JPH10247894A - 信号対干渉電力比測定装置及び信号対干渉電力比測定方法並びにcdma通信方式下での送信電力制御方法 - Google Patents
信号対干渉電力比測定装置及び信号対干渉電力比測定方法並びにcdma通信方式下での送信電力制御方法Info
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- H04B1/7103—Interference-related aspects the interference being multiple access interference
- H04B1/7107—Subtractive interference cancellation
- H04B1/71075—Parallel interference cancellation
Abstract
動無線通信の送信電力制御を行なう際に用いられる信号
対干渉電力比測定装置に関し、干渉キャンセラにて生成
される信号を用いることにより、速いフェージング環境
や多局間干渉や雑音環境に影響されることなく、より精
度の高いSIRを測定できるようにする。 【解決手段】 受信信号に起因する入力信号に対し逆拡
散処理を施してから、入力信号についての情報シンボル
の仮判定を行なった後に、再び拡散処理を施したものを
干渉レプリカ信号として出力する干渉レプリカ信号生成
部1−1〜1−nと、干渉レプリカ信号を受信信号から
減算する減算器2−1〜2−nと、干渉電力情報を検出
する干渉電力検出部3と、信号電力情報を検出する信号
電力検出部と、干渉電力情報と信号電力情報とから信号
対干渉電力比を演算する信号対干渉電力比演算部62と
をそなえて構成する。
Description
信装置、特に多元接続方式を用いたCDMA(Code Div
ision Multiple Access )を採用する移動無線通信装置
の送信電力制御を行なう際に用いて好適な、信号対干渉
電力比測定装置及び信号対干渉電力比測定方法並びにC
DMA通信方式下での送信電力制御方法に関する。
しては、周波数利用効率の良い多元接続方式であるスペ
クトラム拡散を用いた符号分割多元接続方式(CDM
A)が注目されているが、特にセルラーDS/CDMA
(Direct Sequence/Code Division Multiple Access )
移動通信において、所要の回線品質を維持し加入者容量
を増大させるためには、遠近問題を解決する送信電力制
御が重要な技術となる。
信方式を適用する無線通信システムであるが、この図9
に示す無線通信システム100は、基地局101と複数
の端末局(移動局)102−1〜102−n(nは2以
上の自然数)とをそなえて構成されており、1つの基地
局101と複数の端末局102−1〜102−nとの間
において音声やデータ等の情報の送受信を行なうように
なっている。
複数の端末局102−1〜102−nへの情報の送信を
行なうに際しては、CDMA方式では符号によって多重
を行なっているため、同時刻に同周波数ですべての端末
局102−1〜102−n向けの信号を送信することが
できるようになっている。また、この図9に示す無線通
信システムにおいて、上述の送信電力制御を実現する方
法の一つとして、基地局101において各端末局102
−1〜102−nからの受信信号の信号対干渉電力比
(SIR:Signal to Interference Ratio)値を測定
し、この値を一定に保つように端末局102−1〜10
2−nの送信電力を制御する閉ループ送信電力制御があ
る。
RAKE合成(遅延波合成)後の平均受信電力を受信電
力(S)とし、その分散を干渉電力(I)として求める
方法が知られている。なお、上述のRAKE合成は、遅
延時間の異なる複数の受信波としての遅延波について、
同期をとった後にそれぞれ逆拡散処理及び伝送路チャネ
ルの推定処理が施されたものについて行なわれるように
なっている。
電力比(SIR)を測定するSIR測定装置を示す図で
あるが、この図10に示すSIR測定装置80は、象限
検出部80A,ベクトル平均計算部80B,2乗計算部
80C,2乗平均計算部80D,減算部80E及びSI
R計算部80Fをそなえて構成されている。ここで、象
限検出部80Aは、RAKE合成後の受信信号ベクトル
の象限を検出するもので、同相成分と直交成分に対して
それぞれ絶対値を取るなどして1つの象限に縮退させる
ようになっている。
0Aからの出力のベクトル平均を計算するものであり、
2乗計算部80Cはベクトル平均した値から受信電力
(S)を求めるもので、後述するSIR計算部80Fに
出力されている。2乗平均計算部80Dは入力されてく
るRAKE合成後の受信信号の2乗平均を計算するもの
であり、減算部80Eは2乗平均計算部80Dからの出
力から2乗計算部80Cからの出力を減算するもので、
これにより、受信信号の分散を求めることができるよう
になっている。そして、この出力を干渉電力(I)とし
ている。
らの出力(S:受信電力)と減算部80Eからの出力
(I:干渉電力)とに基づいてSIR(S/I比)を算
出するものである。このように、図10に示す2乗計算
部80では、受信電力及び干渉電力のいずれについても
ベクトル平均計算部80Bにて演算されるRAKE合成
後の受信信号ベクトルの平均値を用いてSIRを求める
ようになっている。
たようなSIR測定手法では、速いフェージング環境や
多局間干渉下及び雑音環境下においてSIR測定精度が
低下する場合があり、このような環境下で測定されたS
IRに基づいて送信電力制御を行なう場合には、結果的
に送信電力制御そのものの精度にまで影響してしまうと
いう課題がある。
しては、受信電力(S)と干渉電力(I)の両方に受信
信号ベクトルの平均値を用いているためであり、この受
信信号ベクトルは雑音や伝送路チャネルの推定精度によ
って大きく変化するため不安定である。そのため、精度
