JPH11505086A

JPH11505086A - Ｔｄｍ受信器における復調装置および復調方法

Info

Publication number: JPH11505086A
Application number: JP8533851A
Authority: JP
Inventors: ウィリアムラドキン，ポール
Original assignee: イオニカインターナショナルリミティド
Priority date: 1995-05-10
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1999-05-11
Also published as: WO1996036152A1; AU5342096A; BR9608198A; MX9708609A; ZA963518B; IL118019A0; GB9509405D0; EP0824816A1

Abstract

(57)【要約】固定されたレングスのタイムフレーム内の予め決められたタイムスロット中に送信されたパケット中のデジタルデータを受信するための復調器を提供する。この復調器は、少なくとも一個のデータプロセッサを備え、それぞれが同期データを含むデータパケットを受信するように動作する。この復調器は、受信データパケットのデータを記憶するためのバッファと、同期データを受信した順序とこれとは反対の順序の両者において同期データの少なくとも一部分を読みだすための処理手段と、さらに同期データに依存してこのデータプロセッサまたは各データプロセッサをトレーニングするためのトレーニング手段を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】ＴＤＭ受信器における復調装置および復調方法技術分野本発明は、固定された長さの時間フレーム内で予め決められた時間スロット中に送出されたパケット中のデジタルデータの受信器のための復調器に関する。背景技術通常のＴＤＭ／ＴＤＭＡ通信ネットワークにおけるデータパケットは、受信器によってタイミングとキャリア（位相、周波数）同期のために使用されるように指定された、予め決められた（同期）シンボル（記号）のシーケンスを含んでいる。顕著な多段経路妨害を受けやすいＴＤＭ／ＴＤＭＡネットワークに対して、同期シーケンスは、この技術分野において等化器（イコライザー）トレーニングとして知られているものに対しても同様に使用される。例えば、ＤＭＢａｌｓｔｏｎおよびＭａｃａｒｉｏＥｄｉｔｏｒｓによる“セルラーラジオシステム ”ＡｒｔｅｃｈＨｏｕｓｅＩｎｃ、１９９３年、１６７頁〜１６８頁参照。トレーニングとは、初期のパラメータ値がより正確な値に向かって収束するように、予め決められたデータシーケンスに依存するデータプロセッサのパラメータを反復して適応させるプロセスである。このパラメータは、データを処理するために使用される。等化器トレーニングの特別なケースにおいて、その目的は、等化器フィルタ係数が多段経路妨害の影響を補償する周波数または時間ドメイン応答を生成する値に収束するように、この等化器フィルタ係数を適応的に調整する事である。しかしながらトレーニングは、キャリア位相回復、ＴＤＭ／ＴＤＭＡタイムスロットタイミング回復および／または自動利得制御のためのプロセッサのような、他のデータプロセッサにも応用することが可能である。通常の受信器では、復調は、受信された同期シーケンス中のデータからスタートし、次にパケットのメッセージデータ部分を介して順次進行する（シンボル対シンボル）。これによって、復調器を構成するデータプロセッサが、メッセージ内容の回復に先立ってトレーニングされることを確実にし、その結果メッセージシンボル決定エラーの可能性を最小化する。同期シーケンスの長さは、復調器の効率と適用された等化方法の複雑性に関連している。短いシーケンスは、最小平均２乗法（ＬＭＳ）のような単純な適応方法よりもむしろ、通常高度に複雑な適応方法（例えば再帰的最小２乗法、ＲＬＳ）を使用しなければならないことを暗に意味している。ＬＭＳ、ＲＬＳおよび適応技術の詳細については、一般的に、ＳｉｍｏｎＨａｙｋｉｎによる“適応フィルタ理論”ＰｒｅｎｔｉｃｅＨａｌｌＰｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、１９９１年第２版、において示されている。長いシーケンスは、トレーニングのためにより時間を提供して等化器の実行に対してより多くの選択肢を与えるが、しかしメッセージデータに割り当てられるパケット部分を減少させる。発明の開示本発明は、以下に参照する、請求の範囲に定義されている。好ましい特徴は、従属項に示されている。本発明は、好ましくはＴＤＭ／ＴＤＭＡ通信ネットワークにおいて使用される復調器を提供し、この復調器は少なくとも一個のデータプロセッサを備え、かつそれぞれ同期データを含むデータパケットを受信するように動作し、さらにこの復調器は受信されたデータパケットのデータを記憶するためのバッファ手段と、同期データを受信した順序とその反対の順序の両者においてこの同期データの少なくとも一部分を読みだすための処理手段と、さらにこの同期データに依存してこのデータプロセッサまたは各データプロセッサをトレーニングするためのトレーニング手段とを含んでいる。復調器によって期待される同期データは、復調器がメッセージデータを正確に処理することができるように、トレーニング手段によって処理される。データプロセッサは、適応型フィルタリング、キャリア位相回復、ＴＤＭ／ＴＤＭＡタイムスロットタイミング回復または自動利得制御のためのものである。