JP3559738B2 - コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを発生するための方法及び装置 - Google Patents
コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを発生するための方法及び装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信に関し、更に特定すれば、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを発生するためのシステムに関する。
【0002】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】
図1は、典型的な無線通信システム10の一部概略図である。無線通信システム10は、ある地理的領域内に位置する移動ユニットまたは固定ユニット等の多数の無線ユニット12aないし12cに、無線通信サービスを提供する。典型的な無線通信システムの中心は、移動スイッチング・センタ(「MSC」)14であり、これは、無線スイッチング・センタ(「WSC」)または移動電話交換局(「MTSO」)としても公知である場合がある。通常、移動スイッチング・センタ14は、このシステムがサービスを提供する地理的領域全体に分散している基地局16aないし16cのような複数の基地局に接続されており、更に、市内局18、市内局20、および市外局22等の市内電話局および長距離電話局に接続されている。移動スイッチング・センタ14は、とりわけ、無線ユニット間の呼および無線ユニットと有線ユニット(例えば有線ユニット24)との間の呼の確立および維持を担っている。有線ユニットは、市内および/または長距離ネットワークを介して、移動スイッチング・センタ14に接続されている。
【0003】
無線通信システムがサービスを提供する地理的領域は、「セル」と呼ばれる空間的に別個の領域に分割されている。図1に示すように、各セルは、蜂の巣のパターンに配置した1つの六角形によって概略的に表される。しかしながら、実際には、各セルは、このセルの周囲の地域の地形および他のファクタに応じた不規則な形状を有する。通常、各セルは1つの基地局を含む。基地局は、当該基地局が当該セル内の無線ユニットと通信を行うために用いる無線機およびアンテナを備え、更に、当該基地局が移動スイッチング・センタ14と通信を行うために用いる送信機器も備えている。例えば、無線端末12bが無線ユニット12cと通信を行いたい場合、無線ユニット12bは所望の情報を基地局16cに送信し、基地局16cはこの情報を移動スイッチング・センタ14に中継する。情報を受信すると、これが無線ユニット12cに意図されたものであることを認識して、移動スイッチング・センタ14は情報を基地局16cに戻し、基地局16cは無線機を介して無線ユニット12cに情報を中継する。
【0004】
スペクトル拡散無線通信システムでは、基地局16cと移動ユニット12cとの間で送信される情報信号またはベースバンド・データは、スペクトル拡散信号によって乗算される。符号分割多重アクセス(CDMA)システム等のいくつかのスペクトル拡散システムは、ランダムに見えるが意図する受信局によって再生可能な二進シーケンスである疑似雑音(PN)コード等の拡散および/またはスクランブリング・コード・シーケンス(「スクランブリング・コード・シーケンス」)で情報信号を乗算することにより、ベースバンド・データ情報信号を拡散および/またはスクランブルする。スクランブリング・コード・シーケンスが情報信号と同じパルス・レートを有する場合、スクランブリング・コード・シーケンスおよび情報信号の積はスクランブルされており、スペクトルは不変である。スクランブリング・コード・シーケンスが情報信号よりも速いパルス・レートを有する場合、スクランブリング・コード・シーケンスおよび情報信号の積は、スクランブルされていることに加えて、スペクトルが拡散されている。スクランブリング・コード・シーケンスの単一のパルスは、チップと呼ばれる。
【0005】
図2は、CDMA送信機30および受信機31の概略ブロック図を示す。CDMA送信機30は、情報またはデータ信号を拡散および/またはスクランブルして、送信用のスペクトル拡散信号を生成し、CDMA受信機31は、このスペクトル拡散信号をスクランブル解除および/または逆拡散して、情報またはデータ信号を取り出す。送信機30において、元のデータを、コーダおよび/または処理ブロック32によって処理する。コーダおよび/または処理ブロック32は、音声コーディング、チャネル・コーディング、ビット・インターリービング、デジタル変調およびその他の機能を実行して、情報またはデータ信号D(t)(「情報信号」)を生成することができる。スクランブリング・コード・シーケンス発生器33は、スクランブリング・コード・シーケンスを発生し、乗算器34は、スクランブリング・コード・シーケンスを情報信号D(t)と乗算して、広帯域またはスペクトル拡散情報信号y(t)を生成する。変調器35は、例えば直角変調を用いて、スペクトル拡散情報信号をキャリア信号上に変調し、その後、スペクトル拡散信号を受信機31に送信する。受信機31において、復調器36は、送信機30から送信された信号を復調して、スペクトル拡散情報信号y(t)を生成する。スペクトル拡散信号y(t)は、乗算器37によって、スクランブリング・コード発生器38からのスクランブリング・コード・シーケンスの受信機で発生したバージョンと乗算される。正しいスクランブリング・コード・シーケンスとの乗算によって、スペクトル拡散信号y(t)を逆拡散および/またはスクランブル解除し、情報信号D(t)を再生する。望ましくないユーザからのスペクトル拡散信号y(t)をスクランブリング・コード・シーケンスと乗算すると、結果として少量のノイズが生じる。デコーダおよびデプロセッシング・ブロック39は、情報信号D(t)を処理して、元のデータを得る。
