JP4429119B2 - マルチキャリア伝送ネットワークのユーザに拡散系列を動的に割り当てる方法 - Google Patents

Description

［発明の詳細な説明］
本発明は、マルチキャリア符号分割多元接続伝送ネットワーク（ＭＣ−ＣＤＭＡネットワークという名称のほうでよく知られている）または直交周波数符号分割多重化伝送ネットワーク（ＯＦＣＤＭという名称のほうでよく知られている）のようなマルチキャリア伝送ネットワークのユーザのグループに拡散系列を動的に割り当てる方法に関する。

ＭＣ−ＣＤＭＡは、ワイヤレス・ブロードバンド・マルチメディア・アプリケーションに対する広範な関心を集めている。マルチキャリア符号分割多元接続（ＭＣ−ＣＤＭＡ）は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）変調とＣＤＭＡ多元接続技法を組み合わせたものである。この多元接続技法が最初に提案されたのは、N. Yee等による論文「Multicarrier CDMA in indoor wireless radio networks」（Proceedings of PIMRC'93, Vol.1, pp.109-113, 1993）である。この技法の発展の総説は、S. Hara等による論文「Overview of Multicarrier CDMA」（IEEE Communication Magazine, pp.126-133, December 1997）にある。

各移動端末すなわちユーザの信号がその周波数スペクトルを拡散させるために時間領域で乗算されるＤＳ−ＣＤＭＡ（直接拡散符号分割多元接続）とは異なり、この場合のシグネチャは周波数領域で信号に乗算され、シグネチャの各要素は異なるサブキャリアの信号に乗算される。

一般的に、ＭＣ−ＣＤＭＡは、ＣＤＭＡとＯＦＤＭの有利な特徴、すなわち、高いスペクトル効率、多元接続能力、周波数選択性チャネルの存在下でのロバスト性、高いフレキシビリティ、狭帯域干渉阻止、単純な１タップ等化、等を併せ持つ。

ＭＣ−ＣＤＭＡ基地局送信機は、複数（Ｋ）のユーザ、より正確にはユーザの移動端末へ、複数のシンボルを送信する。例えば、ＭＣ−ＣＤＭＡ伝送ネットワークの基地局に配置されるＭＣ−ＣＤＭＡ送信機は、複数のダウンリンク伝送チャネルを通じて複数のユーザへシンボルを送信する。

基地局からユーザｋへ送信されるべき複素シンボルには、まず、ｃ_ｋで表される拡散系列が乗算される。拡散系列は、Ｌ個の「チップ」からなり、各チップは継続時間がＴ_ｃであり、拡散系列の全継続時間はシンボル期間Ｔに対応する。セル内干渉を軽減するため、拡散系列は直交するように選択される。

複素シンボルにユーザｋの拡散系列の要素を乗算した結果、Ｌ個の複素値が得られる。これを他のユーザｋ’≠ｋへ送信されるべき同種の値に加算する。その後、これらの値は、ＯＦＤＭ多重のＬ個の周波数のサブセット上で分離化(demultiplex)されてから、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を受ける。シンボル間干渉を防ぐため、一般に伝送チャネルのインパルス応答の継続時間より長い保護間隔を、ＩＦＦＴモジュールによって出力されるシンボルの前に挿入する。これは、実際には、上記シンボルの末尾と同一のプレフィックス（Δで表す）を付加することによって達成される。そして、結果として得られるシンボルがフィルタリングされ、基地局によって複数のユーザへ送信される。

ＭＣ−ＣＤＭＡ法は、本質的には、スペクトル領域（ＩＦＦＴの前）で拡散をした後にＯＦＤＭ変調を行うこととみなすことができる。

知られているように、伝搬チャネルは送信機と受信機の間に位置する家屋等の障害物によって妨害されることがある。その場合、送信信号は複数のパス上を伝搬し、各パスは異なる遅延および減衰を受ける。そして、伝搬チャネルは、伝達関数が時間とともに変動するフィルタとして作用することを理解すべきである。

ＭＣ−ＣＤＭＡ伝送ネットワークがネットワーク内の相異なるユーザの信号間に直交性を提供する（したがってこれらの信号間の干渉を防ぐ）能力は、ネットワークのユーザに割り当てられる拡散系列の相互相関特性に左右される。

一般に、基地局から移動局（以下、ユーザまたはアクティブユーザという）のセットへの移動無線チャネル上の伝送の場合、各ユーザ宛の信号は同期的に送信される。このような条件下で、チャネルが周波数選択性でない場合には、ウォルシュ−アダマール(Walsh-Hadamard)拡散系列を用いてユーザ間の直交性を保証することができる。

特許文献１には、ＭＣ−ＣＤＭＡ伝送ネットワークのユーザに１つまたは複数の拡散系列を割り当てる方法であって、拡散系列の所定のセットを考慮に入れて拡散系列がユーザに割り当てられる方法が開示されている。より正確には、拡散系列の所定のセットは、当該拡散系列と、当該所定すなわち所与のセットに属する拡散系列との間の干渉を表す関数を最小にする拡散系列からなる。

欧州特許第１０８５６８９号明細書

考慮中の伝送ネットワークのパフォーマンスに対する干渉の影響を低減することを可能にするこのような方法は、拡散系列の所定のセットを画定するために長時間の計算を必要とする。

したがって、本発明の目的は、単純な拡散系列割当て技法を用いて、考慮中の伝送ネットワークのパフォーマンスに対する干渉の影響を低減することを可能にする方法を提案することである。

