JPH118566A - Cdma受信装置及びその受信方法 - Google Patents
Cdma受信装置及びその受信方法Info
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- JPH118566A JPH118566A JP9158292A JP15829297A JPH118566A JP H118566 A JPH118566 A JP H118566A JP 9158292 A JP9158292 A JP 9158292A JP 15829297 A JP15829297 A JP 15829297A JP H118566 A JPH118566 A JP H118566A
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- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 各局各パスの推定信号を修正し、正確な干渉
除去を行うことができ、相互相関を減少してより正確な
受信が可能なCDMA受信装置及びその受信方法を提供
する。 【解決手段】 CDMA受信装置10は、アンテナ部1
1、周波数変換部12、複数の干渉除去段21,31か
らなる干渉除去部13、符号判定部14を備え、干渉除
去部13は、複数の干渉除去段21からなり、各干渉除
去段21内部は、局干渉除去部22及び加算器23を直
列に接続して構成し、さらに干渉除去部13は、受信信
号を取り込み、送信局からの信号を推定した推定信号を
出力するとともに、この推定信号を用いて他の送信局か
らの信号に与える局間干渉量を推定し、この局間干渉量
を受信信号から除去した除去残差信号を出力する構成と
し、これら推定信号を各々重み係数を掛けて補正し、補
正で利用する重み係数は除去残差信号を小さくするよう
に逐次的に更新するように構成する。
除去を行うことができ、相互相関を減少してより正確な
受信が可能なCDMA受信装置及びその受信方法を提供
する。 【解決手段】 CDMA受信装置10は、アンテナ部1
1、周波数変換部12、複数の干渉除去段21,31か
らなる干渉除去部13、符号判定部14を備え、干渉除
去部13は、複数の干渉除去段21からなり、各干渉除
去段21内部は、局干渉除去部22及び加算器23を直
列に接続して構成し、さらに干渉除去部13は、受信信
号を取り込み、送信局からの信号を推定した推定信号を
出力するとともに、この推定信号を用いて他の送信局か
らの信号に与える局間干渉量を推定し、この局間干渉量
を受信信号から除去した除去残差信号を出力する構成と
し、これら推定信号を各々重み係数を掛けて補正し、補
正で利用する重み係数は除去残差信号を小さくするよう
に逐次的に更新するように構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CDMA受信装置
及びその受信方法に係り、詳細には、基地局受信システ
ム及び移動局受信システムに適用可能なCDMA受信装
置及びその受信方法に関する。
及びその受信方法に係り、詳細には、基地局受信システ
ム及び移動局受信システムに適用可能なCDMA受信装
置及びその受信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、移動通信における周波数利用効率
を向上させるための技術の一つとして、CDMA(符号
分割多元接続:Code Division Multiple Access)方式
に関する研究及び開発が盛んに行われている。このCD
MAでは、拡散/逆拡散のプロセスにおいて多重化され
ている希望波以外の他の送信局などからの干渉信号を熱
雑音と同様に扱うことにより、プロセス利得(processi
ng gain)に比例した数の送信局が同じ周波数帯を同時
に使用することが可能となっている。
を向上させるための技術の一つとして、CDMA(符号
分割多元接続:Code Division Multiple Access)方式
に関する研究及び開発が盛んに行われている。このCD
MAでは、拡散/逆拡散のプロセスにおいて多重化され
ている希望波以外の他の送信局などからの干渉信号を熱
雑音と同様に扱うことにより、プロセス利得(processi
ng gain)に比例した数の送信局が同じ周波数帯を同時
に使用することが可能となっている。
【0003】このCDMΑでは、例えば直接拡散(D
S:Direct Sequence)では、同一周波数を利用するユ
ーザーなどの送信局は疑似直交したコードで分離されて
いるが、コード間の相関に応じて希望波以外の送信局な
どからの干渉波が希望波に重畳されてしまうため、所望
信号のみ完全に抽出することは困難である。この干渉波
を除去する機能を有する受信装置として、例えば特開平
6−039421号に開示されているものがある。
S:Direct Sequence)では、同一周波数を利用するユ
ーザーなどの送信局は疑似直交したコードで分離されて
いるが、コード間の相関に応じて希望波以外の送信局な
どからの干渉波が希望波に重畳されてしまうため、所望
信号のみ完全に抽出することは困難である。この干渉波
を除去する機能を有する受信装置として、例えば特開平
6−039421号に開示されているものがある。
【0004】上記に開示してある受信装置において干渉
波の除去は、受信信号から各局各パスの信号を推定し、
これを取り除くことにより相互相関の影響を低減するも
のである。その場合、各局各パスの位相情報が、伝搬路
でどのような影響を受けたかを推定する機能が必要とな
る。
波の除去は、受信信号から各局各パスの信号を推定し、
これを取り除くことにより相互相関の影響を低減するも
のである。その場合、各局各パスの位相情報が、伝搬路
でどのような影響を受けたかを推定する機能が必要とな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、干渉除
去装置においては、受信信号から他局の信号を除去して
いくが、相互相関の含まれた信号から所望局あるいは所
望パスの信号を推定するため、正確な推定を行うことは
難しい。他局の信号を正確に除去するために適応信号処
理を用いて信号の推定値を補正する方法が考えられる
が、干渉除去段を直列接続している干渉除去装置におい
ては第1段目の推定値の補正が正確に行われないという
問題点があった。これは、第1段目の信号補正において
第mの局干渉除去手段における補正が、第m以降(m+
1〜M)の局の信号に対して望ましくない補正を行うか
らである。
去装置においては、受信信号から他局の信号を除去して
いくが、相互相関の含まれた信号から所望局あるいは所
望パスの信号を推定するため、正確な推定を行うことは
難しい。他局の信号を正確に除去するために適応信号処
理を用いて信号の推定値を補正する方法が考えられる
が、干渉除去段を直列接続している干渉除去装置におい
ては第1段目の推定値の補正が正確に行われないという
問題点があった。これは、第1段目の信号補正において
第mの局干渉除去手段における補正が、第m以降(m+
1〜M)の局の信号に対して望ましくない補正を行うか
らである。
【0006】本発明は、各局各パスの推定信号を修正
し、正確な干渉除去を行うことができ、相互相関を減少
してより正確な受信が可能なCDMA受信装置及びその
受信方法を提供することを目的とする。
し、正確な干渉除去を行うことができ、相互相関を減少
してより正確な受信が可能なCDMA受信装置及びその
受信方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るCDMA受
信装置は、複数の送信局からの符号分割多元接続用の信
号を受信する受信手段と、各送信局に割り当てられてい
る各拡散符号に対応した各逆拡散符号を使用して、各送
信局からの信号を受信信号から推定するものであって、
しかも拡散符号間の干渉又は逆拡散符号間の干渉に起因
した局間干渉量を推定し、この局間干渉量を受信信号か
ら除去しながら各送信局からの信号の推定を行い、この
各推定信号を出力する局信号推定手段とを備えたCDM
A受信装置において、局信号推定手段は、M(Mは、2
以上の整数)の送信局からの信号をそれぞれ推定するた
めの、直列に接続したM個の第1の局干渉除去手段〜第
Mの局干渉除去手段を備え、第1の局干渉除去手段〜第
Mの局干渉除去手段は、受信信号を取り込み、第1〜M
の送信局からの信号を推定した第1〜Mの推定信号を出
力するとともに、この第1〜Mの推定信号を用いて他の
送信局からの信号に与える局間干渉量を推定し、この局
間干渉量を受信信号から除去した除去残差信号を出力す
る構成とし、第1〜Mの推定信号を各々重みづけし、除
去残差信号を小さくするように重み係数を逐次的に更新
するように構成する。
信装置は、複数の送信局からの符号分割多元接続用の信
号を受信する受信手段と、各送信局に割り当てられてい
る各拡散符号に対応した各逆拡散符号を使用して、各送
信局からの信号を受信信号から推定するものであって、
しかも拡散符号間の干渉又は逆拡散符号間の干渉に起因
した局間干渉量を推定し、この局間干渉量を受信信号か
ら除去しながら各送信局からの信号の推定を行い、この
各推定信号を出力する局信号推定手段とを備えたCDM
A受信装置において、局信号推定手段は、M(Mは、2
以上の整数)の送信局からの信号をそれぞれ推定するた
めの、直列に接続したM個の第1の局干渉除去手段〜第
