JP2001511616A

JP2001511616A - 直交ブロックコード化を用いる通信システムおよび方法

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Publication number: JP2001511616A
Application number: JP2000504662A
Authority: JP
Inventors: デント、ポール、ウィルキンソン
Original assignee: Ericsson Inc
Current assignee: Ericsson Inc
Priority date: 1997-07-22
Filing date: 1998-07-15
Publication date: 2001-08-14
Anticipated expiration: 2018-07-15
Also published as: EP0998794A2; BR9811289A; DE69812960T2; US6215762B1; TW387175B; CA2297902C; AU746374B2; AR016773A1; CA2297902A1; WO1999005797A3; RU2000104115A; CN1188956C; KR20010022164A; ZA985609B; WO1999005797A2; US6963532B1; KR100397772B1; EP0998794B1; CN1271477A; AU8397198A

Abstract

(57)【要約】直交ブロックコード化を用いる通信システムおよび方法が提供される。コード化された信号は、位相変化または符号変化のシーケンスからそれぞれの記号ブロックのために選択された位相変化または符号変化を有する該記号ブロックの送信を反復することにより送信される。異なる記号は、直交シーケンスを用いて送信される。デコーディングは異なる直交シーケンスを用い、受信したコード化信号を対応する別個のチャネルへ分離する。連続して受信された反復ブロックにおいて、コード化送信信号から直交コード化が除去され、直交コード化が除去された後、反復記号の対応するものが加算される。送信機は、ディジタルソースエンコーダを用いて情報を記号にコード化し、それぞれの記号を予選択された回数だけ反復して、反復ビットのグループを連続的に発生する。それぞれの反復ビットは、送信機に関連する選択された割当て直交コードにより決定される符号変化または位相変化の適用により、位相または符号を変化せしめられる。符号変化されたビットは、いくつかのそのようなグループからインタリーブされ、いくつかのブロックを連続的に発生し、それぞれのブロックは、予選択された数の反復グループの、異なる符号変化または位相変化を受けたビットから構成され、かつそのブロックの全てのビットが共有する共通の符号変化または位相に対応する集団的符号変化または位相変化を有する。インタリーブされたブロックは次に、送信される無線信号を変調する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の背景）本発明は、一般的には送信信号のコード化を用いる通信システムおよび方法に
関し、特に、直交コード化を用いる直交通信の方法に関する。

【０００２】冗長コーディングによる計画的な帯域幅拡大は、パフォーマンスのパラメータ
に対し利点を与えるので、現在用いられている。しかし、この利点は、通信チャ
ネルが、遅延エコー、時間のばらつき、または多重経路効果に悩む場合には失わ
れうる。

【０００３】コード分割多元接続、すなわちＣＤＭＡは、送信帯域幅を人工的に拡大するた
めに、しばしば提案される公知の技術である。ＣＤＭＡは、受信機において多数
決により反復信号を組合わせる反復送信技術のような、公知の冗長コーディング
技術の拡張である。ＣＤＭＡのある応用においては、所望の帯域幅拡大比を実現
するための、単純な反復すなわち「ダム拡散（ｄｕｍｂｓｐｒｅａｄｉｎｇ）
」と、エラー補正コーディングすなわち「インテリジェント拡散（ｉｎｔｅｌｌ
ｉｇｅｎｔｓｐｒｅａｄｉｎｇ）」と、の混合である直接シーケンス拡散スペ
クトル（ＤｉｒｅｃｔＳｅｑｕｅｎｃｅＳｐｒｅａｄＳｐｅｃｔｒｕｍ）
もまた公知である。

【０００４】従来技術においては、より少ないインテリジェントコーディングを用い、異な
る信号が互いに直交せしめられ、その後互いに妨害しないように、ダム拡散の要
素を置換すると有利であることは公知である。例えば、もし適切な量のインテリ
ジェントエラー補正コーディングの後に、１つの信号がコード化されたビットス
トリームａ₁、ａ₂、ａ₃、ａ₄、．．．を生じ、第２の信号がコード化されたビッ
トストリームｂ₁、ｂ₂、ｂ₃、ｂ₄、．．．を生じ、第１信号が追加の４回反復コ
ーディングを用い、ａ₁、ａ₁、−ａ₁、−ａ₁、ａ₂、ａ₂、−ａ₂、−ａ₂、ａ₃、ａ₃、−ａ₃、−ａ₃、ａ₄、ａ₄、−ａ₄、−ａ₄、．．．として送信され、一方第２信号が４回反復コーディングを用い、ｂ₁、−ｂ₁、−ｂ₁、ｂ₁、ｂ₂、−ｂ₂、
−ｂ₂、ｂ₂、ｂ₃、−ｂ₃、−ｂ₃、ｂ₃、ｂ₄、−ｂ₄、−ｂ₄、ｂ₄、．．．として
送信されれば、第１信号に対する反復コーディングの符号パターン＋＋--＋＋--
＋＋--＋＋--．．．と、第２信号に対する反復コーディングの符号パターン＋--
＋＋--＋＋--＋＋--＋．．．と、の比較は、これらの符号が正確に半数の位置に
おいて異なり、他の半数の位置において一致することを示す。このようにして、
ある信号を向上させるために反復に適切な符号を組合わせると、妨害信号からの
寄与は完全にキャンセルされ、また逆もいえる。これらの信号は「相互に直交し
ている」として公知である。

【０００５】米国ディジタルセルラＩＳ９５システムは、セルラ基地局から移動局電話機へ
の送信において、相互直交性を、６４個の相互に直交するウォルシュ−アダマー
ルコードから選択された６４個の符号パターンの１つを有する、６４回反復コー
ディングを用いて指定している。ＩＳ９５システムは、移動局電話機からセルラ
基地局への方向においては、代わりに、直交ウォルシュ−アダマールブロックコ
ーディングと連結された畳込みコード化を含むインテリジェントエラー補正コー
ディングを用い、非直交送信を行う。移動局から基地局への方向においては、異
なるウォルシュ−アダマールコード間の直交性を用い、同じ移動局電話機から送
信される異なる６ビット記号間の識別が行われ、一方、基地局から移動局への方
向においては、ウォルシュ−アダマールコードを用い、異なる移動局電話機へ送
信される記号間の識別が行われる。

【０００６】移動局から基地局への方向におけるＩＳ９５システムの非直交送信の欠点は、
もし異なる移動局電話機からの信号がほぼ同じ電力レベルで受信されるように、
移動局送信機の電力が基地局からの距離の関数として厳密に制御されなければ、
これらの信号が互いに妨害することである。しかし、厳密な電力制御の必要性は
、１９９２年９月２９日にデント（Ｄｅｎｔ）に対し発行された、「ＣＤＭＡ減
法復調（ＣＤＭＡＳｕｂｔｒａｃｔｉｖｅＤｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）」と
題する米国特許第５，１５１，９１９号に開示されている発明を実施するときは
軽減される。１９９３年６月８日にデントに対し発行された、「ＣＤＭＡ減法復
調（ＣＤＭＡＳｕｂｔｒａｃｔｉｖｅＤｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）」と題す
る米国特許第５，２１８，６１９号においては、妨害の減算を改善するために、
既にデコードされた信号が１回より多く減算される。１９９４年１０月４日にデ
ント（Ｄｅｎｔ）およびボトムリ（Ｂｏｔｔｏｍｌｅｙ）に対し発行された、「
無線通信のための多重コーディング（ＭｕｌｔｉｐｌｅＣｏｄｉｎｇｆｏｒ
ＲａｄｉｏＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）」と題する米国特許第５，３５
３，３５２号は、移動局から基地局への方向のＩＳ９５アップリンクにおいて用
いられるような異なる送信の中の、非直交性を有する１つの送信内において直交
シグナリングが用いられる時の、上述の符号パターンと等価の、最適の拡散スペ
クトルアクセスコードを説明している。以上に参照した特許の開示は、それらの
全体をここで参照することにより、その内容を本願に取り込むこととする。

【０００７】ＩＳ９５アップリンク（移動局から基地局へ）と、ＩＳ９５ダウンリンク（基
地局から移動局へ）との相違の理由は、従来技術の通信スキームが用いられる時
は、送信スキームが、異なる送信間の直交性の維持のために、それらが時間的に
アラインされることが要求されるものであるからである。もし上述の例において
、第１および第２の信号が互いに１桁ずらされてアラインされれば、それらは次
のように示される。＋＋--＋＋--＋＋--＋＋-- ＋--＋＋--＋＋--＋＋--＋上に与えた２つの代表的な符号パターンは、今は記号ブロックの始めと終りにお
いてのみ異なり、従って著しく直交性が損なわれることがわかる。