この目的のために、本発明は、拡散系列のグループに属する拡散系列をマルチキャリア伝送ネットワークのユーザに、かつ／またはマルチキャリア伝送ネットワークの複数のユーザに対する少なくとも１つの共通信号に動的に割り当てる方法であって、拡散系列の各要素は、ネットワークの送信機において、送信されるべきデータ項目が乗算された後、対応するサブキャリア上に送信されており、拡散系列は、拡散系列のグループ内で固有の(natural)順序に並べられ、方法は、拡散系列のグループに属する拡散系列を、拡散系列のグループ内の順序に従って、マルチキャリア伝送ネットワークのユーザに、かつ／またはマルチキャリア伝送ネットワークの複数のユーザに対する少なくとも１つの共通信号に動的に割り当てるステップを含むことを特徴とする拡散系列を動的に割り当てる方法に関する。

さらにもう１つの態様によれば、本発明は、拡散系列のグループに属する拡散系列をマルチキャリア伝送ネットワークのユーザに、かつ／またはマルチキャリア伝送ネットワークの複数のユーザに対する少なくとも１つの共通信号に動的に割り当てる装置であって、拡散系列の各要素は、ネットワークの送信機において、送信されるべきデータ項目が乗算された後、対応するサブキャリア上に送信されており、拡散系列は、拡散系列のグループ内で固有の順序に並べられ、装置は、拡散系列のグループに属する拡散系列を、拡散系列のグループ内の順序に従って、マルチキャリア伝送ネットワークのユーザに、かつ／またはマルチキャリア伝送ネットワークの複数のユーザに対する少なくとも１つの共通信号に動的に割り当てる手段を備えることを特徴とする拡散系列を動的に割り当てる装置に関する。

このようにして、簡単な拡散系列割当て技法を用いて、マルチキャリア伝送ネットワークのパフォーマンスに対する干渉の影響を低減することができる。

本発明者は、拡散系列のグループにおける拡散系列の順序に従って拡散系列のグループ内で固有の順序に並べられた拡散系列をマルチキャリア伝送ネットワークのユーザに、かつ／またはマルチキャリア伝送ネットワークの複数のユーザに対する少なくとも１つの共通信号に単純に割り当てることによって、干渉が大幅に低減され、割当て自体は実施するのが複雑でないことを発見した。このような割当て手続きはマルチキャリア伝送ネットワークにおいて連続的に行われるので、割当て手続きをできるだけ単純化することが重要である。

１つの具体的特徴によれば、割り当てられる拡散系列は、拡散系列のグループに属する利用可能な拡散系列である。利用可能な拡散系列は、ユーザにまだ割り当てられていない拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列で始まらない拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列から計算される拡散系列で始まらない拡散系列である。

より正確には、利用可能な拡散系列は、同じ割当て期間においてユーザにまだ割り当てられていない拡散系列、または、同じ割当て期間においてユーザに既に割り当てられた拡散系列で始まらない拡散系列、または、同じ割当て期間においてユーザに既に割り当てられた拡散系列から計算される拡散系列で始まらない拡散系列である。

このようにして、１つの拡散系列が異なるユーザに同時に割り当てられないことが保証される。

また、マルチキャリア伝送ネットワークの各ユーザに割り当てられるべき拡散系列の長さおよび／または個数に関するユーザの要求を取得し、最小長さの拡散系列を要求するユーザに、固有の順序に並べられた拡散系列のグループに属する最初の利用可能な拡散系列を割り当て、ユーザに既に割り当てられている拡散系列のグループに属する拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列で始まる拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列から計算される拡散系列で始まる拡散系列を、利用不能とマークする。

このようにして、割当てが単純化される。

１つの具体的特徴によれば、既に割り当てられた拡散系列の長さより大きい長さの拡散系列を要求するユーザに、拡散系列のグループ内の拡散系列の順序に従って拡散系列のグループに属する後続の利用可能な拡散系列を割り当て、ユーザに既に割り当てられている拡散系列のグループに属する拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列で始まる拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列から計算される拡散系列で始まる拡散系列を、利用不能とマークする。

このようにして、割当てが単純化される。

もう１つの具体的特徴によれば、共通信号が強制(imposed)共通拡散系列を要求し、ユーザに拡散系列を割り当てる前に、拡散系列のグループに属する拡散系列に、強制共通拡散系列を要素ごとに乗算することにより、得られた拡散系列のグループを形成する。強制共通拡散系列を要求する共通信号に、得られた拡散系列のグループに属する最初の利用可能な拡散系列を割り当て、強制共通拡散系列を要求する共通信号に既に割り当てられている得られた拡散系列のグループに属する拡散系列、または、強制共通拡散系列を要求する共通信号に割り当てられている拡散系列で始まる拡散系列、または、強制共通拡散系列を要求する共通信号に割り当てられている拡散系列から計算される拡散系列で始まる拡散系列を、利用不能とマークする。

この特徴により、マルチキャリア伝送ネットワークから要求される強制共通拡散系列の制約があっても、割当ては単純化されたままである。

もう１つの具体的特徴によれば、マルチキャリア伝送ネットワークの各ユーザに割り当てられるべき拡散系列の長さおよび／または個数に関するユーザの要求およびマルチキャリア伝送ネットワークの複数のユーザへの共通信号に割り当てられるべき拡散系列の長さおよび／または個数に関する共通信号の要求を取得し、拡散系列の長さに関するそれらの要求に従ってユーザおよび共通信号のグループを形成し、少なくとも１つの共通信号が、最小長さの拡散系列を要求するユーザおよび共通信号のグループに属する場合、拡散系列のグループに属する最初の利用可能な拡散系列を最小長さの拡散系列を要求するユーザおよび共通信号のグループに属する各共通信号に割り当て、共通信号に既に割り当てられている拡散系列のグループに属する拡散系列、または、共通信号に既に割り当てられた拡散系列で始まる拡散系列、または、共通信号に既に割り当てられた拡散系列から計算される拡散系列で始まる拡散系列を、利用不能とマークし、少なくとも１ユーザが、最小長さの拡散系列を要求するユーザおよび共通信号のグループに属する場合、拡散系列のグループに属する後続の利用可能な拡散系列を最小長さの拡散系列を要求するユーザおよび共通信号のグループに属する各ユーザに割り当て、ユーザに既に割り当てられている拡散系列のグループに属する拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列で始まる拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列から計算される拡散系列で始まる拡散系列を、利用不能とマークする。

