JP2001069576A

JP2001069576A - 無線移動通信セッション開始のための改良型ランダムアクセス・プリアンブル・コーディング

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Publication number: JP2001069576A
Application number: JP2000213457A
Authority: JP
Inventors: Anand G Dabak; ジー、ダバクアナンド
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2001-03-16
Anticipated expiration: 2020-06-09
Also published as: EP1059818A2; DE60033470T2; EP1059818A3; EP1059818B1; JP2011035921A; JP4824852B2; DE60033470D1; JP2013150358A; JP5275311B2; JP5687303B2; ATE354920T1

Abstract

(57)【要約】【課題】基地局（１０）および無線ユニット（ＵＥ）
を含む無線通信ネットワークを提供する。【解決手段】無線ユニット（ＵＥ）は、基地局（１
０）が指定するタイムスロット中にプリアンブルを送信
することによって基地局（１０）との接続を要求する。
開示されるプリアンブルは、セル特定のスクランブルコ
ードと同じ長さになるように、反復されたウォルシュ・
アダマール・コードシンボルである。接続を要求する無
線ユニット（ＵＥ）は、利用可能な１つのタイムスロッ
トと１つのウォルシュ・アダマール・コードシンボルを
疑似ランダム的に選択し、コードシンボルから得られる
ビットストリームをスクランブルして基地局（１０）に
送信する。基地局（１０）は受信した入力ビットストリ
ームをデスクランブルし、シンボルをデインタリーブす
る。シンボルは、伝送プリアンブル判定のために相関器
（１０４、１２６、１３６）に入力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移動無線通信分野、
特に多重アクセス通信セッションの開始に関するもので
ある。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近年、移動無線通信の
普及は劇的に広がっている。近い将来、この技術は近代
的な都市部、さらには加入者電話システムの普及が不十
分な郊外または発展途上地域でも、さらに普及すること
が予想される。これに伴って無線トラフィックが増加す
ると、与えられた水準のシステムインフラストラクチャ
に利用可能な通信帯域幅を酷使することになる。したが
って、このようなトラフィック増加を処理するために、
無線通信システムの帯域幅利用の効率化に大きな関心が
集まっている。

【０００３】現在のデジタル通信技術では、帯域幅利用
を拡大して無線トラフィックの搬送量を増加させるため
に多重アクセス技術を利用している。現状のアプローチ
において、多重通信通話または無線「接続」の同時動作
を可能にするために、当該分野では時分割多重アクセス
（ＴＤＭＡ）および符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）
の両方が使用されている。この記述において、「通話」
は音声通信、データ通信、その他あらゆるタイプのデジ
タル通信を表す。ＴＤＭＡ通信は、その名前が示すとお
り、複数の通信にそれぞれタイムスロットを割り当て
て、短い周期で各通話を交互に伝送する。一方、ＣＤＭ
Ａは特定コードで信号を変調することにより、時間およ
び周波数を共有して複数の通信セッションを伝送するこ
とができる。受信側では、コードの適用によって、対応
する通話が復元され、同時に受信した他の通話は除外さ
れる。

【０００４】当該分野では基本的なことであるが、無線
通信ネットワークにおける単一の基地局がカバレッジエ
リアあるいは「セル」における複数の移動無線通信と通
信セッションを行う。さらに、各基地局はそのセル内の
無線ユニットに関連して開始の可能性がある新しい通信
セッションに利用可能な残余帯域幅を把握している。こ
れに関連して、基地局は電源オン状態でセル内に存在す
る移動無線ユニット、さらにその識別も把握している。
このように、無線ユニットは電話ネットワークのあらゆ
るところから着信を受けることがあり、また、無線ユニ
ット自体からも発呼によって接続を開始することができ
る。

【０００５】無線ユニットが特定の電話番号に電話する
ためには、基地局に接続要求を送る必要がある。従来の
システムによれば、そこで開始シーケンスが実行され、
基地局によって所要通信のチャンネルが割り当てられ、
無線ユニットから応答が帰される。

【０００６】例えば、ＣＤＭＡシステムでは、基地局と
無線ユニットは、両者の間の通信リンクに使用される変
調コードに関して「同意」しなければならない。従来の
ＣＤＭＡシステムでは、無線ユニットが基地局カバレッ
ジエリア内で固定的な性質をもたないため、コードは先
験的に決定されない。したがって、変調コードの割り当
て前に無線ユニットと基地局が通信する技術が発達し
た。この初期化のための広く使用されている手法による
と、基地局は初期化のために通信フレーム内の予約タイ
ムスロットの数および位置を示す信号をその領域内の未
接続無線ユニットに定期的にブロードキャストする。こ
れらのブロードキャスト信号はそれぞれの無線ユニット
で受信され、ユニットは１つのタイムスロットで信号を
基地局に送って接続を要求することができる。この要求
信号は一般に「プリアンブル」と呼ばれ、それに続いて
送信のメッセージ部分が伝送される。

【０００７】しかし、複数の無線ユニットが同時に通信
を確立しようとして、同じタイムスロットで同時にプリ
アンブルを送る可能性も高い。したがって、従来のＣＤ
ＭＡ無線通信システムでは、１つの変調コードセットを
指定して、その中から無線ユニットが接続要求のための
コードを選択するようにしている。変調コードセットの
中の異なるコードでコード化された同時受信メッセージ
の送信元を基地局が分離することができるという意味
で、セット内の各コードは互いに直交関係にある。通
常、要求元の無線ユニットは擬似ランダム的に変調コー
ドを選択するので、これらのチャンネル選択コードは一
般に「ランダムアクセス」コードと呼ばれる。あるカバ
レッジエリアにおいて同じタイムスロットで接続要求す
る２つ（または、それ以上）の無線ユニット間で衝突す
る確率は、このランダムアクセスコードによって大幅に
減少する。例えば、１６の利用可能なランダムアクセス
コードの１つを使用して、接続要求に利用可能なタイム
スロットが８つとすれば、接続要求する２つの無線ユニ
ットの間で衝突が起こる確率は１／８から１／１２８に
減少する。

【０００８】このランダムアクセスアプローチに関する
例では、送信のプリアンブル部分の生成に２５６チップ
拡散コードを使用する。この従来のアプローチは「Ｔｅ
ｃｈｎｉｃａｌＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎＴＳ
２５．２１３Ｖ２．１．０：Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ
ａｎｄＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ（３ｒｄＧｅｎｅｒ
ａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃ
ｔ，１９９９）」に記述されている。このアプローチ
に従って通信セッションを要求する際に、無線ユニット
はプリアンブル用として１６の署名シンボルから１つを
ランダムに選択する。署名は、プラスまたはマイナスの
複素数Ａ＝１＋ｊからなる１６シンボルシーケンスで構
成される。［Ａ、Ａ、Ａ、−Ａ、−Ａ、−Ａ、Ａ、−
Ａ、−Ａ、Ａ、Ａ、−Ａ、Ａ、−ＡＡＡ］が１６シ
ンボル署名の１例である。このプリアンブルにおける各
シンボルは２５６個の連続チップに拡散され、その拡散
プリアンブルが要求元無線ユニットによって変調され、
基地局に送信される。

【０００９】しかしながら、無線ユニットの本質である
移動性のため、同時にコード化された要求信号の分離に
はある程度の困難が伴う。上述の２５６チップ拡散コー
ド化ランダムアクセスプリアンブルなどのランダムアク
セスコードによって、理論的に互いに直交する署名が得
られるが、この直交性は基地局での同時受信を前提とす
る。上述のように、基地局によって指定されるタイムス
ロットで複数の移動機からプリアンブルが同時に送信さ
れる。しかし、セル内の様々異なる距離から同時に送信
されたプリアンブルは同時に基地局に到達するとは限ら
ない。従来の２５６チップ拡散コード化のアプローチに
よると、あるプリアンブルと他のプリアンブルに時間差
があると、コード化署名は必ずしも互いに直交しない。
換言すれば、この従来アプローチにしたがってコード化
された時間差プリアンブルは互い相互相関関係にある。
したがって、情況によっては、従来のＣＤＭＡ基地局は
複数の無線ユニットから異なるランダムアクセスコード
を常に識別できるとは限らない。

【００１０】異なる伝送距離から受信したランダムアク
セスコードの相互相関について、上記に従来手法によっ
て考察した。例えば、無線ユニットの署名を非常に長い
プリアンブルに拡散するためにアップリンク拡散コード
の実数バージョンを使用するいわゆる「長」コードが開
発されている。そのアプローチでは、与えられたセル内
で予想される最長遅延時間よりかなり長いプリアンブル
長が選択される。この長コードは例えば、１６ビットゴ
ールド（Ｇｏｌｄ）コード署名シンボルＡの各ビットを
多数のチップ、例えば２５６チップに拡散するだけで得
られ、この場合、１６ビットシンボルは２５６チップ値
の１６シーケンスになって、全長は４０９６チップであ
る。この長いプリアンブルは、相対的に最大遅延（すな
わち最大距離差）で受信した直交署名間の相互相関を大
幅に減少させる。

【００１１】しかし、この長コードアプローチが要求元
の移動無線ユニット間の速度変化に弱いことは従来通り
である。周知のドップラ効果は周期的な信号の移動源に
よる周波数偏移を表す。移動中の自動車、列車、特に飛
行機に搭載される移動無線ユニットの場合、ドップラ偏
移は位相シフトが要求の送信長にわたって蓄積する原因
になる。上述のように、従来の「長」ランダムアクセス
コードは４０９６チップの長さ（すなわち、１６シンボ
ルのそれぞれについて２５６チップ）をもち、その長さ
にわたって直交署名を解析することにより、異なる無線
ユニットが識別される。このようにコードが長いため、
蓄積されたドップラ位相シフトはコード間の相互相関の
原因となり、同時伝送要求を基地局で識別することがで
きない場合がある。

【００１２】伝送信号上のドップラ偏移に対処するため
に、ランダムアクセスチャンネルプリアンブルをコード
化する別のアプローチが考え出された。その１つは、プ
リアンブルの隣接シンボル間の相違によって署名を決定
するディファレンシャルコーディング法を利用する。こ
のディファレンシャルアプローチでは、遅延信号にある
程度の相互相関が見られ、同時送信中の移動無線ユニッ
ト間の距離差に弱い。そのため、ゆっくり移動する送信
機または固定送信機が伝送距離の変化に対して適切な直
交性を示すように、長い（例えば４０９６チップ）プリ
アンブルにわたるコヒーレントコードディングが使用さ
れ、高速で移動する移動体にはディファレンシャルコー
ディングが利用される。もちろん、移動体の速度に応じ
て異なるランダムアクセスチャンネルコードディングを
実施すると、送信機および基地局の複雑さがかなり増加
する。

【００１３】もう１つのアプローチは、高速で移動する
送信機のためのセグメント化非コヒーレントデコーディ
ングを使用するもので、レシーバは、例えば４シンボル
当たり４セグメントシンボル程度の比較的短いセグメン
ト単位でプリアンブルをデコードする。しかし、この方
法によると、セグメントは互いに直交関係にならない。

【００１４】

【発明を解決するための手段】したがって、本発明の目
的はセル内の様々な距離からの移動無線伝送に強く、ま
た速度変化の大きい移動機からの伝送にも強いランダム
アクセスチャンネル識別方法を提供することである。

【００１５】本発明の目的はさらに、計算効率のよい方
法でプリアンブルのコーディングおよびデコーディング
を実行できるランダムアクセスチャンネル識別方法を提
供することである。

【００１６】本発明の目的はさらに、無線通信セッショ
ンを確立する際に送信機の移動に起因する大幅な周波数
オフセットを許容し得るランダムアクセスチャンネル識
別方法を提供することである。

【００１７】本発明のその他の目的および利点は、以下
の説明と付図によって当業者に明らかにされる。

【００１８】本発明はウォルシュ・アダマール（Ｗａｌ
ｓｈＨａｄａｍａｒｄ）コードに基づく伝送プリアン
ブルを使用する無線通信システムに適用することができ
る。コードシンボルを複数回反復して拡散を実行するこ
とにより、長コードの長さに対応する長さのプリアンブ
ルが作成され、拡散状態で反復する直交シンボルのプリ
アンブルが作成される。プリアンブルはセル特定の長コ
ードと乗算され、基地局での受信時には、この逆プロセ
スによってプリアンブルが復元される。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明は無線の音声・データ通信
システム、特にカバレッジエリアあるいは「セル」内で
無線ユニットが移動する場合における無線音声・データ
通信システムに関連して記述される。また、本発明に関
する特定の好ましい実施例は、符号分割多重アクセス
（ＣＤＭＡ）タイプの多重通信をセル内の基地局で取り
扱うようなシステムに関連して記述される。しかしなが
ら、本発明は、他の通信システム、例えば時分割多重ア
クセス（ＴＤＭＡ）や他のスペクトル拡散または広帯域
技術を採用する移動無線通信にも適用することが考慮さ
れている。したがって、以下の記述は単なる例示であっ
て、本発明の特許請求範囲に記載された範囲を制限する
ことを意図しない。

【００２０】

【実施例】発明の好ましい実施例による無線通信システ
ムの開発例が図１に図示される。図１に示されるよう
に、基地局１０はカバレッジエリアあるいはセル１４の
中央寄りに配置される。基地局１０は従来技術と同様
に、セル１４内に物理的に位置する無線ユニットＵＥと
の間で広帯域またはスペクトル拡散無線通信を行う固定
施設である。図１で示されるように、当該分野で典型的
なものとして、無線ユニットＵＥはデジタル携帯電話な
どの移動無線ユニットである。セル１４内の無線ユニッ
トＵＥの台数は、時間帯や曜日のほか、セル１４内の無
線電話密度に影響する出来事に大きく依存して変動す
る。

【００２１】一般に、セル１４内の無線ユニットＵＥの
大部分が移動機であり、任意の時刻にセル１４内の伝送
領域のいたるところに散在する。例えば、無線ユニット
ＵＥ ₂は基地局１０のごく近くに位置するが、無線ユニ
ットＵＥ_nは基地局１０から比較的離れたセル１４の周
縁部近くに位置する。その上、無線ユニットＵＥはセル
１４内を移動することが可能である。例えば、無線ユニ
ットＵＥ₁は速度ｖで基地局１０から遠ざかることもあ
る。従来技術では、無線ユニットＵＥの相互距離とそれ
らの移動速度の変動によって、接続要求のためのプリア
ンブルコードの識別が困難になる。後述するように、発
明の好ましい実施例のプリアンブルコーディングによれ
ば、相当な速度で移動する移動体によって相異なる距離
から伝送されるコード化プリアンブルを十分に効率的に
識別することができる。

【００２２】この例では、基地局１０と無線ユニットＵ
Ｅの間で行われる通信は、無線ユニットＵＥの１つと電
話ネットワーク内における別の電話との間で交わされる
音声通話である。したがって、後述のように基地局１０
は無線ユニットＵＥと広帯域通信するための適切な回路
を有する。さらに、基地局１０は個々の無線ユニットＵ
Ｅと一般交換電話網（ＰＳＴＮ）の間で通信リンクの交
換をある程度のレベルで実行する交換システム１２を有
する。

【００２３】上述のように無線ユニットＵＥは移動無線
電話セットに対応している。図２は典型的な移動無線ユ
ニットＵＥ_jの電子回路のブロック配線図である（一般
的に、添え字ｊは図１で示される無線ユニットＵＥの１
つを表す）。もちろん、図１で示されるような全体的な
システムにおける無線ユニットＵＥは、それぞれ異なっ
た回路で構成されると考えられる。したがって、図２で
示される無線ユニットＵＥ_jの回路構成は単なる例示で
あって、他の代替的回路構成を本発明で使用することも
可能である。

【００２４】図２に示される代表的な回路構成はＴＤＭ
ＡおよびＣＤＭＡの広帯域通信を実行するのに通常使用
されるようないわゆる「第２世代」または「２Ｇ」ベー
スバンド構成に対応している。無線ユニットＵＥ_jの無
線サブシステム２２は直接アンテナＡに接続されてお
り、アンテナＡを介して送受信される信号の電力増幅と
アナログ処理を行う。送信側では、無線サブシステム２
２の変調器２７は送信用信号をＲＦ（無線周波数）イン
ターフェース回路３０から入力して、シンセサイザ２５
の制御によって広帯域の変調アナログ信号を生成する。
パワーアンプ２１はアンテナＡからの送信用として変調
器２７の出力を増幅する。受信側では、アンテナＡから
の入力信号をレシーバ２３で受信し、シンセサイザ２５
の制御によってフィルタにかけられ、処理されて、ＲＦ
インターフェース回路３０に送られる。

【００２５】ＲＦインターフェース回路３０は無線ユニ
ットＵＥ_jのアナログのベースバンド範囲で入力、出力
の両信号を処理する。送信側において、ＲＦインターフ
ェース回路３０はデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）３
２からデジタル信号を入力し、特定の伝送プロトコルに
適した適切なフィルタリングと位相変調を実行する。例
えば、コード化デジタルビットストリームの多重チャン
ネルをＤＳＰ３２からＲＦインターフェース回路３０に
送ることができる。ＲＦインターフェース回路３０はこ
れらのディジタルデータをアナログ変換し、選択された
変換ビットストリームを位相偏移によって同相（Ｉ）お
よび直交（Ｑ）アナログ信号成分の両方を生成し、上記
無線サブシステム２２の変調器２７に送るための適切な
信号になるようにアナログフィルタリングを施す。

【００２６】受信側では、無線サブシステム２２のレシ
ーバ２３で受信したアナログ信号をＲＦインターフェー
ス回路３０がＤＳＰ３２による処理に適したデジタル形
式に変換する。例えば、受信信号の同相（Ｉ）、直交
（Ｑ）成分は分離されてフィルタにかけられる。そし
て、ＲＦインターフェース回路３０によってＡ／Ｄ変換
を実行して、別々にフィルタにかけられた受信信号の各
成分に対応するデジタルビットストリームをＤＳＰ３２
に入力することができる。

【００２７】ＤＳＰ３２は送信用信号と受信信号の両方
に適切なデジタル信号処理を施す。これに関係して、Ｄ
ＳＰ３２はオーディオインターフェース３４に接続さ
れ、そのオーディオインターフェースは入出力用のマイ
クロホンＭとスピーカＳにそれぞれ接続される。オーデ
ィオインターフェース３４は必要なＡ／Ｄ変換回路を有
し、マイクロホンＭから入力される音に基づいてサンプ
リングされたビットストリームディジタル信号を生成す
るためにフィルタリングを行う一方、Ｄ／Ａ変換回路を
有し、受信、処理された通信に対応するアナログの信号
でスピーカＳを駆動するためにフィルタリングおよび増
幅を行う。

【００２８】ＤＳＰ３２によって実行されるデジタル機
能は当然、無線ユニットＵＥ_jが使用する通信プロトコ
ルに依存する。受信側において、ＤＳＰ３２は受信した
デジタル拡散信号からデータ信号を検索するためにＲＦ
インターフェース回路３０からのデータをチャンネルデ
コーディングするなどの機能を実行し、続いて、チャン
ネルデコードされたデータからのスピーチシンボルのデ
コーディングを逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）等の手
法によって実行する。また、受信信号に対するイコライ
ゼーション、エラー修正、復号の各処理も適宜実行され
る。受信側のＤＳＰ３２によって処理された信号はつぎ
に、オーディオインターフェース３４に入力され、増幅
の後、スピーカＳから出力される。

【００２９】送信側では、実質的に逆の動作が行われ
る。マイクロホンＭからオーディオインターフェース３
４を経て入力されるデジタルサンプリングされた音声入
力は、例えばシンボルＤＦＴ動作によってコード化さ
れ、そのシンボルはチャンネルコードでデジタルスペク
トル拡散信号にコード化される。そして、必要なプレイ
コライゼーションやフィルタリングと共に、スクランブ
リングあるいは他の暗号化処理が実行される。このよう
に処理されたデジタル信号は上述のようにＲＦインター
フェース回路３０に入力される。

【００３０】本発明の好ましい実施例によれば、ＤＳＰ
３２は無線ユニットＵＥ_jから送信されるプリアンブル
コードの生成機能を備えている。これらのプリアンブル
コードは、無線電話通話などの通信セッションの開始を
要求するためにアンテナＡから送信される。この好まし
い実施例によると、無線ユニットＵＥ_jが自動車、列
車、飛行機などの高速輸送手段上で使用されている場合
に基地局１０（図１）から無線ユニットＵＥ_jまでの広
い距離範囲にわたって識別可能なように、これらの直交
プリアンブルコードが選択される。これらのプリアンブ
ルの生成については以下に詳しく述べる。

【００３１】これに関連して、ＤＳＰ３２は送受信の両
動作に必要なかなりのデジタル処理能力を備えることが
好ましい。ＤＳＰ３２としての使用するために好適なデ
ジタル信号プロセッサの一例に、テキサス・インスツル
メンツ社製デジタル信号プロセッサのＴＭＳ３２０ｃ５
ｘファミリがある。

【００３２】図２に示されるように、無線ユニットＵＥ
_jには、その他の支援回路も設けられる。この例では、
マイクロコントローラ３６はデータ経路以外の無線ユニ
ットＵＥ_jを制御する。そのようなコントロール機能に
は、リソース管理、オペレーティングシステム管理、ヒ
ューマンインターフェース管理が含まれ、これに関係し
て、マイクロコントローラ３６はフラッシュメモリ３３
（オペレーティングシステムおよびユーザ設定の記憶
用）、ＳＩＭカード３５（拡張機能用）、キーパッド３
７、ユーザディスプレイ３８のようなファンクションと
一緒に動作する。さらに、図１に示されるように、無線
ユニットＵＥ_jは無線ユニットＵＥ_jのバッテリ状態をモ
ニタし、スリープモード等の節電機能を実行するために
バッテリ・インターフェースおよび電力制御サブシステ
ム３１を有する。

【００３３】第二／第三世代トランシーバ基地局用とし
て、発明の好ましい実施例による基地局の構造例につい
て図３を参照しながら説明する。当業者には明らかな通
り、この特定の構成は単なる例示であって、他の基地局
構成も本発明に従って使用可能である。

【００３４】図３に示されるように、基地局１０は増幅
送信信号を１つ以上の基地局アンテナＢＳＡから送出す
るとともに、それらアンテナＢＳＡから受信した信号を
増幅するための増幅器４２を有する。ＲＦインターフェ
ース・ファンクション４４は、適切な送受信フォーマッ
ティング／フィルタリング回路を含む。さらに、ＲＦイ
ンターフェース・ファンクション４４は、増幅された受
信信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器と、伝送信号をア
ナログ化するＤ／Ａ変換器を含む。このように、ＲＦイ
ンターフェース・ファンクション４４がベースバンド・
インターフェース４５とデジタル的に接続されることに
より、ＲＦインターフェース・ファンクション４４とベ
ースバンド装置４０の間で適切な信号フォーマッティン
グが行われる。

【００３５】ベースバンド装置４０は物理層インターフ
ェース５５およびネットワークインターフェースアダプ
ター５６を介してＥ１またはＴ１クラス等の末端ネット
ワークあるいは図３で示されるパケットネットワークと
通信する。物理層インターフェース５５およびネットワ
ークインターフェースアダプター５６は従来のサブシス
テムであって、ネットワークタイプおよび基地局１０に
好適な対応インターフェースに従って選択される。図１
の構成では、ネットワークインターフェースアダプター
５６は交換システム１２とのインターフェースを行う。

【００３６】ベースバンド装置４０は基地局１０で無線
通信を処理する際にデジタル信号処理機能を実行する。
このファンクションを実行するために、ベースバンド装
置４０は、１つ以上の高性能デジタル信号プロセッサ
（ＤＳＰ）装置、例えばテキサス・インスツルメンツ社
製ＤＳＰのＴＭＳ３２０ｃ５ｘおよびＴＭＳ３２０ｃ６
ｘクラスのものと、基地局１０のデジタル処理条件に好
適なメモリおよび外部ファンクションとを含むサブシス
テムになると考えられる。図３では、ベースバンド装置
４０の構造面よりも機能面の構成を示しているが、当業
者には明らかなとおり、この機能的説明により、従来の
集積回路を使用して基地局１０の所要能力に応じたベー
スバンド装置４０を容易に実現することができる。

