(57)【要約】  ドップラシフトが原因の擬似警報を軽減する通信システムおよび方法が開示されている。受信されたメッセージデータは、伝送の前に、直交ウォルシュ符号にマッピングされ、適切なＰＮ系列を用いてインタリーブされて、スクランブルされる。伝送されたメッセージデータは、受信されると、ディスクランブルされて、ディインタリーブされる。様々なアンテナおよび／または信号経路からのウォルシュ符号のそれぞれに関連付けられたエネルギーは、結合されて、各ウォルシュ符号用の合計エネルギーが得られる。ウォルシュ符号の合計エネルギーが特定のしきい値を超えている場合、そのウォルシュ符号は、受信されたメッセージとして宣言され、そうでない場合には、消失が表示される。データは伝送の前にインタリーブされるので、ドップラが原因で発生する位相傾斜は、受信機でディインタリービングが行われる際、ランダム位相誤差に変換され、それにより擬似警報が軽減される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システム内の擬似警報を軽減するための装置であって、
構造化符号を用いてチップの系列を生成し、伝送の前に前記チップの系列をインタリーブするように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリと
を備えた装置。
【請求項２】
前記構造化符号が直交符号である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つのプロセッサがメッセージを複数のウォルシュ符号の１つにマッピングし、前記構造化符号が前記メッセージのマッピング先のウォルシュ符号である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記チップの系列を生成するために前記構造化符号を用いてデータを拡散する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記チップの系列を擬似ランダム方式でインタリーブするためのＦｅｉｓｔｅｌネットワークを実装している、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つのプロセッサが前記チップの系列を構造化方式でチャネルまたはユーザの１つまたは複数にわたって共通にインタリーブする、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つのプロセッサが前記チップの系列を構造化符号の長さ全体にわたってインタリーブする、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのプロセッサがインタリービングの後に前記チップの系列をスクランブルする、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つのプロセッサがインタリービングの前に前記チップの系列をスクランブルする、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
通信システム内の擬似警報を軽減するための装置であって、
ディインタリーブされたサンプルの系列を得るため、および前記ディインタリーブされたサンプルの系列を構造化符号に従って処理するために前記サンプルの系列をディインタリーブする少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリと
を備えた装置。
【請求項１１】
前記構造化符号がウォルシュ符号である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記チップの系列を、送信機によって行われたインタリービングを補完するように擬似ランダム方式または構造化方式の少なくとも１つの方式でディインタリーブするように構成されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
通信システム内の擬似警報を軽減するための方法であって
構造化符号を用いてチップの系列を生成することと、
伝送の前に前記チップの系列をインタリーブすることと
を備えた方法。
【請求項１４】
前記構造化符号を用いた前記チップの系列の前記生成が、
メッセージを複数のウォルシュ符号の１つにマッピングすることを備え、前記構造化符号が前記メッセージのマッピング先のウォルシュ符号であり、前記チップの系列が前記ウォルシュ符号用である、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記構造化符号を用いて前記チップの系列を生成することが、前記チップの系列を生成するために前記構造化符号を用いてデータを拡散することを備えた、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記チップの系列を前記インタリーブすることが、前記チップの系列を前記構造化符号の長さ全体にわたってインタリーブすることを備えた、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
通信システム内の擬似警報を軽減するための方法であって、
ディインタリーブされたサンプルの系列を得るためにサンプルの系列をディインタリーブすることと、
構造化符号に従って前記ディインタリーブされたサンプルの系列を処理することと
を備えた方法。
【請求項１８】
前記サンプルの系列を前記ディインタリーブすることが、
前記サンプルの系列を前記構造化符号の長さ全体にわたってディインタリーブすること
を備えた、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ディインタリーブされたサンプルの系列を前記処理することが、
複数のウォルシュ符号のそれぞれを用いて前記ディインタリーブされたサンプルの系列を逆拡散することと、
複数のウォルシュ符号のそれぞれ用のエネルギーを判定することと、
最大のエネルギーを有するウォルシュ符号を検出データとして供給することと
を備えた、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記ディインタリーブされたサンプルの系列を前記処理することが、逆拡散されたシンボルを得るために前記構造化符号を用いて前記ディインタリーブされたサンプルの系列を逆拡散することを備えた、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
通信システム内の擬似警報を軽減するための装置であって、
構造化符号を用いてチップの系列を生成するための手段と、
伝送の前に前記チップの系列をインタリーブするための手段と
を備えた装置。
【請求項２２】
前記構造化符号を用いて前記チップの系列を生成するための前記手段が、
メッセージを複数のウォルシュ符号の１つにマッピングするための手段を備え、前記構造化符号が前記メッセージのマッピング先のウォルシュ符号であり、前記チップの系列が前記ウォルシュ符号用である、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記構造化符号を用いて前記チップの系列を生成するための前記手段が、前記チップの系列を生成するために前記構造化符号を用いてデータを拡散するための手段を備えた、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記チップの系列をインタリーブするための前記手段が、前記チップの系列を前記構造化符号の長さ全体にわたってインタリーブするための手段を備えた、請求項２１に記載の装置。
【請求項２５】
前記チップをインタリーブするための前記手段がチャネルまたはユーザの１つまたは複数用に共通に前記チップをインタリーブする、請求項２１に記載の装置。
【請求項２６】
通信システム内の擬似警報を軽減するための装置であって、
ディインタリーブされたサンプルの系列を得るためにサンプルの系列をディインタリーブするための手段と、
構造化符号に従って前記ディインタリーブされたサンプルの系列を処理するための手段と
を備えた装置。
【請求項２７】
前記サンプルの系列をディインタリーブするための前記手段が、
前記サンプルの系列を前記構造化符号の長さ全体にわたってディインタリーブするための手段
を備えた、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記ディインタリーブされたサンプルの系列を処理するための前記手段が、
複数のウォルシュ符号のそれぞれを用いて前記ディインタリーブされたサンプルの系列を逆拡散するための手段と、
