JP3715382B2

JP3715382B2 - 受信装置

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Publication number: JP3715382B2
Application number: JP21642996A
Authority: JP
Inventors: 学向井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-08-16
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2016-08-16
Also published as: JPH1065572A

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）方式の受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ユーザ容量増大、通信品質向上の可能な移動通信システムの一方式として、符号分割多元接続（Code Division Multiple Access;以下、ＣＤＭＡと略称する）方式が採用されている。このＣＤＭＡ方式は、各回線に特定の符号を割り当て、同一搬送周波数の変調波をこの符号でスペクトル拡散して送り、受信側では各々符号同期をとり、所望の回線を識別する多元接続方式であり、ＳＳＭＡ（Spread Spectrum Mulutiple Access）方式とも呼ばれる。ＣＤＭＡ方式では、初期接続過程を必要とせず、互いに符号を決めておきさえすれば直接、呼毎に通信できる利点があり、また秘話性および耐干渉性に優れているといった特徴がある。
【０００３】
ところで、このＣＤＭＡ方式を採用した通信システムでは、周波数利用効率向上のために、通常、各基地局のサービスエリア（以下、セルと呼ぶ）で同一の搬送波周波数を用いて通信を行い、また、音声の発生確率（ボイスアクティビティ）を効率的にシステム容量の増加に結び付けるように工夫がなされている。
【０００４】
また、ＣＤＭＡ方式のシステムのユーザ容量は、全てのセルで発生する他のユーザ（他チャネル）の総干渉電力により制限されるが、この干渉を積極的に除去、抑圧することでユーザ容量の増加を可能にする受信方式が提案されている。例えば、このような受信方式として、最適受信機，直交化受信機，適応干渉除去受信機、マルチステージ受信機等が提案されており、中でも最適受信機はユーザ多重に対して最も優れた特性を有している。
【０００５】
この最適受信機とは、通信を行う全てのユーザに対して信号レプリカを生成し、受信信号と全ユーザ信号レプリカとの誤差信号電力が最も小さくなるような情報シンボル（例えば、ＢＰＳＫ（２位相変調）方式であれば、｛＋１，−１｝といった送信情報を示す信号）の組み合わせを推定する最尤系列推定方式である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の最適受信機は最も優れた受信特性を有するが、全てのユーザの全情報シンボルの組み合わせについて受信信号レプリカを生成し、受信信号との誤差信号電力を求めなければならないため、受信に際して膨大な演算量を必要としていた。
【０００７】
また、従来の最適受信機を含めた干渉除去受信機では、ボイスアクティビティを利用するシステム（例えば伝送信号のデューティーサイクルを変化することでビットレートを変えるようなシステム）に対応した方式は考えられていなかった。更に、従来の最適受信機ではダイバーシチを実現する効率的な受信方法が考えられていなかった。
【０００８】
そこで、この発明の目的とするところは、受信に際しての演算量を軽減することが可能な受信装置を提供することにある。また、伝送信号のデューティーサイクルを変化することでビットレートを変えることができるようなシステムを実現し、さらにはダイバーシチを実現する効率的な受信方法を実現可能な受信装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、複数の無線通信機が同一の周波数帯域内で異なる拡散符号を用いて多重通信を行う符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）方式の信号を受信して復調する受信装置において、
前記受信信号が受けた伝送路応答を各拡散符号に対して推定する伝送路応答推定手段と、受信信号のうち一部の信号についてのみ最尤系列推定を行うと共に、判定結果の信号成分を前記受信信号から除去して出力する部分最尤系列推定手段と、前記最尤系列推定手段からの出力信号から前記一部の信号以外の信号の復調を行う後段検出手段とを具備して構成する。さらには、部分最尤系列推定を行う前記一部の信号は、前記伝送路応答推定手段により得られた各拡散符号に対する伝送路応答の時間応答のうち、最も大きな振幅成分を、拡散符号毎に比較し、比較結果から前記振幅成分の大きな順に選択した一部の上位のものとした。
【００１０】
このように、本発明では受信信号から部分最尤系列推定手段において一部ユーザの信号について復調し、復調した分は受信信号から除去してその残りを残差信号として後段検出手段に与える。そして、この後段検出手段で残りを復調する。この方式の場合、後段検出手段でのこの残差信号の復調に際して、当該残差信号には部分最尤系列推定手段によって復調されたユーザの信号成分は含まれていない。つまり、部分最尤系列推定手段によって復調されたユーザ相当分の信号はこの部分最尤系列推定手段の残差信号出力時に除去されており、もはや含まれていない。後段検出手段ではこの復調済みユーザの信号は復調の対象外であり、復調対象外の信号は干渉信号となるが、本発明では、後段検出手段に与えられる信号には復調済みユーザの干渉信号が含まれていないことから、干渉成分の電力が減少し、後段検出手段では良好な受信特性を得ることができることになる。また、受信した信号のうち、複数あるユーザの信号を信号強度に応じて区分し、最初に信号強度の強いグループのユーザの信号について最尤系列判定を行うと共に、このグループの信号を受信信号から除外し、残りを別の最尤系列推定手段である後段検出手段に与えて最尤系列判定を行うようにした。
【００１１】
最尤系列推定を行うための手段は、判定する対象のユーザ数が多いと、処理の規模が指数関数的に増大し、処理時間と処理ハードウエアの規模も比例して増大してコスト高を招く。また、規模によっては現在の処理ハードウエアでは実現不可能になる。しかし、本発明のように、分割して処理することで、これを解消できるようになる。
【００１２】
また、本発明の受信装置は、復調を行う際に信号が伝送されていない状態も含めて最尤系列推定を行う部分最尤系列推定手段を用いるようにした。
この場合、部分最尤系列推定手段は、情報判定以外に信号が送信されているか否かを判定する。それゆえ、ボイスアクティビティを利用するために送信信号のデューテイーサイクルの変化するようなシステムにおいても、このように情報判定以外に信号が送信されているか否かを判定することで、特性劣化無しに最適受信を実現できるようになる。
【００１３】
また、本発明は、部分最尤系列推定手段は、判定系列侯補全てについて前記系列侯補の要素のそれぞれに対応した拡散符号で拡散し、前記各拡散信号に対し、対応した伝送路応答を畳み込み演算することで得られた受信信号レプリカ侯補を生成し、受信信号と、前記一部の信号の受信信号レプリカ侯補の和の信号の誤差電力が最小となる判定系列候補を受信結果として出力するようにした。
【００１４】
