JP2001028559A - Cdma通信のダウンリンク・ダイバーシチ提供方法及び装置 - Google Patents

Cdma通信のダウンリンク・ダイバーシチ提供方法及び装置

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JP2001028559A JP2000113922A JP2000113922A JP2001028559A JP 2001028559 A JP2001028559 A JP 2001028559A JP 2000113922 A JP2000113922 A JP 2000113922A JP 2000113922 A JP2000113922 A JP 2000113922A JP 2001028559 A JP2001028559 A JP 2001028559A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 改良されたダウンリンク・ダイバーシチを提
供する方法及び装置。 【解決手段】 K個の移動局106−1〜106−Kと
それらに連関する1個の基地局102とを有するCDM
Aシステム100において、基地局が、K個の移動局の
少なくとも一部分の移動局の各々についてのデータ信号
でウォルシュ符号を変調しその結果を表す送信信号を生
成して基地局のM個の送信アンテナ104−1〜104
−M上で送信する。ウォルシュ符号は2n 個のウォルシ
ュ符号から選択される(但し、nは、log2(K) を
「上限演算子」で囲んだ式で得られる整数)。移動局1
06−Kがこれらの送信信号を受信し、受信されたM個
の信号をM個のウォルシュ符号を用いて相関処理し、M
回の相関処理のそれぞれの結果を、送信マトリックスと
得られたチャネル推定値とを用いて線形に組み合わせ、
その移動局に関するデータ推定値を求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、符号分割多元接続
(CDMA)通信システムに関し、詳しくはウォルシュ
符号(Walsh codes) を用いるこれらのシステムにおい
てダウンリンク・ダイバーシチを提供するための方法及
び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ダウンリンク上でユーザを分離するため
に基地局に特定のカバリング(総括)符号と共にユーザ
直交ウォルシュ関数(又は符号)を用いるCDMAシス
テムを考える。ここで用いる用語「ダウンリンク」は、
基地局から移動端末又は移動局(以下、包括的に、「移
動局」と称する)への通信路(パス)を意味し、移動局
から基地局への通信路を意味する「アップリンク」に対
比して用いられ、周知である。
【0003】1個の共通基地局から信号を受信するK個
の移動局を有するシステムについて、単一の送信アンテ
ナ上で送信された信号は次式で表される。 x(t)=(Σi=1 K(Pi)1/2i(t)wi(t)+(Pp)1/20(t))p(t) (1)
【0004】但し、Pi はi番目の移動局に送信された
電力、si(t) 及びwi(t) はそれぞれi番目の移動局
向けのデータ信号及びその移動局に特定固有のウォルシ
ュ関数、Pp はウォルシュ関数0を用いるパイロット信
号の電力、そして、p(t)は対象基地局に対するカバリ
ング符号である。更に、ウォルシュ関数は直交で、記号
時間Ts ごとに反復される。すなわち次式で表される。 ∫0 Ts(t)wi(t)wj(t)dt=1(i=j)又は、=0(i≠j) (2)
【0005】この移動局においては単一のアンテナ上で
次式の信号が受信される。 y(t)=h(t)x(t)+n(t) (3) 但しh(t)は無線チャネルに起因する複合増倍ひずみ、
そしてn(t)は熱雑音である。
【0006】i番目の移動局(移動局i)は、受信され
た信号(受信信号)のアンカバー処理(カバリング符号
の除去)後、k番目の記号区間(インタバル)の間、受
信信号をi番目のウォルシュ関数を用いて相関処理して
(「相関処理する」とは「相関関係を検出算定する」こ
とを意味する)、次式の決定統計値zI[k] を得る。
【0007】 zi[k]=∫(k-1)Ts kTsy(t)p*(t)wi(t)dt =(Pi)1/2h[k]si[k]+n[k] (4) 但し、h[k]はk番目の記号区間内でのチャネルひずみ
h(t)の累積影響、そしてsi[k] はi番目の移動局に
対して送信されたk番目の記号である。
【0008】送信された記号は、パイロットチャネルか
ら得られるチャネル推定値(estimate)を用いることに
よって復元できる。これは次式で表される。 ^si[k]=f(zi[k]^h*[k]) (5) 但し、f(・)は適切な決定関数である。(尚、sの上側
に^を付加した数学記号を簡易的に^sで表す。以下同
様。)
【0009】急速的確な電力制御のない、平坦なレイリ
ー型フェージングのチャネルを仮定すると、結果として
得られるチャネル性能は、ダイバーシチ不足から、低い
値となる。その結果、ダイバーシチ受信を可能にして性
能を相当に改良するために、受信機に第2のアンテナを
設けることが望ましい。しかし、移動局のハンドセット
(送受端末)では第2のアンテナを容易に付加できな
い。そのため、送信機からダイバーシチ性能を得る方法
が提案されてきた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このような、送信機か
らダイバーシチ性能を得る方法の1つは、同じ信号を多
数の搬送波(マルチ搬送波)上で送信する方法である。
しかし、これは移動体通信で浪費する余裕のない資源で
ある帯域幅を浪費することになる。これに代わる、より
妥当な第2の方法は遅延ダイバーシチである。この方法
は、数個のチップで時間的に遅延させた第2の送信を別
個のアンテナ上で行うことによって信号を基地局から2
回送信し、これで意図的に多重路(マルチパス)を生じ
させる方法である。
【0011】この方法では、電力を2つの送信に分割す
ることで送信電力は増加しないが、変更を要さずに移動
局のレーキ型受信機で容易に利用できる時間ダイバーシ
チが得られる。しかし、この方式は結局、この意図的な
マルチパスに起因する自己干渉によって制限を受ける。
全てのユーザ信号が同期的に送信されるので、この自己
干渉は極めて大きく、中負荷乃至重負荷状態のシステム
には特にそうである。
【0012】空間/時間符号化の領域でダイバーシチを
改良する試みとしていくつかの手法が提案されている。
例えば、簡単な2分岐型送信ダイバーシチ手法が文献に
述べられている(Siavash M. Alamouti, "A Simple Tra
nsmit Diversity Techniquefor Wireless Communicatio
ns," IEEE Journal On Select Areas In Communication
s, Vol. 16, No. 8, October 1998)。
【0013】更に、マルチ送信アンテナを用いて、フェ
ージングのあるチャネル上でデータレートと通信の信頼
性とを改善するためにチャネル符号を使用する手法の記
述が別の文献にある(Vahid Tarokh et al., "Space-Ti
me Codes for High Data Rate Wireless Communicatio
n:Performance Criterion and Code Construction," IE
EE Transactions On Information Theory, Vol. 44, N
o. 2, March 1998)。
【0014】又更に、フェージングのある環境において
受信を改善するためにマルチ送信アンテナを使用可能に
するように、メッセージを符号化してダウンリンク上で
送信する手法が米国特許仮出願番号60/114,62
1に述べられている(1999年1月4日仮出願、名
称:Space-Time Spreading Method of CDMA Wireless C
ommunication," 同一名称による1999年4月2日付
け正式出願特許の基礎となる内容)。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、CDMAシス
テムにおけるダウンリンク・ダイバーシチを改良するた
めの方法及び装置を提供する。これは、K個の移動局を
扱う1個の共通基地局において、K個に等しくても等し
くなくてもよいM個の送信アンテナに関連してウォルシ
ュ符号(ウォルシュ関数としても知られる)を用いるこ
とによって得られるので有利である。このようなダウン
リンク・ダイバーシチの形態をここでは、ウォルシュ・
ダイバーシチ又は空間/時間符号ダイバーシチと称す
る。
【0016】どの場合でも、各送信アンテナが、K個の
移動局の各々についてのデータ信号によってウォルシュ
符号を変調した結果を表す信号を送信する。但し、デー
タ信号内に、特定の移動局に関するデータが存在すると
仮定する。
【0017】例えば、1番目の送信アンテナが、1番目
の移動局に連関するデータ信号によって1番目のウォル
シュ符号が変調された結果である成分と、2番目の移動
局に連関するデータ信号によって2番目のウォルシュ符
号が変調された結果である成分と、以下、K番目の移動
局に連関するデータ信号によってK番目のウォルシュ符
号が変調された結果である成分までの成分とを有する信
号を送信する。
【0018】それから、2番目の送信アンテナが、1番
目の移動局に連関するデータ信号によってK番目のウォ
ルシュ符号が変調された結果である成分と、2番目の移
動局に連関するデータ信号によって(K−1)番目のウ
ォルシュ符号が変調された結果である成分と、以下、K
番目の移動局に連関するデータ信号によって1番目のウ
ォルシュ符号が変調された結果である成分までの成分と
を有する信号を送信する。
【0019】説明から判るように、本例において、第1
のアンテナに用いられるのと同じ個数のウォルシュ符号
が第2のアンテナに関連して用いられるが、これは、こ
の個数のウォルシュ符号が単に、ウォルシュ符号をそれ
ぞれ変調するデータ信号に関して再分配されるのであ
る。ユーザの序数割り当ては任意である。すなわち、ど
のユーザでも、ユーザK(K番目のユーザ)(移動局)
として指定できる。しかし、ウォルシュ符号の相対的割
り当ては、送信マトリックスTに基づいて行われる。
【0020】送信マトリックスは、各アンテナについて
ウォルシュ符号上にユーザデータ記号をマッピングする
もので、望ましくは、その列が送信アンテナを表すよう
にそして直交であるように設計される。このマトリック
スの行は、ウォルシュ符号や周波数帯域のような直交チ
ャネルを表す。同様な再分配がM個のアンテナの各々に
ついて行われ、その結果、与えられた移動局のデータ信
号に連関するM個の送信信号の各々における成分が、特
定固有のウォルシュ関数を変調する。
【0021】したがって、与えられた移動局では、その
移動局が受信信号をM個の異なるウォルシュ符号を用い
て相関処理するだけでよい。その理由は、M個の異なる
ウォルシュ符号がその特定の移動局に連関するデータ信
号によって変調された結果を、受信された各送信信号が
成分として有するからである。しかし、具体的な実施例
では、M個よりも少ない個数の、異なるウォルシュ符号
を用いる場合があることを注記したい。又、基地局のM
個のアンテナは望ましくは、相互に独立である。すなわ
ち相関関係にない。
