JP2003110530A - マルチユーザ検出方法および受信機 - Google Patents

マルチユーザ検出方法および受信機

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JP2003110530A JP2002197472A JP2002197472A JP2003110530A JP 2003110530 A JP2003110530 A JP 2003110530A JP 2002197472 A JP2002197472 A JP 2002197472A JP 2002197472 A JP2002197472 A JP 2002197472A JP 2003110530 A JP2003110530 A JP 2003110530A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】マルチキャリア符号分割多元接続通信システム
のダウンリンク上で伝送されるシンボルのマルチユーザ
検出方法を提供する。 【解決手段】システムのユーザのためのシンボルは複数
のキャリアにわたってシグネチャを用いて拡散され、ユ
ーザによって受信される信号は複数の周波数成分に分解
され、その周波数成分はそのシグネチャで逆拡散され
る。逆拡散前に、その周波数成分は、その各成分をある
係数と掛け合わせることにより等化され、その係数は、
逆拡散後の、そのユーザのためのシンボルと、そのシス
テムの他のユーザのためのシンボルとの間の干渉レベル
を考慮する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】この発明は、マルチキャリア符号分割多元
接続システムの受信機のためのマルチユーザ検出方法に
関する。またこの発明は、そのようなマルチユーザ検出
方法を実装するＭＣ−ＣＤＭＡ受信機にも関連する。
【０００２】マルチキャリア符号分割多元接続（ＭＣ−
ＣＤＭＡ）は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）変調
と、ＣＤＭＡ多元接続技術とを組み合わせる。この多元
接続技術は、Proceedings of PIMRC’93, Vol. 1, pp10
9-113, 1993に記載された「Multicarrier CDMA in indo
or wireless radio networks」というタイトルのN. Yee
等による論文において最初に提案された。この技術の開
発は、IEEE Communication Magazine, pp126-133, Dece
mber 1997に記載された「Overview of Multicarrier CD
MA」というタイトルのS. Hara等による論文によって概
観された。
【０００３】周波数スペクトルを拡散するために、各ユ
ーザの信号が時間領域において乗算されるＤＳ−ＣＤＭ
Ａ（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と掛け
合わされ、そのシグネチャの各要素が異なるサブキャリ
アの信号と掛け合わされる。
【０００４】より厳密には、図１は所与のユーザｋのた
めのＭＣ−ＣＤＭＡ送信機の構造を示す。ここでは順方
向リンクについて考えてみる。すなわち、送信機が基地
局に配置されるものと仮定する。ｄ（ｋ）（ｎ）を時刻
ｎＴにおいてユーザｋに送信されることになるシンボル
としよう。ただし、ｄ（ｋ）（ｎ）は変調符号に属す
る。シンボルｄ（ｋ）（ｎ）は最初に１１０において、
Ｎ「チップ」あるいはシグネチャ要素からなる、ｃ
（ｋ）（ｔ）で示されるユーザの拡散系列あるいはシグ
ネチャによって掛け合わされる。各「チップ」は持続時
