JP2008520127A - 符号多重化ダウンリンク制御チャネルにおけるピーク電力を低減する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

符号多重化されたダウンリンク制御チャネルシンボルのいずれかのビット位置でピーク電力が高くなる可能性を低減する方法と装置がここでは説明される。代表的な方法では、ビットレベル直交拡散シーケンスのセットから各移動体端末について異なるビットレベル拡散シーケンスを選択する工程を含む。ここで、いずれのビット位置における符号値も、そのセットにおけるビットレベル拡散シーケンスの全てに対して同じではない。符号多重化システムはシーケンスセットから選択されたビットレベル拡散シーケンスを用いて、ダウンリンク制御チャネルシンボルを符号多重化するとき、結果として得られる結合信号はピーク電力が高くなる可能性が低い。

Description

本発明は、ＷＣＤＭＡ符号多重化チャネルに関し、特に、符号多重化ダウンリンク制御チャネルにおけるピーク電力レベルに関する。

エンハンスト・アップリンクはＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続）の発展のロードマップによれば、次の主要な改訂である。エンハンスト・アップリンクの主要な目的は、遅延を低減し、高速データ速度カバレッジとエンハンスト専用チャネル（Ｅ−ＤＣＨ）に関するキャパシティとを改善することにある。これを達成するために、エンハンスト・アップリンクは、２つのダウンリンク制御チャネル、即ち、Ｅ−ＲＧＣＨとＥ−ＨＩＣＨとを用いて伝送データ速度制御と物理層のＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）とを実現する。Ｅ−ＨＩＣＨ（Ｅ−ＤＣＨ ＨＡＲＱインジケータチャネル）が関連するＨＡＲＱ処理のための“ＡＣＫ”或は“ＮＡＣＫ”のシグナリングのために用いられる。Ｅ−ＲＧＣＨ（Ｅ−ＤＣＨ Relative Grant Channel）は１つ以上の移動体端末に対して“アップ（up）”或は“ダウン（down）”速度制御コマンドを供給して、それら移動体端末についてのアップリンク伝送データ速度を制御するために用いられる。この速度制御は、セルの大きさでのアップリンク干渉（アップリンク雑音の上昇としても知られる）の精細な調整を助けるものとなり、遅延と、スループットと、呼の欠落や阻害との内の少なくともいずれかの点から対象セル全体のサービス品質を満たすことができる。通常、１つのＥ−ＲＧＣＨメッセージが１回の送信時間間隔（ＴＴＩ）で用いられる。Ｅ−ＲＧＣＨはまた、３つのレベルのシグナリングに拡張され、アップ／ダウン／ホールドのデータ速度制御コマンドをサポートする。

エンハンスト・アップリンクの現在の概念は同時に数多くの移動体端末をサポートするというものである。その結果、基地局は、１個のダウンリンクＴＴＩ内で、多くのＨＡＲＱ制御コマンドと速度制御コマンドとの内の少なくともいずれかを提供しなければならない。符号分割多重化（ＣＤＭ）がダウンリンク制御チャネルで用いられ、非常に多数の制御コマンドによるＯＶＳＦ（直交可変拡散率）の過度の消費を防止するかもしれない。ＣＤＭの手法を用いるので、１個のＥ−ＨＩＣＨ或はＥ−ＲＧＣＨビット（或は、３値のシンボル）が、アダマールシーケンスのようなビットレベル拡散シーケンスにより拡散される。全ての移動体端末についての拡散シンボルがその時、結合されて、その結合信号がＯＶＳＦ符号のようなチップレベルのチャネライゼーション符号を用いて拡散される。この手法により、符号を共有するＥ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨ信号とが、相互に直交するビットレベルシーケンスの使用を通して相互に直交する。

ＣＤＭの手法は拡散されたＥ−ＨＩＣＨ／Ｅ−ＲＧＣＨ信号を結合するので、ある環境が原因となり１つ以上のビット位置における結合信号のピーク電力が高くなるかもしれない。例えば、正規化されたアダマールシーケンスのセットにおける各拡散シーケンスは第１のビット位置において同じ符号の値、即ち、“＋１”をもつ。もし、ダウンリンク制御チャネルが同じコマンドを全ての或はほとんどの移動体端末に提供するなら、即ち、“ダウン”コマンドをＥ−ＲＧＣＨで提供するなら、第１のビット位置における各拡散シンボルの個々の電力の累積効果が原因となって送信された制御信号の第１のビット位置におけるピーク電力が高くなる。

本発明は共通ダウンリンク制御チャネルにより複数の移動局に対して基地局から制御信号を送信する方法に関するものである。各移動局に対する制御信号は、それら移動局に対する個々の制御信号を相互に直交するビットレベル拡散シーケンスで拡散し、個々の制御シーケンスを結合して結合信号を形成し、その結合信号をチップレベルチャネライゼーション符号で拡散することにより、共通チャネルへと符号多重化される。ビットレベル拡散シーケンスのセットが選択されて結合信号が高いピーク電力をもつ可能性を低減する。高いピーク電力の可能性を低減することは、ビットレベル直交拡散シーケンスのセットを用いて達成される。ここで、その符号の値はいずれのビット位置における全ての拡散シーケンスに対しても同じではない。１つの代表的な実施例では、ビットレベル拡散シーケンスはウィリアムソン・マトリクスから導出される。そのマトリクスはメモリ要求が少なく、復号化が単純化されるという付加的な利点を備えている。

ＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続）におけるエンハンスト・アップリンクはＥ−ＤＣＨ ＨＡＲＱインジケータチャネル（Ｅ−ＨＩＣＨ）とＥ−ＤＣＨ 速度許可チャネル（E-DCH Rate Grant Channel）（Ｅ−ＲＧＣＨ）によりサポートされる。Ｅ−ＨＩＣＨはＡＣＫ／ＮＡＣＫビットをＨＡＲＱ操作のために複数の移動局に送信するために用いられる専用制御チャネルである。Ｅ−ＲＧＣＨは速度制御コマンドを複数の移動局に送信してそれら移動局の出力送信速度を制御するために用いられる専用制御チャネルである。符号分割多重化（ＣＤＭ）がＥ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨで用いられて、ＯＶＳＦ（直交可変拡散率）チャネライゼーション符号のようなチップレベルチャネライゼーションコードの過度の消費を防止する。

図１は本発明に従う代表的な符号多重化システム１０を図示したものである。その代表的な符号多重化システム１０は、１つ以上のビットレベル符号多重化器２、１つ以上のチップレベル拡散器４、コントローラ６、及びメモリ８を含む。ビットレベル符号多重化器２は、コントローラ６により選択された対応するビットレベル拡散シーケンスを用いて多数のユーザのためのＥ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨとの内、少なくともいずれかを拡散し、拡散シンボルを結合して結合信号３を生成する。その結果、チップレベル拡散器４はチップレートチャネライゼーション符号を用いて結合信号３を拡散し、符号多重化されたＥ−ＨＩＣＨ或はＥ−ＲＧＣＨ信号を生成する。メモリ８はビットレベル拡散シーケンスを格納する。図１〜図３はチップレベル拡散器４を含むＣＤＭシステム１０を図示しているが、当業者であれば、ＣＤＭシステム１０はチップレベル拡散器４がなくても実現できることを認識するであろう。

図２は符号多重化システム１０のビットレベル符号拡散器２とチップレベル拡散器４の詳細を付加的に図示している。図２はＥ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨに対して夫々、２つのビットレベル符号多重化器２を図示している。ビットレベル多重化器２は複数のビットレベル拡散器１２、１６と、コンバイナ２４とを含んでいる。ＡＣＫ／ＮＡＣＫシンボルや速度制御シンボルのような入力制御ビット或はシンボルが対応する拡散器１２、１６に入力される。拡散器１２、１６は各々、繰返し器１４、乗算器２０、２２を含む。繰返し器１４は入力制御ビット或はシンボルをＮ回繰り返す。ここで、Ｎはビットレベル拡散率である。乗算器２０、２２は、繰返された制御ビット或はシンボルと、コントローラ６によりビットレベル直交拡散シーケンスのセットから選択された対応するビットレベル拡散シーケンスとの積を出力する。コンバイナ２４は各ビットレベル拡散器１２、１６からの個々の拡散シンボルを結合し、結合信号２６、２８を生成する。その結果、チップレベル拡散器４における繰返し器２９は結合信号をＮ_c回繰り返す。Ｎ_cはＯＶＳＦチャネライゼーション符号の拡散率である。そして、乗算器３０、３４は１個のＯＶＳＦ符号を用いて結合信号２６、２８を拡散して、符号多重化された出力信号３２、３６を生成する。代表的な実施例では、Ｎ＝２０、Ｎ_c＝１２８である。明示的には示されていないが、符号多重化システム１０はさらに、符号多重化された出力信号３２と３６を結合して遠隔受信器への送信のための１つの信号出力を生成するコンバイナを含んでいても良いことが認識されよう。

符号多重化システム１０がＥ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨに対して異なるＯＶＳＦ符号を用いるとき、コントローラ６は１つの移動体端末に対して用いられるＥ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨの両方に対して同じビットレベル拡散シーケンスを選択しても良い。この場合、サポートされる移動局の数はビットレベル拡散シーケンスの長さと同じである。従って、２０個のビットレベル直交拡散シーケンスのセットは２０個の異なる移動体端末をサポートするであろう。Ｅ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨとが、図３に示されているように、同じＯＶＳＦチャネライゼーション符号を共用するとき、２０個のビットレベル拡散シーケンスの同じセットは１０のユーザだけをサポートするであろう。なぜなら、各ユーザは２つの拡散シーケンスを必要とするからである。

従来の符号多重化システム１０は、図４に示されている長さ２０のアダマールシーケンスの正規化セットのようなビットレベル直交拡散シーケンスの正規化セットを用いる。その拡散シーケンスの正規化セットは、全ての拡散シーケンスに対して最初のビット位置で符号値“１”をもつ。その結果、Ｅ−ＨＩＣＨシンボルの全ては同じメッセージ、即ち、“ＡＣＫ”を搬送するとき、拡散されたＥ−ＨＩＣＨシンボルは、結合信号２６がＴＴＩの最初の１２８チップ（最初のビット位置）の間に非常に高いピーク電力を経験するように累積する。同様に、Ｅ−ＲＧＣＨシンボルの全ては同じメッセージ、即ち、“ダウン（down）”を搬送するとき、拡散されたＥ−ＲＧＣＨシンボルは、結合信号２８もＴＴＩの最初の１２８チップ（最初のビット位置）の間に非常に高いピーク電力を経験するように累積する。もし、Ｅ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨとの内、少なくともいずれかのシンボルが統計的には独立であるなら、これらの事象は相対的にはまれにしか生じない。しかしながら、実際には、そのような事象は頻繁に生じることがある。例えば、基地局が高い雑音の上昇を経験するとき、その基地局はＥ−ＲＧＣＨを用いて各移動体端末に“ダウン”コマンドを送信する必要があるかもしれない。さらにその上、ＨＡＲＱプロトコルは何回かの（或は、最大１回の）再送信を行ないパケットの受信成功を完了させるために用いるように設計されているかもしれない。その結果、Ｅ−ＨＩＣＨはたいていはＮＡＣＫ（或はＡＣＫ）シンボルとなるであろう。