を良くするには長い区間の平均値を求める必要がある。
タシンボル区間の値を用いることも精度劣化につながる
ため、伝送路チャネルを精度よく推定し、SIR測定精
度を向上させるためには、パイロットシンボル区間の値
のみを用いるなどの工夫が必要となってくる。一般的
に、パイロットシンボルは、複数のデータシンボルを挟
んでスロットの先端及び終端に配置されており、伝送路
チャネルを精度良く推定するためには、複数のパイロッ
トシンボルを用いて推定することになる。
ボルが挟まれた少なくとも2つのパイロットシンボル区
間という長い区間(多くのスロット)にわたってSIR
の測定を行なわなければならず、速いフェージング環境
での応用に適していない。そのため、結果としてSIR
測定だけでなく、送信電力制御の遅延についても増大さ
せることになってしまい、このような送信電力制御の遅
延によって、制御誤差を大きくするとともに受信特性も
大きく劣化させてしまうのである。
においては、拡散符号間の相互相関に起因する他ユーザ
からの干渉を低減する干渉キャンセラの適用も重要な技
術とされている。本発明は、このような課題に鑑み創案
されたもので、干渉キャンセラにて生成される信号を用
いることにより、速いフェージング環境や多局間干渉又
は雑音環境に影響されることなく、より精度の高いSI
Rを測定することができるようにした、信号対干渉電力
比測定装置及び信号対干渉電力比測定方法とともに、こ
のような環境においても精度の高い送信電力制御を行な
うことができるようにした、CDMA通信方式下での送
信電力制御方法を提供することを目的とする。
の本発明の信号対干渉電力比測定装置は、CDMA通信
方式の基で受信された受信信号を処理する装置におい
て、該受信信号に起因する入力信号に対し逆拡散処理を
施してから、該入力信号についての情報シンボルの仮判
定を行なった後に、再び拡散処理を施したものを干渉レ
プリカ信号として出力する干渉レプリカ信号生成部と、
該干渉レプリカ信号生成部で生成された該干渉レプリカ
信号を該受信信号から減算する減算器と、該減算器の出
力から干渉電力情報を検出する干渉電力検出部と、該受
信信号に起因する信号に対し逆拡散処理を施した信号に
基づいて信号電力情報を検出する信号電力検出部と、該
干渉電力検出部で検出された干渉電力情報と該信号電力
検出部で検出された信号電力情報とから信号対干渉電力
比を演算する信号対干渉電力比演算部とをそなえて構成
されたことを特徴としている。
電力比測定装置は、請求項1記載の信号対干渉電力比測
定装置において、該信号電力検出部が、該干渉レプリカ
信号生成部の中間処理段階で得られる逆拡散処理を施し
た信号に基づいて信号電力情報を検出するように構成さ
れていることを特徴としている。さらに、請求項3記載
の本発明の信号対干渉電力比測定装置は、請求項1記載
の信号対干渉電力比測定装置において、該信号電力検出
部が、該減算器の出力に対し逆拡散処理を施した信号に
基づいて信号電力情報を検出するように構成されている
ことを特徴としている。
電力比測定装置は、CDMA通信方式の基で受信された
受信信号を処理する基地局において、該受信信号に起因
する入力信号に対し逆拡散処理を施してから、該入力信
号についての情報シンボルの仮判定を行なった後に、再
び拡散処理を施したものを干渉レプリカ信号として出力
すべく、複数縦列的に設けられた干渉レプリカ信号生成
部と、各干渉レプリカ信号生成部の出力側に設けられ
て、該干渉レプリカ信号生成部で生成された該干渉レプ
リカ信号を、遅延処理を施された該受信信号から減算す
る複数の減算器と、最終段の該減算器の出力から干渉電
力情報を検出する干渉電力検出部と、上記複数の干渉レ
プリカ信号生成部のうちの任意の干渉レプリカ信号生成
部の中間処理段階で得られる逆拡散処理を施した信号に
基づいて信号電力情報を検出する信号電力検出部と、該
干渉電力検出部で検出された干渉電力情報と該信号電力
検出部で検出された信号電力情報とから信号対干渉電力
比を演算する信号対干渉電力比演算部とをそなえて構成
されたことを特徴としている。
渉電力比測定装置は、CDMA通信方式の基で受信され
た受信信号を処理する基地局において、該受信信号に起
因する入力信号に対し逆拡散処理を施してから、該入力
信号についての情報シンボルの仮判定を行なった後に、
再び拡散処理を施したものを干渉レプリカ信号として出
力すべく、複数縦列的に設けられた干渉レプリカ信号生
成部と、各干渉レプリカ信号生成部の出力側に設けられ
て、該干渉レプリカ信号生成部で生成された該干渉レプ
リカ信号を、遅延処理を施された該受信信号から減算す
る複数の減算器と、最終段の該減算器の出力を入力信号
として受けることにより、この信号に対し逆拡散処理を
施す受信部と、最終段の該減算器の出力から干渉電力情
報を検出する干渉電力検出部と、該受信部において得ら
れる逆拡散処理を施した信号に基づいて信号電力情報を
検出する信号電力検出部と、該干渉電力検出部で検出さ
れた干渉電力情報と該信号電力検出部で検出された信号
電力情報とから信号対干渉電力比を演算する信号対干渉
電力比演算部とをそなえて構成されたことを特徴として
いる。
電力比測定方法は、CDMA通信方式の基で受信された
受信信号を処理する装置において、拡散コード間の干渉
を除去するための干渉キャンセラによって生成された干
渉レプリカ信号を該受信信号から減算したものに基づい
て、干渉電力情報を検出するとともに、該受信信号に起
因する信号に対し逆拡散処理を施した信号に基づいて、
信号電力情報を検出して、上記の干渉電力情報と信号電
力情報とから信号対干渉電力比を演算することを特徴と
している。
通信方式下での送信電力制御方法は、基地局と複数の移
動局との間の通信をCDMA通信方式で行なうものにお
いて、該基地局において、拡散コード間の干渉を除去す
るための干渉キャンセラによって生成された干渉レプリ
カ信号を該基地局で受信された受信信号から減算したも
のに基づいて、干渉電力情報を検出するとともに、該受
