專利名稱：具有干擾消除裝置的碼分多址多用戶接收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有一個(gè)干擾消除裝置的CDMA(碼分多址)多用戶接收裝置，尤其是含有這樣一個(gè)干擾消除裝置的CDMA多用戶接收裝置，該干擾消除裝置在每個(gè)分級(jí)都對(duì)來(lái)自所有的用戶中的輸出解調(diào)信號(hào)進(jìn)行消除干擾的工作。
在以往，人們把CDMA接收裝置擴(kuò)展方法用于采用CDMA方式的通訊系統(tǒng)中，在這樣的一個(gè)系統(tǒng)中，利用一個(gè)比信息信號(hào)快數(shù)十倍到數(shù)百倍的信號(hào)對(duì)信息信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展和調(diào)制。
對(duì)于這樣一個(gè)CDMA接收機(jī)來(lái)說(shuō)，一個(gè)單用戶接收器通常被用來(lái)接收來(lái)自一個(gè)用戶的信號(hào)。然而，近年來(lái)通訊的發(fā)展需要把一個(gè)所需的用戶信號(hào)有效地提取出來(lái)，并消除來(lái)自其它用戶的信號(hào)的干擾。這種情況下，信號(hào)的干擾是隨時(shí)間的變化而變化的。
為了滿足這種需要，電子、信息與通訊工程師學(xué)會(huì)的技術(shù)報(bào)告RCS96-100中描述了一種多用戶類型的干擾消除裝置。在這份參考文獻(xiàn)中，利用一個(gè)判定信號(hào)、一個(gè)傳輸路徑信號(hào)以及一個(gè)擴(kuò)展碼，把其它用戶信號(hào)的復(fù)制信號(hào)(擴(kuò)展信號(hào))從一個(gè)接收信號(hào)中再生出來(lái)，再生的擴(kuò)展信號(hào)又被從接收信號(hào)中減出來(lái)。然后，再次利用被減出來(lái)的信號(hào)，把一個(gè)期望的用戶信號(hào)解調(diào)出來(lái)。
上述參考示例所描述的技術(shù)被公開(kāi)于號(hào)碼為JP-A-平10-51353的日本專利申請(qǐng)文件中，下面參照

圖1所給出的CDMA多用戶接收裝置框圖對(duì)其加以描述。
參見(jiàn)圖1，該接收裝置含有三個(gè)接收裝置分級(jí)1至3。在每個(gè)接收裝置分級(jí)1至3中，不管接收信號(hào)處于何種水平，都要執(zhí)行解調(diào)過(guò)程和干擾消除過(guò)程。接收裝置分級(jí)1和2均含有三個(gè)干擾估計(jì)單元(IEU)、三個(gè)乘法器和一個(gè)加法器，圖中這些IEU分別由101-1至101-6代表、乘法器由102-1至102-6代表、延遲單元106-1和106-2，以及加法器由107-1和107-2組成。干擾估計(jì)單元101-1和101-4、101-2和101-5、101-3和101-6分別對(duì)應(yīng)于三個(gè)用戶信號(hào)。延遲單元106-1和106-2分別對(duì)應(yīng)于乘法器102-1至102-3或102-4至102-6。加法器107-1和107-2分別對(duì)應(yīng)于延遲單元106-1或106-2。加法器107-1和107-2把延遲單元106-1和106-2的輸出結(jié)果輸入進(jìn)來(lái)，并輸出加法結(jié)果給三個(gè)干擾估計(jì)單元101-4至101-6和101-7至101-9。三個(gè)分級(jí)中的干擾估計(jì)單元101-1至101-3、101-4至101-6、101-7至101-9分別輸入一個(gè)接收信號(hào)和從前一分級(jí)的加法器107-1和107-2獲得的干擾消除殘留信號(hào)。而且，干擾估計(jì)單元101-4至101-6和101-7至101-9還輸入已經(jīng)在前一分級(jí)的干擾估計(jì)單元101-1至101-3、101-4至101-6估計(jì)過(guò)的相應(yīng)用戶信號(hào)的接收信號(hào)復(fù)制信號(hào)。干擾估計(jì)單元101-1至101-3和101-4至101-6重新估計(jì)當(dāng)前分級(jí)的接收信號(hào)復(fù)制信號(hào)并輸出給下一分級(jí)的對(duì)應(yīng)于同一用戶信號(hào)的干擾估計(jì)單元101-4至101-6和101-7至101-9。此外，干擾估計(jì)單元101-1至101-3和101-4至101-6輸出含有當(dāng)前分級(jí)的接收信號(hào)復(fù)制信號(hào)與接收信號(hào)或干擾消除殘留信號(hào)(以下稱作誤差信號(hào))之間的差異的擴(kuò)展過(guò)程結(jié)果。
在最后一個(gè)分級(jí)3的每個(gè)干擾估計(jì)單元101-7至101-9中，不必重新估計(jì)當(dāng)前分級(jí)3中的干擾復(fù)制信號(hào)。所以，解調(diào)結(jié)果被原樣輸出，作為相應(yīng)于各個(gè)用戶信號(hào)的解調(diào)信號(hào)A至C。
在第一個(gè)分級(jí)即分級(jí)1中輸入給每個(gè)干擾估計(jì)單元101-1至101-3的干擾消除殘留信號(hào)就是接收信號(hào)本身。在最后一個(gè)分級(jí)即分級(jí)3，延遲單元106和加法器107被省略。
延遲單元106把干擾消除殘留信號(hào)延遲到直至一個(gè)再生信號(hào)被從乘法器102中輸出出來(lái)，所述的干擾消除殘留信號(hào)還被提供給干擾估計(jì)單元101。被延遲的信號(hào)被提供給加法器107。將要被提供給加法器107的誤差信號(hào)是通過(guò)把一個(gè)權(quán)重因數(shù)α乘以干擾估計(jì)單元101的輸出結(jié)果而獲得的。干擾消除殘留信號(hào)是通過(guò)把干擾估計(jì)單元101的三個(gè)誤差信號(hào)從延遲單元101的輸出中減去而獲得的，并被輸出給下一分級(jí)。
