JP4955850B2 - Ｗｃｄｍａのためのダイバーシティ検出 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信システムに対する広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）に関し、更に具体的に言えば、ＷＣＤＭＡ信号の空間時間送信ダイバーシティを示す1次又は２次同期化符号の変調に関連する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
現在の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）方式は、各信号に固有の符号を割り当てることによって、共通のチャンネルで異なるデータ信号を同時に送信することを特徴とする。この固有の符号は、データ信号の適切な受信者を決定するため、選択された受信機の符号とマッチングされる。これらの異なるデータ信号は、地上クラッタや予測不可能な信号反射により、多数の経路を介して受信機に到着する。これらの多数のデータ信号が受信機で加算されると、受信信号の強度に顕著なフェージング又は変動が起こることがある。一般に、多数のデータ経路に因るこのフェージングは、送信されるエネルギーを広帯域幅に拡散することによって減少させることができる。この広帯域を用いると、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）又は時分割多元接続（ＴＤＭＡ）などの狭帯域送信モードに比べて、フェージングは大幅に減少する。
１９９８年４月２２日に出願され、参照のためここに引用した米国仮特許出願番号６０／０８２，６７１に記述されているような、次世代の広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）通信システムに対する新しい基準が絶えず出てきている。これらのＷＣＤＭＡ方式は、パイロット記号の助けを借りたチャンネル推定方式を伴うコヒーレント通信システムである。これらのパイロット記号が、範囲内のあらゆる受信機に対し、所定の時間フレームで４相位相変調（ＱＰＳＫ）された既知データとして送信される。こういうフレームは不連続送信（ＤＴＸ）モードで伝搬し得る。音声トラフィックでは、ユーザが話すときにユーザ・データの送信が行われるが、ユーザが沈黙しているときはデータ記号の送信は行われない。同様にパケット・データでは、パケットを送る用意ができているときだけ、ユーザ・データが送信される。フレームは、それぞれ０．６７ミリ秒の１５個の等しい時間スロットに区分される。各時間スロットが等しい記号時間に更に分けられる。例えば、３０ KSPSのデータ速度で、各々の時間スロットは２０個の記号時間を有する。各フレームは、パイロット記号と共に、送信電力制御（ＴＰＣ）記号及び速度情報（ＲＩ）記号のような他の制御記号を含んでいる。これらの制御記号は、データ・ビットと区別するためチップとしても知られている多重（multiple）ビットを含む。従って、チップ送信時間（Ｔ_c）は、記号時間速度（Ｔ）を記号内のチップの数（Ｎ）で除した値に等しい。
従来の研究では、多数の送信アンテナが、狭帯域通信システムに対する送信ダイバーシティを増加することによって、受信を改善することができることが判っている。「チャンネル推定を用いない送信ダイバーシティの新しい検出方式」という論文で、タロク(Tarokh)他は、ＴＤＭＡ方式のためのこのような送信ダイバーシティ方式を説明している。同じ考えが、アラムティ（Alamouti）の「無線通信のための簡単な送信機ダイバーシティ方式」に説明されている。しかし、タロク他及びアラムティは、ＷＣＤＭＡ通信システムのためのこのような送信ダイバーシティを教示していない。
【０００３】
図１について述べると、従来技術の空間時間トランジット・ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）を用いる典型的な送信機の簡略ブロック図が示されている。送信機回路は、それぞれ導線１００、１０２、１０４、１０６でパイロット記号、ＴＰＣ記号、ＲＩ記号、データ記号を受け取る。各々の記号は、それぞれのＳＴＴＤエンコーダで符号化される。各ＳＴＴＤエンコーダが２つの出力信号を生成し、それらが多重化回路１２０に供給される。多重化回路１２０は、フレームのそれぞれの記号時間に各々の符号化記号を生成する。こうして、各フレームの記号の直列シーケンスがそれぞれ各々の乗算回路１２４及び１２６に同時に供給される。チャンネル直交符号Ｃ_mは各記号で乗算され、選定された受信機に対して固有の信号を生成する。その後、送信のため、ＳＴＴＤ符号化されたフレームがアンテナ１２８及び１３０に供給される。
次に図２について述べると、パイロット記号の符号化のため、図１の送信機と共に用いることができる先行技術のＳＴＴＤエンコーダにおける信号の流れを示すブロック図が示されている。パイロット記号は、チャンネル推定及びその他の機能のために使うことができる所定の制御信号である。ＳＴＴＤエンコーダ１１２の符号化パターンを表１に示す。ＳＴＴＤエンコーダは、フレームの１６個の時間スロットの各々に対し導線１００で、記号時間Ｔにパイロット記号１１、記号時間２Ｔにパイロット記号Ｓ₁、記号時間３Ｔにパイロット記号１１、そして記号時間４Ｔにパイロット記号Ｓ₂を受け取る。エンコーダは、３２ KSPSの例示用のデータ速度を有し、表１の１６個の時間スロットの各々に対して、それぞれ導線２０４及び２０６に対応する２つのアンテナの各々に対し４つのパイロット記号のシーケンスを生成する。ＳＴＴＤエンコーダは、導線２０４の第１のアンテナに対し、それぞれ記号時間Ｔ−４Ｔにパイロット記号Ｂ₁、Ｓ₁、Ｂ₂及びＳ₂を生成する。同時にＳＴＴＤエンコーダは、第２のアンテナに対し、導線２０６にそれぞれ記号時間Ｔ−４Ｔにパイロット記号
【外１】

を生成する。各記号は、実数及び虚数成分を表す２ビットを含む。アスタリスクは、記号の複素共役演算又は虚数部分の符号の変化を示す。従って、導線２０４の第１のアンテナに対する第1の時間スロットのパイロット記号の値は１１、１１、１１、１１である。導線２０６の第２のアンテナに対応するパイロット記号は１１、０１、００、１０である。
【０００４】
これらの記号のビット信号ｒ_j（ｉ＋τ_j）が、それぞれの経路２０８及び２１０に沿って直列に送信される。それぞれの記号の各ビット信号は、ｊ番目の経路に対応する送信時間τの後に続いて遠隔移動体アンテナ２１２で受信される。信号は逆拡散器入力回路（図示せず）に伝搬し、それらはそこで、それぞれの各記号時間にわたって加算され、前述したように、４つのパイロット記号時間スロットとＬ個の多数の信号経路のｊ番目に対応する入力信号
【外２】

