JP2002330089A - Gmmseタイプの等化方法および装置ならびに受信機 - Google Patents
Gmmseタイプの等化方法および装置ならびに受信機Info
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Abstract
確立されるMC−CDMA電気通信システムにおいて、
種々の伝送レベルを推定でき、かつ複雑さを低減した、
ダウンリンクチャネルのための等化方法を提供する。 【解決手段】N個の各符号を用いて送信機によって送信
される信号の相対レベルを推定する第1のステップを含
み、その第1のステップは、MC−CDMAシンボルを
キャリア毎に等化することを含み、またその方法は、そ
のレベルを用いて、少なくとも1つのリンク上でそのユ
ーザによって送信されるシンボルを推定するための第2
のステップを含み、その第2のステップは、送信される
シンボルと推定されるシンボルとの間の平均二乗誤差を
最小にするようになされる。
Description
イプの電気通信システムのダウンリンクチャネルのため
の等化方法および装置に関する。より詳細には、この発
明は、GMMSEタイプの等化方法および装置に関す
る。
−CDMA)は、OFDM(Orthogonal Frequency Div
ision Multiplex:直交周波数分割多重)変調と、CD
MA多元接続技術とを組み合わせたものである。この多
元接続技術は、PIMRC’93の会報に発表された論
文「Multicarrier CDMA in indoor wireless radio net
works」(Vol.1、109〜113ページ、199
3年)においてN.Yee他によって初めて提案され
た。この技術の開発は、IEEE Communica
tion Magazine(126〜133ページ、
1997年12月)に発表された論文「Overview of Mu
lticarriier CDMA」においてHara他によって再検討
された。
各ユーザの信号が時間領域において多重化されるDS−
CDMA(Direct Sequence Code Division Multiple A
ccess:直接拡散符号分割多元接続)方式とは異なり、
この方式では、シグネチャが周波数領域において信号を
多重化し、そのシグネチャの各要素が異なるサブキャリ
アの信号と乗算される。
ためのMC−CDMA送信機の構成を示す。dk(i)
を、ユーザkから送信されることになるi番目のシンボ
ルとする。ただしdk(i)は変調アルファベットに属
する。シンボルdk(i)は初めに、110において、
ck(t)で示され、N「チップ」からなる、拡散系列
またはユーザのシグネチャによって乗算される。ただし
各チップはTcのチップ長を有し、拡散系列の全長はシ
ンボル周期Tに相当する。シンボルdk(i)と種々の
「チップ」との乗算の結果は、シリアル/パラレル変換
器120によって、Lシンボルのブロックに変換され
る。ただしLは一般にNの倍数である。式を簡略化する
ために、
は、モジュール130において、逆高速フーリエ変換
(IFFT)にかけられ、その後、パラレル/シリアル
変換器140に送られる。シンボル間干渉を防ぐため
に、伝送チャネルのパルスタイプの応答の時間より長い
時間長を有するガード区間が、MC−CDMAシンボル
に付加される。この区間は、そのシンボルの開始と同一
になるように選択された接尾部を付加する(図示せず)
ことにより得られる。こうして得られたシンボルは、1
50において、ユーザチャネル上で送信するために増幅
される。したがって、MC−CDMA方式は、スペクト
ル領域において拡散され(IFFT前に)、その後OF
DM変調されるものと分析することができることは明ら
かである。
フレームの形で自分のデータを送信する。その際、各シ
ンボルdk(i)は、
実際のシグネチャck(t)によって拡散される。その
際、MC−CDMAシンボル間のガード区間を省略する
ものとすると、時間
ができる。
ーザkによって送信される信号の振幅である。
信機が、図2に概略的に示される。
でサンプリングされ、ガード区間に属するサンプルは除
去される(除去については図示されない)。得られた信
号は以下のように書き表すことができる。
ボルのサブキャリア
り、b(t)は受信された雑音である。
と、伝送チャネルは同一の特性を有し、
ンクチャネルに限定されるであろう。
により得られるサンプルは、シリアル/パラレル変換器
210にパラレルに入力され、その後、モジュール22
0においてFFTが行われる。220から出力される、
