JP2005020402A - 干渉キャンセルユニット及びマルチユーザ干渉キャンセラ - Google Patents
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Abstract
【課題】マルチユーザ干渉の低減を実現できる、ＣＤＭＡ方式の移動端末装置に適用可能な干渉キャンセルユニット及びマルチユーザ干渉キャンセラを提供する。
【解決手段】生成した拡散コードを用いて受信信号を逆拡散し、逆拡散された信号をレイク合成し、レイク合成後の信号からユーザ信号の変調方式を推定し、推定された変調方式に基づいてユーザ信号を再生し、再生したユーザ信号を再拡散し、再拡散した信号を合成することで、ＣＤＭＡ方式により送受信されるユーザ信号と同じ信号成分である干渉レプリカ信号を生成する。
【選択図】 図１
【解決手段】生成した拡散コードを用いて受信信号を逆拡散し、逆拡散された信号をレイク合成し、レイク合成後の信号からユーザ信号の変調方式を推定し、推定された変調方式に基づいてユーザ信号を再生し、再生したユーザ信号を再拡散し、再拡散した信号を合成することで、ＣＤＭＡ方式により送受信されるユーザ信号と同じ信号成分である干渉レプリカ信号を生成する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の移動通信システムで用いられるマルチユーザ干渉キャンセラに関し、特に移動端末装置で用いて好適な干渉キャンセラユニット及びマルチユーザ干渉キャンセラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ方式の移動通信システムは、送信側でユーザ信号を特定の拡散コードで拡散し、受信側で送信側と同じ拡散コードを用いて逆拡散を行うことで所望のユーザ信号を再生する方式である。
【０００３】
ＣＤＭＡ方式では、複数のユーザに対して同一の周波数帯域を割り当てるため、互いの信号が干渉して通信品質が劣化してしまう。そこで、このような他のユーザ信号による干渉を低減して通信品質を向上させるために、マルチユーザ干渉キャンセラが用いられる。
【０００４】
マルチユーザ干渉キャンセラは、拡散変調された複数のユーザ信号が含まれる受信信号から、各ユーザ信号と同じ信号成分である干渉レプリカ信号を生成し、該干渉レプリカ信号を復調する前の受信信号から差し引くことにより、他ユーザ信号の干渉を低減するものである。
【０００５】
一般に、ＣＤＭＡ通信で用いられるマルチユーザ干渉キャンセラには、シリアル型とパラレル型の２種類の構成が知られている。以下ではパラレル型のマルチユーザ干渉キャンセラを例にしてその構成を説明する。なお、パラレル型のマルチユーザ干渉キャンセラの詳細な構成及び動作については、例えば特許文献１に記載されている。また、シリアル型のマルチユーザ干渉キャンセラについては、例えば非特許文献１に記載されている。
【０００６】
図３はマルチユーザ干渉キャンセラの一構成例を示すブロック図である。
【０００７】
図３に示すように、マルチユーザ干渉キャンセラは、ユーザ信号毎（チャネルあるいはコード毎）に干渉レプリカ信号を除去するための処理を実行する、少なくとも１つのステージを備え、ステージ通過後の各ユーザ信号をそれぞれ復号する構成である（図３は、３コード、３ステージ構成）。各チャネルの干渉除去能力はステージを重ねるにつれて向上する。
【０００８】
図３に示すパラレル型のマルチユーザ干渉キャンセラは、各ユーザ信号と同じ信号成分の干渉レプリカ信号を生成する複数の干渉キャンセルユニット２０１１〜２０１９と、受信信号を遅延させる遅延部（Ｄ）２０２１〜２０２３と、全ての干渉レプリカ信号を加算する第１の加算器２０３１〜２０３３と、遅延された受信信号から第１の加算器２０３１〜２０３３の出力信号を減算する減算器２０４１〜２０４３と、減算器２０４１〜２０４３の出力信号と干渉レプリカ信号とを加算するユーザ毎に設けられた複数の第２の加算器２０５１〜２０５９と、ユーザ毎に設けられた複数の復号器２０６１〜２０６３とを有する構成である。
【０００９】
第１ステージは、干渉キャンセルユニット２０１１〜２０１３、遅延部（Ｄ）２０２１、第１の加算器２０３１、減算器２０４１、及び第２の加算器２０５１〜２０５３で構成され、第２ステージは、干渉キャンセルユニット２０１４〜２０１６、遅延部（Ｄ）２０２２、第１の加算器２０３２、減算器２０４２、及び第２の加算器２０５４〜２０５６で構成される。同様に、第３ステージは、干渉キャンセルユニット２０１７〜２０１９、遅延部（Ｄ）２０２３、第１の加算器２０３３、減算器２０４３、及び第２の加算器２０５７〜２０５９で構成される。
【００１０】
このような構成において、第１ステージでは、並列に接続された複数の干渉キャンセルユニット（ＩＣＵ）２０１１〜２０１３を用いて受信信号から各ユーザ信号と同じ成分の干渉レプリカ信号を生成し、それぞれの干渉レプリカ信号を第１の加算器２０３１で合成する。
【００１１】
合成された干渉レプリカ信号は減算器２０４１に入力され、減算器２０４１は遅延部２０２１で遅延された受信信号から合成された干渉レプリカ信号を差し引く。この減算器２０４１の出力信号は受信信号から全ユーザの干渉レプリカ信号を除いた残差信号となる。
【００１２】
残差信号には第２の加算器２０５１〜２０５３によりチャネル毎の干渉レプリカ信号がそれぞれ加算され、第２の加算器２０５１〜２０５３からは他ユーザ信号が除かれたユーザ毎の信号が出力される。
【００１３】
以降、第２の加算器２０５１〜２０５３の出力信号に対して第２ステージで同様の処理がそれぞれ実行され、第２のステージの第２の加算器２０５４〜２０５６の出力信号に対して第３ステージで同様の処理がそれぞれ実行される。
【００１４】
第３のステージの第２の加算器２０５７〜２０５９の出力信号は復号器２０６１〜２０６３に入力され、復号器２０６１〜２０６３によりユーザ毎の信号系列（シンボル系列）が再生される。
【００１５】
【特許文献１】
特開２０００−３１５９９３号公報
【００１６】
【非特許文献１】
立川敬二著，「Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信方式」、丸善（株）、ｐ．７５−７８
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したようなマルチユーザ干渉キャンセラは、通常、エリア内に存在する全てのユーザの移動端末装置で用いる変調方式や拡散コードを管理できる無線基地局に配備される。このようなマルチユーザ干渉キャンセラを移動端末装置に適用する場合、移動端末装置では他ユーザ信号の干渉レプリカ信号が生成できないという問題がある。これは、各移動端末装置には、それぞれに割り当てられた変調方式や拡散コードしか無線基地局から通知されないことによる。
【００１８】
例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅ−ｂａｎｄ ＣＤＭＡ）無線インターフェースである下りリンク高速パケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）方式では、データチャネルの最大多重数が１５であり、データチャネル毎に異なる拡散コードが無線基地局により各ユーザの移動端末装置にそれぞれ割り当てられる。また、ＨＳＤＰＡ方式では、電波状態に応じて変調方式（ＱＰＳＫ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇあるいは１６ＱＡＭ：１６−ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）が選択され、チャネル毎に異なる変調方式で無線基地局から各ユーザの移動端末装置にデータが送信される。各移動端末装置には、チャネル毎に使用する拡散コードや変調方式を示すＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）情報が制御チャネルを利用して無線基地局から通知される。