を生成する。
【表１】

各時間スロットに対するパイロット記号に対応する入力信号を数式１から４に示す。簡単にするため雑音項は省いてある。受信信号
【外３】

は、すべての時間スロットに対し記号時間Ｔに一定の値（１１，１１）を有するパイロット記号（Ｂ₁，Ｂ₁）によって生成される。従って、受信信号は、第１及び第２のアンテナに対応するそれぞれのレイリー・フェージング・パラメータの和に等しい。同様に、受信信号
【外４】

は、すべての時間スロットに対し記号時間３Ｔに一定の値（１１，００）を有するパイロット記号（Ｂ₂，−Ｂ₂）によって生成される。従って、第１及び第２のアンテナに対応するレイリー・フェージング・パラメータに対するチャンネル推定値は、数式５及び６にあるように入力信号
【外５】

から容易に得られる。
【数１】

【数２】

【数３】

【数４】

【数５】

【数６】

【０００５】
次に図３について述べると、遠隔移動体受信機と共に用いることのできる先行技術の位相補正回路の略図が示されている。この位相補正回路は、それぞれ記号時間２Ｔ及び４Ｔに入力信号
【外６】

を導線３２４及び３２６で受け取る。各入力信号は、それぞれ数式２及び４に示すように、送信されたパイロット記号によって決められた値を有する。位相補正回路は、導線３０２に第1のアンテナに対応するレイリー・フェージング・パラメータ
【外７】

のチャンネル推定値の複素共役を受け取り、導線３０６に第２のアンテナに対応する別のレイリー・フェージング・パラメータ
【外８】

のチャンネル推定値の複素共役を受け取る。入力信号の複素共役は、回路３０８及び３３０によって、それぞれ導線３１０及び３３２に生成される。これらの入力信号とその複素共役にレイリー・フェージング・パラメータ推定値信号を図示したように乗算して加算すると、数式７及び８にあるように、経路特有の第１及び第２の記号推定値がそれぞれ出力導線３１８及び３２２に生成される。
【数７】

【数８】

その後、経路特有の記号推定値をレーキ結合回路４０４（図４）に供給して、個別の経路特有の記号推定値を加算すると、数式９及び１０にあるように、正味のソフト記号又はパイロット記号信号が生成される。
【数９】

【数１０】

これらのソフト記号又は推定値は、経路ダイバーシティＬと送信ダイバーシティ２を提供する。したがって、ＳＴＴＤ方式の全ダイバーシティは２Ｌである。この増加されたダイバーシティは、ビット誤り率を小さくするのに非常に有利である。
【０００６】
次に、図４について述べると、位相補正回路（図３）を用いることのできる移動体通信方式の簡略図が示されている。移動体通信方式は、外部の信号を送信及び受信するアンテナ４００を含む。ダイプレクサ４０２は、アンテナの送信及び受信機能を制御する。レーキ結合回路４０４の多数のフィンガは、多数の経路からの受信信号を結合する。数式９及び１０のパイロット記号信号を含むレーキ結合回路４０４からの記号は、ビット誤り率（ＢＥＲ）回路４１０とビタビ・デコーダ４０６に供給される。ビタビ・デコーダからのデコードされた記号は、フレーム誤り率（ＦＥＲ）回路４０８に供給される。平均化回路４１２は、ＦＥＲとＢＥＲの一方を生成する。この選択された誤り率は、比較器回路４１６で基準回路４１４からの対応する目標誤り率と比較される。比較の結果は、回路４１８を介してバイアス回路４２０に供給され、導線４２４に信号対干渉比（ＳＩＲ）基準信号を生成する。
レーキ結合回路４０４からのパイロット記号は、ＳＩＲ測定回路４３２に供給される。これらのパイロット記号は、報知チャンネルに類似する一般的なパイロット・チャンネルから得られる。ＳＩＲ測定回路は、受信したパイロット記号の平均値から受信信号強度標識（ＲＳＳＩ）推定値を生成する。また、ＳＩＲ測定回路は、多くの時間スロットにわたって、基地局及び他の移動体装置からの干渉信号の平均値から干渉信号強度標識（ＩＳＳＩ）推定値を生成する。ＳＩＲ測定回路は、ＲＳＳＩ信号とＩＳＳＩ信号の比からＳＩＲ推定値を生成する。このＳＩＲ推定値は、回路４２６で目標ＳＩＲと比較される。この比較結果は、回路４２８を介してＴＰＣコマンド回路４３０に供給される。ＴＰＣコマンド回路４３０は、遠隔の基地局に送信されるＴＰＣ記号制御信号を設定する。このＴＰＣ記号は、その後の送信において送信電力を好ましくは１ｄＢ単位で（by）増加又は減少させるように基地局に指示する。
【０００７】
次に図５において、チャンネル推定のための先行技術の重み付きマルチ・スロット平均化 (ＷＭＳＡ)回路７３２を示す図が示されている。動作において、信号バッファ回路７０６（図７）は、１０ミリ秒の所定の時間期間を有するデータの個別のフレームを受け取る。ＰＣＣＰＣＨの各フレームは、それぞれ０．６２５ミリ秒の１６個の等しい時間スロットに区分される。各時間スロット、例えば時間スロット５２８は、それぞれパイロット記号５２０とデータ記号５２９のセットを含む。ＷＭＳＡ回路（図５）は、８０ Ｈｚより小さいドップラー周波数に対し好ましくは６個の時間スロットから、８０ Ｈｚ又はそれより大きいドップラー周波数に対し好ましくは４個の時間スロットからパイロット記号をサンプリングする。これらのサンプリングされたパイロット記号は、それぞれの重み付け係数（weighting coefficients）α₁からα_Nで乗算され、回路５２６で結合され、チャンネル推定値を生成する。このチャンネル推定値は、それぞれの送信アンテナに対し時間スロット５２７の推定値の受信データ記号の位相を補正するために用いられる。
次に図６において、先行技術の逆拡散回路が示されている。移動体アンテナ２１２からの受信信号は逆拡散回路に伝搬し、そこで、それぞれの各記号時間にわたって加算され、前に述べたようなＬ個の多数の信号経路のj番目に対応する出力信号
【外９】