周波数領域のサンプルは等化され、ユーザkのシグネチ
ャによって逆拡散される。これを果たすために、周波数
領域のサンプルは、乗算器2300、...、230
L−1内の係数
加算される。
能性が想定されている。MRC(Maximum Ratio Combin
ing:最大比合成)は、係数
す。EGC(Equal Gain Combining:等利得合成)は、
係数
は、
は、各キャリア上の平均二乗誤差
よって、シンボル間干渉を無視できるようになる。した
がって、等化は、キャリア毎に、複素係数を単に乗算す
ることにより実行されることができる。
因する干渉を考慮に入れることなく、ユーザkのデータ
を復号化する。このため、それはシングルユーザまたは
SUと呼ばれる。
チユーザ検出技術が知られている。それらの技術は、他
のユーザによって生成される干渉を考慮することに関す
る共通の特徴を有する。
またはMUD技術は、Electronic Lett
ersに発表された、J-Y. Beaudais、J.F. Helardおよ
びJ.Citerneによる論文「A novel linear MMSE detecti
on technique for MC-CDMA」(Vol.36、No7、
665〜666ページ、2000年3月30日)におい
て提示された。提案された等化方式は、もはやキャリア
毎ではなく、全てのキャリアを考慮に入れて、MC−C
DMAシンボル毎に動作する。このため、それは、GM
MSE(グローバル最小平均二乗誤差)等化、または同
じくM−MMSE(行列最小平均二乗誤差)等化と呼ば
れる。その目的は、推定されたシンボル
を最小にすることである。
合には、ユーザ毎のMMSEとも呼ばれる)を用いるM
C−CDMA受信機が図3に示されている。その受信機
は、等化が、種々のキャリアの信号の行列Qとの乗算3
31によって達成される点で図2の受信機とは異なる。
その後、加算器340の出力において得られる逆拡散さ
れた信号は、推定されたシンボル
って乗算される。
以下の形をとるウィーナーフィルタ理論を適用すること
により得ることができる。
列N×Nであり、Cは、その列が種々のユーザ符号系列
(これ以降、単に「符号」と呼ばれるであろう)である
行列N×Nであり、Vは、その要素viが種々のユーザ
の伝送レベルである対角行列N×Nであり、
ある。記号
線形方程式の対応するシステムの解が求められることに
留意されたい。
列Vが知られている、すなわち種々のユーザの送信され
たレベルがわかっているものと仮定する。しかしなが
ら、移動端末は、種々のユーザのために意図された基地
局によって送信される信号の送信電力についても、実際
に用いられる符号についても情報を持たない。一般に当
分野で現在行われている開発は、伝送レベルがわかって
いるものと仮定しており、これは実際における場合では
ない。さらに、式(3)は、拡散系列の長さに等しく、
ユーザの数の最大値に等しい、大きさNの行列の逆行列
(または同じく、N個の線形方程式のシステム解を求め
ること)を必要とする。したがって、そのシステムは低
負荷で動作している場合でも、等化動作は相変わらず複
雑なままである。
の目的は、特にシステムが最大負荷で動作していない場
合であっても、種々のユーザのために意図された種々の
伝送レベルを推定できるようにし、かつ複雑さを低減す
る、MC−CDMA電気通信システムのダウンリンクチ
ャネルのためのGMMSE等化方法を提案することであ
る。
に、この発明は、MC−CDMA電気通信システムのダ
ウンリンクチャネルのための等化方法によって特徴付け
られ、そのシステムでは、送信機と複数の受信機との間
に複数のリンクが確立され、各リンクはN個の取り得る
符号の中の個別の接続符号を使用し、その方法は、N個
の各符号を用いて送信機によって送信される信号の相対
レベル
は、キャリア毎にMC−CDMAシンボルを等化するこ
とを含み、第2のステップは、少なくとも1つのリンク
上でユーザによって送信されるシンボルを推定するため
に、そのレベルを利用し、第2のステップは、送信され
たシンボルと推定されたシンボルとの間の平均二乗誤差
を最小にするようになされる。
化した後に、N個の各取り得る符号にフィルタリングが
なされることが有利である。その後、N個の各取り得る
符号になされるフィルタリングによって得られるN個の
値は、そのレベルの推定値を与える係数の計算にかけら
れるであろう。係数を計算する演算の前または後に、時
間平滑化演算を行うことができる。
以下の式を計算するようになされる。
あり、Yは、種々のキャリア上のMC−CDMAシンボ