この特徴により、いくつかの可変な拡散係数(spreading factors)がマルチキャリア伝送ネットワークで用いられても、割当ては単純化されたままである。

より正確には、拡散系列はウォルシュ−アダマール系列であり、拡散系列のグループは、行が固有の順序に並べられたウォルシュ−アダマール行列である。

さらにもう１つの態様によれば、本発明は、プログラム可能装置に直接ロード可能とすることができるコンピュータプログラムであって、このコンピュータプログラムがプログラム可能装置上で実行される時に、本発明による方法の各ステップを実施するための命令またはコードの部分を含むコンピュータプログラムに関する。コンピュータプログラムに関連する特徴および利点は本発明による方法および装置に関連する上記の特徴および利点と同様であるので、それらについてはここで繰り返さない。

本発明の特性は、以下の例示的実施形態の説明を読むことから、より明らかとなるであろう。その説明は、添付図面に関連してなされる。

ＭＣ−ＣＤＭＡ伝送ネットワークやＯＦＣＤＭ伝送ネットワークのようなマルチキャリア伝送ネットワークでは、コール(call) の開始時に、または通信中定期的に、１つまたは複数の拡散系列がユーザに割り当てられる。本明細書の導入部で既に説明したように、拡散系列の各要素には、ネットワークの送信機において、対応するサブキャリアに作用する変調器を制御するように、送信されるべきデータ項目が乗算される。

図１は、マルチキャリア伝送ネットワークの基地局の一例のブロック図である。

マルチキャリア伝送ネットワークの基地局１０は、バス１０１によってＲＯＭメモリ１０２、ＲＡＭメモリ１０３およびＭＣ−ＣＤＭＡ送信モジュール１０４に接続されたプロセッサ１００を備える。

プロセッサ１００は、電源投入時または基地局が起動された時に、読み出し専用メモリ１０２に収容されているプログラムをロードし、上記のさまざまな要素の起動を制御する。また、プロセッサ１００は、バス１０１による異なる要素間の情報の転送も制御する。

定期的に、または新たなアクティブユーザがマルチキャリア基地局に登録されるごとに、またはアクティブユーザが非アクティブになるごとに、または１以上のユーザが拡散系列に関する新たな要求を必要とする時にはいつでも、プロセッサ１００は、図２ａおよび図２ｂに記載されるアルゴリズムに関連する命令を実行し、それにより、ユーザへの拡散系列の動的割当てを可能にする。

不揮発性メモリＲＯＭ１０２は、基地局の通常のアルゴリズムに加えて、図２ａおよび図２ｂに記載されるアルゴリズムの命令を実施するプログラムの命令を収容する。

ＲＯＭメモリ１０２は、１つまたは複数のウォルシュ−アダマール行列も含む。

ＲＡＭメモリ１０３は、装置１０の動作に必要な、本発明の実施を可能にする変数または一時データを収容する。

マルチキャリア送信モジュール１０４はアンテナ１０５に接続される。マルチキャリア送信モジュールは、図２ａおよび図２ｂのアルゴリズムに従ってプロセッサ１００により提供される拡散系列に、送信されるべきデータ項目を乗算してから、それを対応するサブキャリア上に送信する。マルチキャリア送信モジュール１０４は、ＭＣ−ＣＤＭＡ送信モジュールまたはＯＦＣＤＭ送信モジュールである。このようなモジュールは従来通りであるので、これ以上説明しない。

図２ａは、本発明の第１実施形態による、マルチキャリア伝送ネットワークの各ユーザに拡散系列を割り当て、共通信号に拡散系列を割り当てるアルゴリズムである。

このフローチャートのコードは、例えば、図１の装置１０のＲＯＭ１０２メモリに記憶される。この装置１０が電源投入されると、そのコードがランダムアクセスメモリ１０３にロードされ、装置１０のプロセッサ１００によって実行される。

定期的に、または新たなアクティブユーザがマルチキャリア基地局に登録されるごとに、またはアクティブユーザが非アクティブになるごとに、または１以上のユーザが拡散系列に関する新たな要求を有する時にはいつでも、プロセッサ１００は、図２ａに記載されるアルゴリズムに関連する命令を実行する。

ステップＳ２００で、プロセッサ１００は、拡散系列の個数に関するアクティブユーザ要求を取得する。

例えば、２ユーザ（ｕ１およびｕ２で表す）が、マルチキャリア伝送ネットワークにおいて現在アクティブである。

ユーザｕ１は、長さＬの１個の拡散系列を要求する。ここでＬは、拡散系列の最大長さである。

ユーザｕ２が、長さＬの２個の拡散系列を要求する。

ステップＳ２０１で、プロセッサ１００は、マルチキャリア伝送ネットワークによる共通信号要求を取得する。

例えば、２個の共通信号がマルチキャリア伝送ネットワークによって要求される。一方の共通信号（Ｃ１で表す）は、強制共通拡散系列を要求し、他方の共通信号（Ｃ２で表す）は、マルチキャリア伝送ネットワークの複数のユーザへも送信されなければならない。

なお、このような共通信号は、全アクティブユーザへ情報をブロードキャストするため、またはチャネル推定もしくは同期のために、マルチキャリア送信モジュール１０４によって用いられることに留意されたい。