【００１９】
図４（ａ）に複数ユーザの移動端末装置に対して拡散コードを割り当てた一例を示す。ここではユーザＡ，Ｂ，Ｃにそれぞれ５コードづつ割り当てられている。このとき、ユーザＡの移動端末装置には、ユーザＢ、Ｃの移動端末装置に割り当てられた拡散コードや変調方式が通知されないため、ユーザＡの移動端末装置では図４（ｂ）に示すように通知された拡散コード０〜４を除く全ての拡散コードが未知であり、これら未知の拡散コードで拡散された信号が全て干渉信号となる。そのためユーザＡの移動端末装置における受信品質が劣化してしまう。
【００２０】
本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、マルチユーザ干渉の低減を実現できる、ＣＤＭＡ方式の移動端末装置に適用可能な干渉キャンセルユニット及びマルチユーザ干渉キャンセラを提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の干渉キャンセルユニットは、拡散変調された複数のユーザ信号が含まれる受信信号から前記ユーザ信号と同じ信号成分である干渉レプリカ信号を生成する干渉キャンセルユニットであって、
拡散コードを用いて受信信号を逆拡散する複数の逆拡散部と、
前記拡散コードを生成するコード生成器と、
前記逆拡散部で逆拡散された信号をレイク合成するレイク合成器と、
外部から通知される前記ユーザ信号の変調方式に基づいて前記ユーザ信号を再生する判定器と、
前記判定器から出力された信号を再拡散する複数の再拡散部と、
前記再拡散部の出力信号を合成して前記干渉レプリカ信号を生成する加算器と、
前記レイク合成器の出力信号から前記ユーザ信号の変調方式を推定し、該推定した変調方式を前記判定器に通知する変調方式推定器と、
を有する構成である。
【００２２】
このとき、受信信号から自装置に割り当てられた前記拡散コード及び前記変調方式を示すＭＣＳ情報を取得し、
前記コード生成器から供給された拡散コードと前記ＭＣＳ情報から得られる拡散コードとが一致している場合は、前記ＭＣＳ情報から得られる変調方式を前記判定器に通知し、前記判定器に該変調方式に基づいて自装置宛の信号である自ユーザ信号を再生させ、
前記コード生成器から供給された拡散コードと前記ＭＣＳ情報から得られる拡散コードとが異なる場合は、前記変調方式推定器で推定された変調方式に基づいて他装置宛の信号である他ユーザ信号を前記判定器に再生させるＭＣＳ情報取得器を有していてもよく、
外部から供給される指示信号にしたがってＯＮ／ＯＦＦし、前記干渉レプリカ信号の出力、または前記干渉レプリカ信号の出力を停止するスイッチと、
前記レイク合成器の出力信号のＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定器と、
前記Ｓ／Ｎ比測定器で測定したＳ／Ｎ比が予め設定されたしきい値以下の場合は前記スイッチをＯＦＦさせるための指示信号を送出し、前記Ｓ／Ｎ比測定器で測定したＳ／Ｎ比が前記しきい値より大きい場合は前記スイッチをＯＮさせるための指示信号を送出するスイッチ制御器と、
を有していてもよい。
【００２３】
一方、本発明のマルチユーザ干渉キャンセラは、上記干渉キャンセルユニットを複数備え、前記ユーザ信号毎に、他のユーザ信号の前記干渉レプリカ信号を除去するための処理を実行する、少なくとも１つのステージと、
前記ステージ通過後の各ユーザ信号をそれぞれ復号する複数の復号器と、
を有する構成である。
【００２４】
（作用）
上記のように構成された干渉キャンセルユニットでは、拡散コードを用いて受信信号を逆拡散する複数の逆拡散部と、拡散コードを生成するコード生成器と、逆拡散部で逆拡散された信号をレイク合成するレイク合成器と、外部から通知されるユーザ信号の変調方式に基づいてユーザ信号を再生する判定器と、判定器から出力された信号を再拡散する複数の再拡散部と、再拡散部の出力信号を合成して干渉レプリカ信号を生成する加算器と、レイク合成器の出力信号からユーザ信号の変調方式を推定し、該推定した変調方式を判定器に通知する変調方式推定器とを有することで、拡散コードや変調方式が未知である他ユーザ信号の干渉レプリカ信号も生成することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に本発明について図面を参照して説明する。
【００２６】
本発明では、移動端末装置で用いることが可能な、受信信号から各ユーザ信号と同じ成分の干渉レプリカ信号を生成するＩＣＵ（干渉キャンセルユニット）を提案する。
【００２７】
本発明のＩＣＵは、受信信号を逆拡散してレイク合成し、自ユーザ信号については、無線基地局から制御チャネルを用いて通知された変調方式に基づいて復調し、さらに系列推定による判定、尤度判定または硬判定を行うことでシンボル系列を復号・再生する。また、他ユーザ信号については、その変調方式を推定し、変調方式の推定結果に基づいて復調し、さらに尤度判定または硬判定を行うことでシンボル系列を復号・再生する。そして、再生した各ユーザ信号（シンボル系列）を再び拡散することで干渉レプリカ信号を生成する。変調方式の推定精度はレイク合成後の信号のＳ／Ｎ比に依存するため、該Ｓ／Ｎ比を測定することで変調方式の推定結果の信頼性を判定し、推定結果の信頼性が低い場合は生成した干渉レプリカ信号の出力を停止し、信頼性が高い場合は生成した干渉レプリカ信号を出力してマルチステージ干渉キャンセラにて利用する。
【００２８】
図１は本発明の干渉キャンセルユニットの一構成例を示すブロック図である。
【００２９】
図１に示すように、本発明の干渉キャンセルユニットは、共通ＣＨ（チャネル）に割り当てられた既知の拡散コードＣａを用いて、受信信号との相関から逆拡散のタイミングを求めるサーチャ１００と、制御ＣＨに割り当てられた既知の拡散コードＣｂ、及びデータＣＨに割り当てられる、既知の拡散コードから選択された１つの拡散コードＣｉを用いて受信信号を逆拡散する複数の逆拡散部１２０１〜１２０ｎ（ｎは正の整数）と、拡散コードＣａ、Ｃｂ、Ｃｉを送出するコード生成器１０２と、逆拡散部１２０１〜１２０ｎで逆拡散された信号をレイク合成するレイク合成器１０５１、１０５２と、レイク合成器１０５２の出力信号から制御ＣＨの信号を再生する制御ＣＨ判定器１１２と、制御ＣＨ判定器１１２の出力信号からＭＣＳ情報を抽出するＭＣＳ情報取得器１１３と、ＭＣＳ情報取得器１１３から通知されるＭＣＳ情報にしたがってレイク合成器１０５１の出力信号からユーザ信号を再生するデータＣＨ判定器１０６と、データＣＨ判定器１０６から出力された信号を再拡散する複数の再拡散部１３０１〜１３０ｎと、再拡散部１３０１〜１３０ｎの出力信号を合成して干渉レプリカ信号を生成する加算器１０９と、レイク合成器１０５１の出力信号からユーザ信号の変調方式を推定し、該推定した変調方式をデータＣＨ判定器１０６に通知する変調方式推定器１４０と、レイク合成器１０５１の出力信号のＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定器１１０と、外部から供給される指示信号にしたがってＯＮ／ＯＦＦし、干渉レプリカ信号の出力または干渉レプリカ信号の出力を停止するスイッチ１１１と、スイッチ１１１のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチ制御器１１４とを有する構成である。
【００３０】
逆拡散部１２０１〜１２０ｎは、データＣＨ逆拡散器１０１１、共通ＣＨ逆拡散器１０１２、制御ＣＨ逆拡散器１０１３、伝送路推定器１０３、及び乗算器１０４１、１０４２をそれぞれ備えた構成である。
【００３１】
データＣＨ逆拡散器１０１１は、データＣＨに割り当てられた既知の１５種類の拡散コードのうち、コード生成器１０２で選択された１つの拡散コードＣｉ（ｉ＝０、１、…、１４）を用いて、サーチャ１００から通知されたタイミングでデータＣＨの信号を逆拡散する。
【００３２】