を生成する。逆拡散回路は、送信後、時間τ_jでＬ個の多数の信号経路のｊ番目に沿った雑音と共に、記号毎にＮ個のチップ信号のi番目を受け取る。ここで及び後の説明において、簡単にするため雑音項は省いている。導線６００のこの受信信号ｒ_j（ｉ＋τ_j）は、受信機に固有の導線６０４のチャンネル直交符号信号Ｃ_m（ｉ＋τ_j）によって乗算される。各チップ信号は、回路６０８でそれぞれの記号時間にわたって加算され、それぞれ数式１及び２にあるように、導線６１２及び６１４に第１及び第２の出力信号
【外１０】

を生成する。遅延回路６１０は、出力信号が同時に生成されるように１記号遅延Ｔを生成する。
この構成により、遠隔基地局からの多重パス送信アンテナ・ダイバーシティによる移動体通信システムで付加的な利得が得られる。しかし、移動体装置は、送信アンテナ・ダイバーシティを有する基地局と同様に１つの送信アンテナを有する基地局に適合しなければならない。従って、移動体通信システムが、最初にパワー・アップされるとき、又はそれが１つのセルから別のセルへ通過するとき、問題が生じる。移動体装置は、幾つかの基地信号のうちの何れが所望の信号強度を提供するかを決定するだけでなく、その基地局が送信アンテナ・ダイバーシティを提供するかどうかをも決定しなくてはならない。移動体装置が受信信号を誤ってデコードし、送信ダイバーシティがないと想定する場合、送信ダイバーシティの改善された利得は失われる。代わりに、移動体装置が受信信号を誤ってデコードし、送信ダイバーシティを想定する場合、レーキ結合回路４０４の多数のフィンガは受信信号の雑音の一因となる。
移動体装置によるブラインド・ダイバーシティ検出の従来の方法は、１９９９年８月１３日に出願され、参照のためここに引用した米国特許出願番号０９／３７３，８５５に示されている。そこでは受信信号強度に基づいて基地局のダイバーシティ送信を検出する方法が開示されている。ブラインド・ダイバーシティ検出のこの方法に関し、移動体装置が多数の基地局の報知チャンネル（ＢＣＣＨ）からのパイロット記号を復号しなくてはならないとき、問題が生ずる。この検出は、各基地局に対して２５０ミリ秒必要とする。代替として、基地局が第３層（Ｌ３）メッセージを介して移動体装置にそのダイバーシティ状況を通信する場合でも、このメッセージはビタビ復号を必要とする。このため、ダイバーシティ検出の従来の方法は、ダイバーシティを検出し、それによってパワー・アップの間又はソフト・ハンドオフの間、基地局を最適に選択するために、時間と電力を必要とする。
【０００８】
【課題を達成するための手段及び作用】
上述の問題は、第１の同期化符号を受信するよう配置された第１の回路（７０６）を含む、送信ダイバーシティ信号を検出する回路によって解決される。第１の同期化符号はデータ信号によって変調される。第１の回路は第１の出力信号を生成する。第２の回路（７３２）は、複数の所定の信号を受信するよう配置される。第２の回路はチャンネル推定値を生成する。検出回路（７１０，７１２）は、第１の出力信号とチャンネル推定値を受信するよう配置される。検出回路は、データ信号に対応する信号を生成する。
本発明は送信ダイバーシティ検出時間を減らす。ダイバーシティ検出はビタビ復号を用いずに成される。
【０００９】
【実施例】
図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによって、本発明が更によく理解され得る。
移動体装置は、パワー・アップ時及びソフト・ハンドオフの間、幾つかの候補の基地局から基地局を選択しなければならない。この選択工程は、あとで詳細に述べるように、各基地局からの受信電力に基づく。しかし、選択工程の間評価する候補の基地局は２０個ほどあり得る。更に、幾つかの基地局は、主として徒歩移動の高密度都市エリアに対しＳＴＴＤを用いることがある。このような徒歩移動に対するＳＴＴＤは、約５ Ｈｚの低いドップラー速度を有し、ノン・ダイバーシティ送信で３ ｄＢの優位（β）を典型的に提供する。より低密度のエリアの他の基地局は、主に車輌移動体装置と通信することがある。車輌移動の一層高いドップラー速度に対し、ＳＴＴＤは、ノン・ダイバーシティ送信で０．７ ｄＢ（β）の優位を典型的に提供する。従って、これらの他の基地局は、このような低密度エリアでノン・ダイバーシティ送信を用いることがある。このため、移動体装置は、ＳＴＴＤ及びノン・ダイバーシティを用いる基地局を含み得る候補のリストから基地局を選択しなければならない。
次に図７について述べると、例示用の基地局Ａ−Ｅに対応する移動体装置の受信電力Ｐ（Ａ）−Ｐ（Ｅ）を示す表である。基地局Ｂからの最大受信電力Ｐ（Ｂ）は破線７５０で示されている。破線７５２で示す電力レベルは、最大受信電力７５０よりβだけ小さいことを示し、ここで、βは、ノン・ダイバーシティでＳＴＴＤによって提供される電力優位である。βの特定の値は、前述したようにドップラー速度に依り、典型的に０．７ ｄＢから３ ｄＢの値を有する。移動体装置は、受信したパイロット記号の位相シフトからこのドップラー速度を決定し、それにより、ルックアップ・テーブル、数式、又は他の適切な方法からβに適当な値を決めることができる。ドップラー周波数を推定する回路及び方法は、１９９８年１２月３１日に出願され、参照のためここに引用する同時継続中の米国特許出願番号０９／２２４，６３２に詳細に説明されている。その後、βのこの値は、最終的な選択の前に基地局の候補のリストから基地局のサブセットを選択するために、移動体装置によって用いられる。基地局のサブセットは、破線７５０と７５２で区切られた受信電力を有する全ての基地局を含む。従って、図７の例では、移動体装置は、最終的な選択のため、基地局Ｂ−Ｄのみを考慮し、基地局Ａ及びＤを無視する。その後、移動体装置は、後述するように、どの基地局がＳＴＴＤダイバーシティを用いるかを決定する。最終的に、表２の基準に従って基地局が選択される。
【表２】

