JP2001515295A

JP2001515295A - 通信システムにおいて信号を送信するための装置および方法

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Publication number: JP2001515295A
Application number: JP2000509166A
Authority: JP
Inventors: マイケル・ディー・コットジン; カムヤール・ロアニ; ウォルター・ジェイ・ロザンスキー・ジュニア
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1997-09-04
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2001-09-18
Anticipated expiration: 2018-07-17
Also published as: IL134645A; EP1020039A1; EP1020039A4; WO1999012274A1; KR100336815B1; BR9811628B8; US6173005B1; CA2302491C; CN1270716A; CA2302491A1; KR20010023616A; IL134645A0; BRPI9811628B1; BR9811628A; EP1020039B1; CN1237728C; JP4392985B2; DE69841221D1

Abstract

(57)【要約】チャネル情報（８０１）を少なくともび第１部分のビット（８０２）および第２部分のビット（８０４）に分割するためにデータ・スプリッタ（８０３）を利用することにより、直交送信ダイバーシチを実施する。各部分は、それ独自のウォルシュ符号で拡散され、所定の搬送周波数を介して移動局に最終的に送信される。第１および第２部分（８０２，８０４）におけるビット数が小さい場合、直交性を維持するために個別のウォルシュ符号が用いられる。第１および第２部分（８０２，８０４）におけるビット数が比較的大きい場合、直交性を維持するために時分割多重化送信が用いられる。コントローラ（８０９）は、チャネル情報の分割およびインタリーバ（３０８）を制御して、ダイバーシチ送信の効果をさらに向上させる。分割に関連する制御情報は、チャネル情報を復号前に正確に再構築できるように、移動局に送信される。

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、一般に、通信システムに関し、さらに詳しくは、このような通信シ
ステムにおいて信号を送信することに関する。

【０００１】（従来の技術）順方向リンク（基地局から移動局）送信ダイバーシチは、符号分割多元接続（
ＣＤＭＡ：code division multiple access）通信システムの性能を改善するために提唱されている。順方向リンク送信ダイバーシチを実施するためには、元の
信号の遅延された（ただしそれ以外では同一の）複製が別のアンテナから送信さ
れる。移動局では、当業者に周知のレーキ受信機(RAKE receiver)は、レイリー・
フェージングなどの典型的な移動伝播特性が存在する場合に、信号受信を向上さ
せるためにこれらの遅延信号を分解し、合成できる。順方向リンク送信ダイバー
シチを実施するシステムは、ＣＤＭＡ環境意における干渉およびマルチパスに対
して改善された感度および堅牢性(robustness)を提供できる。

【０００２】しかし、現在の移動局では、レーキ受信機は全部で３本の同時線(simultaneou
s rays)しか分解・合成できない。これらの線は、上記の順方向リンク送信ダイバ
ーシチ手法だけでなく、とりわけ、（ａ）特定の加入者に宛てられた他のセルか
ら受信した信号（ソフト・ハンドオフ），（ｂ）この加入者に宛てられた（セル内の）他のセクタから受信した信号（よりソフトなハンドオフ）または（ｃ）上
記の信号の一部またはすべての環境による多重反射（マルチパス）によって生じ
ることがある。そのため、ある状況では、移動局内のレーキ受信機の制限は、順
方向リンク送信ダイバーシチの適用によって生じる追加の線の利用を妨げること
になる。事実、このような状況が生じると、ＣＤＭＡ受信の劣化が実際に生じ、
システム性能に悪影響を及ぼす。

【０００３】ＣＤＭＡ通信システムにおいて実施する際に、順方向リンク送信ダイバーシチ
に関連するもう一つの問題点は、追加アンテナから送信される元の信号の遅延さ
れた（ただしそれ以外では同一の）複製は、元の信号に対して干渉として働くこ
とである。ＣＤＭＡ用語で言うと、追加アンテナから送信される元の信号の遅延
された（ただしそれ以外では同一の）複製は、元の信号とは直交しておらず、自
己干渉(self-interference)として働く。ＣＤＭＡ通信システムは干渉制限されるので、直交性を同様に維持しないで特定のカバー・エリア(coverage area)に干
渉を追加すると、ＣＤＭＡシステム性能が劣化する。

【０００４】ＣＤＭＡ通信システムにおける順方向送信ダイバーシチの実施のために提唱さ
れている一つの解決方法として、本発明の譲受人に譲渡された、Kotzinらによる
米国特許（弁理士整理番号ＣＥ０４４９２Ｎ）号、"METHOD AND APPARATUS FOR
TRANSMITTING SIGNALS IN A COMMUNICATION SYSTEM"において説明されている方法がある。該発明で説明されている方法を実施することにより、ＣＤＭＡ通信シ
ステムにおける順方向リンク送信ダイバーシチの改善が実現される。また、この
ように改善された順方向リンク送信ダイバーシチを実施する能力により、他の効
果的な実施が得られ、その結果、改善されたＣＤＭＡシステム性能および品質が
得られる。

【０００５】（好適な実施例の説明）一般的にいうと、直交送信ダイバーシチ(orthogonal transmit diversity)は、チャネル情報を少なくとも第１部分のビットと第２部分のビットとに分割(sub
division)するためにデータ・スプリッタ(data splitter)を利用することによっ
て実施される。各部分は、自己のウォルシュ符号(Walsh code)で拡散され、最終
的に所定の搬送周波数を介して移動局に送信される。第１および第２部分のビッ
ト数が小さい場合、直交性を維持するため個別のウォルシュ符号が用いられる。
第１および第２部分のビット数が比較的大きい場合、直交性を維持するため時分
割多重化(time-division multiplex)送信が採用される。コントローラは、チャネル情報の分割と、インタリーバ(interleaver)とを制御して、ダイバーシチ送信の効果をさらに向上させる。分割に関連する制御情報は移動局に送信され、そ
のためチャネル情報は復号前に正確に再構築できる。

【０００６】さらに具体的にいうと、通信システムにおける基地局は、チャネル情報を含む
信号を送信する複数のアンテナと、前記チャネル情報を少なくとも第１部分およ
び第２部分に分割する手段とによって構成される。また、基地局は、チャネル情
報の前記第１部分を前記複数のアンテナの第１アンテナを介して移動局に送信し
、チャネル情報の前記第２部分を前記複数のアンテナの第２アンテナを介して移
動局に送信し、前記チャネル情報の分割に関する制御情報を送信する手段を含む
。

【０００７】前記分割する手段は、チャネル情報を、少なくとも１ビットを有する第１部分
と、少なくとも１ビットを有する第２部分とに分割する。第１および第２部分は
、時間的に交互に、あるいは実質的に同時に、移動局に送信される。また、チャ
ネル情報を分割する前記手段は、チャネル情報を均等なあるいは不均等な第１お
よび第２部分に分割する。不均等な第１および第２部分に分割する場合、チャネ
ル情報は、すべてのチャネル情報を有する第１部分と、チャネル情報がまったく
ない第２部分とに分割できる。ウォルシュ符号割当は、チャネル情報の分割で変
化し、一方、第１アンテナおよび第２アンテナからの送信のパワー・レベルは、システム特性に基づいて可変である。第１アンテナからの送信のパワー・レベルおよび第２アンテナからの送信のパワー・レベルは可変であって、システム特性に基づいて、均等なパワーまたは不均等なパワーとなる。

【０００８】また、前記送信する手段は、第１アンテナおよび第２アンテナを介してパイロ
ット信号を送信し、ここで各パイロット信号は異なるウォルシュ符号によって拡
散される。チャネル情報の分割に関する制御情報は、ディムおよびバースト(dim and burst)手法または制御チャネル、特にＳＡＣＣＨ(slow associated contro
l channel)、のいずれかによって移動局に送信される。この制御情報は、ビット
数，第１および第１部分内で第１および第２アンテナに送信されるビットの比率
またはアンテナ毎のトラヒック・チャネル情報を含む。チャネル情報は、トラヒック・チャネル情報および制御情報からなる。

【０００９】より一般的にいうと、通信システムにおける基地局は、チャネル情報を含む信
号を送信する複数のアンテナと、前記チャネル情報を少なくとも第１部分および
第２部分に分割して、チャネル情報の前記第１部分が複数のアンテナの第１アン
テナを介して移動局に送信され、チャネル情報の前記第２部分が複数のアンテナ
の第２アンテナを介して移動局に送信されるようにする手段とを含む。また、前
記基地局は、システム特性に基づいて前記チャネル情報の分割を制御する手段を
含む。前記システム特性は、アンテナ毎に移動局が受けるフェージング量と、移
動局によって受信される第１または第２部分のいずれかの受信品質とを含む。

