JPH09261204A - Ｃｄｍａ無線受信機において重み付け係数を適応的に調整する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＤＳＳＳシステムにおいて良好に動作するＣ
ＤＭＡ移動ステーションにおける重み付け係数の適応的
決定を可能にする。 【解決手段】 符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）無線受信
機１００において重み付け係数１８８，１９０，１９２
を適応的に調整する方法３００である。所望のＲＦ信号
１６６の表現１７２が受信される１０８，１２４，１２
７。複数のパイロット信号１７８，１８２，１８６が所
望のＲＦ信号１６６の表現１７２に応じて発生される。
複数の重み付け係数１８８，１９０，１９２の各々が前
記複数のパイロット信号１７８，１８２，１８６のうち
の１つより多くに応じて決定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般的には無線受信
機に関しかつ、より特定的には、ＣＤＭＡ無線受信機に
おいて重み付け係数（ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ ｃｏｅｆｆ
ｉｃｉｅｎｔｓ）を適応的に調整する方法に関する。

【０００２】

【関連出願の相互参照】本件出願は、本発明と同じ譲受
人に譲渡されかつ本件出願の対応米国出願と同じ日に出
願された、「ＣＤＭＡ無線受信機における重み付け係数
の決定方法」と題する、米国特許出願シリアル番号第０
８／６１７，４６２号（代理人整理番号：ＣＥ０１０８
８Ｒ）に関連している。

【０００３】

【従来の技術】無線システムは無線加入者ユニットのユ
ーザに無線通信を提供する。ある特定の形式の無線シス
テムはセルラ無線電話システムである。ある特定の形式
の無線加入者ユニットはセルラ無線電話加入者ユニット
であり、しばしば移動ステーションと称される。セルラ
無線電話システムは一般に公衆交換電話ネットワーク
（ＰＳＴＮ）に接続されたスイッチコントローラおよび
複数のベースステーションを含む。該複数のベースステ
ーションの各々は一般に該ベースステーションに近接す
るある地理的領域を規定しカバレージ領域を生成する。
１つまたはそれ以上の移動ステーションはベースステー
ションと通信し、該ベースステーションは移動ステーシ
ョンと公衆交換電話ネットワークの間の呼を可能にす
る。セルラ無線電話システムの説明は１９８９年にウィ
リアム・シー・ワイ・リー（Ｗｉｌｌｉａｍ Ｃ．Ｙ．
Ｌｅｅ）博士によって著された「移動セルラ通信システ
ム（Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｃｏｍｍｕｎｉ
ｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ）」なる書物に記載さ
れている。

【０００４】いくつかの移動ステーションはベースステ
ーションから送信される通信信号の受信を改善するため
空間ダイバシティ（ｓｐａｃｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）
を有する。ダイバシティは機器の冗長性または重複を使
用してマルチパスフェーディング条件の下で受信機の性
能の改善を達成する。空間ダイバシティは、特に、波長
に関連する距離だけ物理的に間隔をあけた２つまたはそ
れ以上のアンテナを使用する。空間ダイバシティシステ
ムにおいては、送信された信号はやや異なる経路によっ
て送信機から受信機における２つのアンテナへと進行す
る。さらに、各々のアンテナによって受信される送信信
号がまた送信機から異なる経路で進行する、反射経路が
存在する。経験的に、反射経路が送信信号との干渉によ
りフェーディングを生じさせる場合、２つの受信信号
は、異なる経路のため、マルチパスフェーディングの存
在によって同時に同じ程度に影響を受けることはない。
送信機からの２つのアンテナのうちの一方への経路は送
信および反射経路波の位相打消しを生じさせるかもしれ
ないが、他方のアンテナへの複数の経路が同時に位相打
消しを生じさせる確率は低い。２つのアンテナが全く同
じ信号を受信する確率は相関係数（ｃｏｒｒｅｌａｔｉ
ｏｎ ｆａｃｔｏｒ）と称される。

【０００５】知られた空間ダイバシティシステムはスイ
ッチドアンテナダイバシティ（ＳＡＤ）、選択ダイバシ
ティ（ＳＤ）、および最大比結合ダイバシティ（ｍａｘ
ｉｍａｌ ｒａｔｉｏ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｄｉｖｅ
ｒｓｉｔｙ：ＭＲＣＤ）を含む。各々のダイバシティシ
ステムは該ダイバシティシステムを制御するためにその
中にプログラムされたアルゴリズムを有するコントロー
ラを含む。これらの３つのダイバシティシステムの詳細
な比較は、カナダのモントリオールにおける、１９７８
年の、ＩＥＥＥ Ｃａｎａｄｉａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎ
ｃｅ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ
Ｐｏｗｅｒにおける、ズドゥネック（Ｚｄｕｎｅｋ）他
による“Ｏｎ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏ
ｆ Ｓｉｍｐｌｅ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｄｉｖｅｒｓｉ
ｔｙ Ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ”、および１９７９年１２月
の、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏ
ｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓにおける、ズドゥネック他に
よる、“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ Ｏｐｔｉｍ
ｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｄｉｖｅｒ
ｓｉｔｙ Ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ”に記載されている。こ
れら３つのダイバシティシステムについての簡単な説明
を次に行なう。

【０００６】ＳＡＤは単極双投（ｓｉｎｇｌｅ ｐｏｌ
ｅ，ｄｏｕｂｌｅ ｔｈｒｏｗ）無線周波（ＲＦ）スイ
ッチを介して単一の受信機に結合された２つのアンテナ
を使用する。コントローラは各々のアンテナから受信さ
れた信号をサンプルして２つのアンテナのうちの一方の
みを一度に受信機に結合する。

【０００７】ＳＤは２つのアンテナおよび２つの受信機
を使用し、各アンテナはそれ自身の受信機に結合されて
いる。最も高いベースバンド信号対雑音比（ＳＮＲ）を
有する受信機が復調信号となるよう選択される。ＳＤは
ＳＡＤに対し改善された性能を与えるが、それは前記受
信機によって生成される信号はＳＡＤよりも頻繁に監視
することができスイッチングトランジェントを被ること
がより少ないからである。しかしながら、ＳＡＤおよび
ＳＤの双方の弱点は任意の時点に１つのアンテナのみが
使用され、一方他のものは無視されることである。

【０００８】ＭＲＣＤもまた２つのアンテナおよび２つ
の受信機を使用し、各アンテナはそれ自身の受信機に結
合されている。ＭＲＣＤは各々の信号をそれらのＳＮＲ
に比例して重み付けかつ次にそれらを加算することによ
り各アンテナからの信号を利用することを探求する。し
たがって、各々のダイバシティ分岐における個々の信号
は同相にされ（ｃｏｐｈａｓｅｄ）および結合され、貧
弱なＳＮＲを備えているものであっても、全ての受信信
号を利用する。しかしながら、ＭＲＣＤの欠点はＭＲＣ
ＤがＳＡＤまたはＳＤよりも実施するのがより困難であ
りかつ複雑なことである。

【０００９】特定の形式のセルラ無線電話システムはス
ペクトル拡散信号方式を使用する。スペクトル拡散は送
信される信号によって占有される帯域幅がベースバンド
情報信号によって必要とされる帯域幅よりずっと大きい
メカニズムとして広く定義することができる。スペクト
ル拡散通信の２つのカテゴリはダイレクトシーケンスス
ペクトル拡散（ＤＳＳＳ）および周波数ホッピングスペ
クトル拡散（ＦＨＳＳ）である。２つの技術の要点はそ
れぞれのユーザの送信電力を、ワット／ヘルツでの、単
位帯域幅あたりの電力が非常に小さくなるように広い帯
域幅（１−５０Ｍｈｚ）にわたり拡散することである。

【００１０】周波数ホッピングシステムはそれらの処理
利得（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｇａｉｎ）を干渉を避け
ることにより達成し、一方ダイレクトシーケンスシステ
ムは干渉減衰技術を使用する。ＤＳＳＳについては、受
信機の目的は信号が背景ノイズレベルより低い広い受信
帯域幅から送信信号を拾い出すことである。受信機はこ
れを達成するためにはキャリア周波数信号、変調の形
式、擬似ランダムノイズ符号レート、そして符号の位相
を知らなければならず、それは信号対雑音比は典型的に
はマイナス１５〜３０ｄＢであるからである。符号の位
相を決定することが最も困難である。受信機は全ての不
要の信号を拡散する一方で必要な信号を逆拡散（ｄｅｓ
ｐｒｅａｄ）するために受信信号から符号のスタートポ
イントを決定するのに同期として知られたプロセスを使
用する。

