JPH11261531A - Ｄｓ―ｃｄｍａシステムにおいて干渉抑圧のための通信装置および方法 - Google Patents

Ｄｓ―ｃｄｍａシステムにおいて干渉抑圧のための通信装置および方法

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JPH11261531A JP10368990A JP36899098A JPH11261531A JP H11261531 A JPH11261531 A JP H11261531A JP 10368990 A JP10368990 A JP 10368990A JP 36899098 A JP36899098 A JP 36899098A JP H11261531 A JPH11261531 A JP H11261531A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＤＳ−ＣＤＭＡ通信システム１００において
干渉ベクトルを完全に抑圧するための方法および装置。 【解決手段】 受信回路１２２，１２４，１２６，１２
８は、ソフト・ハンドオフを行うセクタおよびソフト・
ハンドオフを行わないセクタの両方からのマルチパスに
割り当てられる（４０４，４０６）。各受信回路につい
て、セクタの信号上に存在するトラヒック・チャネルの
セットが判定される（４１０）。各受信回路について、
所定の干渉条件に従って干渉が格付される（４１２）。
干渉の格付リストから干渉ベクトルのセットが選択され
（４１４）、干渉ベクトルの選択されたセットに対して
受信機の所望の符号またはウォルシュ符号の直交投影が
計算される（４１６）。次に、受信回路はその相関器に
おいて直交投影を利用して、被受信データを逆拡散する
（４１８）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、直接シーケン
ス符号分割多元接続（ＤＳ−ＣＤＭＡ）信号の受信に関
する。さらに詳しくは、本発明は、ＤＳ−ＣＤＭＡ信号
の干渉抑圧(interference suppression)に関する。
【０００２】
【従来の技術】スペクトル拡散通信システム(spread sp
ectrum communication system)では、基地局から移動局
へのダウンリンク送信は、パイロット・チャネルおよび
複数のトラヒック・チャネルを含む。パイロット・チャ
ネルは、すべてのユーザによって復号される。各トラヒ
ック・チャネルは、一人のユーザによって復号されるた
めのものである。従って、各トラヒック・チャネルは、
基地局および移動局の両方が知る符号を用いて符号化さ
れる。パイロット・チャネルは、基地局およびすべての
移動局が知る符号を利用して符号化される。パイロット
・チャネルおよびトラヒック・チャネルを符号化するこ
とは、システムにおける送信のスペクトルを拡散する。
【０００３】スペクトル拡散通信システムの一例とし
て、米国電気通信工業会／米国電子工業会（ＴＩＡ／Ｅ
ＩＡ）暫定規格ＩＳ−９５(Telecommunications Indust
ry Association/Electronic Industry Association Int
erim Standard IS-95) "MobileStation-Base Station C
ompatibility Standard for Dual-Mode Wideband Sprea
d Spectrum Cellular System"（「ＩＳ−９５」）に基
づくセルラ無線電話システムがある。システムにおける
個別のユーザは同じ周波数を利用するが、個別の拡散符
号(spreading code)を利用することにより互いに区別で
きる。他のスペクトル拡散システムには、一般にＤＣＳ
１９００と呼ばれる１９００ＭＨｚで動作する無線電話
システムがある。他の無線システムや無線電話システム
もスペクトル拡散方法を利用する。
【０００４】ＩＳ−９５は、直接シーケンス符号分割多
元接続（ＤＳ−ＣＤＭＡ：direct sequence code divis
ion multiple access）通信システムの一例である。Ｄ
Ｓ−ＣＤＭＡシステムでは、送信は擬似雑音（ＰＮ：ps
eudorandom noise）符号によって拡散される。データは
チップ(chip)によって拡散され、ここでチップとはスペ
クトル拡散最小期間キーイング要素(spread spectrum m
inimal-duration keying element)である。一つのシス
テム・パラメータに、チップ期間またはチップ時間があ
る。ＩＳ−９５システムでは、チップ・クロック・レー
トは１．２２８８メガチップ／秒で、約０．８１４μ秒
／チップのチップ時間に相当する。
【０００５】スペクトル拡散通信システムにおいて用い
られる移動局は、一般にレーキ受信機(RAKE receiver)
を採用する。レーキ受信機は、個別に無線周波数（Ｒ
Ｆ）信号を受信する２つまたはそれ以上の受信分岐(rec
eiver fingers)を含む。各分岐は、パイロット信号を利
用してチャネル利得および位相を推定する。利得および
位相推定量は、ＲＦ信号をコヒーレント復調するために
用いられ、それにより各トラヒック・シンボルの推定量
を生成する。個別の受信分岐のトラヒック・シンボル推
定量はシンボル合成器(symbol combiner)において合成