共通ＣＨ逆拡散器１０１２は、コード生成器１０２から送出される、共通ＣＨに割り当てられた既知の拡散コードＣａを用いて、サーチャ１００から通知されたタイミングで共通ＣＨの信号を逆拡散する。
【００３３】
制御ＣＨ逆拡散器１０１３は、コード生成器１０２から送出される、制御ＣＨに割り当てられた既知の拡散コードＣｂを用いて、サーチャ１００から通知されたタイミングで制御ＣＨの信号を逆拡散する。
【００３４】
伝送路推定器１０３は、例えば、立川敬二著，「Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信方式」，丸善（株），ｐ．５６−５９に記載された方法に基づいて、共通ＣＨ逆拡散器１０１２の出力信号からフェージングに起因する伝送路推定値ξを算出する。
【００３５】
乗算器１０４２は、制御ＣＨ逆拡散器１０１３の出力信号と伝送路推定器１０３で求めた伝送路推定値ξの複素共役ξ＊とを掛け合わせることで制御ＣＨの伝送路（パス）毎の位相補正を行う。逆拡散部１２０１〜１２０ｎの各乗算器１０４２から出力された信号はレイク合成器１０５２で合成され、制御ＣＨ判定器１１２に入力される。制御ＣＨの変調方式は無線基地局と移動端末装置との間で既知であるため、制御ＣＨ判定器１１２は、その既知の変調方式に基づいてレイク合成器１０５２の出力信号を復調し、さらに尤度判定または硬判定を実行することで制御信号を復号・再生する。
【００３６】
制御ＣＨ判定器１１２で再生された制御信号はＭＣＳ情報取得器１１３に入力される。ＭＣＳ情報取得器１１３は、制御信号から自ユーザ信号の変調方式や割り当てられた拡散コードを含むＭＣＳ情報を抽出し、データＣＨ判定器１０６に抽出したＭＣＳ情報を通知する。また、ＭＣＳ情報取得器１１３は、コード生成器１０２で生成された拡散コードＣｉを受け取り、ＭＣＳ情報から抽出したユーザに割り当てられた拡散コードと比較する。そして、それらの拡散コードが一致している場合は処理対象のデータＣＨの信号が自ユーザ信号であると判定し、異なっている場合は処理対象のデータＣＨの信号が他ユーザ信号であると判定する。
判定結果はデータＣＨ判定器１０６及びスイッチ制御器１１４にそれぞれ通知される。
【００３７】
乗算器１０４１は、データＣＨ逆拡散器１０１１の出力信号と伝送路推定器１０３で求めた伝送路推定値ξの複素共役ξ＊とを掛け合わせることでデータＣＨの伝送路（パス）毎の位相補償を行う。逆拡散部１２０１〜１２０ｎの各乗算器１０４１から出力された信号はレイク合成器１０５１で合成され、Ｓ／Ｎ比測定器１１０、変調方式推定器１４０、及びデータＣＨ判定器１０６にそれぞれ供給される。
【００３８】
変調方式推定器１４０は、レイク合成器１０５１の出力信号からデータＣＨの変調方式を推定し、推定結果をデータＣＨ判定器１０６に通知する。変調方式の推定には、例えば、電子情報通信学会、技術研究報告（ＰＲＭＵ９６−４４）「特徴抽出と推論に基づくデジタル変調方式の自動識別」等に記載された方法を用いる。
【００３９】
Ｓ／Ｎ比測定器１１０は、レイク合成器１０５１の出力信号のＳ／Ｎ比を測定し、その測定結果をスイッチ制御器１１４に通知する。ここで、Ｓは信号電力を示し、Ｎは雑音＋干渉電力を示している。Ｎは直接測定できないため所定時間における信号電力の分散を求める。Ｓ／Ｎ比（ＳＮＩＲ）は、信号電力を分散で除算することで算出する。
【００４０】
データＣＨ判定器１０６は、ＭＣＳ情報取得器１１３からの判定結果を受け取り、処理対象のデータＣＨの信号が自ユーザ信号である場合は、ＭＣＳ情報取得器１１３から通知された変調方式に基づいてレイク合成器１０５１の出力信号を復調し、さらに判定処理を実行して自ユーザ信号を復号・再生する。
【００４１】
一方、処理対象のデータＣＨの信号が他ユーザ信号である場合は、変調方式推定器１４０から通知された変調方式に基づいてレイク合成器１０５１の出力信号を復調し、さらに判定処理を実行して他ユーザ信号を復号・再生する。
【００４２】
ここで、処理対象が自ユーザ信号の場合は、判定処理として系列推定による判定、尤度判定、または硬判定のいずれかを選択して実行する。また、他ユーザ信号の場合は、尤度判定、または硬判定のいずれかを選択して実行する。
【００４３】
なお、データＣＨ判定器１０６は、処理対象のデータＣＨの信号が自ユーザ信号である場合も、変調方式推定器１４０から通知される変調方式に基づいてレイク合成器１０５１の出力信号を復調し、さらに判定処理を実行して自ユーザ信号を復号・再生してもよい。
【００４４】
再拡散部１３０１〜１３０ｎは、２つの乗算器１０７、１０８を備え、データＣＨ判定器１０６の出力信号に、乗算器１０７にて逆拡散部１２０１〜１２０ｎで求めた各々の伝送路推定値ξを掛け合わせることで位相補正する前の信号を再生する。また、再生した信号に乗算器１０８にて拡散コードＣｉを掛け合わせることでユーザ信号を再拡散する。
【００４５】
再拡散部１３０１〜１３０ｎの出力信号は加算器１０９で合成され、干渉レプリカ信号が生成される。
【００４６】
スイッチ制御部１１４は、処理対象のデータＣＨの信号が自ユーザ信号であるか他ユーザ信号であるかの判定結果をＭＣＳ情報取得器１１３から受け取り、処理対象が自ユーザ信号の場合は無条件にスイッチ１１１をＯＮにするための信号を送出する。また、処理対象が他ユーザ信号の場合は、Ｓ／Ｎ比測定器１１０で測定されたＳ／Ｎ比と予め設定されたしきい値とを比較し、測定されたＳ／Ｎ比がしきい値以下ならばスイッチ１１１をＯＦＦさせるための指示信号を送出する。また、Ｓ／Ｎ比測定器１１０で測定されたＳ／Ｎ比がしきい値より大きければスイッチ１１１をＯＮさせるための指示信号を送出する。
【００４７】
スイッチ１１１は、スイッチ制御器１１４からの指示信号にしたがってＯＮ／ＯＦＦし、干渉レプリカ信号の出力、または干渉レプリカ信号の出力を停止する。
【００４８】
なお、図１に示した干渉キャンセルユニットは、メモリ、ＣＰＵ及びＤＳＰ等を備えた情報処理装置を用いて構成することも可能である。その場合、ＣＰＵやＤＳＰはメモリ等に記憶されたプログラムにしたがって図１に示した各ユニットの処理を実行すればよい。
【００４９】
次に本実施形態の干渉キャンセルユニットの動作について図面を用いて説明する。
【００５０】
図２は図１に示したＩＣＵの処理手順を示すフローチャートである。
【００５１】
図２に示すように、本実施形態のＩＣＵでは、まず、逆拡散部１２０１〜１２０ｎにより、制御ＣＨに割り当てられた既知の拡散コードＣｂを用いて受信した制御ＣＨの信号を逆拡散し、コード生成器１０２で選択された１つの拡散コードＣｉを用いて受信したデータＣＨの信号を逆拡散する（ステップＳ１）。逆拡散された制御ＣＨの信号はレイク合成器１０５２で合成され、データＣＨの信号はレイク合成器１０５１で合成される（ステップＳ２）。
【００５２】
レイク合成器１０５２の出力信号は制御ＣＨ判定器１１２に入力され、制御ＣＨ判定器１１２により制御信号が復号・再生され、ＭＣＳ情報取得器１１３に転送される。ＭＣＳ情報取得器１１３は、制御ＣＨ判定器１１２で再生された制御信号からＭＣＳ情報を抽出し、自装置のデータＣＨに割り当てられた拡散コード及び変調方式の情報を取得する（ステップＳ３）。
【００５３】
また、ＭＣＳ情報取得器１１３は、コード生成器１０２で生成された拡散コードＣｉを受け取り、ＭＣＳ情報から抽出した拡散コードと比較して、コード生成器１０２で生成された拡散コードＣｉが自装置に割り当てられた拡散コードであるか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００５４】
ＭＣＳ情報取得器１１３は、コード生成器１０２で生成された拡散コードＣｉが自装置に割り当てられた拡散コードである場合は、処理対象であるデータＣＨの信号が自ユーザ信号であると判定し、生成された拡散コードＣｉが自装置に割り当てられた拡散コードでない場合は、処理対象であるデータＣＨの信号が他ユーザ信号であると判定し、その判定結果をデータＣＨ判定器１０６及びスイッチ制御器１１４にそれぞれ通知する。このとき、データＣＨ判定器１０６にはＭＣＳ情報から抽出したデータＣＨの変調方式も通知する。
