JP2004508766A - 部分的な転送フォーマット情報を処理するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

物理チャンネル上を送られるデータを、チャンネル化コードが分かっていないときに、回復するための技術。変調信号を受信し、処理し、受信サンプルを供給する（６１２）。仮のチャンネル化コード（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、ＯＶＳＦコード）を選択し（６１６）、選択したコードを使用して、受信サンプルを処理し、部分的に処理された符号を生成する（６１８）。仮のチャンネル化コードを“基礎”コードとし、これを使用して、物理チャンネルに使用される全ての可能なチャンネル化コードを生成する。中間結果、すなわち部分的に処理された符合を記憶し（６２２）、実際のチャンネル化コードを判断するとき（６２４）、実際のチャンネル化コードと仮のチャンネル化コードとにしたがって、さらに処理して、最終結果を求める（６２６）。追加の処理には、中間結果を組へ分割することと、個々の組の中の各中間結果を、実際のチャンネル化コードと仮のチャンネル化コードとによって判断される基準化係数（＋１または−１）で基準化することと、各組の基準化された結果を結合して、最終結果を求めることとが含まれる。Ｗ−ＣＤＭＡシステムのＳＴＴＤモードでは、多数の実際のＯＶＳＦコードからの最終結果を選択的に結合して、回復された符号を求める（６２８）。
【選択図】図６

