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JP2000196522A - 制御信号を発生する装置および方法 - Google Patents

制御信号を発生する装置および方法

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Publication number
JP2000196522A
JP2000196522A JP11358567A JP35856799A JP2000196522A JP 2000196522 A JP2000196522 A JP 2000196522A JP 11358567 A JP11358567 A JP 11358567A JP 35856799 A JP35856799 A JP 35856799A JP 2000196522 A JP2000196522 A JP 2000196522A
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JP
Japan
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signal
sub
energy
total
snr
Prior art date
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Pending
Application number
JP11358567A
Other languages
English (en)
Inventor
Shen Kian
キアン・シェン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nortel Networks Corp USA
Original Assignee
Nortel Networks Corp USA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nortel Networks Corp USA filed Critical Nortel Networks Corp USA
Publication of JP2000196522A publication Critical patent/JP2000196522A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. Transmission Power Control [TPC] or power classes
    • H04W52/04—Transmission power control [TPC]
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/24—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
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    • H04J13/0007—Code type
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097—Interference-related aspects
    • H04B1/711—Interference-related aspects the interference being multi-path interference
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＣＤＭＡ信号を発生する送信機の送信電力を調
整する。 【解決手段】ＣＤＭＡ信号を、それぞれがＣＤＭＡ信号
の特定の副信号と対応する複数のサブチャネルを含む主
チャネルに載せて伝送する。装置は、主として、ＳＮＲ
推定機能ブロックおよび論理機能ブロックを含む。ＳＮ
Ｒ推定機能ブロックは、副信号を入力として受け、副信
号中の全信号エネルギーと副信号中の全雑音エネルギー
との比の推定値を計算する役割を担う。論理機能ブロッ
クは、ＳＮＲ推定機能ブロックによって計算されたＳＮ
Ｒ推定値に依存して制御信号を発生させる。この制御信
号は、ＣＤＭＡ信号を発生させる送信機に送り返され、
送信機の送信電力を調整するための電力アップまたは電
力ダウンいずれかのコマンドを示す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤレス通信の
分野に関して、より具体的には、マルチサブチャネルＣ
ＤＭＡレシーバで信号対雑音電力比を推定する方法およ
び装置に関する。推定は、基地局と移動局との間の送信
電力を制御するために実施することができる。
【０００２】
【従来の技術】ＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス）は、
軍事用のスペクトル拡散単一側波帯技術を商業用に適合
させたものを用いるデジタル放送インタフェース規格で
ある。具体的には、これは、符号をすべての音声ビット
に割り当て、符号化した音声のスクランブル信号を放送
に載せて送り、音声をその元のフォーマットにアセンブ
ルし直すスペクトル拡散技術であり、デジタルセルラー
電話サービスの一形態である。ＣＤＭＡシステムでは、
各ユーザがユニークな符号列（疑似ランダム符号）を与
えられる。この符号列がユーザを識別する。たとえば、
ユーザＡが符号列ａを有し、ユーザＢが符号列ｂを有す
るならば、ユーザＡからの応答を欲するレシーバは、符
号列ａを使用して所望の情報を復号することになる。そ
して、ユーザＡによって送信されるすべてのエネルギー
を受け、ユーザＢによって送信される電力を無視する。
システムユーザは符号によって隔離されるため、同じ搬
送波周波数を共用することができ、他のセルラーシステ
ム、たとえばＡＭＰＳおよびＤＡＭＰＳによって遭遇さ
れる周波数再使用問題が部分的に解消される。
【０００３】ＣＤＭＡは、干渉を抑制されたシステムで
ある。ソフト容量限界を有するが、各ユーザが共用チャ
ネルにおける雑音源なであり、ユーザによって寄与され
る雑音が蓄積する。これが、システムがどれだけ多くの
ユーザを維持することができるかに対する実際的な限界
を作り出す。過剰な電力を送信する移動局が他の移動局
に対する干渉を増大させる。ＣＤＭＡの場合、移動局の
正確な電力制御が、システムの能力を最大限にし、移動
局のバッテリ寿命を延ばすのにきわめて重要である。目
標は、各移動局を、受け入れられるサービス品質を保証
するために必要である絶対最小電力レベルに維持するこ
とである。理想的には、基地局で受信される各移動局か
らの電力が等しくて、信号対干渉（比）が最小となるべ
きである。セルに関する各ユーザの電力が、それらが基
地局レシーバで等しく現れるように制御されないなら
ば、近遠（near-far）問題が生じる。この問題は、多く
の移動ユーザが同じチャネルを共用する場合に起こる。
一般に、受信される最強の移動局ＲＦ（無線周波数）信
号が基地局の復調器を捕らえる。ＣＤＭＡでは、より強
い受信信号レベルが、より弱い信号に対する基地局復調
器における雑音フロアを高め、それにより、弱い信号が
受信される確率を下げる。
【０００４】したがって、ＣＤＭＡ移動システムでは、
基地局または移動局レシーバで受信電力レベルを維持す
るために、閉ループ電力制御が不可欠である。レシーバ
側は、受信信号および雑音電力レベルを推定し、それを
信号対雑音比（ＳＮＲ）しきい値と比較すべきである。
受信ＳＮＲレベルがしきい値よりも低いならば、電力ア
ップコマンド、通常は１ビットが送信機に送られて送信
電力を上げる。そうでなければ、電力ダウンコマンドが
送られて、送信電力を下げる。
【０００５】このような電力制御コマンドは、順方向Ｃ
ＤＭＡチャネル（基地局またはセルサイトからの送信に
使用される）の中に逆電力制御ビットの形態で埋め込ま
れる。これらは、放送インタフェース規格ＩＳ−９５お
よびＣＤＭＡ２０００規格に準拠して、１．２５msごと
の間隔で（電力制御グループ、ＰＷＣ）、すなわち１フ
レームあたり１６回、疑似ランダム位置で起こる。各電
力制御ビットは、電力を所定の増分だけ上げ下げするた
めのコマンドと解釈される。各基地局は、移動局ごとに
独立して電力制御決定を下す。移動局は、電力制御ビッ
トを復調し、それに応じてその電力を上げ下げする役割
を担う。電力制御の目標は、逆方向チャネル送信電力
を、十分なエラー性能にふさわしい最低レベルに維持す
ることにある。
【０００６】ＣＤＭＡシステムに共通の一つの手法は、
いくつかの分解可能な多重通路成分から得た情報を合わ
せて、より良好な音声／データ品質を有する増強された
信号を提供するためのレーキレシーバの使用である。レ
ーキレシーバは、復調器とも呼ばれる相関器の列を含
み、各相関器が所望の信号の特定の多重通路成分に相関
する。一般にレーキチャネルまたはフィンガと呼ばれる
相関器出力を、それらの相対強度にしたがって重み付け
し、合計すると、最終的な信号推定値を得ることができ
る。
【０００７】明らかに、適切な電力制御ビット生成のた
めには受信信号対雑音電力比の推定値を正確に得ること
が重要である。放送インタフェース規格ＩＳ−９５逆方
向チャネル（移動局からのコールをセルサイトで受信す
るために使用される）の現在の実現形態では、ユーザリ
ンクあたり一つのチャネルしかない。逆方向チャネルは
６４元直交変調記号、具体的には階数６４のWalsh関数
を使用し、ＳＮＲ推定は、レーキ出力のWalshスペクト
ルを処理することによって実施される。レーキレシーバ
の直交復調出力には６４の要素がある。最大の要素を信
号による寄与とみなし、残りを雑音および干渉によって
生じたものとみなすことにより、レーキレシーバ出力で
ＳＮＲ推定値を得ることができる。
【０００８】残念ながら、第三世代３Ｇ ＩＳ−９５放
送インタフェース規格に準じて実現された、１ユーザと
基地局との間の各チャネルが四つまでの統合サブチャネ
ルを有することができ、それらの速度および相対電力レ
ベルが変更可能である大部分の最近のＣＤＭＡシステム
に関しては、効率的なＳＮＲ推定には難がある。加え
て、これらのチャネルは、多元直交変調とは違って、デ
ジタル線形変調技術である二相ＰＳＫ（ＢＰＳＫ）変調
を使用する。３Ｇ ＩＳ−９５ワイヤレスＣＤＭＡシス
テムでは、パイロット信号を使用してＰＢＳＫ信号のコ
ヒーレント検出を実施するため、ＩＳ−９５システムに
おけるような多元出力はもはやない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】したがって、この産業
分野には、マルチサブチャネルＣＤＭＡレシーバで信号
対雑音電力比推定を実施する方法および装置に対する必
要性が存在する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】概して、本発明は、マル
チサブチャネルＣＤＭＡチャネルにおいて信号対雑音電
力比（ＳＮＲ）の推定値を伝える制御信号を発生させる
方法および装置を提供する。そのようなチャネルは通
常、移動送信機と基地局との間の逆方向チャネルである
ことができる。制御信号は、基地局によって移動送信機
に送られる電力アップ／電力ダウンコマンドを調整する
ために使用することができる。
【００１１】具体例では、本装置は、ＣＤＭＡレシーバ
に組み込まれる。制御信号によって伝送される推定ＳＮ
Ｒは、レシーバの出力で計測されるフレームエラー率
（ＦＥＲ）にしたがって設定される動的しきい値と比較
される。そして、この比較に基づき、電力制御コマンド
が決定される。より具体的には、ＳＮＲがしきい値より
も高いならば、電力ダウンコマンドが移動送信機に送ら
れる。ＳＮＲがしきい値よりも低いならば、電力アップ
コマンドが送られる。
【００１２】この例では、閉ループ電力制御に必要なＳ
ＮＲ推定は、レーキレシーバ合成器出力で実施される。
合成器は、それぞれがパイロットチャネルからのチャネ
ル推定値の複素共役数によって重み付けされたレーキフ
ィンガ出力の複雑な最大比合成を実行する。出力の虚数
部は、雑音および推定誤差によるものである。一つの電
力制御グループおよびすべてのチャネルにわたって合成
器出力の実数部および虚数部の自乗を平均化することに
より、全受信信号エネルギーおよび雑音電力を推定する
ことができる。すべてのチャネルが考慮されるため、こ
の新規な方法では、物理的装置の調節または不正確さに
よって変化するおそれのある、すべてのサブチャネルの
間での正確な電力割り当てを知る必要がない。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施態様では、
ＳＮＲを推定するための装置は、基地局のＣＤＭＡレシ
ーバの中で実現される。この基地局レシーバの基本構造
の例を図１に示す。レシーバによって実行されるベース
バンド信号処理は、復調、合成、チャネル分離、復号お
よび逆方向チャネル閉ループ電力制御ビットの生成を含
む。
【００１４】レーキレシーバへの入力１３４が、基地局
で受けらとられる信号に対応する。この入力は、移動送
信機から送られる逆方向チャネルに干渉および雑音が足
されたものである。このチャネル上の信号は、同相成分
および四分成分を含む、ＢＰＳＫ変調され、四相拡散さ
れた信号である。ＢＰＳＫ変調は、十分に文書化され、
当業者には周知であるため、これ以上は詳述しない。こ
の信号１３４は、レーキレシーバを形成する復調器、こ
の例では復調器１００、１０２、１０４および１０６の
列に供給される。レーキレシーバ中の復調器の数は異な
ってもよいことに留意されたい。各復調器は、その対応
するＢＰＳＫ信号多重通路成分のコヒーレント（同期）
復調を実行する役割を担う。多重通路およびフェージン
グは、移動通信チャネルでは一般的である、多数の送信
路が、反射および散乱のような原理により、多数の遅延
され、フェージングされた送信信号のバージョンをレシ
ーバで生成する現象である。レーキレシーバの目的は、
これらの別個にフェージングされた送信信号のバージョ
ンを合成して、ダイバーシチ合成、換言するならば、よ
り良好な信号対雑音比を達成することである。
【００１５】逆方向チャネル１３４は、それぞれが特定
のデータストリームを伝える複数のサブチャネルで形成
されている。具体例では、４タイプのサブチャネルが存
在する。すなわち、基本(Fundamental)サブチャネル、
補助(Supplemental)サブチャネル、制御(Control)サブ
チャネルおよびパイロット(Pilot)サブチャネルであ
る。補助サブチャネルは通常、異なる速度のデータトラ
フィックを伝送するために使用され、基本チャネルは通
常、音声トラフィックのために使用される。制御サブチ
ャネルは、制御コマンドおよび情報を伝送するためのも
のである。パイロットサブチャネルは、基地局レシーバ
が、信号が移動局から物理的チャネルを介してレシーバ
まで送信される間に受ける位相および振幅ひずみを推定
することができるよう、移動局ユーザごとに必要であ
る。
【００１６】図２は、図１に示す復調器１００、１０
２、１０４および１０６の列のうち１つの復調器の動作
を示す機能ブロック図である。各復調器はまず、受信信
号を、長短のＰＮ拡散符号の局部的レプリカで乗じるこ
とによって拡散を解除し、次いで、拡散解除した出力を
相互直交Walsh符号で乗じることによってチャネル分離
を実行する。記号蓄積装置２００、２０２および２０４
が一つのWalsh波形の中で記号を蓄積し、それらの出力
が、チャネル推定の準備ができるのを待つ間、バッファ
装置２０６、２０８および２１０によって記憶される。
チャネル推定値がチャネル推定器２１２によって生成さ
れると、その共役複素数が各サブチャネル出力に乗じら
れる。パイロットサブチャネルの出力は、実際には、チ
ャネル推定器２１２の出力をその共役複素数で乗じたも
のであり、以下に記載するＳＮＲ推定のためだけに使用
される。
【００１７】レーキレシーバ復調器のフィンガ出力１４
２、１４４、１４６および１４８は、合成機能ブロック
１０８に供給される。復調器によって実行される動作を
上記で説明したように、各復調器フィンガ出力は、それ
ぞれが所与のサブチャネルの重み付き信号に対応する４
個までの複素数値からなる。合成器１０８は単に、四つ
すべての復調器フィンガ出力から受信された複素数値を
サブチャネルベースで加算して、それぞれが特定のサブ
チャネル信号を表す四つの複素数値を出力する役割を担
う。構造的に述べるならば、合成器１０８は、４個の加
算器（サブチャネルごとに１個ずつ）で形成されてい
る。具体的には、合成器１０８は、基本１５０、補助１
５２、制御１５４およびパイロット１５６の各サブチャ
ネルの複素数値を出力する。
【００１８】パイロットサブチャネルの合成器出力１５
６は、ＳＮＲ推定のためだけに、以下に記載する逆方向
チャネル閉ループ電力制御に使用される。
【００１９】合成器１０８の出力１５０、１５２および
１５４は、それぞれ抽出機能ブロック１１０、１１２お
よび１１４に供給される。これらのブロックは、さらな
る信号処理を可能にするため、複素数値から実数成分
（Re{}）を抽出する役割を担う。複素数値の虚数成分
（Im{}）が、厳密に、以下に記載するような閉ループ電
力制御を実施するために使用される。そして、三つサブ
チャネルそれぞれの実数値は、抽出機能ブロック１１
０、１１２および１１４からそれぞれ復号器（デコー
ダ）１１６、１１８および１２０に送られる。抽出機能
ブロック１１０、１１２および１１４の構造および動作
は当業者には公知であり、さらなる詳述は不要である。
【００２０】個々の復号器の機能は、エラー数を最小限
にする規則または方法を使用して符号化入力信号を推定
することである。具体例では、復号機能ブロック１１
６、１１８および１２０は、まずインターリーブを解除
し、次に直列ヴィテルビ復号を実施する。また、基本サ
ブチャネル信号の場合には、信号復号の前に速度検出が
復号機能ブロック１１６によって実施される。畳み込み
符号を復号するための技術は数多くあるが、おそらくは
もっとも一般的であるヴィテルビアルゴリズムが、畳み
込み符号の最尤(maximum likelihood)復号を実行する。
この信号インターリーブ解除技術およびヴィテルビアル
ゴリズムは、いずれも当業者には周知であり、いずれも
本発明の成否に決定的ではないため、これ以上は詳述し
ない。復号機能ブロック１１６、１１８および１２０か
らの出力は、送信機（すなわち移動局ユーザ）から最初
に送られた復号信号、それぞれ基本信号１３６、補助信
号１３８および制御信号１４０に対応する。
【００２１】フレームエラー率（ＦＥＲ）計測機能ブロ
ック１２８が、基本１３６、補助１３８および制御１４
０の各信号の復号情報ビットを入力として受信する。Ｆ
ＥＲ計測ブロック１２８は、基地局レシーバの性能を計
測する、具体的には、各ビットフレームをチェックし
て、そのフレームがエラーフリーであるかどうかを判断
する役割を担う。異なる重み付け係数を異なるサブチャ
ネル信号に適用して、基地局レシーバにおけるサブチャ
ネル性能の優先順位を反映させてもよいことに留意され
たい。ＦＥＲ計測ブロック１２８によって実行される計
測は、以下の比によって定義することができる。
【００２２】
【数１】ＦＥＲ＝エラーのあるフレームの数／受信した
全フレーム数
【００２３】計測されたＦＥＲ値は、ＦＥＲ計測ブロッ
ク１２８から、電力制御ビットの生成に必要なＳＮＲし
きい値を設定し、更新する役割を負うしきい値更新機能
ブロック１３０に送られる。このＳＮＲしきい値は、は
じめに、それ自体が特定のＦＥＲに対応する特定の出発
点に設定される。更新プロセスの間に、ＦＥＲ計測ブロ
ック１２８から受信されるＦＥＲが、出発点ＳＮＲしき
い値と対応するＦＥＲ値とは異なるならば、反復法を使
用してＳＮＲしきい値を適切な値に修正する。この更新
プロセスは、ＳＮＲしきい値とＦＥＲとの関係が固定さ
れていないという仮定に基づく。ＦＥＲ計測機能ブロッ
ク１２８およびＳＮＲしきい値更新機能ブロック１３０
はいずれも当業者には周知であるため、これ以上は詳述
しない。本発明のもっとも好ましい実施態様では、機能
ブロック１２８および１３０はいずれもＣＤＭＡレシー
バに対して外部的に実現されているが、代替態様では、
内部モデム部品として実現してもよいことに留意された
い。
【００２４】ＣＤＭＡレシーバに対して内部的である信
号処理機能ブロック１２２は、ＳＮＲ推定および電力制
御ビット生成の役割を担う。ブロック１２２は、合成器
１０８からの四つの複素数値１５０、１５２、１５４お
よび１５６を入力として受け、ＳＮＲ推定機能ブロック
１２４および論理機能ブロック１６０からなる。論理機
能ブロック１６０そのものは、比較器１２６および電力
制御ビット生成器１３２を含む。ＳＮＲ推定機能ブロッ
ク１２４は、合成器１０８から受けた複素数値を処理し
てこれらの値を実数部と虚数部と分けるための手段、た
とえば抽出機能ブロックを含む。以下さらに詳細に記載
するように、実数部は、サブチャネル中の全信号エネル
ギーの推定値を計算するために使用され、虚数部は、サ
ブチャネル中の全雑音エネルギーの推定値を計算するた
めに使用される。このように、ＳＮＲ推定機能ブロック
１２４は、それぞれが変更可能な速度および相対電力レ
ベルを有する四つのサブチャネルを与えられ、基地局レ
シーバによって捕らえられる全ＳＮＲの推定を実行す
る。ＳＮＲ推定は、以下の式によって定義される。
【００２５】
【数２】ＳＮＲ＝ＥＳ／ＩＯ
【００２６】式中、ＥＳは、全信号チップエネルギーを
表し、ＩＯは、干渉および雑音電力スペクトル密度を表
す。このＳＮＲ推定値は、以下さらに詳述する特定のア
ルゴリズムによって実現される。ＳＮＲ推定機能ブロッ
ク１２４の出力が、推定されたＳＮＲ値を伝送する信号
である。
【００２７】論理機能ブロック１６０は、ＳＮＲ推定機
能ブロック１２４によって計算されるＳＮＲ推定値に依
存して、ＣＤＭＡ信号を発生させる送信機、この例では
移動局の送信電力を調整するための制御信号を発生させ
る役割を担う。比較器１２６は、ＳＮＲ推定値を伝送す
るＳＮＲ推定機能ブロック１２４からの信号およびＳＮ
Ｒしきい値更新機能ブロック１３０からの更新されたＳ
ＮＲしきい値を入力として受信する。ＳＮＲ推定値は、
ＳＮＲしきい値とで比較される。ＳＮＲ推定値がＳＮＲ
しきい値よりも低いならば、増大（Increase）制御信号
が比較器１２６によって発生され、電力制御ビット生成
器１３２に送られる。ＳＮＲ推定値がＳＮＲしきい値よ
りも高いならば、減少（Decrease）制御信号が比較器１
２６によって発生され、電力制御ビット生成器１３２に
送られる。
【００２８】電力制御ビット生成器１３２は、比較器１
２６から受信されるメッセージに依存して、電力制御コ
マンドを生成し、それを出力１５８に載せて送信機に送
る役割を担う。電力制御コマンドは通常、１個のビット
である。具体例では、電力制御コマンドビットは、増大
制御信号が比較器１２６から受けられるとクリアされて
「０」をとり、送信電力の増大が送信機に求められてい
ることを示す。そうでなければ、電力制御コマンドビッ
トは、減少制御信号が比較器１２６から受けられると
「１」に設定され、送信電力の減少が送信機に求められ
ていることを示す。
【００２９】ＳＮＲ推定機能ブロック１２４は、レーキ
合成器１０８から出力された四つのサブチャネル複素数
値を使用して、特定のアルゴリズムを実施することによ
ってＳＮＲを推定する。このアルゴリズムは、サブチャ
ネルの電力割り当て比から独立しており、これらの比を
時間とともに変更させる、サブチャネルごとの変更可能
な相対電力レベルの問題を解決するために必要である。
図３は、ＳＮＲ推定機能ブロック１２４によって実施さ
れるＳＮＲ推定アルゴリズムの流れ図である。以下は、
図３に示す流れ図の要素それぞれに関連する、アルゴリ
ズムのステップごとの説明である。
【００３０】３００．初期化／リセット アルゴリズムにおける第一のステップは、二つのアレイ
Ｒ［チャネル］およびＩ［チャネル］を０に初期化する
ステップである。ただし、チャネルとは、チャネル＝
｛基本、補助、制御、パイロット｝によって与えられる
４値ベクトルである。たとえば、
【数３】Ｒ［基本］＝Ｒ［補助］＝Ｒ［制御］＝Ｒ［パ
イロット］＝０
【００３１】３０２．レーキ出力？ レーキレシーバは、基本、補助および制御サブチャネル
の符号化ビット速度ならびにパイロットサブチャネルの
非変調推定速度で出力を提供する。拡散の前にチャネル
符号化から符号化されたビット速度が得られ、これは、
ＰＮ符号列または拡散信号の速度であり、その結果、可
能な最高の信号速度であるチップ速度よりも常に低い。
レーキ出力がチップ速度でチェックされると仮定し、符
号化ビット速度がすべて異なってもよいとすると、新た
なデータが必ずしもすべてのチップ・インスタンスで合
成器１０８の出力のすべてに存在しなくてもよい。むし
ろ、新たなデータの存在は、合成器出力の間で異なり、
特定のチップインスタンスについては新たなデータが全
く存在しない可能性がある。したがって、ＳＮＲ推定機
能ブロック１２４は、合成器１０８の出力１５０、１５
２、１５４および１５６のいずれか一つに新たなデータ
がある時点を知らされなければならず、それを実施する
ためには多様な方法を使用することができる。もっとも
好ましい実施態様では、ＳＮＲ推定機能ブロック１２４
は、各サブチャネルに対応する固定速度の知識に基づい
て自己計算を実行して、特定の合成器１０８の出力で新
たなデータが利用できる時点を決定する。あるいはま
た、合成器１０８は、新たなデータの可用性の割り込み
により、ＳＮＲ推定機能ブロック１２４に知らせること
ができる。この割り込みメッセージは、新たなデータを
有する特定の合成器出力の指示を含む。もう一つの代替
態様では、ＳＮＲ推定機能ブロック１２４は、新たなデ
ータがないかチェックするため、異なる合成器１０８の
出力を周期的にポーリングすることもできる。
【００３２】３０４．パイロットチャネル 合成器１０８の出力における新たなデータがパイロット
サブチャネルからのものであるならば、それは、基地局
レシーバによって受けられる全多重通路エネルギー値を
設定するために使用される。この多重通路エネルギー値
とは、以下の式によって定義され、ＭＩＰＳＵＭと呼ば
れる、パイロットサブチャネル複素数値１５６の実数成
分である。
【００３３】
【数４】MIPSUM=Re(レーキ_パイロット_output)
【００３４】他方、合成器１０８の出力における新たな
データが他三つのサブチャネルのいずれかからのもので
あるならば、信号エネルギーは、以下に定義するように
計算され、正規化され、その特定のサブチャネルに指し
当てられたＲおよびＩアレイに加えられる。
【００３５】
【数５】R[channel]+=Re(レーキ_channel_output)*Re
(レーキ_channel_output)/MIPSUM I[channel]+=Im(レーキ_channel_output)*Im(レーキ_ch
annel_output)/MIPSUM
【００３６】具体例として、新たなデータが制御サブチ
ャネル１５２からのものであると仮定する。上記二つの
式は以下のようになる。
【００３７】
【数６】R[制御]+=Re(レーキ_制御_output)*Re(レーキ_
制御_output)/MIPSUM I[制御]+=Im(レーキ_制御_output)*Im(レーキ_制御_out
put)/MIPSUM
【００３８】３１０．ＰＷＣグループの終わり 次に、ＳＮＲ推定機能ブロック１２４は、電力制御（Ｐ
ＷＣ）グループの終わりを求めてチェックする。送信さ
れる各データフレームは、１６のＰＷＣグループに分割
されている。ＰＷＣグループとは、いっしょに制御され
るデータの集合体である。ＳＮＲ推定機能ブロック１２
４には、特定のＰＷＣグループに対応するサブチャネル
出力の数が知れている。たとえば、補助出力は５７６で
あり、基本出力は１２であり、制御出力は６である。し
たがって、ＰＷＣグループの最後を判定するため、簡単
な計数プロセスがＳＮＲ推定機能ブロック１２４によっ
て実行される。ＰＷＣグループの最後ではないならば、
ＳＮＲ推定機能ブロック１２４は、上記ステップ３０２
に戻って合成器１０８からのさらなる出力を待つ。ひと
たびＰＷＣグループの最後に達したならば、以下の式に
したがって信号および雑音電力推定値を計算する。
【００３９】３１２．チャネル＝｛基本, 補助, 制
御｝について
【数７】R[channel]/=PG[channel]*PG[channel]*Number
_channel_outputs_per_PWCgroup I[channel]/=PG[channel]*Number_channel_outputs_per
_PWCgroup
【００４０】式中、PG[channel]は、以下の式によって
定義される、そのチャネルの処理利得、すなわち、各値
が特定のサブチャネルに特定である３値ベクトルであ
る。
【００４１】
【数８】PG[channel]=チップ速度／data_rate_[channe
l]
【００４２】チップ速度は、上記で定義したようにＰＮ
符号列の速度であり、data_rate[channel]は、それぞれ
が特定のサブチャネルの、チャネル符号化後の符号化ビ
ット速度を表す３値ベクトルである。たとえば、チップ
速度が３．６８６４MHzであり、補助サブチャネルが４
６０．８kbpsの符号化ビット速度を有し、基本サブチャ
ネルが９．６kbpsの符号化ビット速度を有し、制御サブ
チャネルが４．８kbpsの符号化ビット速度を有する場合
を例にとると、次のようになる。
【００４３】
【数９】
【００４４】変数Number_channel_outputs_per_PWCgrou
pは、特定のサブチャネルの一つの電力制御グループに
おけるレーキ出力の数に対応する。たとえば、符号化ビ
ット速度が４６０．８kbpsである補助サブチャネル、符
号化ビット速度が９．６kbpsである基本サブチャネルお
よび符号化ビット速度が４．８kbpsである制御サブチャ
ネルの場合に電力制御グループが１．２５msであると
き、この変数は、サブチャネルごとに以下のようにな
る。
【００４５】
【数１０】 Number_補助_outputs_per_PWCgroup＝1.25*460.8＝576 Number_基本_outputs_per_PWCgroup＝1.25*9.6＝12 Number_制御_outputs_per_PWCgroup＝1.25*4.8＝６
【００４６】３１４．雑音および干渉ＩOは次のように
計算される。
【数１１】
【００４７】信号エネルギーＥＳは次のように計算され
る。
【数１２】
【００４８】式中、ｃｈは、チャネルあたりの、パイロ
ットサブチャネルを含むサブチャネルの数である。ＩO
を計算するための最初の和算は、パイロットサブチャネ
ルを除くすべてのサブチャネルに対して実施される。Ｅ
Ｓを計算するための第二の和算は、すべてのサブチャネ
ルに対して実施される。最後に、信号対雑音比はＳＮＲ
＝ＥＳ／ＩOと推定される。上記のアルゴリズムによっ
て生成される推定は、基地局レシーバによる電力制御ビ
ット生成が正確な推定値に依存するために決定的に重大
である、変動しうるサブチャネル相対電力レベルによる
不正確さを回避させる。
【００４９】ＳＮＲ推定機能ブロック１２４は、ＳＮＲ
推定値を比較器１２６に送り、そこで、上述したように
この値を使用して電力制御ビットを決定する。基地局レ
シーバでのＳＮＲは絶えず変化するため、ＳＮＲ推定機
能ブロック１２４によって実施される計測アルゴリズム
は繰り返す。これを図３に示す。図３では、ステップ３
１６の後にステップ３００が続いている。
【００５０】本発明を、その特定の好ましい実施態様を
参照しながら詳細に説明したが、本明細書を通じて記載
した本発明の真髄を逸することなく、変形および改良が
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の非常に好ましい実施態様による、基地
局レシーバの基本構造のブロック図である。
【図２】図１に示す復調器の動作を示す機能ブロック図
である。
【図３】図１に示すＳＮＲ推定機能ブロックによって実
現されるＳＮＲ推定アルゴリズムを示す流れ図である。
【符号の説明】
１００、１０２、１０４、１０６ 復調器 １０８ 合成器 １１０、１１２、１１４ 抽出機能 １１６、１１８、１２０ 復号器（復号機能） １２４ ＳＮＲ推定機能 １２６ 比較器 １２８ ＦＥＲ計測機能 １３０ しきい値更新機能 １３２ 電力制御ビット生成器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390023157 ＴＨＥ ＷＯＲＬＤ ＴＲＡＤＥ ＣＥＮ ＴＲＥ ＯＦ ＭＯＮＴＲＥＡＬ，ＭＯＮ ＴＲＥＡＬ，ＱＵＥＢＥＣ Ｈ２Ｙ３Ｙ ４，ＣＡＮＡＤＡ (72)発明者 キアン・シェン カナダ、ケー２イー、６ケー１、オンタリ オ、ネピアン、メドゥランズ・ドライブ 1218、アパートメント 604

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 主チャネルのそれぞれのサブチャネル中
    を伝送される複数の副信号を含む、主チャネル中を伝送
    される符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）信号を発生さ
    せる送信機の送信電力を調整するための制御信号を発生
    させる装置であって、 ＣＤＭＡ信号を受けるための入力と、 各サブチャネルに対応する前記副信号を受けて、前記副
    信号中の全信号エネルギーと前記副信号中の全雑音エネ
    ルギーとの比（ＳＮＲ）の推定値を計算するため前記入
    力に結合されたＳＮＲ推定手段と、 前記ＳＮＲ推定手段によって計算された、前記副信号中
    の全信号エネルギーと前記副信号中の全雑音エネルギー
    との推定比に依存して、前記ＣＤＭＡ信号を発生させる
    前記送信機の前記送信電力を調整するための制御信号を
    発生させるため前記ＳＮＲ推定手段に結合された論理手
    段と、を備える制御信号を発生する装置。
  2. 【請求項２】 前記入力と前記ＳＮＲ推定手段との間に
    レーキレシーバを有する請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記レーキレシーバが、前記ＣＤＭＡ信
    号を受けるための複数の復調器を含み、各復調器が出力
    信号を発生させる、請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 各復調器の出力信号を受け、複数の出力
    を副信号ごとに一つずつ含む合成手段をさらに有し、前
    記合成手段が、実数部および虚数部を含む複素数値を各
    出力に埋め込む、請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記ＳＮＲ推定手段が前記合成手段の前
    記出力に結合されている請求項４記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記ＳＮＲ推定手段が、前記合成手段の
    各出力に埋め込まれた前記信号の前記複素数値を処理し
    て前記複素数値を実数部と虚数部とに分けるための手段
    を有する請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記ＳＮＲ推定手段が、前記複素数値の
    前記実数部を処理して前記副信号中の前記全信号エネル
    ギーの推定値を計算するための手段を有する請求項６記
    載の装置。
  8. 【請求項８】 前記ＳＮＲ推定手段が、前記複素数値の
    前記虚数部を処理して前記副信号中の前記全雑音エネル
    ギーの推定値を計算するための手段を有する請求項７記
    載の装置。