され、トラヒック・シンボルのより良好な推定量を得
る。
【０００６】レーキ受信機は、マルチパス線(multipath
rays)を合成し、それによりチャネル・ダイバーシチを
利用するために、スペクトル拡散通信システムにおいて
用いられる。マルチパス線は、送信機から直接受信され
る見通し線(line of sight rays)と、物体や地形から反
射される線の両方を含む。受信機において受信されたマ
ルチパス線は、時間的に分離される。時間分離または時
間差は、一般に数チップ時間程度である。個別のレーキ
分岐出力を合成することにより、レーキ受信機はパス・
ダイバーシチ(path diversity)を達成する。
【０００７】一般に、レーキ受信機分岐(finger)はマル
チパス線の最強セットに割り当てられる。すなわち、受
信機は、チャネル・インパルス応答の局所最大値を見つ
ける。第１分岐は、最も強い信号を受信すべく割り当て
られ、第２分岐は次に強い信号を受信すべく割り当てら
れ、以下同様に割り当てられる。チャネルがフェージン
グや他の原因で変化すると、分岐割り当ても変化する。
分岐割り当ての後、局所最大値の時間位置は徐々に推移
し、これらの変化は各分岐における時間追跡回路(time
tracking circuit)によって追跡される。
【０００８】ＤＳ−ＣＤＭＡ受信機性能の一つの制限
は、受信機における多元接続干渉(multiple-access int
erference)である。分岐単位で考えると、基地局から加
入者ユニットの順方向リンク上に２つの多元接続干渉源
がある。第一の源は、目的の被受信信号として、同一基
地局あるいは同一基地局の同一セクタから発生するマル
チパスである。基地局から送信される多重トラヒック信
号は、符号化する(covering)ウォルシュ符号(Walsh cod
e)が直交なので、基地局送信機において直交となる。レ
ーキ受信機では、直交受信トラヒック信号からの干渉は
完全に抑圧される。しかし、基地局と受信機との間のチ
ャネルにおけるマルチパスは、時間遅延を生じさせるこ
とによりウォルシュ符号の直交性を損なう。その結果、
なんらかの多元接続干渉が発生する。一つのセクタから
の信号に割り当てられた分岐について、多元接続干渉の
第２の源は、分岐が割り当てられたセクタとは別のセク
タであって、加入者ユニットとソフト・ハンドオフ(sof
t-handoff)を行うセクタと、加入者ユニットとソフト・
ハンドオフを行わないセクタの両方からの干渉である。
これら他のセクタから送信された信号は、チャネルに関
係なく非直交であり、そのため何らかの多元接続干渉が
受信機において発生する。
【０００９】上記のように、多元接続干渉の源は分岐単
位に見なければならない。異なる分岐が異なるセクタに
割り当てられることがある。従って、分岐１の同一セク
タ多元接続干渉は、分岐２が異なるセクタに割り当てら
れる場合には、分岐２の他セクタ干渉となる。
【００１０】他の種類の通信システム用に開発された雑
音抑圧システムは、特に加入者ユニットに適用する場合
のように、ＤＳ−ＣＤＭＡシステムには適用されない。
これら従来のシステムの一部では、拡散シーケンスのシ
ンボル当たりのチップ数が拡散シーケンスの期間に等し
い。また他の従来システムでは、干渉抑圧は基地局にお
いて適用される。
【００１１】ＤＳ−ＣＤＭＡシステムでは、拡散シーケ
ンスはシンボル当たりのチップ数よりも数倍長いことが
ある。例えば、ＩＳ−９５では、拡散シーケンスは５１
２シンボルごとに反復する。拡散シーケンスの期間がシ
ンボル当たりのチップ数に等しくなければ、干渉抑圧は
さらに困難になる。このような場合における多元接続干
渉は、もはや固定していない。むしろ、時変的(time-va
rying)となる。干渉および干渉抑圧受信機の係数はとも
に、シンボルごとに完全に変化する。多元接続干渉が時
変的なので、干渉抑圧は適応的に実施できず、受信機は
干渉の特定の特徴を明確に推定してからでないと、干渉
を抑圧できない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従って、当技術分野に
おいて、ＤＳ−ＣＤＭＡシステム用の改善された干渉抑
圧方法が必要とされる。
【００１３】
【実施例】本発明は、その更なる目的および効果ととも
に、添付の図面とともに以下の説明を参照することによ
り最もよく理解されよう。なお、いくつかの図面を通し
て、同様な参照番号は同一の要素を表すものとする。
【００１４】ここで図１を参照して、通信システム１０
０は、無線電話１０４などの一つまたはそれ以上の移動
局と無線通信するように構成された基地局１０２などの
複数の基地局を含む。無線電話１０４は、基地局１０２
を含む複数の基地局と通信するため直接シーケンス符号
分割多元接続（ＤＳ−ＣＤＭＡ）信号を送受信するよう
に構成される。図示の実施例では、通信システム１００
は、８００ＭＨｚ動作のＴＩＡ／ＥＩＡ暫定規格ＩＳ−
９５ "Mobile Station-Base Station Compatibility St
andard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cell
ular Systems"に従って動作する。あるいは、通信シス
テム１００は、１８００ＭＨｚでのＰＣＳ(Personal Co