【００５５】
データＣＨの信号が自ユーザ信号である場合、データＣＨ判定器１０６は、ＭＣＳ情報取得器１１３から通知された変調方式に基づいてレイク合成後のデータＣＨの信号（レイク合成器１０５１の出力信号）を復調し、さらに系列推定による判定、尤度判定または硬判定を実行して、自ユーザ信号のシンボル系列を復号・再生する（ステップＳ５）。再生された自ユーザ信号は再拡散部１３０１〜１３０ｎにて再拡散され、再拡散後の信号が加算器１０９にて合成されて自ユーザ信号の干渉レプリカ信号が生成される（ステップＳ６）。
【００５６】
生成された自ユーザ信号の干渉レプリカ信号はスイッチ１１１に供給される。スイッチ制御器１１４は、ＭＣＳ情報取得器１１３からデータＣＨの信号が自ユーザ信号である旨が通知された場合、スイッチ１１１をＯＮにするための指示信号を送出する。したがって、ここではスイッチ制御器１１４の指示によりスイッチ１１１がＯＮに設定され（ステップＳ７）、生成された干渉レプリカ信号が出力される。
【００５７】
一方、処理対象であるデータＣＨの信号が他ユーザ信号である場合、データＣＨ判定器１０６は、変調方式推定器１４０で推定された変調方式に基づいてレイク合成後のデータＣＨの信号（レイク合成器１０５１の出力信号）を復調し、さらに尤度判定または硬判定を実行して、他ユーザ信号のシンボル系列を復号・再生する（ステップＳ８）。復号された他ユーザ信号は再拡散部１３０１〜１３０ｎにて再拡散され、再拡散後の信号が加算器１０９で合成されて他ユーザ信号の干渉レプリカ信号が生成される（ステップＳ９）。生成された他ユーザ信号の干渉レプリカ信号はスイッチ１１１に供給される。
【００５８】
また、レイク合成器１０５１から出力されたレイク合成後のデータＣＨの信号は、Ｓ／Ｎ比測定器１１０によりＳ／Ｎ比が測定され、その測定結果がスイッチ制御器１１４に通知される。
【００５９】
スイッチ制御器１１４は、Ｓ／Ｎ比の測定結果と予め設定されたしきい値とを比較し、Ｓ／Ｎ比がしきい値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０）。Ｓ／Ｎ比がしきい値以下の場合、スイッチ制御器１１４は、変調方式推定器１４０で推定された変調方式の信頼性が低いとみなし、スイッチ１１１をＯＦＦにするための指示信号を送出する。このとき、スイッチ１１１がＯＦＦに設定され（ステップＳ１１）、加算器１０９で生成された他ユーザ信号の干渉レプリカ信号は出力されない。
【００６０】
また、Ｓ／Ｎ比がしきい値より大きい場合、スイッチ制御器１１４は、変調方式推定器１４０で推定された変調方式の信頼性が高いとみなし、スイッチ１１１をＯＮにするための指示信号を送出する。このとき、スイッチ１１１がＯＮに設定され（ステップＳ７）、加算器１０９で生成された他ユーザ信号の干渉レプリカ信号が出力される。
【００６１】
図１に示すＩＣＵから出力された干渉レプリカ信号は、上述したパラレル型あるいはシリアル型のマルチステージ干渉キャンセラにて、他ユーザ信号による干渉の除去に利用される。
【００６２】
したがって、本発明の干渉キャンセルユニットによれば、拡散コードや変調方式が未知である他ユーザ信号の干渉レプリカ信号も生成することができるため、マルチユーザ干渉を低減するためのマルチユーザ干渉キャンセラをＣＤＭＡ方式の移動端末装置でも用いることができる。
【００６３】
特に、レイク合成後のユーザ信号のＳ／Ｎ比を測定し、測定したＳ／Ｎ比が予め設定されたしきい値より大きい場合にのみ、生成した他ユーザ信号の干渉レプリカ信号を出力することで、推定された変調方式の信頼性が高い他ユーザ信号の干渉レプリカのみが得られ、他ユーザ信号による干渉を確実に排除することができる。
【００６４】
よって、このような干渉キャンセルユニットを備えたマルチユーザ干渉キャンセラをＣＤＭＡ方式の移動端末装置に適用することで、移動端末装置のマルチユーザ干渉が低減され、受信品質を向上させることができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されているので、以下に記載する効果を奏する。
【００６６】
拡散コードを用いて受信信号を逆拡散する複数の逆拡散部と、拡散コードを生成するコード生成器と、逆拡散部で逆拡散された信号をレイク合成するレイク合成器と、外部から通知されるユーザ信号の変調方式に基づいてユーザ信号を再生する判定器と、判定器から出力された信号を再拡散する複数の再拡散部と、再拡散部の出力信号を合成して干渉レプリカ信号を生成する加算器と、レイク合成器の出力信号からユーザ信号の変調方式を推定し、該推定した変調方式を判定器に通知する変調方式推定器とを有することで、拡散コードや変調方式が未知である他ユーザ信号の干渉レプリカ信号も生成することができるため、マルチユーザ干渉を低減するためのマルチユーザ干渉キャンセラをＣＤＭＡ方式の移動端末装置でも用いることができる。
【００６７】
特に、レイク合成後のユーザ信号のＳ／Ｎ比を測定し、測定したＳ／Ｎ比が予め設定されたしきい値より大きい場合にのみ、生成した他ユーザ信号の干渉レプリカ信号を出力することで、推定された変調方式の信頼性が高い他ユーザ信号の干渉レプリカのみが得られ、他ユーザ信号による干渉を確実に排除することができる。
【００６８】
よって、このような干渉キャンセルユニットを備えたマルチユーザ干渉キャンセラをＣＤＭＡ方式の移動端末装置に適用することで、移動端末装置のマルチユーザ干渉が低減され、受信品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の干渉キャンセルユニットの一構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示したＩＣＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図３】マルチユーザ干渉キャンセラの一構成例を示すブロック図である。
【図４】ＨＳＤＰＡ方式の移動端末装置に対して拡散コードを割り当てた一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０１１ データＣＨ逆拡散器
１０１２ 共通ＣＨ逆拡散器
１０１３ 制御ＣＨ逆拡散器
１０２ コード生成器
１０３ 伝送路推定器
１０４１、１０４２、１０７、１０８ 乗算器
１０５１、１０５２ レイク合成器
１０６ データＣＨ判定器
１０９ 加算器
１１０ Ｓ／Ｎ比測定器
１１１ スイッチ
１１２ 制御ＣＨ判定器
１１３ ＭＣＳ情報取得器
１１４ スイッチ制御器
１２１１〜１２０ｎ 逆拡散部
１３０１〜１３０ｎ 再拡散部
１４０ 変調方式推定器
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の移動通信システムで用いられるマルチユーザ干渉キャンセラに関し、特に移動端末装置で用いて好適な干渉キャンセラユニット及びマルチユーザ干渉キャンセラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ方式の移動通信システムは、送信側でユーザ信号を特定の拡散コードで拡散し、受信側で送信側と同じ拡散コードを用いて逆拡散を行うことで所望のユーザ信号を再生する方式である。
【０００３】
ＣＤＭＡ方式では、複数のユーザに対して同一の周波数帯域を割り当てるため、互いの信号が干渉して通信品質が劣化してしまう。そこで、このような他のユーザ信号による干渉を低減して通信品質を向上させるために、マルチユーザ干渉キャンセラが用いられる。
【０００４】
マルチユーザ干渉キャンセラは、拡散変調された複数のユーザ信号が含まれる受信信号から、各ユーザ信号と同じ信号成分である干渉レプリカ信号を生成し、該干渉レプリカ信号を復調する前の受信信号から差し引くことにより、他ユーザ信号の干渉を低減するものである。
【０００５】