本発明では、共通のＯＶＳＦ符号を適用する前に、ビットレベル拡散シーケンスの特別に構成されたセットから選択されたビットレベル拡散シーケンスを用いてＥ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨシンボルとを拡散することにより、ピーク電力が高くなる可能性を低減している。特に、そのシーケンスセットはシーケンスのセットにおけるいずれのビット位置でも多くの数の“１”あるいは“−１”符号値をもたないように選択されている。そのシーケンスセットは各ビット位置における符号値の全てを合計して、そのシーケンスセットにおける各ビット位置についての“列合計”を生成するために評価されると良い。各ビットレベル拡散シーケンスにおける符号値が“＋１”或は“−１”であるため、その列合計は特定のビット位置における“＋１”という符号値の数と“−１”という符号値の数との比較を表現している。図４におけるシーケンスセットは、列合計の最大値が２０となっている。本発明では、列合計の最大値を削減するか、或は列合計の最大値の効果を削減するかに努めて、ダウンリンク制御チャネル信号を送信するとき、ピーク電力が高くなる可能性を低減している。

１つの代表的な実施例では、ピーク電力の削減したシーケンスのセットは図４に示される正規化されたセットにおけるビットレベル拡散シーケンスのセットのサブセットの補数をつくることにより生成される。例えば、図４における正規化セットにおける奇数番号のシーケンスの補数をつくることで図５に示されているシーケンスのセットを生成する。このセットでは列合計の最大値は８（ビット位置は２、６、８）であり、これに対して図４に示されたビットレベル拡散シーケンスの正規化セットの列合計の最大値は２０（ビット位置は０）である。Ｅ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨシンボルとの内の少なくともいずれかを多重化するために用いられるとき、図５に示されたシーケンスは、たとえ全ての移動体端末が同じダウンリンク制御チャネルシンボルをもつときでさえ、結合信号２６、２８に関係したピーク電力が高くなる可能性を低減している。

図５は奇数番号のシーケンスの補数をつくる様子を図示しているが、ビットレベルシーケンスのいずれのサブセットの補数をつくっても良いことが認識されよう。例えば、シーケンス４〜１２の補数をつくることで図６に示されるシーケンスセットを生成する。この代替案により列合計の最大値は６（ビット位置１、２、１４〜１８）となる。当業者であれば認識することであるが、本願発明の範囲を逸脱することなく他のサブセットの補数をつくっても良い。

別の代表的な実施例に従えば、そのシーケンスセットはウィリアムソン・マトリクスに基づくか、或はそのマトリクスから導出されても良い。一般に、４ｎ×４ｎのウィリアムソン・マトリクスは、ここでは、Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤとして言及される４つのｎ×ｎのサブマトリクスに基づいて生成される。ウィリアムソン・マトリクスを生成するために、サブマトリクスＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤは次の特性を満たさなければならない。

即ち、
１．Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは対称形であり、＋１或は−１の符号値をもち、
２．Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはコミュート（commute）であり、
３．Ａ²＋Ｂ²＋Ｃ²＋Ｄ²＝４ｎＩ_nであり、Ｉ_nはｎ×ｎの単位マトリクスである。

Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄがこれらの特性を満足するとき、夫々が４ｎの長さをもつ、４ｎビットレベルの拡散シーケンスのセットは次の式に従って生成される。

上記定義した手順に従って生成されたビットレベル拡散シーケンスのいずれのセットも本発明の要求を満たすビットレベル拡散シーケンスのセットを生成する。特に、Ｓのいずれの列も同じ符号の値をもたない。そのようして、Ｓの各行がビットレベル拡散シーケンスとして用いられるとき、そのシーケンスのセットにおけるどのビット位置も非常に多くの数の“＋１”或は“−１”の値をもつことはない。

式（１）は２０×２０のウィリアムソン・マトリクスを生成する一般的なプロセスを示している。しかしながら、次の検討を単純にするために、次の例はＡ＝Ｂ、ｎ＝５と仮定する。式（２）と式（３）とに示されているように、ａとｃとは２つの、長さ５のシーケンスを表現していると仮定する。

ａ＝［−１ １ １ １ １］ （２）

ｃ＝［ １−１ １ １−１］ （３）

マトリクスＡとＣとは、以下に示されているように、ａとｃとを循環的にずらして各行を生成することにより生成される。

マトリクスＤは式（４）に従って定義される。

Ｄ ＝ ２Ｉ₅ − Ｃ （４）

ここで、Ｉ₅は５×５の単位マトリクスである。Ａ＝Ｂであるとき、式（１）は以下のようになる。

図７は式（５）から結果として得られる１つの代表的なウィリアムソン・マトリクスを図示している。図７により例示されているように、式（５）に従って生成されたシーケンスのセットは列合計の最大値として６（ビット位置５〜９と１５〜１９）をもつ。

