JP2002536864A - Ｃｄｍａ通信におけるピーク・平均率を減少させる装置及び方法 - Google Patents

Ｃｄｍａ通信におけるピーク・平均率を減少させる装置及び方法

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JP2002536864A
JP2002536864A JP2000596669A JP2000596669A JP2002536864A JP 2002536864 A JP2002536864 A JP 2002536864A JP 2000596669 A JP2000596669 A JP 2000596669A JP 2000596669 A JP2000596669 A JP 2000596669A JP 2002536864 A JP2002536864 A JP 2002536864A
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    • H04B2201/00—Indexing scheme relating to details of transmission systems not covered by a single group of H04B3/00 - H04B13/00
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  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＣＤＭＡ通信でピーク・平均率を減少させる装置及び方法を提供する。 【解決手段】 本発明は補助パイロットチャネルを用いたシステムにおけるピーク・平均率を減少させるための新規で改善された方法及び装置である。補助パイロットチャネルを用いたシステムは第３世代無線通信システムにおける考察のためのITUに対するTIA/EIA TR45.5ITUに対するcdma2000 ITU-R RTT Candidate Submissionに記載されている。上記問題を解決するための本発明で提案される第１の方法は、補助パイロットチャネルの位相を変化させることである。これにより補助パイロットチャネルが累積して加えられることを防ぐことができる。第２の方法は、累積して加えられることとなる補助パイロットチャネルを改良したものの一部をゲートアウトすることである。本発明はまた、改良された補助パイロットチャネルを用いて信号を受信する新規な復調器を提案する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信に関する。さらに詳しくは、本発明は、符号分割多元アクセス通
信システムにおけるピーク・平均率を減少させるための新規、且つ改善された方
法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）変調法を使用することは、多数のシステム
使用者が存在する通信を促進するための種々の方法の１つである。時間分割多元
アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元アクセス（ＦＤＭＡ）、及び振幅圧伸単
サイドバンド（ＡＣＳＳＢ）などのＡＭ変調法が知られているが、ＣＤＭＡはこ
れら他の方法以上の大きな利点を有している。多元アクセス通信システムにおけ
るＣＤＭＡの使用は、US.Patent No.4,901,307で、SPREAD SPECTRUM MUTIPLE AC
CESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERSと題し
てして開示され、本発明の譲受人に譲渡されており、以下、参照することにより
本発明に包含される。多元アクセス通信システムにおけるＣＤＭＡの使用は、US
.Patent No.5,103,459で、SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORM
S IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEMと題してさらに開示され、本発明の譲
受人に譲渡されており、以下、参照することにより本発明に包含される。ＣＤＭ
Ａシステムは、２モード広域拡散スペクトルセルラシステム用のＴＩＡ／ＥＩＡ
／ＩＳ−９５移動局基地局互換性規格（TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-Base St
ation Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cell
ular System）に適合するように、設計が可能で、以下、ＩＳ−９５規格として
引用する。
【０００３】 ＣＤＭＡシステムは拡散スペクトル通信システムである。拡散スペクトル通信
の利点は、従来から知られており、上記引例を参照することにより理解される。
ＣＤＭＡは、広帯域信号であるという固有の性質により、広帯域幅において信号
エネルギーを拡散することによって周波数ダイバーシチの形態をもたらす。した
がって、周波数選択性フェージングにより、ＣＤＭＡ信号帯域幅のごく一部のみ
が影響を受ける。空間またはパスダイバーシチは、２つ以上の基地局を通して携
帯電話使用者または遠隔局への同時リンクを介して複数の伝播経路を設けること
によりもたらされる。さらに、パスダイバーシチは、伝播遅延が異なって到達し
た信号をそれぞれ受信または処理するようにした拡散スペクトル処理を介して、
多重伝播経路の環境を利用することによりもたらされる。パスダイバーシチは、
US.Patent No.5,101,501にてMETHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING A SOFT HANDOFF
IN COMMUNICATIONS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM及びUS.Patent No.5
,109,390にてDIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEMと題し
て開示され、ともに本発明の譲受人に譲渡されており、以下、参照することによ
り本発明に包含される。
【０００４】 ＣＤＭＡシステムにおいて、順方向リンクは、基地局から遠隔局への送信を意
味する。ＩＳ−９５規格に適合したＣＤＭＡ通信システムの例において、順方向
リンクデータ及び音声送信は直交符号チャネルにて行われる。ＩＳ−９５規格に
従って、各直交符号チャネルは唯一のウォルシュ関数によりカバーされている。
このウォルシュ関数は、期間中において６４チップである。この直交性により、
符号チャネル間の干渉は最小限とされ、性能が向上する。
【０００５】 サポート可能な使用者の数により計測されるように、幾つかの設計上の特徴を
通じてＣＤＭＡシステムはより高いシステム容量を提供する。第１に、隣接する
セルの搬送周波数を再利用できる。第２に、複数のエリア又は複数の遠隔局に対
して送信する搬送用の指向性アンテナをより多く使用することにより、容量を増
加できる。ＣＤＭＡシステムにおいて、カバー領域（又はセル）は、指向性アン
テナを使用する数個（例えば３個）のセクタに分割される。ＣＤＭＡ通信システ
ムにおいてセクタを提供する方法及び装置は、US.Patent No.5,621,752にてADAP
TIVE SECTORIZATION IN A APREAD SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEMと題して記載
され、本発明の譲受人に譲渡されており、以下、参照することにより本発明に包
含される。各セクタまたはセルは、さらに指向性スポットビームに分割できる。
または、スポットビームは、１つのセクタまたはセル内の選択された１つまたは
一連の遠隔局に割り振ることができる。ピコセルは、１つのセクタまたはセル内
の局所的なカバーエリアである。ピコセルを１つのセルまたはセクタ内に埋め込
むことにより、容量を増加したり、付加サービスを提供したりできる。
【０００６】 ＣＤＭＡシステムの例において、異なるセクタにおける順方向リンク送信は、
一般に、異なった短ＰＮ拡散シーケンス（または、共通な短ＰＮ拡散シーケンス
の異なるオフセット）のセットを用いる。したがって、ある遠隔局が、重複する
セクタのカバー領域内にあり、１つのセクタからの信号を復調する場合、他のセ
クタからの信号は拡散され、広帯域干渉として現れる。しかし、この、他のセク
タまたはセルからの信号は、互いに直交ではない。隣接するセクタまたはセルか
らの非直交干渉により、通信システムの性能が低下する可能性がある。
【０００７】 ＩＳ−９５ＣＤＭＡ通信システムにおいて、パイロットチャネルは順方向リン
ク上で送信され、これにより遠隔局は受信信号をコヒーレントに復調できる。コ
ヒーレントに復調することにより、性能が向上する。各ビームに対しパイロット