一般に、ＣＤＭＡ通信で用いられるマルチユーザ干渉キャンセラには、シリアル型とパラレル型の２種類の構成が知られている。以下ではパラレル型のマルチユーザ干渉キャンセラを例にしてその構成を説明する。なお、パラレル型のマルチユーザ干渉キャンセラの詳細な構成及び動作については、例えば特許文献１に記載されている。また、シリアル型のマルチユーザ干渉キャンセラについては、例えば非特許文献１に記載されている。
【０００６】
図３はマルチユーザ干渉キャンセラの一構成例を示すブロック図である。
【０００７】
図３に示すように、マルチユーザ干渉キャンセラは、ユーザ信号毎（チャネルあるいはコード毎）に干渉レプリカ信号を除去するための処理を実行する、少なくとも１つのステージを備え、ステージ通過後の各ユーザ信号をそれぞれ復号する構成である（図３は、３コード、３ステージ構成）。各チャネルの干渉除去能力はステージを重ねるにつれて向上する。
【０００８】
図３に示すパラレル型のマルチユーザ干渉キャンセラは、各ユーザ信号と同じ信号成分の干渉レプリカ信号を生成する複数の干渉キャンセルユニット２０１１〜２０１９と、受信信号を遅延させる遅延部（Ｄ）２０２１〜２０２３と、全ての干渉レプリカ信号を加算する第１の加算器２０３１〜２０３３と、遅延された受信信号から第１の加算器２０３１〜２０３３の出力信号を減算する減算器２０４１〜２０４３と、減算器２０４１〜２０４３の出力信号と干渉レプリカ信号とを加算するユーザ毎に設けられた複数の第２の加算器２０５１〜２０５９と、ユーザ毎に設けられた複数の復号器２０６１〜２０６３とを有する構成である。
【０００９】
第１ステージは、干渉キャンセルユニット２０１１〜２０１３、遅延部（Ｄ）２０２１、第１の加算器２０３１、減算器２０４１、及び第２の加算器２０５１〜２０５３で構成され、第２ステージは、干渉キャンセルユニット２０１４〜２０１６、遅延部（Ｄ）２０２２、第１の加算器２０３２、減算器２０４２、及び第２の加算器２０５４〜２０５６で構成される。同様に、第３ステージは、干渉キャンセルユニット２０１７〜２０１９、遅延部（Ｄ）２０２３、第１の加算器２０３３、減算器２０４３、及び第２の加算器２０５７〜２０５９で構成される。
【００１０】
このような構成において、第１ステージでは、並列に接続された複数の干渉キャンセルユニット（ＩＣＵ）２０１１〜２０１３を用いて受信信号から各ユーザ信号と同じ成分の干渉レプリカ信号を生成し、それぞれの干渉レプリカ信号を第１の加算器２０３１で合成する。
【００１１】
合成された干渉レプリカ信号は減算器２０４１に入力され、減算器２０４１は遅延部２０２１で遅延された受信信号から合成された干渉レプリカ信号を差し引く。この減算器２０４１の出力信号は受信信号から全ユーザの干渉レプリカ信号を除いた残差信号となる。
【００１２】
残差信号には第２の加算器２０５１〜２０５３によりチャネル毎の干渉レプリカ信号がそれぞれ加算され、第２の加算器２０５１〜２０５３からは他ユーザ信号が除かれたユーザ毎の信号が出力される。
【００１３】
以降、第２の加算器２０５１〜２０５３の出力信号に対して第２ステージで同様の処理がそれぞれ実行され、第２のステージの第２の加算器２０５４〜２０５６の出力信号に対して第３ステージで同様の処理がそれぞれ実行される。
【００１４】
第３のステージの第２の加算器２０５７〜２０５９の出力信号は復号器２０６１〜２０６３に入力され、復号器２０６１〜２０６３によりユーザ毎の信号系列（シンボル系列）が再生される。
【００１５】
【特許文献１】
特開２０００−３１５９９３号公報
【００１６】
【非特許文献１】
立川敬二著，「Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信方式」、丸善（株）、ｐ．７５−７８
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したようなマルチユーザ干渉キャンセラは、通常、エリア内に存在する全てのユーザの移動端末装置で用いる変調方式や拡散コードを管理できる無線基地局に配備される。このようなマルチユーザ干渉キャンセラを移動端末装置に適用する場合、移動端末装置では他ユーザ信号の干渉レプリカ信号が生成できないという問題がある。これは、各移動端末装置には、それぞれに割り当てられた変調方式や拡散コードしか無線基地局から通知されないことによる。
【００１８】
例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅ−ｂａｎｄ ＣＤＭＡ）無線インターフェースである下りリンク高速パケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）方式では、データチャネルの最大多重数が１５であり、データチャネル毎に異なる拡散コードが無線基地局により各ユーザの移動端末装置にそれぞれ割り当てられる。また、ＨＳＤＰＡ方式では、電波状態に応じて変調方式（ＱＰＳＫ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇあるいは１６ＱＡＭ：１６−ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）が選択され、チャネル毎に異なる変調方式で無線基地局から各ユーザの移動端末装置にデータが送信される。各移動端末装置には、チャネル毎に使用する拡散コードや変調方式を示すＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）情報が制御チャネルを利用して無線基地局から通知される。
【００１９】
図４（ａ）に複数ユーザの移動端末装置に対して拡散コードを割り当てた一例を示す。ここではユーザＡ，Ｂ，Ｃにそれぞれ５コードづつ割り当てられている。このとき、ユーザＡの移動端末装置には、ユーザＢ、Ｃの移動端末装置に割り当てられた拡散コードや変調方式が通知されないため、ユーザＡの移動端末装置では図４（ｂ）に示すように通知された拡散コード０〜４を除く全ての拡散コードが未知であり、これら未知の拡散コードで拡散された信号が全て干渉信号となる。そのためユーザＡの移動端末装置における受信品質が劣化してしまう。
【００２０】
本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、マルチユーザ干渉の低減を実現できる、ＣＤＭＡ方式の移動端末装置に適用可能な干渉キャンセルユニット及びマルチユーザ干渉キャンセラを提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の干渉キャンセルユニットは、拡散変調された複数のユーザ信号が含まれる受信信号から前記ユーザ信号と同じ信号成分である干渉レプリカ信号を生成する干渉キャンセルユニットであって、
拡散コードを用いて受信信号を逆拡散する複数の逆拡散部と、
前記拡散コードを生成するコード生成器と、
前記逆拡散部で逆拡散された信号をレイク合成するレイク合成器と、
外部から通知される前記ユーザ信号の変調方式に基づいて前記ユーザ信号を再生する判定器と、
前記判定器から出力された信号を再拡散する複数の再拡散部と、
前記再拡散部の出力信号を合成して前記干渉レプリカ信号を生成する加算器と、
前記レイク合成器の出力信号から前記ユーザ信号の変調方式を推定し、該推定した変調方式を前記判定器に通知する変調方式推定器と、
を有する構成である。
【００２２】
このとき、受信信号から自装置に割り当てられた前記拡散コード及び前記変調方式を示すＭＣＳ情報を取得し、
前記コード生成器から供給された拡散コードと前記ＭＣＳ情報から得られる拡散コードとが一致している場合は、前記ＭＣＳ情報から得られる変調方式を前記判定器に通知し、前記判定器に該変調方式に基づいて自装置宛の信号である自ユーザ信号を再生させ、
前記コード生成器から供給された拡散コードと前記ＭＣＳ情報から得られる拡散コードとが異なる場合は、前記変調方式推定器で推定された変調方式に基づいて他装置宛の信号である他ユーザ信号を前記判定器に再生させるＭＣＳ情報取得器を有していてもよく、