マトリクスＡ、Ｃ、及びＤは別の方法で結合されてウィリアムソン・マトリクスの要件を満たすビットレベル拡散シーケンスの望ましいセットを生成することが認識されるであろう。例えば、式（６）が用いられて、図８に示されるビットレベル拡散シーケンスのセットを生成しても良い。

図８により例示されているように、このビットレベル拡散シーケンスの生成もまた、列合計の最大値として６（ビット位置５〜９と１５〜１９）をもつ。

さらに別の代表的な実施例に従えば、コントローラ６は符号多重化処理の一部としてランダムにマスクを適用しても良い。例えば、コントローラ６はマスクを１つ以上のＥ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨシンボルとの内の少なくともいずれかのシンボルに適用すると良い。そのマスクは移動体端末のアイデンティティ番号とシステムスロット番号（或はＴＴＩ番号）との内の少なくともいずれかにより定義されると良い。例えば、そのマスクが１であるとき、Ｅ−ＲＧＣＨは“１”を用いて“アップ（up）”コマンドをシグナリングしたり、また、“−１”を用いて“ダウン（down）”コマンドをシグナリングすると良い。そのマスクが−１であるとき、Ｅ−ＲＧＣＨは“１”を用いて“ダウン（down）”コマンドをシグナリングしたり、また、“−１”を用いて“アップ（up）”コマンドをシグナリングすると良い。同様のマスキング技術がＥ−ＨＩＣＨにも用いられる。ここでは明示的には検討してはいないが、基地局は変化がもたらされる移動体端末にマスクに関する情報を提供して、移動体端末が正しく制御コマンドを復号化できることが認識されよう。この実施例に従えば、ビットレベル拡散シーケンスの格納されたセットが多数の“１”或は“−１”の符号値を特定のビット位置に含むときでさえ、マスキングの実施により、移動体端末の一部に“−１”を使用することを強制して、通常は“１”の符号値に対してリザーブされたのと同じコマンドを表現することによりピーク電力が高くなる可能性を低減する。

或は、コントローラ６は、メモリ８に格納されたビットレベル拡散シーケンスの内のランダムに選択されたものにマスクを適用しても良い。このマスクにより選択されたビットレベル拡散シーケンスにおける符号の値の補数をつくる。上述の最初の実施例とは異なり、この実施例ではコントローラ６が、ビットレベル拡散シーケンスを特定の移動体端末に割当てる前に格納されたビットレベル拡散シーケンスの補数を作成する処理を実行することが必要である。従って、この実施例では、コントローラ６は周期的にメモリ８に格納されたビットレベル拡散シーケンスの内のランダムに選択されたサブセットをリアルタイムで変形して特別に構成されるセットを生成する。

ピーク電力が低減されたシーケンスセットが前もって生成されメモリ８に格納されるかリアルタイムに生成されるかに係わらず、コントローラ６は、各移動体端末に対してそのシーケンスセットからビットレベル拡散シーケンスを選択する。それから、ビットレベル符号多重化器２では、図２〜図３を参照して上述したように選択されたビットレベル拡散シーケンスを用いて、結合されたＥ−ＰＩＣＨ信号とＥ−ＲＧＣＨ信号との内の少なくともいずれかを生成する。ビットレベル拡散シーケンスの利用可能なセットの一部だけが用いられるとき、コントローラ６はそのシーケンスセットからビットレベル拡散シーケンスを合理的に選択して、その選択されたビットレベル拡散シーケンスにおけるどのビット位置もが全て同じ符号値をもたないようにすることを保証している。

上述した３つの実施例は高いピーク電力となる可能性を低減するのに助けとなるが、もし、ビットレベル拡散器１２の出力が、個々の拡散シンボルの全てに対して１つ以上のビット位置で同じ値をもつなら、ピーク電力は依然として高くなるかもしれない。統計的には、このことは頻繁には生じない。例えば、このことは統計的には、メッセージが２ミリ秒毎に送信されねばならないとき、３５秒毎に一度だけ発生するに過ぎない。しかしながら、結果としては過度に高いピーク電力となるこの統計的な現象を防止するために、コントローラ６はハードリミットを結合されたＥ−ＨＩＣＨ信号２６と結合されたＥ−ＲＧＣＨ信号２８との内の少なくともいずれかにおける１つ以上の値に適用して、いずれのビット位置における電力が所定の値を超えることのないように防止している。例えば、結合信号２６、２８におけるいずれかのビット位置が、１５のような所定の制限を越える値をもつなら、コントローラ６はその値を１５のような所定の異なる値で置換すると良い。明示的には示されていないが、このハードリミットは、ビットレベル多重化器２以降のどんな地点でも適用され、その地点には出力信号３２、３６や、出力信号３２、３６の何らかの結合点も含まれる。