【0022】下で述べるように、ウォルシュ符号を選択
する際の対象となるウォルシュ符号群は、2n (2のn
次べき数)個の、異なるウォルシュ符号からなる。この
nは、数式log2(K) の左右を数学記号「上限演算
子」(ceiling operator)(「の右に「を左右反転させ
て得られる記号を配置した記号)で囲んだ式で得られ整
数で、次の数式で得られる。
【数1】
【0023】しかし、どの与えられた移動局に関して
も、必要とされる異なるウォルシュ符号の個数は、その
特定の移動局を扱う送信アンテナの個数さえあればよ
い。M個の相関処理のそれぞれの結果が組み合わされ、
そして、得られたチャネル推定値を用いて、受信機が、
その特定の移動局に関する特定のデータを推定してユー
ザに提供する。尚、個数Kは、基地局が通信関係を設立
できる移動局の総数よりも少なくできる。又、本発明
は、M個の送信アンテナと1個の移動局との間のそれぞ
れのチャネルを推定する種々の方法も提供する。
【0024】したがって、本発明によれば、ウォルシュ
符号を用いるダウンリンク・ダイバーシチの改良を
(i)移動局において追加の受信アンテナを要さず、
(ii)帯域幅を浪費せず、そして (iii)自己干渉を生
じさせないような仕方で提供することができる。
【0025】本発明のダウンリンク・ダイバーシチの手
法は、IS−95C物理層草案に提案されている物理層
にも適用できる。本発明の形態のダウンリンク・ダイバ
ーシチは、最小限の符号化利得しか得られない同草案の
直交送信ダイバーシチのオプションを拡張し、真のダイ
バーシチ利得を提供する。本発明は又、種々のIS−9
5C直接拡散及びマルチ搬送波の実施例を提供する。し
かし、本発明の手法がどのCDMA通信システム又は同
様のシステムにも、より広範に適用できることを理解さ
れたい。
【0026】
【発明の実施の形態】下で詳しく述べるように、本発明
は、CDMAシステムにおける基地局と移動局との間の
ダウンリンク・パス上での改良ダイバーシチを得るため
の方法及び装置を提供する。これは、後で述べるよう
に、共通基地局におけるマルチ送信アンテナと、送信マ
トリックスTに基づく2n 個のウォルシュ符号からなる
ウォルシュ符号群とを用いることによって行われる(但
し、nは、log2(K) の左右を「上限演算子」で囲ん
だ式で得られる整数)。システムには、この基地局に連
関するK個の移動局が存在する。
【0027】このようにして、ダウンリンク・ダイバー
シチが、移動局において追加の受信アンテナを要さず、
帯域幅を浪費せず、そして自己干渉を生じさせずに得ら
れるので有利である。
【0028】式(1)から(5)までに関して上に述べ
たシステムを考える。しかし、今は、2個の送信アンテ
ナと、簡単にするため2人のユーザとを考える。当面、
パイロット信号については無視することとする。
【0029】第1のアンテナ上では、送信信号は次式で
表される。 x1(t) =((P1/2)1/21(t)w1(t)−(P2/2)1/22 *(t)w2(t))p(t) (6) 又、第2のアンテナ上では、送信信号は次式で表され
る。 x2(t) =((P1/2)1/21 *(t)w2(t)+(P2/2)1/22(t)w1(t))p(t) (7)
【0030】尚、s1(t) は第1のユーザに連関するデ
ータ信号を表し、s2(t) は第2のユーザに連関するデ
ータ信号を表す。更に、s1(t)*は第1のユーザに連関
するデータ信号の共役複素数を表し、s2(t)*は第2の
ユーザに連関するデータ信号の共役複素数を表す。尚、
変数又は関数に関連してアステリスク(星印)(*) を用
いた場合は、その変数又は関数の共役複素数を表す。
【0031】受信機においては、受信信号をアンカバー
処理し、2個のウォルシュ符号を用いて相関処理する。
これら2つのウォルシュ符号相関処理の出力として、次
式が得られる(記号区間への依存部分を削除)。 z1=(P1/2)1/211+(P2/2)1/222+n1 (8) z2=(P1/2)1/221 *−(P2/2)1/212 *+n2 (9)
【0032】これらの式は、決定統計値の式に干渉項を
導入するものである。しかし、チャネルひずみの推定値
^h1 及び^h2 が得られていると仮定すると、第1の
移動局に対する信号推定値を次式のように得ることがで
きる。
【0033】 ^s1=f{^h1 *1+^h22 *} =f{^h1 *((P1/2)1/21 *1+(P2/2)1/222+n1) +^h2((P1/2)1/221 *−(P2/2)1/212 *+n2*} =f{((P1/2)1/2|h1|2+(P1/2)1/2|h2|2)s1) +h1 *1+h22 *} (10) 但し、チャネルひずみの推定値が正確であると仮定し
た。これは、^h1=h1及び^h2=h2を意味する。
【0034】同様に、第2の移動局に対する信号推定値
を次式のように得ることができる。 ^s2=f{^h2 *1−^h12 *} =f{((P2/2)1/2|h1|2+(P2/2)1/2|h2|2)s2) +h2 *1+h12 *} (11)
【0035】これは、2個のアンテナによるダイバーシ
チ受信(3dBのアパーチャ利得なしの場合)に対する
決定統計と同一であることを認識されたい。したがっ
て、ダイバーシチ利得が、移動局受信機において追加の
受信アンテナを要さず、追加の帯域幅を必要とせず、そ
して自己干渉を生じさせずに得られるので有利である。
尚、用語「ダイバーシチ利得」は、移動局における信号
対雑音比の統計的再分配の改善による受信改善を意味す
る。
【0036】本発明の手法は、任意の個数のアンテナを
用いる場合へも拡張可能である。本発明の手法の重要な
態様として、送信マトリックスTとの関連がある。もし
マトリックスの行(水平方向)がウォルシュ符号を表
し、列(垂直方向)が基地局の送信アンテナを表すとす
ると、2個のアンテナ及び2人のユーザの場合の本発明
の手法は、次式のマトリックス(2行及び2列からな
る)で表すことができる(簡易的に上から順に第1行、
第2行と行ごとに分けて表記する。1つの行内では左側
が左の列(第1列)を、右側が右の列(第2列)を表
す。)。
【0037】 T=[送信マトリックス(2行・2列) (12) 第1行=[s1 −s2 *] 第2行=[s21 *] 望む信号を受信機において干渉なしに得るためには、マ
トリックスTの列は直交であることを要する。例えば、
上のマトリックスにおいては次式の成立を意味する。
【0038】 t2 t1=−s21+s12 =0 (13) 但しti はマトリックスTのi番目の列(第i列)、
( )tは転置共役値である。
【0039】ユーザの個数を増加するには、列が直交で
あるマトリックスTを増大させるだけでよい。他の要件
の1つは、マトリックスTが2n 個の行を有することで
ある(nは或る整数)。言い換えると、K人のユーザに
対しては、2n 個のウォルシュ符号を要する。但し前に
述べたように、nは、log2(K) の左右を数学記号
「上限演算子」(ceiling operator)で囲んだ式で得ら
れる値(整数)である。
【0040】しかし、アンテナの個数Mは、M≦nを条
件として任意に与えることができる。可能性の高い個数
は、M<K、例えば、M=2又は4である。別の例とし
て、もし4人のユーザ及び2個のアンテナを伴うBPS
K(2相シフトキー操作)変調を仮定すると、次に示す
送信マトリックスを用いることができる。
【0041】 T=[送信マトリックス(4行・2列)] (14) 第1行=[s1 −s4] 第2行=[s2 −s3] 第3行=[s32] 第4行=[s41
【0042】この送信マトリックスは又、受信信号の復
号化への鍵でもある。ウォルシュ符号相関処理の出力の
ベクトルzを次式で表すことができる。 z=Th+n (15) 但し、hはチャネル係数のベクトルである。前に述べた
ように、送信マトリックスは直交であるように設計され
る。すなわち、TtT=nI、 但し、nはウォルシュ符
号の個数である。
【0043】しかし、zを次式のように書き直すことが
できる。 z=Hs+n (16) 但し、Hはチャネル・マトリックスで、このチャネル・
マトリックスが、送信された記号を、適切なチャネル係
数で重み付けされた、記号が用いるウォルシュ符号にマ
ッピングする。言い換えれば、Th=Hsである。この
ように表し得るのは、送信マトリックスTが直交である
ように設計されるからである。Hも又、直交である。
【0044】したがって、復号化するには単に、送信マ
トリックスTの知識とチャネル係数のベクトルhの推定
とによりチャネル・マトリックスの推定値を生成しさえ
すればよい。これにより、移動局受信機における復号化
は次式のように表される。 ^s=Htz =αs+Htn (17) 但し、α=|h0|2+|h1|2+...|hM|2。 したがっ
て、もし全てのチャネルが独立している場合、M重ダイ
バーシチが得られる。
【0045】本明細書に述べるウォルシュ・ダイバーシ
チは、ダイバーシチ性能を得るのに且つ他のユーザに起
因する干渉項を除去するのに、チャネル係数の推定値に
依存する。次に、ウォルシュ・ダイバーシチを用いるC
DMAシステムにおけるチャネル推定プロセスを行うた
めの推奨方法を説明する。
【0046】一実施例では、要求されるチャネル係数を
得るためのチャネル推定プロセスは、各アンテナにパイ
ロット信号として1個のウォルシュ符号を割り当てるプ
ロセスである。そのウォルシュ符号はそのアンテナに対
してのみ用いられる。したがって、送信アンテナの個数
がM個の場合、チャネル推定にM個のウォルシュ符号を
用いる必要がある。
【0047】一例として、アンテナ0及びアンテナ1と
名付けた2個のアンテナと2個のユーザ(移動局)とを
有するシステムを考える。ウォルシュ符号0を、アンテ
ナ0に連関するパイロット信号用とし、ウォルシュ符号
1を、アンテナ1に連関するパイロット信号用とする。
すると、移動局受信機において、RF(無線周波数)フ
ィルタ処理、ダウンコンバート処理(下方周波数変
換)、及びアンカバー処理後、次式の値が得られる。
【0048】 r(t)=(Pp)1/20(t)h0+(Pp)1/21(t)h1 +(P1/2)1/212(t)h0+(P1/2)1/21 *3(t)h1 +(P2/2)1/222(t)h1−(P2/2)1/22 *3(t)h0 +n(t) (18) 但し、Pp はどちらかのパイロット信号に連関する電
力、Pi 及びsi はそれぞれ、移動局iに連関する電力
及びデータ信号、そしてhI はアンテナiから見たその
移動局におけるチャネルである。
【0049】すると、移動局1及び2(ウォルシュ符号
2及び3を用いる)に対する受信機におけるウォルシュ
符号相関器の出力として次式の値が得られる。 z2=(P1/2)1/201+(P2/2)1/212+n1 (19) z3=(P1/2)1/211 *−(P2/2)1/202 *+n2 (20)
【0050】s1 及びs2 の推定値を得るには、まずh
0 及びh1 の推定が必要である。この推定は、単に信号
をウォルシュ符号0及び1を用いて相関処理することに
より、簡単率直な仕方で行われる。すなわち、h0 の推
定値が次式で得られる。 ^h0=∫0 Tr(t)w0(t)dt =(Pp)1/20+n0 (21)
【0051】同様に、h1 の推定値が次式で得られる。 ^h1=∫0 Tr(t)w1(t)dt =(Pp)1/21+n1 (22) M個の送信アンテナに対しては、単にM個のウォルシュ
符号を、M個のパイロットチャネルの各々に1個ずつを
当てればよいことは明らかである。