ルの成分の受信されたベクトルであり、Hを含む
ルの特性を与える行列であり、CはN個の符号の行列で
あり、
であり、
N×Nの単位行列である。
化は、MRC等化であることが有利である。この場合
に、かつ第2の実施形態によれば、第2のステップは、
以下の式を計算するようになされる。
あり、Zは第1のステップの適合したフィルタリングの
出力を表し、Hを含む
ルの特性を与える行列であり、CはN個の符号の行列で
あり、
であり、
N×Nの単位行列である。
0〜N−1の間にある添え字である)、特に符号がウォ
ルシュ−アダマール符号、回転ウォルシュ−アダマール
符号、フーリエ符号または回転フーリエ符号である場合
には、行列
列の1つの計算し、その要素の置換を用いて、他の行/
列をそこから導出することにより得ることができる。
の中の符号のサブセットが、N個の推定されたレベル
れたレベル
とにより実行することができる。別法では、符号ckを
使用し、伝送レベル
μは、実際に用いられる符号の数と取り得る符号の数N
との間の比の関数として決定されることが有利であろ
う。さらに、符号ckを用いる所与のリンクkに対し
て、最終的に、選択された符号の中で、その符号を最も
妨害する可能性の高い符号のみを保持することができ
る。符号ckを妨害する可能性が最も高い符号ciは、
ることが有利であろう。ただし、cliおよびclkは
それぞれ、ciおよびckに関連する系列である。その
符号が、タイプ
ある添え字である)、符号ckを妨害する可能性が最も
高い符号を、所定の符号c0を妨害する可能性が最も高
い符号から得ることができる。
択される場合には、行列
含む大きさP×Pの行列
計算するようになされる。ただし、
である。
ンボルのベクトルであり、
伝送チャネルの特性を与える行列であり、C’は選択さ
れたP個の符号の行列であり、Yは、種々のキャリア上
のMC−CDMAシンボルの成分の受信されたベクトル
であり、
P×Pの単位行列である。
化はMRC等化であることが有利である。この場合に、
N個の中のP個の符号が上記のように選択されている場
合には、行列
含む大きさP×Pの行列
計算するようになされる。ただし、
である。
送チャネルの特性を与える行列であり、C’は選択され
たP個の符号の行列であり、Z’は、選択されたP個の
符号まで短縮される、第1のステップの適合したフィル
タリングの出力を表し、
P×Pの単位行列である。行列積
1または第2の計算方法の選択は、選択される符号の数
に依存する。符号の行列Cが、
0〜N−1の間にある添え字である)、行列
の置換を用いて、その第1の行/列から他の行/列を導
出することにより得ることができる。行列Cがアダマー
ル行列または回転アダマール行列である場合には、
ろう。同様に、行列Cはフーリエ行列または回転フーリ
エ行列である場合には、
う。選択された符号の数が、log2(N)より小さい
場合には、行列積
化方法を実施するための手段を含む、MC−CDMAタ
イプの電気通信システム受信機によっても特徴付けられ
る。
を含む、MC−CDMAタイプの電気通信システムのた
めの受信機に関する。
は、添付の図面に関連して与えられる以下に記載される
説明を読むことにより、さらに明らかになるであろう。
−CDMAシステムのコンテクストに沿って再び説明さ
れるであろう。FFTステップ後のMC−CDMA信号
(すなわち、図3のモジュール320から出力される信
号)は、その成分が種々のキャリアに対応する、次元N
のベクトルYの形で書き表すことができる。再び上記の
表記法を採用すると(しかしながら、簡略化するために
時間添え字iを省略する)、Yを、種々のユーザによっ
て送信されるシンボルdkのベクトルDの関数として式
することができる。
す。直交行列
系列に対応する。Cのi番目の列は、i番目の符号系列
に対応する。たとえば、この行列には、ウォルシュ−ア
ダマールまたはフーリエ行列を用いることができ、その
場合に、高速変換アルゴリズムが存在する。直交行列H
は、種々のサブキャリア周波数に対するチャネルの周波
数応答を表し、すなわち
されるであろう。本出願人の名前で2000年9月14
日に出願されたフランス国特許出願第0011834号
に記載されるように、たとえば、基準パイロットの挿入
による、周波数応答行列を推定するための技術があり、
その特許出願は参照して本明細書に援用される。
わち、システムがユーザの数
行列の大きさを短縮することができる。実際には、一般
性を失うことなく、これらP人のユーザが最初のP人の
ユーザ0,...P−1であるものと仮定することがで
きる。このことから、
まで短縮されたベクトル
