JP2001520492A - Method and receiver for channel estimation in a communication system - Google Patents
Method and receiver for channel estimation in a communication systemInfo
- Publication number
- JP2001520492A JP2001520492A JP2000516491A JP2000516491A JP2001520492A JP 2001520492 A JP2001520492 A JP 2001520492A JP 2000516491 A JP2000516491 A JP 2000516491A JP 2000516491 A JP2000516491 A JP 2000516491A JP 2001520492 A JP2001520492 A JP 2001520492A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- channel
- channel coefficients
- data symbols
- coefficients
- transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 40
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 31
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 23
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 15
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 16
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 15
- 230000004044 response Effects 0.000 description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 3
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013144 data compression Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/0202—Channel estimation
- H04L25/0224—Channel estimation using sounding signals
- H04L25/0228—Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/0202—Channel estimation
- H04L25/0212—Channel estimation of impulse response
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】 本発明によれば、データシンボルからなる受信信号が受信局によって受信される。この受信信号は、受信側において個々のサンプリング値に分解され、チャネル係数の確定のために、既知のデータシンボルと比較される。この場合受信局には、受信信号の個々の既知のデータシンボルが記憶されている。高速移動する移動局に対してチャネル係数の低減された数を確定することによって、チャネル係数に対する推定精度が高められる。 (57) [Summary] According to the present invention, a reception signal composed of data symbols is received by a receiving station. This received signal is decomposed on the receiving side into individual sampled values and compared with known data symbols for the determination of the channel coefficients. In this case, the receiving station stores individual known data symbols of the received signal. By determining the reduced number of channel coefficients for a mobile station moving at high speed, the estimation accuracy for the channel coefficients is increased.
Description
【0001】 本発明は、少なくとも1つが移動する複数の無線局間に伝送チャネルを備えて
いる通信システムにおけるチャネル推定のための方法および受信装置に関する。The present invention relates to a method and a receiving apparatus for channel estimation in a communication system having a transmission channel between a plurality of mobile stations at least one of which moves.
【0002】 通信システムにおいて、通信(例えば言語、画像情報またはその他のデータ)
は伝送チャネルを介して伝送され、無線通信システムでは、このことは電磁波を
用いて無線インタフェースを介して行われる。その際電磁波の放射は、それぞれ
のシステムに対して設定されている周波数帯にある搬送周波数によって行われる
。GSM(Global System for Mobile Communication)では、搬送周波数は90
0MHzの領域にある。将来の無線通信システム、例えばUMTS(Universal
mobile Telecommunication system)または第3世代の別のシステムに対して、 周波数は約2000MHzの周波数帯に設定されている。In a communication system, communication (eg, language, image information, or other data)
Is transmitted over a transmission channel, and in a wireless communication system this is done via a wireless interface using electromagnetic waves. The radiation of the electromagnetic waves takes place here at a carrier frequency in the frequency band set for the respective system. In GSM (Global System for Mobile Communication), the carrier frequency is 90
It is in the region of 0 MHz. Future wireless communication systems, such as UMTS (Universal
For mobile telecommunication systems or other third generation systems, the frequency is set to a frequency band of about 2000 MHz.
【0003】 放射された電磁波は、地面の湾曲および類似のもののが原因の反射、回折およ
び放射に基づいて減衰される。その結果、受信側の無線局において使用すること
ができる受信電力は低下する。この減衰は場所に依存しておりかつ移動する無線
局では時間にも依存している。移動局が非常に迅速に移動すると、伝送チャネル
のチャネル条件は短い時間間隔でも著しく変化する。マルチパス伝搬の場合、複
数の信号成分は種々異なって遅延されて受信側の無線局に到来する。これら説明
してきた影響が接続個有の伝送チャネルを記述している。[0003] The emitted electromagnetic waves are attenuated based on reflections, diffractions and radiation due to the curvature of the ground and the like. As a result, the reception power that can be used in the radio station on the receiving side decreases. This attenuation is location dependent and, in a moving radio station, also time dependent. As the mobile station moves very quickly, the channel conditions of the transmission channel change significantly, even for short time intervals. In the case of multipath propagation, a plurality of signal components are delayed differently and arrive at a receiving-side radio station. The effects described above describe the transmission channels unique to the connection.
【0004】 DE19549148号から、CDMA方式による加入者分離(CDMA符号
分割多重アクセス)を利用する無線通信システムが公知であり、その際無線イン
タフェースは付加的に、時分割多重加入者分離(TDMA時分割多重アクセス)
を有している。受信側において、JD方法(Joint Detection)が使用されて、 複数の加入者のCDMA符号を認識して伝送されたデータの改善された検出を行
うようにしている。その際、接続に無線インタフェースを介して少なくとも2つ
のデータチャネルを割り当てることができることが公知であり、その際それぞれ
のデータチャネルは個別の拡散符号によって区別することができる。[0004] From DE 195 49 148 a radio communication system is known which uses subscriber separation according to the CDMA system (CDMA code division multiple access), wherein the radio interface additionally has a time division multiple subscriber separation (TDMA time division multiple access). Multiple access)
have. On the receiving side, a JD method (Joint Detection) is used to recognize the CDMA codes of a plurality of subscribers and to perform an improved detection of the transmitted data. It is known that at least two data channels can be assigned to the connection via the radio interface, wherein each data channel can be distinguished by a separate spreading code.
【0005】 GSM移動無線網から、伝送されるデータが無線ブロック(バースト)として
タイムスロット内で伝送されることが公知であり、その際無線ブロック内で、受
信側の無線局において既知のシンボルを有するミッドアンブルが伝送される。こ
の形式のミッドアンブルはトレーニングシーケンスの意味において、無線局の受
信側の同調のために利用することができる。受信側の無線局はミッドアンブルに
基づいてチャネル推定、すなわち種々異なった伝送チャネルに対するチャネルパ
ルス応答の推定を実施する。択一的に、トレーニングシーケンスおよび有効デー
タに対して並列的に、種々異なったCDMA符号によって表されるチャネルを設
けることができる。[0005] It is known from the GSM mobile radio network that data to be transmitted is transmitted as radio blocks (bursts) in time slots, in which a symbol known at the receiving radio station is replaced in the radio block. The transmitted midamble is transmitted. This type of midamble can be used in the sense of a training sequence for tuning the receiving side of the wireless station. The receiving radio station performs channel estimation based on the midamble, i.e., estimates the channel pulse response for different transmission channels. Alternatively, channels represented by different CDMA codes can be provided in parallel with the training sequence and the valid data.
【0006】 チャネル条件が迅速に変化すると、伝素チャネルのチャネルパルス応答は伝送
される無線ブロック内でも変化し、その結果チャネル推定のために無線ブロック
の一部しか用いられない。チャネル条件に無関係に、一定の個数の等間隔のチャ
ネル係数が決定される。しかしこのようなチャネル推定は不正確である。[0006] If the channel conditions change rapidly, the channel pulse response of the conduction channel also changes within the transmitted radio block, so that only a portion of the radio block is used for channel estimation. A fixed number of equally spaced channel coefficients are determined regardless of channel conditions. However, such channel estimation is inaccurate.
【0007】 本発明の課題は、移動局の迅速な動きにも拘わらず、チャネル係数を確実に求
めることができる、チャネル推定のための方法および受信装置を提供することで
ある。この課題は請求項1の特徴部分に記載の構成を有する方法および請求項1
1の特徴部分に記載の構成を有する受信装置によって解決される。本発明の有利
な形態は従属請求項からわかる。[0007] It is an object of the present invention to provide a method and a receiving apparatus for channel estimation that can reliably determine a channel coefficient despite rapid movement of a mobile station. This object is achieved by a method having the features of claim 1 and claim 1.
The above problem is solved by a receiving device having a configuration described in one characteristic portion. Advantageous embodiments of the invention emerge from the dependent claims.