【０００８】ダウンリンク、すなわち基地局から移動局へ、の方向においては、全ての信号
は同じ基地局において発信され、従って時間アラインメントは保証される。アッ
プリンク、すなわち移動局から基地局へ、の方向の信号が、基地局から異なる距
離にある異なる移動局電話機において発信される時は、基地局において受信され
る信号の時間アラインメントを実現することは遥かに困難である。

【０００９】ＧＳＭとして公知の欧州セルラシステムは、移動局送信の動的時間アラインメ
ントを用い、その動的時間アラインメントにおいては、個々の移動局電話機は、
基地局から指令されて、受信されるそれらの信号へ相互の所望の時間関係を与え
るために、それらのタイミングを進め、または遅れさせる。しかし、そのような
同期を高精度で、例えばマイクロ秒以内で実現する能力は、陸上移動体無線環境
の特性である多重経路信号伝搬現象により制限される。

【００１０】多重経路信号伝搬現象は、山腹および高層ビルディングのような大きい物体か
らの、送信信号の反射により起こり、遅延エコーを生じる。移動局送信機から送
信される信号を、選択された信号レイ（ｓｉｇｎａｌｒａｙ）またはエコーが
アラインされ、従って別の移動局送信機からのレイと直交するように、同期させ
ることは可能でありうるが、選択された信号レイとは異なる経路遅延を有する多
重経路伝搬、反射レイ、またはエコーは、時間アラインされない。

【００１１】ＧＳＭシステムは時分割多元接続（ＴＤＭＡ）を用い、ＴＤＭＡにおいては、
それぞれの移動局信号は、同じ周波数にある他の移動局からの送信とオーバラッ
プしないタイムスロットを割当てられる。最長の通常予想されるエコー遅延に等
しいスロット間の保護時間と共に、指令された時間の進み／遅れを用いると、多
重経路伝搬により生じる異なる送信間の妨害が、減少せしめられる。エコーと、
その原信号との干渉は、同じ信号の異なるエコーのエネルギーを有利に加算する
等化器を用いることにより減少せしめられた。１つのそのような等化器は、例え
ば、１９９４年７月１９日にデントに対し発行された、「適応最尤復調器（Ａｄ
ａｐｔｉｖｅＭａｘｉｍｕｍＬｉｋｅｌｉｈｏｏｄＤｅｍｏｄｕｌａｔｏ
ｒ）」と題する米国特許第５，３３１，６６６号、および１９９４年８月２日に
デント外に対し発行された、「ディジタル変調信号の双方向復調のための方法お
よび装置（ＭｅｔｈｏｄａｎｄＡｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒＢｉｄｉｒｅ
ｃｔｉｏｎａｌＤｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｏｆＤｉｇｉｔａｌｌｙＭｏ
ｄｕｌａｔｅｄＳｉｇｎａｌｓ）」と題する米国特許第５，３３５，２５０号
に説明されており、これらの開示は、ここで参照することにより、その内容を本
願に取り込むこととする。タイムスロット間における保護時間の必要性は、帯域
幅の能力を減少させ、一方、等化器の使用は、全ての潜在的多重経路伝搬問題を
解消することはない。

【００１２】従って、例えば、多重経路伝搬現象により、異なる量の時間だけ遅延せしめら
れた時でも、大部分は互いに直交したままである信号を構成し、かつ通信するシ
ステムおよび方法が依然として必要とされている。

【００１３】（発明の要約）上述の従来技術の欠陥は、本発明による直交コード化を用いる通信システムお
よび方法を実施するとき軽減される。本発明の通信システムおよび方法は、相互
に直交コード化された記号の反復ブロックを有するコード化信号の反復送信を行
い、反復ブロック内の記号はコード化情報を表す。送信されたコード化信号の、
直交コード化された記号の反復ブロックの復調も行われる。

【００１４】本発明の１つの特徴によると、通信システムは、直交ブロックコード化を行い
、複数の送信機を含み、それぞれの送信機は、送信機において発生した情報源信
号のサンプルをそれぞれが表す、相互に直交コード化された記号の反復ブロック
により、コード化信号を反復送信する手段を有する。コード化送信信号を受信す
るために備えられた受信機は、全ての複数の送信機から受信される送信コード化
信号の、直交コード化された記号の反復ブロックをデコードする手段を含む。こ
のデコーディングは、それぞれが複数の送信機の異なるものに関連する複数の直
交コードの異なるものを用いることにより行われ、受信されたコード化信号は対
応する別個のチャネルへ分離される。

【００１５】本発明のもう１つの特徴は、通信システムにおいて、複数の送信機のそれぞれ
が、ディジタル信号源エンコーダから発生した情報のそれぞれのビットを、予選
択された第１の回数だけ反復し、反復ビットのグループを連続的に発生すること
である。送信機に関連する直交コードにより、第２の数の連続する反復ビットの
グループのそれぞれの反復ビットに対し、符号変化が選択的に課せられる。

【００１６】次に、第２の数のグループからの符号変化されたビットのインタリービングが
行われ、前記第２の数の記号を含む、前記第１の数に等しい数のブロックが連続
的に発生せしめられ、それぞれのブロックは、共通の符号変化を共有する異なる
コード化情報ビットを含む。変調信号は、直交コードに対応する符号変化を有す
る発生ブロックにより送信される。

【００１７】本発明のこれらの、またその他の特徴および利点は、以下の詳細な説明、添付
図面、および添付の特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

【００１８】（発明の詳細な説明）図１を参照すると、本発明の直交ブロックコード化通信システム１０は、電磁
波の形式の情報搬送信号Ｓ１１およびＳ１２を一斉送信する、１対の実質的に同
じブロックコード化送信機１１および１２により例示される、複数の送信機を含
むことがわかる。好ましくは、これらの信号Ｓ１１およびＳ１２はディジタル信
号とするが、本発明は、搬送波上において変調されるアナログ信号をも考慮して
おり、その信号においても使用可能である。これらの信号Ｓ１１およびＳ１２は
、直交ブロックコード化受信機１４により受信され、この受信機１４は、直交ブ
ロックコード化信号をデコードし、それらを別個の出力チャネルへ分離する。送
信機１１からの直交ブロックコード化信号Ｓ１１の一部は、点線で示されている
ように、風景の中の反射物体１３からの反射により間接的経路を経て受信機１４
に達する。反射経路の長さは、信号Ｓ１２の直接経路の長さよりも大きいので、
反射信号Ｓ１１’は受信機１４に、直接受信信号Ｓ１２の到着よりも遅い時刻に
到着する。従って、たとえもし信号Ｓ１２が受信機に、信号Ｓ１１の到着と同時
に到着するように同期されても、それは反射信号Ｓ１１’とは同期されない。

【００１９】図２を参照すると、直交ブロックコード化通信システム１０が示されている。
第１信号Ｓ１１は、Ｎ個の情報保持サンプルｂ₁、ｂ₂、ｂ₃、．．．ｂ_Nのブロッ
クを含み、これらのサンプルは、マイナス符号により表示される反転を伴って、
またはプラス符号により示される無反転で、ある回数それぞれのブロック上にお
いて反復される。このようにして、図２に示されているように、Ｓ１１−１、Ｓ
１１−３、およびＳ１１−４、すなわち、第１、第３、および第４ブロックは、
反転されておらず、一方、第２ブロックＳ１１−２は反転されている。従って、
図２における反転／非反転パターンは、符号パターン＋−＋＋により表される。

【００２０】第２信号Ｓ１２は、サンプルａ₁、ａ₂、ａ₃、．．．ａ_Nのブロックを含み、こ
れもまた反転を伴って、または無反転で反復される。第２信号Ｓ１２の場合は、
第１、第２、および第３反復には反転がないが、第４反復には反転があり、符号
パターン＋＋＋−により表される。

【００２１】第１および第２信号の符号パターン＋−＋＋および＋＋＋−は直交しているこ
とが確認されうるが、これは、それらの一致しない桁数と、一致する桁数とが同
数であることを意味する。

【００２２】第１信号Ｓ１１と、第２信号Ｓ１２とが、共に同時に送信された時は、エーテ
ル中において信号サンプルの線形加算が行われる。しかし、図２に示されている
ように、２つの信号Ｓ１１およびＳ１２、または信号ブロックＳ１１−１および
Ｓ１２−１は、必ずしも時間アラインされていない。図２の例においては、サン
プルａ_iおよびｂ_iはアラインされていないので加算されないが、サンプルａ_iおよびｂ_(i+2)はアラインされており加算される。