【００１１】ＤＳＳＳ技術はシステムの複雑さの増大と
いう犠牲の下に、周波数ホッピングと比較して、卓越し
たノイズ性能を獲得する。信号のスペクトルはそれを広
帯域擬似ランダム符号発生信号によって乗算することに
より最も容易に拡散することができる。拡散信号は受信
機が信号を復調（すなわち、逆拡散）することができる
ように正確に知られていることが重要である。さらに、
それは受信信号の正しい位相をワンチップ時間（すなわ
ち、部分的または部分整数（ｓｕｂｉｎｔｅｇｅｒ）ビ
ット期間）内で追跡または追従しなければならない。２
つのフィードバックループがあり、一方は正しい符号位
相を追跡するためのものでありかつ他方はキャリアに追
従するためのものである。符号位相ロックのためには、
受信機における符号クロックおよびキャリア周波数発生
器が局部的に発生されたコードまたは符号が入力する受
信コードまたは符号に対して時間的に前後に移動するよ
うに調整される。相関器の出力において最大値を生成す
るポイントで、前記２つの信号は同期され、これは正し
いコード位相が獲得されたことを意味する。第２のルー
プ（キャリア追跡ループ）が次にキャリアの位相および
周波数を追跡し位相ロックが維持されることを保証す
る。

【００１２】ＤＳＳＳを使用したセルラ無線電話システ
ムは通常ダイレクトシーケンス符号分割多元接続（ＤＳ
−ＣＤＭＡ）システムとして知られている。システムに
おける個々のユーザは同じＲＦ周波数を使用するが、個
々の拡散コードの使用によって分離される。

【００１３】ＤＳ−ＣＤＭＡシステムにおいては、順方
向チャネル（ｆｏｒｗａｒｄ ｃｈａｎｎｅｌ）はベー
スステーションから移動ステーションへの通信経路とし
て定義され、かつ逆方向チャネル（ｒｅｖｅｒｓｅ ｃ
ｈａｎｎｅｌ）は移動ステーションからベースステーシ
ョンへの通信への通信経路として定義される。ＤＳ−Ｃ
ＤＭＡ順方向チャネルの性能はサーマルノイズ制限条件
で、０−２０ｋｍ／ｈｒのオーダーの、低い車両速度
で、かつソフトハンドオフがありそうなマルチカバレー
ジ領域において貧弱なものとなる。したがって、順方向
チャネルは典型的にはシステム容量を制限する。

【００１４】ＤＳ−ＣＤＭＡの順方向チャネル動作は移
動ステーションの受信機にレーキフィンガ（ｒａｋｅ
ｆｉｎｇｅｒｓ）を加えることにより大幅に改善でき
る。これらの余分のレーキフィンガによって提供される
性能の改善は分解または解明可能な遅延広がり（ｄｅｌ
ａｙ ｓｐｒｅａｄ）およびソフトハンドオフを最適に
活用することによりＭＲＣＤの性能に近づけることがで
きる。各々のレーキフィンガは復調信号とパイロット信
号を発生する。典型的には、移動ステーションは中間周
波（ＩＦ）帯域幅における総合受信電力（Ｉｏ）および
各々のフィンガに対して復調されるトラフィックチャネ
ルに対するチップあたりの受信パイロット電力（Ｅｃ）
を測定する。Ｅｃ／Ｉｏの比率は各々のフィンガに対し
て決定されかつ関連するトラフィックチャネルの信号対
雑音比として取り扱われる。この比率は各々のレーキフ
ィンガからの対応する復調トラフィック信号を重み付け
するための重み付け関数を決定するために使用される。
全てのレーキフィンガからの重み付けされかつ復調され
た信号は結合されかつデコードされる。各々のレーキフ
ィンガによって受信される信号は異なる伝搬経路を通っ
て進行する送信信号のコピーであるから、レーキフィン
ガの出力を組み合わせることはまたある形式のダイバシ
ティとして取り扱うことができる。受信機のダイバシテ
ィ利得はさらに複数のアンテナを使用することにより改
善できる。典型的には、２つのアンテナを使用すること
ができる。そのような受信機においては、１つまたはそ
れ以上のフィンガが各アンテナに接続される。全てのフ
ィンガの出力は単一のアンテナを備えた受信機と同様に
組み合わされる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法に関連して依然として２つの問題がある。総合信号電
力（Ｉｏ）は総合のノイズ電力に比例せず、それは同じ
ベースステーションからのパイロット信号および受信信
号の一部は所望の信号に対して直交しているからであ
る。さらに、２つのセルからの前記比率（Ｅｃ／Ｉｏ）
の間の関係は対応するトラフィックチャネルの信号対雑
音比の間の関係を反映しない。

【００１６】残念なことに、フィールドテストではほん
の少しの割合の時間のみの測定を行なっており、大きな
分解または解明可能な遅延広がりがあり、かつ理論およ
びシミュレーションの双方は信号の非常に限られた振幅
範囲にわたるソフトハンドオフの強化を示している。そ
の結果、順方向チャネルは、アンテナダイバシティを有
しかつ全てのそのフィンガの十分な利用を行なう逆方向
チャネルに対して、性能の劣化を被っている。

【００１７】フレームエラー率（ＦＥＲ）の発生が相関
しているため順方向チャネルにおける到達範囲（ｒａｎ
ｇｅ）が低減するのみならずチャネルの品質がより悪く
なる。これに対し、逆方向チャネルエラーは時間的によ
りランダムでありその結果より高い品質の音声が得られ
る。前記相関の基本的な理由はフェーディングチャネル
の特性および順方向チャネルの電力制御ループののろさ
（ｓｌｕｇｇｉｓｈｎｅｓｓ）である。

【００１８】加入者ユニットの受信機がアンテナダイバ
シティを達成するため１つより多くのアンテナを使用す
る場合でも、従来技術の重み付け係数の決定における問
題は、個々に最大にされた信号対雑音比（ＳＮＲ）を有
する、同相化されかつ重み付けされた信号を加える場合
に、組み合わされた信号対雑音比を最大にしない場合が
あることである。

【００１９】したがって、従来技術の不都合を克服しか
つＤＳＳＳシステムにおいて良好に動作するＣＤＭＡ移
動ステーションにおける重み付け係数を決定する方法が
必要である。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれ
ば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）無線受信機において
重み付け係数を適応的に調整する方法において、所望の
ＲＦ信号の第１の表現を受信する段階、前記所望のＲＦ
信号の第１の表現に応じて第１の複数のパイロット信号
を発生する段階、そして前記第１の複数のパイロット信
号のうちの１つより多くに応じて第１の複数の重み付け
係数の各々を決定する段階が設けられる。

【００２１】さらに、所望のＲＦ信号の第２の表現を受
信する段階、前記所望のＲＦ信号の第２の表現に応じて
第２の複数のパイロット信号を発生する段階、そして前
記第２の複数のパイロット信号のうちの１つより多くに
応じて第２の複数の重み付け係数の各々を決定する段階
を設けると好都合である。

【００２２】さらに、前記第１の複数のパイロット信号
の各々を平滑化する段階を設けることもできる。

【００２３】また、前記第１の複数の重み付け係数の各
々は最小平均２乗アルゴリズムを使用して決定すること
ができる。

【００２４】さらに、前記最小平均２乗アルゴリズムは
次の数式に従って前記第１の複数の重み付け係数を決定
しすることがてき、

【数２８】 Ｃ（ｎ）＝Ｃ（ｎ−１）＋Δｅ（ｎ）ｐ^＊（ｎ） この場合、Ｃ（ｎ）は次の数式、

【数２９】 Ｃ（ｎ）＝［ｃ_１（ｎ），…，ｃ_Ｍ（ｎ）］^ｔ で定義される重み付け係数ベクトルであり、ｐ（ｎ）は
次の数式、

【数３０】ｐ（ｎ）＝［ｐ_１（ｎ），ｐ_２（ｎ），…，
ｐ_６（ｎ）］^ｔ で定義されるパイロット信号ベクトルであり、そしてｅ
（ｎ）は次の数式、

【数３１】 で規定される適応エラーであり、この場合、“ｔ”およ
び“＊”は、それぞれ、転置および複素共役操作を示
す。

【００２５】この場合、前記第１の複数の重み付け係数
の各々は最小２乗アルゴリズムを使用して決定すると好
都合である。

【００２６】また、前記最小２乗アルゴリズムは次の数
式、

【数３２】Ｃ（ｎ）＝Ｒ^−１（ｎ−１）ｒ（ｎ） に従って前記第１の複数の重み付け係数を決定すること
ができ、この場合、Ｃ（ｎ）は次の数式、

【数３３】 Ｃ（ｎ）＝［ｃ_１（ｎ），…，ｃ_Ｍ（ｎ）］^ｔ で規定される重み付け係数ベクトルであり、Ｒ（ｎ）は
次の数式、

【数３４】 で規定されるｐ（ｎ）の自己相関マトリクスであり、ｒ
（ｎ）は次の数式、

【数３５】 で規定されるｐ（ｎ）の平均であり、ｐ（ｎ）は次の数
式、

【数３６】Ｐ（ｎ）＝［ｐ_１（ｎ），ｐ２（ｎ），…，
ｐ６（ｎ）］^ｔ で規定されるパイロット信号ベクトルであり、Ａは任意
の定数であり、Ｌは積分時間であり、ｗ（ｋ）は無線チ
ャネルの特性を示す重み付け関数であり、そして“ｔ”
および“＊”は、それぞれ、転置および複素共役操作を
示す。