信信号に起因する信号に対し逆拡散処理を施した信号に
基づいて、信号電力情報を検出して、上記の干渉電力情
報と信号電力情報とから信号対干渉電力比を演算したあ
と、この信号対干渉電力比が所定値となるように、各移
動局の送信電力を制御することを特徴としている。
施の形態を説明する。 (a)第1実施形態の説明 図1は本発明の第1実施形態にかかる信号対干渉電力比
測定装置が適用された無線通信システムの構成を示すブ
ロック図であるが、この図1に示す無線通信システム1
10は、DS/CDMA通信方式を適用するものであ
り、ユーザ毎に移動局50をそなえるとともに、複数の
移動局50を無線回線を介して収容しうる基地局60を
そなえて構成されている。
態にかかる信号対干渉比測定装置を構成する干渉キャン
セラ61及びSIR演算部62が設けられるとともに、
復号器63,送信フレーム生成部64及び比較回路65
が設けられている。ここで、干渉キャンセラ61は移動
局間の非同期による拡散コード間の干渉を除去するとと
もに、後述の干渉電力(I)及び受信電力(S)を測定
する機能も有している。
演算部)62は上述の干渉キャンセラ61にて演算され
た干渉電力と受信電力とから信号対干渉電力比(SI
R)を演算するものであり、復号器63は干渉キャンセ
ラ61で処理された信号を復号化するものである。な
お、干渉キャンセラ61,SIR演算部62及び復号器
63は移動局50からの信号を受信する受信部6Bとし
て構成されている。
おいて測定された各ユーザのSIR値を予め設定された
目標のSIR値と比較するもので、その結果を送信電力
ビット(TPCビット:Transmission Power Control b
it)として出力するようになっている。送信フレーム生
成部64は比較回路65からのTPCビットを各ユーザ
に対する送信フレームのスロット内に挿入し、各ユーザ
毎の送信フレームを生成するもので、その送信フレーム
は基地局60から移動局50(ユーザ個々)へ送信され
るようになっている。なお、送信フレーム生成部64及
び比較回路65は基地局60から移動局50に対して信
号を送信する送信部6Aとして構成されている。
51,送信増幅器52,復号器53及びRAKE復調部
54が設けられている。ここで、変調器51は移動局5
0におけるデータに変調処理を施すものであり、送信増
幅器(送信アンプ)52は変調器51からの出力を増幅
し基地局60へ送信するもので、後述するRAKE復調
部54によって調整されている。なお、この変調器51
及び送信増幅器52は移動局50から基地局60に対し
て信号を送信する送信部5Aとして構成されている。
出力される送信フレームを受信フレームとして受信し、
この受信フレームに含まれるTPCビットについて解読
するもので、解読されたTPCビットに基づき送信増幅
器52における信号の増幅処理を調整するようになって
いる。さらに、復号器53はRAKE復調部54からの
信号を復号化するものである。なお、この復号器53及
びRAKE復調部54は受信部5Bとして構成されてい
る。
は、干渉キャンセラ61の出力値〔干渉電力(I)と受
信電力(S)〕に基づいて得られるSIR値を用いて送
信電力制御を行なうことができるようになっている。こ
のような構成により、図1に示す無線通信システム11
0では、干渉キャンセラ61において測定された各ユー
ザのSIR値を比較回路65において目標のSIR値と
比較したのち、その比較結果を送信電力ビット(TPC
ビット)として各ユーザに対する送信フレームのスロッ
ト内に挿入して、基地局60から移動局50へ送信す
る。
0では、RAKE復調部54において、基地局60から
の送信フレームを受信フレームとして受信し、この受信
フレームに含まれるTPCビットを解読し、解読結果を
送信増幅器52に出力する。送信増幅器52では、RA
KE復調部54からのTPCビットに基づいて出力が調
整される。
増幅率で増幅されて、基地局60へ送信される。これに
より、基地局60側において全てのユーザの受信SIR
を目標のSIR値になるように制御することができ、必
要な回線品質が維持される。ところで、図2は第1実施
形態にかかる信号対干渉電力比測定装置120を構成す
る干渉キャンセラ61及びSIR演算部62を示すブロ
ック図であるが、この図2に示す干渉キャンセラ61に
は、干渉レプリカ生成ユニット1−1〜1−n,減算器
2−1〜2−n,干渉電力測定部3,受信器4及び遅延
回路5−1〜5−nが設けられている。
i,減算器2−i及び遅延回路5−i(i=1〜nの自
然数)により、計nステージの演算ユニットが構成さ
れ、受信器4により最終ステージの演算ユニットが構成
される。なお、図2中、干渉レプリカ生成ユニット1−
3〜1−n,減算器2−3〜2−n遅延回路5−3〜5
−nについては図示を省略している。
レプリカ信号生成部)1−iは受信信号に起因する入力
信号に対し逆拡散処理を施してから、その入力信号につ
いての情報シンボルの仮判定を行なった後に、再び拡散
処理を施したものを干渉レプリカ信号として出力するも
のであって、複数縦列的に設けられている。即ち、隣接
する干渉レプリカ生成ユニット1−i(第iステージの
干渉レプリカ生成ユニット)が、相互に接続されて、マ
ルチステージ型干渉キャンセラが構成されるのである。
さらに、各干渉レプリカ生成ユニット1−i(1−nを
除く)からは、シンボルレプリカ信号が後段の干渉レプ
リカ生成ユニット1−(i+1)へ出力される一方、干
渉レプリカ生成ユニット1−nからのシンボルレプリカ
信号は、受信器4へ出力されている。
は、それぞれ基地局60内で収容しうるユーザ数(移動
局50の台数)に対応した数のユニット(ICUユー
ザ)1−1−1〜1−1−n,...,1−n−1〜1
−n−n(以下、1−1−i,...,1−n−iとす
る)を有しており、干渉レプリカ生成ユニット1−iか
ら出力される干渉レプリカ信号としては各ユーザに対応
