專利名稱：干擾消除器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于移動通信、衛(wèi)星通信、及室內(nèi)通信等的干擾消除器，特別涉及從與多個用戶對應(yīng)的接收信號中、以用戶為單位來除去其他用戶的干擾的干擾消除器。
背景技術(shù)：
以下，說明現(xiàn)有的干擾消除器?，F(xiàn)有的干擾消除器例如有(日本)特開2000-138605號公報記載的“多用戶接收裝置”。
這里，說明上述公報記載的現(xiàn)有的干擾消除器的動作。圖15是現(xiàn)有的干擾消除器、即上述多用戶接收裝置的結(jié)構(gòu)圖?，F(xiàn)有的干擾消除器對高速用戶信號進(jìn)行已知的多用戶時空干擾除去，對低速用戶信號、即從接收信號中除去高速用戶信號所得的信號(干擾除去殘差信號)，用天線方向性控制來進(jìn)行干擾除去。
在復(fù)用多個傳輸速率的用戶信號的CDMA系統(tǒng)中，高速用戶信號的數(shù)目少，但是其干擾的影響大。相反，低速的各用戶信號的干擾的影響小，但是其數(shù)目多，H/W規(guī)模增大。因此，在現(xiàn)有的干擾消除器中，省略了低速的各用戶信號的多用戶干擾消除動作。
在上述現(xiàn)有的干擾消除器中，天線101-1～101-N(N是自然數(shù))接受CDMA信號，將高速用戶信號輸出到干擾除去處理部102-1的高速用戶IEU(干擾估計部以下，簡稱為IEU)103-1-1～103-1-K。
例如，在形成了M(M是2以上的整數(shù))級干擾除去處理部102-1～102-M的情況下，與高速用戶信號對應(yīng)的各級IEU 103-1-1～103-M-K接收前級的干擾除去處理得到的每個天線的干擾除去殘差信號、和與前級的同一用戶信號對應(yīng)的符號復(fù)本，各級通過用戶信號特有的天線方向性來進(jìn)行解調(diào)處理。然后，生成本級的符號復(fù)本，將其輸出到后級。
同時，IEU 103-1-1～103-M-K以天線為單位，生成/輸出與本級的符號復(fù)本和前級的符號復(fù)本之差有關(guān)的擴頻信號。
延遲器105-1-1～105-(M-1)-N延遲接收信號或每個天線的干擾處理殘差信號，直至各IEU的處理結(jié)果被輸出。減法器106-1-1～106-(M-1)-N對每個天線減去各用戶信號的IEU輸出，得到本級的每個天線的干擾除去殘差信號。然后，最后一級的各IEU輸出與高速的各用戶信號對應(yīng)的解調(diào)信號。
此外，低速用戶DEM(解調(diào)部以下，簡稱為DEM)104-1～104-K接受(M-1)級的干擾除去處理得到的每個天線的干擾除去殘差信號，通過各用戶信號特有的天線方向性來進(jìn)行解調(diào)，輸出與低速的各用戶信號對應(yīng)的解調(diào)信號。
圖16是上述IEU的結(jié)構(gòu)圖。IEU對應(yīng)于具有多個路徑(#1～#P)的多徑傳輸線路，以路徑為單位來進(jìn)行處理。
解擴部111-1～111-N接受前級的以天線為單位的干擾除去殘差信號，以天線為單位來進(jìn)行解擴。乘法器112-1～112-N用權(quán)重W1～WN對各解擴部的輸出進(jìn)行加權(quán)。加法器113合并乘法器112-1～112-N的輸出。乘法器114對與前級的同一用戶信號對應(yīng)的符號復(fù)本進(jìn)行加權(quán)。加法器115將加法器113的輸出和乘法器114的輸出相加。
檢波器116用以路徑為單位的傳輸線路估計值對加法器115的輸出進(jìn)行解調(diào)。此外，這里，進(jìn)行同步檢波解調(diào)，并且進(jìn)行用于實現(xiàn)最大比合并的加權(quán)。
加法器120合并每個路徑的檢波器116的輸出。判決器121判決加法器120的輸出。
乘法器122將判決器121的輸出乘以每個路徑的傳輸線路估計值來生成本級的符號復(fù)本，將該符號復(fù)本輸出到后級。減法器123從乘法器122的輸出中減去乘法器114的輸出。乘法器124對減法器123的輸出進(jìn)行加權(quán)。乘法器125-1～125-N將乘法器124的輸出乘以將上述權(quán)重W1～WN用天線數(shù)歸一化了的復(fù)共軛權(quán)重W1*～WN*/N。擴頻部126-1～126-N為每個天線對各乘法器的輸出進(jìn)行擴頻。
加法器127-1～127-N以天線為單位將各擴頻部的各路徑的輸出相加。第一級的IEU 103-1-1～103-1-K接受天線接收信號作為前級的干擾除去殘差信號，將0用作與前級的同一用戶信號對應(yīng)的符號復(fù)本。此外，最后一級IEU 103-M-1～103-M-K只輸出加法器120輸出的解調(diào)信號，不進(jìn)行以后的干擾估計處理及干擾除去殘差信號的更新處理。此外，權(quán)重W1～WN另外使用根據(jù)用戶信號的到來方向估計而決定的轉(zhuǎn)向天線權(quán)重或自適應(yīng)控制權(quán)重。此外，乘法器114及乘法器124所乘的加權(quán)系數(shù)例如是1-(1-α)m-1(α是1以下的實數(shù)，m是級數(shù)，是2以上、M以下的整數(shù))及α。
圖17是上述DEM的結(jié)構(gòu)圖。DEM對應(yīng)于具有多個路徑的多徑傳輸線路，進(jìn)行以路徑為單位的處理。
解擴部131-1～131-N接受上述第(M-1)級的干擾除去處理得到的每個天線的干擾除去殘差信號，以天線為單位來進(jìn)行解擴。乘法器132-1～132-N對各解擴部的輸出進(jìn)行加權(quán)。加法器133合并上述各乘法器的輸出。檢波器134用以路徑為單位的傳輸線路估計值對加法器133的輸出進(jìn)行解調(diào)。加法器135合并每個路徑的檢波器輸出來輸出解調(diào)信號。
這樣，現(xiàn)有的干擾消除器通過對信號功率大的用戶信號用天線方向性控制及多用戶干擾消除器來進(jìn)行干擾除去，對信號功率小的用戶信號只用天線方向性控制來進(jìn)行干擾除去，用比較小的裝置規(guī)模得到了大的干擾除去效果。
然而，上述現(xiàn)有的干擾消除器有下述問題用自適應(yīng)陣列天線的算法，波束形成的收斂很耗時，所以不能接收分組或隨機接入信道(RACH)等時間長度短的信號。
此外，現(xiàn)有的干擾消除器有下述問題隨著干擾消除器的級數(shù)(復(fù)本信號的減法次數(shù))的增加，接收信號的SIR被改善，但是另一方面，最后一級之前的解調(diào)處理產(chǎn)生很大的延遲。具體地說，由于該延遲，不能應(yīng)付高速TPC(發(fā)送功率控制)，所以在有些衰落變動速度下，特性會大幅度惡化。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種干擾消除器，能接收分組或隨機接入信道(RACH)等時間長度短的信號，進(jìn)而通過考慮衰落變動的跟蹤性來應(yīng)付高速TPC。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的干擾消除器的特征在于，包括多波束成形部件(相當(dāng)于后述實施方式的天線1-1～1-N、AGC 2-1～2-N、準(zhǔn)同步檢波部3-1～3-N、A/D 4-1～4-N、多波束成形部5)，用N個以天線元為單位的信號來形成具有固定方向性的B個波束，輸出單波束信號；用戶單獨的多波束解調(diào)部件(相當(dāng)于低速用戶多波束解調(diào)部6-1～6-NL、高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部7-1～7-NH)，生成與用上述單波束信號檢測出的P個有效路徑對應(yīng)的路徑位置信息，進(jìn)而用上述單波束信號及上述路徑位置信息來生成合并了干擾除去后的單波束信號的第1波束合并后信號(軟判決值)；用戶單獨的高速用戶復(fù)本生成部件(相當(dāng)于高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部7-1～7-NH)，用上述路徑位置信息、上述第1波束合并后信號、及生成上述第1波束合并后信號時為每個路徑算出的傳輸線路估計結(jié)果，來生成單波束復(fù)本信號及符號復(fù)本；干擾分量除去部件(相當(dāng)于減法器11-1～11-B)，從延遲了上述單波束復(fù)本信號生成處理所花費的時間的上述單波束信號中，減去對應(yīng)的單波束復(fù)本信號，來除去高速用戶造成的干擾分量；以及用戶單獨的低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件(相當(dāng)于低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部12-1～12-NL)，通過對上述干擾分量除去后的單波束信號實施每個路徑的權(quán)重控制來形成自適應(yīng)波束，然后合并每個路徑的自適應(yīng)波束形成后信號來生成第1自適應(yīng)波束合并后信號(軟判決值)。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述多波束解調(diào)部件包括單波束路徑檢測部件，以上述單波束信號為單位，用該信號中包含的每個時隙的已知序列來生成平均功率延遲分布，從該平均功率延遲分布中檢測與有用信號對應(yīng)的路徑；和路徑選擇部件，從上述檢測出的路徑的平均功率值大的一方起依次選擇P個路徑，輸出與選擇出的路徑對應(yīng)的時間上/空間上的位置作為路徑位置信息。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述多波束解調(diào)部件包括瑞克(RAKE)合并部件，以路徑為單位對上述單波束信號進(jìn)行傳輸線路估計，用每個路徑的傳輸線路估計值對該單波束信號進(jìn)行解調(diào)后，對每個路徑的解調(diào)信號進(jìn)行瑞克合并；歸一化部件，以路徑為單位對上述單波束信號進(jìn)行干擾功率估計，用該每個路徑的干擾功率估計值對瑞克合并后的解調(diào)信號進(jìn)行歸一化；以及波束合并后信號生成部件，合并所有歸一化后信號來生成上述第1波束合并后信號。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件包括第1權(quán)重控制部件，根據(jù)上述干擾分量除去后的單波束信號、上述路徑位置信息、以及上述第1自適應(yīng)波束合并后信號的硬判決結(jié)果，通過規(guī)定的算法來進(jìn)行權(quán)重控制；第1自適應(yīng)波束形成后信號生成部件，合并上述權(quán)重控制后的信號并以路徑為單位來生成自適應(yīng)波束形成后信號；第1衰落補償部件，對上述每個路徑的自適應(yīng)波束形成后信號進(jìn)行衰落補償；以及第1軟判決值輸出部件，合并為上述每個路徑得到的衰落補償后的自適應(yīng)波束形成后信號，輸出第1自適應(yīng)波束合并后信號作為其合并結(jié)果。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，包括第1選擇部件(相當(dāng)于軟判決數(shù)據(jù)選擇部14)，用規(guī)定的準(zhǔn)則來自適應(yīng)地選擇輸出上述第1波束合并后信號、和上述第1自適應(yīng)波束合并后信號。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，包括第1SIR校正部件(相當(dāng)于SIR校正部13)，用上述單波束信號中包含的每個時隙的已知序列及上述路徑位置信息來計算第1SIR估計值，另一方面，根據(jù)上述低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件內(nèi)的自適應(yīng)波束形成后信號來計算第2SIR估計值，比較該第1及第2SIR估計值，根據(jù)其比較結(jié)果來自適應(yīng)地校正SIR值。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述第1SIR校正部件包括第1減法部件，從上述第1SIR估計值中減去上述第2SIR估計值；第1校正量計算部件，在多個時隙范圍內(nèi)對上述減法結(jié)果進(jìn)行平均來計算SIR校正量；以及第1比較/校正部件，比較上述第1SIR估計值和上述第2SIR估計值，在“第2SIR估計值大于或等于第1SIR估計值(或第2SIR估計值＞第1SIR估計值)”時校正SIR值。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述第1選擇部件選擇與上述第1及第2SIR估計值中較好的SIR估計值對應(yīng)的軟判決值。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，包括用戶單獨的高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件(相當(dāng)于高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部15-1～15-NH)，將上述干擾分量除去后的單波束信號單獨加上上述單波束符號復(fù)本，通過對該加法結(jié)果實施每個路徑的權(quán)重控制來形成自適應(yīng)波束，然后合并每個路徑的自適應(yīng)波束形成后信號來生成第2自適應(yīng)波束合并后信號(軟判決值)。