JP2006304361A - 同一のチャネルで動作する信号同士を分離する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は同一チャネルで動作する信号同士を分離する方法及び装置を提供することである。
【解決手段】本発明の解決策では、伝送路の他端に位置する受信装置が有効信号を干渉信号から分離できるように、送信される信号を調整する。本発明は、データ通信セルラー通信網で使われるTDMAシステムで使用され得るものである。
【選択図】図２

Description

本発明の目的は、同一のチャネルで動作する信号同士を分離する方法及び装置である。データ通信のセルラー通信網で使用される時分割多元接続方式で本発明の解決策を適用することができる。

データ通信のセルラー通信網で使用されるTDMA（時分割多元接続）方式では、同一周波数を使用するセル同士により引き起こされる干渉が、システムの容量を制限する。その様な干渉は同一チャネル干渉(CCI）と呼ばれる。TDMAセルラー通信網におけるかなり一般的な干渉は、単一の強い干渉要因の存在である。以下の記述においては強い干渉要因が１つだけ存在する場合を検討するけれども、本発明の解決策は干渉要因が数個存在する場合にも適用可能である。

TDMAセルラー通信網システムの容量は、周波数の地理的再使用と、セルのサイズを小さくすると同時に送信出力を下げることによって大きくされてきている。一般的に使用されているこの解決策は、基盤設備が相当非効率的となり且つ高価となるために、満足できるものではない。

同一チャネル干渉に対する従来の対処方法では、これを受信装置におけるランダムな白色ガウス雑音として処理する。この方法は、CCI 干渉が通常の雑音レベルに近いときには満足できるものであるけれども、通常はかなり干渉の無いセルラーシステムでは一般にはそうではない。CCI 干渉はかなり決定的なものであって、その悪い影響を少なくとも部分的に除去できるべきである。

干渉チャネルを減衰させる代わりに、最新の技術は、正しい信号と干渉信号との双方を評価する方法を示している。この技術は、例えば、ICC93 会議議事録中のK. Giridhar 他の論文“同一チャネル信号復調のための同時評価アルゴリズム”（“Joint Estimation Algorithm for Cochannel Signal Demodulation”, ICC 93, Conference Proceedings）で解説されている。

次にこれについて図１を参照して手短かに解説する。図１において、ｄ₁(ｋ）及びｄ₂(ｋ）はそれぞれ第１の、及び第２のすなわち干渉チャネルの信号源の記号である。パルス関数ｇ（ｔ）は二乗余弦パルスを有し、その持続時間は２Ｔである。チャネルｈ₁(ｔ）及びｈ₂(ｔ）の後でそれらの信号は組み合わされ、Ｔ／２標本化ブロックで標本化される。信号の分離は、JMLSE （Joint Maximum Likelihood Sequence Estimation（同時最大蓋然性シーケンス評価法））又はJMAPSD（Joint Maximum A Posteriori Symbol Detection(同時最大経験的記号検出法））による。

同一チャネル干渉は、公知技術による上記のイコライザ解決策でもしばしば問題を引き起こし、パラメータ即ちチャネルのインパルス応答は互いに相当相関する。干渉信号の電力が有効信号の電力と殆ど同じ大きさの時、或いはそのそれぞれの電力が互いに相関している時には上記の解決策は特に問題である。

本発明は、正しい信号と干渉信号（１つ又は数個）との双方を、上記刊行物の場合と同様に分析するというアイデアに基づいている。

これを達成するために、本発明の方法は請求の範囲第１項に記載されている事項を特徴とする。本発明の装置の特徴が同様に請求の範囲第７項に開示されている。

本発明により送信される信号に追加の情報がその様に付加され、その情報はチャネル毎に異なっており、これにより伝送路の他端の受信装置は有効信号を干渉信号から分離したり、有効信号同士を分離したりすることができる。その追加の情報はチャネル特有の符号化であってよく、その場合、種々の符号多項式が信号に含まれる。この方法は主として有効信号を干渉信号から分離するために設計されているけれども、これを同一のチャネルで数個の有効信号を受信する際に適用することもできる。もう１つの可能性は、種々のインパルス応答を有するフィルターを用いて信号を符号化することである。その符号化即ちインパルス応答は相互に異なる態様で時間不変又は時間可変であってよい。従って時間変化は受信装置に先験的に知られても知られていなくてもよい。

追加の情報を信号に含ませる別の方法は、信号の電力レベル又は信号の振幅を時間変化させることである。その様にしない場合に電力が互いに近いか又は互いに相関しているときには特にこの方法を使用することができる。この場合には、転送されるデータのメモリーは大きくされないけれども、信号は種々の電力レベルで受信されなければならない。