mmunication System)システムを含む他のＤＳ−ＣＤＭ
Ａシステムや、任意の他の適切なＤＳ−ＣＤＭＡシステ
ムに従って動作できる。
【００１５】基地局１０２は、ベースバンド信号とＲＦ
搬送波とを混合することによって形成される無線周波数
（ＲＦ）信号を送信する一つまたはそれ以上の基地局の
うちの一つの基地局である。ベースバンド信号は、シン
ボル当たりのチップ数よりも実質的に大きい期間を有す
る周期的な拡散シーケンスでデータ・シンボルを拡散す
ることによって形成される。拡散シーケンスの期間はシ
ンボル当たりのチップ数に等しくないので、無線電話１
０４における多元接続干渉は固定ではなく、時変的であ
る。
【００１６】基地局１０２は、スペクトル拡散信号を無
線電話１０４に送信する。トラヒック・チャネル上のシ
ンボルは、ウォルシュ・カバリング(Walsh covering)と
して知られるプロセスでウォルシュ符号を利用して拡散
される。無線電話１０４などの各移動局には、基地局１
０２によって固有のウォルシュ符号が割り当てられ、基
地局１０２から各移動局へのトラヒック・チャネル送信
は、基地局１０２から他のすべての移動局へのトラヒッ
ク・チャネル送信と直交する。
【００１７】トラヒック・チャネルとは別に、基地局１
０２はパイロット・チャネル，同期チャネルおよびペー
ジング・チャネルを放送する。パイロット・チャネル
は、ウォルシュ符号０によってカバーされるオール・ゼ
ロ・シーケンスを利用して形成される。パイロット・チ
ャネルは、範囲内のすべての移動局によって一般に受信
され、またＣＤＭＡシステムの存在，初期システム獲
得，アイドル・モード・ハンドオフ，通信基地局および
干渉基地局の初期線および遅延された線の識別のため
に、さらに同期チャネル，ページング・チャネルおよび
トラヒック・チャネルのコヒーレント復調のために、無
線電話１０４によって用いられる。同期チャネルは、移
動局タイミングを基地局タイミングと同期させるために
用いられる。ページング・チャネルは、基地局１０２か
ら、無線電話１０４を含む移動局にページング情報を送
信するために用いられる。
【００１８】基地局によって送信されるすべてのチャネ
ルは、ウォルシュ・カバリングだけでなく、拡散符号(s
preading code)ともいう擬似雑音（ＰＮ：pseudorandom
noise）シーケンスを利用して拡散される。基地局１０
２および基地局１０２の大きな近隣内のすべての基地局
は、開始時間または位相シフトともいう拡散符号用の固
有開始位相(unique starting phase)を利用して固有に
識別される。これらのシーケンスは２15チップ長であ
り、１．２２８８メガチップ／秒のチップ・レートで生
成され、そのため２６−２／３ミリ秒毎に反復する。最
小許容時間分離は６４チップであり、全体で５１２個の
異なるＰＮ符号位相割り当てが可能となる。拡散された
パイロット・チャネルは無線周波数（ＲＦ）搬送波を変
調し、基地局１０２が担当する地理的エリア内の無線電
話１０４を含むすべての移動局に送信される。ＰＮシー
ケンスは複雑で、同相（Ｉ）成分および直交（Ｑ）成分
によって構成される。なお、当業者であれば、本明細書
に記載するパイロット信号のすべての処理はＩ成分およ
びＱ成分の両方を伴うことが理解されよう。
【００１９】無線電話１０４は、アンテナ１０６，アナ
ログ・フロントエンド１０８，アナログ／デジタル変換
器（ＡＤＣ）１１０と、レーキ受信機１１２と、サーチ
ャ受信機(searcher receiver)１１４とを含む受信経
路，コントローラ１１６および送信経路回路１１８と、
デジタル／アナログ変換器１２０とを含む送信経路によ
って構成される。アンテナ１０６は、基地局１０２と、
近傍の他の基地局とからＲＦ信号を受信する。被受信Ｒ
Ｆ信号の一部は、基地局によって送信された見通し線で
ある。他の被受信ＲＦ信号は、反射線またはマルチパス
線であり、時間的に遅延される。
【００２０】被受信ＲＦ信号は、アンテナ１０６によっ
て電気信号に変換され、アナログ・フロントエンド１０
８に与えられる。アナログ・フロントエンド１０８は信
号を濾波し、ベースバンド信号への変換を行う。アナロ
グ・ベースバンド信号はＡＤＣ１１０に与えられ、この
ＡＤＣ１１０はこれらの信号を更なる処理のためデジタ
ル・データのストリームに変換する。
【００２１】レーキ受信機１１２は、受信分岐１２２，
受信分岐１２４，受信分岐１２６，受信分岐１２８を含
む受信分岐(receiver fingers)ともいう複数の受信回路
を含む。図示の実施例では、レーキ受信機１１２は４つ
の受信分岐を含む。ただし、任意の適切な数の受信分岐
を利用してもよい。受信分岐の構造および動作について
は、図２とともに以下で説明する。
【００２２】コントローラ１１６は、無線電話１０４の
他の要素に結合される。このような相互接続は、図面を
あまり複雑にしないために、図１において図示されてい
ない。
【００２３】サーチャ受信機１１４は、基地局１０２を
含む複数の基地局から無線電話１０４によって受信され
たパイロット信号を検出する。サーチャ受信機１１４
は、局所基準タイミングを利用して無線電話１０４にお
いて生成されたＰＮ符号で相関器(correlator)を利用し
てパイロット信号を逆拡散(despread)する。
【００２４】レーキ受信機１１２の受信回路は、サーチ