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件包括加法部件，對上述干擾分量除去后的單波束信號將上述單波束符號復(fù)本加權(quán)相加；第2權(quán)重控制部件，根據(jù)上述加權(quán)相加后的單波束信號、上述路徑位置信息、以及上述第2自適應(yīng)波束合并后信號的硬判決結(jié)果，通過規(guī)定的算法來進(jìn)行權(quán)重控制；第2自適應(yīng)波束形成后信號生成部件，合并上述權(quán)重控制后的信號并以路徑為單位來生成自適應(yīng)波束形成后信號；第2衰落補償部件，對上述每個路徑的自適應(yīng)波束形成后信號進(jìn)行衰落補償；以及第2軟判決值輸出部件，合并為上述每個路徑得到的衰落補償后的自適應(yīng)波束形成后信號，輸出第2自適應(yīng)波束合并后信號作為其合并結(jié)果。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，包括第2選擇部件(相當(dāng)于軟判決數(shù)據(jù)選擇部17)，用規(guī)定的準(zhǔn)則來自適應(yīng)地選擇輸出上述第1波束合并后信號、和上述第2自適應(yīng)波束合并后信號。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，包括第2SIR校正部件(相當(dāng)于SIR校正部16)，用上述單波束信號中包含的每個時隙的已知序列及上述路徑位置信息來計算第3SIR估計值，另一方面，根據(jù)上述高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件內(nèi)的自適應(yīng)波束形成后信號來計算第4SIR估計值，比較該第3及第4SIR估計值，根據(jù)其比較結(jié)果來自適應(yīng)地校正SIR值。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述第2SIR校正部件包括第2減法部件，從上述第3SIR估計值中減去上述第4SIR估計值；第2校正量計算部件，在多個時隙范圍內(nèi)對上述減法結(jié)果進(jìn)行平均來計算SIR校正量；以及第2比較/校正部件，比較上述第3SIR估計值和上述第4SIR估計值，在“第4SIR估計值大于或等于第3SIR估計值(或第4SIR估計值＞第3SIR估計值)”時校正SIR值。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述第2選擇部件選擇與上述第3及第4SIR估計值中較好的SIR估計值對應(yīng)的軟判決值。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，包括多波束成形部件，用N個以天線元為單位的信號來形成具有固定方向性的B個波束，輸出單波束信號；用戶單獨的多波束解調(diào)部件，生成與用上述單波束信號檢測出的P個有效路徑對應(yīng)的路徑位置信息，進(jìn)而用上述單波束信號及上述路徑位置信息來生成合并了干擾除去后的單波束信號的第1波束合并后信號(軟判決值)；用戶單獨的高速用戶復(fù)本生成部件，用上述路徑位置信息、上述第1波束合并后信號、及生成上述第1波束合并后信號時為每個路徑算出的傳輸線路估計結(jié)果，來生成單波束復(fù)本信號及符號復(fù)本；逆波束成形部件(相當(dāng)于逆波束成形部230-1～230-NH)，對上述單波束復(fù)本信號及上述單波束符號復(fù)本進(jìn)行逆波束成形，生成N個逆波束成形后復(fù)本信號及(B×P)個逆波束成形后符號復(fù)本；干擾分量除去部件(相當(dāng)于減法器232-1～232-N)，從延遲了上述逆波束成形后復(fù)本信號生成處理所花費的時間的上述以天線元為單位的信號中，減去對應(yīng)的逆波束成形后復(fù)本信號，來除去高速用戶造成的干擾分量；以及用戶單獨的低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件(相當(dāng)于低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部233-1～233-NL)，通過對上述干擾分量除去后的以天線元為單位的信號實施每個路徑的權(quán)重控制來形成自適應(yīng)天線的波束，然后合并每個路徑的波束形成后信號來生成第2波束合并后信號(軟判決值)。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述多波束解調(diào)部件包括單波束路徑檢測部件，以上述單波束信號為單位，用該信號中包含的每個時隙的已知序列來生成平均功率延遲分布，從該平均功率延遲分布中檢測與有用信號對應(yīng)的路徑；和路徑選擇部件，從上述檢測出的路徑的平均功率值大的一方起依次選擇P個路徑，輸出與選擇出的路徑對應(yīng)的時間上/空間上的位置作為路徑位置信息。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述多波束解調(diào)部件包括瑞克合并部件，以路徑為單位對上述單波束信號進(jìn)行傳輸線路估計，用每個路徑的傳輸線路估計值對該單波束信號進(jìn)行解調(diào)后，對每個路徑的解調(diào)信號進(jìn)行瑞克合并；歸一化部件，以路徑為單位對上述單波束信號進(jìn)行干擾功率估計，用該每個路徑的干擾功率估計值對瑞克合并后的解調(diào)信號進(jìn)行歸一化；以及波束合并后信號生成部件，合并所有歸一化后信號來生成上述第1波束合并后信號。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件包括第1權(quán)重控制部件，根據(jù)上述干擾分量除去后的以天線元為單位信號、上述路徑位置信息、以及上述第2波束合并后信號的硬判決結(jié)果，通過規(guī)定的算法來進(jìn)行權(quán)重控制；第1波束形成后信號生成部件，合并上述權(quán)重控制后的信號并以路徑為單位來生成自適應(yīng)天線的波束形成后信號；第1衰落補償部件，對上述每個路徑的自適應(yīng)天線的波束形成后信號進(jìn)行衰落補償；以及第1軟判決值輸出部件，合并為上述每個路徑得到的衰落補償后的波束形成后信號，輸出第2波束合并后信號作為其合并結(jié)果。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，包括第1選擇部件，用規(guī)定的準(zhǔn)則來自適應(yīng)地選擇輸出上述第1波束合并后信號、和上述第2波束合并后信號。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，包括第1SIR校正部件，用上述單波束信號中包含的每個時隙的已知序列及上述路徑位置信息來計算第1SIR估計值，另一方面，根據(jù)上述低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件內(nèi)的波束形成后信號來計算第2SIR估計值，比較該第1及第2SIR估計值，根據(jù)其比較結(jié)果來自適應(yīng)地校正SIR值。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述第1SIR校正部件包括第1減法部件，從上述第1SIR估計值中減去上述第2SIR估計值；第1校正量計算部件，在多個時隙范圍內(nèi)對上述減法結(jié)果進(jìn)行平均來計算SIR校正量；以及第1比較/校正部件，比較上述第1SIR估計值和上述第2SIR估計值，在“第2SIR估計值大于或等于第1SIR估計值(或第2SIR估計值＞第1SIR估計值)”時校正SIR值。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述第1選擇部件選擇與上述第1及第2SIR估計值中較好的SIR估計值對應(yīng)的軟判決值。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，包括用戶單獨的高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件(相當(dāng)于高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部234-1～234-NH)，將上述干擾分量除去后的以天線元為單位的信號單獨加上上述每個波束的逆波束成形后符號復(fù)本，通過對該加法結(jié)果實施每個路徑的權(quán)重控制來形成自適應(yīng)天線的波束，然后合并每個路徑的波束形成后信號來生成第3自適應(yīng)波束合并后信號(軟判決值)。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件包括加法部件，對上述干擾分量除去后的以天線元為單位的信號將上述每個波束的逆波束成形后符號復(fù)本加權(quán)相加；第2權(quán)重控制部件，根據(jù)上述加權(quán)相加后的以天線元為單位的信號、上述路徑位置信息、以及上述第3波束合并后信號的硬判決結(jié)果，通過規(guī)定的算法來進(jìn)行權(quán)重控制；第2波束形成后信號生成部件，合并上述權(quán)重控制后的信號并以路徑為單位來生成自適應(yīng)天線的波束形成后信號；第2衰落補償部件，對上述每個路徑的自適應(yīng)天線的波束形成后信號進(jìn)行衰落補償；以及第2軟判決值輸出部件，合并為上述每個路徑得到的衰落補償后的波束形成后信號，輸出第3波束合并后信號作為其合并結(jié)果。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，包括第2選擇部件，用規(guī)定的準(zhǔn)則來自適應(yīng)地選擇輸出上述第1波束合并后信號、和上述第2波束合并后信號。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，包括第2SIR校正部件，用上述單波束信號中包含的每個時隙的已知序列及上述路徑位置信息來計算第3SIR估計值，另一方面，根據(jù)上述高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件內(nèi)的波束形成后信號來計算第4SIR估計值，比較該第3及第4SIR估計值，根據(jù)其比較結(jié)果來自適應(yīng)地校正SIR值。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述第2SIR校正部件包括第2減法部件，從上述第3SIR估計值中減去上述第4SIR估計值；第2校正量計算部件，在多個時隙范圍內(nèi)對上述減法結(jié)果進(jìn)行平均來計算SIR校正量；以及第2比較/校正部件，比較上述第3SIR估計值和上述第4SIR估計值，在“第4SIR估計值大于或等于第3SIR估計值(或者也可以是第4SIR估計值＞第3SIR估計值)”時校正SIR值。
下一發(fā)明的干擾消除器的特征在于，上述第2選擇部件選擇與上述第3及第4SIR估計值中較好的SIR估計值對應(yīng)的軟判決值。


圖1是本發(fā)明的干擾消除器的實施方式1的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是多波束成形部5的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是B個多波束的鏡像圖。
圖4是低速用戶多波束解調(diào)部6-1～6-NL的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是路徑檢測部30的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是為每個時隙所設(shè)的已知序列的圖。
圖7是高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部7-1～7-NH的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部7-1～7-NH的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部12-1～12-NL的結(jié)構(gòu)圖。
圖10是高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部15-1～15-NH的結(jié)構(gòu)圖。
圖11是SIR校正部13及16的結(jié)構(gòu)圖。
圖12是本發(fā)明的干擾消除器的實施方式2的結(jié)構(gòu)圖。
圖13是低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部233-1～233-NL的結(jié)構(gòu)圖。
圖14是高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部234-1～234-NH的結(jié)構(gòu)圖。
圖15是現(xiàn)有的干擾消除器的結(jié)構(gòu)圖。
圖16是IEU的結(jié)構(gòu)圖。
圖17是DEM的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
以下，根據(jù)附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的干擾消除器的實施方式。本發(fā)明并不限于本實施方式。
實施方式1.