チャネルが利用される。ＩＳ−９５規格に沿って、パイロットチャネルは、ウォ
ルシュ関数０によりカバーされる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ＣＤＭＡシステムの容量を増加しようとする際、多くの問題が生じる。第１に
、符号チャネルをカバーするのに利用可能なウォルシュ関数は、ＩＳ−９５規格
により規定され、６４に限定される。第２に、遠隔局が、ＣＤＭＡシステムにお
いて最小の信号処理プロセスにより、異なるビーム、セクタ又はピコセルを判別
できるような方法が望まれる。第３に、ＩＳ−９５規格に適応した状態であるこ
とが望まれる。本発明はこれらの問題を解決する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】 本発明は補助パイロットチャネルを用いたシステムにおけるピーク・平均率を
減少させるための新規で改善された方法及び装置である。補助パイロットチャネ
ルを用いたシステムは、第３世代無線通信システムにおける考察のためのITUに
対するTIA/EIA TR45.5ITUに対するcdma2000 ITU-R RTT Candidate Submissionに
記載されている。本願発明者は、提案された補助パイロットチャネルを使用する
ことは高いピーク・平均率につながるということを発見した。この高ピーク・平
均率は、システム容量に好ましくない影響を与える。
【００１０】 問題となるのは、補助パイロットチャネルを使用するということは、パイロッ
ト波形を復調するためのデータが全く無いということである。各補助パイロット
上で送信されるデータは同一であるため、パイロット波形が累積して加えられ、
その結果、波形の一部においてエネルギーピークが高くなる。
【００１１】 本発明により提案され、上記問題を解決するための第１の方法は、補助パイロ
ットチャネルの位相を変化し、補助チャネルが累積して加えられることを防止す
ることである。本発明により提案され、上記問題を解説するための第２の方法は
、累積して加えられる補助パイロットチャネルの一部をゲートアウト（gate out
）することである。また、本発明はこの改善された補助パイロット信号を用いて
受信信号を復調する新規な復調器の設計を提案する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
１．導入 本発明では、ＣＤＭＡ信号をコヒーレントに復調するための２つの形式のパイ
ロットチャネルが提供される。第１のパイロットチャネルは、一般パイロットチ
ャネルであり、セクタ内で任意の移動局によってトラフィックチャネルを復調す
るのを補助するよう使用される。実施形態例では、一般パイロットチャネルは、
全てが０のシーケンスのウォルシュ（０）カバリングを使用する。一般パイロッ
トウォルシュ関数の長さは、トラフィックチャネルをカバーするウォルシュ関数
の長さと等しい。
【００１３】 第２のタイプのパイロットチャネルは、補助パイロットシーケンスであり、図
１に示す基地局セクタにより送信される。この補助パイロットシーケンスは、所
定の連結したウォルシュ関数及びウォルシュ関数の補関数により構成されるパイ
ロットシーケンスである。補助パイロットは、アンテナビームの形成を適用する
のとともに適用され、補助パイロットを適用してスポットビームを生成する。ス
ポットビームは特定の地理上の地点または非常に混雑した地域（一般に、ホット
スポットと称される）までのカバー領域を広げるために使用することができる。
同一のスポットビーム内において、複数の移動局が補助パイロットを共有するこ
とができる。
【００１４】 符号多元化された補助パイロットが生成され、各補助パイロットに異なるウォ
ルシュ符号が割り当てられる。この方法により、トラフィックチャネルに利用で
きる直交符号数が減少する。この限定を緩和するために用いられる手法は、補助
パイロットに使用されるウォルシュ符号セットのサイズを広げることである。パ
イロット信号はデータにより変調されないため、パイロットウォルシュ関数の長
さを拡大でき、利用可能なウォルシュ符号数を増加できる。
【００１５】 各ウォルシュ符号Ｗｉ ｍ（ｉはウォルシュ関数の指数であり、ｍは長さであっ
て、ｍはまたウォルシュ関数の次数と同一である）を用い、Ｎ個の補助ウォルシ
ュ符号を生成できる。この場合、Ｎは２のべき（Ｎ＝２ｎであり、ｎは正の整数
である）でなければならない。Ｗｉ ｍをＮ回連結することにより、より長いウォ
ルシュ関数が構成される。連結された各Ｗｉ ｍは異なる極性を有していてもよい
。極性のシーケンスは、次数Ｎ＊ｍのＮ個の付加直交ウォルシュ関数を生成する
ように選択されなければならない。
【００１６】 実施形態例において、Ｎは４と等しく、Ｗｉ ｍから始まる次数４＊Ｍの４つの
補助ウォルシュ符号と等しい。
【００１７】
【数１】 Ｎ＊ｍ個生成された各ウォルシュ関数は、他の全てのＷｊ ｍ（ｊ≠ｉ）ウォルシ
ュ関数と直交し、このため他のトラフィックチャネルとも直交する。Ｗ０ ｍを除
く全てのウォルシュ関数が使用可能である。このＷ０ ｍは、拡大されたウォルシ
ュ長さＮ＊ｍより短かい期間中に積分されると、一般パイロットと干渉する。補
助パイロットを生成するために用いられるウォルシュＷｉ ｍは他のトラフィック
チャネルにより使用することはできない。拡大されたウォルシュ期間Ｎ＊ｍの静
止チャネルを設ける必要があるため、Ｎによりウォルシュ関数を拡張する際、そ
の限界が制限される。この方法で補助パイロットを生成し、補助パイロットチャ
ネルを用いてトラフィックチャネルを復調する方法は、US.Patent Application
Serial No. 08/925,521において、Method and Apparatus for Providing Orthog
onal Spot Beams, Sectors and Picocellsと題して詳説されている。この同時係
属出願は、１９９７年９月８日になされ、ともに本発明の譲受人に譲渡されてお
り、以下、参照することにより本発明に包含される。
【００１８】 補助パイロットチャネルを使用する際の問題点は、パイロット波形を復調する
ためのデータが全く無いことである。各補助パイロット上で送信されるデータは
同一であるため、パイロット波形が累積して加えられ、その結果、波形の一部に
おいてエネルギーのピークが高くなる。第１に、式（１）に示す４つ全ての補助
波形が同一の出力で送信される場合、残りの波形は連続した３＊ｍ個の０の形態
（長さが、３つのウォルシュ関数）をとり、４＊Ｗｉ ｍのピークが続く。さらに
、全てのウォルシュ関数は１のチップ値から始まる。したがって、他のウォルシ
ュ関数Ｗｊ ｍに基いて、さらに補助パイロットが加えられた場合、Ｎ番目のウォ
ルシュ関数の第１のチップは補助パイロットの３＊ｍ＋１ビット位置に累積して
加えられる。
【００１９】 図１は本発明の基地局のセクタを示している。図１に示すセクタにはパイロッ
トチャネルが付随したＣＤＭＡ信号を送信するために必要なものが設けられてい
る。この付随パイロットチャネルを使用し、信号がコヒーレントに復調される。
図１の基地局セクタにおいて、このような方法で生成された一般パイロットチャ
ネル及び補助パイロットが送信される。
【００２０】 一般パイロット及びトラフィックチャネル変調器１０９は一般パイロットチャ
ネル及び複数のトラフィックチャネルを生成する。この複数のトラフィックチャ
ネルは一般パイロットチャネルの補助によりコヒーレントに復調される。補助パ
イロット及びトラフィックチャネル変調器１１０は補助パイロットチャネルを生
成する。この補助パイロットチャネルは、トラフィックチャネルのセットをコヒ
ーレントに復調するために用いられる。本実施形態例において、各パイロット及
び付随トラフィック信号は、それぞれ増幅及びアップコンバート処理され、ビー
ム制御及び他の動作を行う際に最大のフレキシビリティをもたらす。他の実施形
態、加算器１０４及び１１６によりそれぞれ実行される加算動作が、１つの加算
器により実行可能であることは、当業者によれば理解される。
【００２１】 一般パイロット及びトラフィックチャネル変調器１０９において、パイロット
シンボルはパイロット変調器１００に供給される。本実施形態例において、パイ
ロット変調器１００はウォルシュ関数Ｗ０ ｍに従ってパイロットシンボルを変調
する。本実施形態例において、パイロットシンボルは、全てが０のシーケンスで
ある。トラフィックデータは各トラフィック変調器１０２に供給される。各トラ
フィック変調器１０２は固有に割り当てられたウォルシュ関数（ＷＴ）に従って
、トラフィックデータを変調する。各トラフィック変調器１０２により変調され
たデータと一般パイロット変調器１００から出力されたパイロット信号は、加算
器１０４にて加算され、２つのデータストリームとして複素ＰＮ拡散器１０６に
供給される。複素ＰＮ拡散器１０６は、以下の式に沿ってデータに対し複素ＰＮ
拡散を施す。
【００２２】