【0006】
図示のように、送信機30における各プロセスは、受信機31において同等のプロセスを有する。基地局からデータを送信して無線ユニットで受信する場合、このデータは順方向リンクを介して送出される。無線ユニットからデータを送信して基地局で受信する場合、このデータは逆方向リンクを介して送出される。現在のCDMAシステムでは、順方向リンク・プロセスと逆方向リンク・プロセスとの間に差があると共に、どのようにスクランブリング・コード・シーケンスを発生するかにおいても差がある。
【0007】
図3は、(242−1)ビット・ロング・コードおよび215ビット・コンプレクス・ショート・コードを用いて、TIA/EIA−95−B規格(「IS−95B」)のために、どのように逆方向リンク・スクランブリング・コード・シーケンスを発生するかを示す。ロング・コード発生器40が発生するロング・コード・シーケンスは、各ユーザに一意に割り当てられている42ビット・ユーザ・マスク41と、ロング・コード発生エンジン42の状態である42ビット・ロング・コード・ベクトルとの内積である。ロング・コード発生エンジン42は、シフト・レジスタを基本とすることができ、これは、ロング・コード・ベクトルまたはシフト・レジスタの状態を維持する。マスク41を用いて、ロング・コード・ベクトルからビットを選択し、これに(例えばANDゲート装置43またはモジューロ2加算器44を用いて)排他的論理和演算を行って、ロング・コード・シーケンスを生成する。ユーザ固有マスク41によってマスキング処理を行うことによって、各ユーザ毎に異なる量だけロング・コードを効果的にタイムシフトして、ロング・コード・シーケンスを生成する。このため、基地局は特定のユーザを識別することができる。直交拡散および変調を用いるIS−95Bでは、ロング・コード・シーケンスを、直交スプレッダ45に供給する。直交拡散によって、他のユーザの干渉がランダムな位相および振幅を有するように見えることが保証される。
【0008】
直交スプレッダおよび/またはスクランブラ45は、ロング・コード・シーケンスを、コンプレクス・ショート・コード・シーケンスと乗算する。IS−95Bに記載されているように、2つの独立した15次の発生多項式を用いてコンプレクス・ショート・コード・シーケンスを発生して、コンプレクス・ショート・コード・シーケンスの同相(I)および直交(Q)ショート・コード・シーケンスを生成する。IおよびQショート・コード・シーケンスは、チップ同期であるが、その他の点では互いに独立している。同相(I)ミキサ46は、ロング・コード・シーケンスをIショート・コード・シーケンスと効果的に乗算し、直交ミキサ47は、ロング・コード・シーケンスをQショート・コード・シーケンスと効果的に乗算する。このように、直交スプレッダ45は、Iスクランブリング・コード・シーケンスおよびQスクランブリング・コード・シーケンスを生成する。IS−95Bでは、I拡散コード・シーケンスおよびQ拡散コード・シーケンスの双方を、情報信号D(t)と乗算して、IおよびQスペクトル拡散信号yi(t)およびyq(t)を生成し、これらは直交変調されて、互いに加算された後、基地局に送信される。従って、乗算器48aおよび48bは、情報信号D(t)を、I拡散コード・シーケンスおよびQ拡散コード・シーケンスとそれぞれ乗算して、同相スペクトル拡散信号yi(t)および直交スペクトル拡散信号yq(t)を生成する。あるいは、直交スプレッダ45は、ショート・コンプレクス・コードを、情報信号D(t)およびロング・コード・シーケンスの積と乗算する。このため、情報信号D(t)は、直交スプレッダ45の前段の乗算器49によってロング・コード・シーケンスと乗算され、この場合、情報信号D(t)は、直交スプレッダ45によってスクランブルされるが、ロング・コード・シーケンスとの乗算によってすでに拡散されている。
【0009】
図4は、図3のロング・コード・シーケンス発生器40の一実施形態を示す。ロング・コード・シーケンス発生器40は、42ビット固定発生多項式51による線形フィードバック・シフト・レジスタ等のロング・コード発生エンジン42を含む。初めに、シフト・レジスタの現在の状態が、同期チャネルを介して移動ユニットによって受信され、シフト・レジスタにロードされる。これについては、当業者には理解されよう。次いで、シフト・レジスタにクロックを送出し、42ビット・コード・ベクトルまたはシフト・レジスタの現在の状態を、ユーザ・マスク41と共に、ANDゲート装置43に印加する。ANDゲート装置43の出力を、モジューロ2加算器44に印加する。モジューロ2加算器44は、ロング・コードのタイムシフトされたバージョンであるロング・コード・シーケンスを生成する。タイム・オフセットは、ユーザ・マスク41によって導入される。
【0010】
