JP2004538720A

JP2004538720A - 無線通信システムのためのパイロットフィルタの適応性のある選択

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Publication number: JP2004538720A
Application number: JP2003520153A
Authority: JP
Inventors: サブラーマンヤ、パーバサナサン; シュー、ダ−シャン; アグラワル、アブニーシュ
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2001-08-07
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2004-12-24
Anticipated expiration: 2022-08-06
Also published as: US7583756B2; US20030072277A1; JP4307997B2; CN100536445C; US7230975B2; WO2003015364A1; KR100982929B1; CN1555638A; KR20040017856A; US20070230544A1

Abstract

【解決手段】チャネル推定を改良するために、ＣＤＭＡ通信システムにおいて、レーキ受信器のためのパイロットフィルタの適応性のある選択のための方法が開示される。拡散した後、受信した信号は、パイロットフィルタ（３１０）で濾波される。異なる帯域幅のＦＩＲまたはＩＩＲフィルタが提供される。第１の方法は、各レーキ受信器のための雑音電力（３２２）および信号電力（３２４）を測定し、ＳＮＲ推定値を異なる閾値（３２８）と比較し、ＳＮＲ推定値に従って、各レーキ指に対して、適当なフィルタを選択することから構成される。第２の方法において、受信した値を最もよく予測するフィルタが選択され、すなわち、すべてのフィルタの出力が次に受信した値と比較され、最小２乗誤差を有するフィルタの出力が濾波されたパイロット記号（４１４）として選択される。
【選択図】図３