【数２】 Ｉ’は複素ＰＮ拡散器１０６に入力される第１のデータストリームであり、Ｑ
’は複素ＰＮ拡散器１０６に入力される第２のデータストリームである。複素Ｐ
Ｎ拡散は、搬送エネルギーを送信されたＱＰＳＫ信号の同相及び位相外れ成分に
均等に分配するために用いられる。複素ＰＮ拡散は、従来から知られており、１
９９７年５月１４日に出願されたUS.Patent Application 08/856,428にて、REDU
CED PEAK-TO-AVERAGE TRANSMIT POWER HIGH DATA RATE IN A CDMAWIRELESS COMM
UNICATION SYSTEMと題して詳説されている。また、この同時係属出願は本発明の
譲受人に譲渡されており、以下、参照することにより本発明に包含される。本発
明はＢＰＳＫ及びＱＡＭ等の他の変調方式にも同様に利用可能である。複素ＰＮ
拡散データストリームは送信器１０８に供給され、この送信器１０８は、ＰＮ拡
散データストリームをアップコンバート、濾波、増幅し、この出力信号を加算器
１２２に供給する。
【００２３】 補助パイロット及びトラフィックチャネル変調器１１０ａにおいて、パイロッ
トシンボルは補助パイロット変調器１１２に供給される。補助パイロット変調器
１１０ａは上記式（１）に記載されるように生成された補助パイロットシーケン
スに従ってパイロットシンボルを変調する。本実施形態例において、パイロット
シンボルは、全てが０のシーケンスである。トラフィックデータは各トラフィッ
ク変調器１１４に供給される。各トラフィック変調器１１４は、割り当てられた
ウォルシュ関数に従ってトラフィックデータを変調する。各トラフィック変調器
１１４により変調されたデータと補助パイロット変調器１１２からのパイロット
信号は、加算器１１６にて加算され、２つのデータストリームとして複素ＰＮ拡
散器１１８に供給される。複素ＰＮ拡散器１１８は上記式（２），（３）に記載
されるようにデータを拡散する。複素ＰＮ拡散器１１８からの複素ＰＮ拡散シン
ボルストリームは、送信器１２０に供給される。送信器１０８はこの信号をアッ
プコンバート、濾波、増幅して、生成された信号を加算器１２２に供給する。補
助パイロット及びトラフィックチャネル変調器１１０ｂ〜１１０ｋは、上記した
ように補助パイロット及びトラフィックチャネル変調器１１０ａを参照して記載
したように動作する。
【００２４】 補助パイロット及びトラフィックチャネル変調器１１０ａ〜１１０ｋからの信
号と、一般パイロット及びトラフィックチャネル変調器１０９からの信号とは、
加算器１２２にて加算される。加算された結果の信号はアンテナ１２４を介して
送信される。
【００２５】 図２は、一般パイロット変調器１００の実施形態例を示している。パイロット
シンボルはデマルチプレクサ１５０に供給される。このパイロットシンボルは、
この実施形態例において、全てが０のシーケンスである。デマルチプレクサ１５
０は入力パイロットシンボルを点（１，１）、（１，−１）、（−１，１）、及
び（−１，−１）からなる４点の配列に配置し、配置されたシーケンスを２つの
出力１５７及び１５８上に出力する。出力１５７及び１５８上のシンボルストリ
ームは、直交カバー器１５４及び１５６に供給される。ウォルシュ生成器１５２
は直交カバーシーケンスを生成する。本実施形態例において、ウォルシュカバー
シーケンスはウォルシュ（０）である。デマルチプレクサ１５０からのシンボル
ストリームは、直交カバー器１５４及び１５６に供給され、ウォルシュ生成器１
５２により生成されたカバーシーケンスにより拡散される。
【００２６】 図３は、トラフィック変調器１０２及び１１４の実施形態例を示している。ト
ラフィックデータは、ＣＲＣ及び末尾ビット生成器１６０に供給される。このＣ
ＲＣ及び末尾ビット生成器１６０は、従来から知られている方法により冗長度符
号チェック方式（ＣＲＣ）ビット及び末尾ビットを生成し、ＣＲＣ及び末尾ビッ
トをトラフィックデータに付加する。ＣＲＣ及び末尾ビット生成器１６０からの
ビットは符号器１６２に供給される。符号器１６２はトラフィックデータ、付加
されたＣＲＣ及び末尾ビットに対し、順方向エラー修正処理する。本発明は、畳
み込み符号化及びターボ符号化（turbo coding）などの様々なエラー修正符号化
方法を考慮に入れている。符号化されたシンボルはインタリーバ１６４に供給さ
れ、このインタリーバ１６４は所定の配列フォーマットにしたがってシンボルを
再配列する。再配列されたシンボルは拡散器１６６に供給され、この拡散器１６
６は、セキュリティー上の目的により、受信基地局及び送信基地局にのみ知られ
ている擬似ランダムシーケンスを用いて再配置される。
【００２７】 拡散器１６６により再配置されたシーケンスは、デマルチプレクサ１６８に供
給される。デマルチプレクサ１６８は、入力パイロットシンボルを点（１，１）
、（１，−１）、（−１，１）、及び（−１，−１）からなる４点の配列に配置
し、配列されたシーケンスを出力１６９及び１７１上に出力する。出力１６９及
び１７１上のシンボルストリームは、直交カバー器１７２及び１７４に供給され
る。ウォルシュ生成器１７０は、特定の移動局使用者に搬送するために割り振ら
れた直交カバーシーケンスを生成する。デマルチプレクサ１６８からのシンボル
ストリームは、直交カバー器１７２及び１７４に供給され、ウォルシュ生成器１
７０により生成されるカバーシーケンスにより拡散される。
【００２８】 ２．ピーク・平均率を減少させる位相回転 図４は、補助パイロット変調器１１２の実施形態を示している。この補助パイ
ロット変調器１１２は、上記した、補助パイロットチャネルにおいてビットが累
積して加えられる問題を解決する。本実施形態例において、全てが０のシーケン
スであるパイロットシンボルは、デマルチプレクサ１８０に供給される。デマル
チプレクサ１８０は入力パイロットシンボルを点（１，１）、（１，−１）、（
−１，１）、及び（−１，−１）からなる４点の配列に配置し、配置されたシー
ケンスを出力１８１及び１８３上に出力する。出力１８１及び１８３上のシンボ
ルストリームは直交カバー器１８６及び１８８に供給される。補助パイロットウ
ォルシュ生成器１８２は、上記式（２）に記載されるように直交カバーシーケン
スを生成し、直交拡散シーケンスを位相回転器１８４に供給する。
【００２９】 位相回転器１８４は補助パイロット拡散シーケンスを所定の位相値により回転
する。本実施形態例において、位相回転器は、補助パイロット拡散シーケンスの
位相を０°または１８０°で回転する。すなわち、位相回転器１８４は、カバー
シーケンスを１または−１倍する。デマルチプレクサ１８０からのシンボルスト
リームは直交器１８６及び１８８に供給され、位相回転器１８４からのカバーシ
ーケンスにより拡散される。１または−１のいずれかにより補助パイロットウォ
ルシュ拡散関数全体の符号を変えることにより、補助パイロット信号は累積して
加えられない。なお、位相回転の符号は、移動局がトラフィックデータをコヒー
レントに復調できるように補助パイロットを用いる移動局に伝達されなければな
らない。
【００３０】 図６は、図４の補助パイロット生成器について記載したように生成された補助
パイロット信号を用いて、トラフィックチャネル信号を受信及びコヒーレントに
復調する受信機の構造を示している。信号は、アンテナ３００により受信され、
受信機３０２に供給される。受信器３０２は、ＱＰＳＫ復調フォーマットにした
がって受信信号をダウンコンバートし、濾波し、増幅して、相関器３２６に結果
を出力する。この相関器３２６は変更された補助パイロットチャネルを用いてト
ラフィックチャネルをコヒーレントに復調する。
【００３１】 相関器３２６ａにおいて、受信信号は複素共役乗算器３１０に供給される。複
素共役乗算器３１０は擬似ランダム雑音シーケンスＰＮＩ及びＰＮＱにより信号
を乗算し、受信信号をＰＮ逆拡散する。逆拡散された信号は、パイロット相関器
３０８ａ，３０８ｂ及び乗算器３１４ａ，３１４ｂに供給される。補助パイロッ
トウォルシュ生成器３０４及び位相回転器３０６は、補助パイロットウォルシュ
生成器１８２及び図４の位相回転器１８４により生成される変更された補助パイ
ロットシーケンスを生成するように動作する。補助パイロットウォルシュ生成器
３０４は、上記式（２）に記載されるように直交拡散シーケンスを生成し、この
直交拡散シーケンスを位相回転器３０６に供給する。位相回転器３０６は、補助
パイロット拡散シーケンスを所定の位相値だけ回転する。本実施形態例では、位
相回転器は、補助パイロット拡散シーケンスの位相を０°または１８０°回転す
る。すなわち、位相回転器３０６はカバーシーケンスを１または−１倍する。
【００３２】 パイロット相関器３０８ａ及び３０８ｂにおいて、受信信号は位相回転された
パイロットシーケンスにより乗算され、次に補助パイロットシーケンス長に累算
され、その結果としての逆拡散されたパイロット信号ストリームが内積回路３２
４に供給される。ウォルシュ生成器３１２は、ウォルシュトラフィックシーケン