Description

【０００１】
発明の背景
Ｉ．発明の分野
本発明はデータ通信に関する。とくに、本発明は、部分的な転送フォーマット情報で物理チャンネルを処理するための新規で向上した方法および装置に関する。
【０００２】
ＩＩ．関連技術の説明
現在の通信システムには、種々のアプリケーションをサポートすることが求められている。１つのこのような通信システムは、符号分割多重アクセス（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ， ＣＤＭＡ）システムであり、ＣＤＭＡシステムは、地上回線によってユーザ間の音声およびデータの通信をサポートする。ＣＤＭＡ技術を多重アクセス通信システムに使用することについては、米国特許第４，９０１，３０７号（“ＳＰＲＥＡＤ ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＡＣＣＥＳＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＵＳＩＮＧ ＳＡＴＥＬＬＩＴＥ ＯＲ ＴＥＲＲＥＳＴＲＩＡＬ ＲＥＰＥＡＴＥＲＳ”）および米国特許第５，１０３，４５９号（“ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧ ＷＡＶＥＦＯＲＭＳ ＩＮ Ａ ＣＤＭＡ ＣＥＬＬＵＬＡＲ ＴＥＬＥＰＨＯＮＥ ＳＹＳＴＥＭ”）に開示されており、両文献は本発明の譲受け人に譲渡され、ここでは参考文献として取り上げている。
【０００３】
ＣＤＭＡシステムは、通常は、１つ以上の標準規格に準拠するように設計されている。１つのこのような第１世代の標準規格は、“ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５ Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｔａｔｉｏｎ − Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｄｕａｌ − Ｍｏｄｅ Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ”（以下では、ＩＳ−９５の標準規格と呼び、ここでは参考文献として取り上げている）である。ＩＳ−９５に準拠するＣＤＭＡシステムでは、音声データおよびパケットデータを伝送することができる。より新しい世代の標準規格は、“３^ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ”（３ＧＰＰ）という名称のコンソーシアムによって提案され、文献番号第３Ｇ ＴＳ ２５．２１１号、第３Ｇ ＴＳ ２５．２１２号、第３Ｇ ＴＳ ２５．２１３号、および第３Ｇ ＴＳ ２５．２１４号を含む１組の文献において具体化されており、なお、これらの文献は一般に容易に入手可能である。３ＧＰＰの標準規格を、以下ではＷ−ＣＤＭＡの標準規格と呼び、ここでは参考文献として取り上げている。
【０００４】
Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格では、多数のユーザをサポートでき、かつパケットデータを効率的に伝送する設計を有するように、チャンネル構造を規定している。Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格にしたがうと、ユーザは、通常は、呼の継続期間中に、ダウンリンク（すなわち、基地局からユーザへのリンク）およびアップリンク（すなわち、ユーザから基地局へのリンク）上に“専用”チャンネルを割り当てられる。専用チャンネルは、音声通信または少量のパケットデータの伝送に使用でき、したがって（比較的に）低ビットレートである。基地局は、大量のデータを伝送するときに、“共用”チャンネルを割り当てられ、これを使用して、データを伝送する。共用チャンネルは、必要に応じて、ユーザに割り当てられたり、割り当てを解除されたりする。
【０００５】
共用チャンネルは、種々の使用と、一定の範囲の値（例えば、１５キロビット秒ないし１．９２メガビット秒）において可変のビットレートとをサポートする構造を有する。共用チャンネルのビットレートは、無線フレームから無線フレームに動的に変化し、各無線フレームは１５の時間スロットをカバーする伝送単位であり、各時間スロットは０．６６７ミリ秒に対応する。
【０００６】
Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格にしたがうと、共用チャンネル上で伝送されるデータを適切に回復するのに必要な一定の情報は、ユーザに割り当てられた専用チャンネル上に与えられている。例えば、一定の例では、無線フレームのビットレートと、共用チャンネルをチャンネル化するのに使用されるチャンネル化コード（すなわち、ＩＳ−９５のＣＤＭＡシステムにおけるウオルシュコードに類似しているコード）とを、専用チャンネル上に与えるのは、共用チャンネル上でデータを伝送するのとほぼ同時に行われる。したがって、受信機ユニットは、共用チャンネル上のデータを実時間で処理し、回復することはできない。
【０００７】
したがって、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおいて、共用チャンネルのような物理チャンネルの一部の特徴が分かっていないときに、その物理チャンネルを効率的に処理するのに使用できる技術が、非常に求められている。
【０００８】
発明の概要
本発明では、物理チャンネルを完全に処理するのに必要な情報の少なくとも一部が、処理するときに得られていないといった情況において、物理チャンネルを処理するための技術を提供する。本発明にしたがって、未知のパラメータ（例えば、チャンネル化コード）があるときは、そのパラメータに対する可能な値を判断する。次に、仮のパラメータ値を選択し、これを使用して、物理チャンネルを処理し、中間結果を求め、未処理のサンプルに必要な記憶量を低減する。仮のパラメータ値を選択し、実際のパラメータ値が分かったときに、中間結果をさらに処理し、最終の結果を求める。
【０００９】
本発明の一定の態様は、Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格によって規定されている時空ブロックコード化伝送アンテナダイバーシティ（ｓｐａｃｅ ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋ ｃｏｄｉｎｇ ｔｒａｎｓｍｉｔ ａｎｔｅｎｎａ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ， ＳＴＴＤ）モードにしたがって処理されて、伝送された受信信号を処理するのにとくに適している。Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおける一部のデータ伝送では、受信機ユニットにおいてデータを回復するときは、実際のチャンネル化コードは分かっていない。このようなデータ伝送では、仮のチャンネル化コードを使用して、受信サンプルを部分的に処理し、実際のチャンネル化コードが判断される前に記憶するデータ量を低減する。仮のチャンネル化コードは実際のチャンネル化コードの一部であり、仮のチャンネル化コードを使用して、実際のチャンネル化コードを生成することができる。
【００１０】
本発明の１つの態様では、物理チャンネル上で伝送されるデータを回復するときに、物理チャンネルに使用されるチャンネル化コードが分かっていないといった情況において、データを回復するための方法を提供する。この方法にしたがって、変調信号を受信し、処理し、サンプルを求める。次に、仮のチャンネル化コードを選択し、これを使用して、サンプルを処理し、部分的に処理された符号を生成する。中間結果、すなわち部分的に処理された符号を記憶し、物理チャンネルに使用される実際のチャンネル化コードが判断されたときに、実際のチャンネル化コードと仮のチャンネル化コードとにしたがって中間結果をさらに処理し、最終結果を求める。
【００１１】
仮のチャンネル化コードを“基礎”コードとし、これを使用して、物理チャンネルを処理するのに使用される全ての可能なチャンネル化コードを生成する。仮のチャンネル化コードの長さは、実際のチャンネル化コードの長さと等しいか、またはこれよりも短い。Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、仮のチャンネル化コードは、直交可変拡散係数（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ， ＯＶＳＦ）のコードであり、４以上（例えば、４ないし５１２）の拡散係数を有する。しかしながら、可能な全ての実際のＯＶＳＦコードを生成するのに使用される仮のＯＶＳＦコードの中で、最大の可能な拡散係数をもつ１つの仮のＯＶＳＦコードを使用することが好都合である。
【００１２】
本発明の種々の態様、実施形態、および特徴は、さらに詳しく別途記載する。
【００１３】
本発明の特徴、性質、および長所は、後述の詳細な説明を添付の図面と共に参照することによって、参照符号の一致により全体的に対応して同定され、より明らかになるであろう。
【００１４】
特定の実施形態の詳細な説明
図１は、多数のユーザをサポートするスペクトラム拡散通信システム１００の図である。システム１００では、多数のセル１０２ａないし１０２ｇにおける通信を提供し、各セル１０２では対応する基地局１０４がサービスしている。システム全体には、種々の遠隔局１０６が分散している。１つの実施形態では、遠隔局１０６がソフトなハンドオフを行っているかどうかに依存して、各遠隔局１０６は、任意の瞬間にダウンリンクおよびアップリンク上で１つ以上の基地局１０４と通信する。ダウンリンクは基地局から遠隔局への伝送を示し、アップリンクは遠隔局から基地局への伝送を示す。ダウンリンクおよびアップリンクは、ＩＳ−９５のＣＤＭＡシステムにおける順方向リンクおよび逆方向リンクに対応する。システム１００は、ＣＤＭＡの標準規格、例えばＩＳ−９５の標準規格、Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格、その他の標準規格、またはその組み合わせをサポートするように設計される。
【００１５】
図１に示されているように、基地局１０４ａはダウンリンク上で遠隔局１０６ａと１０６ｊとへデータを伝送し、基地局１０４ｂは遠隔局１０６ｂと１０６ｊとへデータを伝送し、基地局１０４ｃは遠隔局１０６ｃへデータを伝送するといったように、データが伝送される。図１では、実線の矢印は基地局から遠隔局への伝送を示す。点線の矢印は、遠隔局が基地局からユーザ別のデータ伝送ではなく、パイロット信号を受信することを示す。アップリンク通信は、図１には簡潔化のために示されていない。
【００１６】
Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格の一定の伝送モードにおいて、遠隔局は一定のタイプの物理チャンネル、例えば、ダウンリンク共用（物理）チャンネル（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ， ＤＳＣＨ）のための単一基地局の多数のアンテナから、多数の伝送を受信することができる。図１に示されているように、遠隔局１０６ａは基地局１０４ａからの多数の伝送を受信し、遠隔局１０６ｄは基地局１０４ｄからの多数の伝送を受信し、遠隔局１０６ｆは基地局１０４ｆからの多数の伝送を受信する。
【００１７】
図２は、ダウンリンクの物理チャンネルの信号処理についての実施形態の簡略化したブロック図である。送信機ユニットではデータを、通常はパケット形式で、データ源２１２からエンコーダ２１４へ送る。エンコーダ２１４では、実行されている特定のＣＤＭＡシステムまたは標準規格に依存して、多数の機能を行なう。このようなコード化機能には、通常は、各データパケットのフォーマッティングが含まれていて、各データパケットには必要な制御フィールド、巡回冗長検査（ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｋ， ＣＲＣ）ビット、およびコードの末尾のビットが構成されている。次に、エンコーダ２１４では、フォーマットされたパケットを特定のコード化方式でコード化して、コード化されたパケット内の符号をインターリーブ（または再順序付け）する。エンコーダ２１４では、（例えば、データを反復するか、またはパンクチャすることによって）パケットレートの整合も行う。
【００１８】
インターリーブされたパケットを変調器（ｍｏｄｕｌａｔｏｒ， ＭＯＤ）２１６へ供給し、（ＩＳ−９５のＣＤＭＡのシステムでは）スクランブリング順序でスクランブルし、チャンネル化コードでカバーし、拡散コード（例えば、短いＰＮＩコードおよびＰＮＱコード）で拡散する。拡散コードで拡散することを、Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格による“スクランブリング”と呼ぶ。チャンネル化コードは、（Ｗ−ＣＤＭＡのシステムでは）直交可変拡散係数（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ， ＯＶＳＦ）コード、（ＩＳ−９５のＣＤＭＡシステムでは）ウオルシュコード、または、ここでも実行されている特定のＣＤＭＡのシステムあるいは標準規格に依存して、その他の直交コードであってもよい。次に、拡散されたデータを送信機（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ， ＴＭＴＲ）２１８へ供給し、直角変調し、フィルタし、増幅し、ダウンリンク信号を生成する。ダウンリンク信号は、アンテナ２２０から空中で伝送される。ダウンリンク処理は、ＩＳ−９５およびＷ−ＣＤＭＡの標準規格にさらに詳しく記載されている。
【００１９】
受信機ユニットでは、ダウンリンク信号をアンテナ２３０によって受信して、受信機（ｒｅｃｅｉｖｅｒ， ＲＣＶＲ）２３２へルート設定する。受信機２３２は、受信信号をフィルタし、増幅し、直角復調し、サンプリングし、量子化する。次に、ディジタル化されたサンプルを復調器（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ， ＤＥＭＯＤ）２３４へ供給し、逆拡散コードで逆拡散し（またはデスクランブルし）、または（ＩＳ−９５のＣＤＭＡシステムでは）デスクランブリングコードでデスクランブルし、処理している各物理チャンネルのチャンネル化コードでデカバーする。逆拡散コード、デスクランブリングコード、およびチャンネル化コードは、送信機ユニットにおいて使用されているコードと対応する。次に、復調されたデータをデコーダ２３６へ供給し、デコーダ２３６では、エンコーダ２１４において行われる機能と逆の機能（例えば、デインターリビング機能、デコーディング機能、およびＣＲＣ検査機能）を行う。デコードされたデータは、データシンク２３８へ供給される。
【００２０】
制御装置２４０は、復調器２３４およびデコーダ２３６の動作を指示する。メモリユニット２４２は、復調器２３４へ接続され（恐らくは、点線で示されているように制御装置２４０へも接続され）、一定の動作モードで、復調器２３４からの中間結果、すなわちデータを記憶するのに使用される。
【００２１】
上述のブロック図のシステムでは、ダウンリンク上でのパケットデータの伝送、メッセージング、音声、画像、他のタイプの通信をサポートする。双方向の通信システムでは、遠隔局から基地局へのアップリンク伝送もサポートする。しかしながら、アップリンクの処理は、図２には簡潔化のために示されていない。
【００２２】
図３ａには、変調器３００、送信機３０２、およびアンテナのブロック図が示されており、この処理ユニットでは、２本のアンテナによって物理チャンネルの伝送をサポートする。図３ａに示されている処理ユニットは、Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格によって規定されている時空ブロックコード化伝送アンテナダイバーシティ（ｓｐａｃｅ ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋ ｃｏｄｉｎｇ ｔｒａｎｓｍｉｔ ａｎｔｅｎｎａ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ， ＳＴＴＤ）モードをサポートするのに使用される。物理チャンネルのデータ（すなわち、チャンネルデータ）をＳＴＴＤエンコーダ３１０へ供給し、ＳＴＴＤエンコーダ３１０では、各アンテナごとに、ＳＴＴＤでコード化されたデータを生成し、各アンテナを使用して、チャンネルデータを伝送する。ＳＴＴＤエンコーダ３１０の動作は、さらに詳しく別途記載する。各アンテナのＳＴＴＤでコード化されたデータを各チャンネライザー３２０へ供給し、チャンネライザー３２０では、物理チャンネルに割り当てられたチャンネル化コードでデータをカバーして、“チャンネル化された（ｃｈａｎｎｅｌｉｚｅｄ）”データを生成する。Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、同一のチャンネル化コードを両方のアンテナに使用する。
【００２３】
データをチャンネル化するのにカバリングを使用すると、多数の物理チャンネルに関するデータを、互いに干渉することなく最適に送受信することができる。各物理チャンネルには、１組のチャンネル化コードから選択した特定のチャンネル化コードが割り当てられる。組内のコードは、通常は、互いに直交するように設計されていて、個々のコードを二乗して、コード長において積分すると、高い（エネルギー）値になるが、組内の他のコードと乗算して、コード長において積分すると、低い（エネルギー）値になる。直交していないチャンネル化コードも、カバリングに使用できる。
【００２４】
カバリングをするために、伝送チャンネルビットを、割り当てられたチャンネル化コードで乗算する。受信機では、ビットをカバーするのに使用するのと同じコードで受信サンプルを乗算し、コード長において積分することによって、伝送ビットを回復する。デカバーするのに使用されるコードでカバーしたビットのみが高い値になり、他のコードでカバーした他の物理チャンネルからのビットの積分結果は、ゼロに近い値になる。
【００２５】
チャンネライザー３２０内では、ＳＴＴＤでコード化されたデータをＩ／Ｑデマルチプレクサ（ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ， ＤＥＭＵＸ）３２２へ供給し、ＤＥＭＵＸ３２２では、データを同相（ｉｎｐｈａｓｅ， Ｉ）のデータと直角位相（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ， Ｑ）のデータとへデマルチプレックスする。Ｉデータを乗算器３２４ａへ供給し、Ｑデータを乗算器３２４ｂへ供給し、物理チャンネルに割当てられたチャンネル化コード（ｃｈａｎｎｅｌｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｄｅ， Ｃｄ）でカバーする（すなわち、乗算する）。乗算器３２４ａおよび３２４ｂでは、ＩＳ−９５のＣＤＭＡシステムにおいてウオルシュコードでカバリングするのと類似したやり方で、チャンネル化コードを使用してカバリングを行う。
【００２６】
ＩＳ−９５のＣＤＭＡシステムでは、各物理チャンネルのデータレートは、一定の範囲内で可変であり（例えば、３２キロビット秒以下）、６４チップから成る固定長のウオルシュコードを使用して、トラヒックチャンネルをカバーする。Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは直交コード、すなわちＯＶＳＦコードを使用し、直交コードは、ウオルシュコードと同じであるが、コードを識別する指標がビットを反転されている（例えば、６４チップ長のコードでは、ウオルシュコード（６４，５）（５＝ｂ０００１０１）はＯＶＳＦコード（６４，４０）（４０＝ｂ１０１０００）になる））ことが異なる。
【００２７】
カバーされたＱデータを乗算器３２４ｂから乗算器３２６へ供給し、複素符号ｊと乗算し、チャンネル化されたデータの虚数部を生成する。乗算器３２４ａからの実数部と乗算器３２６からの虚数部とを加算器３２８によって加算して、複素数のチャンネル化されたデータを求める。次に、各アンテナごとのチャンネル化されたデータを、乗算器３３０によって複素数のスクランブリングコードＰＮでスクランブルして、乗算器３２８によって重み付け係数Ｇで基準化する。重み付け係数Ｇを、処理される物理チャンネルごとに選択し、それを使用して、物理チャンネルの伝送電力を調節する。
【００２８】
乗算器３３２ｂからのスクランブルされて重み付けされたデータと、他の物理チャンネルのスクランブルされて重み付けされたデータと、別の他の物理チャンネル（例えば、共通の制御物理チャンネル）の他のデータとを加算器３３４によって加算して、複合データを生成する。乗算器３３６によって、各アンテナの複合データを複素数の重み付け係数Ｗで再び乗算する。Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格において指定されているように、重み付け係数は、閉ループモード１では位相調節、および閉ループモード２では位相／振幅調節に使用される。
【００２９】
次に、各乗算器３３６からの調節されたデータを各送信機３０２へ供給し、送信機３０２ではデータをＲＦ変調信号へ変換し、各アンテナ３０４から伝送する。
【００３０】
図３ｂは、送信機３０２の一部分についての実施形態のブロック図である。変調器３００からの複合データは複素数の値であって、実数／虚数デマルチプレクサ（ｒｅａｌ／ｉｍａｇｉｎａｒｙ ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ， Ｒｅ／Ｉｍ ＤＥＭＵＸ）３５２へ供給され、Ｒｅ／Ｉｍ ＤＥＭＵＸ３５２では、データを実数部と虚数部とへデマルチプレックスする。次に実数部と虚数部とを各パルス整形フィルタ（ｐｕｌｓｅ ｓｈａｐｅ ｆｉｌｔｅｒ）３５４ａと３５４ｂとによってフィルタする。フィルタされた実数部と虚数部とを、乗算器３５６ａと乗算器３５６ｂとによって各搬送波信号ｃｏｓ（ω_ｃｔ）と−ｓｉｎ（ω_ｃｔ）とで変調し、同相の変調成分と直角位相の変調成分とを生成し、これらを加算器３５８によって加算して、変調信号を生成する。変調信号は、通常は、調整してからアンテナへ伝送する。
【００３１】
図４ａは、ＳＴＴＤエンコーダ３１０によって行われるコード化を示す図である。チャンネルデータには、｛ｂ_０，ｂ_１，ｂ_２，ｂ_３，ｂ_４，ｂ_５，ｂ_６，ｂ_７，．．．｝として表わされる一連のビットが構成されている。Ｗ−ＣＤＭＡシステムのＳＴＴＤモードでは、入力ビット系列は、２以上のアンテナから送られる。例えば、各アンテナは、多数のアンテナから構成されていて、かつ特定のビームパターンを有するフェーズドアレイアンテナと置換することができる。ＳＴＴＤ方式は、（採用されている物理アンテナ数に関係なく）２本の異なる経路用に設計されている。
【００３２】
ＳＴＴＤエンコーダ３１０は入力ビット系列を受信し、多数の出力ビット系列を生成して、各アンテナごとに１つの出力ビット系列を使用して、チャンネルデータを伝送する（２つの出力ビット系列は、例えば図４ａに示されているように生成される）。Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格にしたがって、アンテナ１（ａｎｔｅｎｎａ １， ＡＮＴ １）の第１の出力ビット系列は入力ビット系列の複製であり、アンテナ２（ａｎｔｅｎｎａ ２， ＡＮＴ ２）の第２の出力ビット系列は同じビットから構成されているが、ビットの順番は時間内で再構成され、ビットの一部は反転されている。
【００３３】
第２の出力ビット系列を生成するためのＳＴＴＤのコード化では、最初に、入力ビット系列を、４ビットから成るブロックへ分割する。各ブロックの第３のビット位置のビット（例えば、ｂ_２）を第１のビット位置のビット（例えば、ｂ_０）とスワップし、第４のビット位置のビット（例えば、ｂ_３）を第２のビット位置のビット（例えば、ｂ_１）とスワップする。第２の出力ビット系列では、さらに加えて、ブロック内の第１のビット位置のビットと第４のビット位置のビット（例えば、ｂ_１およびｂ_２）を反転する。
【００３４】
図４ｂは、ＳＴＴＤエンコーダ３１０によって、複素表示を使用して行われるコード化を示す図である。ＳＴＴＤエンコーダ３１０からの出力ビット系列を、各送信機へ供給し、伝送する。各送信機では、ビット系列を同相（Ｉ）系列と直角位相（Ｑ）系列とへデマルチプレックスする。アンテナ１では、送信機の入力ビット系列｛ｂ_０，ｂ_１，ｂ_２，ｂ_３，ｂ_４，ｂ_５，ｂ_６，ｂ_７，．．．｝を、Ｉ系列｛ｂ_０，ｂ_２，ｂ_４，ｂ_６，．．．｝とＱ系列｛ｂ_１，ｂ_３，ｂ_５，ｂ_７，．．．｝とへデマルチプレックスする。Ｓ_０＝ｂ_０＋ｊｂ_１、Ｓ_１＝ｂ_２＋ｊｂ_３、などとすると、アンテナ１のＩ系列およびＱ系列を、複素数の符号系列｛Ｓ_０，Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，．．．｝とすることもできる。
【００３５】
同様に、アンテナ２では、送信機の入力ビット系列｛−ｂ_２，ｂ_３，ｂ_０，−ｂ_１，−ｂ_６，ｂ_７，ｂ_４，−ｂ_５，．．．｝を、Ｉ系列｛−ｂ_２，ｂ_０，−ｂ_６，ｂ_４，．．．｝とＱ系列｛ｂ_３，−ｂ_１，−ｂ_７，−ｂ_５，．．．｝とへデマルチプレックスする。−Ｓ_１ ^＊＝−ｂ_２＋ｊｂ_２、Ｓ_０ ^＊＝ｂ_０−ｊｂ_１、などとすると、アンテナ２のＩ系列およびＱ系列を、複素数の符号系列｛−Ｓ_１ ^＊，Ｓ_０ ^＊，−Ｓ_３ ^＊，Ｓ_２ ^＊，．．．｝とすることもできる。Ｓ_０ ^＊は、Ｓ_０の複素共役を表わす。
【００３６】
２以上のアンテナによってチャンネルデータを伝送して、空間ダイバーシティを行なうことにより、劣悪な経路の影響に対抗して、性能を向上する。伝送の少なくとも１つにおいてビットの順番を再構成して、時間ダイバーシティを行なうことにより、インパルス雑音および干渉に対抗して、性能を向上する。ビット反転を使用して、受信機ユニットは２つのアンテナからの流れを分割し、経路ダイバーシティを行う。
【００３７】
Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格にしたがって、ダウンリンクの共用チャンネル（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ， ＤＳＣＨ）を使用して、１５キロビット秒ないし１．９２メガビット秒において可変のビットレートでデータを伝送することができる。Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格では、このビットレートは変調器２１６へ供給されるビットレート、すなわちコード化、インターリービング、およびレート整合の後で、かつカバリング、拡散、などの前のビットレートを示す。データをカバー（およびチャンネル化）するのに使用されるＯＶＳＦコードでは、チップレートは一定であるが（すなわち、Ｗ−ＣＤＭＡでは３．８４メガチップレート）、チップの長さは４ないし５１２チップにおいて可変である。ＯＶＳＦコードの長さは、拡散係数（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ， ＳＦ）とも呼ばれる。表１には、Ｗ−ＣＤＭＡによってサポートされるビットレート（単位：キロビット秒）と、対応するＯＶＳＦコード長（単位：チップ）とが示されている。
【００３８】
【表１】