【００２３】受信機１４は、Ｔだけ離れている送信時間において反復される対応する信号サ
ンプルを受信するように接続される。受信機１４は、好ましくは、これらの信号
サンプルを、数値形式などの適切な形式に変換し、それらを受信機のサンプルメ
モリ１５内に記憶する。受信機１４は、時間Ｔだけ離れて受信した対応する受信
サンプルを、もしそれらが前に受信したサンプルであれば、処理して組合わせる
。図２内の４つのサンプル点には、信号Ｓ１１およびＳ１２からのサンプル値の
和、ａ₁＋ｂ₃、ａ₁−ｂ₃、ａ₁＋ｂ₃、および−ａ₁＋ｂ₃ がそれぞれ例示されている。

【００２４】サンプルの組合わせにおいて、受信機１４は、信号に関連する符号パターンに
より、加算または減算を用いる。図２の例においては、第１信号Ｓ１１を受信す
るためには、符号パターン＋−＋＋が用いられる。第２信号Ｓ１２を受信するた
めには、代わりに符号パターン＋＋＋−が用いられる。

【００２５】従って、第１信号Ｓ１１の受信において、受信機１４は、＋（ａ₁＋ｂ₃）−（ａ₁−ｂ₃）＋（ａ₁＋ｂ₃）＋（−ａ₁＋ｂ₃）＝４ｂ₃ を形成し、これは、第２信号Ｓ１２のサンプルａ₁および−ａ₁からの妨害がキャ
ンセルされることを示す。

【００２６】あるいは、受信機１４は、第２受信信号Ｓ１２を形成するために、符号パター
ン＋＋＋−を用いて受信サンプルを組合わせ、＋（ａ₁＋ｂ₃）＋（ａ₁−ｂ₃）＋（ａ₁＋ｂ₃）−（−ａ₁＋ｂ₃）＝４ａ₁ を得、これは、第１信号Ｓ１１のサンプルｂ₃および−ｂ₃からの妨害がキャンセ
ルされることを示す。

【００２７】このようにして、２つの信号Ｓ１１およびＳ１２は、２つのサンプル間隔の相
対時間ミスアラインメントを有していても直交しているように見える。同じ直交
性は、Ｎサンプル間隔のブロック長に比し比較的に小さい他の時間ミスアライン
メントに対しても成立する。本発明の実施時における理想的直交性からの逸脱は
、いくつかの反復ビットにおいて起こり、これが起こるビットの数は、サンプル
間隔により表された時間ミスアラインメントに等しい。従って、図３に示されて
いるように、ブロック持続時間が、この時間ミスアラインメントに比し大きい時
は、直交性からの逸脱は小部分のビットのみに影響を及ぼす。受信機１４は、受
信サンプルを組合わせ、符号パターン＋−＋＋を用いてサンプルをデコードする
。ｂ₁に対しては、「ａ」サンプルａ₃からの妨害はキャンセルされる。しかし、
ｂ_Nのデコードにおいて、受信機１４は、

【数１】を得る。

【００２８】「ａ」サンプルからｂ_Nへの妨害は、完全にはキャンセルされない。そのわけは、ａ₂’はブロック反復の次のセットからのサンプルで、必ずしもａ₂に等しく
ないからである。しかし、反復の数が大きく、例における４より大きい時は、ｂ _N の値は大きい乗数により増強され、一方「ａ」サンプルからの妨害は、ほぼキャンセルされる。さらに、なんらかの基礎的エラー補正コーディングが、基礎情
報に伝送エラーを生ぜしめることなく、「ａ」信号値からのキャンセルされない
妨害により劣化せしめられた「ｂ」値のいくつかを許容する。このようにして、
実際には、大きいブロックサイズと、ＩＳ９５において用いられる６４反復のよ
うな大きい反復数と、さらなるエラー補正コーディングの使用と、により、異な
る信号間にいくつかのサンプル間隔のミスアラインメントがあっても、信号の直
交性は実質的に維持されると本発明は主張する。

【００２９】第２信号Ｓ１２の「ａ」成分のような信号が、異なる長さの多重伝搬経路を経
て送信機から受信機まで伝搬する時は、信号は、第１経路上における位相および
振幅の変化を表す複素数Ｃ₀を乗算されて受信され、また、遅延経路の位相および振幅を表す複素数Ｃ₁を乗算されて受信される。図４は、１サンプル間隔の相対経路遅延に対するこの条件を示す。すなわち、サンプルａ₂をデコードする時は、第１伝搬経路によるＣ₀．ａ₂への位相および振幅の変化に加えて、それは、
第２経路の係数Ｃ₁により振幅および位相の変化を受けたサンプルａ₁の加算によ
り、さらに劣化せしめられる。図４に示されているように、受信機１４の出力は
、その場合４（Ｃ₀．ａ₂＋Ｃ₁．ａ₁）となり、これは、反復なしに生ずべき受信
機出力のちょうど４倍である。このようにして、受信機１４の出力は、連続的に
次のようになる。

【数２】ただし、ａ_N’’は、Ｎ個の記号から成る前ブロックの、Ｎ番目の記号を意味する。第１のものを除く全ての出力は、２つの送信サンプルに依存する。

【００３０】出力シーケンスは、１つまたはそれ以上のサンプルの遅延を有する遅延経路を
処理するように設計された、前述の参照文献に記載されているような、等化器に
より処理されうる。そのような等化器は、上記方程式（２）により与えられる第
１サンプルのような、２つのブロック間の境界にあるものを除き、全てのサンプ
ルを正しく処理する。ブロックのエッジにあるサンプルは、そのような等化器に
より適切に処理される。近似の程度は、組合わされる反復数「Ｍ」が４より大き
い時は改善され、第１出力は次のようになる。

【数３】ここで、エラーＣ₁．（ａ_N’’＋３．ａ_N）／Ｍは、Ｍが大きくなるのに伴いＣ₀ ．ａ₁＋Ｃ₁．ａ_Nに関してゼロに近づく。しかし、上述の図４の例においては、３つのサンプルａ₁、ａ_N、およびａ_N’’に基づく組合わせに対する受信機の依存性を効果的にモデル化することができ、他の場合は２つのみの送信サンプルに
依存するモデルを用いつつ、ａ₁のデコーディングにおいては、このモデルを用いる等化器を構成することができる。このような等化器は、追加の記号に対する
信号の依存性を解明するために、より多数のデコーディング状態または「ビタビ
状態」を保持する必要がある。

【００３１】ＣＤＭＡシステムにおいては、本発明の受信機１４は、このようにして減拡散
を含み、それに続いて多重経路伝搬のための従来の等化が行われる。本発明によ
れば、受信機１４は、ビタビ最尤シーケンス推定器形式の等化器、または決定帰
還等化器（ＤＦＥ）、または、代わりとして、減拡散プロセスにおいて多重経路
伝搬を考慮する適切なＲＡＫＥ受信機を含みうる。適切なＲＡＫＥ受信機は、１
９９４年４月１９日にデントに対し発行された、「量子化されたコヒーレントＲ
ＡＫＥ受信機（ＱｕａｎｔｉｚｅｄＣｏｈｅｒｅｎｔＲＡＫＥＲｅｃｅｉ
ｖｅｒ）」と題する米国特許第５，３０５，３４９号に説明されており、これは
ここで参照することにより、その内容を本願に取り込むこととする。

【００３２】本発明による送信機１６は、好ましくは図５に示されているように構成され、
回路２０により行われる最後の直交拡散スペクトルコード化動作の後に、信号に
関する動作を行う。回路２０は、ビットリピータ２２と、直接シーケンス直交コ
ード発生器２４と、モジュロ２加算器２６と、を含む。

【００３３】情報源２８は、音声信号またはファクシミリ信号のような情報を、ディジタル
ソースエンコーダ３０へ供給し、エンコーダ３０は、その情報をディジタル形式
に変換する。ディジタルソースエンコーダ３０の出力は、送信の雑音および妨害
に対する許容範囲を大きくするためのエラー補正エンコーダ３２へ印加される。
エンコーダ３２の出力ビットストリーム（ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃．．．）は、それぞれのビットをＭ回サンプリングするビットリピータ２２により拡散される。ただし
、Ｍは所望の拡散率である。次に、ビット単位の加算により、モジュロ２加算器
２６は、その拡散ビットストリームに、信号のために割当てられ且つ直接シーケ
ンス直交コード発生器２４により発生せしめられる特性直交コードを、ビット単
位で加算する。ブロックインタリーバ１８により、ＭｘＮブロックインタリーブ
動作が、出力の拡散スペクトルコード化信号に対して行われ、反復ビットが時間
的に隣接して送信されず、Ｎビットのブロックサイズだけ分離するようにされる
。ブロックインタリーバ１８は、ビットを追加または削除しないで、例えば、Ｍ
ｘＮビットのマトリックスを転置することにより、それらの送信の順序を変更す
る。あるいは、ブロックインタリーバ１８は、純粋なブロックインタリーバでは
なく、ヘリカル、ダイアゴナル、またはブロック−ダイアゴナルインタリーバと
する。この拡散スペクトルコード化ブロック信号は、次に変調器３３により無線
周波数の搬送波へ印加される。