按此方式，當(dāng)有許多用戶信號(hào)需要并行處理，如果干擾消除抑制因數(shù)α的乘法作法被執(zhí)行，通過(guò)干擾消除過(guò)程而獲得的干擾消除殘留信號(hào)的可靠性有時(shí)會(huì)下降，所以，乘以小于1的權(quán)重因數(shù)α是為了防止干擾消除殘留信號(hào)可靠性的下降和干擾消除特性的下降。
然而，從上述描述中可以看出，干擾消除抑制因數(shù)α是固定的。所以，這種系統(tǒng)存在的問(wèn)題是當(dāng)擴(kuò)展信號(hào)的接收信號(hào)隨機(jī)變化時(shí)，干擾消除抑制因數(shù)α對(duì)于用戶信號(hào)的數(shù)目來(lái)說(shuō)并不總是最優(yōu)的。相應(yīng)地，還有一個(gè)問(wèn)題是干擾消除抑制因數(shù)α的操作點(diǎn)的變化阻止了多用戶型干擾消除器裝置的收斂操作，導(dǎo)致干擾消除器裝置的操作是發(fā)散的。
此外，還不一個(gè)問(wèn)題是，干擾消除抑制因數(shù)α的初始值被設(shè)成為一個(gè)較小的值，使干擾消除過(guò)程的作用被抑制在一個(gè)較低的水平，從而在任何接收情況下都能使干擾消除裝置在穩(wěn)定狀態(tài)下操作。
號(hào)碼為JP-A-平7-273713的日本專利申請(qǐng)文件公開(kāi)了一種與上述內(nèi)容有關(guān)的接收裝置。在這份參考文獻(xiàn)中，一個(gè)同步信號(hào)被一個(gè)同步信號(hào)檢測(cè)部分(10)所檢測(cè)，一個(gè)主波和一個(gè)延遲波的振幅信息(A1至A3)和相位信息(θ1至θ3)從一個(gè)再生的同步信號(hào)中生成。一個(gè)同步信號(hào)消除部分(9)利用再生的同步信號(hào)將同步信號(hào)從一個(gè)來(lái)自一個(gè)無(wú)線電解調(diào)部分(8)的信號(hào)中消除。如此獲得的一個(gè)接收信號(hào)r被提供給其它的臺(tái)站干擾消除部分(11)。其它的臺(tái)站干擾消除部分(11至1K)估計(jì)第一至第N個(gè)臺(tái)站信號(hào)，并同時(shí)利用振幅信息(A1至A3)和相位信息(θ1至θ3)從接收信號(hào)中消除臺(tái)站間的干擾。關(guān)聯(lián)檢測(cè)部分(21至2N)對(duì)估計(jì)信號(hào)(r1K至rNK)進(jìn)行一個(gè)關(guān)聯(lián)檢測(cè)操作。這樣，就獲得了第一至第N個(gè)臺(tái)站的解調(diào)信號(hào)(S1至SN)。
此外，號(hào)碼為JP-A-平9-331274的日本專利申請(qǐng)文件也公開(kāi)了一種DS-CDMA干擾消除裝置。在這份參考文獻(xiàn)中，一個(gè)接收信號(hào)(S1)被提供給接收器(21至2n)，并按照模塊單元對(duì)每個(gè)用戶信號(hào)進(jìn)行接收電平的檢測(cè)。一個(gè)接收電平傾斜度計(jì)算部分(18c)從測(cè)量結(jié)果中計(jì)算出接收電平的傾斜度。接收信號(hào)(S1)被提供給一個(gè)接收信號(hào)模塊化部分(18a)，該部分把接收信號(hào)組合成模塊。分級(jí)信息加成部分(18b)對(duì)從接收電平分級(jí)計(jì)算部分(128c)輸入進(jìn)來(lái)的接收電平進(jìn)行分級(jí)。ICU(13-1至140n)參照接收信號(hào)模塊的接收電平分級(jí)信息對(duì)相應(yīng)用戶的接收信號(hào)進(jìn)行一個(gè)干擾消除操作。這樣，解調(diào)信號(hào)就從解碼器(16-1至16-n)中輸出出來(lái)。
號(hào)碼為2737775的日本專利也公開(kāi)了一種DS-CDMA多用戶串行干擾消除裝置。在這份參考文獻(xiàn)中，DS-CDMA多用戶串行干擾消除裝置由第一至第N(N是大于或等于2的自然數(shù))個(gè)分級(jí)組成，每個(gè)分級(jí)含有k個(gè)干擾消除單元(k是大于或等于1的自然數(shù))。每個(gè)分級(jí)的每個(gè)用戶連同在前一分級(jí)生成的其它用戶的干擾復(fù)制信號(hào)的總和被一起轉(zhuǎn)移到當(dāng)前分級(jí)。在前一分級(jí)生成的該用戶的一個(gè)干擾復(fù)制信號(hào)被從用戶的干擾復(fù)制信號(hào)的總和中減出來(lái)，產(chǎn)生一個(gè)殘留干擾復(fù)制信號(hào)。該殘留干擾復(fù)制信號(hào)被從一個(gè)接收信號(hào)中減出來(lái)，且減法操作的結(jié)果被提供給該用戶的干擾消除單元。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種多級(jí)類型的干擾消除裝置與含有該干擾消除裝置的接收裝置，其中干擾消除抑制因數(shù)可以根據(jù)接收狀態(tài)的變化而被動(dòng)態(tài)地控制從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和高水平的干擾消除能力。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種采用干擾消除抑制因數(shù)的多用戶類型的干擾消除裝置，其中干擾消除抑制因數(shù)可以根據(jù)接收信號(hào)水平而被動(dòng)態(tài)地控制從而有可能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)接收。