Description

【技術分野】
【０００１】
この発明は一般にデータ通信に関し、特に無線通信システムに使用する適応パイロットフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムは、音声、パケットデータ等のような種々の種類の通信を提供するために広範囲に配置される。これらのシステムは符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、またはその他の多重アクセス技術に基づいてもよい。ＣＤＭＡシステムは、システム容量の増大を含む、他の種類のシステムに対してある利点を提供することができる。ＣＤＭＡシステムは、典型的に、技術的にすべて知られている、ＩＳ−９５、ｃｄｍａ２０００、ＩＳ−８５６およびＷ−ＣＤＭＡのような１つ以上の標準を実施するために設計されている。
【０００３】
無線通信システムにおいて、受信器装置が多数の機能を実行するのを補助するために、パイロットが、しばしば、送信器装置（例えば、基地局）から受信器装置（例えば、端末）に送信される。パイロットは典型的に、周知のデータパターン（例えば、すべてゼロの系列）に基づいて、および（例えば、特別のチャネル化コードで網羅され、周知のスクランブリングコードまたは擬似雑音（ＰＮ）系列で拡散された）周知の信号処理スキームを用いて発生される。パイロットは、送信器装置のタイミングおよび周波数との同期、通信チャネルの品質の推定、データ送信のコヒーレントな復調、およびおそらくは、受信器装置に最良のリンクを有し、送信器装置によりサポート可能な最高のデータレートを有する特定の送信器装置の決定のような他の機能のために、受信器装置において、使用してもよい。
【０００４】
受信器装置において、レーキ受信器は、送信されたパイロット、シグナリング、およびトラヒックデータを再生するためにしばしば使用される。送信された信号は複数の信号経路（マルチパス）を介して受信することができ、十分な強度の各受信されたマルチパスはレーキ受信器のそれぞれの指に割当てることができ、処理することができる。各指プロセッサは、送信器装置において実行される方法と相補的な方法でマルチパスを処理し、このマルチパスを介して受信されたデータおよびパイロットを再生する。再生されたパイロットは、このマルチパスに対する応答により決定される、そしてこのマルチパスに対する応答を示す振幅と位相を有する。パイロットは典型的に、パイロットと共に送信される種々のトラヒックのコヒーレント復調のために使用され、これらのトラヒックは、同様にチャネル応答により歪みを生じる。多数のマルチパスのためのパイロットは、改良された品質を有する結合された記号を得るためにこれらのマルチパスから派生された復調された記号を結合するためにも使用される。
【０００５】
再生されたパイロットの品質は、復調プロセスの性能に直接影響を与える。これは、次には、通信システムの性能に影響を与えるかもしれない。送信されたパイロットは、典型的にチャネル雑音により悪化され、さらに通信チャネル内のフェージングにより歪みを生じる。これらの種々の減少（またはチャネル状態）が組み合わさって、受信されたパイロットに基づいて受信器装置における通信チャネルの時間変化する応答（すなわち、振幅と位相）を推定することを困難にさせる。
【０００６】
それゆえ、無線通信システム内の受信されたパイロットから、通信チャネルの時間変化する応答の改良された推定を提供する技術の必要性がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の観点は、パイロット記号を供給し、「適応性のある」方法でパイロット記号を濾波し、それを介して信号が受信される通信チャネルの応答の改良された推定を提供するために、あるチャネル条件下で受信された信号を処理するための技術を提供する。受信器装置（例えば、端末）において受信された信号が異なる時間に異なるチャネル条件に直面するかもしれず、そして送信された信号の異なる例（すなわち、マルチパス）は、それらが、時間的に近い時に受信されたときでも、異なるチャネル条件に直面するかもしれないということがこの発明により認識される。従って、１つの観点において、適応性のある応答を有したパイロットフィルタは、種々の異なるチャネル条件に直面したかもしれない受信されたパイロットに基づいてチャネル応答の改良された推定を提供するために使用される。
【０００８】
送信されたパイロットは、通信チャネル内の雑音により悪化され、さらに、端末の移動によるフェージングにより歪みを生じる。狭い帯域を有したフィルタは、チャネル雑音以上のものを除去する際に有効であるが、フェージングにより、受信されたパイロット内の変化を追跡するにはあまり有効ではない。反対に、広い帯域を有するフィルタは、フェージングによる信号変化を追跡する際により有効であるが、フィルタを介して伝搬するチャネル雑音の量が多くなる。
【０００９】
「最適な」性能を提供するパイロットフィルタは、チャネル条件に基づいて適応することができる応答を有する。チャネル条件は、受信したパイロットの信号対合計雑音プラス干渉比（ＳＮＲ）、端末の速度、およびおそらくはその他のような種々の特性により定量化してもよい。従って、パイロットフィルタの帯域は、パイロットＳＮＲの関数、端末速度等として適合してもよい。
【００１０】
種々の適応性のあるパイロットフィルタリングスキームを実施してもよい。第１のスキームにおいて、チャネル条件は、受信したパイロットの品質に基づいて推定される。これはパイロット電力および雑音電力に基づいて推定してもよい。次に、推定されたパイロット品質に基づいて（例えば、パイロット対雑音電力比に基づいて）パイロットフィルタに対する特有の応答が選択される。第２のスキームにおいて、チャネル条件は、パイロット推定値（すなわち、濾波されたパイロット記号）の品質に基づいて推定され、この品質は以下に記載するように、パイロット記号のための「予測」誤差に基づいて推定してもよい。次に、（例えば予測誤差を最小にするために）、パイロット推定値の品質にもとづいて、パイロットフィルタのための特有の応答が選択される（または、特有の応答を有するフィルタが選択される）。これらのスキームは、さらに詳細に以下に記載される。他のスキームも実施してもよく、この発明の範囲内である。
【００１１】
以下にさらに詳細に記載するように、この発明はさらに、この発明の種々の観点、実施形態、および特徴を実施する、方法、パイロットフィルタ、レーキ受信器、装置、および他の構成要素を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の特徴、性質、および利点は、同一部に同符号を付した図面とともに下記に述べる詳細な説明からより明白になるであろう。
【００１３】
図１は、この発明の種々の観点および実施形態を実施することができる無線通信システムにおける基地局１０４および端末１０６の簡略化されたブロック図である。順方向リンク（すなわち、ダウンリンク）上で、基地局１０４において、送信（ＴＸ）データプロセッサ１１２は、ユーザー固有のデータ、メッセージ、等のような種々のタイプの「トラヒック」を受信する。次にＴＸデータプロセッサ１１２は、１つ以上の符号化スキームに基づいて異なるタイプのトラヒックをフォーマット化し、符号化し、符号化されたデータを供給する。各符号化スキームは、巡回冗長検査、畳み込み、ターボ、ブロック、および他の符号化のいずれかの組合せを含んでも良く、または全く符号化しなくてもよい。典型的に、異なるタイプのトラヒックが異なる符号化スキームを用いて符号化される。
【００１４】
次に、変調器（ＭＯＤ）１１４は、ＴＸデータプロセッサ１１２からパイロットデータおよび符号化されたデータを受信し、さらに受信したデータを処理し、変調されたデータを発生する。いくつかのＣＤＭＡシステムの場合、変調器１１４による処理は、（１）異なるチャネル化符号で符号化されたデータおよびパイロットデータを覆い、ユーザー固有のデータ、メッセージ、およびパイロットデータをそれぞれのトラヒックチャネル上にチャネル化し、および（２）チャネル化されたデータをスクランブル符号で拡散することを含む。チャネル化符号は、ＩＳ−９５およびｃｄｍａ２０００においてウオルシュ符号であり、およびＷ−ＣＤＭＡにおいて、直交可変拡散要因（ＯＶＳＦ）符号である。スクランブル符号は、ＩＳ−９５およびｃｄｍａ２０００において、特定のオフセットにおける復号擬似雑音（ＰＮ）系列であり、Ｗ−ＣＤＭＡにおいて、特定のスクランブル系列である。ＩＳ−９５およびｃｄｍａ２０００において、ウオルシュ符号で「覆うこと」は、Ｗ−ＣＤＭＡにおいて、ＯＶＳＦ符号で「拡散すること」に等しく、ＩＳ−９５およびｃｄｍａ２０００において、ＰＮ系列で「拡散すること」は、Ｗ−ＣＤＭＡにおいて、スクランブル系列で「拡散すること」に等しい。次に、変調されたデータは送信器（ＴＭＴＲ）１１６に供給され、条件づけされ（例えば、１つ以上のアナログ信号に変換され、振幅され、濾波され、直交変調され）、アンテナ１１８を介して、そして、無線通信チャネルで、端末に送信するのに適した順方向変調信号を発生する。
【００１５】
端末１０６において、順方向変調信号は、アンテナ１５０により受信され、受信器（ＲＣＶＲ）１５２に供給される。受信器１５２は、受信した信号を条件づけし（例えば、濾波し、増幅し、周波数逓降し、およびデジタル化する）、データサンプルを供給する。次に、復調器（ＤＥＭＯＤ）１５４は、データサンプルを受信して処理し、再生された記号を供給する。いくつかのＣＤＭＡシステムの場合、復調器１５４による処理は、（１）基地局において、データを拡散するのに使用されるものと同じスクランブル符号でデータサンプルを逆拡散
すること、（２）逆拡散サンプルをデカバリング(decovering)し、受信したデータとメッセージをそれぞれのトラヒックチャネルにチャネル化すること、および（３）受信した信号から再生されたパイロットでチャネル化されたデータをコヒーレントにチャネル化することを含む。復調器１５４は、以下に記載するように、受信した信号内の複数の信号例を処理することができるレーキ受信器を実施してもよい。
【００１６】
次に、受信（ＲＸ）データプロセッサ１５６は、復調器１５４からの記号を受信して復号し、順方向リンク上に送信されたユーザー固有のデータおよびメッセージを再生する。復調器１５４およびＲＸデータプロセッサ１５６による処理は、それぞれ、基地局１０４において、変調器１１４およびＴＸデータプロセッサ１５６により実行される処理と相補的である。
【００１７】
上で述べたように、いくつかの無線通信システムの場合、パイロットは、基地局から端末への順方向リンク上に、他のタイプのトラヒックと共に送信される。いくつかのシステムにおいて、パイロットは、各アクティブな端末から基地局への逆方向リンク上にも送信される。送信されたパイロットは、受信器装置により使用され、パイロットと共に送信された種々のトラヒックをコヒーレントに復調する。
【００１８】
基地局においてパイロットを発生するために、パイロットデータは、最初に、パイロットを送信するために使用される特定のチャネル化符号で覆われる、そしてさらにスクランブル符号で拡散される。基地局と端末の両方において、信号処理を簡単にするために、ＣＤＭＡシステムは典型的に、パイロットデータに対してオールゼロの系列を使用し、パイロットチャネルに対してゼロのチャネル化符号を使用する。この場合、パイロットは、事実上、基地局に割当てられたスクランブル符合である。
【００１９】