ャ受信機１１４によって識別されたパイロット信号に応
答して割り当てられる。本発明に従って、受信回路は、
無線電話１０４とソフト・ハンドオフを行うセクタと、
無線電話１０４とソフト・ハンドオフを行わないセクタ
の両方に割り当てられる。ソフト・ハンドオフでは、無
線電話１０４は２つまたはそれ以上の基地局またはセク
タと無線通信を行う。無線電話１０４とソフト・ハンド
オフを行う各基地局またはセクタは、同一データを無線
電話に同時に送信する。ただし、基地局は異なる拡散シ
ーケンスと、恐らくは異なるウォルシュ符合を利用して
データを符号化するので、受信機は各基地局の送信を個
別に復調しなければならない。復調後、被送信トラヒッ
ク・チャネル・データの個別の推定量は無線電話１０４
において合成できる。
【００２５】レーキ受信機１１２の分岐を割り当てるた
めに、無線電話１０４は、十分な信号品質を有する第１
マルチパス成分を識別し、第１受信分岐をこの第１マル
チパス成分に割り当てる。本発明に従って、無線電話１
０４は、第２受信分岐を第２マルチパス成分に割り当
て、他の利用可能な受信分岐を他の検出されたマルチパ
ス線に割り当てる。
【００２６】ここで図２を参照して、図１のレーキ受信
機において用いられる受信回路２００は、スイッチ２０
２，逆拡散器(despreader)２０４，トラヒック逆拡散器
２０６，加算器２０８，パイロット逆拡散器２１０およ
び加算器２１２を含む。スイッチ２０２は、１倍，２
倍，４倍または８倍チップ・レートなど、１．２２８８
メガチップ／秒のチップ・レートの整数倍にて閉じる。
逆拡散器２０４は、データを送信した基地局またはセク
タに固有の拡散シーケンスを適用することによって、被
受信データを逆拡散する。トラヒック逆拡散器２０６
は、上記のように計算された逆拡散符号を適用すること
によってデータを逆拡散する。加算器２０８は、６４な
どの所定の数の逆拡散データのチップを加算して、シン
ボルを生成し、このシンボルは被復調データとしてコン
トローラ１１６に与えられる。トラヒック逆拡散器２０
６および加算器２０８は、相関器２２０を形成する。
【００２７】パイロット逆拡散器２１０は、パイロット
・ウォルシュ符号を被受信信号に適用して、パイロット
・チャネルを逆拡散する。逆拡散された信号は加算器２
１２において加算され、パイロット・シンボルとなる。
パイロット・シンボルは、チャネル利得および位相を推
定するためにコントローラ１１６に与えられる。
【００２８】受信回路２００によって受信された信号
は、所望の信号と多元接続干渉の両方を含む。２つの多
元接続干渉の源には、同一セクタからのマルチパス信号
と、無線電話１０４とソフト・ハンドオフを行うセクタ
および無線電話１０４とソフト・ハンドオフを行わない
セクタを含む他のセクタからの干渉とが含まれる。
【００２９】整合フィルタ受信機は、逆拡散された被受
信信号と、無線電話の割り当てられたウォルシュ符号と
を相関する。ウォルシュ符号の直交性はマルチパスのな
いチャネルでは保持されるので、整合フィルタ受信機は
このようなチャネルで最適であり、干渉抑圧は必要な
い。このような受信機は、所望の信号に対して直交な信
号を完全に抑圧する。図２において、所望の信号は、ト
ラヒック・チャネルをカバーするウォルシュ符号によっ
て指定される。同一セクタからのマルチパス信号は、所
望の信号との直交性を失う。他のセクタからの干渉信号
は直交でない。本発明に従って、所望のウォルシュ符号
および抑圧すべき干渉ベクトルは、直交投影計算機(ort
hogonal projection calculator)２１６に与えられる。
指定された干渉に対して直交な、所望の信号の投影が判
定される。
【００３０】シンボル非同期干渉を解析するために用い
られるモデルは、等価チップ同期モデル(equivalent ch
ip synchronous model)という。また、このモデルは、
多元接続干渉がマルチパスに起因するか、あるいは近傍
の基地局からの干渉に起因するかに関係なく実質的に同
じである。図３は、マルチパス・チャネル上で受信され
た信号の個別の成分を示し、またどのようにして多元接
続干渉が発生するかを示す。この例では、基地局はパイ
ロット（ウォルシュ符号０）および一つのトラヒック・
チャネルを送信している。
【００３１】受信機では、受信回路または分岐は各マル
チパス線に割り当てられる。各レーキ受信機分岐によっ
て観測される干渉は、干渉信号のセットおよび干渉の相
対的タイミング・オフセットの両方について異なる。こ
の理由により、等価同期モデルおよび干渉を抑圧するた
めに用いられる対応するゼロ強制相関器(zero-forcing
correlator)は、各レーキ分岐について異なる。
【００３２】図３において、等価同期モデルはレーキ分
岐の一つについて提示される。図３における例は、長さ
８のウォルシュ符号を利用するシステム用である。第１
ライン３０２および第２ライン３０４は、第１マルチパ
ス成分を介して受信された信号のパイロット・チャネル
およびトラヒック・チャネルのチップおよびシンボル境
界を示す。第３ライン３０６および第４ライン３０８
は、第２のマルチパス成分のチップおよびシンボル境界
を示す。第１マルチパス成分と整合したレーキ受信機の
等価同期モデルは、この分岐によって観測される干渉の
基底ベクトルのセットを与える。
【００３３】シンボルｉについての目的のシンボルを図