圖1是本發(fā)明的干擾消除器的實施方式1的結(jié)構(gòu)圖。在圖1中，1-1、1-2、1-3、...、1-N是天線，2-1、2-2、2-3、...、2-N是AGC(AutoGain Control，自動增益控制)，3-1、3-2、3-3、...、3-N是準(zhǔn)同步檢波部，4-1、4-2、4-3、...、4-N是A/D(模擬/數(shù)字變換部)，5是多波束成形部，6-1、...、6-NL是低速用戶多波束解調(diào)部(LRUMBDEM)，7-1、...、7-NH是高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部(HRUMBICDEM)，8-1、...、8-NL、9-1、...、9-NH、10-1、10-2、10-3、...、10-B是延遲器，11-1、11-2、11-3、...、11-B是減法器，12-1、...、12-NL是低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部(LRUABDEM)，，13、16是SIR校正部，14、17是軟判決數(shù)據(jù)選擇部，15-1、...、15-NH是高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部(HRUABDEM)。
這里，說明本實施方式的干擾消除器的特征動作。首先，多波束成形部5接受自動增益控制、準(zhǔn)同步檢波、及A/D變換處理后的天線信號#1～#N，形成B個多波束(多波束是具有固定方向性的波束)。
圖2是多波束成形部5的結(jié)構(gòu)圖。在圖2中，20-1、20-2、...、20-B是多波束形成部，21、22、23是乘法器，24是合并部。這里，作為一例，使用解擴前的天線信號來形成多波束。圖3是B個多波束的鏡像圖。
在上述多波束成形部5中，N個天線信號rx如果用矢量來表現(xiàn)(各元素是復(fù)數(shù))，則用rx＝[rx1，rx2，...，rxN]T來給出。其中，T表示轉(zhuǎn)置。此外，用于形成單波束信號#1～#B的權(quán)重矢量分別用M1＝[M11，M12，...，M1N]T、M2＝[M21，M22，...，M2N]T、...、MB＝[MB1，MB2，...，MBN]T來表示(各元素是復(fù)數(shù))。因此，如果用矩陣來表現(xiàn)上述權(quán)重矢量，則可以如(1)式所示。
M=M11M12···M1NM21M22···M2N·········MB1MB2···BBN···(1)]]>多波束形成后的B個單波束信號ry如果用矢量來表現(xiàn)(各元素是復(fù)數(shù))，則用ry＝[ry1，ry2，...，ryB]T來給出，可以如(2)式所示。
ry＝M·rx...(2)然后，從多波束成形部5輸出的單波束信號#1～#B被輸出到延遲器10-1～10-B、低速用戶多波束解調(diào)部6-1～6-NL及高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部7-1～7-NH。
接著，說明低速用戶多波束解調(diào)部(LRUMBDEM)6-1～6-NL的動作。圖4是低速用戶多波束解調(diào)部(LRUMBDEM)6-1～6-NL的結(jié)構(gòu)圖。在圖4中，30是路徑檢測部，31-1、31-2、...、31-B是單波束瑞克合并后信號生成部，32、33是合并部，40-1、40-2、...、40-P是單路徑檢波/干擾功率估計部，41是SIR估計部，42是平均部，43是合并部，44是除法部，50是解擴部，51是延遲器，52是傳輸線路估計部，53是干擾功率估計部，54是復(fù)共軛計算部，55是復(fù)數(shù)乘法器。這里，上述各低速用戶多波束解調(diào)部具備同樣的結(jié)構(gòu)，所以用低速用戶多波束解調(diào)部6-1的結(jié)構(gòu)來說明其動作。
首先，低速用戶多波束解調(diào)部6-1用接受的多波束形成后的單波束信號#1～#B在時間空間上進(jìn)行路徑檢測。圖5是路徑檢測部30的結(jié)構(gòu)圖。在圖5中，60-1、60-2、...、60-B是單波束路徑檢測部，61是路徑選擇部，70是解擴部，71是傳送線路估計部，72是平均功率值計算部，73是閾值計算部，74是判決部，75是干擾功率值計算部，76是除法器，路徑檢測部30用B個單波束信號從受多徑波影響的解擴后的信號中選擇時間不同的P個路徑。這里，上述各單波束路徑檢測部具備同樣的結(jié)構(gòu)，所以用單波束路徑檢測部60-1的結(jié)構(gòu)來說明其動作。
在單波束路徑檢測部60-1中，解擴部70對單波束信號#1進(jìn)行解擴。然后，傳輸線路估計部71用為每個時隙所設(shè)的已知序列導(dǎo)頻符號(請參照圖6的時隙結(jié)構(gòu))，對1個時隙內(nèi)的所有符號進(jìn)行同相相加，求瞬時的傳輸線路估計值。
平均功率值計算部72用傳輸線路估計部71求出的傳輸線路估計值，來進(jìn)行幾個時隙間的功率平均處理，計算平均功率延遲分布(プロフアイル)。閾值計算部73將比平均管理延遲分布中功率最小的路徑的功率大ΔdB的功率作為用于路徑選擇的閾值。干擾功率值計算部75將平均功率延遲分布中閾值以下的路徑的功率看作噪聲/干擾功率，計算其干擾功率值。判決部74比較平均功率值計算部72的輸出(平均功率延遲分布)和閾值計算部73的輸出(閾值)，將具有比該閾值大的平均功率值的路徑作為與有用信號對應(yīng)的路徑。然后，輸出與該路徑的時間上的位置有關(guān)的信息(波束識別號碼)。
此外，上述與有用信號對應(yīng)的路徑的路徑功率值被輸入到除法器76中，在這里用上述干擾功率值來進(jìn)行用于歸一化的除法，輸出其除法結(jié)果。由于接收機端的H/W上或S/W上的制約，路徑檢測部30一般多只對預(yù)定的P個路徑進(jìn)行信號處理。因此，路徑選擇部61從歸一化過的路徑的平均功率值大的一方起依次選擇P個路徑，以便能夠選擇P個有效路徑。然后，從路徑選擇部61輸出與選擇出的各路徑對應(yīng)的時間上/空間上的位置作為路徑位置信息。
這樣，上述路徑檢測部30通過用多波束在空間上進(jìn)行分離這一簡單的方法，來估計路徑的到來方向，并且對每個波束用干擾功率來進(jìn)行歸一化，從而能夠減少干擾波的影響(改善SIR)，所以能夠提高路徑的檢測精度。此外，通過用所有扇區(qū)來形成多波束，例如，在可以用多個扇區(qū)來接收來自1個用戶的信號(多個路徑以角度擴展而到來)的基站中，能夠進(jìn)行小區(qū)全方位的路徑搜索(能夠不局限于扇區(qū)這一概念來進(jìn)行路徑搜索)。此外，使用了所有用戶公用的固定的多波束，所以解調(diào)處理變得容易。
另一方面，單波束瑞克合并后信號生成部31-1～31-B以波束為單位來生成瑞克合并后信號。這里，上述各單波束瑞克合并后信號生成部具備同樣的結(jié)構(gòu)，所以用單波束瑞克合并后信號生成部31-1的結(jié)構(gòu)來說明其動作。
首先，每個路徑具備的解擴部50根據(jù)接受的時間上/空間上的路徑位置信息，對每個路徑(路徑#1～路徑#P)進(jìn)行解擴。然后，解擴后的信號被輸出到SIR估計部41、每個路徑具備的延遲器51、傳輸線路估計部52及干擾功率估計部53。
例如，與路徑#1對應(yīng)的傳輸線路估計部52用圖6所示的以時隙為單位的導(dǎo)頻符號，來計算路徑#1的傳輸線路估計值。與路徑#1對應(yīng)的復(fù)共軛計算部54計算上述傳輸線路估計值的復(fù)共軛。然后，與路徑#1對應(yīng)的復(fù)數(shù)乘法器55將上述復(fù)共軛值、和延遲器51延遲了規(guī)定時間的解擴后的信號相乘，輸出進(jìn)行了與信號振幅成正比的加權(quán)及除去了相位變動的路徑#1的信號。通過同樣的處理，分別輸出路徑#2～路徑#P的信號，合并部43按相同的定時合并所有路徑#1～路徑#P的信號。
此外，與路徑#1對應(yīng)的干擾功率估計部53接受解擴后的信號，根據(jù)與波束#1的路徑#1對應(yīng)的解擴后的信號y1，1(ks，j)(其中，ya，b(ks，j)是復(fù)數(shù)，a表示波束#a，b表示路徑#b，ks是時隙，j是第ks個時隙中的第j個導(dǎo)頻符號)，來計算干擾功率。首先，干擾功率估計部53除去第ks個時隙內(nèi)的導(dǎo)頻符號Ps(ks，j)(其中，|Ps(ks，j)|＝1)的調(diào)制分量后，在所有符號范圍內(nèi)進(jìn)行同相相加，計算波束#1的路徑#1上的第ks個時隙的傳輸線路估計值η1，1(ks)(其中，ηa，b(ks)是復(fù)數(shù))。接著，干擾功率估計部53用算出的傳輸線路估計值和上述解擴后的信號y1，1(ks，j)，根據(jù)(3)式，來計算與波束#1的路徑#1對應(yīng)的第ks個時隙的干擾功率σ1，12(ks)(其中，σa，b2(ks)是復(fù)數(shù))。
σ1,12(ks)=1PΣj=1P|y1,1(ks,j)·Ps*(ks,j)-η1,1(ks)|2···(3)]]>其中，Ps*(ks，j)是Ps(ks，j)的復(fù)共軛值，Ps表示1個時隙中的導(dǎo)頻符號數(shù)。
進(jìn)而，根據(jù)式(4)，在多個時隙范圍內(nèi)對得到的第ks個時隙的干擾功率σ1，12(ks)進(jìn)行平均處理，這里，算出波束#1的路徑#1上的第ks個時隙的干擾功率估計值I1，1(ks)。
I1,1(kS)=1SΣI=0S-1σ1,12(kS-S)···(4)]]>其中，S表示平均所使用的時隙數(shù)。
然后，與波束#1的路徑#1同樣，對波束#1的路徑#2～#P也計算根據(jù)式(4)來求的干擾功率，平均部42根據(jù)式(5)來進(jìn)行平均，計算與波束#1對應(yīng)的平均干擾功率。
I1(kS)=1L1Σb=1L1I1,b(kS)···(5)]]>除法(歸一化)部44將合并部43輸出的合并信號除以接受的波束#1的平均干擾功率，生成/輸出用干擾功率歸一化過的與波束#1對應(yīng)的瑞克合并后信號。與波束#1同樣，對波束#2～#B也計算該瑞克合并后信號。
合并部33合并與所有波束對應(yīng)的瑞克合并后信號，生成/輸出波束合并后信號。該波束合并后信號作為軟判決值，被輸出到圖1所示的延遲器8-1～8-NL。
此外，與波束#1對應(yīng)的SIR估計部41計算與波束#1對應(yīng)的信干比。具體地說，通過與以波束為單位估計出的上述(3)、(4)、(5)式同樣的處理，來計算干擾功率。然后，對信號功率進(jìn)行以下所示的處理。
例如，為了從與波束#1的路徑#1對應(yīng)的解擴后的信號y1，1(ks，j)中提取信號分量，SIR估計部41首先除去第ks個時隙內(nèi)的導(dǎo)頻符號Ps(ks，j)的調(diào)制分量后，在所有符號范圍內(nèi)進(jìn)行同相相加，計算波束#1的路徑#1上的第ks個時隙的傳輸線路估計值η1，1(ks)。然后，通過用上述傳輸線路估計值根據(jù)(6)式計算功率值，來計算第ks個時隙中的波束#1的路徑#1的信號功率。
S1，1(kS)＝|η1，1(kS)|2...(6)同樣，對第ks個時隙中的波束#1的路徑#2～路徑#P也計算功率值，SIR估計部41根據(jù)(7)式來計算第ks個時隙中的波束#1的信號功率。
S1(kS)=Σb=1L1|η1,b(kS)|2···(7)]]>進(jìn)而，SIR估計部41如(8)式所示，進(jìn)行(5)式和(7)式的除法，計算第ks個時隙中的波束#1的SIR估計值。按與波束#1同樣的過程，對波束#2～#B也計算該SIR估計值。
SIR1(ks)=S1(ks)I1(ks)···(8)]]>最后，合并部32合并對波束#1～#B算出的所有SIR估計值，生成/輸出波束合并后SIR估計值。
接著，說明高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部(HRUMBICDEM)7-1～7-NH的動作。圖7及圖8是高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部7-1～7-NH的結(jié)構(gòu)圖。在圖7中，34是判決部。對與前述低速用戶多波束解調(diào)部6-1～6-NL同樣的結(jié)構(gòu)附以同一標(biāo)號并省略其說明。此外，在圖8(高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部內(nèi)的復(fù)本生成部)中，80-1、80-2、...、80-B是單波束復(fù)本生成部，81-1～81-P是單路徑符號復(fù)本生成部，82是乘法器，83是擴頻部，84是合并器，85-1～85-B是乘法器。這里，上述各高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部具備同樣的結(jié)構(gòu)，所以用高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部7-1的結(jié)構(gòu)來說明其動作。