Mの局干渉除去手段を備え、第1の局干渉除去手段〜第
Mの局干渉除去手段は、受信信号を取り込み、第1〜M
の送信局からの信号を推定した第1〜Mの推定信号を出
力するとともに、この第1〜Mの推定信号を用いて他の
送信局からの信号に与える局間干渉量を推定し、この局
間干渉量を受信信号から除去した除去残差信号を出力す
る構成とし、第1〜Mの推定信号を各々重みづけし、除
去残差信号を小さくするように重み係数を逐次的に更新
するように構成する。
【0008】上記CDMA受信装置は、局信号推定手段
が、パスダイバーシティに必要な数だけ、M×L(L
は、2以上の整数)個の局干渉除去手段を備えたもので
あってもよく、また、上記CDMA受信装置は、各局の
信号の硬判定前後の信号の差に基づいて重みを逐次的に
更新するものであってもよい。
が、パスダイバーシティに必要な数だけ、M×L(L
は、2以上の整数)個の局干渉除去手段を備えたもので
あってもよく、また、上記CDMA受信装置は、各局の
信号の硬判定前後の信号の差に基づいて重みを逐次的に
更新するものであってもよい。
【0009】上記CDMA受信装置は、重み係数を逐次
的に更新する手段として、最小二乗平均(LMS)アル
ゴリズムを用いるものであってもよく、また、上記CD
MA受信装置は、重み係数を逐次的に更新する手段とし
て、再帰最小二乗(RLS)アルゴリズムを用いるもの
であってもよい。
的に更新する手段として、最小二乗平均(LMS)アル
ゴリズムを用いるものであってもよく、また、上記CD
MA受信装置は、重み係数を逐次的に更新する手段とし
て、再帰最小二乗(RLS)アルゴリズムを用いるもの
であってもよい。
【0010】上記CDMA受信装置は、局信号推定手段
が、接続されたM個又は(M×L)個の第1の局干渉除
去手段〜第M又は第(M×L)個の局干渉除去手段を一
つの干渉除去段として構成し、しかもこの干渉除去段を
少なくともK以上(Kは、2以上の整数)備え、第1の
干渉除去段の第1の推定信号〜第M又は第(M×L)の
推定信号と、受信信号から推定信号を除去した除去残差
信号を第2の干渉除去段に与え、第Kの干渉除去段の局
干渉除去手段は、1つ前に処理を行う局干渉除去手段か
らの除去残差信号と第K−1の干渉除去段の第1の推定
信号から再推定し、該推定信号を出力するとともに、除
去残差信号から推定信号を除去した除去残差信号を出力
する構成としてもよい。
が、接続されたM個又は(M×L)個の第1の局干渉除
去手段〜第M又は第(M×L)個の局干渉除去手段を一
つの干渉除去段として構成し、しかもこの干渉除去段を
少なくともK以上(Kは、2以上の整数)備え、第1の
干渉除去段の第1の推定信号〜第M又は第(M×L)の
推定信号と、受信信号から推定信号を除去した除去残差
信号を第2の干渉除去段に与え、第Kの干渉除去段の局
干渉除去手段は、1つ前に処理を行う局干渉除去手段か
らの除去残差信号と第K−1の干渉除去段の第1の推定
信号から再推定し、該推定信号を出力するとともに、除
去残差信号から推定信号を除去した除去残差信号を出力
する構成としてもよい。
【0011】上記CDMA受信装置は、第2以降の干渉
除去段における第1〜Mの推定信号を各々重みづけし、
除去残差信号を小さくするように重み係数を逐次的に更
新するようにしてもよい。
除去段における第1〜Mの推定信号を各々重みづけし、
除去残差信号を小さくするように重み係数を逐次的に更
新するようにしてもよい。
【0012】上記記載のCDMA受信装置は、重み係数
を複数のタップ係数を持つディジタルフィルタで構成す
るようにしてもよく、また、上記CDMA受信装置は、
重み係数の更新周期をフェージングの最大ドップラ周波
数に基づいて決定するものであってもよい。
を複数のタップ係数を持つディジタルフィルタで構成す
るようにしてもよく、また、上記CDMA受信装置は、
重み係数の更新周期をフェージングの最大ドップラ周波
数に基づいて決定するものであってもよい。
【0013】本発明に係るCDMA受信方法は、複数の
送信局からの符号分割多元接続用の信号を受信する受信
手段と、各送信局に割り当てられている各拡散符号に対
応した各逆拡散符号を使用して、各送信局からの信号を
受信信号から推定するものであって、しかも拡散符号間
の干渉又は逆拡散符号間の干渉に起因した局間干渉量を
推定し、この局間干渉量を受信信号から除去しながら各
送信局からの信号の推定を行い、この各推定信号を出力
する局信号推定手段とを備えたCDMA受信方法におい
て、局信号推定手段が、M(Mは、2以上の整数)の送
信局からの信号をそれぞれ推定するための、直列に接続
したM個の第1の局干渉除去手段〜第Mの局干渉除去手
段を備え、第1の局干渉除去手段〜第Mの局干渉除去手
段が、受信信号を取り込み、第1〜Mの送信局からの信
号を推定した第1〜Mの推定信号を出力するとともに、
この第1〜Mの推定信号を用いて他の送信局からの信号
に与える局間干渉量を推定し、この局間干渉量を受信信
号から除去した除去残差信号を出力し、第1〜Mの推定
信号を各々重みづけし、除去残差信号を小さくするよう
に重み係数を逐次的に更新することを特徴とする。
送信局からの符号分割多元接続用の信号を受信する受信
手段と、各送信局に割り当てられている各拡散符号に対
応した各逆拡散符号を使用して、各送信局からの信号を
受信信号から推定するものであって、しかも拡散符号間
の干渉又は逆拡散符号間の干渉に起因した局間干渉量を
推定し、この局間干渉量を受信信号から除去しながら各
送信局からの信号の推定を行い、この各推定信号を出力
する局信号推定手段とを備えたCDMA受信方法におい
て、局信号推定手段が、M(Mは、2以上の整数)の送
信局からの信号をそれぞれ推定するための、直列に接続
したM個の第1の局干渉除去手段〜第Mの局干渉除去手
段を備え、第1の局干渉除去手段〜第Mの局干渉除去手
段が、受信信号を取り込み、第1〜Mの送信局からの信
号を推定した第1〜Mの推定信号を出力するとともに、
この第1〜Mの推定信号を用いて他の送信局からの信号
に与える局間干渉量を推定し、この局間干渉量を受信信
号から除去した除去残差信号を出力し、第1〜Mの推定
信号を各々重みづけし、除去残差信号を小さくするよう
に重み係数を逐次的に更新することを特徴とする。
【0014】本発明に係るCDMA受信方法は、局信号
推定手段が、接続されたM個又は(M×L)個の第1の
局干渉除去手段〜第M又は第(M×L)個の局干渉除去
手段を一つの干渉除去段として構成し、しかもこの干渉
除去段を少なくともK以上(Kは、2以上の整数)備
え、第1の干渉除去段の第1の推定信号〜第M又は第
(M×L)の推定信号と、受信信号から推定信号を除去
した除去残差信号を第2の干渉除去段に与え、第Kの干
渉除去段の局干渉除去手段が、1つ前に処理を行う局干
渉除去手段からの除去残差信号と第K−1の干渉除去段
の第1の推定信号から再推定し、該推定信号を出力する
とともに、除去残差信号から推定信号を除去した除去残
差信号を出力するものであってもよい。
推定手段が、接続されたM個又は(M×L)個の第1の
局干渉除去手段〜第M又は第(M×L)個の局干渉除去
手段を一つの干渉除去段として構成し、しかもこの干渉
除去段を少なくともK以上(Kは、2以上の整数)備
え、第1の干渉除去段の第1の推定信号〜第M又は第
(M×L)の推定信号と、受信信号から推定信号を除去
した除去残差信号を第2の干渉除去段に与え、第Kの干
渉除去段の局干渉除去手段が、1つ前に処理を行う局干
渉除去手段からの除去残差信号と第K−1の干渉除去段
の第1の推定信号から再推定し、該推定信号を出力する
とともに、除去残差信号から推定信号を除去した除去残
差信号を出力するものであってもよい。
【0015】本発明に係るCDMA受信方法は、第2以
降の干渉除去段における第1〜Mの推定信号を各々重み
づけし、除去残差信号を小さくするように重み係数を逐
次的に更新するものであってもよい。
降の干渉除去段における第1〜Mの推定信号を各々重み
づけし、除去残差信号を小さくするように重み係数を逐
次的に更新するものであってもよい。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明に係るCDMA受信装置及
びその受信方法は、基地局受信システム及び移動局受信
システム等に用いられるCDMA受信装置に適用するこ
とができる。
びその受信方法は、基地局受信システム及び移動局受信
システム等に用いられるCDMA受信装置に適用するこ
とができる。
【0017】まず、本発明に係るCDMA受信装置の基
本原理を説明する。
本原理を説明する。
【0018】スペクトル拡散通信における送信局iのベ
ースバンドでの送信信号は、一般に数1に示す式(1)
で表すことができる。
ースバンドでの送信信号は、一般に数1に示す式(1)
で表すことができる。
【0019】
【数1】
【0020】ここで、ri(n)は時刻nにおいて送信
局iが実際に送信した送信データ、diは送信したいシ
ンボルデータの値であり、この値は例えば、+1又は−
1で表される。ΡNiは送信局iが使用している拡散コ
ード列であり、PNi(n)は時刻nにおける送信デー
タを拡散する拡散データである。ベースバンドでの受信
信号r(n)は全送信局、M局分の送信信号の和と見な
すことができ、数2に示す式(2)によって表すことが
できる。
局iが実際に送信した送信データ、diは送信したいシ