【００１０】移動局における受信機は、対応する第１および第２アンテナから送信機によっ
て送信される第１および第２信号と、前記送信機におけるチャネル情報の分割に
関する制御情報とを受信する手段であって、前記第１信号はチャネル情報の第１
部分を含み、前記第２信号はチャネル情報の第２部分を含む、受信する手段と、
チャネル情報の分割に関する前記制御情報に基づいてチャネル情報の前記第１部
分およびチャネル情報の前記第２部分を再合成する手段とを含む。前記制御情報
は、ビット数，前記第１および第２部分内で前記第１および第２アンテナに送信
されたビットの比率またはアンテナ毎のウォルシュ符号割当を含む。

【００１１】本明細書で開示される発明の手法を取り入れる通信システムは、基地局におい
て、チャネル情報を含む信号を送信する複数のアンテナと、前記チャネル情報を
少なくとも第１部分および第２部分に分割する手段とを含む。前記基地局はさら
に、チャネル情報の前記第１部を複数のアンテナの第１アンテナを介して移動局
に送信し、チャネル情報の前記第２部分を複数のアンテナの第２アンテナを介し
て移動局に送信し、チャネル情報の分割に関する情報を送信する手段を含む。移
動局では、受信する手段は、前記第１および第２アンテナから送信された前記第
１および第２部分と、前記送信機におけるチャネル情報の分割に関する制御情報
とを受信し、また再合成する手段は、チャネル情報の前記第１部分およびチャネ
ル情報の前記第２部分を、チャネル情報の分割に関する前記制御情報に基づいて
、実質的に前記チャネル情報に再合成する。

【００１２】また一般的にいえば、通信システムにおける基地局は、チャネル情報を含む信
号を送信する複数のアンテナと、前記チャネル情報を少なくとも第１部分および
第２部分に分割する手段とを含む。前記基地局はさらに、チャネル情報の前記第
１部分を前記複数のアンテナの第１アンテナを介して所定の搬送周波数上で移動
局に送信し、チャネル情報の前記第２部分を前記複数のアンテナの第２アンテナ
を介して前記所定の搬送周波数上で移動局に送信する手段を含む。

【００１３】図１は、従来技術で周知なように、各セクタにおいて送信される専用パイロッ
ト・チャネルＰｉｌｏｔ_A-Cを有する１２０°区分セルラ・カバー・エリア（セル）
を概略的に示す。便宜上、図１では一つのセル１００のみを示すが、当業者であ
れば、典型的なセルラ通信システムは互いに隣接して配置された多くのこのよう
なセルを有することが理解されよう。図１に示すように、３つのＣＤＭＡトラン
シーバを有する基地局１０３は、セル１００の中心に位置し、そのうち少なくと
も一つは、ワイヤレス・エア・インタフェースを介して移動局１０６と通信できる
。好適な実施例では、ワイヤレス・エア・インタフェースは、ＩＳ−９５Ａに規定
される符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）セルラ通信システムと整合性がある。ＩＳ
−９５Ａの詳細については、米国電気工業会（ＥＩＡ），2001 Eye Street, N.W
., Washington, D.C. 20006によって出版されたＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５− Ａ, Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual Mode Wid
eband Spread Spectrum Cellular System, March 1995を参照されたい。

【００１４】図２は、順方向リンク送信ダイバーシチをサポートするために２本のアンテナ
２１８，２２２を有する基地局１０３によってサポートされる、図１の１２０°
区分セルラ・カバー・エリアのブロック図を概略的に示す。ここでも、簡単にする
ため、図１からの一つのセクタＡのみを図２に示す。前述のように、図２に示す
基地局１０３は、ＣＤＭＡ通信チャネルを介して移動局１０６と通信できる。基
地局１０３に結合されているのは、主に通信システムに関連する、とりわけ、ト
ランスコーディング(transcoding)および交換(switching)機能を実行するコント
ローラ２０９である。コントローラ２０９は、移動交換局（ＭＳＣ：mobile swi
tching center）２１２に結合され、このＭＳＣ２１２は、陸線ネットワーク(la
nd line network)に関連する交換機能を主に実行する。ＭＳＣ２１２に結合され
るのは、公衆電話回線網（ＰＳＴＮ：public switched telephone network)２１
５であり、ＣＤＭＡ通信システム内の移動局１０６との通信の発信および／また
は受信が可能な、とりわけ、発呼側加入者，ファックス装置などを含む。

【００１５】また図２には、セクタＡのカバー・エリア内で順方向リンク送信ダイバーシチを実施できる一対のアンテナ２１８，２２２も示す。ここで、図２および図５を
参照して、順方向リンク送信ダイバーシチの従来の実施に伴う問題点について説
明する。直交符号(orthogonal codes)のグループは、アンテナ２１８，２２２を
介して送信するために割り当てられる。好適な実施例では、直交符号はウォルシ
ュ符号(Walsh codes)である。図５でわかるように、パイロット・チャネルＰｉｌ
ｏｔ_Aは、ウォルシュ符号Ｗ_Xを利用してアンテナ２１８，２２２を介して送信さ
れる。測定および獲得(acquisition)の理由により、このパイロットは、他の個別の被送信信号に比べて大きい、おそらく最大総送信パワーの２０％の、振幅を
有するように設定される。図５からわかるように、Ｎ人の個別のユーザ（ＴＣＨ _N ）へのすべてのトラヒック・チャネル情報は、パイロット・チャネルＰｉｌｏｔ_A で用いられるウォルシュ符号とは異なるが、アンテナ２１８，２２２を介して送
信では同一のウォルシュ符号で、アンテナ２１８，２２２を介して移動局１０６
に送信される。これらのウォルシュ符号は、ウォルシュ符号Ｗ_i〜Ｗ_kとして示さ
れている。アンテナ２１８とアンテナ２２２との間で送信される信号は時間的に
遅延され、そのため移動局１０６内のレーキ受信機はこれらの信号を合成信号(c
omposite signal)に分解・合成できるが、アンテナ２１８，２２２を介して送信される信号は互いに直交ではなく、そのためカバー・エリア、すなわちセクタＡ内の干渉量を増加させる。従って、上で説明したように、順方向リンク送信ダイ
バーシチを実施することによって得られる潜在的な利点の一部は、元の信号の複
製によって生じる干渉の増加によって軽減される。

【００１６】図３は、従来技術の直交符号割当を利用して、移動局とＣＤＭＡ通信する基地
局の送信機３００を概略的に示す。図３に示すように、トラヒック・チャネル・ビ
ット３０３の形式の情報は、特定のビット・レート（例えば、９．６キロビット／秒）にて、プロセッサ３０５を介してエンコーダ３０４に入力される。プロセ
ッサ３０５は、コントローラ（図３では図示せず）に結合されたインタフェース
３０９からトラヒック・チャネル・ビット３０３を主に受信する。また、プロセッ
サ３０５は、関連機能３０７と記されたブロックに結合され、ここで呼処理，リ
ンク確立およびセルラ通信を確立・維持することに関連する他の一般的な機能を含む機能が実行される。好適な実施例では、トラヒック・チャネル・ビット３０３
は、音声情報，データ情報またはこの２つの組み合わせのいずれかを含む。エン
コーダ３０４は、データ・シンボルをデータ・ビットにその後最尤復号することを
容易にする符号化アルゴリズム（例えば、畳み込みまたはブロック符号化アルゴ
リズム）によって、固定符号化レート（１／ｒ）にてトラヒック・チャネル・ビッ
ト３０３をデータ・シンボル３０６に符号化する。例えば、エンコーダ３０４は、９．６キロビット／秒で受信したトラヒック・チャネル・ビット３０３（例えば
、１９２入力データ・ビット）を、２データ・シンボルに対して１データ・ビットの固定符号化レート（すなわち、レート＝１／２）にて符号化でき、そのためエ
ンコーダ３０４は１９．２キロシンボル／秒のレートでデータ・シンボルを出力（例えば、３８４データ・シンボルを出力）する。エンコーダ３０４は、当業者に理解されるように、他のレート（すなわち、レート＝フル・レート，レート＝１／８）で符号化できる。

【００１７】データ・シンボル３０６は、インタリーバ(interleaver)３０８に入力され、こ
のインタリーバ３０８は、データ・シンボルをブロック（すなわち、フレーム）に整理して、入力データ・シンボル３０６をシンボル・レベルにてブロック・インタリーブする。インタリーバ３０８内では、データ・シンボルは、データ・シンボ
ルの所定サイズのブロックを定める行列に個別に入力される。データ・シンボルは、行列が列(column)単位で埋められるように行列内の番地に入力され、また行
列が行(row)単位で空になるように行列の番地から個別に出力される。行列は、整数の行および列を有する矩形行列であり、この行および列の数は、連続して入
力される非インタリーブ・データ・シンボルの間の出力インタリーブ距離を増加す
るように選択される。その結果は、インタリーブされたデータ・シンボル３０９
であり、これは入力されたのと同じデータ・シンボル・レート（例えば、１９．２
キロシンボル／秒）にてインタリーバ３０８によって出力される。行列によって
定められるデータ・シンボルのブロックの所定のサイズは、所定長の伝送ブロック内で符号化ビット・レートにて送信できるデータ・シンボルの最大数から導出さ
れる。例えば、データ・シンボル３０３が１９．２キロシンボル／秒のレートにてエンコーダ３０４から出力され、かつ伝送ブロックの所定の長さが２０ミリ秒
である場合、データ・シンボルのブロックの所定のサイズは、１９．２キロシンボル／秒と、２０ミリ秒を乗じた値、すなわち、３８４データ・シンボルであり、これは１６×２０行列を定める。なお、当業者であれば、符号化・インタリーブされたデータ・ビット３０９のストリーム内のデータ・シンボルは、本発明の範
囲および精神から逸脱せずに、多くの他のアルゴリズムに従ってより大きい長さ
の符号のシーケンスに拡散できることが理解されよう。

【００１８】次に、符号化・インタリーブされたデータ・シンボル３０９は、拡散器(spreade
r)３１２に入力され、この拡散器３１２は、インタリーブされたシンボル３０９
を直交拡散シーケンスで畳み込む。直交拡散シーケンス(orthogonal spreading
sequence)とは、２つの信号の積である信号のことで、第１の信号は、時間オフセットが既知であるＱＰＳＫ擬似ランダム・シーケンスであり、第２信号は、ウォルシュ符号Ｗ_iなどの直交拡散符号である。直交拡散シーケンスの詳細については、米国電子工業会（ＥＩＡ）, 2001 Eye Street, N.W., Washington D.C. 2
006 によって出版されたＡＮＳＩＪ−ＳＴＤ−００８ Personal Station Base
Station Compatibility Requirement for 1.8 to 2.0 GHz Code Division Mult
iple Access (CDMA) Personal Communications Systems, March 24, 1995のセク
ション３．１．３．１を参照されたい。拡散器３１２は、インタリーバ３０８か
らの入力レートと、直交拡散シーケンスの長さ（例えば、長さ６４の直交拡散シ
ーケンスは、６４ビット長ウォルシュ符号である）との積であるレートにて、Ｑ
ＰＳＫチップ(chips)を出力する。これにより、１．２２８８メガチップ／秒（すなわち、１９．２キロシンボル／秒×６４）という拡散器３１２の出力レート
が得られる。

【００１９】図３に示すように、拡散器３１２は、トラヒック・チャネルに関連する拡散を実行する。本実施例では、エンコーダ３０４，インタリーバ３０８および拡散器
３１２は、一つのトラヒック・チャネル発生器３０２を構成する。複数のトラヒック・チャネルを必要とするシステムでは、トラヒック・チャネル発生器３０２は
各トラヒック・チャネルごとに複製して、その出力は、拡散器３１０からのＱＰＳＫチップと加算機３１４によって加算される。拡散器３１０は、パイロット・チャネルの拡散を行う。パイロット・チャネルが情報ビットを転送しないと、プロセッサ３０５からのデータ入力は必要ない。好適な実施例では、パイロット・チャネルを形成するために拡散される情報は、すべて０からなるデータのストリ
ームによって構成される。

【００２０】加算されたＱＰＳＫチップは、１．２２８８メガチップ／秒のレートにて加算
器３１４から出力され、送信機３００の送信機部３１６に入力される。送信機部
３１６は、加算されたＱＰＳＫチップを適切な送信周波数にアップコンバートす
ることによって、通信チャネルで送信するために加算されたＰＱＳＫチップを準
備する。アップコンバートの次に、信号は不要なサイドバンド・エネルギを除去するために帯域通過濾波された後、送信機部３１６から出力される。送信機部３
１６からの変調済み信号は、無線通信経路３３０上で送信するためにアンテナ３
１８に与えられる。また、送信機部３１６からの信号は、被変調信号を遅延させ
る遅延回路３２０にも送られ、ここで信号は無線通信経路３３２上で送信するた
めにアンテナ３２２に与えられる。それぞれが所定の量だけ互いに遅延されてい
る２つの信号３３０，３３２を受信機３９０に与えることにより、受信機３９０
におけるダイバーシチが達成される。

【００２１】さらに図３を参照して、受信機３９０は、無線通信経路３３０，３３２からの
被送信スペクトル拡散信号の和をアンテナ３５２を介して受信して、復調器３５
４に渡される。復調器３５４は、入力信号を濾波して、送信周波数からのダウン
コンバートおよび所定のレート（例えば、１．２２８８メガサンプル／秒）での
サンプリングの後の不要な隣接周波数信号を除去するため入力を濾波する。復調
器３５６４からのＱＰＳＫ被サンプリング信号は、受信した被サンプリング信号
を逆拡散符号(despreading code)で相関することにより、逆拡散器(despreader)
３６４によって逆拡散され、ここで逆拡散符号は、元の拡散シーケンスの複製で
ある。なお、元の直交拡散シーケンスは、２つの信号の和であり、その第１信号
は時間オフセットが既知であるＱＰＳＫ擬似ランダム・シーケンスであり、第２信号はウォルシュ符号Ｗ_iなどの直交拡散符号であることを想起されたい。これによって得られる逆拡散された被サンプリング信号３６５は、所定のレート、例
えば１９．２キロサンプル／秒でサンプリングされ、そのため被受信スペクトル
拡散信号の６４個のサンプルのシーケンスは逆拡散される。この信号は、一つの
複素数（振幅および位相）データ・サンプルによって表され、コヒーレント検波のためにコヒーレント検波器(coherent detector)３６８に出力される。

【００２２】図３からわかるように、復調器３５４に出力はパイロット復元回路(pilot rec
overy circuit)３６２にも与えられ、ここでウォルシュ符号Ｗ_iではなく、ウォルシュ符号Ｗ_Xが復元のために用いられる点を除いて、逆拡散器３６４によって実行されるのと同様なプロセスが行われる。パイロット復元回路３６２および逆
拡散器３６４の両方からの出力は、コヒーレント検波器３６８に入力され、、こ
のコヒーレント検波器３６８は、パイロット復元回路３６２の出力の複素共役(c
omplex conjugate)をとり、これに逆拡散器３６４の出力を乗算する。この解の実数部は、コヒーレント検波器３６８の出力として渡される（複素乗算の虚数部
は破棄される）。

【００２３】また、復調器３５４の出力はサーチャ(searcher)３５０にも与えられ、このサ
ーチャ３５０は、基地局送信機３００によって生成された、ウォルシュ符号Ｗ_X で拡散されたすべての信号を探す。この場合、サーチャ３５０は、２つの信号、
すなわち、無線通信経路３３０からの信号と、無線通信経路３３２からの信号と
を見つける。この情報により、サーチャ３５０は第１フィンガ・レーキ受信機(fi
rst finger RAKE receiver)３６０および第２フィンガ・レーキ受信機３７０をこ
れらの経路のそれぞれに割り当てる。両方のレーキ・フィンガ受信機３６０，３７０は、動作的には同一である。レーキ受信機３６０，３７０の出力は加算器３
７５によって加算され、加算器３７５の出力はデインタリーバ(de-interleaver)
３８０に与えられ、このデインタリーバ３８０は、インタリーバ３０８によって
実施されたインタリーブ・プロセスを実質的に「元に戻す(undo)」。デインタリーバ３８０では、データ・シンボルは、インタリーバ３０８における行列と同じサイズの行列に個別に入力される。データ・シンボルは、行列が行単位で埋められるように行列の番地に入力され、またデータ・シンボルは、行列が列単位で空になるように行列の番地から個別に出力される。

【００２４】デインタリーバ３８０から出力されるデインタリーブされた軟判定データ(sof
t decision data)３８１は、デコーダ３８２に入力され、このデコーダ３８２は
周知の最尤シーケンス推定（ＭＬＳＥ：maximum likelihood sequence estimate
）復号方法を利用して、被推定トラヒック・チャネル・データ・ビット３８３を生成する。ＭＬＳＥ復号方法は、ビタビ復号アルゴリズム(Viterbi decoding algo
rithm)と実質的に同様なアルゴリズムを利用して補強できる。デコーダ３８２は
、個別の軟判定データ３８１のグループを利用して、ＭＬＳＥデコーダ３８２の
各特定の時間状態において用いられる軟判定遷移メトリック(soft decision tra
nsition metrics)のセットを形成する。軟判定遷移メトリックの各セットを形成
するために用いられるグループ内の軟判定データ３６４の数は、各入力データ・ビット３０３から生成される畳み込みエンコーダ３０４の出力におけるデータ・シンボル３０６の数に対応する。各セット内の軟判定遷移メトリックの数は、２
を各グループ内の軟判定データ３６４の数で累乗した値に等しい。例えば、送信
機３００において１／２畳み込みエンコーダを利用する場合、各入力データ・ビット３０３から２つのデータ・シンボル３０６が生成される。従って、デコーダ３６６は、２つの個別の軟判定データ３８１のグループを利用して、ＭＬＳＥデ
コーダ３８２において各時間状態にて用いるために４つの軟判定遷移メトリック
を形成する。被推定トラヒック・チャネル・データ・ビット３８３は、軟判定データ３８１がデコーダ３８２に入力されるレートと、またトラヒック・チャネル・ビ
ット３０３４を本来符号化するために用いられた固定レートとに関連するレート
にて生成される。一例として、軟判定データ３８１が１９．２キロシンボル／秒
のレートにて入力され、元の符号化レートが１／２である場合、被推定トラヒッ
ク・チャネル・ビット３８３は９６００ビット／秒のレートにて出力される。被推
定トラヒック・チャネル・ビット３８３はプロセッサ３８４に入力され、このプロ
セッサ３８４は、関連機能ブロック３８６とともに、被推定トラヒック・チャネル・ビットを、移動局のユーザが利用するのに適した形式で与える。

【００２５】図４は、順方向リンク送信ダイバーシチを改善するために改善された直交符号
割当方法を利用して、移動局とＣＤＭＡ通信する基地局の送信機を概略的に示す
。共通の機能を有する図３と図４との間のブロックは、共通の参照番号が付され
ている。

【００２６】図４に示すように、インタリーバ３０８までのブロックは、以下で別段説明が
ない限り、図３の従来の送信機３００と機能的に同様である。ただし、図３に示
す送信機３００とは異なり、図４のインタリーバ３０８から出力されるインタリ
ーブされたデータ・シンボル３０９は、２つの拡散器、すなわち、拡散器３１２および拡散器４１３に入力される。これらの拡散器３１２，４１３のぞれぞれは
、インタリーブされたシンボル３０９を、それぞれの直交拡散シーケンス、すな
わち、それぞれウォルシュ符号Ｗ_iおよびウォルシュ符号Ｗ_Aで畳み込む。直交拡
散シーケンス（ウォルシュ符号）による拡散は、図３で説明したものと機能的に
同等である。なお、エンコーダ３０４，インタリーバ３０８および２つの拡散器
３１２，４１３は、重複トラヒック・チャネル発生器４０２を構成することに留意されたい。

【００２７】ウォルシュ符号の分割および割当は、ウォルシュ符号割当ブロック４０３によ
って行われる。ウォルシュ符号割当ブロック４０３は、直交符号の所定のセット
を複数の直交符号のサブセットに分割し、直交符号のサブセットを所定の条件に
従って割り当てる。好適な実施例では、この所定の条件は、直交符号のサブセッ
トを共通のカバー・エリアを担当する特定のアンテナに割り当てることや、アンテナ・アレイ内の特定のアンテナに割り当てることを含む。

【００２８】各拡散器３１２，４１３は、ＱＰＳＫチップを１．２２８８メガチップ／秒（
すなわち、１９．２キロシンボル／秒×６４）のレートにて出力する。パイロッ
ト・チャネルを拡散し、拡散パイロットおよびトラヒック・チャネルを合成し、合
成されたパイロットおよびトラヒック・チャネルを送信するため、図４の拡散器３１０，加算ノード３１４および送信機部３１４は、図３の対応するブロックと
機能的に同等に動作する。また、拡散器４１１，加算ノード４１５および送信機
部４１７も、図３の対応するブロックと機能的に同等に動作する。なお、図３に
示す従来の送信機３００とは異なり、パイロット・チャネル（ここでも、すべて０）を拡散するために用いられる各拡散器３１０，４１１は、互いに直交である
拡散シーケンス（それぞれウォルシュ符号Ｗ_Xおよびウォルシュ符号Ｗ_y）を利用
することに留意されたい。これは、無線通信経路３３０，４３２からの被送信ス
ペクトル拡散信号は互いに直交であり、そのため従来技術の場合のように順方向
送信ダイバーシチを実施するためにシステム干渉を増加することがない。

【００２９】さらに図４を参照して、受信機４９０は、無線通信経路３３０，４３２からの
被送信スペクトル拡散信号３３０，４３２をアンテナ３５２を介して受信し、復
調器３５４に渡され、この復調器３５４は図３で説明したように機能する。復調
器３５４からの出力されるＱＰＳＫサンプリングされた信号は、図３で説明した
ように、第１フィンガ・レーキ受信機３６０によって逆拡散・検波される。さらに
、復調器３５４から出力されるＱＰＳＫサンプリングされた信号は、実質的に図
３で説明したように、第２フィンガ・レーキ受信機４７０によって逆拡散・検波さ
れるが、ただし、このレーキ受信機４７０に入る復調器３５４から出力されるＱ
ＰＳＫサンプリングされた信号は、ウォルシュ符号Ｗ_A（トラヒック・チャネルの
場合）およびウォルシュ符号Ｗ_y（パイロット・チャネルの場合）によって逆拡散
される点が異なる。なお、これは、各レーキ受信機３６０〜３７０は同じウォル
シュ符号Ｗ_Xで逆拡散されたパイロット・チャネルと、同じウォルシュ符号Ｗ_iで逆拡散されたトラヒック・チャネルとを有するという点で、図３に示す従来の受信機３９０とは異なることに留意されたい。

【００３０】特定の通信経路に対する特定のフィンガ・レーキ受信機の割当は、サーチャ４５０によって行われる。サーチャ４５０は、送信機４００によって送信された、
ウォルシュ符号Ｗ_Xで拡散されたすべての信号を探す。この場合、サーチャ４５０は、無線通信経路３３０に対応する一つの信号を見つける。この情報により、
サーチャ４５０は、パイロット・チャネル・ウォルシュ符号Ｗ_Xおよびトラヒック・
チャネル・ウォルシュ符号Ｗ_iで、第１フィンガ・レーキ受信機３６０を通信経路３３０に割り当てる。同様なプロセスは、送信機４００によって送信された、ウ
ォルシュ符号Ｗ_yで拡散された信号についても、サーチャ４５０によって実施される。この場合、第２フィンガ・レーキ受信機４７０は、パイロット・チャネル・ウォルシュ符号Ｗ_yおよびトラヒック・チャネル・ウォルシュ符号Ｗ_Aで、通信経路４３２に割り当てられる。

【００３１】共通のカバー・エリア（例えば、図２のセクタＡ）内で２つのパイロット・チャ
ネルを異なる直交拡散シーケンスで拡散させることにより、パイロット・チャネルのうちの一方をカバー・エリア内のすべての移動局に対する一次パイロット・チ
ャネルとして利用でき（従来技術の場合と同様）、また他方のパイロット・チャネルは二次パイロット・チャネルとして利用できる。この構成では、移動局１０６によって獲得および近隣測定のために用いられる一次パイロット・チャネルは、一定の比較的高い信号パワー・レベルであり、一方、二次パイロット・チャネルははるかに低い信号パワー・レベルである。これは、順方向リンク・ダイバーシチを実施する際に、不要なシステム干渉を低減すべくさらに機能する。

【００３２】パイロット・チャネルが異なる信号パワー・レベルを有する上記の構成では、各
レーキ受信機３６０，４７０から加算機３７５に入る信号が実質的に同じパワー
・レベルとなるように、加算器３７５における加算の前の補正が必要になる。これを達成する一つの方法として、レーキ受信機３６０またはレーキ受信機４７０
から出る信号を、送信機４００におけるパワー・レベル差に応じて、減衰器を介して適切に低減することによって行う方法がある。加算器３７５以降のすべての
処理は、図３で説明したのと同じである。

【００３３】図６は、順方向リンク送信を実施するための直交符号の一例としての割当を概
略的に示す。図６に示すように、各アンテナ２１８，２２２は、それぞれ割り当
てられた専用のウォルシュ符号の個別のグループを有する。例えば、図６を参照
して、アンテナ２１８を介して送信される一次パイロット・チャネルは、ウォルシュ符号Ｗ_Xで拡散され、アンテナ２２２を介して送信される二次パイロット・チ
ャネルは、異なるウォルシュ符号Ｗ_yで拡散される。同様に、Ｎ人の個別のユーザ（ＴＣＨ_N）のそれぞれに対するすべてのトラヒック・チャネルは、二次アンテ
ナ２２２上で割り当てられた個別のウォルシュ符号をそれぞれ有することができ
る。ただし、ＴＣＨ情報（例えば、ブロック６００〜６０１に示すようなＴＣＨ ₁ ）は、同じ情報であることに留意されたい。また、ブロック６０２〜６０３に示すパイロット・チャネルＰｉｌｏｔ_Aは、異なるウォルシュ符号を用いて拡散さ
れる同様に共通のパイロット・チャネルであることに留意されたい。これにより、それぞれが関連するパイロットを利用してそれぞれ復調された後に、基地局ア
ンテナから送信される情報を移動局受信機内で合成することが可能になる。なお
、当業者であれば、順方向リンク送信ダイバーシチを実施するこの方法によって
提供される効果は、ブロック６００〜６０１に示すような共通のＴＣＨ情報が共
通のウォルシュ符号によって拡散される別の実施例によっても実現されることが
理解されよう。この場合、例えば、Ｗ_i＝Ｗ_Aである。

【００３４】なお、移動局１０６内で内蔵される設計および知見は、ダイバーシチ信号が送
信されるか否かに応じて復調方法を適切に実行するようなものであることを理解
されたい。これには、各チャネル上のすべてのパイロットおよびトラヒック・チャネルについてどの符号が用いられるのかについて完全に把握することが含まれ
る。これは、基地局１０３と移動局１０６との間で情報のメッセージングを利用
することによって促進できる。この情報のシグナリングを実施する方法は周知で
あり、ＩＳ−９５規格において規定されるメッセージによって容易に達成される
。

【００３５】上記の好適な実施例を参照して、送信すべき情報の部分（パイロット・チャネルまたはＴＣＨのいずれか）に異なる直交またはウォルシュ符号を割り当てるこ
とにより、特定のカバー・エリア（例えば、セクタＡ）内の直交性(orthogonalit
y)を維持できる。順方向リンク送信ダイバーシチを実施する際に、直交性を維持
することにより、順方向リンク送信ダイバーシチのすべての利点は、ＣＤＭＡシ
ステム性能を劣化させずに実現される。

【００３６】最も単純な形式では、順方向リンク送信ダイバーシチの実施は、共通のパイロ
ット・チャネルおよびＴＣＨを拡散して、第２アンテナ上で送信するために、異なる直交拡散シーケンスを利用することである。６４個の直交（ウォルシュ）符
号が実装されるＩＳ−９５Ａの場合、これはアンテナ２２２上で利用されない２
つのウォルシュ符号をアンテナ２１８上で利用することによって達成される。Ｉ
Ｓ−９５Ａ例についてウォルシュ符号のこのような割当を図７に示す。図７に示
すように、アンテナ２１８には、パイロット・チャネルＰｉｌｏｔ_Aを拡散するた
めにウォルシュ符号６３が割り当てられ、そのため送信ダイバーシチ・モードにあるすべての移動局に対するパイロット・チャネルとして動作し、一方、ウォルシュ符号６２は移動局１０６に宛てられたＴＣＨ情報（図７においてＴＣＨ₁₀₆ と記される）を拡散するために用いられる。次に、アンテナ２２２には、パイロ
ット・チャネルＰｉｌｏｔ_Aを拡散するためのウォルシュ符号０と、移動局１０６に宛てられたＴＣＨ₁₀₆情報を拡散するためのウォルシュ符号１とが割り当てられる。この例では、ウォルシュ符号０は、このカバー・エリアが担当する、もしくはこのカバー・エリア上で移動支援ハンドオフ（ＨＡＨＯ：mobile assisted
handoff）を実施するすべての移動局に対する共通のパイロット・チャネルとして動作し、一方、ウォルシュ符号１はＴＣＨ情報を特定の移動局に伝達する。

【００３７】特定のアンテナにウォルシュ符号を割り当てることができることにより、セル
ラ通信システム内で多くの有利な特徴が得られる。例えば、当業者であれば、図
２に示すようなアンテナ２１８およびアンテナ２２２について概念を説明してき
たが、例えばアンテナ・アレイの場合のように、任意の数のアンテナにそれぞれ独自のウォルシュ符号を割り当てることができることが理解されよう。例えば、
上記のＩＳ−９５Ａの場合では、アンテナ・アレイ内の８本のアンテナに、それ自体は他のアンテナに割り当てられていない８つのウォルシュ符号を割り当てる
ことができ、これら８つのウォルシュ符号は、各アンテナのパイロット・チャネ
ル、例えば、Ｐｉｌｏｔ_Aを拡散するために利用できる。次に、移動局１０６には、そのトラヒック・チャネル情報ＴＣＨ₁₀₆用に一つのウォルシュ符号を割り当
てることができ、次にこのウォルシュ符号は、アレイ内のすべてのアンテナ素子
上で送信される。個別のアンテナ素子上でＴＣＨ₁₀₆情報を拡散するために用いられるこの一つのウォルシュ符号の相対的な位相および振幅を設定することによ
って、送信パワーを移動局１０６に直接向けるためのビーム形成(beamforming) が実現される。

【００３８】コヒーレント復調を行うべく移動局１０６内で基準信号を生成するため、基地
局１０３は、基地局１０３が移動局１０６に向けたビームを形成するために利用
したＴＣＨ₁₀₆ウォルシュ符号の相対的な振幅および位相を移動局１０６に通知する。これは、このような情報を含む適切なメッセージを、基地局１０３から移
動局１０６に送信することによって達成される。次に、移動局１０６は、個別の
アンテナ上で異なるウォルシュ符号で拡散された各パイロット・チャネルＰｉｌｏｔ_Aの振幅および移相を判定する。異なるウォルシュ符号で拡散されたパイロット・チャネルＰｉｌｏｔ_Aの相対的な振幅および位相、ならびにＴＣＨ₁₀₆ウォルシュ符号の相対的な振幅および位相を含む基地局１０３からのメッセージが与
えられると、移動局１０６は、各異なるパイロット・チャネル・ウォルシュ符号の
差ベクトルを算出する。これら差ベクトルのすべての和は、コヒーレント復調を
行うため移動局１０６によって用いられる。

【００３９】再利用を改善するために必要な適切な信号対干渉比(signal to interference
ratio)は、各移動局上で個別のビームを形成し、かつこれらのビームを同一アン
テナ・アレイ上で送信することによって、同一トラヒック・チャネル・ウォルシュ
符号を同一セクタ内の複数の移動局について用いる場合に得ることができる。そ
れぞれの場合で、各アンテナのパイロット・チャネル／ウォルシュ符号は、目的のカバー・エリア（例えば、図２のセクタＡ）内のすべての移動局で共用できる。