このように、各信号の伝送路応答に応じた受信信号レプリカを用いて最尤系列推定を行うことでバスダイバーシチ効果が期待でき、さらには、大きなレベルの遅延信号が無い伝送路環境では、複数のアンテナを用い、これらのアンテナで受信した信号をそれぞれ時間の異なる遅延素子で遅延させた後に合成し、これを新たな受信信号として扱い、最適受信を行うようにすることでダイバーシチ効果を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるＣＤＭＡシステムの受信方式を図面を参照して詳細に説明する。
図１はＣＤＭＡセルラーシステムの概要を説明する図であって、１１はそれぞれセル、１２および１４はＣＤＭＡ基地局、１３および１４は移動端末である。ＣＤＭＡ基地局１２，１４は分散して配置してあり、一つの基地局においてその基地局からの電波の到達可能な範囲がその基地局のサービスエリアであるセルである。
【００１６】
ＣＤＭＡ基地局１２，１４はＣＤＭＡ方式による無線通信を行うことにより、セル内の移動端末１３，１４と通信することができる。移動端末１３，１４がセル間を移動しても通信が途切れないように、セルは一部を隣接のセルに重複するかたちで基地局が設置される。移動端末１３，１４は電源を投入したとき、あるいは、ＣＤＭＡセルラーシステムのサービスエリア外からエリア内に移動してきたとき、そして、ＣＤＭＡ基地局から位置登録の要求があったとき、特定の制御チャネルを使用してＣＤＭＡ基地局に自己のＩＤ（識別符号）を送信し、それを基地局で受けると共に、複数のＣＤＭＡ基地局で受けたときは移動端末からの受信電界強度が最大の基地局のセル内にその移動端末が位置するとして位置登録するようにしてある。
【００１７】
位置登録はＣＤＭＡセルラーシステムの運用を統括するセンターに設置してある位置登録装置にその移動端末のＩＤとセル情報を登録することにより、行い、移動端末との通信の必要が生じた際には、その移動端末の位置を、位置登録装置の情報を用いて調べることで、現在の位置を掌握し、その現在位置のセルのサービスを担っている基地局を介して移動端末と通信を行うことになる。
【００１８】
一般に、ＣＤＭＡセルラーシステムでは複数の基地局を分散配置し、各基地局での電波の到達範囲をその基地局のサービスエリアとして、その各サービスエリアをセルと呼び、そのセル内では複数のチャネルを同一搬送波周波数を用いて符号分割多元接続により送受信に供している。移動する通信端末と基地局との間で通信を継続して実施できるようにするために、ある一つのセルに隣接するセルではそのセルの基地局は移動してきた通信端末の使用している搬送波周波数と同一の搬送波周波数を使用してＣＤＭＡにより通信するようにする。
【００１９】
このように、複数の隣接セル１１内で同一のキャリア周波数を用いるため、図１に示すように、他のセルの基地局１２に所属する端末装置１３１からの信号が、別の基地局１４の受信装置に干渉波として混入する。通常、これら自セル外からのＣＤＭＡ干渉波は、符号の種類，符号タイミング，伝送路応答の状態等が未知であるため、基地局１４の受信装置においては雑音と同様に振る舞う。図２にこの基地局の受信した信号の成分を周波数領域において模式的に示しておく。
【００２０】
ところで、ＣＤＭＡシステムの他局間干渉の影響を軽減するための受信方式として最適受信機がある。先に示したように、この受信方式は、最尤系列推定により良好なユーザ多重特性を得る反面、ユーザ数の増加に対し、指数関数的に演算量が増加するという欠点を持つ。しかし、図２のような受信状況においては、自セル内干渉のうち、電力的に大きくないユーザの信号成分、あるいは、ノイズと他セル干渉と同程度のレベルまでの自セル内ユーザの干渉は、最尤系列判定に大きな影響を与えないために、最尤判定の侯補から外すことで大幅な特性劣化を起こすことなく演算量を削減することができる。本発明はこの性質を利用する。
【００２１】
（具体例１）
図３は、以上のような性質を利用した本発明のＣＤＭＡ受信装置の一具体例である。図において、３１はＲＦ受信回路、３２は符号同期回路、３３は伝送路応答推定回路、３４は部分最尤系列推定器、３５は後段検出回路である。
【００２２】
これらのうち、ＲＦ受信回路３１はアンテナにより受信された信号からベースバンド信号を得る回路であり、符号同期回路３２は、受信信号の中から各ユーザの拡散符号に対して同期捕捉及び保持を行う回路である。伝送路応答推定手段３３はＲＦ受信回路３１より与えられるベースバンド信号と符号同期回路３２からの符号タイミングに基づき、各ユーザの信号が受けた伝送路応答を推定する回路である。
【００２３】
また、部分最尤系列推定手段３４は、ＲＦ受信回路３１より与えられるベースバンド信号と伝送路応答推定手段３３からの伝送路応答推定情報をもとに復調を行う装置であり、自セル内の受信信号のうち、一部の信号、例えば、受信信号強度の強いものから順に所定のユーザ数分の信号について、最尤系列推定を行い、また、推定結果に対応した受信信号レプリカを、受信信号から差し引いた残りの信号（残差信号）を生成してこれを後段検出手段３５に与える機能を有する。
【００２４】
後段検出手段３５はこの部分最尤系列推定手段３４からの信号（残差信号）と符号同期回路３２および伝送路応答推定手段３３からの信号をもとに復調して検出データを得る装置である。
【００２５】
このような構成の本装置は、基地局からの送信信号をアンテナにより受信する。そして、この受信された基地局からの送信信号は、ＲＦ受信回路３１に送られることにより、ベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、アナログ信号でも、またディジタル信号でも良く、ディジタル信号の場合には、ＲＦ受信回路３１内にＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器を持ち、ＲＦ受信回路３１以降の処理段ではディジタル信号処理によって必要な処理が行われる。
【００２６】
ＲＦ受信回路３１にて変換されたベースバンド信号は、符号同期回路３２および伝送路応答推定手段３３および部分最尤系列推定手段３４に与えられる。符号同期回路３２ではこのベースバンド信号をもとに、受信信号の中から各ユーザの拡散符号に対して同期捕捉及び保持を行う。そして、符号同期回路３２では得られた符号タイミングを、各ユーザの信号が受けた伝送路応答の推定をする伝送路応答推定手段３３と、復調を行う部分最尤系列推定手段３４と、後段検出手段３５に与える。
【００２７】
伝送路応答推定手段３３はこの符号タイミングに基づき、ベースバンド信号を処理して各ユーザの信号が受けた伝送路応答の推定をする。
一方、部分最尤系列推定手段３４では、自セル内の受信信号のうち、一部の信号、例えば、受信信号強度の強いものから順に所定のユーザ数分の信号について最尤系列推定を行い、また、最尤系列推定結果に対応した受信信号レプリカを受信信号から差し引いた残りの信号（残差信号）を生成して後段検出手段３５に伝送する。つまり、ベースバンド信号のうちの上述のような一部のユーザの信号について復調し、検出データとして出力する。また、その復調した一部ユーザの信号について、受信信号レプリカを作成し、この受信信号レプリカを、おおもとの受信信号ｒであるベースバンド信号から差し引いてその残りの信号（残差信号（ｒから復調済みの各ユーザの信号のレプリカを差し引いたもの））を生成して後段検出手段３５に与える。
【００２８】
これにより、部分最尤系列推定手段３４において、受信信号から信号強度の強い一部のユーザの信号が復調されることになり、復調されなかった他のユーザの信号は後段検出手段３５で復調することになる。すなわち、部分最尤系列推定手段３４において復調されなかった他のユーザの信号は残差信号中に含まれており、これは後段検出手段３５に与えられるので、後段検出手段３５では、残差信号から未復調のユーザの信号を復調することになる。そして、後段検出手段３５では、復調したユーザの信号を検出データとして出力する。