【0052】パイロットチャネルを用いないがパイロッ
ト記号を用いるシステムにおいても、簡単率直な仕方で
チャネル推定値を得ることができる。すなわち、単に、
N個の既知のデータ記号を2n 個のウォルシュ符号の各
々上で同期的に送信しさえすればよい(但し、nは、l
og2(K) の左右を数学記号「上限演算子」で囲んで得
られる整数である。)これを次例で説明する。
【0053】2個の送信アンテナ及び4人のユーザ(4
個の移動局)を有するシステムを考える。ダウンコンバ
ート処理後の受信信号は次式で表される。 r(t)=(P1/2)1/211(t)h0+(P1/2)1/222(t)h0 +(P3/2)1/233(t)h0+(P4/2)1/244(t)h0... −(P4/2)1/241(t)h1−(P3/2)1/232(t)h1 +(P2/2)1/223(t)h1+(P1/2)1/214(t)h1 +n(t) (23) ここでは、実数記号を仮定した。
【0054】受信機における4個のウォルシュ符号相関
器の出力が次式で表される。 z1=s10−s41+n12=s20−s31+n23=s30−s21+n34=s40−s11+n4 (24) 但しnI は相関器iの出力のAWGN(相加性白色ガウ
ス雑音)成分である。
【0055】もし全ての訓練(トレーニング)記号が
1、すなわちsI=1 の場合、単純に次式が得られる。 ^h0=(z1+z2+z3+z4)/4 =αh0+β(n1+n2+n3+n4)/4 (25) 但し、α=(P1/2)1/2+(P2/2)1/2+(P3/2)1/2
+(P4/2)1/2、そしてβ=(P1/2)1/2+(P2/2)
1/2−(P3/2)1/2−(P4/2)1/2
【0056】又、 ^h1=(−z1−z2+z3+z4)/4 =αh1+β(−n1−n2+n3+n4)/4 (26)
【0057】もし全ての訓練記号が、1ではない(1で
はない記号がある)が既知である場合でも尚、チャネル
係数を求めることができる。概して、ウォルシュ符号相
関器の出力zは次式で表すことができる。 z=Hs+n (27) 但し、Hは、送信記号のウォルシュ相関器へのマッピン
グを記述するチャネル・マトリックス、そしてnは雑音
サンプルのベクトルである。
【0058】上で説明したように、本発明のシステム
は、HtH=αI であるように設計されている。但し、
( )tは転置共役値、そしてα=|h0|2+|h1|2+...|
M|2である。したがって、復号化は、推定を要するチ
ャネル・マトリックスの転置共役値をベクトルzに前乗
算することによって得られる。しかし、式(27)は次
式のようにも表すことができる。
【0059】 z=Hs+n =Th+n (28) 但し、Tは送信マトリックス、そしてhはチャネルベク
トルである。
【0060】今や、Tも直交であるといえる。すなわ
ち、TtT=mI、 但し、mはウォルシュ符号の個数で
ある。したがって、チャネル係数を求めるには、Tが判
るように全てのユーザに対して訓練シーケンスを送信し
さえすればよい。すると、各訓練記号区間においてチャ
ネルを次式のように推定できる。 ^h=(Ttz)/m =h+(Ttn)/m (29)
【0061】訓練記号の個数及び周波数は、チャネルレ
ート及びチャネル推定値に必要とされる信号対雑音比に
よって定められる。訓練記号は、変化するチャネルを追
跡できる程度に頻繁に挿入する必要があるが、他方、デ
ータ容量を浪費しないようになるべく少ない頻度で挿入
するのがよい。
【0062】又、訓練シーケンスの長さNを増加させる
ことにより、チャネル推定値の信号対雑音比が改善され
る。理由は、雑音の影響を各個別サンプルに平均化でき
るからである。しかし、この場合もやはりデータ容量が
浪費される。したがって、訓練シーケンスのサイズ及び
周波数は1つの設計パラメータである。
【0063】図1及び図2にそれぞれ、本発明に基づく
CDMAシステム100を例示するブロック図、及び本
発明に基づくダウンリンク・ダイバーシチの方法200
を実現するための流れ図を示す。CDMAシステム10
0における基地局102にはM個の送信アンテナ104
−1〜104−Mが装備されている。本発明によれば、
M個の送信アンテナがそれぞれM個のデータ信号をK個
の移動局106−1〜106−Kに送信する(図2のス
テップ202)。
【0064】上記の式(6)及び(7)と同様に、M個
のデータ信号は各々K個の移動局の各々に関するデータ
信号部分を有する。本発明によれば、K個の移動局が与
えられた場合、各送信信号は2n 個のウォルシュ符号を
要する。但し、nは、log 2(K) の左右を数学記号
「上限演算子」で囲んだ式で得られる整数である。上に
述べたように、ウォルシュ符号の相対的割り当ては、送
信マトリックスTに基づいて行われる。しかし、各移動
局は、M個のウォルシュ符号しか必要としない。
【0065】各移動局はアンテナを1個だけ有し、この
アンテナがM個の基地局送信アンテナによって送信され
るそれぞれのデータ信号を受信する。図1に示すよう
に、基地局送信アンテナと移動局との間の各データチャ
ネルは、それぞれに連関(付随)する或る固有のチャネ
ル特性(例えば、信号ひずみ等)を有する。上記のよう
に、受信機におけるデータ信号の推定にはチャネルの適
切な推定が重要である。
【0066】それで、送信アンテナ104−1と移動局
106−1との間に形成されるチャネルの推定値をh1 1
で表し、送信アンテナ104−Mと移動局106−1と
の間に形成されるチャネルの推定値をhM 1で表す。この
表記がM個の送信アンテナと移動局106−Kとの間の
データチャネルにまで適用される。
【0067】それから、流れ図に示す各ステップが移動
局の各々において行われるが、これら各ステップの説明
は、一般化してK番目の移動局に関して述べることとす
る。ステップ204において、移動局が、h1 kからhM k
までのチャネル推定を、例えば、上記の推定手法の1つ
を用いて取得する。
【0068】それからステップ206において、移動局
が受信信号をアンカバー処理し、M個のウォルシュ符号
を用いて相関処理する。このステップは、2個のアンテ
ナ及び2人のユーザ(2個の移動局)を伴う設例に関す
る上の式(8)及び(9)の計算と同等である。最後
に、ステップ208において、K番目の移動局に向けら
れたデータの推定値、sK(t) が見出される。これも
又、上記の式(10)又は式(17)に対応する。
【0069】[IS−95C直接拡散実施例]現在、I
S−95Cに対する物理層草案はオプションとして、直
交送信ダイバーシチ(OTD)として知られる形態の送
信ダイバーシチをサポートする。このことはIS−95
C草案文献に述べられている(J. Losh, "TR45 Mobile
Station-Base Station Compatibility Standard For Du
al-Mode Wideband Spread Spectrum Systems (Physical
Layer)," IS95C Draft Proposal (Revision 7), Febru
ary 16, 1999)。
【0070】オプションのOTDモード時にユーザは2
個のウォルシュ符号を割り当てられる。データが偶数及
び奇数のデータストリームに分割され、別個に符号化さ
れる。これら2個の符号は緊密な相関関係にある。例え
ば、もしユーザjが通常モード時に長さNのウォルシュ
符号wj N(t)を割り当てられた場合、ユーザjはオプ
ションのOTDモード時には、wj N(t)から形成され
る2個のウォルシュ符号を割り当てられることになる。
これら2個の符号は次式のように形成される。
【0071】 wj 2N(t)= [wj N(t) wj N(t)] wj+N 2N(t)=[wj N(t) −wj N(t)] (30) ここで、符号長さが2Nに増加し(上付文字に反映され
る)、あり得る符号の個数も2N個となる(下付文字に
反映される)。更に、第2の符号wj+N 2N(t) はしばし
ばwj 2N(t) の補足符号と呼ばれる。すなわちw
j+N 2N(t)= ̄wj 2N(t)である(wの上側に横線 ̄を付
した数学記号を簡易的に、wの前に ̄を配置して表
す)。
【0072】加えて、各アンテナについて個別のパイロ
ットチャネルが利用可能である。現在、OTDモードで
は2個のアンテナのみをサポートしているが、4個のア
ンテナに拡張するのは容易である。2個のアンテナにつ
いてOTDモードをサポートする物理層が、上記のIS
−95C物理層草案文献(J. Losh at pg. 3-27) に述
べられている。物理層のうちの関連するウォルシュ拡散
部分を図3に示す。
【0073】図3に示すように入力シーケンスは4個の
入力YI1、YQ1、YI2、及びYQ2に多重化される。入力
シーケンスをs(n)とすると、入力は次のように表され
る。 YI1={s(0),s(4),s(8)...}、YQ1={s(2),
s(6),s(10)...}、YI2={s(1),s(5),s
(9)...}、YQ2={s(3),s(7),s(11)...}。
【0074】それからこれらの入力はそれぞれ、記号反
復ユニット302〜308において2つの記号区間の間
保持され、記号反復ユニット302〜308を表すボッ
クス内に示す符号(正負)が乗じられる。乗算器310
及び312において、予め割り当てられたウォルシュ関
数(ウォルシュ符号)に準直交関数(QOF)(IS−
95C規格に記述あり)が乗じられる。
【0075】それから乗算器310の出力が乗算器31
4及び316において記号反復ユニット302及び30
4の出力をそれぞれ乗算される。他方、乗算器312の
出力が乗算器318及び320において記号反復ユニッ
ト306及び308の出力をそれぞれ乗算される。これ
が拡散処理である。信号の同相部分及び直角位相(90
度の位相ズレ)部分をそれぞれIin及びQinとする。こ
れらの出力はそれからそれぞれのアンテナ、すなわち、
アンテナ1及びアンテナ2に対する搬送波成分に混合さ
れて送信される。
【0076】IS−95C草案のOTDオプションの分
割データストリームの枠組みを用いて、本発明による空
間/時間符号方式の一形態であるウォルシュ・ダイバー
シチが、草案にあまり変更を加えずに直ぐに実現でき
る。各ユーザが2個のウォルシュ符号を割り当てられ、
データも2個のストリームに分割されているので、本発
明によるダイバーシチ方式が、2個のストリームに、あ
たかも異なる2人のユーザであるかのように適用され
る。
【0077】第1のアンテナ上で次式の信号が送信され
る。 x1(t)=((P/2)1/2[se(t)w(t)−s0(t)* ̄w(t)]p(t) (31) 但し、Pは総送信電力を表し、se(t) は偶数記号スト
リーム、そしてs0(t)は奇数記号ストリームである。
ウォルシュ符号w(t)及びその補足符号 ̄w(t)を用い
て信号が拡散される。第2のアンテナ上では次式の信号
が送信される。 x2(t)=((P/2)1/2[se *(t) ̄w(t)+s0(t)w(t)]p(t) (32)
【0078】本発明によるウォルシュ・ダイバーシチを
サポートするために図3で必要とされる変更を図4に示
す。図示のように、信号ストリーム(偶数及び奇数)ご
とに追加の拡散器が加えられる。ここでも簡単にするた
めに、送信機のうち、関連するウォルシュ拡散部分のみ
を示す。入力シーケンスs(n)が次式の4個の入力