上述高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部7-1基本上具備與前述低速用戶多波束解調(diào)部同樣的結(jié)構(gòu)，但是不同點在于為了生成復(fù)本信號，B個單波束瑞克合并后信號生成部輸出與各路徑(P個)對應(yīng)的單波束信道估計值(傳輸線路估計部52的輸出)；設(shè)有用于臨時判決波束合并后信號的判決部34；以及設(shè)有圖8所示的復(fù)本生成部。
以下，說明與前述不同的動作。首先，判決部34計算為了生成復(fù)本信號所需的數(shù)據(jù)判決值，具體地說，是硬判決值(例如+1、-1)。另一方面，波束合并后信號作為軟判決值，被輸出到圖1所示的延遲器9-1～9-NH。
此外，圖8所示的復(fù)本生成部如下所示生成單波束復(fù)本信號。這里，上述B個單波束復(fù)本生成部具備同樣的結(jié)構(gòu)，所以用單波束復(fù)本生成部80-1的結(jié)構(gòu)來說明其動作。
首先，在單波束復(fù)本生成部80-1中，乘法器82以波束#1中檢測出的P個路徑為單位，將上述P個單波束信道估計值、和上述數(shù)據(jù)判決值相乘。然后，對波束#1內(nèi)的每個路徑(P個)，輸出其乘法結(jié)果作為符號復(fù)本(單波束符號復(fù)本#1～#B)。
此外，擴頻部83接受對每個路徑得到的乘法結(jié)果，以路徑為單位來設(shè)置擴頻的定時，根據(jù)路徑檢測部30得到的路徑位置信息(時間/空間)來進(jìn)行擴頻。合并部84合并與P個路徑對應(yīng)的擴頻結(jié)果。按與波束#1同樣的過程，對波束#2～#B也計算該合并結(jié)果。
乘法器85-1～85-B將每個波束的合并結(jié)果乘以α(0＜α≤1)這一系數(shù)，生成單波束復(fù)本信號#1～#B。
這里，說明使用了上述低速用戶多波束解調(diào)部6-1～6-NL及高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部7-1～7-NH的情況下的效果。
(1)由于用固定的多波束進(jìn)行接收，所以不像在使用自適應(yīng)陣列天線算法的情況下，為了使波束形成收斂而需要現(xiàn)有技術(shù)那樣的長時間，能夠改善接收SIR。此外，由于干擾功率可能以多波束的波束為單位而異，所以用導(dǎo)頻符號和估計出的干擾功率，對單波束瑞克合并后信號進(jìn)行歸一化。因此，也能夠容易地接收分組、隨機接入信道(RACH)等接近時隙長度、而且時間長度短的信號。
(2)此外，對檢測出的路徑，由于需要也考慮檢測出的波束(空間位置)上的干擾功率，所以以路徑為單位，用固定波束內(nèi)的干擾功率進(jìn)行歸一化，其結(jié)果是，算出每個路徑的SIR值。然后，通過以用戶為單位合并檢測出的每個路徑的SIR值(考慮到干擾功率的一種最大比合并)，來計算發(fā)送功率控制用SIR值。由此，能夠算出考慮到以波束為單位的干擾功率的差異的發(fā)送功率用SIR值。
(3)此外，由于考慮到高速TPC的衰落變動的跟蹤性，所以用根據(jù)干擾消除前的信號算出的SIR值(由上述低速用戶多波束解調(diào)部及高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部生成)、和根據(jù)干擾消除后的信號算出的SIR值(由后述低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部及高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部生成)，與干擾消除器改善的量相應(yīng)，來校正SIR值(由后述SIR校正部16實施)。由此，在高速TPC(發(fā)送功率控制)中也能夠容易地應(yīng)付。
接著，減法器11-1、11-2、...、11-B接受延遲器10-1～10-B延遲后的單波束信號#1～#B、和上述各高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部生成的單波束復(fù)本信號#1～#B。然后，通過從單波束信號#1～#B中分別減去對應(yīng)的單波束復(fù)本信號#1～#B，來除去高速用戶造成的干擾分量。
然后，上述干擾分量除去后的單波束信號#1～#B被輸出到低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部12-1～12-NL及高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部15-1～15-NH。
接著，說明低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部(LRUABDEM)12-1～12-NL的動作。圖9是低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部12-1～12-NL的結(jié)構(gòu)圖。在圖9中，90-1～90-P是單路徑衰落補償部，91是合并器，92是判決部，93是SIR估計部，201-1、201-2、...、201-B是解擴部，202是權(quán)重生成部，203是乘法部，204是合并器，205是傳輸線路估計部，206是復(fù)共軛計算部，207是乘法器。這里，上述各低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部具備同樣的結(jié)構(gòu)，所以低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部12-1的結(jié)構(gòu)來說明其動作。
低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部12-1從減法器11-1～11-B接受干擾除去后單波束信號#1～#B。此外，從低速用戶多波束解調(diào)部6-1的路徑檢測部30接受路徑位置信息(時間/空間)。以下，由于上述各單路徑衰落補償部具備同樣的結(jié)構(gòu)，所以用單路徑衰落補償部90-1的結(jié)構(gòu)來說明其動作。假設(shè)單路徑衰落補償部90-1將B個多波束中檢測出的時間上的位置相同的路徑看作同一路徑。
在單路徑衰落補償部90-1中，與路徑#1對應(yīng)的解擴部201-1～201-B按從上述路徑位置信息中得到的定時，以波束為單位，對上述干擾除去后單波束信號進(jìn)行解擴。
與路徑#1對應(yīng)的權(quán)重生成部202接受上述路徑位置信息、每個波束的解擴后信號、以及后述自適應(yīng)波束形成后的判決值，通過LMS、RLS、SMI等MMSE準(zhǔn)則的算法，來計算權(quán)重。作為權(quán)重的初值，由于用多個固定多波束接收了時間上的位置相同的路徑，所以設(shè)置多個固定多波束的權(quán)重相加結(jié)果(由此，能夠加快用于波束形成的算法的收斂)。
與路徑#1對應(yīng)的乘法部203例如將權(quán)重生成部202生成的路徑#1的權(quán)重矢量W1＝[w11，w12，...，w1B]T(在權(quán)重矢量的元素wij中，i表示路徑號碼，j表示波束號碼)與上述解擴后信號相乘。
與路徑#1對應(yīng)的合并器204合并上述乘法結(jié)果，生成與路徑#1對應(yīng)的自適應(yīng)波束形成后信號。該自適應(yīng)波束形成后信號被輸出到傳輸線路估計部205和SIR估計部93。傳輸線路估計部205、復(fù)共軛計算部206及SIR估計部93的處理與前述傳輸線路估計部52、復(fù)共軛計算部54及SIR估計部41的處理相同，所以省略其說明。
與路徑#1對應(yīng)的乘法器207通過將上述自適應(yīng)波束形成后信號乘以復(fù)共軛計算部206算出的復(fù)共軛值，來進(jìn)行衰落補償。按與路徑#1同樣的過程，對路徑#2～#P也計算衰落補償后的自適應(yīng)波束形成后信號。
合并器91合并上述P個衰落補償后的自適應(yīng)波束形成后信號，輸出軟判決值作為合并結(jié)果。最后，判決部92根據(jù)上述軟判決值來進(jìn)行用于生成權(quán)重的硬判決。
這樣，上述低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部通過只接受除去了高速用戶的干擾后的單波束信號、即低速用戶的信號，能夠提高解調(diào)精度。
接著，說明高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部(HRUABDEM)15-1～15-NH的動作。圖10是高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部15-1～15-NH的結(jié)構(gòu)圖。在圖10中，210-1～210-P是單路徑衰落補償部，211-1、211-2、...、211-B是乘法器，212-1、212-2、...、212-B是加法器。這里，上述各高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部具備同樣的結(jié)構(gòu)，所以用高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部15-1的結(jié)構(gòu)來說明其動作。
這里，只說明與前述低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部不同的動作。高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部15-1從減法器11-1～11-B接受干擾除去后單波束信號#1～#B。此外，從高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部7-1接受路徑位置信息(時間/空間)和單波束符號復(fù)本#1～#B。這里，上述各單路徑衰落補償部具備同樣的結(jié)構(gòu)，所以用單路徑衰落補償部210-1的結(jié)構(gòu)來說明其動作。
首先，在單路徑衰落補償部210-1中，乘法器211-1～211-B將單波束符號復(fù)本#1～#B和系數(shù)α(0＜α＜1)分別相乘。然后，加法器212-1～212-B將上述各乘法結(jié)果和每個波束的解擴信號分別相加。
與路徑#1對應(yīng)的權(quán)重生成部202接受路徑位置信息、上述每個波束的加法結(jié)果、以及自適應(yīng)波束形成后的判決值，通過LMS、RLS、SMI等MMSE準(zhǔn)則的算法，來計算權(quán)重(與低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部同樣)。
與路徑#1對應(yīng)的乘法部203例如將權(quán)重生成部202生成的路徑#1的權(quán)重矢量W1＝[w11，w12，...，w1B]T(在權(quán)重矢量的元素wij中，i表示路徑號碼，j表示波束號碼)的各元素與上述每個波束的加法結(jié)果分別相乘。以后的處理與前述低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部相同，所以省略說明。
這樣，上述高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部通過接受干擾除去后的單波束信號，能夠提高解調(diào)精度。
接著，說明SIR校正部13及16的動作。圖11是SIR校正部13及16的結(jié)構(gòu)圖。在圖11中，220、225是減法器，221是平均值計算部，222是延遲器，223是比較器，224是乘法器。這里，上述SIR校正部13及16具備同樣的結(jié)構(gòu)，所以用SIR校正部13的結(jié)構(gòu)來說明其動作。
SIR校正部13接受各低速用戶多波束解調(diào)部輸出的波束合并后SIR值、和各低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部輸出的SIR值。
