(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて少なくとも１つの情報信号を処理するためのコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの生成方法であって、
少なくとも２つの成分を有する第１のコンプレクス・コード・シーケンスを発生するステップ（１２２、１３２、１３４、１３６）とからなり、前記第１のコンプレクス・コード・シーケンスの第１の成分は、前記第１のコンプレクス・コード・シーケンスの第２の成分のタイム・オフセット・バージョンであり、前記方法はさらに、
少なくとも２つの成分（ショートＰＮＩ、ショートＰＮＱ）を有する第２のコンプレクス・コード・シーケンスを発生するステップと、
コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを生成するために、前記第１のコンプレクス・コード・シーケンスおよび前記第２のコンプレクス・コード・シーケンスの対応する成分を混合するステップ（１３８、１４０）と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１の方法において、前記第１のコンプレクス・コード・シーケンスを発生するステップが、
状態ベクトル（ＳＴＡＴＥ）を受信するステップと、
前記状態ベクトルを用いてコード・ベクトルを発生するステップ（１２６）と、
前記コード・ベクトルをユーザ・マスク（１２４）と混合してロング・コード・シーケンスを生成するステップと、
前記ロング・コード・シーケンスを第１の経路（１３２）および第２の経路（１３４）上に生成するステップと、
前記第１および第２の経路（１３２、１３４）上のロング・コード・シーケンス間に相対的な遅延（１３６）を生成して、前記第１の経路（１３２）上の第１のロング・コード・シーケンスおよび前記第２の経路（１３４）上の第２のロング・コード・シーケンスを生成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２の方法において、前記第２のコンプレクス・コード・シーケンスを発生するステップが、更に、
２つの独立した多項式発生器を用いて第１のショート・コード・シーケンス（ショートＰＮＩ）および第２のショート・コード・シーケンス（ショートＰＮＱ）を生成するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３の方法において、前記対応する成分を混合するステップは、更に、
前記第１のロング・コード・シーケンスおよび前記第１のショート・コード・シーケンス（ショートＰＮＩ）を積とする乗算（１３８）を行って、前記第１の経路（１３２）上に前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの第１の成分を生成するステップと、
前記第２のロング・コード・シーケンスおよび前記第２のショート・コード・シーケンス（ショートＰＮＱ）を積とする乗算（１４０）を行って、前記第２の経路（１３４）上に前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの第２の成分を生成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４の方法であって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの前記第１の成分および前記少なくとも１つの情報信号（ＤＩ(t)）を積とする乗算を実行することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項４の方法であって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの前記第２の成分および前記少なくとも１つの情報信号（ＤＱ(t)）を積とする乗算を実行することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項４の方法であって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの少なくとも一部および前記少なくとも１つの情報信号を用いて複素乗算（１４２）を実行することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項４の方法において、前記与えるステップが、更に、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスおよび２つの情報信号（ＤＩ(t)、ＤＱ(t)）を用いて複素乗算（１４２）を実行するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１の方法であって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの少なくとも一部および前記少なくとも１つの情報信号を用いて少なくとも１つのスペクトル拡散信号を与えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１の方法であって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスおよび２つの情報信号（ＤＩ(t)、ＤＱ(t)）を用いて２つのスペクトル拡散信号（ｙｉ(t)、ｙｑ(t)）を与えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１の方法であって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの少なくとも一部および少なくとも１つのスペクトル拡散信号を用いて前記少なくとも１つの情報信号を与えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１の方法であって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスおよび２つのスペクトル拡散信号（ｙｉ(t)、ｙｑ(t)）を用いて２つの情報信号（ＤＩ(t)、ＤＱ(t)）を与えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