【００２７】本発明の別の態様では、符号分割多元接続
（ＣＤＭＡ）無線受信機において重み付け係数を適応的
に調整する方法において、所望のＲＦ信号の第１および
第２の表現を受信する段階、前記所望のＲＦ信号の第１
および第２の表現に応じて第１および第２の複数のパイ
ロット信号を発生する段階、そして前記第１および第２
の複数のパイロット信号のうちの１つより多くに応じて
第１の複数の重み付け係数の各々を決定する段階を設け
る。

【００２８】さらに、前記第１および第２の複数のパイ
ロット信号の各々を平滑化する段階を設けることもでき
る。

【００２９】本発明のさらに別の態様では、符号分割多
元接続（ＣＤＭＡ）無線受信機を動作させる方法におい
て、所望のＲＦ信号の第１の表現を受信する段階、前記
所望のＲＦ信号の第１の表現に応答して第１の複数のデ
ータ信号を発生する段階、前記所望のＲＦ信号の第１の
表現に応答して第１の複数のパイロット信号を発生する
段階、そして前記第１の複数のパイロット信号のうちの
１つより多くに応答して第１の複数の重み付け係数の各
々を決定する段階、前記第１の複数の重み付け係数に応
答して前記第１の複数のデータ信号を重み付けし第１の
複数の重み付けされた受信信号を発生する段階、前記第
１の複数の重み付けされた受信信号を結合して結合され
た信号を生成する段階、前記結合された信号をデインタ
リーブしてデインタリーブされた信号を生成する段階、
前記デインタリーブされた信号をデコードしてデコード
された信号を生成する段階、そして前記デコードされた
信号を処理して復元された信号を生成する段階を設け
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１は、無線システム１０２にお
いて使用するための移動ステーション１００のブロック
図を示す。無線システム１０２は概略的に、例えば、第
１のベースステーション１０４および第２のベースステ
ーション１０６を含む複数のベースステーションを含ん
でいる。移動ステーション１００は概略的に第１のアン
テナ１０８、送信機セクション１１０および受信機セク
ション１１２を含む。送信機セクション１１０はバンド
パスフィルタ１１４、送信機１１６およびマイクロホン
１１８を含む。受信機セクション１１２は第１のフロン
トエンド受信機セクション１２０およびバックエンド受
信機セクション１２２を含む。第１のフロントエンド受
信機セクション１２０はバンドパスフィルタ１２４、中
間周波（ＩＦ）コンバータ１２７、第１のパワーメータ
１３７、第１のレーキ受信機（ｒａｋｅｒｅｃｅｉｖｅ
ｒ）１２６、第１の重み付け係数決定装置１２８および
第１の重み付けネットワーク１３０を含む。第１のレー
キ受信機１２６は第１のレーキフィンガ（ｒａｋｅ ｆ
ｉｎｇｅｒ）１３２、第２のレーキフィンガ１３４およ
び第３のレーキフィンガ１３６を含む。バックエンド受
信機セクション１２２はコンバイナ１３８、デインタリ
ーバ（ｄｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）１４０、デコーダ
１４２、信号プロセッサ１４４およびスピーカ１４６を
含む。

【００３１】移動ステーション１００はまた第２のアン
テナ１４８および第２の受信機フロントエンドセクショ
ン１５０を含む。第２の受信機フロントエンドセクショ
ン１５０はバンドパスフィルタ１５２、中間周波（Ｉ
Ｆ）コンバータ１５３、第２のパワーメータ１６３、第
２のレーキ受信機１５４、第２の重み付け係数決定装置
１５６、および第２の重み付けネットワーク１５８を含
む。第２のレーキ受信機１５４は第１のレーキフィンガ
１６０、第２のレーキフィンガ１６２および第３のレー
キフィンガ１６４を含む。

【００３２】前記無線システム１０２においては、第１
のベースステーション１０４は第１の所望の無線周波
（ＲＦ）信号１６６を移動ステーション１００に送信し
かつ第２のベースステーション１０６は第２の所望の無
線周波（ＲＦ）信号１７０を移動ステーション１００に
送信する。所望のＲＦ信号１６８は所望のＲＦ信号１６
６の複製であるが反射その他により遅延されかつ減衰さ
れている。所望のＲＦ信号１７０は所望のＲＦ信号１６
６と同じであるがハンドオフその他のために第２のベー
スステーション１０６からのものとなっている。一般
に、移動ステーション１０２はそれらの間で有効な通信
を提供するためにベースステーションによって提供され
るカバレージエリア内にあることが必要であることが知
られている。典型的な無線システムにおいては２つより
多くのベースステーションおよび３つより多くの所望の
ＲＦ信号があり得るが、本発明を説明するためには図１
の無線システム１０２で十分であることに注意を要す
る。前記２つのベースステーションは第１のベースステ
ーション１０４および第２のベースステーション１０６
の間の移動ステーション１００のハンドオフ状態を概略
的に表している。

【００３３】移動ステーション１００においては、第１
のアンテナ１０８は送信機セクション１１０および受信
機セクション１１２に結合されている。送信機セクショ
ン１１０はアンテナ１０８から信号を送信しかつ受信機
セクション１１２はアンテナ１０８から信号を受信す
る。

【００３４】受信機セクション１１２においては、第１
のアンテナは所望のＲＦ信号１６６，１６８および／ま
たは１７０の第１の対応信号または表現（ｒｅｐｒｅｓ
ｅｎｔａｔｉｏｎ）１７２を受信する。アンテナ１０８
はバンドパスフィルタ１２４に結合されている。バンド
パスフィルタ１２４は所望のＲＦ信号１７２の前記第１
の表現を所定の帯域幅に渡りろ波してライン１２５にろ
波された信号を生成する。好ましい実施形態では、前記
所定の帯域幅は１．２５メガヘルツである。

【００３５】前記ＩＦコンバータ１２７は技術的に知ら
れているようにライン１２５におけるろ波された信号を
無線周波からライン１７４における中間周波へと変換す
る。ＩＦコンバータ１２７の例は概略的に、ジョン・プ
ロアキス（Ｊｏｈｎ Ｐｒｏａｋｉｓ）による「デジタ
ル通信（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
ｓ）」、マクグローヒル（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ）、
１９８９年、の書物、あるいは１９９２年の、「通信に
関するＩＥＥＥ紀要（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏ
ｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）」、ｖｏ
ｌ．ｃｏｍ−３０，ｐｐ８５５−８８４、レイモンド・
エル・ピックホッツ（ＲａｙｍｏｎｄＬ． Ｐｉｃｋｈ
ｏｔｚ）他による「スペクトル拡散通信の理論−論文
（Ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕ
ｍ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ−Ａ Ｔｕｔｏｒｉ
ａｌ）」に述べられている。ＩＦコンバータ１２７の多
くの機能は技術的によく知られているように個別部品で
あるいは集積回路（ＩＣ）として実施できる。

【００３６】前記パワーメータ１３７はＩＦコンバータ
１２７の出力において総合的な受信電力Ｉｏを測定す
る。測定された総合受信電力Ｉｏは前記第１の重み付け
係数決定装置１２８に送られる。