Ｗ−ＣＤＭＡは、多数の異なるパイロットチャネルをサポートする。最初に、上述したように、共通のパイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）を発生してもよく、そして、主要な基地局アンテナ上に送信してもよい。さらに、パイロットデータがノンゼロであり、基地局のダイバーシティアンテナ上に送信されることを除いて、ダイバーシティＣＰＩＣＨは上述したように発生させてもよい。さらに、１つ以上の二次ＣＰＩＣＨはセルの制限された部分に送信してもよく、各二次ＣＰＩＣＨはノンゼロチャネル化符号を用いて発生される。基地局は、さらに、ユーザーのデータチャネルと同じチャネル化符号を用いて特定のユーザーに専用パイロットを送信してもよい。この場合、パイロット記号は、そのユーザーに対するデータ記号で時分割される。最後に、アップリンク上で、端末は、直交多重化されたパイロット信号をアップリンクデータとともに基地局に送信する。ここに記載した技術は、上述した異なるタイプのパイロットチャネルのすべて、および無線通信システムにおいて送信してもよい他のパイロットチャネルを処理するために適用可能である。
【００２０】
端末において、基地局からのパイロットは、基地局において実行される方法と相補的な方法で、受信した信号を処理することにより再生してもよい。端末における処理は、典型的に、（１）受信した信号を条件づけし、デジタル化してデータサンプルを供給すること、（２）処理中のマルチパスのチップオフセットに合致する特定のチップオフセット（または位相）で、スクランブル符号を用いてデータサンプルを逆拡散すること、（３）基地局において、パイロットデータを覆うために使用されたものと同じチャネル化符号を用いて逆拡散サンプルをデカバリングすること、および（４）デカバリングされたサンプルを周知のパイロットデータと乗算し、その結果生じたサンプルを適当な期間累積することを含む。パイロットデータがすべてゼロの系列であり、チャネル化符号がゼロなら、パイロットを再生するための処理は単に、データサンプルをスクランブル符号で逆拡散し、（他のトラヒックチャネル上に送信されたデータを除去するために）逆拡散サンプルを、チャネル化符号の長さの整数の倍数にわたって累積することを含む。この相補的な信号処理は、基地局から送信された（所望の）パイロットを再生し、この基地局および他の基地局からの他のトラヒックチャネル上への他の（外部からの）送信を除去する。
【００２１】
図２は、受信した信号内の強い信号例（またはマルチパス）を探索するために使用してもよく、そして、十分な強度の１つ以上のマルチパスを復調するために使用してもよい復調器１５４ａの一実施形態のブロック図である。復調器１５４ａは図１の復調器１５４の一実施形態であり、多数の指プロセッサ（または復調指）および探索エレメント２１２（またはサーチャー(searcher)）を含むレーキ受信器を実施する。
【００２２】
マルチパスおよび他の現象により、基地局から送信された信号は、複数の信号路を介して端末により受信してもよい。従って、端末において受信された信号は、１つ以上の基地局のための多数のマルチパスを含むかもしれない。従って、サーチャー２１２は、受信した信号内の強いマルチパスを探索し、一組の基準に合致する各発見されたマルチパスの強度とタイミングの表示を供給するために使用される。
【００２３】
レーキ受信器は、サーチャー２１２により発見された複数の（および典型的には最も強い）信号例を処理する能力を有するように設計される。１つの指プロセッサ２１０は、関心のある各マルチパス（例えば、サーチャー２１２により供給された信号強度情報に基づいてコントローラ１６０により決定された、十分な強度の各マルチパス）を処理するように設計してもよい。
【００２４】
図２に示すように、受信器１５２からの復号サンプル、Ｉ_INおよびＱ_INは、多数の指プロセッサ２１０ａ乃至２１０ｌに供給される。特定のマルチパスを処理するために割当てられた各指プロセッサ２１０内で、Ｉ_INおよびＱ_INサンプルはＰＮ逆拡散器２２０に供給される。ＰＮ逆拡散器２２０は、基地局においてデータを拡散するために使用されるスクランブル符号も受信する。スクランブル符号は、実施されている特定のＣＤＭＡ標準に従って、およびその指プロセッサにより処理されているマルチパスのチップオフセットに合わされた特定のチップオフセット（すなわち、特定の位相）で発生される。
【００２５】
ＰＮ逆拡散器は、復号Ｉ_INおよびＱ_INとスクランブル符号との複合乗算を実行し、複合逆拡散Ｉ_DESおよびＱ_DESサンプルを供給し、エレメント２２２および２３２をデカバーする。デカバーエレメント２２２は、データをカバーするために使用される１つ以上のチャネル化符号（例えば、ウオルシュコードまたはＯＶＳＦコード）で逆拡散サンプルをデカバーし、複合デカバリングされたデータサンプルを発生する。次に、デカバリングされたデータサンプルは、記号アキュミュレータ２２４に供給される。記号アキュムレータ２２４は、チャネル化符号の長さにわたって、サンプルを累積し、デカバリングされたデータ記号を発生する。デカバーエレメント２２２と記号アキュムレータ２２４は、特定のトラヒックチャネル上に送信されるデータを再生する第１の「チャネライザ」を効率的に形成する。デカバリングされたデータ記号は、次に、パイロット復調器２２６に供給される。
【００２６】
多くのＣＤＭＡシステムの場合、順方向リンク上で、パイロットは、送信の部分の期間、常に連続的にまたは非連続的に、送信される。送信されたパイロットを再生するために、デカバーエレメント２３２は、基地局において、パイロットをカバーするために使用される特定のチャネル化符号で逆拡散サンプルをデカバーする。チャネル化符号は、ＩＳ−９５およびｃｄｍａ２０００の場合、ゼロのウオルシュコードであり、Ｗ−ＣＤＭＡにおけるいくつかのパイロットチャネルの場合、ゼロのＯＶＳＦコードである。デカバリングされたパイロットサンプルは、次に、アキュムレータ２３４に供給され、アキュムレータ２３４はサンプルの組を累積して、パイロット記号ｘ_nを供給する。各組はＮcチップのための多数のサンプルを含み、パイロット蓄積時間間隔を表す。この時間間隔は、パイロット、（パイロットがバーストで送信されるなら）全体のパイロット基準期間、またはその他の時間期間のために使用されるチャネル化符号の長さの整数の倍数であってよい。次に、記号アキュムレータ２３４はパイロット記号をパイロットフィルタ２３６に供給する。デカバーエレメント２３２および記号アキュムレータ２３４は、特定のパイロットチャネル上に送信されるパイロットを再生する第２チャネライザを効率的に形成する。
【００２７】
パイロットフィルタ２３６は、以下に記載するように、種々のフィルタ設計で使用してもよい。パイロットフィルタ２３６は、受信したパイロット記号ｘ_nを濾波し（およびさらに補間してもよい）、それを介してマルチパスが受信される通信チャネルの応答の推定値であるパイロット推定値ｙ_nを供給する。パイロットフィルタ２３６は、さらに（記号アキュムレータ２２４から）デカバリングされたデータを受信して利用し、この発明の譲受人に譲渡され、参照することにより本願明細書に組み込まれる、２００１年４月４日に出願された米国特許出願シリアル番号第０９／８２６，１３０（発明の名称：「パイロットデータおよび非パイロットデータを用いてチャネル特性を推定するための方法および装置」）に記載されるように改良された推定値を供給する。パイロットフィルタ２３６は、典型的にコヒーレントに復調される各デカバリングされたデータ記号に対して１つのパイロット推定値を供給する。パイロット推定値は、パイロット復調器２２６に供給され、デカバリングされたデータ記号をコヒーレントに復調するために使用され、再生されたパイロットの長さを検出する信号品質推定器２４２にも供給される。
【００２８】
パイロット復調器は、パイロットフィルタ２３６からのパイロット推定値を用いて、記号アキュムレータ２２４からのデカバリングされたデータ記号のコヒーレントな復調を実行し、復調された記号を記号結合器２４０に供給される。コヒーレントな復調は、デカバリングされたデータ記号と、パイロット推定値とのドット積およびクロス乗積を実行することにより、達成することができる。ドット積とクロス乗積は、効率的にデータの位相復調を実行し、さらに、再生されたパイロットの相対強度によって結果として生じる出力に倍率をかける。指プロセッサによりパイロットを用いたスケーリングは、高率的な結合のためにマルチパスの品質に従って異なるマルチパスからの貢献に効率的に重み付けをする。従って、ドット積とクロス乗積は、コヒーレントなレーキ受信器の特徴である位相射影と信号の重み付けの二重の役割を実行する。
【００２９】
記号結合器２４０は、すべての割当てられた指プロセッサ２１０からの復調された記号を受信して、コヒーレントに結合し、レーキ受信器により処理されている特定のデータ送信に対して再生された記号を供給する。次に、再生された記号は、次の処理エレメント（すなわち、ＲＸデータプロセッサ１５６）に供給される。
【００３０】
信号品質推定器２４２は、（１）パイロット推定値Ｐ_l ²およびＰ_Q ²（但しＹ_n＝Ｐ_l＋jＰ_Q)の同相および直交成分をニ乗し、（２）二乗された結果の各対を加算し、ニ乗の加算値Ｐ_l ²＋Ｐ_Q ²を発生し、（３）ニ乗のＮ_M加算値を累積し、再生されたパイロットの強度を示す相関値を発生することによりパイロットのエネルギーを計算してもよい。
【００３１】
伝統的に、特定の応答を有する単一のパイロットフィルタは、パイロット記号を濾波するために使用され、パイロット推定値を供給する。パイロットフィルタは、すべてのチャネル条件にわたって堅固であるように選択された特定の帯域幅を有する（すなわち、帯域幅は、典型的に、チャネル条件のためのある仮定に基づいて受け入れ可能な性能を供給するように選択される）。しかしながら、チャネル条件は、与えられた端末に対して、時間に対して変化することができ、典型的には、端末毎に変化することができるので、常にすべての端末による単一のパイロットフィルタの使用は、多くの情況において、最適状態には及ばない性能を供給する。
【００３２】
この発明の観点は、種々のチャネル条件の下で受信されたかもしれないパイロットに基づいて通信チャネルの応答の改良された推定値を供給するために「適応性のある」方法でパイロット記号を濾波するための技術を提供する。所定の端末において受信された信号は、異なる時間において異なるチャネル条件を経験するかもしれず、異なるマルチパスは、時間的に近い状態で受信されたときでも、異なるチャネル条件を経験するかもしれないことがこの発明により認識される。従って、１つの観点において、適応性のある応答を有するパイロットフィルタを使用して、パイロットに基づいて、チャネル応答の改良された推定値を供給し、改良された推定値は、種々の異なるチャネル条件下で受信されたかもしれない。
【００３３】
上述したように、送信されたパイロットは、通信チャネル内の雑音により劣化され、さらに端末の移動によるフェージングにより歪みを生じる。狭い帯域幅を有するフィルタ（すなわち、長い時定数を有するフィルタ）はチャネル雑音よりももっと多くのものを除去する際に有効であるが、フェージングによる受信されたパイロットの変化を追跡する際には、効果が弱い。反対に、広い帯域を有するフィルタ（すなわち、短い時定数を有するフィルタ）は、フェージングによる信号変化を追跡する際により有効であるが、より多くの量のチャネル雑音をフィルタを介して伝搬することを可能にする。
【００３４】
表１は、種々のチャネル条件に対して改良された性能を供給すると思われるフィルタ応答をリストアップする。表１において、２つのデータ行は異なる量のチャネル雑音（すなわち低いチャネル雑音と高いチャネル雑音）に相当し、２つのデータ列は異なる端末速度（すなわち、低速および高速）に相当する。チャネル雑音が低い時、広い帯域幅のフィルタは、中程度の量のチャネル雑音が伝搬するのを可能にしながら、信号変化をよりよく追跡することができるので、典型的に好ましい。チャネル雑音が高く、低速のとき、信号変化は典型的に小さく、狭い帯域幅フィルタは、依然として遅い信号変化を追跡可能にしながら、チャネル雑音以上のものをよりよく濾波することができるので、好ましい。そして、チャネル雑音と端末速度が共に高いとき、よりよい性能を提供することができるフィルタ応答は、信号変化の量に対するチャネル雑音の量に依存する。
【表１】