I1、YQ1、YI2、及びYQ2にわたって多重化される。 YI1={s(0),s(4),s(8)...}、YQ1={s(2),s(6),s(10)...}、 YI2={s(1),s(5),s(9)...}、YQ2={s(3),s(7),s(11)...}。
【0079】入力は、記号反復ユニット402〜416
において2つの記号区間の間それぞれ保持され、表示さ
れる符号(正負)が乗じられる。図示のように、入力を
受ける記号反復ユニットの正負符号はアンテナ1とアン
テナ2とで異なる。例えば、入力記号YI1は、アンテナ
1については(++)符号が乗じられるが、アンテナ2
については(+−)符号が乗じられる。
【0080】これらの正負符号は共役化及びウォルシュ
・ダイバーシチに要する正負符号処理動作の変更を取り
入れたものである。同様に、入力シーケンスの他方の記
号に乗じるのに用いられる正負符号もこれら2個のアン
テナ間で異なる。
【0081】乗算器418〜424において、予め割り
当てられたウォルシュ関数に準直交関数(QOF)(I
S−95C規格に記述あり)が乗じられる。それから乗
算器418の出力が乗算器426及び428において記
号反復ユニット402及び404の出力をそれぞれ乗算
される。他方、乗算器420の出力が乗算器430及び
432において記号反復ユニット406及び408の出
力をそれぞれ乗算される。
【0082】又、乗算器422の出力が乗算器434及
び436において記号反復ユニット410及び412の
出力をそれぞれ乗算される。他方、乗算器424の出力
が乗算器438及び440において記号反復ユニット4
14及び416の出力をそれぞれ乗算される。これも拡
散処理である。
【0083】信号の同相部分及び直角位相部分をそれぞ
れIin及びQinとする。アンテナ1に連関する同相部分
in(00)が、合算器442において、アンテナ1に連関
する同相部分Iin(10)と合算され、他方、アンテナ1に
連関する直角位相部分Qin(0 1)が、合算器444におい
て、アンテナ1に連関する直角位相部分Qin(11)と合算
される。合算器442及び444の出力はそれからアン
テナ1に対する搬送波成分に混合されて送信される。
【0084】同様に、アンテナ2に連関する同相部分I
in(00)が、合算器446において、アンテナ2に連関す
る同相部分Iin(10)と合算され、他方、アンテナ2に連
関する直角位相部分Qin(01)が、合算器448におい
て、アンテナ2に連関する直角位相部分Qin(11)と合算
される。合算器446及び448の出力はそれからアン
テナ2に対する搬送波成分に混合されて送信される。
【0085】このデータを復号化するには、マルチ・ユ
ーザ検出問題を偶数/奇数データストリーム検出問題に
変換してで空間/時間符号方式の枠組みを用いる。IS
−95C規格には、OTDモードにおいて符号化された
信号を最適に検出する仕方について示唆されていない。
【0086】本発明の空間/時間方法を用いると、本発
明に基づきMRC風のレーキ型組み合わせ器を用いて信
号を復号化できる。このようなレーキ型受信機の一例を
図5に示す。尚、図5は、レーキ型受信機のフィンガの
うちの1個のみを表す。他のフィンガも同様なので簡単
化のため図示しない。
【0087】図示のように、変調された受信信号ウォル
シュ関数w(t)及びQOFの組み合わせによって拡散解
除処理される。これは、まず乗算器502においてw
(t)及びQOFを乗じ、次に、復調された受信信号を相
関器504において乗算器502の出力を用いて相関処
理する(すなわち、乗算及び集積させる)ことによって
行われる。相関器504の出力をz1 とする。
【0088】アンカバー処理後、受信信号は又、ウォル
シュ関数w(t)の補足関数 ̄w(t)及びQOFによって
も拡散解除処理される。これは、まず乗算器506にお
いて ̄w(t)及びQOFを乗じ、次に、復調された受信
信号を相関器508において乗算器506の出力を用い
て相関処理することによって行われる。それから相関器
508の出力が共役化処理を受け(( )*で表す)、z2 *
が生成される。
【0089】次に、乗算器510、512及び合算器5
18によって、上記の式(10)における演算処理が実
現され、他方、乗算器514、516及び合算器520
によって、上記の式(11)における演算処理が実現さ
れる。すなわち、拡散解除器の出力が、式(10)及び
(11)に記述されるように組み合わされて、データの
偶数及び奇数ストリームの推定値が形成される。それか
らデマルチプレクサ(多重化解除器)522が、受信機
についての偶数及び奇数データの推定値から単一のデー
タストリームを生成する。
【0090】レーキ型受信機を用いて、偶数データスト
リームについての決定統計値が次式で求められる(チャ
ネルh1 及びh2 の完全な知識があることを仮定)。 ^se(t)=f{(P/2)1/2(|h1|2+|h2|2)se(t) +h1 *1+h22 *} (33) そして、奇数データストリームについての決定統計値が
次式で求められる。 ^s0(t)=f{(P/2)1/2(|h1|2+|h2|2)s0(t) +h2 *1+h12 *} (34)
【0091】但し、この構成においては、n1 はw(t)
を用いるウォルシュ相関器の出力における熱雑音を表
し、n2 は ̄w(t)についての相関器に連関する雑音プ
ロセスである。
【0092】本発明の空間/時間符号方式の性能を他の
形態の2分岐型送信ダイバーシチ手法と比較するために
シミュレーションを行った。これらの他の形態には、遅
延形態のダイバーシチを伴う2個のアンテナによる同報
通信、ユーザがハンドオフ(或る基地局から隣の基地局
へのチャネル切り換え)状態に入ったときに導入される
固有ダイバーシチ、及び2つの独立した雑音プロセスと
組み合わされた2つの個別にフェージングするレイリー
型プロセスを用いて得られる理論的に最良の性能が含ま
れる。
【0093】遅延形態のダイバーシチ及び空間/時間符
号形態のダイバーシチについては、アンテナ素子間の間
隔を10λ、デパーチャ・スプレッド角(発信開き角
度)を180度と仮定したチャネルモデルを用いた。
【0094】153.6kbpsで受信中の単一高デー
タレートのユーザのビット誤り率(BER)性能を検討
対象のダイバーシチ設例について検証し、どの形態のダ
イバーシチもないユーザの性能も参考に表示した(図
6)。チャネルは、60Hzのドプラー周波数で平坦な
レイリーフェージングを示した。単純線形最少二乗法回
帰方式を用いてチャネルを推定した。
【0095】誤り率1%での2分岐型送信ダイバーシチ
手法の理論的改良では約5〜7dBであった。遅延ダイ
バーシチ方式及びハンドオフ・ダイバーシチ方式は、ダ
イバーシチの理論的に最適な改良値に近かったが、約1
dB差異があった。遅延ダイバーシチ方式における自己
干渉及びハンドオフ・ダイバーシチ方式における自己干
渉のそれぞれの影響は、2分岐型送信ダイバーシチ手法
の理論的改良に対して1dBの差をもたらした。
【0096】しかし、本発明の空間/時間符号方式は自
己干渉及び相互干渉の影響を受けず、受信機についての
使用対象領域において最適性能に近い結果が得られた。
この1dBの差は、より高い負荷条件に対してかなり大
きい方であるといえる。理由は、遅延ダイバーシチ方式
に連関する自己干渉が負荷と共に増大し、他方、ここに
述べる本発明のウォルシュ・ダイバーシチ方式は自己干
渉を生成しないからである(チャネル推定が完全な場
合)。
【0097】[IS−95Cマルチ搬送波実施例]マル
チ搬送波送信は、上記のIS−95C物理層草案文献
(J. Losh at pg. 3-27) に述べられているように、I
S−95C規格内の、3X帯域幅(−5MHz)が得ら
れるオプションであるが現在のIXシステムとの適合状
態を保つ。本質的に、倍率3でチップレートを増加させ
る代わりに、データが単に3個のストリームに分割さ
れ、3個の別個の搬送波上へ変調される。
【0098】加えて、3個の搬送波は2個のアンテナ上
で送信されることになり、2個の非隣接帯域が第1のア
ンテナ(アンテナ1)上で送信され、第3(中間)の帯
域が第2のアンテナ(アンテナ2)上で送信される(図
7)。したがって、受信機において周波数f1 上で、復
調及びアンカバー処理後、次式の値が受信される。 r1(t)=Σi=0 K(Pi,1)1/21,1i,1i+n1(t) (35) 但しPI,1 は信号i(sI,1) のデータストリーム1に
連関する電力、そしてh n,m は周波数帯域m上でアンテ
ナnから見た、受信機におけるチャネルである。
【0099】同様に、周波数f2 及びf3 上で、次式の
値が受信される。 r2(t)=Σi=0 K(Pi,2)1/22,2i,2i+n2(t) (36) 及び、 r3(t)=Σi=0 K(Pi,3)1/21,3i,2i+n3(t) (37)
【0100】このように、マルチ搬送波及びアンテナを
用いるにも拘わらず、符号化されていない記号のレベル
ではダイバーシチが得られない。しかし、データが3個
の搬送波全てにわたってインタリーブされるので、復号
化プロセスにおいて、特に、1個の搬送波上ではインタ
リーブが十分でないような低速の場合に、ダイバーシチ
利得が得られる。
【0101】隣接する周波数帯域において見られるフェ
ージング・エンベロープ(包絡線)間の相関関係が低い
(例えば、0.7より小さい)と仮定すると(この仮定
は、遅延拡散の程度が中から高の場合のチャネルにおい
て有効)、信号を送信できる別個のチャネルが潜在的に
6個存在する。送信すべきデータストリームが3個ある
ので、少なくとも2重のダイバーシチ受信が得られる。
【0102】加えて、もしウォルシュ符号を1個追加す
る意向があるなら、4重のダイバーシチ受信を達成でき
る。このことを示すために、信号が、或る与えられたユ
ーザに対して3個のアンテナ全てで3個の周波数帯域全
てにおいて送信されると仮定する。他の全てのユーザに
ついては前と同じに送信される。
【0103】信号を周波数帯域とアンテナとに適切に割
り当てることにより、周波数f1 上で次式で表す信号が
受信される。 r1(t)=(P1,1/4)1/21,11,11−(P1,2/4)1/22,11,2 *1 +(P1,2/4)1/21,11,22+(P1,1/4)1/22,11,1 *2 +Σi=3 K(Pi,1)1/21,1i,1i+n1(t) (38)
【0104】他方、周波数f2 及びf3 上では次式で表
す信号が受信される。 r2(t)=(P1,2/4)1/21,21,21−(P1,2/4)1/22,21,3 *1 +(P1,3/4)1/21,21,32+(P1,2/4)1/22,21,2 *2 +Σi=3 K(Pi,2)1/22,2i,2i+n2(t) (39) r3(t)=(P1,3/4)1/21,31,31−(P1,1/4)1/22,31,1 *1 +(P1,1/4)1/21,31,12+(P1,2/4)1/22,31,3 *2 +Σi=3 K(Pi,3)1/21,3i,2i+n3(t) (40)
【0105】ここで周波数帯域j上でウォルシュ相関器
A及びBの出力において、統計値W A j及びWB jが次式に
よって得られる。
【0106】 WA 1(t)=(P1,1/4)1/21,11,1−(P1,2/4)1/22,11,2 *+n1,1B 1(t)=(P1,2/4)1/21,11,2+(P1,1/4)1/22,11,1 *+n2,1A 2(t)=(P1,2/4)1/21,21,2−(P1,3/4)1/22,21,3 *+n1,2B 2(t)=(P1,3/4)1/21,21,3+(P1,2/4)1/22,21,2 *+n2,2A 3(t)=(P1,3/4)1/21,31,3−(P1,1/4)1/22,31,1 *+n1,3B 3(t)=(P1,1/4)1/21,31,1−(P1,3/4)1/22,31,3 *+n2,3 (41)