作為本發(fā)明的技術(shù)方案的一部分，一個(gè)多用戶CDMA(碼分多址)干擾消除裝置包括一個(gè)因數(shù)輸出部分和多個(gè)分級(jí)。所述的因數(shù)輸出部分根據(jù)一個(gè)接收信號(hào)中的多個(gè)用戶信號(hào)中的每一個(gè)的接收狀態(tài)動(dòng)態(tài)地確定一個(gè)權(quán)重因數(shù)。在多個(gè)分級(jí)中，除了最后分級(jí)的每一個(gè)分級(jí)都含有一個(gè)第一干擾估計(jì)部分和一個(gè)合成單元。相應(yīng)于多個(gè)用戶信號(hào)中的每一個(gè)信號(hào)的所述第一干擾估計(jì)部分從因數(shù)輸出部分中接收相應(yīng)用戶信號(hào)的權(quán)重因數(shù)。而且，第一干擾估計(jì)部分作為一個(gè)分級(jí)輸入信號(hào)在當(dāng)前分級(jí)為第一分級(jí)時(shí)接收接收信號(hào)，在當(dāng)前分級(jí)不是第一分級(jí)時(shí)接收從前一分級(jí)輸出的殘留信號(hào)。此外，第一干擾估計(jì)部分在當(dāng)前分級(jí)不是第一分級(jí)時(shí)接收自前一分級(jí)輸出的一個(gè)符號(hào)復(fù)制信號(hào)。然后，第一干擾估計(jì)部分為下一分級(jí)輸出所述符號(hào)復(fù)制信號(hào)、基于自前一分級(jí)接收來(lái)的符號(hào)復(fù)制信號(hào)的相應(yīng)用戶信號(hào)的一個(gè)用戶再生信號(hào)、分級(jí)輸入信號(hào)、以及為相應(yīng)用戶信號(hào)而設(shè)的權(quán)重因數(shù)。合成單元接收來(lái)自第一干擾估計(jì)部分的相應(yīng)于多個(gè)用戶信號(hào)的分級(jí)輸入信號(hào)以及用戶再生信號(hào)，并根據(jù)分級(jí)輸入信號(hào)和用戶再生信號(hào)為下一分級(jí)輸出殘留信號(hào)。最后一個(gè)分級(jí)包括為多個(gè)用戶信號(hào)中的每個(gè)提供的一個(gè)第二干擾估計(jì)部分。所述第二干擾估計(jì)部分作為分級(jí)輸入信號(hào)接收從前一分級(jí)輸出的殘留信號(hào)，并接收來(lái)自前一分級(jí)的符號(hào)復(fù)制信號(hào)。第二干擾估計(jì)部分根據(jù)自前一個(gè)分級(jí)接收來(lái)的對(duì)相于用戶信號(hào)的符號(hào)復(fù)制信號(hào)和分級(jí)輸入信號(hào)輸出一個(gè)最終用戶再生信號(hào)。
因數(shù)輸出部分可以包括一個(gè)為多個(gè)用戶信號(hào)中的每一個(gè)而提供的測(cè)量單元，用來(lái)測(cè)量接收信號(hào)中的相應(yīng)用戶信號(hào)的電功率，并輸出與相應(yīng)用戶信號(hào)的電功率相關(guān)聯(lián)的接收狀態(tài)信號(hào)，因數(shù)輸出部分還包括一個(gè)為多個(gè)用戶信號(hào)中的每一個(gè)而提供的因數(shù)控制單元，用來(lái)根據(jù)用戶接收分級(jí)信號(hào)動(dòng)態(tài)地確定權(quán)重因數(shù)。在這種情況下，所述測(cè)量單元可以測(cè)量相應(yīng)用戶信號(hào)的電功率和相應(yīng)于接收信號(hào)中的信號(hào)的一個(gè)干擾信號(hào)的電功率，并可以確定一個(gè)表示相應(yīng)用戶信號(hào)電功率與干擾信號(hào)電功率的比例的一個(gè)SIR比，并作為狀態(tài)信號(hào)輸出給相應(yīng)的因數(shù)控制單元。作為一種可選方案，所述測(cè)量單元可以測(cè)量接收信號(hào)中的相應(yīng)用戶信號(hào)的電功率，并可以根據(jù)相應(yīng)用戶信號(hào)的電功率確定用戶狀態(tài)信號(hào)并輸出相應(yīng)的因數(shù)控制單元。
在此情況下，因數(shù)控制單元?jiǎng)討B(tài)地確定一個(gè)權(quán)重因數(shù)值，作為相應(yīng)于用戶狀態(tài)信號(hào)的多個(gè)數(shù)值中的一個(gè)。這些數(shù)值都小于1。此外，所述因數(shù)控制單元?jiǎng)討B(tài)地確定所述權(quán)重因數(shù)值的方式是使所述權(quán)重因數(shù)值在用戶狀態(tài)信號(hào)指示一個(gè)較大數(shù)值時(shí)就具有一個(gè)較大的數(shù)值，在用戶狀態(tài)信號(hào)指示一個(gè)較小數(shù)值時(shí)就具有一個(gè)較小的數(shù)值。
所述第一干擾估計(jì)部分可以包括一個(gè)干擾估計(jì)單元，用來(lái)在當(dāng)前分級(jí)不是第一分級(jí)時(shí)接收分級(jí)輸入信號(hào)和從前一分級(jí)輸出的符號(hào)復(fù)制信號(hào)，并根據(jù)從前一分級(jí)接收來(lái)的符號(hào)復(fù)制信號(hào)與分級(jí)輸入信號(hào)為下一分級(jí)輸出符號(hào)復(fù)制信號(hào)和相應(yīng)用戶信號(hào)的一個(gè)再生信號(hào)。所述第一干擾估計(jì)部分可以還包括一個(gè)乘法器，用來(lái)對(duì)來(lái)自所述因數(shù)輸出部分的相應(yīng)用戶信號(hào)的權(quán)重因數(shù)和來(lái)自干擾估計(jì)單元的再生信號(hào)進(jìn)行乘法操作，并輸出相應(yīng)用戶信號(hào)的再生信號(hào)。
該CDMA多用戶干擾消除裝置可以包含于一個(gè)接收裝置中、一個(gè)基站、或一個(gè)無(wú)線電移動(dòng)臺(tái)中。
作為本發(fā)明的技術(shù)方案的另一個(gè)部分，一種用于在一個(gè)多用戶CDMA(碼分多址)干擾消除器中在最佳狀態(tài)下接收多個(gè)用戶信號(hào)的方法，包括以下步驟根據(jù)一個(gè)接收信號(hào)的多個(gè)用戶信號(hào)中的每一個(gè)的接收狀態(tài)動(dòng)態(tài)地確定一個(gè)權(quán)重因數(shù)；和根據(jù)所述權(quán)重因數(shù)從接收信號(hào)中獲得最終用戶再生信號(hào)，