【００３４】図５の送信機１６は、発生器２４により発生せしめられた拡散スペクトルコー
ドに適合する正確なパラメータ（Ｍ，Ｎ）を有するインタリーバ１８を追加する
ことにより形成され、本発明によるＣＤＭＡ送信機となる。

【００３５】図６は、本発明による別の送信機３５を示し、この送信機３５は、情報源２８
と、ディジタルソースエンコーダ３０と、エラー補正エンコーダ３２と、を含む
。

【００３６】図５および図６に示されている実施例は、インタリーバ１８により行われるイ
ンタリーブ以上の、それを超えたさらなるインタリーブを含むことができ、この
さらなるインタリーブの目的は、受信機１４にあるエラー補正デコーダに連続し
て現れる同じサンプルブロック内のエラーを回避することである。いかなるその
ような追加のブロック内インタリーブも、エラー補正コード化プロセスの一部と
考えられる。

【００３７】エラー補正エンコーダ３２からの出力は、ブロックリピータユニット３６へ接
続され、このユニット３６は、Ｎ個の連続ビットのブロックをセーブした後、そ
のブロックをＭ回反復する。ブロック符号発生器３７は、それぞれの反復ブロッ
クのための符号を選択的に供給する。従って、ブロック符号発生器３７は、直交
コードを、信号サンプルが発生せしめられる速度、または「チップ速度」ではな
く、ブロック速度で発生しさえすればよい。ブロック符号発生器３７からの符号
は、排他的ＯＲまたはモジュロ２加算器ユニット３８を用い、ブロック反復ユニ
ット３６からのビットｂ₃のような信号サンプルと組合わされる。あるいは、モジュール２加算器が用いられる。アクセスコード発生器４０からチップ速度スク
ランブリングコードが発生し、ブロック符号加算器３８からの出力ビットストリ
ームをランダム化する。アクセスコード発生器４０が発生するコードは、セルラ
電話システムの同じセル内の信号のような、直交する全ての信号に対し同じでな
ければならない。

【００３８】アクセスコード発生器４０は、いくつかの異なる実施例において動作しうる。
第１実施例においては、アクセスコード発生器４０の使用はオプションであり、
あるシステムにおいては省略されうる。その場合、互いに直交する信号が、一般
に同じセル内において送信される。もしセル内にまだ割当てられていない予備の
直交コードが得られれば、それらは、ある割合の隣接セルの妨害が消去されるよ
うに隣接セル内において有利に用いられうる。従来技術のＣＤＭＡシステムは、
１つのセルの送信が隣接セルの送信と同期しえないために、セル間においてその
ような直交性を用いえない。しかし、本発明を実施する時は、正確な同期の欠如
は、セル間の直交性に対する障害とならない。しかし、もし相互に直交するコー
ドの全セットが第１セルにおいて用いられれば、隣接セルは、互いに直交するが
第１セルのコードとは直交しない第２セットのコードを用いる。そのような追加
のコードのセットは、好ましくは、ブロック符号発生器３７において具体化され
うる、前に参照した米国特許第５，３５３，３５２号の技術を用いることにより
得られうるような、任意の他のコードのセットとの、制御された非直交性を有す
るものとする。

【００３９】第２実施例においては、アクセスコード発生器が、ブロック長に等しい長さの
チップ速度コードを発生し、それを反復ブロックのために反復する。次にそのコ
ードが、反復ブロックの次のセットのために変化せしめられ、以下同様となる。
この第２技術により与えられる特性は、わずかなチップにより遅延せしめられた
多重経路信号が、図７の受信機内のアクセスコード発生器５２およびブロック符
号発生器５４により共同で発生せしめられた同じ符号パターンにより、減拡散さ
れることである。このようにして、多重経路伝搬は平均装置５８が出力する減拡
散記号間に付加的な記号間妨害を生ぜしめ、これは、典型的な最尤等化器６０に
より解決される。アクセスコードは、好ましくは、同じセル内の全ての信号に対
しては同じものとし、一方、異なるセル内の信号に対しては異なるアクセスコー
ドが用いられる。アクセスコードは、好ましくは、米国特許第５，３５３，３５
２号に開示されている技術により選択され、セル間の制御された非直交性を実現
する。

【００４０】第３実施例においては、アクセスコード発生器４０は、多重経路遅延信号を無
遅延信号と直交させるように選択される。これは、ブロック反復の半分における
隣接チップの対に対して同じ符号の変化を適用し、ブロック反復の他の半分にお
いて異なる符号の変化を適用することにより実現される。これは、公称伝搬遅延
に対する＋／−１チップの遅延が、公称伝搬経路と直交する多重経路信号を与え
るという効果を有する。その時、多重経路信号は、別の信号のコードに対し、直
交はせず、同じにコード化される。従って、このオプションは、好ましくは、使
用可能なコードの半分のみがセル内の信号間の識別に用いられ、他の半分の直交
コードが＋／−１チップだけ遅延した多重経路上に現れることにより多重経路の
識別に用いられる時に、使用される。

【００４１】第４実施例においては、アクセスコード発生器４０は、ランダムコード発生器
であるか、または上述されたいずれでもない。この場合、多重経路信号は、無遅
延信号に対し、直交もせず、同じにコード化もされない。もし多重経路信号を復
調することが所望されるならば、ＲＡＫＥ形の等化器が用いられ、その場合受信
機は、アクセスコード発生器５２の異なる時間シフト出力を用いて受信信号を減
拡散し、平均装置５８の多重インスタンスを用いてそれぞれのために異なる平均
を行い、それぞれが異なる伝搬遅延の信号レイに対応する多重平均を生じる。こ
れらの異なるレイは、ＲＡＫＥ受信機のようなＲＡＫＥ等化器において、前に参
照された米国特許第５，３０５，３４９号に説明されているように、粗量子化係
数を用いて組合わされる。この第４実施例は、好ましくは、コードの直交性の縮
退が、相対伝搬遅延の差、または同期エラーにより影響されるアプリケーション
に対しては提案されない。

【００４２】セルラ無線電話システムの異なるセル内の信号のように、直交していない信号
のグループに対しては、異なるコードを与えることを有利とする。

【００４３】図２、図３、および図４の受信機１４は、好ましくは、本発明により図７に示
されているように構成される。所望の信号、妨害信号、雑音、および多重経路ひ
ずみ信号を含む信号は、アンテナ４４から受信され、ダウンコンバータ４６の入
力へ印加される。ダウンコンバータ４６は、この無線周波信号を、処理に適した
信号、好ましくは複素ベースバンド信号へ周波数逓降変換する。複素ベースバン
ド信号は、１９９１年９月１０日にデントに対し発行された、「対数極座標にお
ける信号処理（ＬｏｇｐｏｌａｒＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」と
題する米国特許第５，０４８，０５９号に説明されているように、Ｘまたは「Ｉ
」の実数成分と、Ｙまたは「Ｑ」の虚数成分とを有する直角座標（Ｘ，Ｙ）形式
のもの、または極座標形式（Ｒ，θ）のもの、または対数極座標形式（ｌｏｇ（
Ｒ），θ）のものでありえ、その特許の開示は、ここで参照することにより、そ
の内容を本願に取り込むこととする。ダウンコンバータ４６の出力４７からの周
波数逓降変換されたサンプルは次に、アクセスコード発生器５２へ接続された符
号変化器４８へ印加される。周波数逓降変換されたサンプル４７は次に、アクセ
スコード発生器５２へ供給されるアクセスコードの符号パターンに従って、加算
器４８により符号変化され、図６のアクセスコード発生器４０のような、対応す
る送信機コード発生器により印加されたアクセスコードが除去される。図５の送
信機１６において、異なるコードがＩおよびＱサンプルに適用された時は、図７
の受信機１４において、対応するコードがＩおよびＱサンプルのそれぞれのため
に用いられる。

