することができる。例えば、ＰＣＩＰＣＨおよびＰＣＰＣＨは、拡散因数ＳＦ＝２５６での最初の２つの符号を占有する。移動体端末は、自身の符号またはマルチ符号を知っており、また、いくつかのＨＳＤＣＳＨ符号の存在も、知っている場合がある。

値Ｌ_ｍａｘおよびＬ_ｍｉｎの決定を考慮する場合、ここでなおいくつかの追加事項を述べておく必要がある。本発明のいくつかの実施形態において、ＵＭＴＳ ＦＤＤダウンリンクに関しては、Ｌ_ｍａｘは５１２に設定された。アクティビティ決定および電力推定手段３７によって提供されるアクティビティ決定プロセスの複雑さを減少するために、干渉を相殺する目的では、値５１２の拡散因数は無視してもよく、それは、ＵＭＴＳ ＦＤＤダウンリンクが、アップロード動作がある間にはいくつかの低レートの電力制御コマンドのみを運び、そのアクティビティ因数が非常に低いからである。さらに、図３に表される本発明の実施形態において、ＵＭＴＳ ＦＤＤダウンリンクに関しては、Ｌ_ｍｉｎは４に設定された。特定の状態では、拡散因数範囲を、より制限してもよい。例えば、高速のパケットデータアクセス（ＨＳＤＰＡ）サービスがある場合、Ｌ_ｍｉｎは、１６であると考えることができ、それは、拡散因数ＳＦ＝１６で４／２個のマルチ符号をそれぞれ使用する代わりに、拡散因数４／８を使用することには利点がないからである。干渉を相殺する目的で、この制限は、合理的な仮定である。ＨＳＤＰＡサービスが使用される場合、１６ＱＡＭ変調の可能性も存在する。このような場合、ＨＳＤＰＡサービスレベルでのシンボルを推定することができ、単一の振幅仮定ではないく、有限のアルファベットをチェックすることができる。このために、絶対実および／または虚サンプルを、最初にバッファして、ソートすることができる。その後、ソートされたリストの最大および最小要素の間で、３の比率の仮定がチェックされる。

本発明は、どの特定の実施形態または提示された方法論の制限的性能にも限定されないことに留意すべきである。上述の代替の解決策によって示されたように、提示された方法に対応する、組合せおよび代替的実行の、多くのやり方が存在する。よって、好適な実施形態は、添付の特許請求の範囲内で変化してもよい。

上述の実施形態は、本発明を限定ではなく例示していること、および当業者は、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、多くの代わりの実施形態を設計可能であることに留意すべきである。各請求項において、括弧内に置かれる参照符号はどれも、請求項を限定するものと解釈されるべきでない。“備える”という語は、請求項に記載のもの以外の要素またはステップの存在を除外しない。要素に先行する“１つの（”a” or “an”）”という語は、このような要素の複数の存在を除外しない。いくつかの手段を列挙する装置請求項において、これらの手段のいくつかを、同一のハードウェアのアイテムで具体化することもできる。特定の手段が、互いに異なる従属請求項において述べられているという単なる事実は、これらの手段の組合せを有利に使用することができないということを示すものではない。

図１は、本発明の動作の説明において有用な、直交可変拡散因数（ＯＶＳＦ）ツリーを示している。 図２は、本発明の動作の説明において有用な、典型的な通信システムを示している。 図３は、通信システムにおける信号に関するアクティブ拡散符号を決定し、アクティブ拡散符号の電力を推定するための、本発明の実施形態に係る装置を示している。 図４は、通信システムにおける信号に関するアクティブ拡散符号を決定し、アクティブ拡散符号の電力を推定するための、本発明の実施形態に係る方法のフローチャートを示している。 図５は、本発明の実施形態に係るアクティビティ決定および電力推定ステップのフローチャートを示している。 図６は、本発明の実施形態に係る、出力サンプルのグループごとのアクティビティ決定および電力推定のフローチャートを示している。 図７は、本発明の実施形態に係る均一探索機構についての、ＦＷＨＴ出力のグループを示している。 図８は、本発明の実施形態に係るハイブリッド探索機構を示している。 図９は、本発明の実施形態に係る、アクティブ拡散符号の検出およびそれらの電力の推定の、連続実施を示している。 図１０は、本発明の実施形態に係る、アクティブ拡散符号の検出およびそれらの電力の推定の、ブロック実施を示している。

Claims (28)