複数のウォルシュ符号のそれぞれ用のエネルギーを判定するための手段と、
最大のエネルギーを有するウォルシュ符号を検出データとして供給するための手段と
を備えた、請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
前記ディインタリーブされたサンプルの系列を処理するための前記手段が、
逆拡散されたシンボルを得るために前記構造化符号を用いて前記ディインタリーブされたサンプルの系列を逆拡散するための手段と
を備えた、請求項２６に記載の装置。
【請求項３０】
ディインタリーブするための前記手段が複数のチャネルまたは複数のユーザの少なくとも１つのために単一のディインタリービング演算を実施する、請求項２６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）は、従来のアナログ方式で用いられる狭帯域チャネル技術と対比される信号伝送用の広帯域拡散スペクトル技術を用いる変調および多元接続方式である。したがって、伝送に含まれる情報は、非常に大きい帯域幅にわたって拡散され、そのため、複数のユーザが同時に同じ周波数帯域を共用することができる。そのためには、特定の地理的位置にある特定の呼（ユーザ）に属する情報を明確に識別する符号をデータビットに適用し、受信機側で同じ符号のみがその情報を読めるようにする必要がある。したがって、特定の地理的セル内の、一般的にローカル送受信局によって到達可能な全ユーザ用のデータビットが広いスペクトルを使って同時に伝送される。ユーザのデバイスは信号をピックアップし、明確にそのデバイス宛てに送信されたビットを除いて、すべての符号化ビットを破棄する。次に、ユーザのデバイスは符号を取り除いて、伝送をそのオリジナルのデータストリームに復元する。したがって、拡散スペクトル技術では、データ信号より大きい帯域幅を使用する拡散信号を用いてデータ信号を変調することにより、データは必要以上の帯域幅を占有することになる。拡散信号のビットは、チップと呼ばれる。それゆえ、ＣＤＭＡでは、狭帯域に集中し、無線受信機で聴話（monitor）することがより容易な信号とは対照的に、スペクトルに拡散された信号をピックアップするには１つの呼を別の呼から分離するために符号の知識が必要であるためにプライバシおよびセキュリティが向上する。
【０００２】
ＣＤＭＡ通信システムにおける各ユーザは様々な方法で識別できる。直交多元アクセスはそのような手法の１つであり、この手法では、ユーザは、直交符号から導出される多数の直交波形の１つを割り当てられる。２つの信号の相互相関がヌルタイムシフトを表すゼロの場合、その２つの信号は直交している。相互相関とは、２つの異なる信号が、それぞれが相手に関して時間的にシフトしていて、そのタイムシフトの関数として相関する程度の大ざっぱな目安である。したがって、異なるユーザに割り当てられ、同時に伝送される直交する信号／波形は、互いに干渉しない。
【０００３】
直交符号セットの例としてウォルシュセットがある。ウォルシュ関数は、Ｈ１＝［０］から始まるアダマール行列を構築する反復プロセスを用いて生成される。したがって、ウォルシュ関数は、ＣＤＭＡにおいて２つの目的に使用される。基地局から移動端末への順方向リンクでは、ウォルシュ関数は、独立した伝送チャネルを形成するために利用される。移動端末から基地局への逆方向リンクでは、ウォルシュ関数は直交変調に用いられる。しかし、直交ウォルシュ系列を介して処理されるメッセージ信号は擬似警報（false alarm）を発生しやすく、その場合、伝送されたウォルシュ系列のタイムシフト版は、パフォーマンスの低下を招くチャネル無相関としてだけでなく、誤って伝送データとしても識別される。
【発明の概要】
【０００４】
関連出願の相互参照
本出願は、２００６年７月２４日に出願された「CODE IINTERLEAVING FOR STRUCTURED CODE」という名称の米国仮特許出願第６０／８３３，１７６号の利益を主張するものであり、該出願の全文が参照により本明細書に組み込まれるものとする。
【０００５】
以下で、特許請求の範囲に記載される主題のいくつかの態様に関して基本的な理解を促すために、特許請求の範囲に記載される主題の簡単な概要を説明する。この概要は、特許請求の範囲に記載される主題の包括的な概要ではない。特許請求の範囲に記載される主題のキーまたは重要な要素を特定することも、特許請求の範囲に記載される主題の範囲を概説することも意図されていない。その唯一の目的は、後述される、より詳細な説明の序文として、簡略な形で特許請求の範囲に記載される主題のいくつかの概念を提示することである。
【０００６】
本明細書で説明される実施形態による通信システムは、チャネライザ／拡散器、符号インタリーバおよびスクランブラを備えた送信機を装備している。チャネライザは、受信データを、チャネル化符号を用いて処理することにより、拡散されたデータを供給する。符号インタリーバは、チャネライザから受信されたデータを並べ替え、インタリーブされたデータをスクランブラに供給する。スクランブラは、インタリーブされたデータを、ＰＮ系列を用いてスクランブルし、スクランブルされた信号を伝送する。
【０００７】
別の実施形態は、上述の送信機と共に使用できる受信機に関する。受信機は、ディスクランブラ、ディインタリーバ、ディチャネライザ／逆拡散器およびコンバイナを備えている。ディスクランブラは、スクランブルされた入力を送信機から受信し、その入力を、それをスクランブラするために使用したＰＮ系列で乗算し、ディスクランブルされた入力を供給する。チップディインタリーバは、ディスクランブラからの出力を、伝送中に行われたインタリービングを補完するようにディインタリーブする。次に、ディインタリーブされたチップは、逆拡散シンボルを供給するディチャネライザ／逆拡散器に供給される。コンバイナは、複数のフィンガーまたは受信アンテナからの逆拡散されたシンボルを結合して、検出データを供給する。
【０００８】
別の態様によれば、通信システム内のメッセージは、直交ウォルシュ符号を用いて拡散される。したがって、別の実施形態は、ウォルシュマッパーが、Ｋビットを備えたメッセージデータを長さＬ＝２Ｋの特定のウォルシュ符号にマッピングする送信機を備えている。符号インタリーバは、ウォルシュ符号のＬチップをインタリーブする。スクランブラは、インタリーブされたチップをＰＮ系列のチップで乗算し、伝送用のスクランブラされたチップを供給する。
【０００９】
別の態様によれば、上述の送信機からメッセージを読み取ることができる受信機は、ディスクランブラ、ディインタリーバ、ＦＨＴユニット、コンバイナおよびメッセージディテクタを備えている。ディスクランブラは、送信機から受信されたメッセージをディスクランブルし、それをディインタリーバに供給する。ディインタリーバはそのメッセージビットをディインタリーブし、それらのビットをＦＨＴ（高速アダマール変換）ユニットに供給する。ＦＨＴユニットは、ディインタリーブされたチップを逆拡散し、各ウォルシュ符号にエネルギーを供給する。コンバイナは、ウォルシュ符号のそれぞれ用のエネルギーを様々なアンテナ／信号経路用に結合する。メッセージディテクタは、最大のエネルギーを有するウォルシュ符号を、伝送されたメッセージとして識別する。
【００１０】
別の態様は、受信データを、チャネル化符号を用いて処理することによりデータの拡散を行う通信方法に関する。次に、拡散されたデータは、並べ替えられて、スクランブル用のインタリーブされたデータとなる。次に、インタリーブされたデータは、ＰＮ系列を用いてスクランブルされ、伝送される。拡散されたデータは伝送される前にインタリーブされるので、インタリーブされたチップ内に、送信機の移動によるドップラによって引き起こされる位相傾斜（phase ramp）が散在し、そのため、構造が破壊され、その結果、擬似警報の頻度が高くなる。
【００１１】
別の態様は、上述の伝送方法により伝送されたデータを得るための受信方法に関する。この受信方法は、スクランブルされた入力を受信することと、ディスクランブルされた入力を得るために、スクランブルされた入力を、その入力をスクランブルするために使用したＰＮ系列で乗算することとを含む。次に、ディスクランブルされたチップは、伝送中に行われたインタリービングを補完するようにディインタリーブされる。次に、ディインタリーブされたチップが逆拡散されて逆拡散シンボルが得られる。次に、複数のフィンガーまたは受信アンテナからの逆拡散されたシンボルが結合されて、検出データが供給される。
【００１２】