【００３５】
受信したパイロットに対応する記号は、以下のように表すことができる。
【００３６】
ｘ_n＝ｐ_n＋ｎ_n 式（１）
但し、ｘ_nは端末において、受信されたパイロット記号を表す。
【００３７】
Ｐ_nは、チャネルに起因するが、雑音が追加されないフェージングを経験した後に端末において受信されたパイロット記号を表す。
【００３８】
ｎ_nは、合計雑音を表し、これは、チャネル雑音、受信器雑音、および他の基地局およびマルチパスからの干渉を含む。
【００３９】
量ｘ_n、ｐ_n、およびｎ_nは複素値である。送信されたパイロットは、周知の（定数の）振幅および位相を有するので、ｘ_nは、通信チャネルの応答を効率的に表す。
【００４０】
端末において受信されるパイロットの推定値は、パイロット記号を濾波または平均化することにより得てもよい。有限パルス応答（ＦＩＲ）フィルタ構造がパイロットフィルタのために使用されるなら、濾波されたパイロット記号（すなわち、パイロット推定値）は以下のように表してもよい。
【数１】

【００４１】
但し、ｙ_nはパイロット推定値を表し、ｗ_iはフィルタ係数を表す。伝統的に、フィルタ係数（および従って、フィルタ応答）はすべてのチャネル条件にわたって、堅固な性能を供給するように選択される。
【００４２】
「最適な」性能を供給するパイロットフィルタは、チャネル条件に基づいて適応することができる応答を有する。チャネル条件は、受信したパイロットの信号対合計雑音プラス干渉比（ＳＮＲ）、端末の速度、およびおそらくその他のような種々の特性により定量化してもよい。従って、パイロットフィルタの応答（例えば、帯域幅）は、パイロットＳＮＲ、端末速度、等の関数として適応してもよい。種々の適応性のあるパイロットフィルタリングスキームを実施してもよい。そのいくつかを以下に記載する。
【００４３】
第１の適応性のあるパイロットフィルタリングスキームにおいて、チャネル条件は、受信したパイロットの品質に基づいて推定されるが、パイロット電力および雑音電力に基づいて推定してもよい。次に、推定されたパイロット品質に基づいて（例えば、パイロット対雑音電力比に基づいて）、パイロットフィルタに対する特定の応答が選択される。このスキームの場合、パイロット電力は、以下のように、受信したパイロット記号に基づいて推定してもよい。
【数２】

【００４４】
あるいは、以下のように濾波されたパイロット記号に基づいて、推定してもよい。
【数３】

【００４５】
但し、ｇ_iは信号平均化係数を表す。ｇ_iを１．０に設定することにより、式（３ａ）および（３ｂ）に対して短期間の平均を使用してもよい。また、ｇ_iをその他の値に設定することにより、式（３ａ）および（３ｂ）に対して濾波された平均値を使用してもよい。ｇ_iに対する適切な値は、コンピュータシミュレーション、経験にもとづく測定等により決定してもよい。雑音電力は、また、以下のように受信したパイロット機構に基づいて推定してもよい。
【数４】

【００４６】
式（４）における雑音平均化係数は、式（３ａ）および（３ｂ）における信号平均化係数と同じである必要はない。平均化の期間は、（１）Ｓ_nおよびＮ_nのための信頼できる推定値が形成できるように十分長く、および（２）ＳＮＲの変化が合理的な時間内で応答できるように十分短いの両方であるように選択される。式（４）における推定された雑音電力Ｎ_nはチャネル雑音ならびに端末速度による雑音成分を含む。式（３ａ）、（３ｂ）、および（４）にいて、１つのパイロット電力推定値Ｓ_n、および１つの雑音電力推定値Ｎ_nは各受信したパイロット記号ｘ_nに対して供給される。
【００４７】
パイロットと雑音電力を推定するために使用される式(３ａ）、（３ｂ）および（４）における平均加算のための平均間隔は種々の考察に基づいて選択してもよい。より短い平均間隔（すなわち、より広い帯域幅）はフェードのよりよい追跡を提供するが、より多くの雑音も許容する。パイロットフィルタ応答は、チャネル内の実際の変化を追跡するのに十分高速でなければならないが、式（３ａ）、（３ｂ）、および（４）のための平均間隔は、低速から高速へのユーザ変化のような相対的に長期間の変化を追跡するためだけに十分高速である必要がある。
【００４８】
パイロット電力および雑音電力を推定するための他の方法も用いてもよいし、この発明の範囲内である。パイロットを推定するためのいくつかの方法および雑音電力推定は、すべて参照することにより本願明細書に組み込まれる、米国特許番号第６，０９７，９７２号、第５，９０３、５５４号、第５、７９９、００５号、第５、２６５、１１９号および第５、０５６、１０９号に記載されている。
【００４９】
次に、パイロット対雑音電力比、ＳＮＲ_nは、パイロットおよび雑音電力推定値（すなわち、ＳＮＲ_n＝Ｓ_n／Ｎ_n）に基づいて計算され、パイロットフィルタの応答は計算されたＳＮＲ_nに基づいて選択することができる。一般に、ＳＮＲ_nが高いなら、広い帯域幅を有するパイロットを使用してもよく、ＳＮＲ_nが低いなら、狭い帯域幅を有するパイロットフィルタを使用しなければならない。帯域幅の選択は、１つ以上の閾値Ｔ_kの組に対してＳＮＲ_nを比較することにより実現してもよい。
【００５０】
一実施形態において、（Ｎ_T−１）閾値は、パイロットフィルタのためのＮ_Tの異なる可能な応答の１つを選択するために使用される。（Ｎ_T−１）の閾値は、順序付けられたリスト（Ｔ_１＜・・・＜Ｔ_k＜・・・＜Ｔ_NT-1）に配列してもよく、順序づけられたリスト（Ｂ₁＜・・・＜Ｂ_k＜・・・＜Ｂ_NT）に配列された帯域幅を有するＮ_Tのフィルタ応答に関連する。最も狭いフィルタ帯域Ｂ₁は、ＳＮＲ_nが最低閾値Ｔ₁以下なら（すなわち、ＳＮＲ_n≦Ｔ₁）なら、選択されるであろう。２番目に狭いフィルタ帯域幅Ｂ₂はＳＮＲnがＴ₁よりも大きいが２番目に低い閾値Ｔ₂以下（すなわち、Ｔ₁＜ＳＮＲ_n≦Ｔ₂）なら選択されるであろう。以下同様であり、最も広い帯域幅Ｂ_NTは、ＳＮＲ_nが最高閾値Ｔ_NT-1より大きい（すなわち、Ｔ_NT-1＜ＳＮＲ_n)なら選択されるであろう。
【数５】