このハードリミットが原因となって、拡散されたＥ−ＰＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨ信号との内の少なくともいずれかで直交性が失われるかもしれない。その結果、ニアエンドの移動体端末ではファーエンドにアドレスされた信号からの干渉を受けることがあるかもしれない。しかしながら、この問題を予想して、基地局はニアエンドの移動体端末に対して前もって補償を行い、それにより多くの電力を与えると良い。また、その問題は、各移動体端末にそのような干渉に対して耐性のある受信器アルゴリズムを提供することにより処理されるかもしれない。

上述のことは本発明を長さ２０のビットレベル拡散シーケンスの観点から検討したものである。ここで、各シーケンスは２０個の実数の符号値を含む。しかしながら、本発明はそれにより限定されるものではない。当業者であれば認識できるように、本発明は異なる長さのシーケンスにも同様に適用できる。例えば、ビットレベル拡散シーケンスの所定のセットのサブセットについて、そのセットのサイズに係わりなく、（前もって、或は、リアルタイムでランダムに）補数が作成されても良い。別の例では、式（７）に示されているように、上述したウィリアムソン・マトリクスＳが用いられて、夫々が４０個の符号値をもつ４０個のシーケンスを表現する４０×４０のマトリクスＱを生成しても良い。

或は、Ｑは式（８）のようにも定義される。

さらに別の実施例では、Ｑは式（７）により定義されたマトリクスの第３、７、１０、１４、２１、２３、２４、２５、３３、３７、３８、及び４０行における符号の値の補数をつくることにより定義されても良い。図９Ａ〜図９Ｄは、夫々が４０個の符号値をもつ４０個のビットレベル直交拡散シーケンスを結果として表すマトリクスを図示している。

さらに、長さ２０の複素直交拡散シーケンスのセットは奇数列と偶数列とにＱＰＳＫシンボルの実数部と虚数部とをマップすることによって得られる。ここで、第１列はカラム“０”とラベルが付されている。図１０Ａ〜図１０Ｄは、夫々が２０個の複素符号値をもつ２０個のビットレベル複素直交拡散シーケンスを結果として表すマトリクスを図示している。この例では、各列の合計は同じ量となる。それ故に、ビットレベル複素直交拡散シーケンスの代表的なセットは、ピーク対平均の比（ＰＡＲ）が１を達成する。

ピーク電力を低減するのを助けるのに加えて、上述のシーケンスセットは処理とメモリとの少なくともいずれかの付加的な利点を提供する。例えば、ウィリアムソン・マトリクスに基づくビットレベル直交拡散シーケンスのセットは、メモリ節約や復調での利点などのような付加的な新しい利点を備えている。第１に、式（５）と式（６）とに従って生成されたウィリアムソン・マトリクスは循環的なシフトと２つの短いシーケンスａとｃとの繰返しとを含むため、行列Ｓを格納するためのメモリ要求が実質的に受信器と送信器との両方で小さくなる。

加えて、ウィリアムソン・マトリクスのモジュール構造は受信器の複雑さを小さくするのに十分に活用される。図１１は上述した符号多重化信号を受信する代表的な無線受信器５０を図示している。受信器５０は、ＲＡＫＥやＧ−ＲＡＫＥ受信器５２のようなマルチパス受信器とビットレベルデコーダ５４とを含む。ＲＡＫＥ／Ｇ−ＲＡＫＥ受信器５２は対応するチャネライゼーション符号を用いて受信信号を逆拡散してＲＡＫＥ出力信号を生成する。図１１に示される代表的な例では、同じチャネライゼーション符号がＥ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨとの両方に対して用いられる。ＲＡＫＥ出力信号は、受信シンボルのベクトルｒを含んでいる。ここで、ｒ＝｛r₀,r₁,r₂,……,r_N｝は、ＲＡＫＥ／Ｇ−ＲＡＫＥ受信器５２から出力される逆拡散値であり、Ｎは拡散率を表す。ビットレベルデコーダ５４は、シリアル−パラレル変換器５５、前置デコーダ６０のセット、ＨＡＲＱデコーダ５６、速度制御デコーダ５８を含んでいる。シリアル−パラレル変換器５５は、受信ベクトルとｍ個の同じサイズのサブセットベクトルｘ₁，ｘ₂，ｘ₃，ｘ₄に分離する。前置デコーダ６０のセットは、受信ベクトルｒのサブセットベクトルを復号化することにより、中間的な復号化値α、β、γ、δを生成する。ＨＡＲＱデコーダ５６と速度制御デコーダ５８とは中間的な復号化値を用いてＲ_E-HICHとＲ_E-RGCHシンボルとを回復する。この処理をより良く理解するために、まず次にある背景を提供する。

ｘは受信シンボルのベクトルの長さ５のサブセットを表現すると仮定する。この仮定に基づいて、シリアル−パラレル変換器５５は受信シンボルのベクトルｒを多数のサブセットベクトルへと分離する。例えば、４つの同じ長さのサブセットベクトルは次のようにする。

ｘ₁＝｛r₀,r₁,r₂,r₃,r₄｝
ｘ₂＝｛r₅,r₆,r₇,r₈,r₉｝
ｘ₃＝｛r₁₀,r₁₁,r₁₂,r₁₃,r₁₄｝
ｘ₄＝｛r₁₅,r₁₆,r₁₇,r₁₈,r₁₉｝ （９）