【００３７】送信側において、ベースバンド装置４０は
図３で示されるように、物理層インターフェース５５と
ベースバンド・インターフェース４５の間に接続される
エンコード／変調ファンクション５４を含む。エンコー
ド／変調ファンクション５４は物理層インターフェース
５５からディジタルデータを受け取って、特定のプロト
コルに適したデジタル処理機能を実行する。例えば、エ
ンコード／変調ファンクション５４は最初に、受信ディ
ジタルデータをシンボルにコード化する。これらのシン
ボルは選択されたチップレートに従って拡散コードによ
ってチップシーケンスに拡散され、また、この過程でシ
ンボルが多重サブチャネルに拡散されることもある。通
常、受信側の無線ユニットＵＥがこの基地局１０からの
送信と隣接セルからの送信を区別することができるよう
に、拡散シンボルにセル特定のスクランブリングコード
が適用される。つぎに、拡散シンボルが変調されるが、
一般に多重サブチャネルは同相（Ｉ）および直交（Ｑ）
グループに分割されるので、最終的な変調信号には両方
の成分が含まれる。スペクトル拡散信号はチャンネルひ
ずみに対する適切なフィルタリングおよびプレイコライ
ゼーションの後にベースバンド・インターフェース４５
に印加され、ＲＦインターフェース・ファンクション４
４および増幅器４２を経てアンテナＢＳＡから送出され
る。

【００３８】受信側では、ＲＦインターフェース・ファ
ンクション４４で受信信号のデジタル化の後、入力デジ
タル信号がベースバンド・インターフェース４５からベ
ースバンド装置４０に送られる。これらの信号は、詳細
に後述するチップレート復調／逆拡散ファンクション４
８に印加され、デジタル化された受信データから伝送シ
ンボルが得られる。基地局１０がそのセル１４内の複数
の無線ユニットＵＥから複数チャンネルを介して信号を
受信することを考慮して、チャンネル推定ファンクショ
ン４６はランダムなチャンネル変化を想定する。チャン
ネル推定ファンクション４６およびチップレート復調・
逆拡散ファンクション４８の出力はシンボルユーザ検出
・結合ファンクションに供給されて、復調データが各チ
ャンネルに関連づけられた後、チャンネル毎すなわち通
話毎にシンボルデコードファンクション５２によって受
信シンボルは物理層インターフェース５５およびネット
ワークインターフェース・ファンクション５６を介する
ネットワーク通信に適したビットストリームにデコード
される。

【００３９】上述のように、本発明は図１に例示する無
線電話ユニットＵＥなどの移動機による接続要求の生成
と、対応の基地局１０における接続要求の受信およびデ
コーディングとに関するものである。図４、図５を用い
て、発明の好ましい実施例による接続要求プリアンブル
生成動作の原理を以下に説明する。

【００４０】例えば図２のように構成された移動体ユー
ザユニットＵＥなどの送信要素を図１のシステムにおい
て使用する場合のデータフローを図４に示す。この例で
は、データビットストリームｘ（ｋ）は、例えば最終デ
ータメッセージの一部としての伝送シンボルストリーム
に対応する。このビットストリームｘ（ｋ）は動作５８
で拡散コードｈ（ｋ）と乗算される。ビットストリーム
ｘ（ｋ）の各ビットは当該分野で周知のように、拡散動
作５８によって複数の「チップ」に拡散される。実際
は、拡散動作５８においてビットストリームｘ（ｋ）の
各ビットは特定のコードｈ（ｋ）で変調された一連のサ
ンプルすなわちチップに変換され、この動作５８におけ
るチップレートはビットストリームｘ（ｋ）のデータレ
ートの整数倍である。そして、特定のチャンネルのパワ
ーを調整するために、利得段６０において動作５８によ
る拡散出力に利得率βが適用される。

【００４１】ビットストリームｘ（ｋ）に対応するチャ
ンネルは、加算器６２でつぎに直交成分（Ｑ）と結合さ
れる同相成分（Ｉ）である。当該分野で周知のように、
図４で示すような単独のデータチャンネルは、加算器６
２によってそのデータチャンネルとは位相が９０°異な
る制御チャンネルと結合して伝送することが可能であ
り、この直交構成によって受信側でデータとコントロー
ル情報の分離が可能になる。また、当該分野で周知のよ
うに、伝送は多重データチャンネル上に実行され、分離
を可能にするために各チャンネルは直交拡散コードｈ
（ｋ）のセットのうち、それぞれ異なったコードを受信
する。多重データチャンネルを同相と直交グループに分
離し、加算器６２の前段で結合することも当該分野で周
知である。記述を簡潔にするため、図４ではビットスト
リームｘ（ｋ）に対する１つだけのデータチャンネルが
示されているが、当業者には容易に理解されるように、
本発明は多重チャンネル伝送にも実施することができ
る。

【００４２】つぎに、加算器６２からのＩおよびＱ成分
は、動作６４においてスクランブルコードｃ（ｋ）でス
クランブルされる。同一セル（例えば、図１のセル１
４）で行われるすべての送信が同一スクランブルコード
を使用するという意味で、スクランブルコードｃ（ｋ）
はセル特定である。したがって、スクランブルコードｃ
（ｋ）を使用することによって、それぞれのシステム要
素は、そのセル内の通信と、他のセルから受信したかも
しれない通信とを識別することができる。通常、スクラ
ンブルコードｃ（ｋ）は「長」コード、例えば４０９６
チップ長のコードである。

【００４３】スクランブル動作６４の後、スクランブル
された拡散信号は、動作６６、６８において送信用とし
てそれぞれ同相および直交成分に変調される。一般にス
クランブルコードｃ（ｋ）に複素係数が含まれると、動
作６６、６８による同相、直交出力成分は一般に、加算
器６２への同相、直交入力成分に対応しない。

【００４４】伝送に適用される図４のコーディングはも
ちろん受信側で完全に復元可能である。

【００４５】音声またはデータ通信ペイロードのほか
に、基地局１０との接続を要求するために図４のスキー
ムにしたがって無線ユニットＵＥでプリアンブルが生成
される。図１との関連で述べたように、本発明による
と、基地局１０から大きく離れた場所をかなりな速度で
移動する無線ユニットＵＥから同時に要求された場合で
も直交性が得られるように、特定の拡散コードｈ（ｋ）
が選択される。

【００４６】発明の好ましい実施例によると、動作５８
で適用される拡散コードｈ（ｋ）は１セットの直交ウォ
ルシュ・アダマール・コードから選択された１つの反復
に相当する。実際に、入力ビットストリームｘ（ｋ）を
「１」と仮定しているので、動作５８の出力はウォルシ
ュ・アダマール・コードシンボルそのものである。そし
て、この拡散コード出力とセル特定のスクランブルコー
ドが動作６４で乗算される。詳細は後述するが、受信側
における変換動作を容易にする意味で、ウォルシュ・ア
ダマール・コードの選択は特に有用である。

【００４７】代表的な発明の好ましい実施例によると、
スクランブルコードｃ（ｋ）は長さ２²⁵−１の実数値ゴ
ールドコードの４０９６チップセグメントである。同相
専用チャンネルアップリンクスクランブルコードと同じ
方法でセル特定のスクランブルコードｃ（ｋ）を形成
し、それを、直交ゴールドコードの２５６の直交４０９
６チップセグメントの１つとして選択するのが好まし
い。なお、その２５６のコードはコード生成時に異なる
初期シフトレジス値から決定される。その結果として得
られたスクランブルコードｃ（ｋ）は、それぞれ異なる
ウォルシュ・アダマール・コードに対応する１６の可能
なプリアンブルコードｈ（ｋ）と関連づけられる。

【００４８】周知のように、長さ１６のウォルシュ・ア
ダマール・コードｈ_m（ｋ）は、ｍ＝０，１，．．，１
５として以下のように表される。

【表１】この代表例によると、選択されたプリアンブルコードｈ
（ｋ）はつぎに説明するようなインタリーブ方式で２５
６回繰り返される。

【００４９】もちろん、これ以外のプリアンブルコード
長と反復の組み合わせも同様に使用可能である。例え
ば、長さ３２のアダマール・コードを１２８回繰り返し
ても、４０９６チップ・スクランブルコードに対応す
る。アプリケーションによっては、長さの異なるスクラ
ンブルコードが使用可能であって、その場合、さらに多
くのコード長と反復回数の組み合わせが得られる。

【００５０】ｍ＝０、１、…、１５としたとき、１６の
ウォルシュ・アダマール・コードｈ _m（ｋ）のセットを
想定し、ｎ＝０、１、…、２５５としたとき、２５６の
スクランブルコードＣ_n（ｋ）のセットを想定する。た
だし、各コードｈ_mは１６チップ長、各コードＣ_nは４０
９６チップ長である。図４の動作６４で出力されるｍ番
目のプリアンブルはｎ番目のスクランブルコードｓ_mnに
対応し、次のように表される。

【数１】は、長さ１６のウォルシュ・アダマール・コードの２５
６回反復に相当する。図５で示されるように、発明の好
ましい実施例によるプリアンブル７０の構成は、１６の
可能なウォルシュ・アダマール・コードシンボルｈ_mを
２５６回繰り返して作成した４０９６チップの１つから
成る。言い換えれば、２５６コードシンボルｈ_mのそれ
ぞれの中で第１ビットが同じであり、２５６コードシン
ボルｈ_mのそれぞれの中で第２ビットが同じであり、以
下同様になる。ゴールドコードの場合は、シンボルの各
ビットは複数チップ分だけ繰り返され、続いて次のビッ
トはそのチップ分だけ繰り返され、以下同様であり、こ
の点において、プリアンブルシンボル７０の上記構成
は、従来のゴールドコード化プリアンブルと好対照を示
している。また、図５で示されるように、プリアンブル
シンボル７０は上述のとおり、送信前に特定のセル特定
スクランブルコードｃ_nと乗算される。

【００５１】もちろん、ウォルシュ・アダマール・コー
ドシンボルの反復数は適用される「長」コードの長さに
よって異なり、図５に関わる上記構成は単なる例示であ
る。現在の規格に対応する別の例では３８４０チップ長
コードが使用される。その場合、長さ１６のウォルシュ
・アダマール・コードが２４０回繰り返される。

【００５２】発明の好ましい実施例に従って接続を要求
する際に無線ユニットＵＥおよび基地局１０で行われる
全体的な動作について、図６を用いて説明する。以下の
記述から明らかにされる通り、図６で示される動作は、
発明の好ましい実施例による図２の無線ユニットＵＥの
構成に含まれるＤＳＰ３２によって主として実行され
る。もちろん、図６の動作を実行する特定の回路は、無
線ユニットＵＥを実現するために使用される特定の構成
に依存する。図６で示されるように、この動作は、例え
ば基地局１０のサービスエリアであるセル１４に無線ユ
ニットＵＥが入ったときに無線ユニットＵＥがセル１４
からセル特定のスクランブルコードｃ_nを受信する過程
７２で開始される。このセル特定のスクランブルコード
ｃ_nは無線ユニットＵＥによって接続要求用プリアンブ
ルおよびペイロードの送信用に使用される。

【００５３】過程７４において、無線ユニットＵＥは、
任意の無線ユニットＵＥが接続要求のためにプリアンブ
ルを伝送することのできる特定の周期的タイムスロット
を示すブロードキャスト・メッセージを基地局１０から
受信する。当該分野で周知のとおり、基地局１０からの
ブロードキャストは周期的に行われ、無線ユニットＵＥ
は接続要求に現在利用可能なタイムスロットに関する最
新情報を受信することができる。もちろん、使用可能時
間スロットの数は、セル内で発生する呼の瞬時トラフィ
ックに依存して時間的に変化する。デシジョン過程７６
において、無線ユニットＵＥは、そのユーザが発呼する
か否かを決定する。否（デシジョン７６がＮＯ）の場
合、無線ユニットＵＥは、接続要求に使用可能なタイム
スロットに関する次のブロードキャストを受信するため
に過程７４に戻ってデシジョン７６を繰り返す。

【００５４】ユーザが発呼する場合（デシジョン７６は
ＹＥＳ）、無線ユニットＵＥは過程７８において、接続
要求の発信に使用可能なタイムスロットの１つを選択す
るとともに、プリアンブルを構成するためにウォルシュ
・アダマール・コードｈ_mの１つを選択する。発明の好
ましい実施例によると、同一セル１４内の別の無線ユニ
ットＵＥが接続要求のために同じタイムスロットと同じ
ウォルシュ・アダマール・コードを選択する確率を最小
にするために、過程７８における選択動作は擬似ランダ
ム選択アルゴリズムによって実行される。その結果、長
さ１６のウォルシュ・アダマール・コードｈ_mが利用可
能な上述の好ましい実施例では、選択過程７８において
上記リストの１６コードｈ_mの１つがランダムに選択さ
れる。

【００５５】過程８０において、無線ユニットＵＥのＤ
ＳＰ３２は、最後のサンプリングコードの長さを合わせ
るために十分な回数だけコードシンボルを繰り返すこと
により、選択されたウォルシュ・アダマール・コードｈ
_mをインタリーブ形式で拡散する。４０９６チップ・ス
クランブルコードｃ_nを使用するこの例では、長さ１６
のウォルシュ・アダマール・コードｈ_mが２５６回繰り
返され（１６×２５６＝４０９６）。図５に関連して上
述したインタリーブ形式でコードシンボルが効果的に拡
散される。つぎに、基地局１０から受信したセル特定の
スクランブルコードｃ_nにしたがって拡散コードシンボ
ルを多重化するために、無線ユニットＵＥは過程８２を
実行する。また、スクランブルされた信号を必要に応じ
てオーバサンプリングすることも可能である。このプリ
アンブルは変調され、過程７８で選択された使用可能タ
イムスロット期間中に無線ユニットＵＥから基地局１０
へ送信される。

【００５６】過程８６において基地局１０はプリアンブ
ルを受信する。図２に示される代表的構成の基地局１０
に含まれる増幅器４２、ＲＦインターフェース４４、ベ
ースバンド・インターフェース４６などの回路におい
て、このプリアンブルに対応する受信信号に増幅、Ａ／
Ｄ変換、フィルタリング等の処理が施される。その結果
として得られたデジタル信号は、基地局１０のチップレ
ート復調・逆拡散ファンクションによって逆スクランブ
ル、復調、逆拡散され、無線ユニットＵＥが選択、送信
した特定のウォルシュ・アダマール・コードシンボルｈ
_mは復元される。

【００５７】発明の好ましい実施例によるチップレート
復調・逆拡散ファンクション４８の代表的構造が図７に
示されており、これは図６の方法に従って動作する。

【００５８】詳細は後述するが、この構造によると、入
力デジタル信号は最初に、発明の好ましい実施例による
過程８８における様々なインタリーブ拡散コードシンボ
ルをデインタリーブするために、一連のタップ付き遅延
線１００に印加される。図７で示されるように、例示遅
延線１００₀の各遅延線１００は一連の遅延段Ｄを含
む。オーバサンプリング・ファクタをｎとして、各遅延
線１００の長さは１６ｎである。タップは最初の遅延段
Ｄの前に位置し、その後はｎ番目ごとの遅延段の前に位
置する。図７に示される遅延線１００₀の例では、タッ
プ間に２つの遅延段Ｄが入るように、オーバサンプリン
グ・ファクタはｎ＝２である。遅延線１００₀の出力は
遅延線１００₁の入力に印加され、順次次の遅延線に印
加される。長さ１６のウォルシュ・アダマール・コード
を２５６回拡散するこの例では、チップレート復調・逆
拡散ファンクション４８に含まれる遅延線１００の個数
は、図のシーケンスにおける最後の遅延線が１００₂₅₅
であることから明らかなように２５６である。

