JP4467693B2 - 多段受信機および多段受信方法ならびにトラフィック信号検出器およびにトラフィック信号検出方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線通信システムにおける信号受信に関し、特に限定されるものではないが、具体的には、スペクトラム拡散（スプレッド・スペクトラム）通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常の無線（ワイアレス）通信システムにおいては、多数の移動局が用いられる。典型的には、複数の移動局が無線通信システムを任意の時点で利用する。このような通信システムはしばしば多元接続通信システムと呼ばれる。
【０００３】
無線（電波）周波数（ＲＦ）信号は、多元接続通信システムにおいて移動局と基地局との間の伝送を行うために用いられる。多元接続通信システム（例えばセルラ電話通信システム）が膨大な数にのぼり、しかも依然その数が増加しているので、ＲＦ帯域は極めて欠乏しているリソースである。この結果、多元アクセス通信システムのサービス提供者にとって当該提供者に割り当てられたＲＦ帯域を効率よく利用し、かつ伝送のための多元接続通信の能力を極大化することが、より一層重要になってきている。
【０００４】
複数の移動局が多元接続通信システムに同時に接続できるようにする多くの種々の手法、例えば時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数多元接続（ＦＤＭＡ）および符号多元接続（ＣＤＭＡ）が利用されてきた。ＣＤＭＡはスペクトラム拡散変調手法を用いるものであり、この手法はＴＤＭＡおよびＦＤＭＡに対し所定の利点を有している。今日採用されている多くの新たな通信システムがＣＤＭＡを利用する。多元接続通信においてＣＤＭＡを利用することは、１９９３年２月１３日にコルコム社（Ｑｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）に発行された米国特許明細書４，９０１，３０７号明細書「衛星または地上リピータを用いたスプレッド・スペクトラム多元アクセス通信システム」に開示されている。詳細についてはこの特許を参照されたい。
【０００５】
ＣＤＭＡを利用する典型的な多元接続通信システム（「ＣＤＭＡ通信システム」）は複数の移動局のみでなく、その移動局が通信する複数の基地局も含む。さらに、典型的なＣＤＭＡ通信システムは少なくとも１つの順方向ＣＤＭＡチャネルと少なくとも１つの逆方向ＣＤＭＡチャネルを有する。各順方向ＣＤＭＡチャネルおよび各逆方向ＣＤＭＡチャネルには固有の重複しない周波数バンドが割り当てられる。典型的には、順方向チャネルで用いられる周波数バンドと逆方向チャネルで用いられる周波数バンドとの間にガード周波数バンドがある。
【０００６】
基地局から移動局への通信は順方向ＣＤＭＡチャネルで実行される。各順方向ＣＤＭＡチャネルは複数の符号チャネルから構成される。これら複数の符号チャネルはスペクトラム拡散変調手法を用いて当該順方向ＣＤＭＡチャネルを分かち合う。各移動局には固有の符号チャネルが割り当てられている。
【０００７】
同様に、移動局から基地局への通信は逆方向ＣＤＭＡチャネルを用いて実行される。各逆方向ＣＤＭＡチャネルは複数の符号チャネルからなり、これらは典型的には、接続チャネルおよび逆方向トラフィックチャネルと呼ばれる。符号チャネルは当該逆方向ＣＤＭＡチャネルに割り当てられた周波数バンドをスペクトラム拡散技術を用いて分かち合う。各移動局は固有の逆方向トラフィックチャネルに関連付けられる。接続チャネルは典型的には基地局に対する呼出処理または発呼を通知するのに用いられる。
【０００８】
ＡＮＳＩ標準Ｊ−ＳＴＤ−００８またはＴＩＡ／ＥＩＡ標準ＩＳ−９５Ａ（詳細は当該標準本文を参照されたい）により定義されるＣＤＭＡ通信システムにおいては、順方向ＣＤＭＡチャネルおよび逆方向ＣＤＭＡチャネルに用いられる各周波数バンドは１．２３ＭＨｚ幅である。さらに、各順方向ＣＤＭＡチャネルおよび各逆方向ＣＤＭＡチャネルは６４個の符号チャネルに分割される。
【０００９】
ＣＤＭＡ通信システムにおいて、基地局は地球を周回する衛生または地上に位置するステーション（「地上基地局」）または双方である。ＣＤＭＡ通信システムに共通して用いられるＵＨＦまたはより高周波のバンドでは、１つの移動局からの１の信号が複数の異なる経路を介して共通に１の基地局に到着する。（すなわち、複数の信号が基地局に共通して受信されるが、各信号は当該１の移動局から送られたものである）。同様に、１の基地局から１の移動局へ向けられた信号が当該移動局に複数の異なる経路を介して共通に到着する。
【００１０】
信号が意図した宛先に到着するのに要する時間（通常では経路遅延と呼ぶ）は各経路に応じて広く異なる。さらに、異なる経路を進む信号間には著しい位相差が発生し、特にＵＨＦバンドまたはそれより高い周波数バンドでは顕著である。換言すれば、１の基地局から１の移動局へ（または１の移動局から１の基地局へ）各信号が種々の方向からまた種々の経路で到来する。各信号は異なる経路遅延および異なる位相を伴う。信号が各基地局および各移動局で受信されるとき、著しいフェージングを伴うと信号が打ち消しあってしまう。そのような多重経路フェージングはＵＨＦバンドまたはそれより高い周波数のバンドではよく起こることである。
【００１１】
衛星及び移動局の間の信号に関する多重経路フェージングは、通常、地上基地局と移動局との間の信号に関する多重経路フェージングのような厳しい問題ではない。衛星は通常ではジオシンクロナス地球軌道に位置するので、移動局と任意の衛星との間の距離は比較的変動しない。さらに、移動局が移動しても移動局と衛星との間の距離はさほど変化しない。これに対し、移動局と地上基地局との間の距離は著しく変化する。１の移動局が基地局から数十メートルの距離にあることもあるし、同一セル内の他の移動局が当該基地局から数キロメートル離れていることもある。さらに、移動局が移動すると、移動局と地上基地局との間の距離は著しく変動する。この結果、移動局の位置変化により、当該移動局と地上基地局との間の種々の経路を介して伝播する信号すべての経路遅延および位相が変化することとなる。
【００１２】
上述の観点から、衛星および移動局の間の信号は典型的にライシアン（Ｒｉｃｉａｎ）フェージングにより特徴付けられるフェージングを受ける。これに対して、地上基地局と移動局との間の信号はレイリー（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）フェージングに特徴付けられるより困難なフェージングを受ける。レイリーフェージングは一部には移動局と基地局との間の多数の物体（例えば建物）から反射される信号に起因する。
【００１３】
ＣＤＭＡ通信システムは順方向ＣＤＭＡチャネルおよび逆方向ＣＤＭＡチャネルの各々において広帯域の信号を用いるので、多重経路フェージングは典型的には各広帯域信号のほんのわずかの部分に影響を与えるだけである。換言すれば、ＣＤＭＡはその本来の性質上所定の態様の周波数ダイバーシチを利用し、多重経路フェージングの悪影響を軽減する。
【００１４】
ＣＤＭＡ通信システムは、周波数ダイバーシチに加えて、時間ダイバーシチおよび空間（または経路）ダイバーシチをも利用して多重経路フェージングの悪影響を軽減する。時間ダイバーシチは、繰り返しの利用、タイムインタリーブおよび誤り検出訂正符号手法を通じて広く採用できる。空間ダイバーシチは、各移動局から複数のアンテナを用いる基地局に対する同時通信リンクを利用することにより、逆方向ＣＤＭＡチャネルにおいて広く採用されている。各アンテナは、同時通信リンクの１つとして機能する。空間ダイバーシチは、ＣＤＭＡ通信システムに利用されているスペクトラム拡散信号の固有の特徴を利用して、広く順方向ＣＤＭＡチャネルにおいても逆方向ＣＤＭＡチャネルにおいても採用されている。
【００１５】
多くのＣＤＭＡ通信システム、例えばＩＳ−９５Ｓ標準（「ＩＳ−９５ＣＤＭＡ通信システム」）により規定されるＣＤＭＡ通信システムは、高速の擬似ランダムノイズ（ＰＮ）変調手法を利用してＰＮチップのレートで各符号チャネルにおいて伝送されるトラフィックを変調する。逆方向ＣＤＭＡチャネル内の各符号チャネルは、個別のＰＮ符号が割り当てられこのＰＮ符号により変調され、ＰＮ系列（トラフィックを内在する）を生成する。経路遅延の相違が、ＰＮチップのレートの逆数、すなわち通常ＰＮチップ期間を上回っていれば、高速のＰＮ変調により、多くの異なる経路は分離可能となる。
【００１６】
しかしながら、ＰＮ符号同士およびその結果得られる系列同士は直交ではない。短い時間間隔（例えば情報ビット間隔）で、異なるＰＮ符合間の相互相関および異なるＰＮ系列間で相互相関は二項分布によりランダムとなる。この結果、各符号チャネルで伝送されるトラフィックは他の符合チャネルで伝送されるトラフィックと典型的には干渉する。また、相互干渉を抑制してより大きなシステム能力を可能にするために、多くのＣＤＭＡ通信システムは、各符号チャネルで伝送されるトラフィックを、所定数の相互に直交する二値系列から直交する二値系列、例えばウォルシュ符号を用いて変調する。各直交二値系列は、対応するインデックスシンボルを有する。例えば、ＩＳ−９５ＣＤＭＡ通信システムにおいては、６４個のウォルシュ符号が用いられる。この結果、データトラフィックの６ビットずつがインデックスシンボルの１つに対応し、６４個のウォルシュ符号の１つにマッピングされる。ウォルシュ符号を用いることにより、相互干渉を低減でき、またシステムのトラフィック伝送性能を向上させることができる。
【００１７】
基地局は通常では各順方向ＣＤＭＡチャネルに１以上のパイロット信号を送る。移動局の受信機は、このパイロット信号を用いて、順方向ＣＤＭＡチャネルを伝送されるトラフィックをコヒーレントに復調する。パイロット信号は振幅変化（すなわちフェージング）や位相変化に関するチャネル情報を提供する。しかしながら、電力上の観点から、移動局は通常パイロット信号を基地局に送信しない。これはＩＳ−９５Ａ ＣＤＭＡ通信システムの場合である。この結果、基地局の受信機は通常では非コヒーレント復調手法を用いて各順方向ＣＤＭＡチャネル内の逆方向トラフィックチャネルを介して伝送されるトラフィックを復調または検出しなければならない。
【００１８】
非コヒーレント復調手法を用いて復調を行うのはコヒーレント復調手法を用いた場合よりよりむずかしいので、多くのＣＤＭＡ通信システムのトラフィック処理性能の限界は、基地局の受信機が非コヒーレント復調手法を用いて（各逆方向ＣＤＭＡチャネル内の）逆方向トラフィックチャネルにおいて伝送されるトラフィックを、誤まりなしに、検出する能力により決定される。この結果、多くのＣＤＭＡ通信システムの容量の限界は、基地局において用いられる受信機の性能により決定される。
【００１９】
各基地局は少なくとも１つのアンテナについて少なくとも１つの受信機を有する。通常、各受信機は各時点でたった１つの移動局にしかサービスを提供しないので、各移動局は通常複数の受信機を有し、受信機の各々が同時にサービスを受ける移動局に対応する。基地局の各受信機は通常では１つの受信器部と、検出器部と、復号器部とを有する。
【００２０】
基地局の受信機の性能を極大化させるために用いられる通常のアプローチは、各受信機の検出器部および復号器部を別々に最適化することである。
【００２１】
多くのＣＤＭＡ通信システムでは、移動局は、まず、トラフィックのデータビットを、符号化アルゴリズムで固定の符号化レートでデータシンボルに符号化する。符号化アルゴリズムは、復号器部における復号器によりデータシンボルのデータビットへの後続の最尤復号を容易にするものである。さらに、移動局は、通常と同様に、インターリーバを用いてデータシンボルをインターリーブし、インターリーブされたデータシンボルを生成する。データシンボルをインターリーブすることにより、多重経路フェージングの悪影響を減少させることができ、また復号器部のパフォーマンスを向上させることができる。
【００２２】
移動局は、つぎに、（トラフィックを内在する）インターリーブされたデータシンボルを、１組の相互に直交する符号例えばウォルシュ符号からなる直交符号にマッピング（符号化）する。直交符号を用いることのより、基地局の受信機の検出器部および復号器部が、符号チャネルにより伝送されるデータシンボルの各々を容易に検出できるようになる。
【００２３】
基地局の各アンテナに対して、通常では１個のシングル・マキシマ受信機または１個のデュアル・マキシマ受信機が用いられる。各シングル・マキシマ受信機および各デュアル・マキシマ受信機は通常ではレーク（くま手）受信機構成を採用する。この構成は２つ以上のフィンガを持ち、各フィンガを用いて、経路の対応する１つにおいて伝送される信号を受信して検出する。
【００２４】
図２および図３において、レーク受信機構成のシングル・マキシマ受信機３００は、アンテナ３１０、受信器部３２０、検出器部３３０および復号器部３４０を有している。（この構成に代えて、複数のアンテナ３１０を用いて空間または経路ダイバーシチ受信を行ってもよい）。受信器部３２０はアンテナ３１０および復号器部３３０に接続されている。
【００２５】
受信器部３２０は１個の受信器サブセクションからなる。（複数のアンテナ３１０を用いる場合には、複数の受信器サブセクションを採用してよく、各受信器サブセクションが各アンテナに対応する）。各受信サブセクションは１個の探査受信器および３個のデータ受信器からなる。３個より多くのまたは３個より少ない個数のデータ受信器を用いてもよい。（ただし、各受信器部は１個の探査受信器および少なくとも１個のデータ受信器を有する）。移動局から送信されたＲＦ信号に対して、探査受信器は、アンテナ３１０において種々の逆方向経路を介して到着した受信ＲＦスペクトラム拡散ＲＦ信号にわたって当該移動局に関連する最も強度の大きなスペクトラム拡散ＲＦ信号を探査する。探査受信器は、つぎに、データ受信器に最も大きなレベルで逆方向経路を搬送されるＲＦ信号をトラックして受信するように指示する。各データ受信器は通常個別のＲＦ信号を受信してトラックする。具体的には、各データ受信器は対応するスペクトラム拡散ＲＦ信号を復調し、対応するスペクトラム拡散ＲＦ信号を、ＲＦ周波数から低周波数において処理される受信信号に変換する。さらに、各データ受信器はＰＮチップレートで（例えば、１．２２８８ ｍサンプル／秒）処理済受信信号をそれぞれサンプルしてデータサンプル３２５Ａ、３２５Ｂ、および３２５Ｃをそれぞれ生成して受信機３００の検出器部３３０に供給する。
【００２６】
シングル・マキシマ受信機３００の検出器部３３０は、３つの検出器サブセクションすなわち第１サブセクション４００Ａ、第２サブセクション４００Ｂ、および第３サブセクション４００Ｃからなっている。各サブセクション４００Ａ〜４００Ｃは受信器部３２０のデータ受信器の１つに関連する。各データ受信器と、これに対応するサブセクション４００Ａ〜４００Ｃは通常シングル・マキシマ受信機３００（レーク受信機の用語を用いて）のフィンガと呼ばれる。より多くのデータ受信器を用いる場合には（あるいはより多くの受信器サブセクションが用いられる場合には）、対応するようにより多くの検出器サブセクションが用いられることとなる。
【００２７】
検出サブセクション４００Ａは復号器４１０、ウォルシュ変換回路４２０および平方・加算回路４３０を含んでいる。ウォルシュ変換回路４２０は復号器４１０および平方・加算回路４３０に接続されている。検出器サブセクション４００Ａは、通常では、処理済受信信号のサンプルグループ３２５Ａを復号器を用いてサブ信号の１つのサンプルグループに復号する。１つのサンプルグループ４１２は同相の信号であり、他のサンプルグループ４１４は直角位相信号である。２つサブ信号のサンプルグループ４１２、４１４は、ウォルシュ変換回路４２０を用いて複素変換器出力信号４２５のブロックに変換される。通常では、ウォルシュ変換回路４２０は２個の高速アダマール変換器（ＦＨＴ：Ｆａｓｔ Ｈａｄａｍａｒｄ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）からなり、この変換器は同相信号の各サンプルグループ４１２および直交信号の各サンプルグループ４１４を２つの個別のブロックの変換器出力信号に変換する。この２つの個別のブロックの変換器出力信号は通常では１ブロックの複素変換器出力信号４２５として表される（複素数表現を用いれば）。複素変換器出力信号４２５のブロックは変換器ブロックとも呼ばれる。
【００２８】
通常、ＣＤＭＡ通信システムではウォルシュ符号が用いられるので、複素変換器出力信号４２５のブロックはウォルシュブロックとも呼ばれる。複素変換器出力信号ブロック４２５の各行は複素変換器出力信号４２５の１つである（これは、同相信号に関連する変換器出力信号の行と直交信号に関連する変換器出力信号の行とを有する）。
【００２９】
複素変換器出力信号４２５の各ブロックは、平方・加算回路４３０に供給され、ここで、複素変換器出力信号４２５の各ブロックがエネルギ値４４５Ａ（または決定値）のグループに変換される。処理済受信信号のサンプル３２５Ａの特定のグループの関連するエネルギ値４４５Ａのグループ内の各エネルギ値４４５Ａは、処理済受信信号のサンプル３２５Ａのグループが、対応するインデックス値の特定の直交符号に対応することについての確信度を表す。この結果、複素変換器出力信号４２５のブロックの各行は（すなわち各変換器出力信号は）、サンプル信号３２５Ａの特定のグループが相互直交符号の組に含まれる特定の直交符号に対応する確信度に合致する。相互直交符号の組に含まれる各直交符号は対応するインデックスシンボルを有するから、各エネルギ値は対応するインデックスシンボルを有する。
【００３０】
同様に他のフィンガも、それぞれサンプル３２３Ｂ、３２５Ｃの各グループに関連するエネルギ値４４５Ｂおよび４４５Ｃの各グループを生成する。
【００３１】
各フィンガからのエネルギ値４４５Ａ〜４４５Ｃは復号器部３４０に供給される。受信機３００の復号器部３４０は、当初送られたデータビットを復元するように試みる。復号器部３４０は加算器５００、シングル・マキシマ距離（メトリック）生成器５４０、逆インターリバ５５０、および復号器５６０を有している。加算器５００は、各フィンガの平方・加算回路４３０およびシングル・マキシマ距離生成器５４０に接続されている。逆インターリーバ５５０はシングル・マキシマ距離生成器５４０および復号器５６０に接続されている。
【００３２】
復号器部３４０の加算器５００を用いて、第１検出サブブロックからのエネルギ値４４５Ａの各グループは、他のフィンガの他の検出器サブセクションからの他のグループのエネルギ値４４５Ｂ、４４５Ｃと、関連する直交符号（またはインデックスシンボル）に基づいて、直接に加算され、これにより、結合されたエネルギ値５０５のグループが生成される。各インデックスシンボルごとに、結合されたエネルギ値５０５がシングル・マキシマ距離生成器５４０に供給される。
【００３３】
とくに図３において、シングル・マキシマ距離生成器５４０は、選択器５１５、インデックスマッパー５２０、距離計算機５４０および乗算器５３０を有している。選択器５１５は加算器５００、インデックスマッパー５２０および距離計算機５２５に接続されている。乗算器５３０はインデックスマッパー５２０および距離計算機５２５に接続されている。選択器５１５は結合エネルギ値５０５の各グループ内の最も大きな結合エネルギ値５１８を選択する。この最も大きな結合エネルギ５０５は、処理済信号のサンプル３２５Ａ〜Ｃのグループが直交符号の１つに対応することに対する最も大きな確信度を表す（しばしば、移動局により送られた最も確率の高い直交符号と呼ばれる）。各直交符号は対応するインデックスシンボルを有するので、最も大きな結合エネルギ値５１８は、受信信号のサンプル３２５Ａ〜Ｃのグループがインデックスシンボルの１つに対応することに対する最も大きな確信度を表す。選択器５１５は、また、最も大きな結合エネルギ値５１８に関連するシンボル５１７（またはインデックスシンボル）を選択する（これは、すなわち、最も確率の高い直交符号である）。選択されたインデックスシンボル５１７は、インデックスマッパー５２０に送られ、ここで、インデックシンボル５１７を複数の「１」および「−１」のソフト決定ビット５２２にマッピングされる。最も大きな結合エネルギ値５１８は距離計算機５２５に送られ、ここで、スケーリングファクタ５２７が生成される。そして乗算器５３０はスケーリングファクタ５３０でソフト決定ビット５２２を逓倍し、ソフト決定データ５４５を生成する。ソフト決定データ５４５の第１ビットは、インデックスシンボルの第１デジット（文字）の値の確信度（最も確率の高い直交符号に対応する）を表す。すなわち、ソフト決定データ５４５の第１ビットは、実際に送られたインターリーブされたデータシンボルの第１デジットの値の確信度を表す。ソフト決定データ５４５の第２ビットはインデックスシンボルの第２デジットの値の確信度（最も確率の高い直交符号に対応する）、または実際に送られたインターリーブされたデータシンボルの第２デジットの値の確信度を表す。以降も同様である。
【００３４】
ソフト決定データ５４５は逆インターリーバ５５０に送られる。逆インターリーバ５５０はソフト決定データ５４５を逆インターリーブして逆インターリーブされたソフト決定データ５５５を生成する。そして、逆インターリーブされたソフト決定データ５５５は復号器５６０（通常はビタビ復号器）に供給され、ここで逆インターリーブされたソフト決定データ５５５が予測デジタルトラフィックデータビット５６５に復号される。
【００３５】
基地局はときどきレーク受信構成でない単純なシングル・マキシマ受信機を採用することがある。このような受信機は１つのフィンガしか有していない。
【００３６】
Ｎ個の複素変換器出力信号ｒk,1，．．．，ｒk,Nのｋ番目のブロックに対する最も大きな結合エネルギ値Ｅkを生成するためにシングル・マキシマ受信機によって採用される方法は、極めた簡単に以下のように数学的に表される。
【００３７】
【数１】
ここで、Ｎは使用される直交符号の全数である。
【００３８】
シングル・マキシマレシーバについては米国特許５，１０９，３９０号明細書「ＣＤＭＡセルラー電話システムにおけるダイバーシチ受信機」（米国コルコム社、１９９２年４月２８日発行）に開示されており、詳細はこれを参照されたい。
【００３９】
システム容量を増大させるために、いくつかのＣＤＭＡ通信システムは、デュアル・マキシマ受信機と通常呼ばれる受信機を利用する。デュアル・マキシマ受信機はシングル・マキシマ受信機に較べてより優れたビット訂正能力を有する。デュアル・マキシマ受信機はレーク受信機構成に採用してもよいし採用しなくてもよい。
【００４０】
図４において、レーク受信機構成のデュアル・マキシマ受信機６００は、アンテナ３１０’、受信器部３２０’、検出器部３３０’および復号器部６０５を有している。アンテナ３１０’、受信器部３２０’、検出器部３３０’はシングル・マキシマ受信機３００において見出されるアンテナ３１０、受信器部３２０および検出器部３３０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。検出器部３３０’は、３つの検出器サブセクション４００Ａ’、４００Ｂ’および４００Ｃ’を有しており、これらは、シングル・マキシマ受信機３００において見出される検出器サブセクション４００Ａ、４００Ｂおよび４００Ｃと同一であり、まったく同じ態様で動作する。
【００４１】
ただし、デュアル・マキシマ受信機は異なる復号器部６０５を有する。この復号器部６０５は、加算器５００’、デュアル・マキシマ距離生成器６１０、逆インターリーバ５５０’および復号器５６０’を有している。加算器５００’、逆インターリーバ５５０’および復号器５６０’はシングル・マキシマ受信機３００において見出される加算器５００、逆インターリーバ５５０および復号器５６０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。ただし、シングル・マキシマ受信機３００において見出されるシングル・マキシマ距離生成器５４０はデュアル・マキシマ距離生成器６１０に置き換えられる。加算器５００’は復号器部３３０’の復号サブセクション４００Ａ’〜Ｃ’に接続され、またデュアル・マキシマ距離生成器６１０に接続される。逆インターリーバ５５０’はデュアル・マキシマ距離生成器６１０および復号器５６０’に接続される。
【００４２】
受信器部３２０’は１つの探査受信器および３つのデータ受信器を有している。探査受信器は移動局に関連する最も大きなスペクトラム拡散ＲＦ信号を追跡して受信するように当該データ受信器に指示する。各データ受信器は異なるＲＦ信号を受信する。具体的には、各受信器はＲＦ信号を復調し、そのＲＦ信号を処理済受信信号に変換する。受信器部３２０’の各データ受信器は対応する処理済受信信号のサンプル３２５Ａ’、３２５Ｂ’および３２５Ｃ’のグループをそれぞれ生成し対応する検出器サブセクション４００Ａ’、４００Ｂ’および４００Ｃ’に供給する。
【００４３】
とくに第１フィンガについて述べる。第１検出器サブセクション４００Ａ’は復調器４１０’、ウォルシュ変換回路４２０’および平方・加算回路４３０’を有している。ウォルシュ変換回路４２０’は復調器４１０’および平方・加算回路４３０’に接続されている。復調器４１０’は受信器部３２０’に接続されている。復調器４１０’、ウォルシュ変換回路４２０’および平方加算回路４３０’は図２に示されるシングル・マキシマ受信機に見出される復調器４１０、ウォルシュ変換回路４２０および平方加算回路４３０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。
【００４４】
具体的には、データサンプル３２５Ａ’のグループは復調器４１０’に供給される。シングル・マキシマ受信機３００に関連して先に説明したのと同様に、復調器４１０’およびウォルシュ変換回路４２０’が、処理済受信信号のサンプル３２５Ａ’のグループを、複素変換器出力信号４２５’のブロックへ変換する。複素変換器出力信号４２５’の１ブロックは処理済受信信号のサンプル３２５Ａ’の各グループに対応する。複素変換器出力信号４２５’の各ブロックは平方・加算回路４３０’に送られて、平方・加算回路４３０’は、複素変換器出力信号４２５’の各ブロックを、シングル・マキシマ受信機３００に対してすでに説明したのと同様な態様で、エネルギ値４４５Ａ’のグループに変換する。サンプル３２５Ａ’のグループに関連するエネルギ値４４５Ａ’のグループ内の各エネルギ値４４５Ａ’は受信信号のサンプル３２５Ａ’のグループが特定の直交符号に対応する確信の度合いを表す。各直交符号は対応するインデックスシンボルを伴うので、サンプル３２５Ａ’のグループに関連するエネルギ値４４５Ａ’のグループ内の各エネルギ値４４５Ａ’は受信信号のサンプル３２５Ａ’のグループが特定のインデックスシンボルに対応する確信の度合いを表す。同様に、他のフィンガはサンプル３２５Ｂ’および３２５Ｃ’のグループにそれぞれ関連するエネルギ値４４５Ｂ’および４４５Ｃ’のグループを生成する。各フィンガからのエネルギ値４４５Ａ’〜４４５Ｃ’のグループは復号器部６０５に送られる。
【００４５】
復号器部６０５の加算器５００’を用いて、エネルギ値４４５Ａ’のグループは、関連する直交符号（またはインデックスシンボル）に従って、直接に他の復号器サブセクション４００Ｂ’、４００Ｃ’からのエネルギ値４４５Ｂ’、４４５Ｃ’の他のグループと加算され、結合エネルギ値５０５’のグループを生成する。各インデックスシンボルについて、結合エネルギ値５０５’がデュアル・マキシマ距離生成器６１０に供給される。デュアル・マキシマ距離生成器６１０はデュアル・マキシマ復号アルゴリズム（これはマキシマム・アポステリオリ（ＭＡＰ）復号アルゴリズムを近似するものである）を用いる。結合エネルギ値５０５’の完全なグループが、すなわち各インデックスシンボルに１つの結合エネルギ値が、求まった後、デュアル・マキシマ距離生成器６１０が、まず、第１のデジットとして”０”を有する関連するインデックスシンボルを有する連結エネルギ値５０５’のグループの第１のサブセットにおいて、最も大きな連結エネルギ値５０５’を探索する。デュアル・マキシマ距離生成器が、つぎに、第１のデジットとして”１”を有する関連するインデックスシンボルを有する連結エネルギ値５０５’のグループの第２のサブセットにおいて、最も大きな連結エネルギ値５０５’を探索する。第１のサブセットにおける最も大きな連結エネルギ値５０５’と第２のサブセットにおける最も大きな連結エネルギ値５０５’との差が、デュアル・マキシマ距離生成器６１０から、最尤直交符号に対応するインデックスシンボルの第１のデジットに対するソフト決定データ５４５’の第１ビットとして出力される。換言すれば、ソフト決定データ５４５’の第１ビットは、実際に送られたインターリーブされたデータシンボルの第１デジットの値の確信度を表す。
【００４６】
つぎに、デュアル・マキシマ距離生成器は、第２のデジットとして”０”を有する関連するインデックスシンボルを有する連結エネルギ値５０５’のグループの第３のサブセットにおいて、最も大きな連結エネルギ値５０５’を探索し、また、第２のデジットとして”１”を有する関連するインデックスシンボルを有する連結エネルギ値５０５’のグループの第４のサブセットにおいて、最も大きな連結エネルギ値５０５’を探索する。この最も大きな連結エネルギ値の差は、最尤直交符号に対応するインデックスシンボルの第２のデジットに対するソフト決定データ５４５’の第２ビットとして出力される。換言すれば、ソフト決定データ５４５’の第２ビットは、実際に送られたインターリーブされたデータシンボルの第２デジットの値の確信度を表す。
【００４７】
以上のプロセスは、デュアル・マキシマ距離生成器６１０が、最も送られた確率の高いインターリーブされたインデックスンボルにおける最後のデジットに対するソフト決定データ５４５’を生成するまで継続される。
【００４８】
最も送られた確率が高いインデックスシンボルのすべてのデジットに対するソフト決定データ５４５’は、つぎに、逆インターリーバ５５０’に送られる。逆インターリーバ５５０’は、ソフト決定データ５４５’を逆インターリーブし、逆インターリーブされたソフト決定データ５５５’を生成する。そして、逆インターリーブされたソフト決定データ５５５’は復号器（通常はビタビ復号器）５６９’に送られ、復号器５６９’が逆インターリーブされたソフト決定データ５５５’を推定デジタルトラフィックデータビット５６５’に変換する。
【００４９】
基地局は、しばしば、レーク受信機構成でない単純なデュアル・マキシマ受信機を用いる。このような受信機はたった１つのフィンガしか有していない。
【００５０】