間Ｔｃからなり、拡散系列の全持続時間はシンボル周期
Ｔに対応する。シンボルｄ（ｋ）（ｎ）と種々の「チッ
プ」との乗算の結果は、シリアル／パラレルコンバータ
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。一般性を損なうこと
なく、以下において特に指定されない限りＬ＝Ｎであ
り、ユーザｋのための系列の要素（すなわち、チップの
値）、
【数９】 が示されるものと仮定する。１２０から出力されるＬシ
ンボルのブロックは、モジュール１３０において逆高速
フーリエ変換（ＩＦＦＴ）にかけられる。シンボル間干
渉を防ぐために、典型的には伝送チャネルのインパルス
応答の持続時間よりも長い長さのガードインターバル
が、ＭＣ−ＣＤＭＡシンボルに付加される。これは実際
には、そのシンボルの開始と同一の波形を後部に（Δで
示される）付加することにより得られる。パラレル／シ
リアルコンバータ１４０によってシリアル化された後
に、ＭＣ−ＣＤＭＡシンボルは、ダウンリンクユーザチ
ャネル上で送信するために、１５０において増幅され
る。それゆえ、ＭＣ−ＣＤＭＡ方式は、スペクトル領域
において拡散し（ＩＦＦＴ前に）、その後ＯＦＤＭ変調
されるものと分析することができる。
【０００５】実際には、ユーザｋはシンボルｄ
（ｋ）（ｎ）のフレームの形でデータを送信し、各シン
ボルは、持続時間がシンボル周期Ｔに等しい、すなわち
【数１０】 であり、
【数１１】 の場合に、
【数１２】 であるような、実数シグネチャｃ（ｋ）（ｔ）によって
拡散される。
【０００６】それゆえ、ユーザｋに送信される時刻ｔの
信号Ｓｋ（ｔ）は、添え字を省略すると、以下のように
書き表すことができる。
【０００７】
【数１３】
【０００８】ただし、ａｋは伝送フレームにわたって一
定であるものと仮定される、ユーザｋに送信される信号
の振幅係数である。それゆえ、結果的にダウンリンクチ
ャネル上で送信される信号は、添え字を省略すると、以
下のように書き表すことができる。
【０００９】
【数１４】
【００１０】ただしＫはユーザの数である。
【００１１】所与のユーザｋのためのＭＣ−ＣＤＭＡ受
信機が図２に概略的に示されている。この受信機は、検
出が該当するユーザに送信される（あるいはそのユーザ
から送信される）シンボルのみを考慮に入れるので、シ
ングルユーザ検出受信機（あるいはＳＵＤ受信機）とし
て知られている。
【００１２】ダウンリンク伝送チャネル上を伝搬した後
に、受信される信号は復調され、「チップ」周波数１／
Ｔｃでサンプリングされる。チャネルは、図２に加算器
２０５によって示されるように、ＡＷＧＮ（付加白色ガ
ウス雑音）による妨害を受けるものと仮定される。その
後、受信された信号のサンプルは、シリアル／パラレル
コンバータ２１０に供給され、前置部（Δ）から取り外
されて、その後、モジュール２２０においてＦＦＴにか
けられる。２２０の出力におけるサブキャリア
【数１５】 上の信号は、以下のように表すことができる。
【００１３】
【数１６】
【００１４】ただし、
【数１７】 は時刻ｎＴにおいて送信されるＭＣ−ＣＤＭＡシンボル
のサブキャリア
【数１８】 の周波数に対するユーザｋのチャネルの応答を表し、
【数１９】 はサブキャリア
【数２０】 上の雑音成分である。
【００１５】式（３）は、行列式を採用することにより
書き直すことができる。
【００１６】
【数２１】
【００１７】ただし、ｒ（ｎ）＝［ｒ０（ｎ），．．，
ｒＬ−１（ｎ）］Ｔであり、Ｈ（ｎ）＝ｄｉａｇ（ｈ０
（ｎ），．．，ｈＬ−１（ｎ））はダウンリンク伝搬チ
ャネルの複素チャネル減衰率を含むＬ×Ｌの対角行列で
あり、Ａ＝ｄｉａｇ（ａ０，．．，ａＫ−１）は、稼動
中のユーザの振幅係数を含むＫ×Ｋの対角行列であり、