【００４０】個別のパイロット・ウォルシュ符号を特定のアンテナに割り当てることができることに起因する別の利点は、順方向リンク送信ダイバーシチの利用を制御でき
ることである。図５に示すような従来の割当方式を利用することにより、唯一利
用できる「制御」は、移動局１０６に対して何も送信しないことか、あるいはア
ンテナ２１８およびアンテナ２２２の両方を介して送信するかのいずれかである
。これは、一部のレーキ合成アルゴリズムは受信したパイロット信号レベルの量
に対してのみ合成を重み付けするという事実に起因する。従って、パイロット信
号を有する複数のアンテナを利用するが、適切なトラヒック・チャネルが存在し
ない場合、望ましくない雑音が合成され、システム劣化が生じることがある。し
かし、アンテナ２１８，２２２を介して元の信号およびその遅延されたバージョ
ンの両方を送信することが有利とはならない、通信中に生じる特定のモードおよ
び／または特定の特性がある。例えば、移動局１０６がソフト・ハンドオフ状態、特に、３方向ソフト・ハンドオフ状態に入ると、アンテナ２２２を介した信号の遅延されたバージョンの存在は、移動局１０６が良好に信号を復号することを
助けない（なお、移動局１０６は、全部で３本の同時線しか分解できないことを
想起されたい）。さらに、一つの移動局１０６に送信される３本以上の線は、余
分な（未使用の）パワーが基地局１０３によって送信され、これはシステム性能
を劣化させることを意味する。しかし、図６のウォルシュ符号割当を実施すると
、順方向リンク送信ダイバーシチの利用は制御可能になる。これは、異なるウォ
ルシュ符号割当を介してどのパイロット・チャネルＰｉｌｏｔ_Aに注目すべきかに
ついて、移動局１０６を適切なメッセージングを介して指示できるためである。
従って、上記の３方向ハンドオフの例では、順方向リンク送信ダイバーシチを介
して送信される信号の一つは、移動局１０６が良好に信号を復号するのを助けな
いので、除去される。

【００４１】基地局１０３において順方向リンク送信ダイバーシチの利用を禁止または制御
する機構を必要とする、他のモードおよび／または特性が通信中に生じる。例え
ば、無線チャネル（すなわち、無線周波数搬送波）が過剰な遅延拡散(delay spr
ead)を受けている場合には、順方向リンク送信ダイバーシチを禁止する必要があ
るかもしれない。アップリンク（移動局から基地局）およびダウンリンク（基地
局から移動局）の送信経路は往復的(reciprocal)になる傾向があるので、移動局
１０６において受ける遅延拡散の量は、アップリンク送信から推論できる。基地
局においてかなりのエネルギを複数の線で受信する場合（例えば、アップリンク
信号を復号するために利用されるフィンガの数を把握することにより判定される
ように）、順方向リンクに（アンテナ２１８または２２２を介して）別の線を追
加することは、全体的なシステム性能を劣化させるに過ぎないことがある。この
情報は、基地局１０３の受信機（図示せず）から容易に入手可能であり、図４の
ウォルシュ符号割当ブロックで利用するために関連機能ブロック４０７に入力で
きる。

【００４２】順方向リンク送信ダイバーシチの利用のために基地局の制御判定を助ける有益
な情報を提供する、多数の他のモードおよび／特性が生じる。これらのモードお
よび／または特性には、移動局１０６（あるいは、送信経路が往復的であると仮
定すると、基地局１０３）によって判定される受信信号強度(receive signal st
rength)，パイロット強度測定メッセージ（ＰＳＭＭ：pilot strength measurem
ent message）において得られるパイロット測定情報および移動局１０６にて受信される信号の遅延が含まれる。この最後の特性は、基地局１０３から移動局１
０６までの距離についての直接的な指示を与え、これを利用して、過剰な量の遅
延拡散の高い可能性を判定することができる。

【００４３】順方向リンク送信ダイバーシチの利用を制御するさらに別のモードおよび／特
性は、移動局１０６の位置であることがある。例えば、セクタＡなどのカバー・エリアは、順方向リンク送信ダイバーシチが劣化したカバレッジを移動局に与え
ることがわかっているところのカバー・エリア内の位置を判定するために、事前に調べることができる。これらの位置を表すこの事前調査情報は、基地局１０３
や、コントローラ２０９など中央施設にローカルに格納できる。基地局１０３が
移動局１０６の位置を判定すると、格納された情報に対して比較を行い、移動局
１０６が「既知の不良(known-bad)」位置のうちの一つにいるのかどうかを判定できる。移動局１０６が「既知の不良」位置にいる場合、順方向リンク送信ダイ
バーシチは移動局１０６の助けにならず、そのため移動局１０６がカバー・エリア内のより適切なエリアに移動するまで、無効にされる。移動局が「既知の不良
」位置にいない場合、順方向リンク送信ダイバーシチは有効にされる。

【００４４】別の実施例では、移動局１０６は、自局の位置を判定し、この情報を比較のた
めに基地局１０３に与えるべく装備できる。移動局１０６が自局の位置を判定す
るためのこのような一つの機構は、ＧＰＳ(Global Positioning System)などを利用する。移動局１０６が自局の位置を判定できる場合、事前調査情報も移動局
１０６にダウンロードして、ローカルに格納できる。この構成では、移動局１０
６自体が「既知の不良」または「既知の良好(known-good)」位置にいることを判
定でき、それに応じて直交拡散符号で拡散されたパイロット・チャネルの一つの受信を無効／有効にできる。

【００４５】上記のように、ウォルシュ符号を特定のアンテナに割り当てることができるこ
とにより、セル他通信システム内で多くの有利な特徴が得られる。図８は、本発
明により、直交送信ダイバーシチを有利に実施する送信機８００を概略的に示す
。図８に示すように、チャネル情報８０１（すなわち、エンコーダ３０４から出
力される符号化情報）を少なくとも第１部分８０２および第２部分８０４に分割
するデータ・スプリッタ(data splitter)８０３が含まれる。好適な実施例では、
チャネル情報８０１は、少なくともチャネル情報の第１部分８０２およびチャネ
ル情報の第２部分８０４に分割される。

【００４６】次に、分割されたチャネル情報８０１の部分８０２，８０４は、拡散器８０６
，８０８によってそれぞれ拡散され、この拡散器の動作は図４に示す拡散器３１
２，４１３と同等である。図８のＩ／Ｑ形式では、Ｉ₁／Ｑ₁（第１部分８０２に
関連する）およびＩ₂／Ｑ₂（第２部分８０４に関連する）として表される、拡散
された分割部分は、加算ノード３１４，４１５にそれぞれ与えられる。加算ノー
ド３１４，４１５は、本発明に従って拡散器３１０，４１１を介して異なるウォ
ルシュ符号によって拡散されたパイロット信号を入力として有する、図４に示す
加算ノードである。そのため、各拡散された分割部分データ・ストリームＩ₁／Ｑ ₁ およびＩ₂／Ｑ₂は、本発明に従って異なるアンテナ２１８，２２２を介して、ただし共通の所定の搬送周波数上で、送信機部３１６，４１７を介して移動局に
最終的に送信される。図８は２つのアンテナ２１８，２２２を介する対応した送
信のためにチャネル・データの２つの部分８０２，８０４に分割されたチャネル情報８０１を示すが、当業者であれば、チャネル情報８０１は、任意の数のアン
テナを介した移動局への送信のために任意の数の部分に分割できることが理解さ
れよう。

【００４７】なお、チャネル情報８０１の第１部分８０２および第２部分８０４内のビット
数は、本発明に従って可変であることに留意されたい。例えば、第１の構成では
、データ・スプリッタ８０３は、第１および第２部分８０２，８０４が送信のために各アンテナ２１８，２２２宛てられたチャネル情報８０１の１ビットを含む
ように、チャネル情報８０１をビット単位で分割する。そのため、送信側の基地
局および受信側の移動局に関する限り、第１および第２部分８０２，８０４の送
信は、実質的に同時に生じる。本発明によるこの構成では、アンテナ毎に異なる
ウォルシュ符号を利用することにより、被送信データ・ストリームＩ₁／Ｑ₁とＩ ₂ ／Ｑ₂との間で直交性が維持される。これは、拡散器８０６，８０８内の異なる
ウォルシュ符号Ｗ_N，Ｗ_mとして図８において図示される。

【００４８】この構成を利用すると、複数のアンテナを介した直交送信は、利用可能なウォ
ルシュ符号の数を必ずしも低減しない。一定の出力レートを維持するために、一
つの２５６ビット・ウォルシュ符号が、直交送信なしに、アンテナ毎に実装される。しかし、アンテナ毎のデータ・レートは本発明に従って半分になるので、好
適な実施例では、アンテナ毎に２つの５１２ビット・ウォルシュ符号が用いられる。そのため、図８の構成は、本発明に従って直交送信を維持するために、利用
可能なウォルシュ符号の数を必ずしも低減しない。なお、複数のアンテナを介し
て直交送信を実施するために示した方法および装置は、異なるレートにてチャネ
ル情報を出力する送信機構成にも同様に適用されることに留意されたい。例えば
、図８はチャネル情報を３．６８６４メガチップ／秒（Ｍｃｈｉｐ／ｓ）で出力
する構成を示すが、本方法および装置はチャネル情報を１．２２８８Ｍｃｈｉｐ
／ｓで出力する図３の構成にも同様に適用される。