本発明は、単一経路の同期シーケンスから可能なよりも遥に多い数の反復トレーニングを可能とし、これによってメッセージデータの処理において使用されるパラメータに対してより正確な値を導出しそれによって、復調器効率を改善する。その結果、最小平均二乗法（ＬＭＳ）のような単純な適用方法が、長いトレーニングシーケンスを必要とすること無しに使用され得る。同期データは、データの最後に受信した部分が受信した順序で最初に読みだされ、次に実質的に全ての同期データが反対の順序で読みだされるようにして、処理される。あるいはまた、最初に受信した部分を反対の順序で読みだし、続いて、受信した順序で実質的に全ての同期データを読みだすこともできる。同期データの更なる前進／後進処理は、より多くのトレーニング反復、従って収束のためのより長い時間の提供を補償する。この方法は、受信信号が、同期シーケンスとは相関しない付加的なノイズによって影響される場合に特に効果的である。本発明はさらに、ＴＤＭ／ＴＤＭＡ通信ネットワークにおいて使用される同期データを含むデータパケットの復調方法に関し、この方法は、受信されたデータパケットのデータを記憶し、さらに同期データの受信順序およびこれと反対の順序の両方において少なくとも同期データの一部分を処理することを含んでいる。同期データは好ましくは少なくとも一個のデータプロセッサをトレーニングするために使用される。本発明の好ましい実施例を添付の図面を参照して次に一例として示す。図面の簡単な説明図１は、基地局（基地終端装置ＢＴＥ−ＢａｓｅＴｅｒｍｉｎａｔｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）および加入者局（ネットワーク終端装置ＮＴＥ−ＮｅｔｗｏｒｋｔｅｒｍｉｎａｔｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）を含むシステムを示す概略図である。図２は、二重リンクのためのフレーム構造とタイミングを示す図である。図３は、基地局から加入者局へ（即ちダウンリンク）伝送されるデータパケットの異なるタイプを示す概略図である。図４は、加入者ユニットにおける復調器のシンボルプロセッサを示す、機能ブロック図である。図５は、使用した多段経路トレーニング方法を示す。図６は、π／４−差分二次位相シフトキイ変調構造に従った等化器出力量子化を示す。発明を実施するための最良の形態基本システム図１に示すように、好ましいシステムは、交換機から加入者へのローカルなワイヤードループが、固定基地局（ＢＴＥ）と固定加入者ユニット（ＮＴＥ）間で完全な二重無線リンクによって置き換えられた、電話システムの一部である。好ましい実施例は、二重無線リンク（ＡｉｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）と、および必要なプロトコルを実施するための送信器と受信器を含んでいる。この好ましいシステムと、この技術分野で周知のＧＳＭのようなデジタルセルラー移動電話システムとの間には、類似点がある。このシステムは、特に次に示す階層：ＰＨＹ（フィジカル・Ｐｈｙｓｉｃａｌ）、ＭＡＣ（媒体アクセス制御・ＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）、ＤＬＣ（データリンク制御・ＤａｔａＬｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌ）、ＮＷＫ（ネットワーク・Ｎｅｔｗｏｒｋ）、の階層モデルに基づいたプロトコルを使用している。ＧＳＭと比較した場合の相違点の一つは、好ましいシステムにおいて、加入者ユニットが固定の位置にあり、ハンドオフ配置または移動性に関するその他の特徴の必要性が無いことである。これは例えば、好ましい実施例において、指向性アンテナおよび主電源装置を使用することができることを意味している。好ましい実施例における各基地局は、近くの基地局間での妨害を最小化するために、周波数の全割当てから選ばれた１２個の周波数において、６個の二重無線リンクを提供する。二重リンクのためのフレーム構造とタイミングを図２に示す。各二重無線リンクは、加入者ユニットから基地局へのアップリンクと、周波数をずらした基地局から加入者ユニットへのダウンリンクとを備えている。ダウンリンクはＴＤＭであり、アップリンクはＴＤＭＡである。全リンクに対する変調は、π／４−ＤＱＰＳＫであり、全リンクに対する基本的フレーム構造は、２５６０ビットのフレームについて１０スロット、即ち１スロットについて２５６ビットである。ビット速度は、５１２ｋｂｐｓである。ダウンリンクは連続的に伝送され、さらに本質的なシステム情報に対してブロードキャストチャネルを合体している。伝送すべきユーザー情報が無い場合、ダウンリンク伝送は基本フレームとスロット構造を連続して使用し、さらに適当な充填パターンを含んでいる。アップリンクおよびダウンリンク伝送の両者に対して、２種類のスロット、即ち発呼セットアップ後に使用される正規スロットと、発呼セットアップ中に使用されるパイロットスロットが存在する。各ダウンリンク正規スロットは、２４ビットの同期情報とそれに引き続いて、８ビットヘッダとこれに続く１６０ビットの指定されたＤ−フィールドとを含む２４ビットの指定されたＳ−フィールドを備えている。この次に、２４ビットの順方向エラー訂正（ＦｏｒｗａｒｄＥｒｒｏｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）と８ビットの末尾が続き、さらに１２ビットのブロードキャストチャネルが続く。