いる場合には、行列Cも、用いられる符号のみを含む、
大きさN×Pの行列C’まで短縮することができる。こ
の場合に、行列H、CおよびVの積である行列Aも、大
きさN×Pの行列
って与えられる行列Qを求めるために、GMMSE等化
にかけられる。
定されたシンボルのベクトルである場合には、以下の式
が成り立つ。
る(付録を参照)。
式(5)および(6)それぞれ以下の式に短縮される。
行列A’HA’を含み、一方、式(5’)は大きさN×
Nの行列A’A’Hを含むことに留意されたい。
ーザ検出方法を用いて、予備ステップにおいて伝送レベ
ルを推定し、その後、GMMSE等化のためのこれらの
レベルを用いることである。
グルユーザ検出によって、ユーザ間干渉を無視して、各
ユーザの相対伝送レベルの一次近似を得ることができる
ようになる。これを果たすために、図4に示されるよう
に、FFTモジュールの出力において、乗算器43
10,...431N−1を用いて、キャリア毎の等化
が適用され、その後ステップ432において、シンボル
ベクトル
拡散される。ただし、
C、EGC、ZF、MMSEの係数である。等化モジュ
ールと逆拡散モジュールとの組み合わせは、450によ
って表される。したがって、450において実行される
演算は、行列CHQによる乗算であり、その出力はベク
トルZである。
合には、式(7)は以下のように書き表されることに留
意されたい。
の推定値は、ベクトル
次式
符号、同じ電力(たとえば、同じシンボルフレーム内)
で送信されている場合には、モジュール460は、FI
RまたはIIRフィルタを用いて、値
平滑化によって、待ち時間が追加されることはない。時
間nでのフィルタの出力は
ば、α=0.9、およびβ=1−αが与えられるであろ
う。
められていたなら、以下の式によって行列Aを推定する
ことができる。
が、その各推定値によって置き換えられるだけで十分で
ある。
のシングルユーザ検出ステップにおいて(8)によって
与えられたMRC等化方法が用いられることが有利であ
ろう。したがって、キャリア毎に行われる等化の結果
は、GMMSE等化において再利用することができるで
あろう。これは、式(6)が以下のように書き表すこと
ができるためである。
号を用いて、従来通りにその部分に対して求めることが
できる。また、「典型的な」平均値を用いることもでき
る。
ダマール(WH)符号であるものと仮定する。WH符号
は、再帰によって得られる行列C2pの列のように生成
することができることを思い出されるであろう。
逆行列に等しい。さらに、その系列は直交する。
よびjの2値式のスカラー積であり、
は、
積は依然としてWH符号である。
る。符号の行列は対称である。
す。
符号の組み合わせた積が依然としてフーリエ符号にな
る。
reless2000会報(Dresden、Germ
any)において発表されたA.Bury等による論文
「Diversity comparison of spreading transforms for
multi-carrier spread spectrum transmission method
s」において提示されるような、以前の符号の「回転」
によって得られる符号のファミリ(このため、回転符号
と呼ばれる)に拡張することができる。回転符号の行列
は、以下の式によって定義される。
合わせた積が依然としてある符号またはその共役符号で
あるような行列である場合には、回転符号の行列C
rは、乗算因子内で、同じ特性を有することを示すこと
ができる。
れるであろう。
またはjが一定の場合に0〜N−1を示す添え字であ
り、
行、すなわち係数b0jが計算され、その後、他の行が
置換によってそこから導出される。
に、その行のうちの1つだけしか計算する必要がない。
満たす場合、特にアダマール、回転アダマール、フーリ
エまたは回転フーリエ符号の場合には、行列Bの1つの
行(またはそれがエルミート行列であるため、列)が計
算され、他の行(またはそれぞれ他の列)は、置換およ
び乗算演算を用いてそこから導出されるであろう。
(5)、(6)、(13)または(14)の計算におい
て、実際に用いられる(すなわち、存在するユーザのた
めの)符号、およびこれらの中で、所与のユーザの場合
に、このユーザの符号と著しく干渉する符号のみが考慮
される。
よび(10)は、伝送レベルの推定値
基準のうちの1つにしたがって判定することができる。
(1)最も高い
である所与の整数)個の符号cmが選択される。(2)
レベル
しThは所定の閾値である。閾値Thは適応的であり、
当該ユーザのための伝送レベルに依存することが有利で
