JPH11501787A - データ送信レートの識別方法及び受信器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、送信が多数の別々のデータ送信レートを有しそして送信がフレーム及びタイムスロットにより行われるときにデータ送信レートを識別する方法及び受信器に係る。この方法においては、データ送信レートの確率の推定値(556)が形成され、そして受信した信号は、最も確率の高いデータ送信レートを用いることにより検出される。データ送信レートの推定値(556)は、使用及び未使用のタイムスロットの信号雑音比(546)をデータ送信レートにより許された上限(548)及び下限(550)とフレームで比較することにより形成される。信号雑音比(546)は、信号により構成された相関ベクトル(301-306)の最大相関値の平均値(544)を同じ相関ベクトル(301-306)の第２の最大値の平均値(545)で除算することにより導出される。

Description

【発明の詳細な説明】 データ送信レートの識別方法及び受信器発明の分野 本発明は、多数の別々の送信レートを有しそして変調記号より成る信号からデ ータ送信レートを識別する方法であって、上記変調記号は、ベクトルとして形成 され、且つ送信されるべきビットの組合せに基づいて選択された既知の本質的に 直交する変換マトリクスのサブマトリクスであり、上記方法は、受信した変調記 号と既知の変調マトリクスとの間の相関を形成し、その結果、相関値を含む相関 ベクトルを形成し、それにより、信号を検出するような方法に係る。 更に、本発明は、多数の別々のデータ送信レートを有しそして変調記号より成 る信号を受信する受信器であって、上記変調記号は、ベクトルとして形成され、 且つ送信されるべきビットの組合せに基づいて選択された既知の本質的に直交す る変換マトリクスのサブマトリクスであり、上記受信器は、受信した変調記号と 既知の変調マトリクスとの間の相関を形成するように構成され、その結果、相関 値を含む相関ベクトルを形成し、それにより、信号を検出するような受信器にも 係る。先行技術の説明 ＣＤＭＡ技術の進歩は、全スペクトルにおいて高周波を更に効率的に使用する 新規な方法をもたらした。これは、ＴＤＭＡ及びＦＤＭＡシステムに比較して、 例えば、周波数チャンネル当たりのユーザの数を増加し、電力調整を迅速に行う ことができ、データ送信レートを効率的に使用でき、そしてベースステーション と加入者ターミナル装置との間を良好に接続することができる。加入者ターミナ ル装置に異なるデータ送信レートを使用できることは、スピーチ接続が使用され ないとき又は転送されるべきデータの量が少ないときに、システムの容量とあい まって、セルラー無線システムの容量を小さなデータ送信レートで増加すること ができ、他のユーザに対する干渉が減少される。将来のＣＤＭＡ規格では、フレ ームは一般に１６個の送信タイムスロットを含むが、単一のデータ送信フレーム のレートが同じになるように、スピーチの作用に基づいて特に各フレームごとに データ送信レートを変更することができる。 典型的に４つある送信されるべきデータ送信レートは、長い拡散コードに基づ いて上記１６の異なる送信タイムスロットにランダムに分割され、これにより、 最大データ送信レート（例えば、９．６００ｋｂｐｓ）は１６個の全タイムスロ ットを使用し、データ送信レートが最大データ送信レートの半分であるときは、 １６個のうちの８個のタイムスロットが使用され、データ送信レートが最大デー タ送信レートの１／４であるときには、１６個のうちの４つのタイムスロットが 使用され、そして最小のデータ送信レートは、最大データ送信レートの１／８で あって、１６個の送信タイムスロットのうちの２つのタイムスロットのみが使用 される。 ベースステーションにおいては、全てのデータ送信レートによって使用される 送信タイムスロットを、使用される長い拡散コードが既知であるときに計算及び 検出することができる。又、異なるデータ送信レートは、次に１だけ小さいデー タ送信レートの全ての送信タイムスロットが同じである（即ち、最大データ送信 レートは、同じ送信タイムスロットのうちの８つをそれより低いデータ送信レー トとして有する）という特徴を共有する。 異なるデータ送信レートが使用されるときには、ベースステーションは、送信 されるデータ送信レートを識別しなければならないが、これは、容易なことでは ない。無線チャンネルの種々の干渉及びフェージングがデータ送信レートの識別 を困難にし、そして全てのデータ送信レートからビタビデコードに対してデータ 送信レートを計算することは困難であり、複雑な装置を必要とする。公知の解決 策では、各データ送信レートごとに別々に並列なビタビデコードが使用される。 