JP4365030B2 - 符号分割多重接続通信における四相拡散コード - Google Patents
符号分割多重接続通信における四相拡散コード Download PDFInfo
- Publication number
- JP4365030B2 JP4365030B2 JP2000555369A JP2000555369A JP4365030B2 JP 4365030 B2 JP4365030 B2 JP 4365030B2 JP 2000555369 A JP2000555369 A JP 2000555369A JP 2000555369 A JP2000555369 A JP 2000555369A JP 4365030 B2 JP4365030 B2 JP 4365030B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- code
- spreading
- spreading code
- quaternary
- cdma
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/0074—Code shifting or hopping
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
- H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
- H04B7/2628—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using code-division multiple access [CDMA] or spread spectrum multiple access [SSMA]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/10—Code generation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/10—Code generation
- H04J13/102—Combining codes
- H04J13/105—Combining codes by extending
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/16—Code allocation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/0007—Code type
- H04J2013/0037—Multilevel codes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
【発明の分野】
本発明は、スペクトラム拡散通信に関し、より詳細には、符号分割多重接続通信において拡散及び逆拡散機能を実施するために使用される最適なコードシーケンスの生成に関する。
【0002】
【発明の背景及び概要】
ダイレクトシーケンス・スペクトラム拡散(DSSS)システムは、システムの周波数帯域幅全体がすべての時間に各ユーザに利用可能である広帯域システムである。DSSSシステムは、伝送信号の帯域幅を、情報シンボルの伝送に必要な帯域幅よりもはるかに広く拡大、すなわち「拡散」する拡散信号を採用する。拡散信号は、通常、拡散コード又はスクランブル・コード、又はシーケンスと呼ばれる。通常は、これを記述するために拡散コードを用いる。DSSSシステムでの異なるユーザは、異なる拡散コードを使用することで区別される。これが、DSSSシステムがダイレクトシーケンス−符号分割多重接続(DS−CDMA)システムとも呼ばれる理由である。一般的には、拡散コードは通常二相であって、要素が集合{+1,−1}に属するか、又は多相であって、要素が、複素平面内の単位円上にある等距離点に対応する複素数の集合に属する。例えば、四相は、原点から単位長さにある4点に対応する。
【0003】
一般に、拡散コードの数を増大させることと干渉を低減させることの間には両立し得ないものがある。特に移動局から基地局へのアップリンク方向では、移動局ユーザを区別するために使用される拡散コードの数をできるだけ大きくすべきである。これは、より多くの拡散コードがより多くの無線チャネルを提供し、そのためより多くの移動局が同じ地理的領域内で同じ時間に通信することができるようにするためである。しかし、CDMAシステムの容量を高めることは、すべてのユーザに対して通信の質を低める干渉という犠牲を強いることになる。しかしながら、任意の2つの拡散コード間の相関の量を低減して、それらのコードを使用して通信する移動局間の干渉を最小限に抑えることが望ましい。より改まって言うと、任意の2つの拡散コード間の最大の周期的相互相関をできるだけ低くする必要がある。
【0004】
偶数相関とも呼ばれる周期的相互相関は、相関動作中にデータ変調フォーマットが変化しないという仮定の下での相関出力に等しい。実際には、連続するデータ変調シンボルは、周期的な値ではなくランダムな値を有する。したがって、相関動作中に干渉信号のデータシンボルが変化するときには、奇数相関関数の方が相関出力をより良く表している。偶数相関関数と奇数相関関数の両方を評価し、一対の移動局に割り当てられた任意の2つの拡散コードに関する干渉尺度を得て、相互相関の程度を求めるべきであるが、拡散コードの所与の集合に関して奇数相互相関を理論的に求めることは困難である。したがって、偶数相関関数を使用して拡散コードの様々な族又は集合を比較し、最適な族/集合を決定する。
【0005】
本発明は、例えば広帯域CDMA(WCDMA)移動無線通信システムで使用する拡散コードの最適な集合を提供する。この拡散コードの集合は、基地局からの同期したダウンリンク伝送に使用することもできるが、異なる移動局が相互に同期していない、移動局から基地局へのアップリンク方向で特に有用である。最適な拡散コード族は多数のコードを提供し、しかもそれらのコードは、異なる移動局間で起こり得るすべての時間シフトに関して拡散コード間での相互相関が低い。このようにすると、依然として他の移動局への、又はそこからの干渉を最小限に抑えた満足な無線通信を提供しながら、移動通信システムの容量が大幅に高まる。
【0006】
1つの好ましい実施形態では、最適なコード族は、mを5以上の整数として長さL=2m−1の四相コードシーケンスのS(2)族である。S(2)族中のコードは、加算する前に2進シーケンスb(n)及びc(n)を2倍し、第1の成分の4進シーケンスa(n)と、第2の成分の2進シーケンスb(n)、及び第3の成分の2進シーケンスc(n)を含む3つの成分シーケンスを、4を法として加算することによって生成される。族のサイズ、すなわち4進拡散コードの数は、(L+2)(L+1)2であり、任意の2つのコード間の最大相互相関は、1+4(L+1)1/2である。3つの成分シーケンスは、対応する線形フィードバック・シフトレジスタ発生器を使用して生成することができる。(L+2)(L+1)2個の異なるS(2)シーケンスの集合は、異なる初期シフトレジスタ状態、すなわちa(n)シーケンスに関する(L+2)個の初期状態と、b(n)及びc(n)シーケンスに関する(L+1)個の初期状態によって生成される、異なる成分シーケンスを組み合わせることによって得られる。
【0007】
一例として、255チップの長さ(L)を有するS(2)拡散コードの数は、最大の絶対偶数相互相関が65のとき16,842,752である。1600万を超えるアップリンク拡散コードは、かなりのシステム容量を提供する。せいぜい256個の移動局が単一の基地局セクタ内でサービスされると仮定すると、65792個のコードの集合を移動通信システム中で再使用することができる。この多数のコードの集合が、ネットワークの設計にかなりの柔軟性を与える。
【0008】
S(2)族からの拡散コードは、CDMA移動通信システムでの様々なユーザに対してランダムに選択して割り振ることができるが、本発明の1つの好ましい例示的実施形態では、ランダムなコード選択に比べてより有利な結果を達成する特定のコード割振り手順に従って、拡散コードを割り振る。移動通信システム全体がS(2)族コードを採用すると仮定すると、S(2)族コードの特定の拡散コードの部分集合が、各基地局(又は基地局セクタ)に割り振られる。拡散コードの部分集合は、S(0)及び/又はS(1)族コードと同じ相互相関特性を有し、S(2)族コードからランダムに選択されたコードに比べ、同じ基地局(又は同じ基地局セクタ)で動作する移動局に関する干渉を低減させる。
【0009】
容量は通信システムの1つの重要な側面であるが、サービスもまた非常に重要である。複数のデータレートを必要とする、又はサポートすることがあるWCDMAセルラシステムのような移動通信システムでは、各種のサービスが提供される。可変レートサービス及びその他のサービスでは、長さが移動通信システムでの各拡散ファクタの整数倍として表現できる拡散コードを提供することが望ましい。拡散ファクタは、単一のデータシンボルを拡散するために使用されるチップの数に対応する。CDMA無線基地局で複雑さの少ないマルチユーザ検出をサポートするためには、コード周期が1つ又は複数のデータシンボルをカバーする比較的短い拡散コードが望まれる。
【0010】
複数データレートを実現する一方法は、対応する拡散ファクタ(SF)をSF(k)=L/2kと表現することを可能にするデータレートを使用するものである。ここで、Lはコード族中の各拡散コードの長さであり、kは正の整数であって、データレートに比例して変化する。したがって、拡散コード長は2の数乗であるべきである。システムで取り得る各拡散ファクタの整数倍として表現可能な拡散コード長を有することが、受信機での全体的な同期を大幅に低減させ、データレートから独立させる。すなわち、拡散コードの周期が整数個のデータシンボルを含む場合、受信機の逆拡散シーケンスが入力信号と同期するときに、受信機中でのデータフレーム及びデータ同期が自動的に取られる。そうでない場合は、(比較的小さな)拡散コード周期に関するデータシンボル位置が時間と共に変動する、すなわちコード周期を連続的に拡散することが困難になる。その結果、拡散コード周期に単一のデータ同期信号を付与することが困難になり、そのためコード同期回路に加えて個別の回路を使用し、データ同期を取って追跡しなければならない。
【0011】
しかし、典型的な拡散コード族中のコードの長さ(L)は、上述したS(2)拡散コード族と同様、2m−1である。例えば、m=8の場合、コード長は255である。最小の相互相関コード干渉で最適な高い容量を提供するという利点を得、可変データレートのアプリケーションをサポートするために、本発明は、1コードシンボルだけ各拡散コードの長さを拡張し、拡散コード長を2の累乗にする。1つの好ましい例示的実施形態では、追加のコードシンボルが各拡散コードの末尾に追加される。より具体的には、長さLの元の(拡張されていない)コードのL個のシンボルの後に別のコードシンボルを追加することによって、拡張された拡散コードが得られる。