cdma2000と呼ばれる、提案されているCDMAシステムは、いくつかの物理チャネルから成る逆方向チャネルの使用を提案している。物理チャネルとは、すなわち、常に用いる逆方向パイロット・チャネル、逆方向基本チャネル(R−FCH)、1つ以上の補足チャネル(R−SCH)、および逆方向専用制御チャネル(R−DCCH)である。ウオルシュ・コード・シーケンスを用いて各物理チャネルを拡散し、物理チャネル間に直交チャネル化を提供する。データ信号D(t)をI経路およびQ経路の双方に供給するIS−95Bとは異なり、拡散パイロットおよびR−DCCHを同相(I)データ経路にマップし、拡散R−FCHおよびR−SCHを直交(Q)経路にマップして、複合逆方向リンク信号を形成する。次いで、複素乗算処理を用いることによって、Iデータ信号Di(t)およびQデータ信号Dq(t)を、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスによってスクランブルする。提案された逆方向チャネル構造のために、提案されたCDMAシステムは、各ユーザに一意のスクランブリング・コード・シーケンスとして、コンプレクス・ロング・コード・シーケンス(そのIおよびQ成分は2つの異なるリアル・ロング・コードである)を用いる。コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを発生するために、様々な技法が提案されている。
【0011】
図5は、1つのロング・コード・シーケンス発生エンジン52ならびに2つの42ビット・ユーザ・マスクすなわちI−マスク54およびQ−マスク56を用いた、コンプレクス・スクランブリング・コード発生器50を示す。動作において、現在のロング・コード発生状態58を、同期チャネルを介して移動ユニットによって受信し、図4に示すようなコード発生エンジン52の42ビット線形フィードバック・シフト・レジスタにロードする。コード発生エンジン52のシフト・レジスタからのコード・ベクトルは、例えばANDゲート装置60およびモジューロ2加算器62を用いて、I−マスク54と排他的論理和演算を行って、Iロング・コード・シーケンスを生成し、これをIスクランブリング・コード・シーケンスとして用いる。また、発生エンジン52のレジスタからのコード・ベクトルは、例えばANDゲート装置64およびモジューロ2加算器66を用いて、Q−マスク56とも排他的論理和演算を行って、Qロング・コード・シーケンスを生成し、これをQスクランブリング・コード・シーケンスとして用いる。Iマスク54は、IS−95Bユーザ・マスク42(図4)とすることができ、Q−マスク56は、I−マスク・ビットのサブセットの置換または、例えばI−マスク54のビット32を反転させてQ−マスク56を得るように、固定ビットの異なるセットとすることができる。この手法は、ユーザのIおよびQロング・コード・シーケンスの相対的なタイム・オフセットが小さい場合があるので自己干渉問題を生じる恐れがあり、このため、IおよびQは、遅延拡散のために、相互干渉する可能性がある。更に、Iロング・コード・シーケンスおよびQロング・コード・シーケンスの相対的なタイム・オフセットは、容易に計算することはできない。このため、43億の全ロング・コード・シーケンスについて最小のタイム・オフセットを保証するユーザ・マスク54および56を選択することは難しい。加えて、2人の異なるユーザのIロング・コード・シーケンス(またはQロング・コード・シーケンス)の間に保証された遅延がないために、相互干渉の問題が生じる。原理上、2人のユーザは、経路損失の差のために、相互に干渉する可能性がある。いかなる2人のユーザのロング・コード・シーケンスも、十分に分離していなければならない(遅延>伝搬遅延における最大差)。
【0012】
図6は、別のコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生器70を示し、これは、ユーザ・マスク72ならびに2つのロング・コード発生エンジンすなわちIロング・コード発生エンジン74およびQロング・コード発生エンジン76を用いる。Iロング・コード発生エンジン74は、IS−95Bにおいて必要とされる同期チャネルからの現在の状態78を受信し、この現在の状態は、図4に示すようなIコード発生エンジン74の42ビット線形フィードバック・シフト・レジスタにロードされる。自己干渉を回避するために、現在の状態78は、ブロック80に示すように、ある数のチップ(例えば512チップ)だけ進ませて、Qコード発生エンジン76の42ビット線形フィードバック・シフト・レジスタにロードする。Q状態のビットを進ませるには、Qロング・コード発生エンジン76のシフト・レジスタに現在の状態78をロードし、所望のチップ量だけシフト・レジスタを進ませるようにクロックを送出すれば良い。IおよびQロング・コード発生エンジン74および76は、同じ発生多項式を有する。Iロング・コード発生シフト・レジスタのコード・ベクトルを、例えばANDゲート装置82およびモジューロ2加算器84を用いて、ユーザ・マスク72と排他的論理和演算を行い、Iスクランブリング・コード・シーケンスとして用いるIロング・コード・シーケンスを生成する。また、Qロング・コード発生シフト・レジスタのコード・ベクトルも、例えばANDゲート装置86およびモジューロ2加算器88を用いて、ユーザ・マスク72と排他的論理和演算を行い、Qスクランブリング・コード・シーケンスとして用いるQロング・コード・シーケンスを生成する。ユーザ・マスク72は、IS−95Bユーザ・マスク42(図4)とすることができる。しかしながら、この手法は、回路の複雑さを増し、相互干渉の問題を生じる恐れがある。相互干渉の問題が起こり得る理由は、ユーザ間で、Iロング・コード・シーケンスは一意であり、Qロング・コード・シーケンスは一意であるが、あるユーザのQロング・コードが別のユーザのIロング・コードである可能性があるからである。この場合も、2人の異なるユーザのIロング・コード・シーケンス(またはQロング・コード・シーケンス)の間に保証された遅延がないために、相互干渉の問題が起こる可能性がある。