【００１０】
次に図８において、基地局によって送信される例示用の時間スロットのフォーマットを示す図が示されている。この図は、移動体装置による基地局の３段捕捉（three-stage acquisition）を説明するために用いられる。各時間スロット１−３は同じフォーマットを有するため、時間スロット１のみを詳細に説明する。この時間スロットは、パイロット記号７４０、データ記号７４６、及び１次（ＰＳＣ）及び２次（ＳＳＣ）同期化チャンネル記号を含む。パイロット記号は、各時間スロットで送信され、移動体装置に知られている所定の記号である。これらのパイロット記号は、チャンネル推定値及びドップラー速度を決定するために移動体装置によって用いられる。データ記号はＳＴＴＤ符号化され、好ましくは４相位相変調（ＱＰＳＫ）されたデータである。ＰＳＣ及びＳＳＣ記号は、基地局の効果的な識別を助けるようロングコードを用いずに同時に送信される。本発明の実施例に従って、ノン・ダイバーシティ基地局は、＋１ＰＳＣ又はＳＳＣ記号を送信する。代替として、ダイバーシティ又はＳＴＴＤ基地局は、−１ＰＳＣ又はＳＳＣ記号を送信する。ＰＳＣ及びＳＳＣ記号のこの符号の変化は、現存の３段捕捉工程と適合する。ＰＳＣ記号は、各基地局に対して同じである、好ましくは長さ２５６のショート・コードで変調される。各ＰＳＣ記号の受信電力はその後、各基地局のそれぞれの電力を決定するために用いられる。ＰＳＣ記号が識別されると、両方が同時に送信されるため、ＳＳＣ記号のタイミングもわかる。ＳＳＣ記号は、各直交符号が３２個のロング・コードのそれぞれのセットに対応している、１６個の候補となり得る直交符号の１つで変調される。移動体装置は、１６個の直交符号を検索し、ＳＳＣ記号をマッチングさせる。このマッチングは、当業者であれば周知であるようにマッチ・フィルタで成されることが好ましい。マッチングが完了すると、移動体装置は捕捉の第３段に進む。この第３段では、移動体装置が、データ記号を変調する３２個の候補となり得るロング・コードから１グループを識別し、フレームの１６個の時間スロットの何れがマッチングされるかを決定することが必要である。従って、移動体装置は、ロング・コードをマッチングさせ、データ記号を復号するため、想起し得る５１２の組合せを検索しなくてはならない。
【００１１】
次に図９において、送信ダイバーシティ検出のために構成された本発明の移動体装置が示されている。移動体アンテナ２１２は、それぞれ導線１８０及び１８２（図１）で基地局アンテナによって送信されたマルチパス信号を受信する。例えば、ＳＳＣ記号の受信信号は、数式１１の形式を有し、ここで、ノー・ダイバーシティがあるとき、γ_i＝＋１であり、基地局がダイバーシティ・アンテナで送信するとき、γ_i＝−１である。ここで、αは、受信信号のそれぞれの位相回転（rotation）を表し、Ｃ_iは受信したフレーム内の１６個の時間スロットの１つに対応する１６個の符号の１つを表し、ｎ_iは加法性白色ガウス雑音（additive white Gaussian noise）（ＡＷＧＮ）を表す。例えば、送信ダイバーシティがないとき、チャンネル推定値
【外１１】

は、受信信号を逆回転させ（derotate）、
【外１２】

はゼロである。代替として、送信ダイバーシティがあり、ＰＳＣ又はＳＳＣが交替（alternating）アンテナから送信されるとき、
【外１３】

のそれぞれは受信信号を逆回転させる。
【数１１】

ダイプレクサ回路７０２は、これらの受信マルチパス信号ｒ_iを受信モード動作の間、導線７０４に接続する。遅延プロファイル推定回路７２０も、導線７０４でマルチパス信号を受信する。遅延プロファイル推定回路７２０は、図６にあるような逆拡散回路、及びマッチ・フィルタ回路（図示せず）を含む。遅延プロファイル推定回路７２０は、マッチ・フィルタ出力の強度に基づいて、受信マルチパス信号の何れが結合されるべきかを決める。遅延プロファイル推定回路は、受信信号のドップラー速度に対応する制御信号を、導線７２８を介してＷＭＳＡチャンネル推定回路７３２に供給する。この制御信号が、ＷＭＳＡチャンネル推定回路７３２（図５）によって用いられる時間スロットの数の変数Ｋを決める。ＷＭＳＡチャンネル推定回路は、それぞれ導線７３４及び７３６にチャンネル推定信号
【外１４】

を生成する。位相補正回路７１０は、これらのチャンネル推定信号を、導線７０８のＳＳＣ記号と共に受信し、数式１２にあるように、レーキ結合回路７１２に位相補正されたＳＳＣ記号を生成し、ここで、アスタリスクは複素共役演算を表す。
【００１２】
【数１２】

数式１２は、数式１３で更に簡単にされる。符号Ｃ_iは、第２段捕捉からわかり、ＳＳＣ記号γ_i及び雑音項を残して、移動体装置によって容易に取り除かれる。
【数１３】

レーキ結合回路７１２は、好ましくはＮ＝６４の時間スロットにわたって、位相補正回路７１０からのマルチパス・データ信号を結合し累積する。５ Ｈｚのドップラー速度に対応する遅いフェージングの最悪のケースでは、２００ミリ秒の対応するフェージング期間は約３２００時間スロットに相当するため、フェージング・パラメータαは比較的一定のままである。更に、各ＳＳＣ記号は、送信ダイバーシティの不在又は存在に従って、＋１又は−１に対応する一定の値γを有する。レーキ結合回路は、数式１４の結果の信号を導線７１６に生成する。
【数１４】