【００２９】
このように、本発明では部分最尤系列推定手段３４において一部ユーザの信号について復調し、残りを残差信号として後段検出手段３５に与えてここで復調することになるが、この点が本発明の大きな特徴となっている。すなわち、後段検出手段３５でのこの残差信号の復調に際して、当該残差信号には部分最尤系列推定手段３４によって復調されたユーザの信号成分は含まれていない点である。つまり、部分最尤系列推定手段３４によって復調されたユーザ相当分の信号はこの部分最尤系列推定手段３４の残差信号出力時に除去されており、もはや含まれていない。後段検出手段３５ではこの復調済みユーザの信号は復調の対象外であり、復調対象外の信号は干渉信号となるが、本発明では、後段検出手段３５に与えられる信号には復調済みユーザの干渉信号が含まれていないことから、干渉成分の電力が減少し、後段検出手段３５では良好な受信特性を得ることができることになる。
【００３０】
図１５のフローチャートを用いて、本発明の受信装置の信号処理手順の一例を説明する。まず、受信装置は各ユーザに割り当てられた拡散符号の同期捕捉、保持を行う（ステップＳ１）。
【００３１】
なお、ここでは、新規ユーザが通信を始めた時点を開始時点にしているが、すでに受信を行っているユーザの拡散符号においては、この過程は同期保持（同期保持は定常的あるいは周期的に行われる）に相当する。また、通信を始める前の制御プロトコルによる信号のように不規則に混入する信号については、このルーチンから除外することも可能である。
【００３２】
次に、受信した信号の各拡散符号の自己相関特性を用いて伝送路応答の推定を行う（ステップＳ２）。この過程では、伝送信号の中に含まれている既知信号を用いて主波，遅延波の時間，振幅，および位相を測定する。なお、遅延波を利用しない場合には主波の振幅と位相のみを測定することで受信装置の簡略化を図ることも可能である。
【００３３】
次に、伝送路応答の補正をする（ステップＳ３）。ここでの伝送路応答の補正は、前過程で求めた伝送路応答推定値を復調結果を用いて補正する過程であり、既知信号直後の信号の受信時や、伝送路変動の少ないシステムにおける受信では省略することができる。
【００３４】
次に、得られた各ユーザ（各ユーザの拡散符号）に対する伝送路応答推定値を用いてユーザ毎の受信信号強度を検出すると共に、その検出結果に基づいてユーザ番号を受信強度順に並び換え処理をする（ステップＳ４）。この結果、ユーザ数がＫユーザ分（但し、Ｋは１＜Ｌ＜Ｋであり、ＬとＫはいずれも整数である）あったとして、このＫユーザ分の各拡散符号は受信信号強度の強いものから順に、並べられることになる。そして、受信信号強度の強いものから順にＬユーザ分を選択し、（ステップＳ５）、部分最尤系列推定を行う（ステップＳ６）。これにより、“Ｋ”ユーザ分の各拡散符号のうちの受信強度の強い最初の“Ｌ”ユーザ分について、部分最尤系列推定が行われる。そして、残りのユーザ分の拡散符号は残差信号として後段検出手段３５に送られ、後段検出手段３５ではこの残りの“Ｋ−Ｌ”ユーザ分の信号について復調されることになる（ステップＳ７）。
【００３５】
このように、得られた各ユーザ（各ユーザの拡散符号）に対する伝送路応答推定値を用いてユーザ毎の受信信号強度を検出すると共に、ユーザー番号を受信強度順に並べ替え処理し（ここで、受信信号強度は主波の信号電力でも良いが別の具体例として、推定した伝送路応答（遅延プロファイル）の電力積分値を用いても良い）、信号強度の大きな方からＬユーザ分について、その復調処理を前段受信部である部分最尤系列推定手段３４で行い、残りのユーザの拡散符号についての復調は後段検出手段３５で処理する。なお、別の具体例として、信号強度によらず予め決まった拡散符号の信号について最尤系列推定を行うことができ、この手法により、処理手順の簡略化が可能である。
【００３６】
さらに、実際に通信を行っているユーザの数が“Ｌ”以下である場合には信号強度によらず、全てを部分最尤系列推定手段３４で復調するようにすることも可能である。また、伝送路応答推定と同様、この過程もシンボル毎に行うようにしたり、複数シンボルにわたり同じ結果を用いるようにしたりすることができる。
【００３７】
次に部分最尤系列推定手段３４では、前過程で選択された“Ｌ”ユーザ分の受信を行う。この過程では従来の最適受信方式と同様な方法で復調が行われるが、復調結果と拡散符号と伝送路応答推定結果と符号タイミングにより得られた受信信号レプリカを、受信信号から削除して（残差信号）後段の検出器に出力することで、この過程で復調したユーザが他の信号に与える干渉成分を削減することができる。
【００３８】
最後に後段検出手段３５では、ステップＳ７の処理を行い、残差信号から残りのユーザの信号の復調を行い、次シンボル復調のために伝送路応答補正過程へ戻る。なお、本発明の別の具体例として、復調を時間的に複数シンボル同時に復調することも可能である。
【００３９】
このように、本具体例では、受信した信号のうち、複数あるユーザの信号を信号強度に応じて区分し、最初に信号強度の強いグループのユーザの信号について最尤系列判定を行うと共に、このグループの信号を受信信号から除外し、残りを別の最尤系列推定手段に与えて最尤系列判定を行うようにした。
【００４０】
最尤系列推定手段は、判定する対象のユーザ数が多いと、処理の規模が指数関数的に増大し、処理時間と処理ハードウエアの規模も比例して増大してコスト高を招く。また、規模によっては現在の処理ハードウエアでは実現不可能になる。しかし、本具体例のように、分割して処理することで、これを解消できるようになる。
【００４１】
（部分最尤系列推定手段３４の具体例）
次に本発明の部分最尤系列推定手段３４の一具体例を図４に示す。図４における４０が、この具体例での部分最尤系列推定手段である。この具体例での部分最尤系列推定手段４０は、受信電力ソーティング手段４１、受信信号レプリカ生成手段４２、部分系列候補発生および最尤系列推定手段４３より構成される。
【００４２】
これらのうち、受信電力ソーティング手段４１は、伝送路応答推定手段３３からの入力をもとに信号強度（受信電力）の大きなものから順にユーザ番号を並べ替えると共に、そのうちの上位のＬ個分（上位のＬユーザ分）を選択する機能を有する。また、受信信号レプリカ生成手段４２は、伝送路応答推定手段３３から入力された伝送路応答推定結果と、各ユーザの符号タイミング情報と、受信電力ソーティング手段４１により選択されたＬユーザ分の拡散符号と、部分系列候補発生および最尤系列推定手段４３より得られる判定系列侯補とから受信信号レプリカを生成するものである。
【００４３】
また、部分系列候補発生および最尤系列推定手段４３は、受信電力ソーティング手段４１により選択されたＬユーザ分の拡散符号から復調してＬユーザ分の検出データを出力すると共に、減算器４４から得られる差信号を残差信号として後段検出手段へ出力する機能を有する。また、減算器４４は、ＲＦ受信回路からの受信信号と受信信号レプリカ生成手段４２で得た受信信号レプリカとの差を求める回路である。
【００４４】
このような構成において、伝送路応答推定手段３３の得た結果（各ユーザの受けた伝送路応答の遅延プロファイル推定値の標本値）は、ユーザソーテイング手段４１に入力され、ユーザソーテイング手段４１はこの伝送路応答推定手段３３からの入力をもとに信号強度（受信電力）の大きなものから順にユーザ番号を並べ替えると共に、そのうちの上位のＬ個分、すなわち、信号強度の強い上位のＬユーザ分を選択する。そして、ユーザソーテイング手段４１はこの選択したＬユーザ分のユーザ番号を、部分系列侯補生成および最尤系列推定手段４３に通知する。更に、ユーザソーテイング手段４１はこれらの選択したＬユーザ分の伝送路応答推定結果を受信レプリカ生成手段４２に入力する。