【0008】 本発明によれば、少なくとも1つが移動する複数の無線局間に伝送チャネルを
備えている通信システムにおけるチャネル推定のための方法において、受信局に
よって、データシンボルから成る受信信号が受信される。これらデータシンボル
は伝送方法によって、例えば拡散、変調およびチャネル歪化によって変形される
。According to the invention, in a method for channel estimation in a communication system comprising a transmission channel between at least one moving radio station, a reception signal comprising data symbols is received by a receiving station. You. These data symbols are modified by the transmission method, for example by spreading, modulation and channel distortion.
【0009】 受信信号は受信側において、個々のサンプリング値に分解されかつチャネル係
数を決定するために既知のデータシンボルと比較され、その際受信局において受
信信号の個々の既知のデータシンボルが記憶されている。迅速に移動する移動局
に対して、低減された個数のチャネル係数が決定されることによって、これらチ
ャネル係数に対して推定精度が改善される。受信信号の短い部分ブロックと長い
所望のチャネルパルス応答との誤った関係は生じなくなり、推定されるチャネル
のチャネルパルス応答の精度が改善される。緩慢に移動する移動局の場合、比較
的多くのチャネル係数が決定される。At the receiving end, the received signal is decomposed into individual sampled values and compared with known data symbols to determine channel coefficients, wherein the individual known data symbols of the received signal are stored at the receiving station. ing. By determining a reduced number of channel coefficients for a rapidly moving mobile station, the estimation accuracy for these channel coefficients is improved. An erroneous relationship between the short sub-block of the received signal and the long desired channel pulse response does not occur, and the accuracy of the channel pulse response of the estimated channel is improved. For mobile stations that move slowly, a relatively large number of channel coefficients are determined.
【0010】 この形式のチャネル推定によって、無線局の速度に対する制限および許容され
るチャネル条件もシフトされ、しかもこの場合同時にトレーニングシーケンスを
延長またはデータ伝送速度を低減する必要はない。本発明は、基地局と移動局と
の間の伝送にも、移動局間の伝送にも適用可能である。This type of channel estimation also shifts the limits on the speed of the wireless station and the allowed channel conditions, without the need to simultaneously extend the training sequence or reduce the data transmission rate. The present invention is applicable to transmission between a base station and a mobile station as well as transmission between mobile stations.
【0011】 本発明の有利な形態によれば、既知のデータシンボルが送信されたトレーニン
グシーケンスにおけるデータシンボルのサンプリング値と比較されるかまたは既
知のデータシンボルはデータ圧縮後に記憶されかつ引き続いて最初に受信された
サンプリング値と比較される。これにより、歪みを受けていない既知のデータシ
ンボルに依拠することができ、このために有効データ伝送速度を比較的僅かにす
れば一層正確なチャネル推定が可能になる。第2の変形例では、正確なデータ推
定は、チャネル係数の後続の調整に対する前提条件である。しかしこれにより、
トレーニングシーケンスを含んでいない、無線ブロックの部分の評価の期間、チ
ャネル推定を改善することができる。According to an advantageous embodiment of the invention, the known data symbols are compared with the sampled values of the data symbols in the transmitted training sequence, or the known data symbols are stored after data compression and subsequently first It is compared with the received sampling value. This makes it possible to rely on known data symbols which are not distorted, and therefore a relatively low effective data rate allows a more accurate channel estimation. In a second variant, accurate data estimation is a prerequisite for the subsequent adjustment of the channel coefficients. But this gives
Channel estimation can be improved during evaluation of portions of the radio block that do not include a training sequence.
【0012】 本発明の別の形態によれば、チャネル係数を決定する際に、既知のデータシン
ボル、すなわちトレーニングシーケンスまたは推定されたデータシンボルの低減
された個数の値が考慮されるようになっている。これにより、評価すべきサンプ
リング値に対する時間間隔が短縮されている場合にも、チャネル係数に対する正
確かつアクチュアルな(実時点の)推定値が得られる。According to another aspect of the invention, the values of the known data symbols, ie the training sequence or the reduced number of estimated data symbols, are taken into account when determining the channel coefficients. I have. This provides an accurate and actual (real-time) estimate of the channel coefficients, even if the time interval for the sampled value to be evaluated is reduced.
【0013】 更に、決定すべきチャネル係数を、それが平均して選択されない値より電力が
大きくなるように選択すると有利である。これにより、チャネル係数の個数を低
減した場合にも、伝送チャネルは十分正確に記述されかつチャネル係数を使用し
た引き続くデータ推定のための申し分ない基礎が形成されることが保証されてい
る。例えば、選択された値をその前に決定された比較的大きな個数のチャネル係
数から取り出すことができる。従って本発明によれば、先行するチャネル推定か
ら、有意なチャネル係数だけが繰り返して計算される。比較的大きな間隔におい
て、決定すべきチャネル係数の選択が繰り返されて、個々の常には計算されない
チャネル係数の意味の展開が考慮されるようにする。It is further advantageous to select the channel coefficient to be determined such that it has a higher power than a value on average that is not selected. This ensures that even if the number of channel coefficients is reduced, the transmission channel is described sufficiently accurately and forms an excellent basis for subsequent data estimation using the channel coefficients. For example, the selected value may be derived from a relatively large number of previously determined channel coefficients. Thus, according to the invention, only significant channel coefficients are repeatedly calculated from the preceding channel estimates. At relatively large intervals, the selection of the channel coefficients to be determined is repeated so that the development of the meaning of the individual, not always calculated channel coefficients is taken into account.
【0014】 本発明の有利な形態によれば、チャネル係数の選択される値の間隔は等間隔で
はない。これにより、種々異なった伝送チャネルの固有のチャネルのチャネルパ
ルス応答に相応して、チャネルパルス応答の大きな時間的な拡がりも(マルチパ
ス伝搬によって生じる)表すことができる。このことは、必要に応じてチャネル
係数をチャネルパルス応答の始めおよび終わりに有意として選択することによっ
て実現する。その際等間隔になるようにする必要はない。According to an advantageous embodiment of the invention, the intervals between the selected values of the channel coefficients are not equal. In this way, a large temporal spread of the channel pulse response (caused by multipath propagation) can also be represented, corresponding to the channel pulse response of the unique channels of the different transmission channels. This is achieved by selecting the channel coefficients as significant at the beginning and end of the channel pulse response as needed. At this time, it is not necessary to make the intervals equal.
【0015】 決定されるチャネル係数の値の個数の低減によって、著しく冗長性の高い(ue
berbestimmt)連立方程式e=Gh+nが立てられる。ここでGはチップシーケ ンス行列およびnはノイズ成分である。この冗長性によって、チャネル推定の精
度は改善される。その際決定の精度はアクチュアルに推量することができる。チ
ャネル推定の際に考慮されるサンプリング値の個数を伝送チャネルのチャネル条
件に依存して低減するようにしても有利である。これにより、冗長性は低下する
が、チャネル推定はよりアクチュアルになる。Due to the reduced number of determined channel coefficient values, significantly more redundancy (ue
berbestimmt) A simultaneous equation e = Gh + n is established. Here, G is a chip sequence matrix and n is a noise component. This redundancy improves the accuracy of the channel estimation. The accuracy of the decision can then be inferred physically. It is also advantageous to reduce the number of sampling values considered in channel estimation depending on the channel conditions of the transmission channel. This reduces redundancy but makes the channel estimation more actual.