【００３９】
表１に示されているように、ＯＶＳＦコードは、最低支援ビットレートの１５キロビット秒で最大コード長の５１２チップを有し、最低コード長の４チップで最高支援ビットレートの１．９２メガビットを有する。
【００４０】
図５は、ＯＶＳＦコードの生成を示す図である。各ＯＶＳＦコードは、ＳＦを拡散係数（すなわち、コード長）とし、ｉを拡散係数に対する個々のコードの識別（すなわち、ｉ＝０，１，２，．．．ＳＦ−１）とすると、表示符号Ｃ_ＳＦ，ｉによって識別することができる。ＯＶＳＦコードは“体系化された”コードであり、１組の規則にしたがって、より短いＯＶＳＦコードから、次にくるより長いＯＶＳＦコードを生成することができる。より長い長さのＯＶＳＦコード（すなわち、Ｃ_２ｘ）を生成するには、各１つ前のより短い長さのＯＶＳＦコード（すなわち、Ｃ_ｘ）を使用して、２つの新しいＯＶＳＦコードを生成する。第１の新しいＯＶＳＦコードは、より短い長さのＯＶＳＦコードを２回反復することによって生成され（すなわち、Ｃ_{２ｘ，２ｉ}＝Ｃ_ｘ，ｉ，Ｃ_ｘ，ｉ）、第２の新しいＯＶＳＦコードは、より短い長さのＯＶＳＦコードを２回反復して、２番目の反復を反転することによって生成される（すなわち、Ｃ_{２ｘ，２ｉ＋１}＝Ｃ_ｘ，ｉ，−Ｃ_ｘ，ｉ）。
【００４１】
図５に示されているように、１つのＯＶＳＦコードをコード長１（すなわち、Ｃ_１，０＝１）と定める。２つのＯＶＳＦコードをコード長２（すなわち、Ｃ_２，０＝１，１およびＣ_２，１＝１、−１）と定め、コード長１のＯＶＳＦコードから生成する。同様に、４つのＯＶＳＦコードをコード長４と定め、ＯＶＳＦコード（Ｃ_２，０＝１，１）から、ＯＶＳＦコード（Ｃ_４，０＝１，１，１，１）および（Ｃ_４，１＝１，１，−１，−１）を生成し、ＯＶＳＦコード（Ｃ_２，１＝１、−１）から、ＯＶＳＦコード（Ｃ_４，２＝１，−１，１，−１）および（Ｃ_４，３＝１，−１，−１，１）を生成する。
【００４２】
Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格にしたがうと基地局と通信している各ユーザは、通常は、ダウンリンク上に専用チャンネル（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ， ＤＣＨ）を割当てられていて、パケットデータ伝送に必要なときに、ダウンリンクの共用チャンネルを割当て／割振られる。専用チャンネルのパラメータは、通信が設定されるときに、ネゴシエートされるか、または受信機ユニットに知らされる。例えば、専用チャンネルでは、チャンネル化コードは分かっているが、レート整合パラメータのような、他のパラメータは分かっているときと、分かっていないときがある。通信が設定されるときに、パラメータが分かっていないときは、転送フォーマット結合表示（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｆｏｒｍａｔ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ， ＴＦＣＩ）を使用して、未知の転送フォーマットを知らせる。
【００４３】
しかしながら、チャンネル化コードは、専用チャンネルには与えられているが、ダウンリンク共用チャンネルでは、通常は事前に（ｐｒｉｏｒｉ）分かっていないことが、ダウンリンクの共用チャンネルが動的である理由の１つである。転送フォーマットには、ダウンリンク共用チャンネルと関係付けられている種々のパラメータが含まれていて、このようなパラメータには、例えば、チャンネルに割り当てられた個々のＯＶＳＦコード、ビットレート、などが含まれている。ダウンリンクの共用チャンネルの転送フォーマットと他の物理チャンネルの転送フォーマットとを結合して、転送フォーマット結合（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｆｏｒｍａｔ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ， ＴＣＦ）を生成し、ＴＣＦをＴＣＦＩへコード化して、ＴＣＦＩを専用チャンネル上で受信機ユニットへ伝送する。ＴＣＦＩ、そのコード化、および伝送については、Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格に詳しく記載されている。
【００４４】
受信機ユニットは、専用チャンネルにおいてＴＦＣＩを検出すると、個々の物理チャンネルの転送フォーマットを、ダウンリンクの共用チャンネルの転送フォーマットも含めて、判断することができる。その後で、受信機ユニットは、ダウンリンク共用チャンネルを復調して、デコードすることができる。
【００４５】
いくつかの例では、専用チャンネル上でのＴＣＦＩの伝送は、ダウンリンク共用チャンネル上でのデータ伝送とほぼ並行して行われる。さらに加えて、専用チャンネルを復調して、デコードすることによる処理遅延のために、共用チャンネル上でのデータ伝送を受信してから少し時間が経つまで、ＴＣＦＩは分からない。したがって、共用チャンネルを復調し、デコードするのに必要な転送フォーマットの情報は、実時間では得られない。本発明では、実際のＯＶＳＦコードが分かっていないときに、データ伝送を効率的に処理するための技術を提供する。
【００４６】
図６は、本発明の実施形態にしたがう変調（スペクトラム拡散）信号の処理についてのフローチャートである。最初に、ステップ６１２において、変調信号を受信し、調整し、ディジタル化し、サンプルを生成する。その後で、サンプルを多数のフィンガー素子によって処理する。なお、各フィンガー素子は、受信信号の特定の信号路（すなわち、マルチパス）を処理するように割り当てられている。
【００４７】
ステップ６１４では、各フィンガー素子ごとに、処理しているマルチパスに対応付けて時間をずらして、サンプルをＰＮ系列で逆拡散する。次に、ステップ６１６では、実際のＯＶＳＦコードは、逆拡散されたサンプルをデカバーするのに使用する仮のＯＶＳＦコードを識別する。実際のＯＶＳＦコードは、基地局においてデータをカバーするのに使用されるが、仮のＯＶＳＦコードは、実際のＯＶＳＦコードを生成するのに使用されるコードであり、さらに詳しく別途記載する。２以上の基地局から信号を受信し、かつ送信基地局において異なる実際のＯＶＳＦコードを使用するときは、異なるフィンガー素子ごとに、異なる仮のＯＶＳＦコードを使用する。
【００４８】
次に、ステップ６１８では、各フィンガー素子ごとに、逆拡散されたサンプルを仮のＯＶＳＦコードでデカバーして、パイロット推定値が使用できるときは、これを使って、コヒーレントに復調して、部分的に処理された信号を生成する。部分的に処理された符号は、仮のＯＶＳＦコードと実際のＯＶＳＦコードとの関係に依存して、実際の符号の一部分か、または実際の符号の全てを表わし、これについては別途記載する。ステップ６２２では、割り当てられた全フィンガー素子からの部分的に処理された符号を、適切に重み付けして、結合して、結合された符号、すなわち中間結果を生成する。中間結果は、実際のＯＶＳＦが分かるまで、バッファに記憶される。
【００４９】
ステップ６２４では、実際のＯＶＳＦコードを判断する。バッファから中間結果を取出して、さらに処理する。とくに、ステップ６２６では、各符号期間（すなわち、各実際のＯＶＳＦコード長）の中間結果を基準化して、結合して、その符号期間の最終結果を生成する。基準化は、仮のＯＶＳＦコードと実際のＯＶＳＦコードとの関係に依存して行ない、これについては別途記載する。最終結果は、伝送符号の推定値を表わす。ステップ６２８では、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおいてＳＴＴＤのデコーディングを行うのに、基地局において行われるＳＴＴＤのコード化と相補的なやり方で、多数の符号期間からの最終結果を基準化して、結合して、回復された符号を生成する。図６に示されている処理は、さらに詳しく別途記載する。
【００５０】
図７は、物理チャンネルを受信して、復調するのに使用する受信機ユニット７００の一部分についての実施形態のブロック図であり、物理チャンネルには、Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格のＳＴＴＤモードの多数の伝送アンテナから伝送されるものが含まれる。アンテナ７１０は、伝送アンテナからのＲＦ変調信号を受信し、受信機（ｒｅｃｅｉｖｅｒ， ＲＣＶＲ）７１２へ供給し、ＲＣＶＲ７１２は受信信号を（例えば、増幅、フィルタ、などをして）調整して、調整された信号を中間周波数（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ， ＩＦ）またはベースバンドへ直角ダウンコンバートする。受信機７１２は、さらに加えて、ダウンコンバートされた同相信号と直角位相信号とをサンプリングし、量子化し、受信サンプルを生成し、受信サンプルをレーキ受信機（ｒａｋｅ ｒｅｃｅｉｖｅｒ）７２０へ供給する。図７には、物理チャンネルの処理用にレーキ受信機が示されているが、本発明の技術的範囲内の他の受信機構造および構成を使用してもよい。
【００５１】
一般的な構成では、受信信号を、受信信号のチップレートｆ_Ｃよりも高いサンプルレートｆ_Ｓでサンプリングする。例えば、チップレートは、ＩＳ−９５のＣＤＭＡシステムではｆ_Ｃ＝１．２２８８メガチップ秒（または、Ｗ−ＣＤＭＡのシステムでは、３．８４メガチップ秒）であるが、サンプルレートはチップレートの、例えば、８倍（すなわち、８×チップ）、１６倍（すなわち、１６×チップ）、３２倍（すなわち、３２×チップ）、または他の倍数である。サンプルレートがより高くなると、タイミングの微調節のために、１経路位置に“ねらいを付ける”ことができる。
【００５２】
図７に示されているように、レーク受信機７２０には、サーチャー素子７２２と多数のフィンガー素子７３０ａないし７３０ｎとが構成されている。これらの素子の各々は、受信機７１２からサンプルを受信して、素子と関係付けられているタスクか、または制御装置７４０によって指示されたタスクを行う。例えば、サーチャー素子７２２は、制御装置７４０によって命令されるか、または受信信号の強力なインスタンスをサーチするように割り当てられる。強力な信号は、異なる時間ずれで存在し、サーチャー素子７２２は、異なるパラメータ（例えば、異なるＰＮコード、異なる時間ずれ、など）でサンプルを処理することによって、強力な信号を識別する。サーチャー７２２は、制御装置７４０へ、サーチした信号に対応するデータを供給するか、またはサーチ結果を示すように設計されている。制御装置７４０は、サーチャー素子７２２の支援による判断にしたがって、受信信号の最強のインスタンスの復調をフィンガー素子７３０に割り当てる。
【００５３】
各割当てられたフィンガー素子７３０は、制御装置７４０によって指示されるように、受信信号（すなわち、特定の時間ずれを割り当てられた信号）の１インスタンスごとに、１つの物理チャンネルを復調する。チャンネル化コードが分かっているときは、各割り当てられたフィンガー素子７３０は、受信信号の割り当てられたインスタンスに対応する回復された符号（例えば、Ｓ_Ａ）を供給する。割当てられた全フィンガー素子７３０は、回復された符号を結合器７３２へ供給し、結合器７３２は、結合して、伝送データをよりよく示す複合符号を供給する。結合された符号は、回復されたチャンネルデータを表わし、次の処理ブロック（例えば、デコーダ）へ供給される。
【００５４】
本発明にしたがって、チャンネル化コードが分かっていないときは、各割り当てられたフィンガー素子７３０は、部分的に処理された符号、すなわち受信信号の割り当てられたインスタンス（すなわち、割当てられた信号路）に対応する符号を供給する。各部分的に処理された符号は、受信サンプルおよび実際のチャンネル化コードを処理するのに使用する仮のチャンネル化コードに依存して、１つの回復された符号か、または１つの回復された符号の一部を表わす。次に、異なる割り当てられたフィンガー素子７３０からの部分的に処理された符号を結合して、伝送データをよりよく示す、結合された符号を供給する。結合器からの結合された符号、すなわち“中間結果”をメモリ７４２へ供給し、記憶する。中間結果は、後で、実際のチャンネル化コードが分かったときに、取出し、さらに処理し、回復された符号、すなわち回復されたチャンネルデータを求める。仮のチャンネル化コードを使用して行う処理および中間データの後処理については、さらに詳しく別途記載する。
【００５５】
ＣＤＭＡシステムのレーク受信機の設計および動作は、米国特許第５，７６４，６８７号（“ＭＯＢＩＬＥ ＤＥＭＯＤＵＬＡＴＯＲ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ ＦＯＲ Ａ ＳＰＲＥＡＤ ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＡＣＣＥＳＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ”）および米国特許第５，４９０，１６５号（“ＤＥＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ ＥＬＥＭＥＮＴ ＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴ ＩＮ Ａ ＳＹＳＴＥＭ ＣＡＰＡＢＬＥ ＯＦ ＲＥＣＥＩＶＩＮＧ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＳＩＧＮＡＬＳ”）にさらに詳しく記載されており、両文献は本発明の譲受け人に譲渡され、ここでは参考文献として取り上げている。
【００５６】
図７には簡潔化のために示されていないが、各フィンガー素子にはロック検出器も構成されていて、ロック検出器では、各フィンガー素子における回復されたデータの品質指標（例えば、平均エネルギー）を計算し、フィンガー素子からの部分的に処理された符号の品質指標が最低閾値を越えていないときは、その符号をマスクする。マスクすることにより、フィンガー素子の受信信号の中で十分な強度と信頼性とをもつ信号のみから、結合出力を生成し、回復されたデータの品質を向上することを確実にする。
【００５７】
図８は、フィンガー素子についての１つの実施形態のブロック図であり、フィンガー素子は、図７の１つのフィンガー素子７３０を構成するのに使用される。フィンガー素子は、復調素子とも呼ばれる。受信機７１２からの受信サンプルを乗算器８１２へ供給し、ＰＮの複素数の逆拡散コード、すなわち送信機ユニットにおいて使用されるスクランブリングコードに対応するコードを使用して、フィンガー素子に割り当てられた時間ずれで、デスクランブルする。次に、デスクランブルされたサンプルを、１組の乗算器８１４ａないし８１４ｃへ供給する。
【００５８】
デスクランブルされたサンプルには、受信信号の全物理チャンネルに関するデータ、例えばパイロットデータ、制御データ、専用チャンネルおよび共用チャンネル上を伝送されるデータが構成されている。送信機ユニットでは、（１）個々のチャンネルに割当てられたＯＶＳＦコードで各チャンネルデータをチャンネル化すること、（２）データを時分割多重化すること、または（３）（１）および（２）の組合せによって、これらの種々のタイプのデータを分別することができる。
【００５９】
Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格にしたがうと、閉ループモード１において、２本の伝送アンテナに直交パイロットが使用される。異なる符号パターンＷ_ｐ１およびＷ_ｐ２を使用することによって、２本のアンテナのための直交パイロットを生成する。したがって、受信機ユニットにおいて、乗算器８１４ａおよび８１４ｂは、同じ符号パターンＷ_ｐ１およびＷ_ｐ２を使用して、パイロットを回復する。次に、乗算器８１４ａおよび８１４ｂからのパイロットのサンプルを、アキュムレータ（ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ， ＡＣＣ）８１６ａおよび８１６ｂへ供給して、符号パターンの長さにおいて蓄積して、パイロットの瞬間位相および振幅を示す値を求める。次に、アキュムレータ８１６ａおよび８１６ｂからの瞬間パイロット値を各パイロットプロセッサ８１８ａおよび８１８ｂへ供給する。
【００６０】
【数１】