【0012】
1つの例示的実施形態では、族中のすべての拡散コードに関して、追加されるコードシンボルが固定、すなわち同じ値を有することがある。他の例示的実施形態では、追加されるコードシンボルが、元の拡散コード中の第1のチップと同じ値を有する。S(2)族中のコードのように4進拡散コードである場合、追加の拡散コードシンボルは、4つの取り得る値、すなわち0、1、2、又は3を有する。好ましくは、追加の拡散コードの値を、拡張された拡散コード間の互いの相互相関を最適化するように選択する。
【0013】
本発明の前述及びその他の目的、特徴、及び利点は、以下の好ましい実施形態の説明から明らかになり、且つ添付図面に示される。図面中、様々な図すべてを通じて参照文字が同じ部分を示す。図面は必ずしも縮尺を合わされておらず、本発明の原理を例示することに力点が置かれている。
【0014】
【図面の簡単な説明】
以下の記述では、本発明を完全に理解できるようにするため、具体的な実施形態、手順、技法など特定の詳細を記載するが、説明のためであって限定のためではない。しかしながら、これら特定の詳細を逸脱する他の実施形態で本発明を実施することもできることは、当業者には明らかであろう。例えば、時として本発明を、アップリンク拡散コードを使用する移動無線局の文脈で記述するが、本発明は、他の無線局、例えば無線基地局、ひいては任意のスペクトラム拡散通信システムにも同様に適用可能である。場合によっては、不必要に詳しくすることによって本発明の説明を不明瞭にしないように、周知の方法、インターフェース、デバイス、及び信号技法の詳細な説明は、省略されている。
【0015】
本発明を、図1に示される汎用移動体電気通信システム(UMTS)10の文脈で説明する。雲形12で示される代表的なコネクション型の外部コア・ネットワークは、例えば公衆電話交換網(PSTN)及び/又は統合サービス・デジタル網(ISDN)である。雲形14で示される代表的なコネクションレス型の外部コア・ネットワークは、例えばインターネットである。どちらのコア・ネットワークも、対応するサービスノード16に結合されている。PSTN/ISDNコネクション型ネットワーク12は、回線交換サービスを提供する移動交換センタ(MSC)ノード18で示されるコネクション型サービスノードに接続される。既存のGSMモデルでは、MSC18は、インターフェースAを介して基地局サブシステム(BSS)22に接続され、BSS22がインターフェースA’を介して無線基地局23に接続される。インターネット・コネクションレス型ネットワーク14は、パケット交換型サービスを提供するように適合された汎用パケット無線サービス(GPRS)ノード20に接続される。コア・ネットワーク・サービスノード18及び20はそれぞれ、無線アクセス・ネットワーク(RAN)インターフェースを介してUMTS無線アクセス・ネットワーク(URAN)24に接続される。URAN24は、1つ又は複数の無線ネットワーク制御装置26を含む。各RNC26は、複数の基地局(BS)28に、且つURAN24内にある任意の他のRNCに接続される。
【0016】
好ましい実施形態では、無線アクセスは、CDMA拡散コードを使用して個々の無線チャネルが割り振られる広帯域符号分割多重接続(WCDMA)に基づく。WCDMAは、マルチメディア・サービス及びその他の高速要求に対する広い帯域幅と、ダイバーシティ・ハンドオフ及びRAKE受信機のような堅固な機能とを提供し、高品質を保証する。基地局20が特定の移動局からの伝送を識別でき、且つ移動局が、その移動局に向けられた基地局からの伝送を、同じ領域内に存在するすべての他の伝送及びノイズから識別できるように、各移動局24はそれ特有の拡散コードを割り当てられる。
【0017】
本発明を採用することができるCDMA無線局送受信機30を、機能ブロックの形で図2に示す。CDMA送受信機で使用される、本発明に特には関連しない他の無線送受信機の機能は示していないことを当業者は理解されよう。送信ブランチでは、伝送すべき情報ビットが拡散器32によって受信され、拡散器32は、拡散コード発生器40によって生成される拡散コードに応じて、利用可能な周波数スペクトルにわたってそれらの情報ビットを拡散する(広帯域CDMAでは、この周波数帯域を例えば5MHz、10MHz、15MHz、又はそれ以上にすることができる)。制御装置44は、コード発生器40によってどの拡散コードを拡散器32に提供するかを決定する。コード発生器40によって提供される拡散コードは、CDMA通信システムにおける無線チャネルに対応する。各情報ビットをコード化するために(WCDMAシステムなど可変データレートシステム中の現行データレートに応じて)、非常に多くのコードシンボル(時に「チップ」と呼ばれる)を使用することができるため、拡散動作がデータレートを大幅に高め、それにより信号帯域幅を拡げる。拡散信号は変調器34に提供され、変調器34が拡散信号を高周波(RF)搬送波で変調する。発振器42は、制御装置44によって選択された周波数で適切な無線周波搬送波を発生する。次いで、変調されたRF信号は、RF処理ブロック36でフィルタリングされ増幅された後、アンテナ38を経由して無線インターフェースを介して伝送される。
【0018】
同様であるが逆の動作が、送受信機30の受信ブランチで行われる。RF信号は、アンテナ38によって受信され、RF処理ブロック50でフィルタリングされる。次いで、処理された信号は、発振器44によって提供される適切なRF搬送信号を使用して、復調器48においてRF搬送波からベースバンド信号を抽出するために復調される。復調された信号は、制御装置44によって選択され、コード発生器40によって生成されたコードに従って、逆拡散器46で逆拡散される。逆拡散信号は、ベースバンドで受信された情報ビットに対応し、次いで通常はそれらのビットがさらに処理される。個々の機能ブロックを無線局送受信機30内に示したが、これらの機能を、個々のハードウェア回路によって、及び/又は適切にプログラムされたデジタル・マイクロプロセッサによって、及び/又は特定用途向け集積回路(ASIC)によって、及び/又は1つ又は複数のデジタル信号処理装置(DSP)によって実施することができることを当業者は理解されよう。
【0019】
図3に、拡散器32及び変調器34のさらなる例示的な詳細を概略の形で示す。同様の概略が、逆方向での逆の機能を有する復調器48及び逆拡散器46にも当てはまる。(拡散器32によって行われる)データ変調にも、(直交変調器34によって行われる)拡散変調にも、直交位相シフト・キーイング(QPSK)が使用される。図4に、実数軸I及び虚数軸Qによって定義される複素平面に対応する単位円内の4つの四相点を示す。4つの四相アルファベット値は、
【0020】
【数1】
に対応し、ここでj=(−1)1/2である。
【0021】
図3の例示的拡散器32は、トラフィック・データ・ストリームと制御データ・ストリームなど個別に復調すべき2つの二相(+/−1)情報ストリームを含み、これらは、当該の乗算器52及び54に入力されて、拡散され、IQ乗算される。トラフィック・データ・ストリームと制御データ・ストリームは、異なるチャネル化コードによって拡散され、次いでI及びQブランチにマップされる。受信機でのI及びQ位相の同期が不完全であったとしても、受信機で実数及び虚数情報ストリームを個別に識別し区別するように、チャネル化コードを採用する。複数のトラフィック及び制御データ・ストリームが単一移動体ユーザから並列に伝送される状況(例えば、非常に高いデータレート向けのマルチコード伝送)では、複数の直交チャネル化コードを使用して、必要な並列コード・チャネルを作成する。チャネル化コードは、異なる拡散ファクタが使用されたとしても直交性を保ついわゆる直交可変拡散ファクタ(OVSF)コードに基づかせることができる。チャネル化コードは、すべての移動局に共通である。
【0022】
I及びQ情報ストリームは、CDMA無線チャネルを介して伝送すべき複素数データ・ストリームの実数部と虚数部を表す。この説明では、対応する無線CDMA拡散コードを使用して拡散すべき複素数信号を生成するために、個別の実数及び虚数情報ストリームと、それに対応する異なるチャネル化コードとを採用した。しかし、信号は複素数である必要はない。実際、本発明は、任意のタイプの情報信号を拡散するために採用することができる。
【0023】
拡散コード発生器40によって生成される拡散コードは、複素数情報信号を拡散するために複素数乗算器60によって採用される。QPSKデータ変調器内の複素数乗算器60は、複素数データ・ストリームI+jQと、(例えば一時的に移動局に割り振られた)複素数拡散コードとの複素数乗算を行って、拡散信号出力を変調器34に提供する。直交変調器34が、拡散信号を実数(I)ストリームと虚数(Q)ストリームに分割し、それらが、ルート・コサイン・フィルタなど対応するパルス整形フィルタ62、64によって処理され、次いで当該のミキサ66及び68に提供される。これらのミキサは、RF搬送波の同相及び直交バージョンも受信する。変調された搬送波直交信号は、加算器70で加算され、RF処理ブロック36に出力される。
【0024】
上述したように、特に移動局から基地局へのアップリンク方向で移動局ユーザを区別するために使用されるCDMA拡散コードの数は、より多くの移動局が同じ地理的領域内で同じ時間に通信することを可能にするように、できるだけ多くすべきである。一方、拡散コードの数は、あまり多くすることはできない。多くしすぎると、移動局間で発生する干渉が非常に大きくなり、通信を受け入れることができなくなる。本発明は、一組の拡散コードに最適なバランスを与える。すなわち、族中の任意の2つの拡散コード間の周期的相互相関を最小限に抑えた状態で、比較的多数の拡散コードを提供する。
【0025】
比較のために、様々な二相及び四相拡散コード族のパラメータを、以下の表1に示す。アルファベット・サイズは、各コードシンボルが取ることができる異なる値の数に対応する。二相コードでは、アルファベット・サイズが2である。四相コードでは、アルファベット・サイズが4である。シーケンス長(L)は、各コードにおけるコードシンボル(「チップ」)の数であり、表1中のすべてのコード族に関しては、mを正の整数として2m−1に等しく、mの取り得る値は、特定のコード族がどのように構成されているかに応じて制限される場合がある。族サイズ(M)は、特定の拡散コード族中のコードの数である。族サイズMが大きくなるとそれだけ容量も大きくなる。最大絶対相互相関(Cmax)は、拡散コード族中の任意の2つの拡散コード間の最大周期的相互相関である。
【0026】
【表1】
【0027】