減法器220從波束合并后SIR值中減去SIR值。平均值計算部221在多個時隙范圍內(nèi)進(jìn)行平均處理，計算SIR校正量。乘法器224根據(jù)比較器223輸出的“0”、“1”選擇信號來進(jìn)行乘法處理。這里，在比較器223的輸出為“1”的情況下，進(jìn)行SIR校正；而在為“0”的情況下，不進(jìn)行校正。減法器225從低速用戶多波束解調(diào)部輸出的SIR值中減去上述SIR校正量，輸出高速TPC用的校正過的SIR值。
此外，考慮到干擾消除之前的處理延遲，來自低速用戶多波束解調(diào)部的SIR值由延遲器222予以延遲，使其與來自低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部的SIR值處于同一時刻，輸入到比較器223中。比較器223比較延遲后的SIR值和來自低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部的SIR值。這里，例如如圖11所示，在X大于或等于Y時輸出選擇信號“1”，在X＜Y時輸出選擇信號“0”。該選擇信號在后述軟判決數(shù)據(jù)選擇部中也用作用于選擇SIR值大的解調(diào)部的軟判決值的選擇信號。
這里，說明使用了上述SIR校正部的情況下的效果。
(1)例如，在低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部及高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部中的用于波束形成的算法收斂之前，有時可能未能充分抑制干擾，低速用戶多波束解調(diào)部及高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部的SIR值處于良好的狀態(tài)。在此情況下，通過利用SIR值大的解調(diào)結(jié)果，能夠改善解調(diào)特性。
(2)通過從多波束解調(diào)時的波束合并后SIR值中減去自適應(yīng)波束解調(diào)時的SIR值來計算SIR值的校正量，用該校正量對上述多波束解調(diào)時的SIR值加以校正。由此，能夠得到考慮了改善量的SIR值。
(3)此外，在用于波束形成的算法收斂之前，有時自適應(yīng)波束解調(diào)時的SIR值比多波束解調(diào)時的SIR值差。在此情況下，為了不增加發(fā)送功率，使用多波束解調(diào)時的SIR值。再者，在自適應(yīng)波束解調(diào)時的SIR值比多波束解調(diào)時的SIR值的狀態(tài)好時不進(jìn)行校正，否則進(jìn)行校正。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制了發(fā)送功率的良好的高速TPC。
接著，說明軟判決數(shù)據(jù)選擇部14及17的動作。這里，上述軟判決數(shù)據(jù)選擇部14及17進(jìn)行同樣的處理，所以特別說明軟判決數(shù)據(jù)選擇部14的動作。
為了使為每個用戶得到的來自低速用戶多波束解調(diào)部的軟判決值、和為每個用戶得到的來自低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部的軟判決值同時被輸入到軟判決數(shù)據(jù)選擇部14中，圖1所示的延遲器8-1～8-NL對來自低速用戶多波束解調(diào)部6-1～6-NL的軟判決值予以延遲。軟判決數(shù)據(jù)選擇部14根據(jù)上述選擇信號來選擇/輸出SIR值好的軟判決值。即，如果X大于或等于Y(或X＞Y)則選擇X側(cè)的軟判決值，如果X＜Y(或X≤Y)則選擇Y側(cè)的軟判決值。
這里，說明使用了上述軟判決數(shù)據(jù)選擇部的情況下的效果。
(1)在低速用戶的情況下，選擇來自SIR估計值更好的狀態(tài)的解調(diào)部的軟判決值。因此，即使在對分組等時間長度短的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)的情況下，或者在移動臺高速移動的情況下等，形成自適應(yīng)波束的算法不充分收斂、不能充分改善SIR值的狀況下，也能夠得到良好的解調(diào)結(jié)果。
(2)在高速用戶的情況下，也與上述同樣，選擇來自SIR估計值更好的狀態(tài)的解調(diào)部的軟判決值。因此，即使在對分組等時間長度短的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)的情況下，或者在移動臺高速移動的情況下等，不能充分進(jìn)行干擾消除的狀況下，或者形成自適應(yīng)波束的算法不充分收斂、不能充分改善SIR值的狀況下，也能夠得到良好的解調(diào)結(jié)果。
以上，在本實施方式中，低速用戶多波束解調(diào)部及高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部以多波束中的波束為單位來除去干擾分量，輸出干擾分量除去后的軟判決值作為解調(diào)結(jié)果。接著，低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部及高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部用干擾分量除去后的單波束信號進(jìn)行解調(diào)處理，輸出軟判決值作為解調(diào)結(jié)果。然后，上述低速用戶用的各解調(diào)部分別根據(jù)單獨估計的SIR來選擇輸出最佳的軟判決值。同樣，上述高速用戶用的各解調(diào)部也分別根據(jù)單獨估計的SIR來選擇輸出最佳的軟判決值。由此，能夠得到良好的解調(diào)特性。
在本實施方式中，為了便于說明，將低速用戶多波束解調(diào)部和高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部作為分離的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但是不限于此，也可以共享低速用戶多波束解調(diào)部和高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部中相同的結(jié)構(gòu)。在此情況下，高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部與上述同樣由圖7及圖8構(gòu)成，而低速用戶多波束解調(diào)部不是由上述圖4，而是由圖7構(gòu)成。
實施方式2.
在前述實施方式1中，通過輸入多波束的自適應(yīng)波束形成進(jìn)行了解調(diào)處理。相反，在實施方式2中，通過用輸入以天線元為單位的信號的自適應(yīng)天線解調(diào)器進(jìn)行波束形成來進(jìn)行解調(diào)處理。
圖12是本發(fā)明的干擾消除器的實施方式2的結(jié)構(gòu)圖。在圖12中，230-1、...、230-NH是逆波束成形部，231-1、231-2、231-3、...、231-N是延遲器，232-1、232-2、232-3、...、232-N是減法器，233-1、...、233-NL是低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部(LRUAADEM)，234-1、...、234-NH是高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部(HRUAADEM)。對與前述實施方式1同樣的結(jié)構(gòu)附以同一標(biāo)號并省略其說明。
這里，說明本實施方式的干擾消除器的特征動作。在本實施方式中，只說明與前述實施方式1不同的動作。
逆波束成形部230-1～230-NH用(9)式進(jìn)行逆波束成形處理。例如，與實施方式1同樣，假設(shè)用于形成單波束信號#1～#B的權(quán)重矢量分別為M1＝[M11，M12，...，M1N]T、M2＝[M21，M22，...，M2N]T、...、MB＝[MB1，MB2，...，MBN]T，則逆波束成形用的權(quán)重可以用(1)式所示的矩陣M的逆矩陣M-1來表示。
M-1=M11M12···M1NN21N22···M2N·········NB1MB2···MBN-1···(9)]]>逆波束成形部230-1～230-NH將各高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部(7-1～7-NH)輸出的單波束復(fù)本信號#1～#B的矢量表現(xiàn)rz＝[rz1，rz2，...，rzB]T、和單波束符號復(fù)本#1～#B的矢量表現(xiàn)rv＝[rv1，rv2，...，rvB]T分別乘以該逆矩陣M-1。由此，能夠得到逆波束成形后單波束復(fù)本信號rzI＝[rzI1，rzI2，...，rzIN]T及逆波束成形后單波束符號復(fù)本rvI＝[rvI1，rvI2，...，rvIN]T。其中，N表示天線的個數(shù)。
即，上述運算分別根據(jù)式(10)、式(11)來進(jìn)行。
rzI＝M-1·rz ...(10)rvI＝M-1·rv ...(11)然后，從逆波束成形部230-1～230-NH輸出的逆波束成形后復(fù)本信號rzI的各元素被輸出到用于消除干擾分量的減法器232-1～232-N。此外，逆波束成形后單波束符號復(fù)本rvI的各元素被輸出到高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部234-1～234-N。
這樣，在使用了上述逆波束成形部的情況下，用固定的多波束來生成高速用戶的干擾復(fù)本，所以波束形成之前的收斂時間不成問題。此外，能夠使用預(yù)先算出的逆波束成形用的固定的權(quán)重，所以無需經(jīng)常進(jìn)行逆矩陣運算，所以信號處理變得容易。
接著，減法器232-1～232-N接受延遲器231-1～231-N延遲后的單天線信號#1～#N、和上述各逆波束成形部230-1～230-N生成的逆波束成形后復(fù)本信號rzI的各元素(#1～#N)。然后，通過從單天線信號#1～#N中分別減去對應(yīng)的逆波束成形后復(fù)本信號#1～#N，來除去高速用戶的干擾分量。
然后，上述干擾分量除去后的單天線信號#1～#N被輸出到低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部233-1～233-NL及高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部234-1～234-NH。
接著，說明低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部(LRUAADEM)233-1～233-NL的動作。圖13是低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部233-1～233-NL的結(jié)構(gòu)圖，與前述各低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部12-1～12-NL。這里，上述各低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部具有同樣的結(jié)構(gòu)，所以用低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部233-1的結(jié)構(gòu)來說明其動作。
低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部233-1從減法器232-1～232-N接受干擾除去后單天線信號#1～#N。此外，從低速用戶多波束解調(diào)部6-1的路徑檢測部30接受路徑位置信息(時間/空間)。以下，由于各單路徑衰落補償部(90-1～90-P)具備同樣的結(jié)構(gòu)，所以用單路徑衰落補償部90-1的結(jié)構(gòu)來說明其動作。單路徑衰落補償部90-1將B個多波束中檢測出的時間上的位置相同的路徑看作同一路徑。
在單路徑衰落補償部90-1中，與路徑#1對應(yīng)的解擴部201-1～201-N按從上述路徑位置信息中得到的定時，以天線為單位，對上述干擾除去后單天線信號進(jìn)行解擴。
與路徑#1對應(yīng)的權(quán)重生成部202接受上述路徑位置信息、每個天線的解擴后信號以及后述自適應(yīng)天線的波束形成后的判決值，通過LMS、RLS、SMI等MMSE準(zhǔn)則的算法，來計算權(quán)重。由于用多個固定多波束來接收時間上的位置相同的路徑，所以將多個固定多波束的權(quán)重相加結(jié)果(由此，能夠加快用于波束形成的算法的收斂)設(shè)置為權(quán)重的初值。