【００６１】
同様のやり方では、乗算器８１２からのデスクランブルされたサンプルを乗算器８１４ｃへ供給し、（実際のＯＶＳＦコードが既に分かっているときは）実際のＯＶＳＦコードＣ_ｄか、または（実際のＯＶＳＦコードが分かっていないときは）仮のＯＶＳＦコードＣ_ｈでデカバーして、物理チャンネル上のデータを回復する。次に、乗算器８１４ｃからのサンプルをアキュムレータ８１６ｃへ供給し、ＯＶＳＦコードＣ_ｄまたはＣ_ｈの長さにおいて蓄積し、それを使用して、サンプルをデカバーする。処理されている物理チャンネルの実際のＯＶＳＦコードＣ_ｄが分かっているときは、アキュムレータ８１６ｃは、コードの長さにおいてサンプルを蓄積して、受信符号を生成する。例えば、表１を再び参照すると、物理チャンネルのビットレートが１．９２メガビット秒であるときは、アキュムレータ８１６ｃは４チップ期間においてサンプルを蓄積して、受信符号を供給する。他方の極値において、物理チャンネルのビットレートが７．５キロビット秒であるときは、アキュムレータ８１６ｃは５１２チップ期間においてサンプルを蓄積して、受信符号を供給する。アキュムレータ８１６ｃからのデカバーされた符号を、遅延素子８２８によって遅延して、パイロットプロセッサ８１８の遅延と整合させる。
【００６２】
本発明にしたがって、実際のＯＶＳＦコードが分かっていないときは、仮のＯＶＳＦコードＣ_ｈの中で、拡散係数が実際のＯＶＳＦコードよりも小さいコードを使用して、デカバリングを行う。次に、アキュムレータ８１６ｃは、仮のＯＶＳＦコードの長さに対応する時間期間において蓄積する。したがって、アキュムレータ８１６ｃからのデカバーされた各符号は、実際の受信符号の一部分のみである。
【００６３】
【数２】