ンボルデータの値であり、この値は例えば、+1又は−
1で表される。ΡNiは送信局iが使用している拡散コ
ード列であり、PNi(n)は時刻nにおける送信デー
タを拡散する拡散データである。ベースバンドでの受信
信号r(n)は全送信局、M局分の送信信号の和と見な
すことができ、数2に示す式(2)によって表すことが
できる。
【0021】
【数2】
【0022】上記式(2)において、ziは伝搬路によ
る位相の変化成分であり、1シンボル内では一定と考え
られる。相関検波によって送信局iの信号を検出する場
合には、受信信号r(n)と送信局iの拡散コードPN
i(n)との相関演算を1シンボルの区間行うことによ
り復調する。1つのシンボル相関検波出力(シンボル相
関値)Riは数3に示す式(3)によって表すことがで
きる。
る位相の変化成分であり、1シンボル内では一定と考え
られる。相関検波によって送信局iの信号を検出する場
合には、受信信号r(n)と送信局iの拡散コードPN
i(n)との相関演算を1シンボルの区間行うことによ
り復調する。1つのシンボル相関検波出力(シンボル相
関値)Riは数3に示す式(3)によって表すことがで
きる。
【0023】
【数3】
【0024】上記式(3)において、Gは拡散長(シン
ボル区間長)としている。式(3)の右辺第1項が送信
局iの送信データであり、第2項は送信局i以外のM−
1局分の干渉信号となる。
ボル区間長)としている。式(3)の右辺第1項が送信
局iの送信データであり、第2項は送信局i以外のM−
1局分の干渉信号となる。
【0025】本発明は、伝搬路推定部において、例えば
トレーニング信号を用いることにより、伝搬路による位
相の変化成分ziを推定し、受信信号にziの推定値z
i′の共役zi′*を掛けることにより位相の引き戻しを
行う。位相の引き戻されたシンボル相関検波出力は以下
の数4に示す式(4)で表される。
トレーニング信号を用いることにより、伝搬路による位
相の変化成分ziを推定し、受信信号にziの推定値z
i′の共役zi′*を掛けることにより位相の引き戻しを
行う。位相の引き戻されたシンボル相関検波出力は以下
の数4に示す式(4)で表される。
【0026】
【数4】
【0027】伝搬路の推定値の残差Δziと他局の信号
からの相互相関による干渉(上記式(4)の第2項)の
ため、相関検波出力Ri′には正確なシンボルデータdi
と完全には一致せず、復調データにビット誤りが発生す
る。
からの相互相関による干渉(上記式(4)の第2項)の
ため、相関検波出力Ri′には正確なシンボルデータdi
と完全には一致せず、復調データにビット誤りが発生す
る。
【0028】そこで、ある送信局iのシンボル推定値が
得られる前に、その送信局が他の局に与える干渉波信
号、つまり、上記式(4)の右辺第2項の信号rjを推
定し、他の局が復調に使用する受信信号時から除去する
ものである。その際に、重み計数を導入して伝送路の推
定誤差を修正する。このような干渉除去操作を繰り返し
ながら、各送信信号を推定し、上記式(4)の右辺第2
項の干渉量を低減することで誤り率の低い復調信号を得
るものである。
得られる前に、その送信局が他の局に与える干渉波信
号、つまり、上記式(4)の右辺第2項の信号rjを推
定し、他の局が復調に使用する受信信号時から除去する
ものである。その際に、重み計数を導入して伝送路の推
定誤差を修正する。このような干渉除去操作を繰り返し
ながら、各送信信号を推定し、上記式(4)の右辺第2
項の干渉量を低減することで誤り率の低い復調信号を得
るものである。
【0029】上記式(4)の値を硬判定した結果をd
i′とする。その値に対して、再度位相の変化zi′を与
えて拡散符号ΡNi(n)を用いて再拡散する。再拡散
された信号を受信信号から減じると、除去残差信号ei
(n)は数5に示す式(5)で表される。
i′とする。その値に対して、再度位相の変化zi′を与
えて拡散符号ΡNi(n)を用いて再拡散する。再拡散
された信号を受信信号から減じると、除去残差信号ei
(n)は数5に示す式(5)で表される。
【0030】
【数5】
【0031】判定値di′と位相の推定値zi′が真値に
近いほど、送信局iの信号を正しく再生しており、除去
残差信号は小さくなる。
近いほど、送信局iの信号を正しく再生しており、除去
残差信号は小さくなる。
【0032】そこで、送信局iの再拡散信号を修正し、
除去残差信号を小さくするのが、本発明の特徴である。
除去残差信号を小さくするのが、本発明の特徴である。
【0033】すなわち、数6に示す式(6)で表される
重み係数wiを第2段目以降の局干渉除去部に導入し、
この値をe2(n)が小さくなるようにLMSやRLS
などのアルゴリズムを用いて逐次的に更新する。
重み係数wiを第2段目以降の局干渉除去部に導入し、
この値をe2(n)が小さくなるようにLMSやRLS
などのアルゴリズムを用いて逐次的に更新する。
【0034】
【数6】
【0035】上記式(6)で得られた除去残差信号e
(n)には、送信局iの信号が含まれない。そのため、
相互相関による干渉が減少しており、このe(n)から
第i+1局の信号を推定すれば、精度よく推定ができる
ことになる。つまり、今、抽出したい送信局以外のでき
るだけ多くの局の信号を除去しておけば、相互相関が減
少し、精度は更に向上する。
(n)には、送信局iの信号が含まれない。そのため、
相互相関による干渉が減少しており、このe(n)から
第i+1局の信号を推定すれば、精度よく推定ができる
ことになる。つまり、今、抽出したい送信局以外のでき
るだけ多くの局の信号を除去しておけば、相互相関が減
少し、精度は更に向上する。
【0036】このような処理操作を全局分について繰り
返すことによって信号の干渉を除去するものである。ま
た、レイク(Rake)合成を考えた場合は、各パスについ
ても行う。
返すことによって信号の干渉を除去するものである。ま
た、レイク(Rake)合成を考えた場合は、各パスについ
ても行う。
【0037】更に、全局に対する干渉除去の処理を1段
として、この1段を複数回繰り返すことによってより正
確に干渉を除去することも考えられる。
として、この1段を複数回繰り返すことによってより正
確に干渉を除去することも考えられる。
【0038】この場合、1段が終了した時点でe(n)
には全ての局の信号が除去されており、数7に示す式
(7)で表される。
には全ての局の信号が除去されており、数7に示す式
(7)で表される。
【0039】
【数7】
【0040】上記式(7)に示すe(n)から送信局i
の信号を判定するためには、1段で除去したdi′zi′
wi PNi(n)を加えてやればよい。これは、e
(n)をPNiとの相関演算処理を行った後に、di′z
i′wiを加えても同じである。その後、伝搬路推定から
の処理を1段と同様に行う。2段目では、今、処理を行
う送信局i以外の信号は、残差分しか影響を与えないの
で、推定精度は向上する。
の信号を判定するためには、1段で除去したdi′zi′
wi PNi(n)を加えてやればよい。これは、e
(n)をPNiとの相関演算処理を行った後に、di′z
i′wiを加えても同じである。その後、伝搬路推定から
の処理を1段と同様に行う。2段目では、今、処理を行
う送信局i以外の信号は、残差分しか影響を与えないの
で、推定精度は向上する。
【0041】但し、2段目以降は、前段での干渉除去の
修正の処理を行うものであるから、前段から加えたd
i′zi′wi′は再拡散を行う前に取り除く必要があ
る。
修正の処理を行うものであるから、前段から加えたd
i′zi′wi′は再拡散を行う前に取り除く必要があ
る。
【0042】そこで、本発明に係るCDMA受信装置及
びその受信方法は、干渉除去装置において、第2段以降
の干渉除去段における各干渉除去部の推定信号を各々重
みづけし、各局各パスの推定信号を補正する。第2段以
降の干渉除去段に入力する除去残差信号は、第1段目の
干渉除去段において全ての局の推定信号が除去された信
号であるため、第mの局干渉除去手段における補正が第
m以降(m+1〜M)の局の信号に対して望ましくない
補正を行わない。推定信号が正確であるほど、干渉の除
去が行われた信号のパワーは減少するはずである。ゆえ
に、補正で利用する重み係数は上記除去残差信号を小さ
くするように逐次的に更新する。このように、本発明は
第2段目以降の各局各パスの推定信号を補正し、正確な
干渉除去を行うことを可能にするものである。
びその受信方法は、干渉除去装置において、第2段以降
の干渉除去段における各干渉除去部の推定信号を各々重
みづけし、各局各パスの推定信号を補正する。第2段以
降の干渉除去段に入力する除去残差信号は、第1段目の
干渉除去段において全ての局の推定信号が除去された信
号であるため、第mの局干渉除去手段における補正が第
m以降(m+1〜M)の局の信号に対して望ましくない
補正を行わない。推定信号が正確であるほど、干渉の除
去が行われた信号のパワーは減少するはずである。ゆえ
に、補正で利用する重み係数は上記除去残差信号を小さ
くするように逐次的に更新する。このように、本発明は
第2段目以降の各局各パスの推定信号を補正し、正確な
干渉除去を行うことを可能にするものである。
【0043】その結果、他局に影響を与えることなく補
正が正確に行えるため、除去残差信号の値が小さくな
る、すなわち、受信信号からより多くの干渉信号が除去
されることにより、相互相関が減少しより正確な受信で