【0107】第1の移動局に連関するデータストリーム
に対する決定統計値が次式のように形成される。
【0108】 Z1,1=WA 1^h1,1 *+(WB 1)*^h2,1+WB 3^h1,3 *+(WA 3)*^h2,3 =|h1,1|2(P1,1/4)1/21,1−h1,1 *2,1(P1,2/4)1/21,2 * +h1,1 *2,11,2 * +|h2,1|2(P1,1/4)1/21,1+|h1,3|2(P1,1/4)1/21,1 −h2,3 *1,3(P1,3/4)1/21,3 *+h1,3 *2,3(P1,3/4)1/21,3 * +|h2,3|2(P1,1/4)1/21,1 +h1,1 *1,1+h2,11,2 *+h1,3 *2,3+h2,31,3 * ={(P1,1/2)1/2|h1,1|2+(P1,1/2)1/2|h2,1|2 +(P1,1/2)1/2|h1,3|2+(P1,1/2)1/2|h2,3|2}s1,1 +h1,1 *1,1+h2,11,2 *+h1,3 *2,3+h2,31,3 * (42)
【0109】これは、チャネル推定値が理想的、すなわ
ち、^hi,j=hi,jであり且つ、全ての周波数帯域が独
立である場合に、4重のダイバーシチが得られる。s
1,2 及びs1,3 に対する決定統計値も同様に形成でき
る。したがって、チャネル推定精度に拘わらず、他のユ
ーザと相互干渉を生じさせない追加のウォルシュ符号を
割り当てることにより、特定のユーザ(移動局)の性能
を顕著に改良することができる。これは、ソフトなハン
ドオフ状態にはないが基地局に近接していないユーザに
は適したオプションである。
【0110】もし追加のウォルシュ符号を犠牲にするこ
とが不可能な場合でも尚、マルチ搬送波システムにおい
えダイバーシチを得ることができる。上記の構成におい
て、各記号が4回送信されることが判る(したがって、
4重ダイバーシチが得られる)。もし追加のウォルシュ
符号を犠牲にしたくない場合には、式(30)に記述の
本来の反復率の1/2の反復率で2個のウォルシュ符号
を生成することができる。
【0111】各データストリームsi はそれから2個の
データストリームsi e及びsi o(偶数及び奇数)に分割
される。各信号を4回送信する代わりに、各信号を2回
送信する。このようにして、今度は図8に示す表に基づ
いて送信する。
【0112】上記のマルチ搬送波方式の実施例と同様
(ウォルシュ出力を決定統計値当たり2個だけ用いる点
を除いて)の仕方で組み合わせることにより、チャネル
推定が理想的な場合に2重のダイバーシチを得ることが
できる。
【0113】図9〜図14は、マルチ搬送波方式のフォ
ーマットについて本発明に基づきウォルシュ・ダイバー
シチをサポートするためのIS−95C方式の送信機の
一実施例で、その物理層に求められる変更を示す。本実
施例(以下、構成Aと称する)は、ユーザ当たり2個の
ウォルシュ符号(ウォルシュ符号A及びBと称する)を
用いる必要がある。図9、図10及び図11は、アンテ
ナ1についてのウォルシュ符号A及びBに対する拡散及
び変調処理を示す。
【0114】図12、図13及び図14は、アンテナ2
についてのウォルシュ符号A及びBに対する拡散及び変
調処理を示す。各アンテナについて、入力シーケンスが
3個のデータストリームs1、 s2、 及びs3 に分割さ
れ、これらのデータストリームはそれから、図9〜図1
4に示すように、それぞれI(同相)及びQ(直角位
相)チャネルにマッピングされる。各入力ストリームは
それから、偶数及び奇数サンプルに、そしてI及びQチ
ャネルに、分割又はマッピングされる。
【0115】したがって、アンテナ1については、図9
が、YI1、YQ1、YI2、及びYQ2からなるマッピングさ
れた第1のストリームを表し、図10が、YI3、YQ3
I4、及びYQ4からなるマッピングされた第2のストリ
ームを表し、図11が、YI5、YQ5、YI6、及びYQ6
らなるマッピングされた第3のストリームを表す。尚、
アンテナ2に連関する入力シーケンスに関しても同じマ
ッピングがなされる。
【0116】次に、マッピングされたストリームの1
つ、具体的にはアンテナ1に連関するマッピングされた
第1のストリーム、の処理について述べる(図9)。
尚、アンテナ1に連関するマッピングされた他のストリ
ームに関しても同様な処理が行われる。したがって、図
9、図10及び図11の個々の構成要素はそれぞれ類似
であり、同じ参照符号にそのマッピングされたストリー
ムを具体的に示す子番号(−1、−2、及び−3)を付
けて表示する。
【0117】図12、図13及び図14にそれぞれ示す
アンテナ2に連関するマッピングされたストリームにつ
いても同様とする。但し、これらの図面における参照符
号(親番号)はアンテナ1とアンテナ2とを区別するた
めに、アンテナ2についてはアンテナ1の場合の親番号
に100を加えた親番号で示す。
【0118】図9を例として述べると、マッピング後、
偶数及び奇数ストリームが拡散される。偶数ストリーム
については、乗算器900−1においてウォルシュ符号
AにQOFが乗じられ、その結果に、偶数ストリームの
I及びQ部分が乗算器902−1及び904−1におい
て乗じられる。奇数ストリームに関しても同様の処理
が、ウォルシュ符号B並びに乗算器906−1、908
−1及び910−1を用いて行われる。
【0119】それから、I(同相)部分(乗算器902
−1及び908−1の出力)が合算器912−1におい
て組み合わされ、他方、Q(直角位相)部分(乗算器9
04−1及び910−1の出力)が合算器914−1に
おいて組み合わされる。合算器の出力は、上記のIS−
95C草案文献(J. Losh article) によって定義され
るように、オプションとして、回転器916−1におい
て90度回転させる。
【0120】回転された信号はそれから、複素乗算器9
18−1、920−1、922−1、及び924−1に
おいて、基地局識別シーケンスPNI 及びPNQ により
それぞれ複素拡散される。複素乗算器918−1及び9
22−1の出力が合算器926−1において減算され、
他方、複素乗算器920−1及び924−1の出力が合
算器928−1において加算される。
【0121】合算器926−1からの同相部分の信号出
力が、ベースバンドフィルタ930−1においてベース
バンドフィルタ処理され、それから3個の搬送波信号の
最初の搬送波信号の余弦成分cos(2Πfc1t)を混
合器934−1において変調する。同様に合算器928
−1からの直角位相部分の信号出力が、ベースバンドフ
ィルタ932−1においてベースバンドフィルタ処理さ
れ、それから同じ搬送波信号の正弦成分sin(2Πf
c1t)を混合器936−1において変調する。
【0122】変調された2個の信号は、それから合算器
938−1において組み合わされ、s1(t) としてアン
テナ1によって送信される。既に述べたように、アンテ
ナ1についてのs2(t)及びs3(t)、並びにアンテナ2
についてのs1(t)、s2(t)、及びs3(t)も同様に形
成される。
【0123】次に図15、図16及び図17は、マルチ
搬送波方式のフォーマットについて本発明に基づきウォ
ルシュ・ダイバーシチをサポートするためのIS−95
C方式の送信機の別の実施例で、その物理層に求められ
る変更を示す。本実施例(以下、構成Bと称する)は、
追加ののウォルシュ符号を必要とせず、かわりにOTD
モードに類似の1個のウォルシュ符号方式を拡張するも
のである。
【0124】図15、図16及び図17は、アンテナ1
についての拡散及び変調処理を示し、他方、図18、図
19及び図20は、アンテナ2についての拡散及び変調
処理を示す。前にも述べたように、各アンテナについ
て、入力シーケンスが3個のデータストリームs1、 s
2、 及びs3 に分割される。これらのデータストリーム
はそれから偶数ストリームsi e及び奇数ストリームsi o
に分割される。
【0125】これらのデータストリームs1、 s2、 及
びs3 はそれから、図8に基づいてそれぞれI(同相)
及びQ(直角位相)チャネルにマッピングされる。各入
力ストリームはそれから、上記の構成Aの場合のよう
に、偶数及び奇数サンプルに、そしてI及びQチャネル
に分割又はマッピングされる。
【0126】次に、マッピングされたストリームの1
つ、具体的にはアンテナ1に連関するマッピングされた
第1のストリーム、の処理について述べる(図15)。
尚、アンテナ1に連関するマッピングされた他のストリ
ームに関しても同様な処理が行われる。したがって、図
15、図16及び図17の個々の構成要素はそれぞれ類
似であり、同じ参照符号にそのマッピングされたストリ
ームを具体的に示す子番号(−1、−2、及び−3)を
付けて表示する。
【0127】図18、図19及び図20にそれぞれ示す
アンテナ2に連関するマッピングされたストリームにつ
いても同様とする。但し、これらの図面における参照符
号(親番号)はアンテナ1とアンテナ2とを区別するた
めに、アンテナ2についてはアンテナ1の場合の親番号
に100を加えた親番号で示す。
【0128】図15を例として述べると、マッピング
後、偶数ストリームのI部分及びQ部分がそれぞれ、記
号反復ユニット1102及び1104において2つの記
号区間の間保持され、記号反復ユニット1102及び1
104を表すボックス内に示す符号(正負)が乗じられ
る。この処理によって、共役化処理及び必要なそれぞれ
の正負符号乗算が行われる。データはそれから、ウォル
シュ関数(符号)及びQOFによって拡散される。
【0129】これは、乗算器1106−1において、ウ
ォルシュ関数にQOを乗じ、それからその乗算結果に記
号反復ユニット1102−1及び1104−1の出力
を、乗算器1108−1及び1110−1においてそれ
ぞれ乗算することによって行われる。奇数ストリームの
I部分及びQ部分についても同じプロセスが、記号反復
ユニット1112−1及び1114−1並びに乗算器1
116−1、1118−1、及び1120−1を用いて
行われる。
【0130】それから、I(同相)部分(乗算器110
8−1及び1118−1の出力)が合算器1122−1
において組み合わされ、他方、Q(直角位相)部分(乗
算器1110−1及び1120−1の出力)が合算器1
124−1において組み合わされる。合算器の出力は、
上記のIS−95C草案文献(J. Losh article) によ
って定義されるように、オプションとして、回転器11
26−1において90度回転させる。
【0131】回転された信号はそれから、複素乗算器1
128−1、1130−1、1132−1、及び113
4−1において、基地局識別シーケンスPNI 及びPN
Q によりそれぞれ複素拡散される。複素乗算器1128
−1及び1132−1の出力が合算器1136−1にお
いて減算され、他方、複素乗算器1130−1及び11
34−1の出力が合算器1138−1において加算され
る。
【0132】合算器1136−1からの同相部分の信号
出力が、ベースバンドフィルタ1140−1においてベ
ースバンドフィルタ処理され、それから3個の搬送波信
号の最初の搬送波信号の余弦成分cos(2Πfc1t)
を混合器1144−1において変調する。同様に、合算
器1138−1からの直角位相部分の信号出力が、ベー
スバンドフィルタ1142−1においてベースバンドフ
ィルタ処理され、それから同じ搬送波信号の正弦成分s
in(2Πfc1t)を混合器1146−1において変調
する。
【0133】変調された2個の信号は、それから合算器
1148−1において組み合わされ、s1(t) としてア
ンテナ1によって送信される。既に述べたように、アン
テナ1についてのs2(t)及びs3(t)、並びにアンテナ
2についての s1(t)、s2(t)、 及びs3(t)も同様
に形成される。
【0134】次に図21に、構成Aのマルチ搬送波方式
の実施例に対する受信機の構造を示す。上記したよう
に、本実施例は、2個のウォルシュ符号を用いて4重の
ダイバーシチを可能にするものである。搬送波1、2、
及び3からダウンコンバート処理された受信信号を、ア
ンカバー処理後、それぞれr1(t)、 r2(t)、 及びr
3(t) として表す。
【0135】各受信信号はそれから、対象のユーザ信号
に連関する拡散符号wA(t) 及びw B(t) の両方を用い
て相関処理される。これは、相関器1302、130
4、1306、1308、1310、及び1312にお
いて行われる。
【0136】各相関器出力は、それから6個のチャネル
推定値^hn,m のうちの1つを乗じられる(但し、nは
送信アンテナを、そしてmは周波数帯域を表す)。これ
は、乗算器1314、1316、1318、1320、
1322、1324、1326、1328、1330、
1332、1334、及び1336において行われる。
2個の送信アンテナ及び3個の周波数帯域があるので、
必要とされるチャネル推定値の個数は合計6個である。
尚、或る相関器はこの乗算に先立って共役化される。こ
の処理は(・)* によって表される。
【0137】同様に、或るチャネル推定値も、乗算に先
立って共役化を要する。結果として得られる12個の値
がそれから組み合わされて、3個の記号統計値が生成さ
れる(この際、12個の値は1回だけ用いられる)。こ
れは、加算器1340、1342、及び1344を用い
て行われる。結果として得られる3個の記号統計値はそ
れから決定ユニット1346、1348、及び1350
にそれぞれ送られ、これらの決定ユニットがビタビ(Vi
terbi) 復号器に対するビット計測値を生成する。
【0138】これらのビット計測値はそれからデマルチ
プレクサ1352において多重化解除され、ソフト決定
ビタビ復号器(図示しない)に送られる。なお、各記号
統計値が4個の理想的に独立したフェージング・チャネ
ル出力から生成されるので、結果として得られる記号決
定から4重のダイバーシチを達成できる。
【0139】次に図22に、構成Bのマルチ搬送波方式
の実施例に対する受信機の構造を示す。上記したよう
に、本実施例は、1個ののウォルシュ符号を用い、OT
Dモードにおけるようにこの1個のウォルシュ符号方式
を拡張して2重のダイバーシチを達成するものである。
【0140】受信機の動作は、構成Aにおけるものと同
様で、2個の拡散符号が本来のウォルシュ符号を拡張し
たものw(t)とその補足符号 ̄w(t)とからなる点だけ
が異なる。したがって、相関器1402、1404、1
406、1408、1410、及び1412を用いて、
ダウン・コンバート処理され、アンカバー処理された受
信信号がウォルシュ符号を用いて相関処理される。
【0141】加えて、構成Aにおける4個の出力の代わ
りに、2個のチャネル補償された相関器出力を合算する
ことによって、6個の記号計測値が形成される。これ
は、乗算器1414、1416、1418、1420、
1422、1424、1426、1428、1430、
1432、1434、及び1436、並びに加算器14
38、1440、1442、1444、1446、及び
1448によって行われる。
【0142】前の場合と同様に、6個の記号統計値が決
定ユニット1450、1452、1454、1456、
1458、及び1460にそれぞれ送られ、これらの決
定ユニットが複素記号統計値をビット計量値にマッピン
グする。これらのビット計量値はそれからデマルチプレ
クサ1462において多重化解除され、ソフト決定ビタ
ビ復号器(図示しない)に送られる。
【0143】構成A及びB、M個のアンテナ、並びにF
個の周波数帯域について上に述べたマルチ搬送波方式を
一般化するために、次の変数を定義する。すなわち、F
が周波数帯域の個数、Mが基地局送信アンテナの個数、
Wがユーザ当たりのウォルシュ符号の個数、Wtot が利
用可能なウォルシュ符号の総数、Dがユーザ当たりのデ
ータストリームの個数、そしてBがアンテナ当たり用い
られる周波数帯域の個数をそれぞれ表すとする。
【0144】すると、これらの符号定義から、F・M個
の独立した物理チャネル、F・W個の直交チャネル、F
・W・M個の送信チャネル、及びD個のデータストリー
ムがあり、その1つが周波数帯域当たり1個のウォルシ
ュ符号を占有することになる。このことから、本方式に
よりF・M重のダイバーシチを達成できる。xをチャネ
ルの個数とし、基地局が、 1≦K・x≦F・Wtot・M
・BとなるようなK・D個のデータストリームをこれら
x個のチャネル上に送るとする。すると、x=F・W・
M・Bである。
【0145】したがって、1≦(x/D)≦F・Mの場
合、(x/D)重のダイバーシチを達成することができ
る。又(x/D)≧F・Mの場合、F・M重のダイバーシ
チを達成することができる。更に、チャネル効率ηをη
=D/(F・M)と定義できるので、(x/D)が増加す
るとチャネル効率が減少し、ダイバーシチが増加する。
但し、ストリームが独立したチャネルに割り当てられる
ことを条件とする。独立したチャネルは、異なる周波数
帯域及び/又はアンテナ上のチャネル、と定義される。
【0146】更に、適切な復号化には、或る整数nに関
する2のべき数である2n を個数とするウォルシュ符号
が必要とされる。すなわち、もしνを、望むダイバーシ
チ(の重数)に等しいとすると、(D・K・ν)/F=
n である。したがって、送信マトリックスTはF・2
n 個の行を有する必要がある。その結果、チャネル利用
を増加させるけれども、ダイバーシチの増加を達成で
き、これが既存チャネルの性能を改良する。
【0147】ダイバーシチを最大にするには、データス
トリーム当たりM個のウォルシュ符号を割り当てる(F
・M重のダイバーシチ)。もし、いかなる整数nに対し
ても(D・ν)/F=2n ならば、ウォルシュ符号の共
用化は必要ない。加えて、チャネル効率はD/(F・
W)であり、これは1/(F・M)に等しい。したがっ
て、送信マトリックスTはF・W個の行とM個の列とを
有する。前にも述べたが、列は直交である。
【0148】次に、既存のIS−95C方式に連関する
チャネル効率及び結果としてのダイバーシチ、並びに構
成A及びBを実施例とする本発明の方式に連関するチャ
ネル効率及び結果としてのダイバーシチを、例を設けて
説明する。
【0149】[例1](既存のIS−95Cの方式) W=1、M=2、F=3、D=3、B=1/2、が与え
られると、x/D=(3・1・2・(1/2))/3=
1、すなわち1重ダイバーシチで、これは「ダイバーシ
チなし」と同等であり、η=3/3=1、である。
【0150】[例2](本発明の構成A) W=2、M=2、F=3、D=3、B=1、が与えられ
ると、 T=[送信マトリックス(6行、2列)] 第1行=[s1 −s2 *] 第2行=[s2 −s3 *] 第3行=[s31 *] 第4行=[s21 *] 第5行=[s32 *] 第6行=[s1 −s3 *
【0151】x/D=(3・2・2・1)/3=4、す
なわち、4重ダイバーシチで、η=3/(3・2)=1
/2、である。
【0152】[例3](本発明の構成B) W=1、M=2、F=3、D=3、B=1、が与えられ
ると、 T=[送信マトリックス(6行、2列)] 第1行=[s1 e −(s2 e)*] 第2行=[s2 0 −(s3 e)*] 第3行=[s3 0 (s1 0)*] 第4行=[s2 e (s1 e)*] 第5行=[s3 e (s2 0)*] 第6行=[s1 0 −(s3 0)*
【0153】x/D=(3・1・2・1)/3=2、す
なわち、2重ダイバーシチで、η=3/(3・1)=
1、である。
【0154】したがって、上に述べたように、既存のI
S−95C方式の場合ダイバーシチが得られず、他方、
本発明の構成A及びBでは4重及び2重のダイバーシチ
が得られる。又、構成Bではチャネル効率の損失がみら
れない。
【0155】上に述べた本発明の手法は、移動局及び基
地局において、機能回路(例えば、乗算器、フィルタ、
加算器、等)のような個々のハードウエアで実現しても
よく、又これと並行して/又はこれらの代わりに、連関
する1個以上のプロセッサ(全ての種類のプロセッサ及
び連関する周辺機器を含む)で実現してもよい。又、
「移動局」は一般的に、基地局と通信可能ないかなる装
置をも含む。すなわち、「移動局」の用語が用いられて
はいるが、これには固定のユーザ端末又はユーザ局、並
びに実際に移動可能なユーザ端末又はユーザ局が含まれ
る。
【0156】以上の説明は、本発明の実施例に関するも
のであるが、本発明は上記の実施例に限定されるもので
はなく、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。尚、特許請求の範囲に記載した参
照番号は発明の容易な理解のためで、その技術的範囲を
制限するよう解釈されるべきではない。
【0157】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、無
線移動通信において、ウォルシュ符号を用いるダウンリ
ンク・ダイバーシチの改良実現が、移動局において受信
アンテナを追加する必要なく、無線移動通信において貴
重な資源である周波数帯域幅を浪費することなく、そし
て自己干渉を生じさせずに可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づいてダウンリンク・ダイバーシチ
を改良するためのCDMAシステムを例示するブロック
図である。
【図2】本発明に基づいてダウンリンク・ダイバーシチ
を提供するための方法を例示する流れ図である。
【図3】IS−95C型CDMA送信機のウォルシュ拡
散部分を例示するブロック図である。
【図4】本発明の一実施例に基づくCDMA送信機のウ
ォルシュ拡散部分を例示するブロック図である。
【図5】本発明の一実施例に基づくCDMA受信機を例
示するブロック図である。
【図6】本発明に基づくダウンリンク・ダイバーシチを
含む種々の形態のダイバーシチに関するビット誤り率
(BER)性能の比較を例示するグラフである。
【図7】IS−95Cマルチ搬送波方式実現の際の送信
周波数を例示する略図である。
【図8】本発明の一実施例に基づくマルチ搬送波を用い
る単一ユーザに対する送信特性を表す表である。
【図9】本発明のIS−95C直接拡散の第1の実施例
に基づくCDMA送信機の部分を図10及び図11と共
に例示するブロック図である。
【図10】本発明のIS−95C直接拡散の第1の実施
例に基づくCDMA送信機の部分を図9及び図11と共
に例示するブロック図である。
【図11】本発明のIS−95C直接拡散の第1の実施
例に基づくCDMA送信機の部分を図9及び図10と共
に例示するブロック図である。
【図12】本発明のIS−95C直接拡散の第2の実施
例に基づくCDMA送信機の部分を図13及び図14と
共に例示するブロック図である。
【図13】本発明のIS−95C直接拡散の第2の実施