ブロードキャストチャネルは、基地局によって伝送されるダウンリンク共通信号チャネルを構成する、フレームの各スロット中におけるセグメントから構成され、さらにスロットリスト、多重フレームおよびスーパーフレーム情報のようなリンク情報を含む制御メッセージ、コネクションレスメッセージおよびシステムの動作に基本的な他の情報を含んでいる。発呼セットアップの間に、各ダウンリンクパイロットスロットは、Ｄ−フィールド情報を伴わず短いＳ−フィールドのみを伴った、周波数訂正データと受信器初期化のためのトレーニングシーケンスを含んでいる。アップリンクスロットは、基本的に２個の異なるタイプのデータパケットを含んでいる。パイロットパケットと呼ばれる第１のタイプのパケットは、コネクションがセットアップされる前に、例えばＡＬＯＨＡ発呼要求に対して使用され、適応時間アライメントを許可する。正規パケットと呼ばれるその他のタイプのデータパケットは、呼が確立された場合に使用され、かつ適応時間アライメントを使用するために大きなデータパケットである。各アップリンク正規パケットは、４ビットの持続時間のランプによって先行、後続される２４４ビットのデータパケットを含んでいる。このランプと２５６ビットスロットの残りのビットは、タイミングエラーによる隣接するスロットからの妨害に対してガードギャップを提供する。各加入者ユーザーは、信号が基地局に達するまでに要する時間を補償するために、そのスロット伝送のタイミングを調整する。各アップリンク正規データパケットは、２４ビットの同期データと、これに続いて、各ダウンリンク正規スロット中と同じビット数の、Ｓ−フィールドおよびＤ−フィールドとを含んでいる。各アップリンクパイロットスロットは、６０ビットの拡大されたガードギャップを定義する４ビットランプによって先行されかつ後続される１９２ビット長さのパイロットデータパケットを含んでいる。この大きなガードギャップは、利用可能なタイミング情報が無く、かつこれが無いと伝搬遅延によって近傍のスロットが妨害を引き起こすと言う理由から、必要である。パイロットパケットは、８ビットのヘッダによって始まり１６ビットのサイクリックリダンダンシチェックで終わる１０４ビットのＳ−フィールドを伴う、６４ビットの同期と、反転ビット、１４ＦＥＣビットおよび８ビットの末尾を含んでいる。Ｄ−フィールドは存在しない。前述したデータパケット中のＳ−フィールドは２個のタイプのシグナリングに使用することが可能である。第１のタイプはＭＡＣシグナリングであり、基地局のＭＡＣ層と加入者ユーザーのＭＡＣ層間のシグナリングに使用され、そのためタイミングが重要である。第２のタイプは、連想シグナリングと呼ばれ、低速あるいは高速が可能であり、ＤＬＣまたはＮＷＫ層において基地局と加入者ユーザー間のシグナリングに使用される。Ｄ−フィールドは最も大きなデータフィールドであり、通常の電話の場合、デジタルスピーチサンプルを含んでいるが、しかし非スピーチデータサンプルをも含むことができる。チャレンジ応答プロトコルを用いた加入者ユニット認証の為の好ましいシステムにおいて、準備が成されている。音声またはデータを、伝送されたスーパーフレーム番号に同期するキイストリーム生成器によって形成された予期しえないシーケンスの暗号文ビットと結合することによって、形成することができる。さらに、ｄｃ成分を取り除くために、伝送された信号はスクランブルされる。加入者ユニット復調器加入者ユニット復調器は、基地から加入者へのダウンリンク方向におけるデジタル伝送の物理的な受信に関係している。多段経路伝搬に基づく分散は、フレームからフレームへ大きく変化することはない。これによって、以下に議論するように、一個のパケットの等化において決定されたフィルタ係数を、次のＴＤＭＡフレーム中の対応するパケットの等化に応用することを可能とする。３タイプのダウンリンクパケットの２個を図３に示す。復調のつり合から第３のパケットタイプ（アイドルパケット）は、ＤＯＷＮ−Ｐ−ＤＡＴＡフィールドが固定された充填パターンによって置き換えられることを除いて、図示されるパイロットパケットと同じである。パイロットパケットは、非トラフィックベアリングスロットを占領し、かつダウンリンクコネクション確立の一部分として加入者ユニットタイミング同期および等化器トレーニングのために特別に意図されたものである。音声およびデータトラフィックは、スロット対スロット等化器トレーニングが必要でないため、同期データにより少ないパケットを割り当てる事によってより効率的なバンド幅を提供する、正規パケットによって搬送される。シンボルプロセッサシンボルプロセッサとして知られる加入者ユニット復調器のサブセクションによって、以下の機能が保証される。同期訂正（スロットタイミング回復、デジタル利得制御および初期位相回復）；チャネル等化；キャリア位相トラッキング；スライシング（シンボル決定）シンボルタイミング回復、チャネルフィルタリングおよびアナログ利得制御は、加入者ユニットのその他の成分によって取り扱われる。一般的な表現において、シンボルプロセッサは、基本的な（非等化の）コヒーレント受信器；リニア等化器；または決定フィードバック等化器（ＤＦＥ）、の内の１個として動作する。ある特定の加入者ユニットに対してこれらのどれが最適であるかは、ＲＦ伝搬経路の特徴に依存している。コヒーレント受信器は、多段経路効果が重大でない場合に最適に動作し、リニア等化器は多段経路が存在するがしかし厳密で無い場合に有益な性能を提示し、ＤＦＥは厳密に分散的であるチャネルを介して動作する可能性を有している。シンボル処理シンボルプロセッサによって実行される機能を図４の信号フロー図に示し、この図において二重エッジの矢印は複合（ｃｏｍｐｌｅｘ）データの経路を示す。