【００４９】図８の構成の別の利点は、トラヒック・チャネル情報８０１が分割され、複数のダイバーシチ・チャネル上で送信されるので、複数のアンテナ２１８，２２２から受信したビットのグループを処理することにより、移動局のデコーダにおい
てダイバーシチ利得(diversity gain)が達成されることである。また、各分割さ
れた部分は異なるアンテナ２１８，２２２を介して送信されるので、各部分に関
連する各被送信データ・ストリームＩ₁／Ｑ₁，Ｉ₂／Ｑ₂は、異なるフェージング
状態を受ける。インタリーバ３０８によって行われるインタリーブと組み合わせ
ると、図８の構成は一種の時間・空間符号化(time-space coding)を提供し、これ
は移動局におけるデコーダの性能を改善する。移動局におけるデコーダ性能の改
善は、移動局における呼品質(call quality)に大きく寄与する。

【００５０】チャネル情報８０１の第１および第２部分８０２，８０４内のビット数を増加
すると、第１および第２部分８０２，８０４の送信は同時ではなくなるが、実際
には、移動局に時間的に交互に送信される。これは、この構成における移動局か
ら見ると、第１および第２部分８０２，８０４の時分割多重化（ＴＤＭ：time-d
ivision multiplexing)に相当する。アンテナ２１８，２２２を介して送信される異なるパイロット・チャネルは異なるウォルシュ符号で拡散されるので（図４参照）、基地局は、移動局が第１および第２部分８０２，８０４のそれぞれを本
発明に従ってＴＤＭ方式で受信するように制御できる。

【００５１】いずれの構成でも、ウォルシュ符号割当／コントローラ・ブロック８０９は、本発明に従ってチャネル情報８０１の分割を行うようにデータ・スプリッタ８０３を制御する。図４の関連機能ブロック４０７からの入力があると、コントロー
ラ・ブロック８０９は、チャネル状態，送信品質，信号対干渉比などの特性に基づいて、分割され、アンテナ２１８，２２２に送信されるビット数を制御する。
好適な実施例では、これらの特性は、移動局によって判定され、基地局受信機に
報告される。移動局によるこの報告は、往復性(reciprocity)が適用されない場合に実施される。往復性が想定されると、基地局受信機は特性を判定し、この情
報をコントローラ８０９に入力できる。上記のように、この情報は、本発明に従
って送信するためにアンテナ２１８，２２２に送られるビット数を変えるために
利用できる。

【００５２】移動局から見た送信品質を改善する他の方法も、本発明に従って有利に実施で
きる。例えば、特定のユーザに割り当てられる総パワーは、アンテナ２１８，２
２の間で分割できる。最も単純な方式では、等しい量のパワー（例えば、２本の
アンテナの場合、パワーの半分）を異なるアンテナ２１８，２２２に向ける。別
の実施例では、パワーはアンテナ２１８，２２２の間で不均等に分割されるが、
総パワーは同一のままである。この実施例では、より多くのパワーは、信号対雑
音比が高いチャネルに割り当てられる。例えば、特定のアンテナ２１８または２
２２を介した一方の送信が他方からの送信よりも品質が良好であることを移動局
が検出すると、この特性は基地局受信機に報告され、それに応じてパワーは本発
明に従って調整される。John G. Proakisによる"Digital Communications", 3rd
edition, 1995, McGraw-Hill, Newark, N.J.において説明されるような古典的な情報理論では、情報スループットはこの実施例において大幅に改善されること
が予想される。

【００５３】さらに別の実施例では、不均等なビット・レート分割が行われる。例えば、（図８に示すように）各ストリーム上で均等なビット・レートを送信せずに、チャネル情報８０１の４分の３（３／４）は第１部分８０２に分割でき、残りの４分
の１（１／４）は第２部分８０４に分割される。この分割では、分割の制御は、
アンテナ２１８を介した送信がアンテナ２２２を介した送信よりも良好な信号対
雑音比が得られるという指示に応答する。特定のアンテナ２１８または２２２を
介した一方の送信が他方を介した送信よりも明らかに良好である場合、この特性
は基地局に報告され、チャネル情報８０１のすべては良好な送信品質を提供する
アンテナに向けることができ、一方、他方のアンテナは情報を受信しない。この
場合、一方のアンテナは、良好なアンテナを介した送信が劣化し始めるときまで
、実質的に無効にされる。また、この実施例は、本発明に従って情報スループッ
トを大幅に改善する。アンテナ毎の出力レートを一定に維持するため、コントロ
ーラ８０９は必要に応じてウォルシュ符号レートを変更する。当業者であれば、
パワー割当およびビット・レート分割（均等または不均等）のさまざまな組み合わせを利用して、本発明に従って全体的なシステム品質を改善できることが理解
されよう。

【００５４】移動局が分割された部分８０２，８０４を正確に再合成し、最終低にチャネル
情報８０１を適切に復号するように、分割に関連する制御情報（すなわち、アン
テナ２１８，２２２に送信されるビット数またはビットの比率，ウォルシュ符号
割当など）は、本発明に従って基地局から移動局に通信される。制御情報を移動
局に送信する一つの方法として、当技術分野で周知の「ディムおよびバースト(d
im and burst)」方法がある。この方法では、トラヒック・チャネル情報が生成されるレートは、信号３２０を介してプロセッサ３０５内で低減（「ディム」）
され、制御情報は、プロセッサ３０５を介して新たに利用可能なセグメントに入
れられる（「バースト」）。制御情報は、信号３２０を介してプロセッサ３０５
に与えられる。そのため、トラヒック・チャネル情報および制御情報はともにエンコーダ３０４に入力され、互いにチャネル符号化されて、チャネル情報８０１
となる。あるいは、制御情報は、上記のようにトラヒック・チャネル情報と「多重化」された、通信システムのＳＡＣＣＨ(slow associated control channel) を介して移動局に送信できる。制御情報を移動局に転送するためにＳＡＣＣＨを
利用することは、当技術分野で周知である。

【００５５】チャネル３３０，３３２上の時間的なフェージング・プロセスは、移動局から見たダイバーシチの効果を適切に提供するためには、十分に相関解除(decorrela
te)しなければならない。しかし、実際の通信チャネルでは、これは実現困難である。この問題を緩和するため、時間ダイバーシチの更なる利用を採用できる。
好適な実施例では、ブロック・インタリーバ３０８は、行列（図３において説明済み）が「行単位」で空になるように、ある時間ダイバーシチを行う。図８の送
信機は少なくとも２つの個別のチャネル３３０，３３２を与えるので、２つのチ
ャネル３３０と３３２の間の更なる時間ダイバーシチを得ることができる。例え
ば、チャネル３３０がある瞬間にマルチパス・フェージングにより減衰し、またチャネル３３２もまったく同じ瞬間にフェージングにより減衰した場合、両方の
チャネル３３０，３３２上の情報は両方のチャネル上で同時に失われる。これは
、ダイバーシチ効果を低減する。

【００５６】この問題を克服するため、エンコーダ３０４によって出力されるビットの時間
隣接するグループが異なる時間で直交チャネル３３０，３３２を通過する場合に
、本発明に従って時間ダイバーシチを図８の送信機にさらに追加できる。本発明
に従ってこの時間ダイバーシチを実施するため、信号３２２はコントローラ８０
９からインタリーバ３０８に結合され、よってインタリーバ３０８は、チャネル
情報８０１の分割に関連する時間にて、行列内の情報を出力する。例えば、上記
のように行列を「行単位」で空にせずに、行列からのチャネル情報の出力は、本
発明により時間的に隣接したチャネル情報に対してより多くの時間間隔(time sp
acing)が生じるように調整される。言い換えると、ブロック・インタリーバ３０８は、必要なチャネル情報の分割に基づいて制御できる。図８では好適な実施例
として一つのブロック・インタリーバ３０８しか図示していないが、当業者であれば、発明の精神または範囲から逸脱せずに、本発明に従ってチャネル情報分割
を行うために、コントローラ８０９の制御下で、データ・スプリッタ８０３が２つの個別のブロック・インタリーバ３０８よりも先行できることが理解されよう。

