DE60201482T2

DE60201482T2 - Vorrichtung und verfahren zum funkempfang

Info

Publication number: DE60201482T2
Application number: DE2002601482
Authority: DE
Inventors: Akihiko Nishio; Katsuhiko Hiramatsu
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2022-05-22
Also published as: EP1296462A4; EP1296462B1; JP3345406B1; WO2002098011A1; JP2002353853A; US20030108091A1; CN1198405C; CN1463503A; DE60201482D1; US7167505B2; EP1296462A1

Description

Technisches Feld
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Funkempfangsapparat und ein Funkempfangsverfahren, die in einen digitalen Funkkommunikationssystem verwendet werden.
Technischer Hintergrund
In einem digitalen Funkkommunikationssystem hat CDMA (Code Division Multiple Access, Vielfachzugriff mit Codetrennung) als ein Vielfachzugriffsverfahren den Vorteil der Orthogonalität zwischen Spreizcodes, der aufgrund von Kreuzkorrelation zwischen den Spreizcodes zu keiner Interferenz führt und somit eine Vielzahl von Spreizcodes gemultiplexed und übertragen werden können.
Weil es jedoch in wirklichen Ausbreitungsumgebungen Mehrfachpfade gibt, gilt die Orthogonalität zwischen Spreizcodes nicht länger, und Interferenz wird beim Multiplexen (Code-Multiplexen) und Übertragen einer Vielzahl von Spreizcodes erzeugt. In CDMA wird RAKE-Kombinieren angewendet und effektive Vorteile sind bei dem RAKE-Kombinieren zu erkennen, wenn eine Vielzahl von Pfaden in Mehrfachpfad-Ausbreitungsumgebungen kombiniert werden, in denen eine starke Verschlechterung durch Interferenzen angetroffen wird.
Verschiedene Verfahren zum Auslöschen von Mehrfachpfad-Interferenz sind vorgeschlagen worden. Eines dieser Verfahren ist das Verfahren von Karimi ("Efficient Multi-Rate Multi-User Detection for the asynchronous WCDMA Uplink", H. R. Karimi, VTC'99, S. 593 – 597: Joint Detection: JD). Ähnliche Verfahren sind in WO9901946 und in DE19826036 offengelegt. Solch ein gemeinsames Erkennungsverfahren wird unter Verwendung von 1 erläutert.
Ein anderes Verfahren ist offengelegt in Jong Gil Nam et al., "Combined beamformer-RAKE receiver and decorrelation detector for asynchronous CDMA systems", Vehicular Technology Conference, 1999 IEEE 49^th Houston, Tx, USA 16 – 20 May 1999, Piscataway, NJ, USA, IEEE, S. 2230 – 2234, in dem ein CDMA-Empfänger offengelegt wird, der einen RAKE umfasst, gefolgt von einem Modul für gemeinsame Erkennung. Die Berechnungskomplexität wird reduziert durch Verwendung von Matrix-Levison-Polynomen in dem Modul für gemeinsame Erkennung.
Ein Funksignal wird über eine Antenne 51 in dem Funkempfangsabschnitt 52 empfangen. In dem Funkempfangsabschnitt 52 wird eine vorbestimmte Funkempfangsverarbeitung (wie etwa Abwärtswandlung, A/D-Wandlung, u.s.w.) an dem empfangenen Signal durchgeführt, und das Signal, das der Funkempfangsverarbeitung unterzogen wurde, wird einem RAKE-Kombinierungsabschnitt 53 und einem Korrelationsverarbeitungsabschnitt 54 übergeben.
In dem Korrelationsverarbeitungsabschnitt 54 wird eine Korrelationsverarbeitung zwischen einem bekannten Signalteil (Mittambel) und dem Signal, das der Funkempfangsverarbeitung unterzogen wurde, ausgeführt. Das Signal nach der Korrelationsverarbeitung (Korrelationsergebnis) wird einem Abschnitt 55 für die Verzögerungsprofilerzeugung auf der Basis des Korrelationsergebnisses übergeben. Dieses Verzögerungsprofil wird dem RAKE-Kombinierungsabschnitt 53 übergeben.
In dem RAKE-Kombinierungsabschnitt 53 wird auf der Basis des Verzögerungsprofils eine RAKE-Kombinierung ausgeführt, und das Ergebnis der RAKE-Kombinierung wird dem JD-Abschnitt 56 übergeben. Gemeinsame Erkennungsverarbeitung (Joint detection processing) wird in dem JD-Abschnitt 56 entsprechend der maximalen Verzögerungszeit durchgeführt an dem Signal, das einer RAKE-Kombinierung unterzogen wurde. Empfangene Signale aller Codes werden nach der gemeinsamen Erkennungsverarbeitung ausgegeben.