別の態様によれば、通信システム内のメッセージは、直交ウォルシュ符号を用いて拡散される。したがって、別の実施形態は、Ｋビットを備えたメッセージデータが長さＬ＝２Ｋの特定のウォルシュ符号にマッピングされる伝送方法を備えている。次に、ウォルシュ符号のＬチップがインタリーブされる。次に、インタリーブされたチップがＰＮ系列のチップを用いてスクランブルされ、その後で伝送される。
【００１３】
別の態様は、上述のようにウォルシュ符号にマッピングされて伝送されたメッセージを得るために、信号を受信して処理する方法に関する。受信されたデータは、初めにディスクランブルされてディインタリーブされる。次に、ディインタリーブされたメッセージビットが逆拡散される。逆拡散されたウォルシュ符号は、そのウォルシュ符号に、伝送されたウォルシュ符号である可能性を表すエネルギー値が与えられている。ウォルシュ符号のそれぞれ用の、様々なアンテナ／信号経路用のエネルギーが結合されている。最大のエネルギーを有するウォルシュ符号が、特定のしきい値を超えている場合、伝送されたメッセージとして識別されて宣言され、そうでない場合には、消失が表示される。
【００１４】
以下の説明および添付の図面は、特許請求の範囲に記載される主題のいくつかの例示的な態様を詳しく説明している。ただし、これらの態様は、特許請求の範囲に記載される主題の原理が採用されうる様々な方法のごく一部を示しているだけであり、特許請求の範囲に記載される主題は、すべてのそのような態様およびその均等物を含むように意図されている。特許請求の範囲に記載される主題の他の利点および顕著な特徴は、図面と関連付けて考察すれば、以下の特許請求の範囲に記載される主題の詳しい説明から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本明細書に記載される様々な態様による無線多元接続通信システムを示す図。
【図２】通信システムのブロック図。
【図３Ａ】符号インタリービングを行う送信機の実施形態のブロック図。
【図３Ｂ】ある態様に従って伝送されるデータを復号するために使用できる受信機のブロック図。
【図４Ａ】ある態様による送信機の実施形態のブロック図。
【図４Ｂ】ある態様に従ってメッセージを復号できる受信機のブロック図。
【図５Ａ】２のべき乗であるサイズの擬似ランダム順列（pseudo-random permutation）を生成する３段のＦｅｉｓｔｅｌネットワークの実施形態を示す図。
【図５Ｂ】ｎ＝９の場合の１番目のＦｅｉｓｔｅｌ段３１０ａの実施形態を示す図。
【図６】ある態様による伝送方法を示す図。
【図７】ある態様による、通信システム内の擬似警報を減少させる信号受信方法を示す図。
【図８】ドップラによって引き起こされる擬似警報が軽減される信号伝送方法を示す図。
【図９】別の態様による信号受信・処理方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ここでは、図面を参照しながら特許請求の範囲に記載される主題を説明するが、全体にわたって、同じ要素を指すためには同じ参照番号が使用される。以下の説明では、説明の目的で、特許請求の範囲に記載される主題の徹底的な理解を促すために多数の具体的な詳細が記載されている。しかし、特許請求の範囲に記載される主題はこれらの具体的な詳細がなくても実施できることは明らかであろう。他の例では、特許請求の範囲に記載される主題の説明を容易にするために、よく知られている構造およびデバイスがブロック図形式で示される。
【００１７】
ここでは、図面を参照しながら様々な実施形態を説明するが、全体にわたって、同じ要素を指すためには同じ参照番号が使用される。以下の説明では、説明の目的で、１つまたは複数の態様の徹底的な理解を促すために多数の具体的な詳細が記載されている。しかし、そのような実施形態（単数または複数）はこれらの具体的な詳細がなくても実施できることは明らかであろう。他の例では、１または複数の実施形態の説明を容易にするために、よく知られた構造およびデバイスがブロック図形式で示される。
【００１８】
本出願で使用されているように、用語「構成要素」、「モジュール」、「システム」などは、コンピュータ関連のエンティティ、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェアまたは実行中のソフトウェアを指すように意図されている。例えば、構成要素は、プロセッサ上で実行されるプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行可能コード、実行スレッド、プログラム、および／またはコンピュータであってよいが、これらに限定されるわけではない。例としてであるが、コンピューティングデバイス上で実行されるアプリおよびコンピューティングデバイスは両方とも構成要素になりうる。１つまたは複数の構成要素がプロセスおよび／または実行スレッド内にあってもよいし、１つの構成要素が１つのコンピュータ上に限定されてもよいし、および／または２つ以上のコンピュータ間で分散されてもよい。また、これらの構成要素は、様々なデータ構造が記憶されている様々なコンピュータ可読媒体からも実行できる。構成要素は、例えば、１つまたは複数のデータパケット（例えば、ローカルシステム、分散システム内および／または他のシステムが含まれるインターネットなどのネットワーク全体の中の別の構成要素と信号を介して対話する１つの構成要素からのデータ）を有する信号に従って、ローカルおよび／またはリモートプロセスを介して通信することができる。
【００１９】
さらに、本明細書では、様々な実施形態が無線端末および／または基地局に関連付けて説明される。無線端末とは、ユーザと音声接続および／またはデータ接続を行うデバイスを指すことがある。無線端末は、ラップトップコンピュータまたはデスクトップコンピュータなどのコンピューティングデバイスに接続されていてもよいし、またはパーソナルディジタルアシスタント（ＰＤＡ）などの単独デバイスであってもよい。無線端末は、システム、加入者ユニット、加入者局、移動局、移動体、リモート局、アクセスポイント、リモート端末、アクセス端末、ユーザ端末、ユーザエージェント、ユーザデバイス、またはユーザ機器と呼ぶこともできる。無線端末は、加入者局、無線デバイス、セルラ電話、ＰＣＳ電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）電話、無線ローカルループ（ＷＬＬ）局、パーソナルディジタルアシスタント（ＰＤＡ）、無線接続機能を有するハンドヘルドデバイス、または無線モデムに接続された他の処理デバイスであってよい。基地局（例えば、アクセスポイント）は、アクセスネットワーク内の、エアインターフェースを介して、１つまたは複数のセクタを通って、無線端末と通信するデバイスを指すこともある。基地局は、受信したエアインターフェースフレームをＩＰパケットに変換することにより、無線端末と、インターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークを含んでよいアクセスネットワークの残り部分との間のルータとして機能することができる。また、基地局は、エアインターフェース用の属性の管理の調整も行う。さらに、本明細書で説明される様々な態様または特徴は、標準のプログラミング手法および／またはエンジニアリング手法を用いて、方法、装置または製造物として実現することもできる。本明細書で使用される用語「製造物」は、任意のコンピュータ可読デバイス、搬送波、または媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムを包含するように意図されている。例えば、コンピュータ可読媒体としては、磁気ストレージデバイス（例えば、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップ・・・）、光ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、ディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）・・・）、スマートカードおよびフラッシュメモリデバイス（例えば、カード、スティック、キードライブ・・・）があるが、それらに限定されるわけではない。
【００２０】
多数のデバイス、構成要素、モジュールなどを含んでよいシステムに着目すると、様々な実施形態が提示されるであろう。様々なシステムは追加デバイス、追加構成要素、追加モジュールなどを含むこともあるだろうし、および／または本明細書の図面に関連付けて説明されるデバイス、構成要素、モジュールなどのすべてを含まないこともあるだろうことを理解されたい。両方の取り組み方を組み合わせて用いてもよい。