其中所述獲得最終用戶再生信號(hào)的步驟包括在當(dāng)前分級(jí)不是第一分級(jí)時(shí)根據(jù)從前一分級(jí)接收來(lái)的符號(hào)復(fù)制信號(hào)為下一分級(jí)輸出一個(gè)符號(hào)復(fù)制信號(hào)和一個(gè)相應(yīng)用戶信號(hào)的一個(gè)用戶再生信號(hào)、一個(gè)分級(jí)輸入信號(hào)和相應(yīng)用戶信號(hào)的權(quán)重因數(shù)，所述分級(jí)輸入信號(hào)在當(dāng)前分級(jí)是第一分級(jí)時(shí)就是接收信號(hào)、在當(dāng)前分級(jí)不是第一分級(jí)時(shí)是從前一分級(jí)輸入出的一個(gè)殘留信號(hào)；和根據(jù)來(lái)自前一分級(jí)的對(duì)應(yīng)于用戶信號(hào)的符號(hào)復(fù)制信號(hào)和分級(jí)輸入信號(hào)輸出最終用戶再生信號(hào)。
圖1是常規(guī)多用戶接收裝置的一個(gè)框圖示意圖；圖2是包括本發(fā)明的實(shí)施例所提供的干擾消除裝置的一個(gè)CDMA多用戶類型接收裝置的方框示意圖；圖3是本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例所提供的CDMA多用戶類型接收裝置中符號(hào)復(fù)制信號(hào)處理型干擾估計(jì)單元的方框示意圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所提供的包括一個(gè)干擾消除裝置的一個(gè)CDMA多用戶類型接收裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖2是本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例所提供的包括一個(gè)干擾消除裝置的一個(gè)CDMA多用戶類型接收裝置的方框示意圖。參見(jiàn)圖2，本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例所提供的一個(gè)含有一個(gè)干擾消除裝置的平行型的多用戶型接收裝置具有三用戶、三分級(jí)的結(jié)構(gòu)。然而，在通常情況下，需要接收的接收信號(hào)是相應(yīng)于N(2N)個(gè)用戶信號(hào)且干擾需要在M(2M)個(gè)分級(jí)被消除。
該實(shí)施例中的多用戶型干擾消除裝置含有一個(gè)因數(shù)確定部分和三個(gè)分級(jí)，即分級(jí)1至3。因數(shù)確定部分包括SIR測(cè)量單元104-1至104-3，抑制因數(shù)控制單元105-1至105-3，相應(yīng)于3個(gè)用戶信號(hào)。分級(jí)1和2含有接收信號(hào)合成部分103-1與103-2、符號(hào)復(fù)制信號(hào)處理型干擾估計(jì)單元(IEU)101-1至101-6，以及干擾消除抑制因數(shù)乘法單元102-1至102-6。合成部分103-1與103-2分別包括延遲單元106-1和106-2以及加法器107-1和107-2。分級(jí)3含有符號(hào)復(fù)制信號(hào)處理型干擾估計(jì)單元(IEU)101-7至101-9。沒(méi)有合成部分。
用戶再生擴(kuò)展信號(hào)從干擾估計(jì)單元101-1至101-3和101-4至101-4至101-6被分別提供給干擾消除抑制因數(shù)乘法部分102-1至102-3和102-4至102-6。用戶再生擴(kuò)展信號(hào)在乘法器102-1至102-3和102-4和102-6中與作為抑制因數(shù)控制單元105-1和105-3的輸出的干擾消除抑制系數(shù)α相乘，分別產(chǎn)生用戶再生權(quán)重信號(hào)。來(lái)自乘法器102-1至102-3和102-4和102-6中的用戶再生權(quán)重信號(hào)在合成部分103-1與103-2中被處理。在加法器107中，用戶再生權(quán)重信號(hào)經(jīng)歷減法過(guò)程或與延遲信號(hào)的合成過(guò)程，所述延遲信號(hào)是利用延遲單元106-1和106-2分別對(duì)接收信號(hào)和一個(gè)干擾消除殘留信號(hào)進(jìn)行延遲而獲得的。
另一方面，通過(guò)干擾估計(jì)單元101-1至101-3和101-4至101-6為各個(gè)用戶信號(hào)生成符號(hào)復(fù)制信號(hào)。符號(hào)復(fù)制信號(hào)被提供給下一分級(jí)的干擾估計(jì)單元101-4至101-6和101-7至101-9并被存儲(chǔ)于其中。
干擾消除抑制因數(shù)被與來(lái)自干擾估計(jì)單元101-1至101-3和101-4至101-6的用戶再生擴(kuò)展信號(hào)相乘。抑制因數(shù)控制單元105-1至105-3是為各個(gè)用戶信號(hào)而提供的，并執(zhí)行動(dòng)態(tài)控制操作來(lái)根據(jù)接收信號(hào)質(zhì)量或接收狀況確定干擾消除抑制因數(shù)值。動(dòng)態(tài)控制操作是基于接收信號(hào)中期望波的電功率與干擾波的電功率間的比例值(以下稱之為接收SIR)而進(jìn)行的。這些電功率是由為各個(gè)用戶信號(hào)而提供的SIR測(cè)量單元104-1和104-3測(cè)量得的。
在初始狀態(tài)，各個(gè)用戶信號(hào)的代表信號(hào)被再生。然后，由干擾估計(jì)單元101-1至101-3和101-4至101-6如此獲得的用戶再生擴(kuò)散信號(hào)被提供給乘法器102-1至102-6，在乘法器102-1至102-6中，干擾消除抑制因數(shù)值被分別進(jìn)行乘法處理。所有的用戶再生加權(quán)信號(hào)被分別提供給合成部分103-1和103-2。分級(jí)1或2的所有的用戶再生加權(quán)信號(hào)被加法器107-1或107-2從由前一分級(jí)輸出的接收信號(hào)或殘留信號(hào)中減出來(lái)。減法結(jié)果被作為干擾消除殘留信號(hào)提供給下一分級(jí)。