少なくとも１つの情報信号を処理するために用いるコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システムであって、
少なくとも２つの成分を有するコンプレクス・コード・シーケンスを生成する第１のコンプレクス・コード・シーケンス発生器（１２２）とからなり、前記第１のコンプレクス・コード・シーケンスの少なくとも第１の成分は、前記第１のコンプレクス・コード・シーケンスの第２の成分のタイム・オフセット・バージョンであり、前記発生システムはさらに、
少なくとも２つの成分（ショートＰＮＩ、ショートＰＮＱ）を有する第２のコンプレクス・コード・シーケンスを生成する第２のコンプレクス・コード・シーケンス発生器と、
前記第１のコンプレクス・コード・シーケンスおよび前記第２のコンプレクス・コード・シーケンスの対応する成分を混合してコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを生成する混合装置（１３２、１３４、１３６、１３８、１４０）と、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１３のシステムであって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの少なくとも一部および前記少なくとも１つの情報信号を混合して少なくとも１つのスペクトル拡散信号を生成する第２の混合装置を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１３のシステムであって、
前記コンプレクス・スクランブリング・コードの少なくとも一部および少なくとも１つのスペクトル拡散信号を混合して前記少なくとも１つの情報信号を生成する第２の混合装置を備えることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信に関し、更に特定すれば、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを発生するためのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】
図１は、典型的な無線通信システム１０の一部概略図である。無線通信システム１０は、ある地理的領域内に位置する移動ユニットまたは固定ユニット等の多数の無線ユニット１２ａないし１２ｃに、無線通信サービスを提供する。典型的な無線通信システムの中心は、移動スイッチング・センタ（「ＭＳＣ」）１４であり、これは、無線スイッチング・センタ（「ＷＳＣ」）または移動電話交換局（「ＭＴＳＯ」）としても公知である場合がある。通常、移動スイッチング・センタ１４は、このシステムがサービスを提供する地理的領域全体に分散している基地局１６ａないし１６ｃのような複数の基地局に接続されており、更に、市内局１８、市内局２０、および市外局２２等の市内電話局および長距離電話局に接続されている。移動スイッチング・センタ１４は、とりわけ、無線ユニット間の呼および無線ユニットと有線ユニット（例えば有線ユニット２４）との間の呼の確立および維持を担っている。有線ユニットは、市内および／または長距離ネットワークを介して、移動スイッチング・センタ１４に接続されている。
【０００３】
無線通信システムがサービスを提供する地理的領域は、「セル」と呼ばれる空間的に別個の領域に分割されている。図１に示すように、各セルは、蜂の巣のパターンに配置した１つの六角形によって概略的に表される。しかしながら、実際には、各セルは、このセルの周囲の地域の地形および他のファクタに応じた不規則な形状を有する。通常、各セルは１つの基地局を含む。基地局は、当該基地局が当該セル内の無線ユニットと通信を行うために用いる無線機およびアンテナを備え、更に、当該基地局が移動スイッチング・センタ１４と通信を行うために用いる送信機器も備えている。例えば、無線端末１２ｂが無線ユニット１２ｃと通信を行いたい場合、無線ユニット１２ｂは所望の情報を基地局１６ｃに送信し、基地局１６ｃはこの情報を移動スイッチング・センタ１４に中継する。情報を受信すると、これが無線ユニット１２ｃに意図されたものであることを認識して、移動スイッチング・センタ１４は情報を基地局１６ｃに戻し、基地局１６ｃは無線機を介して無線ユニット１２ｃに情報を中継する。
【０００４】