【0013】
図7は、別のコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生器90を示し、これは、ユーザ・マスク92ならびに2つのロング・コード発生エンジンすなわちIロング・コード発生エンジン94およびQロング・コード発生エンジン96を用いる。Iロング・コード発生エンジン94は、IS−95Bにおいて必要とされる同期チャネルからの現在のI発生状態98を受信し、Qロング・コード発生エンジン96は、同期チャネルから現在のQ発生状態100を受信する。I状態は、I発生エンジン94の42ビット線形フィードバック・シフト・レジスタにロードされ、Q状態は、Q発生エンジン96の42ビット線形フィードバック・シフト・レジスタにロードされる。IおよびQロング・コード発生エンジン94および96は、固有の発生多項式を有する。Iロング・コード発生エンジン94は、IS−95B発生多項式を用い、Qロング・コード発生エンジン96は、IS−95B発生多項式の逆多項式を使用可能である。Iロング・コード発生エンジン94のコード・ベクトルを、例えばANDゲート装置102およびモジューロ2加算器104を用いて、ユーザ・マスク92と排他的論理和演算を行って、Iスクランブリング・コード・シーケンスとして用いるIロング・コード・シーケンスを生成する。また、Qロング・コード発生エンジン・レジスタのコード・ベクトルも、例えばANDゲート装置106およびモジューロ2加算器108を用いて、ユーザ・マスク92と排他的論理和演算を行って、Qスクランブリング・コード・シーケンスとして用いるQロング・コード・シーケンスを生成する。この手法は、干渉の問題を低減させるが、IおよびQエンジン・レジスタ双方について、同期チャネル上で現在のIおよびQ状態を送信する必要がある。加えて、このシステムは、2人の異なるユーザのIロング・コード・シーケンス(またはQロング・コード・シーケンス)の間の遅延を保証しない。
【0014】
ロング・コードについてのオフセット値に対するユーザ・マスク値のマッピングは、極めて複雑である。このため、マスクされるロング・コード発生器のみを用いた、提案されている方式に伴う問題は、同一ユーザおよび/または異なるユーザのIおよび/またはQスクランブリング・コード・シーケンス間の時間差の保証が困難なことである。
【0015】
本発明は、コンプレクス拡散および/またはスクランブリング・コード・シーケンス(「スクランブリング・コード・シーケンス」)発生システムに関し、これは、少なくとも2つの成分を有する第1のコンプレクス・コード・シーケンスと、少なくとも2つの成分を有する第2のコンプレクス・コード・シーケンスとを用いる。第1のコンプレクス・コード・シーケンスの成分を、第2のコンプレクス・コード・シーケンスの対応する成分とそれぞれ混合して、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを発生する。これを行う際に、同一ユーザおよび/または異なるユーザに対して、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの成分間のオフセットを達成する。例えば、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システムは、コード・ベクトルおよびユーザ・マスクの内積から生成したロング・コード・シーケンスを生成するロング・コード発生器を使用可能である。ロング・コード・シーケンスを、I経路およびQ経路に与える。コンプレクス・ロング・コード・シーケンスを生成するために、Q経路上のロング・コード・シーケンスを遅延させて、Q経路上に第2のロング・コード・シーケンスすなわちコンプレクス・ロング・コード・シーケンスのQ成分を生成する。I経路上では、Iロング・コード・シーケンスすなわちコンプレクス・ロング・コード・シーケンスのI成分を、ショート・コード・シーケンスのI成分と混合して、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスのI成分を生成する。Q経路上では、Qロング・コード・シーケンスを、ショート・コード・シーケンスのQ成分と混合して、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスのQ成分を生成する。このため、異なるユーザおよび/または同一のユーザに対するコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの成分間のオフセットは、少なくともショート・コードの期間となる。コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスは、情報信号の拡散、スクランブル、逆拡散、またはスクランブル解除のために用いることができる。