在最后一個(gè)分級(jí)，再次為每個(gè)用戶信號(hào)對(duì)由前一分級(jí)提供的殘留信號(hào)進(jìn)行反向擴(kuò)展操作和分離操作，為每個(gè)用戶信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)最終用戶再生信號(hào)。即是說(shuō)，每人用戶信號(hào)的最終用戶再生信號(hào)是從來(lái)自前一分級(jí)的殘留信號(hào)以及來(lái)自前一分級(jí)的符號(hào)復(fù)制信號(hào)中產(chǎn)生的。
參見(jiàn)圖3，下面將對(duì)圖2中所示的干擾估計(jì)單元101進(jìn)行說(shuō)明。來(lái)自前一分級(jí)的一個(gè)干擾消除殘留信號(hào)或接收信號(hào)被分離成各個(gè)過(guò)程路徑。根據(jù)一個(gè)擴(kuò)展編碼對(duì)被分離的信號(hào)進(jìn)行反向擴(kuò)展操作，所述的擴(kuò)展編碼已經(jīng)由一個(gè)反向擴(kuò)展部分201的匹配濾波器分配給相應(yīng)的用戶信號(hào)。接著，如果存在一個(gè)來(lái)自前一分級(jí)的符號(hào)復(fù)制信號(hào)，就利用一個(gè)加和部分202的一個(gè)復(fù)制信號(hào)合成部分對(duì)反向擴(kuò)展信號(hào)和符號(hào)復(fù)制信號(hào)進(jìn)行合成。然后，通過(guò)傳輸路徑估計(jì)部分203對(duì)傳輸路徑的變形進(jìn)行估計(jì)，且當(dāng)合成的信號(hào)為一個(gè)正交信號(hào)時(shí)，一個(gè)傳輸路徑變形因數(shù)被確定為一個(gè)復(fù)數(shù)。下一步，在正交信號(hào)的情況下，利用一個(gè)變形修正部分204的一個(gè)波形均衡單元把傳輸路徑變形因數(shù)的倒數(shù)或所述復(fù)數(shù)的共軛數(shù)與合成信號(hào)相乘。這樣，就執(zhí)行了對(duì)傳輸路徑變形的修正。
在CDMA傳輸中，用每個(gè)傳輸路徑的一個(gè)延遲時(shí)間(以下稱作路徑時(shí)間)執(zhí)行一個(gè)分離操作。出于這種原因，在同樣的時(shí)間過(guò)程中進(jìn)行一個(gè)合成操作(以下稱作RAKE合成)。所以，為處理路徑提供了從反向擴(kuò)展部分201到波形均衡單元204的模式。圖3所示是一個(gè)4路徑結(jié)構(gòu)。這樣，對(duì)傳輸路徑所造成的變形的修正過(guò)程、在路徑時(shí)間過(guò)程中所進(jìn)行的調(diào)整過(guò)程、以及由RAKE合成部分205所進(jìn)行的合成過(guò)程都被執(zhí)行了。并且，一個(gè)確定單元2 06的同步檢測(cè)部分對(duì)RAKE合成部分205的輸出進(jìn)行符號(hào)確定。
尤其是，在QPSK(正交相移鍵控)調(diào)制的情況下，在正交信號(hào)的Ich電平與Qch電平被以X軸和Y軸表示的一個(gè)IQ座標(biāo)中，當(dāng)一個(gè)接收符號(hào)存在于第一，第二、第三或第四象限，確定符號(hào)被以(X,Y)表示為(1/√2,1/√2)、(-1/√2,1/√2)、(-1/√2,-1/√2)(1/√2,-1/√2)。這一確定結(jié)果被提供給每個(gè)傳輸路徑，在噪聲信號(hào)被消除后，利用一個(gè)符號(hào)復(fù)制信號(hào)生成部分207，傳輸路徑的變形因數(shù)被再次進(jìn)行乘法操作。于是，獲得了符號(hào)復(fù)制信號(hào)。
符號(hào)復(fù)制信號(hào)被輸出給下一分級(jí)的干擾估計(jì)單元101。同時(shí)，如果存在來(lái)自前一分級(jí)的符號(hào)復(fù)制信號(hào)，一個(gè)加法器208的一個(gè)誤差計(jì)算部分對(duì)當(dāng)前分級(jí)再生的符號(hào)復(fù)制信號(hào)與前一分級(jí)的符號(hào)復(fù)制信號(hào)之間的差別進(jìn)行計(jì)算。然后，由一個(gè)擴(kuò)展調(diào)制部分209利用為每個(gè)用戶信號(hào)而設(shè)的擴(kuò)展碼再次對(duì)所述差別進(jìn)行擴(kuò)展，并生成用戶再生擴(kuò)展信號(hào)。
在此情況下，從符號(hào)復(fù)制信號(hào)生成部分207到擴(kuò)展調(diào)制部分209的模型被提供給將要被合成的數(shù)目的路徑。按此方式，符號(hào)復(fù)制信號(hào)被傳送給每個(gè)路徑所對(duì)應(yīng)的下一分級(jí)的干擾估計(jì)單元101。而且，這些路徑上的信號(hào)被一個(gè)合成部分210所合成，并作為用戶再生擴(kuò)展信號(hào)被輸出給乘法器102。對(duì)用戶再生擴(kuò)展信號(hào)也進(jìn)行上述過(guò)程。
下面對(duì)本實(shí)施例所提供的干擾消除裝置的操作，尤其是抑制因數(shù)控制單元105的操作加以說(shuō)明。
SIR測(cè)量裝置104利用一個(gè)已知的中間符號(hào)測(cè)量一個(gè)代表期望的用戶信號(hào)在反向擴(kuò)展之后的接收質(zhì)量的SIR。在反向擴(kuò)展之后已知的信號(hào)的全部電功率被計(jì)算出來(lái)，含有在反向擴(kuò)展之后被以一種同相位狀態(tài)，即把噪聲平均化的方式，加成到一起的已知信號(hào)的一個(gè)信號(hào)的電功率也被計(jì)算出來(lái)。然后，假設(shè)具有平均化的噪聲的信號(hào)的電功率就是期望的波接收電功率S，在該“S”被從整個(gè)電功率中減出去時(shí)作為剩余部分的干擾波電功率為I。此時(shí)，S與I的比例是SIR(信號(hào)/干擾)。
所以，抑制因數(shù)控制單元105設(shè)定了參考信號(hào)m1和m2(m1＞m2)以測(cè)量SIR。
