專利名稱：通信終端裝置和解調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于CDMA(Code Division Multiple Access碼分多址)方式的無線通信系統(tǒng)的、用矩陣運(yùn)算對接收信號進(jìn)行解調(diào)的通信終端裝置及解調(diào)方法。
背景技術(shù)：
作為接收信號的解調(diào)方法，有聯(lián)合檢測(Joint Detection下面稱為JD)。
該JD被公布于“Interference Cancellation vs.Channel Equalization andJoint Detection for the Downlink of C/TDMA Mobile Radio Concept”(BerndSteiner，Proceedings of EPMCC Conference Germany 1997，No.145，pp.253-260)知“EFFICIENT MULTI-RATE MULTI-USER DETECTION FOR THEASYNCHRONOUS WCDMA UPLINK”(H.R.Karimi，VTC’99，pp.593-597)。
JD是一種解調(diào)方法，用將各用戶的信道估計(jì)值和分配給各用戶的擴(kuò)頻碼的卷積運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行矩陣配置后的系統(tǒng)矩陣來進(jìn)行矩陣運(yùn)算，將該矩陣運(yùn)算結(jié)果與接收信號的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行乘法運(yùn)算，從而，去除多路徑衰落產(chǎn)生的干涉、碼元間干涉、多址連接干涉等的各種各樣的干涉，取出解調(diào)信號。
所以，JD與目前一般應(yīng)用的RAKE合成相比較，具有解調(diào)數(shù)據(jù)的可靠性高的特征，目前引人注目。
但是，現(xiàn)有的JD的考慮方法，由于對所有用戶的信道估計(jì)值和分配給所有用戶的擴(kuò)頻碼進(jìn)行卷積運(yùn)算，所以存在裝置大型化的缺點(diǎn)。由此，在要求小型化、輕量化強(qiáng)烈的通信終端裝置中使用JD時(shí)，需要采取某些對策。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通信終端裝置和解調(diào)方法，能夠極大抑制性能劣化，同時(shí)削減JD的運(yùn)算量。
該目的如下實(shí)現(xiàn)通信終端裝置測定從基站裝置向各終端用戶發(fā)送的信號的接收功率，根據(jù)基于本站的接收功率的最大值的閾值，從JD的對象中除去接收功率的最大值低于規(guī)定的閾值的其他站。


圖1是發(fā)送到本發(fā)明實(shí)施例1的通信終端裝置的信號的時(shí)隙結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的通信終端裝置形成的延遲分布的圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的通信終端裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；圖4是發(fā)送到本發(fā)明實(shí)施例2的通信終端裝置的信號的時(shí)隙結(jié)構(gòu)圖；以及圖5是本發(fā)明實(shí)施例2的通信終端裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實(shí)施例方式
在無線通信系統(tǒng)中，基站裝置和各終端裝置一般為了能夠取得各自所期望的接收質(zhì)量，同時(shí)增加信道容量，進(jìn)行發(fā)送功率控制來使接收質(zhì)量穩(wěn)定。由此，從基站裝置發(fā)送到各通信終端的信號的發(fā)送功率因裝置間距離和傳播環(huán)境而各不相同。所以，對從基站裝置以大功率發(fā)送期望信號的通信終端裝置(用戶)來說，小功率發(fā)送的其他站的信號幾乎不成為干涉。本發(fā)明人著眼于這點(diǎn)而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的核心是通信終端裝置測定從基站裝置向各終端用戶發(fā)送的信號的接收功率，根據(jù)基于本站的接收功率的最大值的閾值，從JD的對象中除去接收功率的最大值低于規(guī)定的閾值的其他站。