【００４５】
部分系列侯補生成および最尤系列推定手段４３では、各ユーザの送信可能な信号シンボル（ＢＰＳＫならば±１，ＱＰＳＫならば（±１／√２，±１／√２），Ｍ−ａｒｙＳＳならば送信系列の種類）をＬユーザ分、組み合わせて生成し（判定系列侯補）、受信信号レプリカ生成手段４２へ全ての組み合わせを逐次出力する。
【００４６】
受信信号レプリカ生成手段４２では、伝送路応答推定手段３３から入力された伝送路応答推定結果と、判定系列侯補と、選択されたＬユーザ分の拡散符号と、各ユーザの符号タイミング情報から受信信号レプリカを生成する。そして、生成した受信信号レプリカを減算器４４に与える。
【００４７】
一方、減算器４４にはＲＦ受信回路から受信信号が与えられており、この減算器４４は、ＲＦ受信回路からの受信信号と受信信号レプリカ生成手段４２からの受信信号レプリカとの誤差（残差信号）を両者の減算により得る。そして、減算器４４はこの得た誤差（残差信号）を部分系列侯補生成及び最尤系列推定手段４３に与える。
【００４８】
そして、部分系列侯補生成および最尤系列推定手段４３ではこれを元に再び、電力値（誤差電力）を計算する。
この誤差電力をブランチメトリックとして判定系列候補に対する最尤系列推定が行われる。部分最尤系列推定手段４０は、最尤系列推定の結果、あるいは、最尤系列推定のバスがマージした以前の時刻の結果と、これに対応する残差信号を出力する。
【００４９】
ここで、残差信号は系列決定時に改めて計算されても良いし、メモリを設けて、判定が収束するまでの間、このメモリに蓄積させ、判定結果に応じてメモリの内容を呼び出すようにしても良い。さらに別の具体例として、各系列侯補の残差信号は逐次、後段検出手段に出力されるようにしても良い。この場合、後段検出手段では残りのユーザの信号の復調を逐次行い、それぞれの復調結果を系列侯補に対応したメモリ内に保存しておき、系列侯補が確定した時点で後段検出手段の判定結果も同時に決定するという方法を採ることも可能である。この手法を採ることで復調に要する時間を大幅に削減することができる。
【００５０】
また、本発明の別の具体例として、部分最尤系列推定手段は、判定系候補すべてについての拡散符号の相互相関係数を用意しておき、各拡散符号に対応した相関器からの出力信号を用い、最尤系列推定を行うようにすることも可能である。
【００５１】
この場合には、誤差信号の演算及び判定は情報シンボル間隔で行われ、残差信号生成は判定結果を用いて改めて行う。この手法を用いることで、最尤系列推定に要する処理時間を低減することが可能となる。
【００５２】
（具体例２）
次に、本発明のＣＤＭＡ方式受信装置の別の具体例を図５を用いて説明する。
図において、５１はＲＦ受信回路、５２は符号同期回路、５３は伝送路応答推定回路、５４は部分最尤系列推定器、５５および５６はそれぞれ後段検出回路である。
【００５３】
これらのうち、ＲＦ受信回路５１はアンテナにより受信された信号からベースバンド信号を得る回路であり、符号同期回路５２は、受信信号（ベースバンド信号）の中から各ユーザの拡散符号に対して同期捕捉及び保持を行う回路である。伝送路応答推定手段５３はＲＦ受信回路５１より与えられるベースバンド信号と符号同期回路５２からの符号タイミングに基づき、各ユーザの信号が受けた伝送路応答を推定する回路である。
【００５４】
また、部分最尤系列推定手段５４は、ＲＦ受信回路５１より与えられるベースバンド信号と伝送路応答推定手段５３からの伝送路応答推定情報をもとに復調を行う装置であり、自セル内の受信信号のうち、一部の信号、例えば、受信信号強度の強いものから順に所定のユーザ数分の信号について、最尤系列推定を行い、また、推定結果に対応した受信信号レプリカを、受信信号から差し引いた残りの信号（残差信号）を生成してこれを後段検出手段５５に与える機能を有する。
【００５５】
後段検出手段５５はこの部分最尤系列推定手段５４からの信号（残差信号）と符号同期回路５２および伝送路応答推定手段５３からの信号をもとに復調して検出データを得る装置である。後段検出手段５５では受信電力強度が強いＬユーザ分の信号を復調して検出データを得る装置であり、残差信号から最尤系列推定を行い、また、推定結果に対応した受信信号レプリカを、残差信号から差し引いた更に残りの信号（最終残差信号）を生成してこれを後段検出手段５６に与える機能を有する。後段検出手段５６は後段検出手段５５からの最終残差信号を復調して検出データを得る装置である。
【００５６】
このような構成の本装置は、基地局からの送信信号をアンテナにより受信する。そして、この受信された基地局からの送信信号は、ＲＦ受信回路５１に送られることにより、ベースバンド信号に変換される。ＲＦ受信回路５１にて変換されたベースバンド信号は、符号同期回路５２および伝送路応答推定手段５３および部分最尤系列推定手段５４に与えられる。符号同期回路５２ではこのベースバンド信号をもとに、受信信号の中から各ユーザの拡散符号に対して同期捕捉及び保持を行う。そして、符号同期回路５２では得られた符号タイミングを、各ユーザの信号が受けた伝送路応答の推定をする伝送路応答推定手段５３と、復調を行う部分最尤系列推定手段５４と、後段検出手段５５，５６に与える。
【００５７】
一方、部分最尤系列推定手段５４では、自セル内の受信信号のうち、一部の信号、例えば、受信信号強度の強いものから順に所定のユーザ数分（例えば、Ｌユーザ数分）の信号について最尤系列推定を行い、また、最尤系列推定結果に対応した受信信号レプリカを受信信号から差し引いた残りの信号（残差信号）を生成して後段検出手段５５に伝送する。このようにして、ベースバンド信号のうちの上述のようなＬユーザ分の信号について復調し、検出データとして出力する。また、その復調したＬユーザ分の信号について、受信信号レプリカを作成し、この受信信号レプリカを、おおもとの受信信号であるベースバンド信号から差し引いてその残りの信号（残差信号）を生成して後段検出手段５５に与える。
【００５８】
これにより、部分最尤系列推定手段５４において、受信信号から信号強度の強い一部のユーザの信号が復調されることになり、復調されなかった他のユーザの信号は後段検出手段５５，５６で復調することになる。
【００５９】
すなわち、部分最尤系列推定手段５４において復調されなかった他のユーザの信号は残差信号中に含まれており、これは後段検出手段５５に与えられるので、後段検出手段５５では、残差信号から受信電力強度の強い所定数の未復調ユーザの信号を復調することになる。そして、後段検出手段５５では、復調したユーザの信号を検出データとして出力する。また、後段検出手段５５では、復調したユーザの信号のレプリカを生成し、これを自己の受信した残差信号から差し引き、最終残差信号として得てこれを後段検出手段５６に与える。後段検出手段５５で復調されなかった他のユーザの信号をはこの最終残差信号中に含まれており、これは後段検出手段５５に与えられるので、後段検出手段５６では、最終残差信号から未復調ユーザの信号を復調することになる。そして、後段検出手段５６では、復調したユーザの信号を検出データとして出力する。
【００６０】
このように、部分最尤系列推定手段５４から出力された残差信号は、後段検出手段５５に入力される。そして、後段検出手段５５から出力された残差信号が後段検出手段５６に入力される。この具体例では、後段検出手段５５および５６の内部は前段の構成要素である部分最尤系列推定手段５４と同様の構成により実現される。つまり、この具体例では、後段部の部分最尤系列推定手段（後段検出手段５５および５６）の構成は前段部のもの（部分最尤系列推定手段５４）と同様であるが、復調する系列が、部分最尤系列推定手段５４では受信電力強度の最も強いＬユーザ分のグループである“＃１”ユーザから“＃Ｌ”ユーザのものであるのに対して、後段検出手段５５では受信電力強度が次順となるＬユーザ分のグループである“＃Ｌ＋１”ユーザから“＃２Ｌ”ユーザまでのものとなり、後段検出手段５６では受信電力強度が最も弱い１からＬユーザ分のグループである“＃Ｋ−ｎ・Ｌ”ユーザから“＃Ｋ”ユーザまでのものとなる。