【0016】 更に、長い信号遅延時間をより効果的に考慮するために、信号遅延時間に関連
付けられた、チャネル係数間の間隔を拡張すると有利であるが、この場合だから
といってチャネル係数の個数を同じ程度増やす必要はない。これにより、チャネ
ルパルス応答は特別なチャネル条件(例えばフィヨルド地形などにおける)も考
慮しかつにも拘わらずチャネル推定のために僅かなサンプリング値ですませるこ
とができる。In addition, it is advantageous to extend the spacing between the channel coefficients associated with the signal delay in order to more effectively take into account the long signal delays, but in this case the number of channel coefficients is reduced by the same amount. No need to increase. This allows the channel pulse response to take into account special channel conditions (e.g. in fjord terrain) and nevertheless require only a small sampling value for channel estimation.
【0017】 本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【0018】 図1は、移動無線ネットワークのブロック回路図である。FIG. 1 is a block circuit diagram of a mobile radio network.
【0019】 図2は、無線インタフェースのフレーム構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a frame structure of the wireless interface.
【0020】 図3は、無線ブロックの構造を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the structure of the radio block.
【0021】 図4は、無線局における受信機のブロック回路図である。FIG. 4 is a block circuit diagram of a receiver in a wireless station.
【0022】 図5は、ディジタル信号処理手段のブロック回路図である。FIG. 5 is a block circuit diagram of the digital signal processing means.
【0023】 図6は、チャネル推定問題を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a channel estimation problem.
【0024】 図7は、チャネル推定のためのフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart for channel estimation.
【0025】 図1に示されている無線通信システムはその構造に関して公知のGSM移動無
線ネットワークに対応し、これは多数の移動交換局MSCから成り、それらは互
いにネットワークで結ばれているか、または固定ネットワークPSTNへのゲー
トを成している。さらにこの移動交換局MSCは、それぞれ少なくとも1つの基
地局コントローラBSCと接続されている。さらに各基地局コントローラBSC
により、少なくとも1つの基地局BSへのコネクションが実現される。この種の
基地局BSは、無線インタフェースを介して移動局MSに対する無線コネクショ
ンを確立することのできる無線局である。The radio communication system shown in FIG. 1 corresponds to a GSM mobile radio network known for its structure, which consists of a number of mobile switching centers MSC, which are either networked together or fixed. It forms the gate to the network PSTN. Furthermore, the mobile switching centers MSC are each connected to at least one base station controller BSC. Further, each base station controller BSC
As a result, a connection to at least one base station BS is realized. This type of base station BS is a radio station that can establish a radio connection to the mobile station MS via a radio interface.
【0026】 図1には実例として、有効情報niとシグナリング情報siを3つの移動局M
Sと1つの基地局BSとの間で伝送するための3つの無線コネクションV1..
.V3が描かれており、ここで1つの移動局MSには2つのデータチャネルDK
1とDK2が割り当てられており、別の移動局MSにはそれぞれ1つのデータチ
ャネルDK3またはDK4が割り当てられている。オペレーション・メンテナン
スセンタOMCにより、移動無線ネットワークまたはその一部分のためのコント
ロールと保守の機能が実現される。本発明による無線通信システムによりこのよ
うな構造の機能が利用されるが、とはいえ本発明をこれとは異なる無線通信シス
テムに転用可能であり、そこにおいて本発明を使用することができる。FIG. 1 shows an example in which valid information ni and signaling information si are stored in three mobile stations M.
S1 and three radio connections V1. .
. V3 is depicted, where one mobile station MS has two data channels DK
1 and DK2 are assigned, and one data channel DK3 or DK4 is assigned to each of the other mobile stations MS. The operation and maintenance center OMC implements control and maintenance functions for the mobile radio network or a part thereof. Although the function of such a structure is utilized by the wireless communication system according to the present invention, the present invention can be applied to a different wireless communication system, and the present invention can be used therein.
【0027】 基地局BSはアンテナ装置と接続されており、これはたとえば3つの個別放射
器から成る。個別放射器の各々は、基地局BSによりサービスされる無線セルの
1つのセクタに向けて放射を行う。しかし択一的に、(アダプティブアンテナの
ように)もっと多くの個別放射器を使用することもでき、そのようにした場合に
はSDMA(Space Division Multiple Access)方式に従って空間的な加入者分
離を利用することも可能となる。The base station BS is connected to an antenna device, which comprises, for example, three individual radiators. Each of the individual radiators radiates towards one sector of the radio cell served by the base station BS. Alternatively, however, more individual radiators (such as adaptive antennas) can be used, in which case spatial subscriber separation is used according to the SDMA (Space Division Multiple Access) scheme. It is also possible to do.
【0028】 基地局BSと移動局MSとの間における有効情報niとシグナリング情報si
によるコネクションはマルチパス伝播の影響を受け、これはダイレクトな伝播経
路に加えてたとえば建物などにおいて反射することにより引き起こされる。この
ため、それぞれ異なる伝播経路に対応づけられる可能性のある同じ加入者信号の
信号成分が、受信側の局にそれぞれ異なる時点で到来する(delay spread)。Effective information ni and signaling information si between the base station BS and the mobile station MS
Are affected by multipath propagation, which is caused by reflections in buildings, for example, in addition to direct propagation paths. For this reason, the signal components of the same subscriber signal that may be associated with different propagation paths arrive at the receiving station at different times (delay spread).
【0029】 移動局MSが移動しているものとすれば、マルチパス伝播がさらに別の障害と
いっしょになって、受信側の移動局MSにおいて1つの加入者信号による様々な
伝播経路の信号成分が時間に依存して重畳されることになる。さらにこの場合、
種々の基地局BSの加入者信号が受信地点において1つの周波数チャネル内の受
信信号rxに重畳されるものとする。受信側の移動局MSの役割は加入者信号の
伝送チャネルについて、移動局MSが高速移動していても十分に精確かつ時宜に
かなったチャネル推定を実行すること、ならびに加入者信号中に伝送される有効
情報ni、シグナリング情報siならびに組織情報データのデータシンボルを検
出することである。Assuming that the mobile station MS is moving, multipath propagation is combined with yet another obstacle, and the signal components of various propagation paths by one subscriber signal at the receiving mobile station MS. Are superimposed depending on time. And in this case,
It is assumed that the subscriber signals of the various base stations BS are superimposed on the received signal rx in one frequency channel at the receiving point. The role of the receiving mobile station MS is to perform a sufficiently accurate and timely channel estimation on the transmission channel of the subscriber signal, even if the mobile station MS is moving at high speed, as well as to be transmitted in the subscriber signal. That is to detect valid information ni, signaling information si, and data symbols of organization information data.
【0030】 図2には、無線インタフェースのフレーム構造が示されている。TDMAコン
ポーネントによれば、広帯域の周波数レンジたとえばB=1.6MHzである周
波数レンジが、複数のタイムスロットtsたとえば8個のタイムスロットts1
〜ts8に分割される。周波数レンジB内における各タイムスロットtsは、1
つの周波数チャネルを成している。有効データ伝送のために設けられている周波
数チャネル内で、複数のコネクションの情報が無線ブロックとして伝送される。
FDMA(Frequency Division Multiple Access)コンポーネントによれば、無
線通信システムに対し複数の周波数レンジBが割り当てられる。FIG. 2 shows a frame structure of the wireless interface. According to the TDMA component, a wideband frequency range, for example, B = 1.6 MHz, is used for a plurality of time slots ts, for example, eight time slots ts1.
~ Ts8. Each time slot ts in the frequency range B is 1
Make up one frequency channel. Information on a plurality of connections is transmitted as a radio block in a frequency channel provided for valid data transmission.
According to the FDMA (Frequency Division Multiple Access) component, a plurality of frequency ranges B are allocated to the wireless communication system.