ステップＳ２０２で、プロセッサ１００は、強制共通拡散系列が要求されているかどうかをチェックする。

強制共通拡散系列が要求されていない場合、プロセッサ１００はステップＳ２０４に進む。

強制共通拡散系列が要求されている場合、プロセッサ１００はステップＳ２０３に進み、ウォルシュ−アダマール行列（以下、もとのウォルシュ−アダマール行列という）の各行に、強制共通拡散系列を要素ごとに乗算し、新たなウォルシュ−アダマール行列（以下、得られたウォルシュ−アダマール行列という）を形成する。

サイズＬのもとのウォルシュ−アダマール行列Ｗ_Ｌは、次の反復的規則によって定義される。

なお、ここで、この反復的規則によって形成されるもとのウォルシュ−アダマール行列Ｗ_Ｌの行または列は、ウォルシュ−アダマール行列の固有の順序と呼ばれる順序に並べられていることに留意されたい。

得られたウォルシュ−アダマール行列は、もとのウォルシュ−アダマール行列のそれぞれの行または列に、強制共通拡散系列を要素ごとに乗算することによって得られる行列である。このような場合に、もとの行列の行に強制共通拡散系列を乗算すると、拡散系列は得られたウォルシュ−アダマール行列の行に含まれる。もとのウォルシュ−アダマール行列の列に強制共通拡散系列を乗算すると、拡散系列は得られたウォルシュ−アダマール行列の列に含まれる。

得られたウォルシュ−アダマール行列は、上記のようなもとのウォルシュ−アダマール行列または得られたウォルシュ−アダマール行列の少なくとも１つの行または１つの列に、定数のような少なくとも１つの所定値を乗算することによって得られる行列でもよい。このような場合に、もとの行列の行に定数を乗算すると、拡散系列は得られたウォルシュ−アダマール行列の行に含まれる。上記のようなもとの行列または得られた行列の列に定数を乗算すると、拡散系列は得られたウォルシュ−アダマール行列の列に含まれる。

なお、ここで、得られたウォルシュ−アダマール行列Ｗ_Ｌの行または列は、ウォルシュ−アダマール行列の固有の順序と呼ばれる順序に並べられていることに留意されたい。

例として、最大長さＬが８に等しい場合、プロセッサ１００は、ＲＯＭメモリ１０２に記憶されている図３の固有のウォルシュ−アダマール行列３０の各行に、強制共通拡散系列を要素ごとに乗算し、図４の得られたウォルシュ−アダマール行列４０を形成する。

例として、ウォルシュ−アダマール行列３０に、ウォルシュ−アダマール行列３０の行３０２に含まれる強制共通拡散系列を要素ごとに乗算し、図４の得られたウォルシュ−アダマール行列４０を形成する。

次に、プロセッサ１００はステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４で、プロセッサ１００は、固有の順序に並べられた拡散系列のグループに属する最初の拡散系列を共通信号Ｃ１に割り当て、次の後続する拡散系列を共通信号Ｃ２に割り当てる。なお、ここで、固有の順序に並べられた拡散系列のグループに属する最初の拡散系列は強制拡散系列であり、その場合、ステップＳ２０３で行われた乗算のおかげで、このような強制拡散系列は、固有の順序に並べられた拡散系列のグループに属する最初の拡散系列と同じように並んでいることに留意されたい。

本例の場合、プロセッサは、図４で４１０で表される拡散系列をＣ１に割り当て、図４で４１１で表される拡散系列をＣ２に割り当てる。

次に、ステップＳ２０５で、プロセッサ１００は、強制共通系列および／または共通信号に対して割り当てられた拡散系列で始まるウォルシュ−アダマール行列４０の行を利用不能とマークする。

本例の場合、行４１０および４１１を利用不能とマークする。

次のステップＳ２０６で、プロセッサ１００は、マルチキャリアネットワークのアクティブユーザのうちの１アクティブユーザを考慮する。

例として、プロセッサ１００はユーザｕ１を考慮する。

次のステップＳ２０７で、プロセッサ１００は、割り当てられるべき拡散系列の個数Ｕに関する考慮中のユーザの要求を取得する。

本例では、ユーザｕ１は、長さＬの単一の拡散系列を要求している。

次に、プロセッサ１００はステップＳ２０８に進み、考慮中のユーザに、要求された拡散系列を割り当てる。

本例の場合、プロセッサ１００は、ユーザｕ１に長さＬの１個の拡散系列を割り当てる。プロセッサ１００は、図４のウォルシュ−アダマール行列４０の利用不能とマークされていない最初の行をユーザｕ１に割り当てる。その行は、図４では４１２とマークされている行である。

次に、ステップＳ２０９で、プロセッサ１００は、ユーザｕ１に対して割り当てられた拡散系列で始まるウォルシュ−アダマール行列４０の行を利用不能とマークする。

したがって、ウォルシュ−アダマール行列４０の４１２で表される行を利用不能とマークする。

次のステップＳ２１０で、プロセッサ１００は、マルチキャリアネットワークの全アクティブユーザについて、１つまたは複数の拡散系列が割り当てられたかどうかをチェックする。

本例によれば、ユーザｕ２には拡散系列が割り当てられていないので、プロセッサはステップＳ２１１に進み、マルチキャリアネットワークの別のユーザを考慮する。

本例の場合、ステップＳ２０６で、プロセッサ１００は、ユーザｕ２を考慮する。

次のステップＳ２０７で、プロセッサ１００は、割り当てられるべき拡散系列の個数Ｕに関する考慮中のユーザの要求を取得する。

本例では、ユーザｕ２は、長さＬの２個の拡散系列を要求している。

次に、プロセッサ１００はステップＳ２０８に進み、考慮中のユーザに、要求された拡散系列を割り当てる。

本例の場合、プロセッサ１００は、ユーザｕ２に長さＬの２個の拡散系列を割り当てる。プロセッサ１００は、図４のウォルシュ−アダマール行列４０の利用不能とマークされていない最初の２行をユーザｕ１に割り当てる。これらの行は、図４では４１３および４１４とマークされている行である。