【００６１】
また、この後段検出手段５５および５６で全てのユーザを処理しきれない場合には、更に別の後段検出手段を接続することが可能である。この場合の３段目の別の後段検出手段として、部分最尤系列推定手段を用いることも（図１６）、他の手法を用いることも可能である。
【００６２】
図１６の部分最尤系列推定は、受信信号に対して符号タイミング捕捉を行い（ステップＳ２１）、伝送路応答推定を行い（ステップＳ２２）、ユーザ番号を受信強度順に並べ替え（ステップＳ２３）、受信強度が大きな方からＬユーザ分の信号を選択し（ステップＳ２４）、系列候補に対してレプリカを生成し（ステップＳ２５）、系列候補を選択し（ステップＳ２６）、選択した系列候補を出力し（ステップＳ２６）、そして、残りの信号を後段に出力する（ステップＳ２８）といった処理により行うものである。
【００６３】
（後段検出手段の別の具体例）
別の後段検出手段の具体例を図６を用いて説明する。図６において、６０は後段検出手段である。この後段検出手段６０は、＃Ｌ＋１検出器６１、＃Ｌ＋２検出器６２、＃Ｌ＋３検出器６３、＃Ｋ検出器６４からなる。＃Ｌ＋１検出器６１、＃Ｌ＋２検出器６２、＃Ｌ＋３検出器６３、＃Ｋ検出器６４はいずれもマッチドフィルタ，あるいは相関器により構成されており、未復調ユーザの拡散符号に対応したマッチドフィルタあるいは相関器により残差信号を逆拡散することで検出データを得るものである。＃Ｌ＋１検出器６１はＬ＋１ユーザ用の、そして、＃Ｌ＋２検出器６２はＬ＋２ユーザ用の、そして、＃Ｌ＋３検出器６３はＬ＋３ユーザ用の、そして、＃Ｋ検出器６４はＫユーザ用の拡散符号に対応しており、それぞれの対応するユーザの信号の逆拡散を行う。
【００６４】
このような構成において、前段の部分最尤系列推定手段から出力された残差信号は、未復調ユーザの拡散符号に対応したマッチドフィルタ６１，あるいは相関器を用いて逆拡散を行う。
【００６５】
なお、復調すべき信号に干渉信号がないという条件のもとでは、未復調ユーザの拡散符号を復調するに際して、マッチドフィルタを用いると安価な構成でしかも、良好に未復調ユーザの拡散符号を復調することができる。本具体例では、前段の部分最尤系列推定手段から出力された残差信号を、後段では復調する。したがって、残差信号には復調対象外の信号がないから、干渉信号が少ないといえる。そのため、検出器としてマッチドフィルタを用いることで安価な構成で未復調ユーザの拡散符号を復調することができ、システムのコストダウンが可能になる。
【００６６】
ここで、拡散符号に直交符号を用いるＣＤＭＡシステムの逆拡散手段の別の具体例として、高速アダマール変換器を用いることも可能である。更に別の後段検出手段の具体例を図７を用いて説明する。
【００６７】
（後段検出手段の別の具体例）
図７に示す後段検出手段７０は、拡散符号の相互相関逆特性行列処理をする相互相関逆特性行列処理手段７１、相互相関逆特性行列処理手段７１の出力と伝送路応答推定器（伝送路応答推定手段）からの出力とを乗算する乗算器７２、乗算器７２の乗算出力を受けてその出力の符号判定をする判別器７３とから構成される。乗算器７２と判別器７３は複数系統あり、それぞれ受信電力が特定順位のユーザ用となっている。
【００６８】
この手法は、Ｄｅｃｏｒｒｅｌａｔｏｒタイプの受信方法であり、部分最尤系列推定により復調されたユーザ以外のユーザ（未復調ユーザ）の拡散符号を、拡散符号の相互相関逆特性行列処理手段７１を用いて復調する。
【００６９】
相互相関逆特性行列処理手段７１からの復調出力は、乗算器７２を用いて位相補正が加えられ、判別器７３を用いて符号判定される。
（後段検出手段の別の具体例）
更に別の後段検出手段の具体例を、図８を用いて説明する。この手法は複数台の干渉除去受信機を利用したものである。図８に示すようにこの干渉除去受信機を利用した後段検出手段８０においては、前段である部分最尤系列推定手段からの残差信号は、干渉除去受信機８１に入力され、干渉除去受信機８１ではまず未復調ユーザの伝送路応答推定値の中で最も大きな信号強度を持つユーザ（“＃Ｌ＋１”ユーザ）の信号を当該“＃Ｌ＋１”ユーザの拡散符号により逆拡散して復調し、当該“＃Ｌ＋１”ユーザの検出データを得ると共に、その復調結果を用いて“＃Ｌ＋１”ユーザの送信信号レプリカを残差信号中から除去し、残差信号として次の干渉除去受信機８２に出力する。干渉除去受信機８２は残りの未復調ユーザの伝送路応答推定値の中で最も大きな信号強度を持つユーザ（“＃Ｌ＋２”ユーザ）用であり、この干渉除去受信機８２では干渉除去受信機８１からの残差信号に対して、当該“＃Ｌ＋２”ユーザの拡散符号により逆拡散して“＃Ｌ＋２”ユーザの信号を復調すると共に、その復調結果を用いて“＃Ｌ＋１”ユーザの送信信号レプリカを残差信号中から除去し、次の干渉除去受信機８３に出力する。同様の手順を、全ての未復調ユーザに対して履行することで復調を行う。
【００７０】
（受信信号レプリカ生成手段の一具体例）
図１２に本発明の受信信号レプリカ生成手段の一具体例を示す。図１２に示すように受信信号レプリカ生成手段１２０は、伝送路応答推定及びソーティング手段１２１、拡散系列生成手段１２２、伝送路応答メモリ１２３、帯域制限フィルタ１２４、畳み込み演算器１２５および受信信号レプリカメモリ１２６とから構成される。伝送路応答メモリ１２３、帯域制限フィルタ１２４、畳み込み演算器１２５および受信信号レプリカメモリ１２６はそれぞれＬ系統分ある。
【００７１】
伝送路応答推定及びソーティング手段１２１は伝送路応答推定を行いまた、受信電力強度の強い順からユーザ番号を並べ替えする機能を有するものであり、伝送路応答メモリ１２３は、伝送路応答推定及びソーティング手段１２１の推定した伝送路応答推定値を保持するメモリである。
【００７２】
また、拡散系列生成手段１２２は、拡散系列を生成するものであり、帯域制限フィルタ１２４は拡散系列生成手段１２２の出力する拡散系列を帯域制限して出力するものでローパスフィルタ（ＬＰＦ）により構成されている。畳み込み演算器１２５は帯域制限フィルタ１２４の出力と伝送路応答メモリ１２３の保持した伝送路応答推定値とを畳み込み演算処理するものであり、その結果を保持するのが受信信号レプリカメモリ１２６である。
【００７３】
このような構成において、伝送路応答推定及びソーティング手段１２１では伝送路応答推定値と信号強度を求める。そして、伝送路応答推定及びソーティング手段１２１は得られた伝送路応答推定値は伝送路応答メモリ１２３に与えてここに保持させ、また信号強度に基づいて選択したユーザ情報は拡散系列生成手段１２２に転送する。
【００７４】
拡散系列生成手段１２２ではこのユーザ情報に応じて選択されたユーザの拡散系列を生成し、これらを帯域制限フィルタ１２４に入力することにより、拡散系列に対応した信号（帯域制限された拡散信号）を得る。そして、この得られた帯域制限された拡散信号と、先に伝送路応答メモリ１２３に格納した伝送路応答推定値は畳み込み演算器１２５により畳み込み演算され、ユーザ毎に受信信号レプリカメモリ１２６内に格納される。
【００７５】
これにより受信信号レプリカメモリ１２６内にはユーザ毎の受信信号レプリカが保持される。これらの信号は、必要に応じて受信信号レプリカ生成手段外に転送される。なお、本具体例の簡略化のための別の実現手段として、帯域制限フィルタを省略することも可能である。