【００３７】第１のレーキ受信機１２６はＩＦコンバー
タ１２７に結合されかつ第１のレーキフィンガ１３２、
第２のレーキフィンガ１３４および第３のレーキフィン
ガ１３６を含む第１の複数のレーキフィンガ１３２，１
３４および１３６を有する。好ましい実施形態では、３
つのレーキフィンガがある。しかしながら、任意の数の
レーキフィンガを使用することができる。第１のレーキ
フィンガ１３２は受信信号、ｘ１、をライン１７６にか
つパイロット信号、ｐ１、をライン１７８に発生する。
第２のレーキフィンガ１３４は受信信号、ｘ２、をライ
ン１８０にかつパイロット信号、ｐ２、をライン１８２
に発生する。第３のレーキフィンガ１３６は受信信号、
ｘ３、をライン１８４にかつパイロット信号、ｐ３、を
ライン１８６に発生する。複素数である、受信信号ｘ
１，ｘ２およびｘ３は前記所望のＲＦ信号１６６，１６
８および／または１７０の第１の表現１７２を示す復調
された信号である。受信信号ｘ１，ｘ２およびｘ３はま
たデータ信号、トラフィックチャネル信号およびトラフ
ィックデータとして知られている。これらもまた複素数
であるが、パイロット信号ｐ１，ｐ２およびｐ３は受信
信号ｘ１，ｘ２およびｘ３に対応する。受信信号ｘ１，
ｘ２およびｘ３並びにパイロット信号ｐ１，ｐ２および
ｐ３を生成するための第１のレーキ受信機１２６の動作
は技術的によく知られており、例えば１９９５年にアデ
ィソン−ウェスリー出版社（Ａｄｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌ
ｅｙ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ）によっ
て出版された、エー・ジェイ・ビタービ（Ａ．Ｊ．Ｖｉ
ｔｅｒｂｉ）による「ＣＤＭＡ−スペクトル拡散通信の
原理（ＣＤＭＡ−Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｓｐｒ
ｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ
ｎｓ）」に説明されている。

【００３８】パイロット信号ｐ１，ｐ２およびｐ３、デ
ータ信号ｘ１，ｘ２およびｘ３、そして前記総合受信信
号電力Ｉｏは第１の重み付け係数決定装置１２８に結合
される。第１の重み付け係数決定装置１２８は第１の複
数の複素重み付け係数ｃ１をライン１８８に、ｃ２をラ
イン１９０にかつｃ３をライン１９２に発生する。第１
の複数の複素重み付け係数ｃ１，ｃ２およびｃ３はそれ
ぞれ受信信号ｘ１，ｘ２およびｘ３に対応する。第１の
複数の複素重み付け係数ｃ１，ｃ２およびｃ３は図２を
参照して説明する第１の方法および図３を参照して説明
する第２の方法を使用して決定される。

【００３９】第１の重み付けネットワーク１３０は第１
のレーキ受信機１２６および第１の重み付け係数決定装
置１２８に結合されている。第１の重み付けネットワー
ク１３０はそれぞれ前記第１の複数の複素重み付け係数
ｃ１，ｃ２およびｃ３に応じて受信信号ｘ１，ｘ２およ
びｘ３を重み付けして第１の複数の複素重み付け受信信
号を発生し、すなわち、それぞれ、ｗ１をライン１９４
に、ｗ２をライン１９６にかつｗ３をライン１９８に発
生する。受信信号ｘ１は重み付け係数ｃ１によって重み
付けされて重み付けされた受信信号ｗ１を発生する。受
信信号ｘ２は重み付け係数ｃ２によって重み付けされて
重み付けされた受信信号ｗ２を発生する。受信信号ｘ３
は重み付け係数ｃ３によって重み付けされて重み付けさ
れた受信信号ｗ３を発生する。第１の重み付けネットワ
ーク１３０の動作は各々のｘｉ、ｉ＝１，２，…，ｎ、
を対応する重み付け係数ｃｉ、ｉ＝１，２，…，ｎ、の
複素共役（ｃｏｍｐｌｅｘ ｃｏｎｊｕｇａｔｅ）によ
って乗算することである。得られた重み付けされた受信
信号ｗｉ、ｉ＝１，２，…，ｎ、はｉ番目の積の実数部
である。

【００４０】コンバイナ１３８は第１の重み付けネット
ワーク１３０に結合されかつ第１の複数の重み付けされ
た受信信号ｗ１，ｗ２およびｗ３を組み合わせて組み合
わされた信号をライン２００に生成する。前記第１の重
み付け係数決定装置１２８はライン２００における組み
合わされた信号の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を最大にする
ために、図２および図３に示されるフローチャートに従
って、第１の複数の重み付け係数ｃ１，ｃ２およびｃ３
を最適化することに注意を要する。デインタリーバ１４
０はコンバイナ１３８に結合されかつライン２００にお
ける前記組み合わされた信号をデインタリーブしてデイ
ンタリーブされた信号２０２を生成する。デコーダ１４
２はデインタリーバ１４０に結合されかつ前記デインタ
リーブされた信号をデコードしてライン２０４にデコー
ドされた信号を生成するよう構成されている。信号プロ
セッサ１４４はデコーダ１４２に結合されかつ前記デコ
ードされた信号を処理してライン２０６に受信信号を生
成するよう構成されている。スピーカ１４６はライン２
０６に復元または再生された信号を受けかつライン２０
６における該復元されたまたは再生された信号を音響信
号に変換する。コンバイナ１３８、デインタリーバ１４
０、デコーダ１４２、信号プロセッサ１４４およびスピ
ーカ１４６の動作は各々技術的によく知られている。

【００４１】好ましい実施形態では、第１のレーキ受信
機１２６（逆拡散動作、Ｉ−Ｑ復調、および同期を含
む）、第１の重み付けネットワーク１３０、コンバイナ
１３８、デインタリーバ１４０、デコーダ１４２は応用
特定集積回路（ＡＳＩＣ）内で実施され、これに関して
は「ＣＤＭＡ移動ステーションモデムＡＳＩＣ（ＣＤＭ
Ａ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｍ ＡＳ
ＩＣ）」、ＩＥＥＥ紀要、１９９２年、カスタム集積回
路会議（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅＩＥＥ
Ｅ １９９２ Ｃｕｓｔｏｍ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）、セクショ
ン１０．２、ページ１−５；および「ＣＤＭＡデジタル
セルラシステム、ＡＳＩＣ概観（Ｔｈｅ ＣＤＭＡ Ｄ
ｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎ
ＡＳＩＣ Ｏｖｅｒｖｉｅｗ）」、ＩＥＥＥ紀要、１
９９２年、カスタム集積回路会議（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＥＥＥ １９９２ Ｃｕｓｔｏ
ｍ ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓ Ｃｏｎｆ
ｅｒｅｎｃｅ）、セクション１０．１、ページ１−７に
記載されている。好ましい実施形態では、前記第１の重
み付け係数決定装置１２８および信号プロセッサ１４４
は一般にはマイクロプロセッサまたはデジタル信号プロ
セッサ（ＤＳＰ）のようなマイクロコンピュータであ
る。マイクロコンピュータはＭＣ６８３３２型マイクロ
コントローラとすることができかつＤＳＰはＭＣ５６１
５６型のＤＳＰとすることができ、これら双方の部品は
モトローラ・インコーポレイテッドにより製造されかつ
入手可能である。

【００４２】移動ステーション１００は好ましくは２つ
のアンテナ１０８および１４８を有する。第２の受信機
フロントエンドセクション１５０は第２のアンテナ１４
８を介して所望のＲＦ信号１６６，１６８および／また
は１７０の第２の表現２０８を受信する。第２の受信機
フロントエンドセクション１５０は無線加入者ユニット
１００に対し空間ダイバシティ動作を提供する。第２の
受信機フロントエンドセクション１５０の動作は前記第
１の受信機フロントエンドセクション１２０の動作と同
じである。同様の要素および信号ラインに対し異なる参
照数字が付されておりかつプライム符号が同様の信号の
参照のために付されていることに注意を要する。従っ
て、第２の重み付け係数決定装置１５６の第１の重み付
け係数ｃ′１，ｃ′２およびｃ′３は図２を参照して説
明した第１の方法および図３を参照して説明した第２の
方法を使用して決定される。第１の重み付け係数決定装
置１２８および第２の重み付け係数決定装置１５６は組
み合わされた係数決定装置２１０を規定する。組み合わ
された係数決定装置２１０はまた、前記パイロット信号
ｐ１，ｐ２およびｐ３およびｐ′１，ｐ′２およびｐ′
３の内の少なくとも１つ、前記データ信号ｘ１，ｘ２お
よびｘ３およびｘ′１，ｘ′２およびｘ′３の内の少な
くとも１つ、および双方のフロントエンドセクション１
２０および１５０からの第１および第２の総合受信信号
電力ＩｏおよびＩ′ｏの内の少なくとも１つに応じて、
それぞれ、おのおののフロントエンドセクション１２０
および１５０の重み付け係数ｃ１，ｃ２およびｃ３およ
びｃ′１，ｃ′２およびｃ′３を決定することができ
る。