次に、ステップＳ２０９で、プロセッサ１００は、ユーザｕ２に対して割り当てられた拡散系列で始まるウォルシュ−アダマール行列４０の行を利用不能とマークする。

したがって、ウォルシュ−アダマール行列４０の４１３および４１４で表される行を利用不能とマークする。

次のステップＳ２１０で、プロセッサ１００は、マルチキャリアネットワークの全アクティブユーザについて、１つまたは複数の拡散系列が割り当てられたかどうかをチェックする。

マルチキャリアネットワークの全アクティブユーザについて、１つまたは複数の拡散系列が割り当てられている場合、プロセッサ１００は本アルゴリズムを終了する。

図２ｂは、本発明の第２実施形態による、マルチキャリア伝送ネットワークの各ユーザに拡散系列を割り当て、共通信号に拡散系列を割り当てるアルゴリズムである。

このフローチャートのコードは、例えば、図１の装置１０のＲＯＭ１０２メモリに記憶される。この装置１０が電源投入されると、そのコードがランダムアクセスメモリ１０３にロードされ、装置１０のプロセッサ１００によって実行される。

定期的に、または新たなアクティブユーザがマルチキャリア基地局に登録されるごとに、またはアクティブユーザが非アクティブになるごとに、または１以上のユーザが拡散系列に関する新たな要求を有する時にはいつでも、プロセッサ１００は、図２ｂに記載されるアルゴリズムに関連する命令を実行する。

ステップＳ２５０で、プロセッサ１００は、拡散系列の個数に関するアクティブユーザ要求を取得する。

例えば、ｕ１およびｕ２で表される２ユーザが、マルチキャリア伝送ネットワークにおいて現在アクティブである。

ユーザｕ１は、長さＬ／２の１個の拡散系列を要求する。ここでＬは、拡散系列の最大長さである。ユーザｕ２は、長さＬの１個の拡散系列を要求する。

ステップＳ２５１で、プロセッサ１００は、マルチキャリア伝送ネットワークによる共通信号要求を取得する。

例えば、２個の共通信号がマルチキャリア伝送ネットワークによって要求される。一方の共通信号（Ｃ１で表す）は、長さＬ／４の１個の拡散系列を要求し、他方の共通信号（Ｃ２で表す）は、長さＬの１個の拡散系列を要求する。

このような要求を取得すると、プロセッサ１００はステップＳ２５２に進む。

そのステップで、プロセッサ１００は、アクティブユーザおよび共通信号を、それらが要求する拡散系列の長さに従って、小さいほうの要求から大きいほうの要求へとグループ化する。

本例によれば、共通信号Ｃ１を含む第１グループ（ＧＬ／４で表す）を作り、ユーザｕ１を含む第２グループ（ＧＬ／２で表す）を作り、共通信号Ｃ２およびユーザＵ２を含む第３グループ（ＧＬで表す）を作る。

次のステップＳ２５３で、プロセッサ１００は、アクティブユーザおよび共通信号によって要求される拡散系列の最小長さを取得する。

本例によれば、最小長さは、共通信号Ｃ１によって要求され、Ｌ／４に等しい。

次のステップＳ２５４で、プロセッサ１００は、アクティブユーザおよび共通信号によって要求される拡散系列の最大長さを取得する。

本例によれば、最大長さは、共通信号Ｃ２およびユーザｕ２によって要求され、したがって、最大長さはＬに等しい。

本例によれば、最大長さは８に等しく、拡散系列のグループは図３のウォルシュ−アダマール行列３０である。

次のステップＳ２５５で、プロセッサ１００は、最小長さの拡散系列を要求しているアクティブユーザおよび共通信号のグループを考慮する。

本例によれば、グループＧＬ／４を考慮する。これは共通信号Ｃ１を含む。

次に、プロセッサ１００はステップＳ２５６に進み、考慮中のグループが少なくとも１つの共通信号を含むかどうかをチェックする。

考慮中のグループが少なくとも１つの共通信号を含む場合、プロセッサ１００はステップＳ２５７に進む。

考慮中のグループがどの共通信号も含まない場合、プロセッサ１００はステップＳ２５９に進む。

本例によれば、グループＧＬ／４は共通信号Ｃ１を含む。

したがって、プロセッサはステップＳ２５７に進み、要求された共通拡散系列を割り当てる。

本例の場合、プロセッサは長さＬ／４の拡散系列を割り当てる。本例によれば、プロセッサ１００は、図３のウォルシュ−アダマール行列３０の３００で表される最初の行の最初の２個の係数を共通信号Ｃ１に割り当てる。ウォルシュ−アダマール行列３０はＲＯＭメモリ１０２に記憶されている。

次に、ステップＳ２５８で、プロセッサ１００は、共通信号Ｃ１に割り当てられた系列で始まるウォルシュ−アダマール行列３０の行を利用不能とマークする。

したがって、前にステップＳ２５７で割り当てられたのと同じ最初の２個の係数を有するウォルシュ−アダマール行列３０の３００、３０２、３０４、３０６で表される行を利用不能とマークする。