【００６４】
とくに、データ回復素子８３０は、パイロット推定値とデカバーされた符号とのドット積およびクロス積をとり、部分的に処理された符号を生成する。デカバーされたデータ符号のＩ成分をＸ_Ｉ、Ｑ成分をＸ_Ｑとし、推定パイロットデータのＩ成分をＰ_Ｉ、Ｑ成分をＰ_Ｑとすると、ドット積およびクロス積は、Ｘ_ＩＰ_Ｉ＋Ｘ_ＱＰ_ＱおよびＸ_ＩＰ_Ｑ＋Ｘ_ＱＰ_Ｉの演算を示す。当業者には分かるように、データ回復処理には、デカバーされたデータ符号および推定パイロットの一方または両方の回転または基準化、あるいはこの両者も含まれる。
【００６５】
図８では、乗算器８１４ａ、８１４ｂ、アキュムレータ８１６ａ、８１６ｂ、およびパイロットプロセッサ８１８ａ、８１８ｂは、フィンガー素子のパイロット処理ユニットを示す。パイロットデータが１本のみのアンテナから送られるモードでは、必要なパイロット処理経路は１本のみであり、他のパイロット処理経路をディスエーブルする。乗算器８１４ｃ、アキュムレータ８１６ｃ、および遅延素子８２８は、フィンガー素子のデータ処理ユニットとも呼ばれる。
【００６６】
処理される物理チャンネルは、１本のアンテナから送られもよく、（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムのＳＴＴＤモードでは）２本のアンテナから送られてもよい。さらに加えて、物理チャンネルは、（例えば、ＩＳ−９５のＣＤＭＡシステムでは）ＢＰＳＫ変調か、または（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは）ＱＰＳＫ変調を使用して変調される。
【００６７】
Ｗ−ＣＤＭＡシステムのＳＴＴＤモードでは、１本の物理チャンネルについて、２本のアンテナから２つのＲＦ変調信号を送る。各ＲＦ変調信号は、個々の異なる経路損失を受ける。したがって、受信信号は、２つのＲＦ変調信号の重み付けされた和であり、Ｘを受信符号系列｛Ｘ_０，Ｘ_１，Ｘ_３，．．．｝とし、Ｓ_Ａ１を第１の伝送アンテナから送信される符号系列｛Ｓ_０，Ｓ_１，Ｓ_３，Ｓ_４，．．．｝とし、Ｓ_Ａ２を第２の伝送アンテナから送信される符号系列｛−Ｓ_１ ^＊，Ｓ_０ ^＊，−Ｓ_３ ^＊，Ｓ_２ ^＊，．．．｝とし、αおよびβを２本の経路のフェージング係数とすると、
Ｘ＝αＳ_Ａ１＋βＳ_Ａ２
で表わすことができる。受信符号は、
Ｘ_０＝αＳ_０−βＳ_１ ^＊　　　　　　　　　　　式（１）
Ｘ_１＝αＳ_１＋βＳ_０ ^＊　　　　　　　　　　　式（２）
Ｘ_２＝αＳ_２−βＳ_３ ^＊　　　　　　　　　　　式（３）
Ｘ_３＝αＳ_３＋βＳ_２ ^＊　　　　　　　　　　　式（４）
で表わすことができる。式（１）ないし（４）では、アンテナ１および２から伝送される信号がほぼ同時にフィンガー素子において受信され、このことが多くの例において概ね真であることを仮定している。２本の経路が同時に受信されないときは、性能は僅かに劣化するが、上述の式は依然として適正であり、本明細書に記載した処理に依然として利用することができる。
【００６８】
第２の伝送アンテナ上で送られる符号を時分割多重化するので、受信符号系列｛Ｘ_０，Ｘ_１，Ｘ_２，Ｘ_３，．．．｝をさらに処理して、送信符号系列｛Ｓ_０，Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，．．．｝を回復する。送信符号Ｓ_０の推定値を判断するために、次のように、式（１）および（２）を基準化して、結合する。
【００６９】
【数３】