ｄ（ｎ）＝［ｄ（０）（ｎ），．．，ｄ
（Ｋ−１）（ｎ）］Ｔは、Ｋ人のユーザに送信されるシ
ンボルのベクトルであり、ｎ（ｎ）はＯＦＤＭ多重にお
けるＬ個の雑音成分のベクトルであり、
【数２２】 は、稼動中のユーザのシグネチャを含むＬ×Ｋの行列で
ある。
【００１８】ＭＣ−ＣＤＭＡでは、ガードインターバル
の存在によって、シンボル間干渉を無視できるようにな
る（ガードインターバルが、そのチャネルの遅延拡散よ
り長い場合）。それゆえ、所与のサブキャリア（これ以
降、単にキャリアと呼ばれる）の場合、１つのタップ、
すなわち１つの複素係数による乗算によって等化を実行
することができる。ＳＵＤ受信機では、等化は、各キャ
リアに個別に既知の等化方式、たとえばＺＦ（ゼロフォ
ーシング）、ＭＭＳＥ（最小二乗平均誤差）等を適用す
ることにより、キャリア毎に実行される。
【００１９】ユーザｋのためのＳＵＤ受信機の場合の等
化係数が
【数２３】 で示される。周波数領域におけるサンプルは、２４
００，．．，２４０Ｌ−１において等化係数と掛け合わ
される。ＭＭＳＥ判定基準が選択される場合に（図２に
示される）、等化係数は以下の式によって与えられる。
【００２０】
【数２４】
【００２１】ただし、σ２は雑音成分の分散であり、・
＊は共役複素数を示す。そのような場合に、その等化
は、ＭＭＳＥ等化が各キャリア上で個別に実行されるの
で、キャリア毎のＭＭＳＥと呼ばれる。等化の後、その
周波数成分は、２５００，．．，２５０Ｌ−１において
ユーザｋの共役シグネチャと掛け合わされ（逆拡散のた
め）、その後、２６０において加算される。その結果
は、送信されたシンボルｄｋ（ｎ）の推定値
【数２５】 である。実際には、
【数２６】 は、そのまま用いられることができるか（軟判定）、あ
るいは硬判定にかけられる判定変数である。簡単にする
ため、これ以降、いずれの場合においても同じ表記法を
用い続ける。
【００２２】ＣＤＭＡ通信システムの状況では、マルチ
ユーザ検出技術（ＭＵＤ）がよく知られている。それら
の技術は、他のユーザによって生成される干渉、多重ア
クセス干渉の場合のＭＡＩとも呼ばれる干渉を考慮する
ことに関する共通の特徴を有する。これらの技術は、Ｍ
Ｃ−ＣＤＭＡにも有効に適用されている。
【００２３】詳細には、ＭＣ−ＣＤＭＡのためのマルチ
ユーザ検出、すなわちＭＵＤ技術は、２０００年３月３
０日にElectronics Letters（Ｖｏｌ．３６、Ｎｏ．
７、６６５〜６６６ページ）に発表された「A novel li
near MMSE detection technique for MC-CDMA」という
タイトルのJ-Y. Beaudais、J. F. HelardおよびJ. Cite
rneによる論文において提案された。その提案された等
化方式はもはやキャリア毎には動作するのではなく、Ｍ
Ｃ−ＣＤＭＡシンボル毎に動作し、稼動中のユーザの全
てのキャリアおよび全てのシグネチャを考慮に入れる。
このため、その方式は、ＧＭＭＳＥ（グローバル最小二
乗平均誤差）等化、あるいは同様に、Ｍ−ＭＭＳＥ（行
列最小二乗平均誤差）等化と呼ばれる。その目的は、推
定されるシンボル
【数２７】 と送信されるシンボルｄ（ｋ）（ｎ）との間の二乗平均
誤差を最小にすることである。
【００２４】ユーザｋのためのＧＭＭＳＥ等化を用いる
ＭＣ−ＣＤＭＡ受信機が図３に示されている。その構造
は、等化が種々のキャリアの信号の行列Ｑ（ｎ）による
乗算３３０を用いて行われるという点で、図２の構造と
は異なる。上記の論文に示されるように、行列Ｑ（ｎ）
は以下のように表すことができる。
【００２５】
【数２８】
【００２６】ただし、・Ｈは転置共役を示し、ＩＬはＬ
×Ｌの単位行列である。
【００２７】行列Ｑ（ｎ）は、稼動中のユーザのシグネ