與路徑#1對應(yīng)的乘法部203例如將權(quán)重生成部202生成的路徑#1的權(quán)重矢量W1＝[w11，w12，...，w1N]T(在權(quán)重矢量的元素wij中，i表示路徑號碼，j表示天線號碼)與上述解擴后信號相乘。
與路徑#1對應(yīng)的合并器204合并上述乘法結(jié)果，生成與路徑#1對應(yīng)的自適應(yīng)天線的波束形成后信號。該自適應(yīng)天線的波束形成后信號被輸出到傳輸線路估計部205和SIR估計部93。傳輸線路估計部205、復(fù)共軛計算部206及SIR估計部93的處理與前述傳輸線路估計部52、復(fù)共軛計算部54及SIR估計部41的處理相同，所以省略其說明。
與路徑#1對應(yīng)的乘法器207通過將上述波束形成后信號乘以復(fù)共軛計算部206算出的復(fù)共軛值，來進(jìn)行衰落補償。按與路徑#1同樣的過程，對路徑#2～#P也計算衰落補償后的波束形成后信號。
合并器91合并上述P個衰落補償后的波束形成后信號，輸出軟判決值作為合并結(jié)果。最后，判決部92根據(jù)上述軟判決值來進(jìn)行用于權(quán)重生成的硬判決。
這樣，上述低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部通過只接受除去了高速用戶造成的干擾后的單天線信號、即低速用戶的信號，能夠提高解調(diào)精度。
接著，說明高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部(HRUAADEM)234-1～234-NH的動作。圖14是高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部234-1～234-NH的結(jié)構(gòu)圖，與前述各高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部15-1～15-NH相同。這里，上述各高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部具備同樣的結(jié)構(gòu)，所以用高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部234-1的結(jié)構(gòu)來說明其動作。
這里，只說明與前述低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部不同的動作。高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部234-1從減法器232-1～232-N接受干擾除去后單天線信號#1～#N。此外，從高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部7-1接受路徑位置信息(時間/空間)，從逆波束成形部230-1～230-NH接受逆波束成形后單天線符號復(fù)本#1～#N。這里，上述各單路徑衰落補償部具備同樣的結(jié)構(gòu)，所以用單路徑衰落補償部210-1的結(jié)構(gòu)來說明其動作。
首先，在單路徑衰落補償部210-1中，乘法器211-1～211-N將逆波束成形后單天線符號復(fù)本#1～#N和系數(shù)α(0＜α＜1)分別相乘。然后，加法器212-1～212-N將上述各乘法結(jié)果和每個天線的解擴信號分別相加。
與路徑#1對應(yīng)的權(quán)重生成部202接受路徑位置信息、上述每個天線的加法結(jié)果、以及自適應(yīng)天線的波束形成后的判決值，通過LMS、RLS、SMI等MMSE準(zhǔn)則的算法，來計算權(quán)重(與低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部同樣)。
與路徑#1對應(yīng)的乘法部203例如將權(quán)重生成部202生成的路徑#1的權(quán)重矢量W1＝[w11，w12，...，w1N]T(在權(quán)重矢量的元素wij中，i表示路徑號碼，j表示天線號碼)的各元素與上述每個天線的加法結(jié)果分別相乘。以后的處理與前述低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部相同，所以省略說明。
這樣，上述高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部通過接受干擾除去后的單天線信號，能夠提高解調(diào)精度。
接著，說明使用了與實施方式1同樣的SIR校正部13及16(請參照圖11)的情況下的效果。
(1)例如，在低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部及高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部中的用于波束形成的算法收斂之前，有時可能未能充分抑制干擾，低速用戶多波束解調(diào)部及高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部的SIR值處于良好的狀態(tài)。在此情況下，通過利用SIR值大的解調(diào)結(jié)果，能夠改善解調(diào)特性。
(2)通過從多波束解調(diào)時的波束合并后SIR值中減去自適應(yīng)天線解調(diào)時的SIR值來計算SIR值的校正量，用該校正量對上述多波束解調(diào)時的SIR值加以校正。由此，能夠得到考慮了改善量的SIR值。
(3)此外，在用于波束形成的算法收斂之前，有時自適應(yīng)天線解調(diào)時的SIR值比多波束解調(diào)時的SIR值差。在此情況下，為了不增加發(fā)送功率，使用多波束解調(diào)時的SIR值。再者，在自適應(yīng)天線解調(diào)時的SIR值比多波束解調(diào)時的SIR值的狀態(tài)好時不進(jìn)行校正，否則進(jìn)行校正。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制了發(fā)送功率的良好的高速TPC。
以上，在本實施方式中，低速用戶多波束解調(diào)部及高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部以多波束中的波束為單位來除去干擾分量，輸出干擾分量除去后的軟判決值作為解調(diào)結(jié)果。接著，低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部及高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部用干擾分量除去后的以天線元為單位的信號來進(jìn)行解調(diào)處理，輸出軟判決值作為解調(diào)結(jié)果。然后，上述低速用戶用的各解調(diào)部分別根據(jù)單獨估計的SIR來選擇輸出最佳的軟判決值。同樣，上述高速用戶用的各解調(diào)部也分別根據(jù)單獨估計的SIR來選擇輸出最佳的軟判決值。由此，能夠得到良好的解調(diào)特性。
在本實施方式中，為了便于說明，將低速用戶多波束解調(diào)部和高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部作為分離的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但是不限于此，與實施方式1同樣，也可以共享低速用戶多波束解調(diào)部和高速用戶多波束干擾消除器解調(diào)部中相同的結(jié)構(gòu)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，多波束解調(diào)部件從多波束成形后的單波束信號中除去干擾分量，輸出軟判決值作為解調(diào)結(jié)果。然后，低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件從多波束成形后的單波束信號中除去高速用戶造成的干擾分量，用干擾分量除去后的單波束信號進(jìn)行解調(diào)處理，輸出軟判決值作為解調(diào)結(jié)果。這樣，由于采用了包括多波束解調(diào)部件和自適應(yīng)波束解調(diào)部件的結(jié)構(gòu)，所以具有下述效果例如即使在低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件中用于波束形成的算法不收斂、未能充分抑制干擾的情況下，也能夠通過使用多波束解調(diào)部件的解調(diào)結(jié)果來改善解調(diào)特性。
根據(jù)下一發(fā)明，通過用多波束在空間上進(jìn)行分離這一簡單的方法來估計路徑的到來方向，并且對每個波束用干擾功率進(jìn)行歸一化，具有下述效果能夠降低干擾波的影響(改善SIR)，所以能夠提高路徑的檢測精度。此外，通過用所有扇區(qū)來形成多波束，具有下述效果例如在有可能用多個扇區(qū)來接收來自1個用戶的信號的基站中，能夠進(jìn)行小區(qū)全方位的路徑搜索。此外，由于使用了所有用戶公共的固定多波束，所以具有下述效果解調(diào)處理變得容易。
根據(jù)下一發(fā)明，由于用固定多波束進(jìn)行了接收，所以具有下述效果不像在使用自適應(yīng)陣列天線的算法的情況下，為了使波束形成收斂而需要現(xiàn)有技術(shù)那樣的長時間，能夠改善接收SIR。此外，干擾功率有可能以多波束的波束為單位而異，所以用導(dǎo)頻符號和估計出的干擾功率，對單波束瑞克合并后信號進(jìn)行歸一化。因此，具有下述效果也能夠容易地接收分組、隨機接入信道(RACH)這樣接近時隙長度、而且時間長度短的信號。
根據(jù)下一發(fā)明，低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件接受除去了高速用戶造成的干擾后的單波束信號，即只接受低速用戶的信號，所以具有下述效果能夠大幅度提高解調(diào)精度。
根據(jù)下一發(fā)明，由于從狀態(tài)良好的解調(diào)部件自適應(yīng)地選擇輸出了軟判決值，所以即使在形成自適應(yīng)波束的算法不充分收斂、不能充分改善SIR值的狀況下，也能夠得到良好的解調(diào)結(jié)果。
根據(jù)下一發(fā)明，例如低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件有可能在用于波束形成的算法收斂之前未能充分抑制干擾。即，有時多波束解調(diào)部件的SIR值一方處于良好的狀態(tài)。在這種情況下，通過利用SIR值大的一方的解調(diào)結(jié)果，具有下述效果能夠改善解調(diào)特性。此外，在自適應(yīng)波束解調(diào)時的SIR值比多波束解調(diào)時的SIR值良好的狀態(tài)時不進(jìn)行校正，否則進(jìn)行校正。由此，具有下述效果能夠?qū)崿F(xiàn)抑制了發(fā)送功率的良好的高速TPC。
根據(jù)下一發(fā)明，通過從多波束解調(diào)時的SIR值中減去自適應(yīng)波束解調(diào)時的SIR值來計算SIR值的校正量，用該校正量對多波束解調(diào)時的SIR值加以校正。由此，能夠得到考慮了改善量的SIR值。
根據(jù)下一發(fā)明，選擇了來自SIR估計值的狀態(tài)更好的解調(diào)部件的軟判決值。因此，具有下述效果即使在對分組等時間長度短的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)的情況下，或者在移動臺高速移動的情況下等，形成自適應(yīng)波束的算法不充分收斂、不能充分改善SIR值的狀況下，也能夠得到良好的解調(diào)結(jié)果。
根據(jù)下一發(fā)明，多波束解調(diào)部件從多波束成形后的單波束信號中除去干擾分量，輸出軟判決值作為解調(diào)結(jié)果。然后，高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件從多波束成形后的單波束信號中除去高速用戶造成的干擾分量，用干擾分量除去后的單波束信號進(jìn)行解調(diào)處理，輸出軟判決值作為解調(diào)結(jié)果。這樣，由于采用了包括多波束解調(diào)部件和自適應(yīng)波束解調(diào)部件的結(jié)構(gòu)，所以具有下述效果例如即使在高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件中用于波束形成的算法不收斂、未能充分抑制干擾的情況下，也能夠通過使用多波束解調(diào)部件的解調(diào)結(jié)果來改善解調(diào)特性。