あろう。符号cmは、たとえば、0<μ<1の場合に、
が、添え字
局との間でいくつかのリンクを確立している場合には
(その際、あるユーザのチャネルはいくつかのリンクか
らなる)、最も低いレベル
対閾値Thおよび相対閾値μは、N(系列の長さ)およ
びP(用いられる符号の数)の値の関数として、たとえ
ば比P/N、すなわち、干渉が復調後に依存する、リソ
ースの使用の2つのレベルの関数として選択することが
できる。
することもできる。さらに、伝送レベルからの選択に対
する実施形態として、この判定基準にしたがって採用さ
れる符号の中で、当該符号に対して最も内因性の高い妨
害する符号のみ(すなわち、伝送レベルを全く考慮する
ことなく)を選択することができる。これは、たとえ
ば、VTC’Fall2000(2000年9月)にお
いて発表され、参照して本明細書に援用される、D.M
ottierおよびD.Castelainによる論文
「A spreading sequence allocation procedure for MC
-CDMA transmission systems」から、チャネルの係数h
kが、所与のユーザ符号に対して相関がある場合には、
ある符号(同じ伝送レベルの場合)が他の符号よりも妨
害を生じることが知られているためである。より正確に
は、2つの符号ciとcjとの間の干渉は、
関連する。この選択判定基準は、これ以降、内因性妨害
判定基準と呼ばれるであろう。
渉するものと判断される1組の符号Eiと各符号ciと
が関連付けられる。これらの組の大きさは、許容される
干渉レベルに依存する。各組Eiは、M個の要素を含む
ものと仮定されるであろう。
iは、二次元のテーブルに格納される。第1の入力は当
該符号の添え字iに対応し、第2の入力は、「決定的な
影響がない」符号のランクk(kは0〜M−1の範囲内
にある)に対応する。そのテーブルの出力は、その符号
の添え字jを与え、それは以下の式によって表される。
である。系列0に関連する系列のみを格納することがで
きる。この理由は、用語
できるようにする、生成される系列に関連する特性に対
して与えられるものとすると、
ある。 Ei={
ら、Eiの関連する符号の添え字を生成することができ
る。
されることができる。その際、式(23)は以下のよう
になる。
組を生成するのに、1次元のみを有するテーブルで十分
である。特に、これらの特性は、回転アダマール符号、
フーリエ符号または回転フーリエ符号に当てはまる。
場合に、Ekに属する添え字に関連する符号を排除する
ことと、残りの添え字に関連する符号を選択することと
からなる。
ベル判定基準による選択の前または後に行うことができ
ることに留意されたい。
との実現可能な組み合わせによる符号の選択により、行
列の大きさを短縮しながら、性能を改善し、かつ複雑さ
を低減することができるようになる。
用いられない符号が、復号化と干渉する場合がある、小
さいが、0ではない値の推定値
の送信されるレベルが低い、用いられる符号が排除され
る場合には、性能はほんのわずかだけ劣化するであろ
う。
P個の符号が選択された場合には、選択されない符号に
関連する要素を排除することにより、
らの符号が添え字0,...,P−1を有し、したがっ
て
シンボルは、短縮された式(5’)または(6’)を用
いて推定されることが有利であろう。
する予備ステップがMRC等化を用いているか否かに応
じて、2つの状況が与えられる。
った場合には、行列AおよびAHAの式において、Vが
ン
符号まで短縮された行列である。その後、シンボルは以
下の式によって推定される。
いる場合には、すなわち(8)において示されるような
ベクトル
する成分、ここでは最初のP個の成分のみを含む、短縮
された大きさのベクトルZ’を作成することができる。
その際、そのシンボルは、(13)と同じようにして推
定される。
たは線形システムの分解能)は大きさNの行列にではな
く、大きさPの行列に関連することに留意することが重
要である。
GMMSE等化方法を利用し、(25)によるシンボル
の推定を実施するMC−CDMA受信装置を示す。
560は、図4のモジュール410、420、450お
よび460と同じである。モジュール570は、伝送レ
ベルおよび/または内因性妨害判定基準にしたがって符
号の選択を行う。選択された符号の添え字の組SPは、
対応する伝送レベルのベクトル
行列計算モジュール580は、C、H、σ2の値を受信
し、行列
により行われる。
応する値
いくつかのリンクを確立している場合には、対応する値
GMMSE等化方法を利用し、(26)にしたがってシ
ンボルの推定を実施するMC−CDMA受信装置を示