【００５１】
最初のスキームの場合、順応できる応答を有する単一のフィルタは、ＳＮＲ_nにより決定されるように、異なる帯域幅を実施するために使用してもよい。例えば、パイロットフィルタがＦＩＲフィルタ構造または無限パルス応答構造で実施されるなら、１組のフィルタ係数を各可能なフィルタ応答に対して使用してもよく、特定の組の係数をＳＮＲ_nおよび閾値に基づいて使用のために選択される。
【００５２】
図３は、最初の適応性のあるパイロットフィルタリングスキームを実施することができるパイロットフィルタ２３６ａの実施形態の図である。パイロットフィルタ２３６ａは、図２のパイロットフィルタ２３６を実施するために使用してもよく、制御ユニット３２０に接続されたＦＩＲフィルタ３１０を含む。ＦＩＲフィルタ３１０は、特定のフィルタ応答に従って、パイロット記号ｘ_nを受信して濾波し、濾波したパイロット記号ｙ_nを供給する。ＦＩＲフィルタ３１０の特定の応答（および従って帯域幅）は制御ユニット３２０により供給される１組の係数
【数６】

【００５３】
により決定される。
【００５４】
ＦＩＲフィルタ３１０内では、受信したパイロット記号ｘ_nは１組の直列に接続された遅延素子３１２ｂ乃至３１２ｎに供給される。受信したパイロット記号、ｘnおよび遅延素子３１２ｂ乃至３１２ｎの出力は、それぞれ乗算器３１４ａ乃至３１４ｎに供給される。乗算器３１４ａ乃至３１４ｎはまた係数
【数７】

【００５５】
をそれぞれ受信する。各乗算器３１４は、各受信した記号を受信した係数と乗算し、倍率のかけられた記号を加算器３１６に供給する。加算器３１６は、すべての乗算器３１４からの倍率のかけられた記号を加算し、濾波したパイロット記号ｙ_nを供給する。ＦＩＲフィルタ３１０からの濾波されたパイロット記号は、以下のように表しても良い。
【数８】

【００５６】
制御ユニット３２０内において、受信したパイロット記号ｘ_nは、パイロット電力推定器３２２および雑音電力推定器３２４に供給される。パイロット電力推定器３２２および雑音電力推定器３２４は、それぞれ上述したパイロット電力および雑音電力を推定する。図３に示されないが、パイロット電力は、またフィルタパイロット記号ｙ_nに基づいて推定してもよい。次に、パイロット電力推定値Ｓ_nおよび雑音電力推定値Ｎ_nは、雑音電力に対するパイロットの比を計算するＳＮＲ推定器３２６に供給される。パイロット対雑音電力比、ＳＮＲ_nは、閾値検出器３２８に供給される。閾値検出器３２８は、ＳＮＲ_nを１つ以上の閾値Ｔ_kと比較する。比較の結果に基づいて、特定のフィルタ応答（例えば、特別な帯域幅）が多数の可能なフィルタ応答の中から選択され、閾値検出器３２８からの選択(Select)信号により表示される。係数記憶装置３３０は、選択信号を受信し、ＦＩＲフィルタ３１０に、選択されたフィルタ応答のための一組のフィルタ係数を供給する。
【００５７】
明確にするために、図３は、ＦＩＲフィルタ構造を用いたパイロットフィルタを示す。パイロットフィルタはまた、ＩＩＲフィルタ構造またはその他のフィルタ構造を用いて実施してもよい。制御ユニット３２０は、別個のユニットとして実施してもよくまたはコントローラ１６０内に実現してもよい。
【００５８】
第２の適応性のあるパイロットフィルタリングスキームにおいて、チャネル条件は、パイロット推定値の品質に基づいて推定される。チャネル条件は、パイロットのための「予測」誤差に基づいて推定してもよい。次に、（例えば、予測誤差を最小にするために）パイロット推定値の品質に基づいて、特別な応答が選択される（または特別な応答を有するフィルタが選択される）。このスキームの一実施形態において、パイロット記号は、異なる応答（または帯域幅）を有する２以上のバンクを用いて最初に濾波される。次に、各フィルタに対して予測誤差が計算され、予測誤差を最小にするフィルタが使用のために選択される。
【００５９】
バンク内の各フィルタに対して、ＦＩＲ構造が使用されるなら、濾波されたパイロット記号（またはパイロット推定値）は以下のように表しても良い。
【数９】

【００６０】
但し、
【数１０】

【００６１】
は、受信したパイロット記号ｘ_nのためのｋ番目のフィルタからのパイロット推定値であり、
【数１１】

【００６２】
は、ｋ番目のフィルタのための係数である。式セット（７）内の各式は、バンク内のそれぞれのフィルタを定義する。各式に対して、現在受信したパイロット記号
【数１２】

【００６３】
の推定値は、現在受信したパイロット記号以外の受信したパイロット記号に依存する予測項（すなわち、
【数１３】

【００６４】
）、および（２）現在受信したパイロット記号に依存する第２項（すなわち、
【数１４】

【００６５】
）から構成される。
【００６６】
バンク内の各フィルタに対して、（一極）ＩＩＲフィルタ構造が使用されるなら、濾波されたパイロット記号（またはパイロット推定値）は以下のように表しても良い。
【数１５】

【００６７】
但し、α_kはｋ番目のフィルタの時定数である。式セット（８）内の各式に対して、現在のパイロット記号の推定値
【数１６】

【００６８】
は、以前に受信したパイロット記号に依存する予測項（すなわち、
【数１７】

【００６９】
）および現在受信したパイロット記号に依存する第２項（すなわち、α_k・ｘ_n）から構成される。
【００７０】
時定数、α_kはフィルタの帯域幅に比例し、バンク内の各フィルタに対して、異なる時定数が使用される。より大きな時定数、αkは、現在受信したパイロット記号をより多く重み付けし、以前に受信したパイロット記号に対してより少なく重み付けし、その結果受信したパイロット記号のフィルタリングを少なくする（すなわち、より広い帯域幅にする）。
【００７１】
どちらか一方のフィルタ構造（ＩＩＲまたはＦＩＲ）の場合、フィルタに対する応答（および従って、帯域幅）は地理的に関連するように（例えば、互いの２のべき乗）になるように選択してもよいし、またはその他の関係に基づいて定義してもよい。例えば、ＩＩＲフィルタに対する時定数、α_kは、１／２、１／４、１／８等として選択してもよい。
【００７２】
他のタイプの予測器も使用してもよいし、この発明の範囲内である。
【００７３】
どちらか一方のフィルタ構造（ＩＩＲまたはＦＩＲ）の場合、予測誤差
【数１８】

【００７４】
は、以下のようにバンク内の各フィルタに対して計算してもよい。
【数１９】

【００７５】
式（９）に示すように、量
【数２０】

【００７６】
は直前に受信したパイロット記号ｘ_n-1の推定値であり、また、現在受信したパイロット記号、ｘ_nの予測として使用してもよい。従って、予測誤差
【数２１】