SIR m1，干擾消除抑制因數(shù)=α1m2 SIR＜m1，干擾消除抑制因數(shù)=α2SIR＜m2，干擾消除抑制因數(shù)=α3其中(1.0＞α1＞α2＞α3＞0.0)。
如上所述，當(dāng)表示接收信號(hào)的接收質(zhì)量的SIR(接收信號(hào)中期望波的電功率與干擾波的電功率之比例)高(大)時(shí)，干擾消除抑制因數(shù)α被設(shè)定為一個(gè)大值，當(dāng)SIR低(小)時(shí)，干擾消除抑制因數(shù)α被設(shè)定為一個(gè)小值。
干擾消除抑制因數(shù)α與作為圖2中的干擾估計(jì)單元101的輸出的用戶再生擴(kuò)展信號(hào)相乘，乘積信號(hào)被接收信號(hào)合成部分103與延遲殘留信號(hào)或接收信號(hào)合成在一起。干擾消除抑制因數(shù)α在SIR高時(shí)大，在SIR低時(shí)小。
在上述實(shí)施例中描述了3分級(jí)3用戶的結(jié)構(gòu)，但是，即使是在M分級(jí)n用戶的情況下，上述結(jié)合圖2描述的實(shí)施例也適用。特別是當(dāng)用戶數(shù)目增加時(shí)，尤其是使干擾消除抑制因數(shù)α具有多個(gè)數(shù)值中的一個(gè)值并根據(jù)接收質(zhì)量(接收SIR)來(lái)設(shè)定是非常有效的，從而使干擾消除效果提高。
還有，在上述實(shí)施例中，僅描述了一個(gè)多用戶干擾消除接收裝置，但是，該多用戶干擾消除接收裝置還可以提供給CDMA通訊系統(tǒng)中從多個(gè)便攜移動(dòng)臺(tái)站接收擴(kuò)展信號(hào)的基站。特別是該多用戶干擾消除接收裝置可以提供給在轉(zhuǎn)換時(shí)間從多個(gè)基站接收擴(kuò)展信號(hào)的便攜移動(dòng)臺(tái)站。在這種情況下，消除其它信號(hào)所造成的干擾的效果提高了，從而可以獲得高可靠性的接收信號(hào)。
另外，在上述實(shí)施例中，干擾消除是對(duì)所有的用戶信號(hào)平行進(jìn)行的。但是，該實(shí)施例還可以應(yīng)用于具有串行過(guò)程與并行過(guò)程混合結(jié)構(gòu)的干擾消除裝置，在這種結(jié)構(gòu)中，并行過(guò)程被部分地執(zhí)行，串行過(guò)程在并行過(guò)程用戶信號(hào)的之間進(jìn)行。這種情況下，也可以獲得與上述類似的效果。這也是本發(fā)明的一項(xiàng)基本內(nèi)容。
在上述實(shí)施例中，一個(gè)擴(kuò)展碼周期可以是一個(gè)等于一個(gè)符號(hào)周期的短的碼擴(kuò)展調(diào)制，自然也可以是長(zhǎng)于符號(hào)周期的長(zhǎng)的碼擴(kuò)展調(diào)制。而且，接收擴(kuò)展信號(hào)可以用任何調(diào)制方法進(jìn)行調(diào)制，不局限于QPSK和QAM(正交調(diào)幅)這樣的調(diào)制方法。
按此方式，在所述的干擾消除接收裝置中，干擾消除抑制因數(shù)α的控制是基于測(cè)量得的SIR進(jìn)行的。當(dāng)測(cè)得的SIR低，干擾消除抑制因數(shù)α被設(shè)成小數(shù)值以限制系統(tǒng)的發(fā)散，因?yàn)槠渌脩舻臄?shù)目大使得干擾數(shù)量也大。反之，當(dāng)測(cè)得的SIR高，干擾消除抑制因數(shù)α被設(shè)成大數(shù)值以提高干擾消除效果，因?yàn)槠渌脩舻臄?shù)目小使得干擾數(shù)量也小。因此，干擾消除裝置操作可以根據(jù)接收狀態(tài)的時(shí)間變化情況來(lái)進(jìn)行，以獲得最佳的接收狀態(tài)。
所以，在本發(fā)明中，多用戶類型的干擾消除裝置可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的干擾消除效果，而不必考慮同時(shí)進(jìn)行通訊的用戶的數(shù)目是多少。
而且，在實(shí)施例中，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)從接收信號(hào)測(cè)量得的SIR來(lái)動(dòng)態(tài)地控制干擾消除抑制因數(shù)α。因此，該實(shí)施例可以采用對(duì)于傳統(tǒng)的CDMA通訊系統(tǒng)不可缺少的傳輸電功率控制系統(tǒng)的電路。這種傳輸電功率控制電路根據(jù)測(cè)得的SIR在下一個(gè)時(shí)間段確定一個(gè)傳輸電功率控制值。多用戶類型的干擾消除電路根據(jù)測(cè)得的SIR確定干擾消除抑制因數(shù)α。因此，不需要增加電路規(guī)模即可加入這種功能。
還應(yīng)注意的是，在上述實(shí)施例中，干擾消除抑制因數(shù)α的動(dòng)態(tài)控制是根據(jù)從接收信號(hào)中測(cè)得的SIR來(lái)進(jìn)行的，但是，如果假定來(lái)自同一天線的輸入信號(hào)具有同樣的干擾波水平，那么，上述動(dòng)態(tài)控制也可以根據(jù)所需的波的接收信號(hào)電功率來(lái)進(jìn)行。
權(quán)利要求