【００２１】
ここで図面を参照すると、図１は、様々な態様による無線多元接続通信システム１００の図である。一実施例では、無線多元接続通信システム１００は、複数の基地局１１０および複数の端末１２０を装備している。システム１００内の各基地局１１０および各端末１２０は、システム１００内の１つまたは複数の基地局１１０および／または端末１２０との通信を可能するために１つまたは複数のアンテナを有してよい。一実施例では、基地局１１０は、ブロードキャスト、マルチキャスト、および／またはユニキャストサービス用の複数のデータストリームを同時に伝送することができて、この場合のデータストリームは、端末１２０にとって独立した受信の対象になりうるデータのストリームである。その場合、基地局１１０のカバレージエリア内の端末１２０は、基地局１１０から伝送されたデータストリームのうちの１つまたは複数を受信することができる。非制限的な例として、基地局１１０は、アクセスポイント、ノードＢおよび／または別の適切なネットワークエンティティであってよい。各基地局１１０は、特定の地理的エリア１０２を通信カバレージとする。本明細書および当業界で一般的に使用された場合、用語「セル」は、その用語が使用される文脈に応じて、基地局１１０および／またはそのカバレージエリア１０２を指すことができる。システム容量を向上させるために、基地局１１０に対応するカバレージエリア１０２は、複数の、より小さいエリア（例えば、エリア１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃ）に区分化されてよい。より小さいエリア１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃのそれぞれは、それぞれの基地送受信サブシステム（ＢＴＳ、図示せず）によるサービングを受けることができる。本明細書および当業界で一般的に使用された場合、用語「セクタ」は、その用語が使用される文脈に応じて、ＢＴＳおよび／またはそのカバレージエリアを指すことができる。複数のセクタ１０４を有するセル１０２において、セル１０２の全セクタ１０４用のＢＴＳ（複数）は、セル１０２用の基地局１１０内に一緒に配置されてよい。
【００２２】
別の実施例では、システム１００は、１つまたは複数の基地局１１０に結合され、基地局１１０のために調整および制御を行うことができるシステムコントローラ１３０を使用することにより、中央集中アーキテクチャを利用することができる。代替の態様によれば、システムコントローラ１３０は、単一のネットワークエンティティ、またはネットワークエンティティの集合であってよい。さらに、システム１００は、基地局群１１０が必要に応じて相互に通信できるようにするために、分散アーキテクチャを利用することもできる。一態様によれば、端末群１２０は、システム１００全体にわたって散在してよい。各端末１２０は、静止端末または移動端末であってよい。非制限的な例として、端末１２０は、アクセス端末（ＡＴ）、移動局、ユーザ機器、加入者局および／または他の適切なネットワークエンティティであってよい。端末は、無線デバイス、セルラ電話、パーソナルディジタルアシスタント（ＰＤＡ）、無線モデム、ハンドヘルドデバイスなどであってよい。一実施例では、端末１２０は、データを基地局１１０または別の端末１２０へ伝送できる。
【００２３】
別の態様によれば、システム１００は、チャネルの形で伝送リソースを生成できる。非制限的な例として、これらのチャネルは、符号分割多重化（ＣＤＭ）、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、および時分割多重化（ＴＤＭ）のうちの１つまたは複数により生成することができる。ＦＤＭの変形である直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）は、システム１００の全体の帯域幅を複数の直交副搬送波に効率よく区分化するために使用でき、その直交副搬送波は、その後、データで変調できる。これらの副搬送波は、トーン、ビンおよび周波数チャネルと呼ばれることもある。あるいは、時分割ベースの手法では、各副搬送波は、順次タイムスライスまたはタイムスロットの一部を備えることができる。各端末１２０は、定義されたバースト期間またはフレームで情報を伝送および受信するための１つまたは複数のタイムスロット／副搬送波の組み合わせが与えられてよい。時分割手法は、シンボルレートホッピング方式および／またはブロックホッピング方式も利用できる。
【００２４】
別の実施例では、符号分割ベースの手法は、範囲内の任意の時点で利用可能な多数の周波数によるデータの伝送を可能にすることができる。データはディジタル化でき、システム１００の利用可能な帯域幅にわたって拡散でき、複数の端末１２０がそのチャネルにオーバーレイできて、それぞれの端末１２０に固有の系列符号を割り当てることができる。次に、端末群１２０は同じ広帯域チャンクのスペクトルで伝送できて、各端末１２０に対応する信号が、そのそれぞれ固有の拡散符号によって帯域幅全体に拡散される。一実施例では、この手法は共用を可能にし、１つまたは複数の端末１２０が同時に伝送および受信することができる。そのような共用は、例えば、拡散スペクトルディジタル変調によって実現でき、端末１２０に対応するビットのストリームが符号化され、擬似ランダム方式で非常に広いチャネルに拡散される。次に、基地局１１０は、端末１２０に関連付けられた固有の系列符号を認識し、ランダム化を元に戻して特定の端末１２０用のビットをコヒーレントな方式で収集することができる。
【００２５】
別の実施例では、システム１００は、１つまたは複数の多元接続方式、例えば、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、単一搬送波ＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）、および／または他の適切な多元接続方式を利用してよい。ＯＦＤＭＡは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を利用し、ＳＣ−ＦＤＭＡは単一搬送周波数分割多重化（ＳＣ−ＦＤＭ）を利用する。さらに、システム１００は、多元接続方式、例えばＯＦＤＭＡおよびＣＤＭＡの組み合わせを利用してよい。さらに、システム１００は、データおよび信号が順方向リンクおよび逆方向リンクで送信される方式を示すために様々なフレーミング構造を利用してよい。システム１００は、さらに、帯域幅および他のシステムリソースを割り当てるために１つまたは複数のスケジューラ（図示せず）を利用してよい。一実施例では、スケジューラは、基地局１１０、端末１２０、およびシステムコントローラ１３０のうちの１つまたは複数で使用されてよい。
【００２６】
図２は、ＭＩＭＯシステム２００における送信機システム２１０（アクセスポイントとしても知られている）および受信機システム２５０（アクセス端末としても知られている）の実施形態のブロック図である。送信機システム２１０において、多数のデータストリームを表すトラフィックデータがデータソース２１２から伝送（ＴＸ）データプロセッサ２１４へ供給される。
【００２７】
ある実施形態では、各データストリームはそれぞれの伝送アンテナを経て伝送される。ＴＸデータプロセッサ２１４は、各データストリーム用に選択された特定の符号化方式に基づいて、そのデータストリームを表すトラフィックデータをフォーマット化、符号化およびインタリーブして、符号化されたデータを供給する。
【００２８】
各データストリーム用の符号化データは、ＯＦＤＭ手法を用いてパイロットデータで多重化できる。パイロットデータは、典型的には、既知の方法で処理される既知のデータパターンであり、チャネルの応答を推定するために受信機システムで使用されてよい。次に、各データストリーム用の多重化されたパイロットデータおよび符号化データは、そのデータストリーム用に選択された特定の変調方式（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＳＰＫ、Ｍ−ＰＳＫ、またはＭ−ＱＡＭ）に基づいて変調（すなわち、シンボルマッピング）されて、変調シンボルが供給される。各データストリーム用のデータレート、符号化および変調は、プロセッサ２３０によって実行される指示によって決定されてよい。
【００２９】