【００５９】遅延線１００からのタップは、逆拡散器１
０２のうち適当な何個かに接続される。入力ビットスト
リームの対応ビットを合成してコードシンボル用ビット
値に戻すための回路または機能が逆拡散器１０２で形成
され、それによって各ビットのチップ数が単一ビット値
に「逆拡散」される。さらに、逆拡散器１０２は送信時
に実行された拡散コードとスクランブルコードｃ_nの乗
算の逆操作を行うためにセル特定のスクランブルコード
の適切な係数を入力ビットに加える。長さ１６のウォル
シュ・アダマール・コードのこの例において、逆拡散器
１０２を１６インスタンス（すなわち、逆拡散器１０２
₀〜１０２₁₅）設けると、各逆拡散器１０２は図７に示
すように２５６の長さになる。シンボルの繰り返しを行
う発明の好ましい実施例によると、シンボル内のビット
は上述のように反復の間にインタリーブされる。一連の
逆拡散器１０２₀〜１０２₁₅の逆拡散器１０２の位置に
対応するタップ位置から２５６の遅延線１００の各タッ
プに接続される各逆拡散器１０２によって図６のフロー
に示すデインタリーブ動作が実行される。例えば、第１
の逆拡散器１０２₀は図示されるように遅延線１００₀か
ら第１タップと、さらに遅延線１００₁〜１００₂₅₅の２
５５個のそれぞれからも第１タップが接続される。第２
の逆拡散器１０２₁は図示されるように遅延線１００₀か
らｎ遅延段後の第２タップと、さらに遅延線１００₁〜
１００₂₅₅の２５５個のそれぞれからも第２タップが接
続される。この例では、残りの逆拡散器１０２₂〜１０
２₁₅のすべてに対して、この構成が続く。各逆拡散器１
０２への入力タップの組み合わせが分析されて出力ビッ
トが生成され、逆拡散器１０２からの出力の組み合わせ
によって、この実施例における１６ビットのシンボルが
構成される。

【００６０】１６の逆拡散器１０２₀〜１０２₁₅の出力
は１６ビットシンボルとして変換・コード相関ファンク
ション１０４に印加され、変換・コード相関ファンクシ
ョン１０４は過程９４で例えば相関に基づいてこのシン
ボルとセット中の可能なウォルシュ・アダマール・コー
ドｈ_mのそれぞれとを比較する。この例では、変換・コ
ード相関ファンクション１０４は長さ１６のウォルシュ
・アダマール変換を実行して、その結果を可能なコード
ｈ_mのための各変換に関連させる。１６の出力が生成さ
れ、各出力は可能なコードｈ_mの１つと関連づけられて
いて、受信ビットストリームとその関連コードｈ_mとの
相関程度を表す。そして、これらの出力は基地局１０に
おいて例えばシンボルユーザ検出・合成ファンクション
５０（図３）で解析され、デコードされたプリアンブル
に対応する要求を送信した無線ユニットＵＥのアイデン
ティティが識別される。このデコードされたプリアンブ
ルが有効であると仮定して、過程９６で基地局１０が要
求元無線ユニットＵＥから要求された接続を開始するこ
とにより、音声またはデータペイロード情報の通信が可
能になる。

【００６１】この好ましい実施例によると、プリアンブ
ルコードの分解能において大きな利点が得られる。図５
に例示される拡散プリアンブルコードのインターリービ
ングにより、コード化シンボルがコヒーレントである期
間が短くなり、直交状態が維持される。上記例では、そ
れぞれのシンボルは１６チップの期間（の適用オーバサ
ンプリング・ファクタ倍）はコヒーレントで、２５６回
繰り返される。このようにコヒーレントな期間が短い
と、その期間中の蓄積ドップラ位相シフトの影響が小さ
いので、高速で移動する移動機のプリアンブルが確実に
識別される。一方、長いコード長にわたってシンボルの
反復を行うと、セル内の様々な距離に位置する無線ユニ
ットから伝送されるプリアンブルを識別することができ
る。上記例では、長さ１６のコードシンボルが２５６回
繰り返され、その結果、４０９６チップシンボルが得ら
れ、受信遅延時間に大きな変動がある場合でも識別する
ことができる。

【００６２】さらに、図７に関する例で述べたように、
発明の好ましい実施例によるプリアンブルコーディング
はデコードの際に特に効率的である。図７において、そ
れぞれの逆拡散器１０２を互いに並列動作させることに
より、全体の逆拡散過程９０（図６）を一度に実行する
ことができる。また、発明の好ましい実施例のプリアン
ブルコーディングのための予想計算量は従来のゴールド
コーディング以下と推測される。その結果、高速で移動
し距離も様々に異なる場合にプリアンブルを正確に識別
する本発明の利益は、計算費用をかけることなく実現さ
れ、さらに計算量も軽減される。

【００６３】上述のように、本発明は様々な構成で実行
することができる。さらに、上記のコーディングおよび
デコーディングは、上述した従来の長コヒーレントコー
ドやセグメントコードを含めた従来のアプローチと組み
合わせて実行可能なように考慮されている。そのような
組み合わせでは、基地局は本発明によるプリアンブルや
従来技術によるプリアンブルの受信、デコードを行い、
その場合、最大相関が得られるアプローチを基地局で使
用するように考慮されている。

【００６４】これに関連して、図８に第２の好ましい発
明実施例によるチップレート復調・逆拡散ファンクショ
ン４８’の構造の詳細を示す。この第２実施例は入力プ
リアンブルのセグメント型ノンコヒーレント・デコーデ
ィングに対応しており、この特定例では、４つのセグメ
ントはそれぞれ６４シンボル長であって、各シンボルは
長さ１６のウォルシュ・アダマール・コードである。も
ちろん、他のセグメント長も、必要に応じて異なるコー
ド長と組み合わせて使用することができる。代替例とし
て４０９６チップ長コードと長さ１６のウォルシュ・ア
ダマール・コードの場合、セグメントの長さおよび数は
それぞれ、３２シンボルが８セグメントと、１２８シン
ボルが２セグメントからなる。

【００６５】図８で示されるように、ここでも入力デー
タストリームは、図７の例と同様に遅延線１００で受信
される。前述と同様に、遅延線１００は２５６個の遅延
線１００₀〜１００₂₅₅を備えており、オーバサンプリン
グ・ファクタをｎとして、各遅延線には１６×ｎの遅延
段Ｄが含まれる。前述と同様に、遅延線１００からは長
さ方向に沿ってタップが引き出され、この例では４０９
６の出力タップＴ（０）〜Ｔ（４０９３）が引き出され
ている。これらの出力Ｔはインタリーブ形式で逆拡散器
１２２₀〜１２２₆₃に印加される。なお、この実施例で
は逆拡散器の長さ６４である。

【００６６】この第２の好ましい発明実施例によると、
各コードシンボルは、４０９６チップ長のコード全体の
長さにわたってコヒーレントであると言うよりも、６４
シンボルのセグメントとして考えられる。したがって、
逆拡散器１２２への入力は遅延線１００のサブセットか
らだけである。例えば、最初の逆拡散器１２２₀は最初
の６４の遅延線１００₀〜１００₆₃の各第１タップ（す
なわち、第１遅延段Ｄの前にあるタップ）に接続され、
図８の用語に従えば、これらの入力は入力Ｔ（０）、Ｔ
（１６）、Ｔ（３２）、．．．、Ｔ（１００８）であ
る。次の逆拡散器１２２₁は最初の６４の遅延線１００₀
〜１００₆₃の第２タップ、すなわちＴ（１）、Ｔ（１
７）、．．．、Ｔ（１００９）に接続される。このよう
に、逆拡散器１２２₀〜１２２₁₅は最初の６４の遅延線
１００の各タップ、すなわち線Ｔ（０）〜Ｔ（１０２
３）上の最初の１０２４タップに接続される。したがっ
て、この発明実施例によれば、これら最初の１６の逆拡
散器が長さ１６のウォルシュ・アダマール・コードシン
ボルの最初の６４反復のインタリーブサンプルを逆拡散
することにより、４つのセグメントの第１セグメントの
シンボルが逆拡散される。

【００６７】６４反復の次のセグメントは、次グループ
の遅延線１００（すなわち、遅延線１００₆₄〜１００
₁₂₇）の各第１タップに接続される逆拡散器１２２₁₆か
ら始まる。なお、これら第１タップは線Ｔ（１０２４）
〜Ｔ（２０３２）上にある。長さ６４の各逆拡散器１２
２₀〜１２２₁₅の第１セグメントと同様に、残りの逆拡
散器１２２₁₆〜１２２₆₃はさらに３つのセグメントで構
成される。シンボルに適用される４セットの逆拡散器１
２２は入力されたセル特定のコードを、送信時に６４シ
ンボルのセグメントにセグメント化されたセル特定のコ
ードが適用された程度に分割する。図８の用語に従え
ば、逆拡散器１２２₀の出力は線Ｖ（０）上に現れ、逆
拡散器１２２₁の出力は線Ｖ（１）上に現れ、以下同様
に、最後の逆拡散器１２２₆₃の出力はＶ（６３）上に現
れる。