加入者ユニット受信器の無線周波数（ＲＦ）部分（図示せず）からの周波数は、デジタル化され複合（ｃｏｍｐｌｅｘ）サンプルシーケンスとしてシンボルプロセッサに提供される。これらのサンプルは非リアルタイム処理を可能とするために、バッファされる。正規またはパイロットパケット或いは動作モードに依存するブロードキャストデータフラグメントである復調ビットシーケンス（シンボルプロセッサ出力）は、フォーマットの解除およびビットレベルのプロトコル処理のために、別の回路ブロックに送られる。入力サンプル速度で動作する相関器２を除いては、処理はシンボル対シンボルを反復して実行される。タイミングは、獲得されたパケットの受信スロット同期シーケンスが、相関器２によって使用される入力バッファの予め決められた領域内に納まるように、組み立てられる。予想同期シーケンスの記憶された表現との複合（ｃｏｍｐｌｅｘ）相関は、次に、全体の入力サンプルセットをスケールし位相整合（即ち回転）するために後で使用される瞬間キャリア位相と信号レベルの評価を形成する。スケーリングは、自動利得制御（ＡＧＣ）ブロック１の操作によりかつローテータブロック３による回転によって保証される。この位相回復技術は、同期シーケンスを介してキャリア位相中間地点を確立し、従ってシンボル対シンボル処理はこの点から始まる。位相および利得訂正サンプル（同期の中央に最も近いものからスタートする）は、メインの復調ループに導入され、このループは：シンボルスライシング（絶対位相デコード）；キャリアトラッキング（位相ロックループＰＬＬ）；等化、を実行する。等化器は、４個の重要な部分において完成される：フィードフォーワードフィルタ２フィードバックフィルタ４量子化器８およびフィルタアダプション機構。２個のフィルタ部分は、それぞれ可変タップ重み（即ち係数）を持った複合タップ遅延線（即ち有限インパルス応答フィルタ）から構成されている。シンボル期間に対して少なくとも１個の遅延エレメント／係数を有するフィードフォーワードフィルタ４は、ＡＧＣブロック１から入力データを得て、そのタップされた遅延線中に保持されたサンプルをカレント係数セットを用いて畳み込み、さらに位相ロックループ（ＰＬＬ）２のローテータ１０にその出力を提供する。同様に、１シンボル期間に対して一個の遅延エレメント／係数しか有さないフィードバックフィルタ４は、量子化器８からの立体配座決定（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎｄｅｃｉｓｉｏｎｓ）を、さらなる係数セットを用いて畳み込む。フィードフォーワードおよびフィードバックフィルタ４、６からの結合された出力は、等化器出力を構成し、さらにフィルタ部分におけるこの特定の形状は一般に決定フィードバック等化器（ＤＦＥ）として言及される。動作時において、等化器は、１シンボル期間に対して１（等化された）出力サンプルを生成し、これは量子化器８に供給される。量子化器８の機能は、次にその出力を変調構造を特徴付ける‘理想的な’立体配座ポイントのセットと比較し、ユークリッドの概念に最も近い立体配座ポイントを選択することである。この処理は図６において、π／４−ＤＱＰＳＫ変調構造に対して示されており、これは可能な立体配座ポイントＹに最も近い立体配座ポイントＹ’を有するとして選択された等化器出力サンプルＸを示している。選択された立体配座ポイントＹ’はカレント受信シンボルに対する量子化器８の決定を形成し、さらにそのままでフィードバックフィルタ４に対する次の入力サンプルを形成する。連続した量子化器８の決定は、同様にシンボルデコード回路に供給されそこで伝送ビットシーケンスを回復するように処理される。等化器出力Ｘと選択された立体配座ポイントＹ間の相違は、カレントシンボルに対して決定エラーＺを示し、このエラーＺは係数適応（アダプション）機構によってエラーＺを時間を渡って０の方向に移動させるために使用される。等化器は、フィードフォーワードおよびフィードバックフィルタ４、６中の係数がシンボル間妨害の効果を適正に軽減する値に達した時、収束したと言われる。等化器係数は、パイロットパケット処理（拡張トレーニングシーケンスＥＴＳを最初に等化器のトレーニングに使用する）に先立って定数（１にセットされたメインの‘タップ’を除いて０である）によって初期化される。その後、１スロット中の最終の係数値が、次のフレームの対応するスロットにおけるスタート値として使用される。このスロット内係数トレーニング法について、以下にさらに詳細に説明する。２個の等化器フィルタ４、６の出力は、決定有向位相ロックループ（ＰＬＬ）１２によって駆動される位相ローテータ１０の量子化器側において結合される。量子化器は位相エラー項を形成し、さらに位相ローテータ出力と最も近い立体配座ポイント候補との間のベクトルの相違から、等化器係数更新に適したシンボルエラーベクトルＺが形成される。位相エラー項は、次のシンボル反復の準備においてカレントリファレンス位相評価（キャリアトラッキングアルゴリズム内で可変な状態）を変更するキャリアトラッキングアルゴリズムに送出される。サインルックアップテーブル１３が、カレント位相評価を位相ローテータ１０に適合する等価なカーテシアン（複素）表現に変換するために使用される。各パケットのスタートの時点で、あるいは更に特定すると同期データ（同期シーケンス中の中間のサンプル）の第１のサンプルに対して、初期位相回復が前述したように相関器２によって達成されるので、位相リファレンスは０（度）にセットされる。シンボルエラーの２個の表現、即ち、フィードバック更新のための未処理のエラーと、位相ロックループによって除去される位相オフセットを再導入するフィードフォーワード更新に対する‘反ローテート’エラーベクトル、が必要である。