本発明の他の態様および利点は、以下の詳細な説明を読み、図面を参照することによって、明らかにすることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の原理によるコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システムの例示的な実施形態について、以下に説明する。特に図8を参照すると、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システム120は、ロング・コード・シーケンス発生器122等のコード・シーケンスを含む。これは、ロング・コード・シーケンス等の第1のコンプレクス・コード・シーケンスの第1の成分を発生する。ロング・コード発生器122は、ロング・コード発生エンジン126を含み、これは、42ビット線形フィードバック・シフト・レジスタおよび多項式発生器を用いて、42ビット・コード・ベクトルを生成する。ロング・コード・シーケンスは、42ビット・ユーザ・マスク124およびロング・コード発生エンジン126からの42ビット・コード・ベクトルの内積である。ロング・コード発生器122は、基地局から同期チャネルを介して現在の42ビット状態ベクトルを受信し、この状態ベクトルをシフト・レジスタにロードする。各ユーザには固有の42ビット・ユーザ・マスク124が割り当てられており、このマスク124を用いてベクトルからビットを選択し、これに(例えばAND装置128およびモジューロ2加算器130を用いて)排他的論理和演算を行って、ロング・コード・シーケンスを生成する。ユーザ固有のマスクによるマスキング処理を実行することによって、ロング・コード・シーケンスを、各ユーザ毎に異なる量だけ効果的にタイム・シフトする。
【0017】
ロング・コード・シーケンスは、I経路132およびQ経路134に与えられる。Q経路134上では、遅延136が、経路134上のロング・コード・シーケンスを遅延させて、コンプレクス・ロング・コード・シーケンスのQ成分(Qロング・コード・シーケンス)を生成し、これが、第1のコンプレクス・コード・シーケンスの第2の成分となる。Qロング・コード・シーケンスは、I経路132上のロング・コード・シーケンスのI成分(Iロング・コード・シーケンス)に対して遅延している。I経路132上では、Iミキサ138が、ロング・コード・シーケンスのI成分を、ショート・コード・シーケンスのI成分(Iショート・コード・シーケンス)のような第2のコンプレクス・コード・シーケンスの第1の成分と混合または乗算して、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスのI成分(Iスクランブリング・コード・シーケンス)を生成する。Q経路134上では、Qミキサ140が、Qロング・コード・シーケンスを、ショート・コード・シーケンスのQ成分のようなコンプレクス・ショート・コード・シーケンスの第2の成分と混合または乗算して、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスのQ成分(Qスクランブリング・コード・シーケンス)を生成する。あるいは、I経路132上のみの遅延を用いて、またはI経路132およびQ経路134双方の遅延を用いて、IおよびQロング・コード・シーケンス間に相対的な遅延を与えることができる。IおよびQロング・コード・シーケンス間の遅延は、1チップほどに小さくすることができる。
【0018】
この実施形態では、コンプレクス・ショート・コード・シーケンス(IおよびQ成分)は別個のPNコードであり、これらは、IS−95Bに記載されているような2つの独立した15次の発生多項式、および図4に示すものに類似した15ビット線形フィードバック・シフト・レジスタを用いて発生する。コンプレクス・ショート・コードおよびコンプレクス・ロング・コードを発生するための代替的な技法も可能である。コンプレクス・ショートPNコード成分はチップ同期であるが、それ以外は互いに独立している。
【0019】
いくつかの実施形態では、処理ブロック144を用いてコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを処理して、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを変更した後に、データ・ストリームDi(t)およびDq(t)との混合または複素乗算142を行って、送信のピーク・パワー対平均パワー比を改善する。これを行う際に、変調方式が効果的に変更する。例えば、処理ブロック144は、Qスクランブリング・コードを2分の1に減縮し、次いで、結果として得られるシーケンスを、−1および1およびIスクランブリング・コード・シーケンスの反復カバー・シーケンスによって乗算することができる。この結果として処理ブロック144から生成されたQスクランブリング・コード・シーケンスを、コンプレクス・スクランブリング・コードおよびデータ・ストリームDi(t)およびDq(t)の複素乗算において用いる。これを行う際に、コンプレクス・スクランブリング・コードは位相遷移を呈し、これがピーク対平均パワー比を低下させる可能性がある。すなわち、偶数チップ時間の間、コンプレクス・スクランブリング・チップは、4つの直交位相シフト・キーイング(QPSK)シンボルのうち1つである。奇数チップ時間の間、コンプレクス・スクランブリング・コードは、以前のコンプレクス・スクランブリング・チップから+/−90度の移相に限定される。従って、QPSKおよび二進位相シフト・キーイング(BPSK)を混成させた組み合わせであるハイブリッド位相シフト・キーイング手法を用いて、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを発生可能である。実施形態に応じて、処理ブロック144は、異なる方法で、Iスクランブリング・コード・シーケンスおよび/またはQスクランブリング・コード・シーケンスの双方を変更して、変調方式を効果的に変更するか、または他の所望の動作特性を与えることができる。更に、いくつかの実施形態では、処理ブロック144を実行せず、コンプレクス・スクランブリング・コードを複素乗算器142に直接与える。
【0020】
この実施形態では、複素乗算器142による複素乗算において、Iスクランブリング・コード・シーケンスおよびQスクラブリング・コード・シーケンスを用いる。複素乗算器142は、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを用いて、IおよびQデータ・ストリームDi(t)およびDq(t)に対し複素乗算を実行して、IおよびQスペクトル拡散信号yi(t)およびyq(t)を与え、これらを変調して、互いに加算した後に基地局に送信する。複素乗算142は、Iスペクトル拡散信号yi(t)=(Di(t)*Iスクランブリング・コード・シーケンス)−(Dq(t)*Qスクランブリング・コード’)および、Qスペクトル拡散信号yq(t)=(Di(t)*Qスクランブリング・コード・シーケンス’)+(Dq(t)*Iスクランブリング・コード・シーケンス)を生成する。Qスクランブリング・コード・シーケンスの後の「’」は、この実施形態におけるQスクランブリング・コード・シーケンスが、処理ブロック144によって変更されていることを示す。他の実施形態も可能である。あるいは、複素乗算器142が、単に、I経路132上でデータ・ストリームDi(t)とIスクランブリング・コード・シーケンスとの間で実行される乗算であり、更に、Q経路134上でQスクランブリング・コード・シーケンスとデータ・ストリームDq(t)との間で行われる乗算であるシステムにおいて、スクランブリング・コード・シーケンス発生システムを実行可能である。かかる実施形態では、データ・ストリーム間の乗算は、コンプレクス・ロング・コード・シーケンスの発生後のように、他の位置で行うことができる。更に、Di(t)およびDq(t)情報信号は異なるものとしているが、代替的な実施形態では、Dq(t)に等しいDi(t)を有することができる。
【0021】
上述の実施形態は、1つのみのロング・コード発生エンジン126および1つのユーザ・マスク124を用いるので、このシステムは、TIA/EIA−95−B規格とバックワード・コンパチブルとすることができる。コンプレクス・ショート・コードが存在するために、ユーザのIスクランブリング・コードとQスクランブリング・コードとの間の相対的なタイム・オフセットが十分に大きい(ショート・コード発生器の1期間よりも大きい)ので、このシステムは、自己干渉の問題を低減させる。IおよびQスクランブリング・コード・シーケンスがユーザ間で一意であるために、相互干渉の問題は低減し、異なるユーザ・マスクならびにコンプレクス・ショート・コード・シーケンスの異なるIおよびQ成分を用いるために、あるユーザのIコードは、別のユーザのQコードとは関連付けられない。
【0022】
上述の実施形態に加えて、記載したスクランブリング・コード発生システムの構成要素を省略および/または追加し、および/または変形または部分を用いた、本発明の原理によるスクランブリング・コード・シーケンス発生システムの代替的な構成が可能である。例えば、上述の実施形態は、42ビット・ユーザ・マスク、42ビット・コード・ベクトル、および15ビット・ショート・コード・シーケンスを用いるものとして記載したが、代替的なマスク、コード・ベクトル、およびコード・シーケンスが可能である。更に、本実施形態では、コード・シーケンスはロングおよびショートとして記載したが、代替的な実施形態は、異なる相対的な長さまたは等しい長さを有する第1および第2のコンプレクス・コード・シーケンスを用いて、コンプレクス・スクランブリング・コードを生成することができる。更に、コンプレクス・スクランブリング・コードならびにロングおよびショート・コード・シーケンスは、2つの成分(IおよびQ)について記載したが、他の実施形態は、追加の成分および/または異なる数の成分を用いて、異なる方法で組み合わせて、様々な形態の変調を可能にすることができる。
【0023】
更に、ロング・コード発生エンジンは、基地局から同期チャネル上で現在の状態ベクトルを受信するものとして記載したが、異なるソースから現在の状態ベクトルを受信する代替的な方式が可能である。更に、ロング・コード発生器122は、ロング・コード発生シフト・レジスタからのコード・ベクトルを用いて、ANDゲート装置128およびモジューロ2加算器130を用いてコード・ベクトル126およびユーザ・マスク124の内積を得ることによって、ロング・コード・シーケンスを生成するものとして記載した。ロング・コードおよびショート・コード・シーケンスを発生するために、代替的な構成も可能である。
【0024】
更に、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システムは、様々な動作環境で動作可能である。例えば、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システムは、CDMAシステムの逆方向リンクの送信経路において(無線ユニットで)動作するものとして記載した。また、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システムは、逆方向リンクの受信経路(基地局)にも配置されている。受信経路上では、コンプレクス・スクランブル・コードを用いて、スペクトル拡散信号の逆拡散および/またはスクランブル解除を行う。これは、この開示の利点と共に、当業者によって理解されよう。受信経路における実施形態では、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システム120は、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを提供し、対応する複素乗算器142が、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの成分の共役とIおよびQスペクトル拡散信号との間の複素乗算を行って、IおよびQデータ信号DiおよびDqを生成する(カッコ内に示す)。これは、当業者には理解されよう。更に、無線通信システムの順方向リンク上の送信経路(基地局)および受信経路(無線ユニット)上でも、コンプレクス・スクランブリング・コード発生システムのいくつかの実施形態を使用可能である。
【0025】
加えて、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生装置は、IおよびQスクランブリング・コード・シーケンスを発生し、次いでデータ信号Di(t)およびDq(t)と混合するものとして記載した。これとは異なる実施形態が可能であり、その場合、第1のコンプレクス・コード・シーケンス、第2のコンプレクス・コード・シーケンス、ならびにデータ信号Di(t)およびDq(t)を、異なる方法で互いに混合することができる。例えば、乗算器142を、単に2つの乗算器とし(IおよびQ経路の各々に1つずつ)、データ信号Di(t)およびDq(t)を、IおよびQショート・コード・シーケンスとそれぞれ乗算し、次いで、結果として得られるシーケンスの対応する成分を、コンプレクス・ロング・コード・シーケンスの対応する成分と乗算することができる。
【0026】
当業者には理解されようが、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システムは、明確な構成要素の特定の構成を用いて記載したが、スクランブリング・コード発生システムおよびその部分は、特定用途向け集積回路、ソフトウエア駆動処理回路、ファームウエア、またはこの開示の利点と共に当業者によって理解されるような明確な構成要素の他の構成において、実現可能であることは理解されよう。例示的な実施形態は特定の回路と図示したが、このシステムは、図示した回路と同様の機能を共に実行する異なる構成要素を使用可能である。これまで記載したものは、本発明の原理の適用を例示するに過ぎない。ここに例示し記載した典型的な適用に厳密に従うことなく、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明には、これらおよび様々な他の変更、構成および方法が可能であることを、当業者は認めよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】典型的な無線通信システムの一部概略図を示す。
【図2】従来技術のスペクトル拡散通信システム局アーキテクチャにおける送信機および受信機対の概略ブロック図を示す。
【図3】現在の拡散コード発生システムの一実施形態の概略ブロック図を示す。
【図4】コード・シーケンス発生器の一実施形態を示す。
【図5】提案されているコンプレクス・スクランブリング・コード発生システムを示す。
【図6】別の提案されているコンプレクス・スクランブリング・コード発生システムを示す。
【図7】本発明の原理による、更に別の提案されているコンプレクス・スクランブリング・コード発生システムを示す。
【図8】本発明の原理による、コンプレクス・スクランブリング・コード発生システムを示す。
Claims (15)
- 無線通信システムにおいて少なくとも1つの情報信号を処理するためのコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの生成方法であって、
少なくとも2つの成分を有する第1のコンプレクス・コード・シーケンスを発生するステップ(122、132、134、136)とからなり、前記第1のコンプレクス・コード・シーケンスの第1の成分は、前記第1のコンプレクス・コード・シーケンスの第2の成分のタイム・オフセット・バージョンであり、前記方法はさらに、
少なくとも2つの成分(ショートPN I 、ショートPN Q )を有する第2のコンプレクス・コード・シーケンスを発生するステップと、
コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを生成するために、前記第1のコンプレクス・コード・シーケンスおよび前記第2のコンプレクス・コード・シーケンスの対応する成分を混合するステップ(138、140)と、
を備えることを特徴とする方法。 - 請求項1の方法において、前記第1のコンプレクス・コード・シーケンスを発生するステップが、
状態ベクトル(STATE)を受信するステップと、
前記状態ベクトルを用いてコード・ベクトルを発生するステップ(126)と、
前記コード・ベクトルをユーザ・マスク(124)と混合してロング・コード・シーケンスを生成するステップと、
前記ロング・コード・シーケンスを第1の経路(132)および第2の経路(134)上に生成するステップと、
前記第1および第2の経路(132、134)上のロング・コード・シーケンス間に相対的な遅延(136)を生成して、前記第1の経路(132)上の第1のロング・コード・シーケンスおよび前記第2の経路(134)上の第2のロング・コード・シーケンスを生成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項2の方法において、前記第2のコンプレクス・コード・シーケンスを発生するステップが、更に、
2つの独立した多項式発生器を用いて第1のショート・コード・シーケンス(ショートPN I )および第2のショート・コード・シーケンス(ショートPN Q )を生成するステップを含むことを特徴とする方法。 - 請求項3の方法において、前記対応する成分を混合するステップは、更に、
前記第1のロング・コード・シーケンスおよび前記第1のショート・コード・シーケンス(ショートPN I )を積とする乗算(138)を行って、前記第1の経路(132)上に前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの第1の成分を生成するステップと、
前記第2のロング・コード・シーケンスおよび前記第2のショート・コード・シーケンス(ショートPN Q )を積とする乗算(140)を行って、前記第2の経路(134)上に前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの第2の成分を生成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項4の方法であって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの前記第1の成分および前記少なくとも1つの情報信号(D I (t) )を積とする乗算を実行することを特徴とする方法。 - 請求項4の方法であって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの前記第2の成分および前記少なくとも1つの情報信号(D Q (t) )を積とする乗算を実行することを特徴とする方法。 - 請求項4の方法であって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの少なくとも一部および前記少なくとも1つの情報信号を用いて複素乗算(142)を実行することを特徴とする方法。 - 請求項4の方法において、前記与えるステップが、更に、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスおよび2つの情報信号(D I (t) 、D Q (t) )を用いて複素乗算(142)を実行するステップを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1の方法であって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの少なくとも一部および前記少なくとも1つの情報信号を用いて少なくとも1つのスペクトル拡散信号を与えることを特徴とする方法。 - 請求項1の方法であって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスおよび2つの情報信号(D I (t) 、D Q (t) )を用いて2つのスペクトル拡散信号(y i (t) 、y q (t) )を与えることを特徴とする方法。 - 請求項1の方法であって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの少なくとも一部および少なくとも1つのスペクトル拡散信号を用いて前記少なくとも1つの情報信号を与えることを特徴とする方法。 - 請求項1の方法であって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスおよび2つのスペクトル拡散信号(y i (t) 、y q (t) )を用いて2つの情報信号(D I (t) 、D Q (t) )を与えることを特徴とする方法。 - 少なくとも1つの情報信号を処理するために用いるコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システムであって、
少なくとも2つの成分を有するコンプレクス・コード・シーケンスを生成する第1のコンプレクス・コード・シーケンス発生器(122)とからなり、前記第1のコンプレクス・コード・シーケンスの少なくとも第1の成分は、前記第1のコンプレクス・コード・シーケンスの第2の成分のタイム・オフセット・バージョンであり、前記発生システムはさらに、
少なくとも2つの成分(ショートPN I 、ショートPN Q )を有する第2のコンプレクス・コード・シーケンスを生成する第2のコンプレクス・コード・シーケンス発生器と、
前記第1のコンプレクス・コード・シーケンスおよび前記第2のコンプレクス・コード・シーケンスの対応する成分を混合してコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを生成する混合装置(132、134、136、138、140)と、
を備えることを特徴とするシステム。 - 請求項13のシステムであって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの少なくとも一部および前記少なくとも1つの情報信号を混合して少なくとも1つのスペクトル拡散信号を生成する第2の混合装置を備えることを特徴とするシステム。 - 請求項13のシステムであって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コードの少なくとも一部および少なくとも1つのスペクトル拡散信号を混合して前記少なくとも1つの情報信号を生成する第2の混合装置を備えることを特徴とするシステム。
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