この場合に、データ送信レートに対する受信信号の考えられる計算情報は、全く 使用されない。全てのデータ送信レートが１つづつ検討され、到来信号のデータ 送信レートの判断が、他のチェックルーチンにより特に各フレームごとに行われ る。並列処理によるビタビデコードは、複雑な回路実施を必要とし、従って、部 品レベルでの実施を簡単化する全ての解決策は、容易ではない。ＣＤＭＡシステ ムは、一般に、他のフィンランド特許出願に開示された信号対雑音比及びそれに 一部分基づくデータ送信レートに関する計算された情報を含むウォルシュ−アダ マール変換を使用する。発明の要旨 本発明の目的は、並列のビタビデコードを回避し、受信器の実施を簡単化し、 そしてタイムスロットの計算を促進する解決策を実現することである。 これは、冒頭で述べた方法において、１つ以上の相関ベクトルの相関値を使用 することにより、信号のデータ送信レートの確率を表す推定値を各データ送信レ ートごとに形成し、そしてその形成された推定値により、最も確率の高いデータ 送信レートを信号の検出に使用すべく選択することを特徴とする方法により達成 される。 本発明の受信器は、１つ以上の相関ベクトルの相関値を使用することによりデ ータ送信レートの確率の推定値を形成する手段を備え、そして更に、上記推定値 に基づいて、信号の検出に使用される最も確率の高いデータ送信レートを選択す る手段を備えたことを特徴とする。 本発明の方法では著しい効果が達成される。全てのデータ送信レートを検討す る必要がないので、受信器の計算量が減少され、そして４つの並列なデコーダで はなく１つのビタビデコーダのみを使用できるときには装置が簡単化される。こ の方法は、異なるデータ送信レートの直列型のビタビデコードに使用することが できる。並列なビタビデコードに比較して、本発明の効果は、特に、最も確率の 高いデータ送信レートからデコードを開始し、そして必要に応じて、確率の低い データ送信レートに向かって進めて、やがて正しいデータ送信レートを見つける ことができるいうものである。他のデータ送信レートを検討する必要はない。 本発明の方法の好ましい実施形態は、従属請求項から明らかであり、そして本 発明の受信器の好ましい実施形態は、受信器に関する従属請求項から明らかであ る。図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照して、本発明を詳細に説明する。 図１は、異なるデータ送信レートにおいてフレームにおける使用タイムスロッ トの分布を示す図である。 図２は、タイムスロットの構造を示す図である。 図３は、相関ベクトルを示す図である。 図４は、本発明の解決策の状態を例示する図である。 図５は、本発明の受信器を示す図である。好ましい実施形態の詳細な説明 本発明は、ＣＤＭＡ技術に鑑みここに説明するが、他の方法にも適宜使用する ことができる。図１は、ＣＤＭＡセルラー無線システムの送信において異なるデ ータ送信レートで典型的に使用される１６のタイムスロット１０１ないし１１６ より成るフレームを示す。最大のデータ送信レートにおいては、情報が全てのタ イムスロット１０１ないし１１６を使用することにより送信される。最大レート ｆ＿ｓｐｅｅｄは、ＣＤＭＡシステムでは通常は９６００ｂｐｓ又は１４４００ ｂｐｓである。他のデータ送信レート１／２＿ｓｐｅｅｄ、１／４＿ｓｐｅｅｄ 及び１／８＿ｓｐｅｅｄは、最大データ送信レートを２、４及び８で分割するこ とにより導出される。データ送信レート４８００ｂｐｓ又は７２００ＢＰＳにお いては、８個のタイムスロット１０１、１０３、１０６、１０７、１１０、１１ ２、１１３及び１１６が使用され、データ送信レート２４００ｂｐｓ又は３６０ ０ＢＰＳにおいては、４個のタイムスロット１０３、１０６、１１０及び１１６ が使用され、そして最低のデータ送信レート１２００ｂｐｓ又は１８００ｂｐｓ では、２個のタイムスロット１０３及び１１０が使用される。使用されないタイ ムスロットにおいては、何も送信されない。 図２は、変調記号より成るフレームの１つのタイムスロットの構造を示す。変 調記号は、一般に、変換マトリクスのサブマトリクスである。ウォルシュ−アダ マール変換が送信に使用されるときには、タイムスロットは、一般に、ベクトル として形成された６個の変調記号２０１ないし２０６を含み、これら記号の各々 は、６４個のウォルシュチップ２１１より成る。これらの変調記号２０１ないし ２０６は、公知の方法ではＣＤＭＡシステムの送信器において形成され、送信さ れるべきビットが、６ビットのグループで、０ないし６３のインターバルの数に 変換され、その各々は、６４本のラインから１つのアダマールマトリクスを指す のに使用される。無数の直交変換マトリクスの１つであるアダマールマトリクス は、６４ｘ６４のウォルシュチップ２１１を含むマトリクスである方、各ライン 即ち送信されるべき各変調記号は、６４のウォルシュチップ２１１を有する。 図３は、１つのタイムスロットの相関ベクトル３０１ないし３０６を示し、各 相関ベクトルは、６４の相関値３１１より成る。これら相関ベクトル３０１ない し３０６は、受信器において形成され、アダマールマトリクスのライン即ち変調 記号２０１ないし２０６が受信器においてアダマールマトリクスで乗算される。 これは、次の数式（１）で示される。 但し、チップｍ１、ｍ２、ｍ３・・・ｍ６４は、ある変調記号２０１ないし２０ ６のウォルシュチップであり、Ｈ（ｘ，ｙ）チップより成るマトリクスは、変調 マトリクス好ましくはアダマールマトリクスであり、そして相関値ｃ１、ｃ２、 ｃ３・・・ｃ６４より成る相関ベクトルは、上記の積により与えられる。乗算は アダマールマトリクスと変調記号との間の相関に対応し、この場合は、相関ベク トルのマトリクス値の位置即ちインデックスが、送信される６ビットの値に対応 する。 本発明の方法を以下に詳細に述べる。本発明の解決策は、無線システム、特に セルラー無線システムの受信器に使用するのに適しており、この受信器は、多数 の別々のデータ送信レートｆ＿ｓｐｅｅｄ、１／２＿ｓｐｅｅｄ、１／４ｓｐｅ ｅｄ及び１／８＿ｓｐｅｅｄを有しそして変調記号２０１ないし２０６より成る 信号を受信する。相関値３１１より成る相関ベクトル３０１ないし３０６は、変 調記号３０１ないし３０６と、受信時の変調マトリクスとの積として与えられる 。変調マトリクスは、特にＣＤＭＡシステムでは、アダマールマトリクスである 。本発明の解決策においては、信号のデータ送信レートの確率を表す推定 値がデータ送信レートｆ＿ｓｐｅｅｄ、１／２＿ｓｐｅｅｄ、１／４＿ｓｐｅｅ ｄ及び１／８＿ｓｐｅｅｄに対して与えられる。これは、１つ以上の相関ベクト ル３０１ないし３０６の相関値に基づきデータ送信レートｆ＿ｓｐｅｅｄ、１／ ２＿ｓｐｅｅｄ、１／４＿ｓｐｅｅｄ及び１／８＿ｓｐｅｅｄを確率の順序で配 置することにより行われる。この場合に、信号を検出するのに使用される最も確 率の高いデータ送信レートｆ＿ｓｐｅｅｄ、１／２＿ｓｐｅｅｄ、１／４ｓｐｅ ｅｄ及び１／８＿ｓｐｅｅｄは、本発明の好ましい実施形態において与えられる 推定値に基づいて選択される。従って、異なるデータ送信レートの不必要な検出 が回避される。このように動作することにより、ほとんどの場合に、最初に選択 されるデータ送信レートが正しく、他のデータ送信レートは、検出においてテス トする必要がない。 検出に失敗すると、推定値に基づいて次に最も確率の高いデータ送信レートが 転送される。それ故、干渉が大きくて、確率の高いデータ送信レートｆｓｐｅｅ ｄ、１／２＿ｓｐｅｅｄ、１／４＿ｓｐｅｅｄ及び１／８＿ｓｐｅｅｄが正しく なく、しかも、受信のチェックルーチンでエラーが検出される場合に、本発明の 好ましい解決策では、データ送信レートを次に最も確率の高いレートに変更する ことができる。この場合に、検出及びチェックルーチンは、新たなデータ送信レ ートでテストされる。データ送信レートは、正しいデータ送信レートが見つかる まで、又は推定値が与えられた全てのデータ送信レートが検査されるまで変更さ れる。ＣＤＭＡシステムでは、典型的に、４つの異なるデータ送信レートｆ＿ｓ ｐｅｅｄ、１／２＿ｓｐｅｅｄ、１／４＿ｓｐｅｅｄ及び１／８ｓｐｅｅｄが使 用され、これらは、例えば、９６００ｂｐｓ、４８００ｂｐｓ、２４００ｂｐｓ 及び１２００ｂｐｓである。推定値に基づいて選択された全てのデータ送信レー トが検出に失敗したことがチェックルーチンで見つかった場合には、推定値を形 成することから始めて、この方法が全体的に繰り返されるのが好ましい。 各受信状態において各データ送信レートの確率を表す推定値は、本発明の好ま しい実施形態では、先ず、１つ以上の相関ベクトル３０１ないし３０６の相対的 な相関値に基づいて質の値を形成することにより計算される。ＣＤＭＡ方法にお いては、相対的な値を計算するときに６つの相関ベクトル３０１ないし３０６が 使用される。その後、１つ以上のタイムスロットの質の値がそれらのデータ送信 レートにより互いに比較されたときに、各データ送信レートｆ＿ｓｐｅｅｄ、１ ／２＿ｓｐｅｅｄ、１／４＿ｓｐｅｅｄ及び１／８＿ｓｐｅｅｄの確率を表す推 定値を与えることができる。相対的な値は、定義によれば、相関値３１１を、選 択され良好であると分かっているある相関値３１１、好ましくは相関値の最大値 又はそのような値で除算することにより形成できる。