【００４３】所望のＲＦ信号１６６，１６８および／ま
たは１７０の第１の表現１７２および所望のＲＦ信号１
６６，１６８および／または１７０の第２の表現２０８
は移動ステーション１００に同じ情報を提供する。しか
しながら、第１のアンテナ１０８および第２のアンテナ
１４８の空間的な関係のため、一方のアンテナで受信さ
れる所望のＲＦ信号は他方のアンテナで受信される所望
のＲＦ信号に対して遅延されおよび／または減衰されて
いるであろう。第１の受信機フロントエンドセクション
１２０および第２の受信機フロントエンドセクション１
５０のダイバシティ動作は移動ステーション１００の受
信を改善するためにこれらの差を利用する。

【００４４】当業者によく知られているように移動ステ
ーション１００において２つより多くのアンテナをダイ
バシティ受信装置に導入することができる。第１のアン
テナ１０８および第２のアンテナ１４８は一般にＲＦ信
号を受信しおよび／または送信することができる任意の
アンテナを含む。好ましい実施形態では、第１のアンテ
ナ１０８および第２のアンテナ１４８は２分の１ラムダ
（ｏｎｅ−ｈａｌｆｌａｍｄａ）の波長を有するダイポ
ールアンテナである。無線加入者ユニット１０２内の第
１のアンテナ１０８および第２のアンテナ１４８の適切
な位置、間隔、方向、その他は当業者によく知られてい
る。第２のアンテナ１４８は技術的によく知られている
ように移動ステーション１００のフラップエレメント内
に配置することもできる。

【００４５】好ましい実施形態では、前記第１のアンテ
ナ１０８は主アンテナと考えられ、それは該アンテナが
第１の受信機フロントエンドセクション１２０および送
信機セクション１１０の双方に結合されているからであ
る。第２のアンテナ１４８はダイバシティ受信機能を可
能にする補助（または、代替）アンテナと考えられる。
送信機セクション１１０は第２のアンテナ１４８には結
合されていない。

【００４６】無線システム１００は一般にＲＦチャネル
によって動作する任意の通信システムを示している。本
発明の範囲内に含まれるものと考えられる無線システム
は、制限なしに、セルラ無線電話通信システム、２方向
無線通信システム、およびパーソナル通信システム（Ｐ
ＣＳ）を含む。

【００４７】好ましい実施形態においては、無線システ
ム１００はセルラ無線電話通信システムである。好まし
い実施形態においては、該セルラ無線電話通信システム
はダイレクトシーケンス−符号分割多元接続（ＤＳ−Ｃ
ＤＭＡ）セルラ無線電話通信システムである。このシス
テムの標準は、ここに参照のため導入される、１９９３
年７月発行の、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５、デュアル
モード広帯域スペクトル拡散セルラシステムのための移
動ステーション−ベースステーション互換性標準（以
後、「ＩＳ−９５標準」と称する）、に開示されてい
る。

【００４８】好ましい実施形態では、移動ステーション
１００は上で述べたＩＳ−９５標準において述べられた
ＤＳ−ＣＤＭＡセルラ無線電話システムと両立性または
互換性ある（ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ）よう設計されたＤ
Ｓ−ＣＤＭＡ無線加入者ユニットである。移動ステーシ
ョン１００は、例えば、車両搭載ユニット、携帯用ユニ
ット、または輸送ユニットのような、技術的によく知ら
れた数多くの形式とすることができる。

【００４９】ＩＳ−９５標準においては、移動ステーシ
ョン内のデータエレメントのネーミングのためにある命
名法が与えられている。以下の表１はＣＤＭＡ移動ステ
ーション１００における種々のデータエレメントの間の
タイミング関係を示す。

【表１】 エレメント レート（秒） レート（シンボル） コメント −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− チップ １．２２８８ Ｔｘビットは「チ Ｍｃｈｉｐ／ｓ ップ」と称される シンボル １９．２ｋｓｙｍ／ｓ ６４チップ／ 中間ステージビッ シンボル トは「シンボル」 ビット ９．６ｋｂｉｔ／ｓ ２シンボル／ たたみ込み符号器 ビット はレート１／２ ＰＣＧ ８００ＰＣＧ／ｓ ２４シンボル／ 電力制御グループ ＰＣＧ フレーム ５０Ｈｚ １９２ビット／ 主データは「ビッ フレーム ト」

【００５０】ＤＳ−ＣＤＭＡは独自の符号シーケンスの
使用によってチャネルを生成するスペクトル拡散多元接
続（ｓｐｒｅａｄ−ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｍｕｌｔｉｐｌ
ｅ−ａｃｃｅｓｓ）デジタル通信のための技術である。
ＤＳ−ＣＤＭＡ信号は高いレベルの妨害の存在の下で可
能でありかつ受信される。信号受信の実用的な限界はチ
ャネルの条件に依存するが、上に述べたＩＳ−９５標準
において述べられたＤＳ−ＣＤＭＡ受信は静的チャネル
（ｓｔａｔｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ）に対する信号より１
８ｄＢ大きな妨害の存在の下で行うことができる。典型
的には、システムはより低いレベルの妨害および動的チ
ャネル条件で動作する。

【００５１】ＤＳ−ＣＤＭＡセルラ無線電話通信システ
ムは技術的によく知られているようにセクタまたはカバ
レージ領域へと分割することができる。ＤＳ−ＣＤＭＡ
システムにおいては、通信のための周波数はそれぞれの
セルのそれぞれのセクタにおいて再使用され、かつ移動
ステーション１００によって見られるある与えられた周
波数に関する妨害の大部分は移動ステーション１００が
所在する外側のセルからのものである。

【００５２】ＤＳ−ＣＤＭＡベースステーション送受信
機は９６００ビット／秒の基本的なデータレートを有す
る信号によって移動ステーション１００と通信する。該
信号は次に１．２２８８Ｍｈｚの送信ビットレート、ま
たはチップレート、に拡散される。拡散はデジタル符号
を前記データビットに適用し、ＤＳ−ＣＤＭＡシステム
に冗長性を加える一方でデータレートを増大する。その
セルのすべてのユーザのチップは次に加えられて複合デ
ジタル信号を形成する。該複合デジタル信号は次に信号
の帯域幅を制限するためにろ波された直角位相シフトキ
ーイング（ＱＰＳＫ）変調の形式を使用して送信され
る。

【００５３】送信された信号が移動ステーション１００
によって受信されたとき、前記所望の信号から符号化が
除去され、それを９６００ビット／秒のデータレートに
戻す。符号化が他のユーザのコードに適用された場合、
逆拡散はなく、受信信号は１．２２８８Ｍｈｚの帯域幅
を維持する。データビットに対する送信ビットまたはチ
ップの比率は符号化利得（ｃｏｄｉｎｇ ｇａｉｎ）で
ある。ＩＳ−９５標準によるＤＳ−ＣＤＭＡシステムに
対する符号化利得は１２８、または２１ｄＢである。２
１ｄＢのこの符号化利得のため、信号レベルより１８ｄ
Ｂ上（符号化利得後の信号強度の３ｄＢ下）までの妨害
が静的チャネルに対して耐え得るものとなる。

【００５４】図２は、図１の移動ステーション１００に
おいて第１の複数の重み付け係数ｃ１，ｃ２およびｃ３
を決定するための第１の実施形態を説明するフローチャ
ート２５０を示している。

【００５５】ステップ２５１において、本方法は始ま
る。ステップ２５２において、レーキフィンガのすべて
のパイロット信号が図１の第１のレーキ受信機１２６お
よび第２のレーキ受信機１５４によって逆拡散される。

【００５６】ステップ２５３において、前記パイロット
信号が図１の第１の重み付け係数決定装置１２８および
第２の重み付け係数決定装置１５６によって受信され
る。

【００５７】ステップ２５４において、レーキフィンガ
のすべてのトラフィックデータ信号が図１の第１のレー
キ受信機１２６および第２のレーキ受信機１５４によっ
て逆拡散される。

【００５８】ステップ２５５において、逆拡散されたト
ラフィックデータが図１の第１の重み付け係数決定装置
１２８および第２の重み付け係数決定装置１５６によっ
て受信される。

【００５９】ステップ２５６において、総合受信信号電
力ＩｏおよびＩ′ｏが、それぞれ、ＩＦフィルタ１２７
および１５３の出力における電力を読み取ることにより
決定される。これは、それぞれ、パワーメータ１３７お
よび１６３によって達成される。