例に基づくCDMA送信機の部分を図12及び図14と
共に例示するブロック図である。
【図14】本発明のIS−95C直接拡散の第2の実施
例に基づくCDMA送信機の部分を図12及び図13と
共に例示するブロック図である。
【図15】本発明のIS−95Cマルチ搬送波の第1の
実施例に基づくCDMA送信機の部分を図16及び図1
7と共に例示するブロック図である。
【図16】本発明のIS−95Cマルチ搬送波の第1の
実施例に基づくCDMA送信機の部分を図15及び図1
7と共に例示するブロック図である。
【図17】本発明のIS−95Cマルチ搬送波の第1の
実施例に基づくCDMA送信機の部分を図15及び図1
6と共に例示するブロック図である。
【図18】本発明のIS−95Cマルチ搬送波の第2の
実施例に基づくCDMA送信機の部分を図19及び図2
0と共に例示するブロック図である。
【図19】本発明のIS−95Cマルチ搬送波の第2の
実施例に基づくCDMA送信機の部分を図18及び図2
0と共に例示するブロック図である。
【図20】本発明のIS−95Cマルチ搬送波の第2の
実施例に基づくCDMA送信機の部分を図18及び図1
9と共に例示するブロック図である。
【図21】本発明のIS−95Cマルチ搬送波の第1の
実施例に基づくCDMA受信機の一部分を例示するブロ
ック図である。
【図22】本発明のIS−95Cマルチ搬送波の第2の
実施例に基づくCDMA受信機の一部分を例示するブロ
ック図である。
【符号の説明】
100 CDMAシステム 102 基地局 104−1〜104−M 送信アンテナ 106−1〜106−K 移動局 200 ダウンリンク・ダイバーシチの方法 302、304、306、308 記号反復ユニット 310、312、314、316、318、320 乗
算器 402、404、406、408、410、412、4
14、416 記号反復ユニット 418、420、422、424 426、428、4
30、432、434、436、438、440 乗算
器 442、444、446、448 合算器 502、506 乗算器 504、508 相関器 510、512、514、516 乗算器 518、520 合算器 522 デマルチプレクサ(多重化解除器) 900−1、902−1、904−1、906−1、9
08−1、910−1乗算器 912−1、914−1 合算器 916−1 回転器 918−1、920−1、922−1、924−1 複
素乗算器 926−1、928−1 合算器 930−1、932−1 ベースバンドフィルタ 934−1、936−1 混合器 938−1 合算器 1102−1、1104−1、1112−1、1114
−1 記号反復ユニット 1106−1、1108−1、1110−1、1116
−1、1118−1、1120−1 乗算器 1122−1、1124−1 合算器 1126−1 回転器 1128−1、1130−1、1132−1、1134
−1 複素乗算器 1136−1、1138−1 合算器 1140−1、1142−1 ベースバンドフィルタ 1144−1、1146−1 混合器 1148−1 合算器 1302、1304、1306、1308、1310、
1312 相関器 1314、1316、1318、1320、1322、
1324、1326、1328、1330、1332、
1334、1336 乗算器 1340、1342、1344 加算器 1346、1348、1350 決定ユニット 1352 デマルチプレクサ 1402、1404、1406、1408、1410、
1412 相関器 1414、1416、1418、1420、1422、
1424、1426、1428、1430、1432、
1434、1436 乗算器 1438、1440、1442、1444、1446、
1448 加算器 1450、1452、1454、1456、1458、
1460 決定ユニット 1462 デマルチプレクサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New Je rsey 07974−0636U.S.A. (72)発明者 アール マイケル ビューラー アメリカ合衆国、07960、ニュージャージ ー、モーリスタウン、ロングビューテラス 1 (72)発明者 ロバート アトマラム ソニ アメリカ合衆国、07950、ニュージャージ ー、モーリス プレインズ、フェルンクリ フ 30 (72)発明者 ジアンアン サイ アメリカ合衆国、07005、ニュージャージ ー、ブーントン、コーネリア ストリート 712

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 改良されたダウンリンク・ダイバーシチ
    を提供するために、1個の基地局(102)に連関する
    K個の移動局(106−1〜106−K)を有するCD
    MAシステム(100)内の該基地局において用いられ
    る、ダウンリンク・ダイバーシチ提供方法であって、該
    方法が、 (a)該K個の移動局の少なくとも一部分の移動局(1
    06−K)にそれぞれ連関するデータ信号でウォルシュ
    符号を変調して、該基地局に連関するM個の送信アンテ
    ナ(104−1〜104−M)上でそれぞれ送信するた
    めの送信信号を生成するステップ;(102)からな
    り、 Mが2より大きいか又は2に等しく、 或る与えられた1個の移動局(106−K)に連関する
    該データ信号が、個々の送信信号を生成する際に、異な
    る1個のウォルシュ符号を変調し、 該ウォルシュ符号が、2n 個の異なるウォルシュ符号か
    らなるウォルシュ符号群から選択され(但し、nは、l
    og2(K) の左右を「上限演算子」で囲んだ式で得られ
    る整数)、 該各アンテナに対して該データ信号の該ウォルシュ符号
    へのマッピングが、送信マトリックスに基づいて定めら
    れ、 該方法が更に、 (b)該K個の移動局の少なくとも一部分の移動局(1
    06−K)によって受信されるように、該それぞれの送
    信信号を該M個の送信アンテナ上で送信するステップ;
    (102)からなり、 該送信信号が、M個のウォルシュ符号を用いて相関処理
    され且つ該送信マトリックスの知識を用いて線形に組み
    合わされて、データ推定値が得られる、ことを特徴とす
    る、ダウンリンク・ダイバーシチ提供方法。
  2. 【請求項2】 前記送信マトリックスが、ウォルシュ符
    号を表す行と送信アンテナを表す列とを有し、更に該列
    が直交である、ことを特徴とする請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 前記送信アンテナの個数が、前記ウォル
    シュ符号群内の前記異なるウォルシュ符号の個数より少
    ないか又は該異なるウォルシュ符号の個数に等しいこと
    を特徴とする請求項1の方法。
  4. 【請求項4】 前記送信アンテナの個数が、前記移動局
    の個数より少ないことを特徴とする請求項1の方法。
  5. 【請求項5】 前記方法が更に、 (c)前記基地局と前記移動局との間の送信チャネルに
    連関するチャネル推定値を得る際に或る与えられた移動
    局(106−K)によって用いられるように、前記変調
    するステップにおけるウォルシュ符号とは異なるM個の
    異なるウォルシュ符号、をパイロットチャネルとして前
    記M個の送信アンテナに割り当てるステップ;(10
    2)からなることを特徴とする請求項1の方法。
  6. 【請求項6】 前記方法が更に、 (d)前記基地局と前記移動局との間の送信チャネルに
    連関するチャネル推定値を得る際に或る与えられた移動
    局(106−K)によって用いられるように、前記2n
    個のウォルシュ符号の各々についてのデータ記号の訓練
    シーケンスを、前記各送信アンテナ上で同期的に送信す
    るステップ;(102)からなることを特徴とする請求
    項1の方法。
  7. 【請求項7】 改良されたダウンリンク・ダイバーシチ
    を提供するために、K個の移動局(106−1〜106
    −K)とそれらに連関する1個の基地局(102)とを
    有するCDMAシステム(100)内の該移動局におい
    て用いられる、ダウンリンク・ダイバーシチ提供方法で
    あって、該方法が、 (aa)該K個の移動局の少なくとも一部分の移動局
    (106−K)にそれぞれ連関するデータ信号でウォル
    シュ符号を変調することによって該基地局内で生成さ
    れ、該基地局に連関するM個の送信アンテナ上でそれぞ
    れ送信されたM個の送信信号を受信するステップ;(1
    06−K)からなり、 Mが2より大きいか又は2に等しく、 或る与えられた1個の移動局(106−K)に連関する
    該データ信号が、個々の送信信号を生成する際に、異な
    る1個のウォルシュ符号を変調し、 該ウォルシュ符号が2n 個の異なるウォルシュ符号から
    なるウォルシュ符号群から選択され(但し、nは、lo
    2(K) の左右を「上限演算子」で囲んだ式で得られる
    整数)、 該各アンテナに対して該データ信号の該ウォルシュ符号
    へのマッピングが送信マトリックスに基づいて定めら
    れ、 該方法が更に、 (bb)該M個の送信信号をM個のウォルシュ符号を用
    いて相関処理し且つ該送信信号を該送信マトリックスの
    知識を用いて線形に組み合わせて、データ推定値を得る
    ステップ;(106−K)からなる、ことを特徴とす
    る、ダウンリンク・ダイバーシチ提供方法。
  8. 【請求項8】 前記送信マトリックスが、ウォルシュ符
    号を表す行と送信アンテナを表す列とを有し、更に該列
    が直交である、ことを特徴とする請求項7の方法。
  9. 【請求項9】 前記送信アンテナの個数が、前記ウォル
    シュ符号群内の前記異なるウォルシュ符号の個数より少
    ないか又は該異なるウォルシュ符号の個数に等しいこと
    を特徴とする請求項7の方法。
  10. 【請求項10】 前記送信アンテナの個数が、前記移動
    局の個数より少ないことを特徴とする請求項7の方法。
  11. 【請求項11】 前記方法が更に、 (cc)前記変調時に用いられる前記ウォルシュ符号と
    は異なるM個のウォルシュ符号をパイロットチャネルと
    して前記M個の送信アンテナに割り当てる動作に基づい
    て、前記基地局と前記移動局との間の送信チャネルに連
    関するチャネル推定値を得るステップ;(102)から
    なることを特徴とする請求項7の方法。
  12. 【請求項12】 前記方法が更に、 (dd)前記各送信アンテナ上で同期的に送信された、
    前記2n 個のウォルシュ符号の各々についてのデータ記
    号の訓練シーケンス、の受信に応動して、前記基地局と
    前記移動局との間の送信チャネルに連関するチャネル推
    定値を得るステップ;(102)からなることを特徴と
    する請求項7の装置。
  13. 【請求項13】 改良されたダウンリンク・ダイバーシ
    チを提供するためにCDMAシステム(100)内で用
    いられる、ダウンリンク・ダイバーシチ提供装置であっ
    て、該装置が、 (A)M個の送信アンテナ(104−1〜104−M)
    を有しK個の移動局(106−1〜106−K)に連関