【００６８】この例においては、逆拡散器１２２からの
６４の出力Ｖ（０）〜Ｖ（６３）は長さ１６のウォルシ
ュ・アダマール・コードシンボルを表す１６のグループ
で、４つのウォルシュ・アダマール変換・コード相関フ
ァンクション１２４₀〜１２４₃の１つに印加される。具
体的には、最初のウォルシュ・アダマール変換・コード
相関ファンクション１２４₀にはＶ（１５）から出力Ｖ
（０）、２番目のウォルシュ・アダマール変換・コード
相関ファンクション１２４₁にはＶ（３１）から出力Ｖ
（１６）、ウォルシュ・アダマール変換・コード相関フ
ァンクション１２４₂にはＶ（４７）から出力Ｖ（３
２）、そしてウォルシュ・アダマール変換・コード相関
ファンクション１２４₃にはＶ（６３）から出力Ｖ（４
８）がそれぞれ供給される。図７に関連して述べた通
り、ウォルシュ・アダマール変換・コード相関ファンク
ション１２４は、入力シンボルを変換してその変換シン
ボルと長さ１６の可能な１６のウォルシュ・アダマール
・コード値とを比較し、そして各ファンクション１２４
は、入力シンボルが出力に対応するコード値と整合する
程度を表す１６の出力Ｘを生成する。

【００６９】この第２の好ましい実施例では、ウォルシ
ュ・アダマール変換・コード相関ファンクション１２４
からの出力Ｘは、それぞれのシンボル値との対応を決定
するためにセグメント論理ファンクション１２６₀〜１
２６₁₅に印加される。長さ１６のコードに対する可能な
ウォルシュ・アダマール・コード値の数は１６であるの
で、この実施例では、セグメント論理ファンクション１
２６の数は１６である。これに関連して、セグメント論
理ファンクション１２６₀は、表の上部に示されるウォ
ルシュ・アダマール・コード値ｈ₀に対応し、一般的に
表現すれば、セグメント論理ファンクション１２６
_mは、ウォルシュ・アダマール・コード値ｈ_mに対応す
る。図８で示されるように、セグメント論理ファンクシ
ョン１２６₀には、ウォルシュ・アダマール変換・コー
ド相関ファンクション１２４₀から出力Ｘ（０）、ウォ
ルシュ・アダマール変換・コード相関ファンクション１
２４₁からの出力Ｘ（１）、ウォルシュ・アダマール変
換・コード相関ファンクション１２４₂からの出力Ｘ
（２）、ウォルシュ・アダマール変換・コード相関ファ
ンクション１２４₃からの出力Ｘ（３）がそれぞれ供給
される。これらの出力Ｘ（０）〜Ｘ（３）はそれぞれ、
対応するウォルシュ・アダマール変換・コード相関ファ
ンクション１２４に印加されるシンボルとウォルシュ・
アダマール・コードシンボル値ｈ₀との整合度を表す。
同様に、残り１５のセグメント論理ファンクション１２
６₁〜１２６₁₅にも、対応するシンボルに対してウォル
シュ・アダマール変換・コード相関ファンクション１２
４のそれぞれから入力が印加される。

【００７０】この第２の好ましい実施例では、セグメン
ト論理ファンクション１２６はそれぞれの入力信号振幅
の電力加算を実行する。具体的に、セグメント論理ファ
ンクション１２６₀の例をとれば、電力加算は以下のよ
うになる。

【数２】それぞれ対応するウォルシュ・アダマール・コードシン
ボルｈに対してセグメント論理ファンクション１２６か
ら得られる加算結果は、どのシンボルがプリアンブルと
して無線ユニットＵＥからの伝送されたのかを表すよい
指標になる。発明のこの実施例によると、コヒーレンシ
を必要とする期間が６４シンボルに制限されるので、デ
コーディングのセグメント化によって、さらにドップラ
ーシフト偏移の影響を受け難くし、その一方で、それぞ
れのセグメントがコード識別動作に寄与する。

【００７１】ここで図９を用いて、第3の好ましい実施
例によるチップレート復調／逆拡散ファンクション４
８”の構造について説明する。ファンクション４８”の
要素のうち、図８のファンクション４８’と共通する要
素には同じ参照符号が付けられており、それら要素につ
いては新たに説明を加えない。

【００７２】この第3の好ましい実施例によると、セグ
メント論理ファンクション１３６は差動符号化コードシ
ンボルを検出し、また、この例では６４シンボルのセグ
メントに配列される。この実施例では、プリアンブルは
セグメントごとのシンボルについて最大化された一連の
相違に対応している。

【００７３】この例では、図９で示されるチップレート
復調／逆拡散ファンクション４８”の信号経路は、図８
におけるファンクション４８’の信号経路と同じであ
る。同様に、セグメント論理ファンクション１３６₀に
は、ウォルシュ・アダマール変換・コード相関ファンク
ション１２４₀からの出力Ｘ（０）、ウォルシュ・アダ
マール変換・コード相関ファンクション１２４₁からの
出力Ｘ（１）、ウォルシュ・アダマール変換・コード相
関ファンクション１２４₂からの出力Ｘ（２）、ウォル
シュ・アダマール変換・コード相関ファンクション１２
４₃からの出力Ｘ（３）がそれぞれ印加される。同様
に、残り１５のセグメント論理ファンクション１３６₁
〜１３６₁₅にも、対応するシンボルに対してウォルシュ
・アダマール変換・コード相関ファンクション１２４の
それぞれから入力が印加される。

【００７４】この好ましい実施例に従って差分値を求め
る際に、セグメント論理ファンクション１３６₀によっ
て実行される機能は下記に対応する。

【数３】ただし、＊は複素共役を表す。残りのセグメント論理フ
ァンクション１３６₁〜１３６₁₅も、それぞれの入力に
応答して同じ差動動作を実行する。このようにして、セ
グメント論理ファンクション１３６のうち、差動動作に
基づいて最大振幅出力を生成するものが、差動符号化さ
れた伝送プリアンブル値を示す。

【００７５】コーディング、デコーディングに関する上
記および他の代替実施例を本発明に適用しても、演算操
作を効果的にして様々な伝送処理および移動体速度で良
好な性能を達成することができる。

【００７６】好ましい実施例に従って本発明を記述して
きたが、これら実施例は変更や代替が可能であって、本
発明の利点および恩恵を受けるそれら変更、代替物は当
業者には明らかなように、この明細書および付図にに関
連するものである。それら変更および代替物は特許請求
の範囲に記載された発明の範囲に包含される。

【００７７】（関連出願）本願は、米国特許法１１９条
（ｅ）（１）のもとで、１９９９年６月１１日出願の予
備出願Ｎｏ．６０／１３８，７１３（ＴＩ−２９３２４
ＰＳ）１９９９年６月１５日出願の予備出願Ｎｏ．６０
／１３９，３３４（ＴＩ−２９３２４ＰＳ１）１９９９
年７月８日出願の予備出願Ｎｏ．６０／１４２，８８９
（ＴＩ−２９３２４ＰＳ２）の利益を主張する。これら
の内容は、参照し本願に組み込まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の好ましい実施例による無線通信システム
のセルを示すブロック図。