【００７０】
物理チャンネル上で伝送されるデータを回復するには、送信機において物理チャンネルをチャンネル化するのに使用するのと同じＯＶＳＦコードＣ_ｄでデスクランブルされたサンプルをデカバーすることが必要である。しかしながら、既に記載したように、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおける共用チャンネルのビットレートは可変であり、かつ個々の無線フレームのビットレートは専用チャンネル上に与えられていて、共用チャンネルのデータと専用チャンネルのデータとは、ほぼ並行して伝送される。
【００７１】
可変で、かつ未知のビットレート（すなわち、未知のＯＶＳＦコード）をもつ物理チャンネル（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおけるダウンリンク共用チャンネル）上のデータを回復するには、いくつかの技術が使用される。１つの技術では、デスクランブルされたサンプルをメモリに記憶して、後で、物理チャンネルの情報が分かったときに取出して、処理する。未処理のサンプルを記憶するには、種々の係数（例えば、無線フレームのサイズ、高ビットレート、未処理のサンプルを表わすのに使用されるより高い分解能、など）が使用されているために、大きいメモリが必要である。さらに加えて、割り当てられた全フィンガー素子ごとに、デスクランブルされたサンプルを記憶する。
【００７２】
別の技術では、デスクランブルされたデータを、全ての可能なＯＶＳＦコード（または、処理されている物理チャンネルで可能な全てのＯＶＳＦコード）でデカバーする。例えば、デスクランブルされたデータを、ＯＶＳＦコードＣ_４，０＝１，１，１，１、ＯＶＳＦコードＣ_４，１＝１，１，−１，−１、などでデカバーし、なお、このようなＯＶＳＦコードの最後は、ＯＶＳＦコードＣ_{５１２，５１１}＝１，−１，−１，１，−１，１，１，−１，．．．である。可能なＯＶＳＦコードは、だいたい１０２４個あるので、全ての可能なＯＶＳＦコードの総当たり処理（ｂｒｕｔｅ ｆｏｒｃｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）に拡張できるが、実行コストは高い。したがって、必要な緩衝または計算、あるいはこの両者の量を低減する他の技術も、非常に求められている。
【００７３】
本発明にしたがうと、実際のＯＶＳＦコードが分かっていないときは、仮のＯＶＳＦコードを使用して、受信サンプルを処理する。実際のＯＶＳＦコードは、処理されている物理チャンネルをチャンネル化するのに実際に使用したコードである。最初に、全てのＯＶＳＦコードの組を判断する。なお、全てのＯＶＳＦコードの組は、実際に使用される可能性のある全てのＯＶＳＦコードを生成するのに使用される。次に、この組の中の最大拡散係数をもつＯＶＳＦコードを、仮のＯＶＳＦコードとして選択する。したがって、仮のＯＶＳＦコードを“基礎”のＯＶＳＦコードとし、これを使用して、実際のＯＶＳＦコードの全ての可能性を生成する。ＯＶＳＦコードを生成するための符号樹（ｃｏｄｅ ｔｒｅｅ）は既知の構造を有し、本発明ではこのＯＶＳＦコードの特性を利用している。実際のＯＶＳＦコードが、１組の可能なコードの構成要素であることが分かっているときは、最大拡散係数をもち、かつこの組の中の可能なコードを生成するのに使用される仮のＯＶＳＦコードを使用して、データをデカバーする。
【００７４】
例えば、図５を再び参照すると、実際のＯＶＳＦコードは、４の拡散係数をもち、かつコードがＣ_４，０またはＣ_４，１の何れかであることが分かっているときは、ＯＶＳＦコードＣ_２，０を使用して、Ｃ_４，０またはＣ_４，１を生成できるので、Ｃ_２，０を使用して、物理チャンネルを処理することができる。別の例では、実際のＯＶＳＦコードが、Ｃ_８，０ないしＣ_８，３およびＣ_１６，０ないしＣ_１６，７が構成されている組の構成要素であることが分かっているときは、ＯＶＳＦコードＣ_２，０を使用して、物理チャンネルを処理することができる。実際のＯＶＳＦコードが、Ｃ_８，２ないしＣ_８，３およびＣ_１６，４ないしＣ_１６，７が構成されているより小さいコードの組の構成要素であることが分かっているときは、より大きい拡散係数をもつＯＶＳＦコードＣ_４，１を使用して、物理チャンネルを処理することができる。物理チャンネルの処理に使用するために選択したＯＶＳＦコードは、仮のＯＶＳＦコードと呼ばれる。
【００７５】
本発明をより明らかに理解するために、ここで、仮のＯＶＳＦコードを使用して行う受信サンプルの処理を、特定の例で開示する。この例では、仮のＯＶＳＦコードの長さは、実際のＯＶＳＦコードの長さの半分である。
【００７６】
図９は、実際のＯＶＳＦコードおよび仮のＯＶＳＦコードを使用して行う２つの符号の処理を示す図である。この例では、第１のアンテナから受信したフィルタされたパイロットをαとして表わし、第２のアンテナから受信したフィルタされたパイロットをβとして表わし、実際のＯＶＳＦコードを使用して処理される受信符号をＸ_０およびＸ_１として表わし、仮のＯＶＳＦコードを使用して処理される受信符号をＹ_００、Ｙ_０１、Ｙ_１０、およびＹ_１１として表わしている。仮のＯＶＳＦコードの長さは実際のＯＶＳＦコードの長さの半分であるので、１つの符号Ｘ_ｎに対して、２つの符号Ｙ_ｎ０およびＹ_ｎ１が生成される。
【００７７】
実際のＯＶＳＦコードが分かっているときは、特定の信号路を処理するように割り当てられた各フィンガー素子ごとに、次の項、すなわち、
α^＊Ｘ_０、
α^＊Ｘ_１、
β^＊Ｘ_０、および、
β^＊Ｘ_１、
を計算することができる。
【００７８】
【数４】