【0031】 図3に示されているように、有効データ伝送のためのこれらの無線ブロックは
データシンボルdをもつ複数のデータ部分dtから成り、その中に受信側で既知
であるミッドアンブルmをもつ区間が埋め込まれている。データdはコネクショ
ン固有に微細な構造の拡散符号(CDMA符号)により拡散され、その結果、受
信側でたとえばK個のデータチャネルDK1,DK2,DK3,...DK4を
それらのCDMAコンポーネントにより分離可能である。これらのデータチャネ
ルDK1,DK2,DK3,...DK4の各々に対し、送信側でシンボルごと
に所定のエネルギーEが割り当てられる。As shown in FIG. 3, these radio blocks for valid data transmission consist of a plurality of data parts dt with data symbols d, in which the midamble m known at the receiving end is contained. Section is embedded. The data d is spread by a connection-specific fine structure spreading code (CDMA code). As a result, for example, K data channels DK1, DK2, DK3,. . . DK4 can be separated by their CDMA components. These data channels DK1, DK2, DK3,. . . A predetermined energy E is assigned to each of the DKs 4 on a transmission side for each symbol.
【0032】 データdの個々のシンボルをQ個のチップで拡散することにより、シンボル期
間Ts内で期間TcのQ個のサブ区間が伝送されるようになる。この場合、Q個
のチップは固有のCDMA符号を成す。トレーニングシーケンスtseqをもつ
ミッドアンブルmは、やはり期間TcのL個のチップから成る。さらにタイムス
ロットts内に期間Tgの保護時間guardが設けられており、これにより順
次連続するタイムスロットtsのコネクションにおける様々な信号伝播時間が補
償される。By spreading each symbol of data d with Q chips, Q sub-intervals of period Tc can be transmitted within symbol period Ts. In this case, the Q chips form a unique CDMA code. The midamble m with the training sequence tseq also consists of L chips of period Tc. Further, a guard time guard of the period Tg is provided in the time slot ts, whereby various signal propagation times in the connection of the successive time slots ts are compensated.
【0033】 広帯域周波数領域B内で、順次連続するタイムスロットtsはフレーム構造に
従って区分される。従って8つのタイムスロットtsが1つのフレームに統合さ
れ、フレームの所定のタイムスロットが有効データ伝送のための周波数チャネル
を形成し、反復的に接続の群により使用される。例えば移動局MSの周波数同期
または時間同期のための別の周波数チャネルは各フレームに導入されるのではな
く、1つのマルチフレーム内の所定の時点で導入される。In the broadband frequency domain B, successive time slots ts are divided according to a frame structure. Thus, eight time slots ts are combined into one frame, and certain time slots of the frame form a frequency channel for valid data transmission and are used repeatedly by the group of connections. Another frequency channel, for example for the frequency synchronization or time synchronization of the mobile station MS, is not introduced in each frame, but at a predetermined point in one multiframe.
【0034】 無線インターフェースのパラメータは例えば次のとおりである。The parameters of the wireless interface are as follows, for example.
【0035】 無線ブロックの持続時間 577μs ミッドアンブル当たりのチップ個数 m 243 保護時間 Tg 32μs データ部分当たりのデータシンボル N 33 シンボル持続時間 Ts 6.46μs シンボル当たりのチップ Q 14 チップ持続時間 Tc 6/13μs 上昇方向(MS→BS)および下降方向(BS→MS)で、パラメータを異な
るように調整することができる。Radio block duration 577 μs Number of chips per midamble m 243 Guard time Tg 32 μs Data symbols per data part N 33 Symbol duration Ts 6.46 μs Chips per symbol Q 14 Chip duration Tc 6/13 μs rise The parameters can be adjusted differently in the direction (MS → BS) and in the descending direction (BS → MS).
【0036】 図4の受信器は無線局に関連するものであり、無線局は基地局BSまたは移動
局MSとすることができる。受信器では本発明による受信装置がチャネル推定の
ために使用される。相応する送信器の実現は例えばドイツ特許明細書DE197
34936に記載されている。The receiver of FIG. 4 is associated with a radio station, which can be a base station BS or a mobile station MS. At the receiver, the receiving device according to the invention is used for channel estimation. A corresponding transmitter implementation is described, for example, in German patent specification DE 197.
34936.
【0037】 図4には装置の受信経路が詳細に示されている。部分モジュールE1で、受信
信号rxが送信周波数バンドからローパス領域に変換され、実数成分と虚数成分
に分割される。部分モジュールE2では、アナログローパスフィルタリングが実
行され、続いて部分モジュールE3で受信信号が13/3MHzと12ビットの
ワード幅により2倍にオーバサンプリングされる。FIG. 4 shows the receiving path of the device in detail. In the partial module E1, the reception signal rx is converted from the transmission frequency band to the low-pass region, and is divided into a real component and an imaginary component. In the partial module E2, analog low-pass filtering is performed, and subsequently, in the partial module E3, the received signal is oversampled twice by 13/3 MHz and a word width of 12 bits.
【0038】 部分モジュールE4では、デジタルローパスフィルタリングがバンド幅13/
6MHzのフィルタにより、チャネル分離のためエッジの急峻度ができるだけ大
きくなるように実行される。続いて部分モジュールE4で、2倍オーバサンプリ
ングされた信号を2:1に低減する。In the partial module E4, digital low-pass filtering is performed with a bandwidth of 13 /
The filtering is performed by a 6 MHz filter so that the sharpness of the edge becomes as large as possible for channel separation. Subsequently, the signal oversampled twice is reduced to 2: 1 in the partial module E4.
【0039】 このようにして得られた受信信号eは実質的に2つの部分からなる。すなわち
、チャネル推定のための成分em(既知のデータシンボルによるトレーニングシ
ーケンスtseg)と、データ推定のための成分e1およびe2からなる。部分
モジュールE5では、チャネルパルス応答のチャネル係数h(k)の推定が、それ ぞれのタイムスロットで伝送される全てのデータチャネルの既知のミッドアンブ
ル基本符号を用いて行われる。The received signal e obtained in this way substantially consists of two parts. That is, it is composed of a component em (training sequence tseg using known data symbols) for channel estimation and components e1 and e2 for data estimation. In the submodule E5, the estimation of the channel coefficient h (k) of the channel pulse response is performed using the known midamble basic code of all data channels transmitted in the respective time slots.
【0040】 部分モジュールE6では、各データチャネルごとに適合されたフィルタに対す
るパラメータb(k)が、CDMA符号c(k)を使用して検出される。部分モジュー
ルE7では、ミッドアンブルm(k)により惹起された、データ推定に使用される 受信ブロックe1/2での干渉が除去される。このことは、h(k)とm(k)が既知
であれば可能である。In the sub-module E 6, the parameters b (k) for the adapted filter for each data channel are detected using the CDMA code c (k) . In the sub-module E7, the interference caused by the midamble m (k) in the reception block e1 / 2 used for data estimation is removed. This is possible if h (k) and m (k) are known.
【0041】 部分モジュールE8からE12では、データシンボルdの検出が、結合された
チャネル行列Aの擬似逆行列を用いて行われる。択一的解決手段は、結合された
チャネル行列Aの特異値分解(singular value decomposition)である。別の解
決手段は、別の最適化基準に基づくものであり、例えばゼロ挿入(ZF)基準の
代わりに最小平均二乗誤差基準(MMSE)である。さらに帰還結合された構造
も可能である。これらの解決手段は、相互に組み合わせることもできる。In the sub-modules E 8 to E 12, the detection of the data symbol d is performed using the pseudo inverse of the combined channel matrix A. An alternative solution is a singular value decomposition of the combined channel matrix A. Another solution is based on another optimization criterion, for example a minimum mean square error criterion (MMSE) instead of a zero insertion (ZF) criterion. Further, a feedback-coupled structure is also possible. These solutions can also be combined with one another.