    する1個の基地局(102);からなり、 該基地局が、 (A1)該K個の移動局の少なくとも一部分に移動局
    (106−K)にそれぞれ連関するデータ信号でウォル
    シュ符号を変調して、該M個の送信アンテナ上でそれぞ
    れ送信するための送信信号を生成する;ように構成さ
    れ、 Mが2より大きいか又は2に等しく、 或る与えられた移動局(106−K)に連関する該デー
    タ信号が、個々の送信信号を生成する際に、異なる1個
    のウォルシュ符号を変調し、 該ウォルシュ符号が、2n 個の異なるウォルシュ符号か
    らなるウォルシュ符号群から選択され(但し、nは、l
    og2(K) の左右を「上限演算子」で囲んだ式で得られ
    る整数)、 該各アンテナに対して該データ信号の該ウォルシュ符号
    へのマッピングが、送信マトリックスに基づいて定めら
    れ、 該基地局が更に、 (A2)該K個の移動局の少なくとも一部分の移動局
    (106−K)によって受信されるように該それぞれの
    送信信号を該M個の送信アンテナ上で送信する;ように
    構成され、 該送信信号が、M個のウォルシュ符号を用いて相関処理
    され且つ該送信マトリックスの知識を用いて線形に組み
    合わされて、データ推定値が得られる、ことを特徴とす
    る、ダウンリンク・ダイバーシチ提供装置。
  14. 【請求項14】 改良されたダウンリンク・ダイバーシ
    チを提供するためにCDMAシステム(100)内の移
    動局において用いられる、ダウンリンク・ダイバーシチ
    提供装置であって、該装置が、 (AA)連関するK個の移動局(106−1〜106−
    K)を有する1個の基地局(102)に連関する1個の
    移動局(106−K);からなり、 該移動局が、 (AA1)該K個の移動局の少なくとも一部分の移動局
    にそれぞれ連関するデータ信号でウォルシュ符号を変調
    することによって該基地局内で生成され、該基地局に連
    関するM個の送信アンテナ上でそれぞれ送信された、M
    個の送信信号を受信する;ように構成され、 Mが2より大きいか又は2に等しく、 或る与えられた移動局(106−K)に連関する該デー
    タ信号が、個々の送信信号を生成する際に、異なる1個
    のウォルシュ符号を変調し、 該ウォルシュ符号が2n 個の異なるウォルシュ符号から
    なるウォルシュ符号群から選択され(但し、nは、lo
    2(K) の左右を「上限演算子」で囲んだ式で得られる
    整数)、 該各アンテナに対して該データ信号の該ウォルシュ符号
    へのマッピングが送信マトリックスに基づいて定めら
    れ、 該移動局が更に、 (AA2)該M個の送信信号をM個のウォルシュ符号を
    用いて相関処理し且つ該送信信号を該送信マトリックス
    の知識を用いて線形に組み合わせて、データ推定値を得
    る;ように構成される、ことを特徴とする、ダウンリン
    ク・ダイバーシチ提供装置。
  15. 【請求項15】 改良されたダウンリンク・ダイバーシ
    チを提供するために、CDMAシステム(100)内の
    基地局(102)において用いられる、ダウンリンク・
    ダイバーシチ提供方法であって、該方法が、 (aaa)該基地局の第1及び第2の送信アンテナ(1
    04)に連関するそれぞれの入力データシーケンスを、
    同相及び直角位相の部分を有する偶数及び奇数のデータ
    ストリームに分割するステップ;(102)と、 (bbb)該第1の送信アンテナに連関する該偶数及び
    奇数のデータストリームの一方をウォルシュ符号で拡散
    させると共に、該第1の送信アンテナに連関する該偶数
    及び奇数のデータストリームの他方を該ウォルシュ符号
    の補足符号で拡散させるステップ;(102)と (ccc)該第2の送信アンテナに連関する該偶数及び
    奇数のデータストリームの一方を該ウォルシュ符号の該
    補足符号で拡散させると共に、該第2の送信アンテナに
    連関する該偶数及び奇数のデータストリームの他方を該
    ウォルシュ符号で拡散させるステップ;(102)と (ddd)該第1の送信アンテナによって移動局へ送信
    するために、該第1の送信アンテナに連関する該変調さ
    れた偶数及び奇数のデータストリームの該同相の部分を
    組み合わせると共に、該第1の送信アンテナに連関する
    該変調された偶数及び奇数のデータストリームの該直角
    位相の部分を組み合わせるステップ;(102)と (eee)該第2の送信アンテナによって移動局(10
    6)へ送信するために、該第2の送信アンテナに連関す
    る該変調された偶数及び奇数のデータストリームの該同
    相の部分を組み合わせると共に、該第2の送信アンテナ
    に連関する該変調された偶数及び奇数のデータストリー
    ムの該直角位相の部分を組み合わせるステップ;(10
    2)とからなることを特徴とする、ダウンリンク・ダイ
    バーシチ提供方法。
  16. 【請求項16】 移動局(106)受信機が前記基地局
    から送信された信号のうちの少なくとも1個の信号を受
    信すると共に、該受信された信号を、前記基地局におい
    て該移動局に割り当てられたウォルシュ符号及びその補
    足符号を用いてそれぞれ相関処理する、ことを特徴とす
    る請求項15の方法。
  17. 【請求項17】 改良されたダウンリンク・ダイバーシ
    チを提供するために、1個の基地局(102)に連関す
    るK個の移動局(106−1〜106−Kを有するCD
    MAシステム(100内の該基地局において用いられる
    ダウンリンク・ダイバーシチ提供方法であって、該方法
    が、 (aaaa)該K個の移動局の少なくとも一部分の移動
    局(106−K)に連関するD個のデータストリームで
    tot 個のウォルシュ符号を変調して、該基地局に連関
    するM個の送信アンテナ(104−1〜104−M)の
    各々上に送信信号を、F個までの周波数帯域内で生成す
    るステップ;(102からなり)、 各移動局がW個のウォルシュ符号に連関し、 M個のウォルシュ符号割り当てが、各ユーザのデータス
    トリームを1個のウォルシュ符号周波数帯域/アンテナ
    対にマッピングする送信マトリックスTに基づくもので
    あり、 該方法が更に、 (bbbb)該送信信号の少なくとも一部分を送信する
    ステップ;(102)からなる、 ことを特徴とする、ダウンリンク・ダイバーシチ提供方
    法。
  18. 【請求項18】 移動局における復号化するステップ
    が、 各送信アンテナとその特定の移動局との間のチャネル係
    数と前記送信マトリックスTとを与えられて、W個のウ
    ォルシュ符号相関器に連関する出力を組み合わせるステ
    ップ;からなることを特徴とする請求項17の方法。
  19. 【請求項19】 前記送信マトリックスTが、F・W個
    の行とM個の列とからなり、該列が直交である、ことを
    特徴とする請求項17の方法。
  20. 【請求項20】 用いられる前記ウォルシュ符号の周波
    数帯域当たりの個数が、2のべき数に等しいことを特徴
    とする請求項17の方法。
  21. 【請求項21】 前記移動局において前記チャネル係数
    は、保留されたウォルシュ符号についてのパイロット信
    号を前記基地局が各アンテナ上で各周波数帯域内で送信
    すること、によって定められ、該保留されたウォルシュ
    符号はその特定の周波数帯域内で別のアンテナによって
    又はデータストリームによって使用されていない、こと
    を特徴とする請求項18の方法。
  22. 【請求項22】 前記移動局において前記チャネル係数
    は、各ウォルシュ符号についての同期パイロット記号を
    前記基地局が送信すること、によって定められる、こと
    を特徴とする請求項18の方法。
  23. 【請求項23】 改良されたダウンリンク・ダイバーシ
    チを提供するためにCDMAシステム(100)内で用
    いられる、ダウンリンク・ダイバーシチ提供装置であっ
    て、該装置が、 (AAA)1個の基地局(102);からなり、 該基地局が、 (AAA1)該基地局の第1及び第2の送信アンテナ
    (104)に連関するそれぞれの入力データシーケンス
    を、同相及び直角位相の部分を有する偶数及び奇数のデ
    ータストリームに分割する;ように構成され、 (AAA2)該第1の送信アンテナに連関する該偶数及
    び奇数のデータストリームの一方をウォルシュ符号で拡
    散させると共に、該第1の送信アンテナに連関する該偶
    数及び奇数のデータストリームの他方を該ウォルシュ符
    号の補足符号で拡散させる;ように構成され、 (AAA3)該第2の送信アンテナに連関する該偶数及
    び奇数のデータストリームの一方をウォルシュ符号で拡
    散させると共に、該第2の送信アンテナに連関する該偶
    数及び奇数のデータストリームの他方を該ウォルシュ符
    号の補足符号で拡散させる;ように構成され、 (AAA4)該第1の送信アンテナによって移動局へ送
    信するために、該第1の送信アンテナに連関する該変調
    された偶数及び奇数のデータストリームの該同相の部分
    を組み合わせると共に、該第1の送信アンテナに連関す
    る該変調された偶数及び奇数のデータストリームの該直
    角位相の部分を組み合わせる;ように構成され、そし
    て、 (AAA5)該第2の送信アンテナによって移動局へ送
    信するために、該第2の送信アンテナに連関する該変調
    された偶数及び奇数のデータストリームの該同相の部分
    を組み合わせると共に、該第2の送信アンテナに連関す
    る該変調された偶数及び奇数のデータストリームの該直
    角位相の部分を組み合わせる;ように構成される、こと
    を特徴とする、ダウンリンク・ダイバーシチ提供装置。
  24. 【請求項24】 改良されたダウンリンク・ダイバーシ
    チを提供するために、K個の移動局(106−1〜10
    6−K)を有するCDMAシステム(100)内で用い
    られる、ダウンリンク・ダイバーシチ提供装置であっ
    て、 該装置が、 (AAAA)1個の基地局(102);からなり、 該基地局が、 (AAAA1)該K個の移動局の少なくとも一部分の移
    動局(106−K)に連関するD個のデータストリーム
    でWtot 個のウォルシュ符号を変調して、該基地局に連
    関するM個の送信アンテナ(104−1〜104−M)
    の各々上に送信信号を、F個までの周波数帯域内で生成
    する;ように構成され、 各移動局がW個のウォルシュ符号に連関し、 M個のウォルシュ符号割り当てが、各ユーザのデータス
    トリームを1個のウォルシュ符号周波数帯域/アンテナ
    対にマッピングする送信マトリックスTに基づくもので
    あり、 該基地局が更に、 (AAAA2)該送信信号の少なくとも一部分を送信す
    る;ように構成される、ことを特徴とする、ダウンリン
    ク・ダイバーシチ提供方法。
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