【００７９】
しかしながら、実際のＯＶＳＦコードが分かっていないときは、仮のＯＶＳＦコードを生成して、受信符号の処理に使用する。各割り当てられたフィンガー素子ごとに、仮のＯＶＳＦコードを使用して、次の項、すなわち、
α^＊Ｙ_００，α^＊Ｙ_０１、
α^＊Ｙ_１０，，α^＊Ｙ_１１、
βＹ_００ ^＊，βＹ_０１ ^＊、および、
βＹ_１０ ^＊，βＹ_１１ ^＊、
を計算することができる。この例では、実際のＯＶＳＦコードの長さは、仮のＯＶＳＦコードの長さの２倍であるので、１伝送符号に対して、２対の部分的に処理された符号が生成される。全ての割り当てられたフィンガー素子からの項を適切に重み付けして、結合すると、次の項を求めることができる。
【００８０】
【数５】

【００８１】
これらの項は中間結果を表わしており、中間結果はメモリ内に記憶され、実際のＯＶＳＦコードを判断するのに使用される。実際のＯＶＳＦコードが分かると、中間結果をメモリから取出して、次に示すように、適切に結合することができる。
【００８２】
【数６】

【００８３】
上述の例では、２つの“Ｙ”項を、プラス符号（“＋”）を使用して、結合し、１つの“Ｘ”の項を生成する。しかしながら、“Ｙ”の項を結合する前に、“Ｙ”の項をそれぞれ基準化する。すなわち、どのようにして、仮のＯＶＳＦコードを基準化して、連結して、実際のＯＶＳＦコードを求めるかに依存して、各“Ｙ”の項を＋１または−１の何れかで基準化する。次に、送信符号Ｓ_０およびＳ_１を、上述と同様のやり方で、次に示すように、判断する。
【００８４】
【数７】

【００８５】
上述の例によって示したように、式（５）および（６）は、仮のＯＶＳＦコードの全てには実行できない。例えば、仮のＯＶＳＦコードが４チップ長であり、実際のＯＶＳＦコードが８チップ長であるときは、１伝送符号は、２つの仮のＯＶＳＦコードに対応する。別の例として、実際のＯＶＳＦコードが１６チップ長であるときは、１伝送符号は、４つの仮のＯＶＳＦコードに対応する。本発明では、仮のＯＶＳＦコードを使用して、部分的な処理を行い、後で中間結果を結合して、所望の出力を求める。
【００８６】
上述の簡単な例では、同じパイロット推定値αおよびβを、４つの全ての符号Ｙ_００、Ｙ_０１、Ｙ_１０、およびＹ_１１に対して使用する。しかしながら、符号が処理されているときに、使用可能な大抵の更新されたパイロット推定値も使用することができる。この場合に、αおよびβから成る１つの組を使用する代わりに、４つの組α_００およびβ_００ないしα_１１およびβ_１１を使用して、符号Ｙ_００ないしＹ_１１をそれぞれ処理することができる。
【００８７】
図８を再び参照すると、各フィンガー素子は受信信号の１インスタンスを処理して、各フィンガー素子ごとに部分的に処理された符号を生成する。詳しくいうと、各フィンガーは、受信サンプルを拡散し、仮のＯＶＳＦコードを使用して、拡散されたサンプルをデカバーし、パイロット推定値を使用して、デカバーされた符号を復調し、部分的に処理された符号を生成する。実際のＯＶＳＦコードは、実際のＯＶＳＦコードのパターンに依存して、仮のＯＶＳＦコードを（＋１または−１の何れかで）適切に重み付けした一連のＱから構成されている。したがって、各フィンガー素子は、１伝送符号に対して、Ｑ対の部分的に処理された符号を生成する。Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、実際のＯＶＳＦコードと仮のＯＶＳＦコードとの関係に依存して、Ｑは１、２、４、．．．、または１２８になる。したがって、部分的に処理された符号の各対は、（Ｑ＝２，４，．．．，または１２８であるときは）伝送符号の一部分に対応し、（Ｑ＝１であるときは）全伝送符号に対応する。１つの仮のＯＶＳＦコードのコード長に対して、１対の部分的に処理された符号が生成されるとき、各フィンガー素子は、Ｑ対の部分的に処理された符号を（α^＊Ｙ）および（β^＊Ｙ）として計算する。
【００８８】
１つの基地局から受信したデータの伝送には、割り当てられた全てのフィンガー素子において、同一の仮のＯＶＳＦコードを使用する。既に記載したように、多数の基地局から受信され、かつ異なる実際のＯＶＳＦコードでカバーしたデータ伝送に対しては、異なる仮のＯＶＳＦコードを使用して、受信サンプルをデカバーする。両方の場合において、割り当てられた全てのフィンガー素子からの部分的に処理された符号を結合して、中間結果を生成する。
【００８９】
次に、割り当てられた全てのフィンガー素子からの部分的に処理された符号を結合器７３２へ供給し、適切に重み付けし、結合し、結合された符号、すなわち中間結果を求める。詳しくいうと、各仮のＯＶＳＦコードの長さに対して、割り当てられた全てのフィンガー素子からの部分的に処理された符号を基準化し、結合して、その仮のＯＶＳＦコード長に対する中間結果を生成する。
【００９０】
【数８】

【００９１】
実際のＯＶＳＦコードが分かっているときは、必要であれば、中間結果を取出して、さらに処理して、回復された符号を求める。例えば、仮のＯＶＳＦコード、Ｃ_２，０＝１，１を使用して行なう物理チャンネルの処理が済んでいて、実際のＯＶＳＦコードがＣ_４，１＝１，１，−１，−１であるときは、中間結果を取出して、実際のＯＶＳＦコードによって定められるように適切に反転して、実際のＯＶＳＦコードの長さにおいて積分して、回復された符号を求める。上述の例では、中間結果の第２の対を反転すると、Ｃ_４，１のコードの両半分の後半を反転したものに相当する。
【００９２】
【数９】