1. 通信システムにおける信号に関するアクティブ拡散符号を検出し、前記アクティブ拡散符号の電力を推定するための装置であって、受信信号が、前記受信信号内で拡散されているデータシンボルのシーケンスを含み、前記拡散は、拡散符号および／または拡散因数で定義されている、装置において、
   ａ）拡散符号ツリーの単一レベルで多重相関をとり、出力サンプルを生成するための相関手段と、
   ｂ）前記単一レベルで生成された前記出力サンプルを観察し、全ての存在する符号についてのアクティビティを決定し、前記出力サンプルから情報を抽出して処理することによって、前記アクティブ拡散符号の電力を推定するためのアクティビティ決定および電力推定手段と、を備えることを特徴とする装置。
2. 前記相関手段は、並列相関器によって実現される、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記アクティビティ決定および電力推定手段は、並列実施の機能を有する、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の装置。
4. 前記装置は、通信システムにおけるレシーバを表す、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の装置。
5. 前記装置は、通信システムにおけるイコライザを表す、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の装置。
6. 前記装置は、通信システムにおけるレイクレシーバ（Rake receiver）を表す、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の装置。
7. 前記装置は、デシジョンダイレクテッド型の適応イコライザを表す、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の装置。
8. 前記デシジョンダイレクテッド型の適応イコライザは、トレーニングシーケンスを使用する、ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記トレーニングシーケンスは、パイロットトーンである、ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記デシジョンダイレクテッド型の適応イコライザは、前記アクティビティ決定および電力推定手段によって検出された拡散符号のシンボルによってトレーニングされる、ことを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の装置。
11. 前記装置は、干渉キャンセラの構成要素である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の装置。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の装置の、通信システムにおける干渉の相殺に対する使用。
13. 前記干渉相殺は、並列の干渉相殺である、ことを特徴とする請求項１２に記載の装置の使用。
14. 前記干渉相殺は、連続する干渉相殺である、ことを特徴とする請求項１２に記載の装置の使用。
15. 通信システムにおける信号に関するアクティブ拡散符号を検出し、前記アクティブ拡散符号の電力を推定するための方法であって、受信信号が、前記受信信号内で拡散されているデータシンボルのシーケンスを含み、前記拡散は、拡散符号および／または拡散因数で定義されている、方法において、
    ａ）拡散符号ツリーの単一レベルで多重相関をとり、出力サンプルを生成する第１のステップと、
    ｂ）前記単一レベルで生成された前記出力サンプルを観察し、全ての存在する符号についてのアクティビティを決定し、前記出力サンプルから情報を抽出して処理することによって、前記アクティブ拡散符号の電力を推定する第２のステップと、を備えることを特徴とする方法。
16. 異なるユーザの拡散符号が、前記拡散符号ツリーの異なるレベルに分類される、ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記第１のステップは、高速ウォルシュ−アダマール変換（ＦＷＨＴ：fast Walsh Hadamard transformation）によって実現される、ことを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の方法。
18. 前記第１のステップは、前記システム内で使用されている最大の拡散因数で行われる、ことを特徴とする請求項１５乃至請求項１７のいずれかに記載の方法。
19. 前記第２のステップにおいて、定められた期間、前記出力サンプルを観察するステップをさらに備える、ことを特徴とする請求項１５乃至請求項１８のいずれかに記載の方法。
20. 前記第２のステップにおいて、前記出力サンプルを所定の数の要素のグループに分割するステップをさらに備える、ことを特徴とする請求項１５乃至請求項１９のいずれかに記載の方法。
21. 前記第２のステップにおいて、前記グループのそれぞれに対して、アクティビティ決定および電力推定を行うステップをさらに備える、ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
22. １つのグループの複数の要素を、少なくとも１つの要素を備える様々な長さのサブグループに分割することによって、前記出力サンプルのグループの要素を分析するステップをさらに備え、
    前記拡散符号ツリーは、サブツリーに分割され、
    前記アクティビティ決定および電力推定は、前記サブグループの要素および前記拡散符号のサブツリーの符号の分析によって、および／または、振幅仮判定によって行われる、ことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
23. 前記拡散符号ツリーの全てのレベルのサブツリーを使用して、前記アクティビティ決定および電力推定を行うステップを備える、ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
24. 前記拡散符号ツリーの所定のレベルのサブツリーを使用して、前記アクティビティ決定および電力推定を行うステップを備える、ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
25. 前記アクティビティ決定および電力推定を、連続して行うステップを備える、ことを特徴とする請求項２２乃至請求項２４のいずれかに記載の方法。
26. 前記アクティビティ決定および電力推定を、ブロック単位で行うステップを備える、ことを特徴とする請求項２２乃至請求項２４のいずれかに記載の方法。
27. 前記第１のステップの前記多重相関は、並列に行われる、ことを特徴とする請求項１５乃至請求項２６のいずれかに記載の方法。
28. コンピュータ制御装置で実行された際に、方法の請求項１５乃至請求項２７のいずれかに記載のステップを行うためのコード手段を備える、ことを特徴とするコンピュータプログラムプロダクト。

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