【００６０】ステップ２５７において、図には示されて
いないが、それぞれ、第１の重み付け係数決定装置１２
８および第２の重み付け係数決定装置１５６内に配置さ
れた、２つの高速アダマール変換器（Ｈａｄａｍａｒｄ
ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ）によって前記総合受信信
号電力（ＩｏおよびＩ′ｏ）から放射エネルギ（ｒａｙ
ｅｎｅｒｇｙ）が決定される。

【００６１】ステップ２５８において、ステップ２５
３，２５５，２５６および２５７から受信された信号が
図１の第１の重み付け係数決定装置１２８および第２の
重み付け係数決定装置１５６によって時間に対して平滑
化される。このステップの目的は無線チャネルノイズ、
受信機ノイズおよび信号レート変動からの損傷（ｉｍｐ
ａｉｒｍｅｎｔｓ）を低減することである。

【００６２】ステップ２５９において、同じベースステ
ーションからの平滑された信号は図１の第１の重み付け
係数決定装置１２８および第２の重み付け係数決定装置
１５６によって平均される。このステップの目的は無線
チャネルノイズ、受信機ノイズおよび信号レート変動か
らの損傷をさらに低減することである。両方の重み付け
係数決定装置１２８および１５６における同じベースス
テーションからのデータはこのステップにおいて組み合
わされるのが好ましい（例えば、ベースステーション１
０６からの平滑化されたパイロット信号ｐ３およびｐ′
３が平均されてパイロット信号の推定値を生成する）。

【００６３】ステップ２６０において、パラメータＹｊ
およびＫｊが図１の第１の重み付け係数決定装置１２８
および第２の重み付け係数決定装置１５６によって計算
される。

【００６４】ステップ２６１において、第１の複数の複
素重み付け係数ｃ１，ｃ２およびｃ３は以下の数式を使
用して決定される。

【数１】ｃ１＝（Ｙ_１０４×ｐ１^＊）／（Ｉ_０−Ｋ
_１０４×Ｅ［｜ｐ１｜^２］）

【数２】ｃ２＝（Ｙ_１０４×ｐ２^＊）／（Ｉ_０−Ｋ
_１０４×Ｅ［｜ｐ２｜^２］）

【数３】ｃ３＝（Ｙ_１０６×ｐ３^＊）／（Ｉ_０−Ｋ
_１０６×Ｅ［｜ｐ３｜^２］） この場合、シンボル（^＊）は複素共役操作を示し、Ｅ
［｜ｐｉ｜^２］はｐｉの累乗またはべき（ｐｏｗｅｒ）
であり、ＩｏはＩＦコンバータ１２７の後の総合受信信
号電力であり、そしてＹｊ，Ｋｊは、ｉ番目のフィンガ
によって復調される、ベースステーションｊからの信号
の電力分布に関連する定数である。

【００６５】特に、前記係数Ｙｊは次の数式によって決
定される。

【数４】Ｙｊ＝（ベースステーションｊによって送信さ
れる注目トラフィック信号の電力）／（ベースステーシ
ョンｊによって送信されるパイロット信号の電力） この値はフルレートのトラフィックチャネル電力へと正
規化される。

【００６６】Ｋｊは、以下に示されるように決定するこ
とができ、あるいはリアルタイムで決定される。パイロ
ットｐｉおよびトラフィック信号のパイロットｘｉの電
力は以下に示されるように対応するパイロットおよび信
号サンプルの複数の２乗振幅を平均することによって計
算できる。理想的にはＫｊは次のようになるべきであ
る。

【数５】Ｋｊ＝（ベースステーションｊによって送信さ
れるすべての信号の電力）／（ベースステーションｊに
よって送信されるパイロット信号の電力）

【００６７】係数Ｋｊは前記比率に対する公称値となる
ようセットすることができる。前記パイロット電力は典
型的には総合電力の２０％であるから、Ｋ＝５の選択肢
が受入れ可能である。あるいは、総合送信電力は信号１
７４または２１２の高速アダマール変換の出力を最も強
いパイロットのサンプリング位相で加算しかつこの合計
およびパイロットを数多くのまたはある数のフレームに
わたり平滑化することにより推定または計算できる。従
って、Ｋｊは２の比率に等しくされる。前述のように、
複数の放射からの入力、両方のアンテナおよび複数のフ
レームをより正確な推定のために使用することができ
る。

【００６８】前記総合受信信号電力ＩｏおよびＩ′ｏ
は、それぞれ、ＩＦフィルタ１２７および１５３の出力
における電力を読み取ることによって決定される。この
信号は１つまたはそれ以上のフレームにわたり平均する
ことができる。実際の受信機の構成においては、自動利
得制御（ＡＧＣ）回路が常に存在し、この回路がアナロ
グ−デジタル変換器（ＡＤＣ）によってデジタルサンプ
ルに変換される前に総合受信電力を一定のレベルに保持
する。その結果、Ｉｏは、当業者に知られた、ＡＧＣお
よびＡＤＣの動作点に依存する定数となる。

【００６９】ステップ２６１において、前記第２の複数
の重み付け係数ｃ′１，ｃ′２およびｃ′３が前記第１
の複数の重み付け係数ｃ１，ｃ２およびｃ３と同様にし
て次のように計算される。

【数６】ｃ′１＝（Ｙ_１０４×ｐ′１^＊）／（Ｉ′_０−
Ｋ_１０４×Ｅ［｜ｐ′１｜^２］）

【数７】ｃ′２＝（Ｙ_１０４×ｐ′２^＊）／（Ｉ′_０−
Ｋ_１０４×Ｅ［｜ｐ′２｜^２］）

【数８】ｃ′３＝（Ｙ_１０６×ｐ′３^＊）／（Ｉ′_０−
Ｋ_１０６×Ｅ［｜ｐ′３｜^２］）

【００７０】従来技術においては、Ｙｊは常に１であ
り、かつＫｊは常に０であり重み付け係数ｃ１＝ｐ１^＊
／Ｉｏ，ｃ２＝ｐ２^＊／Ｉｏおよびｃ３＝ｐ３^＊／Ｉｏ
を生じることになる。第１の実施形態は従来技術に対し
て実際の条件を考慮するため重み付け係数を調整するこ
とにより改善を行う。異なるベースステーションによっ
て送信される信号はパイロット信号、トラフィックチャ
ネル信号および総合信号電力の間で一定の関係を維持す
ることができないであろう。実際に、ネットワークの最
適化はしばしばこれらの関係を条件の要求に応じて変え
ることに関連している。また、異なるベースステーショ
ンからの信号は典型的には等しくない電力レベルで受信
される。上の条件を考慮しない従来技術の重み付けはす
べてのフィンガに対して等しい重み付けを与える傾向が
あり、唯一の変数はコンバイナ１３８において種々の信
号を重み付けするためのパイロットエネルギｐｉであ
る。これに対し、本発明の好ましい実施形態では送信お
よびチャネル条件を考慮し、それによってコンバイナ１
３８への信号入力に対しより正確な重み付けを与える。
これはハンドオフの間において２．０ｄＢまでの改善さ
れた性能を生じることができる。

【００７１】典型的には、ポート当たり２〜４のフィン
ガが使用されかつそれらはある不平衡な構成を有するよ
う共有できる（例えば、ときどき一方のポートに４フィ
ンガかつ他方に２フィンガとなる）。前記重み付け係数
ｃｉの分子（ｎｕｍｅｒａｔｏｒ）は瞬時パイロットチ
ャネルのエネルギ尺度をトラフィックチャネルのエネル
ギ尺度に変換する（すなわち、瞬時トラフィックチャネ
ルエネルギ＝ＹｊＥ［｜ｐｉ｜^２］）。受信信号から値
Ｙｊを計算するよりはむしろ、ベースステーション１０
４または１０６はＹｊに対する正しい値を含むメッセー
ジを移動ステーション１００に送信することができる。

【００７２】ステップ２６２において、第１のレーキ受
信機１２６によって発生された第１の複数のトラフィッ
クチャネルｘ１，ｘ２およびｘ３が第１の重み付けネッ
トワーク１３０を使用して第１の複数の複素重み付け係
数ｃ１，ｃ２およびｃ３によって重み付けされる。さら
に、第２のレーキ受信機１５４によって発生される第２
の複数のトラフィックチャネルｘ′１，ｘ２′および
ｘ′３が第２の重み付けネットワーク１５８を使用して
第２の複数の複素重み付け係数ｃ′１，ｃ′２および
ｃ′３によって重み付けされる。