これらのコード族の様々な特徴の分析に基づき、本発明者は、拡散S(2)族コードが、拡散コードの最大数(M)の(L+2)(L+1)2と最小相互相関1+4(L+1)1/2との間で最適な妥協点を与えることを求めた。すなわち、S(2)拡散コードでは、拡散コードの数と相互相関ピークとの比が、所与の拡散コード長Lに関して最大になる。S(1)及びS(2)拡散コード族は、四相拡散コードのS(0)族の構成から一般化することによって得られる。S(2)拡散コード族はS(1)族を含み、これは、異なるa(n)及びb(n)成分シーケンスを組み合せることによって得られる(L+2)(L+1)個の拡散コードの部分集合である。S(2)及びS(1)拡散コード族はS(0)族を含み、これは、a(n)成分シーケンス・シフトレジスタの様々な初期状態によって得られる(L+2)個の拡散コードの部分集合である。S(0)拡散コード族は、Gold拡散コード族と同数の拡散コードを有し、しかし相互相関は少なくとも21/2倍小さい。
【0028】
ここで、本発明をより良く理解できるようにするために、拡散S(2)族コードの構成を説明する。h(x)=xm+h1xm-1+…+hm-1x+h(ここで、hk,x∈Z4)をZ4にわたる次数mの原始多項式であるとし、Z4は、整数{0,1,2,3}の集合、すなわち4を法とする整数の環であるとする。Hammons等著の「On a Recent 4−Phase Sequence Design for CDMA」,IEICE Trans.Commun.,vol.E76−B,no.8,pp.804−813に、次数m=15までのZ4にわたるすべての原始多項式のリストが示されている。h(x)によって、
ar(n)=h1a(n−1)−h2(n−2)−…−hma(n−m) (mod4),n≧m (1)
と定義されるZ4にわたるm階線形反復ar(n)は、周期L=2m−1の4進シーケンスを生成する。上の反復は、帰還接続を有するシフトレジスタを使用して実施することができる。
【0029】
反復の、すなわちシフトレジスタの適切な初期状態を選択することによって等式(1)で定義される反復から得ることができる循環的に明確なシーケンスはL+2個ある。初期状態τrは、m個の要素のベクトルであり、以下のように表すことができる。
【0030】
τr=[ar(m−1),ar(m−2),…,ar(0)]
L+2個の初期状態τ0、τ1、τ2、…、τL+1は、以下のアルゴリズムに従って選択することができる。
【0031】
τr=[T(γrxm-1),T(γrxm-2),…,T(γrx),T(γr)] (2)
ここで、
【0032】
【数2】
であり、且つ
γ0=1,γ1=2,γ2=3,
γ3=1−x,γ4=1−x2,…γL+1=1−xL-1,(mod h(x),mod4) (4)
である。等式(1)〜(4)によって定義されるシーケンスの集合{ar(n)}は、パラメータが表1で与えられているシーケンスのS(0)族を表す。
【0033】
長さ255のシーケンスの集合{ar(n)}は、Z4にわたる次数8の原始多項式によって生成することができる。対応するシフトレジスタ発生器の最も簡単な帰還接続を提供する次数8の原始多項式は、以下のようなものである。
【0034】
h(x)=x8+x5+3x3+x2+2x+1 (5)
シーケンス{yu(n)},u=0,1,…,(L+2)(L+1)−1のS(1)族は、集合{ar(n)},r=0,1,2,…,(L+1)からの4進シーケンスを、同じ長さの2進シーケンス{bs(n)},s=0,1,2,…,Lと組み合せることによって得られるS(0)シーケンス族の一般化である。正確なアルゴリズムは、以下の関係によって与えられる。
【0035】
yu(n)=ar(n)+2bs(n)(mod 4),n=0,1,…,L−1 (6)
シーケンスbs(n)は、Z2にわたる線形反復によって得られ、多項式g(x)=xe+g1xe-1+…+ge-1x+1によって、
bs(n)=g1b(n−1)+g2b(n−2)+…+b(n−e)(mod 2),n≧e (7)
と定義される。ここで、e≦mは、(3・2e)mod(2m−1)=3を満足する最小の整数である。
【0036】
多項式g(x)は、多項式h(x)と関係し、
【0037】
【数3】
によって与えられる多項式g(x)’から得られ、以下の関係に従う。
【0038】
【数4】
【0039】
等式(5)によって与えられるh(x)では、対応するg(x)は、
g(x)=x8+x7+x5+x+1 (10)
である。L+1個の明確な(しかし、循環的には明確でない)シーケンスbs(n)の集合は、等式(7)で定義される反復の適切な初期状態によって定義される。L+1個の初期状態δ0、δ1、δ2、…、δLは、
δ0=0,δ1=1,
δ2=x,δ3=x2…,δL=xL-1,(mod h(x),mod2)
(11)
と定義される。実際の初期状態[bs(m−1),bs(m−2),…,bs(0)]は、以下の記法に従って等式(11)によって定義される対応する多項式δsの係数によって与えられる。
【0040】
δs=bs(m−1)xm-1+bs(m−2)xm-2+…+bs(0)
シーケンス{zv(n)},v=0,1,2,…,(L+1)(L+1)2−1のS(2)族は、S(0)及びS(1)族を使用するさらなる一般化である。これは、以下の関係に従って、前に定義した集合{ar(n)}及び{bs(n)}からのシーケンスを、L+1個の2進シーケンスの追加の集合{ct(n)}と組み合わせることによって得られる。
【0041】
zv(n)=ar(n)+2bs(n)+2ct(n)(mod 4),
n=0,1,…,L−1 (12)
集合S(2)に関する列挙アルゴリズムは、
ν=r・2(L+1)(L+1)+s・2L+1+t
r=0,1,2,…,L+1
s=0,1,2,…,L
t=0,1,2,…,L (13)
によって定義することができる。
【0042】
シーケンスct(n)は、Z2にわたる線形反復によって得られ、多項式f(x)=xe+f1xe-1+…+fe-1x+1によって、
ct(n)=f1ct(n−1)+f2ct(n−2)+…+ct(n−e)(mod 2),n≧e (14)
と定義される。ここで、e≦mは、(5・2e)mod(2m−1)=5を満足する最小の整数である。多項式f(x)は、多項式h(x)と関係し、
【0043】
【数5】
によって与えられる多項式f(x)’から得られ、以下の関係に従う。
【0044】
【数6】
【0045】
等式(5)によって与えられるh(x)では、対応するf(x)は、
f(x)=x8+x7+x5+x4+1 (17)
である。L+1個の明確な(しかし、循環的には明確でない)シーケンスの集合ct(n)は、反復(14)の適切な初期状態によって定義される。これらの初期状態は、等式(11)によってすでに定義されている。
【0046】
S(2)拡散コード族に関する上の構成は、要素が集合{0,1,2,3}に属する4進コードを生成する。一定の包絡線を有し、実数部と虚数部が二相
【0047】
【数7】
値である、すなわち要素が集合
【0048】
【数8】
に属している複素数四相拡散コードを得るために、以下の変換が加えられる。
【0049】
【数9】
【0050】
拡散S(2)族コードを構成する方法に関するこの数学的な説明と共に、ここで図5に機能ブロックの形で示される移動局呼出しルーチン(ブロック80)を参照する。はじめに、移動局が、ランダム・アクセス・チャネル(RACH)を介してトラフィック・チャネル要求を送出することによってトラフィック・チャネル(TCH)を要求する(ブロック82)。ランダム・アクセス・チャネルは、そのランダム・アクセス・チャネルを介して送受信するために移動局が採用する1つ又は複数の対応する拡散コードを有する。移動局の要求に応答して、基地局は、割り振られた無線チャネルに対応するS(2)拡散コード族からの拡散コードZv(n)の数「ν」を、ランダム・アクセス・チャネルを介して移動局に送出する(ブロック84)。Zv(n)は等式(12)で定義され、νは、上の等式(13)で定義される。拡散コード数νを使用して、移動局は、順序数r、s、及びtを決定し、それらが、それぞれ等式(1)、(7)、及び(14)で上に定義された3つの成分シーケンスar(n)、bs(n)、及びct(t)を生成するために使用されるシフトレジスタの初期状態を一意に識別する。これら3つの成分シーケンスは、等式(12)に従って対応するS(2)4進拡散コードZv(n)を提供するように組み合わせられる(ブロック88)。次いで、S(2)4進拡散コードが、対応する四相拡散コードにマップされ(ブロック90)、(移動局で現在実施されている送信又は受信動作に応じて、)生成された四相拡散コードを使用して情報を拡散/逆拡散する(ブロック92)。
【0051】
図6は、本発明の1つの例示的実施形態に従ってS(2)四相拡散(及び逆拡散)コードを生成するためのコード発生器40の1つの例示的なシフトレジスタの実施を示す。コード発生器40は、3つの線形フィードバック・シフトレジスタ100、102、及び104を示す。各シフトレジスタは、8つのメモリ要素(シフト段)0〜7を含む。各チップ間隔の開始時に、各メモリ要素の内容が、隣接する右側のメモリ要素に移動(シフト)される。メモリ要素の出力は、当該の漸化式の係数を乗算され、次いで4(又は2)を法として加算される。加算の結果は、後続のチップ間隔の開始時に最左端メモリ要素に格納される。
【0052】
シフトレジスタ104は、等式(1)で定義された線形反復ar(n)を実施する。シフトレジスタ102は、bs(n)シーケンスを生成し、シフトレジスタ100は、等式(7)及び(14)に従ってct(n)シーケンスを生成する。シフトレジスタ100及び102の出力は、当該の乗算器106及び108で2倍される。対応する3つのシフトレジスタによって出力される3つの数式はそれぞれ、加算器110で加算されて、S(2)4進コードを生成し、それがマッパ112によって、対応するS(2)四相拡散コードに変換される。当然、S(2)4進コード出力は、等式(2)、(3)、(4)、(11)に従って求められるシフトレジスタで設定される実際の初期状態によって、異なる。その初期状態は、送受信機の制御装置44によって適切なシフトレジスタに入力することができ、制御装置44は、移動局と基地局の送受信機のどちらにおいても、送信機及び受信機で調節可能パラメータの適切な値を設定できる。好ましい実施形態では、必要に応じて必要なS(2)拡散コードを発生するシフトレジスタを使用して拡散コード発生器40が実施され、それらのS(2)拡散コードをあらかじめ生成し、メモリに格納し、テーブル・ルックアップ機能を使用して検索することができる。
【0053】
したがって、本発明は、最小相互相関を有する特定の長さのCDMA拡散コードを最大数提供する四相CDMA拡散コードの族を提供する。同時に、これらの拡散コードは、拡散器及び逆拡散器の実用的な実施に非常に好都合な小さな信号アルファベットを有する。
【0054】