チャおよび伝送レベルａｋを、それゆえその方法のＭＵ
Ｄ特性を考慮に入れる。
【００２８】実際には、式（６）は、式（４）にウィー
ナフィルタ理論を適用することにより導出される。ただ
し、ｒ（ｎ）は観測可能ベクトルであり、ｄ（ｎ）は推
定されるベクトルである。ウィーナ・ホッフ方程式は、
時間指数ｎを省略すると、実際には以下のように書き表
すことができる。
【００２９】
【数２９】
【００３０】ただし、ΓｒｒおよびΓｒｄはそれぞれ、
ｒの自己共分散行列、およびｒとｄとの共分散行列であ
る。
【００３１】３３０において等化された後、その周波数
成分は、３４００，．．，３４０Ｌ −１においてユーザ
のシグネチャと掛け合わせることにより逆拡散され、そ
の後、３５０において加算される。その後、逆拡散の結
果は、推定値
【数３０】 を与えるように、式（７）にしたがって、ａｋと掛け合
わされる。要約すると、式（７）に基づく検出は、Ｑ
（ｎ）を用いる行列等化ステップを行い、その後、逆拡
散（およびスケーリング）ステップを行うものと見なす
ことができる。
【００３２】上記のＧＭＭＳＥ受信機は、稼動中のユー
ザが如何なる数Ｋであっても、（６）においてＬ×Ｌの
行列（Ｈ（ｎ）ＣＡ２ＣＨＨ＊（ｎ）＋σ２ＩＬ）を反
転する、すなわち実際にはＬ×Ｌの線形系の解を求める
必要がある。この制約を除去するために、別のＧＭＭＳ
Ｅ検出方法が、２００１年３月２２日に本出願人によっ
て出願された仏国特許出願第０１０４０５０号に提案さ
れており、これ以降、参照して本明細書に含まれてい
る。後者の方法は、ＤＳ−ＣＤＭＡ（直接拡散符号分割
多元接続）の場合のように、シンボル等化の前に、整合
フィルタリングプロセスを行うことに基づく。より具体
的には、ＦＦＴから出力される周波数成分が最初に、伝
送チャネルの特性およびユーザのシグネチャの双方に一
致するフィルタを用いて逆拡散される。その後、整合フ
ィルタから出力されるシンボルは等化される。整合フィ
ルタリングの最初のステップは、ＤＳ−ＣＤＭＡ受信機
の（時間領域において）レイクフィルタによって実行さ
れるステップに類似の、（周波数領域における）ＭＲＣ
合成と見なすことができる。
【００３３】その別形態のＧＭＭＳＥ検出に基づくＭＣ
−ＣＤＭＡ受信機が図４に示されている。等化前の整合
フィルタリングは、４２５において行列Ｍ（ｎ）＝ＣＨ
Ｈ＊（ｎ）との乗算によって行われ、一方、シンボルに
おける等化は、４３０において、行列
【００３４】
【数３１】
【００３５】による乗算によって実行され、その行列
は、
【００３６】
【数３２】
【００３７】と書き表すこともできる。ただし、ＩＫは
Ｋ×Ｋの単位行列であり、｜Ｈ｜２＝Ｈ．Ｈ＊である。
図４に示されるように、出力
【数３３】 のみがユーザｋの場合の対象となる。
【００３８】一般に、上記の特許出願に説明されるよう
に、反転されることになる行列が多くの場合に簡単でき
るので、行列形式（８）はさらに便利であることがわか
る。
【００３９】別形態のＧＭＭＳＥ検出は、整合フィルタ
出力ｚ（ｎ）がｒ（ｎ）の包括的な要約を含む、すなわ
ち、それ自体が、ウィーナ・フィルタリング
【００４０】
【数３４】 を用いてｄ（ｎ）が推定されることができる観測可能な
形式であるという事実に基づく。
【００４１】式（６）とは対照的に、式（１０）による
検出は、Ｋ×Ｋの行列（ＡＣＨ｜Ｈ｜２（ｎ）ＣＡ＋σ
２ＩＫ）を反転する、すなわち実際にはＫ×Ｋの線形系
の解を求める必要がある。それゆえ、その系が最大負荷
で動作しない、すなわちＫ＜Ｌであるとき、その計算
は、従来のＧＭＭＳＥの場合より著しく簡単になる。
【００４２】その別形態のＧＭＭＳＥは結果に関しては
従来のＧＭＭＳＥと同じであり、それらは計算が行われ