外部から供給される指示信号にしたがってＯＮ／ＯＦＦし、前記干渉レプリカ信号の出力、または前記干渉レプリカ信号の出力を停止するスイッチと、
前記レイク合成器の出力信号のＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定器と、
前記Ｓ／Ｎ比測定器で測定したＳ／Ｎ比が予め設定されたしきい値以下の場合は前記スイッチをＯＦＦさせるための指示信号を送出し、前記Ｓ／Ｎ比測定器で測定したＳ／Ｎ比が前記しきい値より大きい場合は前記スイッチをＯＮさせるための指示信号を送出するスイッチ制御器と、
を有していてもよい。
【００２３】
一方、本発明のマルチユーザ干渉キャンセラは、上記干渉キャンセルユニットを複数備え、前記ユーザ信号毎に、他のユーザ信号の前記干渉レプリカ信号を除去するための処理を実行する、少なくとも１つのステージと、
前記ステージ通過後の各ユーザ信号をそれぞれ復号する複数の復号器と、
を有する構成である。
【００２４】
（作用）
上記のように構成された干渉キャンセルユニットでは、拡散コードを用いて受信信号を逆拡散する複数の逆拡散部と、拡散コードを生成するコード生成器と、逆拡散部で逆拡散された信号をレイク合成するレイク合成器と、外部から通知されるユーザ信号の変調方式に基づいてユーザ信号を再生する判定器と、判定器から出力された信号を再拡散する複数の再拡散部と、再拡散部の出力信号を合成して干渉レプリカ信号を生成する加算器と、レイク合成器の出力信号からユーザ信号の変調方式を推定し、該推定した変調方式を判定器に通知する変調方式推定器とを有することで、拡散コードや変調方式が未知である他ユーザ信号の干渉レプリカ信号も生成することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に本発明について図面を参照して説明する。
【００２６】
本発明では、移動端末装置で用いることが可能な、受信信号から各ユーザ信号と同じ成分の干渉レプリカ信号を生成するＩＣＵ（干渉キャンセルユニット）を提案する。
【００２７】
本発明のＩＣＵは、受信信号を逆拡散してレイク合成し、自ユーザ信号については、無線基地局から制御チャネルを用いて通知された変調方式に基づいて復調し、さらに系列推定による判定、尤度判定または硬判定を行うことでシンボル系列を復号・再生する。また、他ユーザ信号については、その変調方式を推定し、変調方式の推定結果に基づいて復調し、さらに尤度判定または硬判定を行うことでシンボル系列を復号・再生する。そして、再生した各ユーザ信号（シンボル系列）を再び拡散することで干渉レプリカ信号を生成する。変調方式の推定精度はレイク合成後の信号のＳ／Ｎ比に依存するため、該Ｓ／Ｎ比を測定することで変調方式の推定結果の信頼性を判定し、推定結果の信頼性が低い場合は生成した干渉レプリカ信号の出力を停止し、信頼性が高い場合は生成した干渉レプリカ信号を出力してマルチステージ干渉キャンセラにて利用する。
【００２８】
図１は本発明の干渉キャンセルユニットの一構成例を示すブロック図である。
【００２９】
図１に示すように、本発明の干渉キャンセルユニットは、共通ＣＨ（チャネル）に割り当てられた既知の拡散コードＣａを用いて、受信信号との相関から逆拡散のタイミングを求めるサーチャ１００と、制御ＣＨに割り当てられた既知の拡散コードＣｂ、及びデータＣＨに割り当てられる、既知の拡散コードから選択された１つの拡散コードＣｉを用いて受信信号を逆拡散する複数の逆拡散部１２０１〜１２０ｎ（ｎは正の整数）と、拡散コードＣａ、Ｃｂ、Ｃｉを送出するコード生成器１０２と、逆拡散部１２０１〜１２０ｎで逆拡散された信号をレイク合成するレイク合成器１０５１、１０５２と、レイク合成器１０５２の出力信号から制御ＣＨの信号を再生する制御ＣＨ判定器１１２と、制御ＣＨ判定器１１２の出力信号からＭＣＳ情報を抽出するＭＣＳ情報取得器１１３と、ＭＣＳ情報取得器１１３から通知されるＭＣＳ情報にしたがってレイク合成器１０５１の出力信号からユーザ信号を再生するデータＣＨ判定器１０６と、データＣＨ判定器１０６から出力された信号を再拡散する複数の再拡散部１３０１〜１３０ｎと、再拡散部１３０１〜１３０ｎの出力信号を合成して干渉レプリカ信号を生成する加算器１０９と、レイク合成器１０５１の出力信号からユーザ信号の変調方式を推定し、該推定した変調方式をデータＣＨ判定器１０６に通知する変調方式推定器１４０と、レイク合成器１０５１の出力信号のＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定器１１０と、外部から供給される指示信号にしたがってＯＮ／ＯＦＦし、干渉レプリカ信号の出力または干渉レプリカ信号の出力を停止するスイッチ１１１と、スイッチ１１１のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチ制御器１１４とを有する構成である。
【００３０】
逆拡散部１２０１〜１２０ｎは、データＣＨ逆拡散器１０１１、共通ＣＨ逆拡散器１０１２、制御ＣＨ逆拡散器１０１３、伝送路推定器１０３、及び乗算器１０４１、１０４２をそれぞれ備えた構成である。
【００３１】
データＣＨ逆拡散器１０１１は、データＣＨに割り当てられた既知の１５種類の拡散コードのうち、コード生成器１０２で選択された１つの拡散コードＣｉ（ｉ＝０、１、…、１４）を用いて、サーチャ１００から通知されたタイミングでデータＣＨの信号を逆拡散する。
【００３２】
共通ＣＨ逆拡散器１０１２は、コード生成器１０２から送出される、共通ＣＨに割り当てられた既知の拡散コードＣａを用いて、サーチャ１００から通知されたタイミングで共通ＣＨの信号を逆拡散する。
【００３３】
制御ＣＨ逆拡散器１０１３は、コード生成器１０２から送出される、制御ＣＨに割り当てられた既知の拡散コードＣｂを用いて、サーチャ１００から通知されたタイミングで制御ＣＨの信号を逆拡散する。
【００３４】
伝送路推定器１０３は、例えば、立川敬二著，「Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信方式」，丸善（株），ｐ．５６−５９に記載された方法に基づいて、共通ＣＨ逆拡散器１０１２の出力信号からフェージングに起因する伝送路推定値ξを算出する。
【００３５】
乗算器１０４２は、制御ＣＨ逆拡散器１０１３の出力信号と伝送路推定器１０３で求めた伝送路推定値ξの複素共役ξ＊とを掛け合わせることで制御ＣＨの伝送路（パス）毎の位相補正を行う。逆拡散部１２０１〜１２０ｎの各乗算器１０４２から出力された信号はレイク合成器１０５２で合成され、制御ＣＨ判定器１１２に入力される。制御ＣＨの変調方式は無線基地局と移動端末装置との間で既知であるため、制御ＣＨ判定器１１２は、その既知の変調方式に基づいてレイク合成器１０５２の出力信号を復調し、さらに尤度判定または硬判定を実行することで制御信号を復号・再生する。
【００３６】
制御ＣＨ判定器１１２で再生された制御信号はＭＣＳ情報取得器１１３に入力される。ＭＣＳ情報取得器１１３は、制御信号から自ユーザ信号の変調方式や割り当てられた拡散コードを含むＭＣＳ情報を抽出し、データＣＨ判定器１０６に抽出したＭＣＳ情報を通知する。また、ＭＣＳ情報取得器１１３は、コード生成器１０２で生成された拡散コードＣｉを受け取り、ＭＣＳ情報から抽出したユーザに割り当てられた拡散コードと比較する。そして、それらの拡散コードが一致している場合は処理対象のデータＣＨの信号が自ユーザ信号であると判定し、異なっている場合は処理対象のデータＣＨの信号が他ユーザ信号であると判定する。
判定結果はデータＣＨ判定器１０６及びスイッチ制御器１１４にそれぞれ通知される。
【００３７】
乗算器１０４１は、データＣＨ逆拡散器１０１１の出力信号と伝送路推定器１０３で求めた伝送路推定値ξの複素共役ξ＊とを掛け合わせることでデータＣＨの伝送路（パス）毎の位相補償を行う。逆拡散部１２０１〜１２０ｎの各乗算器１０４１から出力された信号はレイク合成器１０５１で合成され、Ｓ／Ｎ比測定器１１０、変調方式推定器１４０、及びデータＣＨ判定器１０６にそれぞれ供給される。