す。モジュール610、620、650、660、67
0は、図5のモジュール510、520、550、56
0、570と同じである。しかしながら、図5とは異な
り、ここでは、シングルユーザ検出モジュール550
は、メイン検出フロー内に配置される。それは、MRC
方法にしたがって等化を行い、その後、伝送チャネルに
適応し、かつ種々のユーザの符号に適応する逆拡散、言
い換えると、フィルタリング動作が行われる。選択され
た添え字の組Spは、モジュール671によって用いら
れ、モジュール671はベクトルZを、これらの添え字
に対応する成分からなるベクトルZ’まで短縮する。モ
ジュール680はベクトルZ’、およびC、H、σ2の
値を受信し、行列
により行われる。
ーザの符号に関連する値
は、ベクトル
細かいレベルを推定するための役割を果たすことができ
ることに留意されたい。この場合、推定されたレベルの
新しいベクトルは、後の時点で、
算のために用いることができる。これを果たすために、
580(またはそれぞれ680)の出力は、モジュール
560(またはそれぞれ660)にループバックされ
る。
ネルの特性またはリソースP/Nの占有率にしたがっ
て、1つの等化方法から別の等化方法に動的に変更する
のに備えて準備をすることができる。たとえば、EGC
方法は、占有率P/Nがある所定の閾値より大きい場合
には、MRC方法より好ましいであろう。その際、受信
装置は、図6の構成から図5の構成に、およびその逆に
変化する。当然、その切替えは、計算の整合性を確保す
るように、検出サイクルの開始時にのみ行うことができ
る。
80は初めに、
(HC)’は、その最初のP個の列への行列HCの短縮
である)、
ける
とに留意されたい。
による
(NP2+2P2+NP)の演算になる。
場合には、変換Cを適用するための高速アルゴリズムが
存在するため、式(30)による計算が選択されるであ
ろう。大部分の場合に、行列Cの符号が特性(19)を
満足するため、この計算は一層簡単になる。その後、
上記のように、1つの行(または1つの列)の計算のみ
が行われ、他の行(または他の列)は、要素の置換によ
ってそこから導出される。たとえば、WH符号が用いら
れる場合には、行列Bの第1の行は、Nlog2(N)
の演算を必要とする、ベクトル
を必要とする。したがって、この演算は、log
2(N)がP2より小さくなり次第、より有効になるで
あろう。モジュール580および680は、(29)に
よる計算から(30)による計算に、およびその逆に動
的に変更できる。
DMA受信装置が、機能モジュールの形で示されてきた
が、この装置の全てまたは一部が、記載される全機能を
満たすための専用の、またはプログラムされた1つのプ
ロセッサを用いて、またはその機能のうちのいくつかを
それぞれ満たすための専用の、またはプログラムされた
複数のプロセッサの形で実装することができることは言
うまでもない。
ングによってベクトルDを推定することができるものと
する。Aは大きさN×Nの正方行列である。種々のユー
ザのための推定されたシンボルのベクトル
Dの共分散行列、Yの自己分散行列、Dの自己分散行列
である。推定されたシンボルの相関が元に戻されるもの
と仮定される場合には、これは
は、Yの網羅的な概要であることが知られている。ベク
トルYの代わりにベクトルXを観測可能なものとして取
得し、ウィーナーフィルタリングを用いて、この新しい
観測可能なものからベクトルDを推定することができ
る。その際、推定されたベクトル
A’によって置き換えられる場合には、同じようにして
以下の式が得られる。
CDMA送信機の構造を示す概略図である。
ルユーザMC−CDMA受信機の構造を示す概略図であ
る。
MSE等化を用いるMC−CDMA受信機の構造を示す
概略図である。
推定器の概略図である。
E等化を用いるMC−CDMA受信機の構造を示す概略
図である。
E等化を用いるMC−CDMA受信機の構造を示す概略
図である。
Claims (25)
- 【請求項1】 送信機と複数の受信機との間に複数のリ
ンクが確立され、前記各リンクがN個の取り得る符号の
中で、個別の接続符号を用いるMC−CDMA電気通信
システムにおけるダウンリンクチャネルのためのGMM
SEタイプの等化方法であって、 前記N個の各符号を用いて前記送信機によって送信され
る信号の相対レベル 【数1】 を推定する第1のステップ(450、460)であっ
て、キャリア毎にMC−CDMAシンボルを等化するこ
と(431)を含む、ステップと、 前記レベルを用いて、少なくとも1つのリンク上で前記