【0042】 部分モジュールE8では、相互相関行列A*T Aが計算される。A*T Aはテプ
リッツ(Toeplitz)構造を有しているから、ここでは行列の小さいな部分の計算
だけが必要である。この小さな部分は次に完全な大きさに拡張するために使用す
ることができる。移動局MSの運動が緩慢な場合には、この行列A*T Aは大き い。なぜなら大きな部分ブロックを選択するからである。次のこの行列A*T A から、小さな部分だけが計算される。運動が高速の場合には、行列A*T Aは小 さくなる。従って場合により、ノイズの少ない解を得るため完全な計算を選択す
る。部分モジュールE9では、A*T Aのコレスキー(Cholesky)分解がH*T H
で実行される。ここでHは上側三角行列である。A*T Aのテプリッツ構造に基 づいて、Hも近似的にテプリッツ構造を有し、完全に計算する必要はない。ベク
トルsはHの対角要素の逆数を表す。対角要素は有利には方程式を解く際に使用
することができる。In the sub-module E 8, a cross-correlation matrix A * TA is calculated. Since A * TA has a Toeplitz structure, only a small portion of the matrix needs to be calculated here. This small portion can then be used to expand to full size. When the movement of the mobile station MS is slow, this matrix A * TA is large. This is because a large partial block is selected. From this matrix A * TA only the small parts are calculated. If the movement is fast, the matrix A * TA becomes smaller. Therefore, in some cases, a perfect calculation is chosen to obtain a low-noise solution. In the submodule E9, the Cholesky decomposition of A * TA is H * TH
Executed in Here, H is an upper triangular matrix. Based on the Toeplitz structure of A * TA , H also has an approximate Toeplitz structure and does not need to be completely calculated. The vector s represents the reciprocal of the diagonal element of H. Diagonal elements can advantageously be used in solving equations.
【0043】 部分モジュールE10では、受信シンボル列e1/e2の整合フィルタリング
(マッチドフィルタ)がb(k)により実行される。部分モジュールE11は、H* T *z1/2=e1/2に対する方程式を解く装置1を、部分モジュールE12 はH*d1/2=z1/2に対する方程式を解く装置2を実現する。部分モジュ
ールE13では、推定されたデータd1/2が復調され、解読され、続いてビタ
ビ復号器により畳み込み復号される。復号されたデータブロックIn the partial module E 10, matched filtering (matched filter) of the received symbol sequence e 1 / e 2 is executed by b (k) . The partial module E11 implements the device 1 for solving the equation for H * T * z1 / 2 = e1 / 2, and the partial module E12 implements the device 2 for solving the equation for H * d1 / 2 = z1 / 2. In the partial module E13, the estimated data d1 / 2 is demodulated, decoded, and subsequently convolutionally decoded by a Viterbi decoder. Decrypted data block
【0044】[0044]
【外1】 [Outside 1]
【0045】[0045]
【外2】 [Outside 2]
【0046】 受信側(図5参照)では、アナログ処理の後、すなわち増幅、フィルタリング
、高周波部でのバースバンドへの変換の後に、受信信号rxのデジタルローパス
フィルタリングがデジタルローパスフィルタで行われる。デジタル化された受信
信号eの部分は、長さL=M*Wのベクトルemにより表され、データ部分dt
の干渉を含んでいない。このデジタル受信信号部分は、チャネル推定器KSを含
むデジタル信号処理手段に伝送される。ジョイント・ディテクションデータ推定
器でのデータ推定は、全ての接続に対して共通に実行される。これについての詳
細はドイツ特許明細書DE19734936を参照されたい。On the receiving side (see FIG. 5), after analog processing, that is, after amplification, filtering, and conversion to the inverse band in the high frequency section, digital low-pass filtering of the received signal rx is performed by the digital low-pass filter. The digitized part of the received signal e is represented by a vector em of length L = M * W and the data part dt
Does not include interference. This digital received signal portion is transmitted to digital signal processing means including a channel estimator KS. The data estimation in the joint detection data estimator is performed in common for all connections. For further details on this, please refer to German Patent Specification DE19734936.
【0047】 次にチャネル推定を詳細に説明する。部分モジュールE5は、チャネル推定器
KS、記憶装置SPおよび制御装置SEを有する。これらの間では情報交換を行
うことが可能である。記憶装置SPには、ミッドアンブルmから既知のトレーニ
ングシーケンスtseqのデータシンボルt、並びにすでに検知された、推定を
追従するためにデータシンボルdが記憶されている。制御装置SEは加入者個別
に、チャネル推定の種々のモード間を切り換えることができ、ここでチャネル推
定はチャネル推定器KSで実行される。チャネル推定によって、受信信号eのサ
ンプリング値e1...e16からチャネル係数hが検出される。Next, channel estimation will be described in detail. The partial module E5 has a channel estimator KS, a storage device SP and a control device SE. Information can be exchanged between them. The storage device SP stores the data symbols t of the training sequence tseq known from the midamble m, as well as the data symbols d to follow the already detected estimation. The control device SE can switch between the various modes of channel estimation on a subscriber-by-subscriber basis, where the channel estimation is performed by a channel estimator KS. The channel coefficient h is detected from the sampling values e1 to e16 of the received signal e by the channel estimation.
【0048】 チャネル推定問題が図6に示されている。送信されたデータシンボルdが伝送
方式により変形され、結合されたチャネル行列Aにより表示され、受信側無線局
にサンプリング値eとして存在する。受信側無線局は、送信されたデータシンボ
ルdに対して推定値d^を検出しようとする。この検出は、チャネル推定の際に
、推定され結合されたチャネル行列A^を検出することにより行う。最適化基準
は例えば、推定された受信信号e^に対するサンプリング値eの偏差の二乗誤差
が最小になることである。トレーニングシーケンスtseqからのチャネル推定
では、d^=tであり、追従の際にはすでに推定されたdが帰還結合され、d^
=dとなる。The channel estimation problem is shown in FIG. The transmitted data symbol d is transformed by the transmission scheme, is represented by the combined channel matrix A, and exists at the receiving wireless station as a sampling value e. The receiving wireless station attempts to detect the estimated value d ^ for the transmitted data symbol d. This detection is performed by detecting an estimated and combined channel matrix A ^ during channel estimation. The optimization criterion is, for example, that the square error of the deviation of the sampling value e with respect to the estimated received signal e ^ is minimized. In the channel estimation from the training sequence tseq, d ^ = t, and at the time of tracking, the already estimated d is feedback-coupled and d ^
= D.
【0049】 移動無線システムにおけるチャネル推定では、移動局MSの運動を考慮しなけ
ればならない。運動によりドップラーシフトが生じ、このドップラーシフトは個
々のチャネル係数h(複素数)の振幅と位相の変化により表すことができる。こ
れについては、ドイツ特許明細書DE19635271のチャネルモデルを参照
。等間隔の多数のチャネル係数hを使用すれば、個々のチャネル係数hの値は変
化するが、チャネルパルス応答のプロフィールは一定に留まる。このことにより
、チャネル係数hの追従と共に、検知されたデータシンボルdの評価によって、
移動局MSの速度が比較的に高い場合に対しても無線ブロックの間にチャネル推
定をさらに実行することができる。In the channel estimation in the mobile radio system, the motion of the mobile station MS must be considered. The motion causes a Doppler shift, which can be represented by changes in the amplitude and phase of the individual channel coefficients h (complex numbers). For this, see the channel model in German Patent Specification DE 196 35 271. With a number of equally spaced channel coefficients h, the value of each channel coefficient h changes, but the profile of the channel pulse response remains constant. Thus, along with the tracking of the channel coefficient h, the evaluation of the detected data symbol d
Even if the speed of the mobile station MS is relatively high, channel estimation can be further performed during the radio block.