導線７１６の累積された値がゼロより大きい場合、基地局は送信ダイバーシティを用いない。代わりに、基地局が送信ダイバーシティを用いる場合、導線７１６の値はゼロより小さい。従って、４つのデータ・フレームに対応するＮ＝６４の時間スロットの例示用の値では、移動体装置は、４０ミリ秒で各候補の基地局の送信ダイバーシティの存在又は不在を容易に検出することができる。これらの状況において、ビット・エネルギー対雑音比（Ｅｂ／Ｎ０）の関数として、基地局の送信ダイバーシティを誤って検出する確率を図１０に示す。例えば、５の比率（ratio）では、誤ったダイバーシティ検出の確率は約１０^-3である。ダイバーシティ検出のこの方法は、受信信号のビタビ復号を用いずに、信頼性のある送信ダイバーシティ検出を提供する点で非常に有利である。検出時間は、Ｌ３メッセージ復号に必要とされるのと比べて著しく減少する。
本発明を好ましい実施例を参照して詳細に説明したが、本説明は、例示を目的としているだけであり、限定的な意味に解釈されるべきではないことを理解されたい。例えば、本発明の利点は、本明細書を参照すれば当業者であれば明白であるように、デジタル信号処理回路によって達成され得る。更に、本発明の好ましい実施例は、ＰＳＣ又はＳＳＣ記号を介するダイバーシティ情報送信を説明したが、基地局送信電力又はシステム・フレーム数などの他の情報も含まれ得る。更に、これらのＰＳＣ又はＳＳＣ記号は、ＢＰＳＫではなくＱＰＳＫ記号として符号化され得、これにより、各記号の情報コンテンツが２倍になる。
【００１３】
図１１Ａから図１１Ｃについて述べると、これらのＰＳＣ及びＳＳＣ記号は、異なるダイバーシティ・フォーマットによって送信され得る。本発明の図１１Ａの実施例は、時間スロット１の間のそれぞれアンテナ１及び２からのＰＳＣ１１０２及びＳＳＣ１１０４の同時送信を示す。この送信パターンは、時間スロット２の間、それぞれアンテナ１及び２からのＰＳＣ１１０６及びＳＳＣ１１０８に対して反復される。図１１Ｂの図は、本発明の別の実施例を示し、ここで、ＰＳＣ１１１０及びＳＳＣ１１１２は、時間スロット１の間アンテナ１から送信される。その後、ＰＳＣ１１１４及びＳＳＣ１１１６が、時間スロット２の間アンテナ２から送信される。このパターンは、時間スロット３の間アンテナ１からＰＳＣ１１１８及びＳＳＣ１１２０を送信することによって反復される。図１１Ｃの図は、本発明の更に別の実施例を示し、ここで、時間スロット１の間、アンテナ１からＰＳＣ１１２２が送信され、アンテナ２からＳＳＣ１１２４が送信される。次に、次の時間スロット２の間、アンテナ１からＳＳＣ１１２６が送信され、アンテナ２からＰＳＣ１１２８が送信される。このパターンは、時間スロット３の間、アンテナ１からＰＳＣ１１３０を送信し、アンテナ２からＳＳＣ１１３２を送信することによって反復される。これらのパターンのそれぞれは、ＰＳＣ及びＳＳＣ記号に対して送信ダイバーシティを提供する点で利点がある。更に、ＰＳＣ及びＳＳＣの一方のみがダイバーシティ信号で変調されるとき、ＰＳＣ及びＳＳＣの他方はわかっている記号であるため、チャンネル推定値を決めるために用いることができる。このチャンネル推定値は、パイロット記号と共に、又はパイロット記号の代わりに、ＰＳＣ又はＳＳＣを用いることによって計算され得る。
本発明の発明の概念は、移動体通信システム、及び移動体通信システム内の回路に組込むことができることを理解されたい。更に、この説明を参照すれば、本発明の実施形態の詳細の多くの変形が当業者に明らかであることを理解されたい。このような変形及び付加的な実施形態は、以下の特許請求の範囲に示されている本発明の精神及び真の範囲内であるものとする。
【００１４】
以上の説明に関し、更に以下の項目を開示する。
（１） 信号を検出する回路であって、
データ信号によって変調された第１の同期化符号を受信するよう配置され、第１の出力信号を生成する第１の同期化回路と、
複数の所定の信号を受信するよう配置され、チャンネル推定値を生成する第２の回路と、
第１の出力信号とチャンネル推定値を受信するよう配置され、データ信号に対応する信号を生成する検出回路
とを含む回路。
（２） 第１項に記載の回路であって、更に、データ信号によって変調された第２の同期化符号を受信するよう配置される第３の回路を含み、第２の同期化回路が第２の出力信号を生成する回路。
（３） 第２項に記載の回路であって、検出回路が第２の出力信号を受信するよう配置される回路。
（４） 第１項に記載の回路であって、データ信号が、基地局の送信ダイバーシティに対応する回路。
（５） 第４項に記載の回路であって、送信ダイバーシティが、複数のアンテナからの送信に対応する回路。
（６） 第１項に記載の回路であって、第１の同期化符号が２相位相変調（ＢＰＳＫ）である回路。
（７） 第１項に記載の回路であって、第１の同期化符号が４相位相変調（ＱＰＳＫ）である回路。
（８） 第１項に記載の回路であって、第１の同期化符号が第１の基地局から受信され、データ信号が少なくとも別の基地局に関する情報に対応する回路。
（９） 第１項に記載の回路であって、第１の同期化符号が基地局から受信され、データ信号がその基地局の送信電力に対応する回路。
（１０） 第１項に記載の回路であって、第１の同期化符号が基地局から受信され、データ信号がその基地局のシステム・フレーム・ナンバに対応する回路。
（１１） 第１項に記載の回路であって、データ信号が１次共通制御チャンネル（ＰＣＣＰＣＨ）から２次共通制御チャンネル（ＳＣＣＰＣＨ）の時間オフセットに対応する回路。
（１２） 第１項に記載の回路であって、データ信号が、複数の移動体受信機への報知情報に対応する回路。
（１３） 第１項に記載の回路であって、第１の同期化符号が、同じネットワークの少なくとも第１の基地局と第２の基地局から送信される回路。
（１４） 第１項に記載の回路であって、第１の同期化符号が第１の基地局から受信され、第１の同期化符号が、同じネットワークの少なくとも別の基地局の対応する第１の同期化符号とは異なる回路。
【００１５】
（１５） データ信号を検出する方法であって、
データ信号で変調された同期化符号を受信し、
符号によって変調された記号のシーケンスを受け取り、
符号をマッチングさせ、
チャンネル推定値を生成し、
チャンネル推定値に応答してデータ信号を検出する
工程を含む方法。
（１６） 第１５項に記載の方法であって、データ信号が、基地局の送信ダイバーシティに対応する方法。
（１７） 第１６項に記載の方法であって、送信ダイバーシティが、複数のアンテナからの送信に対応する方法。
（１８） 第１５項に記載の方法であって、同期化符号が基地局から受信され、データ信号が、少なくとも別の基地局に関する情報に対応する方法。
（１９） 第１８項に記載の方法であって、少なくとも別の基地局に関する情報が、前記少なくとも別の基地局のロングコードを含む方法。
（２０） 第１８項に記載の方法であって、少なくとも別の基地局に関する情報が、前記少なくとも別の基地局のコードグループを含む方法。
（２１） 第１５項に記載の方法であって、同期化符号が基地局から受信され、データ信号がその基地局送信電力に対応する方法。
（２２） 第１５項に記載の方法であって、同期化符号が基地局から受信され、データ信号が、その基地局のシステム・フレーム・ナンバに対応する方法。
（２３） 第１５項に記載の方法であって、データ信号が、１次共通制御チャンネル（ＰＣＣＰＣＨ）から２次共通制御チャンネル（ＳＣＣＰＣＨ）の時間オフセットに対応する方法。
（２４） 第１５項に記載の方法であって、データ信号が、複数の移動体受信機への報知情報に対応する方法。
（２５） 第１５項に記載の方法であって、同期化符号が、同じネットワークの少なくとも第１の基地局と第２の基地局から送信される方法。
（２６） 第１５項に記載の方法であって、同期化符号が第１の基地局から受信され、同期化符号が、同じネットワークの少なくとも別の基地局の対応する同期化符号とは異なる方法。
【００１６】
（２７） データ信号を送信する方法であって、
同期化符号を生成し、
データ信号で同期化符号を変調し、それにより、変調された同期化符号を生成し、
変調された同期化符号を送信する
工程を含む方法。
（２８） 第２７項に記載の方法であって、データ信号が、基地局の送信ダイバーシティに対応する方法。
（２９） 第２８項に記載の方法であって、送信ダイバーシティが、複数のアンテナからの送信に対応する方法。
（３０） 第２７項に記載の方法であって、同期化符号が、送信工程を実行する基地局に対応する方法。
（３１） 第３０項に記載の方法であって、データ信号が、少なくとも別の基地局に関する情報に対応する方法。
（３２） 第３１項に記載の方法であって、少なくとも別の基地局に関する情報が、前記少なくとも別の基地局のロングコードを含む方法。
（３３） 第３１項に記載の方法であって、少なくとも別の基地局に関する情報が、前記少なくとも別の基地局のコードグループを含む方法。
（３４） 第３０項に記載の方法であって、データ信号が、基地局送信電力に対応する方法。
（３５） 第３０項に記載の方法であって、データ信号が、基地局システム・フレーム・ナンバに対応する方法。
（３６） 第３０項に記載の方法であって、データ信号が、１次共通制御チャンネル（ＰＣＣＰＣＨ）から２次共通制御チャンネル（ＳＣＣＰＣＨ）の時間オフセットに対応する方法。
（３７） 第３０項に記載の方法であって、データ信号が、複数の移動体受信機への報知情報に対応する方法。
【００１７】
（３８） 第２７項に記載の方法であって、更に、同じネットワークの別の基地局で同期化符号を生成する工程を含む方法。
（３９） 第２７項に記載の方法であって、更に、同じネットワークの別の基地局で、同期化符号とは異なる別の同期化符号を生成する工程を含む方法。
（４０） 基地局から信号を送信する方法であって、
第１の時間に第１のアンテナから第１の同期化符号を送信し、
第１の時間に第１のアンテナから第２の同期化符号を送信し、第１及び第２の同期化符号の少なくとも１つがデータ信号によって変調される
工程を含む方法。
（４１） 第４０項に記載の方法であって、更に、
第１の時間に第２のアンテナから第１の同期化符号を送信し、
第１の時間に第２のアンテナから第２の同期化符号を送信する
工程を含む方法。
（４２） 第４０項に記載の方法であって、更に、同じネットワークの別の基地局で第１の同期化符号を送信する工程を含む方法。
（４３） 第４２項に記載の方法であって、第２の同期化符号は、前記別の基地局の第２の同期化符号とは異なる方法。
（４４） 第４０項に記載の方法であって、更に、
第１の時間とは異なる第２の時間に第１のアンテナから第１の同期化符号を送信せず、
第２の時間に第１のアンテナから第２の同期化符号を送信せず、
第２の時間に第２のアンテナから第１の同期化符号を送信し、
第２の時間に第２のアンテナから第２の同期化符号を送信する
工程を含む方法。
【００１８】
（４５） 信号を送信する方法であって、
第１の時間に第１のアンテナから第１の同期化符号を送信し、
第１の時間に第２のアンテナから第２の同期化符号を送信せず、
第１の時間とは異なる第２の時間に第１のアンテナから第１の同期化符号を送信せず、
第２の時間に第２のアンテナから第２の同期化符号を送信する
工程を含む方法。
（４６） 第４５項に記載の方法であって、第１及び第２の同期化符号の少なくとも１つがデータ信号によって変調される方法。
（４７） 第４６項に記載の方法であって、更に、同じネットワークの別の基地局で第１の同期化符号を送信する工程を含む方法。
（４８） 第４６項に記載の方法であって、第２の同期化符号は、同じネットワークの別の基地局の第２の同期化符号とは異なる方法。
（４９） 基地局から信号を受信する方法であって、
第１の時間に第１のアンテナから第１の同期化符号を受信し、
第１の時間に第１のアンテナから第２の同期化符号を受信し、第１及び第２の同期化符号の少なくとも１つがデータ信号によって変調される
工程を含む方法。
（５０） 第４９項に記載の方法であって、更に、
第１の時間に第２のアンテナから第１の同期化符号を受信し、
第１の時間に第２のアンテナから第２の同期化符号を受信する
工程を含む方法。
（５１） 第４９項に記載の方法であって、更に、同じネットワークの複数の基地局から第１の同期化符号を受信する工程を含む方法。
（５２） 第４９項に記載の方法であって、第２の同期化符号は、同じネットワークの別の基地局の第２の同期化符号とは異なる方法。
（５３） 第４９項に記載の方法であって、更に、
第１の時間とは異なる第２の時間に第１のアンテナから第１の同期化符号を受信せず、
第２の時間に第１のアンテナから第２の同期化符号を受信せず、
第２の時間に第２のアンテナから第１の同期化符号を受信し、
第２の時間に第２のアンテナから第２の同期化符号を受信する
工程を含む方法。
【００１９】
（５４） 基地局から信号を受信する方法であって、
第１の時間に第１のアンテナから第１の同期化符号を受信し、
第１の時間に第２のアンテナから第２の同期化符号を受信せず、
第１の時間とは異なる第２の時間に第１のアンテナから第１の同期化符号を受信せず、
第２の時間に第２のアンテナから第２の同期化符号を受信する
工程を含む方法。
（５５） 第５４項に記載の方法であって、第１及び第２の同期化符号の少なくとも１つがデータ信号によって変調される方法。
（５６） 第５５項に記載の方法であって、更に、同じネットワークの別の基地局から第１の同期化符号を受信する工程を含む方法。
（５７） 第５５項に記載の方法であって、第２の同期化符号は、同じネットワークの別の基地局の第２の同期化符号とは異なる方法。
（５８） 第１の同期化符号を受信するよう配置された第１の回路（７０６）を含む、送信ダイバーシティ信号を検出するための回路。第１の同期化符号はデータ信号によって変調される。第１の回路は第１の出力信号を生成する。第２の回路（７３２）は、複数の所定の信号を受信するよう配置される。第２の回路はチャンネル推定値を生成する。検出回路（７１０，７１２）は、第１の出力信号とチャンネル推定値を受信するよう配置される。検出回路は、データ信号に対応する信号を生成する。
【００２０】
仮出願の優先権の請求
本発明は、米国特許法第１１９条（ｅ）（１）に基づき、１９９９年４月８日に出願された米国仮出願番号６０／１２８，３３８、及び１９９９年４月９日に出願された同仮出願番号６０／１２８，8３７に対する優先権を主張する。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行技術の空間時間トランジット・ダイバーシティ（ＳＴＴＤ）を用いる典型的な送信機の簡略ブロック図。
【図２】図１の送信機と共に用いることのできる先行技術のＳＴＴＤエンコーダにおける信号の流れを示すブロック図。
【図３】受信機と共に用いることのできる先行技術の位相補正回路の簡略図。
【図４】図３の位相補正回路を用いる受信機のブロック図。
【図５】先行技術の重み付きマルチ・スロット平均化（ＷＭＳＡ）を示すブロック図。
【図６】先行技術の逆拡散回路の簡略図。
【図７】基地局Ａ−Ｅから受信された電力を示す表。
【図８】例示用の時間スロットのデータフォーマットを示す図。
【図９】本発明のダイバーシティ検出回路のブロック図。
【図１０】本発明のダイバーシティ誤検出の確率を示すシミュレーション。
【図１１】Ａは本発明のＰＳＣ及びＳＳＣ送信のフォーマット。Ｂは本発明のＰＳＣ及びＳＳＣ送信の別のフォーマット。Ｃは本発明のＰＳＣ及びＳＳＣ送信の更に別のフォーマット。
【符号の説明】
７０６ 第１の回路
７１０，７１２ 検出回路
７３２ 第２の回路

Claims (46)

1. 送信機の送信ダイバーシティの有無を検出する装置であって、
   前記送信機の送信ダイバーシティの有無を示すデータ信号によって変調された第１の同期化符号を前記送信機から受信するよう配置され、第１の出力信号を生成する第１の回路と、
   複数の所定の信号を受信するよう配置され、チャンネル推定値を生成する第２の回路と、
   前記第１の出力信号と前記チャンネル推定値を受信するよう配置され、前記データ信号に対応する信号を生成する検出回路と、
   を含む装置。
2. 送信機の送信ダイバーシティの有無を検出する方法であって、
   前記送信機の送信ダイバーシティの有無を示すデータ信号で変調された同期化符号を受信し、
   符号によって変調された記号のシーケンスを受け取り、
   前記符号をマッチングさせ、
   チャンネル推定値を生成し、
   前記チャンネル推定値に応答して前記データ信号を検出する、
   工程を含む方法。
3. 請求項１に記載の装置であって、
   前記データ信号によって変調された第２の同期化符号を受信するよう配置され、第２の出力信号を生成する第３の回路を更に含む、装置。
4. 請求項３に記載の装置であって、
   前記検出回路が前記第２の出力信号を受信するよう配置された、装置。
5. 請求項１に記載の装置であって、
   前記データ信号が基地局の送信ダイバーシティに対応する、装置。
6. 請求項２に記載の方法であって、
   前記データ信号が基地局の送信ダイバーシティに対応する、方法。
7. 請求項５に記載の装置であって、
   前記送信ダイバーシティが複数のアンテナからの送信に対応する、装置。
8. 請求項６に記載の方法であって、
   前記送信ダイバーシティが複数のアンテナからの送信に対応する、方法。
9. 請求項１に記載の装置であって、
   前記第１の同期化符号が２相位相変調（ＢＰＳＫ）である、装置。
10. 請求項１に記載の装置であって、
    前記第１の同期化符号が４相位相変調（ＱＰＳＫ）である、装置。
11. 請求項１に記載の装置であって、
    前記第１の同期化符号が第１の基地局から受信され、前記データ信号が少なくとも別の基地局に関する情報に対応する、装置。
12. 請求項１に記載の装置であって、
    前記第１の同期化符号が基地局から受信され、前記データ信号がその基地局の送信電力に対応する、装置。
13. 請求項１に記載の装置であって、
    前記第１の同期化符号が基地局から受信され、前記データ信号がその基地局のシステム・フレーム・ナンバに対応する、装置。
14. 請求項１に記載の装置であって、前記データ信号が１次共通制御チャンネル（ＰＣＣＰＣＨ）から２次共通制御チャンネル（ＳＣＣＰＣＨ）の時間オフセットに対応する、装置。
15. 請求項２に記載の方法であって、
    前記データ信号が１次共通制御チャンネル（ＰＣＣＰＣＨ）から２次共通制御チャンネル（ＳＣＣＰＣＨ）の時間オフセットに対応する、方法。
16. 請求項１に記載の装置であって、
    前記データ信号が複数の移動体受信機への報知情報に対応する、装置。
17. 請求項２に記載の方法であって、
    前記データ信号が複数の移動体受信機への報知情報に対応する、方法。
18. 請求項１に記載の装置であって、
    前記第１の同期化符号が同じネットワーク内の少なくとも第１の基地局と第２の基地局から送信される、装置。
19. 請求項１に記載の装置であって、
    前記第１の同期化符号が第１の基地局から受信され、前記第１の同期化符号が同じネットワーク内の少なくとも別の基地局に対応する第１の同期化符号とは異なる、装置。
20. 請求項２に記載の方法であって、
    前記同期化符号が基地局から受信され、前記データ信号が少なくとも別の基地局に関する情報に対応する、方法。
21. 請求項２０に記載の方法であって、
    前記少なくとも別の基地局に関する情報が前記少なくとも別の基地局のロングコードを含む、方法。
22. 請求項２０に記載の方法であって、
    前記少なくとも別の基地局に関する情報が前記少なくとも別の基地局のコードグループを含む、方法。
23. 請求項２に記載の方法であって、
    前記同期化符号が基地局から受信され、前記データ信号がその基地局の送信電力に対応する、方法。
24. 請求項２に記載の方法であって、
    前記同期化符号が基地局から受信され、前記データ信号がその基地局のシステム・フレーム・ナンバに対応する、方法。
25. 請求項２に記載の方法であって、
    前記同期化符号が同じネットワーク内の少なくとも第１の基地局と第２の基地局から送信される、方法。
26. 請求項２に記載の方法であって、
    前記同期化符号が第１の基地局から受信され、前記同期化符号が同じネットワーク内の少なくとも別の基地局の対応する同期化符号とは異なる、方法。
27. 基地局から信号を送信する方法であって、
    第１の時間に第１のアンテナから第１の同期化符号を送信し、
    前記第１の時間に前記第１のアンテナから第２の同期化符号を送信する、
    工程を含み、
    前記第１及び第２の同期化符号の両方が前記基地局内の送信ダイバーシティの有無を示すデータ信号によって変調される、方法。
28. 請求項２７に記載の方法であって、
    前記第１の時間に第２のアンテナから前記第１の同期化符号を送信し、
    前記第１の時間に前記第２のアンテナから前記第２の同期化符号を送信する、
    工程を更に含む、方法。
29. 請求項２７に記載の方法であって、
    同じネットワーク内の別の基地局で前記第１の同期化符号を送信する工程を更に含む、方法。
30. 請求項２９に記載の方法であって、
    前記第２の同期化符号が前記別の基地局の第２の同期化符号とは異なる、方法。
31. 請求項２７に記載の方法であって、
    前記第１の時間とは異なる第２の時間に前記第１のアンテナから前記第１の同期化符号を送信せず、
    前記第２の時間に前記第１のアンテナから前記第２の同期化符号を送信せず、
    前記第２の時間に第２のアンテナから前記第１の同期化符号を送信し、
    前記第２の時間に前記第２のアンテナから前記第２の同期化符号を送信する、
    工程を更に含む、方法。
32. 基地局から信号を送信する方法であって、
    第１の時間に前記基地局の第１のアンテナから第１の同期化符号を送信し、
    前記第１の時間に前記基地局の第２のアンテナから第２の同期化符号を送信せず、
    前記第１の時間とは異なる第２の時間に前記基地局の前記第１のアンテナから前記第１の同期化符号を送信せず、
    前記第２の時間に前記基地局の前記第２のアンテナから第２の同期化符号を送信する、
    工程を含み、
    前記第１及び第２の同期化符号の少なくとも１つが前記基地局内の送信ダイバーシティの有無を示すデータ信号によって変調される、方法。
33. 請求項３２に記載の方法であって、
    同じネットワーク内の別の基地局で前記第１の同期化符号を送信する工程を更に含む、方法。
34. 請求項３２に記載の方法であって、
    前記第２の同期化符号が同じネットワーク内の別の基地局の第２の同期化符号とは異なる、方法。
35. 基地局から信号を受信する方法であって、
    第１の時間に第１のアンテナから第１の同期化符号を受信し、
    前記第１の時間に前記第１のアンテナから第２の同期化符号を受信する、
    工程を含み、
    前記第１及び第２の同期化符号の両方が前記基地局内の送信ダイバーシティの有無を示すデータ信号によって変調される、方法。
36. 請求項３５に記載の方法であって、
    前記第１の時間に第２のアンテナから前記第１の同期化符号を受信し、
    前記第１の時間に前記第２のアンテナから第２の同期化符号を受信する、
    工程を更に含む、方法。
37. 請求項３５に記載の方法であって、
    同じネットワーク内の複数の基地局から前記第１の同期化符号を受信する工程を更に含む、方法。
38. 請求項３５に記載の方法であって、
    前記第２の同期化符号が同じネットワーク内の別の基地局の第２の同期化符号とは異なる、方法。
39. 請求項３５に記載の方法であって、
    前記第１の時間とは異なる第２の時間に前記第１のアンテナから前記第１の同期化符号を受信せず、
    前記第２の時間に前記第１のアンテナから前記第２の同期化符号を受信せず、
    前記第２の時間に第２のアンテナから前記第１の同期化符号を受信し、
    前記第２の時間に前記第２のアンテナから前記第２の同期化符号を受信する、
    工程を更に含む、方法。
40. 基地局から信号を受信する方法であって、
    第１の時間に第１のアンテナから第１の同期化符号を受信し、
    前記第１の時間に第２のアンテナから第２の同期化符号を受信せず、
    前記第１の時間とは異なる第２の時間に前記第１のアンテナから前記第１の同期化符号を受信せず、
    前記第２の時間に前記第２のアンテナから第２の同期化符号を受信する、
    工程を含み、
    前記第１及び第２の同期化符号の少なくとも１つが前記基地局内の送信ダイバーシティの有無を示すデータ信号によって変調される、方法。
41. 請求項４０に記載の方法であって、
    同じネットワーク内の別の基地局から前記第１の同期化符号を受信する工程を更に含む、方法。
42. 請求項４０に記載の方法であって、
    前記第２の同期化符号が同じネットワーク内の別の基地局の第２の同期化符号とは異なる、方法。
43. 請求項１、３〜５、７、９又は１０の何れかに記載の装置であって、前記データ信号が、送信ダイバーシティがない場合に＋１であり、送信ダイバーシティがある場合に−１である、装置。
44. 請求項１、３〜５、７、９又は１０の何れかに記載の装置であって、前記送信機が基地局である、装置。
45. 請求項２、６、８又は１５の何れかに記載の方法であって、前記データ信号が、送信ダイバーシティがない場合に＋１であり、送信ダイバーシティがある場合に−１である、方法。
46. 請求項２、６、８又は１５の何れかに記載の方法であって、前記送信機が基地局である、方法。

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