ユーザによって送信されるシンボルを推定するための第
2のステップであって、前記送信されるシンボルと前記
推定されるシンボルとの間の平均二乗誤差を最小にする
ようになされる、ステップとを含むことを特徴とするG
MMSEタイプの等化方法。 - 【請求項2】 前記MC−CDMAシンボルをキャリア
毎に等化した後に、前記N個の取り得る各符号にフィル
タリングがなされる(432)ことを特徴とする請求項
1に記載の等化方法。 - 【請求項3】 前記N個の取り得る各符号に整合したフ
ィルタリングによって得られる前記N個の値が、前記レ
ベルの推定値を与える係数計算(460)にかけられる
ことを特徴とする請求項2に記載の等化方法。 - 【請求項4】 前記係数計算の前または後に、時間平滑
化演算が行われることを特徴とする請求項3に記載の等
化方法。 - 【請求項5】 前記第2のステップは、 【数2】 を計算するようになされ、ただし 【数3】 は、種々のリンク上で推定されるシンボルのベクトルで
あり、Yは種々のキャリア上のMC−CDMAシンボル
の成分の受信されたベクトルであり、Hを含む 【数4】 は、これらの種々のキャリア周波数において伝送チャネ
ルの特性を与える行列であり、CはN個の符号の行列で
あり、 【数5】 において、 【数6】 の値は、前記第1のステップによって推定される伝送レ
ベルであり、 【数7】 は、各キャリア上の雑音の分散であり、INは、大きさ
N×Nの単位行列であることを特徴とする請求項1から
請求項4までのいずれか一項に記載の等化方法。 - 【請求項6】 前記第1のステップの前記キャリア毎に
行われる等化はMRC等化であることを特徴とする請求
項1から請求項4までのいずれか一項に記載の等化方
法。 - 【請求項7】 前記第2のステップは 【数8】 を計算するようになされ、ただし、 【数9】 は、種々のリンク上で推定されるシンボルのベクトルで
あり、Zは前記第1のステップの適合したフィルタリン
グの出力を表し、Hを含む 【数10】 は、種々のキャリア周波数における伝送チャネルの特性
を与える行列であり、CはN個の符号の行列であり、 【数11】 において、 【数12】 の値は、前記第1のステップによって推定される伝送レ
ベルであり、 【数13】 は、各キャリア上の雑音の分散であり、INは、大きさ
N×Nの単位行列であることを特徴とする請求項6に記
載の等化方法。 - 【請求項8】 符号Cの行列の成分が、タイプ 【数14】 または 【数15】 の式を満たす場合には(ただし、 【数16】 は複素数であり、f(i,j)は、iおよびjに応じて
0〜N−1の間にある添え字である)、特に符号がウォ
ルシュ−アダマール符号、回転ウォルシュ−アダマール
符号、フーリエ符号または回転フーリエ符号である場合
には、行列 【数17】 から行列 【数18】 を得ることができ、前者の行列自体は、初めにその行/
列の1つの計算し、その要素の置換を用いて、他の行/
列をそこから導出することにより得られることを特徴と
する請求項5または請求項7に記載の等化方法。 - 【請求項9】 前記N個の取り得る符号の中の符号のサ
ブセットは、前記N個の推定されたレベル 【数19】 から選択される(570、670)ことを特徴とする請
求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の等化方
法。 - 【請求項10】 前記選択は、前記N個の推定されたレ
ベル 【数20】 の中で、所定の閾値Thより大きいレベルを保持するこ
とにより行われることを特徴とする請求項9に記載の等
化方法。 - 【請求項11】 符号ckを使用し、かつ伝送レベル 【数21】 を有する所与のリンクkに対して、 【数22】 の場合に 【数23】 が成り立つように、伝送レベル 【数24】 に関連する符号cmの選択が行われることを特徴とする
請求項9に記載の等化方法。 - 【請求項12】 前記閾値Thまたはμは、実際に用い
られる符号の数と、取り得る符号の数Nとの間の比にし
たがって判定されることを特徴とする請求項10または
請求項11に記載の等化方法。 - 【請求項13】 符号ckを用いる所与のリンクkに対
して、最終的に、前記選択された符号の中で、前記符号
ckを妨害する可能性が最も高い符号のみが採用される
ことを特徴とする請求項9から請求項12までのいずれ
か一項に記載の等化方法。 - 【請求項14】 前記符号ckを妨害する可能性が最も
高い符号ciは、 【数25】 によって定義される、生成された系列の特性から得ら
れ、ただし、cliおよびclkはそれぞれ、符号ci
およびckに関連する系列であることを特徴とする請求
