JPH118566A - Ｃｄｍａ受信装置及びその受信方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００１７】まず、本発明に係るＣＤＭＡ受信装置の基
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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００５１】図４は伝搬路補正部３７の一構成例を示す
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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００６２】次に、図３を参照して局干渉除去部の動作
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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００９７】次に、図９を参照して局干渉推定部の動作
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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【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。
10. 【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。
11. 【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。
12. 【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。