【００７６】
（伝送路応答推定手段）
図１３に本発明の伝送路応答推定手段の一具体例を示す。図１３に示すように、本発明の伝送路応答推定手段１３０は、マッチドフィルタ１３１、乗算器１３２、シフトレジスタ１３３、閾値判定器１３４、帰還重み係数メモリ１３５、加算器１３６、前推定値メモリ１３７、スイッチ１３８より構成される。
【００７７】
ユーザ“＃ｋ”に着目して説明する。ＲＦ受信回路により出力された信号（ベースバンド信号）は、本発明の伝送路応答推定手段１３０に与えられると、まず最初にマッチドフィルタ１３１に入力される。そして、マッチドフィルタ１３１ではユーザ“＃ｋ”の拡散符号との相関特性を得る。マッチドフィルタの出力信号（ユーザ“＃ｋ”の拡散符号との相関特性）は既知信号系列あるいは復調結果により乗算器１３２を用いて位相補正され、これによって伝送路応答の遅延プロファイルが得られる。得られた遅延プロファイルは、スイッチ１３８により適正なタイミングでシフトレジスタ１３３に導入されることにより、サンプリングされる。
【００７８】
シフトレジスタ１３３内の各サンプル値は、個別に前推定値メモリ１３７内に蓄えられていた前推定値（前回の伝送路応答推定値）と、帰還重み係数メモリ１３５に保持されている帰還重みおよび加算器１３６を用いて加重平均される。
【００７９】
なお、閾値判定器１３４は低レベルの信号を除去するためのもので、省略することも可能である。また、別の具体例として、閾値判定器１３４をメモリ出力に接続することも可能である。
【００８０】
なお、ここではユーザ“＃ｋ”についての説明を行ったが、他のユーザに対する伝送路応答推定は、マッチドフィルタの係数と、参照または人力復調結果を所望ユーザのものを用いることで実現できる。また、復調結果を用いて推定を行う場合には、受信信号は遅延器により判定入力があるまでの時間の遅延を受ける。
【００８１】
（伝送路応答推定手段の別の具体例）
本発明の伝送路応答推定手段の別の具体例を図１４を用いて説明する。図１４に示す伝送路応答推定手段１４０は、マッチドフィルタ１４１、乗算器１４２，１４９、トランスバーサルフィルタ１４３、閾値判定器１４４、重み係数保持器１４５、加算器１４６、メモリ１４７、減算器１４８、乗算器１４１０、スイッチ１４１１，１４１２より構成されている。
【００８２】
ＲＦ受信回路により出力された受信信号（ベースバンド信号）は、加算器１４６に与えると共に、前サイクルで計算した現時刻の受信信号に重み係数保持器１４５より重み係数を与えて重み補正したものを、この加算器１４６に与えて両者を加算する。
【００８３】
そして、加算器１４６の出力は減算器１４８に与えられ、ここで干渉波成分の除去が行われる。減算器１４８には干渉波成分が入力されており、加算器１４６の出力はこの減算器１４８により引き算されることで、干渉波成分の除去が成される。なお、干渉信号の除去は全てのユーザについて行う必要はなく、通信状況によっては干渉波成分を無入力とすることもできる。
【００８４】
干渉波成分除去後の信号は、マッチドフィルタ１４１に入力され、拡散符号“＃ｋ”との相関特性が得られる。マッチドフィルタ１４１の出力信号には、適正なタイミングで、既知系列あるいは復調結果シンボルの複素共役信号が遅延要素１４１３を経て遅延された後に乗算される。この乗算は乗算器１４２によりなされ、この乗算の結果、遅延プロファイル信号が得られることになる。
【００８５】
このようにして得られた遅延プロファイル信号は、スイッチ１４１１により適正なタイミングでメモリ１４７内に転送され、サンプリングされて保持される。
このメモリ１４７内のサンプリングされて保持された信号（サンプル値）が伝送路応答係数となり、外部に伝送路応答係数として提供される。また、メモリ１４７内の各サンプル値はそれぞれ独立に閾値判定器１４４を通過して閾値判定がなされ、閾値以下のものはカットされる。そして、これにより、低レベル成分が削除された後、トランスバーサルフィルタ１４３へ重み係数として入力される。
【００８６】
トランスバーサルフィルタ１４３へは拡散信号が入力され、これと上述の重み係数とでトランスバーサルフィルタとしての処理が行われることで、出力信号を得る。トランスバーサルフィルタ１４３の出力信号は既知系列あるいは復調結果シンボルと共に乗算器１４１０に与えられて乗算され、これによって干渉信号レプリカが生成される。このようにして、伝送路応答推定手段１４０は、伝送路応答係数と干渉信号レプリカとを得る。
【００８７】
なお、ここではユーザ“＃ｋ”についての説明を行ったが、他のユーザに対する伝送路応答推定は、マッチドフィルタの係数，入力干渉信号の組み合わせと、参照または入力復調結果を所望ユーザのものに変更することで実現できる。
【００８８】
また、復調結果を用いて推定を行う場合には、受信信号は遅延器により、判定入力があるまでの時間の遅延を行い、タイミング調整を図る。
（具体例３）
本発明の別の具体例を図１７に示す。この例はダイバーシチを実現するための例であり、受信装置は複数のアンテナ１７８を具備している。そして、それぞれのアンテナ１７８は異なる遅延時間の遅延器１７６を介して時間を異ならせた上で加算手段１７７により加算され、ＲＦ受信回路１７１に与えられて復調され、ベースバンド信号となる。なお、加算手段１７７による加算処理はＩＦ（中間周波）信号段やベースバンド信号段で行うようにすることも可能である。
【００８９】
ＲＦ受信回路１７１にて変換されたベースバンド信号は、符号同期回路１７２および伝送路応答推定手段１７３および部分最尤系列推定手段１７４に与えられる。符号同期回路１７２ではこのベースバンド信号をもとに、受信信号の中から各ユーザの拡散符号に対して同期捕捉及び保持を行う。そして、符号同期回路１７２では得られた符号タイミングを、各ユーザの信号が受けた伝送路応答の推定をする伝送路応答推定手段１７３と、復調を行う部分最尤系列推定手段１７４と、後段検出手段１７５に与える。
【００９０】
一方、部分最尤系列推定手段１７４では、自セル内の受信信号のうち、一部の信号、例えば、受信信号強度の強いものから順に所定のユーザ数分（例えば、Ｌユーザ数分）の信号について最尤系列推定を行い、また、最尤系列推定結果に対応した受信信号レプリカを受信信号から差し引いた残りの信号（残差信号）を生成して後段検出手段１７５に伝送する。このようにして、ベースバンド信号のうちの上述のようなＬユーザ分の信号について復調し、検出データとして出力する。また、その復調したＬユーザ分の信号について、受信信号レプリカを作成し、この受信信号レプリカを、おおもとの受信信号であるベースバンド信号から差し引いてその残りの信号（残差信号）を生成して後段検出手段１７５に与える。
【００９１】
これにより、部分最尤系列推定手段１７４において、受信信号から信号強度の強い一部のユーザの信号が復調されることになり、復調されなかった他のユーザの信号は後段検出手段１７５で復調することになる。
【００９２】
（最尤系列推定法）
本発明の最尤系列推定法の一具体例を図９に示す。
ボイスアクティビティを送信時のデューティ比またはスイッチング（ＶＯＸ）により利用するＣＤＭＡシステムにおいては、通信中のユーザが常に電波を送出しているとは限らないので、非送信の状態（図中“０”で示されたシンボル）を加えて系列推定を行うようにする。これにより、非送信状態の信号を正確に推定することができるので、受信特性を向上することができる。
【００９３】
（別の最尤系列推定法）
本発明の最尤系列推定法の別の一具体例を図１０に示す。
ＶＯＸを用いたＣＤＭＡ方式システムの最尤系列推定方法においては、状態数が増加するために、信号処理量もこれに伴い増加する。
【００９４】