相対的な値を使用する利点 は、使用されるタイムスロットと未使用のタイムスロットとの間の差を強調する ことであり、従って、使用されるタイムスロットで送信される情報に関連した相 関値３１１は、おそらく、他のタイムスロットより大きく且つノイズが値の大き さを調整する相関値３１１より大きいので、使用されるデータ送信レートｆｓｐ ｅｅｄ、１／２＿ｓｐｅｅｄ、１／４＿ｓｐｅｅｄ及び１／８＿ｓｐｅｅｄを更 に容易に推論することができる。 信号のデータ送信レートの確率を表す推定値は、本発明の好ましい実施形態で は更に厳密に与えられ、従って、それに続く段階は、各データ送信レートに対し 別々に行われる。この方法は、例えば、１つ以上の相関ベクトル３０１ないし３ ０６の最大相関値を計算することにより開始することができる。これらの最大値 は、送信された情報に最も関連していると思われる。ＣＤＭＡシステムのタイム スロットには６つの相関ベクトル３０１ないし３０６があるので、２つ以上の相 関ベクトルの平均値、好ましくは、６つの相関ベクトル全部の最大値の平均値が 計算され、この平均値は、おそらく、統計学的平均値、中間値、又は平均値を表 す何らかの他の値である。相関値３１１の相対性は、最大値以外の幾つかの値の 平均値が１つ以上の相関ベクトル３０１ないし３０６から計算されたときに使用 することができ、これにより、第２の平均値を導出し、これで最大値の平均値が 除算される。この場合に、信号雑音比を表すノイズ値Ｗ₁が相関ベクトルの相対 値に基づいて導出される。これは、例えば、次の式により表すことができる。 Ｗ₁＝Ｅ〔Ｍａｘ〔ｃ＿ｖｅｃｔｏｒ_j〕〕／ Ｅ〔Ｍａｘ２〔ｃ＿ｖｅｃｔｏｒ_j〕〕 (2) 但し、Ｗ₁はノイズ値であり、ｃ＿ｖｅｃｔｏｒ_jは、相関ベクトル３０１ない し３０６の第ｊ番目の相関ベクトルであり、Ｍａｘは、第ｊ番目の相関ベクトル の最大値をサーチし、Ｍａｘ２は、他の所定の相関値、例えば、第２の最大の相 関値をサーチし、そしてＥは、相関ベクトルの選択された値の合成、好ましくは 平均化を指す。これは、情報が大きな相関値即ち最大値として見ることができそ して他の値がチャンネルノイズ及び送信の非直交性を含むことをベースとしてい る。 推定値を与えるために、本発明の好ましい実施形態では、ノイズ値Ｗ₁に対し てｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍｉｔ（上限）及びｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍｉｔ（下限）が更に 定義される。上限は、ノイズ値の特定の最大値を定義し、この最大値より大きな 値は、推定値を定義するのに使用されない。下限値より低い値も受け入れられな い。これらの限界値は受信器に供給され、この場合に、これら限界値は、所定の 極限値であるか、或いは相関値３１１に基づき好ましくはフレームによって時々 与えることもできる。上限及び下限を使用する利点は、ノイズにより生じる極限 値をそれらによって切断できることである。 推定値を計算するために、質の値は、フレームに使用する全てのタイムスロッ トに対し、ゼロから、各データ送信レートにおける上限とノイズ値との差までの インターバル内の最大値を選択することにより計算されるのが好ましく、即ち、 例えば、次の式で表すことができる。 Ｑ_E＝Ｍａｘ〔０，（ｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍｉｔ−Ｗ₁）〕 (3) 但し、ｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍｉｔは、上限であり、そしてＱ_Eは、ユークリッドの 質の値に対応する。推定値が形成されるデータ送信レートで使用されないタイム スロットの質の値は、ノイズ値Ｗ₁と下限との差として計算され、即ち次の式で 計算される。 Ｑ_E＝Ｍａｘ〔０，（ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍｉｔ−Ｗ₁）〕 (4) 但し、ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍｉｔは、下限である。その後、フレームにより構成さ れる全てのタイムスロットの質の値Ｑ_Eは、好ましくは、それらの送信レートに よって加算され、従って、各送信レートに対する確率の推定値が導出される。確 率の高いデータ送信レートｆ＿ｓｐｅｅｄ、１／２＿ｓｐｅｅｄ、１／４ｓｐｅ ｅｄ及び１／８＿ｓｐｅｅｄは、質の値Ｑ_Eの最小の和を有する。 本発明の好ましい実施形態では、１つ以上の相関ベクトル、好ましくは、ＣＤ ＭＡシステムのタイムスロットにおける６つの相関ベクトル３０１ないし３０６ の第２の最大値の平均値として第２の平均値が形成される。ノイズ及び変換の非 直交性により相関ベクトルの最大値以外の結果が形成される。