スを生成し、このウォルシュトラフィックシーケンスはトラフィックデータが移
動局使用者をカバーするために用いられる。ウォルシュトラフィックシーケンス
は、乗算器３１４ａ及び３１４ｂに供給され、この乗算器３１４ａ及び３１４ｂ
は受信した信号ストリームをウォルシュトラフィックシーケンスにより乗算する
。３１４ａ及び３１４ｂにより生成されたシーケンスはアキュムレータ３１６ａ
及び３１６ｂに供給される。アキュムレータ３１６ａ及び３１６ｂは、ウォルシ
ュトラフィックの間隔中、生成されたシーケンスを累算する。累算により生成さ
れたシーケンスは内積回路３２４に供給される。
【００３３】 内積回路３２４は、パイロット相関器３０８ａ及び３０８ｂからの逆拡散され
たパイロット信号とアキュムレータ３１６ａ及び３１６ｂからの逆拡散されたト
ラフィックデータシーケンスとの内積を計算して、２つのスカラーデータシンボ
ルを供給する。内積回路３２４の目的は、基地局から移動局への信号伝播が原因
の位相エラーを除去することである。内積回路３２４を設計したり、使用したり
することは、当業者により理解され、U.S. Patent No. 5,506,865にてPILOT CAR
RIER DOT PRODUCT CIRCUITと題して詳説されており、本発明の譲受人に譲渡され
、以下、参照することにより本発明に包含される。本実施形態例では、内積回路
３２４は１つの多重化されたシンボルストリームを生成する。他の実施例では、
この機能を２つの要素に分配して行うことができ、１つの要素は内積計算を行い
、もう１つの要素は２つの結果ストリームを多重化する。
【００３４】 相関器３２６ｂ〜３２６ｍは相関器３２６ａについてした記載と同様の動作を
するが、受信信号の異なる多重伝播経路成分上では行われない。異なる伝播経路
を並行して復調すること、及び復調されたシンボルストリームを合成することは
、上述したU.S. Patent No. 5,101,501及び5,109,390に詳説される。復調された
信号の各推定値は、合成器３２８に供給され、合成されることにより、受信信号
データの推定値を改善したものが供給される。合成器３２８からの改善された推
定値信号は、逆拡散器３３０に供給される。逆拡散器３３０は、長ＰＮ符号シー
ケンスに従って信号を逆拡散する。この長ＰＮ符号シーケンスは、移動局使用者
及び送信基地局または基地局にのみ知られている。長ＰＮ拡散信号は、デインタ
リーバ及び復号器３３２に供給される。デインタリーバ及び復号器３３２は、所
定の再配置フォーマットに従ってシンボルを再配置し、ビタビ復号及びターボ復
号フォーマットなどの順方向エラー訂正フォーマットに従って、再配置されたシ
ンボルを復号する。
【００３５】 本発明の変形として、移動識別番号（mobile identification）とともに生成
された擬似ランダム雑音シーケンスのようなランダムシーケンスを基準とした回
転とすることができる。さらに、上記したように補助パイロットの静的（static
）位相回転について記載したが、位相回転は動的（dynamic）とすることもでき
る。動的回転を実施する際、位相回転器１８４は動的に基づいて補助パイロット
の位相を回転する。本実施形態例では、複数のフレームまたは１フレーム以下の
間隔でも可能であるが、補助パイロットの位相はフレームごとを基本として回転
する。この実施形態では、移動局は、位相を回転するために用いられるパターン
についての情報を有し、このパターンは位相回転器３０６において、位相回転器
１８４における位相回転パターンと同一の方法で繰り返される。
【００３６】 ３．高ピークエネルギーシンボルのゲート制御 図５は、補助パイロット変調器１００の第２の実施形態例を示している。この
補助パイロット変調器１００は、補助パイロットチャネルにおいて、累積してビ
ットが加えられる上記問題を解決する。パイロットシンボルはデマルチプレクサ
１９０に供給される。パイロットシンボルは、この実施形態において、全てが０
のシーケンスである。デマルチプレクサ１９０は入力シンボルを点（１，１）、
（１，−１）、（−１，１）、及び（−１，−１）からなる４点の配列に配置し
、配置されたシーケンスを２つの出力１９１及び１９３上に出力する。出力１９
１及び１９３上のシンボルストリームは直交カバー要素１９４及び１９６に供給
される。補助パイロットウォルシュ生成器１９２は、上記式（２）に記載される
ように直交カバーシーケンスを生成し、直交拡散シーケンスをウォルシュカバー
器１９４に供給する。デマルチプレクサ１９０からのビットストリームは、補助
パイロットウォルシュ生成器１９２により生成される補助パイロット拡散シーケ
ンスにより拡散される。
【００３７】 拡散器１９４及び１９６からの拡散パイロットシンボルはゲート器２００及び
２０２に供給される。累積して加えられることとなる単数または複数のビットが
ゲート要素２００及び２０２に供給されると、制御処理器１９８はゲート器２０
０及び２０２に信号を送信し、これによりゲート要素２００及び２０２は、累積
して加えられる補助パイロットシンボルの電力を減少させる。本実施形態におい
て、累積して加えられる補助パイロットシンボルの電力は０まで減少される。
【００３８】 図７は、図５の補助パイロット生成器について記載したように生成された補助
パイロット信号を用いたトラフィックチャネル信号を、受信及びコヒーレントに
復調する受信器の構造を示している。信号はアンテナ３５０により受信され、受
信器３５２に供給される。受信器３５２は、受信信号をＱＰＳＫ復調フォーマッ
トに従ってダウンコンバートし、濾波し、増幅して、相関器３５４に結果を出力
する。この相関器３５４は変更された補助パイロットチャネルを用いてトラフィ
ックチャネルをコヒーレントに復調する。
【００３９】 相関器３５４ａにおいて、受信信号は複素共役乗算器３５８に供給される。複
素共役乗算器３５８は擬似ランダム雑音シーケンスＰＮＩ及びＰＮＱにより信号
を乗算し、受信信号をＰＮ逆拡散する。このＰＮ逆拡散された信号は、シンボル
挿入器３６２ａ，３６２ｂ及び乗算器３６４ａ，３６４ｂに供給される。挿入器
３６２ａ及び３６２ｂは受信したデータストリームに電力の推定値を挿入する。
この推定値は図５のゲート器２００及び２０２により減少されたものである。変
更された受信信号は、パイロット相関器３７０ａ及び３７０ｂに供給される。
【００４０】 補助パイロットウォルシュ生成器３５６は、上記式（２）に示すように直交補
助パイロット拡散シーケンスを生成し、パイロット相関器３７０ａ及び３７０ｂ
にこの直交拡散シーケンスを供給する。パイロット相関器３７０ａ及び３７０ｂ
において、変更された受信信号は、補助パイロットシーケンスにより乗算され、
次に補助パイロットシーケンス長に累算される。その結果としての逆拡散パイロ
ット信号ストリームが内積回路３７８に供給される。ウォルシュ生成器３６０は
ウォルシュトラフィックシーケンスを生成する。このウォルシュトラフィックシ
ーケンスは、トラフィックデータが移動局使用者をカバーするために用いられる
。ウォルシュトラフィックシーケンスは乗算器３６４ａ及び３６４ｂに供給され
、この乗算器３６４ａ及び３６４ｂは、受信した信号ストリームをウォルシュト
ラフィックシーケンスにより乗算する。乗算器３６４ａ及び３６４ｂからの生成
シーケンスはアキュムレータ３７４ａ及び３７４ｂに供給される。アキュムレー
タ３７４ａ及び３７４ｂは、ウォルシュトラフィックの間隔中、生成シーケンス
を累積する。この結果としての累積されたシーケンスは内積回路３７８に供給さ
れる。
【００４１】 内積回路３７８は、パイロット相関器３７０ａ及び３７０ｂからの逆拡散パイ
ロット信号とアキュムレータ３７４ａ及び３７４ｂからの逆拡散トラフィックデ
ータシーケンスとの内積を計算して、２つのスカラーデータストリームを供給す
る。ドット生成回路３７８の目的は、基地局から移動局への信号伝播が原因の位
相エラーを除去することである。内積回路３７８を設計したり、使用したりする
ことは、当業者により理解され、U.S. Patent No. 5,506,865にてPILOT CARRIER
DOT PRODUCT CIRCUITと題して詳説されており、本発明の譲受人に譲渡され、以
下、参照することにより本発明に包含される。本実施形態例では、内積回路３７
８は１つの多重化されたシンボルストリームを生成する。他の実施例では、この
機能性を２つの要素に分配して行うことができ、１つの要素は内積計算を行い、
もう１つの要素は２つの結果ストリームを多重化する。
【００４２】 相関器３５４ｂ〜３５４ｍは相関器３５４ａについてした記載と同様の動作を
するが、受信信号の異なる多重伝播経路成分上では行われない。異なる伝播経路
を並行して復調すること、及び復調されたシンボルストリームを合成することは
、上述したU.S. Patent No. 5,101,501及び5,109,390に詳説される。復調された
信号の各推定値は、合成器３８０に供給され、合成されることにより、受信信号
データの推定値を改善したものが供給される。合成器３８０からの改善された推