スペクトル拡散無線通信システムでは、基地局１６ｃと移動ユニット１２ｃとの間で送信される情報信号またはベースバンド・データは、スペクトル拡散信号によって乗算される。符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システム等のいくつかのスペクトル拡散システムは、ランダムに見えるが意図する受信局によって再生可能な二進シーケンスである疑似雑音（ＰＮ）コード等の拡散および／またはスクランブリング・コード・シーケンス（「スクランブリング・コード・シーケンス」）で情報信号を乗算することにより、ベースバンド・データ情報信号を拡散および／またはスクランブルする。スクランブリング・コード・シーケンスが情報信号と同じパルス・レートを有する場合、スクランブリング・コード・シーケンスおよび情報信号の積はスクランブルされており、スペクトルは不変である。スクランブリング・コード・シーケンスが情報信号よりも速いパルス・レートを有する場合、スクランブリング・コード・シーケンスおよび情報信号の積は、スクランブルされていることに加えて、スペクトルが拡散されている。スクランブリング・コード・シーケンスの単一のパルスは、チップと呼ばれる。
【０００５】
図２は、ＣＤＭＡ送信機３０および受信機３１の概略ブロック図を示す。ＣＤＭＡ送信機３０は、情報またはデータ信号を拡散および／またはスクランブルして、送信用のスペクトル拡散信号を生成し、ＣＤＭＡ受信機３１は、このスペクトル拡散信号をスクランブル解除および／または逆拡散して、情報またはデータ信号を取り出す。送信機３０において、元のデータを、コーダおよび／または処理ブロック３２によって処理する。コーダおよび／または処理ブロック３２は、音声コーディング、チャネル・コーディング、ビット・インターリービング、デジタル変調およびその他の機能を実行して、情報またはデータ信号Ｄ（ｔ）（「情報信号」）を生成することができる。スクランブリング・コード・シーケンス発生器３３は、スクランブリング・コード・シーケンスを発生し、乗算器３４は、スクランブリング・コード・シーケンスを情報信号Ｄ（ｔ）と乗算して、広帯域またはスペクトル拡散情報信号ｙ（ｔ）を生成する。変調器３５は、例えば直角変調を用いて、スペクトル拡散情報信号をキャリア信号上に変調し、その後、スペクトル拡散信号を受信機３１に送信する。受信機３１において、復調器３６は、送信機３０から送信された信号を復調して、スペクトル拡散情報信号ｙ（ｔ）を生成する。スペクトル拡散信号ｙ（ｔ）は、乗算器３７によって、スクランブリング・コード発生器３８からのスクランブリング・コード・シーケンスの受信機で発生したバージョンと乗算される。正しいスクランブリング・コード・シーケンスとの乗算によって、スペクトル拡散信号ｙ（ｔ）を逆拡散および／またはスクランブル解除し、情報信号Ｄ（ｔ）を再生する。望ましくないユーザからのスペクトル拡散信号ｙ（ｔ）をスクランブリング・コード・シーケンスと乗算すると、結果として少量のノイズが生じる。デコーダおよびデプロセッシング・ブロック３９は、情報信号Ｄ（ｔ）を処理して、元のデータを得る。
【０００６】
図示のように、送信機３０における各プロセスは、受信機３１において同等のプロセスを有する。基地局からデータを送信して無線ユニットで受信する場合、このデータは順方向リンクを介して送出される。無線ユニットからデータを送信して基地局で受信する場合、このデータは逆方向リンクを介して送出される。現在のＣＤＭＡシステムでは、順方向リンク・プロセスと逆方向リンク・プロセスとの間に差があると共に、どのようにスクランブリング・コード・シーケンスを発生するかにおいても差がある。
【０００７】
図３は、（２４２−１）ビット・ロング・コードおよび２１５ビット・コンプレクス・ショート・コードを用いて、ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５−Ｂ規格（「ＩＳ−９５Ｂ」）のために、どのように逆方向リンク・スクランブリング・コード・シーケンスを発生するかを示す。ロング・コード発生器４０が発生するロング・コード・シーケンスは、各ユーザに一意に割り当てられている４２ビット・ユーザ・マスク４１と、ロング・コード発生エンジン４２の状態である４２ビット・ロング・コード・ベクトルとの内積である。ロング・コード発生エンジン４２は、シフト・レジスタを基本とすることができ、これは、ロング・コード・ベクトルまたはシフト・レジスタの状態を維持する。マスク４１を用いて、ロング・コード・ベクトルからビットを選択し、これに（例えばＡＮＤゲート装置４３またはモジューロ２加算器４４を用いて）排他的論理和演算を行って、ロング・コード・シーケンスを生成する。ユーザ固有マスク４１によってマスキング処理を行うことによって、各ユーザ毎に異なる量だけロング・コードを効果的にタイムシフトして、ロング・コード・シーケンスを生成する。このため、基地局は特定のユーザを識別することができる。直交拡散および変調を用いるＩＳ−９５Ｂでは、ロング・コード・シーケンスを、直交スプレッダ４５に供給する。直交拡散によって、他のユーザの干渉がランダムな位相および振幅を有するように見えることが保証される。
【０００８】
直交スプレッダおよび／またはスクランブラ４５は、ロング・コード・シーケンスを、コンプレクス・ショート・コード・シーケンスと乗算する。ＩＳ−９５Ｂに記載されているように、２つの独立した１５次の発生多項式を用いてコンプレクス・ショート・コード・シーケンスを発生して、コンプレクス・ショート・コード・シーケンスの同相（Ｉ）および直交（Ｑ）ショート・コード・シーケンスを生成する。ＩおよびＱショート・コード・シーケンスは、チップ同期であるが、その他の点では互いに独立している。同相（Ｉ）ミキサ４６は、ロング・コード・シーケンスをＩショート・コード・シーケンスと効果的に乗算し、直交ミキサ４７は、ロング・コード・シーケンスをＱショート・コード・シーケンスと効果的に乗算する。このように、直交スプレッダ４５は、Ｉスクランブリング・コード・シーケンスおよびＱスクランブリング・コード・シーケンスを生成する。ＩＳ−９５Ｂでは、Ｉ拡散コード・シーケンスおよびＱ拡散コード・シーケンスの双方を、情報信号Ｄ（ｔ）と乗算して、ＩおよびＱスペクトル拡散信号ｙｉ（ｔ）およびｙｑ（ｔ）を生成し、これらは直交変調されて、互いに加算された後、基地局に送信される。従って、乗算器４８ａおよび４８ｂは、情報信号Ｄ（ｔ）を、Ｉ拡散コード・シーケンスおよびＱ拡散コード・シーケンスとそれぞれ乗算して、同相スペクトル拡散信号ｙｉ（ｔ）および直交スペクトル拡散信号ｙｑ（ｔ）を生成する。あるいは、直交スプレッダ４５は、ショート・コンプレクス・コードを、情報信号Ｄ（ｔ）およびロング・コード・シーケンスの積と乗算する。このため、情報信号Ｄ（ｔ）は、直交スプレッダ４５の前段の乗算器４９によってロング・コード・シーケンスと乗算され、この場合、情報信号Ｄ（ｔ）は、直交スプレッダ４５によってスクランブルされるが、ロング・コード・シーケンスとの乗算によってすでに拡散されている。