1．一種多用戶碼分多址(CDMA)干擾消除裝置，其中包括有用來(lái)基于一個(gè)接收信號(hào)中的多個(gè)用戶信號(hào)中的每一個(gè)的接收狀態(tài)動(dòng)態(tài)地確定一個(gè)權(quán)重因數(shù)的一個(gè)因數(shù)輸出部分(104,105)；和多個(gè)分級(jí)(103)，其中所述的多個(gè)分級(jí)中除了最后一個(gè)分級(jí)的每個(gè)分級(jí)包括為所述多個(gè)用戶信號(hào)中的每一個(gè)而提供的一個(gè)第一干擾估計(jì)部分(101,102)，用來(lái)從所述因數(shù)輸出部分接收為一個(gè)相應(yīng)用戶信號(hào)而設(shè)的所述權(quán)重因數(shù)，用來(lái)作為一個(gè)分級(jí)輸入信號(hào)在所述分級(jí)是第一個(gè)分級(jí)時(shí)接收所述接收信號(hào)、在所述分級(jí)不是第一個(gè)分級(jí)時(shí)接收自前一分級(jí)輸出的殘留信號(hào)，用來(lái)在所述分級(jí)不是所述第一個(gè)分級(jí)時(shí)接收自所述前一分級(jí)輸出的一個(gè)符號(hào)復(fù)制信號(hào)，用來(lái)根據(jù)從所述前一分級(jí)接收來(lái)的所述符號(hào)復(fù)制信號(hào)、所述分級(jí)輸入信號(hào)和為所述相應(yīng)用戶信號(hào)而設(shè)的所述權(quán)重因數(shù)為下一分級(jí)輸出所述符號(hào)復(fù)制信號(hào)和為所述相應(yīng)的用戶信號(hào)而設(shè)的一個(gè)用戶再生信號(hào)；以及包括一個(gè)合成單元(103)，用來(lái)從所述第一干擾估計(jì)部分接收為所述多個(gè)用戶信號(hào)而設(shè)的所述分級(jí)輸入信號(hào)和所述用戶再生信號(hào)，用來(lái)根據(jù)所述分級(jí)輸入信號(hào)和所述用戶再生信號(hào)為所述下一分級(jí)輸出所述殘留信號(hào)，以及其中所述最后一個(gè)分級(jí)含有一個(gè)為所述多個(gè)用戶信號(hào)中的每一個(gè)而提供的第二干擾估計(jì)部分(101)，用來(lái)作為所述分級(jí)輸入信號(hào)接收從所述前一分級(jí)輸出的殘留信號(hào)，用來(lái)從所述前一分級(jí)接收所述符號(hào)復(fù)制信號(hào)，和用來(lái)根據(jù)來(lái)自所述前一分級(jí)的對(duì)所述相應(yīng)的用戶信號(hào)的所述符號(hào)復(fù)制信號(hào)和所述的分級(jí)輸入信號(hào)輸出一個(gè)最終用戶再生信號(hào)。
2．如權(quán)利要求1所述的多用戶CDMA干擾消除裝置，其特征在于，所述因數(shù)輸出部分包括為所述多個(gè)用戶信號(hào)中的每一個(gè)而提供的一個(gè)測(cè)量單元，用來(lái)測(cè)量所述接收信號(hào)中的所述相應(yīng)用戶信號(hào)的電功率，輸出一個(gè)與所述相應(yīng)用戶信號(hào)電功率相關(guān)聯(lián)的用戶接收狀態(tài)信號(hào)；為所述多個(gè)用戶信號(hào)中的每一個(gè)而提供的一個(gè)因數(shù)控制單元，用來(lái)根據(jù)用戶接收狀態(tài)信號(hào)動(dòng)態(tài)地確定所述權(quán)重因數(shù)。
3．如權(quán)利要求2所述的多用戶CDMA干擾消除裝置，其特征在于，所述測(cè)量單元測(cè)量所述相應(yīng)用戶信號(hào)電功率和為所述接收信號(hào)中的對(duì)所述相應(yīng)用戶信號(hào)的一個(gè)干擾信號(hào)的電功率，并確定代表所述相應(yīng)用戶信號(hào)電功率與干擾信號(hào)電功率的比例的一個(gè)SIR比例，以作為所述用戶狀態(tài)信號(hào)輸出給所述相應(yīng)因數(shù)控制單元。
4．如權(quán)利要求2所述的多用戶CDMA干擾消除裝置，其特征在于，所述測(cè)量單元測(cè)量所述接收信號(hào)中的所述相應(yīng)用戶信號(hào)電功率，并根據(jù)所述相應(yīng)用戶信號(hào)電功率確定所述用戶狀態(tài)信號(hào)，以輸出給所述相應(yīng)因數(shù)控制單元。
5．如權(quán)利要求2所述的多用戶CDMA干擾消除裝置，其特征在于，所述因數(shù)控制單元?jiǎng)討B(tài)地確定所述權(quán)重因數(shù)的一個(gè)數(shù)值，作為相應(yīng)于所述用戶狀態(tài)信號(hào)的多個(gè)數(shù)據(jù)值中的一個(gè)。
6．如權(quán)利要求5所述的多用戶CDMA干擾消除裝置，其特征在于，所述多個(gè)數(shù)值都小于1。
7．如權(quán)利要求5所述的多用戶CDMA干擾消除裝置，其特征在于，所述因數(shù)控制單元?jiǎng)討B(tài)地確定所述權(quán)重因數(shù)值，其方式是使所述權(quán)重因數(shù)值在所述用戶狀態(tài)信號(hào)表示一個(gè)大數(shù)值時(shí)具有一個(gè)較大數(shù)值，并使所述權(quán)重因數(shù)值在所述用戶狀態(tài)信號(hào)表示一個(gè)較小數(shù)值時(shí)具有一個(gè)較小數(shù)值。
8．如權(quán)利要求1至7中的任一個(gè)所述的多用戶CDMA干擾消除裝置，其特征在于，所述第一干擾估計(jì)部分包括一個(gè)干擾估計(jì)單元，用來(lái)在所述分級(jí)不是所述第一分級(jí)時(shí)作為這分級(jí)輸入信號(hào)接收從所述前一分級(jí)輸出的所述符號(hào)復(fù)制信號(hào)，用來(lái)根據(jù)從所述前一分級(jí)接收來(lái)的所述符號(hào)復(fù)制信號(hào)和所述分級(jí)輸入信號(hào)輸出用于所述下一分級(jí)的所述符號(hào)復(fù)制信號(hào)和為所述相應(yīng)用戶信號(hào)所設(shè)的一個(gè)再生信號(hào)；以及一個(gè)乘法器，用來(lái)對(duì)來(lái)自所述因數(shù)輸出部分為所述相應(yīng)用戶信號(hào)而設(shè)的所述權(quán)重因數(shù)和來(lái)自所述干擾估計(jì)單元的所述再生信號(hào)進(jìn)行乘法操作，并輸出為所述相應(yīng)用戶信號(hào)而設(shè)的所述用戶再生信號(hào)。
9．如權(quán)利要求1至7中的任一個(gè)所述的多用戶CDMA干擾消除裝置，其特征在于，所述的多用戶CDMA干擾消除裝置包含于一個(gè)基站中。