項13に記載の等化方法。 - 【請求項15】 前記符号が 【数26】 または 【数27】 の式を満たし(ただし、 【数28】 は複素数であり、f(i,k)は、iおよびkの関数で
ある添え字である)、前記符号ckを妨害する可能性が
最も高い符号は、所定の符号c0を妨害する可能性が最
も高い符号から得られることを特徴とする請求項14に
記載の等化方法。 - 【請求項16】 N個の中のP個の符号が選択される場
合に、行列 【数29】 は、現時点で、前記選択された符号に関連するレベルの
みを含む大きさP×Pの行列 【数30】 まで短縮され、ただし、 【数31】 の値は、前記第1のステップによって推定される伝送レ
ベルであり、その際、前記第2のステップは、 【数32】 を計算するようになされ、ただし、 【数33】 は、前記選択された符号に関連するリンク上で推定され
たシンボルのベクトルであり、 【数34】 において、Hは種々のキャリア周波数において伝送チャ
ネルの特性を与える行列であり、C’は前記選択された
P個の符号の行列であり、Yは、種々のキャリア上のM
C−CDMAシンボルの成分の受信されたベクトルであ
り、 【数35】 は、各キャリア上の雑音の分散であり、IPは、大きさ
P×Pの単位行列であることを特徴とする請求項9ない
し15のいずれか一項に記載の等化方法。 - 【請求項17】 前記第1のステップの前記キャリア毎
に行われる等化は、MRC等化であることを特徴とする
請求項9ないし15のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項18】 N個の中のP個の符号が選択される場
合に、行列 【数36】 は、現時点で、前記選択された符号に関連するレベルの
みを含む大きさP×Pの行列 【数37】 まで短縮され、ただし、 【数38】 の値は、前記第1のステップによって推定される伝送レ
ベルであり、その際、前記第2のステップは、 【数39】 を計算するようになされ、ただし、 【数40】 であり、Hは種々のキャリア周波数において伝送チャネ
ルの特性を与える行列であり、C’は前記選択されたP
個の符号の行列であり、Z’は、前記選択されたP個の
符号まで短縮される、前記第1のステップの適合したフ
ィルタリングの出力を表し、 【数41】 は各キャリア上の雑音の分散であり、IPは大きさP×
Pの単位行列であることを特徴とする請求項17に記載
の等化方法。 - 【請求項19】 行列積 【数42】 から、または行列積 【数43】 から行列 【数44】 を得ることができ、ただし、 【数45】 は、前記行列 【数46】 の前記選択された符号まで短縮されたバージョンであ
り、前記第1または前記第2の計算方法の選択は、前記
選択される符号の数に依存することを特徴とする請求項
16または請求項18に記載の等化方法。 - 【請求項20】 前記符号の前記行列Cが、 【数47】 または 【数48】 のようになる場合には(ただし、 【数49】 は複素数であり、f(i,j)は、iおよびjに応じて
0〜N−1の間にある添え字である)、前記行列 【数50】 は、初めに前記行列の第1の行/列を計算し、その要素
の置換を用いて、前記第1の行/列から他の行/列を導
出することにより得られることを特徴とする請求項19
に記載の等化方法。 - 【請求項21】 前記行列Cがアダマールまたは回転ア
ダマール行列である場合に、 【数51】 の前記第1の行は、アダマール変換を用いて計算される
ことを特徴とする請求項20に記載の等化方法。 - 【請求項22】 前記行列Cがフーリエまたは回転フー
リエ行列である場合に、 【数52】 の前記第1の行は、フーリエ変換を用いて計算されるこ
とを特徴とする請求項20に記載の等化方法。 - 【請求項23】 前記行列 【数53】 は、前記選択された符号の数が、log2(N)より小
さい場合には前記行列 【数54】 から得られ、そうでない場合には、前記行列積 【数55】 から得られることを特徴とする請求項21に記載の等化
方法。 - 【請求項24】 MC−CDMAタイプの電気通信シス
テム受信機のためのGMMSEタイプの等化装置であっ
て、前記装置は、請求項1から請求項23までのいずれ
か一項による等化方法を実施するための手段を備えるこ
とを特徴とするGMMSEタイプの等化装置。 - 【請求項25】 MC−CDMAタイプの電気通信シス
テムのための受信機であって、前記受信機は請求項24
による等化装置を備えることを特徴とする受信機。
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