定値信号は、逆拡散器３８２に供給される。逆拡散器３８２は、長ＰＮ符号シー
ケンスにしたがって信号を逆拡散する。この長ＰＮ符号シーケンスは、移動局使
用者及び送信基地局または基地局にのみ知られている。長ＰＮ拡散信号は、デイ
ンタリーバ及び復号器３８４に供給される。デインタリーバ及び復号器３８４は
、所定の再配置フォーマットに従ってシンボルを再配置し、ビタービ復号及びタ
ーボ復号フォーマットなどの順方向エラー訂正フォーマットに従って、再配置さ
れたシンボルを復号する。
【００４３】 ４．擬似直交ベクトルに基づいた位相回転 １９９８年１２月９日のU.S. Patent No. 09/208,336の同時係属特許出願にて
、METHOD AND APPARATUS FOR THE TRANSMISSION AND CONSTRUCTION OF BINARY Q
UASI-ORTHOGONAL VECTORSと題し、２値（バイナリ）擬似直交符号を生成する方
法が開示されている。この出願は、本発明の譲受人に譲渡されており、以下、参
照することにより本発明に包含される。１９９８年８月１７日のU.S. Patent No
. 09/136,107の同時係属特許出願にて、METHOD AND APPARATUS FOR CONSTRUCTIO
N OF QUASI-ORTHOGONAL VECTORSと題し、４値（クォータナリ）擬似直交ベクト
ルの生成方法が開示されている。この出願は、本発明の譲受人に譲渡されており
、以下、参照することにより本発明に包含される。さらに、１９９８年９月４日
のU.S. Patent No. 09/136,107及びU.S. Patent No. 09/148,100の一部継続出願
にて、A METHOD AND APPARATUS FOR THE REFLECTION AND TRANSMISSION OF QUAS
I ORTHOGONAL VECTORSと題し、様々な長さのウォルシュ関数を用いたシステムに
おける擬似直交ベクトルの使用が開示されている。この出願は、本発明の譲受人
に譲渡されており、以下、参照することにより本発明に包含される。特に、上記
特許出願により、擬似直交ベクトルは、より大きい擬似直交ベクトルから選択さ
れたシンボルのサブブロックのための多様な長さのウォルシュ関数と最大に非相
互相関される擬似直交ベクトルが示されている。このセクションの最後まで、上
記した擬似直交ベクトルのための原理体系は述べない。こうすることによって、
補助パイロットチャネルを用いた通信システムにおいてシンボルが累積して付加
されることを減少させるという本発明の主要な趣旨から離れることを避けられる
。擬似直交ベクトルを生成する任意の方法を用い、補助パイロットシンボルが累
積して累積されることを最小限とすることができる。
【００４４】 上記した特許出願において、ＱＮの形態をした擬似直交関数が生成された場合
、この擬似直交関数は、長さがＮのウォルシュ関数と最大に非相互相関されるこ
とが示されている。なお、Ｎは２ｎの形態をとる整数である。さらに、上記特許
出願において、長さがＮ以下のウォルシュ関数は、擬似直交シーケンスのサブブ
ロックと最大に非相互相関されることも示されている。
【００４５】 図１１Ａ〜図１１Ｅを参照して、長さの等しいウォルシュ関数及びこれより短
いウォルシュ関数と関連された擬似直交シーケンスの相互相関特性が示される。
図１１Ａにおいて、３２個のシンボルｑ１〜ｑ３２により構成される３２シンボ
ル擬似直交Ｑ３２が示されている。図１１Ｂは、３２シンボルウォルシュ関数（
Ｗ３２）を示している。Ｑ３２は、全３２シンボルウォルシュ関数（Ｗ３２）の
セット上で最大に非相互相関されている。
【００４６】 図１１Ｃは２つの１６シンボルウォルシュ関数（Ｗ１６）を示している。これ
ら１６シンボルウォルシュ関数は、Ｑ３２のサブブロック２つと最大に非相互相
関されている。Ｑ３２の第１のサブブロックはシンボルｑ１〜ｑ１６により構成
され、Ｑ３２の第２のサブブロックはシンボルｑ１７〜ｑ３２により構成される
。Ｑ３２の２つのサブブロックは、１６シンボルウォルシュ関数Ｗ１６のセット
と最大に非相互相関とされている。
【００４７】 図１１Ｄは４つの８シンボルウォルシュ関数（Ｗ８）を示している。これら８
シンボルウォルシュ関数は、Ｑ３２のサブブロック４つと最大に非相互相関され
ている。Ｑ３２の第１のサブブロックはシンボルｑ１〜ｑ８により構成され、Ｑ
３２の第２のサブブロックはシンボルｑ９〜ｑ１６により構成され、Ｑ３２の第
３のサブブロックは、シンボルｑ１７〜ｑ２４により構成され、Ｑ３２の第４の
サブブロックはシンボルｑ２５〜ｑ３２により構成される。Ｑ３２の４つのサブ
ブロックは、８シンボルウォルシュ関数Ｗ８のセットと最大な非相互相関とされ
ている。
【００４８】 図１１Ｅは８つの４シンボルウォルシュ関数（Ｗ４）を示している。これら４
シンボルウォルシュ関数は、Ｑ３２のサブブロック８つと最大に非相互相関され
ている。Ｑ３２の第１のサブブロックはシンボルｑ１〜ｑ４により構成され、Ｑ
３２の第２のサブブロックはｑ５〜ｑ８により構成され、Ｑ３２の第３のサブブ
ロックはシンボルｑ９〜ｑ１２により構成され、Ｑ３２の第４のサブブロックは
シンボルｑ１３〜ｑ１６により構成され、Ｑ３２の第５のサブブロックはシンボ
ルｑ１７〜ｑ２０により構成され、Ｑ３２の第６のサブブロックはｑ２１〜ｑ２
４により構成され、Ｑ３２の第７のサブブロックはシンボルｑ２５〜ｑ２８によ
り構成され、Ｑ３２の第８のサブブロックはシンボルｑ２９〜ｑ３２により構成
される。Ｑ３２の８つのサブブロックは、４シンボルウォルシュ関数Ｗ４のセッ
トと最大に非相互相関されている。
【００４９】
【数３】 上記式（４）により定義される補助パイロットを行列Ｐに入れると、以下のよ
うになる。
【００５０】
【数４】 式（５）により与えられる形態で行列Ｐを生成する理由は、この形態では行列Ｐ
の各列はウォルシュ関数だからである。
【００５１】 ベクトルＡが、補助パイロットＷｍ，iの位相回転を表す各ベクトルａiのため
の位相回転を含むように定義される場合、ピーク・平均率を減少させるための最
適な位相回転を決定するには、以下のように与えられる行列ＡＰの各列の要素の
合計を最小にする必要がある。
【００５２】
【数５】 行列Ｐの列は全てウォルシュ関数なので、行列ＡＰの列の和を最小にすることと
は、行列Ｐの列により表されるウォルシュ関数と最大に非相互相関されたベクト
ルＡを探すことである。上記したように、ウォルシュ関数のセットと最大に非相
互相関されたベクトルは、擬似直交ベクトルまたはより大きい擬似直交ベクトル
のサブブロックである。したがって、８つの補助パイロットが使用される場合、
シンボルの累積を減少させるために最適な位相偏移は、８の長さを持つ擬似直交
ベクトルのシンボル、またはより大きい擬似直交ベクトルのシンボルサブブロッ
ク８つによりもたらされる。
【００５３】 次に、ウォルシュ関数との相互相関特性を持つ擬似直交ベクトルを生成する方
法を見る。擬似直交ベクトルは、直交ベクトルに付加されたベクトルである。擬
似直交ベクトルは、直交ベクトルとの干渉をできるだけ少なくするため、全バイ
ナリ２ｎベクトルスペース内の残存する符号ベクトルから選択される。詳しくは
、擬似直交ベクトルは、０ではないとしても許容限度内の干渉のレベルとされる
ように選択される。
【００５４】 擬似直交ベクトルを選択するため、バイナリ（＋１／−１ アルファベット）
マスクのための全２ｎベクトルスペース内でコンピュータ検索を実施することが
できる。マスクを直交ベクトルに適用し、擬似直交ベクトルである新しいベクト
ルのセットを形成できる。Ｍ個のマスク全てをウォルシュコードベクトルＷｎの
セットに適用する場合、生成される擬似直交関数の数は、（Ｍ＋１）ｎである。
マスクｍを符号ベクトルｗ∈Ｗｍに適用することは、マスクｍと直交符号ベクト
ルｗとを要素乗算することによる要素を含む。その目的は、以下に示す新たなコ
ードベクトルを生成することである。
【００５５】
【数６】 新たな符号ベクトルを使用することが原因の干渉をテストすることは可能であ
り、最低の相互相関をもたらす符号ベクトルを選択して擬似直交ベクトルのセッ
トを供給できる。１つの直交ベクトルのセットから複数の擬似直交ベクトルのセ
ットを生成するために、複数のこのようなマスク関数を見つけることができる。
コンピュータ検索により見つかった擬似直交ベクトルと、混ざりあったメッセー
ジ信号と、を相互に分離するために、擬似直交ベクトルは相互に直交である必要
がある。直交セット内の少なくとも１つの符号ベクトルと擬似直交セット内の１
つのベクトルとの間には、０ではない相互相関がある。
【００５６】 擬似直交ベクトルをｖとして、以下のように表される。
【００５７】
【数７】 擬似直交ベクトルｖを選択する際に目指すことは、以下に示すものが最も小さい
ベクトルを選択することである。
【００５８】
【数８】 これらの相互相関はベクトル間の分離した量を図るために有用であるため、２