そして、Ｄｘは次のように定義される。

即ち、Ｄｘ＝２ｘ−Ｃｘ （１０）
である。

加えて、コントローラ６はシーケンスのマッチしたペア、即ち、特定の移動体端末に関し、Ｅ−ＨＩＣＨに対してはシーケンス番号ｉを、Ｅ−ＲＧＣＨに対してはシーケンス番号（ｉ＋１０）を割当てると仮定する。ここで用いられているように、“マッチしたペア”という用語は、ビットレベル拡散シーケンスのセットにおける相互関連のあるシーケンスのペアに言及したものである。これらの仮定の下に、ＨＡＲＱデコーダ５６と速度制御デコーダ５８とはセットされた前置デコーダ６０により計算された中間値α、β、γ、及びδを用いてＥ−ＲＧＣＨについてのシンボルを回復する。より具体的には、アルファ（α）デコーダ６２はサブセットベクトルｘ₁における受信シンボルの関数として中間値αを生成する。同様に、ベータ（β）デコーダ６４、ガンマ（γ）デコーダ６６、及びデルタ（δ）デコーダ６８は、サブセットベクトルｘ₂、ｘ₃、及びｘ₄における受信シンボルの関数として中間値β、γ、及びδを夫々生成する。式（１１）は、シーケンスのマッチしたペアが図８に例示されたシーケンスセットから選択されたシーケンスｉとシーケンスｉ＋１０とを有するとき、中間値と受信シンボルのベクトルｒとの間の関係を示している。

α＝−r₀＋r₁＋r₂＋r₃＋r₄
β＝−r₅＋r₆＋r₇＋r₈＋r₉
γ＝r₁₀−r₁₁＋r₁₂＋r₁₃−r₁₄
δ＝r₁₅＋r₁₆−r₁₇−r₁₈＋r₁₉ （１１）

これら中間値に基づいて、ＨＡＲＱデコーダ５６は式（１２）に従ってＥ−ＨＩＣＨシンボル（Ｒ_E-HICH）を回復する。

Ｒ_E-HICH＝α＋β＋γ＋δ （１２）

そして、速度制御デコーダ５８は式（１３）に従ってＥ−ＲＧＣＨシンボル（Ｒ_E-RGCH）を回復する。

Ｒ_E-RGCH＝−α＋β−γ＋δ＋２（r₁₀−r₁₅） （１３）

ここで、図１１におけるライン５７は受信シンボルのベクトルｒから付加的なシンボルｒ₁₀−ｒ₁₅を備える。明示的には示されていないが、当業者であれば、ＨＡＲＱデコーダ５６或は速度制御デコーダ５８は前置デコーダ６０のセットを含んでも良いことを認識するであろう。この実施例に従えば、前置デコーダ６０のセットを含むデコーダ５６、５８は適切な復号化シンボルを出力するのみならず、他の復号化器５８、５６に対して中間値も提供する。

当業者であれば、異なるウィリアムソン・マトリクスに基づくか、或はそのマトリクスから導出される異なるシーケンスのセットに対して、異なる中間値と復号化関数とが生成されても良いことを認識するであろう。またさらに、上述の内容はＨＡＲＱと速度制御チャネルシンボルに関して説明したものであるが、これと同じ性質や特徴が、ウィリアムソン・マトリクスに基づくか、或はそのマトリクスから導出されるシーケンスのセットから選択されたビットレベル拡散シーケンスのマッチしたペアを用いて符号化される他の制御チャネルシンボルに対しても保持される。

上記の事柄は、本発明を多数のＥ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨシンボルの観点から説明した。しかしながら、当業者であれば、本発明がこれにより限定されるものではないことを認識するであろう。本発明は、多数の拡散シーケンスを用いて、多数の移動体端末についての同様のビット、シンボル、或は信号を多重化する何らかの符号多重化装置にも適用可能である。

上述の実施例夫々を別々に検討したが、当業者であれば、これらの実施例の１つ以上が組み合わされてビットレベル直交拡散シーケンスの他のセットを生成することが可能であることを認識するであろう。例えば、代表的なウィリアムソン・マトリクスの１行或は複数行の補数をつくったり、スワップされたり、さもなければ先に検討したようにビットレベル拡散シーケンスの結果として得られるセットの直交性を変えることなく変形されても良い。さらに、代表的なウィリアムソン・マトリクスの１列或は複数列がビットレベル拡散シーケンスの結果として得られるセットの直交性を変えることなくスワップされても良い。もちろん、本発明はその本質的な特徴から逸脱することなく、ここで具体的に説明されたものとは別の方法で実行されても良い。これらの実施例は、全ての面で例示的なものであり、本発明を限定するものとして考慮すべきではなく、添付した請求の範囲の意味と同等の範囲の中にある全ての変更は、その請求の範囲内に含まれることが意図されている。

本発明に従う代表的な符号多重化システムの概要を示すブロック図である。 本発明に従う代表的な符号多重化システムの詳細を示すブロック図である。 本発明に従う別の代表的な符号多重化システムの詳細を示すブロック図である。 ビットレベル直交拡散シーケンスの正規化されたセットを示す図である。 本発明の実施例に従うビットレベル直交拡散シーケンスの代表的な長さ２０のセットを示す図である。 本発明の実施例に従うビットレベル直交拡散シーケンスの代表的な長さ２０の別のセットを示す図である。 本発明の実施例に従うビットレベル直交拡散シーケンスの代表的な長さ２０のさらに別のセットを示す図である。 本発明の実施例に従うビットレベル直交拡散シーケンスの代表的な長さ２０のさらに別のセットを示す図である。 、 、 、 本発明の実施例に従うビットレベル直交拡散シーケンスの代表的な長さ４０のさらに別のセットを示す図である。 、 本発明の実施例に従うビットレベル複素直交拡散シーケンスの代表的な長さ２０のさらに別のセットを示す図である。 本発明の一実施例に従う代表的な復号化システムを示すブロック図である。