ＶＯＸのスイッチングパターンが複数シンボルを一纏まりとする場合には、非伝送状態のユーザは複数ビットにわたり、状態を制限される。従って、非送信の状態である“０”の状態を含む系列侯補は次ステージにおいても“０”となる拘束条件を付けて最尤系列推定を行うようにする。このようにすることで、信号処理量を削減できる。
【００９５】
なお、図１０はマルチバス伝送路あるいは各ユーザの拡散符号間に時間差がある場合の最尤系列推定の状態図である。この図には“０”を含む状態は示していないが、図９及び図１０と同様、“０”状態を含めて系列推定を行うことも可能である。
【００９６】
（具体例４）
ＣＤＭＡ方式の受信装置の別の具体例を説明する。図１８および１９に本発明の一具体例を示す。図１８は本受信装置のブロック図であり、ＲＦ受信回路１８１、符号同期回路１８２、伝送路応答推定手段１８３、受信信号レプリカ生成手段１８４、部分系列推定器１８５を具備する。ＲＦ受信回路１８１はアンテナにより受信された信号からベースバンド信号を得る回路であり、符号同期回路１８２は、受信信号（ベースバンド信号）の中から各ユーザの拡散符号に対して同期捕捉及び保持を行う回路である。伝送路応答推定手段１８３はＲＦ受信回路１８１より与えられるベースバンド信号と符号同期回路１８２からの符号タイミングに基づき、各ユーザの信号が受けた伝送路応答を推定する回路である。
【００９７】
受信信号レプリカ生成手段１８４は、伝送路応答推定手段１８２で得られた各ユーザの伝送路応答と、各ユーザの拡散系列の情報から各ユーザのレプリカ信号を生成するものである。また、部分系列推定器１８５は、図１９に示すように受信すべき全ユーザを複数のグループに分割し、系列推定を行うものである。この系列推定は、グループ内ユーザの情報シンボルの全組み合わせをステートとし、各グループ化されたステート間で系列推定の生き残りパス選択を行い、復調を行うものである。
【００９８】
このような構成の本装置は、基地局からの送信信号をアンテナにより受信する。そして、この受信された基地局からの送信信号は、ＲＦ受信回路１８１に送られることにより、ベースバンド信号に変換される。ＲＦ受信回路１８１にて変換されたベースバンド信号は、符号同期回路１８２および伝送路応答推定手段１８３および部分最尤系列推定手段１８４に与えられる。
【００９９】
符号同期回路１８２ではこのベースバンド信号をもとに、受信信号の中から各ユーザの拡散符号に対して同期捕捉及び保持を行う。そして、符号同期回路１８２では得られた符号タイミングを、各ユーザの信号が受けた伝送路応答の推定をする伝送路応答推定手段１８３と、復調を行う部分最尤系列推定手段１８５に与える。
【０１００】
伝送路応答推定手段１８３では、上記の符号タイミングに基づき、上記ベースバンド信号を処理して各ユーザの信号が受けた伝送路応答の推定をする。
一方、受信信号レプリカ生成手段１８４は、伝送路応答推定手段１８２で得られた各ユーザの伝送路応答と、各ユーザの拡散系列の情報から各ユーザのレプリカ信号を生成する。また、部分系列推定器１８５では、図１９に示すように受信すべき全ユーザを複数のグループに分割し、系列推定を行う。この系列推定は、グループ内ユーザの情報シンボルの全組み合わせをステートとし、各グループ化されたステート間で系列推定の生き残りパス選択を行い復調を行うものである。
【０１０１】
各ステートには判定系列候補を保持するメモリと、受信信号から判定系列侯補のレプリカ信号を差し引いた残差信号を保持するメモリとが用意されており、決定されている情報シンボルの干渉を除去しつつ系列推定を行う。この受信方式を用いることにより、少ない演算量で良好な受信特性を得ることができるようになる。
【０１０２】
（具体例５）
別の受信装置の具体例を図２０を用いて説明する。
図２０に示すように、この受信装置はＲＦ受信回路２０１、符号動機回路２０２、伝送路応答推定手段２０３、レプリカ生成手段２０４、部分系列推定器２０５，２０６−１〜２０６−ｎを備える。ＲＦ受信回路２０１は図１８のＲＦ受信回路１０１に対応し、符号同期回路２０２は図１８の符号同期回路１８２に対応し、伝送路応答推定手段２０３は図１８の伝送路応答推定手段１８３に対応し、レプリカ生成手段２０４は図１８のレプリカ生成手段１８４に対応し、部分系列推定器２０５，２０６−１〜２０６−ｎは図１８の部分系列推定器１８５に対応する。
【０１０３】
本具体例の受信機構成は基本的に図１８に示したものと同一であるが、部分系列推定器がカスケード接続され、いわゆるマルチステージ受信と同様の構成となる。
【０１０４】
この時、初段の部分系列推定器２０５は上述の部分系列推定器１８５と全く同一のアルゴリズムで動作するが、カスケード接続２段目以降の後段部分系列推定器２０６は前段で判定された結果を用いて、系列推定候補以外のユーザの情報シンボルを拘束して系列推定を行うものである。
【０１０５】
このような手法を採ることにより、受信特性の更なる向上を図ることができる。
以上、種々の具体例を説明したが、これらは独立構成で説明したために、同じ処理を行う手段を重複して記述した。しかし、これらを組み合わせて受信装置を実現する場合には重複する処理系は省略することができる。また、以上の本発明の受信装置の構成要素は物理的に分離する必要はなく、単体あるいは複数の信号処理プロセッサ上で構成することも可能である。
【０１０６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明にかかるＣＤＭＡ方式の受信装置では、システムの運用状態、あるいは受信信号電力に応じて最尤系列推定のためのステート数を制限することで、受信装置の演算処理量を削減する。また、本発明の受信方式では、ボイスアクテイビティを利用するために送信信号のデューテイーサイクルの変化するようなシステムにおいても、情報判定以外に信号が送信されているか否かを判定することで、特性劣化無しに最適受信を実現できる。さらに、本発明の受信方式では各信号の伝送路応答に応じた受信信号レプリカを用いて最尤系列推定を行うことでダイバーシチ効果が期待でき、さらに、大きなレベルの遅延信号が無い伝送路環境では、複数のアンテナで受信した信号をそれぞれ時問の異なる遅延素子で遅延させた後に合成し、これを新たな受信信号として扱い、最適受信を行うことでダイバーシチ効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＤＭＡセルラーシステムを示す図。
【図２】ＣＤＭＡシステムの周波数領域における干渉信号の様子を示す図。
【図３】本発明の受信方式を採用した受信装置の構成例を示す図。
【図４】本発明の受信方式における部分最尤系列推定器の構成例を示す図。
【図５】本発明の受信方式を採用した受信装置における別の構成例を示す図。
【図６】本発明の受信方式における後段検出器の構成の一例を示す図。
【図７】本発明の受信方式における後段検出器の構成の別の一例を示す図。
【図８】本発明の受信方式における後段検出器の構成の別の一例を示す図。
【図９】本発明の部分最尤系列推定の系列推定方法を示す状態図の一例（２ユーザの場合）。
【図１０】本発明の部分最尤系列推定の系列推定方法を示す状態図の別の一例（２ユーザの場合）。
【図１１】本発明の部分最尤系列推定の系列推定方法を示す状態図の別の一例（２ユーザ１シンボル遅延の場合）。
【図１２】本発明の受信方式における受信信号レプリカ生成手段の構成例を示す図。
【図１３】本発明の受信方式における伝送路応答推定手段の構成例を示す図。
【図１４】本発明の受信方式における伝送路応答推定手段の別の構成例を示す図。
【図１５】本発明の受信方式における受信処理手順の一例を示す図。
【図１６】本発明の受信方式における受信処理手順の別の一例を示す図。
【図１７】本発明の受信方式構成の別の一例を示す図。
【図１８】本発明の受信装置構成の一例を示す図。
【図１９】本発明の受信方式の一例を示す図。（−グループ内３ユーザ，２値変調の場合の状態遷移図）
【図２０】本発明の受信装置構成の別の一例を示す図。
【符号の説明】
１１…セル
１２，１４…ＣＤＭＡ基地局
１３，１５…端末装置
３１，５、１…ＲＦ受信回路
３２，５２…拡散符号同期手段
３３，５３…伝送路応答推定手段
３４，４０，５４，５５，５６…部分最尤系列推定手段
３５，６０，７０．８０…後段検出手段
４１…ユーザソーティング手段
４２…受信信号レブリカ生成手段
４３…部分系列侯補生成及び最尤系列推定手段
４４，１４８…減算器
６１…＃Ｌ＋１ユーザ信号受信機
６２…＃Ｌ＋２ユーザ信号受信機
６３…＃Ｌ＋３ユーザ信号受信機
６４…＃Ｋユーザ信号受信機
７１…Ｄｅｃｏｒｒｅｌａｔｏｒ受信機
７２…乗算器
７３…判定器
８１…“＃Ｌ＋１”ユーザ信号受信／除去器
８２…“＃Ｌ＋２”ユーザ信号受信／除去器
８３…“＃Ｋ”ユーザ信号受侶器
１２１…伝送路応答推定及びユーザソーティング手段
１２２…拡散系列生成手段
１２３…伝送路応答情報メモリ
１２４…フイルタ
１２５…畳み込み演算器
１２６…受信信号レプリカメモリ
１３０，１４０…伝送路応答推定手段
１３１，１４１…＃ｋユーザ用相関器（またはディジタルマッチドフィルタ）
１３２，１４２，１４１０…乗算器
１３３…シフトレジスタ
１３５．１４５…帰還重み
１３６，１４６…加算器
１３７，１４７…メモリ
１４３…．トランスバーサルフイルタ
１４９…複素共役演算器
１４１１，１４１２…スイッチ
１４１３…遅延器
１３５．１４５…帰還重み
１３６，１４６…加算器
１３７，１４７…メモリ
１４３…トランスバーサルフイルタ
１４９…複素共役演算器
１８１，・２０１ＲＦ受信回路
１８２，２０２…符号同期回路
１８３，２０３…伝送路応答推定及びユーザソーティング手段
１８４，２０４…受信信号レプリカ生成手段
１８５，２０５…部分系列推定手段
２０６−１〜２０６−ｎ…後段用の部分系列推定手段
１４１１，１４１２…スイッチ
１４１３…遅延器

Claims

異なる拡散符号を用いて複数のユーザ信号が多重化されたＣＤＭＡ（符号分割多元接続）信号を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信された前記ＣＤＭＡ信号に含まれる各ユーザ信号が受けた伝送路応答を各ユーザ信号に対応する各拡散符号に対して推定する伝送路応答推定手段と、
前記受信手段で受信された前記ＣＤＭＡ信号に含まれる複数のユーザ信号のうちの所定数のユーザ信号について最尤系列推定を行って、当該所定数のユーザ信号を復調する第１の部分最尤系列推定手段と、
前記受信手段で受信された前記ＣＤＭＡ信号から前記所定数のユーザ信号が除去された第１の残差信号を生成する生成手段と、
前記第１の残差信号から、前記所定数のユーザ信号以外のユーザ信号を復調する第１の復調手段と、
を具備することを特徴とする受信装置。
前記第１の部分最尤系列推定手段は、前記伝送路応答推定手段により得られた各拡散符号に対する伝送路応答の時間応答のうち最も大きな振幅成分を拡散符号毎に比較して、前記複数のユーザ信号のなかから前記振幅成分の大きい順に前記所定数のユーザ信号を選択することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
前記第１の部分最尤系列推定手段は、前記伝送路応答推定手段により得られた各拡散符号に対する伝送路応答の時間応答成分を電力加算し、拡散符号毎に比較した結果から、前記複数のユーザ信号のなかから前記電力成分の大きな順に前記所定数のユーザ信号を選択することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
前記第１の部分最尤系列推定手段で部分最尤系列推定を行うユーザ信号の数は、多重化されるユーザ信号の数の増加に従って指数関数的に増加する最尤系列推定の演算量を削減するために定められていることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
前記第１の部分最尤系列推定手段は、
前記所定数のユーザ信号のそれぞれに対応する複数の情報シンボルを組み合わせて生成された各判定系列侯補について、前記所定数のユーザ信号のそれぞれに対応した拡散符号を用いて拡散して得られた複数の拡散系列のそれぞれに対し、対応した伝送路応答を畳み込み演算することで受信信号レプリカ侯補を生成し、前記所定数のユーザ信号と前記受信信号レプリカ侯補の和の信号の誤差電力が最小となる判定系列候補を復調結果として出力することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
前記第１の部分最尤系列推定手段は、
判定系列侯補中の少なくとも１つの情報シンボルに対する受信信号レプリカを保持するための記憶手段と、最尤系列推定の復調結果を示す情報シンボルと前記記憶手段に蓄えられている受信信号レプリカの乗算を行うための乗算手段と、を具備していることを特徴とする請求項５記載の受信装置。
前記生成手段は、前記復調結果に対応する受信信号レプリカの和を前記ＣＤＭＡ信号から差し引いた前記第１の残差信号を生成することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
前記第１の復調手段は、前記第１の残差信号を前記所定数のユーザ信号以外の各ユーザ信号の各拡散符号に対応するマッチドフィルタを通過させることにより、前記所定数のユーザ信号以外の各ユーザ信号を復調することを特徴とする請求項８記載の受信装置。
前記伝送路応答推定手段は、推定結果の伝送路応答のサンプリング値を保持しておくための記憶手段を具備していることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
複数のアンテナと、各アンテナに対し拡散符号の１チップ周期以上の遅延時間を持つ異なる遅延素子と、前記各遅延素子の出力を加算する信号合成手段と、をさらに具備していることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
前記第１の部分最尤系列推定手段は、ユーザ信号で信号が伝送されていない状態を示す情報シンボルを有する判定系列候補を含む複数の判定系列候補を生成することを特徴とする請求項５記載の受信装置。
前記第１の復調手段は、
前記第１の残差信号に含まれる複数のユーザ信号のうちの所定数のユーザ信号についてのみ最尤系列推定を行って、当該所定数のユーザ信号を復調する第２の部分最尤系列推定手段と、
前記第１の残差信号から前記所定数のユーザ信号が除去された第２の残差信号を生成する生成手段と、
前記第２の残差信号から、前記所定数のユーザ信号以外のユーザ信号を復調する第２の復調手段と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
前記第２の最尤系列推定手段は、ユーザ信号で信号が伝送されていない状態を示す情報シンボルを有する判定系列候補を含む複数の判定系列候補を生成して、最尤系列推定を行うことを特徴とする請求項１２記載の受信装置。
前記第１の部分最尤系列推定手段は、前記受信手段で受信された前記ＣＤＭＡ信号に含まれる複数のユーザ信号のうち、受信電力強度の最も強い第１のグループのユーザ信号を最尤系列推定を行って復調し、
前記第２の部分最尤系列推定手段は、前記第１の残差信号に含まれる複数のユーザ信号のうち、受信電力強度が次に強い第２のグループのユーザ信号を最尤系列推定を行って復調することを特徴とする請求項１２記載の受信装置。