【００７７】
は、予測
【数２２】

【００７８】
と実際に受信したパイロット記号ｘ_nとの間で計算される。
【００７９】
一般的なＩＩＲまたはＦＩＲの場合、予測誤差は、以下のように決定してもよい。最初に、濾波されたパイロット記号は以下のように表しても良い。
【数２３】

【００８０】
但し、
【数２４】

【００８１】
は、受信したパイロット記号、ｘ_nのための予測である。従って、予測誤差ｅ_nは、以下のように表すことができる。
【数２５】

【００８２】
濾波したパイロット記号が
【数２６】

【００８３】
として表されるなら、予測
【数２７】

【００８４】
は、以下のように表しても良い。
【数２８】

【００８５】
そして、予測誤差ｅ_nは以下のように表しても良い。
【数２９】

【００８６】
予測誤差
【数３０】

【００８７】
の長期間の平均（すなわち、予測誤差推定値）は、例えば、以下のように表しても良い。
【数３１】

【００８８】
但し、ｂ_iは、予測誤差平均のために使用される係数を表す。係数ｂ_iは、最近の予測誤差をより重く重み付けするために、またはその他の特性を得るために、均一な平均（すなわち、係数に対してすべて１）を供給するように、選択してもよい。
【００８９】
すべてのフィルタに対する予測誤差推定値
【数３２】

【００９０】
は、互いに比較され、最も小さな予測誤差（すなわち、予測誤差を最小化する）を有する特別のフィルタが使用のために選択される。予測誤差比較とフィルタ選択は、（１）（いくつかの時定数として選択してもよい）規則的な時間間隔で周期的に、各スロットの開始時に（たとえば、いくつかのＣＤＭＡシステムの場合に１．６７ｍｓｅｃで、およびＷ−ＣＤＭＡにおいては０．６６ｍｓｅｃで）、各フレームの開始時（たとえば、２０ｍｓｅｃ）でまたはその他の時刻に、および／または（２）必要な時はいつでも実行してもよい。
【００９１】
図４Ａは、第２の適応性のあるパイロットフィルタリングスキームを実施することができるパイロットフィルタ２３６ｂの一実施形態の図である。パイロットフィルタ２３６ｂは、図２のパイロットフィルタ２３６を実施するために使用してもよく、セレクタ４１４に接続されたフィルタ４１２ａ乃至４１２ｎのバンクを含む。
【００９２】
各フィルタは、ＦＩＲフィルタ、ＩＩＲフィルタ、またはその他のフィルタ構造として実施してもよく、それぞれの応答（例えば、特定の帯域幅）に関連される。各フィルタ４１２は、そのフィルタ応答に基づいて、パイロット記号、ｘnを受信して濾波し、濾波されたパイロット記号
【数３３】

【００９３】
を供給する。一実施形態において、各フィルタ４１２はさらに、受信したパイロット記号と濾波されたパイロット記号との間の予測誤差
【数３４】

【００９４】
を計算し、さらに、上述したように、予測誤差推定値
【数３５】

【００９５】
を派生する。フィルタ４１２ａ乃至４１２ｎからの濾波されたパイロット記号はセレクタ４１４に供給され、セレクタ４１４はまたコントローラ１６０から選択(Select)信号を受信する。次に、セレクタ４１４は、コントローラ１６０からの選択(Select)信号により示される最良の性能を有する特定のフィルタから濾波されたパイロット記号を供給する。次に、選択されたフィルタからの濾波されたパイロット記号、ｙ_nは、他の処理エレメント、例えば、図２に示すレーキ受信器内のパイロット復調器２２６に供給される。
【００９６】
図４Ｂは、図４Ａに示すフィルタのバンク４１２ａ乃至４１２ｎからの１つのフィルタである、フィルタ４１２ｋの一実施形態の図である。この実施形態において、フィルタ４１２ｋは、その特定の応答を実施するために、特定の組の係数
【数３６】

【００９７】
が割当てられたＦＩＲフィルタとして実施される。フィルタ４１２ｋは、図３に示すＦＩＲフィルタ３１０と同様に実施され、濾波されたパイロット記号
【数３７】

【００９８】
を発生し、これはセレクタ４１４に供給される。
【００９９】
図４Ｂに示すように、加算器４３２は、受信したパイロット記号、ｘ_nから予測されたパイロット記号
【数３８】

【０１００】
を減算することにより、予測誤差
【数３９】

【０１０１】
を派生する。予測されたパイロット記号
【数４０】

【０１０２】
は、式（１３）に示すように、スケーリングファクタ
【数４１】

【０１０３】
を用いて加算器４１６（これは、現在のパイロット記号
【数４２】

【０１０４】
を除くＦＩＲフィルタのためのすべての項を含む）からの出力に倍率をかけることにより導き出される。予測誤差推定器４３４は予測誤差
【数４３】

【０１０５】
を受信し、上述したように、予測誤差推定値
【数４４】

【０１０６】
を導き出し、予測誤差推定値をコントローラ１６０に供給する。推定器４３４は、技術的に知られているいかなる種類および注文品のフィルタを実施してもよい。コントローラ１６０は、すべてのフィルタ４１２ａ乃至４１２ｎから予測誤差推定値を受信し、最小の予測誤差を有するフィルタを決定し、裁量の性能を有するフィルタを識別する選択(Select)信号を供給する。各フィルタ４１２はもう一つの方法として、選択(Select)信号を受信し、選択(Select)信号により指示されたときのみ濾波されたパイロット記号を供給するように設計してもよい。
【０１０７】
他の実施の形態において、コントローラ１６０は、受信したパイロット記号ｘ_n、および加算器４１８からの濾波されたパイロット記号
【数４５】

【０１０８】
または、加算器４１６からの項
【数４６】

【０１０９】
のいずれかに基づいてすべてのフィルタ４１２のための予測誤差推定値
【数４７】

【０１１０】
を導き出すように設計してもよい。
【０１１１】
１つの特定の設計において、全てのフィルタの応答は固定される（すなわち、各フィルタは固定された組の係数が割当てられる）。例えば、フィルタのための帯域幅または時定数は（１）地理的に関連し（例えば、ＢＷ、ＢＷ／２、ＢＷ／４等の帯域幅）、（２）その他の定義された関係に基づいて、または（３）その他の方法で変化されるように設計してもよい。
【０１１２】
他の特定の設計において、フィルタは異なる応答を得るために、プログラムで制御できるようにしてもよい。例えば、異なる組の係数を、例えばコントローラ１６０からの制御信号に基づいてフィルタに対して供給してもよい。このプログラムで制御できる特徴は、フィルタが、変化するチャネル条件に合致するように動的に調節されることを可能にするであろう。
【０１１３】
図５は、第２の適応性のあるパイロットフィルタリングスキームを実施することができるパイロットフィルタ２３６ｃの一実施形態の図である。パイロットフィルタ２３６ｃはまた図２のパイロットフィルタ２３６を実施するために使用してもよく、制御ユニット５２０に接続されたＩＩＲフィルタ５１０を含む。ＩＩＲフィルタ５１０は特定のフィルタ応答に従って、パイロット記号、ｘ_nを受信し、濾波し、濾波されたパイロット記号、ｙ_nを供給する。ＩＩＲフィルタ５１０は、制御ユニット５２０により供給される一組の係数
【数４８】

【０１１４】
により決定される応答を有する。
【０１１５】
ＩＩＲフィルタ５１０内において、受信したパイロット記号、ｘ_nは乗算器５１８ａにより倍率がかけられ、さらに加算器５１６ａに供給される。加算器５１６ａは、乗算器５１８ａおよび５１８ｂからの出力を受信して加算し、ｋ番目の組の係数に基づいて発生される濾波されたパイロット記号
【数４９】

【０１１６】
を供給する。さらに、濾波されたパイロット記号
【数５０】

【０１１７】
は、多数の直列に接続された遅延素子５１２ａ乃至５１２ｎに供給される。遅延素子５１２ａ乃至５１２ｎからの出力はそれぞれ乗算器５１４ａ乃至５１４ｎに供給される。乗算器５１４ａ乃至５１４ｎは、またそれぞれｋ番目の組に対する係数
【数５１】

【０１１８】
を受信する。各乗算器５１４は、各受信した記号を、受信した係数と乗算し、倍率のかけられた記号を加算器５１６ｂに供給する。加算器５１６ｂは、すべての乗算器５１４からの倍率のかけられた記号を加算し、その結果を乗算器５１８ｂに供給する。
【０１１９】
制御ユニット５２０内において、予測されたパイロット記号
【数５２】

【０１２０】
は加算器５２４に供給され、受信したパイロット記号から減算し、予測誤差
【数５３】

【０１２１】
を供給する。次に、予測誤差推定器５２６は、予測誤差
【数５４】

【０１２２】
を受信し、上述したように、特定の平均応答に基づいて、予測誤差推定値
【数５５】

【０１２３】
を派生する。次に、予測誤差推定値
【数５６】

【０１２４】
は、閾値検出器５２８に供給される。閾値検出器５２８は各予測誤差推定値を１つ以上の閾値Ｔｈ_kと比較する。比較の結果に基づいて、特定のフィルタ応答（例えば、特別な帯域幅）が選択され、閾値検出器５２８からの選択(Select)信号により表示される。係数記憶装置５３０は選択（Select)信号を受信し、選択されたフィルタ応答のためのフィルタ係数の組をＩＩＲフィルタ５１０に供給する。
【０１２５】
図５のパイロットフィルタ２３６ｃは１つのフィルタ５１０のみを含み、フィルタ５１０は周期的にまたは必要な時にいつでも調節できる応答を有する。フィルタ５１０のために使用される特定の応答は、現在のフィルタ応答の出力（すなわち、パイロット推定値）に依存する。コントローラ１６０またはその他のユニットを用いて、パイロットフィルタ２３６ｃの性能を監視してもよいし、フィルタを適当な応答に「導い」てもよい。
【０１２６】
図２に戻ると、レーキ受信器１５４ａの各指プロセッサ２１０は、それぞれの適応性のあるパイロットフィルタ２３６を供給してもよい。適応性のあるパイロットフィルタ２３６は図３乃至図５に示されるパイロットフィルタのような種々の設計を用いて実施してもよい。従って、各指プロセッサ２１０は、推定されるチャネル条件に基づいて選択してもよい応答（例えば、帯域幅）を有するそれぞれのパイロットフィルタに関連する。これは、各指プロセッサ２１０がその指プロセッサにより処理されているマルチパスにより経験されるチャネル条件に最も良く合致する特定のフィルタ応答を利用可能にする。このようにして、異なるおよび独立したパイロットフィルタ応答は、レーキ受信器１５４ａにより現在処理されている異なるマルチパスのために使用してもよい。
【０１２７】
非パイロット記号もパイロット記号とともに使用して、チャネル条件および／またはチャネル応答（すなわち、振幅と位相）を推定する。チャネル推定のために、非パイロットデータを使用することは、特に、時分割多重（ＴＤＭ）方法で非連続のパイロットを送信するシステムに対して利点がある。事実、Ｗ−ＣＤＭＡシステムに適用可能ないくつかの動作条件に対して、非パイロット記号をパイロットフィルタに組み込むことにより、パイロットフィルタ出力に対するＳＮＲにおける１．０ｄＢまでの改良を得ることができる。より高いパイロットＳＮＲは、改良されたシステム性能を供給することができる。
【０１２８】
本願明細書に記載した適応性のあるパイロットフィルタリング技術を用いて、通信チャネルの時間的に変化する応答（すなわち、振幅と位相）の改良された推定値を供給することができる。時間的に変化する応答の推定値が改良されると、受信器の性能およびシステム容量を改良することができる。パイロットフィルタの応答（例えば、フィルタ帯域幅）はチャネル条件に合致するように適合することができる。
【０１２９】
本願明細書に記載された適応性のあるパイロットフィルタリング技術は、（連続または非連続の）パイロットを送信する種々の無線通信システムに使用してもよい。そのようなシステムは、ＩＳ−９５、ｃｄｍａ２０００、ＩＳ−８５６、Ｗ−ＣＤＭＡ等のような種々の標準を実施するＣＤＭＡシステムを含む。本願明細書に記載された技術は、基地局から端末への順方向リンク（すなわち、ダウンリンク）上に送信されたパイロットを再生するために端末において採用してもよい。あるシステムの場合には、パイロットはまた端末から基地局への逆方向リンク（すなわち、アップリンク）上に送信される。この場合、本願明細書に記載した技術は、端末から送信されたパイロットを再生するために基地局にいて使用してもよい。
【０１３０】
適応性のあるパイロットフィルタ、レーキ受信器、および他の受信器エレメントは、ハードウエア、ソフトウエア、ファームウエアまたはそれらの組合せで実施してもよい。ハードウエア設計の場合、適応性のあるパイロットフィルタおよびその関連する制御回路および／またはレーキ受信器は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プロセッサ、マイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理デバイス、他の電子装置、または、それらのいずれかの組合せ内で実施してもよい。適応性のあるパイロットフィルタのすべてまたは一部、およびその関連する制御回路および／またはレーキ受信器もプロセッサ（例えば、図１および図２のコントローラ１６０）により実行されるソフトウエアまたはファームウエアで実施してもよい。例えば、１つ以上のＦＩＲまたはＩＩＲフィルタ、パイロット対雑音電力比、ＳＮＲnの派生、予測誤差推定値
【数５７】

【０１３１】
、閾値検出等は、コントローラ１６０またはその他のプロセッサにより実行されるプログラム符号を用いて実施または実行してもよい。
【０１３２】
開示した実施形態の上述の記述は、当業者がこの発明を製作し、使用可能にするために提供される。これらの実施形態に対する種々の変更は、当業者には容易に明白であり、本願明細書に定義される、包括的原理は、この発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用可能である。従って、この発明は、本願明細書に示した実施の形態に限定されることを意図したものではなく、本願明細書に開示した原理および新規な特徴に一致する最も広い範囲が許容されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】図１は、無線通信システムにおける基地局および端末の簡略化されたブロック図である。
【図２】図２は、この発明の適応性のあるパイロットフィルタを組み込んだレーキ受信器の一実施形態のブロック図である。
【図３】図３は、第１のパイロットフィルタスキームを実施することのできるパイロットフィルタの一実施形態の図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第２の適応性のあるパイロットフィルタスキームを実施することのできるパイロットフィルタの一実施形態の図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第２の適応性のあるパイロットフィルタスキームを実施することのできるパイロットフィルタの一実施形態の図である。
【図５】図５は第２の適応性のあるパイロットフィルタスキームを実施することのできるパイロットフィルタの他の実施形態の図である。