次に、すべてのデータストリーム用の変調シンボルがＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ２２０に供給され、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ２２０は、さらに、その変調シンボルを処理する（例えば、ＯＦＤＭの場合）。次に、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ２２０はＮＴ変調シンボルストリームをＮＴ送信機（ＴＭＴＲ）２２２ａから２２２ｔに供給する。一部の実施形態では、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ２２０は、データストリームのシンボル、およびそのシンボルが伝送されるときに使用されるアンテナにビームフォーミング重みを適用する。
【００３０】
各送信機２２２はそれぞれのシンボルストリームを受信および処理して１つまたは複数のアナログ信号を供給し、さらに、そのアナログ信号を調整（増幅、フィルタリング、およびアップコンバート）して、ＭＩＭＯチャネルを介した伝送に適した変調された信号を供給する。次に、送信機２２２ａから２２２ｔからのＮＴ変調された信号は、それぞれ、ＮＴアンテナ２２４ａから２２４ｔから伝送される。
【００３１】
受信機システム２５０において、伝送された変調された信号はＮＲアンテナ２５２ａから２５２ｒによって受信され、各アンテナ２５２からの受信された信号は、それぞれの受信機（ＲＣＶＲ）２５４ａから２５４ｒに供給される。各受信機２５４は、それぞれの受信された信号を調整（例えば、フィルタリング、増幅、およびダウンコンバート）し、調整された信号をディジタル化してサンプルを供給し、さらにそのサンプルを処理して対応する「受信された」シンボルストリームを供給する。
【００３２】
次に、ＲＸデータプロセッサ２６０が、ＮＲ受信機２５４からのＮＲ受信されたシンボルストリームを特定の受信機処理手法に基づいて受信し処理してＮＴ「検出された」シンボルストリームを供給する。次に、ＲＸデータプロセッサ２６０が、各検出されたシンボルストリームを復調、ディインタリーブおよび復号して、トラフィックデータをデータストリームとして回復させる。ＲＸデータプロセッサ２６０による処理は、送信機システム２１０におけるＴＸ  ＭＩＭＯ  プロセッサ２２０およびＴＸデータプロセッサ２１４によって実行される処理を補完するものである。
【００３３】
プロセッサ２７０は、どの事前符号化行列を使用すべきかを定期的に判定する（以下で説明）。プロセッサ２７０は、行列のインデックス部および階数の値部を備えた逆方向リンクメッセージを作成する。
【００３４】
逆方向リンクメッセージは、通信リンクおよび／または受信されたデータストリームに関する様々なタイプの情報を備えてよい。次に、逆方向リンクメッセージは、ＴＸデータプロセッサ２３８によって処理されるが、ＴＸデータプロセッサ２３８は、変調器２８０によって変調され、送信機２５４ａから２５４ｒによって調整され、送信機システム２１０に伝送し戻される、多数のデータストリームとしてのトラフィックデータをデータソース２３６から受信もする。
【００３５】
送信機システム２１０において、受信機システム２５０によって伝送された逆方向メッセージを抽出するために、受信機システム２５０からの変調された信号はアンテナ群２２４によって受信され、受信機群２２２によって調整され、復調器２４０によって復調され、ＲＸデータプロセッサ２４２によって処理される。次に、プロセッサ２３０が、ビームフォーミング重みを判定するためにどの事前符号化行列を使用すべきかを判定し、次に、抽出されたメッセージを処理する。
【００３６】
個人向け通信の拡散スペクトル技術の利点は、同じ周波数上に複数のユーザを同時に収容できることである。先に説明したように、直交多元接続は、拡散スペクトル技術に基づいて動作するＣＤＭＡ通信システム内でユーザを見分ける１つの方法である。異なるユーザに割り当てられる波形は直交なので、異なる符号を有するユーザは相互に干渉しない。直交波形のセット例としては、アダマール行列に基づくウォルシュ符号／関数がある。しかし、移動中の移動局からのデータ信号を直交ウォルシュ符号を介して処理すると、その信号は、パフォーマンスの低下だけでなく、擬似警報を発生しやすい。これは、移動局の動きによって引き起こされるドップラシフトが、ウォルシュ系列を介して処理されるメッセージ信号に位相傾斜を発生させるので、その結果、別のウォルシュ系列との無視できない相関関係が生ずるからである。そのため、ＣＤＭＡセグメント全体にわたるそのようなチャネル無相関が原因のパフォーマンスの低下だけでなく、擬似警報も増加する。本明細書で説明される様々なシステムおよび方法は、ドップラシフトの効果を理解し、それによりその効果を軽減させることにより、ＣＤＭＡ通信システムの機能を向上させることに関する。
【００３７】
拡散スペクトルは、データ信号より大きい帯域幅を使用する拡散信号を用いてデータを変調することにより、データは必要以上に大きい帯域幅を占有する伝送の手段である。帯域幅の拡散は、伝送されるデータとは独立したチャネル化符号を使用することにより、伝送の前に行われる。そのデータを受信側で復調するために同じ符号が使用される。したがって、図３Ａは、符号インタリービングを行う送信機３１０の実施形態のブロック図を示している。チャネライザ／拡散器３２０は、伝送すべきデータを受信し、そのデータを、チャネル化符号を用いて拡散し、拡散されたデータを供給する。伝送すべきデータはトラフィックデータ、制御データ、パイロットデータ、および／またはいずれか他のタイプのデータであってよい。チャネル化符号はウォルシュ符号、直交可変拡散因数符号（ＯＶＳＦ）、またはいずれか他の符号であってよい。拡散は、（１）データ用の変調シンボルを複製することによりＬ個の複製されたシンボルを得ること、および（２）Ｌ個の複製されたシンボルをチャネル化符号のＬチップで乗算することにより変調シンボルを表すＬチップを得ることで行われる。符号インタリーバ３２２は、変調シンボルを表すＬチップを擬似ランダム方式または構造化方式で並べ替え、変調シンボルを表すＬ個のインタリーブされたチップを供給する。インタリービングは、チャネル化符号の長さ全体にわたって行われる。スクランブラ３２４は、インタリーブされたチップをＰＮ系列で乗算し、スクランブルされたチップを供給する。スクランブルされたチップはさらに処理されて（図３Ａには図示されず）、受信機に伝送される。
【００３８】
図３Ｂは、図３Ａの送信機３１０に使用できる受信機３４０の実施形態のブロック図を示している。ディスクランブラ３５０は、受信した入力サンプルを送信機３１０で使用されたＰＮ系列で乗算し、ディスクランブルされたサンプルを供給する。チップディインタリーバ３５２は、ディスクランブルされたサンプルを、送信機３１０で符号インタリーバ３２２によって行われたインタリービングを補完するようにディインタリーブし、ディインタリーブされたサンプルを供給する。ディインタリービングは、チャネル化符号の長さ全体にわたって行われる。チャネライザ／逆拡散器３５４は、ディインタリーブされたサンプルを逆拡散し、逆拡散されたシンボルを供給する。逆拡散は、（１）変調シンボルを表すＬ個のディインタリーブされたサンプルをチャネル化符号のＬチップで乗算し、（２）Ｌ個の結果サンプルを蓄積することにより逆拡散されたシンボルを得ることで行われる。コンバイナ３５６は、複数のフィンガーおよび／または受信アンテナからの逆拡散されたシンボルを結合し、検出データと称される最終的な逆拡散シンボルを供給する。
【００３９】
ＣＤＭＡは２つの異なる拡散系列を結合して、ユーザ、およびそのユーザが位置している地理的セルに関する情報を伝搬する固有のチャネルを作成する。このような拡散系列の例としては、擬似ランダム雑音（ＰＮ）系列がある。ＰＮ系列は、雑音のような性質またはランダム系列の特徴を示す既知の系列である。ＰＮ系列は、通信システム内で、意図されたユーザによってのみ読むことができて、他のユーザには雑音のように見える符号を供給することにより、プライバシの必要性に対処している。ＰＮ系列は、シフトレジスタ、モジュロ２加算機（ＸＯＲゲート）または帰還ループを使用することによって生成される。ＰＮ系列の最大長は、レジスタの長さ、または帰還ネットワークの構成によって決まる。Ｎビットレジスタは、２Ｎ個までのゼロと１の異なる組み合わせを取ることができる。入力全体がゼロからなり、ゼロ出力を生成する系列を無視すると、ＰＮ系列の最大長は２Ｎ−１である。
【００４０】