デローテータ１４による反ローテートは、決定エラーとフィードフォーワードフィルタ中の入力サンプル間に相関関係を再確立するために必要である。係数は、全ての直接形式の適応アルゴリズムを使用することができるけれども、いわゆる確率傾斜ＬＭＳアルゴリズムを使用して調整される。キャリアトラッキング位相ロックループ１２と等化器の適合特性は、パケット期間中のキャリア位相変化（周波数オフセットを含む）が、等化器を多段経路チャネル変化に対して排除的に補償するように残したまま、位相ロックループ１２の行動によって確実に除去されるように、選択される。スロット復調を完成するために、等化器係数が次のフレームの対応するＴＤＭＡスロット中で使用されるために、記憶される。トレーニング通常、等化器係数はチャネルインパルス応答の事前知識無しに初期化される。これは普通、入力信号への全パス応答を提供するために、メインタップを１にさらに全ての他の係数を０にセットすることを含んでいる。パケット復調の初期の段階において、等化器が“逆チャネル”即ち多段経路伝搬の効果を除去するために必要なフィルタ係数を‘学習’しようと試みる場合、立体配座決定エラーはスローダウンし、極限のケースでは収束を妨げる。このような事態が確実に起こらないようにするため、等化器は、（未知の）データ復調へのスイッチの前に、周知のパケットシーケンス（スロット同期、フレーム同期およびパケットタイプに依存するＥＴＳ）から‘トレーニング’される。トレーニングの期間中、位相量子化器８はバイパスされ、さらに同期の後、等化器係数と位相ロックループ（ＰＬＬ）１２適応は、対応する等化器出力サンプルと周知の‘トレーニングシーケンス’からの対応するサンプル間で測定されたエラーＺに基づく。シンボル対シンボル復調は、同期シーケンスの中間においてスタートする。多段バックワード−フォーワードパスは、同期シーケンスを介して構成され、この同期シーケンスは第１に同期の使用されていない他の半分へアクセスを提供することによって、第２により多くの反復を単純に許可することによって、周知のシンボルシーケンスを効果的に拡張する効果を有している。この効果は、等化器と位相ロックループのために係数適応（アダプション）定数を増加させることに類似しているが、しかし収束後残留エラーにおいて関連した増加を伴うことはない。究極の性能は、同期レングスによって支配され、実施されたトレーニングの反復の全回数によるものでは無いことに注目すべきである。図５は、正規およびパイロットパケットにおける等化器トレーニングに適用された多重パス技術を示している。この同じプロセスは、データを介した移動方向が逆であるけれども、ブロードキャストモードにおいても適用可能である。図５において、矢印は、適応された等化器フィルタ係数におけるパワーを示している。最も大きな矢印がメインタップであり、そのままで復調／等化器のタイムリファレンスであることを除いては、図示した大きさに何ら特別の意味は無い。最も左側の矢印は、１タップＤＦＥ中のフィードバックタップの相対位置を示している。図示するように、復調は、同期シーケンスの中間（サンプルＳ７）においてスタートし、年代的に第２（後者）半分を通ってメインタップが同期シンボル（Ｓ１２）の最後のサンプルに整合するまで、進行する。復調器は次に、等化器のタイムリファレンスが（同じ）入力データを通ってメインタップが最も早い同期サンプル（Ｓ０）に整合するまで後ろ向きに移動するように、処理順序を逆転する。ここで処理順序は再び逆転され、さらに等化器は、パケットの（未知の）データ部分（Ｄ０）に入っていく前に、時間順に全トレーニングシーケンスを介してトレーニングすることができる。受信された同期サンプルの前進／逆進処理は、リニア記憶バッファ（図示せず）とプログラム可能なシーケンシャルアドレス発生器（図示せず）によって達成される。好ましい実施例では、各アドレス発生器は、サンプルをアクセスするために、それらが受信された順序に対応する順序でカウントアップし、さらに時間を逆転させてカウントダウンする。サンプルを時間順とは逆に処理することによって、僅かな複雑性が発生する。これはそれが全ての顕著なキャリアオフセットの周波数反転を暗示するからである。従って、移動方向が反転する度毎に（第１および最終の同期サンプルにおいて）、キャリアトラッキングループは、瞬間的な周波数オフセットを示す可変内部状態の極性を反転させる。好ましい復調器において、トレーニングは同期データの中央部分で停止し、この部分では量子化器のポイントが再イネーブルされさらに復調器は決定有向モードで進行する。このモードでは立体配座決定は完全に量子化器入力に基づき、予め決められたデータシーケンスは全く使用されない。パケット中の復調すべき最初の１２ビットは従って正規およびパイロットパケットに対する同期の最後の１２ビットであり、かつブロードキャストモードにおける同期（反対の時間順序において）の最初の１２ビットである。ダウンストリームプロトコル処理回路は、同期エラーを検出するために同期の復調されたセグメントを記憶されたリファレンスと比較する。この情報は、好ましくは、等化器係数を間違いの多いデータパケットから保護するためあるいは音声経路停止機能を制御するために使用される。種々のタイプの受信データパケットに対して実際にどの様にしてトレーニングが適用されるかについて、以下にさらに詳細に説明する。パイロットフィジカルパケットのトレーニング加入者ユニットの制御プロセッサモジュール（ＣＰＭ）がパイロットパケット受信に対して構成された復調器着呼処理モジュールを選択した場合、復調が開始される。