【００３８】
変調方式推定器１４０は、レイク合成器１０５１の出力信号からデータＣＨの変調方式を推定し、推定結果をデータＣＨ判定器１０６に通知する。変調方式の推定には、例えば、電子情報通信学会、技術研究報告（ＰＲＭＵ９６−４４）「特徴抽出と推論に基づくデジタル変調方式の自動識別」等に記載された方法を用いる。
【００３９】
Ｓ／Ｎ比測定器１１０は、レイク合成器１０５１の出力信号のＳ／Ｎ比を測定し、その測定結果をスイッチ制御器１１４に通知する。ここで、Ｓは信号電力を示し、Ｎは雑音＋干渉電力を示している。Ｎは直接測定できないため所定時間における信号電力の分散を求める。Ｓ／Ｎ比（ＳＮＩＲ）は、信号電力を分散で除算することで算出する。
【００４０】
データＣＨ判定器１０６は、ＭＣＳ情報取得器１１３からの判定結果を受け取り、処理対象のデータＣＨの信号が自ユーザ信号である場合は、ＭＣＳ情報取得器１１３から通知された変調方式に基づいてレイク合成器１０５１の出力信号を復調し、さらに判定処理を実行して自ユーザ信号を復号・再生する。
【００４１】
一方、処理対象のデータＣＨの信号が他ユーザ信号である場合は、変調方式推定器１４０から通知された変調方式に基づいてレイク合成器１０５１の出力信号を復調し、さらに判定処理を実行して他ユーザ信号を復号・再生する。
【００４２】
ここで、処理対象が自ユーザ信号の場合は、判定処理として系列推定による判定、尤度判定、または硬判定のいずれかを選択して実行する。また、他ユーザ信号の場合は、尤度判定、または硬判定のいずれかを選択して実行する。
【００４３】
なお、データＣＨ判定器１０６は、処理対象のデータＣＨの信号が自ユーザ信号である場合も、変調方式推定器１４０から通知される変調方式に基づいてレイク合成器１０５１の出力信号を復調し、さらに判定処理を実行して自ユーザ信号を復号・再生してもよい。
【００４４】
再拡散部１３０１〜１３０ｎは、２つの乗算器１０７、１０８を備え、データＣＨ判定器１０６の出力信号に、乗算器１０７にて逆拡散部１２０１〜１２０ｎで求めた各々の伝送路推定値ξを掛け合わせることで位相補正する前の信号を再生する。また、再生した信号に乗算器１０８にて拡散コードＣｉを掛け合わせることでユーザ信号を再拡散する。
【００４５】
再拡散部１３０１〜１３０ｎの出力信号は加算器１０９で合成され、干渉レプリカ信号が生成される。
【００４６】
スイッチ制御部１１４は、処理対象のデータＣＨの信号が自ユーザ信号であるか他ユーザ信号であるかの判定結果をＭＣＳ情報取得器１１３から受け取り、処理対象が自ユーザ信号の場合は無条件にスイッチ１１１をＯＮにするための信号を送出する。また、処理対象が他ユーザ信号の場合は、Ｓ／Ｎ比測定器１１０で測定されたＳ／Ｎ比と予め設定されたしきい値とを比較し、測定されたＳ／Ｎ比がしきい値以下ならばスイッチ１１１をＯＦＦさせるための指示信号を送出する。また、Ｓ／Ｎ比測定器１１０で測定されたＳ／Ｎ比がしきい値より大きければスイッチ１１１をＯＮさせるための指示信号を送出する。
【００４７】
スイッチ１１１は、スイッチ制御器１１４からの指示信号にしたがってＯＮ／ＯＦＦし、干渉レプリカ信号の出力、または干渉レプリカ信号の出力を停止する。
【００４８】
なお、図１に示した干渉キャンセルユニットは、メモリ、ＣＰＵ及びＤＳＰ等を備えた情報処理装置を用いて構成することも可能である。その場合、ＣＰＵやＤＳＰはメモリ等に記憶されたプログラムにしたがって図１に示した各ユニットの処理を実行すればよい。
【００４９】
次に本実施形態の干渉キャンセルユニットの動作について図面を用いて説明する。
【００５０】
図２は図１に示したＩＣＵの処理手順を示すフローチャートである。
【００５１】
図２に示すように、本実施形態のＩＣＵでは、まず、逆拡散部１２０１〜１２０ｎにより、制御ＣＨに割り当てられた既知の拡散コードＣｂを用いて受信した制御ＣＨの信号を逆拡散し、コード生成器１０２で選択された１つの拡散コードＣｉを用いて受信したデータＣＨの信号を逆拡散する（ステップＳ１）。逆拡散された制御ＣＨの信号はレイク合成器１０５２で合成され、データＣＨの信号はレイク合成器１０５１で合成される（ステップＳ２）。
【００５２】
レイク合成器１０５２の出力信号は制御ＣＨ判定器１１２に入力され、制御ＣＨ判定器１１２により制御信号が復号・再生され、ＭＣＳ情報取得器１１３に転送される。ＭＣＳ情報取得器１１３は、制御ＣＨ判定器１１２で再生された制御信号からＭＣＳ情報を抽出し、自装置のデータＣＨに割り当てられた拡散コード及び変調方式の情報を取得する（ステップＳ３）。
【００５３】
また、ＭＣＳ情報取得器１１３は、コード生成器１０２で生成された拡散コードＣｉを受け取り、ＭＣＳ情報から抽出した拡散コードと比較して、コード生成器１０２で生成された拡散コードＣｉが自装置に割り当てられた拡散コードであるか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００５４】
ＭＣＳ情報取得器１１３は、コード生成器１０２で生成された拡散コードＣｉが自装置に割り当てられた拡散コードである場合は、処理対象であるデータＣＨの信号が自ユーザ信号であると判定し、生成された拡散コードＣｉが自装置に割り当てられた拡散コードでない場合は、処理対象であるデータＣＨの信号が他ユーザ信号であると判定し、その判定結果をデータＣＨ判定器１０６及びスイッチ制御器１１４にそれぞれ通知する。このとき、データＣＨ判定器１０６にはＭＣＳ情報から抽出したデータＣＨの変調方式も通知する。
【００５５】
データＣＨの信号が自ユーザ信号である場合、データＣＨ判定器１０６は、ＭＣＳ情報取得器１１３から通知された変調方式に基づいてレイク合成後のデータＣＨの信号（レイク合成器１０５１の出力信号）を復調し、さらに系列推定による判定、尤度判定または硬判定を実行して、自ユーザ信号のシンボル系列を復号・再生する（ステップＳ５）。再生された自ユーザ信号は再拡散部１３０１〜１３０ｎにて再拡散され、再拡散後の信号が加算器１０９にて合成されて自ユーザ信号の干渉レプリカ信号が生成される（ステップＳ６）。
【００５６】
生成された自ユーザ信号の干渉レプリカ信号はスイッチ１１１に供給される。スイッチ制御器１１４は、ＭＣＳ情報取得器１１３からデータＣＨの信号が自ユーザ信号である旨が通知された場合、スイッチ１１１をＯＮにするための指示信号を送出する。したがって、ここではスイッチ制御器１１４の指示によりスイッチ１１１がＯＮに設定され（ステップＳ７）、生成された干渉レプリカ信号が出力される。
【００５７】
一方、処理対象であるデータＣＨの信号が他ユーザ信号である場合、データＣＨ判定器１０６は、変調方式推定器１４０で推定された変調方式に基づいてレイク合成後のデータＣＨの信号（レイク合成器１０５１の出力信号）を復調し、さらに尤度判定または硬判定を実行して、他ユーザ信号のシンボル系列を復号・再生する（ステップＳ８）。復号された他ユーザ信号は再拡散部１３０１〜１３０ｎにて再拡散され、再拡散後の信号が加算器１０９で合成されて他ユーザ信号の干渉レプリカ信号が生成される（ステップＳ９）。生成された他ユーザ信号の干渉レプリカ信号はスイッチ１１１に供給される。
【００５８】
また、レイク合成器１０５１から出力されたレイク合成後のデータＣＨの信号は、Ｓ／Ｎ比測定器１１０によりＳ／Ｎ比が測定され、その測定結果がスイッチ制御器１１４に通知される。
【００５９】
スイッチ制御器１１４は、Ｓ／Ｎ比の測定結果と予め設定されたしきい値とを比較し、Ｓ／Ｎ比がしきい値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０）。Ｓ／Ｎ比がしきい値以下の場合、スイッチ制御器１１４は、変調方式推定器１４０で推定された変調方式の信頼性が低いとみなし、スイッチ１１１をＯＦＦにするための指示信号を送出する。このとき、スイッチ１１１がＯＦＦに設定され（ステップＳ１１）、加算器１０９で生成された他ユーザ信号の干渉レプリカ信号は出力されない。
【００６０】