つの符号ベクトルｘとｙとの間の正常化された相互相関は、以下のように定義さ
れる。
【００５９】
【数９】 ２つの直交ベクトルの相互相関は０である。相互相関の絶対値が少ないと、直交
ベクトルと混合したメッセージ信号と、擬似直交ベクトルと混合したメッセージ
信号と、がよりよく分離される結果となる。よりよく分離されることは、復号の
際の信号間の干渉が少なくなる結果となる。
【００６０】 ｎが２のべきである場合、直交ベクトルとこれらに対応する擬似直交ベクトル
との平均平方の相互相関は１／ｎである。相互相関の絶対値の下界は、値１／√
ｎにて示される。この量は、ホルツマン下界（Holtzman lower bound）と称され
る。ｎが偶数の２のべきの場合、下界を満たすマスクが発見される。しかし、ｎ
が奇数の２のべきの場合、この境界は同一性を満たさない。後者の場合、最も小
さい相互相関は√２／√ｎである。このため、コンピュータ検索技術を用いた奇
数の２のべきの場合、擬似直交ベクトルの干渉は、理論上の限界の√２倍である
。
【００６１】 本発明の信号送信方法において、マスクｍを構成し、このマスクを擬似直交符
号ベクトルを生成するために直交符号ベクトルに適用する。この場合、このマス
クは、４つの位相または４相位相偏移キー（ＱＰＳＫ）マスクの場合にしたがっ
て、マスクｍは、２つではなく４つの要素｛±１，±ｊ｝のアルファベットを有
する。ここで、ｊ＝√−１は虚数の１のべき根である。本発明の信号送信方法に
は、メッセージ信号を送信する際、２つのマスクｍが必要な場合もあることは理
解される。２つのマスクのうち一方は、位相（Ｉ）チャネルに使用し、もう一方
は位相（Ｑ）以外で使用可能である。
【００６２】 本発明の送信方法を実行するため、線形フィードバック循環けた移動（ＬＦＳ
Ｒ）を用いて新たなマスクｍを生成できる。２ｋアレイＬＦＳＲシーケンスｓ［
ｔ］は、シンボル｛０，１，…，２ｋ−１｝を有するシーケンスである。ここで
、ｋは２値の場合は値１に限定され、４値の場合、値２に限定される。シーケン
スは、以下の形態の線形繰り返し関係を満たす。
【００６３】
【数１０】 ここで、ｒ≧１は、反復の程度である。定数ｃiはセット｛０，１，…，２ｋ−
１｝に属し、ｃｒ≠０である。このタイプのシーケンスｓ［ｔ］は特性多項式で
ある。
【００６４】
【数１１】 ｋが１の場合、シーケンスｓ［ｔ］は、周期が２ｒ−１以下の周期性を有する
。シーケンスｓ［ｔ］の周期が最大値である２ｒ−１に達した場合、ｓ［ｔ］の
特性多項式は原理多項式として定義され、シーケンスｓ［ｔ］はｍシーケンスで
ある。このタイプのシーケンスは、S.W.GolombのShift Register Sequence, Hol
den Day, San Francisco, CA 1967にて教授される。 符号Ｃ’は、ｍシーケンスの１周期及び各循環けた移動の１周期を含む。した
がって、符号Ｃ’の大きさは２ｒ−１である。符号Ｃ’内の各符号語に０ビット
を付加することにより、符号Ｃ’を拡張できる。各符号語のビット位置と同じ位
置に０が付加される。このように全てが０のベクトルを含むことにより、符号Ｃ
’から符号行列Ｃが形成される。
【００６５】
【数１２】 次に、置換行列アルゴリズム５１０のブロック１４に示すように、行列Ｗのサ
ブ行列Ｍが形成される。サブ行列Ｍは、ｒ行と２ｒ列を有する。サブ行列Ｍを形
成するため、ｒ行と２ｒ−１列を有する中間サブ行列Ｍ’が形成される。サブ行
列Ｍ’は、全てが０の列を、サブ行列Ｍに付加することにより形成される。サブ
行列Ｍ’の第１行は、符号Ｃを構成するのに用いられたｍシーケンスのいかなる
循環けた移動であってもよい。第１行に続く、サブ行列Ｍ'のｒ−１行は、第１
行から始まる各ケースにおいて、１単位時間ごとの連続した偏移である。サブ行
列の各列は、性質が異なる。
【００６６】
【数１３】 ｋ＝２であり、したがってシーケンスが４値のアルファベットを有する場合、
ファミリＡとして知られるシーケンスが決定される。このファミリＡシーケンス
は例えばS.Boztas, P.V. Kumar, R, Hammons, 4-Phase Sequences with Near-Op
timum Correlation Properties, IEEE Transactions on Information Theory, I
T-38 NO.3(May 1992), pp1101-1103にて教授される。ファミリＡシーケンスを得
るため、Ｃ（ｙ）を、ｒ度の２値の原理多項式とする。セット｛０，１，２，３
｝内の定数を有する多項式ｇ（ｘ）は、以下に示すように多項式ｃ（ｘ）からリ
フト（lift）される。
【００６７】
【数１４】 このように２値の多項式ｃ（ｘ）から４値の多項式ｇ（ｘ）へとリフトすること
は、多項式のヘンゼルリフトの特殊なケースである。例えば、B, R, MacDonald,
"Finite Rings with Identity," Marcel Dekker, Inc., New York, 1974を参照
のこと。特性多項式ｇ（ｘ）を有するＬＦＳＲシーケンスは、ファミリＡシーケ
ンスとして定義される。このシーケンスは周期２ｒ−１を有する。
【００６８】 図１０を参照して、擬似直交マスク生成アルゴリズム６５０が示される。擬似
直交マスク生成アルゴリズム６５０を用いて、長さ２ｒの擬似直交ベクトルを形
成するための４位相マスクを形成できる。このマスク生成アルゴリズム６５０に
おいて、ｒ度の２値の原理多項式ｃ（ｘ）が、ブロック６５２にて生成される。
原理多項式ｃ（ｘ）を特性多項式として用いて、ブロック５６に示すようにｍシ
ーケンスの１周期が構成される。
【００６９】
【数１５】 次に、マスク生成アルゴリズム６５０のブロック６５２において得られた原理
多項式ｃ（ｘ）に対しヘンゼルリフトを行い、上記したように多項式ｇ（ｘ）を
生成する。ヘンゼルリフトの動作はブロック６７２にて示される。ブロック６７
８に示すように、特性多項式としての多項式ｇ（ｘ）を有するファミリＡの１周
期が生成される。ファミリＡのシーケンスの１シーケンスが選択される。この選
択されたシーケンスは、１〜３と等しい少なくとも１つのシンボルを有するファ
ミリＡシーケンスのうちの任意の１つである。
【００７０】 長さが（２ｒ−１）のベクトルＮ’が構成される。このベクトルＮ’は，ブロ
ック６７８に従って選択されたファミリＡシーケンスの１周期から構成される。
ベクトルＮ’の最初のビット位置に０ビットを付加することにより、長さ２ｒの
ベクトルＮが形成される。次に、ブロック７０に示すように、ブロック６６６に
て見つけられた置換Ｐを用いて、ベクトルＮを列置換する。置換された符号語は
、本発明の方法に従って擬似直交ベクトルを生成するためのマスクとして使用さ
れる。このように生成された擬似直交ベクトルは、（＋１，−１，＋ｊ，−ｊ）
へのシンボル配置とともに使用することができる。長さ１２８ウォルシュ符号の
間、全１２７のマスクをこのような方法で生成できる。擬似直交マスクアルゴリ
ズム６５０に従って生成された２つのマスクは、表１に示される。
【００７１】
【表１】 次に、上記したようにして得られたマスク関数をさらに処理（置換）する。こ
の処理により、マスク関数は、同一の長さのウォルシュ符号と最適な相互相関を
保持しつつ、ファットパイプ（fat pipe）または直交可変長関数を使用するため
のより短いウォルシュ符号と最適に相互相関する。直交可変長シーケンスは当業
者により周知であり、U.S. Patent No.5,751,761, にてSYSTEM AND METHOD FOR
ORTHOGONAL SPREAD SPECTRUM SEQUENCE GENERATION IN VARIABLE DATA RATE SYS
TEMSと題して、詳説され、TIAのcdma2000 Candidate Submission ｚto the ITU
にてさらに開示されている。
【００７２】 長さが固定された（マスク関数と同じ長さ）ウォルシュ符号との最適な相互相
関を失うことなく、上記したように得られたマスク関数に置換のセットの例を供
給するため、ウォルシュ符号は１次のリードマラー符号のサブ符号であることに
注意する。したがって、同じ長さの１次のリードマラー符号の自動変換グループ
内からのいかなる置換を、これらの変換されていない同じ長さのウォルシュ符号
との相互相関の最大絶対値を残すマスク関数に適用できる。これらの置換を系統
立てて適用し、ファットパイプ使用に最適な新しいマスク関数を得られる。
【００７３】 ｎ（ｎは２のべきの整数）をマスク関数の長さとする。本発明の説明のため、
長さが２ｍ・Ｌのブロックｂ＝［ｂｔ＋１，ｂｔ＋２，…，ｂｔ＋Ｌ］を考える
。ここでＬ（Ｌ≧４）は、２のべきの整数であって、各サブブロックｂｔ＋１（
１≦ｉ≦Ｌ）は、同じ長さ２ｍのチップを有する。ここで、ｍ（≧０）は整数で
ある。以下の式（１４）に示すブロックを、パラメータｍを伴うブロックｂのリ
フレクション（reflection）と称する。
【００７４】