る過程においてのみ異なることに留意することが重要で
ある。
【００４３】従来のＧＭＭＳＥ検出方法および別形態の
ＧＭＭＳＥ検出方法はいずれも、Ｌ×ＬあるいはＫ×Ｋ
のいずれかの線形系の解を求める必要がある。移動局
は、電力消費の制約に起因して、非常に大きな計算上の
制約を有するので、後者の検出方法に関連する複雑さ
は、低システム負荷（Ｋ）あるいは低拡散率（Ｎ＝Ｌ）
の場合であっても、許容できない場合がある。
【００４４】相対的に、図２に関連して記載されるよう
な、キャリア毎のＭＭＳＥ検出方法は、線形系の解を求
める必要がないため、さらにより簡単である。しかしな
がら一般に、キャリア毎のＭＭＳＥは、他のユーザに起
因する干渉を考慮に入れないので、良好な結果を生成し
ない。
【００４５】この発明の第１の目的は、ＭＵＤタイプで
あっても、従来のＧＭＭＳＥあるいは別形態のＧＭＭＳ
Ｅに対して著しく複雑さを低減したＭＣ−ＣＤＭＡ検出
方法を提案することである。この発明のさらに別の目的
は、そのような検出方法を実装するＭＣ−ＣＤＭＡ受信
機を提案することである。
【００４６】この発明によるマルチユーザ検出方法は添
付の請求項１において規定され、一方、対応する受信機
は独立請求項７において規定される。この発明の有利な
実施形態は従属請求項に詳述される。
【００４７】この発明の特徴は、添付の図面に関連して
与えられる以下の説明を読むことにより明らかになるで
あろう。
【００４８】この発明の根底をなす基本的な概念は、効
率的にＭＡＩを考慮するように、ＳＵＤ ＭＭＳＥにお
いてキャリア毎の等化を適合させることである。
【００４９】再び、Ｌ個のキャリアおよびＫ人のユーザ
を有するＭＣ−ＣＤＭＡ受信機の状況が参照されること
になる。従来技術の説明において採用される表記法がこ
れ以降にも同様に当てはまる。
【００５０】最初に、最大負荷、すなわちＫ＝Ｌで動作
するＭＣ−ＣＤＭＡ通信システムの特定の場合について
考え、さらに、ｋ＝０，．．，Ｋ−１の場合に、振幅係
数ａ ｋが同一、すなわちａｋ＝ａであるものと仮定しよ
う。そのような場合に、（６）の行列Ｈ（ｎ）ＣＡ２Ｃ
ＨＨ＊（ｎ）＋σ２ＩＬおよび（１０）の行列ＡＣＨ｜
Ｈ（ｎ）｜２ＣＡ＋σ２ＩＫは対角行列になり、その反
転は結局、単にスカラー係数を反転することになる。し
たがって、従来のＧＭＭＳＥの場合の式（６）および別
形態のＧＭＭＳＥの場合の式（１０）はいずれも以下の
ように書き直すことができる。
【００５１】
【数３５】
【００５２】こうして、最大システム負荷で、等しい送
信電力の場合、ＭＭＳＥ ＳＵＤ方法およびＧＭＭＳＥ
による検出方法は結局、同じ結果になる。しかしなが
ら、任意の他の場合には、後者において、Ｑ（ｎ）の対
角以外の項が無視されるので、ＭＭＳＥ ＳＵＤは最適
ではない。
【００５３】一般に、Ｋ＜Ｌの場合には、ＧＭＭＳＥ検
出方法は行列の反転を必要とする。しかしながら、その
計算は、（６）の行列Ｈ（ｎ）ＣＡ２ＣＨＨ＊（ｎ）を
その対角要素に近似させることにより非常に簡単にする
ことができる。すなわち、
【００５４】
【数３６】
【００５５】であり、それは以下のように書き直すこと
ができる。
【００５６】
【数３７】
【００５７】ただし、
【数３８】 は、対象にユーザｋ以外の稼動中のユーザの存在に起因
する、チップレベルの干渉を表す。
【００５８】この発明の目的は、シンボルレベルにおい
てＭＡＩをより正確に評価することにより、周波数相関
のチャネルの場合のキャリア毎のＭＭＳＥ検出（１３）
を改善することである。この目的の観点から、再び図３
のＧＭＭＳＥ受信機について考え、等化は実行されない
ものと仮定しよう。その推定の電力は以下の式で表すこ
とができ、
【００５９】
【数３９】
【００６０】（３）を（１４）に代入することにより、