【０００９】
図４は、図３のロング・コード・シーケンス発生器４０の一実施形態を示す。ロング・コード・シーケンス発生器４０は、４２ビット固定発生多項式５１による線形フィードバック・シフト・レジスタ等のロング・コード発生エンジン４２を含む。初めに、シフト・レジスタの現在の状態が、同期チャネルを介して移動ユニットによって受信され、シフト・レジスタにロードされる。これについては、当業者には理解されよう。次いで、シフト・レジスタにクロックを送出し、４２ビット・コード・ベクトルまたはシフト・レジスタの現在の状態を、ユーザ・マスク４１と共に、ＡＮＤゲート装置４３に印加する。ＡＮＤゲート装置４３の出力を、モジューロ２加算器４４に印加する。モジューロ２加算器４４は、ロング・コードのタイムシフトされたバージョンであるロング・コード・シーケンスを生成する。タイム・オフセットは、ユーザ・マスク４１によって導入される。
【００１０】
ｃｄｍａ２０００と呼ばれる、提案されているＣＤＭＡシステムは、いくつかの物理チャネルから成る逆方向チャネルの使用を提案している。物理チャネルとは、すなわち、常に用いる逆方向パイロット・チャネル、逆方向基本チャネル（Ｒ−ＦＣＨ）、１つ以上の補足チャネル（Ｒ−ＳＣＨ）、および逆方向専用制御チャネル（Ｒ−ＤＣＣＨ）である。ウオルシュ・コード・シーケンスを用いて各物理チャネルを拡散し、物理チャネル間に直交チャネル化を提供する。データ信号Ｄ（ｔ）をＩ経路およびＱ経路の双方に供給するＩＳ−９５Ｂとは異なり、拡散パイロットおよびＲ−ＤＣＣＨを同相（Ｉ）データ経路にマップし、拡散Ｒ−ＦＣＨおよびＲ−ＳＣＨを直交（Ｑ）経路にマップして、複合逆方向リンク信号を形成する。次いで、複素乗算処理を用いることによって、Ｉデータ信号Ｄｉ（ｔ）およびＱデータ信号Ｄｑ（ｔ）を、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスによってスクランブルする。提案された逆方向チャネル構造のために、提案されたＣＤＭＡシステムは、各ユーザに一意のスクランブリング・コード・シーケンスとして、コンプレクス・ロング・コード・シーケンス（そのＩおよびＱ成分は２つの異なるリアル・ロング・コードである）を用いる。コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを発生するために、様々な技法が提案されている。
【００１１】
図５は、１つのロング・コード・シーケンス発生エンジン５２ならびに２つの４２ビット・ユーザ・マスクすなわちＩ−マスク５４およびＱ−マスク５６を用いた、コンプレクス・スクランブリング・コード発生器５０を示す。動作において、現在のロング・コード発生状態５８を、同期チャネルを介して移動ユニットによって受信し、図４に示すようなコード発生エンジン５２の４２ビット線形フィードバック・シフト・レジスタにロードする。コード発生エンジン５２のシフト・レジスタからのコード・ベクトルは、例えばＡＮＤゲート装置６０およびモジューロ２加算器６２を用いて、Ｉ−マスク５４と排他的論理和演算を行って、Ｉロング・コード・シーケンスを生成し、これをＩスクランブリング・コード・シーケンスとして用いる。また、発生エンジン５２のレジスタからのコード・ベクトルは、例えばＡＮＤゲート装置６４およびモジューロ２加算器６６を用いて、Ｑ−マスク５６とも排他的論理和演算を行って、Ｑロング・コード・シーケンスを生成し、これをＱスクランブリング・コード・シーケンスとして用いる。Ｉマスク５４は、ＩＳ−９５Ｂユーザ・マスク４２（図４）とすることができ、Ｑ−マスク５６は、Ｉ−マスク・ビットのサブセットの置換または、例えばＩ−マスク５４のビット３２を反転させてＱ−マスク５６を得るように、固定ビットの異なるセットとすることができる。この手法は、ユーザのＩおよびＱロング・コード・シーケンスの相対的なタイム・オフセットが小さい場合があるので自己干渉問題を生じる恐れがあり、このため、ＩおよびＱは、遅延拡散のために、相互干渉する可能性がある。更に、Ｉロング・コード・シーケンスおよびＱロング・コード・シーケンスの相対的なタイム・オフセットは、容易に計算することはできない。このため、４３億の全ロング・コード・シーケンスについて最小のタイム・オフセットを保証するユーザ・マスク５４および５６を選択することは難しい。加えて、２人の異なるユーザのＩロング・コード・シーケンス（またはＱロング・コード・シーケンス）の間に保証された遅延がないために、相互干渉の問題が生じる。原理上、２人のユーザは、経路損失の差のために、相互に干渉する可能性がある。いかなる２人のユーザのロング・コード・シーケンスも、十分に分離していなければならない（遅延＞伝搬遅延における最大差）。
【００１２】