Claims (32)

1. 複数の移動体端末についてのダウンリンク制御チャネルシンボルを符号多重化する方法であって、前記方法は、
   前記複数の移動体端末夫々について異なる、ビットレベル拡散シーケンスをビットレベル直交拡散シーケンスのセットから選択する工程と、
   前記複数の移動体端末についての前記ダウンリンク制御チャネルシンボルを、対応するビットレベルの拡散シーケンスで拡散して、多数の拡散制御チャネルシンボルを生成する工程と、
   前記多数の拡散制御チャネルシンボルを結合して結合信号を生成する工程とを有し、
   いずれのビット位置における符号の値も前記セットにおける全てのビットレベルの拡散シーケンスについて同じではないことを特徴とする方法。
2. 前記ビットレベル拡散シーケンスのセットは、
   ビットレベル拡散シーケンスの初期のセットのサブセットにおける全ての符号の値の補数をつくりビットレベル拡散シーケンスの変形されたセットを生成し、
   前記変形されたビットレベル拡散シーケンスのセットをビットレベル拡散シーケンスの所定のセットとしてメモリに格納することにより、
   生成されたビットレベル拡散シーケンスの前記所定のセットを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ビットレベル拡散シーケンスのセットは、ビットレベル拡散シーケンスの所定のセットの内のランダムに選択されたサブセットの符号の値の補数をつくることにより生成されたビットレベル拡散シーケンスの周期的に生成されたセットを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記ビットレベル直交拡散シーケンスのセットは、ウィリアムソン・マトリクスに基づくか、或は、該マトリクスから導出されたセットを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記複数の移動体端末夫々について異なる、ビットレベル拡散シーケンスをビットレベル直交拡散シーケンスのセットから選択する工程は、前記複数の移動体端末の２つに対する前記ビットレベル直交拡散シーケンスのセットから、ビットレベル拡散シーケンスのマッチしたペアを選択することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記ビットレベル直交拡散シーケンスのセットは、ウィリアムソン・マトリクスに基づくか、或は、該マトリクスから導出されたセットを有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記マッチしたペアは、受信したシーケンスの値の１つ以上のサブセットに基づいて計算された中間の値を用いて、前記複数の移動体端末の２つに対応する前記受信したシーケンスの値を復号化することを可能にするビットレベル拡散シーケンスのペアを有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
8. 前記セットのいずれかのビット位置における符号の値を合計することにより、ｎが前記セットにおけるビットレベル直交拡散シーケンスの数を表す場合に、ｎ／２を超えない合計値を生成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記セットの各ビット位置における符号の値を合計することにより、各ビット位置に対する同一の合計値を生成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記選択されたビットレベル拡散シーケンスのいずれのビット位置における符号の値も、前記選択されたセットの全てのビットレベル拡散シーケンスに対して同じではないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 共通のチャネライゼーション符号を用いて前記結合信号を拡散する工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 所定のレベルで前記結合信号をハード制限する工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
13. 前記多数の拡散制御チャネルシンボルのいずれのビット位置における値も、全ての拡散制御チャネルシンボルに対して同じではないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
14. 複数の移動体端末についてのダウンリンク制御チャネルシンボルを符号多重化する符号多重化装置であって、前記多重化装置は、
    前記複数の移動体端末夫々についての異なるビットレベル拡散シーケンスをビットレベル直交拡散シーケンスのセットから選択するよう構成されたコントローラと、
    前記複数の移動体端末についての前記ダウンリンク制御チャネルシンボルを、対応するビットレベル拡散シーケンスで拡散して、多数の拡散制御チャネルシンボルを生成するように構成された複数の乗算器と、
    前記多数の拡散制御チャネルシンボルを結合信号へと結合するように構成されたコンバイナとを有し、
    いずれのビット位置における符号の値も前記セットにおける全てのビットレベル拡散シーケンスについて同じではないことを特徴とする符号多重化装置。
15. 前記ビットレベル拡散シーケンスのセットは、
    ビットレベル拡散シーケンスの初期のセットのサブセットにおける全ての符号の値の補数をつくりビットレベル拡散シーケンスの変形されたセットを生成し、
    前記変形されたビットレベル拡散シーケンスのセットをビットレベル拡散シーケンスの所定のセットとしてメモリに格納することにより、
    生成されたビットレベル拡散シーケンスの前記所定のセットを有することを特徴とする請求項１４に記載の符号多重化装置。
16. 正規化されたビットレベル拡散シーケンスの所定のセットを格納するために構成されたメモリをさらに有し、