以下の式が得られる。
【００６１】
【数４０】
【００６２】ただし、シグネチャは正規化されている、
すなわち
【数４１】 であるものと仮定しており、
【数４２】 は、キャリア
【数４３】 上のユーザｋとユーザｋ’の各シグネチャの要素（チッ
プ）間の積である。式（１５）の右辺(right hand par
t)は３つの項(term)を含んでいる。第１の項は当該ユー
ザｋの所望の信号に対応し、第２の項はＡＷＧＮ雑音に
起因し、一方第３の項は、これ以降、シンボルレベル干
渉と呼ばれ、
【数４４】 で示される他のユーザｋ’≠ｋの寄与を表す。
【００６３】周波数非相関のフェージングチャネルの場
合、
【数４５】 であり、それゆえ（１５）は以下のようになる。
【００６４】
【数４６】
【００６５】拡散系列が正規化され、すなわち
【数４７】 であり、かつ伝送チャネルの損失が少ない、すなわち、
【数４８】 である場合には、式（１６）は以下のようになる。
【００６６】
【数４９】
【００６７】ただし、シンボルレベル干渉を表す最後の
項は、チップレベル干渉を通常の干渉減少率Ｎ（ここで
は、Ｎ＝Ｌ）で割った数に等しい。
【００６８】この発明によれば、（１３）において、チ
ップレベルの干渉の推定値の代わりにシンボルレベルの
推定値を用いること、すなわち、
【００６９】
【数５０】 が提案される。ただし、
【００７０】
【数５１】 である。
【００７１】図５は、この発明の一実施形態によるＭＣ
−ＣＤＭＡ受信機を示す。ＦＦＴ５２０の後、その周波
数成分は、（１８）にしたがって、５４００，．．，５
４０ Ｌ−１においてそれらに各々係数
【数５２】 を掛け合わせることにより等化される。ただし、
【数５３】 である。等化の後、その周波数成分は、５５
００，．．，５５０Ｌ−１においてユーザシグネチャの
共役複素数と掛け合わせることにより従来どおりに逆拡
散され、５６０において加算されて、シンボル推定値
【数５４】 が出力される。
【００７２】より一般的には、Ｎ＜Ｌの場合、すなわち
シグネチャの長さがキャリア数より小さい場合には、シ
ンボルｄ（ｋ）（ｎ）は、ＭＣ−ＣＤＭＡシンボルのキ
ャリアのサブセットＳ（ｎ）にわたって拡散され（その
サブセットは、０，．．，Ｌ−１に関して各シンボルに
おいてシフトするので、ｎに依存する）、式（１８）お
よび（１９）は以下のようになる。
【００７３】
【数５５】
【００７４】ただし、
【数５６】 である。
【００７５】既に指摘したように、周波数非相関のフェ
ージングチャネルの場合、
【数５７】 （より一般的には、
【数５８】 ）が保持される。それゆえ、そのような場合に、（１
８）（より一般的には（１９））による推定値は、（１
３）による推定値と同じになる。しかしながら、周波数
相関チャネルの場合、
【数５９】 （より一般的には、
【数６０】 ）がもはや当てはまらず、シンボルレベルのＭＡＩの推
定値は結局、ＢＥＲに関してより良好な結果を生じる。
これは、チャネル減衰率
【数６１】 間の相関が多重アクセス干渉に直接に影響を与えるとい
う事実に起因する。詳細には、Proc. of VCT '00 Fall
(Vol.3、1270〜1275ページ)に発表された、D. Mottierお
よびD. Castelainによる「A spreading sequence alloc
ation procedure for MC-CDMA transmission systems」
というタイトルの論文に、稼動中のユーザのシグネチャ
のサブセットに応じて、チャネル減衰率の相関特性がＭ
ＡＩを増減させるということが示されている。（１８）
は、真の干渉レベルを考慮するため、推定値の精度は改
善され、これにより、移動局の計算リソースに過度に負