根據(jù)下一發(fā)明，高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件接受干擾除去后的單波束信號，所以具有下述效果能夠大幅度提高解調(diào)精度。
根據(jù)下一發(fā)明，由于從狀態(tài)良好的解調(diào)部件自適應(yīng)地選擇輸出了軟判決值，所以即使在形成自適應(yīng)波束的算法不充分收斂、不能充分改善SIR值的狀況下，也能夠得到良好的解調(diào)結(jié)果。
根據(jù)下一發(fā)明，例如高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件有可能在用于波束形成的算法收斂之前未能充分抑制干擾。即，有時多波束解調(diào)部件的SIR值一方處于良好的狀態(tài)。在這種情況下，通過利用SIR值大的一方的解調(diào)結(jié)果，具有下述效果能夠改善解調(diào)特性。此外，在自適應(yīng)波束解調(diào)時的SIR值比多波束解調(diào)時的SIR值良好的狀態(tài)時不進(jìn)行校正，否則進(jìn)行校正。由此，具有下述效果能夠?qū)崿F(xiàn)抑制了發(fā)送功率的良好的高速TPC。
根據(jù)下一發(fā)明，通過從多波束解調(diào)時的SIR值中減去自適應(yīng)波束解調(diào)時的SIR值來計算SIR值的校正量，用該校正量對多波束解調(diào)時的SIR值加以校正。由此，能夠得到考慮了改善量的SIR值。
根據(jù)下一發(fā)明，選擇了來自SIR估計值的狀態(tài)更好的解調(diào)部件的軟判決值。因此，具有下述效果即使在對分組等時間長度短的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)的情況下，或者在移動臺高速移動的情況下等，不能充分進(jìn)行干擾消除的狀況下，或者在形成自適應(yīng)波束的算法不充分收斂、不能充分改善SIR值的狀況下，也能夠得到良好的解調(diào)結(jié)果。
根據(jù)下一發(fā)明，多波束解調(diào)部件從多波束成形后的單波束信號中除去干擾分量，輸出軟判決值作為解調(diào)結(jié)果。然后，低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件從以天線元為單位的信號中除去高速用戶造成的干擾分量，用干擾分量除去后的以天線元為單位的信號進(jìn)行解調(diào)處理，輸出軟判決值作為解調(diào)結(jié)果。這樣，由于采用了包括多波束解調(diào)部件和自適應(yīng)波束解調(diào)部件的結(jié)構(gòu)，所以具有下述效果例如即使在低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件中用于自適應(yīng)天線的波束形成的算法不收斂、未能充分抑制干擾的情況下，也能夠通過使用多波束解調(diào)部件的解調(diào)結(jié)果來改善解調(diào)特性。
根據(jù)下一發(fā)明，通過用多波束在空間上進(jìn)行分離這一簡單的方法來估計路徑的到來方向，并且對每個波束用干擾功率進(jìn)行歸一化，具有下述效果能夠降低干擾波的影響(改善SIR)，所以能夠提高路徑的檢測精度。此外，通過用所有扇區(qū)來形成多波束，具有下述效果例如在有可能用多個扇區(qū)來接收來自1個用戶的信號的基站中，能夠進(jìn)行小區(qū)全方位的路徑搜索。此外，由于使用了所有用戶公共的固定多波束，所以具有下述效果解調(diào)處理變得容易。
根據(jù)下一發(fā)明，由于用固定多波束進(jìn)行了接收，所以具有下述效果不像在使用自適應(yīng)陣列天線的算法的情況下，為了使波束形成收斂而需要現(xiàn)有技術(shù)那樣的長時間，能夠改善接收SIR。此外，干擾功率有可能以多波束的波束為單位而異，所以用導(dǎo)頻符號和估計出的干擾功率，對單波束瑞克合并后信號進(jìn)行歸一化。因此，具有下述效果也能夠容易地接收分組、隨機接入信道(RACH)這樣接近時隙長度、而且時間長度短的信號。
根據(jù)下一發(fā)明，低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件接受除去了高速用戶造成的干擾后的單波束信號，即只接受低速用戶的信號，所以具有下述效果能夠大幅度提高解調(diào)精度。
根據(jù)下一發(fā)明，由于從狀態(tài)良好的解調(diào)部件自適應(yīng)地選擇輸出了軟判決值，所以即使在用自適應(yīng)天線來形成波束的算法不充分收斂、不能充分改善SIR值的狀況下，也能夠得到良好的解調(diào)結(jié)果。
根據(jù)下一發(fā)明，例如低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件有可能在用于自適應(yīng)天線的波束形成的算法收斂之前未能充分抑制干擾。即，有時多波束解調(diào)部件的SIR值一方處于良好的狀態(tài)。在這種情況下，通過利用SIR值大的一方的解調(diào)結(jié)果，具有下述效果能夠改善解調(diào)特性。此外，在自適應(yīng)波束解調(diào)時的SIR值比多波束解調(diào)時的SIR值良好的狀態(tài)時不進(jìn)行校正，否則進(jìn)行校正。由此，具有下述效果能夠?qū)崿F(xiàn)抑制了發(fā)送功率的良好的高速TPC。
根據(jù)下一發(fā)明，通過從多波束解調(diào)時的SIR值中減去自適應(yīng)波束解調(diào)時的SIR值來計算SIR值的校正量，用該校正量對多波束解調(diào)時的SIR值加以校正。由此，能夠得到考慮了改善量的SIR值。
根據(jù)下一發(fā)明，選擇了來自SIR估計值的狀態(tài)更好的解調(diào)部件的軟判決值。因此，具有下述效果即使在對分組等時間長度短的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)的情況下，或者在移動臺高速移動的情況下等，用自適應(yīng)天線來形成波束的算法不充分收斂、不能充分改善SIR值的狀況下，也能夠得到良好的解調(diào)結(jié)果。
根據(jù)下一發(fā)明，多波束解調(diào)部件從多波束成形后的單波束信號中除去干擾分量，輸出軟判決值作為解調(diào)結(jié)果。然后，高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件從以天線元為單位的信號中除去高速用戶造成的干擾分量，用干擾分量除去后的以天線元為單位的信號進(jìn)行解調(diào)處理，輸出軟判決值作為解調(diào)結(jié)果。這樣，由于采用了包括多波束解調(diào)部件和自適應(yīng)天線解調(diào)部件的結(jié)構(gòu)，所以具有下述效果例如即使在高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件中用于波束形成的算法不收斂、未能充分抑制干擾的情況下，也能夠通過使用多波束解調(diào)部件的解調(diào)結(jié)果來改善解調(diào)特性。
根據(jù)下一發(fā)明，高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件接受干擾除去后的以天線元為單位的信號，所以具有下述效果能夠大幅度提高解調(diào)精度。
根據(jù)下一發(fā)明，由于從狀態(tài)良好的解調(diào)部件自適應(yīng)地選擇輸出了軟判決值，所以即使在用自適應(yīng)天線來形成波束的算法不充分收斂、不能充分改善SIR值的狀況下，也能夠得到良好的解調(diào)結(jié)果。
根據(jù)下一發(fā)明，例如高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件有可能在用于波束形成的算法收斂之前未能充分抑制干擾。即，有時多波束解調(diào)部件的SIR值一方處于良好的狀態(tài)。在這種情況下，通過利用SIR值大的一方的解調(diào)結(jié)果，具有下述效果能夠改善解調(diào)特性。此外，在自適應(yīng)天線解調(diào)時的SIR值比多波束解調(diào)時的SIR值良好的狀態(tài)時不進(jìn)行校正，否則進(jìn)行校正。由此，具有下述效果能夠?qū)崿F(xiàn)抑制了發(fā)送功率的良好的高速TPC。
根據(jù)下一發(fā)明，通過從多波束解調(diào)時的SIR值中減去自適應(yīng)天線解調(diào)時的SIR值來計算SIR值的校正量，用該校正量對多波束解調(diào)時的SIR值加以校正。由此，能夠得到考慮了改善量的SIR值。
根據(jù)下一發(fā)明，選擇了來自SIR估計值的狀態(tài)更好的解調(diào)部件的軟判決值。因此，具有下述效果即使在對分組等時間長度短的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)的情況下，或者在移動臺高速移動的情況下等，不能充分進(jìn)行干擾消除、或者用自適應(yīng)天線來形成波束的算法不充分收斂、不能充分改善SIR值的狀況下，也能夠得到良好的解調(diào)結(jié)果。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明的干擾消除器對移動通信、衛(wèi)星通信、及室內(nèi)通信等很有用。
權(quán)利要求
1.一種干擾消除器，其特征在于，包括多波束成形部件，用N個以天線元為單位的信號來形成具有固定方向性的B個波束，輸出單波束信號；用戶單獨的多波束解調(diào)部件，生成與用上述單波束信號檢測出的P個有效路徑對應(yīng)的路徑位置信息，進(jìn)而用上述單波束信號及上述路徑位置信息來生成合并了干擾除去后的單波束信號的第1波束合并后信號(軟判決值)；用戶單獨的高速用戶復(fù)本生成部件，用上述路徑位置信息、上述第1波束合并后信號、及生成上述第1波束合并后信號時為每個路徑算出的傳輸線路估計結(jié)果，來生成單波束復(fù)本信號及符號復(fù)本；干擾分量除去部件，從延遲了上述單波束復(fù)本信號生成處理所花費的時間的上述單波束信號中，減去對應(yīng)的單波束復(fù)本信號，來除去高速用戶造成的干擾分量；以及用戶單獨的低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件，通過對上述干擾分量除去后的單波束信號實施每個路徑的權(quán)重控制來形成自適應(yīng)波束，然后合并每個路徑的自適應(yīng)波束形成后信號來生成第1自適應(yīng)波束合并后信號(軟判決值)。
2.如權(quán)利要求1所述的干擾消除器，其特征在于，上述多波束解調(diào)部件包括單波束路徑檢測部件，以上述單波束信號為單位，用該信號中包含的每個時隙的已知序列來生成平均功率延遲分布，從該平均功率延遲分布中檢測與有用信號對應(yīng)的路徑；和路徑選擇部件，從上述檢測出的路徑的平均功率值大的一方起依次選擇P個路徑，輸出與選擇出的路徑對應(yīng)的時間上/空間上的位置作為路徑位置信息。
3.如權(quán)利要求1所述的干擾消除器，其特征在于，上述多波束解調(diào)部件包括瑞克合并部件，以路徑為單位對上述單波束信號進(jìn)行傳輸線路估計，用每個路徑的傳輸線路估計值對該單波束信號進(jìn)行解調(diào)后，對每個路徑的解調(diào)信號進(jìn)行瑞克合并；歸一化部件，以路徑為單位對上述單波束信號進(jìn)行干擾功率估計，用該每個路徑的干擾功率估計值對瑞克合并后的解調(diào)信號進(jìn)行歸一化；以及波束合并后信號生成部件，合并所有歸一化后信號來生成上述第1波束合并后信號。
4.如權(quán)利要求1所述的干擾消除器，其特征在于，上述低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件包括第1權(quán)重控制部件，根據(jù)上述干擾分量除去后的單波束信號、上述路徑位置信息、以及上述第1自適應(yīng)波束合并后信號的硬判決結(jié)果，通過規(guī)定的算法來進(jìn)行權(quán)重控制；第1自適應(yīng)波束形成后信號生成部件，合并上述權(quán)重控制后的信號并以路徑為單位來生成自適應(yīng)波束形成后信號；第1衰落補償部件，對上述每個路徑的自適應(yīng)波束形成后信號進(jìn)行衰落補償；以及第1軟判決值輸出部件，合并為上述每個路徑得到的衰落補償后的自適應(yīng)波束形成后信號，輸出第1自適應(yīng)波束合并后信號作為其合并結(jié)果。