（例えば、同じユーザの）異なる制御チャネル、異なるユーザ、および／または異なるセクション／基地局に対するメッセージを区別するために異なるＰＮ系列が使用できる。この実施形態で使用されるＰＮ系列は、メッセージを送信するために使用される制御チャネルの関数、メッセージを送信または受信するユーザまたは移動端末／局のユーザ識別子（ロング／インナーＰＮ系列）、メッセージを受信または送信する基地局のセクタ識別子（ショート／アウターＰＮ系列）、および／または他のパラメータであってよい。これらのＰＮ系列は、アウターＰＮ符号およびインナー直交符号によって拡散された信号を生成する基地局伝送変調器から生成できる。例えば、インナー直交符号は、アダマールウォルシュ関数によって生成されるウォルシュ符号であってよい。また、ＰＮスクランブリングを行うと、異なるウォルシュ符号のタイムシフト版の相関が確実に低くなり、その結果、ある１つのウォルシュ符号のタイムシフト版が誤って別のウォルシュ符号として検出される擬似警報が軽減される。ウォルシュ符号は、一般的に、無線チャネルに拡散を遅らせるためのタイムシフトがある場合は相互相関特性が良くないので、これは有利である。このように、ＰＮスクランブリングを行うと、遅延拡散がある場合、擬似警報の確率が減少する。
【００４１】
図４Ａは、メッセージを伝送する送信機４１０の実施形態のブロック図を示している。送信機４１０は、順方向リンク（またはダウンリンク）伝送の場合には基地局の一部であってよいし、逆方向リンク（またはアップリンク）伝送の場合には移動端末の一部であってよい。送信機４１０において、ウォルシュマッパー４２０は、Ｋ情報ビットからなるメッセージを受信し、そのメッセージを長さＬ＝２Ｋの特定のウォルシュ符号にマッピングする。Ｋが１０に等しい実施形態では、メッセージを符号化するウォルシュ符号の長さＬは、２１０であり、それは１０２４に等しい。この実施形態では、１０ビットメッセージは、１０２４個の可能な値のうちの１つを有し、それらの値は、それぞれが長さ１０２４の１０２４個の異なるウォルシュ符号に関連付けられうる。ウォルシュマッパー４２０は、１０ビットメッセージを、そのメッセージ値によって決められた特定の１０２４チップのウォルシュ符号にマッピングする。Ｋビットメッセージを特定のＬチップウォルシュ符号にマッピングすると、符号インタリーバ４２２が、先に説明されたものと同様に、マッパー４２０からのウォルシュ符号のＬチップをインタリーブし（または並べ替え）、Ｌ個のインタリーブされたチップを供給する。スクランブラ４２４は、インタリーブされたチップをインタリーバ４２２から受信し、インタリーブされたチップをＰＮ（擬似ランダム雑音）系列のチップで乗算し、スクランブルされたチップを供給する。スクランブルされたチップはさらに処理されて（図示せず）合成波形を形成し、その波形は正弦搬送波に変調され、帯域フィルタリングが行われ、所望の動作周波数に変換され、増幅されて放射される。
【００４２】
図４Ｂは、図４Ａの送信機４１０と共に通信に使用でき受信機４４０の実施形態のブロック図を示している。受信機４４０は、順方向リンクの場合には端末の一部であってよいし、逆方向リンク伝送の場合には基地局の一部であってよい。受信機４４０は複数のフィンガーまたは受信アンテナＲ１、Ｒ２、・・・ＲＮを備えている。単一の受信アンテナＲ１において、ディスクランブラ４５２は入力サンプルおよびＰＮ系列を受信し、ディスクランブルされたサンプルを供給する。チップディインタリーバ４５４は、ディスクランブルされたサンプルを、送信機４１０において符号インタリーバ４２２によって行われたインタリービングを補完するようにディインタリーブし（または並べ替え）、ディインタリーブされたサンプルを供給する。逆高速アダマール変換（ＦＨＴ）ユニット４５６は、ディインタリーブされたサンプルを、Ｌ個の異なるウォルシュ符号のそれぞれを用いて逆拡散し、各ウォルシュ符号にエネルギーを供給する。所与のウォルシュ符号の処理は、（１）ディインタリーブされたサンプルをウォルシュ符号のＬチップで乗算すること、（２）Ｌ個の結果チップを蓄積して逆拡散されたシンボルを得ること、および（３）逆拡散されたシンボルのエネルギーを計算することを備える。上述のように、Ｌ個のウォルシュ符号は相互に直交しており、雑音および他の有害なチャネル効果がない場合には、ウォルシュマッパー４２０によって供給されたウォルシュ符号のエネルギーは高くなり、Ｌ−１個の他のウォルシュ符号のエネルギーは低く、または（理想的には）ゼロになる。
【００４３】
ユニット４５２、４５４および４５６の各セットは、１つの受信アンテナからの１つの受信信号のインスタンスのための処理を行う。送信機４１０によって送信された信号は、複数の信号経路、例えば、見通し線経路、および／または無線環境における障害物によって生ずる反射された経路を経て受信機に到達できる。したがって、受信機４５０における信号は、異なる信号経路に関する複数の受信信号のインスタンスを含むことがある。十分な強度の各受信信号のインスタンスは、ユニット４５２、４５４および４５６からなるフィンガープロセッサ（または単にフィンガー）によって処理されて、Ｌ個のウォルシュ符号のエネルギーを得ることができる。受信機４４０は、送信機４１０によって複数の受信アンテナＲ１、Ｒ２、・・・ＲＮを介して送信された信号も受信することができる。各受信アンテナからの入力サンプルは、フィンガーのセットによって処理され、特定の受信アンテナに関するＬ個のウォルシュ符号のエネルギーが得られる。コンバイナ４５８は、すべてのフィンガーおよび／または受信アンテナからの各ウォルシュ符号についてのエネルギーを合計し、ウォルシュ符号に合計エネルギーを供給することができる。また、コンバイナ４５８は、合計する前に（例えば、ＳＮＲ（信号対雑音比）またはフィンガーの信号強度に基づいて）エネルギーを調節する。また、コンバイナ４５８は、各ウォルシュ符号について、異なるフィンガーおよび／または受信アンテナに関するそのウォルシュ符号のエネルギーの中から最大のエネルギーを選択する。また、コンバイナ４５８は、異なるフィンガーからの信号を他の方法で結合する。どの方法によるかに関係なく、結合は、各ウォルシュ符号について、フィンガーおよび／または受信アンテナ全体にわたって行われる。
【００４４】
メッセージセレクタ４６０は、最大のエネルギーを有するウォルシュ符号を識別し、このエネルギーをしきい値と比較する。セレクタ４６０は、（１）そのエネルギーがしきい値を超えている場合、最大のエネルギーを有するウォルシュ符号に対応するＫビットを、検出されたメッセージとして供給する、または（４）消失表示を供給する。消失は、伝送エラーのためにデータフレームが破棄されたときに発生する。しきい値は、所望の擬似警報率または確率を達成するように設定できる。しきい値が低いと、誤ったウォルシュ符号が宣言されやすくなり、結果として擬似警報の確率が高くなる。逆に、しきい値が高いと、伝送されたメッセージを識別できなくなる可能性がある。したがって、消失率は、目標の擬似警報率と受信信号の品質との関数である。
【００４５】
送信機３１０、４１０または受信機３４０、４４０の代替の実施形態（図示せず）は、それぞれのインタリーバまたはディインタリーバを含まなくてもよい。送信機（例えば４１０）内にインタリーバがない場合、ウォルシュマッパーはスクランブラにＬチップ直交（ウォルシュ）符号を入力して、その符号をＰＮ系列のＬチップで乗算した後、メッセージのＬ個のスクランブルされたチップを伝送する。同様に、受信機内にディインタリーバがない場合、ＦＨＴユニットは、ディインタリーブされたサンプルに対比されるものとしてのディスクランブルされたサンプルを、Ｌ個の異なる直交（ウォルシュ）符号のそれぞれを用いて逆拡散し、各符号にエネルギーを供給する。そのような実施形態は、多くのチャネル条件の下で十分に機能する。しかし、移動中の送信機および／または移動中の受信機によって引き起こされる可能性のある高いドップラが存在する場合には、そのパフォーマンスは低下する。ドップラは入力サンプル中に符号の直交特性を阻害する位相傾斜を発生させ、それにより、擬似警報の確率が増大する。
【００４６】
ドップラが高いためのパフォーマンスの潜在的な低下が表１にデータ別に示されている。
【表１】
2009545254.tif 000002
【００４７】
上記の表から分かるように、送信機または受信機が３５０キロメータ／時（ｋｍ／ｈｒ）で移動している場合、２ギガヘルツ（ＧＨｚ）の搬送周波数で約６５０ヘルツ（Ｈｚ）のドップラシフトが観測される。メッセージ／ウォルシュ符号が０．９１１ミリ秒（ｍｓ）後に伝送されると、入力サンプルでは、ウォルシュ符号の長さ全体にわたって、フルサイクルの約０．６（すなわち０．６×２π）の位相傾斜が存在する。例えば、送信されたウォルシュ符号ゼロがメッセージ用である場合、それは次のように表すことができる。
【数１】
2009545254.tif 000003
【００４８】
別のウォルシュ符号、例えば、ウォルシュ符号１は、受信機によって評価できて、次のように表すことができる。
【数２】
2009545254.tif 000004
【００４９】
ドップラが存在しない場合には、この２つのウォルシュ符号は相互に直交する。ドップラが原因でウォルシュ符号０に位相傾斜を適用すると、位相が修正されたウォルシュ符号０に一致する波形になる。この波形とウォルシュ符号１との間には無視できない相関がある。この相関のため、擬似警報の確率が高くなり、例えば、ウォルシュ符号１が、ウォルシュ符号０ではなく、伝送されたウォルシュ符号として宣言されやすくなる。ドップラおよびスクランブリングの両方が乗算型なので、スクランブラによるＰＮスクランブリングのみでは、この問題に対処できない。したがって、受信機において、ディスクランブリング後に位相傾斜が残る。
【００５０】
対照的に、送信機３１０／４１０内に符号インタリーバを組み込んでいると、擬似ランダム方式または構造化方式で符号インタリービングが行われる。擬似ランダムインタリービングの実施形態では、Ｌ個のウォルシュチップがバッファのＬ個の擬似ランダムに選択されたチップ位置に書き込まれ、順次に読み出される。擬似ランダムインタリーバは、位相傾斜がある場合に最も低い相互相関を供給するインタリーバを見つけるために徹底的な探索を行うことにより得ることができる。構造化インタリービングの実施形態では、Ｌ個のウォルシュチップは、ビット反転インタリーバを用いて並べ替えられる。ビット反転インタリーバを用いると、Ｌ個のウォルシュチップは、ウォルシュチップの位置／アドレスが、その２進表現がそのウォルシュチップの順序を表す２進数のビット反転版である整数として得られるようにバッファ内のチップ位置に書き込まれる。ウォルシュチップは、バッファから線形順序で読み取られる。ビット反転のインタリービングの例として、８個のウォルシュチップのオリジナルの系列は［Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７］として渡されてよいが、インタリーブされた系列は［Ｓ０、Ｓ４、Ｓ２、Ｓ６、Ｓ１、Ｓ５、Ｓ３、Ｓ７］として渡される可能性がある。その系列の長さ（Ｌ）が２のべき乗であるとき、通常のビット反転インタリーバが使用できる。一部の既知の構造化インタリーバ、例えば、プルーニングされたビット反転インタリーバは、ウォルシュ符号のようないずれかの直交符号に関連付けられている場合、この問題を解決しないことがあるが、擬似ランダム（Ｆｅｉｓｔｅｌ）インタリーバは常に機能する。上述のように、採用される方法に関係なく、インタリービングはウォルシュ符号の長さ全体にわたって行われる。
【００５１】
図３Ａから３Ｂおよび図４Ａから４Ｂに示された実施形態では、符号インタリービングは送信機においてスクランブリングの前に行われ、チップディインタリービングは受信機においてディスクランブリングの後で行われる。他の実施形態では、符号インタリービングは送信機においてスクランブリングの後で行われ、チップディインタリービングは受信機においてディスクランブリングの前に行われる。一般的に、符号インタリービングは送信機においてウォルシュマッピング後の任意の時点で行うことができ、チップディインタリービングは受信機においてＦＨＴによって信号を処理する前の任意の時点で行うことができる。
【００５２】
符号インタリービングおよびディインタリービングは、高いドップラ効果および他の有害なチャネル効果に対処するために使用できる。高いドップラが受信機において入力サンプルに位相傾斜を発生させる場合、チップディインタリービングを行うと、その位相傾斜はシュッフルされて、シャッフルされた位相シフトの系列が生成される。ディスクランブリングおよびチップディインタリービングの後、受信機では、伝送されたウォルシュチップが、シャッフルされた位相シフトの系列で乗算された積に一致する波形が観測される。インタリービングは、シャッフルされた位相シフトの系列が擬似ランダム位相誤差の系列のように見えるように設計することができる。この場合には、受信機で観測される波形は、伝送されなかったウォルシュ符号のいずれとの相関も相当に低い。したがって、擬似警報パフォーマンスはドップラが高いために低下することはない。
【００５３】
図３Ａから４Ｂは、構造化符号を利用する波形に符号インタリービングを適用するための実施形態を示している。構造化符号とは、擬似ランダムチップからなるＰＮのような符号と対比される、特定の構造を有する符号である。構造化符号のいくつかの例としては、ウォルシュ符号、ＯＶＳＦ符号、直交符号、双直交（bi-orthogonal）符号、擬似直交関数（例えば、ｃｄｍａ２０００において）、フラットエンベロプ（flat envelop）およびフラット周波数応答を有する多相系列などがある。構造化符号はデータとの演算に使用されてもよいし（例えば、図３Ａおよび３Ｂに示されているように）、またはデータを表してもよい（例えば、図４Ａおよび４Ｂに示されているように）。スクランブリングも、上述のように実行することもできるし、省略されてもよい。符号インタリービングは、構造化符号を利用する波形に上述以外の方法で適用することができる。
【００５４】
図５Ａは、２のべき乗であるサイズの擬似ランダム順列を生成する３段のＦｅｉｓｔｅｌネットワーク５００の実施形態を示している。Ｆｅｉｓｔｅｌネットワーク５００は、図３Ａにおける符号インタリーバ３２２および図４Ａにおける符号インタリーバ４２２のために使用できる。Ｆｅｉｓｔｅｌネットワーク５００は、１番目の段５１０ａ、２番目の段５１０ｂ、および３番目の段５１０ｃを含んでいる。Ｆｅｉｓｔｅｌネットワーク５００は、｛０，１，２，・・・２ｎ−２，２ｎ−１｝という順列π（ｘ）を生成し、次のように作用する。
【００５５】
１．ｎビットの入力ｘは、それぞれの部分がおおよそ同じ数のビットを有する２つの部分ＬおよびＲに分割される。ｎが偶数の場合、Ｌは、ｘのｎ／２個の最上位有効ビット（ＭＳＢ）を備え、Ｒは、ｘのｎ／２個の最下位有効ビット（ＬＳＢ）を備えている。ｎが奇数の場合、Ｌは、ｘの（ｎ−１）／２個のＭＳＢを備え、Ｒは、ｘの（ｎ＋１）／２個のＬＳＢを備えている。
【００５６】
２．Ｆｅｉｓｔｅｌネットワーク５００の１番目の段５１０ａの出力π１（ｘ）は、形式
【数３】
2009545254.tif 000005
【００５７】
のｎビットの量である。ここで、ｆ（Ｒ）＝（Ｒ＋Ｓ１）ｍｏｄ２｜Ｌ｜であり、このとき、｜Ｌ｜はＬのビット数であり、Ｓ１は｜Ｌ｜ビットシードであり、
【数４】
2009545254.tif 000006
【００５８】
はビットごとのＸＯＲ演算を表す。
【００５９】
３．出力π１（ｘ）は、使用されるシードがＳ２であることを除いて１番目の段５１０ａと同じである、Ｆｅｉｓｔｅｌネットワーク５００の２番目の段５１０ｂに供給される。２番目の段５１０ｂの出力π２（π１（ｘ））は、使用されるシードがＳ３であることを除いて先頭の２つの段と同じである３番目の段５１０ｃに供給される。３番目の段５１０ｃの出力π３（π２（π１（ｘ）））がＦｅｉｓｔｅｌネットワーク５００の最終的な出力π（ｘ）である。
【００６０】
図５Ｂは、ｎ＝９の場合の１番目のＦｅｉｓｔｅｌ段５１０ａの実施形態５５０の概略図を示している。段５１０ｂおよび５１０ｃは、段４１０ａと同様の方法で実行できる。図５Ａおよび５Ｂは、Ｆｅｉｓｔｅｌネットワークのいくつかの例を示している。他の変更形態も可能である。例えば、図５Ａの段数を３の代わりに２または４へ変更すること、または図５Ｂの「加算モジュロ１６」の代わりに素数モジュロ、別の素数またはいずれか他の代数関数での乗算を使用することなどが考えられる。
【００６１】
図６は、ある態様による、通信システム内の擬似警報を減少させる方法６００を示している。最初に、伝送されるデータが６０２で受信される。６０４において、受信されたデータは、メッセージ信号より広い帯域幅を使用するチャネル化符号を用いて拡散される。拡散で得られた系列からのチップが６０６でインタリーブされる。上述のように、擬似ランダムまたは構造化インタリービング方法が使用できる。６０８において、インタリーブされたビットはＰＮ系列を用いてスクランブルされる。ＰＮ系列は、特定の基地局に関連付けられたショートＰＮ系列と、ユーザを識別するロングＰＮ系列の組み合わせであってよい。６１０において、スクランブルされたチップはさらに処理される。例えば、フィルタリングが行われ、増幅されて放射される。
【００６２】