【００７３】ステップ２６３において、第１の重み付け
ネットワーク１３０および第２の重み付けネットワーク
１５８によって生成された重み付けされた信号は図１の
コンバイナ１３８を使用して結合されてライン２００に
おける結合された信号を生成する。

【００７４】ステップ２６８において、前記組み合わさ
れた信号２００は図１のデインタリーバ１４０内のデイ
ンタリーババッファに格納される。

【００７５】ステップ２６９において、該デインタリー
ババッファが満たされているか否かの判定が行われる。
もし該バッファが満たされていれば、フローはステップ
２６４に続く。もしデインタリーババッファが満たされ
ていなければ、フローはステップ２５１に戻る。

【００７６】ステップ２６４において、前記結合された
信号２００が図１のデインタリーバ１４０を使用してデ
インタリーブされライン２０２におけるデインタリーブ
された信号を生成する。

【００７７】ステップ２６５において、デインタリーブ
された信号が図１のデコーダ１４２を使用してデコード
されてライン２０４におけるデコードされた信号を生成
するる。

【００７８】ステップ２６６において、ライン２０４に
おけるデコードされた信号はスピーカ１４６のためのラ
イン２０６におけるオーディオ信号を生成するよう処理
される。本方法はステップ２６７で終了する。

【００７９】図３は、図１の移動ステーション１００に
おける第１の複数の重み付け係数ｃ１，ｃ２およびｃ３
を決定するための第２の実施形態を説明するフローチャ
ート３００を示す。

【００８０】従来技術の重み付け係数決定の問題は、お
のおの個々に最大化された信号対雑音比（ＳＮＲ）を有
する、同相化され（ｃｏ−ｐｈａｓｅｄ）重み付けされ
た信号をいっしょに加える場合に信号対雑音比を最大に
しない場合があることである。妨害が存在する場合、個
々の信号のＳＮＲを最大にするよりはむしろ妨害信号を
打消し除去することがより有利であろう。一般的な場
合、最善の決定は妨害波を完全に打ち消すのに十分なほ
ど回転させるのではなく、ライン２００における結合さ
れた信号のＳＮＲを最大にするのに十分なだけ回転させ
ることであろう。

【００８１】ステップ３０１において、本方法はスター
トする。ステップ３０２において、パイロット信号のす
べてのフィンガが図１のレーキフィンガ１３２，１３
４，１３６，１６０，１６２および１６４によって逆拡
散される。

【００８２】ステップ３０３において、逆拡散されたパ
イロット信号は図１の重み付け係数決定装置１２８およ
び１５６によって受信される。

【００８３】ステップ３０６において、トラフィックデ
ータのすべてのフィンガは図１のレーキフィンガ１３
２，１３４，１３６，１６０，１６２および１６４によ
って逆拡散される。

【００８４】ステップ３０７において、逆拡散されたト
ラフィックデータは図１の重み付けネットワーク１３０
および１３８によって受信される。

【００８５】前記２つのアンテナのフィンガがどのよう
にしてコンバイナの出力において平均２乗エラー（ＭＳ
Ｅ）を最小にする基準に従って最適に組み合わせること
ができるかを説明するため、ｘ_ｉ（ｋ）およびｐ
_ｉ（ｋ）がｋ番目のシンボルに対するｉ番目のフィンガ
の受信出力のそれぞれ逆拡散データおよびパイロット出
力を示すものとする。前記第１、第２および第３のフィ
ンガは第１のアンテナに接続されかつ前記第４〜第６の
フィンガは第２のアンテナに接続される。従って、時間
ｎにおける２進位相シフトキーイング（ＢＰＳＫ）デー
タシンボルの推定値は次の数式の実数部で与えられる。

【数９】 この場合ｃ_ｉ（ｎ）は結合係数である。

【００８６】上の表現の実数部および虚数部はＱＰＳＫ
信号をデコードする場合に使用される。最適のチャネル
係数はコンバイナ出力において平均２乗エラーを最小に
すべきである。これを達成するため、前記チャネル係数
は次の数式の平均２乗値を最小にすべきである。

【数１０】 この場合Ａは任意の定数である。

【００８７】ステップ３０５において、係数ｃ_ｉを解く
ための簡単な方法は次のように最小平均２乗（ＬＭＳ）
アルゴリズムを使用することである。もし、最小平均２
乗（ＬＭＳ）アルゴリズムが前記構成において使用され
れば、以下の数式１１および１４は係数ベクトルＣ
（ｎ）の計算のためのに使用されるべきである。それは
次のようにして再帰的に（ｒｅｃｕｒｓｉｖｅｌｙ）計
算される。

【数１１】 Ｃ（ｎ）＝Ｃ（ｎ−１）＋Δｅ（ｎ）ｐ^＊（ｎ）

【００８８】この場合、Ｃ（ｎ）は係数ベクトルであ
り、次のように定義される。

【数１２】 Ｃ（ｎ）＝［ｃ_１（ｎ），…，ｃ_Ｍ（ｎ）］^ｔ

【００８９】また、ｐ（ｎ）はパイロット信号ベクトル
であり、次のように定義される。

【数１３】ｐ（ｎ）＝［ｐ_１（ｎ），ｐ_２（ｎ），…，
ｐ_６（ｎ）］^ｔ

【００９０】さらに、ｅ（ｎ）はステップ３０４におい
て決定された適応エラーであり次のように定義される。

【数１４】

【００９１】これらの数式において、“ｔ”および
“＊”は、それぞれ、転置（ｔｒａｎｓｐｏｓｅ）およ
び複素共役操作を示している。

【００９２】あるいは、ステップ３０５において、例え
ば、車両の用途のために、チャネル条件が急速に変化し
た場合、前記適応アルゴリズムはその急速なチャネル変
化を追跡できることが望ましい。そのような場合、重み
付け最小２乗アルゴリズムのようなより高度なアルゴリ
ズムを使用して最適の結合係数を決定しいっそう良好な
性能を得ることができる。そのようなアルゴリズムは最
小２乗（ｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｓ：ＬＳ）アルゴリズ
ムである。このＬＳアルゴリズムは係数ベクトルＣ
（ｎ）を計算するために以下の数式１５，１６および１
７に示されている。

【００９３】前記重み付け係数ベクトルＣ（ｎ）は次の
行列式を解くことにより計算される。

【数１５】Ｃ（ｎ）＝Ｒ^−１（ｎ−１）ｒ（ｎ）

【００９４】この場合、

【数１６】 であり、かつ

【数１７】 の関係がある。またＡは任意の常数でありかつＬは積分
時間である。

【００９５】これらの数式において、ｗ（ｋ）は重み関
数であり、これはチャネルのフェーディング特性にした
がって選択されるべきである。大抵の場合、性能上の大
きな損失なしに、単にｗ（ｋ）＝１とすることができ
る。そのようなウィンドウ関数は便宜的に方形ウィンド
ウ（ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ ｗｉｎｄｏｗ）と称され
る。他の一般的な形式のウィンドウはいわゆる指数関数
ウィンドウであり、ｗ（ｋ）＝ｂ^ｋであり、この場合０
＜ｂ≦１である。前と同様に、ｎ番目のＢＰＳＫデータ
シンボルは前に述べたのと同じ数式によって次のように
計算される。

【数１８】 この表現の実数部および虚数部はＱＰＳＫ信号をデコー
ドする場合に使用すべきである。

【００９６】当業者には、指数関数または方形ウィンド
ウが使用される場合、係数ベクトルＣ（ｎ）は前記行列
式を解くことなく再帰的に計算できることがよく知られ
ている。

【００９７】ステップ３０８において、第１のレーキ受
信機１２６によって発生された第１の複数のトラフィッ
クチャネルｘ１，ｘ２およびｘ３が第１の重み付けネッ
トワーク１３０を使用して前記第１の複数の複素重み付
け係数ｃ１，ｃ２およびｃ３によって重み付けされる。
さらに、第２の複数のトラフィックチャネルｘ′１，
ｘ′２およびｘ′３は第２のレーキ受信機１５４によっ
て発生され第２の重み付けネットワーク１５８を使用し
て第２の複数の複素重み付け係数ｃ′１，ｃ′２および
ｃ′３によって重み付けされる。

【００９８】ステップ３０９において、第１の重み付け
ネットワーク１３０および第２の重み付けネットワーク
１５８によって生成された重み付けされた信号は図１の
コンバイナ１３８を使用して組み合わされてライン２０
０に組み合わされた信号を生成する。