次に、プロセッサ１００はステップＳ２５９に進み、考慮中のグループが少なくとも１ユーザを含むかどうかをチェックする。

考慮中のグループが少なくとも１ユーザを含む場合、プロセッサ１００はステップＳ２６０に進む。

考慮中のグループがどのユーザも含まない場合、プロセッサ１００はステップＳ２６６に進む。

本例によれば、グループＧＬ／４はどのユーザも含まないので、プロセッサ１００はステップＳ２６６に進む。

そのステップで、プロセッサ１００は、前に割り当てられた拡散系列の長さがステップＳ２５４で取得された拡散系列の最大長さに等しいかどうかをチェックする。

本例によれば、前に割り当てられた拡散系列の長さはステップＳ２５４で取得された拡散系列の最大長さより小さいので、プロセッサ１００はステップＳ２６７に進む。

そのステップで、プロセッサ１００は、拡散系列の長さに関して、より大きい要求を有する共通信号および／またはユーザを含む、ステップＳ２５２で形成された次のグループを考慮する。

本例によれば、グループＧＬ／２を考慮する。これはユーザｕ１を含む。

次に、プロセッサ１００はステップＳ２５６に進み、考慮中のグループが少なくとも１つの共通信号を含むかどうかをチェックする。

本例によれば、考慮中のグループはどの共通信号も含まないので、プロセッサ１００はステップＳ２５９に進む。

そのステップで、プロセッサ１００は、考慮中のグループが少なくとも１ユーザを含むかどうかをチェックする。

本例によれば、考慮中のグループは少なくとも１ユーザを含むので、プロセッサ１００はステップＳ２６０に進む。

ステップＳ２６０で、プロセッサ１００は、考慮中のグループに含まれるユーザのうちの１ユーザを考慮し、ステップＳ２６１で、割り当てられるべき考慮中の長さの拡散系列の個数に関するそのユーザの要求を取得する。

次に、プロセッサはステップＳ２６２に進み、考慮中のユーザに、要求された拡散系列を割り当てる。

本例によれば、プロセッサ１００は、長さＬ／２の最初の利用可能な拡散系列をユーザｕ１に割り当てる。本例によれば、プロセッサ１００は、図３のウォルシュ−アダマール行列３０の最初の利用可能な行（３０１で表される）の最初の４個の係数をユーザｕ１に割り当てる。

次に、ステップＳ２６３で、プロセッサ１００は、前に割り当てられた系列で始まるウォルシュ−アダマール行列３０の行を利用不能とマークする。

したがって、前にステップＳ２５７で割り当てられたのと同じ最初の４個の係数を有するウォルシュ−アダマール行列３０の３０１および３０５で表される行を利用不能とマークする。

次に、プロセッサ１００はステップＳ２６４に進み、考慮中のグループが他のユーザを含むかどうかをチェックする。

他のユーザがグループに含まれる場合、プロセッサ１００はステップＳ２６５に進み、別のユーザを考慮する。

プロセッサ１００は、ステップＳ２６０〜２６４で作られるループを実行し、考慮中のグループに属する各ユーザに要求された拡散系列を割り当て、割り当てた拡散系列で始まる拡散系列を利用不能とマークする。

他のユーザがグループに含まれない場合、プロセッサ１００はステップＳ２６６に進む。

そのステップで、プロセッサ１００は、前に割り当てられた拡散系列の長さがステップＳ２５４で取得された拡散系列の最大長さに等しいかどうかをチェックする。

本例によれば、前に割り当てられた拡散系列の長さはステップＳ２５４で取得された拡散系列の最大長さより小さいので、プロセッサ１００はステップＳ２６７に進む。

そのステップで、プロセッサ１００は、拡散系列の長さに関して、より大きい要求を有する共通信号および／またはユーザを含む、ステップＳ２５２で形成された次のグループを考慮する。

本例によれば、グループＧＬを考慮する。これは共通信号Ｃ２およびユーザｕ２を含む。

次に、プロセッサ１００はステップＳ２５６に進み、共通信号が考慮中のグループに含まれるかどうかをチェックする。

考慮中のグループが少なくとも１つの共通信号を含む場合、プロセッサ１００はステップＳ２５７に進む。

本例によれば、グループＧＬは共通信号Ｃ２を含む。

したがって、プロセッサはステップＳ２５７に進み、要求された共通拡散系列を割り当てる。

本例の場合、プロセッサは、長さＬの１個の拡散系列を割り当てる。本例によれば、プロセッサ１００は、図３のウォルシュ−アダマール行列３０の最初の利用可能な行（３０３で表される）の最初の８個の係数を共通信号Ｃ２に割り当てる。

なお、行３００、３０１および３０２は前に利用不能とマークされていることに留意されたい。

次に、ステップＳ２５８で、プロセッサ１００は、共通信号Ｃ２に割り当てられた拡散系列で始まるウォルシュ−アダマール行列３０の行を利用不能とマークする。

したがって、前にステップＳ２５７で割り当てられたのと同じ係数を有する３０３で表される行を利用不能とマークする。

次に、プロセッサ１００はステップＳ２５９に進み、考慮中のグループが少なくとも１ユーザを含むかどうかをチェックする。

考慮中のグループが少なくとも１ユーザを含む場合、プロセッサ１００はステップＳ２６０に進む。

本例によれば、考慮中のグループは少なくとも１ユーザ、すなわちユーザｕ２を含むので、プロセッサ１００はステップＳ２６０に進む。

ステップＳ２６０で、プロセッサ１００は、考慮中のグループに含まれるユーザのうちの１ユーザを考慮し、ステップＳ２６１で、割り当てられるべき考慮中の長さの拡散系列の個数に関するそのユーザの要求を取得する。