【００５７】図９は、本発明により、図８の送信機からの送信を受信する受信機を概略的に
示す。好適な実施例では、受信機９００は、アンテナ２１８，２２２からそれぞ
れ送信された信号３３０，３３２の復調されたバージョンを処理するための２つ
のレーキ受信機フィンガ９０６，９０８を表す。図９に示すように、アンテナ２
１８，２２２から送信される信号は復調器３５４から出力され、それぞれ処理の
ために２つのレーキ受信機フィンガ９０６，９０８に入力される。２つのレーキ
受信機フィンガ９０６，９０８は、最終的にデータ合成器(data combiner)９１０によって合成するために、アンテナ２１８，２２２から送信される信号３３０
，３３２を分割することを担う。アンテナ２１８，２２２から送信される信号３
３０，３３２の復調されたバージョンそれぞれは、アンテナ毎に異なるウォルシ
ュ符号で変調されたパイロット・チャネルを含み、これはこの特定のアンテナ上
で送信され、第１部分８０２および第２部分８０４に関連した対応するビット・ストリームを検出するために用いられる。

【００５８】第１および第２部分８０２，８０４が一度にトラヒック・チャネル情報８０１の１ビットを含む場合、レーキ受信機フィンガ９０６，９０８は、アンテナ２１
８，２２２から送信される信号を実質的に並列に処理する。移動局受信機は、こ
の分割情報を含む制御情報を受信し、またコントローラ９１２を介して制御信号
９２０，９２２を受信して、それに応じて最終的に復号するために信号を再構築
する。例えば、分割情報を含む制御情報は、第１部分８０２からのビットであっ
て、Ｗａｌｓｈ_Nで拡散されたビットは、第２部分８０４からのビットであって、Ｗａｌｓｈ_mで拡散されたビットよりも前に、データ合成器９１０を介して合成する必要があることをコントローラ９１２に通知する。データ合成器９１０は
、図８のデータ・スプリッタ８０３において行われた分割を実質的に「元に戻し(
undo)」、一つの信号を加算器３７５に出力する。上記のような制御情報転送のための「ディムおよびバースト」またはＳＡＣＣＨ方法を実施すると、（加算器
３７５以降の）デコーダ３８２における通常の復号は、当技術分野で周知なよう
に行われる。

【００５９】データ合成器９１０における受信およびデータ合成の後、データ合成器９１０
から出力された信号は、（一般的には）チャネル情報８０１の厳密な複製ではな
いが、受信機がアンテナ２１８，２２２によってそれぞれ送信される信号３３０
，３３２の復調されたバージョンを検出する能力に基づいたその近似である。他
のレーキ受信機フィンガ（図示せず）からの入力も、データ合成器９１０からの
出力と同様に、加算器３７５に入力され、図４で説明したようにデインタリーブ
などが行われる。

【００６０】図９の受信機９００の構造から明らかなように、受信機９００に転送される制
御情報は、本発明によるトラヒック・チャネル情報の適切な再合成および最終的な復号のために必要である。第１および第２部分８０２，８０４のそれぞれがチ
ャネル情報８０１の複数のビットを有する場合、データ合成器９１０は、制御信
号９２０，２２２およびコントローラ９１２を介して命令されて、第１部分８０
２からの複数のビット（Ｗａｌｓｈ_Nで拡散）と、第２部分８０４からの複数のビット（Ｗａｌｓｈ_mで拡散）とを適切に合成し、加算器３７５に出力するためトラヒック・チャネル情報８０１の近似的な複製を実質的に再構築する。ビットの不均等な分割を行う場合、ウォルシュ符号長は、制御信号９２０，９２２およ
びコントローラ９１２からの入力に基づいて、信号９２４を介して適宜調整され
、データ合成器９１０の出力において一定のレートを維持する。

【００６１】本発明について、特定の実施例を参照して図説してきたが、当業者であれば、
発明の精神および範囲から逸脱せずに、形式および詳細におけるさまざまな変更
が可能なことが理解されよう。特許請求項におけるすべての手段または段階の対
応する構造，材料，行為または同等、ならびに機能要素は、具体的に請求される
他の請求要素と組み合わせて機能を実行するための任意の構造，材料または行為
を含むものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術に従ってセクタ全体で送信される専用パイロット・チャネルを有する１２０°区分セルラ・カバー・エリアを概略的に示す。

【図２】順方向リンク送信ダイバーシチをサポートするために、２本のアン
テナを有する基地局によってサポートされる図１の１２０°区分セルラ・カバー・
エリアのブロック図を概略的に示す。

【図３】従来技術の直交符号割当を利用して、移動局とＣＤＭＡ通信する
基地局の送信機を概略的に示す。

【図４】本発明により、直交符号割当を利用して、移動局とＣＤＭＡ通信
する基地局の送信機を概略的に示す。

【図５】従来技術において順方向リンク送信ダイバーシチを実施するため
の直交符号の割当を概略的に示す。

【図６】本発明により、順方向リンク送信ダイバーシチを実施するための
直交符号の割当を概略的に示す。

【図７】本発明により、順方向リンク送信ダイバーシチを実施するための
ＩＳ−９５Ａウォルシュ直交符号の割当の例を概略的に示す。

【図８】本発明により、直交送信ダイバーシチを有利に実施する送信機を
概略的に示す。

【図９】本発明により、図８の送信機からの送信を受信する別の実施例の
受信機を概略的に示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｌ 27/20 Ｈ０４Ｊ 13/00 Ｄ (72)発明者ウォルター・ジェイ・ロザンスキー・ジュニアアメリカ合衆国テキサス州ハースト、ヘザー・レーン408 Ｆターム(参考） 5K004 AA01 AA05 BA02 5K022 EE01 5K059 CC02 CC07 DD31 EE03 5K067 AA02 AA03 BB04 CC10 DD34 EE02 EE10 KK03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信システムにおける基地局であって：チャネル情報を含む信号を送信する複数のアンテナ；前記チャネル情報を少なくとも第１部分および第２部分に分割する手段；およ
び前記チャネル情報の第１部分を前記複数のアンテナからの第１アンテナを介し
て移動局に送信し、前記チャネル情報の前記第２部分を前記複数のアンテナから
の第２アンテナを介して移動局に送信し、前記チャネル情報の分割に関連する制
御情報を送信する手段；によって構成されることを特徴とする基地局。
【請求項２】前記チャネル情報を少なくとも第１部分および第２部分に分
割する前記手段は、前記チャネル情報を、少なくとも１ビットを有する第１部分
と、少なくとも１ビットを有する第２部分とに分割する手段をさらに含んで構成
されることを特徴とする請求項１記載の基地局。
【請求項３】前記第１および第２部分は、時間的に交互に、あるいは実質
的に同時に、前記移動局に送信されることを特徴とする請求項２記載の基地局。
【請求項４】前記チャネル情報を分割する前記手段は、前記チャネル情報
を均等なあるいは不均等な第１および第２部分に分割するか、あるいは前記チャ
ネル情報を、前記チャネル情報のすべてを有する第１部分と、前記チャネル情報
をまったく有さない第２部分とに分割する手段をさらに含んで構成されることを
特徴とする請求項２記載の基地局。
【請求項５】ウォルシュ符号割当は、前記チャネル情報の分割とともに変
化することを特徴とする請求項４記載の基地局。
【請求項６】前記第１アンテナおよび前記第２アンテナからの送信のパワ
ー・レベルは、システム特性に基づいて、均等パワーまたは不均等パワーとなるように可変であることを特徴とする請求項１記載の基地局。
【請求項７】前記チャネル情報の分割に関連する前記制御情報は、ディム
およびバースト方法によって、あるいは制御チャネルによって、移動局に送信さ
れることを特徴とする請求項１記載の基地局。
【請求項８】前記制御情報は、前記第１および第２部分内で前記第１およ
び第２アンテナに送信されるビット数またはビットの比率、もしくはアンテナ毎
のウォルシュ符号割当をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載
の基地局。
【請求項９】移動局における受信機であって：対応する第１および第２アンテナから送信機によって送信された第１および第
２信号と、前記送信器におけるチャネル情報の分割に関連する制御情報とを受信
する手段であって、前記第１信号は前記チャネル情報の第１部分を含み、前記第
２信号は前記チャネル情報の第２部分を含む、手段；およびチャネル情報の分割に関連する前記制御情報に基づいて、前記チャネル情報の
第１部分および前記チャネル情報の第２部分を再合成する手段；によって構成されることを特徴とする受信機。
【請求項１０】前記制御情報は、前記第１および前記第２部分内で前記第
１および第２アンテナに送信されるビット数またはビットの比率、もしくはアン
テナ毎のウォルシュ符号をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項９記
載の受信機。