【００９９】ステップ３１４においてこの組み合わされ
た信号２００は図１のデインタリーバ１４０内のデイン
タリーババッファに格納される。

【０１００】ステップ３１５において、前記デインタリ
ーババッファが満たされているかが判定される。もし前
記バッファが満たされていれば、フローはステップ３１
０に続く。もし前記デインタリーババッファ満たされて
いなければ、フローはステップ３０１に戻る。

【０１０１】ステップ３１０において、前記組み合わさ
れた信号２００は図１のデインタリーバ１４０を使用し
てデインタリーブされてライン２０２におけるデインタ
リーブされた信号を生成する。

【０１０２】ステップ３１１において、前記デインタリ
ーブされた信号は図１のデコーダ１４２を使用してデコ
ードされてライン２０４にデコードされた信号を生成す
る。

【０１０３】ステップ３１２において、ライン２０４に
おけるデコードされた信号はスピーカ１４６のためにラ
イン２０６における処理された信号を生成するよう処理
される。ステップ３１３において、本方法は終了する。

【０１０４】前記第１および第２の実施形態はＣＤＭＡ
移動ステーションに関して説明されたが、それらはまた
同様にベースステーションにおいても実施できる。前記
第１および第２の実施形態は特に前記ＩＳ−９５標準に
よって特定されるように逆方向チャネルが順方向チャネ
ルと同様の構造を有するか、あるいは逆方向チャネルが
少しの妨害波のみを有する、ベースステーションにとっ
て適切なものである。

【０１０５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来技
術の不都合を克服しかつＤＳＳＳシステムにおいて良好
に動作するＣＤＭＡ移動ステーションにおける重み付け
係数を適応的に調整する改善された方法が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】無線システムにおいて使用するための移動ステ
ーションを示すブロック図である。

【図２】図１の移動ステーションにおいて重み付け係数
を決定するための第１の実施形態を示すフローチャート
である。

【図３】図１の移動ステーションにおいて重み付け係数
を決定するための第２の実施形態を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１００ 移動ステーション １０２ 無線システム １０４ 第１のベースステーション １０６ 第２のベースステーション １０８ 第１のアンテナ １１０ 送信機セクション １１２ 受信機セクション １１４ バンドパスフィルタ １１６ 送信機 １１８ マイクロホン １２０ 第１のフロントエンド受信機セクション １２２ バックエンド受信機セクション １２４ バンドパスフィルタ １２６ 第１のレーキ受信機 １２８ 第１の重み付け係数決定装置 １３０ 第１の重み付けネットワーク １３２ 第１のレーキフィンガ １３４ 第２のレーキフィンガ １３６ 第３のレーキフィンガ １３８ コンバイナ １４０ デインタリーバ １４２ デコーダ １４４ 信号プロセッサ １４４ スピーカ １４８ 第２のアンテナ １５０ 第２の受信機フロントエンドセクション １５２ バンドパスフィルタ １５３ 中間周波（ＩＦ）コンバータ １５４ 第２のレーキ受信機 １５６ 第２の重み付け係数決定装置 １５８ 第２の重み付けネットワーク １６０ 第１のレーキフィンガ １６２ 第２のレーキフィンガ １６４ 第３のレーキフィンガ １６３ 第２のパワーメータ １６６ 第１の所望の無線周波（ＲＦ）信号 １６８ 所望のＲＦ信号 １７０ 第２の所望のＲＦ周波（ＲＦ）信号

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）無線受信
   機において重み付け係数を適応的に調整する方法であっ
   て、 所望のＲＦ信号の第１の表現を受信する段階、 前記所望のＲＦ信号の第１の表現に応じて第１の複数の
   パイロット信号を発生する段階、そして前記第１の複数
   のパイロット信号のうちの１つより多くに応じて第１の
   複数の重み付け係数の各々を決定する段階、 を具備することを特徴とするＣＤＭＡ無線受信機におい
   て重み付け係数を適応的に調整する方法。
2. 【請求項２】 さらに、 所望のＲＦ信号の第２の表現を受信する段階、 前記所望のＲＦ信号の第２の表現に応じて第２の複数の
   パイロット信号を発生する段階、そして前記第２の複数
   のパイロット信号のうちの１つより多くに応じて第２の
   複数の重み付け係数の各々を決定する段階、 を具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 さらに、前記第１の複数のパイロット信
   号の各々を平滑化する段階、 を具備することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記第１の複数の重み付け係数の各々は
   最小平均２乗アルゴリズムを使用して決定されることを
   特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記最小平均２乗アルゴリズムは次の数
   式に従って前記第１の複数の重み付け係数を決定し、 【数１９】 Ｃ（ｎ）＝Ｃ（ｎ−１）＋Δｅ（ｎ）ｐ^＊（ｎ） この場合、Ｃ（ｎ）は次の数式、 【数２０】 Ｃ（ｎ）＝［ｃ_１（ｎ），…，ｃ_Ｍ（ｎ）］^ｔ で定義される重み付け係数ベクトルであり、 ｐ（ｎ）は次の数式、 【数２１】ｐ（ｎ）＝［ｐ_１（ｎ），ｐ_２（ｎ），…，
   ｐ_６（ｎ）］^ｔ で定義されるパイロット信号ベクトルであり、そしてｅ
   （ｎ）は次の数式、 【数２２】 で規定される適応エラーであり、 この場合、“ｔ”および“＊”は、それぞれ、転置およ
   び複素共役操作を示す、 ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記第１の複数の重み付け係数の各々は
   最小２乗アルゴリズムを使用して決定されることを特徴
   とする請求項１に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記最小２乗アルゴリズムは次の数式、 【数２３】Ｃ（ｎ）＝Ｒ^−１（ｎ−１）ｒ（ｎ） に従って前記第１の複数の重み付け係数を決定し、 この場合、Ｃ（ｎ）は次の数式、 【数２４】 Ｃ（ｎ）＝［ｃ_１（ｎ），…，ｃ_Ｍ（ｎ）］^ｔ で規定される重み付け係数ベクトルであり、 Ｒ（ｎ）は次の数式、 【数２５】 で規定されるｐ（ｎ）の自己相関マトリクスであり、 ｒ（ｎ）は次の数式、 【数２６】 で規定されるｐ（ｎ）の平均であり、 ｐ（ｎ）は次の数式、 【数２７】Ｐ（ｎ）＝［ｐ_１（ｎ），ｐ２（ｎ），…，
   ｐ６（ｎ）］^ｔ で規定されるパイロット信号ベクトルであり、 Ａは任意の定数であり、 Ｌは積分時間であり、 ｗ（ｋ）は無線チャネルの特性を示す重み付け関数であ
   り、そして“ｔ”および“＊”は、それぞれ、転置およ
   び複素共役操作を示す、 ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）無線受信
   機において重み付け係数を適応的に調整する方法であっ
   て、 所望のＲＦ信号の第１および第２の表現を受信する段
   階、 前記所望のＲＦ信号の第１および第２の表現に応じて第
   １および第２の複数のパイロット信号を発生する段階、
   そして前記第１および第２の複数のパイロット信号のう
   ちの１つより多くに応じて第１の複数の重み付け係数の
   各々を決定する段階、 を具備することを特徴とするＣＤＭＡ無線受信機におい
   て重み付け係数を適応的に調整する方法。
9. 【請求項９】 さらに、 前記第１および第２の複数のパイロット信号の各々を平
   滑化する段階、 を具備することを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 【請求項１０】 符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）無線受
    信機を動作させる方法であって、 所望のＲＦ信号の第１の表現を受信する段階、 前記所望のＲＦ信号の第１の表現に応答して第１の複数
    のデータ信号を発生する段階、 前記所望のＲＦ信号の第１の表現に応答して第１の複数
    のパイロット信号を発生する段階、そして前記第１の複
    数のパイロット信号のうちの１つより多くに応答して第
    １の複数の重み付け係数の各々を決定する段階、 前記第１の複数の重み付け係数に応答して前記第１の複
    数のデータ信号を重み付けし第１の複数の重み付けされ
    た受信信号を発生する段階、 前記第１の複数の重み付けされた受信信号を結合して結
    合された信号を生成する段階、 前記結合された信号をデインタリーブしてデインタリー
    ブされた信号を生成する段階、 前記デインタリーブされた信号をデコードしてデコード
    された信号を生成する段階、そして前記デコードされた
    信号を処理して復元された信号を生成する段階、 を具備することを特徴とするＣＤＭＡ無線受信機を動作
    させる方法。