10．如權(quán)利要求1至7是的任一個(gè)所述的多用戶CDMA干擾消除裝置，其特征在于，所述的多用戶CDMA干擾消除裝置包含于一個(gè)無(wú)線電移動(dòng)臺(tái)站中。
11.一種用于在一個(gè)多用戶碼分多址干擾消除器中在最佳狀態(tài)下接收多個(gè)用戶信號(hào)的方法，其中包括以下步驟根據(jù)一個(gè)接收信號(hào)的多個(gè)用戶信號(hào)中的每一個(gè)的接收狀態(tài)動(dòng)態(tài)地確定一個(gè)權(quán)重因數(shù)；和根據(jù)所述權(quán)重因數(shù)從接收信號(hào)中獲得最后的用戶再生信號(hào)，其中所述獲得最終用戶再生信號(hào)的步驟包括在當(dāng)前分級(jí)不是第一分級(jí)時(shí)根據(jù)從前一分級(jí)接收來(lái)的符號(hào)復(fù)制信號(hào)輸出對(duì)下一分級(jí)的一個(gè)符號(hào)復(fù)制信號(hào)和對(duì)于一個(gè)相應(yīng)用戶信號(hào)的一個(gè)用戶再生信號(hào)、一個(gè)分級(jí)輸入信號(hào)和為所述相應(yīng)用戶信號(hào)而設(shè)的所述權(quán)重因數(shù)，所述分級(jí)輸入信號(hào)在所述分級(jí)是所述第一分級(jí)時(shí)就是所述接收信號(hào)，而在所述分級(jí)不是所述第一分級(jí)時(shí)是從所述前一分級(jí)輸出的一個(gè)殘留信號(hào)；和根據(jù)來(lái)自所述前一分級(jí)的對(duì)所述相應(yīng)用戶信號(hào)的所述符號(hào)復(fù)制信號(hào)和所述分級(jí)輸入信號(hào)輸出所述最終用戶再生信號(hào)。
12．如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)地確定一個(gè)權(quán)重因數(shù)的步驟包括測(cè)量所述接收信號(hào)中的所述相應(yīng)用戶信號(hào)電功率，以輸出一個(gè)與所述相應(yīng)用戶信號(hào)電功率相關(guān)聯(lián)的用戶接收狀態(tài)信號(hào)；和根據(jù)所述用戶接收狀態(tài)信號(hào)動(dòng)態(tài)地確定所述權(quán)重因數(shù)。
13．如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述的測(cè)量步驟包括測(cè)量所述相應(yīng)用戶信號(hào)電功率和與所述接收信號(hào)中的所述相應(yīng)用戶信號(hào)相對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的電功率；和確定一個(gè)表示所述相應(yīng)用戶信號(hào)電功率與所述干擾信號(hào)電功率之間比例的SIR比例。
14．如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述測(cè)量步驟包括在所述接收信號(hào)中測(cè)量所述相應(yīng)用戶信號(hào)電功率；和根據(jù)所述相應(yīng)用戶信號(hào)電功率確定所述用戶狀態(tài)信號(hào)。
15．如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)地確定所述權(quán)重因數(shù)的步驟包括動(dòng)態(tài)地將與所述用戶狀態(tài)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)數(shù)值中的一個(gè)確定為所述權(quán)重因數(shù)的一個(gè)數(shù)值。
16．如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)數(shù)值都小于1。
17．如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)地確定所述權(quán)重因數(shù)的步驟包括動(dòng)態(tài)地確定所述權(quán)重因數(shù)的數(shù)值，使所述權(quán)重因數(shù)值在所述用戶狀態(tài)信號(hào)表示一個(gè)較大數(shù)值時(shí)具有一個(gè)較大數(shù)值，而所述權(quán)重因數(shù)值在所述用戶狀態(tài)信號(hào)表示一個(gè)較小數(shù)值時(shí)具有一個(gè)較小數(shù)值。
18．如權(quán)利要求11至17中的任一個(gè)所述的方法，其特征在于，所述的多用戶CDMA干擾消除裝置包含于一個(gè)基站中。
19．如權(quán)利要求11至17中的任一個(gè)所述的方法，其特征在于，所述的多用戶CDMA干擾消除裝置包含于一個(gè)無(wú)線電移動(dòng)臺(tái)中。
全文摘要
一種CDMA干擾消除裝置包括一個(gè)因數(shù)輸出部分(104,105)和多個(gè)分級(jí)(分級(jí)1至3)。因數(shù)輸出部分動(dòng)態(tài)地確定一個(gè)權(quán)重因數(shù)。除最后一個(gè)分級(jí)的每個(gè)分級(jí)包括一個(gè)第一干擾估計(jì)部分(101,102)和一個(gè)合成單元(103),第一干擾估計(jì)部分輸出一個(gè)符號(hào)復(fù)制信號(hào)與一個(gè)用戶再生信號(hào),合成單元輸出一個(gè)殘留信號(hào)。最后一個(gè)分級(jí)含有一個(gè)第二干擾估計(jì)部分(101),第二干擾估計(jì)部分輸出一個(gè)最終用戶再生信號(hào)。
文檔編號(hào)H04B1/10GK1235432SQ9910612
公開(kāi)日1999年11月17日 申請(qǐng)日期1999年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月1日
發(fā)明者東海林隆 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社