拡散S(2)族コードはランダムに割り振ることができるが、1つの好ましい実施形態は、より有利な形でS(2)族からのコードを割り振る。上に示したように、S(1)及びS(0)拡散コード族は、S(2)コード族の部分集合であり、より良い相互相関特性を有し、それにより移動体ユーザ間であまり干渉を引き起こさない。上の表1は、S(1)コード族及びS(0)コード族が、それぞれS(2)コード族の半分、及び4分の1の最大絶対相互相関を有することを示す。
【0055】
この好ましい実施形態では、S(2)族によって提供される多数のコードが移動体通信システムによって採用されるが、S(2)コードの特定の部分集合は、特定の基地局又は基地局セクタに割り振られる。したがって、CDMAセルラ・ネットワークの特定の領域内にいる移動体ユーザの数に応じて、サービス品質が改善される。すなわち、同じ基地局又は基地局セクタに接続された移動体ユーザ間での干渉があまりなくなる。例えば、移動体通信システムは、長さL=255のS(2)拡散コードを使用することができる。第1の基地局BS0は、添え字r=0,1,2,…,256、s=0、t=0を有する成分シーケンスによって定義されるS(2)コードの部分集合を割り振られる。すなわち、BS0は、コードの「純」S(0)族を割り振られる。第2の隣接する基地局BS1は、添え字r=0,1,2,…,256、s=1、t=0に対応する成分シーケンスによって定義されるS(2)拡散コードの別の部分集合を割り振られる。第2の基地局コードは、純S(0)コードに非常に良く似ており(S(0)コードは、チップごとに共通成分シーケンスb1(n)と乗算される)、本質的には同じ特徴を有する。このS(2)コード部分集合による割振りの結果、各基地局に対して割り振られたS(2)コード間の相互相関は、S(0)コード族に関するものと同じである、すなわちコード間の相互相関が、一般にS(2)族に関するものと比べると小さい。
【0056】
そのようなS(2)部分集合のコード割振り方策を使用すると、同じ基地局に接続された移動局間の相互干渉が最小限に抑えられ、S(2)コードの特性に応じて基地局間の干渉も制限される。S(2)部分集合のコード割振り方策は一般に、以下のように定義することができる。各BS(又はBSセクタ)は、添え字r=0,1,2,…,L+1と、各基地局(又は基地局セクタ)に関して一意の、すなわち異なる基地局に関して異なる整数値を有する添え字s及びtとの3つの成分シーケンスによって定義されるS(2)族からの少なくともL+2個の拡散コードを有する。
【0057】
一般的なS(2)コード族と比べると、基地局/セクタ内で移動体ユーザ間の相互相関を減少させるという点でこの部分集合のコード割振り方式は有利であるが、ハンドオーバ状況に何らかの特別な規定を必要とする。呼出しの持続期間に、移動局は、ハンドオーバ中の元の送信元基地局から宛先基地局へ移動体が移ったとしても、送信元基地局/セクタによって呼出しの開始時に割り振られた同じ拡散コードを保持する。送信元基地局によって割り振られると共に宛先基地局に接続されるコードを使用することにより、S(0)族に関する干渉よりも大きな干渉が引き起こされる可能性がある。しかし、その干渉はそれでも、S(2)コード集合に関して定義されたものよりも大きくはない。
【0058】
送信元基地局が移動局に対して特定の拡散コードを割り振ったときのハンドオーバ状況では、2つの移動局が同じコードを割り当てられる状況を避けるため、ハンドオーバされている移動局が呼出しを終える前に送信元基地局が同じ拡散コードを割り振るのを防止している。これを実施する一方法は、送信元基地局が、各利用可能な拡散コードに対してタイムアウト・フラグを割り当てるものである。タイムアウト・フラグが設定されることは、コードが割り振られてから事前定義された時間間隔が経過した場合にのみ、コードを別の移動体に割り振ることができることを意味する。別法として、フラグは、移動体がハンドオーバ状態にあるときにのみ非ゼロ・タイムアウト値を有し、タイムアウト間隔は、ハンドオーバの時間に始まるようにする。どちらの方法でも、移動体が隣接する基地局に接続されるとき、同じコードが、同時に2つの移動局に割り当てられることが防止されている。
【0059】
S(2)又はその他の拡散コードの族の構成が、それぞれ長さL=2m−1を有する拡散コードを生成する。したがって、各コードの長さは2の累乗ではない。しかし、様々なサービスのうちどれが現在動作しているかに応じて同じ物理的無線チャネルを介して様々なデータレートをサポートするCDMAシステムでは、拡散コード長を、マルチレートCDMAシステムに既存の各拡散ファクタの倍数として表現すべきである。拡散ファクタは、データシンボル内部のチップの数である(1つのデータビットを拡散するために複数のチップが使用される)。多重データレートを実現する一方法は、対応する拡散ファクタ(SF)が、
SF(k)=L/2k
と表現されることを可能にするデータレートを使用するものである。ここで、変数kはデータレートに比例する。さらに、データシンボル内部のチップの数は整数であるため、拡散シーケンス長を2の累乗にすべきである。
【0060】
したがって、S(2)族に属する拡散コードシーケンスをマルチレートのCDMAシステムで最適に使用するために、1つの4進シンボルを用いて拡張すべきである。本発明は、拡散コード族中の拡散コード間の最大相互相関を増大させることなく、ハードウェア実施の複雑さを最小限に抑えて拡散コードの拡張を可能にすることによって、この必要性を解決する。
【0061】
ハードウェアの実施の複雑さを低減することを試みる1つの好ましい実施形態では、1シンボルだけコードを拡張するために、拡散コードシンボルが元の拡散コードの末尾に追加される。当然、元のコードにおける他の位置にコードシンボルを追加することによって元の拡散コードの長さを拡張することもできる。すなわち、長さL=2m−1の元の未拡張の拡散コードのL個のシンボルの後に追加の拡散コードシンボルを追加することによって、拡張された拡散コードを得ることができる。
【0062】
固定コードの拡張の例示的実施形態では、追加の拡散コードシンボルが固定される、すなわちすべての拡散コードに関して同じである。拡散S(2)族コードのような4進コードの場合、追加の拡散コードシンボルが4つの取り得る値を有すことができる。特定のコードシンボル値すなわちチップ値は、集合すなわちS(2)シーケンス中の拡張されたシーケンス間での相互の相互相関を最小限に抑えるように選択することができる。
【0063】
固定コード拡張の実施形態の一例は、長さ255の元のS(2)拡散コードに関して図7に示されており、この図において同じ参照番号は図6と同じ要素を表す。図7のコード発生器40’は、成分シーケンスar(n)を生成するシフトレジスタ104の各メモリ要素の出力に接続された比較器120を含む。さらに、シフトレジスタ104の初期状態τrを含む対応するレジスタ122が、比較器120の残りの利用可能な入力に接続される。さらに、スイッチブロック124が、1つの入力端子で加算器110の出力に接続される。他の入力端子は、固定コードシンボル値xに接続され、スイッチの出力はマッパ112に接続される。比較器120からの出力は、3つのレジスタ100、102、及び104すべてのシフト動作を中断し、スイッチ110の状態を制御する。
【0064】
動作中、比較器120は、成分シーケンスar(n)の末尾を検出することによって、元のS(2)拡散コードの末尾を検出する。成分シーケンスar(n)のみが、S(2)拡散コードと同じ周期を有する。他の2つの成分シーケンスbs(n)及びct(n)は、S(2)拡散コードの周期中に含まれるより短い周期を有し、したがってS(2)拡散コードの末尾を検出するためには使用されない。コード発生器40の動作の初期化時にシフトレジスタ104にロードされたのと同じシフトレジスタ104の状態が、後で周期的に出現するのを検出することにより、成分シーケンスar(n)の末尾が検出される。コード発生器40の初期化中、3つのシフトレジスタ100、102、及び104はどれも対応する初期状態をロードされ、次いで並列に実行するように解放される。ただし、シフトレジスタ104の内部状態のみが比較器120によって監視される。
【0065】
元の拡散コードの末尾が比較器120によって検出されると、比較器120は、次の拡散コードシンボル・サイクル中にシフト中断動作を生成する。その時、比較器120からの出力に従ってスイッチ124がx端子に瞬間的に接続されると、値0、1、2、又は3の集合のうちの任意の1つである拡張シンボルxが、コードの末尾に追加される。その時間中、3つのシフトレジスタいずれの内部状態も変化しない。その結果、S(2)拡散コードは、2の累乗、すなわち28=256である総数256個のシンボルに対して1シンボルだけ拡張される。挿入されたチップ間隔後、3つのシフトレジスタは、初期状態の実際のリロードを伴わずに、対応する初期状態からのシフトを開始する。
【0066】
図8は、元の拡散コード中の第1のシンボルの値と同じ値の単一チップによって元の拡散コードが拡張される、周期的コード拡張の実施形態の一例を示す。図8に示されるコード発生器40”の構造及び動作は、図7に示されるコード発生器40’に関して上述したものと同様である。しかし、スイッチ124は採用されず、余分なチップを供給する外部ソース「x」も存在しない。その代わり、元の拡散コードの末尾が比較器120によって検出されるとき、コード発生器40”の対応する出力は、拡張された(256番目の)チップ値を示す。次のチップ・サイクル中、すべてのシフトレジスタのシフトが中断され、そのため初期状態と等しい同じ状態が、次の拡散コード周期の第1のチップ・サイクル中に現れる。挿入されたチップ間隔後、3つのシフトレジスタは、それらの初期状態を実際にリロードすることなく、それらの対応する初期状態からのシフトを継続する。
【0067】
したがって、元の拡散コード中の第1のシンボルに等しい追加のシンボルコードは、ハードウェアを追加せずに、元の拡散コード中の最後のシンボルの後に挿入される。拡張された拡散コードの末尾を示す値はL=255である(より一般的には、カウンタの法が拡張拡散コードの周期に等しい)この例では、この同じ周期的拡張は、256を法としてモジュロ・カウンタを使用して実施することができる。動作中、シフトレジスタは、通常通りコード周期の末尾で再初期化され、次のチップ出力として、シフトレジスタの初期状態によって決定されるコードの第1のチップを生成する。しかしこの第1のチップが出力された(それにより生成された拡散コードを1チップだけ拡張した)後、カウンタは、シフトレジスタにその当該の初期状態をリロードさせる出力を生成し、それにより拡張コード生成動作が再び再始動される。
【0068】