    前記コントローラはさらに、各移動体端末に対して前記ビットレベル拡散シーケンスを選択する前に、前記ビットレベル拡散シーケンスのセットの内のランダムに選択されたサブセットの符号の値の補数をつくるために構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の符号多重化装置。
17. 前記ビットレベル直交拡散シーケンスのセットは、ウィリアムソン・マトリクスに基づくか、或は、該マトリクスから導出されたセットを有することを特徴とする請求項１４に記載の符号多重化装置。
18. 前記コントローラは、前記複数の移動体端末の２つに対する前記ビットレベル直交拡散シーケンスのセットから、ビットレベル拡散シーケンスのマッチしたペアを選択するように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の符号多重化装置。
19. 前記ビットレベル直交拡散シーケンスのセットは、ウィリアムソン・マトリクスに基づくか、或は、該マトリクスから導出されたセットを有することを特徴とする請求項１８に記載の符号多重化装置。
20. 前記セットのいずれのビット位置における符号の値の合計も、ｎが前記セットにおけるビットレベル直交拡散シーケンスの数を表す場合に、ｎ／２を超えないことを特徴とする請求項１４に記載の符号多重化装置。
21. 前記セットの各ビット位置における符号の値の合計は、各ビット位置に対する同一の合計値を生成することを特徴とする請求項１４に記載の符号多重化装置。
22. 前記選択されたビットレベル拡散シーケンスのいずれのビット位置における符号の値も、前記選択されたセットの全てのビットレベル拡散シーケンスに対して同じではないことを特徴とする請求項１４に記載の符号多重化装置。
23. 共通のチャネライゼーション符号を用いて前記結合信号を拡散するよう構成されたチャネル拡散器をさらに有することを特徴とする請求項１４に記載の符号多重化装置。
24. 前記コントローラはさらに、前記結合信号を所定の値以下にハード限定することを特徴とする請求項１４に記載の符号多重化装置。
25. 前記多数の拡散制御チャネルシンボルのいずれのビット位置における値も、全ての拡散制御チャネルシンボルに対して同じではないことを特徴とする請求項１４に記載の符号多重化装置。
26. 複数の移動体端末についてのダウンリンク制御チャネルシンボルを符号多重化する方法であって、前記方法は、
    ビットレベル拡散シーケンスの所定のセットの内のランダムに選択されたビットレベル拡散シーケンスにおける符号の値の補数をつくり、ビットレベル直交拡散シーケンスのセットをランダムに生成する工程と、
    前記複数の移動体端末夫々について異なる、ビットレベル拡散シーケンスを前記ビットレベル直交拡散シーケンスのランダムに生成されたセットから選択する工程と、
    前記複数の移動体端末についての前記ダウンリンク制御チャネルシンボルを、対応するビットレベル拡散シーケンスで拡散して、多数の拡散制御チャネルシンボルを生成する工程と、
    前記多数の拡散制御チャネルシンボルを結合して結合信号を生成する工程とを有し、
    いずれのビット位置における符号の値も前記ランダムに生成されたセットにおける全てのビットレベルの拡散シーケンスについて同じではないことを特徴とする方法。
27. 送信器からの受信器で受信した受信シンボルのベクトルから１つ以上のダウンリンク制御チャネルシンボルを回復する方法であって、
    前記受信シンボルのベクトルは前記送信器でビットレベル拡散シーケンスのマッチしたペアを用いて符号多重化されており、
    前記方法は、
    前記受信シンボルのベクトルを１つ以上のサブセットベクトルへと分離する工程と、
    夫々が異なるサブセットベクトルの関数である１つ以上の中間値を生成する工程と、
    前記１つ以上の中間値に基づいて、前記受信シンボルのベクトルを復号化して前記１つ以上のダウンリンク制御チャネルシンボルを回復する工程とを有することを特徴とする方法。
28. 前記ビットレベル拡散シーケンスのマッチしたペアは、ウィリアムソン・マトリクスに基づくか、或は、該マトリクスから導出されたビットレベル拡散シーケンスのセットからのマッチしたペアを有することを特徴とする請求項２７に記載の方法。
29. 前記受信器に対応するチャネライゼーション符号を用いて受信した信号を逆拡散して前記受信したシンボルのベクトルを生成する工程をさらに有することを特徴とする請求項２７に記載の方法。
30. 送信器からの受信器で受信した受信シンボルのベクトルから１つ以上のダウンリンク制御チャネルシンボルを回復するビットレベル復号化装置であって、
    前記受信シンボルのベクトルは前記送信器でビットレベル拡散シーケンスのマッチしたペアを用いて符号多重化されており、
    前記復号化装置は、
    前記受信シンボルのベクトルを１つ以上のサブセットベクトルへと分離するために構成されたシリアル−パラレル変換器と、
    夫々が異なるサブセットベクトルの関数である１つ以上の中間値を生成するために構成された１つ以上の前置デコーダ回路と、
    前記１つ以上の中間値に基づいて、前記受信シンボルのベクトルを復号化して前記１つ以上のダウンリンク制御チャネルシンボルを回復するように構成された１つ以上のデコーダ回路とを有することを特徴とするビットレベル復号化装置。
31. 前記ビットレベル拡散シーケンスのマッチしたペアは、ウィリアムソン・マトリクスに基づくか、或は、該マトリクスから導出されたビットレベル拡散シーケンスのセットからのマッチしたペアを有することを特徴とする請求項３０に記載のビットレベル復号化装置。
32. 前記受信器に対応するチャネライゼーション符号を用いて受信した信号を逆拡散して前記受信したシンボルのベクトルを生成するように構成されたマルチパス受信器をさらに有することを特徴とする請求項３０に記載のビットレベル復号化装置。

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