In solch einer gemeinsamen Erkennungsverarbeitung wird eine Matrix A erzeugt durch Berechnung der Faltung zwischen dem Verzögerungsprofil und Spreizcodes, dann wird die Kreuzkorrelation A^HA der Matrix A berechnet und schließlich wird aus dem Ausdruck (A^HA x = b), in dem die Kreuzkorrelation A^HA mit dem Übertragungssymbol multipliziert und b nach RAKE-Kombinierung als Multiplikationsergebnis ermittelt wird, die Interferenz, die aufgrund der Kreuzkorrelation zwischen Spreizcodes ausgelöscht und nur das Übertragungssymbol x, das in dem obigen Ausdruck gegeben ist, beibehalten, und dann werden die Empfangssignale aller Codes ausgegeben.
Der Umfang der Berechnungen für die Erzeugung der Matrix A in der gemeinsamen Erkennungsverarbeitung ist gegeben durch (N Q + W – 1) × (K N) unter der Annahme, dass N die Anzahl der Übertragungssymbole, Q die Spreizsequenz, W das Verzögerungszeitfenster (ausgedrückt in CDMA-Chip-Zeiteinheiten) und K die Anzahl der übertragenen Multicodes ist. Darüber hinaus wird der Umfang der Berechnungen der Kreuzkorrelation A^HA zu K N × K N, was außerordentlich groß ist. In diesem Fall ist der Einfluss des Verzögerungszeitfensters W außergewöhnlich groß.
Im konventionellen Funkempfangsverfahren ist das Verzögerungszeitfenster W eingestellt, um das Verzögerungssignal der maximalen Verzögerungszeit zu umfassen. Mit anderen Worten, wie unter Verwendung von 4 erläutert werden kann, ist das Verzögerungszeitfenster W eingestellt, um alle drei Pfade einzuschließen, in denen |α₂|² einbezogen ist, welches die größte Verzögerungszeit hat. Solch ein Fenster ist ähnlich dem Fenster, das in RAKE-Kombinierung verwendet wird.
Andererseits sind die Vorteile der Verwendung von RAKE-Kombinierung schwierig zu erreichen, falls die Fensterbreite W sowohl von RAKE-Kombinierung als auch gemeinsamer Erkennung einfach auf einen kleinen Wert eingestellt wird, so dass nur einer der Mehrfachwege einbezogen werden kann, um den Umfang der Berechnungen zu verringern.
Offenlegung der Erfindung
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Funkempfangsapparat und ein Funkempfangsverfahren vorzusehen, die in der Lage sind, nicht nur die Verschlechterung der Leistung der RAKE-Kombinierung zu verhindern, sondern auch in der Lage sind, die Leistung der Interferenz-Auslöschung und des Berechnungsumfangs zu optimieren.
Die Erfinder erreichten die vorliegende Erfindung durch Fokussierung ihrer Aufmerksamkeit auf die Existenz einer Vielzahl von Verzögerungswellen, die eine kleine Verzögerung von dem Hauptsignal haben, und der Existenz einiger weniger Wellen, die weitgehend getrennt sind von dem Hauptsignal in Funkkommunikation in einer Mehrfachwegeumgebung, und durch Reduzierung der Berechnungsumfangs durch Auslöschen peripherer Mehrfachwegeinterferenzen der Hauptwelle, so dass eine ausreichende Leistung erreicht worden ist.
Mit anderen Worten: solch ein Ziel kann erreicht werden durch Einstellen einer Verzögerungszeit, die kürzer als die in der RAKE-Kombinierung verwendete Verzögerungszeit ist, in einem Verzögerungsprofil, das auf der Basis des in dem empfangenen Signal eingeschlossenen bekannten Signals erzeugt wird, und eine Interferenz-Auslöschungsverarbeitung wird innerhalb des Bereichs dieser Verzögerungszeit an dem Signal nach RAKE-Kombinierung durchgeführt, so dass die empfangenen Signale aller Codes ausgegeben werden, und eine ausreichende Auslöschung der Interferenz wird ausgeführt, die durch Kreuzkorrelation zwischen Spreizcodes verursacht wird, während die Leistung der RAKE-Kombinierung beibehalten wird und der Betreibungsumfang der Interferenz-Auslöschung und der Berechnungsumfang reduziert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines konventionellen Funkempfangsapparats zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Funkempfangsapparats nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Maximalverzögerungszeiteinstellungsabschnitts zeigt, der in einem Funkempfangsapparat nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung einbezogen ist;
4 ist eine Erläuterungsdarstellung, um die Maximalverzögerungszeit zu erläutern;
5 ist eine Erläuterungsdarstellung, um die Einstellung der Maximalverzögerungszeit zu erläutern;
6 ist eine Darstellung, welche die Ergebnisse eines Funkempfangsapparats nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt; und
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Maximalverzögerungszeiteinstellungsabschnitts zeigt, der in einem Funkempfangsapparat nach der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung einbezogen ist.
Bester Mode für die Ausführung der Erfindung
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit besonderem Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
(Ausführungsform 1)
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine maximale Verzögerungszeiteinstellung unter Verwendung der Verzögerungsspreizung des empfangenen Signals zusammen mit dem Fall erläutert, in dem das empfangene Signal nach Durchführung von Interferenz-Auslöschung unter Verwendung solch einer maximalen Verzögerungszeit ermittelt wird.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Funkempfangsapparats nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt, und 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Maximalverzögerungszeiteinstellungsabschnitts zeigt, der in einem Funkempfangsapparat nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung einbezogen ist.
Ein Funksignal wird über eine Antenne 101 in einem Funkempfangsabschnitt 102 empfangen. In dem Funkempfangsabschnitt 102 wird eine vorbestimmte Funkempfangsverarbeitung (wie etwa Abwärtswandlung, A/D-Wandlung, u.s.w.) an dem empfangenen Signal durchgeführt, und das Signal, das der Funkempfangsverarbeitung unterworfen wurde, wird einem RAKE-Kombinierungsabschnitt 103 und einem Korrelationsverarbeitungsabschnitt 104 übergeben.
In dem Korrelationsverarbeitungsabschnitt 104 wird eine Korrelationsverarbeitung zwischen dem Signal, das der Funkempfangsverarbeitung unterworfen wurde, und einem bekannten Signal (Mittambel) ausgeführt. Das Signal nach der Korrelationsverarbeitung (Korrelationsergebnis) wird einem Verzögerungsprofilerzeugungsabschnitt 105 übergeben. Ein Verzögerungsprofil wird in dem Verzögerungsprofilerzeugungsabschnitt 105 auf der Basis des Korrelationsergebnisses erzeugt. Dieses Verzögerungsprofil wird dem RAKE-Kombinierungsabschnitt 103 und einem Maximalverzögerungszeiteinstellungsabschnitt 106 übergeben.
Auf der Basis des Verzögerungsprofils wird der Bereich eine Verzögerungswelle bestimmt, die für die Auslöschung der Interferenz verwendet wird, und die Maximalverzögerungszeit wird in dem Maximalverzögerungszeiteinstellungsabschnitt 106 eingestellt. Diese Maximalverzögerungszeit wird dem JD-Abschnitt 107 übergeben.
Wie in 3 gezeigt, umfasst der Maximalverzögerungszeiteinstellungsabschnitt 106 einen Verzögerungszeitspreizungsberechnungsabschnitt 1061, um die Verzögerungszeitspreizung aus dem Verzögerungsprofil zu ermitteln, und einen Maximalverzögerungszeitbestimmungsabschnitt 1062, um die maximale Verzögerungszeit aus der Verzögerungsspreizung zu bestimmen.
In dem RAKE-Kombinierungsabschnitt 103 wird eine RAKE-Kombinierung auf der Basis des Verzögerungsprofils ausgeführt, und das Ergebnis der RAKE-Kombinierung wird dem JD-Abschnitt 107 übergeben. Entsprechend der Maximalverzögerungszeit wird eine gemeinsame Erkennungsverarbeitung (JD-Verarbeitung) in dem JD-Abschnitt 107 an dem Signal durchgeführt, das der RAKE-Kombinierung unterworfen wurde. Empfangene Signale aller Codes werden nach dieser gemeinsamen Erkennungsverarbeitung ausgegeben.
Der Betrieb des Funkempfangsapparats, der die oben angegebene Konfiguration umfasst, wird im Folgenden erläutert.
Ein Funksignal eines Systems, in dem Interferenz-Auslöschung durch eine gemeinsame Erkennungsverarbeitung ausgeführt wird, besteht aus einem bekannten Signal (Mittambel), das für die Abschätzung des Verzögerungsprofils verwendet wird, und einem Datensignal.
Nachdem das Funksignal, das aus einer Mittambel und Daten besteht, in ein Basisband umgewandelt worden ist, wie oben beschrieben, wird es einer Korrelationsverarbeitung in dem Korrelationsverarbeitungsabschnitt 104 unterzogen. In dieser Korrelationsverarbeitung wird die Korrelation zwischen der Mittambel und dem empfangenen Signal ausgeführt. Das Ergebnis der Korrelationsverarbeitung wird dem Verzögerungsprofilerzeugungsabschnitt 105 übergeben, und es wird das Verzögerungsprofil erzeugt, wie in 4 gezeigt.
Das Verzögerungsprofil wird ausgedrückt durch die Zeit τ_k des Kanalabschätzungswerts der Leistung von α_k, der gegeben ist durch |α_k|². Zusätzlich zeigt 4 den Fall von drei Pfaden. D.h., dass in dem Verzögerungsprofil von 4 der Pfad der Zeit τ₀ gezeigt wird durch den Kanalabschätzungswert der Leistung von α₀, der gegeben ist durch |α₀|², der Pfad der Zeit τ₁ gezeigt wird durch den Kanalabschätzungswert der Leistung von α₁, der gegeben ist durch |α₁|²und der Pfad der Zeit τ₂ gezeigt wird durch den Kanalabschätzungswert der Leistung von α₂, der gegeben ist durch |α₂|². Darüber hinaus zeigt der Wert W in 4 die Fensterbreite, welche die Verzögerungswelle einschließt, deren Verzögerungszeit als das Maximum dient, und die verwendet wird als Fensterbreite im RAKE-Kombinieren.
In dem RAKE-Kombinierungsabschnitt 103 wird eine Entspreizungsverarbeitung an dem Signal durchgeführt, nachdem es der Funkempfangsverarbeitung unterzogen worden ist, unter Verwendung desselben Spreizcodes wie der Spreizcode, der von dem Apparat der Übertragungsseite verwendet wurde, und das Signal nach solch einer Entspreizungsverarbeitung (entspreiztes Signal) und das Verzögerungsprofil werden angewendet, um das RAKE-Kombinieren auszuführen. Dieses RAKE-Kombinieren wird ausgeführt, wenn alle Mehrfachwege in der Zeitspanne (Fensterbreite) W eingeschlossen sind. Das durch das RAKE-Kombinieren erzielte Ergebnis ist das Empfangssignal, wenn die Kreuzkorrelation zwischen Spreizcodes nicht ausgelöscht ist. Hier wird das Ergebnis des RAKE-Kombinierens gezeigt durch den Vektor b.
In dem Maximalverzögerungszeiteinstellungsabschnitt 106 wird eine Verzögerungszeitdauer W', die für die Auslöschung der Interferenz verwendet wird, unter Verwendung des Verzögerungsprofils eingestellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Verzögerungsspreizung berechnet, und das Verzögerungszeitfenster der Verzögerungswelle, die in der Verzögerungsspreizung eingeschlossen ist, wird als W' eingestellt.
Zuerst wird die Verzögerungsspreizung in dem Verzögerungsspreizungsberechnungsabschnitt 1061 des Maximalverzögerungszeiteinstellungsabschnitts 106 berechnet. D.h. die Standardabweichung des Verzögerungsprofils wird berechnet. Die berechnete Verzögerungsspreizung wird dem Maximalverzögerungszeitbestimmungsabschnitt 1062 übergeben. Die maximale Verzögerungszeit (Fensterbreite) W' wird in dem Maximalverzögerungszeitbestimmungsabschnitt 1062 auf der Basis der Verzögerungsspreizung bestimmt.
Da die maximale Verzögerungszeit entsprechend der Verzögerungsspreizung eingestellt wird, ist es somit möglich, die maximale Verzögerungszeit einzustellen, welche die Verzögerungswellen umfasst, die Interferenz verursachen, und durch den JD-Abschnitt auszulöschen sind, und daher wird es möglich, die Leistungsverschlechterung dadurch zu reduzieren, dass die Fensterbreite kleiner wird als die der RAKE-Kombinierung.
Deshalb sind die Verzögerungswellen innerhalb der wie oben beschrieben eingestellten maximalen Verzögerungszeit in der Interferenz-Auslöschung in dem JD-Abschnitt eingeschlossen. Hier ist die Fensterbreite die maximale Verzögerungszeit W', welche die Pfade der Verzögerungszeit τ₀ und τ₁ einschließt.
Die Faltung zwischen dem Verzögerungsprofil und den Spreizcodes wird in dem JD-Abschnitt 107 berechnet, um so die Matrix A zu erzeugen. Unter der Annahme, dass die Anzahl der Übertragungssymbole N ist, die Spreizsequenz Q ist, die maximale Verzögerungszeit (Fensterbreite) W' ist, und die Anzahl des Übertragungsmulticodes K ist, dann wird der Umfang der Berechnung der Matrix A gegeben durch (N Q + W' – 1) × (K N). Deshalb wird der Umfang der Berechnungen durch Verringern der Fensterbreite von W auf W' im Vergleich zu konventionellen Verfahren kleiner als der in konventionellen Verfahren. D.h., da die Fensterbreite von JD der Bereich ist, der alle Pfade einschließt, ist konventionell der W₂-Anteil (die Fensterbreite, welche die Verzögerungswellen τ₀, τ₁ und τ₂ einschließt) für die Berechnung erforderlich, wie in 5 gezeigt; da die Fensterbreite von JD aber andererseits nach der vorliegenden Ausführungsform W₁ ist (die Fensterbreite, welche die Verzögerungswellen τ₀ und τ₁ einschließt), wird nur der W₁-Anteil für die Berechnung reserviert.
Anschließend wird die Matrix A^HA der Korrelationsmatrix A in dem JD-Abschnitt 107 berechnet. Der Berechnungsumfang der Korrelation A^HA wird (K N) × (K N). Danach ist es durch Lösung der Formel A^HA x = b für das Übertragungssymbol x, d.h. durch Ausführen der Multiplikation der inversen [A^HA]^–1 der Matrix A^HA mit dem RAKE-Kombinierungsergebnis b, möglich, eine Vielzahl von Signalen zu demodulieren, deren Kreuzkorrelation der Spreizcodes in dem Pfad ausgelöscht ist (Pfad der Verzögerungszeit τ₀ und τ₁), die in der Fensterbreite W' eingeschlossen sind. Somit können die empfangenen Signale aller Codes ermittelt werden.
Die Operation, welche präzise die Wirkung des Funkempfangsapparats nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung erläutert, wird im Folgenden angegeben.
6 ist eine Darstellung für die Erläuterung der Wirkung eines Funkempfangsapparats nach der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. In 6 zeigt die Markierung
(1) den Fall, in dem sowohl die Fensterbreite W, die für RAKE-Kombinieren verwendet wird, als auch die Fensterbreite W', die für JD verwendet wird, 57 ist; zeigt die Markierung
2) den Fall (gegenwärtige Ausführungsform), in dem die Fensterbreite W, die für RAKE-Kombinieren verwendet wird, 57 ist, während die Fensterbreite W', die für JD verwendet wird, 17 ist; und zeigt die Markierung
(3) den Fall, in dem sowohl die Fensterbreite W, die für RAKE-Kombinieren verwendet wird, als auch die Fensterbreite W', die für JD verwendet wird, 17 ist.
Während in Fall (1) die Fensterbreite groß ist, kann die beste Leistung erreicht werden, aber der Berechnungsumfang wird groß, da die Fensterbreite von JD groß ist. Da in Fall (2) die Fensterbreite sowohl der RAKE-Kombinierung als auch von JD individuell optimiert ist, kann dieselbe Leistung der RAKE-Kombinierung wie die von Fall (1) beibehalten werden. Da in diesem Fall die Fensterbreite von JD geringer ist, wird der Berechnungsumfang klein. In Fall (3) wurde mit dem Ziel der Verringerung des Berechnungsumfangs die Fensterbreite sowohl der RAKE-Kombinierung als auch von JD klein gemacht, und somit konnte eine ausreichende Leistung (RAKE-Kombinierungsgewinn) nicht erreicht werden.
Darüber hinaus ist bezüglich des Umfangs der Berechnungen der Berechnungsumfang von 5 Schlitzen im Fall (1) 100%, wohingegen der Berechnungsumfang von 3 Schlitzen im Fall (1) 60% ist. Deshalb ist im Fall (2) in einem Zustand für die Realisierung einer RAKE-Kombinierungsleistung ähnlich zu Fall (1) die Fensterbreite sowohl der RAKE-Kombinierung als auch von JD voneinander unabhängig optimiert, und der Berechnungsumfang von 5 Schlitzen ist 46%, während der Berechnungsumfang von 3 Schlitzen 27% ist, und daher ist der Berechnungsumfang beträchtlich reduziert.
Nach der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, alle Mehrfachwege zu berücksichtigen, wenn alle Verzögerungszeitfenster W bei dem RAKE-Kombinierung verwendet werden, und somit ist es möglich, das Signal-Rauschverhältnis (S/N) anzuheben.
Zusätzlich ist es auch möglich, den Berechnungsumfang der Interferenz-Auslöschung (JD) zu reduzieren, da der Bereich (JD-Fensterbreite), der für das Auslöschen der Interferenz benötigt wird, auf W' eingestellt ist, was kleiner als W ist.
D.h. nach der vorliegenden Erfindung kann eine maximale Leistung erreicht werden, da alle Mehrfachwege beim RAKE-Kombinieren verwendet werden, und es ist nicht nur möglich, ein ausreichendes Auslöschen der Interferenz auszuführen, die durch Kreuzkorrrelationen zwischen Spreizcodes verursacht wird, sondern es ist auch möglich, den Berechnungsaufwand von JD zu reduzieren, während die Leistung der RAKE-Kombinierung erhalten bleibt, weil die Fensterbreite auf der Basis der Spreizverzögerung optimal eingestellt ist.
(Ausführungsform 2)
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine maximale Verzögerungszeit eingestellt durch Ausführen einer Schwellwertentscheidung am Korrelationswert, der sich aus der Berechnung der Faltung des Verzögerungsprofils der Spreizcodes ergibt, und der Fall der Ausgabe des empfangenen Signals nach Durchführung der Interferenz-Auslöschung unter Verwendung solch einer maximalen Verzögerungszeit wird erläutert.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Maximalverzögerungszeiteinstellungsabschnitts zeigt, der in einem Funkempfangsapparat nach der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung einbezogen ist.
In 7 umfasst der Maximalverzögerungszeiteinstellungsabschnitt 106 einen Spreizcodeauswahlabschnitt 1063, um einen Satz von Spreizcodes auszuwählen, um sie mit dem Verzögerungsprofil zu falten, einen Faltungsberechnungsabschnitt 1064, um die Kreuzkorrelation aus dem Ergebnis der Faltungsberechnung zwischen den ausgewählten Spreizcodes und dem Verzögerungsprofil zu berechnen, und einen Schwellwertentscheidungsabschnitt 1065, um eine Schwellwertentscheidung auszuführen im Vergleich zu einem Kreuzkorrelationswert, der sich aus der Faltungsoperation ergibt.
Der Betrieb des Funkempfangsapparats, der die oben angegebene Konfiguration umfasst, wird im Folgenden erläutert.
Der Betrieb des Funkempfangsapparats und die Erzeugung des Verzögerungsprofils ist ähnlich dem der Ausführungsform 1, und deshalb wird deren Erläuterung weggelassen.
In dem RAKE-Kombinierungsabschnitt 103 wird eine Entspreizungsverarbeitung durchgeführt an dem Signal, nachdem es der Funkempfangsverarbeitung unter Verwendung desselben Spreizcodes wie demjenigen, der von dem Apparat der Übertragungsseite verwendet wurde, unterzogen worden ist, und sowohl das Signal nach solch einer Entspreizungsverarbeitung (Entspreizungssignal) als auch das Verzögerungsprofil werden verwendet, um RAKE-Kombinieren auszuführen. Dieses RAKE-Kombinieren wird ausgeführt unter Verwendung aller Mehrfachwege, die in der Zeitspanne (Fensterbreite ) W eingeschlossen sind. Das durch RAKE-Kombinierung erreichte Ergebnis ist das empfangene Signal, wenn die Kreuzkorrelation zwischen Spreizcodes nicht ausgelöscht ist. Hier wird das Ergebnis der RAKE-Kombinierung durch den Vektor b gezeigt.
In dem Maximalverzögerungszeiteinstellungsabschnitt 106 wird eine Verzögerungszeitdauer W', die für die Auslöschung der Interferenz verwendet wird, unter Verwendung des Verzögerungsprofils eingestellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Schwellwertentscheidung statt dem Korrelationswertergebnis von der Faltungsoperation der Spreizcodes und dem Verzögerungsprofil ausgeführt, mit anderen Worten: die maximale Verzögerungszeit W' wird eingestellt durch Ausführung der Schwellwertentscheidung statt Korrelation optional gewählter Spreizcodes.
Zuerst wird in dem Spreizcodeauswahlabschnitt 1063 der Satz von den in der Faltungsoperation zu verwendender Spreizcodes ausgewählt, und dieser Satz von Spreizcodes wird dem Faltungsberechnungsabschnitt 1064 übergeben. Spreizcodes und Verzögerungsprofil werden beide der Faltungsoperation in dem Faltungsberechnungsabschnitt 1064 unterzogen. Dann wird die Korrelation berechnet aus den Ergebnissen der Faltungsoperation von Spreizcodes und Verzögerungsprofil. Dieses Korrelationsergebnis ist äquivalent der Kreuzkorrelation zwischen Spreizcodes, wenn es eine Verzögerungswelle gibt. Verschiedene Fensterbreiten W_k können bezüglich dem Kreuzkorrelationswert gehandhabt werden.
Der Faltungsberechnungsabschnitt 1064 übergibt den ermittelten Kreuzkorrelationswert dem Schwellwertentscheidungsabschnitt 1065. In dem Schwellwertentscheidungsabschnitt 1065 werden die Kreuzkorrelationswerte verschiedener Fensterbreiten P(W_k) mit einem zuvor eingestellten Schwellwert P_th verglichen. Zusätzlich wird W' erworben, die kleiner als dieser Schwellwert P_th ist.
Wenn z.B., wie in 4 gezeigt, W₀ die Fensterbreite ist, in der die Verzögerungswelle τ₀ eingeschlossen ist, W₁ die Fensterbreite ist, in der die Verzögerungswellen τ₀ und τ₁ eingeschlossen sind, und W₂ die Fensterbreite ist, in der die Verzögerungswellen τ₀, τ₁ und τ₂ eingeschlossen sind, dann wird in dem Schwellwertentscheidungsabschnitt 1065 eine Schwellwertentscheidung an dem Kreuzkorrelationswert durchgeführt.
Insbesondere in dem Fall, in dem {P(W) – P(W0)} / P(W) > Pth und {P(W) – P(W1)} / P(W) < Pth ist, und wenn die Fensterbreite der Interferenz-Auslöschung (JD) W₀ ist, wird die Differenz eines wirklichen Interferenzbetrags P(W) und dem Interferenzbetrag P(W₀) bei einer Fen sterbreite W₀ groß. Deshalb wird die Fähigkeit zur Interferenz-Auslöschung dann, wenn die Fensterbreite W₀ ist, nur als gering erwartet.
Wenn zusätzlich die Fensterbreite der Interferenz-Auslöschung (JD) W₁ ist, wird die Differenz eines wirklichen Interterenzbetrags P(W) und dem Interterenzbetrag P(W₁) bei einer Fensterbreite W₁ klein. Wenn die Fensterbreite W₁ ist, ist es deshalb zu entscheiden möglich, dass es keinen Unterschied bei der Fähigkeit zur Interferenz-Auslöschung gibt, wenn sie mit der Fensterbreite W ausgeführt wird. In solch einem Fall wird jedoch die Fensterbreite W' der Interferenz-Auslöschung (JD) auf W₁ eingestellt.
Wenn dementsprechend die Differenz zwischen dem wirklichen Interferenzbetrag und dem Interferenzbetrag einer vorübergehend eingestellten Fensterbreite kleiner als ein bestimmter Betrag ist, sollte eine Leistungsverschlechterung aufgrund einer Einstellung der Fensterbreite kleiner als der in dem RAKE-Kombinierungsfall vermieden werden, weil diese vorübergehend eingestellte Fensterbreite die wirkliche Verzögerungszeit einschließt. Zusätzlich kann der Schwellwert geeignet eingestellt werden, um die Leistungsverschlechterung in dem Bereich zu halten, der das System nicht durch Einstellung der Fensterbreite kleiner als der im Fall der RAKE-Kombinierung beeinträchtigt.
Die Verzögerungswellen innerhalb der Fensterbreite, die wie oben angegeben eingestellt ist, sind in der Interferenz-Auslöschung in JD eingeschlossen. Hier ist die Fensterbreite die maximale Verzögerungszeit W', welche die Pfade der Verzögerungszeiten τ₀ und τ₁ einschließt.
Die Faltung zwischen dem Verzögerungsprofil und dem Spreizcode wird in dem JD-Abschnitt 107 berechnet, um so die Matrix A zu erzeugen. Unter der Annahme, dass die Anzahl der Übertragungssymbole N ist, die Spreizsequenz Q ist, die maximale Verzögerungszeit (Fensterbreite) W' ist, und die Anzahl der übertragenen Multicodes K ist, dann ist der Berechnungsumfang der Matrix A gegeben durch (N Q + W' – 1) × (K N), und der Berechnungsumfang ist geringer als im konventionellen Fall.
Anschließend wird die Korrelationsmatrix A^HA in dem JD-Abschnitt 107 berechnet. Der Berechnungsumfang der Korrelationsmatrix A^HA wird (K N) × (K N). Danach ist es durch Lö sung der Formel A^HA x = b für das Übertragungssymbol x, d.h. durch Ausführen der Multiplikation der inversen [A^HA]^–1 der Matrix A^HA mit dem RAKE-Kombinierungsergebnis b, möglich, eine Vielzahl von Signalen zu demodulieren, deren Kreuzkorrelation der Spreizcodes in dem Pfad ausgelöscht ist (Pfad der Verzögerungszeit τ₀ und τ₁), die in der Fensterbreite W' eingeschlossen sind. Somit können die empfangenen Signale aller Codes ermittelt werden.
Ferner ist es in der vorliegenden Ausführungsform möglich, dieselbe Wirkung wie bei der Ausführungsform 1 zu zeigen. D.h., maximale Leistung kann erzielt werden, da alle der Mehrfachwege in der RAKE-Kombinierung verwendet werden, und bezüglich JD ist es nicht nur möglich, eine ausreichende Auslöschung der Interferenz aufgrund der Kreuzkorrelationen zwischen Spreizcodes auszuführen, sondern es ist auch möglich, den Berechnungsaufwand von JD zu reduzieren, während die Leistung von RAKE-Kombinierung beibehalten wird, weil die Fensterbreite auf der Basis der Verzögerungsspreizung optimal eingestellt ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht begrenzt auf die oben dargestellten Ausführungsformen 1 und 2, und verschiedene Veränderungen können gemacht werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verändern. Obgleich z.B. in den oben dargestellten Ausführungsformen 1 und 2 der Fall erläutert wurde, in dem die Anzahl der Pfade 3 ist, kann die vorliegende Erfindung auf ähnliche Weise auch angewendet werden, wenn die Anzahl der Pfade 2, 4 oder mehr ist.
Der Funkempfangsapparat und das Funkempfangsverfahren kann angewendet werden auf ein digitales Funkkommunikationssystem, insbesondere auf einen Funkbasisstationsapparat eines CDMA-Systems.
In dem Funkempfangsapparat und dem Funkempfangsverfahren der vorliegenden Erfindung kann entsprechend der oben dargestellten Beschreibung die maximale Leistung erzielt werden, da bei der RAKE-Kombinierung alle Mehrfachpfade verwendet werden, und bezüglich JD ist es nicht nur möglich, eine ausreichende Auslöschung der Interferenz aufgrund der Kreuzkorrelationen zwischen Spreizcodes auszuführen, sondern es ist auch möglich, den Berechnungsaufwand von JD zu reduzieren, während die Leistung von RAKE-Kom binierung beibehalten wird, weil die Fensterbreite auf der Basis der Verzögerungsspreizung optimal eingestellt ist.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Funkempfangsapparat und ein Funkempfangsverfahren, die in einen digitalen Funkkommunikationssystem verwendet werden.

Claims

Funkempfangsapparat, der umfasst: – einen Verzögerungsprofilerzeugungsabschnitt (105), um ein Verzögerungsprofil zu erzeugen, das ein bekanntes Signal verwendet, welches in einem empfangenen Signal enthalten ist, in dem ein oder mehrere Benutzersignale Code-gemultiplext sind; – einen RAKE-Kombinierungsabschnitt (103), um eine erste Verzögerungszeit in dem Verzögerungsprofil einzustellen und RAKE-Kombinierung innerhalb des Bereichs der ersten Verzögerungszeit auszuführen; und – einen Interferenz-Auslöschungsabschnitt (107), um Interferenz-Auslöschungsverarbeitung an dem Signal, das der RAKE-Kombinierung ausgesetzt wurde, auszuführen, und die empfangenen Signale aller Codes auszugeben, dadurch gekennzeichnet, dass der Interferenz-Auslöschungsabschnitt ausgelegt ist, um eine zweite Verzögerungszeit einzustellen, die kürzer ist als die erste Verzögerungszeit in dem Verzögerungsprofil, um eine Interferenz-Auslöschungsverarbeitung an dem Signal, das der RAKE-Kombinierung ausgesetzt wurde, nur innerhalb der zweiten Verzögerungszeit auszuführen.
Funkempfangsapparat nach Anspruch 1, wobei die zweite Verzögerungszeit bestimmt wird durch eine Verzögerungsspreizung, die von dem Verzögerungsprofil ermittelt wird.
Funkempfangsapparat nach Anspruch 1, wobei die zweite Verzögerungszeit eingestellt wird auf der Basis des Werts der Kreuzkorrelation willkürlich ausgewählter Spreizcodes.
Funkbasisstationsapparat, der einen Funkempfangsapparat nach Anspruch 1 umfasst.
Funkempfangsverfahren, das umfasst: – einen Verzögerungsprofilerzeugungsschritt, in dem ein Verzögerungsprofil erzeugt wird, das ein bekanntes Signal verwendet, welches in einem empfangenen Signal enthalten ist, in dem ein oder mehrere Benutzersignale Code-gemultiplext sind; – einen RAKE-Kombinierungsschritt, in dem eine erste Verzögerungszeit in dem Verzögerungsprofil eingestellt wird und RAKE-Kombinierung innerhalb des Bereichs der ersten Verzögerungszeit ausgeführt wird; und – einen Interferenz-Auslöschungsschritt, in dem Interferenz-Auslöschungsverarbeitung an dem Signal, das der RAKE-Kombinierung ausgesetzt wurde, ausgeführt wird, und die empfangenen Signale aller Codes auszugeben, dadurch gekennzeichnet, dass der Interferenz-Auslöschungsschritt eine zweite Verzögerungszeit einstellt, die kürzer ist als die erste Verzögerungszeit in dem Verzögerungsprofil, und eine Interferenz-Auslöschungsverarbeitung an dem Signal, das der RAKE-Kombinierung ausgesetzt wurde, nur innerhalb der zweiten Verzögerungszeit ausführt.
Funkempfangsverfahren nach Anspruch 5, wobei die zweite Verzögerungszeit bestimmt wird durch eine Verzögerungsspreizung, die von dem Verzögerungsprofil ermittelt wird.
Funkempfangsverfahren nach Anspruch 5, wobei die zweite Verzögerungszeit eingestellt wird auf der Basis des Werts der Kreuzkorrelation willkürlich ausgewählter Spreizcodes.