単純なデュアル・マキシマ受信機においてＮ個の複素変換器出力信号ｒk,1，．．．，ｒk,Nのｋ番目のブロックに対するソフト決定データを生成するために用いる方法は数学的に極めて容易に次のように表される。
【００５１】
【数２】
ここで、Ｓi＝｛ｎ∈｛１，．．．，Ｎ｝，ｉ番目の対応するビットは”０”｝，Ｓi＝ｎ∈｛１，．．．，Ｎ｝，ｉ番目の対応するビットは”１”｝，Ｍ＝ｌｏｇ2Ｎ，Δk,iは変換器出力信号のｋ番目のブロックに関連するソフト決定データのｉ番目のソフト決定ビットである。
【００５２】
デュアル・マキシマ受信機は米国コルコム社の米国特許第５，４４２，６２７号明細書「デュアル・マキシマ距離生成器プロセスを用いた非コヒーレント受信機」（１９９５年８月１５日発行）に記載されており、詳細についてはこれを参照されたい。
【００５３】
デュアル・マキシマ受信機はシングル・マキシマ受信機に対してエラービット性能が向上しているが、それでも、そのデュアル・マキシマ受信機より優れたビットエラー性能を向上された受信機に対する要望が依然存在する。ＣＤＭＡ通信システムのシステム容量を増大させ、枯渇しているＲＦ帯域をより有効に使用するために、そのような改良された受信機が必要である。
【００５４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、以上の事情を考慮してなされたものであり、エラービット性能を向上させシステム容量を増大させることを目的としている。
【００５５】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、上述の目的を達成するために、特許請求の範囲に記載のとおりの構成を採用している。
【００５６】
この発明の主たる側面によれば、この発明は、少なくとも１の受信信号が埋め込まれたトラフィック信号を復元するための多段受信機として把握することができる。この発明は、トラフィック信号を復元する方法も含む。多段受信機は、複数の継続した検出段を有し、各検出段は受信信号を処理してトラフィック信号の、徐々に改善されていく推定値を供給する。
【００５７】
上記の少なくとも１の受信信号は通常では受信器部から供給され、また、トラフィック信号が符号化され伝送チャネルを進む送信信号のそれぞれの多重経路に関連している。したがって、この発明の第２の主たる側面によれば、この発明は、各受信信号ごとに、受信器部に接続可能な第１処理段と、対応する第１処理段に接続され、受信器部に接続可能な第２処理段とを有する。この多段受信機は、また、少なくとも１つの第２処理段に接続された１の最終処理段を有する。
【００５８】
各第１処理段は対応する受信信号から上記トラフィック信号の第１の推定値を生成し、各第２処理段は上記トラフィック信号の対応する第１の推定値と対応する受信信号とから値の組を生成する。上述の値（好ましくはエネルギ値と呼ぶ）の各々は、トラフィック信号が対応する予め定められた値を有する尤度を表し、エネルギ値であってもよい。最終処理段は第２処理段の各々からの値の組を結合してトラフィック信号の改善した推定値を生成する。
【００５９】
第２処理段の各々は、対応する上記受信信号をバッファリングし、遅延し、上記トラフィック信号の対応する上記第１の推定値を対応する上記受信信号に整列させるためのユニットを有してもよい。
【００６０】
この発明の他の主たる側面によれば、この発明の多段受信機は、第１の処理段と第２の処理段との間に１または複数の中間処理段を含んでもよい。フィードバックメカニズムを設けて１の中間処理段の出力を中間処理段の入力にループさせてもよい。
【００６１】
この発明のさらに他の主たる側面によれば、この発明は、各受信信号に対して、上記受信器部に接続可能な第１の処理段を有し、各第１の処理段が、対応する上記受信信号から、上記トラフィック信号が、対応する所定の値を有する尤度を表す値の組を生成する。つぎに、上記第１の処理段の各々に接続される共通処理段がある。この共通処理段は、上記第１の処理段の各々からの値の組を結合して上記トラフィック信号の第１の推定値を生成する。
【００６２】
また、上記受信信号の各々に対して、上記共通処理段に接続され上記受信器部に接続可能な第２の処理段がある。各第２の処理段は、上記トラフィック信号の第１の推定値と、対応する上記受信信号とから、他の組の値を生成する。これらの値も、上記トラフィック信号が対応する所定の値を有する尤度を表す。
【００６３】
多段受信機は、最後に、少なくとも１つの上記第２の処理段に接続された最終処理段を有する。この最終処理段は、上記第２の処理段の各々からの値の組を結合して上記トラフィック信号の改善された推定値を生成する。
【００６４】
受信機において多段を採用することにより、トラフィック信号の推定値が継続的に改善される。フィンガの個数を変えたり、処理段の段数を変えることにより種々のレベルの改善がなされる。また、トラフィック信号の推定値が各フィンガで独立に生成され最終処理段で結合されるのか、それとも共通の処理段で生成されるのかに依存して推定値の品質が変化する。
【００６５】
【発明の実施の態様】
以下、この発明の好ましい実施例について図面を参照して説明する。
【００６６】
図１を参照する。通常のＣＤＭＡ通信システムにおいて、各移動局は送信機１００を用いてトラフィックを通常では最も近い基地局に送る。送信機１００は符号化器部１２０および変調・送信器部１３０を有している。符号化器部１２０は変調・送信化部１３０に接続されている。送信機１００はパイロット（参照）信号は送らない。
【００６７】
送信機１００の符号化器部１２０は符号化器１５０、インターリーバ１７０およびマッパ１９０を有している。符号化器１５０はインターリーバ１７０に接続され、インターリーバ１７０はマッパ１９０に接続されている。変調・送信器部１３０は変調器２１０、送信器２３０、およびアンテナ２５０を有している。変調器２１０は送信器２３０に接続され、送信器２３０はアンテナ２５０に接続されている。
【００６８】
送信機１００はトラフィックデジタルデータビット１４０を含むデジタルトラフィック（すなわちデジタルトラフィック信号）を送信する。トラフィックが当初、音声のようなアナログ形態であれば（すなわちアナログトラフィック）、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器または同様な装置がまず採用されてアナログトラフィックをデジタルトラフィック（トラフィックデジタルビット１４０を含む）に変換する。トラフィックデジタルデータビット１４０は送信機１００の符号化器部１２０に通常９６００ｋｂｉｔ／秒で供給される。（もちろん他の速度を用いてもよい）。具体的には、トラフィックデジタルデータビット１４０は最初に符号化器１５０に供給され、この符号化器１５０が所定の符号化アルゴリズムを用いてトラフィックデジタルデータビット１４０をデータシンボル１６０に符号化する。この符号化アルゴリズムは、当該移動局にサービス提供する基地局により受信されたトラフィックの最尤復号を容易に行えるようにするものである。符号化器１５０は通常では畳み込み（コンボルーション）符号化アルゴリズムを用いる。（ブロック符号アルゴリズムのような他のアルゴリズムを用いてもよい）。符号化器１５０は、１個のトラフィックデジタルデータビットを３つのデータシンボルとする固定の符号化レートで、データシンボルを出力する。（１個のデータビットを２個のデータシンボルとするような他の符号化を用いてもよい）。符号化器１５０は通常２８．８ｋシンボル／秒でデータシンボルを出力する。（復号器１５０に供給されるトラフィックデジタルデータビットの速度および符号化レートに依存して他のシンボル速度を用いてもよい）。データシンボル１６０はインターリーバ１７０に供給され、インターリーバ１７０はデータシンボル１６０をシンボルレベルでブロックインターリーブする。インターリーバ１７０は、所定の大きさのマトリックスを、データシンボル１６０で列（コラム）順に埋めて行く。マトリックスの好ましい大きさは、３２行、１８列である（すなわち５７６セル）。マトリックスの大きさは、伝送ブロックの長さ、および符号化器１５０から送られてくるデータシンボル１６０の速度に依存する。伝送ブロックの好ましい長さは２０ミリ秒である（ＡＮＳＩ Ｊ−ＳＴＤ−００８標準と同様）。この結果、好ましい符号化器はデータシンボルを２８．８ｋシンボル／秒で出力し、マトリックスは５７６個のデータシンボル１６０（すなわち、２８．８ｋシンボル／秒×２０ミリ秒）を保持する必要がある。したがって、１８×３２のマトリックスが用いられる。
【００６９】
インターリーバ１７０は、データシンボル１６０がこのインターリーバ１７０に入力されるのと同じ速度（例えば２８．８ｋシンボル／秒）で、マトリックスから行（ロー）順にインターリブ去れたデータシンボルを出力する。インターリーブされたデータシンボル１８０はマッパ１９０に供給される。マッパ１９０は、６個のインターリーブされたデータシンボル１８０からなるグループ各々を、６４個のウォルシュ符号２００のグループから取り出された対応するウォルシュ符号２００にマッピング（または符号化）する。各ウォルシュ符号の長さは６４ビット長である。（代替的に、ウォルシュ符号以外の直交符号を用いてもよい。さらに、マッパ１９０は、選択された直交符号の長さに応じて、６個より多くのまたは少ない個数のインターリーブされたデータシンボル１８０を対応する１個の直交符号にマッピングしてもよい）。マッパ１９０はウォルシュ符号を通常では３０．７ｋシンボル／秒の固定速度で出力する。（代替的に、インターリーバ１７０がインターリーブされたデータシンボル１８０を出力する速度および使用された直交符号の長さに応じて他のシンボル速度を用いることができる）。ウォルシュ符号２００を含むデジタル信号は送信信号とも呼ばれ、ｓ（ｋ）で表記される。ただしｋはサンプル時間を示す。
【００７０】
データシンボル１６０のフレーム（またはインターリーブされたデータシンボル１８０のフレーム）は、インターリーバ１７０で用いられている所定サイズ（この例では５７６セル）のマトリックスを完全に埋め尽くす。符号化器１５０は、１個のデータビットに３個のデータシンボルを対応付ける固定のレートで、データシンボル１６０を出力するので、１９２個のトラフィックデジタルデータビット１４０が必要である。（すなわち、デジタルトラフィックデータビット１４０の１フレームは１９２ビットを有する）。６個のインターリーブされたデータシンボル１８０のグループの各々は直交符号にマッピングされるので、インターリーブされたデータシンボル１８０の各フレームは９６個の直交符号により表現される。
【００７１】
ウォルシュ符号２００は送信機１００の変調・送信器部１３０に供給される。具体的には、ウォルシュ符号２００は最初に変調器２１０に供給される。変調器２１０は、まず、対応する擬似ノイズ（ＰＮ）系列を生成するために、各ウォルシュ符号を長い二値擬似ノイズ（ＰＮ）符号で拡散する。各移動局２００は、固有の長い二値擬似ノイズＰＮ符号を割り当てられており、これを用いてウォルシュ符号を拡散する。（この替わり、長二値ＰＮ符号以外の他の長い拡散符号を用いてもよい）。長二値ＰＮ符号は移動局を特定するのみでなくトラフィックをスクランブルしてセキュリティも向上させる。変調器２１０は高速の固定ＰＮチップレート（通常１．２２８ｍチップ／秒）でＰＮ系列を出力する。結果として得られるＰＮ系列により当該移動局にサービスを提供する基地局が種々の逆方向経路を介して送られてくるＲＦ信号を、容易に弁別して検出することができる。
【００７２】
変調器２１０は、つぎに、同相チャネル（またはＩ位相チャネル）および直角位相チャネル（またはＱ位相チャネル）の拡散系列２２０を生成するために、ＰＮ系列を１対の異なる短い符号（同じ長さの）でカバーする。同相チャネルおよび対応する直角位相チャネルの拡散系列２２０は複素属性を有するデジタル信号として表される。
【００７３】
Ｉ位相チャネルおよびＱ位相チャネルの拡散系列２２０は送信器２３０に供給される。Ｉ位相チャネルおよびＱ位相チャネルの拡散系列２２０はシヌソイドの直交対を２相変調する。シヌソイドは加算されバンドパスフィルタで帯域制限される。帯域制限され加算されたシヌソイドはＲＦキャリアを変調し（これは増幅されてもよい）スペクトラム拡散ＲＦ信号２４０を生成する。このスペクトラム拡散ＲＦ信号２４０はアンテナ２５０から放射される。
【００７４】
スペクトラム拡散ＲＦ信号は基地局の受信機により受信される。各基地局は通常では複数の受信機を有する。各受信機はサービスを受ける各移動局に対応する。スペクトラム拡散ＲＦ信号は、全体として、当該移動局にサービスを行う基地局に、複数の異なる逆方向経路を進んできた複数のスペクトラム拡散ＲＦ信号として到着する。通常のＣＤＭＡ通信システムにおいては、受信機は通常では先に述べたシングル・マキシマ受信機またはデュアル・マキシマ受信機である。
【００７５】
つぎに図５を参照する。図５はこの発明の第１の好ましい実施例に従う多段受信機７００を示している。多段受信機７００は受信器・復調器部７０５および検出器・復号器部７５０を有している。
【００７６】
受信器・復調器部７０５はアンテナ３１０’’、受信器７１０、復調器４１０’’およびブロックバッファ７４０を有している。受信器７１０はアンテナ３１０’’および復調器４１０’’に接続されている。復調器４１０’’はブロックバッファ７４０に接続されている。アンテナ３１０’’および復調器４１０’’は図２に示されるシングル・マキシマ受信機に見出されるアンテナ３１０および復調器４１０と同一である。
【００７７】
検出器・復号器部７５０は、相互に接続された第１段７８０および第２段８００を有している。検出器・復号器部７５０は受信器・復調器部７０５に接続されている。具体的には、ブロックバッファ７４０が第１段７８０および第２段８００に接続されている。第１段７８０は通常の非コヒーレント受信器７９０を有している。第２段は信号再生成器８１０、チャネル推定器８３０およびコヒーレント受信器８５０を有している。チャネル推定器８３０は信号再生成器８１０、コヒーレント受信器８５０およびブロックバッファ７４０に接続されている。通常の非コヒーレント受信器７９０は信号再生成器８１０に接続されている。ブロックバッファ７４０はまたコヒーレント受信器８５０にも接続されている。
【００７８】
受信器７１０は探索受信器およびデータ受信器を有している。移動局の送信機により送られたＲＦ信号の各々に対して、探索受信器が、種々の逆方向経路を介して到達する受信スペクトラム拡散ＲＦ信号を対象として、移動局（ＰＮ符号で特定される）の送信機１００に関連する最も大きなスペクトラム拡散ＲＦ信号を探索する。探索受信器は、つぎに、最も大きなレベルで逆方向経路を送られてくるＲＦ信号を追跡し受信するように、データ受信機を指示する。具体的には、データ受信器が対応するスペクトラム拡散ＲＦ信号を復調し、対応するスペクトラム拡散ＲＦ信号をＲＦ周波数から低周波数へと変換し処理済受信信号を得る。さらに、データ受信器は処理済受信信号をＰＮチップレート（例えば１．２２８８ｍサンプル／秒）でサンプルし、対応するデータサンプル７２０を生成し、復調器４１０’’に供給する。
【００７９】
復調器４１０’’は、処理済受信信号を当該移動局に関連する長ＰＮ符号、および短拡散符号と相関化して処理済受信信号を逆拡散する。具体的には、復調器４１０’’は同相信号のサンプルおよび直角位相信号の対応するサンプルを生成する。同相信号のサンプルおよび直角位相信号の対応するサンプルは、複素属性を有する１つのデジタル信号として表してもよい。すなわち、同相信号のサンプルおよび直角位相信号の対応するサンプルは複素数を用いて復調されたサンプル７３０として表してもよい。このデジタル信号を第１の復調信号と呼ばれることもある。
【００８０】
第１の復調信号７３０は数学的にはつぎのように表される。
【００８１】
【数３】
ｒ（ｋ）＝ｓ（ｋ）ｇ（ｋ）＋ｎ（ｋ）
ここでｋはサンプルの番号、ｒ（ｋ）は第１の復調信号の複素復調サンプル７３０を表し、ｓ（ｋ）は送信された信号（送信機１００から生成された）の複素サンプルを表し、ｇ（ｋ）はチャネル情報信号の複素サンプルを表し、ｎ（ｋ）は受信したノイズのサンプルを表す。送信された信号ｓ（ｋ）は、送信機１００により実際に送信されたウォルシュ符号を搬送する。チャネル情報信号ｇ（ｋ）は、送信機１００から送られたＲＦ信号が通中を伝播するときの振幅および位相の少なくとも一方の変化を反映する情報を提供するのに用いられる。ノイズ信号ｎ（ｋ）はＲＦ信号が送信機１００から空中を介して多段受信機７００まで伝播する際に混入したノイズを表す。
【００８２】
復調サンプル７３０はブロックバッファ７４０に供給される。ブロックバッファ７４０は復調サンプル７３０の組をバッファリングする。受信信号７３０の各組はインターリーブされたデータシンボル１８０の１個のフレームを再構築するのに用いられる。インターリーブされたデータシンボル１８０の１個のフレームを送るのに９６個の直交符号が用いられたので、各組は、６１４４個の復調サンプル７３０を有し、このサンプルがブロックバッファ７４０によりバッファリングされる。
【００８３】
ブロックバッファ７４０に１組の６１４４個の復調サンプル７３０が入ると、ブロックバッファ７４０は復調サンプル７３０の１ブロックを、通常、受信サンプル７３０を一度に、第１段７８０に送る。第１段は単に通常の非コヒーレント受信器７９０を有し、この受信器が復調サンプル７３０のブロックを１９２個のデータビット８０（すなわち、トラフィックデータビット８０のフレーム）に変換する。このデータビットは、送信機１００より送られた当初のデジタルトラフィック（すなわち当初のトラフィックデジタルデータビット１４０）の第１の推定値を表す。
【００８４】
通常の非コヒーレント受信器７９０は、修正を加えたシングル・マキシマ受信機または修正を加えたデュアル・マキシマ受信機であってもよい。より詳細に図６を参照する。修正されたシングル・マキシマ受信機または修正されたデュアル・マキシマ受信機は、単に、先に説明したシングル・マキシマ受信機３００またはデュアル・マキシマ受信機６００の構成を有する。ただし、受信器部３２０、３２０’や検出器部３３０、３３０’の復調器４１０、４１０’を除く。当該通常の非コヒーレント受信機７９０はウォルシュ変換回路４２０’’、平方・加算回路４３０’’、ソフト決定データ生成器７９４、逆インターリーバ５５０’’および復号器５６０’’を有している。ウォルシュ変換回路４２０’’および平方・加算回路４３０’’は図２に示されるシングル・マキシマ受信機の検出器部３３０のウォルシュ変換回路４２０および平方・加算回路４３０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。同じく、逆インターリーバ５５０’’および復号器５６０’’も図２に示されるシングル・マキシマ受信機の復号器部部３４０の逆インターリーバ５５０および復号器５６０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。
【００８５】
復調サンプル７３０はまずウォルシュ変換回路４２０’’に供給される。復調サンプル７３０の各グループに対して、ウォルシュ変換回路４２０’’が６４個の複素変換器出力信号４２５’’を生成する。各ウォルシュ符号に対して１つ出力される。各複素変換器出力信号４２５’’は、一部が復調サンプル７３０の同相要素に関する変換器出力信号を表し、他の部分が復調サンプル７３０の直角位相要素に関する変換器出力信号を表す、複合的なものである。
【００８６】
複素変換器出力信号４２５’’の各ブロックは平方・加算回路４３０’’に送られる。この平方・加算回路４３０’’は複素変換器出力信号の各ブロックをエネルギ値（または決定値）７９２の１個のグループに変換する。エネルギ値７９２のグループ内の各エネルギ値７９２は、復調サンプル７３０の特定のグループに対応付けられ、復調サンプル７３０が、対応するインデックス値を伴う特定の直交符号に対応する確信度合いを表す。この結果、複素変換器出力信号４２５’’のブロックの各行（すなわち各変換器出力信号）により、復調信号７３０の特定のグループが相互直交符号の組から選ばれた特定の直交符号と対応することに対する確信度合いが表される。相互に直交する符号の組から選ばれた各直交符号は対応するインデックスシンボルを有するので、各エネルギ値７９２は対応するインデックスシンボルを有する。
【００８７】
エネルギ値７９２の各グループはソフト決定データ生成器７９４に送られる。ソフト決定データ生成器７９４は、通常、図２または図４に示されるシングル・マキシマ距離生成器５４０またはデュアル・マキシマ距離生成器６１０のいずれかを用いて、エネルギ値７９２の各部ループを、ソフト決定データ７９６に変換する。
【００８８】
ソフト決定データ７９６はソフト決定データ生成器７９４から逆インターリーバ５５０’’に送られる。ソフト決定データ７９６は所定サイズ（３２行×１８列）のマトリックスに行順に入力される。逆インターリーバが復調サンプル７３０の９６個のグループについてソフト決定データを受け取ると、当該所定サイズのマトリックス（すなわち３２行×１８列）は一杯になる。そして逆インターリーバ５５０’’はソフト決定データをデータシンボル７９８として列順に出力する。データシンボル７９８は復号器５６０’’に供給され、復号器５６０’’がデータシンボル７９８をトラフィックデータビット８０に復号する。さきに説明したように、トラフィックデータビット８０は、送信機１００により送られたトラフィックデジタルデータビット１４０の第１推定値である。
【００８９】
図５に戻る。非コヒーレント受信機７９０により出力されたトラフィックデータビット８０は、第１段７８０から第２段８００に供給される。具体的には、トラフィックデータビット８０が非コヒーレント受信機７９０から信号再生成器８１０に供給される。ここで図７を参照する。信号再生成器８１０は符号化器１５０’、インターリーバ１７０’およびマッパ１９０’を有している。これらは図１に示された送信機１００に見出される符号化器１５０、インターリーバ１７０およびマッパ１９０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。逆インターリーバ１７０’は符号化器１５０’およびマッパ１９０’に接続される。
データビット８０は符号化器１５０’に供給され、符号化器１５０’は、送信機１００により用いられるのと同様な符号化アルゴリズムを用いてデータビット８０をデータシンボル８１５Ａに符号化する。符号化器１５０‘は送信機１００により用いられたのと同じ固定の符号化レート（例えば、１個のデータビットに対して３個のデータシンボル）でデータシンボル８１５Ａを出力する。符号化器１５０’は通常では送信機１００の符号化器１５０が出力する野の同じ速度、例えば、２８．８ｋシンボル／秒でデータシンボル８１５Ａを出力する。データシンボル８１５Ａはインターリーバ１７０‘に供給され、このインターリーバ１７０’が、送信機１００のインターリーバ１７０がデータシンボル１６０をインターリーブしたのとまったく同じ態様で、すなわち、シンボルレーベルで、データシンボル８１５Ａをインターリーブする。インターリーバ１７９‘は所定サイズのマトリックスを列順にデータシンボルで埋めていく。マトリックスの所定のサイズは通常では３２行×１８列、すなわち、５７６セルである。
【００９０】
インターリーバ１７０‘は、マトリックスから行順で、データシンボル８１５Ａがインターリーバ１７０’に入力されるのと同じ速度でインターリーブされたデータシンボル８３５Ａを出力する。インターリーブされたデータシンボル８３５Ａはマッパ１９０‘に供給される。マッパ１９０’は６個のインターリーブされたデータシンボルからなる各グループを、６４個のウォルシュ符号のグループからの対応する１個のウォルシュ符号にマッピング（または符号化）する。マッパ１９０‘は通常では３０７．２ｋシンボル／秒の固定速度でウォルシュ符号８２０Ａを出力する。
【００９１】
ウォルシュ符号８２０Ａを含むデジタル信号は第２の復調信号と呼ぶことができる。ウォルシュ符号８２０Ａは送信機１００により生成された送信信号ｓ（ｋ）の第１推定値である。
【００９２】
再び図５を参照する。ウォルシュ符号８２０Ａ（すなわちｓ（ｋ）の推定値）はマッパ１９０‘からチャネル推定器８３０に供給される。さらに、復調サンプル７３０がまたブロックバッファ７４０からチャネル推定器８３０に送られる。非コヒーレント受信機７９０および信号再生成器８１０が復調サンプル７３０のブロックを処理してウォルシュ符号８２０Ａに変換するのに時間が要するので、チャネル推定器８３０は復調サンプル７３０のブロックを第１の所定時間だけ遅延させて、ウォルシュ符号８２０Ａが復調サンプル７３０と同期することを保証する。チャネル推定器８３０はウォルシュ符号８２０Ａおよび復調サンプル７３０を用いてサンプル８４０Ａを生成する。このサンプル８４０Ａはチャネル情報信号ｇ（ｋ）の第１推定値を表す。
【００９３】
サンプル８４０Ａ（これはｇ（ｋ）を表す）は、チャネル推定器８３０からコヒーレント受信機８５０に送られる。さらに、復調サンプル７３０のブロックもブロックバッファ７４０からコヒーレント受信機８５０に送られる。非コヒーレント受信機７９０、信号再生成器８１０およびチャネル推定器８３０がサンプル８４０Ａを生成するのに時間が要するので、コヒーレント受信機は受信信号７３０のブロックを第２の所定時間遅延させ、サンプル８４０Ａ（ｇ（ｋ）を表す）が復調サンプル７３０と同期することを保証する。コヒーレント受信機８５０は、通常では、慣用のコヒーレント受信機である。コヒーレント受信機８５０は同期された復調サンプル７３０（すなわちｒ（ｋ））およびサンプル８４０Ａ（すなわちｇ（ｋ））を用いてトラフィックデータビット８７０Ａを生成する。このトラフィックデータビット８７０Ａは、送信機１００から送られた、元のデジタルトラフィック（すなわち元のトラフィックデジタルデータビット１４０）の第２推定値を表す。元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第２推定値は、元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第１推定値より良好である。この結果、多段受信機７００は通常では図２または図４に示した従来のシングル・マキシマ受信機３００または従来のデュアル・マキシマ受信機６００より優れたビットエラー特性を有する。
【００９４】
第２段８００と同じ他の段部（ステージ）を多段受信機７００に付加することもできる。この発明の第２の好ましい実施例によれば、図８に示すように、検出器・復号器段７６０が第３段９００有する多段受信機８０１が提供される。多段受信機８０１は多段受信機７００と同一であり、第３段９００がさらに加えられている。第３段９００は第２段および受信器・復調器７０５に接続されている。
【００９５】
第３段９００は第２段８００と同様にであり、同様に動作する。第３段９００は信号再生成器８１０‘、チャネル推定器８３０’およびコヒーレント受信機８５０‘を有しており、これらは、第２段８００の信号再生成器８１０、チャネル推定器８３０およびコヒーレント受信機８５０と基本的に同一である。チャネル推定器８３０’は信号再生成器８１０‘およびコヒーレント受信機８５０’に接続されている。第３段９００は第２段８００およびブロックバッファ７４０に接続されている。具体的には、第２段８００のコヒーレント受信機８５０は第３段の信号再生成器８１０‘に接続されている。ブロックバッファ７４０はチャネル推定器８３０’およびコヒーレント受信機８５０‘に接続されている。
【００９６】
動作を説明する。受信器・復調器部７０５、第１段７８０および第２段８００は図５の多段受信機７００について先に説明したのとまったく同じ態様で動作する。すなわち、受信ＲＦ信号は処理済受信ＲＦ信号に変換される。この処理済受信ＲＦ信号はサンプリングされ復調されて第１の復調信号の復調サンプル７３０を生成する。受信信号７３０のブロックは第１段７８０および第２段８００に送られ先に述べたようにトラフィックデータビット８７０Ａを生成する。
【００９７】
トラフィックデータビット８７０Ａは第２段８００のコヒーレント受信機８５０から第３段９００の信号再生成器８１０‘に送られる。信号再生成器８１０’は多段受信機７００の信号再生成器８１０とまったく同じ態様で動作する。すなわち、信号再生成器８１０‘はトラフィックデータビット８７０Ａをウォルシュ符号８２０Ｂに変換する。このウォルシュ符号８２０Ｂは送信信号ｓ（ｋ）の第２推定値を表す。ウォルシュ符号８２０Ｂを含むデジタル信号は第３の復調信号と呼ぶことができる。
【００９８】
ウォルシュ符号（すなわちｓ（ｋ）の推定値）は信号再生成器８１０‘からチャネル推定器８３０’に送られる。チャネル推定器８３０‘は多段受信機７００のチャネル推定器８３０と同様に動作する。すなわち、復調サンプル７３０のブロックもまたブロックバッファ７４０からチャネル推定器８３０’に送られる。第１段７８０、第２段８００および信号再生成器８１０‘が復調サンプル７３０のブロックをウォルシュ符号８２０Ｂに変換するのに時間を要するので、チャネル推定器８３０’は復調サンプル７３０のブロックを第３の所定時間だけ遅延させ、これにより復調サンプル７３０をウォルシュ符号８２０Ｂに同期させる。従来用いられている手法により、チャネル推定器８３０‘はウォルシュ符号８２０Ｂおよび復調サンプル７３０を用いてサンプル８４０Ｂを生成する。サンプル８４０Ｂはチャネル情報信号ｇ（ｋ）の第２推定値を表す。
【００９９】
ｇ（ｋ）の第２推定値を表すサンプル８４０Ｂは、チャネル推定器８３０’からコヒーレント受信機８５０‘に供給される。さらに、復調サンプル７３０のブロックがブロックバッファ７４０からコヒーレント受信機８５０’に供給される。第１段７８０、第２段８００、信号再生成器８１０‘およびチャネル推定器８３０’がサンプル８４０Ｂ（すなわちｇ（ｋ））を生成するのに時間を要するので、コヒーレント受信機８５０‘は受信信号７３０を第４の所定時間だけブロック遅延させて、これによりサンプル８４０Ｂ（すなわちｇ（ｋ））が復調サンプル７３０と同期するようにする。コヒーレント受信機８５０’は通常では従来のコヒーレント受信機である。コヒーレント受信機は同期させられた復調サンプル７３０（すなわちｒ（ｋ））およびサンプル８４０Ｂ（すなわちｇ（ｋ））を用いてトラフィックデータビット８７０Ｂを生成する。このトラフィックデータビット８７０Ｂは、送信機１００から送られた元のデジタルトラフィック（すなわち元のトラフィックデジタルデータビット１４０）の第３推定値を表す。元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第３推定値は、元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第１の推定値および第２の推定値より良好である。したがって、改善された多段受信機８０１は、図２、図４、図５に示す、従来のシングル・マキシマ受信機５００、従来のデュアル・マキシマ受信機６００または上述多段受信機７００よりも良好なビットエラー性能を有する。
【０１００】
フィードバックループを用いることにより、改善型多段受信機８０１の第３段９００を除きながら、同様のまたはより改善されたビットエラー性能をもたらすようにすることができる。この発明の第３の好ましい実施態様によれば、図９に示すように、多段決定フィードバック受信機９０１が実現される。この多段決定フィードバック受信機９０１は図５に示した多段受信機７００に用いられたのと同一の受信機・復調器部７０５を有している。ただし、多段決定フィードバック受信機９０１は異なる検出器・復号器部７７０を有する。検出器・復号器部７７０は図５に示される多段受信機７００に見出されるのと同一の第１段７８０を有するが、異なる第２段９１０を有する。第２段９１０は多段受信機７００に見出される第２段８００と同様であるが、スイッチ９２０およびフィードバックループが付加されている。さらに、第１段７８０の非コヒーレント受信機７９０はもはや図５に示すようには信号再生成器８１０には直接に接続されていない。非コヒーレント受信機７９０は図９に示すようにスイッチ９２０に接続されている。スイッチ９２０は信号再生成器９３０に接続されている。コヒーレント受信機９５０もスイッチ９２０に接続されフィードバックループを実現する。チャネル推定器９４０は信号再生成器９３０およびコヒーレント受信機９５０の間に接続されている。
【０１０１】
受信器・復調器部７０５および第１段７８０は多段受信機７００に関して先に説明したのとまったく同じ態様で動作する。すなわち、復調サンプル７３０の各ブロックに対して、非コヒーレント受信機７９０が１９２個のトラフィックデータビット８０からなるフレームを生成（復元）する。スイッチ９２０により、トラフィックデータビット８０は信号再生成器９３０に送られる。
【０１０２】
信号再生成器９３０は、多段受信機７００に見出される信号再生成器８１０と同一であり、まったく同様の態様で動作する。すなわち、信号再生成器９３０はトラフィックデジタルデータビット８０をウォルシュ符号８２０Ａに変換する。ウォルシュ符号８２０Ａ（すなわちｓ（ｋ）の第１推定値）は信号再生成器９３０からチャネル推定器９４０に送られる。さらに、復調サンプル７３０のブロックもブロックバッファ７４０からチャネル推定器９４０に送られる。
【０１０３】
非コヒーレント受信機７９０および信号再生成器９３０が復調サンプル７３０のブロックを処理してウォルシュ符号８２０Ａに変換するのに時間が要するので、チャネル推定器９４０は復調サンプル７３０のブロックを第１の所定時間だけ遅延させて、ウォルシュ符号８２０Ａが復調サンプル７３０と同期することを保証する。チャネル推定器９４０はウォルシュ符号８２０Ａおよび復調サンプル７３０を用いてサンプル８４０Ａを生成する。このサンプル８４０Ａはチャネル情報信号ｇ（ｋ）の第１推定値を表す。
【０１０４】
サンプル８４０Ａ（これはｇ（ｋ）を表す）は、チャネル推定器９４０からコヒーレント受信機９５０に送られる。さらに、復調サンプル７３０のブロックもブロックバッファ７４０からコヒーレント受信機９５０に送られる。非コヒーレント受信機７９０、信号再生成器９３０およびチャネル推定器９４０がサンプル８４０Ａ（すなわちｇ（ｋ））を生成するのに時間が要するので、コヒーレント受信機９５０は受信信号７３０のブロックを第２の所定時間遅延させ、サンプル８４０Ａ（ｇ（ｋ）を表す）が復調サンプル７３０と同期することを保証する。コヒーレント受信９５０は通常では慣用されているコヒーレント受信機である。コヒーレント受信機９５０は同期された復調サンプル７３０（すなわちｒ（ｋ））およびサンプル８４０Ａ（すなわちｇ（ｋ））を用いてトラフィックデータビット８７０Ａを生成する。このトラフィックデータビット８７９Ａは、送信機１００から送られた、元のデジタルトラフィック（すなわち元のトラフィックデジタルデータビット１４０）の第２推定値を表す。
【０１０５】
ただし、トラフィックデータビット８７０Ａはスイッチ９２０にフィードバックされ、これにより、さらにいかなるトラフィックデータビット８０もスイッチ９２０を通過しないようにする。ただし、トラフィックデータビット８７０Ａはスイッチ９２０を通って信号再生成器９３０に供給されるようにする。このトラフィックデータビット８７０Ａを用いて、信号再生成器９３０がウォルシュ符号８２０Ｂ（すなわち第２の復調信号）を生成してチャネル推定器９４０に供給する。先に述べたように、復調サンプル７３０はブロックバッファ７４０からチャネル推定器９４０に送られる。第１段７８０および第２段９１０がトラフィックデータビット８７０Ａを生成してトラフィックデータビット８７０Ａをウォルシュ符号８２０Ｂに再生成するのに時間を要するので、チャネル推定器９４０は復調サンプル７３０のブロックを第３の所定時間だけ遅延させ、これにより復調サンプル７３０を適切にウォルシュ符号８２０Ｂに同期させる。従来用いられている手法により、チャネル推定器９４０はウォルシュ符号８２０Ｂおよび復調サンプル７３０を用いてサンプル８４０Ｂを生成する。サンプル８４０Ｂはチャネル情報信号ｇ（ｋ）の第２推定値を表す。
【０１０６】
サンプル８４０Ｂ（すなわちｇ（ｋ）の第２推定値を表す）は、チャネル推定器９４０からコヒーレント受信機９５０に供給される。さらに、復調サンプル７３０のブロックがブロックバッファ７４０からコヒーレント受信機９５０に供給される。第１段７８０および第２段９１０がトラフィックデータビット８７０Ａを生成するのに、またトラフィックデータビット８７０Ａがサンプル８４０Ｂに変換されるのに時間を要するので、コヒーレント受信機９５０は受信信号７３０を第４の所定時間だけブロック遅延させて、これによりサンプル８４０Ｂが復調サンプル７３０と適切に同期するようにする。コヒーレント受信機９５０は、サンプル８４０Ｂおよび復調サンプル７３０を用いて、トラフィックデータビット８７０Ｂを生成する。トラフィックデータビット８７０Ｂは送信機１００から送信された元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第３推定値を表す。元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第３推定値は、元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第１の推定値および第２の推定値より良好である。
【０１０７】
トラフィックデータビット８７０Ｂは受信機９０１から出力するようにしてもよく、これをスイッチ９２０を会してフィードバックして同様の繰り返しを行いトラフィックデータビット８７０Ｃ、８７０Ｄ，．．．，８７０Ｎを生成してもよい。通常では、トラフィックデータビット８７０Ｎは多段決定フィードバック受信機から３ないし４の繰り返しの後出力される。３ないし４の繰り返しの後では、それ以降の繰り返しによりビットエラー性能の改善はマージナルになる。最後の繰り返しの後、スイッチ９２０はつぎのデータビット８０をスイッチを通じて信号再生成器９３０に送る。
【０１０８】
この発明の他の変形も可能である。例えば、第３世代ＣＤＭＡにおいては、移動局がパイロット信号を送信する送信機を用いると考えられる。パイロット信号は振幅変化（すなわちフェージング）および位相変化に関するチャネル情報を基地局に供給する。この結果、非コヒーレント受信機７９０（第１および第２の実施例で示した）はコヒーレント受信機に置き換えられる。コヒーレント受信機は、当技術分野でよく知られているコヒーレント復調手法を用いて復調サンプル７３０をトラフィックビット８０に変換する。
【０１０９】
この発明の他の変更も可能である。図５に示すように、多段受信機７００で用いられる受信器・復調器部７０５の復調器４１０‘’は省略することができる。受信機７１０は単にブロックバッファ７４０に接続される。ブロックバッファ７４０は受信機７１０からの処理済受信信号のサンプル７２０をバッファリングする。サンプル７２０を含むデジタル信号は第１の変調信号と呼ぶことができる。第１の変調信号は数学的につぎのように表される。
【０１１０】
【数４】
ｒ‘（ｋ）＝ｓ’（ｋ）ｇ‘（ｋ）＋ｎ’（ｋ）
ここでｋはサンプルの番号、ｒ‘（ｋ）は第１の変調信号の複素値変調サンプル７２０を表し、ｓ’（ｋ）は送信された変調信号（送信機１００から生成された）の複素値サンプルを表し、ｇ‘（ｋ）は第２チャネル情報信号の複素値サンプルを表し、ｎ’（ｋ）は第２の受信ノイズの複素値サンプルを表す。
【０１１１】
送信された変調信号は、送信機１００により生成された長拡散符号および短拡散符号（すなわち同相チャネルおよび対応する直角位相チャネル拡散系列２２０）により拡散されたウォルシュ符号を含む。送信機１００により実際に送信されたＲＦ信号は、そのＲＦ信号が空中を伝播する際に、振幅変化や位相変化を伴うので、ｇ‘（ｋ）がこれら変化を反映させるのに必要なチャネル情報を提供するのに用いられる。第２ノイズ信号ｎ’（ｋ）は、送信機１００から多段受信機へ空中を介してＲＦ信号が伝播する際に混入するノイズを表す。
【０１１２】
ブロックバッファ７４０が一杯になると、ブロックバッファ７４０は処理済受信信号のサンプル７２０を、第１段および第２段を具備する検出器部に供給する。復調信号のサンプル（先に第１復調信号と呼んだ）が第１段および第２段に供給されないので、第１段の非コヒーレント受信機および第２段のコヒーレント受信機は、受信器・復調器部７０５に以前あった復調器４１０‘’と同一でまったく同じ態様で動作する復調器を含むように変更される。その代わりに、第１段がコヒーレント受信機を用いる場合には、第１段のコヒーレント受信機が、以前受信器・復調器部７０５で用いられた復調器４１０‘’と同一でまったく同じ態様で動作する復調器を有する。
【０１１３】
具体的には、第１段の変更された非コヒーレント受信機は図６に示される非コヒーレント受信機７９０であり、ただし、ウォルシュ変換回路４２０‘’に接続された復調器を具備している。復調器はサンプル７２０を復調サンプルに変換し、これがウォルシュ変換回路４２０‘’に供給される。（復調サンプルを含むデジタル信号は第１復調信号と呼ぶことができる）。復調サンプルは通常では図５に示されるブロック検出受信機７００の復調器４１０‘’により生成される復調サンプル７３０と同一である。
【０１１４】
ウォルシュ変換回路４２０‘’、平方・加算回路４３０‘’、ソフト決定データ生成器７９４、逆インターリーバ５５０‘’および復号器５６０‘’は先に説明したのと同様に動作し、デジタルデータビット８０（すなわちトラフィックデータビットのフレーム）を生成する。このデジタルデータビット８０は送信機１００から送られた元のデジタルトラフィック（すなわち元のトラフィックデジタルデータビット１４０）を表す。
【０１１５】
第２段はもはや信号再生成器８１０を用いず、信号再変調器を用いる。デジタルデータビット８０は修正された非コヒーレント受信機から信号再変調器へと供給される。信号再変調器は図７に示される信号再生成器８１０と同様であるが、マッパ１９０‘に接続される変調器を有する。信号再生成器について先に説明したのと同様に、信号再変調器はウォルシュ符号８２０Ａを生成する。ウォルシュ符号８２０Ａは変調器に供給される。変調器は送信機１００で用いられた変調器２１０と同一である。変調器はまずＰＮ系列を生成するために、各ウォルシュ符号８２０Ａを送信機１００で用いた長二次ＰＮ符号で拡散させる。つぎに変調器は一対の短拡散符号（変調器２１０で用いた）によりＰＮ系列を拡散して同相チャネルおよび直角位相チャネルの拡散系列を生成する。相相チャネルおよび直角位相チャネルの拡散系列は複素数学を用いて１つのデジタル信号として表すことができる。このデジタル信号は第２変調信号と呼ぶことができる。
【０１１６】
第１変調信号および第２変調信号は修正されたチャネル推定器に供給される。この推定器は図５に示すチャネル推定器８３０と同様である。修正された非コヒーレント受信機（復調器つき）および信号再変調器が第２の変調信号を生成するのに時間を要するので、修正されたチャネル推定器は第１の所定時間だけ第１の変調信号をブロック遅延し、第１変調信号および第２変調信号が同期することを保証する。チャネル推定値は第２チャネル情報信号ｇ‘（ｋ）の第１の推定値を表す。チャネル推定サンプルおよび第１の変調信号は第２段の修正されたコヒーレント受信機に送られる。
【０１１７】
先に述べたように、修正されたコヒーレント受信機は、サンプル７２０（第１の変調信号の）を復調して復調サンプルに変換する。これら復調サンプルを有するデジタル信号は第２の復調信号と呼ぶことができる。第１段、信号再変調器および修正されたチャネル推定器がチャネル推定サンプルを生成するのに時間を要するので、修正されたコヒーレント受信機は第１の変調信号（または第２の復調信号）を第２の所定時間だけブロック遅延させて、第２の復調信号がチャネル推定サンプルに同期することを保証する。第２の復調信号からの復調サンプルおよびチャネル推定サンプルを利用して、修正されたコヒーレント受信機はトラフィックデータビットを生成する。このトラフィックデータビットは、送信機１００から送られた元のデジタルトラフィック（すなわち元のトラフィックデジタルデータビット１４０）の第２の推定値を表す。
【０１１８】
元のデジタルトラフィックの第２推定値を表すトラフィックデータビットは、受信機から出力されてもよく、他の段（すなわち第３段）に入力されてもよい。第３段は第２段と同様であり、同様に動作する。すなわち、第３段は第２信号再変調器、第２の修正されたチャネル推定器および第２の修正されたコヒーレント受信機を有し、これらは基本的に第２段の信号再変調器、修正されたチャネル推定器および修正されたコヒーレント受信機と同一である。第２の修正されたチャネル推定器は第２信号再変調器および第２の修正されたコヒーレント受信機に接続されている。第３段は第２段およびブロックバッファ７４０に接続されている。具体的には、コヒーレント受信機が第２信号再変調器に接続されている。ブロックバッファ７４０は第２の修正されたチャネル推定器および第２の修正されたコヒーレント受信機に接続されている。
【０１１９】
元のデジタルトラフィックの第２推定値を表すトラフィックデータビットは、第２信号再変調器に入力される。第２信号再変調器は第２段の信号再変調器と同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、第２信号再変調器は第２段のコヒーレント受信機からのトラフィックデータビットから第３の変調信号を再生する。第３の変調信号および第１の変調信号は第２の修正されたチャネル推定器に供給される。このチャネル推定器は第２段の修正されたチャネル推定器と同様に動作する。第２段の修正されたコヒーレント受信機（復調器付き）と、第２信号再変調器とが第３の変調信号を生成するのに時間を要するので、第２の修正されたチャネル推定器は第１の変調信号を第３の所定時間だけブロック遅延させて、第１の変調信号と第３の変調信号とが同期するのを保証する。そして第２の修正されたチャネル推定器は第１の変調信号と第３の変調信号とを利用して第２のチャネル推定値サンプルを生成する。第２のチャネル推定値サンプルは第２のチャネル情報信号ｇ’（ｋ）の第２の推定値を表す。第２のチャネル推定値サンプルおよび第１の変調信号は第３段の第２の修正されたコヒーレント受信機に供給される。
【０１２０】
第２の修正されたコヒーレント受信機はサンプル７２０（第１の変調信号の）を復調して復調サンプルに変換する。第１段、第２段、第２信号再変調器および第２の修正されたチャネル推定器が第２のチャネル推定値サンプルを生成するのに時間を要するので、第２の修正されたコヒーレント受信機は第１の変調信号（または関連する復調サンプル）を第４の所定の時間だけブロック遅延して復調サンプルが第２のチャネル推定値サンプルと同期することを保証する。復調サンプルおよび第２のチャネル推定値サンプルを利用して、第２の修正されたコヒーレント受信機は、送信機１００から送信された元のデジタルトラフィック（すなわち元のトラフィックデジタルデータビット１４０）の第３の推定値を表す、トラフィックデータビットを生成する。
【０１２１】
元のデジタルトラフィックの第３推定値を表すトラフィックデータビットは受信機から出力されてもよいし、他の段（すなわち第４段）に入力されてもよい。
【０１２２】
また、代替的に、第３段（および他の付加的な段）は、第２段にスイッチを設けフィードバックループを用いることで省略することができる。第１段の修正された非コヒーレント受信機はもはや第２段の信号再変調器に接続されない。スイッチが第１段の修正された非コヒーレント受信機と信号再変調器に接続される。第３段の修正されたコヒーレント受信機はスイッチに接続されフィードバックループを実現する。スイッチおよびフィードバックループは図９に示される多段受信機９０１により用いられるスイッチ９１０およびフィードバックループと同じであり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、スイッチおよびフィードバックループを具備する多段受信機は、送信機１００により送信される元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第１、第２、第３、その他の推定値を供給する。
【０１２３】
代替的に、ブロックバッファ７４０が一杯に足るたびに、ブロックバッファ７４０は、処理済の受信信号を、復調器を具備する検出器、第１段および段２段に供給する。復調器は復調器４１０’’（これは受信器・復調器部７０５から省略されている）と同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、復調器はブロックバッファ７４０からのサンプル７２０を、復調サンプルを含む第１の復調信号に復調する。第１の復調信号はつぎに第１段および第２段に供給される。第１段および第２段は多段受信機７００の第１段７８０および第２段８００と同一であり、まったく同じ態様で動作する。
【０１２４】
第２段からのトラフィックデータビット（元のデジタルトラフィック１４０の第２の推定値を表す）は、受信機から出力されてもよいし、送信機１００から送られた元のデジタルトラフィック１４０の第３の推定値を表す、より多くのトラフィックデータビットを生成する他の段（例えば第３段）に入力されてもよい。
【０１２５】
さらにこの発明について他の変更を行うことが可能である。この発明は異なる経路に対応する複数の信号が受信され復調されるレーク受信機構成に適用することも可能である。この発明の第４の好ましい実施例によれば、図１０に示すように、多段受信機１０００が提供される。この多段受信機１０００は受信器・復調器部１０１０、検出器部１０２０および復号器部１０８０を有している。受信器・復調器部１０１０は検出器部１０２０に接続されている。検出器部１０２０は復号器部１０８０に接続されている。
【０１２６】
受信器・復調器部１０１０はアンテナ３１０’’’、受信器３２０’’、２個の復調器４１０Ａ、４１０Ｂおよび２個のブロックバッファ７４０Ａ、７４０Ｂを有している。アンテナ３１０’’’は受信器３２０’’に接続されている。受信器３２０’’は復調器４１０Ａ、４１０Ｂに接続されている。復調器４１０Ａ、４１０Ｂはブロックバッファ７４０Ａ、７４０Ｂに接続されている。
【０１２７】
受信器３２０’’は基本的には図２に示されるシングル・マキシマ受信機３００に見出される受信器部３２０と同様であり、同様に動作する。具体的には、受信器３２０’’は１個の受信器サブセクションを有する。（複数のアンテナ３１０’’’が採用される場合には、１つのアンテナ３１０’’’に１つの受信器サブセクションが用いられる）。受信器サブセクションは１個の探索受信器および２個のデータ受信器を有する。３個以上のデータ受信器を用いてもよい。データ受信機のそれぞれが追跡する経路に対応する。移動局から送信された各ＲＦ信号に対して、探索受信器は種々の逆方向経路を介してアンテナ３１０’’’に到来した受信スペクトラム拡散ＲＦ信号にわたって、当該移動局に関連する最強度のスペクトラム拡散ＲＦ信号を探索する。探索受信器はつぎに最強度レベルの逆横行経路を伝播するＲＦ信号を追跡して受信するように各データ受信器に指示する。各データ受信器は通常では個別のＲＦ信号を受信して追跡する。具体的には、各データ受信器はそれぞれのスペクトラム拡散ＲＦ信号を復調してそれぞれのスペクトラム拡散ＲＦ信号をＲＦ帯域からより低周波数の処理済受信信号に変換する。さらに、各データ受信器はそれぞれの処理済受信信号をＰＮチップレート（例えば１．２２８８Ｍサンプル／秒）でサンプリングしてそれぞれデータサンプル３２５Ａ’’および３２５Ｂ’’を生成する。データサンプル３２５Ａ’’および３２５Ｂ’’はそれぞれ復調器４１０Ａおよび４１０Ｂに送られる。
【０１２８】
復調器４１０Ａおよび４１０Ｂの各々は、図２に示されるシングル・マキシマ受信機３００に示される復調器４１０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。復調器４１０Ａは、処理済受信信号３２５Ａ’’を移動局に対応する長ＰＮ符号および短拡散符号に対して相関化することにより、この処理済受信信号を逆拡散して第１の復調信号を生成する。具体的には、復調器４１０Ａは同相信号のサンプルおよび対応する直角位相信号のサンプルを生成する。同相信号のサンプルおよび対応する直角位相信号のサンプルは、複数の復調サンプル７３０Ａ’を含む１つの複素値デジタル信号として表すことができる。このデジタル信号は第１の復調信号と呼ぶことができる。同様に、復調器４１０Ｂは処理済受信信号３２５Ｂ’’を逆拡散して複数の復調サンプル７３０Ｂ’を含む第２の複素値復調信号を生成する。
【０１２９】
復調サンプル７３０Ａ’および７３０Ｂ’はブロックバッファ７４０Ａおよび７４０Ｂにそれぞれ送られる。各ブロックバッファ７４０Ａおよび７４０Ｂは図５に示される多段受信機７００に見出されるブロックバッファ７４０と同一でありまったく同じ態様で動作する。ブロックバッファ７４０Ａおよび７４０Ｂはそれぞれ復調サンプル７３０Ａ’および７３０Ｂ’の組をバッファリングする。ブロックバッファ７４０Ａが１組の復調サンプル７３０Ａ’を保持するたびに、この１組の復調サンプルが検出器部１０２０に供給される。
【０１３０】
検出器部１０２０は第１の検出器サブセクション１０２２Ａおよび第２の検出器サブセクション１０２２Ｂを有している。データ受信器とそれに対応する復調器、ブロックバッファおよび検出器サブセクションは、レーク受信機の用語を用いればフィンガと呼ぶことができる。
【０１３１】
第１の検出器サブセクション１０２２Ａは第２の処理段１０３０Ａに接続された第１の処理段７８０Ａを含んでいる。第１の処理段７８０Ａは非コヒーレント受信機７９０Ａを有している。第２の処理段１０３０Ａは、信号再生成器８１０Ａおよび修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａに接続されたチャネル推定器８３０Ａを有している。非コヒーレント受信機７９０Ａは信号再生成器８１０Ａに接続されている。ブロックバッファ７４０Ａは第１の処理段７８０Ａの非コヒーレント受信機７９０Ａ、および第２の処理段１０３０Ａの修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａに接続されている。
【０１３２】
第２の検出器サブセクション１０２２Ｂは第１の検出器サブセクション１０２２Ａと同じである。すなわち、第２の検出器サブセクションは第２の処理段１０３０Ｂに接続された第１の処理段７８０Ｂを有している。第１の処理段７８０Ｂは非コヒーレント受信機７９０Ａと同一の非コヒーレント受信機７９０Ｂを有している。第２の処理段は、信号再生成器８１０Ｂおよび修正されたコヒーレント受信機１０４０Ｂに接続されたチャネル推定機８３０Ｂを有している。ブロックバッファ７４０Ｂは非コヒーレント受信機７９０Ｂ、チャネル推定機８３０Ｂおよび修正されたコヒーレント受信機１０４０Ｂに接続されている。非コヒーレント受信機７９０Ｂは信号再生成器８１０Ｂに接続されている。
【０１３３】
各検出器サブセクション１０２２Ａ、１０２２Ｂは、修正されたコヒーレント受信器１０４０Ａ、１０４０Ｂが検出器部を有しない（すなわち図１０の修正されたコヒーレント受信機は加算器、ソフト決定データ生成器、逆インターリーバまたは復号器を具備しない）点をのぞけば、図５に示される多段受信機７００の検出器・復調器部７５０と同一である。
【０１３４】
復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’は非コヒーレント受信機７９０Ａ、７９０Ｂにそれぞれ供給される。上述したように、非コヒーレント受信機７９０Ａ、７９０Ｂは図５に示される多段受信機７００の非コヒーレント受信機７９０と同一であり、このため、まったく同じ態様で動作する。すなわち、非コヒーレント受信機７９０Ａ、７９０Ｂは復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’からそれぞれトラフィックビット８０Ａ、８０Ｂを生成する。
【０１３５】
トラフィックビット８０Ａ、８０Ｂはそれぞれ信号再生成器８１０Ａ、８１０Ｂに送られる。各信号再生成器８１０Ａ、８１０Ｂは、好ましくは図５に示される多段受信機７００の信号再生成器８１０と同一であり、このためまったく同じ態様で動作する。信号再生成器８１０Ａ、８１０Ｂはトラフィックビット８０Ａ、８０Ｂからウォルシュ符号８２０Ａ’、８２０Ｂ’を生成する。
【０１３６】
第１の検出器サブセクション１０２２Ａにより生成されたウォルシュ符号８２０Ａ’は送信信号ｓ（ｋ）の１つの第１の推定値である。同様に、第２の検出器サブセクション１０２２Ｂにより生成されたウォルシュ符号８２０Ｂ’は送信信号ｓ（ｋ）の他の第１の推定値である。
【０１３７】
ウォルシュ符号８２０Ａ’、８２０Ｂ’は信号再生成器８１０Ａ、８１０Ｂからチャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂにそれぞれ送られる。各チャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂは多段受信機７００のチャネル推定器８３０と同一でありまったく同じ態様で動作する。すなわち、チャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂはウォルシュ符号８２０Ａ’、８２０Ｂ’と復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’とからそれぞれサンプル８４０Ａ’、８４０Ｂ’を生成する。第１の検出器サブセクション１０２２Ａにより生成されたサンプル８４０Ａ’はチャネル情報信号ｇ（ｋ）の１つの第１推定値を表す。同様に、第２の検出器サブセクション１０２２Ｂにより生成されたサンプル８４０Ｂ’はチャネル情報信号の他の第１推定値を表す。
サンプル８４０Ａ’、８４０Ｂ’はそれぞれチャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂから修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂに供給される。修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂが検出器部を具備しない点をのぞけば、これら修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂの各々は図５に示される多段受信機７００のコヒーレント受信機８５０と同一である。修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂは、サンプル８４０Ａ’、８４０Ｂ’と、復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’とをそれぞれ利用してエネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂを生成する。
【０１３８】
エネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂはそれぞれ修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂから復号器部１０８０に送られる。復号器部１０８０（最終処理段とも呼ばれる）は、加算器１０６０、ソフト決定データ生成器７９４’、逆インターリーバ１０８２および復号器１１００を有している。ソフト決定データ生成器７９４’は加算器１０６０および逆インターリーバ１０８２に接続されている。逆インターリーバ１０８２は復号器１１００に接続されている。復号器１１００は通常ではビタビ復号器である。加算器１０６０において、各入力、この例ではエネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂの各組に適用される遅延要素が内在する。
【０１３９】
動作を説明する。エネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂはそれぞれ修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂから加算器１０６０に送られる。加算器１０６０は、フィンガごとにエネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂを遅延させ、種々のフィンガから受信したすべてのエネルギレベルを整列させる。多重経路遅延および加算器１０６０に加わる遅延により所定の組のエネルギレベルが受ける総合的な遅延に対する具体的な値は、多重経路間で予想される遅延の最大値であってよい。加算器１０６０はつぎに適切に遅延させたエネルギレベル１０４２Ａおよび１０４２Ｂをそれらに関連する直交符号（またはインデックスシンボル）に応じてまとめて加算し、結合されたエネルギ値１０７０のグループを生成する。
【０１４０】
結合されたエネルギ値１０７０は加算器１０６０からソフト決定データ生成器７９４’に送られる。ソフト決定データ生成器７９４’は図６に示されるソフト決定データ生成器７９４と同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、ソフト決定データ生成器７９４’は、通常では、図２または図４に示されるシングル・マキシマ距離生成器５４０またはデュアル・マキシマ距離生成器６１０のいずれかを用いて、結合されたエネルギ値１０７０をソフト決定データ１０７５に変換する。
【０１４１】
ソフト決定データ１０７５はソフト決定データ生成器７９４’から逆インターリーバ１０８２に送られる。逆インターリーバ１０８２は図６に示される逆インターリーバ５５０’’と同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、逆インターリーバはソフト決定データからデータシンボル１０９０を生成する。データシンボル１０９０は逆インターリーバ１０９０から復号器１１００、通常ではビタビ復号器に送られる。復号器はデータ新ボウル１０９０をトラフィックデータビット１１１０に復号する。
【０１４２】
図１０は２つのフィンガを示しているが、多段受信機１０００のビットエラー性能を向上させるために３個以上のフィンガを用いても良いことは容易に理解できるであろう。
【０１４３】
この発明の第５の好ましい実施例によれば、図１１に示すように、多段受信機２０００が提供される。この多段受信機２０００は受信器・復調器部１０１０’、検出器部２１００および復号器部１０８０’を有している。検出器部２１００は受信器・復調器部１０１０’および復号器部１０８０’に接続されている。
【０１４４】
受信器・復調器部１０１０’は図１０に示す受信器部１０１０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、受信器・復調器部１０１０’は復調サンプル７３０Ａ’および７３０Ｂ’の組を検出器部２１００に供給する。
【０１４５】
検出器部２１００は第１検出器サブセクション２２００Ａおよび第２検出器サブセクション２２００Ｂを有している。第１検出器サブセクション２２００Ａは第１の処理段７８０Ａ’、第２の処理段２３００Ａおよび第３の処理段２５００Ａを有している。第２の処理段２３００Ａは第１の処理段７８０Ａ’および第３の処理段２５００Ａに接続されている。同様に、第２検出器サブセクション２２００Ｂは第１の処理段７８０Ｂ’、第２の処理段２３００Ｂおよび第３の処理段２５００Ｂを有している。第２の処理段２３００Ｂは第１の処理段７８０Ｂ’および第３の処理段２５００Ｂに接続されている。
【０１４６】
復調サンプル７３０Ａ’および７３０Ｂ’は第１の処理段７８０Ａ’および第１の処理段７８０Ｂ’にそれぞれ送られる。第１の処理段７８０Ａ’および７８０Ｂ’は図１０の多段受信機１０００にそれぞれ見出される第１の処理段７８０Ａおよび７８０Ｂとそれぞれ同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、第１の処理段７８０Ａ’および７８０Ｂ’は先に述べたようにトラフィックビット８０Ａおよび８０Ｂを生成する。
【０１４７】
トラフィックビット８０Ａ、８０Ｂは第１の処理段７８０Ａ、７８０Ｂからそれぞれ第２の処理段２３００Ａ、２３００Ｂへ送られる。第２の処理段２３００Ａ、２３００Ｂの各々は図５に示される多段受信機７００の第２の処理段８００と同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、第２の処理段２３００Ａ、２３００Ｂはトラフィックビット２４００Ａ。２４００Ｂをそれぞれ生成する。図１０に示される多段受信機１０００の第２の処理段１０３０Ａ、１０３０Ｂと異なり、第２の処理段２３００Ａ、２３００Ｂは、復号器部を具備したコヒーレント受信機であることに留意されたい。
【０１４８】
トラフィックビット２４００Ａ、２４００Ｂは第２の処理段２３００Ａ、２３００Ｂから第３の処理段２５００Ａ、２５００Ｂにそれぞれ送られる。第３の処理段２５００Ａ、２５００Ｂは図１０に示される多段受信機１０００の第２の処理段１０３０Ａ、１０３０Ｂと同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、第３の処理段２５００Ａ、２５００Ｂはエネルギレベル２６００Ａ、２６００Ｂを生成する。エネルギレベル２６００Ａ、２６００Ｂは復号器部１０８０’に送られる。復号器部１０８０（最終段とも呼ばれる）は復号器部１０８０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、復号器部１０８０’はトラフィックビット２７００を生成する。
【０１４９】
この発明の第６の好ましい実施例によれば、多段受信機２０００の第２の処理段２３００Ａおよび２３００Ｂが修正された第２の処理段に置き換えられる。具体的には、修正された第２の処理段の各々は、フィードバックループおよび２個のスイッチを加えたほかは、第２の処理段２３００Ａまたは２３００Ｂと同じである。図１２を参照すると、第１のファインが用の修正された第２の処理段３０００Ａが示されている。修正された第２の処理段３０００Ａは第１のスイッチ３１００Ａ、信号再生成器３３００Ａ、チャネル推定器３５００Ａ、コヒーレント受信機３７００Ａ、および第２のスイッチ３９００Ａを有している。先に述べたように、チャネル推定器３５００Ａは信号再生成器３３００Ａおよびコヒーレント受信機３７００Ａに接続されている。第１のスイッチ３１００Ａは信号再生成器３３００Ａに接続されている。ただし、第１の処理段（図１１の７８０Ａ’）はもはや信号再生成器３３００Ａには接続されず、第１のスイッチ３１００Ａに接続されている。第１のスイッチ３１００Ａは図９に示される多段受信機９０１のスイッチ９２０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。
【０１５０】
第２のスイッチ３９００Ａはコヒーレント受信機３９００Ａの出力に接続されている。フィードバックループは第２のスイッチ３９００Ａおよび第１のスイッチ３１００Ａの間に接続されている。
【０１５１】
動作について説明する。第１のスイッチ３１００Ａは、当初、トラフィックビット８０Ａ（すなわちトラフィック信号の第１推定値）を第１のスイッチ３１００Ａを介して第２の処理段３０００Ａに送る。信号再生成器３３００Ａ、チャネル推定器３５００Ａおよびコヒーレント受信機３７００Ａは先に説明したのと同様に動作する。すなわち、コヒーレント受信機はトラフィックビット３９５０Ａ（これはデジタルトラフィック信号の第２推定値を表す）を試製する。第２のスイッチ３９００Ａはトラフィックビット３９５０Ａをフィードバックループを介して第１のスイッチ３１００Ａに送る。第２のスイッチ３９００Ａはトラフィックビット３９５０Ａが第３の処理段２５００Ａに送られるのを阻止する。
【０１５２】
第１のスイッチ３１００Ａは、第１の処理段７８０Ａ’からのトラフィックビット８０Ａが第２の処理サン３０００Ａに入力されるのを阻止し、トラフィックビット３９５０Ａを信号再生成器３３００Ａに送る。信号再生成器３３００Ａ、チャネル推定器３５００Ａおよびコヒーレント受信機３７００Ａは先に説明したのと同様に動作する。すなわち、コヒーレント受信機はトラフィックビット３９５０Ｂ（すなわちデジタルトラフィック信号の第３推定値）を生成する。トラフィックビット３９５０Ｂは第２の処理段３０００Ａの入力にフィードバックされさらに多くのトラフィックビット３９５０Ｃ（すなわちトラフィック信号の第４の推定値）を生成するための繰り返しに用いられるか、あるいは、第３の処理段２５００Ａに送られる。Ｎ回の繰り返しののち、第２スイッチ３９００Ａはトラフィックビット３９５０Ｎを第３の処理段２５００Ａに供給する。（そしてトラフィックビット３９５０Ｎが第２の処理段３０００Ａの入力に供給されるのを阻止する）。第３の処理段２５００Ａはつぎに先に述べたのと同様に複数のエネルギレベル２６００Ａを生成する。繰り返しの回数Ｎは典型的には３または４である。
【０１５３】
第２のフィンガ用の修正された第２の処理段は上述の修正された第２の処理段３０００Ａと同一であり、まったく同じ態様で動作する。第２のフィンガも複数のエネルギレベル２６００Ｂを生成する。
【０１５４】
複数のエネルギレベル２６００Ａ、２６００Ｂの各々は対応するフィンガから復号器部１０８０’に供給される。復号器部１０８０’は、つぎに、上述と同様にデジタルトラフィック信号のさらに他の推定値を生成する。
【０１５５】
この発明のさらに他の変更ももちろん可能である。この発明の第７の好ましい実施例によれば、図１３に示すように多段受信機１３００が提供される。多段受信機１３００は受信器・復調器部１０１０、検出器部１３２０および復号器部１３８０を有している。受信器・復調器部１０１０は検出器部１３２０に接続されている。検出器部１３２０は復号器部１３８０に接続されている。
【０１５６】
受信器・復調器１３８０は図１０の対応部分と同一であり、アンテナ３１０’’’、受信器３２０’’、２個の復調器４１０Ａ，４１０Ｂおよび２個のブロックバッファ７４０Ａ、７４０Ｂを有している。アンテナ３１０’’’は受信器３２０’’に接続されている。受信器３２０’’は復調器４１０Ａ、４１０Ｂに接続されている。復調器４１０Ａ、４１０Ｂはそれぞれブロックバッファ７４０Ａ、７４０Ｂに接続されている。先に説明したように、受信器３２０’’は単一の受信器サブセクションを有する。ただし、複数のアンテナ３１０’’’を用いた場合には、アンテナ３１０’’’１個について１個ずつの多数の受信器サブセクションを用いる。
【０１５７】
動作を説明する。受信器サブセクションはデータサンプル３２５Ａ’’、３２５Ｂ’’を生成し、これらデータサンプルはそれぞれ復調器４１０Ａ、４１０Ｂに送られる。また先に説明したように、復調器４１０Ａ、４１０Ｂが、対応する複数の復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’をそれぞれ含む複素値デジタル信号を生成する。復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’はそれぞれブロックバッファ７４０Ａ、７４０Ｂに送られ、ここで、復調サンプル７３０Ａ’および７３０Ｂ’の組がバッファリングされる。ブロックバッファ７４０Ａが１組の復調サンプル７３０Ａ’を保持すると、この復調サンプルの組が検出器部１３２０に送られる。同様に、ブロックバッファ７４０Ｂが１組の復調サンプル７３０Ｂ’を保持すると、この復調サンプルの組が検出器部１３２０に送られる。
【０１５８】
検出器部１３２０は第１の検出器サブセクション１３２２Ａ、第２の検出器サブセクション１３２２Ｂおよび共通の検出器サブセクション１３２２Ｃを有する。第１の検出器サブセクション１３２２Ａは第１の処理段１３１０Ａおよび第２の処理段１３５０Ａを有する。これら２個の処理段は共通検出器サブセクション１３２２Ｃを介して相互接続されている。第１の検出器サうセクション１３２２Ａは、ブロックバッファ７４０Ａに接続された修正された非コヒーレント受信機１３９０Ａを有する。第１の検出器サブセクション１３２２Ａの第２の処理段１３５０Ａは、修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａに接続されたチャネル推定器８３０Ａを有する。チャネル推定器８３０Ａおよび修正されたコヒーレント受信器１０４０Ａはブロックバッファ７４０Ａに接続されている。
【０１５９】
同様に、第２の検出器サブセクション１３２２Ｂは第１の処理段１３１０Ｂおよび第２の処理段１３５０Ｂを有する。これら２個の処理段は共通検出器サブセクション１３２２Ｃを介して相互接続されている。第１の検出器サうセクション１３２２Ｂは、ブロックバッファ７４０Ｂに接続された修正された非コヒーレント受信機１３９０Ｂを有する。第２の処理段１３５０Ｂは、修正されたコヒーレント受信機１０４０Ｂに接続されたチャネル推定器８３０Ｂを有する。チャネル推定器８３０Ｂおよび修正されたコヒーレント受信器１０４０Ｂはブロックバッファ７４０Ｂに接続されている。
【０１６０】
共通検出器サブセクション１３２２Ｃは直列に接続された加算器１３３０、決定モジュール１３３２および信号再生成器１３３４を有している。加算器１３３０は修正された非コヒーレント受信機１３９０Ａに接続され、特定の期間だけ入力の各々を遅延されるための遅延要素を具備している。決定モジュール１３３２はソフト決定データ生成器、逆インターリーバおよび復号器（例えばビタビ復号器）を有している。信号再生成器１３３４は図１０の信号再生成器８１０Ａ、８１０Ｂと同一であり、したがって、符号化器、インターリーバおよびマッパを有している。信号再生成器１３３４はチャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂにウォルシュ符号１３４０を供給する。
【０１６１】
動作を説明する。復調器４１０Ａ、４１０Ｂからそれぞれ出力された復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’は、第１検出器サブセクションおよび第２検出器サブセクションの第１の処理段における修正された非コヒーレント受信機１３９０Ａ、１３９０Ｂにそれぞれ送られる。修正された非コヒーレント受信機１３９０Ａ、１３９０Ｂは単にウォルシュ変換回路と平方・加算回路とを有する。そして、この非コヒーレント受信機１３９０Ａ、１３９０Ｂは、対応する復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’からエネルギ値１３４２Ａ、１３４２Ｂの組を出力し、このエネルギ値は共通検出器サブセクション１３２２Ｃの加算器１３３０に送られる。
【０１６２】
加算器１３３０は、複数の（この例では１個）修正された非コヒーレント受信機１３９０Ａ、１３９０Ｂから受信したすべてのエネルギ値を整合させるために、経路別にエネルギ地１３４２Ａ、１３４２Ｂを遅延させる。加算器１３３０は、つぎに、適切に遅延されたエネルギレベル１３４２Ａ、１３４２Ｂを、それらに関連する直交符号（またはインデックスシンボル）に応じて、一緒に加算し、結合されたエネルギ値１３３６のグループを生成する。
【０１６３】
結合されたエネルギ値１３３６は加算器１３３０から決定モジュール１３３２に送られる。決定モジュール１３３２のソフト決定データ生成器は、通常では、シングル・マキシマ距離生成器またはデュアル・マキシマ距離生成器を用いて、結合されたエネルギ値１３３６をソフト決定データに変換する。決定モジュール１３３２の逆インターリーバはつぎにソフト決定データを逆インターリーブする。最後に、決定モジュール１３３２の復号器が逆インターリーブされたソフト決定データをトラフィックデータビット１３３８に復号し、これを信号再生成器１３３４に供給する。
【０１６４】
信号再生成器１３３４内の符号化器は、送信機内の符号化器に用いられたのと同一のアルゴリズムを用いて、トラフィックデータビット１３３８を符号化する。そして信号再生成器１３３４内のインターリーバは決定モジュール１３３２の逆インターリーバにより実行された操作と逆の操作を行う。最後に、信号再生成器１３３４内のまぱが符号化されインターリーブされたトラフィックデータビットからウォルシュ符号１３４０を生成する。
【０１６５】
共通検出器サブセクション１３２２Ｃの信号再生成器１３３４により生成されたウォルシュ符号１３４０は、送信信号ｓ（ｋ）の第１の推定値である。この推定値は図１０の非コヒーレント受信機７９０Ａ、７９０Ｂにより生成された推定値のどれよりも優れたものである。なぜなら、送信データに関する決定が行われる前に、多重経路のエネルギが推定に基づき加算器１３３０により付加されているからである。
【０１６６】
ウォルシュ符号１３４０は信号再生成器１３３４からチャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂに送られる。チャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂは図１０のものと同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、チャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂはウォルシュ符号１３４０およびそれぞれの復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’からそれぞれサンプル８４０Ａ’、８４０Ｂ’を生成する。第１検出器サブセクション１３２２Ａから生成されるサンプル８４０Ａ’はチャネル情報信号ｇA（ｋ）の第１の推定値を表す。同様に、第２検出器サブセクション１３２２Ｂから生成されるサンプル８４０Ｂ’はチャネル情報信号ｇB（ｋ）の他の第１の推定値を表す。
【０１６７】
サンプル８４０Ａ’、８４０Ｂ’はチャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂからそれぞれ修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂに送られる。修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂは図１０のものと同一であり、まったく同一の態様で操作する。すなわち、修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂは、サンプル８４０Ａ’のそれぞれの組および復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’のそれぞれの組を用いて、エネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂのそれぞれの組を生成する。
【０１６８】
エネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂは修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂからそれぞれ復号器部１３８０へ送られる。復号器処理段１３８０は加算器１３６０、ソフト決定データ生成器７９４’、逆インターリーバ１０８２および復号器１１００を有している。ソフト決定データ生成器７９４’は加算器１３６０および逆インターリーバ１０８２に接続される。逆インターリーバ１０８２は復号器１１００に接続される。復号器１１００は典型的にはビタビ復号器である。
【０１６９】
復号器部１３８０は、加算器１３６０に遅延要素を装備する必要が内点をのぞけば、図１０の復号器部１０８０と同一である。これは、共通検出器サブセクション１３２２Ｃの加算器１３３０は種々の多重経路に応じた信号の整合をすでに整えられているからである。
【０１７０】
動作について説明する。エネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂは修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂからそれぞれ加算器１３６０に送られる。加算器１３６０は、つぎに、エネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂを、それらに関連する直交符号（またはインデックスシンボル）に応じて、一緒に加算し、結合されたエネルギ値１０７０のグループを生成する。結合されたエネルギ値１０７０は加算器１３６０からソフト決定モデータ生成器７９４’に送られる。ソフト決定データ生成器７９４’は図１０のものと同一であり、まったく同じ態様で操作する。すなわち、ソフト決定データ生成器７９４’は、通常では、シングル・マキシマ距離生成器５４０またはデュアル・マキシマ距離生成器６１０を用いて、結合されたエネルギ値１０７０をソフト決定データ１０７５に変換する。
【０１７１】
ソフト決定データ１０７５はソフト決定データ生成器７９４’から逆インターリーバ１０８２に送られる。逆インターリーバ１０８２は図１０のものと同一でありまったく同じ態様で動作する。すなわち、逆インターリーバ１０８２がソフト決定データ１０７５からデータシンボル１０９０を生成する。データシンボル１０９０は逆インターリーバ１０８２から復号器１１００、通常ではビタビ復号器に送られる。復号器１１００はデータシンボル１０９０をトラフィックデータビット１１１０に復号する。
【０１７２】
図１３は２つのフィンガを示しているが、多段受信機１３００のビットエラー性能を向上させるために３個以上のフィンガを用いても良いことは容易に理解できるであろう。
【０１７３】
この発明の他の変形も可能である。例えば、第３世代ＣＤＭＡにおいては、移動局がパイロット信号を送信する送信機を用いると考えられる。パイロット信号は振幅変化（すなわちフェージング）および位相変化に関するチャネル情報を基地局に供給する。
【０１７４】
この結果、この発明のだい４の実施例（図１０）に示される非コヒーレント受信機７９０Ａ、７９０Ｂ、および、この発明の第５および第６の実施例で用いられる第１の処理段７８０Ａ’および７８０Ｂ’の非コヒーレント受信機（図１１，）図１２）はコヒーレント受信機に置き換えられる。同様に、この発明の第７の実施例の修正された非コヒーレント受信機１３９０Ａ、１３９０Ｂ（図１３）もコヒーレントのものに置き換えられる。
【０１７５】
置き換えるコヒーレント受信機は、適宜、当技術分野でよく知られているコヒーレント復調手法を用いて、復調サンプル７３０Ａ、７３０Ｂをトラフィックビットまたはエネルギ値のいずれかに変換する。
【０１７６】
この発明のさらに他の変更も可能である。図１０に示すように、多段受信機１０００で用いられる受信器部１０１０の復調器４１０Ａ、４１０Ｂは省略することができる。受信機３２０’’は単にブロックバッファ７４０Ａ、７４０Ｂに接続される。ブロックバッファ７４０Ａ、７４０Ｂは受信機３２０’’からの処理済受信信号のサンプル３２５Ａ’’、３２５Ｂ’’をバッファリングする。
【０１７７】
検出器部１０２２の検出器サブセクション１０２２Ａ、１０２２Ｂの第１の処理段７８０Ａ、７８０Ｂにおける非コヒーレント受信機７９０Ａ、７９０Ｂは、以前の受信器部１０１０の対応する復調器４１０Ａ、４１０Ｂとそれぞれ同一の復調器を設けられる。代替的に、対応する第１の処理段がコヒーレント受信機を用いるならば、第１の処理段の各々のコヒーレント受信機は以前の受信器部１０１０の対応する復調器と同一の複登記をそれぞれ有する。
【０１７８】
さらに、対応する第２の処理段がもはや信号生成器を用いずに信号再変調器をもちいる。信号再変調器は図１０の信号再生成器と同様である。ただし、信号再変調器は対応するマッパに接続された対応する変調器を有する。
【０１７９】
さらに、検出器部１０２０の検出器サブセクション１０２２Ａ，１０２２Ｂの対応する第２の処理段１０３０Ａ、１０３０Ｂにおいて、修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂは、以前の受信器部１０１０の対応する復調器４１０Ａ、４１０Ｂとそれぞれ同一の変調器を具備する。
【０１８０】
当業者は、同様な変更が図１１の処理段７８０Ａ’、２３００Ａ、２５００Ａ、７８０Ｂ’、２３００Ｂ、２５００Ｂや、図１２の処理段３０００Ａや、図１３の処理段１３２２Ａ、１３２２Ｂ、１３２２Ｃにも適用可能であることは容易に理解できるであろう。
【０１８１】
また、この発明はＣＤＭＡ通信システムに限定されるものではなく任意の種類の通信システム、例えば狭帯域通信、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ等に採用できることは容易に理解できる。さらに、好ましい実施例においてはデジタル信号を用いているので、検出器はデジタル信号処理（ＤＳＰ）手法を用いて実装できることに留意されたい。
【０１８２】
当業者にとってはこの発明についてさらに多くの変更が可能であり、この発明は、特許請求の範囲の記載にのみ制約される。
【０１８３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、エラービット性能を向上させシステム容量を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＣＤＭＡ通信ネットワークにおいて移動局が用いる従来の送信機の構成を示すブロック図である。
【図２】 ＣＤＭＡ通信ネットワークにおいて基地局が用いる従来のシングル・マキシマ受信機の構成を示すブロック図である。
【図３】 図２のシングル・マキシマ受信機により用いられるシングル・マキシマ距離生成器である。
【図４】 ＣＤＭＡ通信ネットワークにおいて基地局が用いる従来のデュアル・マキシマ受信機の構成を示すブロック図である。
【図５】 この発明の第１の好ましい実施例に従った、改善した多段受信機の構成を示すブロック図である。
【図６】 図５に示される通常の非コヒーレント受信機の構成を示すブロック図である。
【図７】 図５に示される信号再生成器の構成を示すブロック図である。
【図８】 この発明の第２の好ましい実施例に従った、改善した多段受信機の構成を示すブロック図である。
【図９】 この発明の第３の好ましい実施例に従った、改善した多段決定フィードバック受信機の構成を示すブロック図である。
【図１０】 この発明の第４の好ましい実施例に従った、レーク受信機構成の改善した多段受信機の構成を示すブロック図である。
【図１１】 この発明の第５の好ましい実施例に従った、レーク受信機構成の改善した多段受信機の構成を示すブロック図である。
【図１２】 この発明の第６の好ましい実施例に従った、改善した多段受信機の第２段の構成を示すブロック図である。
【図１３】 この発明の第７の好ましい実施例に従った、レーク受信機構成の改善した多段受信機の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 送信機
１２０ 符号化器部
１３０ 変調・送信器部
１５０ 符号化器
１５０’ 符号化器
１７０ インターリーバ
１７０’ インターリーバ
１９０ マッパ
１９０’ マッパ
２１０ 変調器
２３０ 送信器
３１０’’ アンテナ
４１０’’ 復調器
４２０’’ ウォルシュ変換回路
４２５’’ 複素変換器出力信号
４３０’’ 平方・加算回路
５５０’’ 逆インターリーバ
５６０’’ 復号器
７００ 多段受信機
７０５ 受信器・変調器部
７１０ 受信器
７４０ ブロックバッファ
７５０ 検出器・復号器部
７６０ 検出器・復号器段
７８０ 第１段
７９０ 非コヒーレント受信器
７９４ ソフト決定データ生成器
８００ 第２段
８０１ 多段受信機
８１０ 信号再生成器
８１０‘ 信号再生成器
８３０ チャネル推定器
８３０’ チャネル推定器
８５０ コヒーレント受信器
８５０‘ コヒーレント受信機
９００ 第３段
９０１ 多段決定フィードバック受信機
９１０ 第２段
９２０ スイッチ
９３０ 信号再生成器
９４０ チャネル推定器
１０００ 多段受信機
１０１０ 受信器・復調器部
１０１０’ 受信器・復調器部
１０２０ 検出器部
１０８０ 復号器部
１０８０’ 復号器部
１３００ 多段受信機
１３２０ 検出器部
１３８０ 復号器部
２０００ 多段受信機
２１００ 検出器部
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線通信システムにおける信号受信に関し、特に限定されるものではないが、具体的には、スペクトラム拡散（スプレッド・スペクトラム）通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常の無線（ワイアレス）通信システムにおいては、多数の移動局が用いられる。典型的には、複数の移動局が無線通信システムを任意の時点で利用する。このような通信システムはしばしば多元接続通信システムと呼ばれる。
【０００３】
無線（電波）周波数（ＲＦ）信号は、多元接続通信システムにおいて移動局と基地局との間の伝送を行うために用いられる。多元接続通信システム（例えばセルラ電話通信システム）が膨大な数にのぼり、しかも依然その数が増加しているので、ＲＦ帯域は極めて欠乏しているリソースである。この結果、多元アクセス通信システムのサービス提供者にとって当該提供者に割り当てられたＲＦ帯域を効率よく利用し、かつ伝送のための多元接続通信の能力を極大化することが、より一層重要になってきている。
【０００４】
複数の移動局が多元接続通信システムに同時に接続できるようにする多くの種々の手法、例えば時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数多元接続（ＦＤＭＡ）および符号多元接続（ＣＤＭＡ）が利用されてきた。ＣＤＭＡはスペクトラム拡散変調手法を用いるものであり、この手法はＴＤＭＡおよびＦＤＭＡに対し所定の利点を有している。今日採用されている多くの新たな通信システムがＣＤＭＡを利用する。多元接続通信においてＣＤＭＡを利用することは、１９９３年２月１３日にコルコム社（Ｑｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）に発行された米国特許明細書４，９０１，３０７号明細書「衛星または地上リピータを用いたスプレッド・スペクトラム多元アクセス通信システム」に開示されている。詳細についてはこの特許を参照されたい。
【０００５】
ＣＤＭＡを利用する典型的な多元接続通信システム（「ＣＤＭＡ通信システム」）は複数の移動局のみでなく、その移動局が通信する複数の基地局も含む。さらに、典型的なＣＤＭＡ通信システムは少なくとも１つの順方向ＣＤＭＡチャネルと少なくとも１つの逆方向ＣＤＭＡチャネルを有する。各順方向ＣＤＭＡチャネルおよび各逆方向ＣＤＭＡチャネルには固有の重複しない周波数バンドが割り当てられる。典型的には、順方向チャネルで用いられる周波数バンドと逆方向チャネルで用いられる周波数バンドとの間にガード周波数バンドがある。
【０００６】
基地局から移動局への通信は順方向ＣＤＭＡチャネルで実行される。各順方向ＣＤＭＡチャネルは複数の符号チャネルから構成される。これら複数の符号チャネルはスペクトラム拡散変調手法を用いて当該順方向ＣＤＭＡチャネルを分かち合う。各移動局には固有の符号チャネルが割り当てられている。
【０００７】
同様に、移動局から基地局への通信は逆方向ＣＤＭＡチャネルを用いて実行される。各逆方向ＣＤＭＡチャネルは複数の符号チャネルからなり、これらは典型的には、接続チャネルおよび逆方向トラフィックチャネルと呼ばれる。符号チャネルは当該逆方向ＣＤＭＡチャネルに割り当てられた周波数バンドをスペクトラム拡散技術を用いて分かち合う。各移動局は固有の逆方向トラフィックチャネルに関連付けられる。接続チャネルは典型的には基地局に対する呼出処理または発呼を通知するのに用いられる。
【０００８】
ＡＮＳＩ標準Ｊ−ＳＴＤ−００８またはＴＩＡ／ＥＩＡ標準ＩＳ−９５Ａ（詳細は当該標準本文を参照されたい）により定義されるＣＤＭＡ通信システムにおいては、順方向ＣＤＭＡチャネルおよび逆方向ＣＤＭＡチャネルに用いられる各周波数バンドは１．２３ＭＨｚ幅である。さらに、各順方向ＣＤＭＡチャネルおよび各逆方向ＣＤＭＡチャネルは６４個の符号チャネルに分割される。
【０００９】
ＣＤＭＡ通信システムにおいて、基地局は地球を周回する衛生または地上に位置するステーション（「地上基地局」）または双方である。ＣＤＭＡ通信システムに共通して用いられるＵＨＦまたはより高周波のバンドでは、１つの移動局からの１の信号が複数の異なる経路を介して共通に１の基地局に到着する。（すなわち、複数の信号が基地局に共通して受信されるが、各信号は当該１の移動局から送られたものである）。同様に、１の基地局から１の移動局へ向けられた信号が当該移動局に複数の異なる経路を介して共通に到着する。
【００１０】
信号が意図した宛先に到着するのに要する時間（通常では経路遅延と呼ぶ）は各経路に応じて広く異なる。さらに、異なる経路を進む信号間には著しい位相差が発生し、特にＵＨＦバンドまたはそれより高い周波数バンドでは顕著である。換言すれば、１の基地局から１の移動局へ（または１の移動局から１の基地局へ）各信号が種々の方向からまた種々の経路で到来する。各信号は異なる経路遅延および異なる位相を伴う。信号が各基地局および各移動局で受信されるとき、著しいフェージングを伴うと信号が打ち消しあってしまう。そのような多重経路フェージングはＵＨＦバンドまたはそれより高い周波数のバンドではよく起こることである。
【００１１】
衛星及び移動局の間の信号に関する多重経路フェージングは、通常、地上基地局と移動局との間の信号に関する多重経路フェージングのような厳しい問題ではない。衛星は通常ではジオシンクロナス地球軌道に位置するので、移動局と任意の衛星との間の距離は比較的変動しない。さらに、移動局が移動しても移動局と衛星との間の距離はさほど変化しない。これに対し、移動局と地上基地局との間の距離は著しく変化する。１の移動局が基地局から数十メートルの距離にあることもあるし、同一セル内の他の移動局が当該基地局から数キロメートル離れていることもある。さらに、移動局が移動すると、移動局と地上基地局との間の距離は著しく変動する。この結果、移動局の位置変化により、当該移動局と地上基地局との間の種々の経路を介して伝播する信号すべての経路遅延および位相が変化することとなる。
【００１２】
上述の観点から、衛星および移動局の間の信号は典型的にライシアン（Ｒｉｃｉａｎ）フェージングにより特徴付けられるフェージングを受ける。これに対して、地上基地局と移動局との間の信号はレイリー（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）フェージングに特徴付けられるより困難なフェージングを受ける。レイリーフェージングは一部には移動局と基地局との間の多数の物体（例えば建物）から反射される信号に起因する。
【００１３】
ＣＤＭＡ通信システムは順方向ＣＤＭＡチャネルおよび逆方向ＣＤＭＡチャネルの各々において広帯域の信号を用いるので、多重経路フェージングは典型的には各広帯域信号のほんのわずかの部分に影響を与えるだけである。換言すれば、ＣＤＭＡはその本来の性質上所定の態様の周波数ダイバーシチを利用し、多重経路フェージングの悪影響を軽減する。
【００１４】
ＣＤＭＡ通信システムは、周波数ダイバーシチに加えて、時間ダイバーシチおよび空間（または経路）ダイバーシチをも利用して多重経路フェージングの悪影響を軽減する。時間ダイバーシチは、繰り返しの利用、タイムインタリーブおよび誤り検出訂正符号手法を通じて広く採用できる。空間ダイバーシチは、各移動局から複数のアンテナを用いる基地局に対する同時通信リンクを利用することにより、逆方向ＣＤＭＡチャネルにおいて広く採用されている。各アンテナは、同時通信リンクの１つとして機能する。空間ダイバーシチは、ＣＤＭＡ通信システムに利用されているスペクトラム拡散信号の固有の特徴を利用して、広く順方向ＣＤＭＡチャネルにおいても逆方向ＣＤＭＡチャネルにおいても採用されている。
【００１５】
多くのＣＤＭＡ通信システム、例えばＩＳ−９５Ｓ標準（「ＩＳ−９５ＣＤＭＡ通信システム」）により規定されるＣＤＭＡ通信システムは、高速の擬似ランダムノイズ（ＰＮ）変調手法を利用してＰＮチップのレートで各符号チャネルにおいて伝送されるトラフィックを変調する。逆方向ＣＤＭＡチャネル内の各符号チャネルは、個別のＰＮ符号が割り当てられこのＰＮ符号により変調され、ＰＮ系列（トラフィックを内在する）を生成する。経路遅延の相違が、ＰＮチップのレートの逆数、すなわち通常ＰＮチップ期間を上回っていれば、高速のＰＮ変調により、多くの異なる経路は分離可能となる。
【００１６】
しかしながら、ＰＮ符号同士およびその結果得られる系列同士は直交ではない。短い時間間隔（例えば情報ビット間隔）で、異なるＰＮ符合間の相互相関および異なるＰＮ系列間で相互相関は二項分布によりランダムとなる。この結果、各符号チャネルで伝送されるトラフィックは他の符合チャネルで伝送されるトラフィックと典型的には干渉する。また、相互干渉を抑制してより大きなシステム能力を可能にするために、多くのＣＤＭＡ通信システムは、各符号チャネルで伝送されるトラフィックを、所定数の相互に直交する二値系列から直交する二値系列、例えばウォルシュ符号を用いて変調する。各直交二値系列は、対応するインデックスシンボルを有する。例えば、ＩＳ−９５ＣＤＭＡ通信システムにおいては、６４個のウォルシュ符号が用いられる。この結果、データトラフィックの６ビットずつがインデックスシンボルの１つに対応し、６４個のウォルシュ符号の１つにマッピングされる。ウォルシュ符号を用いることにより、相互干渉を低減でき、またシステムのトラフィック伝送性能を向上させることができる。
【００１７】
基地局は通常では各順方向ＣＤＭＡチャネルに１以上のパイロット信号を送る。移動局の受信機は、このパイロット信号を用いて、順方向ＣＤＭＡチャネルを伝送されるトラフィックをコヒーレントに復調する。パイロット信号は振幅変化（すなわちフェージング）や位相変化に関するチャネル情報を提供する。しかしながら、電力上の観点から、移動局は通常パイロット信号を基地局に送信しない。これはＩＳ−９５Ａ ＣＤＭＡ通信システムの場合である。この結果、基地局の受信機は通常では非コヒーレント復調手法を用いて各順方向ＣＤＭＡチャネル内の逆方向トラフィックチャネルを介して伝送されるトラフィックを復調または検出しなければならない。
【００１８】
非コヒーレント復調手法を用いて復調を行うのはコヒーレント復調手法を用いた場合よりよりむずかしいので、多くのＣＤＭＡ通信システムのトラフィック処理性能の限界は、基地局の受信機が非コヒーレント復調手法を用いて（各逆方向ＣＤＭＡチャネル内の）逆方向トラフィックチャネルにおいて伝送されるトラフィックを、誤まりなしに、検出する能力により決定される。この結果、多くのＣＤＭＡ通信システムの容量の限界は、基地局において用いられる受信機の性能により決定される。
【００１９】
各基地局は少なくとも１つのアンテナについて少なくとも１つの受信機を有する。通常、各受信機は各時点でたった１つの移動局にしかサービスを提供しないので、各移動局は通常複数の受信機を有し、受信機の各々が同時にサービスを受ける移動局に対応する。基地局の各受信機は通常では１つの受信器部と、検出器部と、復号器部とを有する。
【００２０】
基地局の受信機の性能を極大化させるために用いられる通常のアプローチは、各受信機の検出器部および復号器部を別々に最適化することである。
【００２１】
多くのＣＤＭＡ通信システムでは、移動局は、まず、トラフィックのデータビットを、符号化アルゴリズムで固定の符号化レートでデータシンボルに符号化する。符号化アルゴリズムは、復号器部における復号器によりデータシンボルのデータビットへの後続の最尤復号を容易にするものである。さらに、移動局は、通常と同様に、インターリーバを用いてデータシンボルをインターリーブし、インターリーブされたデータシンボルを生成する。データシンボルをインターリーブすることにより、多重経路フェージングの悪影響を減少させることができ、また復号器部のパフォーマンスを向上させることができる。
【００２２】
移動局は、つぎに、（トラフィックを内在する）インターリーブされたデータシンボルを、１組の相互に直交する符号例えばウォルシュ符号からなる直交符号にマッピング（符号化）する。直交符号を用いることのより、基地局の受信機の検出器部および復号器部が、符号チャネルにより伝送されるデータシンボルの各々を容易に検出できるようになる。
【００２３】
基地局の各アンテナに対して、通常では１個のシングル・マキシマ受信機または１個のデュアル・マキシマ受信機が用いられる。各シングル・マキシマ受信機および各デュアル・マキシマ受信機は通常ではレーク（くま手）受信機構成を採用する。この構成は２つ以上のフィンガを持ち、各フィンガを用いて、経路の対応する１つにおいて伝送される信号を受信して検出する。
【００２４】
図２および図３において、レーク受信機構成のシングル・マキシマ受信機３００は、アンテナ３１０、受信器部３２０、検出器部３３０および復号器部３４０を有している。（この構成に代えて、複数のアンテナ３１０を用いて空間または経路ダイバーシチ受信を行ってもよい）。受信器部３２０はアンテナ３１０および復号器部３３０に接続されている。
【００２５】
受信器部３２０は１個の受信器サブセクションからなる。（複数のアンテナ３１０を用いる場合には、複数の受信器サブセクションを採用してよく、各受信器サブセクションが各アンテナに対応する）。各受信サブセクションは１個の探査受信器および３個のデータ受信器からなる。３個より多くのまたは３個より少ない個数のデータ受信器を用いてもよい。（ただし、各受信器部は１個の探査受信器および少なくとも１個のデータ受信器を有する）。移動局から送信されたＲＦ信号に対して、探査受信器は、アンテナ３１０において種々の逆方向経路を介して到着した受信ＲＦスペクトラム拡散ＲＦ信号にわたって当該移動局に関連する最も強度の大きなスペクトラム拡散ＲＦ信号を探査する。探査受信器は、つぎに、データ受信器に最も大きなレベルで逆方向経路を搬送されるＲＦ信号をトラックして受信するように指示する。各データ受信器は通常個別のＲＦ信号を受信してトラックする。具体的には、各データ受信器は対応するスペクトラム拡散ＲＦ信号を復調し、対応するスペクトラム拡散ＲＦ信号を、ＲＦ周波数から低周波数において処理される受信信号に変換する。さらに、各データ受信器はＰＮチップレートで（例えば、１．２２８８ ｍサンプル／秒）処理済受信信号をそれぞれサンプルしてデータサンプル３２５Ａ、３２５Ｂ、および３２５Ｃをそれぞれ生成して受信機３００の検出器部３３０に供給する。
【００２６】
シングル・マキシマ受信機３００の検出器部３３０は、３つの検出器サブセクションすなわち第１サブセクション４００Ａ、第２サブセクション４００Ｂ、および第３サブセクション４００Ｃからなっている。各サブセクション４００Ａ〜４００Ｃは受信器部３２０のデータ受信器の１つに関連する。各データ受信器と、これに対応するサブセクション４００Ａ〜４００Ｃは通常シングル・マキシマ受信機３００（レーク受信機の用語を用いて）のフィンガと呼ばれる。より多くのデータ受信器を用いる場合には（あるいはより多くの受信器サブセクションが用いられる場合には）、対応するようにより多くの検出器サブセクションが用いられることとなる。
【００２７】
検出サブセクション４００Ａは復号器４１０、ウォルシュ変換回路４２０および平方・加算回路４３０を含んでいる。ウォルシュ変換回路４２０は復号器４１０および平方・加算回路４３０に接続されている。検出器サブセクション４００Ａは、通常では、処理済受信信号のサンプルグループ３２５Ａを復号器を用いてサブ信号の１つのサンプルグループに復号する。１つのサンプルグループ４１２は同相の信号であり、他のサンプルグループ４１４は直角位相信号である。２つサブ信号のサンプルグループ４１２、４１４は、ウォルシュ変換回路４２０を用いて複素変換器出力信号４２５のブロックに変換される。通常では、ウォルシュ変換回路４２０は２個の高速アダマール変換器（ＦＨＴ：Ｆａｓｔ Ｈａｄａｍａｒｄ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）からなり、この変換器は同相信号の各サンプルグループ４１２および直交信号の各サンプルグループ４１４を２つの個別のブロックの変換器出力信号に変換する。この２つの個別のブロックの変換器出力信号は通常では１ブロックの複素変換器出力信号４２５として表される（複素数表現を用いれば）。複素変換器出力信号４２５のブロックは変換器ブロックとも呼ばれる。
【００２８】
通常、ＣＤＭＡ通信システムではウォルシュ符号が用いられるので、複素変換器出力信号４２５のブロックはウォルシュブロックとも呼ばれる。複素変換器出力信号ブロック４２５の各行は複素変換器出力信号４２５の１つである（これは、同相信号に関連する変換器出力信号の行と直交信号に関連する変換器出力信号の行とを有する）。
【００２９】
複素変換器出力信号４２５の各ブロックは、平方・加算回路４３０に供給され、ここで、複素変換器出力信号４２５の各ブロックがエネルギ値４４５Ａ（または決定値）のグループに変換される。処理済受信信号のサンプル３２５Ａの特定のグループの関連するエネルギ値４４５Ａのグループ内の各エネルギ値４４５Ａは、処理済受信信号のサンプル３２５Ａのグループが、対応するインデックス値の特定の直交符号に対応することについての確信度を表す。この結果、複素変換器出力信号４２５のブロックの各行は（すなわち各変換器出力信号は）、サンプル信号３２５Ａの特定のグループが相互直交符号の組に含まれる特定の直交符号に対応する確信度に合致する。相互直交符号の組に含まれる各直交符号は対応するインデックスシンボルを有するから、各エネルギ値は対応するインデックスシンボルを有する。
【００３０】
同様に他のフィンガも、それぞれサンプル３２３Ｂ、３２５Ｃの各グループに関連するエネルギ値４４５Ｂおよび４４５Ｃの各グループを生成する。
【００３１】
各フィンガからのエネルギ値４４５Ａ〜４４５Ｃは復号器部３４０に供給される。受信機３００の復号器部３４０は、当初送られたデータビットを復元するように試みる。復号器部３４０は加算器５００、シングル・マキシマ距離（メトリック）生成器５４０、逆インターリバ５５０、および復号器５６０を有している。加算器５００は、各フィンガの平方・加算回路４３０およびシングル・マキシマ距離生成器５４０に接続されている。逆インターリーバ５５０はシングル・マキシマ距離生成器５４０および復号器５６０に接続されている。
【００３２】
復号器部３４０の加算器５００を用いて、第１検出サブブロックからのエネルギ値４４５Ａの各グループは、他のフィンガの他の検出器サブセクションからの他のグループのエネルギ値４４５Ｂ、４４５Ｃと、関連する直交符号（またはインデックスシンボル）に基づいて、直接に加算され、これにより、結合されたエネルギ値５０５のグループが生成される。各インデックスシンボルごとに、結合されたエネルギ値５０５がシングル・マキシマ距離生成器５４０に供給される。
【００３３】
とくに図３において、シングル・マキシマ距離生成器５４０は、選択器５１５、インデックスマッパー５２０、距離計算機５４０および乗算器５３０を有している。選択器５１５は加算器５００、インデックスマッパー５２０および距離計算機５２５に接続されている。乗算器５３０はインデックスマッパー５２０および距離計算機５２５に接続されている。選択器５１５は結合エネルギ値５０５の各グループ内の最も大きな結合エネルギ値５１８を選択する。この最も大きな結合エネルギ５０５は、処理済信号のサンプル３２５Ａ〜Ｃのグループが直交符号の１つに対応することに対する最も大きな確信度を表す（しばしば、移動局により送られた最も確率の高い直交符号と呼ばれる）。各直交符号は対応するインデックスシンボルを有するので、最も大きな結合エネルギ値５１８は、受信信号のサンプル３２５Ａ〜Ｃのグループがインデックスシンボルの１つに対応することに対する最も大きな確信度を表す。選択器５１５は、また、最も大きな結合エネルギ値５１８に関連するシンボル５１７（またはインデックスシンボル）を選択する（これは、すなわち、最も確率の高い直交符号である）。選択されたインデックスシンボル５１７は、インデックスマッパー５２０に送られ、ここで、インデックシンボル５１７を複数の「１」および「−１」のソフト決定ビット５２２にマッピングされる。最も大きな結合エネルギ値５１８は距離計算機５２５に送られ、ここで、スケーリングファクタ５２７が生成される。そして乗算器５３０はスケーリングファクタ５３０でソフト決定ビット５２２を逓倍し、ソフト決定データ５４５を生成する。ソフト決定データ５４５の第１ビットは、インデックスシンボルの第１デジット（文字）の値の確信度（最も確率の高い直交符号に対応する）を表す。すなわち、ソフト決定データ５４５の第１ビットは、実際に送られたインターリーブされたデータシンボルの第１デジットの値の確信度を表す。ソフト決定データ５４５の第２ビットはインデックスシンボルの第２デジットの値の確信度（最も確率の高い直交符号に対応する）、または実際に送られたインターリーブされたデータシンボルの第２デジットの値の確信度を表す。以降も同様である。
【００３４】
ソフト決定データ５４５は逆インターリーバ５５０に送られる。逆インターリーバ５５０はソフト決定データ５４５を逆インターリーブして逆インターリーブされたソフト決定データ５５５を生成する。そして、逆インターリーブされたソフト決定データ５５５は復号器５６０（通常はビタビ復号器）に供給され、ここで逆インターリーブされたソフト決定データ５５５が予測デジタルトラフィックデータビット５６５に復号される。
【００３５】
基地局はときどきレーク受信構成でない単純なシングル・マキシマ受信機を採用することがある。このような受信機は１つのフィンガしか有していない。
【００３６】
Ｎ個の複素変換器出力信号ｒk,1，．．．，ｒk,Nのｋ番目のブロックに対する最も大きな結合エネルギ値Ｅkを生成するためにシングル・マキシマ受信機によって採用される方法は、極めた簡単に以下のように数学的に表される。
【００３７】
【数１】
【００３８】
シングル・マキシマレシーバについては米国特許５，１０９，３９０号明細書「ＣＤＭＡセルラー電話システムにおけるダイバーシチ受信機」（米国コルコム社、１９９２年４月２８日発行）に開示されており、詳細はこれを参照されたい。
【００３９】
システム容量を増大させるために、いくつかのＣＤＭＡ通信システムは、デュアル・マキシマ受信機と通常呼ばれる受信機を利用する。デュアル・マキシマ受信機はシングル・マキシマ受信機に較べてより優れたビット訂正能力を有する。デュアル・マキシマ受信機はレーク受信機構成に採用してもよいし採用しなくてもよい。
【００４０】
図４において、レーク受信機構成のデュアル・マキシマ受信機６００は、アンテナ３１０’、受信器部３２０’、検出器部３３０’および復号器部６０５を有している。アンテナ３１０’、受信器部３２０’、検出器部３３０’はシングル・マキシマ受信機３００において見出されるアンテナ３１０、受信器部３２０および検出器部３３０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。検出器部３３０’は、３つの検出器サブセクション４００Ａ’、４００Ｂ’および４００Ｃ’を有しており、これらは、シングル・マキシマ受信機３００において見出される検出器サブセクション４００Ａ、４００Ｂおよび４００Ｃと同一であり、まったく同じ態様で動作する。
【００４１】
ただし、デュアル・マキシマ受信機は異なる復号器部６０５を有する。この復号器部６０５は、加算器５００’、デュアル・マキシマ距離生成器６１０、逆インターリーバ５５０’および復号器５６０’を有している。加算器５００’、逆インターリーバ５５０’および復号器５６０’はシングル・マキシマ受信機３００において見出される加算器５００、逆インターリーバ５５０および復号器５６０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。ただし、シングル・マキシマ受信機３００において見出されるシングル・マキシマ距離生成器５４０はデュアル・マキシマ距離生成器６１０に置き換えられる。加算器５００’は復号器部３３０’の復号サブセクション４００Ａ’〜Ｃ’に接続され、またデュアル・マキシマ距離生成器６１０に接続される。逆インターリーバ５５０’はデュアル・マキシマ距離生成器６１０および復号器５６０’に接続される。
【００４２】
受信器部３２０’は１つの探査受信器および３つのデータ受信器を有している。探査受信器は移動局に関連する最も大きなスペクトラム拡散ＲＦ信号を追跡して受信するように当該データ受信器に指示する。各データ受信器は異なるＲＦ信号を受信する。具体的には、各受信器はＲＦ信号を復調し、そのＲＦ信号を処理済受信信号に変換する。受信器部３２０’の各データ受信器は対応する処理済受信信号のサンプル３２５Ａ’、３２５Ｂ’および３２５Ｃ’のグループをそれぞれ生成し対応する検出器サブセクション４００Ａ’、４００Ｂ’および４００Ｃ’に供給する。
【００４３】
とくに第１フィンガについて述べる。第１検出器サブセクション４００Ａ’は復調器４１０’、ウォルシュ変換回路４２０’および平方・加算回路４３０’を有している。ウォルシュ変換回路４２０’は復調器４１０’および平方・加算回路４３０’に接続されている。復調器４１０’は受信器部３２０’に接続されている。復調器４１０’、ウォルシュ変換回路４２０’および平方加算回路４３０’は図２に示されるシングル・マキシマ受信機に見出される復調器４１０、ウォルシュ変換回路４２０および平方加算回路４３０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。
【００４４】
具体的には、データサンプル３２５Ａ’のグループは復調器４１０’に供給される。シングル・マキシマ受信機３００に関連して先に説明したのと同様に、復調器４１０’およびウォルシュ変換回路４２０’が、処理済受信信号のサンプル３２５Ａ’のグループを、複素変換器出力信号４２５’のブロックへ変換する。複素変換器出力信号４２５’の１ブロックは処理済受信信号のサンプル３２５Ａ’の各グループに対応する。複素変換器出力信号４２５’の各ブロックは平方・加算回路４３０’に送られて、平方・加算回路４３０’は、複素変換器出力信号４２５’の各ブロックを、シングル・マキシマ受信機３００に対してすでに説明したのと同様な態様で、エネルギ値４４５Ａ’のグループに変換する。サンプル３２５Ａ’のグループに関連するエネルギ値４４５Ａ’のグループ内の各エネルギ値４４５Ａ’は受信信号のサンプル３２５Ａ’のグループが特定の直交符号に対応する確信の度合いを表す。各直交符号は対応するインデックスシンボルを伴うので、サンプル３２５Ａ’のグループに関連するエネルギ値４４５Ａ’のグループ内の各エネルギ値４４５Ａ’は受信信号のサンプル３２５Ａ’のグループが特定のインデックスシンボルに対応する確信の度合いを表す。同様に、他のフィンガはサンプル３２５Ｂ’および３２５Ｃ’のグループにそれぞれ関連するエネルギ値４４５Ｂ’および４４５Ｃ’のグループを生成する。各フィンガからのエネルギ値４４５Ａ’〜４４５Ｃ’のグループは復号器部６０５に送られる。
【００４５】
復号器部６０５の加算器５００’を用いて、エネルギ値４４５Ａ’のグループは、関連する直交符号（またはインデックスシンボル）に従って、直接に他の復号器サブセクション４００Ｂ’、４００Ｃ’からのエネルギ値４４５Ｂ’、４４５Ｃ’の他のグループと加算され、結合エネルギ値５０５’のグループを生成する。各インデックスシンボルについて、結合エネルギ値５０５’がデュアル・マキシマ距離生成器６１０に供給される。デュアル・マキシマ距離生成器６１０はデュアル・マキシマ復号アルゴリズム（これはマキシマム・アポステリオリ（ＭＡＰ）復号アルゴリズムを近似するものである）を用いる。結合エネルギ値５０５’の完全なグループが、すなわち各インデックスシンボルに１つの結合エネルギ値が、求まった後、デュアル・マキシマ距離生成器６１０が、まず、第１のデジットとして”０”を有する関連するインデックスシンボルを有する連結エネルギ値５０５’のグループの第１のサブセットにおいて、最も大きな連結エネルギ値５０５’を探索する。デュアル・マキシマ距離生成器が、つぎに、第１のデジットとして”１”を有する関連するインデックスシンボルを有する連結エネルギ値５０５’のグループの第２のサブセットにおいて、最も大きな連結エネルギ値５０５’を探索する。第１のサブセットにおける最も大きな連結エネルギ値５０５’と第２のサブセットにおける最も大きな連結エネルギ値５０５’との差が、デュアル・マキシマ距離生成器６１０から、最尤直交符号に対応するインデックスシンボルの第１のデジットに対するソフト決定データ５４５’の第１ビットとして出力される。換言すれば、ソフト決定データ５４５’の第１ビットは、実際に送られたインターリーブされたデータシンボルの第１デジットの値の確信度を表す。
【００４６】
つぎに、デュアル・マキシマ距離生成器は、第２のデジットとして”０”を有する関連するインデックスシンボルを有する連結エネルギ値５０５’のグループの第３のサブセットにおいて、最も大きな連結エネルギ値５０５’を探索し、また、第２のデジットとして”１”を有する関連するインデックスシンボルを有する連結エネルギ値５０５’のグループの第４のサブセットにおいて、最も大きな連結エネルギ値５０５’を探索する。この最も大きな連結エネルギ値の差は、最尤直交符号に対応するインデックスシンボルの第２のデジットに対するソフト決定データ５４５’の第２ビットとして出力される。換言すれば、ソフト決定データ５４５’の第２ビットは、実際に送られたインターリーブされたデータシンボルの第２デジットの値の確信度を表す。
【００４７】
以上のプロセスは、デュアル・マキシマ距離生成器６１０が、最も送られた確率の高いインターリーブされたインデックスンボルにおける最後のデジットに対するソフト決定データ５４５’を生成するまで継続される。
【００４８】
最も送られた確率が高いインデックスシンボルのすべてのデジットに対するソフト決定データ５４５’は、つぎに、逆インターリーバ５５０’に送られる。逆インターリーバ５５０’は、ソフト決定データ５４５’を逆インターリーブし、逆インターリーブされたソフト決定データ５５５’を生成する。そして、逆インターリーブされたソフト決定データ５５５’は復号器（通常はビタビ復号器）５６９’に送られ、復号器５６９’が逆インターリーブされたソフト決定データ５５５’を推定デジタルトラフィックデータビット５６５’に変換する。
【００４９】
基地局は、しばしば、レーク受信機構成でない単純なデュアル・マキシマ受信機を用いる。このような受信機はたった１つのフィンガしか有していない。
【００５０】
単純なデュアル・マキシマ受信機においてＮ個の複素変換器出力信号ｒk,1，．．．，ｒk,Nのｋ番目のブロックに対するソフト決定データを生成するために用いる方法は数学的に極めて容易に次のように表される。
【００５１】
【数２】
【００５２】
デュアル・マキシマ受信機は米国コルコム社の米国特許第５，４４２，６２７号明細書「デュアル・マキシマ距離生成器プロセスを用いた非コヒーレント受信機」（１９９５年８月１５日発行）に記載されており、詳細についてはこれを参照されたい。
【００５３】
デュアル・マキシマ受信機はシングル・マキシマ受信機に対してエラービット性能が向上しているが、それでも、そのデュアル・マキシマ受信機より優れたビットエラー性能を向上された受信機に対する要望が依然存在する。ＣＤＭＡ通信システムのシステム容量を増大させ、枯渇しているＲＦ帯域をより有効に使用するために、そのような改良された受信機が必要である。
【００５４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、以上の事情を考慮してなされたものであり、エラービット性能を向上させシステム容量を増大させることを目的としている。
【００５５】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、上述の目的を達成するために、特許請求の範囲に記載のとおりの構成を採用している。
【００５６】
この発明の主たる側面によれば、この発明は、少なくとも１の受信信号が埋め込まれたトラフィック信号を復元するための多段受信機として把握することができる。この発明は、トラフィック信号を復元する方法も含む。多段受信機は、複数の継続した検出段を有し、各検出段は受信信号を処理してトラフィック信号の、徐々に改善されていく推定値を供給する。
【００５７】
上記の少なくとも１の受信信号は通常では受信器部から供給され、また、トラフィック信号が符号化され伝送チャネルを進む送信信号のそれぞれの多重経路に関連している。したがって、この発明の第２の主たる側面によれば、この発明は、各受信信号ごとに、受信器部に接続可能な第１処理段と、対応する第１処理段に接続され、受信器部に接続可能な第２処理段とを有する。この多段受信機は、また、少なくとも１つの第２処理段に接続された１の最終処理段を有する。
【００５８】
各第１処理段は対応する受信信号から上記トラフィック信号の第１の推定値を生成し、各第２処理段は上記トラフィック信号の対応する第１の推定値と対応する受信信号とから値の組を生成する。上述の値（好ましくはエネルギ値と呼ぶ）の各々は、トラフィック信号が対応する予め定められた値を有する尤度を表し、エネルギ値であってもよい。最終処理段は第２処理段の各々からの値の組を結合してトラフィック信号の改善した推定値を生成する。
【００５９】
第２処理段の各々は、対応する上記受信信号をバッファリングし、遅延し、上記トラフィック信号の対応する上記第１の推定値を対応する上記受信信号に整列させるためのユニットを有してもよい。
【００６０】
この発明の他の主たる側面によれば、この発明の多段受信機は、第１の処理段と第２の処理段との間に１または複数の中間処理段を含んでもよい。フィードバックメカニズムを設けて１の中間処理段の出力を中間処理段の入力にループさせてもよい。
【００６１】
この発明のさらに他の主たる側面によれば、この発明は、各受信信号に対して、上記受信器部に接続可能な第１の処理段を有し、各第１の処理段が、対応する上記受信信号から、上記トラフィック信号が、対応する所定の値を有する尤度を表す値の組を生成する。つぎに、上記第１の処理段の各々に接続される共通処理段がある。この共通処理段は、上記第１の処理段の各々からの値の組を結合して上記トラフィック信号の第１の推定値を生成する。
【００６２】
また、上記受信信号の各々に対して、上記共通処理段に接続され上記受信器部に接続可能な第２の処理段がある。各第２の処理段は、上記トラフィック信号の第１の推定値と、対応する上記受信信号とから、他の組の値を生成する。これらの値も、上記トラフィック信号が対応する所定の値を有する尤度を表す。
【００６３】
多段受信機は、最後に、少なくとも１つの上記第２の処理段に接続された最終処理段を有する。この最終処理段は、上記第２の処理段の各々からの値の組を結合して上記トラフィック信号の改善された推定値を生成する。
【００６４】
受信機において多段を採用することにより、トラフィック信号の推定値が継続的に改善される。フィンガの個数を変えたり、処理段の段数を変えることにより種々のレベルの改善がなされる。また、トラフィック信号の推定値が各フィンガで独立に生成され最終処理段で結合されるのか、それとも共通の処理段で生成されるのかに依存して推定値の品質が変化する。
【００６５】
【発明の実施の態様】
以下、この発明の好ましい実施例について図面を参照して説明する。
【００６６】
図１を参照する。通常のＣＤＭＡ通信システムにおいて、各移動局は送信機１００を用いてトラフィックを通常では最も近い基地局に送る。送信機１００は符号化器部１２０および変調・送信器部１３０を有している。符号化器部１２０は変調・送信化部１３０に接続されている。送信機１００はパイロット（参照）信号は送らない。
【００６７】
送信機１００の符号化器部１２０は符号化器１５０、インターリーバ１７０およびマッパ１９０を有している。符号化器１５０はインターリーバ１７０に接続され、インターリーバ１７０はマッパ１９０に接続されている。変調・送信器部１３０は変調器２１０、送信器２３０、およびアンテナ２５０を有している。変調器２１０は送信器２３０に接続され、送信器２３０はアンテナ２５０に接続されている。
【００６８】
送信機１００はトラフィックデジタルデータビット１４０を含むデジタルトラフィック（すなわちデジタルトラフィック信号）を送信する。トラフィックが当初、音声のようなアナログ形態であれば（すなわちアナログトラフィック）、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器または同様な装置がまず採用されてアナログトラフィックをデジタルトラフィック（トラフィックデジタルビット１４０を含む）に変換する。トラフィックデジタルデータビット１４０は送信機１００の符号化器部１２０に通常９６００ｋｂｉｔ／秒で供給される。（もちろん他の速度を用いてもよい）。具体的には、トラフィックデジタルデータビット１４０は最初に符号化器１５０に供給され、この符号化器１５０が所定の符号化アルゴリズムを用いてトラフィックデジタルデータビット１４０をデータシンボル１６０に符号化する。この符号化アルゴリズムは、当該移動局にサービス提供する基地局により受信されたトラフィックの最尤復号を容易に行えるようにするものである。符号化器１５０は通常では畳み込み（コンボルーション）符号化アルゴリズムを用いる。（ブロック符号アルゴリズムのような他のアルゴリズムを用いてもよい）。符号化器１５０は、１個のトラフィックデジタルデータビットを３つのデータシンボルとする固定の符号化レートで、データシンボルを出力する。（１個のデータビットを２個のデータシンボルとするような他の符号化を用いてもよい）。符号化器１５０は通常２８．８ｋシンボル／秒でデータシンボルを出力する。（復号器１５０に供給されるトラフィックデジタルデータビットの速度および符号化レートに依存して他のシンボル速度を用いてもよい）。データシンボル１６０はインターリーバ１７０に供給され、インターリーバ１７０はデータシンボル１６０をシンボルレベルでブロックインターリーブする。インターリーバ１７０は、所定の大きさのマトリックスを、データシンボル１６０で列（コラム）順に埋めて行く。マトリックスの好ましい大きさは、３２行、１８列である（すなわち５７６セル）。マトリックスの大きさは、伝送ブロックの長さ、および符号化器１５０から送られてくるデータシンボル１６０の速度に依存する。伝送ブロックの好ましい長さは２０ミリ秒である（ＡＮＳＩ Ｊ−ＳＴＤ−００８標準と同様）。この結果、好ましい符号化器はデータシンボルを２８．８ｋシンボル／秒で出力し、マトリックスは５７６個のデータシンボル１６０（すなわち、２８．８ｋシンボル／秒×２０ミリ秒）を保持する必要がある。したがって、１８×３２のマトリックスが用いられる。
【００６９】
インターリーバ１７０は、データシンボル１６０がこのインターリーバ１７０に入力されるのと同じ速度（例えば２８．８ｋシンボル／秒）で、マトリックスから行（ロー）順にインターリブ去れたデータシンボルを出力する。インターリーブされたデータシンボル１８０はマッパ１９０に供給される。マッパ１９０は、６個のインターリーブされたデータシンボル１８０からなるグループ各々を、６４個のウォルシュ符号２００のグループから取り出された対応するウォルシュ符号２００にマッピング（または符号化）する。各ウォルシュ符号の長さは６４ビット長である。（代替的に、ウォルシュ符号以外の直交符号を用いてもよい。さらに、マッパ１９０は、選択された直交符号の長さに応じて、６個より多くのまたは少ない個数のインターリーブされたデータシンボル１８０を対応する１個の直交符号にマッピングしてもよい）。マッパ１９０はウォルシュ符号を通常では３０．７ｋシンボル／秒の固定速度で出力する。（代替的に、インターリーバ１７０がインターリーブされたデータシンボル１８０を出力する速度および使用された直交符号の長さに応じて他のシンボル速度を用いることができる）。ウォルシュ符号２００を含むデジタル信号は送信信号とも呼ばれ、ｓ（ｋ）で表記される。ただしｋはサンプル時間を示す。
【００７０】
データシンボル１６０のフレーム（またはインターリーブされたデータシンボル１８０のフレーム）は、インターリーバ１７０で用いられている所定サイズ（この例では５７６セル）のマトリックスを完全に埋め尽くす。符号化器１５０は、１個のデータビットに３個のデータシンボルを対応付ける固定のレートで、データシンボル１６０を出力するので、１９２個のトラフィックデジタルデータビット１４０が必要である。（すなわち、デジタルトラフィックデータビット１４０の１フレームは１９２ビットを有する）。６個のインターリーブされたデータシンボル１８０のグループの各々は直交符号にマッピングされるので、インターリーブされたデータシンボル１８０の各フレームは９６個の直交符号により表現される。
【００７１】
ウォルシュ符号２００は送信機１００の変調・送信器部１３０に供給される。具体的には、ウォルシュ符号２００は最初に変調器２１０に供給される。変調器２１０は、まず、対応する擬似ノイズ（ＰＮ）系列を生成するために、各ウォルシュ符号を長い二値擬似ノイズ（ＰＮ）符号で拡散する。各移動局２００は、固有の長い二値擬似ノイズＰＮ符号を割り当てられており、これを用いてウォルシュ符号を拡散する。（この替わり、長二値ＰＮ符号以外の他の長い拡散符号を用いてもよい）。長二値ＰＮ符号は移動局を特定するのみでなくトラフィックをスクランブルしてセキュリティも向上させる。変調器２１０は高速の固定ＰＮチップレート（通常１．２２８ｍチップ／秒）でＰＮ系列を出力する。結果として得られるＰＮ系列により当該移動局にサービスを提供する基地局が種々の逆方向経路を介して送られてくるＲＦ信号を、容易に弁別して検出することができる。
【００７２】
変調器２１０は、つぎに、同相チャネル（またはＩ位相チャネル）および直角位相チャネル（またはＱ位相チャネル）の拡散系列２２０を生成するために、ＰＮ系列を１対の異なる短い符号（同じ長さの）でカバーする。同相チャネルおよび対応する直角位相チャネルの拡散系列２２０は複素属性を有するデジタル信号として表される。
【００７３】
Ｉ位相チャネルおよびＱ位相チャネルの拡散系列２２０は送信器２３０に供給される。Ｉ位相チャネルおよびＱ位相チャネルの拡散系列２２０はシヌソイドの直交対を２相変調する。シヌソイドは加算されバンドパスフィルタで帯域制限される。帯域制限され加算されたシヌソイドはＲＦキャリアを変調し（これは増幅されてもよい）スペクトラム拡散ＲＦ信号２４０を生成する。このスペクトラム拡散ＲＦ信号２４０はアンテナ２５０から放射される。
【００７４】
スペクトラム拡散ＲＦ信号は基地局の受信機により受信される。各基地局は通常では複数の受信機を有する。各受信機はサービスを受ける各移動局に対応する。スペクトラム拡散ＲＦ信号は、全体として、当該移動局にサービスを行う基地局に、複数の異なる逆方向経路を進んできた複数のスペクトラム拡散ＲＦ信号として到着する。通常のＣＤＭＡ通信システムにおいては、受信機は通常では先に述べたシングル・マキシマ受信機またはデュアル・マキシマ受信機である。
【００７５】
つぎに図５を参照する。図５はこの発明の第１の好ましい実施例に従う多段受信機７００を示している。多段受信機７００は受信器・復調器部７０５および検出器・復号器部７５０を有している。
【００７６】
受信器・復調器部７０５はアンテナ３１０’’、受信器７１０、復調器４１０’’およびブロックバッファ７４０を有している。受信器７１０はアンテナ３１０’’および復調器４１０’’に接続されている。復調器４１０’’はブロックバッファ７４０に接続されている。アンテナ３１０’’および復調器４１０’’は図２に示されるシングル・マキシマ受信機に見出されるアンテナ３１０および復調器４１０と同一である。
【００７７】
検出器・復号器部７５０は、相互に接続された第１段７８０および第２段８００を有している。検出器・復号器部７５０は受信器・復調器部７０５に接続されている。具体的には、ブロックバッファ７４０が第１段７８０および第２段８００に接続されている。第１段７８０は通常の非コヒーレント受信器７９０を有している。第２段は信号再生成器８１０、チャネル推定器８３０およびコヒーレント受信器８５０を有している。チャネル推定器８３０は信号再生成器８１０、コヒーレント受信器８５０およびブロックバッファ７４０に接続されている。通常の非コヒーレント受信器７９０は信号再生成器８１０に接続されている。ブロックバッファ７４０はまたコヒーレント受信器８５０にも接続されている。
【００７８】
受信器７１０は探索受信器およびデータ受信器を有している。移動局の送信機により送られたＲＦ信号の各々に対して、探索受信器が、種々の逆方向経路を介して到達する受信スペクトラム拡散ＲＦ信号を対象として、移動局（ＰＮ符号で特定される）の送信機１００に関連する最も大きなスペクトラム拡散ＲＦ信号を探索する。探索受信器は、つぎに、最も大きなレベルで逆方向経路を送られてくるＲＦ信号を追跡し受信するように、データ受信機を指示する。具体的には、データ受信器が対応するスペクトラム拡散ＲＦ信号を復調し、対応するスペクトラム拡散ＲＦ信号をＲＦ周波数から低周波数へと変換し処理済受信信号を得る。さらに、データ受信器は処理済受信信号をＰＮチップレート（例えば１．２２８８ｍサンプル／秒）でサンプルし、対応するデータサンプル７２０を生成し、復調器４１０’’に供給する。
【００７９】
復調器４１０’’は、処理済受信信号を当該移動局に関連する長ＰＮ符号、および短拡散符号と相関化して処理済受信信号を逆拡散する。具体的には、復調器４１０’’は同相信号のサンプルおよび直角位相信号の対応するサンプルを生成する。同相信号のサンプルおよび直角位相信号の対応するサンプルは、複素属性を有する１つのデジタル信号として表してもよい。すなわち、同相信号のサンプルおよび直角位相信号の対応するサンプルは複素数を用いて復調されたサンプル７３０として表してもよい。このデジタル信号を第１の復調信号と呼ばれることもある。
【００８０】
第１の復調信号７３０は数学的にはつぎのように表される。
【００８１】
【数３】
ｒ（ｋ）＝ｓ（ｋ）ｇ（ｋ）＋ｎ（ｋ）
ここでｋはサンプルの番号、ｒ（ｋ）は第１の復調信号の複素復調サンプル７３０を表し、ｓ（ｋ）は送信された信号（送信機１００から生成された）の複素サンプルを表し、ｇ（ｋ）はチャネル情報信号の複素サンプルを表し、ｎ（ｋ）は受信したノイズのサンプルを表す。送信された信号ｓ（ｋ）は、送信機１００により実際に送信されたウォルシュ符号を搬送する。チャネル情報信号ｇ（ｋ）は、送信機１００から送られたＲＦ信号が通中を伝播するときの振幅および位相の少なくとも一方の変化を反映する情報を提供するのに用いられる。ノイズ信号ｎ（ｋ）はＲＦ信号が送信機１００から空中を介して多段受信機７００まで伝播する際に混入したノイズを表す。
【００８２】
復調サンプル７３０はブロックバッファ７４０に供給される。ブロックバッファ７４０は復調サンプル７３０の組をバッファリングする。受信信号７３０の各組はインターリーブされたデータシンボル１８０の１個のフレームを再構築するのに用いられる。インターリーブされたデータシンボル１８０の１個のフレームを送るのに９６個の直交符号が用いられたので、各組は、６１４４個の復調サンプル７３０を有し、このサンプルがブロックバッファ７４０によりバッファリングされる。
【００８３】
ブロックバッファ７４０に１組の６１４４個の復調サンプル７３０が入ると、ブロックバッファ７４０は復調サンプル７３０の１ブロックを、通常、受信サンプル７３０を一度に、第１段７８０に送る。第１段は単に通常の非コヒーレント受信器７９０を有し、この受信器が復調サンプル７３０のブロックを１９２個のデータビット８０（すなわち、トラフィックデータビット８０のフレーム）に変換する。このデータビットは、送信機１００より送られた当初のデジタルトラフィック（すなわち当初のトラフィックデジタルデータビット１４０）の第１の推定値を表す。
【００８４】
通常の非コヒーレント受信器７９０は、修正を加えたシングル・マキシマ受信機または修正を加えたデュアル・マキシマ受信機であってもよい。より詳細に図６を参照する。修正されたシングル・マキシマ受信機または修正されたデュアル・マキシマ受信機は、単に、先に説明したシングル・マキシマ受信機３００またはデュアル・マキシマ受信機６００の構成を有する。ただし、受信器部３２０、３２０’や検出器部３３０、３３０’の復調器４１０、４１０’を除く。当該通常の非コヒーレント受信機７９０はウォルシュ変換回路４２０’’、平方・加算回路４３０’’、ソフト決定データ生成器７９４、逆インターリーバ５５０’’および復号器５６０’’を有している。ウォルシュ変換回路４２０’’および平方・加算回路４３０’’は図２に示されるシングル・マキシマ受信機の検出器部３３０のウォルシュ変換回路４２０および平方・加算回路４３０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。同じく、逆インターリーバ５５０’’および復号器５６０’’も図２に示されるシングル・マキシマ受信機の復号器部部３４０の逆インターリーバ５５０および復号器５６０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。
【００８５】
復調サンプル７３０はまずウォルシュ変換回路４２０’’に供給される。復調サンプル７３０の各グループに対して、ウォルシュ変換回路４２０’’が６４個の複素変換器出力信号４２５’’を生成する。各ウォルシュ符号に対して１つ出力される。各複素変換器出力信号４２５’’は、一部が復調サンプル７３０の同相要素に関する変換器出力信号を表し、他の部分が復調サンプル７３０の直角位相要素に関する変換器出力信号を表す、複合的なものである。
【００８６】
複素変換器出力信号４２５’’の各ブロックは平方・加算回路４３０’’に送られる。この平方・加算回路４３０’’は複素変換器出力信号の各ブロックをエネルギ値（または決定値）７９２の１個のグループに変換する。エネルギ値７９２のグループ内の各エネルギ値７９２は、復調サンプル７３０の特定のグループに対応付けられ、復調サンプル７３０が、対応するインデックス値を伴う特定の直交符号に対応する確信度合いを表す。この結果、複素変換器出力信号４２５’’のブロックの各行（すなわち各変換器出力信号）により、復調信号７３０の特定のグループが相互直交符号の組から選ばれた特定の直交符号と対応することに対する確信度合いが表される。相互に直交する符号の組から選ばれた各直交符号は対応するインデックスシンボルを有するので、各エネルギ値７９２は対応するインデックスシンボルを有する。
【００８７】
エネルギ値７９２の各グループはソフト決定データ生成器７９４に送られる。ソフト決定データ生成器７９４は、通常、図２または図４に示されるシングル・マキシマ距離生成器５４０またはデュアル・マキシマ距離生成器６１０のいずれかを用いて、エネルギ値７９２の各部ループを、ソフト決定データ７９６に変換する。
【００８８】
ソフト決定データ７９６はソフト決定データ生成器７９４から逆インターリーバ５５０’’に送られる。ソフト決定データ７９６は所定サイズ（３２行×１８列）のマトリックスに行順に入力される。逆インターリーバが復調サンプル７３０の９６個のグループについてソフト決定データを受け取ると、当該所定サイズのマトリックス（すなわち３２行×１８列）は一杯になる。そして逆インターリーバ５５０’’はソフト決定データをデータシンボル７９８として列順に出力する。データシンボル７９８は復号器５６０’’に供給され、復号器５６０’’がデータシンボル７９８をトラフィックデータビット８０に復号する。さきに説明したように、トラフィックデータビット８０は、送信機１００により送られたトラフィックデジタルデータビット１４０の第１推定値である。
【００８９】
図５に戻る。非コヒーレント受信機７９０により出力されたトラフィックデータビット８０は、第１段７８０から第２段８００に供給される。具体的には、トラフィックデータビット８０が非コヒーレント受信機７９０から信号再生成器８１０に供給される。ここで図７を参照する。信号再生成器８１０は符号化器１５０’、インターリーバ１７０’およびマッパ１９０’を有している。これらは図１に示された送信機１００に見出される符号化器１５０、インターリーバ１７０およびマッパ１９０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。逆インターリーバ１７０’は符号化器１５０’およびマッパ１９０’に接続される。
データビット８０は符号化器１５０’に供給され、符号化器１５０’は、送信機１００により用いられるのと同様な符号化アルゴリズムを用いてデータビット８０をデータシンボル８１５Ａに符号化する。符号化器１５０‘は送信機１００により用いられたのと同じ固定の符号化レート（例えば、１個のデータビットに対して３個のデータシンボル）でデータシンボル８１５Ａを出力する。符号化器１５０’は通常では送信機１００の符号化器１５０が出力する野の同じ速度、例えば、２８．８ｋシンボル／秒でデータシンボル８１５Ａを出力する。データシンボル８１５Ａはインターリーバ１７０‘に供給され、このインターリーバ１７０’が、送信機１００のインターリーバ１７０がデータシンボル１６０をインターリーブしたのとまったく同じ態様で、すなわち、シンボルレーベルで、データシンボル８１５Ａをインターリーブする。インターリーバ１７９‘は所定サイズのマトリックスを列順にデータシンボルで埋めていく。マトリックスの所定のサイズは通常では３２行×１８列、すなわち、５７６セルである。
【００９０】
インターリーバ１７０‘は、マトリックスから行順で、データシンボル８１５Ａがインターリーバ１７０’に入力されるのと同じ速度でインターリーブされたデータシンボル８３５Ａを出力する。インターリーブされたデータシンボル８３５Ａはマッパ１９０‘に供給される。マッパ１９０’は６個のインターリーブされたデータシンボルからなる各グループを、６４個のウォルシュ符号のグループからの対応する１個のウォルシュ符号にマッピング（または符号化）する。マッパ１９０‘は通常では３０７．２ｋシンボル／秒の固定速度でウォルシュ符号８２０Ａを出力する。
【００９１】
ウォルシュ符号８２０Ａを含むデジタル信号は第２の復調信号と呼ぶことができる。ウォルシュ符号８２０Ａは送信機１００により生成された送信信号ｓ（ｋ）の第１推定値である。
【００９２】
再び図５を参照する。ウォルシュ符号８２０Ａ（すなわちｓ（ｋ）の推定値）はマッパ１９０‘からチャネル推定器８３０に供給される。さらに、復調サンプル７３０がまたブロックバッファ７４０からチャネル推定器８３０に送られる。非コヒーレント受信機７９０および信号再生成器８１０が復調サンプル７３０のブロックを処理してウォルシュ符号８２０Ａに変換するのに時間が要するので、チャネル推定器８３０は復調サンプル７３０のブロックを第１の所定時間だけ遅延させて、ウォルシュ符号８２０Ａが復調サンプル７３０と同期することを保証する。チャネル推定器８３０はウォルシュ符号８２０Ａおよび復調サンプル７３０を用いてサンプル８４０Ａを生成する。このサンプル８４０Ａはチャネル情報信号ｇ（ｋ）の第１推定値を表す。
【００９３】
サンプル８４０Ａ（これはｇ（ｋ）を表す）は、チャネル推定器８３０からコヒーレント受信機８５０に送られる。さらに、復調サンプル７３０のブロックもブロックバッファ７４０からコヒーレント受信機８５０に送られる。非コヒーレント受信機７９０、信号再生成器８１０およびチャネル推定器８３０がサンプル８４０Ａを生成するのに時間が要するので、コヒーレント受信機は受信信号７３０のブロックを第２の所定時間遅延させ、サンプル８４０Ａ（ｇ（ｋ）を表す）が復調サンプル７３０と同期することを保証する。コヒーレント受信機８５０は、通常では、慣用のコヒーレント受信機である。コヒーレント受信機８５０は同期された復調サンプル７３０（すなわちｒ（ｋ））およびサンプル８４０Ａ（すなわちｇ（ｋ））を用いてトラフィックデータビット８７０Ａを生成する。このトラフィックデータビット８７０Ａは、送信機１００から送られた、元のデジタルトラフィック（すなわち元のトラフィックデジタルデータビット１４０）の第２推定値を表す。元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第２推定値は、元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第１推定値より良好である。この結果、多段受信機７００は通常では図２または図４に示した従来のシングル・マキシマ受信機３００または従来のデュアル・マキシマ受信機６００より優れたビットエラー特性を有する。
【００９４】
第２段８００と同じ他の段部（ステージ）を多段受信機７００に付加することもできる。この発明の第２の好ましい実施例によれば、図８に示すように、検出器・復号器段７６０が第３段９００有する多段受信機８０１が提供される。多段受信機８０１は多段受信機７００と同一であり、第３段９００がさらに加えられている。第３段９００は第２段および受信器・復調器７０５に接続されている。
【００９５】
第３段９００は第２段８００と同様にであり、同様に動作する。第３段９００は信号再生成器８１０‘、チャネル推定器８３０’およびコヒーレント受信機８５０‘を有しており、これらは、第２段８００の信号再生成器８１０、チャネル推定器８３０およびコヒーレント受信機８５０と基本的に同一である。チャネル推定器８３０’は信号再生成器８１０‘およびコヒーレント受信機８５０’に接続されている。第３段９００は第２段８００およびブロックバッファ７４０に接続されている。具体的には、第２段８００のコヒーレント受信機８５０は第３段の信号再生成器８１０‘に接続されている。ブロックバッファ７４０はチャネル推定器８３０’およびコヒーレント受信機８５０‘に接続されている。
【００９６】
動作を説明する。受信器・復調器部７０５、第１段７８０および第２段８００は図５の多段受信機７００について先に説明したのとまったく同じ態様で動作する。すなわち、受信ＲＦ信号は処理済受信ＲＦ信号に変換される。この処理済受信ＲＦ信号はサンプリングされ復調されて第１の復調信号の復調サンプル７３０を生成する。受信信号７３０のブロックは第１段７８０および第２段８００に送られ先に述べたようにトラフィックデータビット８７０Ａを生成する。
【００９７】
トラフィックデータビット８７０Ａは第２段８００のコヒーレント受信機８５０から第３段９００の信号再生成器８１０‘に送られる。信号再生成器８１０’は多段受信機７００の信号再生成器８１０とまったく同じ態様で動作する。すなわち、信号再生成器８１０‘はトラフィックデータビット８７０Ａをウォルシュ符号８２０Ｂに変換する。このウォルシュ符号８２０Ｂは送信信号ｓ（ｋ）の第２推定値を表す。ウォルシュ符号８２０Ｂを含むデジタル信号は第３の復調信号と呼ぶことができる。
【００９８】
ウォルシュ符号（すなわちｓ（ｋ）の推定値）は信号再生成器８１０‘からチャネル推定器８３０’に送られる。チャネル推定器８３０‘は多段受信機７００のチャネル推定器８３０と同様に動作する。すなわち、復調サンプル７３０のブロックもまたブロックバッファ７４０からチャネル推定器８３０’に送られる。第１段７８０、第２段８００および信号再生成器８１０‘が復調サンプル７３０のブロックをウォルシュ符号８２０Ｂに変換するのに時間を要するので、チャネル推定器８３０’は復調サンプル７３０のブロックを第３の所定時間だけ遅延させ、これにより復調サンプル７３０をウォルシュ符号８２０Ｂに同期させる。従来用いられている手法により、チャネル推定器８３０‘はウォルシュ符号８２０Ｂおよび復調サンプル７３０を用いてサンプル８４０Ｂを生成する。サンプル８４０Ｂはチャネル情報信号ｇ（ｋ）の第２推定値を表す。
【００９９】
ｇ（ｋ）の第２推定値を表すサンプル８４０Ｂは、チャネル推定器８３０’からコヒーレント受信機８５０‘に供給される。さらに、復調サンプル７３０のブロックがブロックバッファ７４０からコヒーレント受信機８５０’に供給される。第１段７８０、第２段８００、信号再生成器８１０‘およびチャネル推定器８３０’がサンプル８４０Ｂ（すなわちｇ（ｋ））を生成するのに時間を要するので、コヒーレント受信機８５０‘は受信信号７３０を第４の所定時間だけブロック遅延させて、これによりサンプル８４０Ｂ（すなわちｇ（ｋ））が復調サンプル７３０と同期するようにする。コヒーレント受信機８５０’は通常では従来のコヒーレント受信機である。コヒーレント受信機は同期させられた復調サンプル７３０（すなわちｒ（ｋ））およびサンプル８４０Ｂ（すなわちｇ（ｋ））を用いてトラフィックデータビット８７０Ｂを生成する。このトラフィックデータビット８７０Ｂは、送信機１００から送られた元のデジタルトラフィック（すなわち元のトラフィックデジタルデータビット１４０）の第３推定値を表す。元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第３推定値は、元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第１の推定値および第２の推定値より良好である。したがって、改善された多段受信機８０１は、図２、図４、図５に示す、従来のシングル・マキシマ受信機５００、従来のデュアル・マキシマ受信機６００または上述多段受信機７００よりも良好なビットエラー性能を有する。
【０１００】
フィードバックループを用いることにより、改善型多段受信機８０１の第３段９００を除きながら、同様のまたはより改善されたビットエラー性能をもたらすようにすることができる。この発明の第３の好ましい実施態様によれば、図９に示すように、多段決定フィードバック受信機９０１が実現される。この多段決定フィードバック受信機９０１は図５に示した多段受信機７００に用いられたのと同一の受信機・復調器部７０５を有している。ただし、多段決定フィードバック受信機９０１は異なる検出器・復号器部７７０を有する。検出器・復号器部７７０は図５に示される多段受信機７００に見出されるのと同一の第１段７８０を有するが、異なる第２段９１０を有する。第２段９１０は多段受信機７００に見出される第２段８００と同様であるが、スイッチ９２０およびフィードバックループが付加されている。さらに、第１段７８０の非コヒーレント受信機７９０はもはや図５に示すようには信号再生成器８１０には直接に接続されていない。非コヒーレント受信機７９０は図９に示すようにスイッチ９２０に接続されている。スイッチ９２０は信号再生成器９３０に接続されている。コヒーレント受信機９５０もスイッチ９２０に接続されフィードバックループを実現する。チャネル推定器９４０は信号再生成器９３０およびコヒーレント受信機９５０の間に接続されている。
【０１０１】
受信器・復調器部７０５および第１段７８０は多段受信機７００に関して先に説明したのとまったく同じ態様で動作する。すなわち、復調サンプル７３０の各ブロックに対して、非コヒーレント受信機７９０が１９２個のトラフィックデータビット８０からなるフレームを生成（復元）する。スイッチ９２０により、トラフィックデータビット８０は信号再生成器９３０に送られる。
【０１０２】
信号再生成器９３０は、多段受信機７００に見出される信号再生成器８１０と同一であり、まったく同様の態様で動作する。すなわち、信号再生成器９３０はトラフィックデジタルデータビット８０をウォルシュ符号８２０Ａに変換する。ウォルシュ符号８２０Ａ（すなわちｓ（ｋ）の第１推定値）は信号再生成器９３０からチャネル推定器９４０に送られる。さらに、復調サンプル７３０のブロックもブロックバッファ７４０からチャネル推定器９４０に送られる。
【０１０３】
非コヒーレント受信機７９０および信号再生成器９３０が復調サンプル７３０のブロックを処理してウォルシュ符号８２０Ａに変換するのに時間が要するので、チャネル推定器９４０は復調サンプル７３０のブロックを第１の所定時間だけ遅延させて、ウォルシュ符号８２０Ａが復調サンプル７３０と同期することを保証する。チャネル推定器９４０はウォルシュ符号８２０Ａおよび復調サンプル７３０を用いてサンプル８４０Ａを生成する。このサンプル８４０Ａはチャネル情報信号ｇ（ｋ）の第１推定値を表す。
【０１０４】
サンプル８４０Ａ（これはｇ（ｋ）を表す）は、チャネル推定器９４０からコヒーレント受信機９５０に送られる。さらに、復調サンプル７３０のブロックもブロックバッファ７４０からコヒーレント受信機９５０に送られる。非コヒーレント受信機７９０、信号再生成器９３０およびチャネル推定器９４０がサンプル８４０Ａ（すなわちｇ（ｋ））を生成するのに時間が要するので、コヒーレント受信機９５０は受信信号７３０のブロックを第２の所定時間遅延させ、サンプル８４０Ａ（ｇ（ｋ）を表す）が復調サンプル７３０と同期することを保証する。コヒーレント受信９５０は通常では慣用されているコヒーレント受信機である。コヒーレント受信機９５０は同期された復調サンプル７３０（すなわちｒ（ｋ））およびサンプル８４０Ａ（すなわちｇ（ｋ））を用いてトラフィックデータビット８７０Ａを生成する。このトラフィックデータビット８７９Ａは、送信機１００から送られた、元のデジタルトラフィック（すなわち元のトラフィックデジタルデータビット１４０）の第２推定値を表す。
【０１０５】
ただし、トラフィックデータビット８７０Ａはスイッチ９２０にフィードバックされ、これにより、さらにいかなるトラフィックデータビット８０もスイッチ９２０を通過しないようにする。ただし、トラフィックデータビット８７０Ａはスイッチ９２０を通って信号再生成器９３０に供給されるようにする。このトラフィックデータビット８７０Ａを用いて、信号再生成器９３０がウォルシュ符号８２０Ｂ（すなわち第２の復調信号）を生成してチャネル推定器９４０に供給する。先に述べたように、復調サンプル７３０はブロックバッファ７４０からチャネル推定器９４０に送られる。第１段７８０および第２段９１０がトラフィックデータビット８７０Ａを生成してトラフィックデータビット８７０Ａをウォルシュ符号８２０Ｂに再生成するのに時間を要するので、チャネル推定器９４０は復調サンプル７３０のブロックを第３の所定時間だけ遅延させ、これにより復調サンプル７３０を適切にウォルシュ符号８２０Ｂに同期させる。従来用いられている手法により、チャネル推定器９４０はウォルシュ符号８２０Ｂおよび復調サンプル７３０を用いてサンプル８４０Ｂを生成する。サンプル８４０Ｂはチャネル情報信号ｇ（ｋ）の第２推定値を表す。
【０１０６】
サンプル８４０Ｂ（すなわちｇ（ｋ）の第２推定値を表す）は、チャネル推定器９４０からコヒーレント受信機９５０に供給される。さらに、復調サンプル７３０のブロックがブロックバッファ７４０からコヒーレント受信機９５０に供給される。第１段７８０および第２段９１０がトラフィックデータビット８７０Ａを生成するのに、またトラフィックデータビット８７０Ａがサンプル８４０Ｂに変換されるのに時間を要するので、コヒーレント受信機９５０は受信信号７３０を第４の所定時間だけブロック遅延させて、これによりサンプル８４０Ｂが復調サンプル７３０と適切に同期するようにする。コヒーレント受信機９５０は、サンプル８４０Ｂおよび復調サンプル７３０を用いて、トラフィックデータビット８７０Ｂを生成する。トラフィックデータビット８７０Ｂは送信機１００から送信された元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第３推定値を表す。元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第３推定値は、元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第１の推定値および第２の推定値より良好である。
【０１０７】
トラフィックデータビット８７０Ｂは受信機９０１から出力するようにしてもよく、これをスイッチ９２０を会してフィードバックして同様の繰り返しを行いトラフィックデータビット８７０Ｃ、８７０Ｄ，．．．，８７０Ｎを生成してもよい。通常では、トラフィックデータビット８７０Ｎは多段決定フィードバック受信機から３ないし４の繰り返しの後出力される。３ないし４の繰り返しの後では、それ以降の繰り返しによりビットエラー性能の改善はマージナルになる。最後の繰り返しの後、スイッチ９２０はつぎのデータビット８０をスイッチを通じて信号再生成器９３０に送る。
【０１０８】
この発明の他の変形も可能である。例えば、第３世代ＣＤＭＡにおいては、移動局がパイロット信号を送信する送信機を用いると考えられる。パイロット信号は振幅変化（すなわちフェージング）および位相変化に関するチャネル情報を基地局に供給する。この結果、非コヒーレント受信機７９０（第１および第２の実施例で示した）はコヒーレント受信機に置き換えられる。コヒーレント受信機は、当技術分野でよく知られているコヒーレント復調手法を用いて復調サンプル７３０をトラフィックビット８０に変換する。
【０１０９】
この発明の他の変更も可能である。図５に示すように、多段受信機７００で用いられる受信器・復調器部７０５の復調器４１０‘’は省略することができる。受信機７１０は単にブロックバッファ７４０に接続される。ブロックバッファ７４０は受信機７１０からの処理済受信信号のサンプル７２０をバッファリングする。サンプル７２０を含むデジタル信号は第１の変調信号と呼ぶことができる。第１の変調信号は数学的につぎのように表される。
【０１１０】
【数４】
ｒ‘（ｋ）＝ｓ’（ｋ）ｇ‘（ｋ）＋ｎ’（ｋ）
ここでｋはサンプルの番号、ｒ‘（ｋ）は第１の変調信号の複素値変調サンプル７２０を表し、ｓ’（ｋ）は送信された変調信号（送信機１００から生成された）の複素値サンプルを表し、ｇ‘（ｋ）は第２チャネル情報信号の複素値サンプルを表し、ｎ’（ｋ）は第２の受信ノイズの複素値サンプルを表す。
【０１１１】
送信された変調信号は、送信機１００により生成された長拡散符号および短拡散符号（すなわち同相チャネルおよび対応する直角位相チャネル拡散系列２２０）により拡散されたウォルシュ符号を含む。送信機１００により実際に送信されたＲＦ信号は、そのＲＦ信号が空中を伝播する際に、振幅変化や位相変化を伴うので、ｇ‘（ｋ）がこれら変化を反映させるのに必要なチャネル情報を提供するのに用いられる。第２ノイズ信号ｎ’（ｋ）は、送信機１００から多段受信機へ空中を介してＲＦ信号が伝播する際に混入するノイズを表す。
【０１１２】
ブロックバッファ７４０が一杯になると、ブロックバッファ７４０は処理済受信信号のサンプル７２０を、第１段および第２段を具備する検出器部に供給する。復調信号のサンプル（先に第１復調信号と呼んだ）が第１段および第２段に供給されないので、第１段の非コヒーレント受信機および第２段のコヒーレント受信機は、受信器・復調器部７０５に以前あった復調器４１０‘’と同一でまったく同じ態様で動作する復調器を含むように変更される。その代わりに、第１段がコヒーレント受信機を用いる場合には、第１段のコヒーレント受信機が、以前受信器・復調器部７０５で用いられた復調器４１０‘’と同一でまったく同じ態様で動作する復調器を有する。
【０１１３】
具体的には、第１段の変更された非コヒーレント受信機は図６に示される非コヒーレント受信機７９０であり、ただし、ウォルシュ変換回路４２０‘’に接続された復調器を具備している。復調器はサンプル７２０を復調サンプルに変換し、これがウォルシュ変換回路４２０‘’に供給される。（復調サンプルを含むデジタル信号は第１復調信号と呼ぶことができる）。復調サンプルは通常では図５に示されるブロック検出受信機７００の復調器４１０‘’により生成される復調サンプル７３０と同一である。
【０１１４】
ウォルシュ変換回路４２０‘’、平方・加算回路４３０‘’、ソフト決定データ生成器７９４、逆インターリーバ５５０‘’および復号器５６０‘’は先に説明したのと同様に動作し、デジタルデータビット８０（すなわちトラフィックデータビットのフレーム）を生成する。このデジタルデータビット８０は送信機１００から送られた元のデジタルトラフィック（すなわち元のトラフィックデジタルデータビット１４０）を表す。
【０１１５】
第２段はもはや信号再生成器８１０を用いず、信号再変調器を用いる。デジタルデータビット８０は修正された非コヒーレント受信機から信号再変調器へと供給される。信号再変調器は図７に示される信号再生成器８１０と同様であるが、マッパ１９０‘に接続される変調器を有する。信号再生成器について先に説明したのと同様に、信号再変調器はウォルシュ符号８２０Ａを生成する。ウォルシュ符号８２０Ａは変調器に供給される。変調器は送信機１００で用いられた変調器２１０と同一である。変調器はまずＰＮ系列を生成するために、各ウォルシュ符号８２０Ａを送信機１００で用いた長二次ＰＮ符号で拡散させる。つぎに変調器は一対の短拡散符号（変調器２１０で用いた）によりＰＮ系列を拡散して同相チャネルおよび直角位相チャネルの拡散系列を生成する。相相チャネルおよび直角位相チャネルの拡散系列は複素数学を用いて１つのデジタル信号として表すことができる。このデジタル信号は第２変調信号と呼ぶことができる。
【０１１６】
第１変調信号および第２変調信号は修正されたチャネル推定器に供給される。この推定器は図５に示すチャネル推定器８３０と同様である。修正された非コヒーレント受信機（復調器つき）および信号再変調器が第２の変調信号を生成するのに時間を要するので、修正されたチャネル推定器は第１の所定時間だけ第１の変調信号をブロック遅延し、第１変調信号および第２変調信号が同期することを保証する。チャネル推定値は第２チャネル情報信号ｇ‘（ｋ）の第１の推定値を表す。チャネル推定サンプルおよび第１の変調信号は第２段の修正されたコヒーレント受信機に送られる。
【０１１７】
先に述べたように、修正されたコヒーレント受信機は、サンプル７２０（第１の変調信号の）を復調して復調サンプルに変換する。これら復調サンプルを有するデジタル信号は第２の復調信号と呼ぶことができる。第１段、信号再変調器および修正されたチャネル推定器がチャネル推定サンプルを生成するのに時間を要するので、修正されたコヒーレント受信機は第１の変調信号（または第２の復調信号）を第２の所定時間だけブロック遅延させて、第２の復調信号がチャネル推定サンプルに同期することを保証する。第２の復調信号からの復調サンプルおよびチャネル推定サンプルを利用して、修正されたコヒーレント受信機はトラフィックデータビットを生成する。このトラフィックデータビットは、送信機１００から送られた元のデジタルトラフィック（すなわち元のトラフィックデジタルデータビット１４０）の第２の推定値を表す。
【０１１８】
元のデジタルトラフィックの第２推定値を表すトラフィックデータビットは、受信機から出力されてもよく、他の段（すなわち第３段）に入力されてもよい。第３段は第２段と同様であり、同様に動作する。すなわち、第３段は第２信号再変調器、第２の修正されたチャネル推定器および第２の修正されたコヒーレント受信機を有し、これらは基本的に第２段の信号再変調器、修正されたチャネル推定器および修正されたコヒーレント受信機と同一である。第２の修正されたチャネル推定器は第２信号再変調器および第２の修正されたコヒーレント受信機に接続されている。第３段は第２段およびブロックバッファ７４０に接続されている。具体的には、コヒーレント受信機が第２信号再変調器に接続されている。ブロックバッファ７４０は第２の修正されたチャネル推定器および第２の修正されたコヒーレント受信機に接続されている。
【０１１９】
元のデジタルトラフィックの第２推定値を表すトラフィックデータビットは、第２信号再変調器に入力される。第２信号再変調器は第２段の信号再変調器と同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、第２信号再変調器は第２段のコヒーレント受信機からのトラフィックデータビットから第３の変調信号を再生する。第３の変調信号および第１の変調信号は第２の修正されたチャネル推定器に供給される。このチャネル推定器は第２段の修正されたチャネル推定器と同様に動作する。第２段の修正されたコヒーレント受信機（復調器付き）と、第２信号再変調器とが第３の変調信号を生成するのに時間を要するので、第２の修正されたチャネル推定器は第１の変調信号を第３の所定時間だけブロック遅延させて、第１の変調信号と第３の変調信号とが同期するのを保証する。そして第２の修正されたチャネル推定器は第１の変調信号と第３の変調信号とを利用して第２のチャネル推定値サンプルを生成する。第２のチャネル推定値サンプルは第２のチャネル情報信号ｇ’（ｋ）の第２の推定値を表す。第２のチャネル推定値サンプルおよび第１の変調信号は第３段の第２の修正されたコヒーレント受信機に供給される。
【０１２０】
第２の修正されたコヒーレント受信機はサンプル７２０（第１の変調信号の）を復調して復調サンプルに変換する。第１段、第２段、第２信号再変調器および第２の修正されたチャネル推定器が第２のチャネル推定値サンプルを生成するのに時間を要するので、第２の修正されたコヒーレント受信機は第１の変調信号（または関連する復調サンプル）を第４の所定の時間だけブロック遅延して復調サンプルが第２のチャネル推定値サンプルと同期することを保証する。復調サンプルおよび第２のチャネル推定値サンプルを利用して、第２の修正されたコヒーレント受信機は、送信機１００から送信された元のデジタルトラフィック（すなわち元のトラフィックデジタルデータビット１４０）の第３の推定値を表す、トラフィックデータビットを生成する。
【０１２１】
元のデジタルトラフィックの第３推定値を表すトラフィックデータビットは受信機から出力されてもよいし、他の段（すなわち第４段）に入力されてもよい。
【０１２２】
また、代替的に、第３段（および他の付加的な段）は、第２段にスイッチを設けフィードバックループを用いることで省略することができる。第１段の修正された非コヒーレント受信機はもはや第２段の信号再変調器に接続されない。スイッチが第１段の修正された非コヒーレント受信機と信号再変調器に接続される。第３段の修正されたコヒーレント受信機はスイッチに接続されフィードバックループを実現する。スイッチおよびフィードバックループは図９に示される多段受信機９０１により用いられるスイッチ９１０およびフィードバックループと同じであり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、スイッチおよびフィードバックループを具備する多段受信機は、送信機１００により送信される元のトラフィックデジタルデータビット１４０の第１、第２、第３、その他の推定値を供給する。
【０１２３】
代替的に、ブロックバッファ７４０が一杯に足るたびに、ブロックバッファ７４０は、処理済の受信信号を、復調器を具備する検出器、第１段および段２段に供給する。復調器は復調器４１０’’（これは受信器・復調器部７０５から省略されている）と同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、復調器はブロックバッファ７４０からのサンプル７２０を、復調サンプルを含む第１の復調信号に復調する。第１の復調信号はつぎに第１段および第２段に供給される。第１段および第２段は多段受信機７００の第１段７８０および第２段８００と同一であり、まったく同じ態様で動作する。
【０１２４】
第２段からのトラフィックデータビット（元のデジタルトラフィック１４０の第２の推定値を表す）は、受信機から出力されてもよいし、送信機１００から送られた元のデジタルトラフィック１４０の第３の推定値を表す、より多くのトラフィックデータビットを生成する他の段（例えば第３段）に入力されてもよい。
【０１２５】
さらにこの発明について他の変更を行うことが可能である。この発明は異なる経路に対応する複数の信号が受信され復調されるレーク受信機構成に適用することも可能である。この発明の第４の好ましい実施例によれば、図１０に示すように、多段受信機１０００が提供される。この多段受信機１０００は受信器・復調器部１０１０、検出器部１０２０および復号器部１０８０を有している。受信器・復調器部１０１０は検出器部１０２０に接続されている。検出器部１０２０は復号器部１０８０に接続されている。
【０１２６】
受信器・復調器部１０１０はアンテナ３１０’’’、受信器３２０’’、２個の復調器４１０Ａ、４１０Ｂおよび２個のブロックバッファ７４０Ａ、７４０Ｂを有している。アンテナ３１０’’’は受信器３２０’’に接続されている。受信器３２０’’は復調器４１０Ａ、４１０Ｂに接続されている。復調器４１０Ａ、４１０Ｂはブロックバッファ７４０Ａ、７４０Ｂに接続されている。
【０１２７】
受信器３２０’’は基本的には図２に示されるシングル・マキシマ受信機３００に見出される受信器部３２０と同様であり、同様に動作する。具体的には、受信器３２０’’は１個の受信器サブセクションを有する。（複数のアンテナ３１０’’’が採用される場合には、１つのアンテナ３１０’’’に１つの受信器サブセクションが用いられる）。受信器サブセクションは１個の探索受信器および２個のデータ受信器を有する。３個以上のデータ受信器を用いてもよい。データ受信機のそれぞれが追跡する経路に対応する。移動局から送信された各ＲＦ信号に対して、探索受信器は種々の逆方向経路を介してアンテナ３１０’’’に到来した受信スペクトラム拡散ＲＦ信号にわたって、当該移動局に関連する最強度のスペクトラム拡散ＲＦ信号を探索する。探索受信器はつぎに最強度レベルの逆横行経路を伝播するＲＦ信号を追跡して受信するように各データ受信器に指示する。各データ受信器は通常では個別のＲＦ信号を受信して追跡する。具体的には、各データ受信器はそれぞれのスペクトラム拡散ＲＦ信号を復調してそれぞれのスペクトラム拡散ＲＦ信号をＲＦ帯域からより低周波数の処理済受信信号に変換する。さらに、各データ受信器はそれぞれの処理済受信信号をＰＮチップレート（例えば１．２２８８Ｍサンプル／秒）でサンプリングしてそれぞれデータサンプル３２５Ａ’’および３２５Ｂ’’を生成する。データサンプル３２５Ａ’’および３２５Ｂ’’はそれぞれ復調器４１０Ａおよび４１０Ｂに送られる。
【０１２８】
復調器４１０Ａおよび４１０Ｂの各々は、図２に示されるシングル・マキシマ受信機３００に示される復調器４１０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。復調器４１０Ａは、処理済受信信号３２５Ａ’’を移動局に対応する長ＰＮ符号および短拡散符号に対して相関化することにより、この処理済受信信号を逆拡散して第１の復調信号を生成する。具体的には、復調器４１０Ａは同相信号のサンプルおよび対応する直角位相信号のサンプルを生成する。同相信号のサンプルおよび対応する直角位相信号のサンプルは、複数の復調サンプル７３０Ａ’を含む１つの複素値デジタル信号として表すことができる。このデジタル信号は第１の復調信号と呼ぶことができる。同様に、復調器４１０Ｂは処理済受信信号３２５Ｂ’’を逆拡散して複数の復調サンプル７３０Ｂ’を含む第２の複素値復調信号を生成する。
【０１２９】
復調サンプル７３０Ａ’および７３０Ｂ’はブロックバッファ７４０Ａおよび７４０Ｂにそれぞれ送られる。各ブロックバッファ７４０Ａおよび７４０Ｂは図５に示される多段受信機７００に見出されるブロックバッファ７４０と同一でありまったく同じ態様で動作する。ブロックバッファ７４０Ａおよび７４０Ｂはそれぞれ復調サンプル７３０Ａ’および７３０Ｂ’の組をバッファリングする。ブロックバッファ７４０Ａが１組の復調サンプル７３０Ａ’を保持するたびに、この１組の復調サンプルが検出器部１０２０に供給される。
【０１３０】
検出器部１０２０は第１の検出器サブセクション１０２２Ａおよび第２の検出器サブセクション１０２２Ｂを有している。データ受信器とそれに対応する復調器、ブロックバッファおよび検出器サブセクションは、レーク受信機の用語を用いればフィンガと呼ぶことができる。
【０１３１】
第１の検出器サブセクション１０２２Ａは第２の処理段１０３０Ａに接続された第１の処理段７８０Ａを含んでいる。第１の処理段７８０Ａは非コヒーレント受信機７９０Ａを有している。第２の処理段１０３０Ａは、信号再生成器８１０Ａおよび修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａに接続されたチャネル推定器８３０Ａを有している。非コヒーレント受信機７９０Ａは信号再生成器８１０Ａに接続されている。ブロックバッファ７４０Ａは第１の処理段７８０Ａの非コヒーレント受信機７９０Ａ、および第２の処理段１０３０Ａの修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａに接続されている。
【０１３２】
第２の検出器サブセクション１０２２Ｂは第１の検出器サブセクション１０２２Ａと同じである。すなわち、第２の検出器サブセクションは第２の処理段１０３０Ｂに接続された第１の処理段７８０Ｂを有している。第１の処理段７８０Ｂは非コヒーレント受信機７９０Ａと同一の非コヒーレント受信機７９０Ｂを有している。第２の処理段は、信号再生成器８１０Ｂおよび修正されたコヒーレント受信機１０４０Ｂに接続されたチャネル推定機８３０Ｂを有している。ブロックバッファ７４０Ｂは非コヒーレント受信機７９０Ｂ、チャネル推定機８３０Ｂおよび修正されたコヒーレント受信機１０４０Ｂに接続されている。非コヒーレント受信機７９０Ｂは信号再生成器８１０Ｂに接続されている。
【０１３３】
各検出器サブセクション１０２２Ａ、１０２２Ｂは、修正されたコヒーレント受信器１０４０Ａ、１０４０Ｂが検出器部を有しない（すなわち図１０の修正されたコヒーレント受信機は加算器、ソフト決定データ生成器、逆インターリーバまたは復号器を具備しない）点をのぞけば、図５に示される多段受信機７００の検出器・復調器部７５０と同一である。
【０１３４】
復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’は非コヒーレント受信機７９０Ａ、７９０Ｂにそれぞれ供給される。上述したように、非コヒーレント受信機７９０Ａ、７９０Ｂは図５に示される多段受信機７００の非コヒーレント受信機７９０と同一であり、このため、まったく同じ態様で動作する。すなわち、非コヒーレント受信機７９０Ａ、７９０Ｂは復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’からそれぞれトラフィックビット８０Ａ、８０Ｂを生成する。
【０１３５】
トラフィックビット８０Ａ、８０Ｂはそれぞれ信号再生成器８１０Ａ、８１０Ｂに送られる。各信号再生成器８１０Ａ、８１０Ｂは、好ましくは図５に示される多段受信機７００の信号再生成器８１０と同一であり、このためまったく同じ態様で動作する。信号再生成器８１０Ａ、８１０Ｂはトラフィックビット８０Ａ、８０Ｂからウォルシュ符号８２０Ａ’、８２０Ｂ’を生成する。
【０１３６】
第１の検出器サブセクション１０２２Ａにより生成されたウォルシュ符号８２０Ａ’は送信信号ｓ（ｋ）の１つの第１の推定値である。同様に、第２の検出器サブセクション１０２２Ｂにより生成されたウォルシュ符号８２０Ｂ’は送信信号ｓ（ｋ）の他の第１の推定値である。
【０１３７】
ウォルシュ符号８２０Ａ’、８２０Ｂ’は信号再生成器８１０Ａ、８１０Ｂからチャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂにそれぞれ送られる。各チャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂは多段受信機７００のチャネル推定器８３０と同一でありまったく同じ態様で動作する。すなわち、チャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂはウォルシュ符号８２０Ａ’、８２０Ｂ’と復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’とからそれぞれサンプル８４０Ａ’、８４０Ｂ’を生成する。第１の検出器サブセクション１０２２Ａにより生成されたサンプル８４０Ａ’はチャネル情報信号ｇ（ｋ）の１つの第１推定値を表す。同様に、第２の検出器サブセクション１０２２Ｂにより生成されたサンプル８４０Ｂ’はチャネル情報信号の他の第１推定値を表す。
サンプル８４０Ａ’、８４０Ｂ’はそれぞれチャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂから修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂに供給される。修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂが検出器部を具備しない点をのぞけば、これら修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂの各々は図５に示される多段受信機７００のコヒーレント受信機８５０と同一である。修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂは、サンプル８４０Ａ’、８４０Ｂ’と、復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’とをそれぞれ利用してエネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂを生成する。
【０１３８】
エネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂはそれぞれ修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂから復号器部１０８０に送られる。復号器部１０８０（最終処理段とも呼ばれる）は、加算器１０６０、ソフト決定データ生成器７９４’、逆インターリーバ１０８２および復号器１１００を有している。ソフト決定データ生成器７９４’は加算器１０６０および逆インターリーバ１０８２に接続されている。逆インターリーバ１０８２は復号器１１００に接続されている。復号器１１００は通常ではビタビ復号器である。加算器１０６０において、各入力、この例ではエネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂの各組に適用される遅延要素が内在する。
【０１３９】
動作を説明する。エネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂはそれぞれ修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂから加算器１０６０に送られる。加算器１０６０は、フィンガごとにエネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂを遅延させ、種々のフィンガから受信したすべてのエネルギレベルを整列させる。多重経路遅延および加算器１０６０に加わる遅延により所定の組のエネルギレベルが受ける総合的な遅延に対する具体的な値は、多重経路間で予想される遅延の最大値であってよい。加算器１０６０はつぎに適切に遅延させたエネルギレベル１０４２Ａおよび１０４２Ｂをそれらに関連する直交符号（またはインデックスシンボル）に応じてまとめて加算し、結合されたエネルギ値１０７０のグループを生成する。
【０１４０】
結合されたエネルギ値１０７０は加算器１０６０からソフト決定データ生成器７９４’に送られる。ソフト決定データ生成器７９４’は図６に示されるソフト決定データ生成器７９４と同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、ソフト決定データ生成器７９４’は、通常では、図２または図４に示されるシングル・マキシマ距離生成器５４０またはデュアル・マキシマ距離生成器６１０のいずれかを用いて、結合されたエネルギ値１０７０をソフト決定データ１０７５に変換する。
【０１４１】
ソフト決定データ１０７５はソフト決定データ生成器７９４’から逆インターリーバ１０８２に送られる。逆インターリーバ１０８２は図６に示される逆インターリーバ５５０’’と同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、逆インターリーバはソフト決定データからデータシンボル１０９０を生成する。データシンボル１０９０は逆インターリーバ１０９０から復号器１１００、通常ではビタビ復号器に送られる。復号器はデータ新ボウル１０９０をトラフィックデータビット１１１０に復号する。
【０１４２】
図１０は２つのフィンガを示しているが、多段受信機１０００のビットエラー性能を向上させるために３個以上のフィンガを用いても良いことは容易に理解できるであろう。
【０１４３】
この発明の第５の好ましい実施例によれば、図１１に示すように、多段受信機２０００が提供される。この多段受信機２０００は受信器・復調器部１０１０’、検出器部２１００および復号器部１０８０’を有している。検出器部２１００は受信器・復調器部１０１０’および復号器部１０８０’に接続されている。
【０１４４】
受信器・復調器部１０１０’は図１０に示す受信器部１０１０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、受信器・復調器部１０１０’は復調サンプル７３０Ａ’および７３０Ｂ’の組を検出器部２１００に供給する。
【０１４５】
検出器部２１００は第１検出器サブセクション２２００Ａおよび第２検出器サブセクション２２００Ｂを有している。第１検出器サブセクション２２００Ａは第１の処理段７８０Ａ’、第２の処理段２３００Ａおよび第３の処理段２５００Ａを有している。第２の処理段２３００Ａは第１の処理段７８０Ａ’および第３の処理段２５００Ａに接続されている。同様に、第２検出器サブセクション２２００Ｂは第１の処理段７８０Ｂ’、第２の処理段２３００Ｂおよび第３の処理段２５００Ｂを有している。第２の処理段２３００Ｂは第１の処理段７８０Ｂ’および第３の処理段２５００Ｂに接続されている。
【０１４６】
復調サンプル７３０Ａ’および７３０Ｂ’は第１の処理段７８０Ａ’および第１の処理段７８０Ｂ’にそれぞれ送られる。第１の処理段７８０Ａ’および７８０Ｂ’は図１０の多段受信機１０００にそれぞれ見出される第１の処理段７８０Ａおよび７８０Ｂとそれぞれ同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、第１の処理段７８０Ａ’および７８０Ｂ’は先に述べたようにトラフィックビット８０Ａおよび８０Ｂを生成する。
【０１４７】
トラフィックビット８０Ａ、８０Ｂは第１の処理段７８０Ａ、７８０Ｂからそれぞれ第２の処理段２３００Ａ、２３００Ｂへ送られる。第２の処理段２３００Ａ、２３００Ｂの各々は図５に示される多段受信機７００の第２の処理段８００と同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、第２の処理段２３００Ａ、２３００Ｂはトラフィックビット２４００Ａ。２４００Ｂをそれぞれ生成する。図１０に示される多段受信機１０００の第２の処理段１０３０Ａ、１０３０Ｂと異なり、第２の処理段２３００Ａ、２３００Ｂは、復号器部を具備したコヒーレント受信機であることに留意されたい。
【０１４８】
トラフィックビット２４００Ａ、２４００Ｂは第２の処理段２３００Ａ、２３００Ｂから第３の処理段２５００Ａ、２５００Ｂにそれぞれ送られる。第３の処理段２５００Ａ、２５００Ｂは図１０に示される多段受信機１０００の第２の処理段１０３０Ａ、１０３０Ｂと同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、第３の処理段２５００Ａ、２５００Ｂはエネルギレベル２６００Ａ、２６００Ｂを生成する。エネルギレベル２６００Ａ、２６００Ｂは復号器部１０８０’に送られる。復号器部１０８０（最終段とも呼ばれる）は復号器部１０８０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、復号器部１０８０’はトラフィックビット２７００を生成する。
【０１４９】
この発明の第６の好ましい実施例によれば、多段受信機２０００の第２の処理段２３００Ａおよび２３００Ｂが修正された第２の処理段に置き換えられる。具体的には、修正された第２の処理段の各々は、フィードバックループおよび２個のスイッチを加えたほかは、第２の処理段２３００Ａまたは２３００Ｂと同じである。図１２を参照すると、第１のファインが用の修正された第２の処理段３０００Ａが示されている。修正された第２の処理段３０００Ａは第１のスイッチ３１００Ａ、信号再生成器３３００Ａ、チャネル推定器３５００Ａ、コヒーレント受信機３７００Ａ、および第２のスイッチ３９００Ａを有している。先に述べたように、チャネル推定器３５００Ａは信号再生成器３３００Ａおよびコヒーレント受信機３７００Ａに接続されている。第１のスイッチ３１００Ａは信号再生成器３３００Ａに接続されている。ただし、第１の処理段（図１１の７８０Ａ’）はもはや信号再生成器３３００Ａには接続されず、第１のスイッチ３１００Ａに接続されている。第１のスイッチ３１００Ａは図９に示される多段受信機９０１のスイッチ９２０と同一であり、まったく同じ態様で動作する。
【０１５０】
第２のスイッチ３９００Ａはコヒーレント受信機３９００Ａの出力に接続されている。フィードバックループは第２のスイッチ３９００Ａおよび第１のスイッチ３１００Ａの間に接続されている。
【０１５１】
動作について説明する。第１のスイッチ３１００Ａは、当初、トラフィックビット８０Ａ（すなわちトラフィック信号の第１推定値）を第１のスイッチ３１００Ａを介して第２の処理段３０００Ａに送る。信号再生成器３３００Ａ、チャネル推定器３５００Ａおよびコヒーレント受信機３７００Ａは先に説明したのと同様に動作する。すなわち、コヒーレント受信機はトラフィックビット３９５０Ａ（これはデジタルトラフィック信号の第２推定値を表す）を試製する。第２のスイッチ３９００Ａはトラフィックビット３９５０Ａをフィードバックループを介して第１のスイッチ３１００Ａに送る。第２のスイッチ３９００Ａはトラフィックビット３９５０Ａが第３の処理段２５００Ａに送られるのを阻止する。
【０１５２】
第１のスイッチ３１００Ａは、第１の処理段７８０Ａ’からのトラフィックビット８０Ａが第２の処理サン３０００Ａに入力されるのを阻止し、トラフィックビット３９５０Ａを信号再生成器３３００Ａに送る。信号再生成器３３００Ａ、チャネル推定器３５００Ａおよびコヒーレント受信機３７００Ａは先に説明したのと同様に動作する。すなわち、コヒーレント受信機はトラフィックビット３９５０Ｂ（すなわちデジタルトラフィック信号の第３推定値）を生成する。トラフィックビット３９５０Ｂは第２の処理段３０００Ａの入力にフィードバックされさらに多くのトラフィックビット３９５０Ｃ（すなわちトラフィック信号の第４の推定値）を生成するための繰り返しに用いられるか、あるいは、第３の処理段２５００Ａに送られる。Ｎ回の繰り返しののち、第２スイッチ３９００Ａはトラフィックビット３９５０Ｎを第３の処理段２５００Ａに供給する。（そしてトラフィックビット３９５０Ｎが第２の処理段３０００Ａの入力に供給されるのを阻止する）。第３の処理段２５００Ａはつぎに先に述べたのと同様に複数のエネルギレベル２６００Ａを生成する。繰り返しの回数Ｎは典型的には３または４である。
【０１５３】
第２のフィンガ用の修正された第２の処理段は上述の修正された第２の処理段３０００Ａと同一であり、まったく同じ態様で動作する。第２のフィンガも複数のエネルギレベル２６００Ｂを生成する。
【０１５４】
複数のエネルギレベル２６００Ａ、２６００Ｂの各々は対応するフィンガから復号器部１０８０’に供給される。復号器部１０８０’は、つぎに、上述と同様にデジタルトラフィック信号のさらに他の推定値を生成する。
【０１５５】
この発明のさらに他の変更ももちろん可能である。この発明の第７の好ましい実施例によれば、図１３に示すように多段受信機１３００が提供される。多段受信機１３００は受信器・復調器部１０１０、検出器部１３２０および復号器部１３８０を有している。受信器・復調器部１０１０は検出器部１３２０に接続されている。検出器部１３２０は復号器部１３８０に接続されている。
【０１５６】
受信器・復調器１３８０は図１０の対応部分と同一であり、アンテナ３１０’’’、受信器３２０’’、２個の復調器４１０Ａ，４１０Ｂおよび２個のブロックバッファ７４０Ａ、７４０Ｂを有している。アンテナ３１０’’’は受信器３２０’’に接続されている。受信器３２０’’は復調器４１０Ａ、４１０Ｂに接続されている。復調器４１０Ａ、４１０Ｂはそれぞれブロックバッファ７４０Ａ、７４０Ｂに接続されている。先に説明したように、受信器３２０’’は単一の受信器サブセクションを有する。ただし、複数のアンテナ３１０’’’を用いた場合には、アンテナ３１０’’’１個について１個ずつの多数の受信器サブセクションを用いる。
【０１５７】
動作を説明する。受信器サブセクションはデータサンプル３２５Ａ’’、３２５Ｂ’’を生成し、これらデータサンプルはそれぞれ復調器４１０Ａ、４１０Ｂに送られる。また先に説明したように、復調器４１０Ａ、４１０Ｂが、対応する複数の復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’をそれぞれ含む複素値デジタル信号を生成する。復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’はそれぞれブロックバッファ７４０Ａ、７４０Ｂに送られ、ここで、復調サンプル７３０Ａ’および７３０Ｂ’の組がバッファリングされる。ブロックバッファ７４０Ａが１組の復調サンプル７３０Ａ’を保持すると、この復調サンプルの組が検出器部１３２０に送られる。同様に、ブロックバッファ７４０Ｂが１組の復調サンプル７３０Ｂ’を保持すると、この復調サンプルの組が検出器部１３２０に送られる。
【０１５８】
検出器部１３２０は第１の検出器サブセクション１３２２Ａ、第２の検出器サブセクション１３２２Ｂおよび共通の検出器サブセクション１３２２Ｃを有する。第１の検出器サブセクション１３２２Ａは第１の処理段１３１０Ａおよび第２の処理段１３５０Ａを有する。これら２個の処理段は共通検出器サブセクション１３２２Ｃを介して相互接続されている。第１の検出器サうセクション１３２２Ａは、ブロックバッファ７４０Ａに接続された修正された非コヒーレント受信機１３９０Ａを有する。第１の検出器サブセクション１３２２Ａの第２の処理段１３５０Ａは、修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａに接続されたチャネル推定器８３０Ａを有する。チャネル推定器８３０Ａおよび修正されたコヒーレント受信器１０４０Ａはブロックバッファ７４０Ａに接続されている。
【０１５９】
同様に、第２の検出器サブセクション１３２２Ｂは第１の処理段１３１０Ｂおよび第２の処理段１３５０Ｂを有する。これら２個の処理段は共通検出器サブセクション１３２２Ｃを介して相互接続されている。第１の検出器サうセクション１３２２Ｂは、ブロックバッファ７４０Ｂに接続された修正された非コヒーレント受信機１３９０Ｂを有する。第２の処理段１３５０Ｂは、修正されたコヒーレント受信機１０４０Ｂに接続されたチャネル推定器８３０Ｂを有する。チャネル推定器８３０Ｂおよび修正されたコヒーレント受信器１０４０Ｂはブロックバッファ７４０Ｂに接続されている。
【０１６０】
共通検出器サブセクション１３２２Ｃは直列に接続された加算器１３３０、決定モジュール１３３２および信号再生成器１３３４を有している。加算器１３３０は修正された非コヒーレント受信機１３９０Ａに接続され、特定の期間だけ入力の各々を遅延されるための遅延要素を具備している。決定モジュール１３３２はソフト決定データ生成器、逆インターリーバおよび復号器（例えばビタビ復号器）を有している。信号再生成器１３３４は図１０の信号再生成器８１０Ａ、８１０Ｂと同一であり、したがって、符号化器、インターリーバおよびマッパを有している。信号再生成器１３３４はチャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂにウォルシュ符号１３４０を供給する。
【０１６１】
動作を説明する。復調器４１０Ａ、４１０Ｂからそれぞれ出力された復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’は、第１検出器サブセクションおよび第２検出器サブセクションの第１の処理段における修正された非コヒーレント受信機１３９０Ａ、１３９０Ｂにそれぞれ送られる。修正された非コヒーレント受信機１３９０Ａ、１３９０Ｂは単にウォルシュ変換回路と平方・加算回路とを有する。そして、この非コヒーレント受信機１３９０Ａ、１３９０Ｂは、対応する復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’からエネルギ値１３４２Ａ、１３４２Ｂの組を出力し、このエネルギ値は共通検出器サブセクション１３２２Ｃの加算器１３３０に送られる。
【０１６２】
加算器１３３０は、複数の（この例では１個）修正された非コヒーレント受信機１３９０Ａ、１３９０Ｂから受信したすべてのエネルギ値を整合させるために、経路別にエネルギ地１３４２Ａ、１３４２Ｂを遅延させる。加算器１３３０は、つぎに、適切に遅延されたエネルギレベル１３４２Ａ、１３４２Ｂを、それらに関連する直交符号（またはインデックスシンボル）に応じて、一緒に加算し、結合されたエネルギ値１３３６のグループを生成する。
【０１６３】
結合されたエネルギ値１３３６は加算器１３３０から決定モジュール１３３２に送られる。決定モジュール１３３２のソフト決定データ生成器は、通常では、シングル・マキシマ距離生成器またはデュアル・マキシマ距離生成器を用いて、結合されたエネルギ値１３３６をソフト決定データに変換する。決定モジュール１３３２の逆インターリーバはつぎにソフト決定データを逆インターリーブする。最後に、決定モジュール１３３２の復号器が逆インターリーブされたソフト決定データをトラフィックデータビット１３３８に復号し、これを信号再生成器１３３４に供給する。
【０１６４】
信号再生成器１３３４内の符号化器は、送信機内の符号化器に用いられたのと同一のアルゴリズムを用いて、トラフィックデータビット１３３８を符号化する。そして信号再生成器１３３４内のインターリーバは決定モジュール１３３２の逆インターリーバにより実行された操作と逆の操作を行う。最後に、信号再生成器１３３４内のまぱが符号化されインターリーブされたトラフィックデータビットからウォルシュ符号１３４０を生成する。
【０１６５】
共通検出器サブセクション１３２２Ｃの信号再生成器１３３４により生成されたウォルシュ符号１３４０は、送信信号ｓ（ｋ）の第１の推定値である。この推定値は図１０の非コヒーレント受信機７９０Ａ、７９０Ｂにより生成された推定値のどれよりも優れたものである。なぜなら、送信データに関する決定が行われる前に、多重経路のエネルギが推定に基づき加算器１３３０により付加されているからである。
【０１６６】
ウォルシュ符号１３４０は信号再生成器１３３４からチャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂに送られる。チャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂは図１０のものと同一であり、まったく同じ態様で動作する。すなわち、チャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂはウォルシュ符号１３４０およびそれぞれの復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’からそれぞれサンプル８４０Ａ’、８４０Ｂ’を生成する。第１検出器サブセクション１３２２Ａから生成されるサンプル８４０Ａ’はチャネル情報信号ｇA（ｋ）の第１の推定値を表す。同様に、第２検出器サブセクション１３２２Ｂから生成されるサンプル８４０Ｂ’はチャネル情報信号ｇB（ｋ）の他の第１の推定値を表す。
【０１６７】
サンプル８４０Ａ’、８４０Ｂ’はチャネル推定器８３０Ａ、８３０Ｂからそれぞれ修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂに送られる。修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂは図１０のものと同一であり、まったく同一の態様で操作する。すなわち、修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂは、サンプル８４０Ａ’のそれぞれの組および復調サンプル７３０Ａ’、７３０Ｂ’のそれぞれの組を用いて、エネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂのそれぞれの組を生成する。
【０１６８】
エネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂは修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂからそれぞれ復号器部１３８０へ送られる。復号器処理段１３８０は加算器１３６０、ソフト決定データ生成器７９４’、逆インターリーバ１０８２および復号器１１００を有している。ソフト決定データ生成器７９４’は加算器１３６０および逆インターリーバ１０８２に接続される。逆インターリーバ１０８２は復号器１１００に接続される。復号器１１００は典型的にはビタビ復号器である。
【０１６９】
復号器部１３８０は、加算器１３６０に遅延要素を装備する必要が内点をのぞけば、図１０の復号器部１０８０と同一である。これは、共通検出器サブセクション１３２２Ｃの加算器１３３０は種々の多重経路に応じた信号の整合をすでに整えられているからである。
【０１７０】
動作について説明する。エネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂは修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂからそれぞれ加算器１３６０に送られる。加算器１３６０は、つぎに、エネルギレベル１０４２Ａ、１０４２Ｂを、それらに関連する直交符号（またはインデックスシンボル）に応じて、一緒に加算し、結合されたエネルギ値１０７０のグループを生成する。結合されたエネルギ値１０７０は加算器１３６０からソフト決定モデータ生成器７９４’に送られる。ソフト決定データ生成器７９４’は図１０のものと同一であり、まったく同じ態様で操作する。すなわち、ソフト決定データ生成器７９４’は、通常では、シングル・マキシマ距離生成器５４０またはデュアル・マキシマ距離生成器６１０を用いて、結合されたエネルギ値１０７０をソフト決定データ１０７５に変換する。
【０１７１】
ソフト決定データ１０７５はソフト決定データ生成器７９４’から逆インターリーバ１０８２に送られる。逆インターリーバ１０８２は図１０のものと同一でありまったく同じ態様で動作する。すなわち、逆インターリーバ１０８２がソフト決定データ１０７５からデータシンボル１０９０を生成する。データシンボル１０９０は逆インターリーバ１０８２から復号器１１００、通常ではビタビ復号器に送られる。復号器１１００はデータシンボル１０９０をトラフィックデータビット１１１０に復号する。
【０１７２】
図１３は２つのフィンガを示しているが、多段受信機１３００のビットエラー性能を向上させるために３個以上のフィンガを用いても良いことは容易に理解できるであろう。
【０１７３】
この発明の他の変形も可能である。例えば、第３世代ＣＤＭＡにおいては、移動局がパイロット信号を送信する送信機を用いると考えられる。パイロット信号は振幅変化（すなわちフェージング）および位相変化に関するチャネル情報を基地局に供給する。
【０１７４】
この結果、この発明のだい４の実施例（図１０）に示される非コヒーレント受信機７９０Ａ、７９０Ｂ、および、この発明の第５および第６の実施例で用いられる第１の処理段７８０Ａ’および７８０Ｂ’の非コヒーレント受信機（図１１，）図１２）はコヒーレント受信機に置き換えられる。同様に、この発明の第７の実施例の修正された非コヒーレント受信機１３９０Ａ、１３９０Ｂ（図１３）もコヒーレントのものに置き換えられる。
【０１７５】
置き換えるコヒーレント受信機は、適宜、当技術分野でよく知られているコヒーレント復調手法を用いて、復調サンプル７３０Ａ、７３０Ｂをトラフィックビットまたはエネルギ値のいずれかに変換する。
【０１７６】
この発明のさらに他の変更も可能である。図１０に示すように、多段受信機１０００で用いられる受信器部１０１０の復調器４１０Ａ、４１０Ｂは省略することができる。受信機３２０’’は単にブロックバッファ７４０Ａ、７４０Ｂに接続される。ブロックバッファ７４０Ａ、７４０Ｂは受信機３２０’’からの処理済受信信号のサンプル３２５Ａ’’、３２５Ｂ’’をバッファリングする。
【０１７７】
検出器部１０２２の検出器サブセクション１０２２Ａ、１０２２Ｂの第１の処理段７８０Ａ、７８０Ｂにおける非コヒーレント受信機７９０Ａ、７９０Ｂは、以前の受信器部１０１０の対応する復調器４１０Ａ、４１０Ｂとそれぞれ同一の復調器を設けられる。代替的に、対応する第１の処理段がコヒーレント受信機を用いるならば、第１の処理段の各々のコヒーレント受信機は以前の受信器部１０１０の対応する復調器と同一の複登記をそれぞれ有する。
【０１７８】
さらに、対応する第２の処理段がもはや信号生成器を用いずに信号再変調器をもちいる。信号再変調器は図１０の信号再生成器と同様である。ただし、信号再変調器は対応するマッパに接続された対応する変調器を有する。
【０１７９】
さらに、検出器部１０２０の検出器サブセクション１０２２Ａ，１０２２Ｂの対応する第２の処理段１０３０Ａ、１０３０Ｂにおいて、修正されたコヒーレント受信機１０４０Ａ、１０４０Ｂは、以前の受信器部１０１０の対応する復調器４１０Ａ、４１０Ｂとそれぞれ同一の変調器を具備する。
【０１８０】
当業者は、同様な変更が図１１の処理段７８０Ａ’、２３００Ａ、２５００Ａ、７８０Ｂ’、２３００Ｂ、２５００Ｂや、図１２の処理段３０００Ａや、図１３の処理段１３２２Ａ、１３２２Ｂ、１３２２Ｃにも適用可能であることは容易に理解できるであろう。
【０１８１】
また、この発明はＣＤＭＡ通信システムに限定されるものではなく任意の種類の通信システム、例えば狭帯域通信、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ等に採用できることは容易に理解できる。さらに、好ましい実施例においてはデジタル信号を用いているので、検出器はデジタル信号処理（ＤＳＰ）手法を用いて実装できることに留意されたい。
【０１８２】
当業者にとってはこの発明についてさらに多くの変更が可能であり、この発明は、特許請求の範囲の記載にのみ制約される。
【０１８３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、エラービット性能を向上させシステム容量を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＣＤＭＡ通信ネットワークにおいて移動局が用いる従来の送信機の構成を示すブロック図である。
【図２】 ＣＤＭＡ通信ネットワークにおいて基地局が用いる従来のシングル・マキシマ受信機の構成を示すブロック図である。
【図３】 図２のシングル・マキシマ受信機により用いられるシングル・マキシマ距離生成器である。
【図４】 ＣＤＭＡ通信ネットワークにおいて基地局が用いる従来のデュアル・マキシマ受信機の構成を示すブロック図である。
【図５】 この発明の第１の好ましい実施例に従った、改善した多段受信機の構成を示すブロック図である。
【図６】 図５に示される通常の非コヒーレント受信機の構成を示すブロック図である。
【図７】 図５に示される信号再生成器の構成を示すブロック図である。
【図８】 この発明の第２の好ましい実施例に従った、改善した多段受信機の構成を示すブロック図である。
【図９】 この発明の第３の好ましい実施例に従った、改善した多段決定フィードバック受信機の構成を示すブロック図である。
【図１０】 この発明の第４の好ましい実施例に従った、レーク受信機構成の改善した多段受信機の構成を示すブロック図である。
【図１１】 この発明の第５の好ましい実施例に従った、レーク受信機構成の改善した多段受信機の構成を示すブロック図である。
【図１２】 この発明の第６の好ましい実施例に従った、改善した多段受信機の第２段の構成を示すブロック図である。
【図１３】 この発明の第７の好ましい実施例に従った、レーク受信機構成の改善した多段受信機の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 送信機
１２０ 符号化器部
１３０ 変調・送信器部
１５０ 符号化器
１５０’ 符号化器
１７０ インターリーバ
１７０’ インターリーバ
１９０ マッパ
１９０’ マッパ
２１０ 変調器
２３０ 送信器
３１０’’ アンテナ
４１０’’ 復調器
４２０’’ ウォルシュ変換回路
４２５’’ 複素変換器出力信号
４３０’’ 平方・加算回路
５５０’’ 逆インターリーバ
５６０’’ 復号器
７００ 多段受信機
７０５ 受信器・変調器部
７１０ 受信器
７４０ ブロックバッファ
７５０ 検出器・復号器部
７６０ 検出器・復号器段
７８０ 第１段
７９０ 非コヒーレント受信器
７９４ ソフト決定データ生成器
８００ 第２段
８０１ 多段受信機
８１０ 信号再生成器
８１０‘ 信号再生成器
８３０ チャネル推定器
８３０’ チャネル推定器
８５０ コヒーレント受信器
８５０‘ コヒーレント受信機
９００ 第３段
９０１ 多段決定フィードバック受信機
９１０ 第２段
９２０ スイッチ
９３０ 信号再生成器
９４０ チャネル推定器
１０００ 多段受信機
１０１０ 受信器・復調器部
１０１０’ 受信器・復調器部
１０２０ 検出器部
１０８０ 復号器部
１０８０’ 復号器部
１３００ 多段受信機
１３２０ 検出器部
１３８０ 復号器部
２０００ 多段受信機
２１００ 検出器部
Claims (24)
- 受信器部から供給された少なくとも１つの受信信号からトラフィック信号を復元し、上記少なくとも１つの受信信号の各々が、上記トラフィック信号に基づいて符号化されて所定の伝送チャネルを介して伝送される送信信号の多重経路の１つに対応する多段受信機であって、
上記受信信号の各々に対して設けられ、上記受信器部に接続可能な第１の処理段であって、対応する上記受信信号から上記トラフィック信号の第１の推定値を生成する、第１の処理段と、
上記受信信号の各々に対して設けられ、対応する上記第１の処理段に接続され、上記受信器部に接続可能な第２の処理段であって、上記トラフィック信号の対応する上記第１の推定値と、対応する上記受信信号とから、上記トラフィック信号が、対応する所定の値を有する尤度を表す値の組を生成する、第２の処理段と、
少なくとも２つの上記第２の処理段に接続された最終処理段であって、上記第２の処理段の各々からの値の組を結合して上記トラフィック信号の改善された推定値を生成する、最終処理段と、を有する多段受信機。 - 上記第２の処理段の各々が、対応する上記受信信号をバッファリングし、遅延し、上記トラフィック信号の対応する上記第１の推定値を対応する上記受信信号に整列させる、請求項１記載の多段受信機。
- 上記第２の処理段の各々が、
対応する上記第１の処理段に接続された信号再生成器であって、上記トラフィック信号の対応する上記第１の推定値から送信信号の推定値を生成する、信号再生成器と、
上記信号再生成器と接続され上記受信器部と接続可能なチャネル推定器であって、上記送信信号の推定値と対応する上記受信信号とからチャネルの位相を推定する、チャネル推定器と、
上記チャネル推定器に接続され上記受信器部に接続可能なコヒーレント受信機であって、上記チャネルの推定位相を用いて対応する上記受信信号をコヒーレントに検出して上記値の組を供給するコヒーレント受信機と、を有する、請求項１記載の多段受信機。 - 上記チャネル推定器の各々が、対応する上記受信信号をバッファリングし、遅延させ、上記送信信号の対応する上記推定値を対応する上記受信信号に整列させる、請求項３記載の多段受信機。
- 上記コヒーレント受信機の各々が、対応する上記受信信号をバッファリングし、遅延させ、対応する上記推定されたチャネル位相を対応する上記受信信号に整列させる、請求項３記載の多段受信機。
- 上記第１の処理段の各々が非コヒーレント受信機を含む、請求項１記載の多段受信機。
- 上記第１の処理段の各々がコヒーレント受信機を含む、請求項１記載の多段受信機。
- 上記値がエネルギ値である、請求項１記載の多段受信機。
- 上記第１の処理段が対応する上記受信信号を復調する復調器を含む、請求項１記載の多段受信機。
- 上記信号再生成器が直列に接続された符号化器、逆インターリーバおよびマッパを有する、請求項３記載の多段受信機。
- 上記信号再生成器が、上記マッパに接続された変調器を有し、上記コヒーレント受信機が対応する上記受信信号を復調する復調器を有する、請求項１０記載の多段受信機。
- 上記最終処理段が、直列に接続された加算器、ソフト決定データ生成器、逆インターリーバおよび復号器を有する、請求項１記載の多段受信機。
- 上記加算器が、対応する上記第２の処理段から受信する値の組の各々に対して制御可能な遅延量を加えるように動作する、請求項１２記載の多段受信機。
- 受信器部から供給された複数の受信信号からトラフィック信号を復元し、上記複数の受信信号が、それぞれ、上記トラフィック信号に基づいて符号化されて所定の伝送チャネルを介して伝送される送信信号の多重経路の１つに対応する多段受信機において、
上記受信信号の各々に対して設けられ、上記受信器部に接続可能な第１の処理段であって、対応する上記受信信号から上記トラフィック信号の第１の推定値を生成する、第１の処理段と、
上記受信信号の各々に対して設けられ、対応する上記第１の処理段に接続され、上記受信器部に接続可能な第２の処理段であって、上記トラフィック信号の対応する上記第１の推定値と、対応する上記受信信号とから、上記トラフィック信号が、対応する所定の値を有する尤度を表す値の組を生成する、第２の処理段と、
少なくとも２つの上記第２の処理段に接続された最終処理段であって、上記第２の処理段の各々からの値の組を結合して上記トラフィック信号の改善された推定値を生成する最終処理段と、を有する多段受信機。 - 上記第２の処理手段の各々が、上記トラフィック信号の対応する上記第２の推定値を上記第２の処理段に上記第２の処理段を介して制御可能な回数だけ繰り返しフィードバックする手段を有する、請求項１４記載の多段受信機。
- 受信器部から供給された少なくとも１つの受信信号からトラフィック信号を復元し、上記少なくとも１つの受信信号の各々が、上記トラフィック信号に基づいて符号化されて所定の伝送チャネルを介して伝送される送信信号の多重経路の１つに対応する多段受信機であって、
上記受信信号の各々に対して設けられ、上記受信器部に接続可能な第１の処理段であって、対応する上記受信信号から、上記トラフィック信号が、対応する所定の値を有する尤度を表す値の組を生成する、第１の処理段と、
上記第１の処理段の各々に接続される共通処理段であって、上記第１の処理段の各々からの値の組を結合して上記トラフィック信号の第１の推定値を生成する、共通処理段と、
上記受信信号の各々に対して設けられ、上記共通処理段に接続され上記受信器部に接続可能な第２の処理段であって、上記トラフィック信号の第１の推定値と対応する上記受信信号とから、上記トラフィック信号が対応する所定の値を有する尤度を表す値の組を生成する、第２の処理段と、
少なくとも２つの上記第２の処理段に接続された最終処理段であって、上記第２の処理段の各々からの値の組を結合して上記トラフィック信号の改善された推定値を生成する、最終処理段と、を有する多段受信機。 - 上記共通処理段は、直列に接続された、加算器、決定モジュールおよび信号再生成器を有する、請求項１６記載の多段受信機。
- 上記決定モジュールが、直列に接続されたソフト決定データ生成器、逆インターリーバおよび復号器を有する、請求項１７記載の多段受信機。
- 受信器部から供給された第１の復調信号からトラフィック信号を検出する検出器であって、
上記第１の復調信号を受け取って、この第１の復調信号から、上記トラフィック信号の第１の推定値を生成するための第１段と、
上記第１段に接続された第２段であって、上記第１の復調信号と上記トラフィック信号の第１の推定値とを受け取って、これら第１の復調信号とトラフィック信号の第１の推定値とから、上記トラフィック信号の第２の推定値を生成する、第２段とを有し、当該第２段が、
上記第１段に接続され、上記第１段からのトラフィック信号の第１の推定値を第２の復調信号に再生成する信号再生成器と、
上記信号再生成器に接続され、上記第２の復調信号および上記第１の復調信号からチャネル情報信号を生成するチャネル推定器と、
上記チャネル推定器に接続され、上記第１の復調信号をコヒーレントに受け取り、上記第１の復調信号および上記チャネル情報信号を用いて上記トラフィック信号の第２の推定値を生成するコヒーレント受信機とを有し、さらに、当該第２段は、
入力部と、出力部と、フィードバック手段とを有し、当該フィードバック手段は、上記トラフィック信号の第３の推定値を生成するために、上記出力部からのトラフィック信号の第２の推定値が上記入力部へフィードバックするのを許容する、トラフィック信号検出器。 - 上記第２段は、上記第１の復調信号をバッファリングし、遅延して、上記トラフィック信号の第１の推定値を上記第１の復調信号に適切に同期させる、請求項１９記載のトラフィック信号検出器。
- 上記第１段は非コヒーレント受信機である、請求項１９記載のトラフィック信号検出器。
- 上記チャネル推定器が、上記第１の復調信号をバッファリングし、第１の所定時間だけ遅延させて、上記第２の復調信号を上記第１の復調信号に適切に同期させ、さらに、上記コヒーレント受信機が、上記第１の復調信号をバッファリングし、第２の所定時間だけ遅延させて、上記チャネル情報信号を上記第１の復調信号に同期させる、請求項１９記載のトラフィック信号検出器。
- 上記第１段はコヒーレント受信機である、請求項１９記載のトラフィック信号検出器。
- 上記フィードバック手段は、上記トラフィック信号の第４の推定値を生成するために、上記出力部からのトラフィック信号の第３の推定値も上記入力部へフィードバックするのを許容する、請求項１９記載のトラフィック信号検出器。
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