【0050】 速度が緩慢な場合には、チャネル係数hの値は、ミッドアンブルmに関連する
チャネル推定の複数の無線ブロックにわたる平均に基づく。周波数ホッピングの
場合には、同じ搬送波周波数の無線ブロックだけが考慮される。速度が中程度の
場合には平均は抑圧され、速度が高い場合、チャネル係数の追従はトレーニング
シーケンスtseqにより形成されたミッドアンブルmの外側でも実行される。
チャネル推定のモード切替は受信装置で制御装置SEによって、推定の精度、チ
ャネルパルス応答の測定された変化速度、または信号伝搬時間と一致する見越し
時間(タイミングアドバンス)の変化速度に依存して行われる。If the speed is slow, the value of the channel coefficient h is based on the average over multiple radio blocks of the channel estimate associated with the midamble m. In the case of frequency hopping, only radio blocks of the same carrier frequency are considered. When the speed is medium, the average is suppressed, and when the speed is high, the tracking of the channel coefficient is also performed outside the midamble m formed by the training sequence tseq.
The mode switching of the channel estimation is performed by the control unit SE in the receiving device depending on the accuracy of the estimation, the measured rate of change of the channel pulse response, or the rate of change of the anticipation time (timing advance) which coincides with the signal propagation time. .
【0051】 追従のために、無線ブロックのデータ部は部分ブロックに分割される。これに
より、部分ブロックの間、チャネル条件は無視できる程度しか変化しないことを
前提とすることができる。データ検知は、前もって検出されたチャネル係数hを
使用し、部分ブロックの検知された既知のデータシンボルd(図4のe13)はチ
ャネル推定のためにフィードバックされる。チャネル推定の遅延を最小化するた
めに部分ブロックを重ねることができ、これにより例えば第1の部分ブロックは
データシンボル1から10を含み、第2の部分ブロックはデータシンボル2から
11等々を含む。For tracking, the data part of the radio block is divided into partial blocks. This makes it possible to assume that the channel conditions change only negligibly during the partial block. The data detection uses the previously detected channel coefficients h, and the detected known data symbols d (e 13 in FIG. 4) of the partial block are fed back for channel estimation. The sub-blocks can be overlapped to minimize the delay of the channel estimation, so that, for example, the first sub-block contains data symbols 1 to 10, the second sub-block contains data symbols 2 to 11, and so on.
【0052】 周知のデータシンボルdを有する短い部分ブロックにおいて乃至はミッドアン
ブルm内の限定された個数の周知のデータシンボルtを有するトレーニングシー
ケンスtseqに関する多数の長いチャネルパルス応答の状況において、問題が
生じる。チャネル推定を十分に正確に構成するためには、冗長性の高い連立方程
式をもとめなければならない。A problem arises in the context of a large number of long channel pulse responses in a short sub-block with known data symbols d or for a training sequence tseq with a limited number of known data symbols t in the midamble m. . In order to construct the channel estimation sufficiently accurately, a highly redundant system of equations must be determined.
【0053】 チャネル推定(図7のステップ1)はトレーニングシーケンスtseqの間の
時間に依存する受信信号を評価する:The channel estimation (step 1 in FIG. 7) evaluates the time-dependent received signal during the training sequence tseq:
【0054】[0054]
【数1】 (Equation 1)
【0055】 ただしn(t)はノイズ成分であり、×は畳み込み演算に対する記号である。行
列表現で書けば、この方程式は e=Ad+n と書かれる。結合されたチャネル行列AはCDMA符号cによる拡散の影響及び
推定すべきチャネル係数hを有する伝送チャネルによる変調を再現する。Here, n (t) is a noise component, and x is a symbol for the convolution operation. In a matrix representation, this equation is written as e = Ad + n. The combined channel matrix A reproduces the effects of spreading by the CDMA code c and the modulation by the transmission channel having the channel coefficient h to be estimated.
【0056】 この行列方程式は最小二乗法によって解ける(図7のステップ2)。This matrix equation can be solved by the method of least squares (Step 2 in FIG. 7).
【0057】[0057]
【数2】 (Equation 2)
【0058】 ただしA+は行列Aの一般化逆行列(generalisierten Inversen der Matrix A)
であり、A′は行列Aのエルミート行列であり、d^はデータシンボルdの再構
成されたベクトルである(^は推定値のための記号である。例えば、ただし本明
細書ではHere, A + is a generalized inverse matrix of matrix A (generalisierten Inverse der Matrix A)
Where A ′ is the Hermitian matrix of matrix A and d ^ is the reconstructed vector of data symbols d (^ is the symbol for the estimate.
【0059】[0059]
【外3】 [Outside 3]
【0060】 データ推定が実施された後で、迅速に運動する移動局MSにおいて必要な場合
には(図7のステップ3)、チャネル係数hを追従するために、有効データを含
む受信信号eの部分の部分ブロックを新たに評価する。After the data estimation has been carried out, if necessary at the rapidly moving mobile station MS (step 3 in FIG. 7), in order to follow the channel coefficient h, the received signal e containing the valid data is The partial block of the part is newly evaluated.
【0061】[0061]
【数3】 (Equation 3)
【0062】 ただしここでc及びdは結合されたチップシーケンスgとしてまとめられ、行列
表現: e=Gh+n が得られる。この結果、チャネル係数hはHere, c and d are combined as a combined chip sequence g, and a matrix expression: e = Gh + n is obtained. As a result, the channel coefficient h becomes
【0063】[0063]
【数4】 (Equation 4)
【0064】 を用いて推定される(図7のステップ6)。(Step 6 in FIG. 7).
【0065】 多数の伝送チャネルは十分正確に少数の比較的電力の大きいチャネル係数hに
よって記述できる。これらのチャネル係数は場合によっては信号遅延に起因する
大きな時間間隔を介して分布される。A large number of transmission channels can be described sufficiently accurately by a small number of relatively high power channel coefficients h. These channel coefficients are distributed over large time intervals, possibly due to signal delays.
【0066】 これらの重要なチャネル係数hの遅延(位置)はステップ4(図7参照)にお
いて決定される。以下においてこれらの低減された個数のチャネル係数hだけが
部分ブロックの評価において決定される。The delay (position) of these important channel coefficients h is determined in step 4 (see FIG. 7). In the following, only these reduced numbers of channel coefficients h are determined in the evaluation of the partial blocks.
【0067】 3つの加入者信号A,B,C及び受信信号eの16個のサンプリング値e1,
...e16を有する解くべき連立方程式の例は次の形式を有する:[0067] Sixteen sampling values e1, of the three subscriber signals A, B, C and the received signal e
. . . An example of a system of equations to solve having e16 has the form:
【0068】[0068]
【数5】 (Equation 5)
【0069】 この連立方程式はほんの少ししか冗長性が高められておらず、従ってノイズに
よって妨害された推定結果をもたらす。チップシーケンスG及びチャネル係数h
のベクトルはパンクチャされうる。この結果、重要なチャネル係数hsだけが残 る:This system of equations has only a little increased redundancy and therefore results in an estimation disturbed by noise. Chip sequence G and channel coefficient h
May be punctured. This leaves only significant channel coefficients h s :
【0070】[0070]
【数6】 (Equation 6)
【0071】 パンクチャされた要素を除去すると、簡略化された連立方程式が得られる:Removing the punctured elements results in a simplified system of equations:
【0072】[0072]
【数7】 (Equation 7)
【0073】 この連立方程式は低減された個数のチャネル係数h=hsに対してきわめて冗 長性が高い。このため、推定(図7のステップ5)の精度は[0073] high extremely redundancy for the channel coefficients h = h s number the system of equations which is reduced. Therefore, the accuracy of the estimation (Step 5 in FIG. 7) is
【0074】[0074]
【数8】 (Equation 8)
【0075】 によって改善される。It is improved by
【0076】 このプロシージャはチャネルパルス応答によって示しうる信号遅延の増大のた
めにも利用できる。チャネル係数hの個数は変わらない。しかし、チャネル係数
hの間隔は増大される。This procedure can also be used to increase the signal delay that can be exhibited by the channel pulse response. The number of channel coefficients h does not change. However, the spacing of the channel coefficients h is increased.