ここで、本発明による例示的手順を示す拡張コード・ルーチン(ブロック200)を参照する。はじめに、それぞれが長さLを有する元の拡散コードの族が生成される(ブロック202)。生成された拡散コードごとに、その元の拡散コードの末尾が検出される(ブロック204)。コード発生器中のシフト及び線形フィードバック動作が瞬間的に中断される(ブロック206)。ブロック208で、すぐ上で2つの例示的な実施形態で説明した固定拡散コード拡張手順又は周期的拡散コード拡張手順のどちらを選択するか決定される。周期的拡散コード拡張では、そのコード中の第1のシンボルに等しい拡散コードシンボルが、拡散コードの末尾に追加される(ブロック210)。固定拡散コード拡張では、固定コードシンボルが、拡散コードの末尾に追加される(ブロック212)。コード拡張プロセスは、生成されたコードごとに繰り返される(ブロック214)。当然、特定のタイプの拡張に関する決定がなされているときは、ブロック208での決定はもはや必要とされない。
【0069】
拡散S(2)族コードでは、上述した拡張手順をどちらも簡単に、且つハードウェアを最小限にして行うことができる。これらの拡張されたS(2)コードは、マルチレート通信を最適化するのに必要な柔軟性を提供し、それと同時に拡張されたコード間の相互相関を最小限に抑えて、最大数のユーザがバランスを保つことを可能にする。拡張されたコードの相互相関特性を理論的に予測することは困難であるため、拡張されたS(2)拡散コードの以下のようなパフォーマンス評価が数値的に行われる。
【0070】
ここで、固定及び周期的拡散コード拡張のパフォーマンスを図10と共に考察する。これは、K人の同時ユーザがいる多重アクセスシステム中の平均ビット誤り確率Peの計算に基づく。ビット誤り確率の計算は、以下のように、コード対相互相関確率密度関数の(K−2)倍の畳込みを含む解析的公式の数値評価に依拠して実施される。
【0071】
【数10】
【0072】
Ebは、データビット(拡散シーケンス)エネルギーであり、Noは、付加白色ガウス雑音電力スペクトル密度であり、f1(z)は、多重アクセス干渉確率密度関数(PDF)である。関数f1(z)は、コード対相互相関PDF fpair(z’)の(K−2)倍の畳込みによって得られる。
【0073】
【数11】
【0074】
BPSKデータ変調フォーマット、及びコードシンボル(チップ)周期の整数倍に対応するユーザ間の時間シフトは、相互相関確率密度関数を個別に推定することができるように仮定した。相互相関確率密度関数は、拡散コードの所与の集合内部における偶数及び奇数相互相関の異なる値の実数部をすべて数え上げることによって得られた。相互相関確率密度関数は、長さL=32の(S(2)拡散コードの部分集合を形成する)拡張されたS(1)拡散コードに関して評価された。
【0075】
固定拡張手法と周期的拡張手法がほぼ同じ性能を持つことがわかった。長さ32の周期的に拡張されたS(1)シーケンス、及び固定シンボル(3に等しい)によって拡張されたS(1)シーケンスを使用するK=4の同時ユーザに関する平均ビット誤り確率Peが、図10に示される。拡張されていないS(1)シーケンスと拡張されたS(1)シーケンスとでパファーマンスを比較すると、最大絶対周期相互相関(Cmax)に基づけば、拡張されていない拡散コードは、より小さいCmax値を有するため、より良いパファーマンスを有すると予想される。ユーザの数がK=4である場合、周期的に拡張された拡散コードは、わずかに高い平均ビット誤り率を生み出す。しかし、ユーザの数がK=6まで増えると、拡張されたコードは、驚くべきことに、拡張されていない拡散コードよりも低い平均ビット誤り率を生み出す。この後者の関係は、6よりも大きいすべての他のユーザ数に関して有効であり、本発明の実施形態である拡張された拡散コードの別の利点である。これは、拡張されていない拡散コードと拡張された拡散コードの両方に関してコード対相互相関確率密度関数fpair(z’)の形状に主に影響を与える奇数相互相関関数の特性から説明することができる。平均ビット誤り率を直接決定する多重アクセス干渉確率密度関数f1(z)の形状は、関数fpair(z’)の形状によって、且つ等式(20)でのfpair(z)の自己畳込みの数によって、すなわち同時ユーザの数によって影響を及ぼされる。
【0076】
本発明を特定の実施形態に関して説明してきたが、本発明が、本明細書に説明され、図示された特定の実施形態に限定されないことを当業者には理解されたい。図示し、説明したもの以外の様々なフォーマット、実施形態、及び適応例、ならびに多くの修正例、変更例、及び等価な構造を使用して、本発明を実施することもできる。したがって、本発明をその好ましい実施形態に関して説明したが、この開示は、本発明を単に例示しているにすぎず、本発明の完全且つ権能付与する開示を提供するためのものでは全くない。したがって本発明は、特許請求の範囲の精神及び範囲によってのみ限定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を有利に採用することができる例示的な移動体通信システムの機能ブロック図である。
【図2】 本発明を有利に採用することができる例示的な無線局送受信機の機能ブロック図である。
【図3】 図2に示される拡散器及び変調器の追加の詳細を示す機能ブロック図である。
【図4】 複素平面内の4つの四相値を示す単位円の図である。
【図5】 本発明による最適なS(2)拡散コード族から拡散コードを提供するための例示的な手順を示す流れ図である。
【図6】 図2に示されるコード発生器をさらに詳細に示す概略図である。
【図7】 固定拡張シンボルの例示的な実施形態による、拡張された拡散コード発生器を示す概略図である。
【図8】 周期的拡張シンボルの例示的な実施形態による、例示的な拡張された拡散コード発生器を示す概略図である。
【図9】 本発明の拡張された拡散コード実施形態に従う例示的な手順を示す機能ブロック図である。
【図10】 固定及び周期的に拡張された拡散コードのパファーマンスを示すグラフ図である。
Claims (9)
- 複数の移動体無線局が、各無線チャネルが1セットの拡散コードの1つに対応する無線チャネルを介して、対応する地理的領域内に位置する1つ又は複数の無線基地局と通信する符号分割多重接続(CDMA)移動通信システムにおける、無線局であって、
四相拡散コードを選択的に提供するコード発生器であって、
前記四相拡散コードが、異なる初期シフトレジスタの状態から作成されるシーケンスである、各々に2が掛けられた2つの2進シーケンスと1つの4進シーケンスとのモデュロ−4加算によって発生する4進拡散コードのS(2)集合から決定され、
前記四相拡散コードが、最小相互相関を有する最大数の4進拡散コードを有して、コード長を2のべき乗するコードシンボルにより前記S(2)の4進拡散コードの長さを拡張し、
前記四相拡散コードが、前記CDMA移動通信システムにおけるマルチレートの通信を支援する、
前記コード発生器と、
無線局に割り振られた前記四相拡散コードの1つを使用して無線局によって伝送すべき情報信号を拡散して、拡散信号を提供する拡散器と、
無線搬送波で前記拡散信号を変調する変調器と、
を備えることを特徴とする無線局。 - 無線搬送波から受信したCDMA信号を復調する復調器と、
前記1つの四相拡散コードを使用して前記受信したCDMA信号を逆拡散して、受信した情報信号を提供する逆拡散器と、を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の無線局。 - 伝送すべき情報信号が実数データストリームと虚数データストリームとに割り振られ、
前記無線局は、
実数チャネル化コードを使用して実数データストリームを拡散する実数チャネル拡散器と、
虚数チャネル化コードを使用して虚数データストリームを拡散する虚数チャネル拡散器と、
実数チャネル拡散器及び虚数チャネル拡散器からの出力を組み合わせて、複素数信号を生成する合成器と、を更に備え、
前記拡散器が、移動体無線に割り振られた前記1つの四相拡散コードを使用して複素数信号を拡散することを特徴とする請求項1に記載の無線局。 - 複数の通信デバイスが、各通信チャネルが1セットのCDMA拡散コードの1つに対応する、割り振られた通信チャネルを使用して通信する符号分割多重接続(CDMA)通信システムにおける方法であって、
異なる初期シフトレジスタの状態から作成されるシーケンスである、各々に2が掛けられた2つの2進シーケンスと1つの4進シーケンスとのモデュロ−4加算によって、各々が所定の長さを有するオリジナルのS(2)の4進拡散コード族を生成する生成工程と、
CDMA拡散コード族を生成するために、コード長を2のべき乗するコードシンボルにより、前記オリジナルのS(2)の4進拡散コード族からオリジナルのS(2)の4進拡散コードの長さを拡張する拡張工程と、を有することを特徴とする方法。 - 前記拡張工程は、
オリジナルのS(2)の4進拡散コードの1つの末尾を検出する検出工程と、
オリジナルのS(2)の4進拡散コードの1つの末尾にコードシンボルを追加する追加工程と、を更に有することを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 前記オリジナルのS(2)の4進拡散コード族が四相コードであり、オリジナルのS(2)の4進拡散コードを拡張するために使用される各追加コードシンボルが4つの取り得る値を有することを特徴とする請求項4に記載の方法。
- CDMA拡散コードを提供するCDMAコード発生器であって、
mを整数としてm段を有する1つ又は複数のフィードバック・シフトレジスタであって、最終段の出力が第1段の入力にフィードバックされ、前記1つ又は複数のフィードバック・シフトレジスタの出力が長さL=2m−1のS(2)の4進拡散コード族の1つに対応する、1つ又は複数のフィードバック・シフトレジスタと、
2つの2進シーケンスに2を掛ける手段と、前記2つの2進シーケンスと1つの4進シーケンスとをモデュロ−2加算する手段とを含み、前記S(2)の4進拡散コード族のコードを発生するコード発生手段と、
1つのS(2)の4進拡散コードに追加コードシンボルを追加し、CDMA拡散コードの1つに対応する拡張されたS(2)の4進拡散コードを提供する電子回路と、を備えることを特徴とするCDMAコード発生器。 - 1つのS(2)の4進拡散コードの末尾を検出し、1つのS(2)の4進拡散コードの前記末尾に前記追加コードシンボルを追加するため電子回路に信号を与える比較器を更に備えることを特徴とする請求項7に記載のCDMAコード発生器。
- 前記フィードバック・シフトレジスタに各々の初期状態が設定されるように、拡張されたコード周期の終了時にカウンタ出力を生成するカウンタを更に備えることを特徴とする請求項7に記載のCDMAコード発生器。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/097,916 US6393047B1 (en) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | Quadriphase spreading codes in code division multiple access communications |
US09/097,916 | 1998-06-16 | ||
PCT/SE1999/001040 WO1999066645A2 (en) | 1998-06-16 | 1999-06-11 | Quadriphase spreading codes in code division multiple access communications |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002518928A JP2002518928A (ja) | 2002-06-25 |
JP2002518928A5 JP2002518928A5 (ja) | 2006-07-13 |
JP4365030B2 true JP4365030B2 (ja) | 2009-11-18 |
Family
ID=22265751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000555369A Expired - Lifetime JP4365030B2 (ja) | 1998-06-16 | 1999-06-11 | 符号分割多重接続通信における四相拡散コード |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6393047B1 (ja) |
EP (1) | EP1088416B1 (ja) |
JP (1) | JP4365030B2 (ja) |
KR (1) | KR100689562B1 (ja) |
CN (1) | CN100352186C (ja) |
AR (1) | AR020596A1 (ja) |
AU (1) | AU756686B2 (ja) |
BR (1) | BRPI9911341B1 (ja) |
CA (1) | CA2335018C (ja) |
DE (1) | DE69933029T2 (ja) |
MY (1) | MY126483A (ja) |
RU (1) | RU2226035C2 (ja) |
TW (1) | TW448644B (ja) |
WO (1) | WO1999066645A2 (ja) |
ZA (1) | ZA200007304B (ja) |
Families Citing this family (54)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100381012B1 (ko) | 1998-05-04 | 2003-08-19 | 한국전자통신연구원 | 부호분할 다중접속 방식에서 상향 공통 채널의 임의 접속 장치및 방법 |
FI106896B (fi) * | 1998-07-22 | 2001-04-30 | Nokia Networks Oy | Tiedonsiirtomenetelmä, radioverkkoalijärjestelmä ja tilaajapäätelaite |
FR2782426B1 (fr) * | 1998-08-12 | 2000-09-15 | Alsthom Cge Alcatel | Dispositif d'etalement ou de desetalement de spectre, notamment pour la transmission dans un systeme cellulaire de radiocommunications mobiles du type a acces multiple par repartition de codes |
FR2782428B1 (fr) * | 1998-08-12 | 2000-09-15 | Alsthom Cge Alcatel | Dispositif permettant des facteurs d'etalement differents tout en preservant un code d'embrouillage commun, notamment pour systeme cellulaire de radiocommunications mobiles du type a acces multiple par repartition de codes |
US6724813B1 (en) * | 1998-10-14 | 2004-04-20 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Implicit resource allocation in a communication system |
JP3507442B2 (ja) * | 1999-01-25 | 2004-03-15 | ノキア ネットワークス オサケ ユキチュア | 無線アクセスネットワーク間のインターワーキング |
JP3362009B2 (ja) * | 1999-03-01 | 2003-01-07 | シャープ株式会社 | スペクトル拡散通信装置 |
SE514049C2 (sv) * | 1999-03-24 | 2000-12-18 | Teracom Ab | Metod för testmottagning av alternativa mottagningsfrekvenser |
US7039036B1 (en) * | 1999-04-01 | 2006-05-02 | Texas Instruments Incorporated | Reduced complexity primary and secondary synchronization codes with good correlation properties for WCDMA |
KR20020008196A (ko) * | 1999-05-26 | 2002-01-29 | 아리티라 미카, 라나스토 익카 | 임의 접속 제어 방법 및 시스템 |
DE10027216B4 (de) * | 1999-05-31 | 2008-10-16 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Vorrichtung und Verfahren zum Modulieren einer Datennachricht durch Verwendung von Codes mit orthogonalem veränderlichem Spreizungsfaktor (OVSF) in einem Mobilkommunikationssystem |
US6744808B1 (en) * | 1999-06-03 | 2004-06-01 | Skyworks Solutions, Inc. | Techniques to increase data transmission rate of spread spectrum communications systems |
US6522658B1 (en) * | 1999-06-07 | 2003-02-18 | Trw Inc. | Method for discriminating and routing data packets based on quality-of-service requirements |
DE60033470T2 (de) * | 1999-06-11 | 2007-10-31 | Texas Instruments Inc., Dallas | Verbesserte Kodierung der Direkt-Zugriffspräambel für Aufbau von drahtlosen Mobilkommunikationsverbindungen |
US6996080B1 (en) * | 1999-07-23 | 2006-02-07 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Chip-synchronous CDMA multiplexer and method resulting in constant envelope signals |
EP1085689B1 (fr) * | 1999-09-13 | 2003-05-21 | Mitsubishi Electric Information Technology Centre Europe B.V. | Attribution de séquences d'étalement dans un système multiporteur d'accès multiple par répartion de codes (MCCDMA) |
DE19947019A1 (de) * | 1999-09-30 | 2001-06-07 | Infineon Technologies Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von spreizcodierten Signalen |
US6631125B1 (en) * | 1999-10-20 | 2003-10-07 | Nokia Corporation | Channel set-up in wideband, code division multiple access systems |
US6577671B1 (en) * | 1999-12-29 | 2003-06-10 | Nokia Mobile Phones Limited | Enhanced code allocation method for CDMA systems |
DE10003734A1 (de) * | 2000-01-28 | 2001-08-02 | Bosch Gmbh Robert | Detektionsverfahren und -vorrichtung |
CN1248421C (zh) * | 2000-03-23 | 2006-03-29 | 交互数字技术公司 | 用于扩频通信系统的有效扩频器 |
EP1202483A1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-02 | Alcatel | Correlated spreading sequences for high rate non-coherent communication systems |
SG93286A1 (en) * | 2000-11-24 | 2002-12-17 | Sony Electronics Singapore Pte | Resource allocation in cdma wireless communication systems |
US8374218B2 (en) * | 2000-12-05 | 2013-02-12 | Google Inc. | Combining signals with a shuffled-hadamard function |
US8385470B2 (en) * | 2000-12-05 | 2013-02-26 | Google Inc. | Coding a signal with a shuffled-Hadamard function |
US7545849B1 (en) * | 2003-03-28 | 2009-06-09 | Google Inc. | Signal spectrum spreading and combining system and method |
KR100782204B1 (ko) * | 2000-12-29 | 2007-12-05 | 엘지전자 주식회사 | 엘에스부호 선택에 따른 부호쌍 생성및 부호 할당 방법 |
US7023900B2 (en) * | 2001-03-02 | 2006-04-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | System and method for modifying peak-to-average power ratio in CDMA transmitters |
US7110431B2 (en) | 2001-03-14 | 2006-09-19 | Mercury Computer Systems, Inc. | Hardware and software for performing computations in a short-code spread-spectrum communications system |
JP3462477B2 (ja) * | 2001-04-05 | 2003-11-05 | 松下電器産業株式会社 | 相関検出装置および相関検出方法 |
US7453921B1 (en) | 2001-12-11 | 2008-11-18 | Google Inc. | LPC filter for removing periodic and quasi-periodic interference from spread spectrum signals |
US7352833B2 (en) * | 2002-11-18 | 2008-04-01 | Google Inc. | Method and system for temporal autocorrelation filtering |
KR100511299B1 (ko) * | 2002-12-13 | 2005-08-31 | 엘지전자 주식회사 | 이동 통신 시스템의 데이터 심볼 맵핑 및 확산 장치 |
ATE381164T1 (de) * | 2003-09-01 | 2007-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | Verfahren zur dynamischen zuweisung von spreizfolgen an benutzer eines mccdma übertragungsnetzwerks |
ES2246708B1 (es) * | 2004-06-18 | 2007-04-01 | Diseño De Sistemas En Silicio, S.A. | Procedimiento para la obtencion de huecos espectrales en la transmision de señales por la red electrica. |
US20060009229A1 (en) * | 2004-07-10 | 2006-01-12 | Yuan Yuan | Sequential coordinated channel access in wireless networks |
AU2005319950B2 (en) | 2004-12-23 | 2010-07-01 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus for transmitting and receiving data to provide high-speed data comunication and method thereof |
US20060215733A1 (en) * | 2005-02-02 | 2006-09-28 | Ngan-Cheung Pun | Timing-spectrum space coding for cdma communications |
US7765456B1 (en) * | 2005-03-31 | 2010-07-27 | Xilinx, Inc. | Optimal multi-user orthogonal variable spreading factor (OVSF) code generator |
WO2006118081A1 (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 送信装置、受信装置及びリンクアダプテーション方法 |
BRPI0618242A2 (pt) * | 2005-11-04 | 2011-08-23 | Ntt Docomo Inc | método de controle de transmissão, estação móvel, e estação base rádio |
US8005153B2 (en) * | 2006-01-25 | 2011-08-23 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for increasing the number of orthogonal signals using block spreading |
CN100571444C (zh) | 2006-09-29 | 2009-12-16 | 中兴通讯股份有限公司 | 基于随机接入信道的切换接入方法和装置 |
FI20070031L (fi) * | 2007-01-12 | 2008-07-13 | Eigenor Oy | Tietoliikenne- ja kaukokartoitussovelluksia signaaleilla, jotka on koodattu täydellisillä koodeilla |
EP2189011A4 (en) * | 2007-09-12 | 2014-02-19 | Apple Inc | SYSTEMS AND METHODS FOR UPLINK SIGNALING |
US9288024B2 (en) | 2007-09-12 | 2016-03-15 | Apple Inc. | Systems and methods for uplink signaling using time-frequency resources |
KR101510741B1 (ko) * | 2009-03-06 | 2015-04-10 | 삼성전자주식회사 | 무선 방송 통신 시스템의 방송 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치 |
CA2920292C (en) * | 2013-08-21 | 2021-06-22 | University Of South Australia | A multiuser communications system |
CN105515713B (zh) * | 2014-09-25 | 2018-11-30 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种多用户码分多址接入通信方法与相应发射机、接收机 |
CN105515608A (zh) * | 2014-09-26 | 2016-04-20 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种扩频处理方法及装置 |
US10764907B2 (en) * | 2017-12-29 | 2020-09-01 | Futurewei Technologies, Inc. | Scheduling of data transmission from internet of things user equipment to a base station of a cellular network |
CN109617650A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-12 | 上海磐启微电子有限公司 | 一种可自动调速的连续可扩频无线通信方法和系统 |
WO2020189591A1 (ja) * | 2019-03-15 | 2020-09-24 | 国立大学法人京都大学 | 給電装置および電力給電システム |
US20230093484A1 (en) * | 2021-09-23 | 2023-03-23 | Apple Inc. | Systems and methods for de-correlating coded signals in dual port transmissions |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4460992A (en) | 1982-11-04 | 1984-07-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Orthogonal CDMA system utilizing direct sequence pseudo noise codes |
US4529963A (en) | 1983-06-22 | 1985-07-16 | Gutleber Frank S | Code expansion generator |
US5103459B1 (en) * | 1990-06-25 | 1999-07-06 | Qualcomm Inc | System and method for generating signal waveforms in a cdma cellular telephone system |
US5164958A (en) | 1991-05-22 | 1992-11-17 | Cylink Corporation | Spread spectrum cellular handoff method |
RU2148891C1 (ru) | 1993-01-13 | 2000-05-10 | Моторола, Инк. | Система для обеспечения двусторонней связи и центральный контроллер для использования в системе связи |
MY112371A (en) | 1993-07-20 | 2001-05-31 | Qualcomm Inc | System and method for orthogonal spread spectrum sequence generation in variable data rate systems |
ZA95797B (en) | 1994-02-14 | 1996-06-20 | Qualcomm Inc | Dynamic sectorization in a spread spectrum communication system |
US5615227A (en) | 1994-11-21 | 1997-03-25 | Pole Zero Corporation | Transmitting spread spectrum data with commercial radio |
US5598154A (en) | 1994-12-02 | 1997-01-28 | Unisys Corporation | Apparatus and method for generating and utilizing pseudonoise code sequences |
US5778022A (en) | 1995-12-06 | 1998-07-07 | Rockwell International Corporation | Extended time tracking and peak energy in-window demodulation for use in a direct sequence spread spectrum system |
US6108369A (en) * | 1997-07-11 | 2000-08-22 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Channelization code allocation for radio communication systems |
-
1998
- 1998-06-16 US US09/097,916 patent/US6393047B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-06-11 CA CA002335018A patent/CA2335018C/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-11 WO PCT/SE1999/001040 patent/WO1999066645A2/en active IP Right Grant
- 1999-06-11 KR KR1020007014253A patent/KR100689562B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-06-11 DE DE69933029T patent/DE69933029T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-11 EP EP99931690A patent/EP1088416B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-11 CN CNB998097195A patent/CN100352186C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-11 RU RU2001101534/09A patent/RU2226035C2/ru active
- 1999-06-11 AU AU48127/99A patent/AU756686B2/en not_active Expired
- 1999-06-11 BR BRPI9911341A patent/BRPI9911341B1/pt active IP Right Grant
- 1999-06-11 JP JP2000555369A patent/JP4365030B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-14 MY MYPI99002422A patent/MY126483A/en unknown
- 1999-06-16 AR ARP990102894A patent/AR020596A1/es active IP Right Grant
- 1999-06-21 TW TW088110329A patent/TW448644B/zh not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-12-08 ZA ZA200007304A patent/ZA200007304B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU756686B2 (en) | 2003-01-23 |
CA2335018C (en) | 2009-09-29 |
RU2226035C2 (ru) | 2004-03-20 |
US6393047B1 (en) | 2002-05-21 |
KR20010071485A (ko) | 2001-07-28 |
WO1999066645A2 (en) | 1999-12-23 |
BRPI9911341B1 (pt) | 2016-06-14 |
CN1316142A (zh) | 2001-10-03 |
EP1088416A2 (en) | 2001-04-04 |
DE69933029D1 (de) | 2006-10-12 |
CA2335018A1 (en) | 1999-12-23 |
WO1999066645A3 (en) | 2000-04-27 |
ZA200007304B (en) | 2001-10-11 |
AU4812799A (en) | 2000-01-05 |
BR9911341A (pt) | 2001-03-13 |
MY126483A (en) | 2006-10-31 |
CN100352186C (zh) | 2007-11-28 |
KR100689562B1 (ko) | 2007-03-09 |
TW448644B (en) | 2001-08-01 |
AR020596A1 (es) | 2002-05-22 |
DE69933029T2 (de) | 2007-04-12 |
EP1088416B1 (en) | 2006-08-30 |
JP2002518928A (ja) | 2002-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4365030B2 (ja) | 符号分割多重接続通信における四相拡散コード | |
JP3921402B2 (ja) | 無線受信機 | |
US5581547A (en) | Random access communication method by CDMA and mobile station equipment using the same | |
JP5114585B2 (ja) | スペクトラム拡散通信において効率的に同期を獲得するための方法および装置 | |
JP4156652B2 (ja) | セルラー無線ネットワークにおけるダイナミックチャネル構成 | |
JP3575752B2 (ja) | 移動通信システムにおけるピーク対平均パワー比の減少 | |
US9467200B2 (en) | Method and apparatus for orthogonally overlaying variable chip rate spread spectrum signals | |
JP2001230703A (ja) | Cdma受信機用プリアンブル検出器 | |
KR20030029936A (ko) | 부분 송신 포맷 정보로 물리적 채널을 프로세싱하는 장치및 방법 | |
JP2002536864A (ja) | 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 | |
EP0854586B1 (en) | Quadrature spread spectrum signal demodulation | |
WO2000030280A1 (en) | Channel spreading device and method for cdma communication system | |
CA2620101C (en) | Quadriphase spreading codes in code division multiple access communications | |
JP3462034B2 (ja) | Cdma受信機 | |
KR20010027280A (ko) | 다중 전송률을 지원하기 위한 병렬조합 적응형 통신시스템 및 그 방법 | |
JP2688686B2 (ja) | Cdmaによるランダムアクセス通信方法及びそれを使った移動局装置 | |
JPH0865264A (ja) | スペクトル拡散変調を用いたcdma方式の通信方法及び通信装置 | |
MXPA00012452A (en) | Quadriphase spreading codes in code division multiple access communications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060515 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060515 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081003 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081010 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090108 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090724 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090820 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120828 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4365030 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120828 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130828 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |