(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散のための４進複素準直交符号を生成する方法において、
特定の長さＮを有するＭ−シーケンス及び該Ｍ−シーケンスに対する全体相関度がしきい値を超える特定シーケンスを生成する過程と、
前記特定シーケンスを循環シフトして所定数の特定シーケンスを生成する過程と、
前記Ｍ-シーケンスを循環シフトして一定数のＭ-シーケンスを生成し、前記生成されたＭ-シーケンスをウォールシ直交符号に変換する列置換方法と同一な方法にて前記循環シフトされた特定シーケンスを列置換して候補マスクを生成する過程と、
前記候補マスクと前記候補マスクと同一な長さを有するウォールシ直交符号とを演算して準直交符号候補群を生成する過程と、
前記生成された準直交符号候補群のうち前記ウォールシ直交符号との部分相関度及び他の準直交符号間の部分相関度を充足する準直交符号候補を選択し、前記選択された準直交符号に係わるマスクを選択する過程と、からなることを特徴とするＣＤＭＡ通信システムの４進複素準直交符号生成方法。
【請求項２】
前記候補マスクを生成する過程は、
前記Ｍ-シーケンスを生成するためのガロア生成多項式により与えられる複数のトレース直交基底セットのうち一つのセットを選択する過程であって、各トレース直交基底セットは、ガロア生成多項式の根の累乗のセットとして表現される過程と、
特定の長さＮに対して１,２,...,Ｎ-１のそれぞれを２進数の表現Cｍ−１2ｍ−１+Cｍ−２2ｍ−２+...+C０2０(ここで、Cｍ−１,Cｍ−２,...,C０は0或いは1)として表す過程と、
前記２ｍ−１  ，２ｍ−２  ，……，２０  を前記選択されたトレース直交セットによって置換し、前記長さＮ-１を有するガロアフィールドの元素列を発生する過程と、
前記発生された元素列の各元素に対して底を前記αとする対数を取って前記列置換関数を発生する過程と、
前記発生された列置換関数にて前記特定シーケンスを列置換して前記候補マスクを生成する過程と、からなることを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ通信システムの４進複素準直交符号生成方法。
【請求項３】
前記特定シーケンスがコードックシーケンスであることを特徴とする請求項２記載のＣＤＭＡ通信システムの４進複素準直交符号生成方法。
【請求項４】
前記特定シーケンスを循環シフトする過程が、前記シフトされた特定シーケンスの前に“０”をさらに挿入する過程をさらに備えることを特徴とする請求項３記載のＣＤＭＡ通信システムの４進複素準直交符号生成方法。
【請求項５】
マスクを選択する過程が、
前記４進複素準直交符号候補とウォールシ直交符号の全体長さＮをＭ等分した値Ｎ／Ｍの各部分の相関値が
【数１】
0003681335.tif 000114
を超えない時、前記４進準直交符号候補を生成するマスクを前記４進複素準直交符号のマスクとして選択する第１過程と、
前記第１過程で選択されたマスクにより生成された４進複素準直交符号候補と他の４進複素準直交符号の全体長さＮをＭ等分した値Ｎ／Ｍの各部分の相関値が
【数２】
0003681335.tif 000115
を超えない時、前記４進準直交符号候補を生成するマスクを前記４進複素準直交符号のマスクとして選択して格納する過程と、からなることを特徴とする請求項３記載のＣＤＭＡ通信システムの４進複素準直交符号生成方法。
【請求項６】
前記Ｎが１２８である時に生成されるマスクｅ１〜ｅ３は下記の＜テーブル６１＞に示した通りであることを特徴とする請求項３記載のＣＤＭＡ通信システムの４進複素準直交符号生成方法。
【表１】
0003681335.tif 000116
【請求項７】
前記Ｎが２５６である時に生成されるマスクｅ１〜ｅ３は下記の＜テーブル６２＞に示した通りであることを特徴とする請求項３記載のＣＤＭＡ通信システムの４進複素準直交符号生成方法。
【表２】
0003681335.tif 000117
【請求項８】
前記Ｎが５１２である時に生成されるマスクｅ１〜ｅ３は下記の＜テーブル６３＞に示した通りであることを特徴とする請求項３記載のＣＤＭＡ通信システムの４進複素準直交符号生成方法。
【表３】
0003681335.tif 000118
【請求項９】
前記Ｎが１２８である時に生成された前記＜テーブル６１＞のマスクｅ１〜ｅ３を極形式に変換してサインと位相値に変換すると、下記の＜テーブル６４＞に示した通りであることを特徴とする請求項６記載のＣＤＭＡ通信システムの４進複素準直交符号生成方法。
【表４】
0003681335.tif 000119
【請求項１０】
前記Ｎが２５６である時に生成された前記＜テーブル６２＞のマスクｅ１〜ｅ３を極形式に変換してサインと位相値に変換すると、下記の＜テーブル６５＞に示した通りであることを特徴とする請求項７記載のＣＤＭＡ通信システムの４進複素準直交符号生成方法。
【表５】
0003681335.tif 000120
【請求項１１】
前記Ｎが５１２である時に生成された前記＜テーブル６３＞のマスクｅ１〜ｅ３を極形式に変換してサイン値と位相値に変換すると、下記の＜テーブル６６＞に示した通りであることを特徴とする請求項８記載のＣＤＭＡ通信システムの４進複素準直交符号生成方法。
【表６】
0003681335.tif 000121
【請求項１２】
ＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散装置において、
前記割り当てられたチャネルのウォールシ直交符号インデックスに対応されるウォールシ直交符号を発生するウォールシ直交符号発生器と、
下記の＜テーブル６７＞に示したサイン符号を格納し、前記割り当てられたチャネルのマスクｅｉ(ここで、ｉ＝１,２,３)に対応するサイン符号を発生するサイン符号発生器と、
下記の＜テーブル６７＞に示した位相符号を格納し、前記割り当てられたチャネルのマスクｅｉ(ここで、ｉ＝１,２,３)に対応される位相符号を発生する位相符号発生器と、
前記入力される信号を前記発生されるウォールシ直交符号とサイン符号が混合された拡散符号により拡散する拡散器と、
前記拡散器から出力される信号を前記位相符号により位相制御してチャネル拡散された信号を発生する回転器とからなることを特徴とするＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散装置。
【表７】
0003681335.tif 000122
【請求項１３】
ＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散装置において、
前記割り当てられたチャネルのウォールシ直交符号インデックスに対応されるウォールシ直交符号を発生するウォールシ直交符号発生器と、
下記の＜テーブル６８＞に示したサイン符号を格納し、前記割り当てられたチャネルのマスクｅｉ(ここで、ｉ＝１,２,３)に対応するサイン符号を発生するサイン符号発生器と、
下記の＜テーブル６８＞に示した位相符号を格納し、前記割り当てられたチャネルのマスクｅｉ(ここで、ｉ＝１,２,３)に対応される位相符号を発生する位相符号発生器と、
前記入力される信号を前記発生されるウォールシ直交符号とサイン符号が混合された拡散符号により拡散する拡散器と、
前記拡散器から出力される信号を前記位相符号により位相制御してチャネル拡散された信号を発生する回転器とからなることを特徴とするＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散装置。
【表８】
0003681335.tif 000123
【請求項１４】
ＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散装置において、
前記割り当てられたチャネルのウォールシ直交符号インデックスに対応されるウォールシ直交符号を発生するウォールシ直交符号発生器と、
下記の＜テーブル６９＞に示したサイン符号を格納し、前記割り当てられたチャネルのマスクｅｉ(ここで、ｉ＝１,２,３)に対応するサイン符号を発生するサイン符号発生器と、
下記の＜テーブル６９＞に示した位相符号を格納し、前記割り当てられたチャネルのマスクｅｉ(ここで、ｉ＝１,２,３)に対応される位相符号を発生する位相符号発生器と、
前記入力される信号を前記発生されるウォールシ直交符号とサイン符号が混合された拡散符号により拡散する拡散器と、
前記拡散器から出力される信号を前記位相符号により位相制御してチャネル拡散された信号を発生する回転器とからなることを特徴とするＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散装置。
【表９】
0003681335.tif 000124
【請求項１５】
ＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散装置において、
割り当てられたチャネルのウォールシ直交符号インデックスに対応する第１ウォールシ直交符号を発生する第１ウォールシ直交符号発生器と、
前記割り当てられたチャネルのマスクインデックスに対応するサイン符号を発生するサイン符号発生器と、
前記割り当てられたチャネルのマスクインデックスに対応する第２ウォールシ直交符号を発生し、前記第２ウォールシ直交符号はチャネル拡散された信号の位相を制御するための信号である位相符号発生器と、
入力信号をそれぞれ第１ウォールシ直交符号とサイン符号が混合された拡散符号により拡散する拡散器と、
前記第２ウォールシ直交符号に応じて前記拡散された入力信号の位相を制御する回転器とからなることを特徴とするＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散装置。
【請求項１６】
前記拡散符号の長さが１２８である時、前記サイン符号発生器は下記の＜テーブル７０＞に示したサイン符号テーブルを備え、前記第２ウォールシ直交符号発生器は前記ｅ１サイン符号に対する位相値として１２７番のウォールシ直交符号を用い、ｅ２サイン符号に対する位相値として８９番のウォールシ直交符号を用い、ｅ３サイン符号に対する位相値として３８番のウォールシ直交符号を用いることを特徴とする請求項１５記載のＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散装置。
【表１０】
0003681335.tif 000125
【請求項１７】
前記拡散符号の長さが２５６である時、前記サイン符号発生器は下記の＜テーブル７１＞に示したサイン符号テーブルを備え、前記第２ウォールシ直交符号発生器は前記ｅ１サイン符号に対する位相値として１３０番のウォールシ直交符号を用い、e２サイン符号に対する位相値として１７３番のウォールシ直交符号を用い、e３サイン符号に対する位相値として４７番のウォールシ直交符号を用いることを特徴とする請求項１５記載のＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散装置。
【表１１】
0003681335.tif 000126
【請求項１８】
前記拡散符号の長さが５１２である時、前記サイン符号発生器は下記の＜テーブル７２＞に示したサイン符号テーブルを備え、前記第２ウォールシ直交符号発生器は前記ｅ１サイン符号に対する位相値として５１１番のウォールシ直交符号を用い、(ここで、i=1,2,3)に対応するサイン符号を発生するサイン符号発生器と、e２サイン符号に対する位相値として２２２番のウォールシ直交符号を用い、e３サイン符号に対する位相値として２８９番のウォールシ直交符号を用いることを特徴とする請求項１５記載のＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散装置。
【表１２】
0003681335.tif 000127
【請求項１９】
ＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散装置において、
割り当てられたチャネルのウォールシ直交符号インデックスに対応する第１ウォールシ直交符号を発生する第１ウォールシ直交符号発生器と、
前記割り当てられたチャネルのマスクインデックスに対応するサイン符号を発生するサイン符号発生器と、
前記割り当てられたチャネルのマスクインデックスに対応する第２ウォールシ直交符号を発生し、前記第２ウォールシ直交符号はチャネル拡散された信号の位相を制御するための信号である位相符号発生器と、
前記第２ウォールシ直交符号により入力信号の位相を制御する回転器と、
前記第１ウォールシ直交符号とサイン符号が混合された拡散符号により前記位相制御された入力信号を拡散する拡散器とからなることを特徴とするＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムの拡散装置及び方法に係り、特に４進複素準直交符号を発生するための準直交符号マスク生成及びこれを用いてチャネル信号を拡散及び逆拡散できる装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、符号分割多重接続(以下、ＣＤＭＡという)移動通信システムではチャネル容量を増加させるために直交符号を用いてチャネルを区分する方法を用いてきた。前記のように直交符号によりチャネルを区分する例としてはＩＳ−９５／ＩＳ−９５Ａの順方向リンクが挙げられ、逆方向リンクでも時間同期調整を行って適用することができる。また、ＵＭＴＳ(Universal Mobile Terrestrial System)のダウンリンクでも直交符号を用いてチャネルを区分している。
【０００３】
図１は、直交符号によりチャネルを区分するＩＳ−９５／ＩＳ−９５Ａの順方向リンクを示したものである。前記図１を参照すると、チャネルは予め定められた直交符号Ｗｉ(ここで、０≦ｉ≦６３)により区分され、前記Ｗｉとしては一般的にウォールシ直交符号が用いられる。前記ＩＳ−９５／ＩＳ−９５Ａ順方向リンクはＲ＝１／２の重畳符号(convolution code)を用い、ｂｐｓｋ(bi phase shift keying)変調を行い、帯域幅が１.２２８８ＭＨｚなので、１.２２８８Ｍ／(９.６Ｋ＊２)＝６４である。従って、前記図１に示したようにＩＳ−９５／ＩＳ−９５Ａの順方向リンクは６４個のウォールシ直交符号を用いてチャネルを区分することができる。
【０００４】
前記のように変調方法及び最少データ伝送率が決定されると、使用可能な直交符号の数が決められる。しかしながら、次世代ＣＤＭＡシステムでは性能を改善するために実際の使用者に割り当てるチャネルの数を増加させるようになる。そのため、次世代ＣＤＭＡシステムではトラフィックチャネル(traffic channel)、パイロットチャネル(pilot channel)及び制御チャネル(control channel)の容量を増大させなければならない。
【０００５】
ところが、前記方式でチャネル使用量が増大されると、使用可能な直交符号数が限られてしまう。従って、使用可能な直交符号数が制限されるためにチャネル容量を増加するには限界がある。前記のような問題を解決するために、前記直交符号と可変データ伝送率に最少干渉(minimum interference)を与える準直交符号を生成して用いるのが望ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、直交符号を用いるＣＤＭＡ通信システムにおいて、前記直交符号に最少干渉を与える４進複素準直交符号を生成できる装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、ＱＰＳＫ(Phase Shift Keying)変調のための４進複素準直交符号を生成して適用することにより、長さＬに対する直交符号との相関度が
【数３】
0003681335.tif 000002
以下である４進複素準直交符号を生成する装置及び方法を提供することにある。  本発明のさらに他の目的は、ＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散装置において、準直交符号マスクを用いて生成した４進複素準直交符号にてチャネルを拡散できる装置及び方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ＣＤＭＡ通信システムのチャネル拡散装置において、準直交符号の符号及び位相を用いて生成した４進複素準直交符号にてチャネルを拡散できる装置及び方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、直交符号を用いるＣＤＭＡ通信システムにおいて、前記直交符号に最少干渉を与える準直交符号を生成してチャネル容量を増大させられる装置及び方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ＣＤＭＡ通信システムにおいて、準直交符号のすべての条件を充足する準直交数列を生成できる方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ＣＤＭＡ通信システムにおいて、準直交符号の条件を充足する準直交数列を生成するための列置換方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ＣＤＭＡ通信システムにおいて、サイン符号と位相符号により表現することができ、準直交符号の条件を充足する準直交符号を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ＣＤＭＡ通信システムにおいて、サイン符号と位相符号により表現される準直交符号を用いてチャネル信号を拡散及び逆拡散する装置及び方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ＣＤＭＡ通信システムにおいて、サイン符号及び位相符号として用いられる特定ウォールシ符号により表現することができ、準直交符号の条件を充足する準直交符号を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ＣＤＭＡ通信システムにおいて、サイン符号及び位相符号として用いられる特定ウォールシ符号により表現される準直交符号を用いてチャネル信号を拡散及び逆拡散する装置及び方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明はＣＤＭＡ通信システムでチャネル拡散のために４進複素準直交符号を生成する方法を提供する。本発明の方法は、特定の長さＮを有するＭ-シーケンス及び前記Ｍ-シーケンスとの全体相関度特性に優れた特定のシーケンスを生成する過程と、前記特定シーケンスを循環シフトして所定数の特定シーケンスを生成する過程と、前記Ｍ-シーケンスを循環シフトして一定数のＭ-シーケンスを生成し、前記生成されたＭ-シーケンスをウォールシ直交符号に変換する列置換方法と同一な方法にて前記循環シフトされた特定シーケンスを列置換してマスク候補を生成する過程と、前記マスク候補と前記マスク候補と同一な長さを有するウォールシ直交符号とを演算して準直交符号候補群を生成する過程と、前記生成された準直交符号候補群のうち前記ウォールシ直交符号との部分相関度及び他の準直交符号間の部分相関度を充足する準直交符号候補を選択し、前記選択された準直交符号の生成に係わったマスクを選択する過程とからなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による望ましい実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面中、同一な構成要素及び部分には、可能な限り同一な符号及び番号を共通使用するものとする。
【０００９】
そして、以下の説明では、具体的な特定事項が示されているが、これに限られることなく本発明を実施できることは、当技術分野で通常の知識を有する者には自明である。また、関連する周知技術については適宜説明を省略するものとする。
【００１０】
前述の如き、本発明はＣＤＭＡシステムでチャネル容量の増大又は単一セルの容量を最大化するために、直交符号に最少干渉を与える準直交符号を生成してＣＤＭＡシステムに適用するためのものである。
【００１１】
準直交特性を有する数列はカザミシーケンス(Kasami Sequence)、ゴールドシーケンス(Gold Sequence)、コードックシーケンス(Kerdock Sequence)等の数列から得られる。前記数列は、ＰＮシーケンスと前記シーケンスとの間に優れた相関度特性を有する数列の和として表現される共通的な特性を有する。そのため、前記数列は準直交符号を生成するために用いることができる。ウォールシ直交符号はＰＮシーケンスを適宜に列置換(column permutation)することにより得られる。この際、前記のように所定シーケンスとＰＮシーケンスの和からなる数列があって、前記数列を前記ＰＮシーケンスの列置換方式と同一な方法にて列置換すると、前記列置換された数列はウォールシ直交符号と良い相関度特性を保持できる。即ち、前記数列は良い相関度特性を有する二つの数列を同様に列置換したものなので、前記数列の全体長さでの相関度は変わらず良い相関度を保持することができる。この際、前記二つの数列の和からＰＮシーケンスを除いた残りの数列を下記の準直交符号のマスク候補群として有することができる。前記数列が準直交符号のマスク候補群として与えられた時、全体的な相関度特性が基本的に充足される。
【００１２】
本発明では前記特性を有する数列のうちコードックシーケンス(一般的に、Family A Sequence)を用いて複素準直交符号を生成する過程を詳細に説明する。
【００１３】
前記複素準直交符号は下記の＜数学式１＞乃至＜数学式３＞を充足させるべきである。
【数４】
0003681335.tif 000003
【００１４】
また、前記複素準直交符号は下記の＜数学式４＞の条件を部分的に充足させるのが望ましい。
【数５】
0003681335.tif 000004
【００１５】
ここで、ｉ＝０,１,２,…,Ｍ−１であり、
【数６】
0003681335.tif 000005
である。
【００１６】
前記＜数学式１＞乃至＜数学式４＞において、Ｗk(ｔ)は長さがＮであるウォールシ直交符号のｋ番目シーケンス（１≦ｋ≦Ｎ）のことを意味し、Ｓi(ｔ)は長さがＮであるｉ番目の複素準直交符号（１≦ｉ≦Ｘ）のことを意味する。ここで、Ｘは前記＜条件１＞乃至＜条件３＞を充足しながら前記＜数学式４＞を部分的に充足する準直交符号の数を意味する。この際、前記＜数学式１＞の＜条件１＞はｉ番目の直交符号Ｗk(ｔ)（１≦ｋ≦Ｎ，１≦ｔ≦Ｎ）と準直交符号Ｓi(ｔ)（１≦ｉ≦Ｎ，１≦ｔ≦Ｎ）との全体相関度がθNminを超えてはいけないことを意味する。かつ、＜数学式２＞の＜条件２＞は準直交符号のｉ番目行とｉ番目行との全体相関度がθmin(Ｎ)を超えてはいけないことを意味し、前記＜数学式３＞の＜条件３＞は準直交符号のｉ番目行と直交符号のｋ番目行の長さＮをＭ等分した各長さの各部分の部分相関度を求めた時に、その値がθ(Ｎ／Ｍ)を超えてはいけない。
【００１７】
ここで、前記＜数学式１＞の＜条件１＞はウォールシ直交符号と４進複素準直交符号の全体相関度特性を示し、
【数７】
0003681335.tif 000006
として４進複素準直交数列が理論上でウォールシ直交符号との絶対相関値として取れる最少の相関値を意味する。ここで、Ｎは符号の長さである。かつ、前記＜数学式２＞の＜条件２＞は前記４進複素準直交符号間の全体相関度(full correlation)特性に対する条件を意味する。そして、前記＜数学式３＞の＜条件３＞はウォールシ直交符号と４進複素準直交符号間の部分相関度(partial correlation)特性を表し、前記＜数学式４＞の＜条件４＞は４進複素準直交符号間の部分相関度特性を表す。
【００１８】
前記図２は前記＜条件３＞の４進複素準直交符号とウォールシ直交符号間の部分相関度を取る場合を説明したものである。Ｍは２a（０≦ａ≦log2Ｎ）として表現され、前記部分相関度はデータのサービスを支援する時にデータ伝送率が上昇しながら直交符号のＮ／Ｍ部分を伝送するようになり、この時の相関度特性を充足させる条件である。例えば、Ｎ＝２５６の場合に、θmin(Ｎ／Ｍ)値は下記の＜テーブル１＞に示した通りである。前記＜条件４＞は準直交符号間の部分相関度を意味するが、前記相関度特性によるθmin(Ｎ／Ｍ)値は前記＜条件３＞での相関度特性値と同一である。
【表１３】
0003681335.tif 000007
【００１９】
前記＜テーブル１＞の結果は一般的に拡張され得る。例えば、Ｎ＝１０２４、Ｍ＝２である場合、ウォールシ直交符号と準直交符号間の部分相関度は全体長さの半ば(ここでは、５１２)に計算される。即ち、これに対する部分相関度の限界は長さ５１２の全体相関度限界式であるθmin(Ｎ)と同一である。下記の＜テーブル２＞は前記長さＮと最少相関度値θmin(Ｎ)の関係を示したものである。
【表１４】
0003681335.tif 000008
【００２０】
前記＜条件１＞と＜条件２＞を充足するシーケンスとしてはカザミシーケンス、ゴールドシーケンス、コードックシーケンス等がある。即ち、相互間の相関度(cross correlation)特性に優れたシーケンスファミリー(sequence family)としては前記シーケンスに対するファミリーであるカザミシーケンスファミリー、ゴールドシーケンスファミリー、コードックシーケンスファミリー等があり、前記シーケンスに対するファミリーの相関度(full correlation)特性はよく知られている。
【００２１】
ところが、前記＜条件３＞を充足するシーケンスに対する研究は活発に行われていない。しかし、可変データ伝送率を支持するＩＳ−９５Ｂや次世代ＣＤＭＡシステムで前記＜条件３＞は非常に重要な条件である。
【００２２】
前記シーケンスの相関度特性において、前記シーケンスは長さ２の奇数乗Ｌ＝２2m+1に対して
【数８】
0003681335.tif 000009
の相関度を有する。従って、前記シーケンスが長さ２の奇数乗Ｌ＝２2m+1に対して一番優れた相関度を有するとは言えない。ここで、前記Ｌはシーケンスの長さのことを意味する。
【００２３】
本発明では、４進の複素数として表現されるシーケンスを生成することにより、前記長さ２の奇数乗Ｌ＝２2m+1の相関度が
【数９】
0003681335.tif 000010
になり、前記条件を充足する方法及び装置を提供する。本発明の実施形態は、前記４進複素準直交符号を生成するためにコードックシーケンスを用いるという仮定下で行われる。
【００２４】
図５は本発明の実施形態によりＣＤＭＡ通信システムの拡散装置で用いるための４進複素準直交符号を生成する過程を示した流れ図である。前記ウォールシ直交符号は前記Ｍ-シーケンスを列置換することにより生成される。
【００２５】
図５を参照すると、まず準直交符号を生成するために、５１１段階でＭ-シーケンスと全体相関度特性に優れた特定シーケンスを生成する。前記複素シーケンスを生成するために、本発明の実施形態では４進数として表現されるコードックコード(Kerdock Code)で生成されるコードックコード集合を示すファミリーＡ(Family A)を用いることにする。この時、モジュロ−４(ｍｏｄ４)演算に関する４進数集合で乗算演算に関する複素数集合に対応する準同形(homomorphism)
【数１０】
0003681335.tif 000011
が存在する。即ち、４進数｛０，１，２，３｝を複素形態に表現すると｛１，ｊ，−１，−ｊ｝になる。従って、まず４進シーケンスを生成した後、前記準同形によりそれぞれ変換する。
【００２６】
２進Ｍ-シーケンスｓ(ｔ)はトレース関数(Trace Function)を用いて下記の＜数学式５＞のように表現することができる。
【数１１】
0003681335.tif 000012
【００２７】
但し、
【数１２】
0003681335.tif 000013
ｆ(ｘ)はＧＦ(２m)の原始多項式(primitive polynomial)であり、αはｆ(ｘ)の根であって原始元(primitive element)である。(参照文献“Introduction to finite fields and their applications”、Rudolf Lidi ＆ Harald Niederreiter)
【００２８】
前記２進式の関数値は０と１の値を有するが、前記と類似した方法によりトレース関数を用いて４進数のシーケンスを生成することができる。
【００２９】
まず、図５の５１１段階で、長さ２mの準直交符号シーケンスを得るために、ｍ次２進原始多項式ｆ(ｘ)を選択する。前記２進原始多項式ｆ(ｘ)を＜数学式６＞のようにヘンセルリフト(Hensel Lift)させて４進数の係数を有する特性多項式ｇ(ｘ)を生成する。(参照文献“Finite Rings with Identity”，B.R. Macdonald)
【数１３】
0003681335.tif 000014
【００３０】
前記特性多項式ｇ(ｘ)を用いてガロアリング(Galois ring)ＧＲ(４m)を構成することができる。そして、βがｇ(ｘ)の根であれば、β＝αｍｏｄ２になる。
【数１４】
0003681335.tif 000015
であると、ガロアリングＧＲ(４m)の任意の元素ａは
【数１５】
0003681335.tif 000016
として表現される。そして、ガロアリングでの線形関数である
トレース関数は
【数１６】
0003681335.tif 000017
に表現される。(参照文献：“Sequence with low correlation”,T.Helleseth and P.V.Kumar)
【００３１】
長さ(Ｎ)が２m‐１であるシーケンスＳ(ｔ)を得るために、βとトレース表現を用いて前記式を下記の＜数学式７＞のように表現するが、下記の＜数学式７＞は前記コードックコードの一般式である。
【数１７】
0003681335.tif 000018
【００３２】
前記＜数学式７＞で、
【数１８】
0003681335.tif 000019
は２進Ｍ-シーケンスを２倍してｍｏｄ４を適用した値と同一である。本発明では、前記シーケンス部分を４進Ｍ-シーケンスと称することにする。この際、δに０又は
【数１９】
0003681335.tif 000020
を代入し、一番目の列に０を挿入すると、４進Ｍ-シーケンスが計算される。従って、前記５１１段階では、それぞれの
【数２０】
0003681335.tif 000021
に対して長さが2m‐1であるシーケンス
【数２１】
0003681335.tif 000022
と２進Ｍ-シーケンスを２倍した４進Ｍ-シーケンス
【数２２】
0003681335.tif 000023
を生成する。(コードックコードの生成過程)
【００３３】
次に、５１３段階で、Ｍ-シーケンスをウォールシ直交符号変換する列置換関数
【数２３】
0003681335.tif 000024
が生成される。この際、前記Ｍ-シーケンスの列置換関数は前記特定シーケンスに適用して準直交符号を生成するためのマスクの生成に用いられる。即ち、前記５１３段階では、
【数２４】
0003681335.tif 000025
とし、これを用いて複素数シーケンスを列置換する関数σを下記のように定義する。(コードックコードの
【数２５】
0003681335.tif 000026
に対する列置換を定義)
【数２６】
0003681335.tif 000027
【００３４】
さらに、長さが2m-1である＜数学式７＞のシーケンス
【数２７】
0003681335.tif 000028
の先に“０”を挿入し、γに
【数２８】
0003681335.tif 000029
を代入すると、前記＜条件１＞と＜条件２＞を同時に充足する２m-１個の長さ２mの４進複素数シーケンスを生成することができる。従って、
【数２９】
0003681335.tif 000030
の時、前記
【数３０】
0003681335.tif 000031
に対するシーケンスは下記の＜数学式８＞のように
【数３１】
0003681335.tif 000032
に表現される。ここで、前記
【数３２】
0003681335.tif 000033
は特定シーケンスの関数になり、これは下記の＜数学式８＞のように表現される。
【数３３】
0003681335.tif 000034
【００３５】
ここで、
【数３４】
0003681335.tif 000035
であり、
【数３５】
0003681335.tif 000036
である。
【００３６】
次に、５１５段階で、＜数学式８＞の完成された集合Ｋのシーケンスを用いて図３に示したようなマトリックスＱを生成する。前記マトリックスの行は(２m‐１) * ２m であり、列は２mである。即ち、５１５段階で、前記５１１段階で生成された２m-１個の数列
【数３６】
0003681335.tif 000037
を用いて図５に示したように定義する。(前記数列
【数３７】
0003681335.tif 000038
の先に“０”を挿入する)
【数３８】
0003681335.tif 000039
【００３７】
ここで、前記ウォールシ直交符号を得るためにＭ-シーケンスを置換する時に用いた方法と同一な列置換(column permutation)を前記マトリックスＱに対して適用することにより、長さが２mである前記＜条件１＞及び＜条件２＞を充足する(２m-１)個のシーケンスが得られる。従って、５１７段階では、前記＜数学式７＞の
【数３９】
0003681335.tif 000040
を前記５１３段階で求めた方式にて列置換する。即ち、前記５１７段階では、前記５１５段階で生成された数列を前記５１３段階で求めた列置換関数により列置換させる。すると、前記５１７段階では新たな数列が下記のように生成される。(列置換過程)
【数４０】
0003681335.tif 000041
【００３８】
前記５１７段階で生成されたシーケンス
【数４１】
0003681335.tif 000042
を準直交符号の候補マスクシーケンスと称することにする。
【００３９】
次に、５１９段階で、前記準直交符号候補マスクシーケンスと図４に示されたようなウォールシ直交符号とを結合(排他的加算)して、前記＜条件１＞及び＜条件２＞を充足するさらに他の準直交符号候補シーケンスを生成する。前記５１９段階では、前記５１７段階で生成された数列を用いて４進準直交符号の候補群(Quasi-orthogonal Code Candidate Generation)を下記のように生成する。(準直交符号候補の生成)
【数４２】
0003681335.tif 000043
【００４０】
この時、
【数４３】
0003681335.tif 000044
は直交符号であるウォールシシーケンスのことを意味し、“０”と“１”のシンボルとして表現されると仮定する。前記式で、
【数４４】
0003681335.tif 000045
は前記＜数学式７＞の
【数４５】
0003681335.tif 000046
を前記５１３段階で定義した列置換式により列置換したものである。従って、前記５１９段階を行うことにより、(２m-１) * ２m 個の準直交符号の候補を得ることができる。
【００４１】
次に、５２１段階で、前記のような準直交符号の候補である(２m-１) * ２mシーケンスうち前記＜条件３＞を充足するシーケンスを選択した後、ここに用いられた準直交符号のマスク候補を準直交符号のマスクとして選択する。即ち、前記５１９段階が終了すると、５２１段階で最終的に求められたマスク候補群
【数４６】
0003681335.tif 000047
のうち＜条件３＞を充足するものを選択する。この時、前記シーケンスの選択のために、すべてのウォールシ直交符号とすべての長さの全体相関度を求めて前記＜条件３＞が充足されるかを検査し、すべてのウォールシ直交符号との部分相関度が充足されるとマスクとして選択する。
【００４２】
例えば、直交符号の長さが１２８であると、まず部分長さが６４であるすべてのウォールシ直交符号との部分相関度を求めた後、ウォールシ直交符号と準直交符号間の部分相関度が８を超えるかを検査する。この時、前記部分相関度が８を超えないと、前記マスク候補をマスクとして選択しない。その反面、前記条件が充足されると、この準直交符号のマスク候補に関して再び部分長さ３２に対するウォールシ直交符号と準直交符号間の部分相関度を求める。次に、前記部分相関度値が
【数４７】
0003681335.tif 000048
を超えるかを調べる。もし前記部分相関度値が
【数４８】
0003681335.tif 000049
を超えないと、マスクとして選択せず、前記条件が充足されると、再び次の長さに対して同じ作業を行う。前記作業を部分長さ４まで行った後、前記すべての条件を充足するマスク候補を前記＜条件１＞乃至＜条件３＞を充足する準直交符号の候補マスクとして選択する。
【００４３】
前記図５に示された４進準直交符号候補シーケンスの生成過程を具体的に説明することにする。
【００４４】
ここで、前記２進原始多項式として
【数４９】
0003681335.tif 000050
を用いると仮定する。この時、前記２進原始多項式
【数５０】
0003681335.tif 000051
を前記＜数学式６＞によりヘンセルリフト(Hensel Lift)させると、４進数の係数を有する特性多項式は
【数５１】
0003681335.tif 000052
になる。これを整理すると、
【数５２】
0003681335.tif 000053
になる。
【００４５】
従って、５１１段階で、特定の数列を求めるために、
【数５３】
0003681335.tif 000054
の根をβと称することにする。即ち、
【数５４】
0003681335.tif 000055
である。まず、便宜上、
【数５５】
0003681335.tif 000056
を求めると次の通りである。
【数５６】
0003681335.tif 000057
【００４６】
ここで、
【数５７】
0003681335.tif 000058
である時、
【数５８】
0003681335.tif 000059
を求めると、次の通りである。
【数５９】
0003681335.tif 000060
【００４７】
かつ、
【数６０】
0003681335.tif 000061
である時、
【数６１】
0003681335.tif 000062
を求めると、ｔ＝０の時にＴ(β)、ｔ＝１の時にＴ(β2)、ｔ＝２の時にＴ(β3)、ｔ＝３の時にＴ(β4)、ｔ＝４の時にＴ(β5)、ｔ＝５の時にＴ(β6)、ｔ＝６の時にＴ(β7)＝Ｔ(１)であるため、γ＝β1＝βである時の数列を一回シフト(shift)した結果と同一になる。
【００４８】
従って、前記方法により４進シーケンスの3221211とその数列をシフトした数列を求められる。ここで、ｉ回シフトした数列をSiと称することにする。さらに、これに応じるＭ-シーケンスとして1001011を求めることもできる。
【００４９】
この時、５１３段階で、前記Ｍ-シーケンスの1001011を用いて前記数学式
【数６２】
0003681335.tif 000063
により前記Ｍ-シーケンスをウォールシ直交符号に変換させる列置換関数を求める。ここで、前記数学式σ(t)は前記Ｍ-シーケンスを連続した３項ずつ括って十進数に換算することを意味する。即ち、一番目の３項は100なので、これを十進数に換算すると４になり、二番目の３項は001なので、これを十進数に換算すると１になり、三番目の３項は010なので、これを十進数に換算すると２になり、四番目の３項は101なので、これを十進数に換算すると５になり、五番目の3項は011なので、これを十進数に換算すると３になり、六番目の3項は111なので、これを十進数に換算すると７になり、七番目の３項は110なので、これを十進数に換算すると６になる。前記数学式
【数６３】
0003681335.tif 000064
を用いると次の通りである。
【数６４】
0003681335.tif 000065
【００５０】
従って、前記のように求められた列置換関数は下記の＜テーブル３Ａ＞に示した通りである。
【表１５】
0003681335.tif 000066
【００５１】
５１５段階では、前記５１１段階で得たすべての４進数列の先に“０”を追加して並べるが、
【数６５】
0003681335.tif 000067
に応じる
【数６６】
0003681335.tif 000068
を示すと次の通りである。ｉ＝０である時、即ち
【数６７】
0003681335.tif 000069
は５１１段階で
【数６８】
0003681335.tif 000070
である時、得られた４進シーケンス
【数６９】
0003681335.tif 000071
の先に“０”を追加した数列である。即ち、５１１段階で求めたようにS0(0)=3, S0(1)=2, S0(2)=2, S0(3)=1, S0(4)=2, S0(5)=1 ，S0(6)=1である時、d0(t)を求めると，先のビットを示すd0(0)は常に“０”であり、d0(1)からd0(7)までは下記の＜テーブル３Ｂ＞に示した通りである。
【表１６】
0003681335.tif 000072
【００５２】
かつ、ｉ＝１である時、即ち
【数７０】
0003681335.tif 000073
は５１１段階で
【数７１】
0003681335.tif 000074
である時に求めた４進シーケンス
【数７２】
0003681335.tif 000075
の先に“０”を追加した数列である。即ち，５１１段階で求めたように、S1(0)=2, S1(1)=2, S1(2)=1, S1(3)=2, S1(4)=1, S1(5)=1, S1(6)=3である時、d1(t)を求めると、先のビットを示すd1(0)は常に“０”であり、d1(1)からd1(7)までは下記の＜テーブル３Ｃ＞に示した通りである。
【表１７】
0003681335.tif 000076
【００５３】
５１７段階では、前記のような列置換関数にて前記４進数列を列シフトした数列を列置換するようになるが、まず前記４進数列を列シフトした数列を並べると下記の＜テーブル３Ｄ＞に示した通りである。
【表１８】
0003681335.tif 000077
【００５４】
前記＜テーブル３Ｄ＞において、ciはi番目の列を示す。例えば、c1は一番目の列を示し、c2は二番目の列を示す。この時、前記＜テーブル３Ｄ＞に示された４進数列を前記５１３段階で得た列置換関数により列置換すると、下記の＜テーブル３Ｅ＞に示した通りである。
【表１９】
0003681335.tif 000078
【００５５】
従って、前記列置換関数にて前記４進数列を列シフトした数列を列置換した数列が得られると、それぞれの数列の先に“０”を加えることにより、下記の＜テーブル３Ｆ＞に示したような長さ８の数列を生成し、前記数列は長さ８の準直交符号マスク関数の候補群になる。
【表２０】
0003681335.tif 000079
【００５６】
前記図５に示された過程を通して生成される４進準直交符号のシーケンスはマスク関数
【数７３】
0003681335.tif 000080
により決定される。即ち、マスク関数から生成される準直交符号
【数７４】
0003681335.tif 000081
が前記＜条件１＞、＜条件２＞、＜条件３＞を充足すると、(２m-１)個の４進複素準直交符号を得ることができる。従って、前記＜条件１＞、＜条件２＞、＜条件３＞を充足するマスクがｋ個だけ存在すると、ｋ×２m個の４進複素準直交符号を得られる。下記の＜テーブル４＞はＭ-シーケンスに応じる前記４進複素準直交符号の数を示したものである。下記の＜テーブル５＞は前記過程を通して得られるｍ＝６に対する４進複素準直交符号シーケンスのマスク関数
【数７５】
0003681335.tif 000082
を示す。かつ、＜テーブル６＞乃至＜テーブル８＞はそれぞれ前記過程を通して得られるｍ＝７,ｍ＝８,ｍ＝９に対する４進複素準直交符号シーケンスのマスク関数
【数７６】
0003681335.tif 000083
を示す。但し、ここで、０は１、１はｊ、２は‐１、３は‐ｊのことを示す。
【表２１】
0003681335.tif 000084
【表２２】
0003681335.tif 000085
【表２３】
0003681335.tif 000086
【００５７】
前述したように、ウォールシ直交符号を用いる状態でそれ以上の直交符号が要る場合、本発明の実施形態に応じる準直交符号を用いると、チャネルの容量を増大させられる。この場合、前記ウォールシ直交符号と最小干渉を発生し、固定された相関度(fixed correlation)値を提供する。例えば、Ｎ＝６４の場合には、準直交符号とウォールシ直交符号間の相関値(correlation value)が８又は-８である。かつ、Ｎ＝２５６の場合には、部分相関値は同じく８又は-８(長さＮ＝６４の間)である。これは、干渉量を正確に予測することができることを意味し、非常に優れた特性を有することが分かる。
【００５８】
従って、前述の如き、長さ２mの複素準直交数列を得るために、初期にｍ次特性多項式ｆ(ｘ)を選択するが、長さ１２８＝２7の複素準直交数列を得るためには、まず７次特性多項式を選択するようになる。この時、長さ１２８の数列を得るためには、前記特性多項式が原始多項式になるべきだが(参考文献：“Shift Register Sequence”, Solomon W. Golomb)、全体で１８個の７次原始多項式が存在する。下記の＜テーブル９＞は１８個の７次原始多項式に対して＜条件１＞乃至＜条件３＞を充足する長さ１２８のすべての複素準直交数列マスク関数を示したものである。かつ、＜条件４＞に対する結果も共に示される。ここで、“ｅ１＋ｅ２”は一番目のマスクと二番目のマスク間部分相関度のことを示し、その右側の数値は一番目のマスクと二番目のマスクが前記条件を充足する部分の長さを示す。即ち、前記＜テーブル９＞において、“ｅ１＋ｅ２ : ６４, １２８”は、ｅ１マスクとｅ２マスクによりそれぞれ生成された準直交符号間の部分相関度が部分長さ６４と１２８のみに対して＜条件４＞を充足することを意味する。かつ、“ｅ１＋ｅ３：３２，６４，１２８”は、ｅ１マスクとｅ２マスクによりそれぞれ生成された準直交符号間の部分相関度が部分長さ３２,６４,１２８のみに対して前記＜条件４＞を充足することを意味する。従って、右側の数値及び前記部分相関度条件を充足する部分長さの種類が増加するほど部分相関度の性質が向上されることが分かる。さらに、下記のテーブルから分かるように、特性多項式に応じて準直交数列間の部分相関度が変わる。従って、前記特性多項式を選択するにおいて、準直交数列間の部分相関度が良い順直交数列を生成する特性多項式を用いるのが望ましい。
【表２４】
0003681335.tif 000087
【００５９】
前記＜テーブル９＞に示したように、長さ１２８の複素準直交数列のマスク関数を用いるにおいて、前記マスク関数ｅiの代りにｅi＋Ｗkを複素準直交数列のマスクとして用いることができる。この時、ｅi＋Ｗkにより生成される複素準直交数列はｅiにより生成される複素準直交数列と同じである。従って、実際に使用可能なマスクの数はそれぞれの特性多項式に対して１２８×１２８×１２８×１２８＝１２８4個である。
【００６０】
前記のような方法により、１６個の８次原始多項式が存在し、下記の＜テーブル１０＞は１６個の８次原始多項式による前記三つの相関度条件を充足する長さ２５６のすべての複素準直交数列のマスク関数を示したものである。かつ、前記長さ２５６の複素準直交数列のマスク関数を用いるにおいて、前記のマスク関数ｅiの代りにｅi＋Ｗkを複素準直交数列のマスクとして用いることができる。この時、ｅi＋Ｗkにより生成される複素準直交数列はｅiにより生成される複素準直交数列と同じである。従って、実際に使用可能なマスクの数はそれぞれの特性多項式に対して２５６×２５６×２５６×２５６＝２５６4個である。
【表２５】
0003681335.tif 000088
【００６１】
前記＜テーブル１０＞に示されたマスク値はすべて４進数として表されている。前述のように＜テーブル１０＞に示された４進数のマスク値を複素数として表現すると、“０”は“１”を表し、“１”は“ｊ”を表し、“２”は“-１”を表し、“３”は“-ｊ”を表す。従って、前記のような複素表現は１,ｊ,-１,-ｊのような四つの複素表現からなる。しかし、ＩＳ-９５ＣＤＭＡ通信システムで信号を伝送するための複素表現は“１＋ｊ”,“-１＋１”,“-１-ｊ”,“１-ｊ”のような四つの複素表現からなる。
【００６２】
図９は複素平面で前記のような４進数の複素表現と実際のＣＤＭＡ通信システムで信号を伝送するための複素表現とを比較したものである。従って、前記マスク値を実際のシステムでの複素表現に変換するために、“０”は“１＋ｊ”を伝送し、“１”は“-１＋ｊ”を伝送し、“２”は“-１-ｊ”を伝送し、“３”は“１-ｊ”を伝送する。前記の対応は前記図９における４進数の複素表現である１,ｊ,-１,-ｊを４５°回転したものであり、４進数の複素表現に“１＋ｊ”を乗じることにより得られる。前記対応を通して前記４進数のマスク値は“１＋ｊ”,“-１＋１”,“-１-ｊ”,“１-ｊ”の複素表現に変換されるが、これらは実数部Ｉと虚数部Ｑとに分けられる。下記の＜テーブル１１＞と＜テーブル１２＞は前記＜テーブル１０＞と＜テーブル９＞のマスク値を前記のような実数部Ｉと虚数部Ｑとに分けて１６進数値として表現したものである。特に、前記＜テーブル１０＞と＜テーブル９＞はそれぞれ全体長さ２５６及び１２８に対して＜条件４＞の部分相関度に優れた性質を示す。
【表２６】
0003681335.tif 000089
【００６３】
前記のような４進複素準直交符号はウォールシ直交符号を用いるすべてのＣＤＭＡシステムのリンクに使用可能である。前記直交符号と共に前記４進複素準直交符号を用いる場合には、次のような三つのオプションを考えられる。
【００６４】
まず、オプション１は、ウォールシ直交符号を用いながら可変データ伝送率でサービスするシステムにおいて、前記４進複素準直交符号を長さに限られず自由に用いる上に、すべての４進複素準直交符号シーケンスを全体長さとして用いることができる。
【００６５】
オプション２は、ウォールシ直交符号群と４進複素準直交符号群のうち一つを選択して二つの直交セットを生成し、二つの群がすべて可変データ伝送率をサービスすることができる。
【００６６】
オプション３は、ウォールシ直交符号群とすべての４進複素準直交符号を一つの群として用いてすべての符号群が可変データ伝送率を支持できるように許容することができる。この場合、前記４進複素準直交符号群の間にランダムコード(random code)特性が発生される。
【００６７】
前記のような三つのオプションの特性を考慮して、使用する応用の種類に応じる４進複素準直交符号を用いるのが望ましい。即ち、ウォールシ直交符号のみを用いる場合には、変調する側と復調する側が予め定められた直交符号番号を交換し合うが、直交符号と４進複素準直交符号を用いる場合には、予め定められた直交符号番号と群番号(図４のＱマトリックス
【数７７】
0003681335.tif 000090
のｉインデックス)を交換する必要がある。この場合、前記直交符号群を０群と定義し、群の番号を２m-１まで再定義する。
【００６８】
前記４進複素準直交符号群を前記直交符号群のように可変データ伝送率を支援するシステムに適用する方法を説明することにする。前記４進複素準直交符号群の構成要素は直交符号番号に対応するウォールシ直交符号と群番号に対応する４進複素準直交符号マスクとからなる。前記群番号は、前記図４においてどの
【数７８】
0003681335.tif 000091
が選択されたかを示す。前記４進複素準直交符号群を用いて可変データ伝送率をサービスするために、予め割り当てられた直交符号番号をウォールシ直交符号番号として用いた後、長さＮ毎に割り当てられた
【数７９】
0003681335.tif 000092
を加える。この時、信号が“０”と“１”として表現されると加算し、“１”と“-１”として表現されると乗算する。
【００６９】
図６は本発明の実施形態により前記ＩＳ−９５／ＩＳ−９５Ａの順方向リンクでウォールシ直交符号と４進複素準直交符号を用いてチャネル容量を拡張する例を示したものである。前記図６は、ウォールシ直交符号に割り当てられるチャネルはＩＳ-９５システムで用いる方式をそのまま用い、４進複素準直交符号を用いてチャネル容量を拡張する例を示したものである。しかし、前記ウォールシ直交符号を共通チャネルに割り当て、残っているウォールシ直交符号と４進複素準直交符号をトラフィックチャネルに割り当てることもできる。ここで、前記トラフィックチャネルは専用チャネルのことを示す。かつ、前記図６において、４進複素準直交符号は長さが２５６である符号を用いる例を示したが、前記４進複素準直交符号の長さは必要に応じて可変的に設定することができる。
【００７０】
前記図６において、ウォールシ直交符号はＷｉ(ここで、ｉ＝０,１,…,６３）として表され、各チャネルは予め割り当てられた直交符号により区分される。かつ、前記図６において、４進複素準直交符号はＳｊ(ここで、ｊ＝０,１,…,２５５）として表され、トラフィックチャネルに割り当てられる。前記図６に示したように、ＩＳ−９５／ＩＳ−９５Ａの順方向リンクはウォールシ直交符号を用いて６４個のチャネルを区別することができ、４進複素準直交符号を用いると、前記ウォールシ直交符号の４倍に当たる２５６個のチャネルを区分することができる。従って、前記図６に示したように、ウォールシ直交符号と４進複素準直交符号を用いることにより、５倍のチャネルを増加させられる。
【００７１】
図７は本発明の実施形態によりウォールシ直交符号及び４進複素準直交符号を用いる帯域拡散器を備える移動通信システムの送信器の構成を示したものである。前記図７に示された移動通信システムの構成は前記ＩＳ−９５とは異なり、チャネル拡散符号のために４進複素準直交符号を用いるチャネル送信器の構成を示したものである。
【００７２】
前記図７を参照すると、複素信号変換器７１０は入力されたデータビットストリーム(data bit stream)を複素信号に変換して、実数部Ｘｉと虚数部Ｘｑとに分ける。第１信号変換部７１１及び第２信号変換部７１３は複素信号変換器７１０から出力される複素データビットストリームＸｉとＸｑをそれぞれ信号変換する。前記第１信号変換部７１１は入力されるビットストリームＸｉで“０”を“＋１”信号に変換し、“１”を“-１”信号に変換して、前記変換された信号をデマルチプレッシングして直交符号拡散及びＰＮマスキング部７１９に出力する。第２信号変換部７１３は入力されるデータビットストリームＸｑで“０”を“＋１”信号に変換し、“１”を“-１”信号に変換して、前記変換された信号をデマルチプレッシングして前記直交符号拡散及びＰＮマスキング部７１９に出力する。
【００７３】
４進複素準直交符号発生器７１５は複素準直交符号インデックスとウォールシ直交符号インデックスを入力して準直交符号ＱＯＦｉとＱＯＦｑを生成する。前記４進複素準直交符号発生器７１５は内部に前記図５の過程を通して生成して選択された準直交符号のマスクを格納しており、前記複素準直交符号インデックスにより対応されるマスクが選択される。かつ、前記４進複素準直交符号発生器７１５はウォールシ直交符号発生器を備え、前記ウォールシ直交符号インデックスにより対応されるウォールシ直交符号を生成する。その後、前記４進複素準直交符号発生器７１５は前記選択された準直交符号マスク及びウォールシ直交符号を演算して４進複素準直交符号ＱＯＦｉとＱＯＦｑを生成する。
【００７４】
ＰＮ符号発生器７１７は実数部及び虚数部のＰＮ符号ＰＮｉ及びＰＮｑを発生してチャネル拡散及びＰＮマスキング部７１９に印加する。前記チャネル拡散及びＰＮマスキング部７１９は前記入力される信号変換部７１１及び７１３の出力を設定されたチャネルで４進複素準直交符号ＱＯＦｉとＱＯＦｑとそれぞれ乗算して拡散し、前記チャネル拡散された信号を再び前記ＰＮ符号Ｐｎｉ及びＰＮｑとそれぞれ乗算しＰＮマスキングしてＹｉ及びＹｑ信号を発生する。基底帯域濾波器７２１は前記チャネル拡散及びＰＮマスキング部７１９から拡散出力されるＹｉ及びＹｑを基底帯域に濾波して出力する。周波数遷移器７２３は前記基底帯域濾波器７２１から出力される信号をＲＦ信号に遷移して無線送信信号に変換する。
【００７５】
図８は、図７において、４進複素準直交符号ＱＯＦｉとＱＯＦｑを用いてチャネル拡散し、ＰＮ符号ＰｎｉとＰＮｑを用いてＰＮマスキングを行うチャネル拡散及びＰＮマスキング部７１９の構成を示したものである。
【００７６】
前記図８を参照すると、拡散器８１１は前記チャネルの複素信号ＸｉとＸｑを入力して４進複素準直交符号ＱＯＦｉ及びＱＯＦｑとそれぞれ乗算してチャネル拡散されたｄｉ信号とｄｑ信号を出力する。この時、前記拡散器８１１から出力される信号ｄｉ＋ｄｑは４進複素準直交符号により拡散された信号であり、(Ｘｉ＋ｊＸｑ)*(ＱＯＦｉ＋ｊＱＯＦｑ)になる。複素数乗算器８１３は前記拡散器８１１から出力される拡散信号ｄｉ及びｄｑと前記ＰＮ符号Ｐｎｉ及びＰＮｑをそれぞれ複素数乗算してＰＮマスキングされたＹｉ及びＹｑを発生する。前記複素数乗算器８１３から出力される信号はＹｉ＋Ｙｑ＝(ｄｉ＋ｄｑ)*(ＰＮｉ＋ｊＰＮｑ)になる。前記複素数乗算器８１３は複素数ＰＮマスキング機能を行う。
【００７７】
前記図１０と図１１は本発明の実施形態による前記図７の４進複素準直交符号発生器７１５の構成を示したものである。前記４進複素準直交符号発生器７１５は前記マスクの構造に応じて相違なる構成を有することができる。即ち、前記４進複素準直交符号発生器７１５は前記出力されるマスクがI及びQ成分から生成されるか、或いは符号及び方向成分から構成されるかに応じて相違なる形態で構成される。図１０は準直交符号マスクを＜テーブル９＞に示したような４進数値として出力する４進複素準直交符号発生器の構成を示したものであり、図１１は準直交マスクを前記＜テーブル１１＞に示したようにＩ,Ｑ値に分離して出力する４進複素準直交符号発生器の構造を示したものである。
【００７８】
まず、前記図１０を参照すると、４進準直交符号のインデックスが４進準直交マスク発生器１０００に入力されると、前記４進準直交マスク発生器１０００は前記４進準直交符号のインデックスに応じる４進数マスクを出力する。前記４進準直交マスク発生器１０００は前記４進準直交符号のインデックスを用いて直接マスクを生成することができる。かつ、前記４進準直交マスク発生器１０００に４進準直交符号マスクを格納し、受信される前記４進準直交符号のインデックスに当たるマスクを選択的に出力することができる。なお、前記ウォールシ直交符号インデックスがウォールシ直交符号発生器１０１０に入力されると、前記ウォールシ直交符号発生器１０１０は前記ウォールシ直交符号インデックスに当たるウォールシ直交符号を生成して出力する。この時、前記ウォールシ直交符号発生器１０１０から出力されるウォールシ直交符号は“０”と“１”の値として出力される。すると、乗算器１０３１は前記ウォールシ直交符号発生器１０１０から出力されるウォールシ直交符号を４進数として表現するために２を乗算した後、加算器１０３３に出力する。次に、前記加算器１０３３は前記４進準直交マスク発生器１０００から出力される４進準直交符号のマスクと前記乗算器１０３１から出力されるウォールシ直交符号を加算して出力する。この時、前記加算器１０３３はすべての入力信号が４進数なので、入力される二つの信号を加算する。信号変換器１０２０は前記加算器１０３３から出力された信号を受信して、４進準直交符号を４進複素準直交符号に変換するが、“０”は“１＋ｊ”に変換され、“１”は“-１＋ｊ”に変換され、“２”は“-１-ｊ”に変換され、“３”は“１-ｊ”に変換されて、実数部はＩ信号ＱＯＦｉとして出力され、虚数部はＱ信号ＱＯＦｑとして出力される。
【００７９】
図１１を参照すると、４進準直交符号インデックスがI成分マスク発生器１１００とＱ成分マスク発生器１１０５に入力されると、前記I成分マスク発生器１１００及びＱ成分マスク発生器１１０５はそれぞれ前記４進準直交符号インデックスに当たる“０”と“１”として表されるI成分マスク及びＱ成分マスクを生成して出力する。この時、マスク発生器１１００及び１１０５から出力されるI成分マスク及びＱ成分マスクはそれぞれ加算器１１３３及び１１３５に印加される。かつ、ウォールシ直交符号のインデックスがウォールシ直交符号発生器１１１０に印加されると、前記ウォールシ直交符号発生器１１１０は前記ウォールシ直交符号インデックスに当たるウォールシ直交符号を生成して出力し、前記出力されるウォールシ直交符号はそれぞれ加算器１１３３及び１１３５に印加される。従って、前記加算器１１３３は前記I成分マスクとウォールシ直交符号を加算してI成分準直交符号を発生し、前記加算器１１３５はＱ成分マスクとウォールシ直交符号をそれぞれ加算してＱ成分準直交符号を出力する。そして、信号変換器１１３７及び１１３９はそれぞれ対応される加算器１１３３及び１１３５から出力される信号のうち“０”を“＋１”に変換し、“１”を“-１”に変換して拡散器８１１に印加する。
【００８０】
前記準直交数列のマスクは多様な形態で表現することができる。第一、前記準直交数列マスクは前記表で説明したように０,１,２,３の４進数として表現することができる。第２、前記４進数を前述の変換(gray map)により１,-１,ｊ,-ｊに変換して表現することもできる。第３、前記１,-１,ｊ,-ｊをそれぞれ４５°だけ位相回転させた１＋ｊ,-１-ｊ,-１＋ｊ,１-ｊとして表現することができる。第４、前記１,-１,ｊ,-ｊを極形式の符号と位相として表現することができる。第５、前記１,-１,ｊ,-ｊを極形式の符号のみで表現することができる。さらに、１,-１,ｊ,-ｊを複素値として表現することもできる。従って、前記表は４進数の形態で示されているが、同一なマスクを前記変換法則に応じる多様な方法により表現することができる。
【００８１】
前記複素数を表現するに方法において、一つは複素数を実数部と虚数部とに分けて表現する方法であり、もう一つは極形式を用いて前記複素数をガウス(Gauss)複素平面で座標に表現する時、座標と実数部の正の部分間の位相値及び０から座標までの距離を表す絶対値として表現する方法である。この時、前記準直交数列を１,-１,ｊ,-ｊとして表現すると、絶対値は常に“１”である。そして、前記位相が１８０°を超えると、複素数に-１を乗じたことと同等の効果がある。従って、前記複素数は下記の＜数学式９＞に示したようにガウス複素平面で複素数を位相と符号により表現することができる。
【数８０】
0003681335.tif 000093
【００８２】
前記＜数学式９＞を用いて１,-１,ｊ,-ｊを表現すると次の通りである。
【数８１】
0003681335.tif 000094
【００８３】
前記数学式から分かるように、複素数１,-１,ｊ,-ｊは符号と位相により表現できるが、前記表で０,１,２,３として表現されたマスクはそれぞれ前述の変換(Gray map)を用いて１,-１,ｊ,-ｊに変換することができる。１,-１,ｊ,-ｊとして表現される準直交数列について説明すると、符号１は符号制御信号“０”と位相制御信号“０”として表し、符号-１は符号制御信号“１”と位相制御信号“０”として表し、符号ｊは符号制御信号“０”と位相制御信号“１”として表し、符号-ｊは符号制御信号“１”と位相制御信号“１”として表すことができる。
【００８４】
前記入力信号を複素準直交数列にて拡散する拡散装置において、複素準直交数列を極形式(Polar Cordinate)に表現して入力信号を拡散する時、前記＜テーブル３８＞の長さ２５６のマスクと＜テーブル２３＞の長さ１２８のマスクに対する極形式の符号(Sign)部分と位相(Phase)部分はそれぞれ下記の＜テーブル４５＞及び＜テーブル４６＞に示した通りである。この時、極形式の符号値“０”は正符号(＋)を示し、符号値“１”は負符号(‐)を示す。さらに、位相制御値“０”は実数成分を示し、位相制御値“１”は信号の位相を９０°だけ回転させた虚数値を示す。
【表２７】
0003681335.tif 000095
【表２８】
0003681335.tif 000096
【００８５】
図１２は、前記図８において、前記準直交数列を極形式に表現する時、前記のようなマスクを用いて入力信号を拡散する拡散器８１１を示したものである。  図１２を参照すると、入力信号ＸｉとＸｑはそれぞれ乗算器１２５０と１２５２に入力される。同時に、ウォールシ直交符号発生器１２３２は割り当てられたチャネルに対するウォールシ直交符号インデックスに対応するウォールシ直交符号を発生し、サイン符号発生器１２３４は割り当てられたチャネルに対する準直交符号インデックスに対応する準直交符号のサイン符号を表すサイン値を発生する。すると、乗算器１２４０は前記生成されるウォールシ直交符号とサイン値を乗算した後、これを乗算器１２５０と１２５２に印加する。この時、乗算器１２５０は入力された信号Ｘｉとウォールシ緒直交符号及び準直交符号のサイン符号を乗算した信号を入力し、前記二つの入力信号を乗算してＩｉｎを出力する。そして、乗算器１２５２は入力された信号Ｘｑとウォールシ直交符号及び準直交符号のサイン符号を乗算した信号を入力し、前記二つの入力信号を乗算してＱｉｎを出力する。前記ＩｉｎとＱｉｎが乗算器１２５０と１２５２から出力されると、回転器１２１０に入力される。この時、位相符号発生器１２３６は前記準直交符号インデックスに対応する位相値を生成し、前記生成された位相値は前記回転器１２１０に回転選択信号Ｑｒｏｔとして出力される。従って、前記回転器１２１０は前記乗算器１２５０及び１２５２の出力を入力し、前記位相符号発生器１２３６から出力される回転選択信号に応じて前記乗算器１２５０及び１２５２の出力位相を制御する。即ち、前記回転器１２１０は準直交符号の位相値が０であると入力信号Ｉｉｎ＋ｊＱｉｎをそのままチャネル拡散されたｄｉ及びｄｑ信号として出力し、１であると入力信号Ｉｉｎ＋ｊＱｉｎにjを乗じて出力−Ｑｉｎ＋ｊＩｉｎをチャネル拡散されたｄｉ及びｄｑ信号に出力する。
【００８６】
ここで、前記サイン符号発生器１２３４及び位相符号発生器１２３６に印加される準直交符号インデックスは同一な値を有する。そして、前記サイン符号発生器１２３４は位相符号発生器１２３６とチップ同期されるべきである。従って、前記＜テーブル１３＞及び＜テーブル１４＞に示したようなサイン符号及び位相符号が前記サイン符号発生器１２３４及び位相符号発生器１２３６から出力される。前記サイン符号発生器１２３４が特定の準直交符号に対するサイン符号(例えば、ｅ１ sign)を発生すると、前記位相符号発生器１２３６も同じく前記発生されるサイン符号に対応される位相符号(例えば、ｅ１ phase)を発生し、この時のサイン符号及び位相符号はチップ同期された状態である。
【００８７】
図１３は前記図１２の回転器１２１０を示したものである。図１３を参照すると、Ｉｉｎは選択器１３２０のＤ１端子と選択器１３２５のＤ２端子に入力されると同時にＱｉｎはインバータ１３１０と選択器１３２５のＤ１端子に入力される。そして、前記インバータ１３１０は前記信号Ｑｉｎを変換して前記選択器１３２０のＤ２端子に印加する。同時に、準直交符号の位相を表す位相値Ｑｒｏｔが選択器１３２０と１３２５の選択端子ＳＥＬにそれぞれ入力される。例えて、前記位相値が０であると、前記選択器１３２０及び１３２５はＤ１端子で受信したＩｉｎ及びＱｉｎ信号をそれぞれ選択してチャネル拡散された信号ｄｉ及びｄｑとして出力し、前記位相値が１であると、Ｄ２端子で受信した−Ｑｉｎ及びＩｉｎ信号をそれぞれ選択してチャネル拡散されたｄｉ及びｄｑ信号に出力する。
【００８８】
前記＜数学式９＞に示したように、複素数はガウス複素平面で位相と符号により表現することができる。従って、１,-１,ｊ,ｊの複素数に表現される準直交数列に対して、１はサイン符号０と位相符号０に表し、‐１はサイン符号１と位相符号０に表し、ｊはサイン符号０と位相符合１に表し、−ｊはサイン符号１と位相符合１に表すことができる。従って、複素数に表現できる準直交符号のマスクをサイン符号と位相符号に表現し、前記サイン符号とウォールシ直交符号を混合してチャネル信号を拡散した後、前記サイン符号に対応される位相符号を用いて前記チャネル拡散された信号の位相を制御することにより、準直交符号を用いてチャネル信号を拡散した信号と同一な結果が得られる。
【００８９】
前記図１２では、まずサイン符号とウォールシ直交符号を用いてチャネル信号を拡散した後、前記拡散された信号の位相を制御して準直交符号を拡散するチャネル拡散器を説明したが、まず位相信号を用いてチャネル拡散する信号の位相を制御した後、前記サイン符号とウォールシ直交符号を用いて位相制御されたチャネル信号を拡散しても同一な拡散効果が得られる。即ち、前記回転器１２１０がまず位相符号Ｑｒｏｔに応じて入力信号ＸｉとＸｑの位相を制御し、乗算器１２５０及び１２５２がそれぞれ位相制御されたＸｉ及びＸｑを乗算器１２４０から出力されるサイン符号及びウォールシ直交符号の混合信号に拡散して出力しても準直交符号により拡散したことと同一な結果が得られる。
【００９０】
かつ、前記図１２に示された方法とは異なり、複素数の１,-１,ｊ,-ｊをサイン符号無しに下記の＜数学式１２＞に示したようなサイン符号を含む位相符号だけで表現することもできる。
【数８２】
0003681335.tif 000097
【００９１】
前記＜数学式１２＞を用いて１,-１,ｊ,-ｊを表現すると、下記の通りである。
【数８３】
0003681335.tif 000098
【００９２】
前記＜数学式１２＞に応じる例から分かるように、複素数１,-１,ｊ,-ｊは位相のみにより表現できる。１,-１,ｊ,-ｊにより表現される準直交数列に対して、１は１を０°だけ位相変換したもので位相符号“０”として表し、‐１は１を１８０°だけ位相変換したもので位相符号“２”として表し、ｊは１を９０°だけ位相変換したもので位相符号“１”として表し、‐ｊは１を２７０°だけ位相変換したもので位相符号“３”として表す。
【００９３】
複素準直交数列により入力信号を拡散する拡散装置において、複素準直交数列を極形式(Polar Cordinate)に表現して入力信号を拡散する時、前記＜テーブル１０＞の長さ２５６のマスクと＜テーブル９＞の長さ１２８のマスクは下記の＜テーブル１３＞及び＜テーブル１４＞の位相値により表現される。ここで、位相制御値“０”は拡散する信号の位相を全然回転させないことを意味し、“１”は拡散する信号の位相を９０°だけ回転させることを意味し、“２”は拡散する信号の位相を１８０°だけ回転させることを意味し、“３”は拡散する信号の位相を２７０°だけ回転させることを意味する。
【００９４】
図１４は、前記図８において、前記準直交数列を極形式に表現する時に前記マスクにて入力信号を拡散する拡散器８１１を示したものである。図１４を参照すると、入力信号ＸｉとＸｑはそれぞれ乗算器１４５０と１４５２に印加される。従って、前記乗算器１４５０は入力された信号Ｘｉとウォールシ直交符号を乗算してチャネル拡散された信号Ｉｉｎ信号を出力し、乗算器１４５２は入力された信号Ｘｑとウォールシ直交符号を乗算してチャネル拡散されたＱｉｎ信号を出力する。前記ＩｉｎとＱｉｎが乗算器１４５０と１４５２から出力されて回転器１４１０に入力され、位相符号発生器１４３６は割り当てられたチャネルの準直交符号インデックスに対応される準直交符号の位相を表す位相符号Ｑｒｏｔが同時に回転器１４１０に入力される。すると、前記回転器１４１０は前記位相符号Ｑｒｏｔに応じてチャネル拡散されたＩｉｎ及びＱｉｎ信号の位相を制御するが、前記位相値が０であると入力信号Ｉｉｎ及びｊＱｉｎを選択してチャネル拡散信号ｄｉ及びｄｑ信号として出力し、前記位相値が１であると入力信号Ｉｉｎ及びｊＱｉｎにそれぞれjを乗じて生成された−Ｑｉｎ＋ｊＩｉｎを選択してチャネル拡散信号ｄｉ及びｄｑ信号として出力し、前記位相値が２であると入力信号Ｉｉｎ及びｊＱｉｎにそれぞれ‐１を乗じて生成された−Ｉｉｎ−ｊＱｉｎを選択してチャネル拡散信号ｄｉ及びｄｑ信号として出力し、前記位相値が３であると入力信号Ｉｉｎ及びｊＱｉｎにそれぞれ‐ｊを乗じて生成されたＱｉｎ−ｊＩｉｎを選択してチャネル拡散信号ｄｉ及びｄｑ信号として出力する。
【００９５】
図１５は前記図１４の回転器１４１０の構造を示したものである。図１５を参照すると、まずＩｉｎはそれぞれインバータ１５１０、選択器１５２０のＤ１端子及び選択器１５２５のＤ２端子に入力され、Ｑｉｎはそれぞれインバータ１５１５、選択器１５２０のＤ４端子及び選択器１５２５のＤ１端子に入力される。そして、インバータ１５１０は前記入力信号Ｉｉｎを反転させて選択器１５２０のＤ３端子及び選択器１５２５のＤ４端子にそれぞれ印加し、インバータ１５１５は前記入力信号Ｑｉｎを反転させて選択器１５２０のＤ２端子及び選択器１５２５のＤ３端子にそれぞれ印加する。かつ、準直交符号の位相を表す位相符号Ｑｒｏｔが選択器１５２０と１５２５にそれぞれ入力される。すると、前記選択器１５２０及び１５２５はそれぞれ前記位相符号に応じて入力される拡散された信号Ｉｉｎ及びＱｉｎの位相を制御するが、前記位相符号が０であると選択器１５２０と１５２５はＤ１端子に入力される信号をそれぞれ選択して出力し、前記位相値が２であるとＤ３端子に入力される信号をそれぞれ選択して出力し、前記位相値が３であるとＤ４端子に入力される信号をそれぞれ選択して出力する。
【００９６】
前記図１４では、まずウォールシ直交符号を用いてチャネル信号を拡散した後、前記拡散された信号の位相を制御して準直交符号を拡散するチャネル拡散器の動作を説明したが、まず位相信号を用いてチャネル拡散する信号の位相を制御した後、前記ウォールシ直交符号を用いて位相制御されたチャネル信号を拡散しても同一な拡散効果が得られる。即ち、前記回転器１４１０がまず位相符号Ｑｒｏｔに応じて入力信号ＸｉとＸｑの位相を制御し、乗算器１４５０及び１４５２がそれぞれ位相制御されたＸｉ及びＸｑをウォールシ直交符号の混合信号に拡散して出力しても準直交符号により拡散したことと同一な結果が得られる。
【００９７】
送信器の出力を受信受信器の逆拡散動作は前記図７に示したような拡散装置の逆構造からなる。本発明の実施形態では、前記逆拡散装置の複素準直交符号の逆拡散動作に関して説明することにする。
【００９８】
図１６は図１２の複素準直交拡散器に対する受信構造の逆拡散器構造を示したものである。前記図１６を参照すると、チャネル拡散された信号ｄｉ及びｄｑがそれぞれ乗算器１６５０と１６５２に入力される。この時、ウォールシ直交符号発生器１６３２はウォールシ直交符号インデックスに対応するウォールシ直交符号を発生し、サイン符号発生器１６３４は準直交符号インデックスに対応するサイン符号を発生する。すると、乗算器１６４０は前記発生されるウォールシ直交符号とサイン符号を乗算して乗算器１６５０及び１６５２にそれぞれ印加する。すると、乗算器１６５０は入力されたｄｉ信号と前記乗算器１６４０の出力を逆拡散してＩｉｎ信号を出力する。乗算器１６５２は入力されたｄｑ信号と前記乗算器１６４０の出力を逆拡散してＱｉｎ信号を出力する。前記ＩｉｎとＱｉｎ信号は回転器１６１０に入力される。位相符号発生器１６３６は前記準直交符号インデックスに対応する位相符号を発生して前記回転器１６１０に印加する。すると、前記回転器１６１０は前記位相符号が０であると、前記入力信号Ｉｉｎ及びｊＱｉｎを選択してチャネル逆拡散された信号Ｘｉ及びＸｑとして出力し、１であると、入力信号Ｉｉｎ及びｊＱｉｎにそれぞれ‐ｊを乗じて発生する出力信号Ｑｉｎ−ｊＩｉｎを選択してチャネル逆拡散された信号Ｘｉ及びＸｑを出力する。
【００９９】
前記図１６において、前記チャネル逆拡散器は、まず位相符号を用いてＰＮ逆拡散された信号Ｘｉ及びＸｑの位相を制御し、前記位相制御された信号をウォールシ直交符号とサイン符号の乗算信号に逆拡散しても同一なチャネル逆拡散結果が得られる。
【０１００】
図１７は前記図１６の回転器１６１０を示したものである。図１７を参照すると、Ｉｉｎ信号は選択器１７２０のＤ１端子と変換器１７１０に入力され、Ｑｉｎ信号は選択器１７２０のＤ２端子と選択器１７２５のＤ１端子に入力される。変換器１７１０はＩｉｎ信号を変換して、前記変換された信号を選択器１７２５のＤ２端子に提供する。これと同時に、準直交符号の位相を表す位相符合Ｑｒｏｔが選択器１７２０と１７２５に入力される。従って、選択器１７２０と１７２５は前記位相符号が０であるとＤ１端子から受信した信号を選択して出力し、１であるとＤ２端子の信号を選択して出力する。
【０１０１】
図１８は図１４のチャネル拡散器に対する受信器の逆拡散器の構造を示したものである。図１８を参照すると、入力信号ｄｉ及びｄｑがそれぞれ乗算器１８５０と１８５２に入力される。これと同時に、ウォールシ直交符号発生器１４２３は割り当てられたチャネルに対するウォールシ直交符号インデックスに対応するウォールシ直交符号を生成して乗算器１８５０及び１８５２に印加する。従って、前記乗算器１８５０は入力された信号ｄｉとウォールシ直交符号を乗算してチャネル拡散されたＩｉｎ信号を出力し、乗算器１４５２は入力された信号ｄｑとウォールシ直交符号を乗算してチャネル拡散されたＱｉｎ信号を出力する。前記ＩｉｎとＱｉｎが乗算器１８５０及び１８５２から出力されて回転器１８１０に入力され、位相符号発生器１８３６は割り当てられたチャネルの準直交符号インデックスに対応する準直交符号の位相を表す位相符号Ｑｒｏｔが同時に回転器１８１０に入力される。すると、前記回転器１８１０は前記位相符号Ｑｒｏｔに応じてチャネル拡散されたＩｉｎ及びＱｉｎ信号の位相を制御するが、前記位相値が０であると、入力信号Ｉｉｎ及びｊＱｉｎを選択してチャネル逆拡散信号Ｘｉ及びＸｑとして出力し、前記位相値が１であると、入力信号Ｉｉｎ及びｊＱｉｎにそれぞれjを乗じて生成された−Ｑｉｎ＋ｊＩｉｎ信号を選択してチャネル逆拡散信号Ｘｉ及びＸｑとして出力し、前記位相値が２であると、入力信号Ｉｉｎ及びｊＱｉｎにそれぞれ‐１を乗じて生成された−Ｉｉｎ−ｊＱｉｎ信号を選択してチャネル逆拡散信号Ｘｉ及びＸｑとして出力し、前記位相値が３であると、入力信号Ｉｉｎ及びｊＱｉｎにそれぞれ−ｊを乗じて生成されたＱｉｎ−ｊＩｉｎ信号を選択してチャネル逆拡散信号Ｘｉ及びＸｑとして出力する。
【０１０２】
図１９は前記図１８の回転器１８１０の構造を示したものである。図１９を参照すると、まずＩｉｎ信号はインバータ１９１０、選択器１９２０のＤ１端子及び選択器１９２５のＤ４端子に入力され、Ｑｉｎ信号はインバータ１９１５、選択器１９２０のＤ２端子及び選択器１９２５のＤ１端子に入力される。そして、インバータ１９１０は前記入力信号Ｉｉｎを反転させて選択器１９２０のＤ３端子及び選択器１９２５のＤ２端子にそれぞれ印加し、インバータ１９１５は前記入力信号Ｑｉｎを反転させて選択器１９２０のＤ４端子及び選択器１９２５のＤ３端子にそれぞれ印加する。かつ、準直交符号の位相を表す位相符合Ｑｒｏｔが選択器１９２０と１９２５にそれぞれ入力される。すると、前記選択器１９２０及び１９２５はそれぞれ前記位相符号に応じて前記拡散された信号Ｉｉｎ及び Ｑｉｎの位相を制御するが、前記位相符号が０であると、選択器１９２０と１９２５はＤ１端子に入力される信号をそれぞれ選択して出力し、前記位相符号が１であると、Ｄ２端子に入力される信号をそれぞれ選択して出力し、前記位相値が２であると、Ｄ３端子に入力される信号をそれぞれ選択して出力し、前記位相値が３であると、Ｄ４端子に入力される信号をそれぞれ選択して出力する。
【０１０３】
前記図１８のチャネル拡散器は、まずウォールシ直交符号を用いてチャネル信号を逆拡散した後、前記逆拡散された信号の位相を制御して準直交符号を拡散するが、まず位相符合を用いて拡散する信号の位相を制御した後、前記ウォールシ直交符号を用いて位相制御されたチャネル信号を逆拡散しても同一な結果が得られる。
【０１０４】
前記のようにサイン符号及び位相を用いて拡散動作を行う場合、さらに他の方法により拡散装置を具現することもできる。
【０１０５】
本発明の実施形態による方法にて４進複素準直交符号のマスクを生成し、前記生成された準直交符号のマスクを極形式に変換してサイン符号と位相符号を生成すると、前記位相符号は該当する長さの特定ウォールシ直交符号として表現される。即ち、前記＜テーブル１３＞及び＜テーブル１４＞に示された４進複素準直交符号のマスクにおいて、位相符号値は特定のウォールシ直交符号になることが分かる。従って、前記図１２及び図１６に示した方法によりチャネル信号を拡散及び逆拡散する場合、位相に対する数列は実際にウォールシ直交符号の数列と同じである。即ち、長さ２５６の４進複素準直交符号のマスクを用いる場合、マスクｅ１に対する位相数列は２１３番のウォールシ直交符号の数列であり、マスクｅ２に対する位相数列は１０番のウォールシ直交符号の数列であり、マスクｅ３に対する位相数列は１１１番のウォールシ直交符号の数列であり、マスクｅ４に対する位相数列は２４２番のウォールシ直交符号の数列である。
【０１０６】
従って、チャネルの拡散時、図２０に示したような拡散装置を用いることができ、これは前記図１２の構造で位相に対する数列をウォールシ直交符号の数列に取り替えたものである。下記のウォールシ直交符号発生器は、すべてのウォールシ直交符号をメモリに格納しておき、前記ウォールシ直交符号インデックスに当たるウォールシ直交符号を読み出して出力することもでき、ウォールシ直交符号を生成する特定の生成装置を用いて生成して出力することもできる。
【０１０７】
前記図２０を参照すると、前記入力信号ＸｉとＸｑはそれぞれ乗算器２０５０及び２０５２に入力される。そして、チャネルを割り当てるためのウォールシ直交符号インデックスｋが第１ウォールシ直交符号発生器２０６０に入力されると、前記第１ウォールシ直交符号発生器２０６０はウォールシ直交符号インデックスｋに当たるｋ番目のウォールシ直交符号を出力し、前記出力されるウォールシ直交符号は乗算器２０４０に入力される。これと同時にサイン符号発生器２０７０に準直交符号インデックスｔが入力されると、前記サイン符号発生器２０７０は準直交符号インデックスｔに当たるｔ番目のサイン符号を出力し、前記出力されたサイン符号は乗算器２０４０に入力される。この時、サイン符号発生器２０７０は＜テーブル１３＞に記載されたサイン符号をメモリに格納しておき、前記マスクインデックスに当たるサイン符号を出力することもでき、サイン符号を生成するための特定の装置を用いることもできる。すると、乗算器２０４０は入力されたウォールシ直交符号とサイン符号を乗算して出力し、前記乗算された信号は乗算器２０５０と２０５２にそれぞれ印加される。この時、前記乗算器２０５０は入力されたI成分信号Ｘｉと乗算器２０４０の出力信号を乗算してＩｉｎ信号を出力する。前記乗算器２０５２は入力されたQ成分信号Ｘｑと乗算器２０４０の出力信号を乗算してＱｉｎ信号を出力する。前記ＩｉｎとＱｉｎ信号は回転器２０１０に入力される。次に、第２ウォールシ直交符号発生器２０６５は入力されたマスクインデックスｋに該当するウォールシ直交符号を出力する。ここで、前記サイン符号及びウォールシ直交符号が前記＜テーブル１３＞に示された長さ２５６のサイン符号と位相符号を用いる時、前記ウォールシ直交符号インデックスｔが１であると、２１３番のウォールシ直交符号の数列が出力され、２であると１０番のウォールシ直交符号の数列が出力され、３であると１１１番のウォールシ直交符号の数列が出力され、４であると２４２番のウォールシ直交符号の数列が出力される。このようにウォールシ直交符号発生器２０６５から出力されたウォールシ数列が回転器２０１０に入力されると、前記回転器２０１０は前記ウォールシ直交符号の数列値に応じて入力される信号を回転させる。ここで、前記回転器２０１１は前記図１３に示したものと同一な構成を有する。
【０１０８】
前記図２０のチャネル逆拡散器は、図１６のチャネル逆拡散器とは異なり位相符号の代りにウォールシ直交符号の数列を用いることにより、ハードウェアの複雑度を減少させられる。即ち、前記ウォールシ直交符号を用いる場合には、チャネル拡散器及び逆拡散器内に備えられるウォールシ直交符号発生器を用いることができる。従って、前記位相符号を格納するメモリや位相符号を発生する装置が要らなくなり、ハードウェアの複雑度を減少させられる。
【０１０９】
前記複素準直交符号により入力信号を拡散する拡散装置において、複素準直交符号を極形式に表現して入力信号を拡散する時、下記の＜テーブル１５＞及び＜テーブル１６＞に示したような長さ２５６のサイン符号値と長さ１２８のサイン符号値を用いられる。ここで、“０”は正の符号(＋)を示し、“１”は負の符号(‐)を示す。
【表２９】
0003681335.tif 000099
【０１１０】
かつ、前記図２０の回転器２０１０は入力信号のクロック速度がウォールシ直交符号の出力速度であるチップ速度(chip rate)のように非常に高速のクロックで動作する。
【０１１１】
図２１は回転器の位置を変えた逆拡散器の構造を示したものである。前記回転器２１１０に入力される信号はシンボルなので、回転器２１１０の入力信号に対するクロック速度はシンボル速度と同一な速度を有するべきである。ここで、回転器の位置を変えることにより入力信号のクロック速度を減少させられる方法を説明することにする。
【０１１２】
前記図２１を参照すると、入力信号ＸｉとＸｑが回転器２１１０にクロック速度で入力されると同時に、ウォールシ直交符号発生器２１６５は前記入力マスクインデックスｔに該当するウォールシ直交符号を生成する。即ち、前記＜テーブル１３＞に示された長さ２５６のサイン符号と位相符号を用いる場合、ウォールシ直交符号インデックスｔが１であると２１３番のウォールシ直交符号の数列が出力され、２であると１０番のウォールシ直交符号の数列が出力され、３であると１１１番のウォールシ直交符号の数列が出力され、４であると２４２番のウォールシ直交符号の数列が出力される。前記のようにウォールシ直交符号発生器２０６５から出力されたウォールシ直交符号の数列がそれぞれ回転器２１１０に入力されると、前記図１６に示された動作を行う。回転器２１１０は前記出力信号Ｉｉｎ及びＱｉｎを乗算器２１５０及び２１５２に提供する。これと同時に、チャネル割り当てのためのウォールシ直交符号インデックスｋがウォールシ直交符号発生器２１６０に入力されると、ウォールシ直交符号発生器２１６０はウォールシ直交符号インデックスｋに該当するｋ番目のウォールシ直交符号を生成して乗算器２１４０に提供する。かつ、サイン符号発生器２１７０に準直交符号インデックスｔが入力されると、前記サイン符号発生器２１７０は準直交符号インデックスｔに該当するｔ番目のサイン符号を生成して乗算器２１４０に提供する。この時、前記サイン符号発生器２１７０は前記＜テーブル１３＞に記載されているサイン符号をメモリに格納しておいて、必要な時に前記マスクインデックスｔに該当するサイン符号を出力するか、サイン符号を発生するための別途の装置を用いる。前記乗算器２１４０は入力されたウォールシ直交符号とサイン符号を乗算して乗算器２１５０及び２１５２に出力する。前記乗算器２１５０は入力信号Ｉｉｎと乗算器２１４０から出力された信号を乗算して出力し、乗算器２１５２は入力信号Ｑｉｎと乗算器２１４０から出力された信号を乗算して出力する。
【０１１３】
ここで、図２０及び図２１の回転器は前記図１６の回転器１６１０と同じ構造を有する。
【０１１４】
前記＜条件４＞の性質に優れた準直交符号マスク関数は準直交符号のマスク関数を生成する図５の５１３段階で求めた列置換関数
【数８４】
0003681335.tif 000100
を用いることにより得られる。前記列置換関数はＭ-シーケンスをウォールシ直交符号に変換する列置換関数であり、この列置換関数には多様な種類のものがある。従って、前述した列置換関数以外のさらに他の列置換関数を用いることも可能である。この時、前記多様な列置換関数のうち適宜な列置換関数を用いることにより、前記＜条件４＞を充足する準直交符号マスク関数を得られる。後述する実施形態では、前記さらに他の列置換関数を用いて前記のような準直交符号マスク数列を生成する方法を提供する。下記の実施形態で、列置換関数はガロア体(Galois field)ＧＦ(２m)上でのトレース直交基底(Trace Orthogonal Basis)を用いて生成される。
【０１１５】
まず、トレース直交基底は下記の＜数学式１０＞に示された条件を充足する  ガロア体ＧＦ(２m)の部分集合｛bi｜0≦i≦m-1｝である。
【数８５】
0003681335.tif 000101
【０１１６】
前記のようなトレース直交基底により列置換関数
【数８６】
0003681335.tif 000102
を下記の＜数学式１１＞のように生成することができる。
【数８７】
0003681335.tif 000103
【０１１７】
前記のような準直交符号の生成方式において、列置換関数を変えることにより異なる準直交符号のマスク関数を得られる。特に、前記トレース直交基底から生成される列置換関数を用いると、さらに他のマスクを生成できる。そして、前記生成された準直交符号のマスク関数のうち幾つかの対は準直交符号の＜条件１＞乃至＜条件４＞を完全に充足するように選べる。下記の実施形態で、トレース直交基底を用いて準直交符号の＜条件１＞乃至＜条件４＞を完全に充足する準直交符号対を求める過程を説明する。
【０１１８】
＜条件１＞乃至＜条件４＞を完全に充足する準直交符号の数列を生成する本発明の実施形態は、前記図５の５１１,５１５,５１７,５１９段階と同一であり、列置換関数を生成する５１３段階ではトレース直交基底方法を用いる。従って、本発明の実施形態では前記列置換関数を生成する段階を主にして説明する。
【０１１９】
ここで、本発明の実施形態により＜条件１＞乃至＜条件４＞を充足する準直交符号のマスクを生成する過程において、トレース直交基底方法を用いて列置換関数を生成する動作を説明することにする。本発明では長さ２7＝１２８の準直交符号のマスクを生成すると仮定する。かつ、前記準直交符号のマスクを求めるためのガロア体の生成多項式がf(x)=x7+x6+x5+x3+x2+x+1で、この時に用いられるトレース直交基底として｛α2，α92，α16，α，α80，α5，α88｝(但し、αは前記生成多項式f(x)の根)を用いると仮定する。さらに、前記基底の集合を直交基底セットと称することにする。この時、前記トレース直交基底の順番が変わると、生成される準直交符号マスクの部分相関度の性質も同じく変わる。従って、前記トレース直交基底の順番は前述した通りにする。
【０１２０】
まず、前記符号長さ１２８に対する列置換関数は前記＜数学式１１＞を用いて得られる。さらに詳しく説明すると、前記＜数学式１１＞は１から１２７までの数字を２進数の十進数展開式ｃm-1２m-1＋ｃm-2２m-2＋…＋ｃ0に表現し、2iを前記それぞれ対応されるトレース直交基底biにより置換して計算されたガロア有限体上の元素に対して有限体上のログを求めることにより得られる。このために、１から１２７までの数字を２進数の十進数展開式ｃm-1２m-1＋ｃm-2２m-2＋…＋ｃ0に表現すると次の通りである。
【数８８】
0003681335.tif 000104
【０１２１】
この時、前記のように2iを前記それぞれの順番に対応されるトレース直交基底biにより置換すると(即ち、20はα2に、21はα92に、22はα16に、23はαに、24 はα80に、25はα5に、26はα88に)、次のようなガロア有限体上の元素列が生成される。
【数８９】
0003681335.tif 000105
【０１２２】
前記計算されたガロア体の元素列に対してそれぞれガロア体の基本元素であるαとしてログを求めると(即ち、それぞれの元素列の指数乗を並べること)、前記符号長さ１２８に対する列置換関数を得られる。
【０１２３】
従って、前記＜数学式１１＞によりσ-1(t)を求めると次の通りである。
2  92  81  16  42  84  60   1  56  65  29  82  30  22   9  80
86  51   8 107  76  46  67  91 125  19  21  63  48 104 113   5
90 106  73  53 121  95   6  94 124  75  74 100  14  24  98  52
20  66  93 116 109  34 111 120  18  45 123  87 126  57   3  88
117  54 101  89 103  50  13 102  38  32  37   4 112   7  99  2
69  40  36 105  47  85  23  49  77  43  31  72  62  79  97  26
71  11  27  83  17 108  64  10  61  68 114  59 119 115  28  25
96  35  58  41  44  33  55  70  78  39 118  15 122 110   0
【０１２４】
前記のような列置換関数σ-1(t) を前記準直交符号の生成過程の５１３段階に適用してマスクを生成すると、次のような＜条件４＞を完全に充足する準直交符号マスクを得られる。
【表３０】
0003681335.tif 000106
【０１２５】
図２２は前記のような列置換関数を生成する過程を示した流れ図である。図２２を参照すると、５１３ａ段階で基底biが入力された時、５１３ｂ段階で前記＜数学式１１＞のような列置換関数σ-1(t)を生成する。次に、前記５１３ｂ段階で計算されたσ-1(t)を用いて前記生成過程５１５段階を行い、その後の過程は前記生成過程と同一な方法により行われる。
【０１２６】
前記のような列置換関数は前記＜数学式１０＞の条件を充足する基底から生成されるが、長さ２５６の場合及び長さ５１２の場合も前記のような過程を通して行われる。かつ、＜条件４＞を完全に充足する準直交符号のマスクを生成できる。
【０１２７】
下記の＜テーブル１８＞と＜テーブル１９＞はそれぞれ長さ２５６,５１２の準直交符号マスクを示したものであり、下記の基底から生成された、＜条件４＞を完全に充足する準直交符号のマスクである。
【表３１】
0003681335.tif 000107
【表３２】
0003681335.tif 000108
【０１２８】
前述の如き、複素数１,-１,ｊ,-ｊは符号と位相を用いて表現できる。前記＜テーブル１８＞,＜テーブル１９＞及び４進複素準直交符号のマスクに対するテーブルにおいて、０,１,２,３に表現されるマスクは前述の変換(gray mapping)により１,-１,ｊ, -ｊに変換できる。かつ、下記の１,-１,ｊ,ｊに表現される準直交符号の数列に対して、“１”はサイン符号“０”と位相符号“０”に表され、“-１”はサイン符号“１”と位相符号“０”に表され、“ｊ”はサイン符号“０”と位相符号“１”に表され、“-ｊ”はサイン符号“１”と位相符号“１”に表される。
【０１２９】
前記複素準直交符号の数列にて入力信号を拡散する拡散装置において、複素準直交符号の数列を極形式に表現して入力信号を拡散する時、前記＜テーブル４７＞の長さ１２８のマスク、＜テーブル４８＞の長さ２５６のマスク、＜テーブル４８＞の長さ５１２のマスクに対する極形式の符号部分と位相部分はそれぞれ下記の＜テーブル５０ａ＞,＜テーブル５１ａ＞,＜テーブル５２ａ＞に示した通りである。この時、極形式の符号値“０”は(＋)符号を示し、符号値“１”は(−)符号のことを示す。かつ、位相制御値“０”は実数成分を示し、“１”は信号の位相を９０°だけ回転させて得られた虚数値を示す。
【０１３０】
下記の＜テーブル２０Ａ＞は、前記＜テーブル１７＞に示したように、＜条件１＞乃至＜条件４＞を充足する長さ１２８の準直交符号マスクを極形式の符号と位相に変換した値を示したものである。
【表３３】
0003681335.tif 000109
【０１３１】
下記の＜テーブル２１Ａ＞は前記＜テーブル１８＞のように＜条件１＞乃至＜条件４＞を充足する長さ１２８の準直交符号マスクを極形式の符号と位相に変換した値を示したものである。
【表３４】
0003681335.tif 000110
【０１３２】
下記の＜テーブル２２Ａ＞は前記＜テーブル１９＞のように＜条件１＞乃至＜条件４＞を充足する長さ１２８の準直交符号マスクを極形式の符号と位相に変換した値を示したものである。
【表３５】
0003681335.tif 000111
【０１３３】
この時、前記＜テーブル２０Ａ＞,＜テーブル２１Ａ＞,＜テーブル２２Ａ＞に示された位相値は該当長さの特定ウォールシ直交符号値である。即ち、前記＜テーブル２０Ａ＞に示された長さ１２８の準直交符号マスクの場合、ｅ１に対する位相値は１２７番ウォールシ直交符号と同一で、ｅ２に対する位相値は８９番ウォールシ直交符号と同一で、ｅ３に対する位相値は３８番ウォールシ直交符号と同一である(ここで、長さ１２８のウォールシ直交符号の番号は０から１２７までだと仮定する)。かつ、前記＜テーブル２１Ａ＞に示された長さ２５６の準直交符号マスクの場合、ｅ１に対する位相値は１３０番ウォールシ直交符号と同一で、ｅ２に対する位相値は１７３番ウォールシ直交符号と同一で、ｅ３に対する位相値は４７番ウォールシ直交符号と同一である(ここで、長さ２５６のウォールシ直交符号の番号は０から２５５までだと仮定する)。かつ、前記＜テーブル２２Ａ＞に示された長さ５１２の準直交符号マスクの場合、ｅ１に対する位相値は５１１番ウォールシ直交符号と同一で、ｅ２に対する位相値は２２２番ウォールシ直交符号と同一で、ｅ３に対する位相値は２８９番ウォールシ直交符号と同一である(ここで、長さ５１２のウォールシ直交番号は０から５１１までだと仮定する)。
【０１３４】
前記チャネル拡散及び逆拡散のために準直交符号を用いる場合、チャネル拡散器及び逆拡散器に下記の＜テーブル２０Ｂ＞,＜テーブル２１Ｂ＞,＜テーブル２２Ｂ＞のサイン値のみを格納し、前記ウォールシ直交符号発生器を用いて位相値を生成することもできる。
【表３６】
0003681335.tif 000112
【表３７】
0003681335.tif 000113
【０１３５】
従って、前記のように本発明の実施形態ではチャネル拡散装置及び逆拡散装置で使用可能な三つの種類の準直交符号を生成できる。即ち、本発明の実施形態では、前記図５及び図２２に示したようにトレース直交基底方式を用いて前記＜条件１＞乃至＜条件４＞を完全に充足する準直交符号のマスクを生成することができる。
【０１３６】
この時、前記図５及び図２２の手順に応じて生成される準直交符号のマスクは＜テーブル１７＞及び＜テーブル１９＞に示された４進複素マスクである。
【０１３７】
まず、前記＜テーブル１７＞乃至＜テーブル１９＞の準直交符号のマスクを用いてチャネル拡散及び逆拡散を行う場合、拡散符号発生器は図１０又は図１１に示したような構造を有することができる。前記図１０又は図１１の構造を有するマスクを用いるチャネル拡散及び逆拡散装置の場合、チャネル拡散符号は前記＜テーブル１７＞乃至＜テーブル１９＞に示したように割り当てられた４進準直交符号のマスクとウォールシ直交符号を加算してチャネル拡散のための準直交符号を生成する。ここで、前記拡散符号発生器の準直交符号マスク発生器は前記＜テーブル１７＞乃至＜テーブル１９＞のようなマスクをテーブルに格納し、割り当てられたマスクインデックスに応じる準直交符号のマスクを選択して出力するように構成することができる。
【０１３８】
第二、前記＜テーブル１７＞乃至＜テーブル１９＞の４進複素準直交符号のマスクは＜テーブル２０Ａ＞乃至＜テーブル２２Ａ＞に示したように極形式のサイン符号と位相符号により表現することができる。前記＜テーブル２０Ａ＞乃至＜テーブル２２Ａ＞のような準直交符号のマスクを用いてチャネル拡散及び逆拡散を行う場合、チャネル拡散器は図１２及び図１４のように設計され、チャネル逆拡散装置は図１６及び図１８のように設計される。前記チャネル拡散及び逆拡散装置は、まず指定されたウォールシ直交符号とサイン符号を乗じて、それぞれ入力されたIチャネル及びＱチャネルの信号を前記乗算された信号により拡散する。次に、前記拡散された信号を前記位相符号により回転させてチャネル拡散された信号を発生する。さらに、前記チャネル拡散方式の他に、まず位相符号を用いて入力される信号の位相を制御した後、サイン符号とウォールシ直交符号との混合信号を用いて位相制御された入力信号を拡散しても同一な拡散効果を得られる。前記チャネル逆拡散動作も同一な手順により行われる。
【０１３９】
前記チャネル拡散及び逆拡散装置において、サイン符号発生器及び位相符号発生器は前記＜テーブル２０Ａ＞乃至＜テーブル２２Ａ＞のようなマスクをテーブルに格納し、割り当てられたマスクインデックスによる準直交符号のマスクを選択して出力する構造に設計することができる。この時、前記サイン符号及び位相符号を選択するためのマスクインデックスｔは同一なマスクのインデックスを用いるべきである。かつ、前記サイン符号発生器及び位相符号発生器は前記＜テーブル２０Ａ＞乃至＜テーブル２２Ａ＞のようなサイン符号及び位相符号を生成できる装置を設計して具現することもできる。
【０１４０】
第三、前記＜テーブル２０Ａ＞乃至＜テーブル２２Ａ＞に示された位相符号は特定のウォールシ直交符号の形態を有する。従って、前記＜テーブル２０Ａ＞乃至＜テーブル２２Ａ＞に示されたマスクにおいて、前記位相符号は該当する長さの特定ウォールシ直交符号であることが分かる。従って、チャネル拡散及び逆拡散を行う場合、図２１及び図２２のチャネル拡散及び逆拡散装置は＜テーブル２０Ｂ＞乃至＜テーブル２２Ｂ＞のサイン符号を備えて、位相符号として既存のウォールシ直交符号を用いるように設計することができる。前記チャネル拡散及び逆拡散装置は予め指定されたウォールシ直交符号とサイン符号とを乗算し、それぞれ入力されるIチャネル及びＱチャネルの信号を前記乗算された信号により拡散する。次に、前記割り当てられた第２ウォールシ直交符号を用いて入力される信号の位相を制御してチャネル拡散された信号を発生する。かつ、前記方式と異なるチャネル拡散方式を用いることもできる。この方法は、まず前記第２ウォールシ直交符号を用いて入力される信号の位相を制御した後、サイン符号とウォールシ直交符号の混合信号を用いて位相制御された入力信号を拡散しても同一な拡散効果を得られる。前記チャネル逆拡散動作も同一な手順により行われる。
【０１４１】
前記チャネル拡散及び逆拡散装置において、サイン符号発生器は前記＜テーブル２０Ｂ＞乃至＜テーブル２２Ｂ＞のマスクをテーブルに格納し、第２ウォールシ直交符号発生器は位相を制御するための特定ウォールシ直交符号を生成するための装置及びテーブルから構成することができる。従って、前記サイン符号発生器及び第２ウォールシ直交符号発生器はチャネル拡散のために割り当てられたマスクインデックスに対応されるサイン符号及び第２ウォールシ直交符号を発生する構造から構成することができる。この時、前記サイン符号及び第２ウォールシ直交符号を選択するためのマスクインデックスｔは同一なマスクのインデックスを用いるべきである。かつ、前記サイン符号発生器及び第２ウォールシ直交符号発生器は前記＜テーブル２０Ｂ＞乃至＜テーブル２２Ｂ＞のようなサイン符号及び位相符号を生成できる装置を設計して具現することもできる。
【０１４２】
【発明の効果】
前述の如き、本発明の実施形態では直交符号に最少干渉を与える４進複素準直交符号を生成することができる。さらに、直交符号を用いてチャネルを区分する移動通信システムにおいて、前記直交符号の制限に問わず４進複素準直交符号を用いてチャネル容量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ＣＤＭＡ通信システムにおいて、直交符号によるチャネルを区分する特性を説明するための図。
【図２】  ウォールシ直交符号と準直交符号間の部分相関度特性を説明するための図。
【図３】  本発明の実施形態による４進複素準直交符号の生成時に用いるための準直交符号のマスク候補に対するマトリックスＱの構造を示す図。
【図４】  本発明の実施形態による４進複素準直交符号の生成時に準直交符号のマスク候補とウォールシ直交符号との演算により生成される４進複素準直交符号の候補に対するマトリックスＱの構造を示す図。
【図５】  本発明の実施形態による４進複素準直交符号を生成する過程を示す図。
【図６】  本発明の実施形態によるＣＤＭＡ通信システムの拡散装置において、ウォールシ直交符号と準直交符号を用いてチャネルを区分する例を示す図。
【図７】  本発明の実施形態によるＣＤＭＡ通信システムにおいて、４進複素準直交符号を用いるチャネル拡散装置の構成を示す図。
【図８】  図７において、４進複素準直交符号拡散及びＰＮマスキング部の構成を示す図。
【図９】  複素平面上で４進数の複素表現と実際システムで信号を伝送するための複素表現とを比較する図。
【図１０】  図７において、準直交符号マスクを４進数値として生成する複素準直交符号発生器の構成を示すブロック図である。
【図１１】  図７において、準直交符号マスクをＩ及びＱ値として生成する複素準直交符号発生器の構成を示すブロック図である。
【図１２】  図７の４進複素準直交符号拡散及びＰＮマスキング部において、本発明の第１実施形態による４進複素準直交符号拡散装置の構成を示す図。
【図１３】  図１２の回転器の構成を示す図。
【図１４】  図７の複素準直交符号拡散及びＰＮマスキング部において、本発明の第２実施形態による複素準直交符号拡散装置の構成を示す図。
【図１５】  図１４の回転器の構成を示す図。
【図１６】  図１２の複素準直交符号拡散装置から送信される信号を逆拡散する装置の構成を示す図。
【図１７】  図１６の回転器の構成を示す図。
【図１８】  図１４の複素準直交符号拡散装置から送信される信号を逆拡散する装置の構成を示す図。
【図１９】  図１８の回転器の構成を示す図。
【図２０】  図７の４進複素準直交符号拡散及びＰＮマスキング部において、本発明の第３実施形態による４進複素準直交符号拡散装置の構成を示す図。
【図２１】  図７の４進複素準直交符号拡散及びＰＮマスキング部において、本発明の第４実施形態による４進複素準直交符号拡散装置の構成を示す図。
【図２２】  準直交符号を生成する図５の過程で、本発明のさらに他の実施形態により列置換関数を生成する過程を示す流れ図。
【符号の説明】
７１０……複素信号変換器
７１１……第１信号変換部
７１３……第２信号変換部
７１５……４進複素準直交符号発生器
７１７……ＰＮ符号発生器
７１９……チャネル拡散及びＰＮマスキング部
７２１……基底帯域濾波器
７２３……周波数遷移器
【図１】
0003681335.tif 000128
【図２】
0003681335.tif 000129
【図３】
0003681335.tif 000130
【図４】
0003681335.tif 000131
【図５】
0003681335.tif 000132
【図６】
0003681335.tif 000133
【図７】
0003681335.tif 000134
【図８】
0003681335.tif 000135
【図９】
0003681335.tif 000136
【図１０】
0003681335.tif 000137
【図１１】
0003681335.tif 000138
【図１２】
0003681335.tif 000139
【図１３】
0003681335.tif 000140
【図１４】
0003681335.tif 000141
【図１５】
0003681335.tif 000142
【図１６】
0003681335.tif 000143
【図１７】
0003681335.tif 000144
【図１８】
0003681335.tif 000145
【図１９】
0003681335.tif 000146
【図２０】
0003681335.tif 000147
【図２１】
0003681335.tif 000148
【図２２】
0003681335.tif 000149