Claims

下記を具備する、送信器装置と受信器装置との間の通信チャネルの応答を示すパイロット推定値を発生する方法：
受信器装置において、変調された信号を受信し、処理し、前記変調された信号に含まれるパイロットのための受信されたパイロット記号を導き出す；
前記受信したパイロット記号に基づいて、前記通信チャネルの１つ以上の特性を推定する；および
特別なフィルタ応答に従って前記受信したパイロット記号を濾波し、前記パイロット推定値を含む濾波されたパイロット記号を供給する；
前記特別なフィルタ応答は、１つ以上の推定されたチャネル特性に基づいて複数の可能なフィルタ応答の中から選択される。
前記１つ以上の推定されたチャネル特性は、通信チャネル内の雑音を示す、請求項１の方法。
前記１つ以上の推定されたチャネル特性は、通信チャネル内のフェージングを示す、請求項１の方法。
前記受信したパイロット記号に基づいて、パイロット電力を推定する；
前記受信したパイロット記号に基づいて雑音電力を推定する；および
前記推定されたパイロットおよび雑音電力に基づいて、パイロット対雑音電力比を導き出す；および
前記１つ以上のチャネル特性は、パイロット対雑音電力比に基づいて推定される、請求項１の方法。
前記雑音電力は、連続する受信したパイロット記号間の差分に基づいて推定される、請求項４の方法。
パイロット対雑音電力比を１つ以上の閾値と比較する；および
前記比較の結果に基づいて、前記複数の可能なフィルタ応答の中から特定のフィルタ応答を選択する；
ことをさらに具備する、請求項４の方法。
現在のパイロット記号以外の１つ以上の受信したパイロット記号に基づいて、現在受信したパイロット記号のための予測されるパイロット記号を形成する；
前記予測されたパイロット記号と前記現在受信したパイロット記号との間の予測誤差を決定する；および
１つ以上のパイロット記号のための１つ以上の予測誤差に基づいて、前記複数の可能なフィルタ応答の中から特定のフィルタ応答を選択する；
ことをさらに具備する、請求項１の方法。
周期的に予測誤差を評価することをさらに具備し、前記選択は、前記評価と連動して周期的に実行される、請求項７の方法。
直前に濾波されたパイロット記号は、現在受信したパイロット記号のための予測されたパイロット記号として使用される、請求項７の方法。
前記予測誤差から導き出された値を１つ以上の閾値と比較し、前記特定のフィルタ応答は、前記比較の結果に基づいて選択される。
前記複数の可能なフィルタ応答は、複数の異なる帯域幅に関連する、請求項１の方法。
前記１つ以上のチャネル特性が前記通信チャネル内の大きな雑音量を示すなら、狭い帯域幅を有するフィルタ応答が選択される、請求項１１の方法。
前記１つ以上のチャネル特性が前記通信チャネル内の低いフェージングを示すなら、狭い帯域幅を有するフィルタ応答が選択される、請求項１１の方法。
前記複数の異なる帯域幅は、おおよそ、地理的に関連している、請求項１１の方法。
前記フィルタリングは、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを用いて得られる、請求項１の方法。
前記フィルタリングは、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを用いて得られる、請求項１の方法。
前記複数の可能なフィルタ応答は、複数の組の係数から導き出される、請求項１の方法。
前記変調された信号はＣＤＭＡ信号である、請求項１の方法。
ＣＤＭＡシステムにおいて、下記を具備する、基地局と端末との間の通信チャネルの応答を示すパイロット推定値を発生する方法：
端末において、順方向に変調された信号を受信し、処理し、順方向に変調された信号に含まれるパイロットのための受信されたパイロット記号を導き出す；
前記通信チャネルの１つ以上の特性を推定する；および
特定のフィルタ応答に従って、前記受信したパイロット記号を濾波し、濾波されたパイロット記号を供給し、前記特定のフィルタ応答は、１つ以上の推定されたチャネル特性に基づいて複数の可能なフィルタ応答の中から選択され、前記複数の可能なフィルタ応答は複数の異なる帯域幅に関連する；および
前記１つ以上のチャネル特性は、前記受信したパイロット記号または前記濾波されたパイロット記号のいずれかの品質に基づいて推定される。
前記受信したパイロット記号の品質は、パイロット電力および雑音電力の推定値に基づいて導き出される、請求項１９の方法。
前記濾波されたパイロット記号の品質は、前記濾波されたパイロット記号および前記受信したパイロット記号との間の予測誤差に基づいて導き出される、請求項１９の方法。
前記１つ以上の推定されたチャネル特性が、通信チャネル内の大容量の雑音または低いフェージングを示すなら、狭い帯域幅が選択される、請求項１９の方法。
下記を具備する、送信器装置と受信器装置との間の通信チャネルの応答を示すパイロット推定値を発生する方法：
前記受信器装置において、変調された信号を受信し、処理し、前記変調された信号に含まれるパイロットのための受信されたパイロット記号を導き出す；
複数のフィルタ応答に従って、前記受信されたパイロット記号を濾波し、複数の系列の濾波されたパイロット記号を供給する；
前記受信したパイロット記号および前記フィルタ応答から導き出された前記濾波されたパイロット記号に基づいて各フィルタ応答のための予測誤差を導き出す；および
最小予測誤差に関連する前記フィルタ応答から導き出された濾波されたパイロット記号を、前記パイロット推定値として供給する。
前記複数のフィルタ応答を有する前記フィルタリングは、同時に実行される、請求項２３の方法。
前記予測誤差を導き出すことは、各フィルタ応答に対して、
１つ以上の以前に受信したパイロット記号に基づいて、現在受信したパイロット記号のための予測されたパイロット記号を形成する；および
前記予測されたパイロット記号と前記現在受信したパイロット記号との間の予測誤差を決定する；
ことを含む、請求項２３の方法。
下記を具備する、無線通信システム内のパイロットフィルタ：
変調された信号内に含まれるパイロットのためのパイロット記号を受信し、特定のフィルタ応答に従って前記受信したパイロット記号を濾波し、濾波されたパイロット記号を供給するように機能するフィルタ；および
前記フィルタと接続され、前記受信したパイロット記号に基づいて、前記変調された信号を送信するために使用される通信チャネルの１つ以上の特性を推定し、前記１つ以上の推定されたチャネル特性に基づいて複数の可能なフィルタ応答の中から前記特定のフィルタ応答を選択するように機能する制御ユニット。
前記１つ以上のチャネル特性は、前記受信したパイロット記号のためのパイロット電力および雑音電力の推定値に基づいて推定される、請求項２６のパイロットフィルタ。
前記１つ以上のチャネル特性は、前記濾波されたパイロット記号と前記受信したパイロット記号との間の予測誤差に基づいて推定される、請求項２６のパイロットフィルタ。
前記複数の可能なフィルタ応答は、複数の異なる帯域幅に関連する、請求項２６のパイロットフィルタ。
下記を具備する、無線通信システムにおけるレーキ受信器：
複数の指プロセッサであって、各指プロセッサは、受信した信号内のそれぞれの信号例を処理するように機能し、各指プロセッサは、さらに、
１つ以上の擬似雑音（ＰＮ）系列に従って、デジタル化されたサンプルを受信し、逆拡散し、逆拡散されたサンプルを供給するように機能する逆拡散器；
前記逆拡散器に接続され、前記逆拡散されたサンプルを受信し、チャネル化してデータ記号を供給するように機能する第１チャネライザ；
前記逆拡散器に接続され、前記逆拡散されたサンプルを受信し、チャネル化して、前記受信した信号内に含まれるパイロットのためのパイロット記号を供給するように機能する第２チャネライザ；
前記第２チャネライザに接続され、特定のフィルタ応答に従って、前記パイロット記号を受信し、濾波し、濾波されたパイロット記号を供給するように機能するフィルタ；
前記フィルタと接続され、前記パイロット記号に基づいて、前記指プロセッサにより処理されている前記信号例のための前記通信チャネルの１つ以上の特性を推定し、前記１つ以上の推定されたチャネル特性に基づいて複数の可能なフィルタ応答の中から前記特定のフィルタ応答を選択するように機能する制御ユニット；および
前記第１チャネライザおよび前記フィルタに接続され、前記濾波されたパイロット記号を有する前記データ記号を受信し、復調し、復調された記号を供給するように機能するパイロット復調器。