次に、プロセッサはステップＳ２６２に進み、考慮中のユーザに、要求された共通拡散系列を割り当てる。

本例によれば、プロセッサ１００は、長さＬの１個の拡散系列をユーザｕ２に割り当てる。本例によれば、プロセッサ１００は、図３のウォルシュ−アダマール行列３０の最初の利用可能な行（３０７で表される）の係数をユーザｕ２に割り当てる。

次に、ステップＳ２６３で、プロセッサ１００は、前に割り当てられた系列で始まるウォルシュ−アダマール行列３０の行を利用不能とマークする。

したがって、前にステップＳ２５７で割り当てられたのと同じ係数を有するウォルシュ−アダマール行列３０の３０７で表される行を利用不能とマークする。

次に、プロセッサ１００はステップＳ２６４に進み、考慮中のグループが他のユーザを含むかどうかをチェックする。

他のユーザがグループに含まれる場合、プロセッサ１００はステップＳ２６５に進み、別のユーザを考慮する。

他のユーザが考慮中のグループに含まれない場合、プロセッサはステップＳ２６６に進む。

そのステップで、プロセッサ１００は、前に割り当てられた拡散系列の長さがステップＳ２５４で取得された拡散系列の最大長さに等しいかどうかをチェックする。

本例によれば、この通りであるので、プロセッサ１００はアルゴリズムを終了し、すべての要求された拡散系列が割り当てられたことになる。

なお、図２ａおよび図２ｂのアルゴリズムの説明は、ウォルシュ−アダマール行列の行を用いてなされているが、明らかに、本発明において、ウォルシュ−アダマール行列の列を用いてもよいことに留意されたい。

また、ここで、ウォルシュ−アダマール拡散系列を用いる代わりに、本発明において、他の種類の拡散系列を用いてもよいことに留意されたい。例として、直交相補ゴレイ系列(orthogonal complementary Golay sequence)を用いてもよい。

言うまでもないが、本発明の範囲から逸脱することなく上記の本発明の実施形態に多くの変更を加えることができる。

マルチキャリア伝送ネットワークの基地局の一例のブロック図である。 本発明の第１実施形態による、マルチキャリア伝送ネットワークの各ユーザに拡散系列を割り当て、共通信号に拡散系列を割り当てるアルゴリズムである。 本発明の第２実施形態による、マルチキャリア伝送ネットワークの各ユーザに拡散系列を割り当て、共通信号に拡散系列を割り当てるアルゴリズムである。 本発明において用いられるウォルシュ−アダマール行列の一例である。 図３のウォルシュ−アダマール行列に強制共通拡散系列を要素ごとに乗算することによって形成されるウォルシュ−アダマール行列の一例である。

Claims (13)

1. 拡散系列のグループに属する拡散系列をマルチキャリア伝送ネットワークのユーザに動的に割り当てる方法であって、
   前記拡散系列の各要素は、前記ネットワークの送信機において、送信されるべきデータ項目が乗算された後、対応するサブキャリア上に送信される、
   拡散系列を動的に割り当てる方法において、
   前記拡散系列は、前記拡散系列のグループ内で固有の順序に並べられ、
   前記方法は、前記拡散系列のグループに属する拡散系列を、前記拡散系列のグループ内の順序に従って、前記マルチキャリア伝送ネットワークのユーザに動的に割り当てるステップを含み、
   前記拡散系列のそれぞれはウォルシュ−アダマール系列であり、
   前記拡散系列のグループは、次の反復的規則によって導出されるサイズＬのウォルシュ−アダマール行列Ｗ _Ｌ であり、
   

   