【図２】発明の好ましい実施例による図１の無線通信シ
ステムの移動無線電話を示すブロック図。

【図３】発明の好ましい実施例による図１の無線通信シ
ステムの基地局を示すブロック図。

【図４】無線通信のコーディングにおけるデータフロー
を示す機能図。

【図５】発明の好ましい実施例に従ってプリアンブルを
生成するためのコードシンボル構成を示す図。

【図６】発明の好ましい実施例による無線ユニットおよ
び基地局の動作を説明するフローチャート。

【図７】発明の第１の好ましい実施例により基地局に設
けられたチップレート復調／逆拡散回路のブロック図。

【図８】発明の第２の好ましい実施例により基地局に設
けられたチップレート復調／逆拡散回路のブロック図。

【図９】発明の第３の好ましい実施例により基地局に設
けられたチップレート復調／逆拡散回路のブロック図。

【符号の説明】１０基地局１２交換システム１４セル２１パワーアンプ２２無線サブシステム２３受信機２５シンセサイザ２７変調器３０ＲＦインターフェース回路３２ＤＳＰ３４オーディオインターフェース４０ベースバンド装置ＵＥ無線ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基地局との接続を要求する無線通信ユニ
ットの動作方法であって、無線通信ユニットがプリアンブルを送信するための少な
くとも１つのタイムスロットを表す信号を基地局から受
信するステップと、複数の直交コードの１つをプリアンブル用として選択す
るステップと、選択された直交コードを使用することにより、選択され
たコードのシンボルとして配列され、選択された反復数
の拡散コードを生成するステップと、拡散コードに対応するプリアンブル信号を基地局に送信
するステップとを含む前記方法。
【請求項２】請求項1記載の方法であって、拡散コー
ドを生成する前記ステップ後に基地局と関連するスクラ
ンブルコードと拡散コードとを乗算する前記方法。
【請求項３】請求項２記載の方法であって、前記拡散
コードの長さが前記スクランブルコードの長さに対応す
る前記方法。
【請求項４】請求項３記載の方法であって、前記複数
の直交コードが１セットのウォルシュ・アダマール（Ｗ
ａｌｓｈＨａｄａｍａｒｄ）コードに対応する前記方
法。
【請求項５】請求項４記載の方法であって、ウォルシ
ュ・アダマール・コードの前記セットが長さ１６のウォ
ルシュ・アダマール・コードのセットから成り、前記生成ステップでウォルシュ・アダマール・コードの
シンボルが２５６回繰り返され、スクランブルコードの長さを４０９６チップとした前記
方法。
【請求項６】請求項４記載の方法であって、ウォルシュ・アダマール・コードの前記セットが長さ１
６のウォルシュ・アダマール・コードのセットから成
り、前記生成ステップでウォルシュ・アダマール・コードの
シンボルを２４０回繰り返し、スクランブルコードの長さを３８４０チップとした前記
方法。
【請求項７】請求項１記載の方法であって、前記複数
の直交コードが１セットのウォルシュ・アダマール・コ
ードに対応する前記方法。
【請求項８】請求項１記載の方法であって、前記選択
ステップで擬似ランダム選択アルゴリズムを実行する前
記方法。
【請求項９】請求項１記載の方法であって、無線通信
ユニットがプリアンブルを送信するための複数のタイム
スロットを表す信号を、前記受信ステップで受信する前
記方法において、さらに、プリアンブルを送信するために前記複数のタイムスロッ
トの１つを選択するステップを含む前記方法。
【請求項１０】請求項１記載の方法であって、さら
に、送信したプリアンブルを処理するための基地局の動作ス
テップを含む前記方法において、前記動作ステップが、送信プリアンブルを受信するステップと、シンボルの各反復からの対応ビットをグループ化するた
めに拡散コードからビットをデインタリーブするステッ
プと、シンボルを復元するためにグループ化ビットを逆拡散す
るステップと、選択された直交コードを識別するために復元シンボルの
相関をとるステップとを含む前記方法。
【請求項１１】無線ユニットから送信されたプリアン
ブルコードを復元するための基地局動作方法であって、プリアンブルに対応する信号を受信するステップと、信号をビットストリーム状に構成するステップと、あるシンボル長の複数の反復それぞれからの対応ビット
を複数グループにグループ化するためにビットストリー
ムからのビットをデインタリーブするステップと、プリアンブルコードの長さに対応する長さのシーケンス
で複数のシンボルビットを復元するために前記複数グル
ープのそれぞれのビットを逆拡散するステップと、１セットの直交コードの１つに対応するコードを識別す
るためにシーケンスの相関をとるステップとを含む前記
方法。
【請求項１２】請求項１１記載の方法であって、前記
デインタリーブステップが一連のタップ付き遅延線にビ
ットストリームを供給するステップと、各タップ付き遅延線からの対応タップをグループ化する
ステップとを含む前記方法。
【請求項１３】請求項１１記載の方法であって、さら
に、前記相関ステップでコードが識別された時、プリアンブ
ルの送信元無線ユニットとの接続を開始するステップを
含む前記方法。
【請求項１４】請求項１１記載の方法であって、前記デインタリーブステップで生成されるグループ数は
ビットストリームにおけるセグメント数とプリアンブル
コード長との積に相当し、前記逆拡散ステップで複数のシンボルビットをセグメン
ト数とプリアンブルコード長との積に相当する長さのシ
ーケンスに復元し、前記相関ステップにおいて、コードを確認するために複
数セグメントのそれぞれから対応シンボルビットのそれ
ぞれの相関をとる前記方法。
【請求項１５】請求項１４記載の方法であって、前記
相関ステップにおいて、複数セグメントのそれぞれから
の対応シンボルビットの電力総和を計算する前記方法。
【請求項１６】請求項１４記載の方法であって、前記
相関ステップにおいて、複数セグメントのそれぞれから
の対応シンボルビットの差分値を計算する前記方法。
【請求項１７】請求項１４記載の方法であって、セグ
メント数を４とし、各セグメントが６４シンボルを含む
ものとした前記方法。
【請求項１８】請求項１４記載の方法であって、セグ
メント数を８とし、各セグメントが３２シンボルを含む
ものとした前記方法。
【請求項１９】請求項１４記載の方法であって、セグ
メント数を２とし、各セグメントが１2８シンボルを含
むものとした前記方法。
【請求項２０】信号送受信用アンテナと、前記アンテ
ナで送受信される信号を増幅、処理するためにアンテナ
に接続された無線サブシステムと、受信信号をデジタル形式に変換し、デジタル信号をアン
テナから送信可能な形式に変換するために無線サブシス
テムに接続された回路、送受信信号にデジタル操作を施すためのプログラマブル
ディジタル回路とを有する無線通信ユニットであって、無線通信ユニットがプリアンブルを送信するための少な
くとも１つのタイムスロットを表す信号を基地局から受
信するステップと、複数の直交コードの１つをプリアンブル用として選択す
るステップと、選択された直交コードを使用することにより、選択され
たコードのシンボルとして配列され、選択された反復数
の拡散コードを生成するステップと、拡散コードに対応するプリアンブル信号を基地局に送信
するステップとを含む動作を実行することによって基地
局との接続を要求するように前記プログラマブルディジ
タル回路をプログラムした前記無線通信ユニット。
【請求項２１】請求項２０記載の方法であって、前記
プログラマブルディジタル回路によって実行される動作
において、さらに、拡散コードの生成後に、基地局に関
連するスクランブルコードと拡散コードを乗算するステ
ップを含む前記無線通信ユニット。
【請求項２２】請求項２０記載の方法であって、前記
複数の直交コードが１セットのウォルシュ・アダマール
・コードに対応する前記方法。
【請求項２３】無線通信ネットワークのための基地局
であって、通信信号を送受信するための少なくとも１個の基地局ア
ンテナと、前記アンテナとの間でフォーマッティング／フィルタリ
ング用信号を送受信するために前記アンテナと接続され
る無線周波数インターフェース回路と、前記無線周波数インターフェース回路と電話ネットワー
クの間に接続され、基地局でデータが送受信されるとき
にデジタル動作を実行するベースバンド回路とを有する
前記基地局において、前記ベースバンド回路が、電話ネットワークから受信され基地局からアンテナを通
して送信されるディジタルデータのコード化および変調
を行う回路と、無線ユニットから送信されたプリアンブルコードを復元
する復調・逆拡散回路とを有し、前記復調・逆拡散回路
がプリアンブルコードを含む受信信号に対応するビット
ストリームを受信する一連の遅延線と、一連の遅延線のタップ位置にそれぞれ接続され、それぞ
れの遅延線の対応位置からの対応ビットを生成して、そ
こからシンボルのビットを送出する複数の逆拡散器ファ
ンクションと、複数の逆拡散器ファンクションのそれぞれで表されるシ
ンボルと１セットの直交コードとを比較し、そのセット
の各直交コードのそれぞれと前記シンボルとの相関関係
を表す信号を生成するコード相関ファンクションと含む
前記基地局。
【請求項２４】請求項２３記載の基地局であって、前
記複数の直交コードが１セットのウォルシュ・アダマー
ル・コードに対応する前記基地局。