5.如權(quán)利要求1所述的干擾消除器，其特征在于，包括第1選擇部件，用規(guī)定的準(zhǔn)則來自適應(yīng)地選擇輸出上述第1波束合并后信號、和上述第1自適應(yīng)波束合并后信號。
6.如權(quán)利要求5所述的干擾消除器，其特征在于，包括第1 SIR校正部件，用上述單波束信號中包含的每個時隙的已知序列及上述路徑位置信息來計算第1 SIR估計值，另一方面，根據(jù)上述低速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件內(nèi)的自適應(yīng)波束形成后信號來計算第2 SIR估計值，比較該第1及第2 SIR估計值，根據(jù)其比較結(jié)果來自適應(yīng)地校正SIR值。
7.如權(quán)利要求6所述的干擾消除器，其特征在于，上述第1 SIR校正部件包括第1減法部件，從上述第1 SIR估計值中減去上述第2 SIR估計值；第1校正量計算部件，在多個時隙范圍內(nèi)對上述減法結(jié)果進(jìn)行平均來計算SIR校正量；以及第1比較/校正部件，比較上述第1 SIR估計值和上述第2 SIR估計值，在“第2 SIR估計值大于或等于第1 SIR估計值(或第2 SIR估計值＞第1 SIR估計值)”時校正SIR值。
8.如權(quán)利要求6所述的干擾消除器，其特征在于，上述第1選擇部件選擇與上述第1及第2 SIR估計值中較好的SIR估計值對應(yīng)的軟判決值。
9.如權(quán)利要求1所述的干擾消除器，其特征在于，包括用戶單獨的高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件，將上述干擾分量除去后的單波束信號單獨加上上述單波束符號復(fù)本，通過對該加法結(jié)果實施每個路徑的權(quán)重控制來形成自適應(yīng)波束，然后合并每個路徑的自適應(yīng)波束形成后信號來生成第2自適應(yīng)波束合并后信號(軟判決值)。
10.如權(quán)利要求9所述的干擾消除器，其特征在于，上述高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件包括加法部件，對上述干擾分量除去后的單波束信號將上述單波束符號復(fù)本加權(quán)相加；第2權(quán)重控制部件，根據(jù)上述加權(quán)相加后的單波束信號、上述路徑位置信息、以及上述第2自適應(yīng)波束合并后信號的硬判決結(jié)果，通過規(guī)定的算法來進(jìn)行權(quán)重控制；第2自適應(yīng)波束形成后信號生成部件，合并上述權(quán)重控制后的信號并以路徑為單位來生成自適應(yīng)波束形成后信號；第2衰落補償部件，對上述每個路徑的自適應(yīng)波束形成后信號進(jìn)行衰落補償；以及第2軟判決值輸出部件，合并為上述每個路徑得到的衰落補償后的自適應(yīng)波束形成后信號，輸出第2自適應(yīng)波束合并后信號作為其合并結(jié)果。
11.如權(quán)利要求9所述的干擾消除器，其特征在于，包括第2選擇部件，用規(guī)定的準(zhǔn)則來自適應(yīng)地選擇輸出上述第1波束合并后信號、和上述第2自適應(yīng)波束合并后信號。
12.如權(quán)利要求11所述的干擾消除器，其特征在于，包括第2 SIR校正部件，用上述單波束信號中包含的每個時隙的已知序列及上述路徑位置信息來計算第3 SIR估計值，另一方面，根據(jù)上述高速用戶自適應(yīng)波束解調(diào)部件內(nèi)的自適應(yīng)波束形成后信號來計算第4 SIR估計值，比較該第3及第4 SIR估計值，根據(jù)其比較結(jié)果來自適應(yīng)地校正SIR值。
13.如權(quán)利要求12所述的干擾消除器，其特征在于，上述第2 SIR校正部件包括第2減法部件，從上述第3 SIR估計值中減去上述第4 SIR估計值；第2校正量計算部件，在多個時隙范圍內(nèi)對上述減法結(jié)果進(jìn)行平均來計算SIR校正量；以及第2比較/校正部件，比較上述第3 SIR估計值和上述第4 SIR估計值，在“第4 SIR估計值大于或等于第3 SIR估計值(或第4 SIR估計值＞第3 SIR估計值)”時校正SIR值。
14.如權(quán)利要求12所述的干擾消除器，其特征在于，上述第2選擇部件選擇與上述第3及第4 SIR估計值中較好的SIR估計值對應(yīng)的軟判決值。
15.一種干擾消除器，其特征在于，包括多波束成形部件，用N個以天線元為單位的信號來形成具有固定方向性的B個波束，輸出單波束信號；用戶單獨的多波束解調(diào)部件，生成與用上述單波束信號檢測出的P個有效路徑對應(yīng)的路徑位置信息，進(jìn)而用上述單波束信號及上述路徑位置信息來生成合并了干擾除去后的單波束信號的第1波束合并后信號(軟判決值)；用戶單獨的高速用戶復(fù)本生成部件，用上述路徑位置信息、上述第1波束合并后信號、及生成上述第1波束合并后信號時為每個路徑算出的傳輸線路估計結(jié)果，來生成單波束復(fù)本信號及符號復(fù)本；逆波束成形部件，對上述單波束復(fù)本信號及上述單波束符號復(fù)本進(jìn)行逆波束成形，生成N個逆波束成形后復(fù)本信號及(B×P)個逆波束成形后符號復(fù)本；干擾分量除去部件，從延遲了上述逆波束成形后復(fù)本信號生成處理所花費的時間的上述以天線元為單位的信號中，減去對應(yīng)的逆波束成形后復(fù)本信號，來除去高速用戶造成的干擾分量；以及用戶單獨的低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件，通過對上述干擾分量除去后的以天線元為單位的信號實施每個路徑的權(quán)重控制來形成自適應(yīng)天線的波束，然后合并每個路徑的波束形成后信號來生成第2波束合并后信號(軟判決值)。
16.如權(quán)利要求15所述的干擾消除器，其特征在于，上述多波束解調(diào)部件包括單波束路徑檢測部件，以上述單波束信號為單位，用該信號中包含的每個時隙的已知序列來生成平均功率延遲分布，從該平均功率延遲分布中檢測與有用信號對應(yīng)的路徑；和路徑選擇部件，從上述檢測出的路徑的平均功率值大的一方起依次選擇P個路徑，輸出與選擇出的路徑對應(yīng)的時間上/空間上的位置作為路徑位置信息。
17.如權(quán)利要求15所述的干擾消除器，其特征在于，上述多波束解調(diào)部件包括瑞克合并部件，以路徑為單位對上述單波束信號進(jìn)行傳輸線路估計，用每個路徑的傳輸線路估計值對該單波束信號進(jìn)行解調(diào)后，對每個路徑的解調(diào)信號進(jìn)行瑞克合并；歸一化部件，以路徑為單位對上述單波束信號進(jìn)行干擾功率估計，用該每個路徑的干擾功率估計值對瑞克合并后的解調(diào)信號進(jìn)行歸一化；以及波束合并后信號生成部件，合并所有歸一化后信號來生成第1波束合并后信號。
18.如權(quán)利要求15所述的干擾消除器，其特征在于，上述低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件包括第1權(quán)重控制部件，根據(jù)上述干擾分量除去后的以天線元為單位信號、上述路徑位置信息、以及上述第2波束合并后信號的硬判決結(jié)果，通過規(guī)定的算法來進(jìn)行權(quán)重控制；第1波束形成后信號生成部件，合并上述權(quán)重控制后的信號并以路徑為單位來生成自適應(yīng)天線的波束形成后信號；第1衰落補償部件，對上述每個路徑的自適應(yīng)天線的波束形成后信號進(jìn)行衰落補償；以及第1軟判決值輸出部件，合并為上述每個路徑得到的衰落補償后的波束形成后信號，輸出第2波束合并后信號作為其合并結(jié)果。
19.如權(quán)利要求15所述的干擾消除器，其特征在于，包括第1選擇部件，用規(guī)定的準(zhǔn)則來自適應(yīng)地選擇輸出上述第1波束合并后信號、和上述第2波束合并后信號。
20.如權(quán)利要求19所述的干擾消除器，其特征在于，包括第1 SIR校正部件，用上述單波束信號中包含的每個時隙的已知序列及上述路徑位置信息來計算第1 SIR估計值，另一方面，根據(jù)上述低速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件內(nèi)的波束形成后信號來計算第2 SIR估計值，比較該第1及第2 SIR估計值，根據(jù)其比較結(jié)果來自適應(yīng)地校正SIR值。
21.如權(quán)利要求20所述的干擾消除器，其特征在于，上述第1 SIR校正部件包括第1減法部件，從上述第1 SIR估計值中減去上述第2 SIR估計值；第1校正量計算部件，在多個時隙范圍內(nèi)對上述減法結(jié)果進(jìn)行平均來計算SIR校正量；以及第1比較/校正部件，比較上述第1 SIR估計值和上述第2 SIR估計值，在“第2 SIR估計值大于或等于第1 SIR估計值(或第2 SIR估計值＞第1 SIR估計值)”時校正SIR值。
22.如權(quán)利要求20所述的干擾消除器，其特征在于，上述第1選擇部件選擇與上述第1及第2 SIR估計值中較好的SIR估計值對應(yīng)的軟判決值。
23.如權(quán)利要求15所述的干擾消除器，其特征在于，包括用戶單獨的高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件，將上述干擾分量除去后的以天線元為單位的信號單獨加上上述每個波束的逆波束成形后符號復(fù)本，通過對該加法結(jié)果實施每個路徑的權(quán)重控制來形成自適應(yīng)天線的波束，然后合并每個路徑的波束形成后信號來生成第3自適應(yīng)波束合并后信號(軟判決值)。
24.如權(quán)利要求23所述的干擾消除器，其特征在于，上述高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件包括加法部件，對上述干擾分量除去后的以天線元為單位的信號將上述每個波束的逆波束成形后符號復(fù)本加權(quán)相加；第2權(quán)重控制部件，根據(jù)上述加權(quán)相加后的以天線元為單位的信號、上述路徑位置信息、以及上述第3波束合并后信號的硬判決結(jié)果，通過規(guī)定的算法來進(jìn)行權(quán)重控制；第2波束形成后信號生成部件，合并上述權(quán)重控制后的信號并以路徑為單位來生成自適應(yīng)天線的波束形成后信號；第2衰落補償部件，對上述每個路徑的自適應(yīng)天線的波束形成后信號進(jìn)行衰落補償；以及第2軟判決值輸出部件，合并為上述每個路徑得到的衰落補償后的波束形成后信號，輸出第3波束合并后信號作為其合并結(jié)果。
25.如權(quán)利要求23所述的干擾消除器，其特征在于，包括第2選擇部件，用規(guī)定的準(zhǔn)則來自適應(yīng)地選擇輸出上述第1波束合并后信號、和上述第3波束合并后信號。
26.如權(quán)利要求25所述的干擾消除器，其特征在于，包括第2 SIR校正部件，用上述單波束信號中包含的每個時隙的已知序列及上述路徑位置信息來計算第3 SIR估計值，另一方面，根據(jù)上述高速用戶自適應(yīng)天線解調(diào)部件內(nèi)的波束形成后信號來計算第4 SIR估計值，比較該第3及第4 SIR估計值，根據(jù)其比較結(jié)果來自適應(yīng)地校正SIR值。
27.如權(quán)利要求26所述的干擾消除器，其特征在于，上述第2 SIR校正部件包括第2減法部件，從上述第3 SIR估計值中減去上述第4 SIR估計值；第2校正量計算部件，在多個時隙范圍內(nèi)對上述減法結(jié)果進(jìn)行平均來計算SIR校正量；以及第2比較/校正部件，比較上述第3 SIR估計值和上述第4 SIR估計值，在“第4 SIR估計值大于或等于第3 SIR估計值(或第4 SIR估計值＞第3 SIR估計值)”時校正SIR值。
28.如權(quán)利要求26所述的干擾消除器，其特征在于，上述第2選擇部件選擇與上述第3及第4 SIR估計值中較好的SIR估計值對應(yīng)的軟判決值。
全文摘要
低速用戶多波束解調(diào)部(6－1～6－N
文檔編號H04J13/04GK1535511SQ0281489
公開日2004年10月6日 申請日期2002年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月25日
發(fā)明者佐野?？?申請人:三菱電機株式會社