したユニットからの干渉レプリカ信号の総和が出力され
ることになる。また、この干渉レプリカ生成ユニット1
−iの詳細な構成については図3にて後述することにす
る。
1−iで生成された干渉レプリカ信号を元の受信信号か
ら減算するもので、具体的には、干渉レプリカ生成ユニ
ット1−iからの干渉レプリカ信号を後述する遅延回路
5−iからの出力から減算するようになっており、干渉
レプリカ生成ユニット1−iの出力側に設けられてい
る。そして、この減算器2−iからの出力は残差信号
(受信信号に起因する信号)として次段のステージに出
力されるようになっている。
減算器2−iの出力から干渉電力(I)を検出するもの
で、第1実施形態では、第2ステージの減算器2−2か
ら出力される残差信号から干渉電力(I)を検出するよ
うになっている。そして、この干渉電力(I)はSIR
演算部62へ出力されている。受信器(受信部)4は、
第nステージ(最終段)の干渉レプリカ生成ユニット1
−nの出力側に設けられた減算器2−nの出力を入力信
号として受けることにより、この信号に対し逆拡散処理
を施すもので、RAKE合成後の信号を用いてビタビ復
号を行なうようになっている。また、上述したように、
この受信器4は干渉キャンセラ61の最終ステージとし
てそなえられており、この受信器4もそれぞれ複数のユ
ーザに対応した数の受信ユニット(Recユーザ)4−
1〜4−nを有している。
因する入力信号を所定時間遅延するもので、その出力は
上述した減算器2−iへ接続されている。そして、減算
器2−iでは上述したように、干渉レプリカ信号からこ
の遅延信号を減算しているのである。つまり、減算器2
−iからの残差信号は受信信号から全ユーザの信号成分
を差し引いたもので、干渉成分信号に相当するものであ
る。
ット1−1−i,...,1−n−iの構成について、
ユニット1−2−iに着目して以下詳述する。即ち、ユ
ニット1−2−iは、例えば図3に示すように、逆拡散
処理部10,加算器11,チャネル推定回路12,乗算
器13,RAKE合成部14,硬判定部15,乗算器1
6,減算器17,再拡散処理部18,信号合成部19及
び受信電力測定部20をそなえて構成されている。
11,チャネル推定回路12及び乗算器13における処
理や、乗算器16,減算器17及び再拡散処理部18に
おける処理は、複数の遅延波に対応するように設けられ
ているもので(この図3においてはそれぞれ3つの遅延
波に対応した3ユニット)、測定条件に応じて設置数を
適宜変更することもできる。
ニット1−iは、特に第2ステージの干渉レプリカ生成
ユニット1−2に設けられた複数のユーザ毎のユニット
1−2−1〜1−2−nのうちの1つを示しているが、
説明を簡略化するため、干渉レプリカ生成ユニット1−
2として以下詳述する。ここで、逆拡散処理部10は受
信信号に起因する入力信号に対して逆拡散処理を施すも
ので、具体的には、減算器2−1を介して得られる第1
ステージの干渉レプリカ生成ユニット1−1から出力さ
れる信号(残差信号)に対し逆拡散処理を施すようにな
っている。具体的にはシンボルレートに変換するように
なっている。
拡散処理を施された信号と前段の干渉レプリカ生成ユニ
ット1−1から出力される信号(シンボルレプリカ信
号)とを加算するものである。チャネル推定回路12は
入力される信号のパイロットシンボルを用いて伝送路チ
ャネルを推定するもので、スロット先端のパイロットシ
ンボルのみを用いて行なうようになっている。そのた
め、第1,第2ステージのユニット1−1−i,1−2
−iでは数シンボルの処理遅延で済み、SIRを測定す
るまでの処理遅延を極力小さくすることができる。
のパイロットシンボルを用いてより正確に伝送路チャネ
ル推定を行なうことにより、干渉キャンセラ61そのも
のの特性劣化を抑えることもできる。乗算器13は加算
器11からの出力にチャネル推定回路12からのチャネ
ル推定値の複素共役を乗算するものである。
からの遅延波出力について、最大比合成(合成後のSI
Rが最大となるような合成処理)を施している。硬判定
部15は情報シンボルの仮判定を行なうもので、RAK
E合成部14において最大比合成された信号に基づいて
干渉レプリカ生成ユニット1−2のそれぞれの信号のお
よその位置を判定するようになっている。
受信信号に起因する信号に対し逆拡散処理を施した信号
に基づいて受信電力(S)を検出するもので、複数の干
渉レプリカ生成ユニット1−iのうちの任意の干渉レプ
リカ生成ユニット1−iの中間処理段階(第1実施形態
においては第2ステージ)で得られる逆拡散処理を施し
た信号に基づいて受信電力(S)を検出するようになっ
ている。そして、この受信電力(S)は、SIR演算部
62へ出力されている。
検出される受信電力(S)と、上述の干渉電力測定部3
において検出される干渉電力(I)とは、別々に検出す
ることができるので、SIR演算部62において、精度
良くSIRを求めることができるのである。なお、上述
の受信電力(S)は、RAKE合成部14からの出力を
2乗平均することにより検出するようになっており、そ
のため、SIR測定にデータシンボル区間を用いても大
きな精度劣化を生じないようになっている。従って、速
いフェージング環境においても良好なSIRの測定精度
を維持することができるだけでなく、より少ない遅延で
SIR測定を行なうことができ、結果的に送信電力制御
特性を向上することができるのである。
定部15からの出力(仮判定値)にチャネル推定回路1
2からの出力(チャネル推定値)を乗算するもので、再
び遅延波のパスに分解するようになっており、その出力
は後述する減算器17へ接続されるとともに、再拡散前
のパス毎に分解されたシンボルレプリカ信号(硬判定結
果)としてユニット1−2−iに対応する後段のユニッ
ト1−3−iへ出力されるようになっている。減算器1
7は乗算器16の出力からユニット1−2−iに対応す
る前段のユニット1−1−iで生成されたシンボルレプ
リカ信号を減算するものである。
に再拡散処理を施すものであり、信号合成部19は再拡
散処理部18からの出力の合成を行なうもので、この信
号合成部19からの出力が干渉レプリカ信号として減算
器2−2へ出力されている。これにより、減算器2−2
では、各ユーザからの干渉レプリカ信号を遅延回路2−
5からの出力から減算し、次段の第3ステージに出力し
ている。
因する入力信号から生成される干渉レプリカ信号を各ス
テージにおいて受信信号から繰り返し差し引くことによ
り、受信信号から受信電力(S)と干渉電力(I)とを
確実に分離することができる。また、測定されたSIR
値が所定値となるように各ユーザの移動局50の送信電
力を制御することができるので、必要な回線品質を維持
することが可能となる。
i,1−3−i,...,1−n−iにおいては、上述
のユニット1−2−iに比して、受信電力測定部20を
設けない点が異なるが、これ以外の構成については基本
的に同様である。また、第1ステージの干渉レプリカ生
成ユニット1−1においては、シンボルレプリカ信号の
入力がないため、加算器11及び減算器17は設けなく
てもよく、設ける場合には“0”を加算及び減算するよ
うになっている。
テージのユニット1−2−iにおいて受信電力を測定し
ているが、この受信電力測定処理を第1ステージのユニ
ット1−1−iにおいて行なうようにしてもよい。上述
の構成により、本発明の第1実施形態にかかるSIR装
置120が適用された無線通信システム110では、図
1,図2に示すように、移動局50からの信号を受信す
ると、この受信信号は、干渉キャンセラ61において、
遅延回路5−1と第1ステージの干渉レプリカ生成ユニ
ット1−1へ入力される。
カ生成ユニット1−1のユニット1−1−iにおいて、
ユーザ毎の干渉レプリカ信号及びシンボルレプリカ信号
が生成され、ユーザ毎に生成された全ての干渉レプリカ
信号は、減算器2−1へ出力される。そして、減算器2
−1において遅延回路5−1からの出力と減算処理が施
され、減算器2−1からは残差信号として第2ステージ
の干渉レプリカ生成ユニット1−2の各ユニット1−2
−iへ出力される。一方、各ユニット1−1−iからの
シンボルレプリカ信号も、第2ステージの干渉レプリカ
生成ユニット1−2の対応するユニット1−2−iへ出
力される。
算器2−1からの残差信号が入力されると、干渉レプリ
カ生成ユニット1−2の各ユニット1−2−iにおいて
同様に干渉レプリカ信号とシンボルレプリカ信号とが生
成されるとともに、受信電力測定部20において各ユー
ザ毎の受信電力(S)が検出される。このときの干渉レ
プリカ生成ユニット1−2における処理について、以
下、図3を用いて説明する。
2−1を介して得られる第1ステージの干渉レプリカ生
成ユニット1−1からの信号(干渉レプリカ信号)を逆
拡散処理部10において逆拡散処理を施し、加算器11
においてこの逆拡散処理された信号とユニット1−2−
iに対応するユニット1−1−iからのシンボルレプリ
カ信号とを加算し、チャネル推定回路12において伝送
路チャネルを推定する。
らの出力にチャネル推定値の複素共役を乗算し、RAK
E合成部14において最大比合成を行なったのち、受信
電力測定部20においてこの最大比合成出力から受信電
力(S)を2乗平均演算により測定し、測定された受信
電力(S)をSIR演算部62へ出力する。一方、この
RAKE合成部14からの出力を、さらに硬判定部15
において仮判定したのち、この仮判定した信号とチャネ
ル推定回路12からのチャネル推定値を乗算器16にて
乗算し、シンボルレプリカ信号として第3ステージの干
渉レプリカ生成ユニット1−3へ出力する。
6からの出力について第1ステージからのシンボルレプ
リカ信号を減算し、再拡散処理部18にて再拡散処理を
施したのちに、信号合成部19にて合成し、干渉レプリ
カ信号として減算器2−2へ出力する。その後、減算器
2−2では、減算器2−1からの干渉レプリカ信号につ
いて遅延された信号を遅延回路5−2を介して入力する
とともに、全ユーザに対応するユニット1−2−1〜1
−2−nからの干渉レプリカ信号を入力し、減算器2−
1からの干渉レプリカ信号に対して、ユニット1−2−
1〜1−2−nからの干渉レプリカ信号の総和を減算
し、残差信号として第3ステージの干渉レプリカ生成ユ
ニット1−3へ出力する。
差信号に基づき、干渉電力測定部3において干渉電力
(I)を検出し、この干渉電力(I)をSIR演算部6
2へ出力する。その後、SIR演算部62では、干渉電
力測定部20からの受信電力(S)と干渉電力測定部3
からの干渉電力(I)とから各ユーザのSI比情報を測
定する。
IR演算部62にて測定されたSIR値を目標のSIR
値と比較し、その比較結果を送信フレーム生成部64を
介して送信することにより、各移動局50の送信電力制
御を行なっている。さらに、第3ステージ以降において
も上述したものと同様に、受信信号に起因する入力信号
から生成される干渉レプリカ信号を受信信号から繰り返
し差し引く。そして、最終ステージとしての受信器4に
おいては、最終段の干渉レプリカ生成ユニット1−nか
らの干渉レプリカ信号に逆拡散処理を施したのち、復号
器63において移動局50からのユーザ毎の信号を復号
化する。
置120の機能における実証する具体例(シミュレーシ
ョン)について以下に説明する。このシミュレーション
では、上記の測定されたSIRを、予め設定された目標
のSIRになるように移動局50の送信電力をスロット
周期±1dBステップで制御する、閉ループ制御を行な
った場合のものである。なお、このシミュレーションで
は、図4に示すような諸元に基づいて行なわれており、
ここでは、ユーザ数を32としている。
では、3ステージのマルチステージ型干渉キャンセラを
用いており、2つの干渉レプリカ生成ユニット1−1,
1−2が縦列的に接続され、干渉レプリカ生成ユニット
1−2の後段には、第3ステージ(最終ステージ)に受
信器4をそなえている。そして、第2ステージの干渉レ
プリカ生成ユニット1−2におけるRAKE合成後の信
号電力を1スロット平均したものを受信電力(S:信号
電力情報)とし、残差信号を同じく1スロット平均した
ものを干渉電力(I:干渉電力情報)としてSIRを測
定している。
におけるチャネル推定は、それぞれスロット先端のパイ
ロットシンボルを用いて行なうため、第2ステージまで
は数シンボルの処理遅延しか生じないが、最終ステージ
の受信器4ではスロット終端のパイロットシンボルも用
いた高精度なチャネル推定を行なうため、1スロット以
上の遅延が生じる。
カ生成ユニット1−2において受信電力(S)を測定し
た場合、送信電力制御にかかる遅延(TPC遅延)は1
Tp(Tp:パイロット周期)となり、最終ステージの
受信器4で受信電力(S)を測定した場合、TPC遅延
は2Tpとなる。図5は規格化フェージング周波数(f
dTp)に応じたTPC誤差及びSIR制御誤差を示す
ものであるが、図2に示す3ステージの構成のSIR装
置120を用いて、TPC遅延が1Tpとなる場合の特
性(“○”,“●”)と、TPC遅延が2Tpの場合の
特性(“□”,“■”)とを示すとともに、前述の図1
0に示すSIR測定手法を用いた場合の特性(“△”,
“▲”)について示している。
照)とは理想的なTPCに対する受信電力の標準偏差を
示すもので、SIR制御誤差(図5の矢印B参照)とは
目標のSIRに対する受信SIRの標準偏差を示すもの
である。また、前述の図10に示すSIR測定手法を用
いた場合においては、第2ステージの干渉レプリカ生成
ユニット1−2におけるRAKE合成後の受信信号の1
スロット区間にわたる平均を受信電力(S)とし、分散
を干渉電力(I)としてSIRを測定した。そして、そ
れぞれの場合に対してfdTpが0.05の時に平均の
誤り率が1×10-3になるように目標のSIRを設定し
て計算を行なった。
IR測定120を用いて、TPCの遅延を1Tpとした
場合(“○”,“●”)において、TPC誤差及びSI
R制御誤差が優れていることがわかり、これにより、速
いフェージング環境に適用できることがいえる。従っ
て、このシミュレーションの結果から、遅延時間を短く
することにより送信電力の低減をはかることができると
いうことが明らかに示された。
ば、拡散コード間の干渉を除去するための干渉キャンセ
ラ61によって生成された干渉レプリカ信号を、受信信
号から減算したものに基づいて干渉電力(I)を検出す
るとともに、受信信号に起因する信号に対し逆拡散処理
を施した信号に基づいて受信電力(S)を検出して、上
記の干渉電力(I)と受信電力(S)とを別々に検出す
ることができるので、SIRの測定精度を改善すること
ができる利点がある。
61の出力により得られた干渉電力(I)及び受信電力
(S)からSIRを演算することにより、SIRの精度
が向上するので、このSIRを用いて移動局50の送信
電力を制御することができ、ノイズ環境下や多数のユー
ザが同時に通信を行なう場合の多局間干渉状態において
も必要な回線品質を維持しながら送信電力制御特性の向
上に寄与することができる利点もある。
生成部1−iの中間処理段階で得られる逆拡散処理を施
した信号に基づいて受信電力(S)を検出することがで
きるので、SIR測定にデータシンボル区間を用いても
大きな精度劣化を生じることなく、速いフェージング環
境においても、良好なSIRの測定精度を維持すること
ができる。従って、より少ない遅延でSIR測定を行な
うことができ、結果的に送信電力制御についても上述の
速いフェージング環境に追従することができる。
測定装置の構成を示すブロック図であるが、この図6に
示す信号対干渉電力比測定装置(SIR測定装置)13
0も、干渉キャンセラ61A及びSIR演算部62によ
り構成されるものである。
上述の第1実施形態とほぼ同様に、干渉レプリカ生成ユ
ニット1−i,減算器2−i,干渉電力測定部3A,受
信器4A及び遅延回路5−iが設けられている。具体的
に、この第2実施形態における干渉レプリカ生成ユニッ
ト1−iについても基地局60にて収容しうるユーザ数
に対応して、例えば図7に示すようなユニット1−1−
i,...,1−n−iをそなえて構成されている。
i,...,1−n−iは、図3に示した干渉レプリカ
ユニット1−2におけるRAKE合成部14と硬判定部
15の間に受信電力測定部20を設置していない点が異
なっている。なお、その他の各部についてはほぼ同様に
機能するようになっている。干渉電力測定部3Aは減算
器2−iの出力から干渉電力情報(I)を検出するもの
で、この図6に示す干渉キャンセラ61Aにおいては、
第nステージ(最終段)の減算器2−nの出力から干渉
電力情報を検出するようになっている。
終段)の干渉レプリカ生成ユニット1−nの出力側に設
けられた減算器2−nの出力(残差信号)を入力信号と
して受け取ることにより、この信号に対し逆拡散処理を
施すもので、干渉キャンセラ61Aの最終ステージとし
てそなえられている。そして、この受信器4Aの出力は
復号器63に出力され、この復号器63において復号化
されるようになっている。
に対応した受信ユニット(Recユーザ)4A−1〜4
A−nを有しており、この受信ユニット4A−1〜4A
−nは、それぞれ、図8に示すように、逆拡散処理部1
0,加算器11,チャネル推定部12,乗算器13,R
AKE合成部14及び受信電力測定部21が設けられて
いる。なお、既述の符号と同一の符号は同一あるいはほ
ぼ同一の部分を示しているため、その詳細な説明は省略
する。
部)21は受信部4Aにおいて得られる逆拡散処理を施
した信号に基づいて受信電力(S)を検出するもので、
RAKE合成部14の出力から検出するようになってい
る。つまり、第2実施形態では、受信電力測定部21を
受信器4Aにそなえ、この受信電力測定部21によって
検出された受信電力(S)をSIR演算部62へ出力し
ているのである。
プリカ生成ユニット1−iでは、ステージ後段になるに
つれ、残差信号から信号成分が分離されてゆくので(干
渉電力Iが小さくなる)、より正確に受信信号成分を検
出することができる(信号電力Sが大きくなる)。従っ
て、第2実施形態における干渉キャンセラ61Aでは、
非常に正確な干渉信号成分を得ることができるのであ
る。
測定部3Aにおいて干渉電力(I)を測定するととも
に、受信器4Aの受信電力測定部21からの受信電力
(S)を測定し、これらの干渉電力及び受信電力からS
I比が測定されるようになっている。上述の構成によ
り、本発明の第2実施形態にかかるSIR装置130で
は、図6に示すように、移動局50からの信号を受信す
ると、この受信信号は、干渉キャンセラ61Aにおい
て、第iステージに設置された干渉レプリカ生成ユニッ
ト1−i,遅延回路5−i及び減算器2−iにより、干
渉レプリカ信号及びシンボルレプリカ信号が生成され
る。
レプリカ信号によって、最終ステージの干渉電力測定部
3Aにおいて干渉電力(I)が検出されるとともに、こ
の干渉レプリカ信号と上記のシンボルレプリカ信号とか
ら受信器4Aにおいて受信電力(S)が検出される。な
お、受信器4Aからのもう一方の出力は、復号器63へ
出力され、ユーザ毎の信号が復号化される。
て検出された干渉電力(I)及び受信電力(S)は、S
IR演算部62へ出力され、各ユーザのSI比が測定さ
れる。このように、本発明の第2実施形態によれば、受
信信号から全てのユーザの信号を検出し、生成された全
ての干渉レプリカ信号を受信信号から差し引く処理を繰
り返すことにより、受信信号から受信電力(S)と干渉
電力(I)とを確実に分離することができるので、SI
R測定精度を飛躍的に向上させることができ、ひいて
は、移動局50に対する送信電力制御の精度を飛躍的に
向上させることができる。
段数及びユーザ数(n)を同数に統一したものについて
詳述しているが、必ずしも統一させる必要はなく、設置
する条件等に応じて変更することも勿論可能である。ま
た、本実施形態では、複数のユーザの信号を同時に処理
する並列型の干渉キャンセラについて詳述しているが、
強い受信レベルのユーザから順番に干渉除去処理を行な
う直列型の干渉キャンセラや直列型と並列型とを組み合
わせたタイプの干渉キャンセラにおいても本発明を適応
させることができる。
拡散コード間の干渉を除去するための干渉キャンセラに
よって生成された干渉レプリカ信号を、受信信号から減
算したものに基づいて干渉電力情報を検出するととも
に、受信信号に起因する信号に対し逆拡散処理を施した
信号に基づいて信号電力情報を検出して、上記の干渉電
力情報と信号電力情報とを別々に検出することができる
ので、SIRの測定精度を改善することができる利点が
ある(請求項1,4,6)。
の出力により得られた干渉電力情報及び信号電力情報か
らSIRを演算することにより、SIRの精度が向上す
るので、このSIRを用いて移動局の送信電力を制御す
ることができ、ノイズ環境下や多数のユーザが同時に通
信を行なう場合の多局間干渉状態においても必要な回線
品質を維持しながら送信電力制御特性の向上に寄与する
ことができる利点もある(請求項7)。
生成部の中間処理段階で得られる逆拡散処理を施した信
号に基づいて信号電力情報を検出することができるの
で、SIR測定にデータシンボル区間を用いても大きな
精度劣化を生じることなく、速いフェージング環境にお
いても、良好なSIRの測定精度を維持することができ
る。従って、より少ない遅延でSIR測定を行なうこと
ができ、結果的に送信電力制御についても上述の速いフ
ェージング環境に追従することができる(請求項2)。
てのユーザの信号を検出し、生成された全ての干渉レプ
リカ信号を受信信号から差し引く処理を繰り返すことに
より、受信信号から信号電力情報と干渉電力情報とを確
実に分離することができるので、SIR測定精度を飛躍
的に向上させることができ、ひいては、移動局に対する
送信電力制御の精度を飛躍的に向上させることができる
(請求項3,5)。
比測定装置が適用された無線通信システムの構成を示す
ブロック図である。
比測定装置を構成する干渉キャンセラ及び信号対干渉電
力比演算部を示すブロック図である。
号生成部の内部構成を示すブロック図である。
ンにおける諸元の具体例を示す図である。
ンの一例を示す図である。
比測定装置を構成する干渉キャンセラ及び信号対干渉電
力比演算部を示すブロック図である。
号生成部の構成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
線通信システムを示す図である。
力比を測定するSIR測定装置の構成を示すブロック図
である。
リカ信号生成部) 1−1−1〜1−1−n,...,1−n−1〜1−n
−n ユニット(ICUユーザ) 2−1〜2−n,17 減算器 3,3A 干渉電力測定部(干渉電力検出部) 4,4A 受信器(受信部) 4−1〜4−n,4A−1〜4A−n 受信ユニット
(Recユーザ) 5−1〜5−n 遅延回路 5A,6A 送信部 5B,6B 受信部 10 逆拡散処理部 11 加算器 12 チャネル推定回路 13,16 乗算器 14 RAKE合成部 15 硬判定部 18 再拡散処理部 19 信号合成部 20 受信電力測定部(信号電力検出部) 50,102−1〜102−n 移動局(端末局) 51 変調器 52 送信増幅器(送信アンプ) 53,63 復号器 54 RAKE復調部 60,101 基地局 61,61A 干渉キャンセラ 62 SIR演算部 64 送信フレーム生成部 65 比較回路 80,120,130 信号対干渉電力比測定装置(S
IR測定装置) 80A 象限検出部 80B ベクトル平均計算部 80C 2乗計算部 80D 2乗平均計算部 80E 減算部 80F SIR計算部 100,110 無線通信システム
Claims (7)