【００４４】符号変化器４８からのサンプルの、実数のＩ成分および虚数のＱ成分は、同じ
信号サンプル情報ビットの反復に対応する全てのチップを一斉にブロック化する
ことにより機能するデインタリーバ５６によりデインタリーブ（ｄｅｉｎｔｅｒ
ｌｅａｖｅ）される。個々の反復符号は、ブロック符号発生器５４から供給され
る直交符号パターンのセットの１つに従って、符号変化器５４において符号変化
を適用することにより同じものとされる。あるいは、アクセスコード発生器５２
を用い、ブロックデスクランブリング（ｂｌｏｃｋｄｅｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ
）が行われる。符号変化器４８および５０のそれぞれによる２回の符号変化は、
別個の符号の積により決定される符号の単一の変化と等価であることを認識すべ
きである。従って、正味の符号変化がデインタリーブの前、または後、のいずれ
で行われるかは、アクセスコード発生器５２、またはブロック符号発生器５４、
またはこれらの組合せが、適切な符号シーケンスを発生する限り問題にはならな
い。

【００４５】反復が一斉にブロック化され、かつ全ての反復の符号が等化された後、それら
の反復は、Ｍビットのウィンドウ内の全ての反復を好ましくは平均し、または加
算する平均装置５８により、互いに組合わされる。ただし、Ｍは反復数である。
あるいは、平均装置５８は、ブロック移動平均装置の帯域幅と同じ帯域幅の低域
フィルタである。平均装置５８の出力は次に、Ｍサンプル毎ビットから１サンプ
ル毎ビットへダウンサンプリングされ、ビット列ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃．．．を生じる。これらのサンプルは、多重経路伝搬による記号間妨害（ＩＳＩ）を含みうるの
で、それらは次に最尤等化器６０へ供給される。最尤等化器６０からの出力値は
、好ましくは、１および０が、ハードな１／０決定ではなく、「１性」または「
０性」の程度を示す値により表される「ソフトな」形式のものとする。ハマー（
Ｈａｍｍｅｒ）に対し発行された米国特許第５，０９９，４９９号には、ソフト
な決定の導出が説明されており、この開示は、ここで参照することにより、その
内容を本願に取り込むこととする。ソフトな決定の使用は、等化された信号を受
け、ソースデコーダ６６へのハードな決定および「不良フレーム」インディケー
タを発生する、エラー補正デコーダ６４のパフォーマンスを改善する。ソースデ
コーダ６６は、出力のビットストリームを、例えば音声信号へ翻訳し、また、エ
ラーデコーダ６４からの不良フレームインディケータを用いて、エラーイベント
をマスクし、かつ雑音バーストが知覚される音声の品質を劣化させることを阻止
する。さらに、もし対応するインタリーバが送信機１６に用いられていれば、デ
インタリーバ６２が、等化器６０とエラー補正デコーダ６４との間に用いられる
。デインタリーバ６２によるデインタリーブは、タイミングエラーまたは多重経
路の条件下で直交性を改善するデインタリーバ５６の使用には関係がない。

【００４６】権利者を共通とする、１９９４年９月１４日に出願の、「同時復調およびデコ
ード装置（ＳｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓＤｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄＤ
ｅｃｏｄｉｎｇＤｅｖｉｃｅ）」と題するデントの米国特許出願第０８／３０
５，７２７号は、等化器６０、デインタリーバ６２、およびエラー補正デコーダ
６４の全ての機能を行い、これら個々のユニットの代わりに用いられうる復調技
術を開示している。この開示は、ここで参照することにより、その内容を本願に
取り込むこととする。

【００４７】送信機が正確に同期していない時に、ある送信記号に対して残る、真の直交性
からの小さい逸脱は、方程式（１）により記述されるようなものである。例えば
、２つの信号のための共同復調は、以下のように進行しうる。

【００４８】もし信号ｂ_Nおよびａ₂が、現在の復調されるべき記号のベクトルＶ（ｉ）に属
するものとして記述され、

【数４】であり、かつＶ（ｉ−１）も同様にして、前のＮ個の送信記号のブロックからの
ｂ_N’’およびａ₂’’から構成されるものであるならば、反復をまず「ｂ」記号
のための符号パターンと組合わせ、次に「ａ」記号のための符号パターンと組合
わせて、和Ｓ_aおよびＳ_bを以下のように得る。

【数５】

【００４９】セルラ基地局または衛星地上局におけるように、全ての信号が復調されるべき
時は、そのような残った非直交性は、共同復調、決定帰還、あるいは、ここで前
に参照することにより取り込んだ米国特許第５，１５１，９１９号の減法復調の
方法により、完全に補償されうる。

【００５０】このようにして、４Ｖｉであるべき和ベクトルＳ_b，Ｓ_aは、前のベクトルＶ（
ｉ−１）および次のベクトルＶ（ｉ＋１）の小さい量だけ劣化せしめられ、その
量は、次の方程式内のマトリックスＭ０、Ｍ１、およびＭ２である「ベクトル間
妨害」（ＩＶＩ）係数により記述される。

【数６】中央の項は、方程式（４）にマトリックスＭ１の逆、

【数７】を乗算することによりデスクランブルされて、

【数８】が得られ、これは、方程式（４）にＭ１^-1を乗じたものに等しい。前のベクトルＶ（ｉ−１）および次のベクトルＶ（ｉ＋１）の効果は、方程式（６）を用いて
計算されるＳ’（ｉ−１）およびＳ’（ｉ＋１）を用いることによりほぼ除去さ
れ、それらを方程式（６）内へ代入することにより、Ｖ（ｉ）の改善された推定Ｓ’ （ｉ）が得られる。このプロセスは、所望の正確さを得るために必要な程度
に繰返される。

【００５１】しかし、もっと一般的には、方程式（５）により表されるＩＶＩは、

【数９】により記述されるマトリックス横形等化器（ｍａｔｒｉｘｔｒａｎｓｖｅｒｓ
ａｌｅｑｕａｌｉｚｅｒ）の使用により除去され、ここでＬは選択的に大きさ
を定められ、等化マトリックスＨ（ｊ）は、等化の所望の正確さを得るように選
択される。

【００５２】Ｎ記号毎ブロックのわずかなもののみが影響を受ける時は、残った非直交性を
補償するプロセスを過度に複雑化する必要はなく、特に、記号がエラー補正デコ
ーダによりさらに処理される時はそうである。残った非直交性により影響を受け
た記号には、それらをエラー補正デコーダへ印加する前に、大きい記号の不確定
性を示すソフトな値を与えれば十分である。

【００５３】本発明は、ウォルシュ−アダマール符号パターンが直交セットを形成するため
の２の累乗のみではない、どのような数のブロック反復によっても動作可能であ
る。本発明を一般化するこの能力は、比信号が、１８０°位相を反転するのみで
なく、任意の所望の量だけ位相を変化しうる事実に依存している。例えば１２０
°の一般の移相を行うことができ、それは複素係数、

【数１０】を乗ずることにより表される。

【００５４】記号のブロックが、本発明により、３反復によって送信されるものと仮定する
と、第１送信機は、その記号ブロックを、３つのブロック反復に対し適用される
、０°、１２０°、および２４０°の連続する移相により送信する。Ｓ₀、Ｓ₁、
Ｓ₂が、それぞれ０、１２０、および２４０を表す記号を用いると、

【数１１】となり、第１送信機は、Ｓ₀（ｂ₁，ｂ₂，ｂ₃．．．ｂ_N）；Ｓ₁（ｂ₁，ｂ₂，ｂ₃ ．．．ｂ_N）；Ｓ₂（ｂ₁，ｂ₂，ｂ₃．．．ｂ_N）を送信し、ここで（ｂ₁，ｂ₂，ｂ ₃ ．．．ｂ_N）は、移相なしに変調された記号のブロックを表す。第２送信機は、
Ｓ₀（ａ₁，ａ₂，ａ₃．．．ａ_N）；Ｓ₁（ａ₁，ａ₂，ａ₃．．．ａ_N）；Ｓ₂（ａ₁，
ａ₂，ａ₃．．．ａ_N）を送信し、ここで（ａ₁，ａ₂，ａ₃．．．ａ_N）は、その変調記号ブロックであり、第３送信機は、Ｓ₀（ｃ₁，ｃ₂，ｃ₃．．．ｃ_N）；Ｓ₀（
ｃ₁，ｃ₂，ｃ₃．．．ｃ_N）；Ｓ₀（ｃ₁，ｃ₂，ｃ₃．．．ｃ_N）を送信し、ここで（ｃ₁，ｃ₂，ｃ₃．．．ｃ_N）は、第３送信機の変調記号ブロックである。