【数１６】 ｖ＝［ｖ１，…，ｖｎ］をマスク関数とする。０≦ｍ≦log２ｎであるｍは整
数とする。したがって、ｖは長さ２ｍのサブブロックについて、以下に示すよう
に表される。
【００７５】
【数１７】 ｒ（４≦ｒ≦ｎ）は、２のべきとする。以下の式（１５）に示すベクトルは、パ
ラメータ（ｍ，ｒ）を伴うｖの総リフレクション（Total Reflection）と称する
。
【００７６】
【数１８】 以下に示すステップを用いて、ファットパイプの使用に最適なＱＯＦを与える
マスク関数を構成する。
【００７７】 １）上記したように構成される４位相マスク関数ｖ （１）から始める。この関数
は長さがｎのウォルシュ符号との相互相関特性が最適である。
【００７８】 ２）ｋが１に初期化され、ｖ （１）の長さ２ｋのサブブロックが、長さ２のウォ
ルシュ符号と最適に相互相関しているか否かをチェックする。
【００７９】 ａ）ｖ （１）が長さ２のウォルシュ符号と最適に相互相関している場合、ｖ （ ｋ＋１） ＝ｖ （１）、ｋ＝ｋ＋１とし、（３）へ行く。
【００８０】 ｂ）ｖ （１）が長さ２のウォルシュ符号と最適に相互相関していない場合、あ
る値ｒ＝ｒ’，ｖ （ＴＲ）（０，ｒ’）まで、選択可能なｒ（２のべきの整数）
、４≦ｒ≦ｎ、が長さ２のウォルシュ符号と相互相関しているかをテストする。
次に、ｖ （ｋ＋１）＝ｖ （ＴＲ）（０，ｒ’），ｋ＝ｋ＋１とし、（３）に行く
。
【００８１】 （３）ｖ （ｋ）の長さ２ｋのサブブロックが、長さ２ｋのウォルシュ符号と最
適に相互相関しているか否かをチェックする。
【００８２】 ａ）ｖ（ｋ）が、長さ２ｋのウォルシュ符号と最適に相互相関している場合、 ｖ （ｋ＋１） ＝ｖ （ｋ），ｋ＝ｋ＋１とする。ｋ＝log２ｎの場合、（４）に行
き、そうでなければループ（３）をもう一度繰り返す。
【００８３】 ｂ）ｖ（ｋ）が、長さ２ｋのウォルシュ符号と最適に相互相関していない場合
、ある値ｒ＝ｒ’’，ｖ （ＴＲ）（２ｋ−１，ｒ’’）まで、選択可能なｒ、２ ｋ ≦ｒ≦ｎ、が長さ２ｋのウォルシュ符号と相互相関しているかをテストする。
次に、ｖ （ｋ＋１）＝ｖ （ＴＲ）（２ｋ−１，ｒ’’），ｋ＝ｋ＋１とする。ｋ
＝log２ｎの場合、（４）に行き、そうければループ（３）をもう一度繰り返す
。
【００８４】
【数１９】 なお、ファットパイプの使用のための最適なマスク関数を得るため、ステップ
３のlog２ｎ−１までの繰り返しの総和が必要な場合がある。
【００８５】 これらのステップを用い、ファットパイプ使用のための最適なＱＯＦを得るこ
とができる。これらのステップは上記したように与えられた長さ１２８のマスク
関数のための２例に対しても実行された。以下は、最適なファットパイプである
、得られた２つのマスク関数である。
【００８６】
【数２０】 上記マスクを４５度回転し、ポイント＝｛±１±ｊ｝の配置を得て、上記したも
のに対応する対応Ｉチャネル及びＱチャネルＱＯＦマスクは、以下（１６進数で
示す）のようになる。
【００８７】
【数２１】 再び、このマスクを４５度回転し、ＩＳ−９５Ｃ配置ポイント＝｛±１±ｊ｝
を得て、上記したものに対応する対応Iチャネル及びＱチャネルＱＯＦマスクは
、以下（１６進数法で示す）のようになる。
【００８８】
【数２２】 長さ２５６までの可変長ウォルシュ符号のための最適なファットパイプである
、本発明に示される方法を用いて、以下に示す長さ２５６の２つのマスクはＱＯ
Ｆマスクの例をもたらす。
【００８９】
【数２３】 上記マスクを４５度回転し、ＩＳ−９５Ｃ配置ポイント＝｛±１±ｊ｝を得て
、上記したものに対応する対応Ｉチャネル及びＱチャネルＱＯＦマスクは、以下
（１６進数法で示す）のようになる。
【００９０】
【数２４】 再び、上記マスクを４５度回転し、配置ポイント＝｛±１±ｊ｝を得て、上記
したものに対応する対応Ｉチャネル及びＱチャネルＱＯＦマスクは、以下（１６
進数法）のようになる。
【００９１】
【数２５】 上記したように、補助パイロットチャネルを生成するために用いられるウォル
シュ関数と最大に相互相関された擬似直交ベクトルのセットを生成できる。上記
方法により複素擬似直交関数を生成する。本発明においては、複素擬似直交関数
のほんの一部分を用いて補助パイロットの位相を決定する。補助ウォルシュ関数
に対する相互相関特性のため、これらの擬似直交関数を用いて、大変効率的な方
法でピーク・平均率を最小にできる。この第３の実施形態は、実際は第１の実施
形態を最適化したものである。位相回転は擬似直交関数に従って選択され、位相
回転は補助パイロットチャネルを単に１８０°及び０°回転することである。
【００９２】 図８は、補助パイロット１００の第３の実施形態であり、補助パイロットチャ
ネルにおいてビットが累積して加えられるという上記問題を解決する。本実施形
態例で全てが０のシーケンスであるパイロットシンボルがデマルチプレクサ４８
０に供給される。デマルチプレクサ４８０は、入力パイロットシンボルを（１，
１），（１，−１），（−１，１），及び（−１，−１）からなる４つの点に配
置し、配置されたシーケンスを２つの出力４８１，４８３上に出力する。４８１
，４８３上のシンボルストリームは直行カバー器４８６，４８８に供給される。
補助パイロットウォルシュ生成器４８２は上記式（２）に示すように直交カバー
シーケンスを生成し、直交拡散シーケンスを位相回転器４８４に供給する。
【００９３】 位相回転器４８４は、補助パイロット拡散シーケンスを値＋１または−１によ
り乗算する。この値は、所定の擬似直交拡散シーケンスに従って決定される。擬
似直交拡散関数生成器４８８は、上記したように擬似直交拡散関数を生成する。
本実施形態例では、擬似直交拡散関数生成器４８８は、補助パイロットシーケン
スと同じ長さまたは同じシンボル数の擬似直交関数を生成する。したがって、補
助パイロットシーケンスの長さが２５６の場合、擬似直交拡散関数生成器４８８
はシンボルが２５６の擬似直交関数を生成する。
【００９４】 擬似直交拡散関数生成器４８８は擬似直交関数をデマルチプレクサ４９０に供
給する。デマルチプレクサは、シーケンスから（値が＋１または−１の）１ビッ
トを減算し、このビットを位相回転器４８４に供給する。位相回転器４８４は擬
似直交関数からのシンボルに従って、補助パイロットチャネルシーケンスを擬似
直交関数生成器デマルチプレクサ４９０により単に乗算することにより、補助パ
イロットシーケンスの位相を変化させる。デマルチプレクサ４９０は、擬似直交
拡散関数生成器からの擬似直交関数と異なるシンボルを各補助パイロット生成器
に供給する。
【００９５】 本発明の第１の実施形態について記載したのと同様にして、擬似直交関数に従
って、位相回転された補助パイロットチャネルを用いて復調することができる。
【００９６】 ５．擬似直交関数からの補助パイロット信号 上記記載において、補助パイロット信号は、ウォルシュ関数から構成した。本
発明は、擬似直交関数または連結した擬似直交関数及びそれらの補関数から構成
されるウォルシュ関数の場合にも適用できる。上記各実施形態は、擬似直交関数
から発生した補助パイロットのシンボルが累積して加えられることを防止するこ
とに直接適用される。
【００９７】 上記した方法は、擬似直交関数の完全なセットを生成するための方法を提供す
る。したがって、補助パイロットが擬似直交関数から生成される場合、同じまた
は異なる擬似直交関数を単に用いることによって、上記したように、シンボルの
累積が最小となる最適な位相回転を得る。
【００９８】 上記記載の好適な実施形態が提供され、当業者が本発明を構成し、実施できる
。これらの実施形態を種々に改善することは、当業者にとって明らかであり、こ
こに定義される包括的な原理を、発明の能力を用いることなく他の実施形態に適
用してもよい。したがって、本発明はここに示す実施形態に限定されるものでは
なく、開示された新規な特徴及び原理の最も広い範疇と一致する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の基地局送信器のブロック図。
【図２】 本発明の一般パイロットチャネル変調器のブロック図。
【図３】 本発明のトラフィックチャネル変調器のブロック図。
【図４】 本発明の補助パイロット生成器の第１の実施形態例のブロック図。
【図５】 本発明の補助パイロット生成器の第２の実施形態例のブロック図。
【図６】 図４について説明した補助パイロットチャネル生成器を改善したものを用いて
信号を受信及びコヒーレントに復調する受信器のブロック図。
【図７】 図５について説明した補助パイロットチャネル生成器を改善したものを用いて
信号を受信及びコヒーレントに復調する受信器のブロック図。
【図８】 擬似直交符号を用いて位相回転を決定する、本発明の補助パイロット生成器の
第３の実施形態のブロック図。
【図９】 本発明の方法に用いられるのに適した置換行列アルゴリズムを示すブロック図
。
【図１０】 本発明の擬似直交マスク生成アルゴリズムを示すブロック図を示す図。
【図１１】 擬似直交シーケンスと、等しいまたは短い長さのウォルシュ関数との相互相関