きる。よって、セル容量が増加する。
正が正確に行えるため、除去残差信号の値が小さくな
る、すなわち、受信信号からより多くの干渉信号が除去
されることにより、相互相関が減少しより正確な受信で
きる。よって、セル容量が増加する。
【0044】以下、添付した図面を参照して、本発明を
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【0045】第1の実施形態 図1は本発明の第1の実施形態に係るCDMA受信装置
の構成を示すブロック図であり、無線基地局に適用した
CDMA受信装置の機能構成図である。
の構成を示すブロック図であり、無線基地局に適用した
CDMA受信装置の機能構成図である。
【0046】図1において、CDMA受信装置10は、
アンテナ部11、周波数変換部12、干渉除去部13及
び符号判定部14から構成される。
アンテナ部11、周波数変換部12、干渉除去部13及
び符号判定部14から構成される。
【0047】図2は上記干渉除去部13の構成を示す図
であり、干渉除去部において干渉除去段内の局干渉除去
部を直列に接続した場合のブロック図である。
であり、干渉除去部において干渉除去段内の局干渉除去
部を直列に接続した場合のブロック図である。
【0048】図2において、干渉除去部13は、複数の
干渉除去段21からなり、各干渉除去段21内部は、局
干渉除去部22及び加算器23を直列に接続した構成と
なっている。
干渉除去段21からなり、各干渉除去段21内部は、局
干渉除去部22及び加算器23を直列に接続した構成と
なっている。
【0049】図3は図2に示す干渉除去段21の局干渉
除去部22の一構成例を示す図である。
除去部22の一構成例を示す図である。
【0050】図3において、干渉除去段21の局干渉除
去部22は、拡散符号発生部31、相関検波部32、伝
搬路推定部33、共役複素計算部34、硬判定部35、
再拡散部36及び伝搬路補正部37からなる。
去部22は、拡散符号発生部31、相関検波部32、伝
搬路推定部33、共役複素計算部34、硬判定部35、
再拡散部36及び伝搬路補正部37からなる。
【0051】図4は伝搬路補正部37の一構成例を示す
図である。
図である。
【0052】図4において、伝搬路補正部37は、重み
係数算出部41及び遅延器42から構成される。
係数算出部41及び遅延器42から構成される。
【0053】図5は、レイク合成も行う場合の干渉除去
部の構成例である。
部の構成例である。
【0054】図5において、レイク合成も行う局干渉除
去部50は、拡散符号発生部51、相関検波部52、伝
搬路推定部53、共役複素計算部54、硬判定部55、
再拡散部56、伝搬路補正部57、拡散符号遅延部5
8、レイク合成部59及びパス合成部60からなる。
去部50は、拡散符号発生部51、相関検波部52、伝
搬路推定部53、共役複素計算部54、硬判定部55、
再拡散部56、伝搬路補正部57、拡散符号遅延部5
8、レイク合成部59及びパス合成部60からなる。
【0055】すなわち、レイク合成も行う場合の局干渉
除去部50は、図3に示す局干渉除去部22に、拡散符
号遅延部58、レイク合成部59、パス合成部60が付
加された構成となる。また、相関検波部52、伝搬路推
定部53、共役複素計算部54、再拡散部56、伝搬路
補正部57などは、レイク合成するパスの数だけ必要に
なる。
除去部50は、図3に示す局干渉除去部22に、拡散符
号遅延部58、レイク合成部59、パス合成部60が付
加された構成となる。また、相関検波部52、伝搬路推
定部53、共役複素計算部54、再拡散部56、伝搬路
補正部57などは、レイク合成するパスの数だけ必要に
なる。
【0056】なお、上記CDMA受信装置10におい
て、重み係数を複数のタップ係数を持つディジタルフィ
ルタで構成してもよく、また、重み係数の更新周期を最
大フェージング周波数に基づいて決定する態様であって
もよい。
て、重み係数を複数のタップ係数を持つディジタルフィ
ルタで構成してもよく、また、重み係数の更新周期を最
大フェージング周波数に基づいて決定する態様であって
もよい。
【0057】以下、上述のように構成されたCDMA受
信装置10の動作を説明する。
信装置10の動作を説明する。
【0058】全体動作(図1) アンテナ部11で捕捉された高周波信号は周波数変換部
12で周波数変換され、べースバンド信号として出力さ
れ干渉除去部13に与えられる。
12で周波数変換され、べースバンド信号として出力さ
れ干渉除去部13に与えられる。
【0059】干渉除去部13では、各局からの干渉除去
後の信号、M局分のシンボル推定値が出力される。M局
分のシンボル推定値は符号判別部4に与えられ、各局の
信号は符号判定部14で判定される。符号判別部4はそ
れぞれのシンボル推定値に対して符号判定を行うため
に、例えば、ビタビ復号処理を行い、M局分のデイジタ
ル符号による再生出力を得るようにする。
後の信号、M局分のシンボル推定値が出力される。M局
分のシンボル推定値は符号判別部4に与えられ、各局の
信号は符号判定部14で判定される。符号判別部4はそ
れぞれのシンボル推定値に対して符号判定を行うため
に、例えば、ビタビ復号処理を行い、M局分のデイジタ
ル符号による再生出力を得るようにする。
【0060】干渉除去部13の動作 図2に示すように、局干渉除去部22を直列構成にした
場合、k段m局の局干渉除去部には、前の局干渉除去部
22からの除去残差信号Es(k,m−1)と前段の判
定信号Ds(k−1,m)と本局干渉処理後の除去残差
信号Es(k,m)が入力される。但し、第1段目の局
干渉除去部においては伝搬路推定を行わないため、本局
干渉処理後の除去残差信号Es(k,m)は入力されな
い。
場合、k段m局の局干渉除去部には、前の局干渉除去部
22からの除去残差信号Es(k,m−1)と前段の判
定信号Ds(k−1,m)と本局干渉処理後の除去残差
信号Es(k,m)が入力される。但し、第1段目の局
干渉除去部においては伝搬路推定を行わないため、本局
干渉処理後の除去残差信号Es(k,m)は入力されな
い。
【0061】それらの信号から、局干渉除去部で処理を
行った後、新たな判定信号Ds(k,m)が次段に出力
される。また、新たな除去残差信号は、次の局干渉除去
部に出力されると同時に、本実施形態の特徴である重み
係数の算出に用いるために入力される。但し、1段目の
干渉除去には判定信号の入力はない。また、1段目、1
局目の局干渉除去部には除去残差信号の代わりにベース
バンド信号が入力される。
行った後、新たな判定信号Ds(k,m)が次段に出力
される。また、新たな除去残差信号は、次の局干渉除去
部に出力されると同時に、本実施形態の特徴である重み
係数の算出に用いるために入力される。但し、1段目の
干渉除去には判定信号の入力はない。また、1段目、1
局目の局干渉除去部には除去残差信号の代わりにベース
バンド信号が入力される。
【0062】次に、図3を参照して局干渉除去部の動作
を説明する。
を説明する。
【0063】拡散符号発生部31では、本局干渉除去部
で処理の対象となる局と同じ拡散符号を発生させる。こ
れは、各段共通のものが使用できる。
で処理の対象となる局と同じ拡散符号を発生させる。こ
れは、各段共通のものが使用できる。
【0064】相関検波部32では、入力された除去残差
信号Es(k,m−1)について相関演算、すなわち逆
拡散を行う。更に、前段の同一局同一パスの判定信号D
s(k−1,m)と合成し、伝搬路補正部37によって
補正が行われた伝搬路推定値の共役Z″*(k,m)を
掛けて、伝搬路での影響を除去する。
信号Es(k,m−1)について相関演算、すなわち逆
拡散を行う。更に、前段の同一局同一パスの判定信号D
s(k−1,m)と合成し、伝搬路補正部37によって
補正が行われた伝搬路推定値の共役Z″*(k,m)を
掛けて、伝搬路での影響を除去する。
【0065】伝搬路推定部33では、例えば受信データ
に挿入されているトレーニング信号などを用いて伝搬路
によって生じた位相の変化の推定値Z′(k,m)を求
める。共役複素計算部34では、補正された伝搬路推定
値Z″(k,m)の共役複素数Z″*(k,m)を出力
して、相関検波部32に渡す。
に挿入されているトレーニング信号などを用いて伝搬路
によって生じた位相の変化の推定値Z′(k,m)を求
める。共役複素計算部34では、補正された伝搬路推定
値Z″(k,m)の共役複素数Z″*(k,m)を出力
して、相関検波部32に渡す。
【0066】硬判定部35では、相関検波部で逆拡散さ
れ伝搬路の影響が除去された信号から、符号の判定を行
い、判定された符号がとるべき位相を持つ信号を出力す
る。
れ伝搬路の影響が除去された信号から、符号の判定を行
い、判定された符号がとるべき位相を持つ信号を出力す
る。
【0067】再拡散部36では、硬判定部35からの入
力信号に対して、伝搬路補正部37により補正された伝
搬路推定値Z″(k,m)を掛け、更に相関検波部32
で加えた前段の判定信号Ds(k−1,m)を除去す
る。
力信号に対して、伝搬路補正部37により補正された伝
搬路推定値Z″(k,m)を掛け、更に相関検波部32
で加えた前段の判定信号Ds(k−1,m)を除去す
る。
【0068】次に、図4を参照して伝搬路補正部37の
動作を説明する。
動作を説明する。
【0069】図4は伝搬路補正部37の一構成例であ
り、伝搬路補正部を非再帰型適応ディジタルフィルタで