【００５５】これら３つの送信は直交している。そのわけは、たとえ時間的にシフトされた
場合でも、シーケンスＳ₀，Ｓ₀，Ｓ₀，Ｓ₀，Ｓ₀，Ｓ₀．．．．；Ｓ₀，Ｓ₁，Ｓ₂，Ｓ₀，Ｓ₁，Ｓ₂．．．．；およびＳ₀，Ｓ₂，Ｓ₁，Ｓ₀，Ｓ₂，Ｓ₁．．．．；は、相互に直交しているからである。このような相互に直交した複素数のシーケ
ンスは、フーリエシーケンスと呼ばれ、それらをＥＸＰ（ｊ２π／Ｌ）の連続す
る累乗として形成することにより、記号の任意の反復長Ｌのものとすることがで
きる。反復数Ｌが２の累乗である時は、もっと簡単な実数値のウォルシュ−アダ
マールコードが用いられる。

【００５６】本発明の１つの特徴によれば、例えば、連続する反復に対する連続する乗数のセ
ットが、複素値でもなく、＋／−１の２進値にも制限されないことを許容するこ
とにより、他の直交シーケンスをも構成しうる。特に、乗数が１または０である
ように選択された時は、直交シーケンス

【数１２】が得られ、これは実際に、それぞれの信号が、「１」が存在し「０」が存在しな
いスロットにより送信される、８スロットＴＤＭＡシステムを表している。この
ようにして、ＴＤＭＡシステムは、本発明の、遅延に影響されない直交コード分
割多元接続システムの特殊な場合として再現される。同様にして、複素数の重み
が直交フーリエシーケンスから選択される時、（ｂ₁，ｂ₂，ｂ₃．．．ｂ_N）のよ
うな記号ブロックが同じ記号「ｂ」のＮ回の反復を表す時、また、それぞれの送
信機の出力信号がフィルタを用いて平滑化される時、この特殊な場合において本
発明はＦＤＭＡシグナリングを提供し、異なった、無関係の周波数チャネルの助
けにより、相対遅延またはミスタイミングと関係なく、異なる送信は相互に直交
する。

【００５７】本発明のもう１つの特徴によれば、ＴＤＭＡおよびＦＤＭＡシステムは、特殊
なシステムとして再現され、遅延に影響されない直交ＣＤＭＡモードは、ＦＤＭ
ＡまたはＴＤＭＡシステムへ、それらのコード化方法を変更することにより追加
される。図８（ａ）を参照すると、従来技術のＧＳＭＴＤＭＡ信号バーストお
よびフレームフォーマットは、８つのタイムスロットから成り、そのそれぞれは
、データビットにより囲まれた同期ワードの成分を有する信号バーストを含む。
標準的なＧＳＭにおいては、８つのタイムスロットのそれぞれの中のデータビッ
トは、異なる通信リンクまたは電話コールに属する。多重タイムスロットの使用
を可能にするＧＳＭの発展は、より高いユーザのビット伝送速度を提供し、その
場合、連続するタイムスロット内のデータビットは、同じ通信リンクまたはコー
ルからのものでありうる。

【００５８】その代わりとして、図８（ｂ）は、本発明によりどのようにして、遅延に影響
されない直交ＣＤＭＡ信号を形成するために、位相反転または位相変化を伴って
、または伴わずに、図８（ａ）の同じビットが反復されうるかを示している。図
８（ｂ）においては、それぞれの反復の位置決めは、好ましくは２つの信号バー
ストに跨がるように行われ、これは、タイムスロット間に置かれる保護時間を有
利に回避し、かつブロックが同期ワードにより分割されることを阻止する。これ
は、ミスタイミングの条件下で直交性がいかに良く維持されるかに関し、積極的
な効果を有し、かつまた、同期ワードＳに対し直交位相変化シーケンスを適用す
る必要を回避する。ブロックが２つのタイムスロットに跨がる時は、そのブロッ
クは、エネルギーを伝送しない保護時間によって分割され、同期ワードによって
は分割されない。この結果、ミスタイミングのもとでの直交性の低減は小さくな
る。そのわけは、データ記号とオーバラップした時に、保護時間のゼロエネルギ
ー記号は、同期ワードのフルエネルギー記号よりも少ない妨害しか起こさないか
らである。

【００５９】もちろん、バースト内における反復の他の配置を用いることもでき、８回の反
復を用いる必要はない。例えば、フーリエシーケンスを用いると、移動局端末に
おける受信のために第８タイムスロットを用いる７回の反復を使用して、送信機
および受信機を同時に同じアンテナに接続する二重化フィルタを回避することが
できる。

【００６０】本発明の利点を理解した当業者は、本発明が多くの形式および実施例を有しう
ることを認識するであろう。いくつかの実施例が、本発明の理解を得るために提
示された。それらの実施例は説明用のものであり、本発明を制限する意図のもの
ではない。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲により定められる本発明の
精神および範囲内に属する、全ての改変、等価物、および代替物を包含するよう
に意図されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の直交ブロックコード化通信システムの、簡単化された機能ブロック図
である。

【図２】図１のシステムの受信機において受信される、直交ブロックコード化受信機が
全く感じない量だけ同期から外れた、直交ブロックコード化された２つの信号を
示す。

【図３】図２と同様の図であるが、理想的直交性からの逸脱を示す。

【図４】図２と同様の図であり、多重経路伝搬の効果を示す。

【図５】本発明による送信機の機能ブロック図である。

【図６】本発明による別の送信機構成の機能ブロック図である。

【図７】本発明による受信機の機能ブロック図である。

【図８】（ａ）は、従来技術のＧＳＭＴＤＭＡバーストおよびデータビットのフォー
マットを示し、（ｂ）は、（ａ）と同様の図であるが、本発明によるデータビッ
トの遅延に影響されない直交ＣＤＭＡ送信を示す。