【００９３】
次に、式（５）および（６）に示されているように、これらの項を結合して、回復された符号を求める。図７を参照すると、中間結果の処理は、制御装置７４０、結合器７３２内の回路、または図７には示されていない他の回路によって行われる。
【００９４】
本明細書に記載されている処理ユニット（例えば、乗算器８１４、アキュムレータ８１６、パイロットプロセッサ８１８、データ回復素子８３０、制御装置７４０、など）は、種々の形、例えば特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ， ＡＳＩＣ）、ディジタル信号プロセッサ、マイクロ制御装置、マイクロプロセッサ、または本明細書に記載されている機能を行なうように設計されている他の電子回路で構成されている。さらに加えて、処理ユニットは、汎用形または特別に設計された形のプロセッサであって、本明細書に記載されている機能を実現するための命令コードを実行するように動作するプロセッサでも構成される。したがって、本明細書に記載されている処理ユニットは、ハードウエア、ソフトウエア、またはその組み合わせを使用して構成される。
【００９５】
メモリユニットは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ， ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、などのメモリ技術で構成される。メモリユニットは、例えばハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、などのようなメモリ素子でも構成される。メモリユニットの他の種々の構成も、本発明の技術的範囲内で可能である。
【００９６】
上述の好ましい実施形態の説明は、当業者が本発明を生成または使用できるように与えられている。これらの実施形態の種々の変形は、当業者には容易に明らかであり、本明細書で規定されている全体的な原理は、発明の能力を使用せずに他の実施形態に応用できる。したがって、本発明は、本明細書に示した実施形態に制限されることを意図されるのではなく、本明細書で開示した原理および新規な特徴に一致する最も幅広い技術的範囲に一致することを意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】多数のユーザをサポートするスペクトラム拡散通信システムの図。
【図２】ダウンリンクの物理チャンネルにおける信号処理についての実施形態の簡略化されたブロック図。
【図３ａ】２つのアンテナによって物理チャンネルの伝送をサポートする構造における、変調器、送信機、およびアンテナのブロック図。
【図３ｂ】送信機の一部分についての実施形態のブロック図。
【図４ａ】ＳＴＴＤエンコーダによって、ビット表示を使用して行われるコード化を示すブロック図。
【図４ｂ】ＳＴＴＤエンコーダによって、複素表示を使用して行われるコード化を示すブロック図。
【図５】ＯＶＳＦコードの生成を示す図。
【図６】本発明の実施形態にしたがう変調（スペクトラム拡散）信号の処理を示すフローチャート。
【図７】物理チャンネル、例えばＷ−ＣＤＭＡの標準規格のＳＴＴＤモードで多数の伝送アンテナから伝送される物理チャンネルを受信して、復調するのに使用される受信機ユニットの一部分についての実施形態のブロック図。
【図８】図７のフィンガー素子の１つを構成するのに使用されるフィンガー素子についての実施形態のブロック図。
【図９】実際のＯＶＳＦコードおよび仮のＯＶＳＦコードを使用して行われる２つの符号の処理を示す図。

Claims (24)

1. 物理チャンネルに使用されるチャンネル化コードがデータ回復の時点で分かっていないときに、物理チャンネル上で伝送されるデータを回復するための方法であって、
   変調信号を受信し、処理し、受信サンプルを供給することと、
   物理チャンネルを処理するための仮のチャンネル化コードを選択することと、
   仮のチャンネル化コードで受信サンプルを処理して、部分的に処理された符号を生成することと、
   複数の処理された符号を表わす中間結果を記憶することと、
   物理チャンネルに使用される実際のチャンネル化コードを判断することと、
   実際のチャンネル化コードと仮のチャンネル化コードとにしたがって中間結果を処理して、最終結果を求めることとが含まれている方法。
2. 各符号期間を実際のチャンネル化コードの継続期間に対応させ、多数の符号期間からの最終結果を選択的に結合して、回復された符号を求める請求項１記載の方法。
3. Ｗ−ＣＤＭＡの標準規格によって規定されている時空間ブロックコード化伝送アンテナダイバーシティ（ｓｐａｃｅ ｔｉｍｅ ｂｌｏｃｋ ｃｏｄｉｎｇ ｔｒａｎｓｍｉｔ ａｎｔｅｎｎａ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ， ＳＴＴＤ）モードにしたがって実行されるコード化を相補するやり方で、選択的な結合が行われる請求項２記載の方法。
4. 受信サンプルの処理には、
   受信サンプルを仮のチャンネル化コードでデカバーして、デカバーされた符号を生成することと、
   デカバーされた符号をパイロット推定値で復調して、部分的に処理された符号を生成することとが含まれている請求項１記載の方法。
5. パイロット推定値で復調することには、
   デカバーされた符号とパイロット推定値とのドット積をとることと、
   デカバーされた符号とパイロット推定値とのクロス積をとることとが含まれていて、
   ドット積の結果とクロス積との結果とに基づいて、部分的に処理された符号を求める請求項４記載の方法。
6. 物理チャンネルを処理するために割り当てられた複数の復調素子からの部分的に処理された符号を結合して、中間結果を生成することがさらに含まれている請求項１記載の方法。
7. 中間結果の処理には、
   中間結果を中間結果の組へ分割することと、
   個々の組の中の各中間結果を、実際のチャンネル化コードと仮のチャンネル化コードとによって判断されるそれぞれの基準化係数によって、基準化することと、
   各組ごとに基準化された結果を結合して、組ごとに最終結果を求めることとがさらに含まれている請求項１記載の方法。
8. 基準化係数が、＋１または−１である請求項７記載の方法。
9. 仮のチャンネル化コードが、実際のチャンネル化コードを生成するのに使用される１組のチャンネル化コードの中の構成要素であり、仮のチャンネル化コードの長さが、実際のチャンネル化コードの長さに等しいか、またはそれよりも短い請求項１記載の方法。
10. 仮のチャンネル化コードを使用して、組の中の全てのチャンネル化コードを生成することができる請求項９記載の方法。
11. 仮のチャンネル化コードが、直交可変拡散係数（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ， ＯＶＳＦ）のコードである請求項９記載の方法。
12. 仮のＯＶＳＦコードが、組の中のチャンネル化コードの中で最大の拡散係数をもつ請求項１１記載の方法。
13. 仮のＯＶＳＦコードが４以上の拡散係数をもつ請求項１１記載の方法。
14. 仮のＯＶＳＦコードおよび実際のＯＶＳＦコードの各々が、４ないし５１２の拡散係数をもつ請求項１１記載の方法。
15. 受信サンプルをパイロット逆拡散コードで逆拡散することと、
    逆拡散されたパイロットサンプルを、パイロット逆拡散コードの長さにおいて積分して、パイロット符号を求め、次に、パイロット符号を使用して、パイロット推定値を生成する請求項４記載の方法。
16. パイロット符号を補間または補外することによって、パイロット推定値を生成する請求項１５記載の方法。
17. 物理チャンネルが、可変データレートをもつ請求項１記載の方法。
18. データ伝送の少なくとも１つの特徴がデータ回復の時点で分かっていないときに、物理チャンネル上で送られるデータを回復するための方法であって、
    変調信号を受信し、処理し、受信サンプルを求めることと、
    データ伝送の未知の特徴に対応する仮のパラメータ値を判断することと、
    受信サンプルを仮のパラメータ値で処理して、中間結果を生成することと、
    中間結果を記憶することと、
    未知の特徴に対する実際のパラメータ値を判断することと、
    実際のパラメータ値と仮のパラメータ値とを使用して、中間結果をさらに処理して、最終結果を求めることとが含まれている方法。
19. 仮のパラメータ値が、データをチャンネル化するのに使用されるチャンネル化コードに対応する請求項１８記載の方法。
20. ＣＤＭＡ通信システムにおいて物理チャンネルを処理するように動作する受信機ユニットであって、
    変調信号を受信し、かつ物理チャンネル上で伝送されるデータを示す受信サンプルを供給するように動作する受信機と、
    受信機に接続されている少なくとも１つの復調器素子であって、各復調器素子が、
    サンプルを受信して、仮のチャンネル化コードにしたがって処理して、デカバーされた符号を供給するように動作するデータ処理ユニットが構成されている少なくとも１つの復調器素子と、
    少なくとも１つの復調器素子からのデカバーされた符号を表わす中間結果を記憶するように動作するメモリユニットと、
    中間結果を受信して、実際のチャンネル化コードと仮のチャンネル化コードとにしたがって処理して、最終結果を生成するように動作するプロセッサとが構成されている受信機ユニット。
21. 各復調器素子には、
    サンプルを受信し、処理し、パイロット推定値を生成するように動作するパイロット処理ユニットと、
    パイロットプロセッサとデータ処理ユニットとに接続されていて、かつパイロット推定値とデカバーされた符号とを受信して、部分的に処理された符号を生成するように動作するデータ回復素子とがさらに構成されている請求項２０記載の受信機ユニット。
22. データ回復素子が、デカバーされた符号を受信して、パイロット推定値で復調して、部分的に処理された符号を生成するように動作する請求項２１記載の受信機ユニット。
23. 少なくとも１つの復調器素子に接続されていて、かつ割り当てられた復調器素子から部分的に処理された符号を受信し、結合し、中間結果を生成するように動作する結合器とがさらに構成されている請求項２２記載の受信機ユニット。
24. ＣＤＭＡの通信システムにおいて物理チャンネルを処理するように動作する受信機ユニットであって、
    変調信号を受信して、物理チャンネル上で伝送されるデータを示す受信サンプルを供給するように動作する受信機と、
    受信機に接続されている複数の復調器素子であって、かつ各復調器素子が、サンプルを受信して、個々の組のパラメータで復調して、部分的に処理された各符号を供給するように動作し、組の中のパラメータの１つが、受信サンプルをデカバーするのに使用される仮のチャンネル化コードに対応している複数の復調器素子と、
    複数の復調器素子に接続されていて、かつ複数の復調器素子から部分的に処理された符号を受信し、結合し、メモリユニットへ記憶されることになる中間結果を生成する結合器とが構成されている受信機ユニット。

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