以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)首先，用圖1來說明對本發(fā)明實(shí)施例1的通信終端裝置發(fā)送的信號的時(shí)隙結(jié)構(gòu)。圖1表示基站裝置與用戶1～3進(jìn)行無線通信的情況。如圖1所示，從基站裝置向各用戶i(i＝1，2，3)發(fā)送的信號Si具有在各數(shù)據(jù)之間插入已知信號的導(dǎo)頻碼元的時(shí)隙結(jié)構(gòu)。在實(shí)際的無線通信中時(shí)隙間設(shè)有保護(hù)時(shí)間。
作為導(dǎo)頻碼元最好采用中置碼。將按規(guī)定碼片周期循環(huán)的已知的基本碼按照規(guī)定的碼片每次移動(dòng)規(guī)定的碼片單位而生成中置碼。在接收端，通過取得接收信號的中置碼部分和基本碼的相關(guān)，計(jì)算表示作為無線傳播路徑的相位旋轉(zhuǎn)量以及振幅變化量的值的信道估計(jì)值，進(jìn)而按規(guī)定的時(shí)間間隔連續(xù)求出接收功率、即信道估計(jì)值的同相分量和垂直分量的平方和。以下，將根據(jù)信道估計(jì)值求出的接收功率稱為“估計(jì)值功率”。在接收端，如圖2的延遲分布所示，能夠在每個(gè)假定的最大延遲幅度Wi的范圍內(nèi)檢測各用戶i對應(yīng)的估計(jì)值功率的最大值PKi，用一次相關(guān)處理進(jìn)行所有用戶的信道估計(jì)。關(guān)于中置碼，在(日本)特愿平11-190050等內(nèi)有詳細(xì)記載。
此外，如圖1所示，控制基站裝置的各用戶的發(fā)送功率PWi，以便使各通信終端裝置的接收質(zhì)量能夠保持穩(wěn)定，所以因裝置間距離和傳播環(huán)境而各不相同。而且，基站裝置的發(fā)送功率越大的信號，通信終端裝置的估計(jì)值功率的最大值PKi就越大。
例如，在圖1表示對用戶1的信號的發(fā)送功率PW1最大，對用戶3的信號的發(fā)送功率PW3最小的情況。這時(shí)，如圖2的延遲分布所示，對應(yīng)于用戶1的估計(jì)值功率的最大值PK1就最大，對應(yīng)于用戶3的估計(jì)值功率的最大值PK3就最小。
下面，用圖3的方框圖對本發(fā)明實(shí)施例1的通信終端裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖3所示的通信終端裝置是與圖1和圖2中的用戶1對應(yīng)的。
圖3所示的通信終端裝置主要由無線接收部101、信道估計(jì)部102、用戶判定用閾值計(jì)算部103、用戶判定部104、最大功率用戶判定部105、路徑選擇用閾值計(jì)算部106、路徑選擇部107以及JD解調(diào)部108構(gòu)成。
無線接收部101將具有圖1所示時(shí)隙結(jié)構(gòu)的無線頻率的接收信號變頻到基帶。然后，無線接收部101將變頻到基帶的接收信號(以下，稱為“接收基帶信號”)的數(shù)據(jù)部分輸出到JD解調(diào)部108，并將接收基帶信號的中置碼部分輸出到信道估計(jì)部102。
信道估計(jì)部102取得基本碼和接收基帶信號的中置碼的相關(guān)并計(jì)算信道估計(jì)值，形成上述圖2所示的延遲分布。然后，信道估計(jì)部102將本站的延遲分布輸出到閾值計(jì)算部103，將全部延遲分布輸出到用戶判定部104和最大功率用戶判定部105。
用戶判定用閾值計(jì)算部103參照本站的延遲分布，根據(jù)本站的估計(jì)值功率的最大值設(shè)定用戶判定用的閾值THuser。例如，假設(shè)相對于本站的估計(jì)值功率的最大值規(guī)定比例的值為THuser。然后，用戶判定用閾值計(jì)算部103將設(shè)定的閾值THuser輸出到用戶判定部104。