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１月２４日（２０００．１．２４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (71)出願人 7001 ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＤｒｉｖｅ，Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ 13969，ＲｅｓｅｒａｃｈＴｒｉａｎｇｌｅＰａｒｋ，ＮＣ 27709 Ｕ．Ｓ．Ａ. 【要約の続き】に発生し、それぞれのブロックは、予選択された数の反復グループの、異なる符号変化または位相変化を受けたビットから構成され、かつそのブロックの全てのビットが共有する共通の符号変化または位相に対応する集団的符号変化または位相変化を有する。インタリーブされたブロックは次に、送信される無線信号を変調する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相互に直交コード化された反復記号ブロックを含むコード化
信号を反復して送信する送信機であって、前記反復ブロック内の前記記号が情報
源信号の連続サンプルを表す、前記送信機と、前記コード化信号の前記直交コード化された反復記号ブロックをデコードする
受信機と、を含む、直交ブロックコード化を用いる通信システム。
【請求項２】前記受信機が、異なる直交コードを用い、前記コード化信号
を対応する別個のチャネルへ分離する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】直交コードを記憶するためのメモリと、前記記憶された直交コードに応答して、位相変化の対応するシーケンスを少な
くとも１つの前記相互に直交コード化された反復記号ブロックに課する移相器と
、を含む、請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】前記受信機が、前記コード化送信信号から、前記直交コード化を除去する直交ブロックコード
除去装置と、前記送信機から連続して受信された反復ブロック内の前記記号の対応するもの
を、前記直交コード化が前記直交ブロックコード除去装置により除去された後に
加算して、前記反復ブロック内のそれぞれの記号のための加算信号を形成する加
算器と、を含む、請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】前記反復ブロックを予選択された速度で送信し且つ前記反復
ブロックの連続するものの中の記号を加算する送信機を含む、請求項４に記載の
通信システム。
【請求項６】前記受信機が、多重経路伝搬を補償するために前記加算器か
らの前記加算信号を処理する等化器を含む、請求項４に記載の通信システム。
【請求項７】情報のディジタルビットとして前記記号を発生するディジタ
ルソースエンコーダを含む、請求項１に記載の通信システム。
【請求項８】前記ディジタルソースエンコーダが発生した情報のそれぞれ
のビットを予選択された回数だけ反復し、反復ビットのグループを連続的に発生
するビットリピータと、直交コードに従って、それぞれのグループ内の前記予選択されたビットの数に
等しい数の反復ビットの連続グループのそれぞれの、前記反復ビットに選択的に
符号変化を課する符号賦課器と、前記予選択された数の反復グループの、異なる符号変化を受けたビットからそ
れぞれが構成されるいくつかのブロックであって、該ブロックの全ての符号変化
されたビットが共有する共通の符号変化に対応する集団的符号変化を有する前記
ブロックを連続して発生するために、前記予選択された数のグループからの前記
符号変化されたビットをインタリーブするためのインタリーバと、前記直交コードに対応する符号変化を有する前記発生ブロックに従って変調さ
れた信号を送信するための信号変調器と、を含む、請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】それぞれの送信機において発生せしめられた情報源信号のサ
ンプルをそれぞれの記号が表す該記号の相互に直交コード化された反復ブロック
を含むコード化信号を反復送信する複数の送信機と、前記コード化送信信号を受信し、かつ前記複数の送信機から受信された前記送
信コード化信号の記号の、前記直交コード化された反復ブロックを、前記複数の
送信機の異なるものにそれぞれが関連する複数の直交コードの異なるものを用い
ることによりデコードし、前記受信されたコード化信号を対応する別個のチャネ
ルへ分離する受信機と、を含む、直交ブロックコード化を用いる通信システム。
【請求項１０】前記送信機のそれぞれが、直交コードを記憶するためのメモリと、前記記憶された直交コードに応答して、位相変化の対応するシーケンスをそれ
ぞれの反復ブロックに課する応答器と、を含む、請求項９に記載の通信システム。
【請求項１１】前記応答器が、前記記憶された直交コードに従って、前記
反復ブロックに１８０°の移相を選択的に課する、請求項１０に記載の通信シス
テム。
【請求項１２】前記メモリが、前記送信機が前記反復ブロックを反復送信
する回数に等しいビット数を有するウォルシュ−アダマールコードを記憶するメ
モリを含む、請求項１１に記載の通信システム。
【請求項１３】前記受信機が、前記コード化送信信号から、前記直交コード化を除去する直交コード除去装置
と、前記複数の送信機の１つから連続して受信された反復ブロック内の前記記号の
対応するものを、前記直交コード化が前記直交コード除去装置により除去された
後に加算して、前記反復ブロック内のそれぞれの記号のための加算信号を形成す
る加算器と、を含む、請求項９に記載の通信システム。
【請求項１４】前記ブロックが、予選択された反復周期を与える予選択さ
れたブロック反復速度で送信され、前記加算器が、前記反復周期に等しい量だけ互いに分離されている連続する反
復ブロック内の対応する記号を加算するもう１つの加算器を含む、請求項１３に記載の通信システム。
【請求項１５】前記送信機のそれぞれが、複数の前記異なる直交コードの関連する１つに従って送信する時に前記反復ブ
ロックに移相を選択的に課する直交エンコーダを含み、前記受信機が、前記複数の送信機のそれぞれから受信した前記反復ブロックの
それぞれを、前記加算器へ印加される前にデコードされる、前記送信機にそれぞ
れ関連する前記直交コードに従って除去するブロック除去装置を含む、請求項１４に記載の通信システム。
【請求項１６】前記送信機のそれぞれが、複数の前記異なる直交コードの関連する１つに従って送信される時に前記反復
ブロックに移相を選択的に課する直交エンコーダを含み、前記受信機が、前記複数の送信機のそれぞれから受信した前記反復ブロックの
それぞれを、前記加算器へ印加される前にデコードされる、前記複数の異なる直
交コードの前記関連する１つに従って除去するブロック除去装置を含む、請求項１３に記載の通信システム。
【請求項１７】前記受信機が、多重経路伝搬格効果を補償するために前記
加算器からの前記加算信号を処理する等化器を含む、請求項１３に記載の通信シ
ステム。
【請求項１８】前記複数の送信機のそれぞれが、情報のディジタルビット
として前記記号を発生するディジタルソースエンコーダを含む、請求項９に記載
の通信システム。
【請求項１９】前記複数の送信機のそれぞれが前記ディジタルソースエンコーダが発生した情報のそれぞれのビットを予選択
された回数だけ反復し、反復ビットのグループを連続的に発生するリピータと、前記送信機に関連する直交コードに従って、それぞれのグループ内の前記予選
択されたビットの数に等しい数の反復ビットの連続グループのそれぞれの、前記
反復ビットに選択的に符号変化を課する符号変化器と、前記予選択された数の反復グループの、異なる符号変化を受けたビットからそ
れぞれが構成されるいくつかのブロックであって、該ブロックの全ての符号変化
されたビットが共有する共通の符号変化に対応する集団的符号変化を有する前記
ブロックを連続して発生するために、前記予選択された数のグループからの前記
符号変化されたビットをインタリーブするためのインタリーバと、前記直交コードに対応する符号変化を有する前記発生ブロックに従って変調さ
れた信号を送信するための信号変調器と、を含む、請求項１８に記載の通信システム。
【請求項２０】前記送信機のそれぞれが、前記ディジタルソースエンコー
ダからの前記情報のディジタルビットのそれぞれに、エラー補正コード化を課す
るエラー補正エンコーダを含む、請求項１９に記載の通信システム。
【請求項２１】前記送信機のそれぞれが、前記ディジタルソースエンコーダが情報のディジタルビットを発生する速度で
、アクセスコードシーケンスを発生するアクセスコード発生器と、前記アクセスコードを、前記直交コード化ブロックのそれぞれの、個々のディ
ジタルビットに課するアクセスコード賦課器と、を含む、請求項１９に記載の通信システム。
【請求項２２】前記受信機が、該受信機において受信された情報の個々の
ディジタルビットをデコードするアクセスコードデコーダを含む、請求項２１に
記載の通信システム。
【請求項２３】前記デコーダが、前記ブロックを個々のディジタルビット
に分離するデインタリーバ（ｄｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）を含む、請求項１９
に記載の通信システム。
【請求項２４】前記デインタリーバからの個々のディジタルビットを等化
する最尤等化器を含む、請求項２３に記載の通信システム。
【請求項２５】前記受信機がエラー補正デコーダを含む、請求項２３に記
載の通信システム。
【請求項２６】相互に直交コード化された反復記号ブロックを含むコード
化信号を反復して送信するステップであって、前記反復ブロック内の前記記号が
連続サンプルを表す、前記送信ステップと、前記送信されたコード化信号の前記直交コード化された反復ブロックをデコー
ドするステップと、を含む、直交ブロックコード化の方法。
【請求項２７】前記デコードするステップが、それぞれ異なる直交コード
を用い、受信したコード化信号を対応する別個のチャネルへ分離するステップを
含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】直交コードを記憶するステップと、前記記憶された直交コードに応答して、位相変化の対応するシーケンスを反復
ブロックに課するステップと、を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】前記コード化送信信号から、前記コード化信号を除去する
ステップと、反復ブロック内の前記記号の対応するものを、前記直交コード化が除去された
後に加算するステップと、を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】前記ブロックを予選択された速度で送信し且つ連続する反
復ブロック内の記号を加算するステップを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】前記直交コード化を除去する前記ステップが、前記反復ブロック内のそれぞれの記号のための加算信号を形成するステップと
、前記加算信号を等化器により処理するステップと、を含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】情報のディジタルビットとして前記記号をコード化するス
テップを含む、請求項２６に記載の方法システム。
【請求項３３】ディジタルソースエンコーダが発生した情報のそれぞれの
ビットを予選択された回数だけ反復し、反復ビットのグループを連続的に発生す
るステップと、直交コードに従って、それぞれのグループ内の前記予選択されたビットの数に
等しい数の反復ビットの連続グループのそれぞれの、前記反復ビットに符号変化