また、Ｓ／Ｎ比がしきい値より大きい場合、スイッチ制御器１１４は、変調方式推定器１４０で推定された変調方式の信頼性が高いとみなし、スイッチ１１１をＯＮにするための指示信号を送出する。このとき、スイッチ１１１がＯＮに設定され（ステップＳ７）、加算器１０９で生成された他ユーザ信号の干渉レプリカ信号が出力される。
【００６１】
図１に示すＩＣＵから出力された干渉レプリカ信号は、上述したパラレル型あるいはシリアル型のマルチステージ干渉キャンセラにて、他ユーザ信号による干渉の除去に利用される。
【００６２】
したがって、本発明の干渉キャンセルユニットによれば、拡散コードや変調方式が未知である他ユーザ信号の干渉レプリカ信号も生成することができるため、マルチユーザ干渉を低減するためのマルチユーザ干渉キャンセラをＣＤＭＡ方式の移動端末装置でも用いることができる。
【００６３】
特に、レイク合成後のユーザ信号のＳ／Ｎ比を測定し、測定したＳ／Ｎ比が予め設定されたしきい値より大きい場合にのみ、生成した他ユーザ信号の干渉レプリカ信号を出力することで、推定された変調方式の信頼性が高い他ユーザ信号の干渉レプリカのみが得られ、他ユーザ信号による干渉を確実に排除することができる。
【００６４】
よって、このような干渉キャンセルユニットを備えたマルチユーザ干渉キャンセラをＣＤＭＡ方式の移動端末装置に適用することで、移動端末装置のマルチユーザ干渉が低減され、受信品質を向上させることができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されているので、以下に記載する効果を奏する。
【００６６】
拡散コードを用いて受信信号を逆拡散する複数の逆拡散部と、拡散コードを生成するコード生成器と、逆拡散部で逆拡散された信号をレイク合成するレイク合成器と、外部から通知されるユーザ信号の変調方式に基づいてユーザ信号を再生する判定器と、判定器から出力された信号を再拡散する複数の再拡散部と、再拡散部の出力信号を合成して干渉レプリカ信号を生成する加算器と、レイク合成器の出力信号からユーザ信号の変調方式を推定し、該推定した変調方式を判定器に通知する変調方式推定器とを有することで、拡散コードや変調方式が未知である他ユーザ信号の干渉レプリカ信号も生成することができるため、マルチユーザ干渉を低減するためのマルチユーザ干渉キャンセラをＣＤＭＡ方式の移動端末装置でも用いることができる。
【００６７】
特に、レイク合成後のユーザ信号のＳ／Ｎ比を測定し、測定したＳ／Ｎ比が予め設定されたしきい値より大きい場合にのみ、生成した他ユーザ信号の干渉レプリカ信号を出力することで、推定された変調方式の信頼性が高い他ユーザ信号の干渉レプリカのみが得られ、他ユーザ信号による干渉を確実に排除することができる。
【００６８】
よって、このような干渉キャンセルユニットを備えたマルチユーザ干渉キャンセラをＣＤＭＡ方式の移動端末装置に適用することで、移動端末装置のマルチユーザ干渉が低減され、受信品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の干渉キャンセルユニットの一構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示したＩＣＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図３】マルチユーザ干渉キャンセラの一構成例を示すブロック図である。
【図４】ＨＳＤＰＡ方式の移動端末装置に対して拡散コードを割り当てた一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０１１ データＣＨ逆拡散器
１０１２ 共通ＣＨ逆拡散器
１０１３ 制御ＣＨ逆拡散器
１０２ コード生成器
１０３ 伝送路推定器
１０４１、１０４２、１０７、１０８ 乗算器
１０５１、１０５２ レイク合成器
１０６ データＣＨ判定器
１０９ 加算器
１１０ Ｓ／Ｎ比測定器
１１１ スイッチ
１１２ 制御ＣＨ判定器
１１３ ＭＣＳ情報取得器
１１４ スイッチ制御器
１２１１〜１２０ｎ 逆拡散部
１３０１〜１３０ｎ 再拡散部
１４０ 変調方式推定器
Claims (7)
- 拡散変調された複数のユーザ信号が含まれる受信信号から前記ユーザ信号と同じ信号成分である干渉レプリカ信号を生成する干渉キャンセルユニットであって、
拡散コードを用いて受信信号を逆拡散する複数の逆拡散部と、
前記拡散コードを生成するコード生成器と、
前記逆拡散部で逆拡散された信号をレイク合成するレイク合成器と、
外部から通知される前記ユーザ信号の変調方式に基づいて前記ユーザ信号を再生する判定器と、
前記判定器から出力された信号を再拡散する複数の再拡散部と、
前記再拡散部の出力信号を合成して前記干渉レプリカ信号を生成する加算器と、
前記レイク合成器の出力信号から前記ユーザ信号の変調方式を推定し、該推定した変調方式を前記判定器に通知する変調方式推定器と、
を有する干渉キャンセルユニット。 - 受信信号から自装置に割り当てられた前記拡散コード及び前記変調方式を示すＭＣＳ情報を取得し、
前記コード生成器から供給された拡散コードと前記ＭＣＳ情報から得られる拡散コードとが一致している場合は、前記ＭＣＳ情報から得られる変調方式を前記判定器に通知し、前記判定器に該変調方式に基づいて自装置宛の信号である自ユーザ信号を再生させ、
前記コード生成器から供給された拡散コードと前記ＭＣＳ情報から得られる拡散コードとが異なる場合は、前記変調方式推定器で推定された変調方式に基づいて他装置宛の信号である他ユーザ信号を前記判定器に再生させるＭＣＳ情報取得器を有する請求項１記載の干渉キャンセルユニット。 - 外部から供給される指示信号にしたがってＯＮ／ＯＦＦし、前記干渉レプリカ信号の出力、または前記干渉レプリカ信号の出力を停止するスイッチと、
前記レイク合成器の出力信号のＳ／Ｎ比を測定するＳ／Ｎ比測定器と、
前記Ｓ／Ｎ比測定器で測定したＳ／Ｎ比が予め設定されたしきい値以下の場合は前記スイッチをＯＦＦさせるための指示信号を送出し、前記Ｓ／Ｎ比測定器で測定したＳ／Ｎ比が前記しきい値より大きい場合は前記スイッチをＯＮさせるための指示信号を送出するスイッチ制御器と、
を有する請求項１または２記載の干渉キャンセルユニット。 - 請求項１乃至３のいずれか１項記載の干渉キャンセルユニットを複数備え、前記ユーザ信号毎に、他のユーザ信号の前記干渉レプリカ信号を除去するための処理を実行する、少なくとも１つのステージと、
前記ステージ通過後の各ユーザ信号をそれぞれ復号する複数の復号器と、
を有するマルチユーザ干渉キャンセラ。 - 符号分割多元接続方式で送受信されるユーザ信号と同じ信号成分である干渉レプリカ信号を生成するための信号生成方法であって、
生成した拡散コードを用いて受信信号を伝送路毎に逆拡散し、
前記逆拡散された信号をレイク合成し、
前記レイク合成後の信号から前記ユーザ信号の変調方式を推定し、
該推定された変調方式に基づいて前記ユーザ信号を再生し、
前記再生されたユーザ信号を再拡散し、
前記再拡散した信号を合成して前記干渉レプリカ信号を生成する信号生成方法。 - 受信信号から自装置に割り当てられた前記拡散コード及び前記変調方式を示すＭＣＳ情報を取得し、
前記生成した拡散コードと前記ＭＣＳ情報から得られる拡散コードとが一致している場合は、前記ＭＣＳ情報から得られる変調方式に基づいて自装置宛の信号である自ユーザ信号を再生し、
前記生成した拡散コードと前記ＭＣＳ情報から得られる拡散コードとが異なる場合は、前記推定した変調方式に基づいて他装置宛の信号である他ユーザ信号を再生する請求項５記載の信号生成方法。 - 前記レイク合成後の信号のＳ／Ｎ比を測定し、
測定したＳ／Ｎ比が予め設定されたしきい値以下の場合は、生成した前記干渉レプリカ信号の出力を停止し、
測定したＳ／Ｎ比が前記しきい値より大きい場合は、生成した前記干渉レプリカ信号を出力する請求項５または６記載の信号生成方法。
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