特性を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── 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，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ホルツマン、ジャック・エム アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92130 サン・ディエゴ、カミニト・バウ ティゾ 12970 (72)発明者 シャンバーグ、アブヒジット アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92122 サン・ディエゴ、チャーマント・ ドライブ・ナンバー 1524、7560 Ｆターム(参考） 5K022 EE02 EE21 EE31 5K067 CC10 CC24 DD25 EE02 EE10 GG08 HH21 HH26 【要約の続き】

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のパイロットシンボルにより構成される複数のパイロット信号を生成する
    複数のパイロット生成手段と、 少なくとも１つの前記パイロット信号を変化させるシンボル累積減少手段と、 を具備する基地局。
  2. 【請求項２】 前記パイロット生成手段は一般パイロット及び複数の補助パイロット信号を生
    成する請求項１記載の基地局。
  3. 【請求項３】 前記シンボル累積減少手段は少なくとも１つの前記パイロット信号の位相を変
    化させる位相回転手段を有する請求項１記載の基地局。
  4. 【請求項４】 前記位相回転手段は少なくとも１つの前記パイロット信号の位相を−１倍するこ
    とにより変化させる請求項３記載の基地局。
  5. 【請求項５】 前記パイロット信号それぞれに対する少なくとも１つのトラフィック信号を変
    調し、前記位相回転の度数を示す信号を送信する複数のトラフィック変調手段を
    さらに具備する請求項３記載の基地局。
  6. 【請求項６】 前記パイロット信号それぞれに対する少なくとも１つのトラフィック信号を変
    調する複数のトラフィック変調手段をさらに具備し、少なくとも１つの前記トラ
    フィック変調手段は対応するパイロット信号の位相変化に従って前記トラフィッ
    ク信号の位相を変化させる請求項３記載の基地局。
  7. 【請求項７】 前記シンボル累積減少手段は、前記複数のパイロット信号内の少なくとも１つ
    のパイロットシンボルのエネルギーを減少させる減衰手段を具備する請求項１記
    載の基地局。
  8. 【請求項８】 前記シンボル減衰手段は、前記複数のパイロット信号内の少なくとも１つのシ
    ンボルをゲートオフする請求項７記載の基地局。
  9. 【請求項９】 前記パイロット信号は、連結されたウォルシュシーケンス及びウォルシュシー
    ケンスの補関数として生成される請求項１記載の基地局。
  10. 【請求項１０】 前記パイロット信号それぞれの位相回転は擬似直交関数に従って決定される請
    求項３記載の基地局。
  11. 【請求項１１】 前記擬似直交関数はバイナリの直交関数である請求項１０記載の基地局。
  12. 【請求項１２】 前記擬似直交関数は短縮されたウォルシュシーケンスに対して最適に選択され
    た擬似直交関数である請求項１０記載の基地局。
  13. 【請求項１３】 パイロット信号を受信する手段と、 前記パイロット信号の位相を変化させる手段と、 トラフィック信号を受信する手段と、 前記位相変化されたパイロット信号に従って前記トラフィック信号を変調する
    手段と、 を具備する移動局。
  14. 【請求項１４】 前記位相変化の度数を示す信号を受信する手段をさらに具備する請求項１２記
    載の移動局。
  15. 【請求項１５】 パイロット信号を受信する手段と、 前記パイロット信号に減少されたシンボルエネルギーを挿入し、前記パイロッ
    ト信号の改善された推定値を供給する手段と、 トラフィック信号を受信する手段と、 前記パイロット信号の前記改善された推定値に従って前記トラフィック信号を
    変調する手段と、 を具備する移動局。
  16. 【請求項１６】 複数のパイロット信号が同時に送信される基地局において、 複数のパイロットシンボルにより構成される複数のパイロット信号を生成する
    工程と、 少なくとも１つの前記パイロット信号を変化させ、前記複数のパイロット信号
    においてシンボルの累積を減少させる工程と、 を具備するパイロット信号を送信する方法。
  17. 【請求項１７】 前記複数のパイロット信号を生成する工程は、一般パイロットを生成すること
    及び複数の補助パイロット信号を生成することを具備する請求項１６記載の方法
    。
  18. 【請求項１８】 少なくとも１つの前記パイロット信号を変化させてシンボルの累積を減少させ
    る工程は、少なくとも１つの前記パイロット信号の位相を変化させることを具備
    する請求項１６記載の方法。
  19. 【請求項１９】 少なくとも１つの前記パイロット信号の位相を変化させる工程は、少なくとも
    １つの前記パイロット信号を−１倍することにより変化させることを具備する請
    求項１８記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記パイロット信号それぞれに対し少なくとも１つのトラフィック信号を変調
    する工程と、 前記位相回転の角度を示す信号を送信する工程と、 をさらに具備する請求項１８記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記パイロット信号それぞれに対し少なくとも１つのトラフィック信号を変調
    する工程と、 対応するパイロット信号の位相変化に従って少なくとも１つの前記トラフィッ
    ク信号の位相を変化させる工程と、 をさらに具備する請求項１８記載の方法。
  22. 【請求項２２】 少なくとも１つのパイロット信号を変化させて前記複数のパイロット信号にお
    いてシンボルの累積を減少させる工程は、前記複数のパイロット信号において少
    なくとも１つのパイロットシンボルのエネルギーを減少させることを具備する請
    求項１６記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記複数のパイロット信号において少なくとも１つのパイロットシンボルのエ
    ネルギーを減少させる工程は、前記複数のパイロット信号において少なくとも１
    つのシンボルをゲートオフする工程を具備する請求項２２記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記パイロット信号は、連結されたウォルシュ関数及びウォルシュ関数の補関
    数として生成される請求項１６記載の方法。
  25. 【請求項２５】 少なくとも１つの前記パイロット信号の位相を変化させる工程は、擬似直行関
    数に従って行われる請求項１８記載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記擬似直交関数はバイナリの直交関数である請求項２５記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記擬似直交関数は、短縮されたウォルシュシーケンスのために最適とされる
    ように選択された擬似直交関数である請求項２５記載の方法。
  28. 【請求項２８】 基地局において、 パイロット信号を受信する工程と、 前記パイロット信号の位相を変化させる工程と、 トラフィック信号を受信する工程と、 前記位相変化されたパイロット信号に従って前記トラフィック信号を復調する
    工程と、 を具備する、シンボルの累積を減少させるために選択されたパイロット信号の
    位相を変化させる、基地局からの信号を受信する方法。
  29. 【請求項２９】 前記位相変化の度数を示す信号を受信する工程をさらに具備する請求項２７記
    載の方法。
  30. 【請求項３０】 基地局において、 パイロット信号を受信する工程と、 前記パイロット信号内の減少されたシンボルのエネルギーの推定値を前記パイ
    ロット信号に挿入し、前記パイロット信号の改善された推定値を供給する工程と
    、 トラフィック信号を受信する工程と、 前記パイロット信号の前記改善された推定値に従って前記トラフィック信号を
    復調する工程と、 を具備する、シンボルの累積を減少させるために前記パイロット信号において
    選択されたシンボルのエネルギーを減少させる、基地局からの信号を受信する方
    法。
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