荷をかけることがなくなる（式（１８）、（２０）およ
び（１１）は、同じレベルの複雑さを示す）。（１８）
または（２０）に基づく検出は、シンボルレベルでの干
渉の評価が稼動中のユーザのシグネチャおよび電力レベ
ルの情報によるので、ＭＵＤタイプに属することは注目
に値する。
【００７６】この改善を示すために、最初に、８つのキ
ャリアおよび２人の稼動中ユーザを有するＭＣ−ＣＤＭ
Ａシステムの例について考えてみよう。さらに、対象の
ユーザがシグネチャｃ（０）＝１／√８（＋１，＋１，
＋１，＋１，＋１，＋１，＋１，＋１）を有し、干渉す
るユーザがシグネチャｃ（１）＝１／√８（＋１，−
１，＋１，−１，＋１，−１，＋１，−１）を有するも
のと仮定しよう。
【００７７】ここで、チャネル減衰率が、
（ｈ０，．．，ｈ７）＝（α，α，β，β，γ，γ，
δ，δ）のようになるものと仮定する。それゆえ、シン
ボルレベルでの干渉は、
【００７８】
【数６２】
【００７９】であり、一方、チップレベルで推定される
干渉はＩｃ （０）＝ａ１ ２である。それゆえ、この場合
には、（１３）にしたがってシンボル推定値はＭＡＩを
過大評価する。
【００８０】従来のＭＭＳＥ ＳＵＤより優れた検出の
改善は、６４ＦＦＴによるＯＦＤＭ変調および長さＬ＝
６４のウォルシュ−アダマールシグネチャ（拡散符号）
を用いる、ダウンリンクマルチユーザＭＣ−ＣＤＭＡ同
期伝送方式を用いるシミュレーション結果によって有効
性が確認された。信号帯域幅は２０ＭＨｚになるように
選択され、チャネルは２．５６ＭＨｚの干渉性帯域幅を
有し、その電力は正規化され、稼動中ユーザへの伝送は
同じ電力レベルで行われた。
【００８１】図６は、平均ＢＥＲ対、ＭＭＳＥ ＳＵＤ
（キャプションでは、キャリア毎のＭＭＳＥあるいは単
にＰＣ−ＭＭＳＥで表示される）、ＧＭＭＳＥおよびこ
の発明の検出方法（キャプションでは準最適ＧＭＭＳＥ
あるいは単にＳＧ−ＭＭＳＥで表示される）の場合のユ
ーザの数（Ｋ）に関するシミュレーション結果を示す。
最初に、３つの検出方法が最大負荷に収束することに留
意されたい。さらに、準最適ＭＭＳＥ ＭＵＤは、低シ
ステム負荷の場合のＭＭＳＥ ＳＵＤよりも非常に良好
に動作し、８人のユーザ未満の負荷の場合にＧＭＭＳＥ
ＢＥＲレベルにさらに接近する。
【００８２】この発明によるＭＣ−ＣＤＭＡ受信機のた
めのマルチユーザ検出装置が、機能モジュール、たとえ
ばフィルタあるいは推定手段に関して記載されてきた
が、この装置の全てあるいは一部が、示される全ての機
能を達成するための１つの専用のプロセッサを用いて、
あるいはそれぞれが１つあるいは複数の機能を達成する
ための専用のまたはその機能を達成するようにプログラ
ミング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。
【図面の簡単な説明】
【図１】 現在の技術から知られているＭＣ−ＣＤＭＡ
送信機の構造の概略図である。
【図２】 現在の技術から知られているＳＵＤ ＭＭＳ
Ｅ検出を用いるＭＣ−ＣＤＭＡ受信機の構造の概略図で
ある。
【図３】 現在の技術から知られているＧＭＭＳＥ検出
を用いるＭＣ−ＣＤＭＡ受信機の構造の概略図である。
【図４】 仏国特許出願第０１０４０５０号に開示され
る別形態のＧＭＭＳＥ検出を用いるＭＣ−ＣＤＭＡ受信
機の構造の概略図である。
【図５】 この発明の一実施形態によるＭＣ−ＣＤＭＡ
受信機の構造の概略図である。
【図６】 平均ビット誤り率対、ＳＵＤ ＭＭＳＥ、従
来のＧＭＭＳＥおよびこの発明の検出方法の場合のユー
ザの数を示すグラフである。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マルチキャリア符号分割多元接続通信シ