【図1】 移動無線ネットワークのブロック回路図である。FIG. 1 is a block circuit diagram of a mobile radio network.
【図2】 無線インタフェースのフレーム構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a frame structure of a wireless interface.
【図3】 無線ブロックの構造を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a structure of a radio block.
【図4】 無線局における受信機のブロック回路図である。FIG. 4 is a block circuit diagram of a receiver in a wireless station.
【図5】 ディジタル信号処理手段のブロック回路図である。FIG. 5 is a block circuit diagram of a digital signal processing means.
【図6】 チャネル推定問題を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a channel estimation problem.
【図7】 チャネル推定のためのフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart for channel estimation.
MS 移動局 BS 基地局 DK データチャネル BSC 基地局コントローラ OMC オペレーション・メンテナンスセンタ MS Mobile station BS Base station DK Data channel BSC Base station controller OMC Operation and maintenance center
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書[Procedural Amendment] Submission of translation of Article 34 Amendment of the Patent Cooperation Treaty
【提出日】平成12年4月14日(2000.4.14)[Submission date] April 14, 2000 (2000.4.14)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0003[Correction target item name] 0003
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0003】 放射された電磁波は、地面の湾曲および類似のもののが原因の反射、回折およ
び放射に基づいて減衰される。その結果、受信側の無線局において使用すること
ができる受信電力は低下する。この減衰は場所に依存しておりかつ移動する無線
局では時間にも依存している。移動局が非常に迅速に移動すると、伝送チャネル
のチャネル条件は短い時間間隔でも著しく変化する。マルチパス伝搬の場合、複
数の信号成分は種々異なって遅延されて受信側の無線局に到来する。これら説明
してきた影響が接続個有の伝送チャネルを記述している。 US−A−5323422号明細書には、適応アルゴリズムのステップ幅が、
存在しているノイズおよび移動局が移動する速度に応じて調整設定される、移動
無線局におけるチャネル推定のための方法が開示されている。しかしこの方法で
は、アルゴリズムのために使用されるチャネル係数の総数は常に一定にとどまる
。[0003] The emitted electromagnetic waves are attenuated based on reflections, diffractions and radiation due to the curvature of the ground and the like. As a result, the reception power that can be used in the radio station on the receiving side decreases. This attenuation is location dependent and, in a moving radio station, also time dependent. As the mobile station moves very quickly, the channel conditions of the transmission channel change significantly, even for short time intervals. In the case of multipath propagation, a plurality of signal components are delayed differently and arrive at a receiving-side radio station. The effects described above describe the transmission channels unique to the connection. U.S. Pat. No. 5,323,422 states that the step size of the adaptive algorithm is:
A method is disclosed for channel estimation in a mobile radio station that is adjusted and set according to the noise present and the speed at which the mobile station moves. However, in this method, the total number of channel coefficients used for the algorithm always remains constant.
【手続補正3】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0007】 本発明の課題は、移動局の迅速な動きにも拘わらず、チャネル係数を確実に決
定することができる、チャネル推定のための方法および受信装置を提供すること
である。この課題は請求項1の特徴部分に記載の構成を有する方法および請求項
8の特徴部分に記載の構成を有する受信装置によって解決される。本発明の有利
な形態は従属請求項からわかる。An object of the present invention is to provide a method and a receiver for channel estimation that can reliably determine a channel coefficient despite rapid movement of a mobile station. This object is achieved by a method having the configuration according to the features of claim 1 and a receiving device having the configuration according to the features of claim 8. Advantageous embodiments of the invention emerge from the dependent claims.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0062[Correction target item name] 0062
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0062】 ただしここでc及びdは結合されたチップシーケンスgとしてまとめられ、行列
表現: e=Gh+n が得られる。この結果、チャネル係数hはHere, c and d are combined as a combined chip sequence g, and a matrix expression: e = Gh + n is obtained. As a result, the channel coefficient h becomes
【手続補正5】[Procedure amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0072[Correction target item name] 0072
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0072】[0072]
【数7】 (Equation 7)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),EA(AM,AZ ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AU ,BR,CA,CN,HU,ID,IL,JP,KR, MX,NO,PL,RU,UA,US,VN──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AU, BR, CA, CN, HU, ID, IL, JP, KR, MX, NO, PL, RU, UA , US, VN
Claims (15)
ルを備えた通信システムにおけるチャネル推定方法において、 前記基地局(BS)と移動局(MS)は送受信可能であり、 伝送方式によって変調されたデータシンボルを含んだ受信信号(e)を受信し
、 前記受信信号(e)を受信側で個々のサンプリング値(e1〜e16)に分解
し、 前記受信局(MS,BS)には受信信号(e)の個々の既知のデータシンボル
(d、t)が記憶されており、 チャネル係数(h)確定のために、前記サンプリング値(e1〜e16)と既
知のデータシンボル(d、t)を比較し、 高速移動する移動局(MS)に対して、低減された個数のチャネル係数(h)
が確定されることを特徴とする方法。1. A channel estimation method in a communication system having a plurality of transmission channels between a base station (BS) and a mobile station (MS), wherein the base station (BS) and the mobile station (MS) can transmit and receive. Receiving a reception signal (e) including a data symbol modulated by a transmission method, decomposing the reception signal (e) into individual sampling values (e1 to e16) on a reception side, and MS, BS), each known data symbol (d, t) of the received signal (e) is stored. To determine the channel coefficient (h), the sampled values (e1 to e16) and the known Compare the data symbols (d, t) and reduce the number of channel coefficients (h) for the mobile station (MS) moving at high speed.
Is determined.
グシーケンス(tseq)におけるデータシンボルのサンプリング値(e1〜e
16)と比較する、請求項1記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the known data symbol (t) is sampled by a data symbol sampling value (e1 to e1) in a transmitted training sequence (tseq).
The method according to claim 1, wherein the method is compared with (16).
し、最初に受信したサンプリング値(e1〜e16)と比較する、請求項1記載
の方法。3. The method according to claim 1, wherein the known data symbols (d) are stored after data detection and compared with the first received sampling values (e1 to e16).
ス行列(Gs)の値を考慮する、請求項1記載の方法。4. The method according to claim 1, further comprising taking into account a reduced number of chip sequence matrices (G s ) in determining the channel coefficients.
非選択値よりも電力が大きい、請求項4記載の方法。5. The method of claim 1, wherein the reduced number of selected channel coefficients (h) is:
5. The method of claim 4, wherein the power is greater than the unselected value.
選択された値を除外する、請求項5記載の方法。6. The method according to claim 5, wherein a relatively large number of predetermined values of the channel coefficients (h) are excluded.
性の高い以下の方程式、 e=Gh+n、(n=ノイズ成分、G=チップシーケンス行列) を作成する、請求項1から7いずれか1項記載の方法。8. The following equation with high redundancy: e = Gh + n (n = noise component, G = chip sequence matrix) is created by reducing the number of determined channel coefficients (h). The method according to any one of claims 1 to 7.
6)の個数を伝送チャネルのチャネル条件に依存して低減する、請求項1から8
いずれか1項記載の方法。9. A sampling value (e1 to e1) to be considered when estimating a channel.
9. The method according to claim 1, wherein the number of items in (6) is reduced depending on channel conditions of the transmission channel.
A method according to any one of the preceding claims.
なく、信号遅延時間に関連するチャネル係数(h)間の間隔を拡大させる、請求
項1から9いずれか1項記載の方法。10. The method according to claim 1, wherein the interval between the channel coefficients related to the signal delay time is increased without increasing the number of the channel coefficients. the method of.