等化係数は、選択された復調器構造と一致するデータを用いて初期化される。この手続きは従って次の通りである：１）要求されたパイロットパケットをデジタル化しスロットバッファ中に獲得する（好ましい復調器同期処理とパケット獲得は、グループ遅延を最小とするためにオーバーラップされている）。２）同期ウインド上にスロット同期（スロット０におけるフレーム同期）に対して相関させる。スロットバッファの同期領域をスケールしローテートするために、ピーク相関器出力を使用する。ＰＬＬ位相リファレンスを０°にリセットする。３）等化器およびＰＬＬを、同期を通して前進／後進パスを走行させ、シーケンスの中間でスタートし停止することによって、トレーニングする。ＰＬＬは、ノイズおよび周波数オフセットのような望ましくないキャリア変調効果を制御する。等化器およびＰＬＬ更新は、早急な獲得を達成するために比較的大きな適応定数によって実行される。４）同期の後半を復調する。５）遅延された同期ウインド上に拡張トレーニングシーケンス（ＥＴＳ）を相関させる。ＥＴＳとスロットバッファのダウンＰ−ＤＡＴＡ領域をスケールしローテートさせるために、ピーク相関器出力を使用する。ＰＬＬ位相リファレンスを０°にリセットする。６）等化器およびＰＬＬ１２を、シーケンスの中間でスタートしダウンＰ−ＤＡＴＡの直前で停止するようにＥＴＳを介して前進／後進パスを走行させることによって、トレーニングする。７）ダウンＰ−ＤＡＴＡフィールドを復調し、立体配座決定から等化器およびＰＬＬ１２を更新する。これらの更新に対して、小さな適応定数は残留エラー、従ってシンボルエラーレイト（ＳＥＲ）を最小化する。同期およびダウンＰ−ＤＡＴＡフィールド間のデータは復調されないことに注意すべきである。８）次のパイロットまたは正規パケットのための等化器係数を、次のフレームの対応するＴＤＭＡスロット上に記憶させる。正規パケットのトレーニング正規パケット復調へのスイッチは、通常、一旦等化器がパイロットパケットからうまくトレーニングすると発生する。このスイッチは、統合二乗ベクトルエラー（位相量子化器からの）がしきい値以下に低下した場合、またはデコードされたパケットが加入者ユニットのプロトコル処理モジュール（ＰＰＭ）によってエラーフリーで受信された場合、トリガされる。この両方の場合において、パケット処理は以下のものを含む：１）要求された正規パケットをデジタル化しスロットバッファ中に獲得する（好ましい復調器では、同期処理およびパケット獲得はグループ遅延を最小化するためにオーバーラップされる）。２）スロット同期（スロット０におけるフレーム同期）を同期ウインド上に相関させる。スロットバッファの内容をスケールしローテートするためにピーク相関器出力を使用する。ＰＬＬ位相リファレンスを０°にリセットする。３）等化器とＰＬＬを、シーケンスの中央部分でスタートし停止するように同期を介して前進／後進パス上を走行させることによって、トレーニングする。４）データフィールドを伴う同期の後半を復調する。５）次のパケットに対して用意された等化器係数を、後続のフレームの対応するＴＤＭＡスロット上に記憶させる。ブロードキャストパケットのトレーニングブロードキャストパケット処理に対して適用される一般的なストラテジーは、受信が企てられる以前にＣＰＭによってブロードキャスト等化器係数が初期化される事および受信シンボルをアクセスする時間順序が反転される事を除いては、正規パケットに対して用いられるストラテジーと同じである。その手続きは以下の通りである：１）ブロードキャストフラグメントをスロットＮ−１およびスロットＮからの直近の同期から獲得する。２）スロット同期（フレーム同期はスロット０である）を同期ウインド上に相関させる。獲得されたブロードキャストおよび同期サンプルをスケールしローテートするためにピーク相関器出力を使用する。ＰＬＬ位相リファレンスを０°にリセットする。３）等化器およびＰＬＬを、シーケンスの中央部分でスタートし停止するように、同期を介して前進／後進パス上を走行させることによって、トレーニングする。４）スロットＮ−１のブロードキャストデータフィールドを伴うスロットＮの同期の最初の半分を（逆の時間順序で）復調する。５）次のフラグメントに対して用意された等化器係数を記憶させる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年４月２３日【補正内容】予想同期シーケンスの記憶された表現との複合（ｃｏｍｐｌｅｘ）相関は、次に、全体の入力サンプルセットをスケールし位相整合（即ち回転）するために後で使用される瞬間キャリア位相と信号レベルの評価を形成する。スケーリングは、自動利得制御（ＡＧＣ）ブロック１の操作によりかつローテータブロック３による回転によって保証される。この位相回復技術は、同期シーケンスを介してキャリア位相中間地点を確立し、従ってシンボル対シンボル処理はこの点から始まる。位相および利得訂正サンプル（同期の中央に最も近いものからスタートする）は、メインの復調ループに導入され、このループは：シンボルスライシング（絶対位相デコード）；キャリアトラッキング（位相ロックループＰＬＬ）；等化、を実行する。等化器は、４個の重要な部分において完成される：フィードフォーワードフィルタ４フィードバックフィルタ６量子化器８およびフィルタアダプション機構。２個のフィルタ部分は、それぞれ可変タップ重み（即ち係数）を持った複合タップ遅延線（即ち有限インパルス応答フィルタ）から構成されている。請求の範囲１．固定されたレングスのタイムフレーム内の予め決められたタイムスロットにおいて送信されたパケット中のデジタルデータの受信器のための復調器であって、該復調器は、少なくとも一個のデータプロセッサを備え、かつそれぞれが同期データを含むデータパケットを受信するように動作し、前記復調器は受信されたデータパケットのデータを記憶するためのバッファ手段と、前記バッファ手段中に記憶された受信データパケットの同期データを読みだすための処理手段であって、前記同期データの少なくとも一部分を該同期データを受信した順序とその反対の順序の両者で読みだす処理手段と、および前記読みだされた同期データに依存して前記または各データプロセッサをトレーニングするためのトレーニング手段を含む、復調器において、前記処理手段は、前記同期データの少なくとも一部分を第１の順序で読みだし、その後少なくとも実質的に全ての前記同期データを第２の順序で読みだし、さらにその後少なくとも一部の前記同期データを前記第１の順序で再び読みだすように動作し、前記第１の順序は前記データが受信される順序とその反対の順序の一方であり、さらに前記第２の順序は前記データが受信される順序とその反対の順序の他方である、復調器。２．前記少なくとも一個のデータプロセッサは、適応型フィルタリング、キャリア位相回復、タイムスロットタイミング回復、または自動利得制御のためのものである、第１項記載の復調器。３．一個のデータプロセッサは適応型デジタルフィルタである、第２項記載の復調器。４．前記少なくとも一個のデータプロセッサによってさらにデータを処理するために使用されるべきパラメータに対してより正確な値を提供すために、前記同期データの少なくとも一部分を該同期データを受信した順序とその反対の順序の両者で読みだすように動作する前記プロセッサ手段によって、前記同期データを介した単一の読出よりも遥に大きな回数のトレーニング反復を保証する、第１〜第３項の何れかに記載の復調器。５．前記より正確な値を前記パラメータに提供するために、単純な反復適応方法を使用する、第４項記載の復調器。６．前記単純な反復適応方法は最小平均二乗（ＬＭＳ）法である、第５項記載の復調器。７．前記処理手段は、前記同期データを、該データの後で受信された部分が受信された順序で第１に読みだされ、その後少なくとも実質的に全ての同期データが逆の順序で読みだされるようにして、読みだす、第１〜第６項の何れかに記載の復調器。８．前記処理手段は、前記同期データを、該データの先に受信された部分が逆の順序で読みだされ、続いて少なくとも実質的に全ての同期データが受信された順序で読みだされるようにして、読みだす、第１〜７項の何れかに記載の復調器。９．前記処理手段は、より多くのトレーニング反復を提供するために、さらに前記同期データの順方向および／または逆方向の読みだしを保証する、第７または８項に記載の復調器。 10．さらに、その後の処理において使用するために各データパケットにおいて予め決められたシンボルにおけるキャリア位相を決定するために、受信された同期データと期待される同期データ間の複合相関を実行するように動作する相関手段を備える、第１〜第９項の何れかに記載の復調器。 11．第１〜第１０項の何れかに記載の復調器を備える、固定レングスのタイムフレーム内で予め決められたタイムスロットにおいて送信されたデジタルデータの受信器。 12．時間分割多重（ＴＤＭ）データ信号を受信するように動作する加入者ユニットである、第１１項に記載の受信器。 13．固定された位置を有する加入者ユニットである、第１１または１２項に記載の受信器。 14．時間分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）データ信号を基地局に伝送するように動作する送信器を備える、第１１、１２または１３項に記載の受信器。 15．無線によって送信されたデジタルデータを受信するように動作する、第１１〜１４項の何れかに記載の受信器。 16．固定レングスのタイムフレーム内の予め決められたタイムスロットにおけるデータパケットを含むデジタルデータメッセージを基地局から受信するようにそれぞれが動作する複数の加入者ユニットと、および固定レングスのタイムフレーム内の予め決められたタイムスロットにおけるデータパケットを含むデジタルデータメッセージを前記加入者ユニットから受信するように動作する前記基地局とを備え、前記各加入者ユニットは復調器を含む受信器を備え、該各復調器は少なくとも１個のデータプロセッサを備えかつそれぞれが同期データを含むデータパケットを受信するように動作し、前記各復調器は、受信データパケットを記憶するためのバッファ手段と、前記バッファ手段中に記憶された同期データの少なくとも一部分を、該同期データが受信された順序とそれとは反対の順序の両者において読みだすための処理手段と、および前記読みだされた同期データに依存して前記データプロセッサまたは各データプロセッサをトレーニングするためのトレーニング手段を含む通信手段において、前記処理手段は前記同期データの少なくとも一部分を第１の順序で読みだし、その後少なくとも実質的に全ての前記同期データを第２の順序で読みだし、さらにその後少なくとも一部の前記同期データを前記第１の順序で再び読みだすように動作し、前記第１の順序は前記データが受信される順序とその反対の順序の一方であり、さらに前記第２の順序は前記データが受信される順序とその反対の順序の他方である、通信手段。 17．同期データを含む固定レングスのタイムフレーム内の予め決められたタイムスロット中に送信されたデータパケットを復調するための方法であって、前記方法は、受信データパケットのデータを記憶し、前記同期データの少なくとも一部分を該同期データを受信した順序とそれとは反対の順序の両者において読みだすことを含み、前記同期データは少なくとも１個のデータプロセッサをトレーニングするために使用される復調方法において、前記同期データの少なくとも一部分は第１の順序で読みだされ、その後少なくとも実質的に全ての前記同期データが第２の順序で読みだされ、さらにその後少なくとも一部の前記同期データが前記第１の順序で再び読みだされ、前記第１の順序は前記データが受信される順序とその反対の順序の一方であり、さらに前記第２の順序は前記データが受信される順序とその反対の順序の他方である、復調方法。【図４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．固定されたレングスのタイムフレーム内の予め決められたタイムスロットにおいて送信されたパケット中のデジタルデータの受信器のための復調器であって、該復調器は、少なくとも一個のデータプロセッサを備え、かつそれぞれが同期データを含むデータパケットを受信するように動作し、前記復調器は受信されたデータパケットのデータを記憶するためのバッファ手段と、前記バッファ手段中に記憶された受信データパケットの同期データを読みだすための処理手段であって、前記同期データの少なくとも一部分を該同期データを受信した順序とその反対の順序の両者で読みだす処理手段と、および前記読みだされた同期データに依存して前記または各データプロセッサをトレーニングするためのトレーニング手段を含む、復調器。２．前記少なくとも一個のデータプロセッサは、適応型フィルタリング、キャリア位相回復、タイムスロットタイミング回復、または自動利得制御のためのものである、第１項記載の復調器。３．一個のデータプロセッサは適応型デジタルフィルタである、第２項記載の復調器。４．前記少なくとも一個のデータプロセッサによってさらにデータを処理するために使用されるべきパラメータに対してより正確な値を提供すために、前記同期データの少なくとも一部分を該同期データを受信した順序とその反対の順序の両者で読みだすことによって、前記同期データを介した単一の読出よりも遥に大きな回数のトレーニング反復を保証する、第１〜第３項の何れかに記載の復調器。５．前記より正確な値を前記パラメータに提供するために、単純な反復適応方法を使用する、第４項記載の復調器。６．前記単純な反復適応方法は最小平均二乗（ＬＭＳ）法である、第５項記載の復調器。７．同期データは、該データの後で受信された部分が受信された順序で第１に読みだされ、その後少なくとも実質的に全ての同期データが逆の順序で読みだされるようにして、前記処理手段によって読みだされる、第１〜第６項の何れかに記載の復調器。８．前記同期データは、該データの先に受信された部分が逆の順序で読みだされ、続いて少なくとも実質的に全ての同期データが受信された順序で読みだされるようにして、前記処理手段によって読みだされる、第１〜７項の何れかに記載の復調器。９．より多くのトレーニング反復を提供するために、さらに前記同期データの順方向および／または逆方向の読みだしを保証する、第７または８項に記載の復調器。 10．さらに、その後の処理において使用するために各データパケットにおいて予め決められたシンボルにおけるキャリア位相を決定するために、受信された同期データと期待される同期データ間の複合相関を実行するように動作する相関手段を備える、第１〜第９項の何れかに記載の復調器。 11．第１〜第１０項の何れかに記載の復調器を備える、固定レングスのタイムフレーム内で予め決められたタイムスロットにおいて送信されたデジタルデータの受信器。 12．時間分割多重（ＴＤＭ）データ信号を受信するように動作する加入者ユニットである、第１１項に記載の受信器。 13．固定された位置を有する加入者ユニットである、第１１または１２項に記載の受信器。 14．時間分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）データ信号を基地局に伝送するように動作する送信器を備える、第１１、１２または１３項に記載の受信器。 15．無線によって送信されたデジタルデータを受信するように動作する、第１１〜１４項の何れかに記載の受信器。 16．固定レングスのタイムフレーム内の予め決められたタイムスロットにおけるデータパケットを含むデジタルデータメッセージを基地局から受信するようにそれぞれが動作する複数の加入者ユニットと、および固定レングスのタイムフレーム内の予め決められたタイムスロットにおけるデータパケットを含むデジタルデータメッセージを前記加入者ユニットから受信するように動作する前記基地局とを備え、前記各加入者ユニットは復調器を含む受信器を備え、該各復調器は少なくとも１個のデータプロセッサを備えかつそれぞれが同期データを含むデータパケットを受信するように動作し、前記各復調器は、受信データパケットを記憶するためのバッファ手段と、前記バッファ手段中に記憶された同期データの少なくとも一部分を、該同期データが受信された順序とそれとは反対の順序の両者において読みだすための処理手段と、および前記読みだされた同期データに依存して前記データプロセッサまたは各データプロセッサをトレーニングするためのトレーニング手段を含む、通信手段。 17．同期データを含む固定レングスのタイムフレーム内の予め決められたタイムスロット中に送信されたデータパケットを復調するための方法であって、該方法は、受信データパケットのデータを記憶し、前記同期データの少なくとも一部分を該同期データを受信した順序とそれとは反対の順序の両者において読みだすことを含み、前記同期データは少なくとも１個のデータプロセッサをトレーニングするために使用される、復調方法。