  9. 【請求項９】 前記論理手段が、二つの入力を有する比
    較器を含み、一方の入力が、前記副信号中の全信号エネ
    ルギーと前記副信号中の全雑音エネルギーとの比を示す
    信号を受けとり、もう一方の入力が、しきい値を伝送す
    る信号を受けとり、前記比較器が、前記制御信号を解放
    するための出力を含み、前記制御信号が、二つの可能な
    状態を含む２進信号であり、前記副信号中の全信号エネ
    ルギーと前記副信号中の全雑音エネルギーとの比を示す
    前記信号が前記しきい値を超えると、前記制御信号が一
    方の状態をとり、前記副信号中の全信号エネルギーと前
    記副信号中の全雑音エネルギーとの比を示す前記信号が
    前記しきい値に満たないと、前記制御信号が他方の状態
    をとる、請求項１記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記副信号の少なくともいくつかに対
    応する信号におけるフレームエラー率を計測し、計測し
    たフレームエラー率に依存するしきい値を伝送する信号
    を発生させるための手段をさらに有する請求項９記載の
    装置。
  11. 【請求項１１】 主チャネル中を伝送されるＣＤＭＡ信
    号を、前記主チャネルのそれぞれのサブチャネル中を伝
    送される複数の副信号を含めて発生させる送信機の送信
    電力を調整するための制御信号を発生させるための装置
    であって、 前記ＣＤＭＡ信号を受けるための入力手段と、 各サブチャネルに対応する前記副信号を受けて、前記副
    信号中の全信号エネルギーと前記副信号中の全雑音エネ
    ルギーとの比の推定値を計算するため前記入力に結合さ
    れた第一の手段と、 前記第一の手段によって計算された、前記副信号中の全
    信号エネルギーと前記副信号中の全雑音エネルギーとの
    推定比に依存して、前記ＣＤＭＡ信号を発生させる前記
    送信機の前記送信電力を調整するための制御信号を発生
    させるため前記第一の手段に結合された第二の手段と、
    を含む装置。
  12. 【請求項１２】 主チャネルの中を伝送されるＣＤＭＡ
    信号を、主チャネルの各サブチャネルの中を伝送される
    複数の副信号を含めて発生させる送信機の送信電力を調
    整するのに適した制御信号を発生させる方法であって、 異なるサブチャネルに対応する複数の別個の副信号を含
    むＣＤＭＡ信号を受けるステップと、 前記副信号中の全信号エネルギーと前記副信号中の全雑
    音エネルギーとの比の推定値を計算するステップと、 前記副信号中の全信号エネルギーと前記副信号中の全雑
    音エネルギーとの計算された推定比に依存して、前記Ｃ
    ＤＭＡ信号を発生させる前記送信機の前記送信電力を調
    整するための前記制御信号を発生させるステップと、を
    含む方法。
  13. 【請求項１３】 前記副信号を処理して、処理した副信
    号ごとに、実数部および虚数部を含む複素数値を計算す
    るステップをさらに含む請求項１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】 各複素数値を実数部と虚数部とに分け
    るステップをさらに含む請求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記複素数値の実数部を処理して前記
    副信号中の前記信号エネルギーの推定値を計算するステ
    ップをさらに含む請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記複素数値の虚数部を処理して前記
    副信号中の前記雑音エネルギーの推定値を計算するステ
    ップをさらに含む請求項１５記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記副信号中の全信号エネルギーと前
    記副信号中の全雑音エネルギーとの比を示す信号をしき
    い値と比較して制御信号を発生させるステップをさらに
    含み、前記制御信号が、二つの可能な状態を含む２進信
    号であり、前記副信号中の全信号エネルギーと前記副信
    号中の全雑音エネルギーとの比を示す前記信号が前記し
    きい値を超えると、前記制御信号が一方の状態をとり、
    前記副信号中の全信号エネルギーと前記副信号中の全雑
    音エネルギーとの比を示す前記信号が前記しきい値に満
    たないと、前記制御信号が他方の状態をとる、請求項１
    ６記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記副信号の少なくともいくつかに対
    応する信号におけるフレームエラー率を計測し、計測し
    たフレームエラー率に依存するしきい値を転送する信号
    を発生させるステップをさらに含む、請求項１７記載の
    方法。
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