図７は、図６で説明された方法に従って伝送されたデータを受信して復号できる受信機で実行される方法７００を示している。７０２において、前に説明した方法に従って処理された入力が送信機から受信される。７０４において、受信された入力は、関連付けられたＰＮ系列で乗算することにより、ディスクランブルされる。７０６において、ディスクランブルされた入力はディインタリーブされる。ディインタリーブされたサンプルは、ドップラのために位相誤差を含むことがあるが、上述のインタリービング方法は、インタリーブされたチップ全体にわたって位相傾斜をシャッフルし、そのため、受信機において擬似警報が軽減される。引き続いて、ディインタリーブされたサンプルは逆拡散される。７０８において、ディインタリーブされたサンプルは、適切なチャネル化符号で乗算され、７１０で累積されて逆拡散シンボルが得られる。７１２において、そのようにして得られた逆拡散シンボルは、すべての受信アンテナ用に結合されて、結果のシンボルが検出データとして供給される。このように、この方法では、直交符号のいずれかを用いて拡散された、インタリーブされた入力信号から検出データを得ることができる。
【００６３】
ここで図８を参照すると、移動中の送信機／受信機が原因のドップラによって引き起こされる擬似警報が軽減される、信号を伝送する方法８００が示されている。８０２において、Ｋビットの情報を備えたメッセージが伝送用に受信される。このメッセージは、音声伝送、映像伝送、データ伝送、またはそれらの組み合わせに関連付けることができる。ここで、Ｋビットのメッセージは、８０４で、特定の２Ｋチップウォルシュ符号にマッピングされる。８０６において、そのウォルシュ符号の２Ｋチップがインタリーブされて、２Ｋ個のインタリーブされたチップが生成される。インタリービングは、シンボルをインタリーブするために最初に適用された公式を知らないとシンボル内のメッセージを取り出せないように、シンボルが擬似ランダム方式でインタリーブされる擬似ランダムインタリービングであってよい。シンボルは、構造化方式でインタリーブすることもできる。８０８において、インタリーブされたチップは、上で詳しく説明されているように、適切なＰＮ系列で乗算される。８１０において、スクランブルされたチップは、さらに処理、例えば、フィルタリングまたはアップコンバートされ、アンテナ（図示せず）から通信信号として伝送される。
【００６４】
ウォルシュ符号が移動中の送信機からインタリーブせずに伝送されたとすると、ドップラシフトのために信号に位相傾斜が発生する。ドップラシフトおよびウォルシュ系列は両方とも乗算型効果である。したがって、構造化ウォルシュ系列などのベクトルのセットが乗算型ドップラシフトの影響を受ける場合、ベクトルのセットはユークリッド空間で閉じた状態になる。その結果、特定の伝送されたウォルシュ符号は受信機において異なるウォルシュ符号のように見えるので、擬似警報率が上がる。一方、伝送の前にウォルシュ系列をインタリーブすると、その系列内で符号ビットはシャッフルされる。そのようなシャッフルされた系列を伝送すると、擬似警報を引き起こす構造が壊れる。これは、ウォルシュ系列内に生ずる位相誤差が、シャッフルされたビット内で散在するようになったからであり、伝送されたウォルシュ符号が受信側で異なるウォルシュ符号のように見えるようにした乗算型効果がウォルシュ系列の連続したチップ全体にわたって生じないからである。受信されると、シャッフルされたウォルシュ符号は並べ替えられて、以下でさらに詳しく説明するように、オリジナルの伝送されたウォルシュ系列が得られる。
【００６５】
図９は、インタリーブされたウォルシュ系列内の伝送されたメッセージを取り出すための方法９００を説明している。９０２において、スクランブルされた入力サンプルおよびＰＮ系列が送信機から受信される。上述のように、信号は複数の信号経路および／または１つもしくは複数の受信アンテナを介して受信される。フィルタリングおよびダウンコンバートが終わると、スクランブルされた入力サンプルは、ステップ９０４で、ウォルシュ系列に適用されたＰＮ符号を除去することによりディスクランブルされる。９０６において、ディスクランブルされたウォルシュ符号はディインタリーブされて、オリジナルのウォルシュ系列が得られる。そのようにして得られたウォルシュ系列は、ドップラが原因の位相誤差を備えることがある。それにもかかわらず、受信機で検出されたウォルシュ系列は、ウォルシュ系列のチップをインタリーブすることにより位相傾斜が散在しているので、それでも、伝送されたウォルシュ符号である。９０８において、ディインタリーブされたサンプルは、ＦＨＴ（高速アダマール変換）を実施する市販のハードウェアを使用して逆拡散される。９１０において、ウォルシュ符号のそれぞれにエネルギーが供給される。そのエネルギーは、一般的には、そのウォルシュ符号が、伝送された符号である可能性に対応する。９１２において、エネルギーは、雑音などの除去するために調節される。９１４において、すべての受信アンテナまたは複数の信号経路からの各ウォルシュ符号のエネルギーが合計される。９１６において、各ウォルシュ符号用の最大のエネルギー値が得られる。代替実施形態では、ステップ９１４は省略することができて、その代わりに、最大のエネルギー値は、９１６で、複数の受信アンテナ／信号経路によって各ウォルシュ符号に供給されるエネルギーの中から選択される。９１８において、すべてのウォルシュ符号用のエネルギー値が比較されて、最大エネルギー値を有するウォルシュ符号が識別される。９２０において、９１８で識別されたウォルシュ符号のエネルギー値がしきい値と比較される。しきい値は、上述の基準に基づいて決めることができる。そのエネルギー値がしきい値より大きい場合、識別されたウォルシュ符号に関連付けられたデータは、９２２で、受信されたメッセージであると宣言され、そうでない場合、９２４で消失が宣言される。
【００６６】
本明細書で説明される技術は、様々なデータおよび制御チャネルに使用できる。
【００６７】
ある実施形態では、この技術は、逆方向リンク（ＲＬ）制御チャネル、例えば、チャネル品質表示チャネル（ＣＱＩＣＨ）、要求チャネル（ＲＥＱＣＨ）、パイロットチャネル（ＰＩＣＨ）、肯定応答チャネル（ＡＣＫＣＨ）、ビームフォーミング帰還チャネル（ＢＦＣＨ）、副帯域帰還チャネル（ＳＦＣＨ）などに使用することができ、これらは処理されて伝送できる。この技術は、チャネル化符号で拡散されてスクランブルされる時分割多重化（ＴＤＭ）パイロットにも使用できる。ＲＬ  ＣＤＭＡ制御セグメント上のすべてのチャネル／ユーザ（ＭＡＣＩＤ）に同じインタリーバが使用されてよいので、ＡＰ（アクセスポイント）受信機はただ１つのディインタリービング動作を行う必要がある。
【００６８】
上述されたことは、様々な実施形態の例を含む。実施形態を説明する目的で構成要素または方法のすべての考えられる組み合わせを説明することは当然ながら不可能であるが、当業者は、多くのさらなる組み合わせおよび変更が可能であることが理解できるであろう。したがって、詳細な説明は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内にあるすべての変更、修正、変形を包含することが意図されている。
【００６９】
特に、および上述の構成要素、デバイス、回路、システムなどによって実行される様々な機能に関しては、そのような構成要素を説明するために用いられる用語（「手段（means）」の参照を含む）は、特に断りがない限り、開示された構造に構造的に均等でなくとも、説明された構成要素の指定された機能（例えば、機能上の均等物）を実行する構成要素に対応することが意図されており、その構成要素は、本明細書で説明された例示的な実施形態の態様を実行する。このことについては、実施形態は、様々な方法の動作および／またはイベントを実行するためのコンピュータが実行可能な命令を記録したコンピュータ可読媒体のみならず、システムも含むことを理解されたい。
【００７０】
さらに、特定の機能がいくつかの実施態様のうちの１つのみについて開示されていても、そのような機能は、所望され、所与または特定の応用で有利になりうる他の実施態様の１つまたは複数の他の機能と組み合わされてもよい。さらに、用語「含む、包含する（includeおよびincluding）」およびそれらの変形が詳細な説明または特許請求の範囲で使用される限り、そのような用語は、用語「有する、備える、含む（comprising）」と同様に包含的であることが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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