次に、添付図面を参照して本発明を詳しく説明する。

図２は、同一のチャネルで動作する信号同士を分離するための本発明の装置を示す。本発明の装置は、有効信号源10と、干渉防止装置11と、有効信号変調器12と、有効信号チャネル13とから成る。同じく、同一のチャネルに到来する干渉装置は、干渉信号源20と、干渉防止装置21と、干渉信号変調器22と、干渉信号チャネル23とから成る。受信部は信号の加算点１と、復調器２と、同時検出器（joint detector）３と受信側（sink）４とから成る。この加算点はこの図では主として受信装置のアンテナを意味する。

本発明の構成では、有効信号源10と干渉信号源20の双方がセルラー通信網システムを使用する。信号源10, 20とは、干渉防止装置11, 21を介して変調器12, 22に結合されている。変調器からの信号はチャネル13, 23へ伝播し、ここで信号同士は加算点１で加算される。受信装置内で加え合わされた信号は復調器２を介して同時検出器３に送られ、ここで受信側４の前で有効信号が干渉信号から分離される。

また、干渉防止装置11, 21を変調器12, 22の後に置いてもよい。その場合、信号源は変調器を介して干渉防止装置に結合されることになる。

本発明の構成では、干渉防止装置11, 21の役割は、伝送路の他端の検出器３が有効信号を干渉信号から分離できるように、送信される信号を整形することである。干渉防止装置は、例えば異なる符号多項式などの、互いに異なる或る時間変化しない情報を信号に包含させることができ、或いは該装置は互いに異なるインパルス応答を与えるために使用するフィルターから構成することができる。この場合、信号同士の相関が減少し、同時検出器は、有効信号を干渉信号から分離したり、数個の有効信号同士を分離したりすることができる。或いは、干渉防止装置11, 21に含まれるインパルス応答即ち符号が、異なる態様で時間変化してもよい。この場合には、その時間変化は先験的に受信装置の同時検出器３に知られても知られていなくてもよい。

時間不変符号化は、例えば、チャネル固有の符号化を使ってもよく、或いは格子符号変調（the Trellis code modulation）を使ってもよい。受信した信号を可能な最善の方法で互いに分離することができるように、符号を非常に慎重に選択しなければならない。

本発明の構成は、セルラー通信網システムの受信装置は可能な干渉信号チャネルに関する進み情報(advance information) を持っているという事実も考慮するので、追加のメモリーを非常に効率よく利用することができる。セルラー通信網を適切に設計することによりその進み情報を確保することができる。

既に説明した公知技術による装置とフィードバック・イコライザの信号流れ図とを示す。 本発明の構成を示す。

Claims (9)

1. データ通信のセルラー通信網で使われる時分割多元接続方式で同一のチャネルで動作する信号同士を分離する方法において、一定の追加の分岐する情報片を送信される信号に包含させるようになっており、伝送路の他端に位置する受信装置がこの追加の情報に基づいて有効信号を干渉信号から分離したり数個の有効信号同士を分離したりできることを特徴とする方法。
2. 信号に含まれるその追加の情報はチャネルに固有の符号化であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 異なるインパルス応答を有するフィルターによって信号の波形を符号化することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 符号化／インパルス応答は時間不変であることを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
5. 符号化／インパルス応答は互いに異なる態様で時間変化することを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
6. 信号の電力レベル又は振幅を、時間の経過に連れて、互いに異なる態様で変化させることを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
7. データ通信セルラー網において時分割多元接続方式で同一のチャネルで動作する信号同士を分離する装置において、
   有効信号源（10）と、
   有効信号用の変調器（12）と、
   有効信号チャネル（13）と、
   干渉要因とから成り、この干渉要因は、
   干渉信号源（20）と、
   干渉信号用の変調器（22）と、
   干渉信号チャネル（23）とから成っており、
   受信端においては、
   復調器（２）と、
   検出器（３）と、
   受信側（４）とから成っており、
   該有効信号源（10）と該干渉要因の干渉信号源（20）との両方がセルラー通信網を使用し、該有効信号と該干渉信号とが受信装置において加算（１）されるようになっており、
   該信号源（10), (20) の信号は送信チャネル（13, 23）の前に置かれている干渉防止装置（11, 21）に送られるようになっており、
   該受信装置は、信号の該加算点の後に、該有効信号を該干渉信号から分離する同時検出器（３）を有することを特徴とする装置。
8. 該干渉防止装置（11), (21) は、該変調器（12), (22) の前又は後に置かれることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 該干渉防止装置(11), (21)は、信号に互いに異なる一定の符号化及び／又はインパルス応答を包含させるようになっていることを特徴とする請求項８に記載の装置。

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