それ故、最大値と 第２の最大値との比Ｗ₁は、第２の最大の相関値のノイズが最も強いときに信号 ノイズ比の最良の推定値を与える。 ｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍｉｔは、本発明の好ましい実施形態では、最大と最小のノ イズ値Ｗ₁間の平均値として与えられる。上限値の計算は、各システム及びケー スごとに特有のものであり、従って、平均値を形成する種々の計算方法が考えら れる。ｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍｉｔは、平均値、中間、或いは他の直線的又は非直線 的な平均化関数により統計学的に与えられる。少なくとも全フレーム中に上限を 一定に維持するのが効果的であるが、多数のフレーム中に上限を同一に維持する ことも考えられる。平均化関数を選択する際の有効なファクタは、大きな上限値 が低い送信レート（例えば、１／４＿ｓｐｅｅｄ及び１／８＿ｓｐｅｅｄ）に好 都合で、そして小さな上限値が高い送信レート（ｆ＿ｓｐｅｅｄ及び１／２ｓｐ ｅｅｄ）に好都合であるというものである。下限として理論的最小値即ち１を選 択するのが好ましい。 本発明の解決策の動作を図４の例により以下に説明する。テーブルの上部は、 受信器において既に測定された結果を表す棒グラフであり、ノイズ値Ｗ₁は１つ のフレームの各タイムスロットごとに計算される。それらは、６つの相関ベクト ル３０１ないし３０６の最大相関値の平均値を、本発明の方法の一部分である同 じ６つの相関ベクトル３０１ないし３０６の第２の最大相関値の平均値で除算す ることにより計算される。又、ノイズ値Ｗ₁は、テーブルに数値の形態でも示さ れている。使用されたタイムスロットは、各データ送信レートごとにＸで指示さ れ、そして未使用のタイムスロットは、０で指示される。図４のテーブルにおい て、４は、ｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍｉｔとして指示され、そして理論的な下限値１は ｌｏｗｅｒ＿ｌｉｍｉｔとして指示される。信号からノイズ値のみが計算される ときには、受信器は、送信のデータ送信レートが何であるか知らない。 式（３）及び（４）で計算を行うことにより、質の値Ｑ_Eは、全てのデータ送 信レートにおける使用及び未使用のタイムスロットに対しユークリッド距離とし て導出される。この場合には、タイムスロット３において、質の値Ｍａｘ〔０， （1.5−１）〕、即ち0.5が、データ送信レート１／４＿ｓｐｅｅｄにおいて与え られる。同様に、タイムスロット１２において、質の値Ｍａｘ〔０，（４−6.2 ）、即ち０が、最大データ送信レートｆ＿ｓｐｅｅｄにおいて与えられる。デー タ送信レートにより質の値Ｑ_Eを加算すると、受信信号のデータ送信レートの確 率を示す推定値が与えられる。本発明のこの方法では、最小の和は、最も確率の 高いデータ送信レートを表す。図４の場合には、データ送信レートは、それらの 確率、即ち和の小ささに基づく順序をとり、最大の確率１は、１／２ｓｐｅｅｄ （和６）であり、その後、１／４＿ｓｐｅｅｄ（和19.9）、ｆｓｐｅｅｄ（和20 .8）そして１／８＿ｓｐｅｅｄ（和34.4）が続く。この例示的ケースにおいては 、最大レートの半分、即ち１／２＿ｓｐｅｅｄであるデータ送信レートを使用す ることにより検出が開始される。 上記した図４の方法は、質の値のユークリッド距離、即ちソフト判断を用いる ことにより以下に説明する。データ送信レートの推定値は、ハミング距離、即ち ハード判断を用いて計算することもでき、式（３）及び（４）の結果Ｑ_Eが何で あるかに基づいて質の値Ｑ_Hとして１又は０が選択される。この方法では、Ｑ_Hが １であるか０であるか判断するためのスレッシュホールド値が必要とされる。ユ ークリッド距離を示す図４のテーブルの部分は、ハミング距離においては次のよ うになる。これは、スレッシュホールド値として数値２が選択されたときである 。 式（３）又は（４）の結果Ｑ_Eが２以上のスレッシュホールドを有する場合に、 質の値Ｑ_Hが１となるように結果が計算される。Ｑ_Eが２より小さい場合には、質 の値Ｑ_Hは０である。各データ送信レートに対する１の和が最後の欄に示され ている。それ故、ハード判断でも、最大データ送信レートの半分、即ち１／２ｓ ｐｅｅｄが最も確率の高いデータ送信レートとして導出される。最大速度ｆｓｐ ｅｅｄ及び最低レート１／８＿ｓｐｅｅｄのみの順序が変化する。特に、この例 では、最大の和又は最小の和のいずれかが最も確率の高いデータ送信レートを表 すように方法を実施できることが明らかである。即ち、式（３）及び（４）が結 果Ｑ_Eとして与えるものが２より小さいときは質の値Ｑ_Hが１となりそして式（３ ）及び（４）が結果Ｑ_Eとして与えるものが２以上のときは質の値Ｑ_Hが０となる ようにハード判断の質の値が形成される場合には、最も確率の高いデータ送信レ ートは、質の指数の最大の和をもつことになる。質の指数の形成が同様に変更さ れる場合にはソフト判断にも同じことが適用される。 図５は、アンテナ５０２と、擬似ランダム信号復調器（ＰＮ復調器）５０４と 、ランダム数字発生器５０６と、相関装置５０８と、異なる送信レートに対する 推定値を与えると共に、この推定値及びチェックルーチンからの情報に基づいて 最も確率の高いデータ送信レートを選択するための手段５０５とを備えた本発明 の受信器を示す。更に、受信器は、通常、信号を処理する手段５３２も備え、こ れは、例えば、インターリーブ解除手段と、送信のコンボルーションコードをデ コードするためのビタビデコード手段とを含む。 種々の手段は、次のように互いに作動的に接続される。受信器のアンテナ５０ ２からの信号５３４は、ＰＮ復調器へ送られ、そこで、信号がＩ／Ｑ復調される と共に、ランダム数字発生器５０６からの擬似ランダムコードによって信号が狭 帯域に変更される。狭帯域信号５３８は、相関装置５０８へ送られる。相関装置 ５０８に受け取られる信号の変調記号は、式（１）で示すように、ＣＤＭＡシス テムでは通常アダマールマトリクスである変換マトリクスにより、相関ベクトル を形成するために乗算される。タイムスロットにより構成された相関ベクトル３ ０１ないし３０６は、手段５０５へ送られる。この手段５０５は、異なるデータ 送信レートに対し本発明の方法により推定値を形成する手段５０７と、検出のた めに最も確率の高いデータ送信レートを選択する手段５２８とを備えている。相 関ベクトル３０１ないし３０８は、手段５３２で更に処理するために送られ、該 手段５３２は、例えば、インターリーブ解除を実行し、そしてある既知の方法 でエンコードされた信号をデコードする。 本発明による受信器の部分について詳細に説明する。手段５０５は、異なるデ ータ送信レートｆ＿ｓｐｅｅｄ、１／２＿ｓｐｅｅｄ、１／４＿ｓｐｅｅｄ及び １／８＿ｓｐｅｅｄに対して本発明の方法により推定値を形成する手段５０７を 備え、その後、手段５２８は、その形成された推定値に基づいて最も確率の高い データ送信レートを検出のために選択する。更に、受信器は、検出のチェック段 階において推定値に基づいて推定されたデータ送信レートで検出を行えないこと が検知され、これが手段５３２から手段５３０への信号５６２として通知される 場合に、推定値に基づきあるデータ送信レートから別のデータ送信レートへ切り 換えるために信号５６０により手段５２８を制御するための手段５３０を備えて いる。更に、手段５３０は、推定されたデータ送信レートにより検出が行えない 場合に、信号５６４により、推定値の形成を再スタートするように受信器の手段 ５０７に指令する。更に、受信器は、相関ベクトル３０１ないし３０６の相対的 な相関値５４４及び５４５に基づいて質の値５５２及び５５４（Ｑ_E又はＱ_H）を 形成するための手段５０９も備えている。この手段５０９は、好ましくは手段５ ０７に配置され、相関ベクトル３０１ないし３０６が相関装置５０８から受け取 られる。この場合に、相対的な値５４４及び５４５は、相関ベクトルの最大値の 組合せ５４０を適当な値で除算することにより形成されるのが好ましい。この適 当な値は、例えば、相関ベクトルの最大値以外の組合せ５４２である。平均化手 段５１４は、値の組合せを形成するのに使用されるのが好ましい。手段５０７は 、このように、手段５２６を使用することにより、質の値５５２及び５５４を送 信レートによって比較し、従って、送信レートの確率を表す推定値５５６を形成 する。質の値５５２及び５５４を形成するために、受信器は、受け取った相関ベ クトル３０１ないし３０６から最大値を形成するための公知の手段を備えている 。平均値５４４は、手段５１４で形成され、この手段５１４は、相関ベクトルの 最大値５４０の平均値と、相関ベクトルの最大相関値以外の値５４２からの第２ の平均値とを形成するのに使用される。第２の平均値は、手段５１２により好ま しくは形成される相関ベクトル３０１ないし３０６の第２の最大値５４２を用い ることにより形成されるのが好ましい。ＣＤＭＡシステムは、タイムスロット の６つの相関ベクトルの第２の最大値を使用するのが好ましい。対応的に、最大 値の平均値は、相関ベクトルの最大値を使用することにより形成され、そしてＣ ＤＭＡシステムでは、タイムスロットの６つの相関ベクトルの最大値を使用する ことにより形成されるのが最も好ましい。又、受信器は、最大値の平均値を信号 ５４４で指示された第２の平均値で除算する手段５１６も備えている。この場合 に、式（２）の相対的な相関値、即ちノイズ値Ｗ₁は、手段５０９で得られる。 又、受信器は、推定値を形成するためにｕｐｐｅｒ＿ｌｉｍｉｔ５４８及びｌｏ ｗｅｒ＿ｌｉｍｉｔ５５０を定める手段５１８及び５２０も備えている。手段５ １８は、本発明の方法により上限５４８を定め、そして手段５２０は、下限５５ ０を定め、この下限は、通常は、理論的な下限即ち１であり、この場合は、特に 定められないが、セットされる。式（３）及び（４）の質の値５５２及び５５４ は、信号５４６、５４８及び５５０から手段５２４及び５２２によって形成され るのが好ましく、その後、この情報は合成手段５２６へ転送され、質の値５５２ 及び５５４は、送信レートで加算されるのが好ましい。従って、データ送信レー トのこれらの推定値５５６が形成され、手段５２８は、これらの推定値からコン トローラ５３０により最も確率の高い推定値５５８を選択する。本発明による受 信器の手段５０５は、実際には、個別部品又は集積部品或いはプロセッサを構成 する回路によって完全に又は部分的に実現され、或いは通常メモリが設けられた プロセッサにより制御され、これにより、手段５０５は、ソフトウェア又はハー ドウェア実施により本発明の方法を実現する。より詳細には、手段５０５は、通 常は、デジタル信号プロセッサ、即ちＤＰＳ又はＡＳＩＣ回路である。 以上、添付図面を参照して本発明を詳細に説明したが、本発明は、これに限定 されるものではなく、請求の範囲に規定された本発明の範囲内で多数のやり方で 変更できることが明らかであろう。

【手続補正書】 【提出日】１９９７年１０月８日 【補正内容】 本願明細書第２頁２７行の“フィンランド特許出願”を「フィンランド特許出 願第９５６３５９号」と訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．多数の別々の送信レートを有しそして変調記号(201-206)より成る信号から データ送信レートを識別する方法であって、上記変調記号は、ベクトルとして形 成され、且つ送信されるべきビットの組合せに基づいて選択された既知の本質的 に直交する変換マトリクスのサブマトリクスであり、上記方法は、受信した変調 記号(301-306)と既知の変調マトリクスとの間の相関を形成し、その結果、相関 値(311)を含む相関ベクトル(301-306)を形成し、それにより、信号を検出するよ うな方法において、 １つ以上の相関ベクトル(301-306)の相関値(311)を使用することにより信号 のデータ送信レートの確率を表す推定値(556)を各データ送信レートごとに形成 し、そして その形成された推定値(556)により、最も確率の高いデータ送信レートを信 号の検出に使用すべく選択することを特徴とする方法。 ２．選択されたデータ送信レートにおいて検出が失敗したときに、上記推定値(5 56)に基づいて次に最も確率の高いデータ送信レートが転送され、そして上記推 定値(556)に基づいて選択された全てのデータ送信レートが検出の失敗を生じた 場合には上記方法が繰り返される請求項１に記載の方法。 ３．送信がタイムスロット(101-116)を含むときに、送信レートの確率を表す推 定値(556)は、 １つ以上の相関ベクトル(101-116)の相対的相関値に基づく質の値(552,554) を形成し、そして １つ以上のタイムスロット(101-116)の質の値(552,554)をデータ送信レート により互いに比較することによって、データ送信レートの確率を表す推定値を形 成する、 というように形成される請求項１に記載の方法。 ４．上記相対的相関値は、上記相関ベクトル(301-306)の最大相関値の組合せ(54 4)を、相関ベクトルの最大値より小さい相関値の組合せで除算することにより形 成され、上記組合せは好ましくは平均化である請求項３に記載の方法。 ５．送信がタイムスロット(101-116)を含むときに、データ送信レートの確率を 表す推定値(556)は、各データ送信レートごとに次の段階を別々に行うように形 成され、即ち Ａ）−１つ以上の相関ベクトル(301-306)の最大値(540)を計算し、 −１つ以上の相関ベクトル(301-306)の最大値の平均値(544)を計算し、 −１つ以上の相関ベクトル(301-306)の最大値(542)以外の幾つかの最大 値の平均値を計算し、これにより、第２の平均値(545)を導出し、 −上記最大値の平均値(544)を第２の平均値(545)で除算し、これにより 相関ベクトルの相対的値に基づき信号雑音比を表すノイズ値(546)が導出され、 −上記ノイズ値に対して上限(548)及び下限(550)が定められ、 Ｂ）−上記質の値(552)は、ゼロから、使用中のタイムスロットに対する上 限(548)とノイズ値との差までのインターバルにおける最大値を選択することに より計算し、 −上記質の値(554)は、使用中以外のタイムスロットに対してノイズ値 と下限(550)との差として計算し、そして Ｃ）上記質の値(552,554)は、送信レートにより加算し、これにより、各送 信レートの確率の推定値(556)を導出する請求項１に記載の方法。 ６．送信が進行中であるときに、推定値(556)が各フレームごとに別々にフレー ムに形成される請求項１に記載の方法。 ７．上記第２の平均値(545)は、１つ以上の相関ベクトル(301-306)の第２の最大 値の平均値として形成される請求項５に記載の方法。 ８．上記上限(548)は、最大と最小のノイズ値の間の平均値として形成され、そ して好ましくは理論的な最小値即ち１が下限(550)として選択される請求項５に 記載の方法。 ９．多数の別々のデータ送信レートを有しそして変調記号(201-206)より成る信 号を受信する受信器であって、上記変調記号は、ベクトルとして形成され、且つ 送信されるべきビットの組合せに基づいて選択された既知の本質的に直交する変 換マトリクスのサブマトリクスであり、上記受信器は、受信した変調記号(301-3 06)と既知の変調マトリクスとの間の相関を形成するように構成され、 その結果、相関値(311)を含む相関ベクトル(301-306)を形成し、それにより、信 号を検出するような受信器において、 １つ以上の相関ベクトル(301-306)の相関値(311)を使用することによりデー タ送信レートの確率の推定値(556)を形成する手段(507)を備え、そして更に、 上記推定値(556)に基づいて、信号の検出に使用される最も確率の高いデー タ送信レートを選択する手段(528)を備えたことを特徴とする受信器。 10．上記受信器は、検出が失敗したときにデータ送信レートを次に確率の高いデ ータ送信レートへと変更し、そして推定値(556)に基づいて選択された全てのデ ータ送信レートが検出の失敗となった場合には推定値の形成を再スタートするよ うに受信器に指令するための手段(530)を備えた請求項９に記載の受信器。 11．送信がタイムスロット(101-116)を含むときには、受信器は、相関ベクトル( 301-306)の相対的相関値に基づき質の値(552,554)を形成するための手段(509)を 備え、上記相対的相関値は、相関ベクトルの最大相関値の組合せ(544)を、上記 相関ベクトルの最大値より低い値の組合せ(545)で除算することにより形成され 、そして 送信レートを選択する手段(528)は、１つ以上のタイムスロット(101-116)の 質の値(552,554)をデータ送信レートにより互いに比較するように構成された請 求項９に記載の受信器。 12．推定値(556)を形成するために受信器により構成された上記手段(507)は、 １つ以上の相関ベクトルの最大値(540)を形成する手段(510)と、 １つ以上の相関ベクトルの最大値の平均値を形成し、最大値の平均値が導出 されるようにする手段(514)と、 上記相関ベクトルの最大値以外の幾つかの最大値の平均値として第２の平均 値(545)を形成する手段(512)と、 上記最大値の平均値(544)を第２の平均値(545)で除算し、相関ベクトルの相 対的値に基づき信号雑音比を表すノイズ値(546)を導出する手段(516)と、 上記ノイズ値(546)に対し上限(548)及び下限(550)を定める手段(518,520)と 、 質の値(552)を形成する手段(509)であって、ゼロから、使用中のタイムスロ ットに対する上限とノイズ値との差までのインターバルにおける最大値を選択す る手段(524)を含む手段(509)と、 質の値(554)を形成する手段(509)であって、使用中以外のタイムスロットに 対しノイズ値と下限(550)との差を形成する手段(522)を含む手段(509)と、 上記質の値(552,554)を送信レートにより加算し、各送信レートの確率の推 定値(556)を導出するための手段(526)とを備えた請求項９に記載の受信器。 13．第２の平均値(545)を形成する上記手段(512)は、相関ベクトルの第２の最大 値(542)を使用するように構成される請求項９に記載の受信器。 14．上限(548)及び下限(550)を定める上記手段(518,520)は、上限(548)を形成す る手段(518)であって、ノイズ値(546)の最大値と最小値との間の上限値(548)を 平均値として形成するように構成された手段(518)と、下限(550)を形成する手段 (520)であって、論理的最小値即ち１を下限値(550)として選択するように構成さ れた手段(520)とを備えた請求項９に記載の受信器。 15．送信がフレームを含むときに、データ送信レートの確率の推定値(556)を形 成する手段(507)は、各フレームごとに別々に推定値を形成するように構成され る請求項９に記載の受信器。