実現している。
り、伝搬路補正部を非再帰型適応ディジタルフィルタで
実現している。
【0070】伝搬路補正部への入力信号Z′(k,m)
は、可変の重み係数Wiとの積和演算が行われ、補正さ
れた伝搬路推定信号Z″(k,m)となる。前記図2に
おける干渉除去段の2段目以降の局干渉除去部では伝搬
路の補正を行うため、重み係数算出部41では除去残差
信号Es(k,m)のパワーが小さくなるように、重み
係数を算出する。
は、可変の重み係数Wiとの積和演算が行われ、補正さ
れた伝搬路推定信号Z″(k,m)となる。前記図2に
おける干渉除去段の2段目以降の局干渉除去部では伝搬
路の補正を行うため、重み係数算出部41では除去残差
信号Es(k,m)のパワーが小さくなるように、重み
係数を算出する。
【0071】重み係数の算出には、例えば最小二乗平均
(LMS)アルゴリズムや再帰最小二乗(RLS)アル
ゴリズムを用いることができる。図2における干渉除去
段の1段目の局干渉除去部では伝搬路の補正を行わない
ため、Wi=0(i≧2),W1=1とし、係数更新を行
わない。
(LMS)アルゴリズムや再帰最小二乗(RLS)アル
ゴリズムを用いることができる。図2における干渉除去
段の1段目の局干渉除去部では伝搬路の補正を行わない
ため、Wi=0(i≧2),W1=1とし、係数更新を行
わない。
【0072】これにより、第1段では各局あるいは各パ
スの信号を推定し、それらを受信信号から除去する処理
が行われ、それ以降の段では前段の干渉除去との修正部
分のみが出力されることになる。
スの信号を推定し、それらを受信信号から除去する処理
が行われ、それ以降の段では前段の干渉除去との修正部
分のみが出力されることになる。
【0073】本方式では、受信信号から各局の信号を推
定して再拡散して除去し、その除去残差信号に対して次
の干渉除去を行うものであるから、信号の推定が正しく
行われれば、除去残差信号は小さくなる。しかし、他局
の信号による干渉のため、正確な推定は難しい。
定して再拡散して除去し、その除去残差信号に対して次
の干渉除去を行うものであるから、信号の推定が正しく
行われれば、除去残差信号は小さくなる。しかし、他局
の信号による干渉のため、正確な推定は難しい。
【0074】そこで、本実施形態の特徴は2段目以降の
局干渉除去部において除去残差信号を観測し、それが小
さくなるように推定した信号を修正して干渉除去の効果
を大きくしている。
局干渉除去部において除去残差信号を観測し、それが小
さくなるように推定した信号を修正して干渉除去の効果
を大きくしている。
【0075】図5に示すような3パスのレイク合成を行
う場合も、基本的な動作は同じである。
う場合も、基本的な動作は同じである。
【0076】拡散符号発生部51から出力された本局干
渉除去部で処理の対象となる局の信号は、伝搬路に応じ
た遅延が拡散符号遅延部58で与えられる。
渉除去部で処理の対象となる局の信号は、伝搬路に応じ
た遅延が拡散符号遅延部58で与えられる。
【0077】相関検波部52の出力V1、V2、V3に対
してレイク合成部59で例えば最大比合成などによる合
成を行い、その出力Vhを硬判定すること、再拡散後の
信号はパス合成部60で合成されることを除けば、他の
処理は前記図4の場合と同様であり、図4で説明した処
理が各パスごとに行われることになる。
してレイク合成部59で例えば最大比合成などによる合
成を行い、その出力Vhを硬判定すること、再拡散後の
信号はパス合成部60で合成されることを除けば、他の
処理は前記図4の場合と同様であり、図4で説明した処
理が各パスごとに行われることになる。
【0078】すなわち、同じ局の信号で異なる伝搬路を
経過して受信された信号について硬判定以外、並列的に
処理するものと考えられる。
経過して受信された信号について硬判定以外、並列的に
処理するものと考えられる。
【0079】以上説明したように、第1の実施形態に係
るCDMA受信装置10は、アンテナ部11、周波数変
換部12、複数の干渉除去段21,31からなる干渉除
去部13、符号判定部14を備え、干渉除去部13は、
複数の干渉除去段21からなり、各干渉除去段21内部
は、局干渉除去部22及び加算器23を直列に接続して
構成し、さらに干渉除去部13は、受信信号を取り込
み、送信局からの信号を推定した推定信号を出力すると
ともに、この推定信号を用いて他の送信局からの信号に
与える局間干渉量を推定し、この局間干渉量を受信信号
から除去した除去残差信号を出力する構成とし、これら
推定信号を各々重み係数を掛けて補正し、補正で利用す
る重み係数は除去残差信号を小さくするように逐次的に
更新するように構成しているので、他局に影響を与える
ことなく補正が正確に行えるため、除去残差信号の値が
小さくなる、すなわち、受信信号からより多くの干渉信
号が除去されることにより、相互相関が減少しより正確
な受信でき、セル容量が増加する。
るCDMA受信装置10は、アンテナ部11、周波数変
換部12、複数の干渉除去段21,31からなる干渉除
去部13、符号判定部14を備え、干渉除去部13は、
複数の干渉除去段21からなり、各干渉除去段21内部
は、局干渉除去部22及び加算器23を直列に接続して
構成し、さらに干渉除去部13は、受信信号を取り込
み、送信局からの信号を推定した推定信号を出力すると
ともに、この推定信号を用いて他の送信局からの信号に
与える局間干渉量を推定し、この局間干渉量を受信信号
から除去した除去残差信号を出力する構成とし、これら
推定信号を各々重み係数を掛けて補正し、補正で利用す
る重み係数は除去残差信号を小さくするように逐次的に
更新するように構成しているので、他局に影響を与える
ことなく補正が正確に行えるため、除去残差信号の値が
小さくなる、すなわち、受信信号からより多くの干渉信
号が除去されることにより、相互相関が減少しより正確
な受信でき、セル容量が増加する。
【0080】図6は、本実施形態を適用した場合としな
かった場合の干渉除去部の処理能力を定量的に評価する
図であり、この図は、前記図2に示した局干渉除去部を
3段で構成し、前記図5に示すようなレイク合成を行う
構成の場合のものである。
かった場合の干渉除去部の処理能力を定量的に評価する
図であり、この図は、前記図2に示した局干渉除去部を
3段で構成し、前記図5に示すようなレイク合成を行う
構成の場合のものである。
【0081】全ての局の受信信号は、最大ドップラー周
波数が40Hzの等レベルの2波レイリーフェージング
を受ける状況下での平均誤り率(BER:Bit-Error Ra
te)を示している。
波数が40Hzの等レベルの2波レイリーフェージング
を受ける状況下での平均誤り率(BER:Bit-Error Ra
te)を示している。
【0082】図6に示すように、同一のEb/Νoの環
境下において平均BERを比較すると、本実施形態にか
かる干渉除去装置の特性の方が平均BERの値が小さい
ため、干渉除去能力が高いことがわかる。平均Eb/Ν
oが6dBの場合には、本実施形態の平均ΒERは、全
段補正を行う干渉除去装置と比べておよそ1/5に低減
させることが可能となる。
境下において平均BERを比較すると、本実施形態にか
かる干渉除去装置の特性の方が平均BERの値が小さい
ため、干渉除去能力が高いことがわかる。平均Eb/Ν
oが6dBの場合には、本実施形態の平均ΒERは、全
段補正を行う干渉除去装置と比べておよそ1/5に低減
させることが可能となる。
【0083】第2の実施形態 図7は本発明の第2の実施形態に係るCDMA受信装置
の干渉除去部の構成を示す図であり、干渉除去部におい
て干渉除去段内の局干渉除去部を直列に接続した場合の
ブロック図である。
の干渉除去部の構成を示す図であり、干渉除去部におい
て干渉除去段内の局干渉除去部を直列に接続した場合の
ブロック図である。
【0084】図7において、干渉除去部は、複数の干渉
除去段61からなり、各干渉除去段61内部は、局干渉
除去部62を直列に接続した構成となっている。局干渉
除去部62はさらにトレーニング信号推定部63及び局
干渉推定部64から構成される。
除去段61からなり、各干渉除去段61内部は、局干渉
除去部62を直列に接続した構成となっている。局干渉
除去部62はさらにトレーニング信号推定部63及び局
干渉推定部64から構成される。
【0085】図8は局干渉除去部内のトレーニング信号
推定部63の一構成例を示す図である。
推定部63の一構成例を示す図である。
【0086】図8において、トレーニング信号推定部6
3は、拡散符号発生部71、遅延器72、トレーニング
信号発生器73、相関検波部74、共役複素数計算部7
5及び伝搬路推定器76から構成される。
3は、拡散符号発生部71、遅延器72、トレーニング
信号発生器73、相関検波部74、共役複素数計算部7
5及び伝搬路推定器76から構成される。
【0087】図9は局干渉除去部内の局干渉推定部64
の一構成例を示す図である。
の一構成例を示す図である。
【0088】図9において、局干渉推定部64は、拡散
符号発生部81、遅延器82、相関検波部83、共役複
素数計算部84、判定部85、再拡散部86及び伝搬路
修正部87から構成される。
符号発生部81、遅延器82、相関検波部83、共役複
素数計算部84、判定部85、再拡散部86及び伝搬路
修正部87から構成される。
【0089】以下、上述のように構成されたCDMA受
信装置の動作を説明する。
信装置の動作を説明する。
【0090】干渉除去部の動作 図7に示すように、局干渉除去部62を直列構成にした
場合、k段m局の局干渉除去部には、前の局干渉除去部
62からの除去残差信号Zs(k,m−1)と前段の判
定信号Pl(k−1,m)及びS(k−1,m)と本局
干渉処理後の除去残差信号Zs(k,m)が入力され
る。但し、第1段目の局干渉除去部においては、伝搬路
の補正を行わないためZs(k,m)は入力されない。
場合、k段m局の局干渉除去部には、前の局干渉除去部
62からの除去残差信号Zs(k,m−1)と前段の判
定信号Pl(k−1,m)及びS(k−1,m)と本局
干渉処理後の除去残差信号Zs(k,m)が入力され
る。但し、第1段目の局干渉除去部においては、伝搬路
の補正を行わないためZs(k,m)は入力されない。
【0091】それらの信号から局干渉除去部で処理を行
った後、新たな判定信号Pl(k,m)及びS(k,
m)が次段に出力される。また、第2段目以降の局干渉
除去部においては、新たな除去残差信号は次の局干渉除
去部に出力されると同時に、本実施形態の特徴である重
み係数の算出に用いるために入力される。但し、1段目
の干渉除去には判定信号の入力はない。また1段目、1
局目の局干渉除去部には除去残差信号の代わりにベース
バンド信号が入力される。
った後、新たな判定信号Pl(k,m)及びS(k,
m)が次段に出力される。また、第2段目以降の局干渉
除去部においては、新たな除去残差信号は次の局干渉除
去部に出力されると同時に、本実施形態の特徴である重
み係数の算出に用いるために入力される。但し、1段目
の干渉除去には判定信号の入力はない。また1段目、1
局目の局干渉除去部には除去残差信号の代わりにベース
バンド信号が入力される。
【0092】次に、干渉除去部におけるトレーニング信
号推定部63の動作を説明する。
号推定部63の動作を説明する。
【0093】図8において、拡散符号発生部71では、
本局干渉除去部で処理の対象となる局と同じ拡散符号を
発生させる。これは、各段共通のものが使用できる。
本局干渉除去部で処理の対象となる局と同じ拡散符号を
発生させる。これは、各段共通のものが使用できる。
【0094】トレーニング信号発生器73では、情報信
号に重畳しており、処理の対象となる局と同じトレーニ
ング信号を発生させる。これは、各段共通のものが使用
できる。
号に重畳しており、処理の対象となる局と同じトレーニ
ング信号を発生させる。これは、各段共通のものが使用
できる。
【0095】相関検波部74では、入力された除去残差
信号zs(k,m−1)について相関演算、すなわち逆
拡散を行う。但し、Zs(1,0)は周波数変換器から
のベースバンド信号とする。相関演算された除去残差信
号Zs(k,m−1)に前段同局からのトレーニング信
号Pl(k−1,m)を加算し、共役複素数計算部75
から出力されるトレーニング信号の共役信号を乗算し伝
搬路推定器76に入力する。
信号zs(k,m−1)について相関演算、すなわち逆
拡散を行う。但し、Zs(1,0)は周波数変換器から
のベースバンド信号とする。相関演算された除去残差信
号Zs(k,m−1)に前段同局からのトレーニング信
号Pl(k−1,m)を加算し、共役複素数計算部75
から出力されるトレーニング信号の共役信号を乗算し伝
搬路推定器76に入力する。
【0096】伝搬路推定部76では、例えば受信データ
に重畳しているトレーニング信号などを用いて伝搬路の
推定値Ps(k,m)を求める。伝搬路の推定値Ps
(k,m)はトレーニング信号が乗算され、前段同局か
らのトレーニング信号Pl(k−1,m)を減算した
後、拡散符号発生部71からの符号によって拡散されて
出力信号Pc(k,m)となる。遅延器72では伝搬路
推定器76によって発生する遅延を生じさせる。
に重畳しているトレーニング信号などを用いて伝搬路の
推定値Ps(k,m)を求める。伝搬路の推定値Ps
(k,m)はトレーニング信号が乗算され、前段同局か
らのトレーニング信号Pl(k−1,m)を減算した
後、拡散符号発生部71からの符号によって拡散されて
出力信号Pc(k,m)となる。遅延器72では伝搬路
推定器76によって発生する遅延を生じさせる。
【0097】次に、図9を参照して局干渉推定部の動作
を説明する。
を説明する。
【0098】図9は局干渉推定部の一構成例であり、第
k段m局の局干渉推定部を説明する。
k段m局の局干渉推定部を説明する。
【0099】拡散符号発生部81では、本局干渉推定部
で処理の対象となる局と同じ拡散符号を発生させる。こ
れは、各段共通のものが使用できる。遅延器82は前記
図8における伝搬路推定器76によって発生する遅延と
同じ遅延を持ち、信号のずれを補償するものである。相
関検波部83では、入力された残差信号Zp(k,m)
について相関演算、すなわち逆拡散を行う。
で処理の対象となる局と同じ拡散符号を発生させる。こ
れは、各段共通のものが使用できる。遅延器82は前記
図8における伝搬路推定器76によって発生する遅延と
同じ遅延を持ち、信号のずれを補償するものである。相
関検波部83では、入力された残差信号Zp(k,m)
について相関演算、すなわち逆拡散を行う。
【0100】共役複素数計算部84では、伝搬路修正部
によって補正されたトレーニング推定信号Ps′(k,
m)の共役複素数を計算する。伝搬路の影響が除去され
た信号は判定部85で判定され、その判定値がとるべき
位相を持つ信号が出力される。再拡散部86では、伝搬
路の影響を戻し、次段に信号を送ると同時に、再拡散信
号を出力する。伝搬路修正部87は、例えば前記図4に
おいてその入力信号をPs(k,m)としたものとす
る。
によって補正されたトレーニング推定信号Ps′(k,
m)の共役複素数を計算する。伝搬路の影響が除去され
た信号は判定部85で判定され、その判定値がとるべき
位相を持つ信号が出力される。再拡散部86では、伝搬
路の影響を戻し、次段に信号を送ると同時に、再拡散信
号を出力する。伝搬路修正部87は、例えば前記図4に
おいてその入力信号をPs(k,m)としたものとす
る。
【0101】これにより、第1段では各局あるいは各パ
スの信号を推定し、それらを受信信号から除去する処理
が行われ、それ以降の段では前段の干渉除去との修正部
分のみが出力されることになる。
スの信号を推定し、それらを受信信号から除去する処理
が行われ、それ以降の段では前段の干渉除去との修正部
分のみが出力されることになる。
【0102】本方式では、受信信号から各局の信号を推
定して再拡散して除去し、その除去残差信号に対して次
の干渉除去を行うものであるから、信号の推定が正しく
行われれば、除去残差信号は小さくなる。しかし、他局
の信号による干渉のため、正確な推定は難しい。そこ
で、本実施形態の特徴は2段目以降の局干渉除去部にお
いて除去残差信号を観測し、それが小さくなるように推
定した信号を修正して干渉除去の効果を大きくしてい
る。
定して再拡散して除去し、その除去残差信号に対して次
の干渉除去を行うものであるから、信号の推定が正しく
行われれば、除去残差信号は小さくなる。しかし、他局
の信号による干渉のため、正確な推定は難しい。そこ
で、本実施形態の特徴は2段目以降の局干渉除去部にお
いて除去残差信号を観測し、それが小さくなるように推
定した信号を修正して干渉除去の効果を大きくしてい
る。
【0103】言うまでもなく、図8に示すトレーニング
信号推定部及び図9に示す局干渉除去部を前記図5に示
すような3パスのレイク合成を行う構成に拡張できる。
信号推定部及び図9に示す局干渉除去部を前記図5に示
すような3パスのレイク合成を行う構成に拡張できる。
【0104】このように、第2の実施形態に係るCDM
A受信装置の干渉除去部は、トレーニング信号が情報信
号に重畳している場合の信号に対して有効な干渉除去部
であり、後述する図11に示すような局干渉除去部を直
列のみならず並列にも接続した場合と同等の効果は十分
期待できる。
A受信装置の干渉除去部は、トレーニング信号が情報信
号に重畳している場合の信号に対して有効な干渉除去部
であり、後述する図11に示すような局干渉除去部を直
列のみならず並列にも接続した場合と同等の効果は十分
期待できる。
【0105】第3の実施形態 図10は本発明の第3の実施形態に係るCDMA受信装
置の干渉除去部の構成を示す図である。
置の干渉除去部の構成を示す図である。
【0106】図10において、干渉除去部は複数の干渉
除去段91からなり、各干渉除去段91内部は局干渉除
去部92が直列及び並列に接続されている。
除去段91からなり、各干渉除去段91内部は局干渉除
去部92が直列及び並列に接続されている。
【0107】上記局干渉除去部92は、前記図3のもの
をそのまま用いることができる。
をそのまま用いることができる。
【0108】以下、上述のように構成されたCDMA受
信装置の干渉除去部の動作を説明する。
信装置の干渉除去部の動作を説明する。
【0109】図10に示すように、局干渉除去部を直列
及び並列構成が混在した構成にした場合(並列数が
m)、k段n局の局干渉除去部には、前の局干渉除去部
92からの除去残差信号Es(k,j−1)と前段の判
定信号Ds(k−1,n)と本局干渉処理後の除去残差
信号Es(k,j)が入力される。ここで、jはn/m
の整数部とする。但し、第1段目の局干渉除去部におい
ては伝搬路推定を行わないため、本局干渉処理後の除去
残差信号Es(1,n)は入力されない。
及び並列構成が混在した構成にした場合(並列数が
m)、k段n局の局干渉除去部には、前の局干渉除去部
92からの除去残差信号Es(k,j−1)と前段の判
定信号Ds(k−1,n)と本局干渉処理後の除去残差
信号Es(k,j)が入力される。ここで、jはn/m
の整数部とする。但し、第1段目の局干渉除去部におい
ては伝搬路推定を行わないため、本局干渉処理後の除去
残差信号Es(1,n)は入力されない。
【0110】それらの信号から、局干渉除去部で処理を
行った後、新たな判定信号Ds(k,n)が次段に出力
される。また、新たな除去残差信号は、次の局干渉除去
部に出力されると同時に、本実施形態の特徴である重み
係数の算出に用いるために入力される。但し、1段目の
干渉除去には判定信号は入力はない。また1段目、1局
目の局干渉除去部には除去残差信号の代わりにべースバ
ンド信号が入力される。局干渉除去部以降は第1の実施
形態と同じである。
行った後、新たな判定信号Ds(k,n)が次段に出力
される。また、新たな除去残差信号は、次の局干渉除去
部に出力されると同時に、本実施形態の特徴である重み
係数の算出に用いるために入力される。但し、1段目の
干渉除去には判定信号は入力はない。また1段目、1局
目の局干渉除去部には除去残差信号の代わりにべースバ
ンド信号が入力される。局干渉除去部以降は第1の実施
形態と同じである。
【0111】このように、第3の実施形態に係るCDM
A受信装置は、局干渉除去部を直列のみならず並列にも
接続しているため、その処理遅延を第1の実施形態の干
渉除去部の処理遅延よりも短縮することが可能となる。
A受信装置は、局干渉除去部を直列のみならず並列にも
接続しているため、その処理遅延を第1の実施形態の干
渉除去部の処理遅延よりも短縮することが可能となる。
【0112】第4の実施形態 図11は本発明の第4の実施形態に係るCDMA受信装
置の干渉除去部の構成を示す図である。
置の干渉除去部の構成を示す図である。
【0113】図11において、干渉除去部は複数の干渉
除去段101からなり、各干渉除去段内部は局干渉除去
部102が直列及び並列に接続されている。
除去段101からなり、各干渉除去段内部は局干渉除去
部102が直列及び並列に接続されている。
【0114】上記局干渉除去部102のトレーニング信
号推定部及び局干渉推定部は、それぞれ前記図8及び図
9のものをそのまま用いることができる。
号推定部及び局干渉推定部は、それぞれ前記図8及び図
9のものをそのまま用いることができる。
【0115】以下、上述のように構成されたCDMA受
信装置の干渉除去部の動作を説明する。
信装置の干渉除去部の動作を説明する。
【0116】図11に示すように、局干渉除去部を直列
及び並列構成が混在した構成にした場合(並列数が
m)、k段n局の局干渉除去部には、前の局干渉除去部
102からの除去残差信号Zs(k,j−1)と前段の
判定信号Pl(k−1,n)及びS(k−1,n)と本
局干渉処理後の除去残差信号Zs(k,j)が入力され
る。ここで、jはn/mの整数部とする。但し、第1段
目の局干渉除去部においては、伝搬路の補正を行わない
ためZs(k,j)は入力されない。
及び並列構成が混在した構成にした場合(並列数が
m)、k段n局の局干渉除去部には、前の局干渉除去部
102からの除去残差信号Zs(k,j−1)と前段の
判定信号Pl(k−1,n)及びS(k−1,n)と本
局干渉処理後の除去残差信号Zs(k,j)が入力され
る。ここで、jはn/mの整数部とする。但し、第1段
目の局干渉除去部においては、伝搬路の補正を行わない
ためZs(k,j)は入力されない。
【0117】それらの信号から局干渉除去部で処理を行
った後、新たな判定信号Pl(k,n)及びS(k,
n)が次段に出力される。また、第2段目以降の局干渉
除去部においては、新たな除去残差信号は次の局干渉除
去部に出力されると同時に、本実施形態の特徴である重
み係数の算出に用いるために入力される。但し、1段目
の干渉除去には判定信号は入力はない。また1段目、1
局目の局干渉除去部には除去残差信号の代わりにベース
バンド信号が入力される。局干渉除去部以降の動作は、
第2の実施形態と同じである。
った後、新たな判定信号Pl(k,n)及びS(k,
n)が次段に出力される。また、第2段目以降の局干渉
除去部においては、新たな除去残差信号は次の局干渉除
去部に出力されると同時に、本実施形態の特徴である重
み係数の算出に用いるために入力される。但し、1段目
の干渉除去には判定信号は入力はない。また1段目、1
局目の局干渉除去部には除去残差信号の代わりにベース
バンド信号が入力される。局干渉除去部以降の動作は、
第2の実施形態と同じである。
【0118】このように、第4の実施形態に係るCDM
A受信装置は、局干渉除去部を直列のみならず並列にも
接続しているため、その処理遅延を第2の実施形態の干
渉除去部の処理遅延よりも短縮することが可能となる。
A受信装置は、局干渉除去部を直列のみならず並列にも
接続しているため、その処理遅延を第2の実施形態の干
渉除去部の処理遅延よりも短縮することが可能となる。
【0119】なお、上記各実施形態に係るCDMA受信
装置を、上述したような基地局受信システムや移動局受
信システムに適用することもできるが、勿論これには限
定されず、CDMA受信を行う通信システムであれば全
ての装置(例えば、移動体通信端末)に適用可能である
ことは言うまでもない。
装置を、上述したような基地局受信システムや移動局受
信システムに適用することもできるが、勿論これには限
定されず、CDMA受信を行う通信システムであれば全
ての装置(例えば、移動体通信端末)に適用可能である
ことは言うまでもない。
【0120】また、上記CDMA受信装置の干渉除去部
等を構成する回路、フィルタ等の種類、数及び接続方法
などは前述した上述の実施形態に限られないことは言う
までもない。
等を構成する回路、フィルタ等の種類、数及び接続方法
などは前述した上述の実施形態に限られないことは言う
までもない。
【0121】
【発明の効果】本発明に係るCDMA受信装置及びその
受信方法では、局信号推定手段が、Mの送信局からの信
号をそれぞれ推定するための、直列に接続したM個の第
1の局干渉除去手段〜第Mの局干渉除去手段を備え、第
1の局干渉除去手段〜第Mの局干渉除去手段は、受信信
号を取り込み、第1〜Mの送信局からの信号を推定した
第1〜Mの推定信号を出力するとともに、この第1〜M
の推定信号を用いて他の送信局からの信号に与える局間
干渉量を推定し、この局間干渉量を受信信号から除去し
た除去残差信号を出力する構成とし、第1〜Mの推定信
号を各々重みづけし、除去残差信号を小さくするように
重み係数を逐次的に更新するようにしたので、各局各パ
スの推定信号を修正し、正確な干渉除去を行うことがで
き、相互相関を減少してより正確な受信ができる。
受信方法では、局信号推定手段が、Mの送信局からの信
号をそれぞれ推定するための、直列に接続したM個の第
1の局干渉除去手段〜第Mの局干渉除去手段を備え、第
1の局干渉除去手段〜第Mの局干渉除去手段は、受信信
号を取り込み、第1〜Mの送信局からの信号を推定した
第1〜Mの推定信号を出力するとともに、この第1〜M
の推定信号を用いて他の送信局からの信号に与える局間
干渉量を推定し、この局間干渉量を受信信号から除去し
た除去残差信号を出力する構成とし、第1〜Mの推定信
号を各々重みづけし、除去残差信号を小さくするように
重み係数を逐次的に更新するようにしたので、各局各パ
スの推定信号を修正し、正確な干渉除去を行うことがで
き、相互相関を減少してより正確な受信ができる。
【0122】したがって、このようなCDMA受信装置
を基地局受信システムや移動局受信システムに適用する
ことで、システムの受信性能を改善することができる。
を基地局受信システムや移動局受信システムに適用する
ことで、システムの受信性能を改善することができる。
【図1】本発明を適用した第1の実施形態に係るCDM
A受信装置の構成を示すブロック図である。
A受信装置の構成を示すブロック図である。
【図2】上記CDMA受信装置の干渉除去部の構成を示
す図である。
す図である。
【図3】上記CDMA受信装置の干渉除去部の構成を示
す図である。
す図である。
【図4】上記CDMA受信装置の干渉除去段の伝搬路補
正部の構成を示す図である。
正部の構成を示す図である。
【図5】上記CDMA受信装置の干渉除去段のレイク合
成を行う干渉除去部の構成を示す図である。
成を行う干渉除去部の構成を示す図である。
【図6】上記CDMA受信装置の効果を説明するための
誤り率特性図である。
誤り率特性図である。
【図7】本発明を適用した第2の実施形態に係るCDM
A受信装置の干渉除去部の構成を示す図である。
A受信装置の干渉除去部の構成を示す図である。
【図8】上記CDMA受信装置のトレーニング信号推定
部の構成を示すブロック図である。
部の構成を示すブロック図である。
【図9】上記CDMA受信装置の局干渉推定部の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図10】本発明を適用した第3の実施形態に係るCD
MA受信装置の干渉除去部の構成を示す図である。
MA受信装置の干渉除去部の構成を示す図である。
【図11】本発明を適用した第4の実施形態に係るCD
MA受信装置の干渉除去部の構成を示す図である。
MA受信装置の干渉除去部の構成を示す図である。
10 CDMA受信装置、11 アンテナ部、12 周
波数変換部、13 干渉除去部、14 符号判定部、2
1,61,91,101 干渉除去段、22,62,9
2,102 局干渉除去部、31,51,71,81
拡散符号発生部、32,52,74,83 相関検波
部、33,53,76 伝搬路推定部、34,54,7
5,84 共役複素計算部、35,55 硬判定部、3
6,56,86 再拡散部、37,57,87 伝搬路
補正部、41 重み係数算出部、42,72,82 遅
延器、58 拡散符号遅延部、59 レイク合成部、6
0パス合成部、63 トレーニング信号推定部、64
局干渉推定部、85 判定部
波数変換部、13 干渉除去部、14 符号判定部、2
1,61,91,101 干渉除去段、22,62,9
2,102 局干渉除去部、31,51,71,81
拡散符号発生部、32,52,74,83 相関検波
部、33,53,76 伝搬路推定部、34,54,7
5,84 共役複素計算部、35,55 硬判定部、3
6,56,86 再拡散部、37,57,87 伝搬路
補正部、41 重み係数算出部、42,72,82 遅
延器、58 拡散符号遅延部、59 レイク合成部、6
0パス合成部、63 トレーニング信号推定部、64
局干渉推定部、85 判定部
Claims (12)
- 【請求項1】複数の送信局からの符号分割多元接続用の
信号を受信する受信手段と、 各送信局に割り当てられている各拡散符号に対応した各
逆拡散符号を使用して、各送信局からの信号を上記受信
信号から推定するものであって、しかも上記拡散符号間
の干渉又は上記逆拡散符号間の干渉に起因した局間干渉
量を推定し、この局間干渉量を上記受信信号から除去し
ながら各送信局からの信号の推定を行い、この各推定信
号を出力する局信号推定手段とを備えたCDMA受信装
置において、 上記局信号推定手段は、M(Mは、2以上の整数)の送
信局からの信号をそれぞれ推定するための、直列に接続
したM個の第1の局干渉除去手段〜第Mの局干渉除去手
段を備え、 上記第1の局干渉除去手段〜第Mの局干渉除去手段は、
上記受信信号を取り込み、第1〜Mの送信局からの信号
を推定した第1〜Mの推定信号を出力するとともに、こ
の第1〜Mの推定信号を用いて他の送信局からの信号に
与える局間干渉量を推定し、この局間干渉量を上記受信
信号から除去した除去残差信号を出力する構成とし、 上記第1〜Mの推定信号を各々重みづけし、上記除去残
差信号を小さくするように重み係数を逐次的に更新する
ことを特徴とするCDMA受信装置。 - 【請求項2】 上記請求項1記載のCDMA受信装置に
おいて、 上記局信号推定手段は、パスダイバーシティに必要な数
だけ、M×L(Lは、2以上の整数)個の局干渉除去手
段を備えたことを特徴とするCDMA受信装置。 - 【請求項3】 上記請求項1記載のCDMA受信装置に
おいて、 各局の信号の硬判定前後の信号の差に基づいて重みを逐
次的に更新することを特徴とするCDMA受信装置。 - 【請求項4】 上記請求項1、2又は3の何れかに記載
のCDMA受信装置において、 上記重み係数を逐次的に更新する手段として、最小二乗
平均(LMS)アルゴリズムを用いることを特徴とする
CDMA受信装置。 - 【請求項5】 上記請求項1、2又は3の何れかに記載
のCDMA受信装置において、 上記重み係数を逐次的に更新する手段として、再帰最小
二乗(RLS)アルゴリズムを用いることを特徴とする
CDMA受信装置。 - 【請求項6】 上記請求項1、2、3、4又は5の何れ
かに記載のCDMA受信装置において、 上記局信号推定手段は、接続されたM個又は(M×L)
個の第1の局干渉除去手段〜第M又は第(M×L)個の
局干渉除去手段を一つの干渉除去段として構成し、しか
もこの干渉除去段を少なくともK以上(Kは、2以上の
整数)備え、 第1の干渉除去段の第1の推定信号〜第M又は第(M×
L)の推定信号と、受信信号から推定信号を除去した除
去残差信号を第2の干渉除去段に与え、 第Kの干渉除去段の局干渉除去手段は、1つ前に処理を
行う局干渉除去手段からの除去残差信号と第K−1の干
渉除去段の第1の推定信号から再推定し、該推定信号を
出力するとともに、上記除去残差信号から推定信号を除
去した除去残差信号を出力する構成を特徴としたことを
特徴とするCDMA受信装置。 - 【請求項7】 上記請求項1、2、3、4、5又は6の
何れかに記載のCDMA受信装置において、 第2以降の干渉除去段における上記第1〜Mの推定信号
を各々重みづけし、上記除去残差信号を小さくするよう
に重み係数を逐次的に更新することを特徴とするCDM
A受信装置。 - 【請求項8】 上記請求項1、2、3、4、5、6又は
7の何れかに記載のCDMA受信装置において、 上記重み係数を複数のタップ係数を持つディジタルフィ
ルタで構成するようにしたことを特徴とするCDMA受
信装置。 - 【請求項9】 上記請求項1、2、3、4、5、6、7
又は8の何れかに記載のCDMA受信装置において、 上記重み係数の更新周期をフェージングの最大ドップラ
周波数に基づいて決定することを特徴とするCDMA受
信装置。 - 【請求項10】複数の送信局からの符号分割多元接続用
の信号を受信する受信手段と、 各送信局に割り当てられている各拡散符号に対応した各
逆拡散符号を使用して、各送信局からの信号を上記受信
信号から推定するものであって、しかも上記拡散符号間
の干渉又は上記逆拡散符号間の干渉に起因した局間干渉
量を推定し、この局間干渉量を上記受信信号から除去し
ながら各送信局からの信号の推定を行い、この各推定信
号を出力する局信号推定手段とを備えたCDMA受信方
法において、 上記局信号推定手段が、M(Mは、2以上の整数)の送
信局からの信号をそれぞれ推定するための、直列に接続
したM個の第1の局干渉除去手段〜第Mの局干渉除去手
段を備え、 上記第1の局干渉除去手段〜第Mの局干渉除去手段が、
上記受信信号を取り込み、第1〜Mの送信局からの信号
を推定した第1〜Mの推定信号を出力するとともに、こ
の第1〜Mの推定信号を用いて他の送信局からの信号に
与える局間干渉量を推定し、この局間干渉量を上記受信
信号から除去した除去残差信号を出力し、 上記第1〜Mの推定信号を各々重みづけし、上記除去残
差信号を小さくするように重み係数を逐次的に更新する
ことを特徴とするCDMA受信方法。 - 【請求項11】 上記局信号推定手段が、接続されたM
個又は(M×L)個の第1の局干渉除去手段〜第M又は
第(M×L)個の局干渉除去手段を一つの干渉除去段と
して構成し、しかもこの干渉除去段を少なくともK以上
(Kは、2以上の整数)備え、 第1の干渉除去段の第1の推定信号〜第M又は第(M×
L)の推定信号と、受信信号から推定信号を除去した除
去残差信号を第2の干渉除去段に与え、 第Kの干渉除去段の局干渉除去手段が、1つ前に処理を
行う局干渉除去手段からの除去残差信号と第K−1の干
渉除去段の第1の推定信号から再推定し、該推定信号を
出力するとともに、上記除去残差信号から推定信号を除
去した除去残差信号を出力することを特徴とする請求項
10記載のCDMA受信方法。 - 【請求項12】 上記請求項10又は11の何れかに記
載のCDMA受信方法において、 第2以降の干渉除去段における上記第1〜Mの推定信号
を各々重みづけし、上記除去残差信号を小さくするよう
に重み係数を逐次的に更新することを特徴とするCDM
A受信方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9158292A JPH118566A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | Cdma受信装置及びその受信方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9158292A JPH118566A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | Cdma受信装置及びその受信方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH118566A true JPH118566A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15668427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9158292A Pending JPH118566A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | Cdma受信装置及びその受信方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH118566A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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1997
- 1997-06-16 JP JP9158292A patent/JPH118566A/ja active Pending
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