を課するステップと、前記ブロックの全ての符号変化されたビットが共有する共通の符号変化に対応
する集団的符号変化を有する、いくつかの反復グループを連続的に発生するため
に、前記予選択された数のグループからの前記符号変化されたビットをインタリ
ーブするステップと、前記直交コードに対応する符号変化を有する前記発生ブロックに従って変調さ
れた信号を送信するステップと、を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】複数の送信機と、該送信機と通信する受信機と、を有する
通信システムにおける、直交ブロックコード化の方法であって、前記送信機において発生せしめられた情報源信号の連続サンプルをそれぞれの
記号が表す該記号の相互に直交コード化された反復ブロックを有するコード化信
号を、前記複数の送信機のそれぞれから反復送信するステップと、前記受信機において全ての前記複数の送信機から受信された前記送信コード化
信号の記号の、前記直交コード化された反復ブロックを、前記複数の送信機の異
なるものにそれぞれが関連する複数の直交コードの異なるものを用いることによ
りデコードし、前記受信されたコード化信号を対応するチャネルへ分離するデコ
ードステップと、を含む、前記方法。
【請求項３５】前記送信するステップが、前記複数の送信機のそれぞれにおける複数の直交コードの異なる１つを、それ
ぞれの送信機において記憶するステップと、前記記憶された直交コードに従って、位相変化のシーケンスをそれぞれの反復
ブロックに課するステップと、を含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】前記シーケンスを課するステップが、前記記憶された直交
コードに従って前記反復ブロックに課する１８０°の移相を選択するステップを
含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】前記記憶するステップが、前記送信機が前記反復ブロックを反復送信する回数に等しいビット数を有する
ウォルシュ−アダマールコードを選択するステップ、を含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】前記デコードステップが、前記コード化送信信号から、前記直交コード化を除去するステップと、前記複数の送信機の１つから連続して受信された反復ブロック内の前記記号の
対応するものを、前記直交コード化がエンコーダにより除去された後に加算して
、前記反復ブロック内のそれぞれの記号のための加算信号を形成する加算ステッ
プと、を含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】前記ブロックを、予選択された反復周期を与える予選択さ
れたブロック反復速度で送信するステップと、前記反復周期に等しい量だけ互いに分離されている連続する反復ブロック内の
対応する記号を加算するステップと、を含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】複数の前記異なる直交コードの関連する１つに従って送信
する時に前記反復ブロックに直交エンコーダにより移相を選択的に課するステッ
プと、前記複数の送信機のそれぞれから受信した前記反復ブロックのそれぞれを、前
記記号の対応する１つを加算する前にデコードされる、前記送信機にそれぞれ関
連する前記直交コードに従って除去するステップと、を含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】複数の前記異なる直交コードの関連する１つに従って送信
する時に前記反復ブロックに移相を選択的に課するステップと、前記複数の送信機のそれぞれから受信した前記反復ブロックのそれぞれを、前
記記号の対応する１つを加算する前にデコードされる、前記送信機にそれぞれ関
連する前記直交コードに従って除去するステップと、を含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】多重経路伝搬格効果を補償するために前記加算信号を処理
するステップを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４３】情報のディジタルビットとして前記記号を発生するステッ
プを含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４４】発生した情報のそれぞれのビットを予選択された回数だけ
反復し、反復ビットのグループを連続的に発生するステップと、前記送信機に関連する直交コードに従って、それぞれのグループ内の前記予選
択されたビットの数に等しい数の反復ビットの連続グループのそれぞれの、前記
反復ビットに選択的に符号変化を課するステップと、前記予選択された数の反復グループの、異なる符号変化を受けたビットからそ
れぞれが構成されるいくつかのブロックであって、該ブロックの全ての符号変化
されたビットが共有する共通の符号変化に対応する集団的符号変化を有する前記
ブロックを連続して発生するために、前記予選択された数のグループからの前記
符号変化されたビットをインタリーブするステップと、前記直交コードに対応する符号変化を有する前記発生ブロックに従って変調さ
れた信号を送信するステップと、を含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】前記情報のディジタルビットのそれぞれに、エラー補正コ
ード化を課するステップを含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】前記ディジタルソースエンコーダが情報のディジタルビッ
トを発生する速度で、アクセスコードシーケンスを発生するステップと、前記アクセスコードを、前記直交コード化ブロックのそれぞれの、個々のディ
ジタルビットに課するステップと、を含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】前記受信機において受信された情報の個々のディジタルビ
ットをデコードするステップを含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】前記ブロックを個々のディジタルビットに分離するステッ
プを含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４９】前記個々のディジタルビットを最尤等化器により等化する
ステップを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】前記受信機においてエラー補正デコーディングを含めるス
テップを含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】多重経路伝搬の改善された許容範囲を有する拡散スペクト
ル（ｓｐｒｅａｄ−ｓｐｅｃｔｒｕｍ）コード化信号の送信方法であって、所定の第１の数の記号を含む記号ブロックを発生するように情報をコード化す
るステップと、それぞれの記号ブロックの送信を選択された回数だけ反復するステップと、予選択された符号変化のシーケンスに従って、それぞれの連続的に反復される
ブロックの符号を変化させるステップと、を含む、前記方法。
【請求項５２】前記拡散スペクトルコード化信号が、送信の前に、拡散ス
ペクトルアクセスコードと組合わせることにより、さらに条件づけられる、請求
項５１に記載の方法。
【請求項５３】前記拡散スペクトルアクセスコードが、異なる送信機によ
り共通に用いられる、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】前記選択された符号変化または位相変化のシーケンスが、
異なる送信機において異なる、請求項５１に記載の方法。
【請求項５５】前記異なるシーケンスが互いに直交する、請求項５４に記
載の方法。
【請求項５６】拡散スペクトルコード化信号をデコードする方法であって
、前記コード化信号を含むオーバラップした拡散スペクトル信号のいくつかの和
である複合信号を受信し、かつ該複合信号をサンプリングして信号サンプルを発
生するステップと、前記オーバラップした拡散スペクトル信号の特定の１つに関連する、あらかじ
め割当てられた位相変化のパターンから選択された位相変化を用い、所定数のサ
ンプルだけ分離された、前記信号サンプルの選択されたものを組合わせて、減拡
散サンプル（ｄｅｓｐｒｅａｄｓａｍｐｌｅ）を発生するステップと、等化器を用い前記減拡散サンプルを処理して、多重経路伝搬を補償するステッ
プと、を含む、前記方法。
【請求項５７】直交ブロックコード化を用いる通信システムにおいて用い
られる送信機であって、情報源信号の発生器と、相互に直交コード化された、それぞれが前記情報源信号のサンプルを表す記号
の反復ブロックを含むコード化信号を反復送信する送信機回路と、直交コードを記憶するメモリと、前記記憶された直交コードに応答して、対応する位相変化のシーケンスをそれ
ぞれの反復ブロックに課する移相器と、を含む、前記送信機。
【請求項５８】情報のディジタルビットとして前記記号を発生するディジ
タルソースエンコーダを含む、請求項５７に記載の送信機。
【請求項５９】前記ディジタルソースエンコーダが発生した情報のそれぞ
れのビットを予選択された回数だけ反復し、反復ビットのグループを連続的に発
生するリピータと、前記送信機に関連する直交コードに従って、それぞれのグループ内の前記予選
択されたビットの数に等しい数の反復ビットの連続グループのそれぞれの、前記
反復ビットに選択的に符号変化を課する符号変化器と、前記予選択された数の反復グループの、異なる符号変化を受けたビットからそ
れぞれが構成されるいくつかのブロックであって、該ブロックの全ての符号変化
されたビットが共有する共通の符号変化に対応する集団的符号変化を有する前記
ブロックを連続して発生するために、前記予選択された数のグループからの前記
符号変化されたビットをインタリーブするためのインタリーバと、前記直交コードに対応する符号変化を有する前記発生ブロックに従って変調さ
れた信号を送信するための信号変調器と、を含む、請求項５８に記載の送信機。
【請求項６０】前記ディジタルソースエンコーダからの前記情報のディジ
タルビットのそれぞれに、エラー補正コード化を課するエラー補正エンコーダを
含む、請求項５９に記載の送信機。
【請求項６１】相互に直交コード化された記号の反復ブロックを有するコ
ード化送信信号の処理に用いる受信機であって、該受信機が、コード化送信信号
を受信し、かつ送信機から受信された前記送信コード化信号の記号の、前記直交
コード化された反復ブロックを、前記送信機の異なるものに関連する複数の直交
コードの異なるものにそれぞれが関連する複数の直交コードの異なるものを用い
ることによりデコードし、前記受信されたコード化信号を対応する別個のチャネ
ルへ分離する、前記受信機。
【請求項６２】前記コード化送信信号から、前記直交コード化を除去する
直交コード除去装置と、連続して受信された反復ブロック内の前記記号の対応するものを、前記直交コ
ード化が前記直交コード除去装置により除去された後に加算して、前記反復ブロ
ック内のそれぞれの記号のための加算信号を形成する加算器と、を含む、請求項６１に記載の受信機。
【請求項６３】前記ブロックが、予選択された反復周期を与える予選択さ
れたブロック反復速度で送信され、前記加算器が、前記反復周期に等しい量だけ互いに分離されている連続する反
復ブロック内の対応する記号を加算するもう１つの加算器を含む、請求項６２に記載の受信機。
【請求項６４】前記受信機が、前記送信機から受信した前記反復ブロック
のそれぞれを、前記加算器へ印加される前に、前記送信機に関連する前記直交コ
ードに従って除去するブロック除去装置を含む、請求項６３に記載の受信機。