    ステムのダウンリンク伝送チャネル上で送信されるシン
    ボルのマルチユーザ検出方法であって、前記システムの
    ユーザのためのシンボルは複数のキャリアにわたってシ
    グネチャを用いて拡散され、ユーザによって受信される
    信号は複数の周波数成分に分解され、該周波数成分は前
    記シグネチャで逆拡散され、前記周波数成分は、該成分
    をそれぞれ、ある係数と掛け合わせることにより、逆拡
    散前に等化され、前記係数は、逆拡散後の、前記ユーザ
    のためのシンボルと、前記システムの他のユーザのため
    のシンボルとの間の干渉レベルを考慮することを特徴と
    するマルチユーザ検出方法。
  2. 【請求項２】 前記係数は前記干渉レベルに反比例し、
    雑音のレベルが前記周波数成分に影響を及ぼすことを特
    徴とする請求項１に記載のマルチユーザ検出方法。
  3. 【請求項３】 前記係数は、 【数１】 に比例し、ただしａｋは前記伝送チャネル上でユーザｋ
    に送信されるシンボルの振幅レベルであり、 【数２】 はキャリア周波数 【数３】 における伝送チャネルの応答を表す複素係数であり、Ｎ
    は前記システムの拡散率であり、σ２は前記雑音レベル
    であり、 【数４】 は前記干渉レベルであることを特徴とする請求項２に記
    載のマルチユーザ検出方法。
  4. 【請求項４】 前記干渉レベルは、ユーザｋ以外のユー
    ザにシンボルを送信するためにそれぞれ用いられる振幅
    レベルと、これらのユーザのシグネチャとから得られる
    ことを特徴とする請求項３に記載のマルチユーザ検出方
    法。
  5. 【請求項５】 前記干渉レベルは、前記ダウンリンク伝
    送チャネルの周波数応答の相関から得られることを特徴
    とする請求項３に記載のマルチユーザ検出方法。
  6. 【請求項６】 前記干渉レベルは、 【数５】 に比例し、ａｋ’はユーザｋ’≠ｋにシンボルを送信す
    るために用いられる振幅レベルであり、 【数６】 はキャリア 【数７】 上でのユーザｋとユーザｋ’のシグネチャの要素間の積
    であり、Ｓ（ｎ）は１つのシンボルが拡散されるキャリ
    アのサブセットであることを特徴とする請求項４または
    請求項５に記載のマルチユーザ検出方法。
  7. 【請求項７】 ダウンリンク伝送チャネル上で送信され
    るシンボルを受信するように構成される、マルチキャリ
    ア符号分割多元接続通信システムのユーザのための受信
    機であって、前記システムのユーザのためのシンボルは
    複数のキャリアにわたってシグネチャを用いて拡散さ
    れ、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の
    方法を実行するための手段を含む受信機。
  8. 【請求項８】 受信された信号を複数の周波数成分に分
    解するための手段（５２０）と、該周波数成分を前記シ
    グネチャで逆拡散するための手段（５５００，．．，５
    ５０Ｌ−１、５６０）とを含むことを特徴とする請求項
    ７に記載の受信機。
  9. 【請求項９】 前記周波数成分を等化するための等化手
    段（５４００，．．，５４０Ｌ−１）を含み、該等化手
    段は、逆拡散前に、前記成分をそれぞれ、ある係数 【数８】 と掛け合わせ、該係数は、逆拡散後の、前記ユーザのた
    めのシンボルと、前記システムの他のユーザのためのシ
    ンボルとの間の干渉レベルを考慮することを特徴とする
    請求項８に記載の受信機。
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