   この反復的規則によって形成されるウォルシュ−アダマール行列Ｗ _Ｌ の行または列の順序が、前記固有の順序となる
   ことを特徴とする拡散系列を動的に割り当てる方法。
2. 割り当てられる拡散系列は、前記拡散系列のグループに属する利用可能な拡散系列であり、
   利用可能な拡散系列は、ユーザにまだ割り当てられていない拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列で始まらない拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列から計算される拡散系列で始まらない拡散系列であることを特徴とする請求項１に記載の拡散系列を動的に割り当てる方法。
3. 利用可能な拡散系列は、同じ割当て期間においてユーザにまだ割り当てられていない拡散系列、または、同じ割当て期間においてユーザに既に割り当てられた拡散系列で始まらない拡散系列、または、同じ割当て期間においてユーザに既に割り当てられた拡散系列から計算される拡散系列で始まらない拡散系列であることを特徴とする請求項２に記載の拡散系列を動的に割り当てる方法。
4. 前記マルチキャリア伝送ネットワークの各ユーザに割り当てられるべき拡散系列の長さおよび／または個数に関するユーザの要求を取得するステップと、
   最小長さの拡散系列を要求するユーザに前記拡散系列のグループに属する最初の利用可能な拡散系列を割り当てるステップと、
   ユーザに既に割り当てられている前記拡散系列のグループに属する拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列で始まる拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列から計算される拡散系列で始まる拡散系列を、利用不能とマークするステップと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の拡散系列を動的に割り当てる方法。
5. 既に割り当てられた拡散系列の長さより大きい長さの拡散系列を要求するユーザに、前記拡散系列のグループ内の前記拡散系列の順序に従って前記拡散系列のグループに属する後続の利用可能な拡散系列を割り当てるステップと、
   ユーザに既に割り当てられている前記拡散系列のグループに属する拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列で始まる拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列から計算される拡散系列で始まる拡散系列を、利用不能とマークするステップと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の拡散系列を動的に割り当てる方法。
6. 前記方法は、さらに、前記拡散系列のグループに属する拡散系列を、前記拡散系列のグループ内の順序に従って、前記マルチキャリア伝送ネットワークの複数のユーザに対する少なくとも１つの共通信号に、動的に割り当てるステップを含み、
   共通信号が強制共通拡散系列を要求し、
   前記方法は、ユーザに拡散系列を割り当てる前に、
   前記拡散系列のグループに属する拡散系列に、前記強制共通拡散系列を要素ごとに乗算するステップであって、それによって、得られた拡散系列のグループを形成する、乗算するステップと、
   強制共通拡散系列を要求する前記共通信号に、前記得られた拡散系列のグループに属する最初の利用可能な拡散系列を割り当てるステップと、
   強制共通拡散系列を要求する前記共通信号に既に割り当てられている固有の順序の前記得られた拡散系列のグループに属する拡散系列、または、強制共通拡散系列を要求する前記共通信号に割り当てられている拡散系列で始まる拡散系列、または、強制共通拡散系列を要求する前記共通信号に割り当てられている拡散系列から計算される拡散系列で始まる拡散系列を、利用不能とマークするステップと、
   を含むことを特徴とする請求項１または５のいずれか一項に記載の拡散系列を動的に割り当てる方法。
7. 前記マルチキャリア伝送ネットワークの各ユーザに割り当てられるべき拡散系列の長さおよび／または個数に関するユーザの要求および前記マルチキャリア伝送ネットワークの前記複数のユーザに割り当てられるべき拡散系列の長さおよび／または個数に関する共通信号の要求を取得するステップと、
   ユーザおよび共通信号のグループを、前記拡散系列の長さに関するそれらの要求に従って形成するステップと、
   少なくとも１つの共通信号が、最小長さの拡散系列を要求する前記ユーザおよび共通信号のグループに属する場合、
   前記拡散系列のグループに属する最初の利用可能な拡散系列を、最小長さの拡散系列を要求する前記ユーザおよび共通信号のグループに属する各共通信号に割り当てるステップと、
   共通信号に既に割り当てられている前記拡散系列のグループに属する拡散系列、または、共通信号に既に割り当てられた拡散系列で始まる拡散系列、または、共通信号に既に割り当てられた拡散系列から計算される拡散系列で始まる拡散系列を、利用不能とマークするステップと、
   少なくとも１ユーザが、最小長さの拡散系列を要求する前記ユーザおよび共通信号のグループに属する場合、
   前記拡散系列のグループに属する後続の利用可能な拡散系列を、最小長さの拡散系列を要求する前記ユーザおよび共通信号のグループに属する各ユーザに割り当てるステップと、
   ユーザに既に割り当てられている前記拡散系列のグループに属する拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列で始まる拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列から計算される拡散系列で始まる拡散系列を、利用不能とマークするステップと、
   を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の拡散系列を動的に割り当てる方法。
8. 少なくとも１つの共通信号が、より大きい長さの拡散系列を要求する前記ユーザおよび共通信号のグループに属する場合、
   前記拡散系列のグループに属する後続の利用可能な拡散系列を、より大きい長さの拡散系列を要求する前記ユーザおよび共通信号のグループに属する各共通信号に割り当てるステップと、
   共通信号に既に割り当てられている前記拡散系列のグループに属する拡散系列、または、共通信号に既に割り当てられた拡散系列で始まる拡散系列、または、共通信号に既に割り当てられた拡散系列から計算される拡散系列で始まる拡散系列を、利用不能とマークするステップと、
   少なくとも１ユーザが、より大きい長さの拡散系列を要求する前記ユーザおよび共通信号のグループに属する場合、
   前記拡散系列のグループに属する後続の利用可能な拡散系列を、より大きい長さの拡散系列を要求する前記ユーザおよび共通信号のグループに属する各ユーザに割り当てるステップと、
   ユーザに既に割り当てられている前記拡散系列のグループに属する拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列で始まる拡散系列、または、ユーザに既に割り当てられた拡散系列から計算される拡散系列で始まる拡散系列を、利用不能とマークするステップと、
   を含むことを特徴とする請求項７に記載の拡散系列を動的に割り当てる方法。
9. 前記拡散系列はウォルシュ−アダマール系列であり、前記拡散系列のグループは、行または列が固有の順序に並べられたウォルシュ−アダマール行列であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の拡散系列を動的に割り当てる方法。
10. 前記マルチキャリア伝送ネットワークは、直交周波数符号分割多重化伝送ネットワークであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の拡散系列を動的に割り当てる方法。
11. 前記マルチキャリア伝送ネットワークは、マルチキャリア符号分割多元接続伝送ネットワークであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の拡散系列を動的に割り当てる方法。
12. 拡散系列のグループに属する拡散系列をマルチキャリア伝送ネットワークのユーザに動的に割り当てる装置であって、
    前記拡散系列の各要素は、前記ネットワークの送信機において、送信されるべきデータ項目が乗算された後、対応するサブキャリア上に送信される、
    拡散系列を動的に割り当てる装置において、
    前記拡散系列は、前記拡散系列のグループ内で固有の順序に並べられ、
    前記装置は、前記拡散系列のグループに属する拡散系列を、前記拡散系列のグループ内の順序に従って、前記マルチキャリア伝送ネットワークのユーザに動的に割り当てる手段を備え、
    前記拡散系列のそれぞれはウォルシュ−アダマール系列であり、
    前記拡散系列のグループは、次の反復的規則によって導出されるサイズＬのウォルシュ−アダマール行列Ｗ _Ｌ であり、
    

    

    この反復的規則によって形成されるウォルシュ−アダマール行列Ｗ _Ｌ の行または列の順序が、前記固有の順序となる
    ことを特徴とする拡散系列を動的に割り当てる装置。
13. プログラム可能装置に直接ロード可能とすることができるコンピュータプログラムであって、
    前記コンピュータプログラムがプログラム可能装置上で実行される時に、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法のステップを実施するための命令またはコードの部分を含むコンピュータプログラム。

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