３に示す。ここで、目的のシンボルに重複する第２の線
に整合したウォルシュ符号について考える。式（１−
１）がウォルシュ符号ｉ，マルチパス線ｊからの干渉を
表すものとし、これが目的のシンボルの左側に重なるも
のとする。図３から、目的のシンボルの左側に重なる干
渉ベクトルは式（１−２）,（１−３）によって与えら
れる：
【００３４】
【数１】 干渉ベクトルは、干渉ウォルシュ符号が目的のシンボル
に重なる期間だけ、拡散シーケンスで乗じた干渉ウォル
シュ符号に相当する。目的のシンボルとウォルシュ符号
の重複の領域以外では、干渉ベクトルの成分は０に設定
される。同様に、目的シンボルの右側に重なる第２の線
に整合したウォルシュ符号は、次式の干渉ベクトルを生
じる：
【００３５】
【数２】 干渉を抑圧することを試みる際に、干渉の別の源が発生
する。受信機が整合フィルタを採用する限り、同一セク
タから送信され、かつ同一遅延で受信されたウォルシュ
符号は直交となる。しかし、マルチパスからの干渉を抑
圧すべく設計された相関器は、この状態を相関器の設計
で強制しない限り、他のウォルシュ符号に直交しない。
従って、この単純な例について、以下の干渉ベクトルが
リストに追加される：
【００３６】
【数３】 干渉ベクトルの定義について、２つの点を指摘したい。
まず第１に、目的のシンボル期間に重なる２つのシンボ
ルは独立したデータ・シンボルで独立して変調されるの
で、干渉ベクトルは左右半分づつに分割される。第２
に、ウォルシュ符号は各シンボル毎に反復されるが、ウ
ォルシュ符号を乗算するＰＮシーケンスは５１２シンボ
ル毎でしか反復しない。その結果、干渉および上記の干
渉ベクトルは時変的であり、干渉ベクトルは新たなシン
ボル毎に再計算しなければならない。
【００３７】ゼロ強制干渉抑圧で用いられる相関器は、
干渉ベクトルによって定められる面(plane)に対して、
ＰＮシーケンスで拡散された所望のウォルシュ符号の直
交投影(orthogonal projection)である。上記の例で
は、所望の信号は：
【００３８】
【数４】 である。公式には、ｕdesの直交投影は次式によって与
えられる：
【００３９】
【数５】 ここで、ベクトルｃzfはゼロ強制相関器であり、ＵIは
干渉部分空間行列(interference subspace matrix)であ
る。ＵIの列(column)は、上記の干渉ベクトルのセット
に等しい。なお、行列（５−２）は、次元が抑圧される
干渉ベクトルの数に等しい正方行列である。行列（５−
２）がフル・ランクを有していない場合、擬似逆(pseud
o-inverse)として逆演算(inverse operation)を行わな
ければならない。
【００４０】直交投影に対する近似は、演算の複雑さお
よび／またはメモリ格納条件が大幅に低減された匹敵す
る性能が得られるという点で有用なことがある。有用な
近似は：
【００４１】
【数６】 を含み、ここで（６−２）はベクトルｕのエネルギを表
す。他の有用な近似は容易に明白である。
【００４２】従って、受信回路２００（図２）は、干渉
ベクトルによって定められる面(plane)に対してＰＮシ
ーケンスによって拡散された所望のウォルシュ符号の直
交投影を計算する直交投影計算機２１６を含む。この計
算は、受信回路２００によって受信されら所望のウォル
シュ符号２２２と、抑圧すべき符号のセット２２４とに
応答して行われる。直交投影は厳密に計算されるか、あ
るいは任意の適切な近似を用いて計算される。この直交
投影は、トラヒック逆拡散器２０６に与えられる。直交
投影に応答して、トラヒック逆拡散器２０６は、指定さ
れた符号または干渉ベクトルからの干渉を完全に抑圧す
る。
【００４３】ここで図４を参照して、図２の受信回路で
用いられる干渉格付回路(interference ranking circui
t)４００のブロック図を示す。干渉格付回路４００は、
直交投影計算機２１６などの受信分岐で用いるために、
抑圧すべき符号を判定するために用いられる。干渉格付
回路４００は、複数の高速アダマール変換（ＦＨＴ）演
算器４０２，セレクタ４０４，合成器(combiner)４０６
および推定ブロック４０８ならびに格付回路４１０を含
む。
【００４４】図示の実施例では、複数のＦＨＴ演算器４
０２は、レーキ受信機１１２の各分岐毎に一つのＦＨＴ
演算器を含む。他の実施例では、ＦＨＴ演算器はレーキ
分岐間で共用してもよい。ＦＨＴ演算器は、どのチャネ
ルが被受信ＤＳ−ＣＤＭＡ信号に存在するかの指示を生
成する。ＦＨＴ演算器は、逆拡散器２０４によって生成
された逆拡散信号を、送信機によって送信されたであろ
う６４個の可能なウォルシュ・シンボル（ＩＳ−９５シ
ステムにおいて）に対して実質的に相関する。また、ど
のチャネルが存在するかの指示は、受信信号強度(recei
ved signal strength)または信号エネルギの指示も含ん
でもよい。
【００４５】セレクタ４０４は、合成器４０６において
合成すべきＦＨＴ演算器出力を選択する。セレクタ４０
４は、入力４０２において受信される制御信号によって
制御される。制御信号は、例えば、コントローラ１１６
（図１）によって与えられる。本発明に従って、レーキ
受信回路の一部の分岐は、干渉パラメータを測定するた
めにのみ割り当てられる。無線電話１０４がソフト・ハ
ンドオフを行うセクタに対して、一つまたはそれ以上の
分岐を割り当ててもよい。さらに、干渉を測定する目的
のために、無線電話１０４がソフト・ハンドオフを行わ
ないセクタに対して、一つまたはそれ以上の分岐を割り
当ててもよい。２つまたはそれ以上の分岐が同一セクタ
に割り当てられる場合、セレクタ４０４はこれらの２つ
またはそれ以上の分岐を選択して、これらをともに合成
器４０６に与えるべく動作し、これらの分岐は合成さ
れ、存在するトラヒック・チャネルおよびチャネル強度
の最良の推定量を与える。
【００４６】チャネルが合成された後、必要に応じて、
存在するチャネルの指示が推定ブロック４０８に与えら
れる。推定ブロック４０８は、各分岐に存在するチャネ
ルの推定量を形成し、この推定量を格付回路４１０に与
える。格付回路４１０は、所定の条件に従ってチャネル
を格付する。格付回路は、第１分岐格付回路４１２，第
２分岐格付回路４１４，第３分岐格付回路４１６および
第４分岐格付回路４１８を含む。格付は、無線電話１０
４とソフト・ハンドオフを行うセクタからのマルチパス
に割り当てられた各分岐について個別に実施される。ソ
フト・ハンドオフを行わない分岐については、格付は必
要ない。格付は、すべての干渉を抑圧すべきではないの
で実施される。抑圧される干渉の量と、失われる信号エ
ネルギの量との間にはトレードオフが存在する。
【００４７】任意の受信回路または分岐の観点から、干
渉は３つの種類、すなわち（ｉ）この分岐によって復調
されるセクタからのマルチパス，（ｉｉ）無線電話とソ
フト・ハンドオフを行うセクタからのマルチパスおよび
（ｉｉｉ）無線電話とソフト・ハンドオフを行わない別
のセクタからのマルチパス、の３つの種類のいずれかで
ある。これらすべてのセクタは、干渉のリストに含めな
ければならない。源（ソース）（ｉ）は、無線電話に割
り当てられたウォルシュ符号で各分岐を相関する従来の
受信機にとって干渉源ではないが、リストに含めなけれ
ばならない。本発明による干渉抑圧受信機は、割り当て
られたウォルシュ符号と単純に相関せず、同一セクタか
ら同一遅延で受信された他のトラヒック・チャネルに対
する直交性は失われる。
【００４８】特定の分岐について、各干渉ベクトルに割
り当てられた強度または重みは、一般に次に比例する：
（ｉ）干渉ベクトルが該当する分岐のシンボル期間と重
複する量；および（ｉｉ）干渉ベクトルの大きさ。干渉
ベクトルとは、特定のセクタ／遅延に対応する特定のウ
ォルシュ符号である。干渉を格付するために任意の適切
な処理を利用してもよく、また格付のために任意の他の
適切なパラメータを利用してもよい。好適な実施例で
は、干渉格付は、無線電話とソフト・ハンドオフを行う
セクタからのマルチパスに割り当てられた各受信回路ま
たは受信分岐について個別に適用される。
【００４９】格付回路４１０は、抑圧すべき符号のセッ
トを生成する。抑圧すべき符号は、該当する分岐につい
て格付された干渉リストから選択された干渉ベクトルで
ある。図示の実施例では、干渉ベクトルは、これおよび
他のセクタ／遅延からの拡散ウォルシュ符号に部分的に
重複している。ここで、拡散ウォルシュ符号(spreadWal
sh code)とは、ＰＮ拡散シーケンスで乗算されたウォル
シュ符号のことである。抑圧すべき符号は、格付回路４
１０から各分岐の直交投影計算機２１６（図２）に与え
られる。
【００５０】抑圧すべき符号または干渉ベクトルと、所
望の拡散ウォルシュ符号とに応答して、直交投影計算機
２１６は、干渉ベクトルの選択されたセットに対して所
望の拡散ウォルシュ符号の直交投影を計算する。図示の
ＤＳ−ＣＤＭＡ実施例では、所望の符号は、ＰＮ拡散シ
ーケンスの適切な位相で乗算された、分岐に割り当てら
れたウォルシュ符号である。直交投影を計算するための
他の適切な処理についてはすでに説明した。演算の複雑
さまたは格納条件を軽減するために、他の方法を代用し
てもよい。
【００５１】所望の拡散ウォルシュ符号の直交投影の計
算の後、分岐は、（所望の符号またはウォルシュ符号そ
のものではなく）この直交投影をその相関器において利
用する。直交投影は、トラヒック逆拡散器２０６に与え
られる。トラヒック逆拡散器２０６は、直交投影を逆拡
散符号として適用することにより、受信したチップ・デ
ータを逆拡散する。加算器２０８は、６４などの所定の
数の逆拡散データのチップを加算して、シンボルを生成
し、このシンボルは被復調データとしてコントローラ１
１６に与えられる。干渉に対して直交なウォルシュ符号
の投影を取ることにより、指定された干渉は完全に抑圧
される。
【００５２】なお、干渉キャンセレーションまたは減算
などの他の方法は干渉を復調し、またこの干渉を減算す
るためにその振幅を推定しなければならない。このよう
な方法は、干渉を復調する際に生じる誤差により誤差伝
播が発生しやすい。しかし、本方法では、どの符号を抑
圧すべきかを識別し、これらの信号が受信機に着信する
時間を推定（あるいは送信機からの遅延を推定）するだ
けでよい。本発明による方法および装置は、振幅を復調
または推定する必要はなく、振幅を格付するだけでよ
い。よって、誤差伝播の可能性はない。
【００５３】特定の分岐によって観測される干渉は、他
の分岐／マルチパスの拡散ウォルシュ符号に起因する。
ウォルシュ符号はシンボル毎に一定であるが、拡散ウォ
ルシュ符号は、ウォルシュ符号に乗算するＰＮシーケン
スが（図示のＩＳ−９５実施例では）５１２シンボル毎
に反復するのみなので、一定ではない。この理由によ
り、多元接続干渉は時変的であり、干渉ベクトルはシン
ボル毎に変化する。その結果、各分岐毎に直交投影を計
算しなければならず、各シンボル毎に再計算しなければ
ならない。
【００５４】ここで図５を参照して、フロー図は、本発
明による図１の無線電話１０４のような通信装置を運用
する方法を示す。本方法はステップ５０２から開始す
る。
【００５５】ステップ５０２において、分岐または他の
受信回路は、もしあれば、通信装置とソフト・ハンドオ
フを行うセクタに割り当てられる。同様に、ステップ５
０４において、分岐はソフト・ハンドオフを行わないセ
クタからのマルチパスに割り当てられる。好ましくは、
すべての分岐は、無線電話とソフト・ハンドオフを行う
セクタからのマルチパス、あるいはソフト・ハンドオフ
を行わないセクタからの強いマルチパスのいずれかに割
り当てられる。すなわち、すべての分岐は割り当てら
れ、アイドル状態ではない。分岐は、ソフト・ハンドオ
フ・セクタからのマルチパスを合成するために用いられ
るか、あるいはソフト・ハンドオフではないセクタから
の干渉を識別するために用いられる。各受信回路は、一
つのマルチパス成分に割り当てられる。ステップ５０８
において、各割り当てられた分岐について、マルチパス
遅延が測定される。ステップ５１０において、各割り当
てられた分岐においてどのトラヒック・チャネルが存在
するか判定される。高速アダマール変換（ＦＨＴ）はこ
れを達成するために適した方法である。
【００５６】本方法はステップ５１２に進み、ここで干
渉は各分岐について格付される。干渉の振幅，シンボル
期間との重複または任意の他の所定の条件によって格付
された干渉のリストが作成される。図示の実施例では、
干渉の振幅が格付に用いられる。あるセクタからの異な
るトラヒック・チャネルは、異なる振幅を有する。好ま
しくは、干渉のリストは各分岐について作成され、この
分岐によって受信された異なる干渉を格付する。あるい
は、すべての干渉の単一のリストを作成してもよく、も
しくは複数のリストを異なる分岐と関連付けてもよい。
図示の実施例では、マルチパスに対応するウォルシュ符
号が格付される。干渉の格付リストは、レーキ受信機内
のメモリ、またはコントローラあるいは任意の他の適切
な場所に格納される。従って、各受信回路では、干渉ベ
クトルまたは符号は所定の条件に従って格付される。
【００５７】ステップ５１４において、抑圧すべき干渉
は干渉の格付リストを利用して選択される。選択は、任
意の適切な条件を利用して行ってもよい。例えば、各分
岐のリストからの上位５つの干渉ベクトルを選択しても
よく、あるいはすべての格付干渉ベクトルの上位２０を
選択してもよい。従って、１つまたはそれ以上の干渉ベ
クトルまたは符号が格付に従って抑圧のために選択され
る。選択された干渉ベクトルは、抑圧すべき符号として
与えられる。
【００５８】選択された干渉ベクトルを利用して、所望
の符号または割り当てられた拡散ウォルシュ符号の直交
投影がステップ５１６において計算される。直交投影
は、選択された干渉のすべてと直交である。ステップ５
１８において、被受信データは計算された直交投影を用
いて相関または逆拡散される。直交投影を利用すること
により、選択された干渉ベクトルに対応するすべての干
渉は完全に抑圧される。好ましくは、ステップ５１６お
よびステップ５１８は分岐単位で実施され、各分岐にお
いて独立して相関が実施され、この分岐における干渉を
抑圧する。
【００５９】ステップ５２０において、ソフト・ハンド
オフを行うセクタからのマルチパスに割り当てられた分
岐からの出力データ推定量は合成され、ステップ５２２
において、被送信シンボルは更なる処理のために復号さ
れる。従って、干渉抑圧によって改善された、個別の分
岐からのデータ推定量は合成され、被受信信号を形成す
る。本方法はステップ５２４において終了するが、以降
のシンボルの誤差抑圧，検出および復号のために再開し
てもよい。
【００６０】以上からわかるように、本発明はＤＳ−Ｃ
ＤＭＡシステムにおいて指定された干渉のセットを完全
に抑圧するための方法および装置を提供する。受信回路
は、受信機とソフト・ハンドオフを行うおよびソフト・
ハンドオフを行わない両方のセクタからのマルチパスに
割り当てられる。各受信回路について、セクタの信号上
に存在するトラヒック・チャネルのセットが判定され
る。各受信回路について、干渉が所定の条件に従って格
付される。干渉ベクトルのセットが干渉の格付リストか
ら選択され、干渉ベクトルの選択されたセットに対して
受信機の所望の符号または拡散ウォルシュ符号の直交投
影が計算される。次に、受信回路はその相関器において
直交投影を利用して、被受信データを逆拡散する。
【００６１】本発明による方法および装置は、独自の特
徴および効果を提供する。例えば、本方法は、多くのシ
ンボルにまたがる拡散シーケンスを有する、ＩＳ−９５
ダウンリンクなどのＤＳ−ＣＤＭＡシステムに線形ゼロ
強制干渉を適用する。この長い拡散シーケンスの結果、
多重接続干渉は時変的となる。この干渉の時変特性にか
かわらず、本方法は分岐単位で干渉の指定されたセット
を完全に抑圧する。ＩＳ−９５移動局では、レーキ受信
機分岐はマルチパスを合成する目的のためだけではな
く、干渉パラメータを測定する目的のためにも割り当て
られる。どの干渉を抑圧すべきかを判定するために、干
渉は格付される。図示の実施例では、この格付は分岐単
位に実施され、干渉は分岐単位で抑圧される。
【００６２】本発明の特定の実施例について図説してき
たが、修正を行うことができる。従って、特許請求の範
囲は本発明の精神および範囲に入るこのような一切の変
更および修正を網羅するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】通信システムのブロック図である。
【図２】受信分岐に対応する回路のブロック図である。
【図３】マルチパスによって発生した多重接続干渉を含
む被受信データを示す図である。
【図４】図２の受信回路と用いられる干渉格付回路のブ
ロック図である。
【図５】本発明による干渉抑圧を示すフロー図である。
【符号の説明】
１００ 通信システム １０２ 基地局 １０４ 無線電話 １０６ コントローラ １０８ アナログ・フロントエンド １１０ アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ） １１２ レーキ受信機 １１４ サーチャ受信機 １１６ コントローラ １１８ 送信経路回路 １２０ デジタル／アナログ変換器 １２２〜１２８ 受信分岐 ２００ 受信回路 ２０２ スイッチ ２０４ 逆拡散器 ２０６ トラヒック逆拡散器 ２０８ 加算器 ２１０ パイロット逆拡散器 ２１２ 加算器 ２１６ 直交投影計算機 ２２０ 相関器 ２２２ 所望のウォルシュ符号 ２２４ 抑圧すべき符号のセット ４００ 干渉格付回路 ４０２ 高速アダマール変換（ＦＨＴ）演算器 ４０４ セレクタ ４０６ 合成器 ４０８ 推定ブロック ４１０ 格付回路 ４１２ 第１分岐格付回路 ４１４ 第２分岐格付回路 ４１６ 第３分岐格付回路 ４１８ 第４分岐格付回路
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｓ (72)発明者 フィリップ・ディ・ラスカイ アメリカ合衆国イリノイ州バッファロー・ グローブ、シェリダン・ロード1922

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 受信機（１１２）において無線信号を受
    信する方法であって： （ａ）複数の信号を受信する段階（５０４，５０６）； （ｂ）前記複数の信号のそれぞれについて信号品質パラ
    メータを判定する段階（５０８）； （ｃ）前記信号品質パラメータに従って前記複数の信号
    を格付する段階（５１２）； （ｄ）格付に従って選択された信号を抑圧する段階（５
    １４，５１６，５１８）；および （ｅ）残りの信号を被受信データとして合成する段階
    （５２０）；によって構成されることを特徴とする方
    法。
  2. 【請求項２】 残りの信号を合成する前記段階は、前記
    受信機とソフト・ハンドオフを行う送信機から受信され
    た信号のみを合成する段階からなることを特徴とする請
    求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記段階（ａ）は： （ａ１）複数の受信分岐（１２２，１２４，１２６，１
    ２８）を有するレーキ受信機（１１２）を準備する段
    階；および（ａ２）第１送信機からの第１マルチパス成
    分，第２送信機からの第２マルチパス成分および第３ト
    ランシーバからの第３マルチパス成分を含む一つまたは
    それ以上のマルチパス成分であって、前記第１マルチパ
    ス成分および第２マルチパス成分のみが通信を開始する
    ための十分な信号品質を有する、一つまたはそれ以上の
    マルチパス成分に受信分岐を割り当てる段階（５０４，
    ５０６）；からなることを特徴とする請求項１記載の方
    法。
  4. 【請求項４】 受信分岐と干渉するすべてのマルチパス
    ／ウォルシュ符号対は、他の受信分岐において実施され
    る格付から独立して、前記信号品質パラメータに従って
    格付されることを特徴とする請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 存在するトラヒック信号を識別するため
    に、各受信分岐において高速アダマール変換を実行する
    段階（５１０）をさらに含んで構成されることを特徴と
    する請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 高速アダマール変換を実行する前記段階
    は、存在するトラヒック・チャネルについてウォルシュ
    符号のリストを作成する段階からなり、選択された信号
    を抑圧する前記段階は： （ｄ１）抑圧すべき信号に直交する所望のトラヒック・
    チャネルに対応するウォルシュ符号の投影を形成する段
    階；および（ｄ２）適切な直交投影を利用して、存在す
    るトラヒック・チャネルのそれぞれを相関させる段階；
    からなることを特徴とする請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記段階（ｂ）ないし（ｄ）は、分岐単
    位に実施されることを特徴とする請求項３記載の方法。
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