- 【請求項1】 CDMA通信方式の基で受信された受信
信号を処理する装置において、 該受信信号に起因する入力信号に対し逆拡散処理を施し
てから、該入力信号についての情報シンボルの仮判定を
行なった後に、再び拡散処理を施したものを干渉レプリ
カ信号として出力する干渉レプリカ信号生成部と、 該干渉レプリカ信号生成部で生成された該干渉レプリカ
信号を該受信信号から減算する減算器と、 該減算器の出力から干渉電力情報を検出する干渉電力検
出部と、 該受信信号に起因する信号に対し逆拡散処理を施した信
号に基づいて信号電力情報を検出する信号電力検出部
と、 該干渉電力検出部で検出された干渉電力情報と該信号電
力検出部で検出された信号電力情報とから信号対干渉電
力比を演算する信号対干渉電力比演算部とをそなえて構
成されたことを特徴とする、信号対干渉電力比測定装
置。 - 【請求項2】 該信号電力検出部が、該干渉レプリカ信
号生成部の中間処理段階で得られる逆拡散処理を施した
信号に基づいて信号電力情報を検出するように構成され
ていることを特徴とする、請求項1記載の信号対干渉電
力比測定装置。 - 【請求項3】 該信号電力検出部が、該減算器の出力に
対し逆拡散処理を施した信号に基づいて信号電力情報を
検出するように構成されていることを特徴とする、請求
項1記載の信号対干渉電力比測定装置。 - 【請求項4】 CDMA通信方式の基で受信された受信
信号を処理する基地局において、 該受信信号に起因する入力信号に対し逆拡散処理を施し
てから、該入力信号についての情報シンボルの仮判定を
行なった後に、再び拡散処理を施したものを干渉レプリ
カ信号として出力すべく、複数縦列的に設けられた干渉
レプリカ信号生成部と、 各干渉レプリカ信号生成部の出力側に設けられて、該干
渉レプリカ信号生成部で生成された該干渉レプリカ信号
を、遅延処理を施された該受信信号から減算する複数の
減算器と、 最終段の該減算器の出力から干渉電力情報を検出する干
渉電力検出部と、 上記複数の干渉レプリカ信号生成部のうちの任意の干渉
レプリカ信号生成部の中間処理段階で得られる逆拡散処
理を施した信号に基づいて信号電力情報を検出する信号
電力検出部と、 該干渉電力検出部で検出された干渉電力情報と該信号電
力検出部で検出された信号電力情報とから信号対干渉電
力比を演算する信号対干渉電力比演算部とをそなえて構
成されたことを特徴とする、信号対干渉電力比測定装
置。 - 【請求項5】 CDMA通信方式の基で受信された受信
信号を処理する基地局において、 該受信信号に起因する入力信号に対し逆拡散処理を施し
てから、該入力信号についての情報シンボルの仮判定を
行なった後に、再び拡散処理を施したものを干渉レプリ
カ信号として出力すべく、複数縦列的に設けられた干渉
レプリカ信号生成部と、 各干渉レプリカ信号生成部の出力側に設けられて、該干
渉レプリカ信号生成部で生成された該干渉レプリカ信号
を、遅延処理を施された該受信信号から減算する複数の
減算器と、 最終段の該減算器の出力を入力信号として受けることに
より、この信号に対し逆拡散処理を施す受信部と、 最終段の該減算器の出力から干渉電力情報を検出する干
渉電力検出部と、 該受信部において得られる逆拡散処理を施した信号に基
づいて信号電力情報を検出する信号電力検出部と、 該干渉電力検出部で検出された干渉電力情報と該信号電
力検出部で検出された信号電力情報とから信号対干渉電
力比を演算する信号対干渉電力比演算部とをそなえて構
成されたことを特徴とする、信号対干渉電力比測定装
置。 - 【請求項6】 CDMA通信方式の基で受信された受信
信号を処理する装置において、 拡散コード間の干渉を除去するための干渉キャンセラに
よって生成された干渉レプリカ信号を該受信信号から減
算したものに基づいて、干渉電力情報を検出するととも
に、 該受信信号に起因する信号に対し逆拡散処理を施した信
号に基づいて、信号電力情報を検出して、 上記の干渉電力情報と信号電力情報とから信号対干渉電
力比を演算することを特徴とする、信号対干渉電力比測
定方法。 - 【請求項7】 基地局と複数の移動局との間の通信をC
DMA通信方式で行なうものにおいて、 該基地局において、拡散コード間の干渉を除去するため
の干渉キャンセラによって生成された干渉レプリカ信号
を該基地局で受信された受信信号から減算したものに基
づいて、干渉電力情報を検出するとともに、 該受信信号に起因する信号に対し逆拡散処理を施した信
号に基づいて、信号電力情報を検出して、 上記の干渉電力情報と信号電力情報とから信号対干渉電
力比を演算したあと、 この信号対干渉電力比が所定値となるように、各移動局
の送信電力を制御することを特徴とする、CDMA通信
方式下での送信電力制御方法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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KR1019980007064A KR100262378B1 (ko) | 1997-03-05 | 1998-03-04 | 신호대 간섭 전력비 측정 장치,신호대 간섭 전력비 측정 방법 및cdma 통신 방식 하에서의 송신 전력 제어 방법 |
US09/477,187 US6473451B1 (en) | 1997-03-05 | 2000-01-04 | Signal to interference power ratio measuring apparatus and signal to interference power ratio measuring method as well as transmission power controlling method under CDMA communication system |
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