図６は、別のコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生器７０を示し、これは、ユーザ・マスク７２ならびに２つのロング・コード発生エンジンすなわちＩロング・コード発生エンジン７４およびＱロング・コード発生エンジン７６を用いる。Ｉロング・コード発生エンジン７４は、ＩＳ−９５Ｂにおいて必要とされる同期チャネルからの現在の状態７８を受信し、この現在の状態は、図４に示すようなＩコード発生エンジン７４の４２ビット線形フィードバック・シフト・レジスタにロードされる。自己干渉を回避するために、現在の状態７８は、ブロック８０に示すように、ある数のチップ（例えば５１２チップ）だけ進ませて、Ｑコード発生エンジン７６の４２ビット線形フィードバック・シフト・レジスタにロードする。Ｑ状態のビットを進ませるには、Ｑロング・コード発生エンジン７６のシフト・レジスタに現在の状態７８をロードし、所望のチップ量だけシフト・レジスタを進ませるようにクロックを送出すれば良い。ＩおよびＱロング・コード発生エンジン７４および７６は、同じ発生多項式を有する。Ｉロング・コード発生シフト・レジスタのコード・ベクトルを、例えばＡＮＤゲート装置８２およびモジューロ２加算器８４を用いて、ユーザ・マスク７２と排他的論理和演算を行い、Ｉスクランブリング・コード・シーケンスとして用いるＩロング・コード・シーケンスを生成する。また、Ｑロング・コード発生シフト・レジスタのコード・ベクトルも、例えばＡＮＤゲート装置８６およびモジューロ２加算器８８を用いて、ユーザ・マスク７２と排他的論理和演算を行い、Ｑスクランブリング・コード・シーケンスとして用いるＱロング・コード・シーケンスを生成する。ユーザ・マスク７２は、ＩＳ−９５Ｂユーザ・マスク４２（図４）とすることができる。しかしながら、この手法は、回路の複雑さを増し、相互干渉の問題を生じる恐れがある。相互干渉の問題が起こり得る理由は、ユーザ間で、Ｉロング・コード・シーケンスは一意であり、Ｑロング・コード・シーケンスは一意であるが、あるユーザのＱロング・コードが別のユーザのＩロング・コードである可能性があるからである。この場合も、２人の異なるユーザのＩロング・コード・シーケンス（またはＱロング・コード・シーケンス）の間に保証された遅延がないために、相互干渉の問題が起こる可能性がある。
【００１３】
図７は、別のコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生器９０を示し、これは、ユーザ・マスク９２ならびに２つのロング・コード発生エンジンすなわちＩロング・コード発生エンジン９４およびＱロング・コード発生エンジン９６を用いる。Ｉロング・コード発生エンジン９４は、ＩＳ−９５Ｂにおいて必要とされる同期チャネルからの現在のＩ発生状態９８を受信し、Ｑロング・コード発生エンジン９６は、同期チャネルから現在のＱ発生状態１００を受信する。Ｉ状態は、Ｉ発生エンジン９４の４２ビット線形フィードバック・シフト・レジスタにロードされ、Ｑ状態は、Ｑ発生エンジン９６の４２ビット線形フィードバック・シフト・レジスタにロードされる。ＩおよびＱロング・コード発生エンジン９４および９６は、固有の発生多項式を有する。Ｉロング・コード発生エンジン９４は、ＩＳ−９５Ｂ発生多項式を用い、Ｑロング・コード発生エンジン９６は、ＩＳ−９５Ｂ発生多項式の逆多項式を使用可能である。Ｉロング・コード発生エンジン９４のコード・ベクトルを、例えばＡＮＤゲート装置１０２およびモジューロ２加算器１０４を用いて、ユーザ・マスク９２と排他的論理和演算を行って、Ｉスクランブリング・コード・シーケンスとして用いるＩロング・コード・シーケンスを生成する。また、Ｑロング・コード発生エンジン・レジスタのコード・ベクトルも、例えばＡＮＤゲート装置１０６およびモジューロ２加算器１０８を用いて、ユーザ・マスク９２と排他的論理和演算を行って、Ｑスクランブリング・コード・シーケンスとして用いるＱロング・コード・シーケンスを生成する。この手法は、干渉の問題を低減させるが、ＩおよびＱエンジン・レジスタ双方について、同期チャネル上で現在のＩおよびＱ状態を送信する必要がある。加えて、このシステムは、２人の異なるユーザのＩロング・コード・シーケンス（またはＱロング・コード・シーケンス）の間の遅延を保証しない。
【００１４】
ロング・コードについてのオフセット値に対するユーザ・マスク値のマッピングは、極めて複雑である。このため、マスクされるロング・コード発生器のみを用いた、提案されている方式に伴う問題は、同一ユーザおよび／または異なるユーザのＩおよび／またはＱスクランブリング・コード・シーケンス間の時間差の保証が困難なことである。
【００１５】
本発明は、コンプレクス拡散および／またはスクランブリング・コード・シーケンス（「スクランブリング・コード・シーケンス」）発生システムに関し、これは、少なくとも２つの成分を有する第１のコンプレクス・コード・シーケンスと、少なくとも２つの成分を有する第２のコンプレクス・コード・シーケンスとを用いる。第１のコンプレクス・コード・シーケンスの成分を、第２のコンプレクス・コード・シーケンスの対応する成分とそれぞれ混合して、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを発生する。これを行う際に、同一ユーザおよび／または異なるユーザに対して、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの成分間のオフセットを達成する。例えば、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システムは、コード・ベクトルおよびユーザ・マスクの内積から生成したロング・コード・シーケンスを生成するロング・コード発生器を使用可能である。ロング・コード・シーケンスを、Ｉ経路およびＱ経路に与える。コンプレクス・ロング・コード・シーケンスを生成するために、Ｑ経路上のロング・コード・シーケンスを遅延させて、Ｑ経路上に第２のロング・コード・シーケンスすなわちコンプレクス・ロング・コード・シーケンスのＱ成分を生成する。Ｉ経路上では、Ｉロング・コード・シーケンスすなわちコンプレクス・ロング・コード・シーケンスのＩ成分を、ショート・コード・シーケンスのＩ成分と混合して、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスのＩ成分を生成する。Ｑ経路上では、Ｑロング・コード・シーケンスを、ショート・コード・シーケンスのＱ成分と混合して、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスのＱ成分を生成する。このため、異なるユーザおよび／または同一のユーザに対するコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの成分間のオフセットは、少なくともショート・コードの期間となる。コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスは、情報信号の拡散、スクランブル、逆拡散、またはスクランブル解除のために用いることができる。
本発明の他の態様および利点は、以下の詳細な説明を読み、図面を参照することによって、明らかにすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の原理によるコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システムの例示的な実施形態について、以下に説明する。特に図８を参照すると、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システム１２０は、ロング・コード・シーケンス発生器１２２等のコード・シーケンスを含む。これは、ロング・コード・シーケンス等の第１のコンプレクス・コード・シーケンスの第１の成分を発生する。ロング・コード発生器１２２は、ロング・コード発生エンジン１２６を含み、これは、４２ビット線形フィードバック・シフト・レジスタおよび多項式発生器を用いて、４２ビット・コード・ベクトルを生成する。ロング・コード・シーケンスは、４２ビット・ユーザ・マスク１２４およびロング・コード発生エンジン１２６からの４２ビット・コード・ベクトルの内積である。ロング・コード発生器１２２は、基地局から同期チャネルを介して現在の４２ビット状態ベクトルを受信し、この状態ベクトルをシフト・レジスタにロードする。各ユーザには固有の４２ビット・ユーザ・マスク１２４が割り当てられており、このマスク１２４を用いてベクトルからビットを選択し、これに（例えばＡＮＤ装置１２８およびモジューロ２加算器１３０を用いて）排他的論理和演算を行って、ロング・コード・シーケンスを生成する。ユーザ固有のマスクによるマスキング処理を実行することによって、ロング・コード・シーケンスを、各ユーザ毎に異なる量だけ効果的にタイム・シフトする。
【００１７】
ロング・コード・シーケンスは、Ｉ経路１３２およびＱ経路１３４に与えられる。Ｑ経路１３４上では、遅延１３６が、経路１３４上のロング・コード・シーケンスを遅延させて、コンプレクス・ロング・コード・シーケンスのＱ成分（Ｑロング・コード・シーケンス）を生成し、これが、第１のコンプレクス・コード・シーケンスの第２の成分となる。Ｑロング・コード・シーケンスは、Ｉ経路１３２上のロング・コード・シーケンスのＩ成分（Ｉロング・コード・シーケンス）に対して遅延している。Ｉ経路１３２上では、Ｉミキサ１３８が、ロング・コード・シーケンスのＩ成分を、ショート・コード・シーケンスのＩ成分（Ｉショート・コード・シーケンス）のような第２のコンプレクス・コード・シーケンスの第１の成分と混合または乗算して、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスのＩ成分（Ｉスクランブリング・コード・シーケンス）を生成する。Ｑ経路１３４上では、Ｑミキサ１４０が、Ｑロング・コード・シーケンスを、ショート・コード・シーケンスのＱ成分のようなコンプレクス・ショート・コード・シーケンスの第２の成分と混合または乗算して、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスのＱ成分（Ｑスクランブリング・コード・シーケンス）を生成する。あるいは、Ｉ経路１３２上のみの遅延を用いて、またはＩ経路１３２およびＱ経路１３４双方の遅延を用いて、ＩおよびＱロング・コード・シーケンス間に相対的な遅延を与えることができる。ＩおよびＱロング・コード・シーケンス間の遅延は、１チップほどに小さくすることができる。
【００１８】
この実施形態では、コンプレクス・ショート・コード・シーケンス（ＩおよびＱ成分）は別個のＰＮコードであり、これらは、ＩＳ−９５Ｂに記載されているような２つの独立した１５次の発生多項式、および図４に示すものに類似した１５ビット線形フィードバック・シフト・レジスタを用いて発生する。コンプレクス・ショート・コードおよびコンプレクス・ロング・コードを発生するための代替的な技法も可能である。コンプレクス・ショートＰＮコード成分はチップ同期であるが、それ以外は互いに独立している。
【００１９】
いくつかの実施形態では、処理ブロック１４４を用いてコンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを処理して、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを変更した後に、データ・ストリームＤｉ（ｔ）およびＤｑ（ｔ）との混合または複素乗算１４２を行って、送信のピーク・パワー対平均パワー比を改善する。これを行う際に、変調方式が効果的に変更する。例えば、処理ブロック１４４は、Ｑスクランブリング・コードを２分の１に減縮し、次いで、結果として得られるシーケンスを、−１および１およびＩスクランブリング・コード・シーケンスの反復カバー・シーケンスによって乗算することができる。この結果として処理ブロック１４４から生成されたＱスクランブリング・コード・シーケンスを、コンプレクス・スクランブリング・コードおよびデータ・ストリームＤｉ（ｔ）およびＤｑ（ｔ）の複素乗算において用いる。これを行う際に、コンプレクス・スクランブリング・コードは位相遷移を呈し、これがピーク対平均パワー比を低下させる可能性がある。すなわち、偶数チップ時間の間、コンプレクス・スクランブリング・チップは、４つの直交位相シフト・キーイング（ＱＰＳＫ）シンボルのうち１つである。奇数チップ時間の間、コンプレクス・スクランブリング・コードは、以前のコンプレクス・スクランブリング・チップから＋／−９０度の移相に限定される。従って、ＱＰＳＫおよび二進位相シフト・キーイング（ＢＰＳＫ）を混成させた組み合わせであるハイブリッド位相シフト・キーイング手法を用いて、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを発生可能である。実施形態に応じて、処理ブロック１４４は、異なる方法で、Ｉスクランブリング・コード・シーケンスおよび／またはＱスクランブリング・コード・シーケンスの双方を変更して、変調方式を効果的に変更するか、または他の所望の動作特性を与えることができる。更に、いくつかの実施形態では、処理ブロック１４４を実行せず、コンプレクス・スクランブリング・コードを複素乗算器１４２に直接与える。
【００２０】
この実施形態では、複素乗算器１４２による複素乗算において、Ｉスクランブリング・コード・シーケンスおよびＱスクラブリング・コード・シーケンスを用いる。複素乗算器１４２は、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを用いて、ＩおよびＱデータ・ストリームＤｉ（ｔ）およびＤｑ（ｔ）に対し複素乗算を実行して、ＩおよびＱスペクトル拡散信号ｙｉ（ｔ）およびｙｑ（ｔ）を与え、これらを変調して、互いに加算した後に基地局に送信する。複素乗算１４２は、Ｉスペクトル拡散信号ｙｉ（ｔ）＝（Ｄｉ（ｔ）＊Ｉスクランブリング・コード・シーケンス）−（Ｄｑ（ｔ）＊Ｑスクランブリング・コード’）および、Ｑスペクトル拡散信号ｙｑ（ｔ）＝（Ｄｉ（ｔ）＊Ｑスクランブリング・コード・シーケンス’）＋（Ｄｑ（ｔ）＊Ｉスクランブリング・コード・シーケンス）を生成する。Ｑスクランブリング・コード・シーケンスの後の「’」は、この実施形態におけるＱスクランブリング・コード・シーケンスが、処理ブロック１４４によって変更されていることを示す。他の実施形態も可能である。あるいは、複素乗算器１４２が、単に、Ｉ経路１３２上でデータ・ストリームＤｉ（ｔ）とＩスクランブリング・コード・シーケンスとの間で実行される乗算であり、更に、Ｑ経路１３４上でＱスクランブリング・コード・シーケンスとデータ・ストリームＤｑ（ｔ）との間で行われる乗算であるシステムにおいて、スクランブリング・コード・シーケンス発生システムを実行可能である。かかる実施形態では、データ・ストリーム間の乗算は、コンプレクス・ロング・コード・シーケンスの発生後のように、他の位置で行うことができる。更に、Ｄｉ（ｔ）およびＤｑ（ｔ）情報信号は異なるものとしているが、代替的な実施形態では、Ｄｑ（ｔ）に等しいＤｉ（ｔ）を有することができる。
【００２１】
上述の実施形態は、１つのみのロング・コード発生エンジン１２６および１つのユーザ・マスク１２４を用いるので、このシステムは、ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５−Ｂ規格とバックワード・コンパチブルとすることができる。コンプレクス・ショート・コードが存在するために、ユーザのＩスクランブリング・コードとＱスクランブリング・コードとの間の相対的なタイム・オフセットが十分に大きい（ショート・コード発生器の１期間よりも大きい）ので、このシステムは、自己干渉の問題を低減させる。ＩおよびＱスクランブリング・コード・シーケンスがユーザ間で一意であるために、相互干渉の問題は低減し、異なるユーザ・マスクならびにコンプレクス・ショート・コード・シーケンスの異なるＩおよびＱ成分を用いるために、あるユーザのＩコードは、別のユーザのＱコードとは関連付けられない。
【００２２】
上述の実施形態に加えて、記載したスクランブリング・コード発生システムの構成要素を省略および／または追加し、および／または変形または部分を用いた、本発明の原理によるスクランブリング・コード・シーケンス発生システムの代替的な構成が可能である。例えば、上述の実施形態は、４２ビット・ユーザ・マスク、４２ビット・コード・ベクトル、および１５ビット・ショート・コード・シーケンスを用いるものとして記載したが、代替的なマスク、コード・ベクトル、およびコード・シーケンスが可能である。更に、本実施形態では、コード・シーケンスはロングおよびショートとして記載したが、代替的な実施形態は、異なる相対的な長さまたは等しい長さを有する第１および第２のコンプレクス・コード・シーケンスを用いて、コンプレクス・スクランブリング・コードを生成することができる。更に、コンプレクス・スクランブリング・コードならびにロングおよびショート・コード・シーケンスは、２つの成分（ＩおよびＱ）について記載したが、他の実施形態は、追加の成分および／または異なる数の成分を用いて、異なる方法で組み合わせて、様々な形態の変調を可能にすることができる。
【００２３】
更に、ロング・コード発生エンジンは、基地局から同期チャネル上で現在の状態ベクトルを受信するものとして記載したが、異なるソースから現在の状態ベクトルを受信する代替的な方式が可能である。更に、ロング・コード発生器１２２は、ロング・コード発生シフト・レジスタからのコード・ベクトルを用いて、ＡＮＤゲート装置１２８およびモジューロ２加算器１３０を用いてコード・ベクトル１２６およびユーザ・マスク１２４の内積を得ることによって、ロング・コード・シーケンスを生成するものとして記載した。ロング・コードおよびショート・コード・シーケンスを発生するために、代替的な構成も可能である。
【００２４】
更に、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システムは、様々な動作環境で動作可能である。例えば、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システムは、ＣＤＭＡシステムの逆方向リンクの送信経路において（無線ユニットで）動作するものとして記載した。また、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システムは、逆方向リンクの受信経路（基地局）にも配置されている。受信経路上では、コンプレクス・スクランブル・コードを用いて、スペクトル拡散信号の逆拡散および／またはスクランブル解除を行う。これは、この開示の利点と共に、当業者によって理解されよう。受信経路における実施形態では、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システム１２０は、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスを提供し、対応する複素乗算器１４２が、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンスの成分の共役とＩおよびＱスペクトル拡散信号との間の複素乗算を行って、ＩおよびＱデータ信号ＤｉおよびＤｑを生成する（カッコ内に示す）。これは、当業者には理解されよう。更に、無線通信システムの順方向リンク上の送信経路（基地局）および受信経路（無線ユニット）上でも、コンプレクス・スクランブリング・コード発生システムのいくつかの実施形態を使用可能である。
【００２５】
加えて、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生装置は、ＩおよびＱスクランブリング・コード・シーケンスを発生し、次いでデータ信号Ｄｉ（ｔ）およびＤｑ（ｔ）と混合するものとして記載した。これとは異なる実施形態が可能であり、その場合、第１のコンプレクス・コード・シーケンス、第２のコンプレクス・コード・シーケンス、ならびにデータ信号Ｄｉ（ｔ）およびＤｑ（ｔ）を、異なる方法で互いに混合することができる。例えば、乗算器１４２を、単に２つの乗算器とし（ＩおよびＱ経路の各々に１つずつ）、データ信号Ｄｉ（ｔ）およびＤｑ（ｔ）を、ＩおよびＱショート・コード・シーケンスとそれぞれ乗算し、次いで、結果として得られるシーケンスの対応する成分を、コンプレクス・ロング・コード・シーケンスの対応する成分と乗算することができる。
【００２６】
当業者には理解されようが、コンプレクス・スクランブリング・コード・シーケンス発生システムは、明確な構成要素の特定の構成を用いて記載したが、スクランブリング・コード発生システムおよびその部分は、特定用途向け集積回路、ソフトウエア駆動処理回路、ファームウエア、またはこの開示の利点と共に当業者によって理解されるような明確な構成要素の他の構成において、実現可能であることは理解されよう。例示的な実施形態は特定の回路と図示したが、このシステムは、図示した回路と同様の機能を共に実行する異なる構成要素を使用可能である。これまで記載したものは、本発明の原理の適用を例示するに過ぎない。ここに例示し記載した典型的な適用に厳密に従うことなく、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明には、これらおよび様々な他の変更、構成および方法が可能であることを、当業者は認めよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】典型的な無線通信システムの一部概略図を示す。
【図２】従来技術のスペクトル拡散通信システム局アーキテクチャにおける送信機および受信機対の概略ブロック図を示す。
【図３】現在の拡散コード発生システムの一実施形態の概略ブロック図を示す。
【図４】コード・シーケンス発生器の一実施形態を示す。
【図５】提案されているコンプレクス・スクランブリング・コード発生システムを示す。
【図６】別の提案されているコンプレクス・スクランブリング・コード発生システムを示す。
【図７】本発明の原理による、更に別の提案されているコンプレクス・スクランブリング・コード発生システムを示す。
【図８】本発明の原理による、コンプレクス・スクランブリング・コード発生システムを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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