用戶判定部104參照其他站的延遲分布，選擇估計(jì)值功率的最大值超過閾值THuser的用戶作為用于為除去干涉的矩陣運(yùn)算的用戶。例如，上述圖2的情況下，用戶判定部104選擇估計(jì)值功率的最大值PKi超過閾值THuser的用戶1和用戶2。然后，用戶判定部104將表示所選用戶的用戶信息輸出到JD解調(diào)部108。
最大功率用戶判定部105參照從信道估計(jì)部102輸出的延遲分布，判定接收到的時(shí)隙中估計(jì)值功率的最大值PKi最大的用戶(以下稱為“最大功率用戶”)。例如，上述圖2的情況下，估計(jì)值功率的最大值PK1最大，所以最大功率用戶判定部105將用戶1判定為最大功率用戶。然后，最大功率用戶判定部105將最大功率延遲分布輸出到路徑選擇用閾值計(jì)算部106和路徑選擇部107。
路徑選擇用閾值計(jì)算部106參照最大功率用戶的延遲分布，根據(jù)最大功率用戶的估計(jì)值功率的最大值設(shè)定路徑選擇用的閾值THpass。例如，假設(shè)相對于最大功率用戶的估計(jì)值功率的最大值PK1的規(guī)定的比例的值為THpass。然后，路徑選擇用閾值計(jì)算部106將設(shè)定的閾值THpass輸出到路徑選擇部107。
路徑選擇部107參照最大功率用戶的延遲分布，選擇超過閾值THpass的路徑作為用于除去干涉的矩陣運(yùn)算的路徑。例如，上述圖2的情況下，路徑選擇部107選擇相關(guān)值超過閾值THpass的路徑P SA和P SB。然后，路徑選擇部107將選擇的路徑的位置和該路徑的信道估計(jì)值輸出到JD解調(diào)部108。
JD解調(diào)部108用用戶判定部104選擇的用戶的路徑選擇部107選擇的路徑的信道估計(jì)值按照規(guī)定的處理生成矩陣，將生成的矩陣與接收基帶信號進(jìn)行乘法運(yùn)算(Joint Detection聯(lián)合檢測)。然后，JD解調(diào)部108去除干涉同時(shí)進(jìn)行解調(diào)，取出期望的數(shù)據(jù)。
下面，就JD解調(diào)部108的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。JD解調(diào)部108主要由延遲電路201、矩陣運(yùn)算電路202、乘法運(yùn)算電路203、以及識別電路204構(gòu)成。
延遲電路201將接收基帶信號的數(shù)據(jù)部分延遲到乘法電路203的處理定時(shí)。
矩陣運(yùn)算電路202用用戶判定部104選擇的用戶的路徑選擇部107選擇的路徑的位置和該路徑的信道估計(jì)值進(jìn)行以下所述的矩陣運(yùn)算。首先，將所選的各用戶的信道估計(jì)值與分配給各個(gè)用戶的擴(kuò)散碼進(jìn)行卷積運(yùn)算，得到矩陣表示的卷積運(yùn)算結(jié)果。下面，將該每個(gè)用戶的卷積運(yùn)算結(jié)果規(guī)則配置后的矩陣稱為系統(tǒng)矩陣。這里，為了簡化說明，用[A]表示系統(tǒng)矩陣。而且矩陣運(yùn)算電路202用系統(tǒng)矩陣[A]進(jìn)行式(1)的矩陣運(yùn)算，得到矩陣[B]。
＝([A]H·[A])-1·[A]H -(1)其中，[A]H是系統(tǒng)矩陣的共軛轉(zhuǎn)換矩陣、([A]H·[A])-1是[A]H·[A]的逆陣。
乘法運(yùn)算電路203在從延遲電路201與定時(shí)一致起送來的接收基帶信號的數(shù)據(jù)部分和從矩陣運(yùn)算電路202送來的矩陣[B]之間進(jìn)行乘法運(yùn)算。由此，可以得到去除干涉的發(fā)向本站的接收數(shù)據(jù)。
識別電路204對從乘法運(yùn)算電路203輸出的發(fā)向本站的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行硬判定，得到接收數(shù)據(jù)。
這樣，通過去除估計(jì)值功率低于規(guī)定的閾值的用戶的信號來進(jìn)行JD，與對全部用戶的信號進(jìn)行處理的情況相比較，可以削減運(yùn)算量，而且能夠幾乎不使性能劣化地進(jìn)行解調(diào)。
此外，由于對難以估計(jì)干涉的小功率的其他站的信號也進(jìn)行JD解調(diào)，所以還可以解決所謂由于不能很好地去除干涉而使性能劣化的現(xiàn)有問題。
(實(shí)施例2)這里，為了提高信道估計(jì)精度，作為只用于下行線路的時(shí)隙結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)頻碼元中有時(shí)采用圖4所示的共用中置碼。但是，在采用該共用中置碼時(shí)，根據(jù)延遲分布不能估計(jì)各用戶的接收功率，所以在實(shí)施例1記載的方法中，產(chǎn)生不能選擇用于為除去干涉進(jìn)行矩陣運(yùn)算的用戶的問題。
在實(shí)施例2中，為了解決上述問題，對于即使在采用共用中置碼時(shí)，也選擇用于除去干涉的矩陣運(yùn)算的用戶，實(shí)行聯(lián)合檢測的情況進(jìn)行說明。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例2的通信終端裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。在圖5所示的通信終端裝置中，對與圖3所示的通信終端裝置相同的結(jié)構(gòu)部分附以相同的標(biāo)號，并省略其說明。
圖5所示的通信終端裝置與圖3所示的通信終端裝置相比，采用如下結(jié)構(gòu)除去最大功率用戶判定部105，而追加了解擴(kuò)部301。此外，圖5所示的通信終端裝置的信道估計(jì)部302的作用與圖3所示的通信終端裝置的信道估計(jì)部102不同。
無線接收部101將接收基帶信號的數(shù)據(jù)部分輸出到解擴(kuò)部301和JD解調(diào)部108，將接收基帶信號的中置碼部分輸出到信道估計(jì)部302。
解擴(kuò)部301取得在基站裝置端對各用戶的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行乘法運(yùn)算的擴(kuò)頻碼和接收基帶信號的數(shù)據(jù)部分的相關(guān)，測定接收功率，將本站的數(shù)據(jù)部分的接收功率輸出到用戶判定用閾值計(jì)算部103，將其他站的數(shù)據(jù)部分的接收功率輸出到用戶判定部104。
用戶判定用閾值計(jì)算部103根據(jù)本站的數(shù)據(jù)部分的接收功率設(shè)定判定用的閾值，將設(shè)定后的用戶判定用閾值輸出到用戶判定部104。
用戶判定部104選擇數(shù)據(jù)部分的接收功率超出用戶判定用的閾值的用戶作為用于去除干涉的矩陣運(yùn)算的用戶，將表示所選用戶的用戶信息輸出到JD解調(diào)部108。
信道估計(jì)部302取得基本碼和接收基帶信號的中置碼的相關(guān)，形成延遲分布，將形成的延遲分布輸出到路徑選擇用閾值計(jì)算部106和路徑選擇部107。
路徑選擇用閾值計(jì)算部106參照延遲分布，根據(jù)估計(jì)值功率的最大值設(shè)定路徑選擇用閾值，將設(shè)定后的路徑選擇用閾值輸出到路徑選擇部107。
路徑選擇部107參照延遲分布圖，選擇超出路徑選擇用閾值的路徑作為用于去除干涉的矩陣運(yùn)算的路徑，將所選路徑的位置和該路徑的信道估計(jì)值輸出到JD解調(diào)部108。
這樣，通過測定從基站裝置向各用戶發(fā)送的信號的數(shù)據(jù)部分的接收功率，即使在采用共用中置碼的情況下，也能夠選擇用于去除干涉的矩陣運(yùn)算的用戶，可以獲得和實(shí)施例1同樣的效果。
上述各實(shí)施例的通信終端裝置使用JD進(jìn)行解調(diào)，但本發(fā)明并不限于此，即使使用其他的矩陣運(yùn)算，也能夠取得同樣的效果。
由以上說明可知，根據(jù)本發(fā)明，測定從基站裝置向各用戶發(fā)送的信號的接收功率，從JD的對象中去除接收功率低于規(guī)定的閾值的信號，能夠不引起性能劣化，削減JD的運(yùn)算量。
本說明書基于2000年9月27日提出的(日本)特愿2000-294644。其內(nèi)容全部包含于此。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明適用于CDMA方式的無線通信系統(tǒng)的通信終端裝置。
權(quán)利要求
1.一種通信終端裝置，包括信道估計(jì)部件，用包含在接收信號中的已知信號計(jì)算各用戶的信道估計(jì)值；用戶判定部件，根據(jù)接收功率選擇用于矩陣運(yùn)算的用戶；以及解調(diào)部件，用所述用戶判定部件選擇的用戶的信道估計(jì)值進(jìn)行矩陣運(yùn)算，并對所述接收信號的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行解調(diào)。
2.如權(quán)利要求1所述的通信終端裝置，其中包括路徑選擇部件，參照延遲分布選擇用于矩陣運(yùn)算的路徑；解調(diào)部件用用戶選擇部件選擇的用戶的所述路徑選擇部件選擇的路徑的信道估計(jì)值進(jìn)行矩陣運(yùn)算。
3.如權(quán)利要求2所述的通信終端裝置，其中，路徑選擇部件選擇接收功率的最大值中最大的用戶，根據(jù)所述被選用戶的接收功率的最大值設(shè)定第1閾值，選擇接收功率大于所述第1閾值的路徑。
4.如權(quán)利要求1所述的通信終端裝置，其中，解調(diào)部件按照聯(lián)合檢測進(jìn)行解調(diào)。
5.如權(quán)利要求1所述的通信終端裝置，其中，用戶判定部件根據(jù)信道估計(jì)部件算出的信道估計(jì)值選擇用于矩陣運(yùn)算的用戶。
6.如權(quán)利要求5所述的通信終端裝置，其中，信道估計(jì)部件取得已知信號為中置碼的接收信號的所述中置碼和基本碼的相關(guān)，計(jì)算信道估計(jì)值。
7.如權(quán)利要求1所述的通信終端裝置，其中包括解擴(kuò)部件，測定接收信號的數(shù)據(jù)部分的接收功率；用戶判定部件根據(jù)所述解擴(kuò)部件測定的接收功率選擇用于矩陣運(yùn)算的用戶。
8.如權(quán)利要求5所述的通信終端裝置，其中，用戶判定部件根據(jù)本站的數(shù)據(jù)部分的接收功率設(shè)定第2閾值，從其他站中選擇數(shù)據(jù)部分的接收功率大于所述第2閾值的用戶。
9.一種與通信終端裝置進(jìn)行無線通信的基站裝置，其中，所述通信終端裝置包括信道估計(jì)部件，用包含在接收信號中的已知信號計(jì)算各用戶的信道估計(jì)值；用戶判定部件，根據(jù)接收功率選擇用于矩陣運(yùn)算的用戶；以及解調(diào)部件，用所述用戶判定部件選擇的用戶的信道估計(jì)值進(jìn)行矩陣運(yùn)算，并對所述接收信號的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行解調(diào)。
10.一種解調(diào)方法，計(jì)算接收信號的各用戶的信道估計(jì)值，選擇接收功率大于規(guī)定閾值的用戶，用所述選擇的用戶的信道估計(jì)值進(jìn)行矩陣運(yùn)算，并對所述接收信號的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行解調(diào)。
全文摘要
信道估計(jì)部(102)取得基本碼和接收基帶信號的中置碼的相關(guān)，計(jì)算出信道估計(jì)值，形成延遲分布。用戶判定部(104)參照延遲分布，選擇接收功率的最大值超過用戶判定用的閾值的用戶作為用于去除干擾的矩陣運(yùn)算的用戶。路徑選擇部(107)參照延遲分布，選擇接收功率的最大值超過路徑選擇用的閾值的路徑作為用于去除干擾的矩陣運(yùn)算的路徑。JD解調(diào)部(108)用用戶判定部(104)選擇的用戶的路徑選擇部(107)選擇的路徑的信道估計(jì)值以規(guī)定的處理生成矩陣，將生成的矩陣與接收基帶信號相乘。由此，可以極大抑制性能劣化，同時(shí)減少聯(lián)合檢測的運(yùn)算量。
文檔編號H04J13/04GK1393063SQ01802912
公開日2003年1月22日 申請日期2001年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月27日
發(fā)明者藤井英夫 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社