信号(e)のサンプリング値(e1〜e16)の記憶と、受信信号(e)の既知
のデータシンボル(d、t)の記憶とのための記憶手段(SP)と、 複数の伝送チャネルに対するチャネル推定のためのチャネル推定器(KS)と
を備えた通信システムのための受信装置において、 チャネル係数(h)の確定のために、サンプリング値(e1〜e16)が既知
のデータシンボル(d、t)と比較され、 高速移動する移動局(MS)に対して、低減された個数のチャネル係数(h)
が確定されるように構成されていることを特徴とする受信装置。11. Storage of sampling values (e1 to e16) of a reception signal (e) including data symbols modulated by a transmission method, and storage of known data symbols (d, t) of the reception signal (e). And a channel estimator (KS) for estimating a channel for a plurality of transmission channels. , The sampling values (e1 to e16) are compared with the known data symbols (d, t), and for a mobile station (MS) moving at high speed, a reduced number of channel coefficients (h)
Is determined so as to be determined.
択されなかった値よりも平均的に電力が大きい、請求項11記載の受信装置。12. The receiving apparatus according to claim 11, wherein the selected value of the reduced number of channel coefficients (h) has an average higher power than the unselected value.
16)の個数が、伝送チャネルのチャネル条件に依存して低減される、請求項1
1または12記載の受信装置。13. A sampling value (e1 to e) to be considered when estimating a channel.
16. The number of 16) is reduced depending on the channel conditions of the transmission channel.
13. The receiving device according to 1 or 12.
号(e)に重畳される多数の加入者信号が、異なる伝送チャネルを介して伝送さ
れる、請求項11から13いずれか1項記載の受信装置。14. The subscriber signal according to claim 11, wherein a number of subscriber signals superimposed on the received signal (e) in the frequency channel under the receiving device (EE) are transmitted via different transmission channels. The receiving device according to claim 1.
ンス(tseq)と加入者信号が同じ周波数チャネルで伝送される請求項11か
ら14いずれか1項記載の受信装置。15. The receiving device according to claim 11, wherein the training sequence (tseq) including the known data symbol (t) and the subscriber signal are transmitted on the same frequency channel.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19745367.8 | 1997-10-14 | ||
DE19745367 | 1997-10-14 | ||
PCT/DE1998/002873 WO1999020061A2 (en) | 1997-10-14 | 1998-09-29 | Method and receiving device for estimating channels in communications systems |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001520492A true JP2001520492A (en) | 2001-10-30 |
Family
ID=7845516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000516491A Withdrawn JP2001520492A (en) | 1997-10-14 | 1998-09-29 | Method and receiver for channel estimation in a communication system |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1023784A2 (en) |
JP (1) | JP2001520492A (en) |
CN (1) | CN1281602A (en) |
AU (1) | AU1143599A (en) |
WO (1) | WO1999020061A2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005312038A (en) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Lucent Technol Inc | Intelligent antenna receiver architecture |
JP2007184985A (en) * | 2002-03-28 | 2007-07-19 | Interdigital Technol Corp | Transmit processing using receiver function |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19935480A1 (en) * | 1999-07-28 | 2001-02-22 | Infineon Technologies Ag | Method for estimating the channel impulse responses of a mobile radio channel |
DE19938747A1 (en) * | 1999-08-16 | 2001-03-22 | Siemens Ag | Method for channel estimation in a radio communication system |
DE69933448T2 (en) * | 1999-10-07 | 2007-07-05 | Robert Bosch Gmbh | Method and arrangement for channel estimation in a mobile communication system |
TW540200B (en) | 2000-11-09 | 2003-07-01 | Interdigital Tech Corp | Single user detection |
WO2006106474A2 (en) * | 2005-04-08 | 2006-10-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and apparatus for estimating channel in mobile communication system |
JP2009520429A (en) * | 2005-12-20 | 2009-05-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Method and apparatus for receiving signals in an OFDM system |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2953132B2 (en) * | 1991-09-12 | 1999-09-27 | 松下電器産業株式会社 | Data receiver equalizer |
JP2770626B2 (en) * | 1991-11-29 | 1998-07-02 | 日本電気株式会社 | Adaptive receiver |
FR2698226B1 (en) * | 1992-11-18 | 1995-01-13 | Alcatel Radiotelephone | Learning sequence for the estimation of a transmission channel and corresponding estimation device. |
FI98018C (en) * | 1994-08-18 | 1997-03-25 | Nokia Mobile Phones Ltd | Method and apparatus for measuring the impulse response of a radio channel |
-
1998
- 1998-09-29 AU AU11435/99A patent/AU1143599A/en not_active Abandoned
- 1998-09-29 EP EP98954234A patent/EP1023784A2/en not_active Ceased
- 1998-09-29 CN CN98812173.5A patent/CN1281602A/en active Pending
- 1998-09-29 WO PCT/DE1998/002873 patent/WO1999020061A2/en not_active Application Discontinuation
- 1998-09-29 JP JP2000516491A patent/JP2001520492A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007184985A (en) * | 2002-03-28 | 2007-07-19 | Interdigital Technol Corp | Transmit processing using receiver function |
US7593357B2 (en) | 2002-03-28 | 2009-09-22 | Interdigital Technology Corporation | Transmit processing using receiver functions |
US8531938B2 (en) | 2002-03-28 | 2013-09-10 | Interdigital Technology Corporation | Transmit processing using receiver functions |
JP2005312038A (en) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Lucent Technol Inc | Intelligent antenna receiver architecture |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1999020061A3 (en) | 1999-06-24 |
EP1023784A2 (en) | 2000-08-02 |
CN1281602A (en) | 2001-01-24 |
WO1999020061A2 (en) | 1999-04-22 |
AU1143599A (en) | 1999-05-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100689993B1 (en) | Search window delay tracking method and apparatus in code division multiple access communication system | |
EP1276248B1 (en) | Search window delay tracking in code division multiple access communication systems | |
CA2195849C (en) | Method of and apparatus for interference rejection combining in multi-antenna digital cellular communications systems | |
KR101017208B1 (en) | How to determine gain offset between transmission channels | |
US6907092B1 (en) | Method of channel order selection and channel estimation in a wireless communication system | |
EP0605955B1 (en) | Method and apparatus for compensating multipath fading and simulcast interference in a radio signal | |
US7221701B2 (en) | System and method for CDMA communications | |
JP4440211B2 (en) | Method for channel estimation in the presence of transmit beamforming | |
SE521004C2 (en) | Method and system for demodulation of downlink CDMA signals | |
JP3889926B2 (en) | Method and apparatus for transmitting data over a wireless interface in a wireless communication system | |
JP2001512916A (en) | Method and wireless station for data transmission | |
US6366569B1 (en) | Method and base station for transmitting data over a radio interface in a radio communications system | |
US20080130674A1 (en) | Method and System For Multi-User Channel Estimation in Ds-Cdma Systems | |
JP2001520492A (en) | Method and receiver for channel estimation in a communication system | |
KR20010024525A (en) | Method and radio station for data transmission | |
US7266143B2 (en) | Method for multiple access interference suppression, and receiver | |
JP2002535915A (en) | Method for obtaining information about faults in a receiver of a message transmission system | |
US20040097204A1 (en) | Multi-subscriber detection using a rake receiver structure | |
Jeong et al. | Least squares frequency estimation in frequency-selective channels and its application to transmissions with antenna diversity | |
JP2002515707A (en) | Channel estimation method and apparatus | |
KR100558113B1 (en) | Fading Adaptive Space-Time Array Receiving System and Method thereof | |
KR100430136B1 (en) | Rake receiver in third generation mobile radiotelephone systems | |
JP3472768B2 (en) | Maximum Doppler frequency estimation device and wireless communication device | |
US20020122508A1 (en) | Signal processing method and device for a spread spectrum radio communication receiver | |
Xiaojian et al. | A novel method of channel estimation for W-CDMA |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |