(57)【要約】【課題】本発明は、マルチキャリア伝送ネットワークの移動端末に対して１組の拡散系列のうちの拡散系列のサブグループを動的に割り当てる装置および方法に関する。【解決手段】各サブグループは、他のサブグループに含まれる拡散系列とは異なる拡散系列を含み、拡散系列の各サブグループは、第１の拡散系列と、少なくとも１つの他の拡散系列とを含み、第１の拡散系列の各要素は、第１の拡散系列が割り当てられた移動端末によって、送信されることになるパイロットシンボルと乗算され、その後、対応するサブキャリア上で送信され、少なくとも１つの他の拡散系列の各要素は、拡散系列を割り当てられた移動端末によって、送信されることになるデータシンボルと乗算され、その後、対応するサブキャリア上で送信されることを特徴とする。本方法はまた、等化装置および関連する方法を含む。【選択図】図１
2006025415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャリア伝送ネットワークの移動端末（１００ａ、１００ｂ）に対して１組の拡散系列のうちの拡散系列のサブグループを動的に割り当てる方法であって、各サブグループは、他のサブグループに含まれる前記拡散系列とは異なる拡散系列を含み、該拡散系列のサブグループはそれぞれ、第１の拡散系列と、少なくとも１つの他の拡散系列とを含み、該第１の拡散系列の各要素は、前記第１の拡散系列が割り当てられた移動端末によって、送信されることになるパイロットシンボルと乗算され、その後、対応するサブキャリア上で送信され、前記少なくとも１つの他の拡散系列の各要素は、該拡散系列を割り当てられた前記移動端末によって、送信されることになるデータシンボルと乗算され、その後、対応するサブキャリア上で送信されることを特徴とする、マルチキャリア伝送ネットワークの移動端末に対して１組の拡散系列のうちの拡散系列のサブグループを動的に割り当てる方法。
【請求項２】
前記拡散系列の１つのサブグループの第１の拡散系列はそれぞれ、前記拡散系列のサブグループのうちの前記他の拡散系列に由来する干渉を最小限に抑える拡散系列であることを特徴とする、請求項１に記載のマルチキャリア伝送ネットワークの移動端末に対して１組の拡散系列のうちの拡散系列のサブグループを動的に割り当てる方法。
【請求項３】
前記１組の拡散系列は前記拡散系列の複数の順序付けられたグループに分解され、前記拡散系列の該順序付けられたグループは前記拡散系列の重ならないサブグループに分割され、前記拡散系列の前記順序付けられたグループの中の前記拡散系列の最適な順序付けられたグループが、個々のサブグループの拡散系列間で受ける劣化を最小限に抑えることによって決定され、前記最適な順序付けられたグループに含まれる前記拡散系列のサブグループは移動端末に割り当てられることを特徴とする、請求項２に記載のマルチキャリア伝送ネットワークの移動端末に対して１組の拡散系列のうちの拡散系列のサブグループを動的に割り当てる方法。
【請求項４】
前記最適な順序付けられたグループを決定するステップは、前記拡散系列のそれぞれの順序付けられたグループのサブグループ毎に、前記サブグループの拡散系列の対が受ける最大の劣化を考慮に入れるコスト関数を計算することによって行われ、前記拡散系列の前記最適な順序付けられたグループは、各サブグループの中で前記計算されたコスト関数の最大値が最小であるサブグループを含む拡散系列の前記順序付けられたグループとして決定されることを特徴とする、請求項３に記載のマルチキャリア伝送ネットワークの移動端末に対して１組の拡散系列のうちの拡散系列のサブグループを動的に割り当てる方法。
【請求項５】
前記拡散系列はウォルシュ−アダマール系列であり、前記拡散系列の前記サブグループは自然ウォルシュ−アダマール行列の行あるいは列から構成されることを特徴とする、請求項１に記載のマルチキャリア伝送ネットワークの移動端末に対して１組の拡散系列のうちの拡散系列のサブグループを動的に割り当てる方法。
【請求項６】
前記拡散系列の前記サブグループはそれぞれ、前記自然ウォルシュ−アダマール行列の連続した行あるいは列によって形成されることを特徴とする、請求項５に記載のマルチキャリア伝送ネットワークの移動端末に対して１組の拡散系列のうちの拡散系列のサブグループを動的に割り当てる方法。
【請求項７】
前記自然ウォルシュ−アダマール行列内の１つのサブグループの第１の行あるいは列は、前記拡散系列の別のサブグループの最後の行あるいは列まで連続していることを特徴とする、請求項６に記載のマルチキャリア伝送ネットワークの移動端末に対して１組の拡散系列のうちの拡散系列のサブグループを動的に割り当てる方法。
【請求項８】
前記マルチキャリア伝送ネットワークはマルチキャリア符号分割多元接続伝送ネットワークであることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のマルチキャリア伝送ネットワークの移動端末に対して１組の拡散系列のうちの拡散系列のサブグループを動的に割り当てる方法。
【請求項９】
マルチキャリア符号分割多元接続伝送ネットワーク内の基地局に移動端末によって送信されるデータシンボルを等化する方法であって、前記基地局によって実行される、
パイロットシンボルを、該パイロットシンボルを送信する前記移動端末に割り当てられる拡散系列のサブグループの所定の拡散系列と乗算することによって、各移動端末によって送信される前記パイロットシンボルを逆拡散するステップと、
データシンボルを、該データシンボルを送信する前記移動端末に割り当てられる拡散系列の前記サブグループの前記他の拡散系列と乗算することによって、各移動端末によって送信される前記データシンボルを逆拡散するステップと、
前記個々の移動端末によって送信される、前記逆拡散されたパイロットシンボルの観測結果に基づいて、各移動端末と前記基地局との間のチャネル周波数応答を推定するステップと、
前記データシンボルを送信する前記個々の移動端末と前記基地局との間のチャネル周波数応答の推定値に基づいて、前記逆拡散されたデータシンボルをそれぞれ等化するステップとを含む、マルチキャリア符号分割多元接続伝送ネットワーク内の基地局に移動端末によって送信されるデータシンボルを等化する方法。
【請求項１０】
マルチキャリア符号分割多元接続伝送ネットワーク内の移動端末から拡散されたシンボルを受信する基地局であって、
パイロットシンボルを、該パイロットシンボルを送信する前記移動端末に割り当てられる拡散系列のサブグループの所定の拡散系列と乗算することにより、各移動端末によって送信される前記パイロットシンボルを逆拡散するための手段と、
データシンボルを、該データシンボルを送信する前記移動端末に割り当てられる拡散系列の前記サブグループの前記他の拡散系列と乗算することにより、各移動端末によって送信される前記データシンボルを逆拡散するための手段と、
前記逆拡散されたパイロットシンボルの観察に基づいて、各移動端末と前記基地局との間のチャネル周波数応答を推定するための手段と、
前記データシンボルを送信する前記個々の移動端末と前記基地局との間の前記チャネル周波数応答の推定値に基づいて、前記逆拡散されたデータシンボルをそれぞれ等化するための手段とを含むことを特徴とする、マルチキャリア符号分割多元接続伝送ネットワーク内の移動端末から拡散されたシンボルを受信する基地局。
【請求項１１】
マルチキャリア符号分割多元接続伝送ネットワーク内の基地局から拡散系列のサブグループを受信する移動端末であって、
前記基地局から受信される前記拡散系列のサブグループの中から第１の拡散系列を決定するための手段と、
前記第１の拡散系列の各要素を送信されることになるパイロットシンボルと乗算するための手段であって、前記要素はその後、対応するサブキャリア上で送信される、乗算するための手段と、
前記拡散系列の前記サブグループの少なくとも１つの他の拡散系列の各要素を、送信されることになるデータシンボルと乗算するための手段であって、前記要素はその後、対応するサブキャリア上で送信される、乗算するための手段とを備えることを特徴とする、マルチキャリア符号分割多元接続伝送ネットワーク内の基地局から拡散系列のサブグループを受信する移動端末。
【請求項１２】
プログラマブルデバイス上で実行される際に、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法の前記ステップを実施するための命令、あるいはコードの一部を含む、プログラマブルデバイスに直にロードすることができるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＣ−ＣＤＭＡネットワークという名称でよく知られている、マルチキャリア符号分割多元接続伝送ネットワークのようなマルチキャリア伝送ネットワークの移動端末に１組の拡散系列のうちの拡散系列のサブグループを動的に割り当てる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＣ−ＣＤＭＡは、無線広帯域マルチメディアの応用形態において広く関心を集めている。ＭＣ−ＣＤＭＡはＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）変調と、ＣＤＭＡ多元接続技法とを組み合わせる。この多元接続技法は、Proceedings of PIMRC' 93, Vol. 1, pages 109-113, 1993に発表された「Multicarrier CDMA in indoor wireless radio networks」というタイトルの論文においてN. Yee等によって最初に提案された。この技法の開発は、IEEE Communication Magazine, pages 126-133, December 1997に発表された「Overview of Multicarrier CDMA」というタイトルの論文においてS. Hara等によって概説された。
【０００３】
送信機と受信機との間に位置する家屋および他の障害物によって伝搬チャネルが遮られる可能性があることが知られている。その際、伝送される信号は、それぞれが異なるように遅延を受け、かつ減衰する複数のパスにおいて伝搬される。その際、伝搬チャネルは、その伝達関数が時間とともに変化するフィルタとして機能することは理解されたい。
【０００４】
ＭＣ−ＣＤＭＡ伝送ネットワークがネットワーク内の種々の移動端末の信号間に直交性を与える（それゆえ、これらの信号間の任意の干渉を防ぐ）能力は、ネットワークの移動端末に割り当てられる拡散系列間の相関特性による。
【０００５】
通常、１組の移動端末から基地局まで移動無線チャネルにおいて伝送する場合、移動端末から送信される信号は基地局において同期して受信される。各移動端末と基地局との間の無線チャネルは均一なチャネルと見なすことはできない。これらの条件下で、基地局は、ＯＦＤＭ多重を構成する各サブキャリア上の複数の無線チャネルを同時に推定しなければならない。
【０００６】
論文「An asynchronous spread spectrum multi-carrier multiple access system」（Proceeding of IEEE GLOBECOM 1999, vol 1, pages 314-319, December 1999）において、 S KaiserおよびW. A Krzymienは、移動端末と基地局との間に付加的な周波数分割多元接続構成要素を導入し、基地局がサブキャリア毎に１つのチャネルしか推定する必要がないようにする。そのスペクトル拡散マルチキャリア多元接続システムは多少、拡散特性を失うので、セルラー環境に対処するためには、より厳密な周波数計画を必要とする可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それゆえ、本発明の目的は、移動端末と基地局との間の無線チャネル変動を補償できるようにする方法を提案することである。さらに、本発明の目的は、基地局において実施するのが簡単である、拡散系列割当て方法および等化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのために、本発明は、マルチキャリア伝送ネットワークの移動端末に対して１組の拡散系列のうちの拡散系列のサブグループを動的に割り当てる方法に関する。拡散系列の各サブグループは、拡散系列の他のサブグループに含まれる拡散系列とは異なる拡散系列を含み、拡散系列の各サブグループは、第１の拡散系列と、少なくとも１つの他の拡散系列とを含み、第１の拡散系列の各要素は、第１の拡散系列が割り当てられた移動端末によって、送信されることになるパイロットシンボルと乗算され、その後、対応するサブキャリア上で送信され、少なくとも１つの他の拡散系列の各要素は、拡散系列を割り当てられた移動端末によって、送信されることになるデータシンボルと乗算され、その後、対応するサブキャリア上で送信されることを特徴とする。
【０００９】
こうして、移動端末と基地局との間の無線チャネル変動を補償することができる。拡散されたパイロットシンボルを用いることにより、基地局における複数のチャネルの推定は、それほど複雑でない検出方式で実現可能になり、かつ効率的になる。
【００１０】
或る特定の特徴によれば、拡散系列の１つのサブグループの第１の拡散系列はそれぞれ、拡散系列のサブグループのうちの他の拡散系列に由来する干渉を最小限に抑える拡散系列である。
【００１１】
こうして、拡散系列を、その拡散系列が属する拡散系列のサブグループの他の拡散系列に由来する干渉を最小限に抑えるように割り当てることにより、チャネル推定の精度がさらに高くなる。パイロットシンボルと同時に送信されるデータシンボルが、さらに良好に検出される。
【００１２】
或る特定の特徴によれば、１組の拡散系列は拡散系列の複数の順序付けられたグループに分解され、拡散系列の順序付けられたグループは拡散系列の重ならないサブグループに分割され、拡散系列の順序付けられたグループの中の拡散系列の最適な順序付けられたグループが、個々のサブグループの拡散系列間で受ける劣化を最小限に抑えることによって決定され、最適な順序付けられたグループに含まれる拡散系列のサブグループは移動端末に割り当てられる。
【００１３】
或る特定の特徴によれば、最適な順序付けられたグループの決定は、拡散系列のそれぞれの順序付けられたグループのサブグループ毎に、サブグループの拡散系列の対が受ける最大の劣化を考慮に入れるコスト関数を計算することによって行われ、拡散系列の最適な順序付けられたグループは、各サブグループの中で計算されたコスト関数の最大値が最小であるサブグループを含む拡散系列の順序付けられたグループとして決定される。
【００１４】
こうして、拡散系列の全ての取り得る順序付けされたグループの中から、拡散系列の最適な順序付けられたグループを判定することができ、そのグループは、マルチキャリア伝送ネットワークの性能への干渉の影響を低減する拡散系列のサブグループを含む。
【００１５】
或る特定の特徴によれば、拡散系列はウォルシュ−アダマール系列であり、拡散系列のサブグループは自然ウォルシュ−アダマール行列(natural Walsh-Hadamard matrix)の行あるいは列から構成される。
【００１６】
或る特定の特徴によれば、自然ウォルシュ−アダマール行列内の１つのサブグループの第１の行あるいは列は、拡散系列の別のサブグループの最後の行あるいは列まで連続している。
【００１７】
こうして、簡単な拡散系列割当て技法を用いて、マルチキャリア伝送ネットワークの性能への干渉の影響を低減することができる。マルチキャリア伝送ネットワークのユーザに対して、単に自然ウォルシュ−アダマール行列の順序で拡散系列を割り当てることにより、干渉が大幅に低減され、割当てそのものを実施するのも複雑ではない。そのような割当て手順はマルチキャリア伝送ネットワークにおいて絶えず行われるので、その割当て手順をできる限り簡単にすることが重要である。
【００１８】
或る特定の特徴によれば、拡散系列のサブグループは隣接する。
【００１９】
こうして、その割当ては簡略化される。
【００２０】
或る特定の特徴によれば、マルチキャリア伝送ネットワークはマルチキャリア符号分割多元接続伝送ネットワークである。
【００２１】
さらに別の実施形態によれば、本発明は、マルチキャリア符号分割多元接続伝送ネットワーク内の基地局に移動端末によって送信されるデータシンボルを等化する方法に関する。本方法は、基地局によって実行される、パイロットシンボルを、パイロットシンボルを送信する移動端末に割り当てられる拡散系列のサブグループの所定の拡散系列と乗算することによって、各移動端末によって送信されるパイロットシンボルを逆拡散するステップと、データシンボルを、データシンボルを送信する移動端末に割り当てられる拡散系列のサブグループの他の拡散系列と乗算することによって、各移動端末によって送信されるデータシンボルを逆拡散するステップと、個々の移動端末によって送信される、逆拡散されたパイロットシンボルの観測結果に基づいて、各移動端末と基地局との間のチャネル周波数応答を推定するステップと、データシンボルを送信する個々の移動端末と基地局との間のチャネル周波数応答の推定値に基づいて、逆拡散されたデータシンボルをそれぞれ等化するステップとを含むことを特徴とする。
【００２２】
さらに別の態様によれば、本方法は、マルチキャリア符号分割多元接続伝送ネットワーク内の移動端末から拡散されたシンボルを受信する基地局に関する。基地局は、パイロットシンボルを、パイロットシンボルを送信する移動端末に割り当てられる拡散系列のサブグループの所定の拡散系列と乗算することにより、各移動端末によって送信されるパイロットシンボルを逆拡散するための手段と、データシンボルを、データシンボルを送信する移動端末に割り当てられる拡散系列のサブグループの他の拡散系列と乗算することにより、各移動端末によって送信されるデータシンボルを逆拡散するための手段と、逆拡散されたパイロットシンボルの観察に基づいて、各移動端末と基地局との間のチャネル周波数応答を推定するための手段と、データシンボルを送信する個々の移動端末と基地局との間のチャネル周波数応答の推定値に基づいて、逆拡散されたデータシンボルをそれぞれ等化するための手段とを含むことを特徴とする。
【００２３】
こうして、複数の無線チャネルを推定するのが正確、かつ簡単になる。このチャネル推定方式は、ユーザ毎に、チャネルが拡散されたパイロットシンボルおよび拡散されたデータシンボルに同じように影響を及ぼすという事実を利用する。
【００２４】
さらに別の態様によれば、本発明は、マルチキャリア符号分割多元接続伝送ネットワーク内の基地局から拡散系列のサブグループを受信する移動端末であって、基地局から受信される拡散系列のサブグループの中から第１の拡散系列を決定するための手段と、第１の拡散系列の各要素を送信されることになるパイロットシンボルと乗算するための手段であって、該要素はその後、対応するサブキャリア上で送信される、乗算するための手段と、拡散系列のサブグループの少なくとも１つの他の拡散系列の各要素を、送信されることになるデータシンボルと乗算するための手段であって、要素はその後、対応するサブキャリア上で送信される、乗算するための手段とを備えることを特徴とする。
【００２５】
さらに別の態様によれば、本発明は、プログラマブルデバイス上で実行される際に、本発明による方法のステップを実施するための命令、あるいはコードの一部を含む、プログラマブルデバイスに直にロードすることができるコンピュータプログラムに関する。コンピュータプログラムに関連する特徴および利点は、本発明による方法および装置に関連して先に述べられた特徴および利点と同じであるので、ここでは繰り返されないであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の特徴は、例示的な一実施形態の以下の説明を読むことからさらに明確になるであろう。上記説明は添付の図面を参照して行われる。
【００２７】
図１は本発明による基地局および移動端末のブロック図である。
【００２８】
図１は、基地局２００と通信している移動端末１００を開示する。簡略化のために、図１には２つの移動端末１００ａおよび１００ｂのみが示されるが、本発明が用いられるネットワークでは、はるかに多くの移動端末１００が基地局２００と通信していることは理解されたい。
【００２９】
移動端末１００ａは、基地局２００に送信されることになるデータを与えるデータビット発生器１０１ａを備える。これらのデータは、たとえば視聴覚データ、テキストなどを表す。送信されることになるデータは、符号化およびインターリーブ手段１０２ａによって符号化され、インターリーブされる。その後、データシンボルを形成するために、符号化され、インターリーブされたデータは、マッピングブロック１０３ａによって、或る変調方式に従ってマッピングされる。そのような変調方式には、たとえば４相位相変調、すなわちＱＰＳＫが用いられる。その後、データシンボルは少なくとも１つの拡散系列のＬ個の要素にわたって拡散される。データシンボルは拡散ブロック１０４ａによって拡散される。
【００３０】
さらに、移動端末１００ａはパイロットシンボル発生器１０５ａを備える。パイロットシンボルは、拡散ブロック１０６ａによって拡散系列のＬ個の要素にわたって拡散される。
【００３１】
こうして、この方式では、所与の拡散スロットにおいて、最大でＬ／２個の異なる移動端末１００が基地局２００に同時にデータを送信することができる。
【００３２】
その後、拡散されたデータおよびパイロットシンボルは加算器１０７ａによって加算され、長さＬのストリームが形成される。その後、このストリームは、２次元チップマッピングブロック１０８ａによって、ＮＦ個のサブキャリアおよびＮＴ個のタイムスロットから構成されるマルチキャリアフレーム内に時間領域および周波数領域においてマッピングされる。このチップマッピングは、チャネル選択性に起因して移動端末の信号間の直交性が失われることから生じる多重アクセス干渉（ＭＡＩ）を最小限に抑えることを目的としており、一方、ビットインターリーバがある結果として、チャネル復号器によってチャネルのダイバーシティが利用される。ここで、マルチキャリアフレーム内で高い相関があるサブチャネルのグループを定義することによってチャネル選択性の影響を低減するために、２次元チップマッピングブロック１０８ａによって時間領域および周波数領域においてマッピングが行われることに留意されたい。移動端末毎にチップを連続したサブキャリアおよび／または連続したタイムスロットに割り当てることにより、データおよびパイロットシンボルのＬ個のチップを含むマッピングエリア上でフェージング係数が概ね一定になる。こうして、異なる移動端末から送信される信号は異なるチャネルを通って伝搬するが、これらの信号間の直交性は回復する。複数の無線チャネルの推定が簡単かつ効率的になる。
【００３３】
その後、時間領域および周波数領域においてマッピングされたストリームはＯＦＤＭ変調器１０９ａによって変調され、基地局２００においてシンボル間干渉を避けるために、Δで表されるサイクリックプレフィックスが付加される。基地局２００に向けてＫ個の移動端末によってＫ個の信号がアンテナ１１０を通して送信され、付加白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）によって汚染されたＫ個の個別のマルチパスチャネルを通って伝搬される。
【００３４】
移動端末１００ｂは移動端末１００ａと同じである。データビット発生器１０１ｂはデータビット発生器１０１ａと同じであるので、これ以上は説明されないであろう。符号化およびインターリーブブロック１０２ｂは符号化およびインターリーブブロック１０２ａと同じであるので、これ以上は説明されないであろう。ＱＰＳＫマッピングブロック１０３ｂはＱＰＳＫマッピングブロック１０３ａと同じであるので、これ以上は説明されないであろう。パイロットシンボル発生器１０５ｂはパイロットシンボル発生器１０５ａと同じであるので、これ以上は説明されないであろう。拡散ブロック１０４ｂおよび１０６ｂは拡散ブロック１０４ａおよび１０６ａと同じであるので、これ以上は説明されないであろう。加算器１０７ｂ、２次元チップマッピング１０８ｂおよびＯＦＤＭ変調器１０９ｂは、加算器１０７ａ、２次元チップマッピング１０８ａおよびＯＦＤＭ変調器１０９ａと同じであるので、これ以上は説明されないであろう。
【００３５】
本発明によれば、拡散系列のサブグループが基地局２００によって各移動端末１００に割り当てられる。各移動端末１００は、基地局から受信された拡散系列のサブグループの中から、第１の拡散系列を判定するための手段（図１には示されない）を備える。
【００３６】
各移動端末は、第１の拡散系列の各要素を、送信されることになるパイロットシンボルと乗算するための手段を備え、その要素はその後、対応するサブキャリア上で送信され、また各移動端末は、拡散系列のサブグループの少なくとも１つの他の拡散系列の各要素を、送信されることになるデータシンボルと乗算するための手段を備え、その要素はその後、対応するサブキャリア上で送信される。
【００３７】
基地局２００は、アンテナ２０１を通して、Ｋ個の移動端末１００によって生成されたＫ個の同期した信号の和を受信する。
【００３８】
基地局２００は、受信された信号を復調し、サイクリックプレフィックスΔを除去するＯＦＤＭ復調器２０２を備える。その後、復調された信号は、２次元チップデマッピングブロック２０３によって、時間領域および周波数領域においてデマッピングされる。
【００３９】
その後、デマッピングされた信号はＫ個の移動モジュール２１０に供給される。図１には、２つの移動モジュール２１０のみが示される。実際には、基地局２００は、ＭＣ−ＣＤＭＡ伝送ネットワーク内にある移動端末１００と同じ数の移動モジュールを備える。移動モジュール２１０ａは、移動端末１００ａから受信されるシンボルを復号化することができ、移動モジュール２１０ｂは、移動端末１００ｂから受信されるシンボルを復号化することができる。移動モジュール２１０ａは、移動端末１００ａと基地局２００との間のチャネルのチャネル推定を実施することができ、移動モジュール２１０ｂは、移動端末１００ｂと基地局２００との間のチャネルのチャネル推定を実施することができる。
【００４０】
移動モジュール２１０ａおよび２１０ｂは同じであり、移動モジュール２１０ａのみが詳細に説明されるであろう。
【００４１】
移動モジュール２１０ａは、デマッピングされた信号と、データシンボルを拡散するために移動端末１００ａによって用いられる拡散系列（複数可）と同じ拡散系列（複数可）とを乗算することにより、移動端末１００ａによって送信されるデータシンボルを逆拡散する逆拡散ブロック２１１ａを備える。
【００４２】
移動モジュール２１０ａは、デマッピングされた信号と、パイロットシンボルを拡散するために移動端末１００ａによって用いられるのと同じ拡散系列とを乗算することにより、移動端末１００ａによって送信されるパイロットシンボルを逆拡散する逆拡散ブロック２１２ａを備える。その後、逆拡散されたパイロットシンボルは、受信されたパイロットシンボルの観測結果に基づいて移動端末１００ａと基地局２００との間のチャネル周波数応答を推定するチャネル推定モジュール２１３ａに供給される。その後、チャネル周波数応答の推定値は、逆拡散されたデータシンボルのチャネル劣化を補償する等化モジュール２１４ａに供給される。
【００４３】
その後、等化されたデータシンボルはデマッピングモジュール２１５ａによってデマッピングされる。デマッピングモジュール２１５ａは、より正確には、軟判定デマッピングモジュール(soft de-mapping module)である。その後、デマッピングされたデータシンボルは、移動端末１００ａの送信されたデータを探索するために、デインターリーブおよび復号化ブロック２１６ａによってデインターリーブされ、復号化される。
【００４４】
図２は、第１の実施形態による、マルチキャリア伝送ネットワークの移動端末に対して、１組の拡散系列の拡散系列のサブグループを動的に割り当てるためのアルゴリズムである。
【００４５】
この流れ図のコードは、図１に示されないが、たとえば基地局２００の不揮発性ＲＯＭメモリに記憶される。定期的に、あるいは新たな動作中の移動端末が基地局２００に登録される度に、あるいは動作中の移動端末が動作を停止する度に、あるいは１つまたは複数の移動端末が拡散系列の数に関して新たに要求するときにはいつでも、基地局２００は、図２に示されるアルゴリズムに関連する命令を実行する。
【００４６】
ステップＳ２００では、基地局２００はＭＣ−ＣＤＭＡネットワーク内の動作中の移動端末を判定し、それらの移動端末に割り当てられることになる拡散系列の数に関する個々の要件を入手する。
【００４７】
ステップＳ２０１では、基地局２００は、動作中の移動端末の要件を満たすことができる１組ΩのＬＮ個の拡散系列を形成するか、あるいはＲＯＭメモリから読み出す。動作中の移動端末の全ての要求はＡ個の拡散系列に等しい。ただしＬＮ≧Ａである。これらの拡散系列は、長さＬ＝ＬＮ≧Ａのウォルシュ−アダマール拡散系列であることが好ましい。
【００４８】
これらの拡散系列には、Electronics Letters（18th July 2002）に発表されたQinghua ShiおよびM. Latva-ahoの論文「simple spreading code allocation scheme for downlink MC-CDMA」に開示されるようなＡ個の拡散系列のサブセットを用いることもできる。
【００４９】
次のステップＳ２０２では、基地局２００は、動作中の移動端末の要求を満たすことができる拡散系列のＰ個の順序付けられたグループΩＰを形成する。順序付けられたグループの数ＰはＰ＝ＬＮ！／（ＬＮ−Ａ）！であることに留意されたい。
【００５０】
次のステップＳ２０３では、基地局２００は、拡散系列の順序付けられたグループΩＰのそれぞれをＫ個の重ならないサブグループΩＰｋに分割する。ただし、各サブグループは移動端末ｋによって要求されるＮｋ＋１個の系列を集めたものであり、Ｎｋは移動端末ｋにデータシンボルを割り当てるための拡散系列の数であり、１は移動端末ｋにパイロットシンボルを割り当てるための拡散系列の数である。
【００５１】
次のステップＳ２０４では、基地局２００はコスト関数、すなわちサブグループΩＰｋのためのコスト関数Ｊを計算する。たとえば、そのコスト関数は、MottierおよびCastelainの論文「A spreading sequence allocation procedure for MC-CDMA transmission systems」（Proc IEEE VTC'2000, September 2000 vol3, pp 1270-1275）に開示されるようなコスト関数である。それは、ステップＳ２０３において形成されるサブグループの拡散系列のうちの２つが受ける最大の劣化を考慮に入れる。
【００５２】
次のステップＳ２０５では、基地局２００は、以下の式を用いて、動作中の移動端末のための拡散系列の最適な順序付けられたグループΩ０を判定する。
【００５３】
【数１】
2006025415.tif 000003
【００５４】
最適なサブグループはそれぞれ、拡散系列の最適な順序付けられたグループΩ０に含まれるサブグループである。そのような手法を用いて、基地局２００は全てのサブグループの中から、サブグループの拡散系列の中の最大の干渉が最小限に抑えられるサブグループを見つける。その後、最適なサブグループがそれぞれ、動作中の移動端末１００に割り当てられる。
【００５５】
次のステップＳ２０６では、基地局２００は、動作中の移動端末１００毎に、パイロットシンボルを拡散するための拡散系列を割り当てる。好ましい一実施形態では、パイロットシンボルを拡散するために１つの動作中の移動端末１００に割り当てられる各拡散系列は、ステップＳ２０６において動作中の移動端末１００ｋに割り当てられる拡散系列のサブグループΩｐｋの中の拡散系列であり、それは、拡散系列のサブグループΩｐｋの他の拡散系列が動作中の移動端末１００ｋに割り当てられる場合に、コスト関数Ｊ（Ωｐｋ）に従って計算される干渉を最小限に抑える。
【００５６】
次のステップＳ２０７では、基地局２００は、動作中の移動端末１００毎に、データシンボルを拡散するために必要とされる拡散系列を割り当てる。データシンボルを拡散するために動作中の移動端末１００に割り当てられる拡散系列は、パイロットシンボルを拡散するために割り当てられる拡散系列以外の、動作中の移動端末に割り当てられる拡散系列のサブグループの拡散系列である。
【００５７】
次のステップＳ２０８では、基地局２００は、動作中の移動端末１００毎に、ステップＳ２０６およびＳ２０７において決定された拡散系列を含む、拡散系列のサブグループを転送する。
【００５８】
こうして、１組の拡散系列が拡散系列の複数の順序付けられたグループに分解され、拡散系列の順序付けられたグループが拡散系列の重ならないサブグループに分割され、拡散系列の順序付けられたグループの中の、拡散系列の最適な順序付けられたグループが、個々のサブグループの拡散系列間で受ける劣化を最小限に抑えることにより決定され、最適な順序付けられたグループ内に含まれる拡散系列のサブグループが移動端末に割り当てられる。
【００５９】
より正確には、最適な順序付けられたグループの決定は、拡散系列のそれぞれ順序付けられたグループのサブグループ毎に、サブグループの拡散系列の対が受ける最大の劣化を考慮に入れるコスト関数を計算することによって行われ、拡散系列の最適な順序付けられたグループは、各サブグループの中で計算されたコスト関数の最大値が最小であるサブグループを含む、拡散系列の順序付けられたグループとして決定される。
【００６０】
ここで、ウォルシュ−アダマール拡散系列を用いる代わりに、他の種類の拡散系列を本発明において用いることができることに留意されたい。たとえば、直交相補型のゴーレイ系列を用いることもできる。
【００６１】
図３は、第２の実施形態による、マルチキャリア伝送ネットワークの移動端末に対して、１組の拡散系列のうちの拡散系列のサブグループを動的に割り当てるためのアルゴリズムである。
【００６２】
この流れ図のコードは、図１には示されないが、たとえば基地局２００の不揮発性ＲＯＭメモリに記憶される。定期的に、あるいは新たな動作中の移動端末が基地局２００に登録される度に、あるいは動作中の移動端末１００が動作を停止する度に、あるいは１つまたは複数の移動端末が拡散系列に関して新たに要求するときにはいつでも、基地局２００は、図３に示されるアルゴリズムに関連する命令を実行する。
【００６３】
ステップＳ３００では、基地局２００は、ＭＣ−ＣＤＭＡネットワーク内の動作中の移動端末を判定し、それらの移動端末が割り当てられることになる拡散系列の数に関する個々の要求を入手する。
【００６４】
たとえば、２つの移動端末１００ａおよび１００ｂが現時点で動作している。移動端末１００ａはパイロットシンボルのために１つの拡散系列を、またデータシンボルのために２つの拡散系列を必要とする。移動端末１００ｂはパイロットシンボルのために１つの拡散系列を、またデータシンボルのために１つの拡散系列を必要とする。必要とされる各拡散系列は８に等しいＬの長さを有する。
【００６５】
次のステップＳ３０１では、基地局２００は、動作中の移動端末の要求を満たすことができる１組の拡散系列を形成するか、あるいはＲＯＭメモリから読み出す。これらの拡散系列は、原始ウォルシュ−アダマール行列(original Walsh-Hadamard matrix)ＷＬに含まれる、長さＬの１組のウォルシュ−アダマール拡散系列であることが好ましい。
【００６６】
サイズＬの原始ウォルシュ−アダマール行列ＷＬは、以下の反復規則によって定義される。
【００６７】
【数２】
2006025415.tif 000004
【００６８】
ここで、その反復規則によって形成される原始ウォルシュ−アダマール行列ＷＬの行あるいは列は、ウォルシュ−アダマール行列の自然順と呼ばれる順に順序付けられることに留意されたい。
【００６９】
本発明の例によれば、長さＬの５つの拡散系列が必要とされるので、サイズ８の原始ウォルシュ−アダマール行列ＷＬが必要とされる。そのような行列を図５に示す。
【００７０】
これらの拡散系列には、Electronics Letters（18th July 2002）に発表されたQinghua ShiおよびM. Latva-ahoの論文「simple spreading code allocation scheme for downlink MC-CDMA」に開示されるような拡散系列のサブセットを用いることもできる。
【００７１】
ステップＳ３０２では、基地局２００は、ステップＳ３００において特定された動作中の移動端末の中の１つの動作中の移動端末を考慮する。たとえば、移動端末１００ａはその後に考慮される。
【００７２】
ステップＳ３０３では、基地局２００は、移動端末１００ａの要求を満たすことができる、順序付けられた拡散系列のグループのうちの拡散系列のサブグループを取り込む。
【００７３】
移動端末１００ａはパイロットシンボルのために１つの拡散系列を、またデータシンボルのために２つの拡散系列を必要とし、３つの拡散系列が必要とされるので、図５の５０１〜５０３で表される行によって形成されるサブグループが、移動端末１００ａに割り当てられる。ここで、サブグループの行は、自然順に取り込まれたウォルシュ−アダマール行列の連続した行であることに留意されたい。
【００７４】
ステップＳ３０４では、基地局２００は、移動端末１００ａのためのパイロットシンボルを拡散するために、ウォルシュ−アダマール行列の自然順に従って、拡散系列のサブグループの第１の拡散系列を割り当てる。本発明の例によれば、そのサブグループの第１の拡散系列は、図５の行列の行５０１である。
【００７５】
ステップＳ３０５では、基地局２００は、移動端末１００ａのためのデータシンボルを拡散するために、拡散系列のサブグループの残りの拡散系列を割り当てる。本発明の例によれば、拡散系列のサブグループの残りの拡散系列は、図５に示される行列の行５０２および５０３である。
【００７６】
ステップＳ３０６では、基地局２００は、以前に割り当てられた拡散系列を利用不可能として区別する。本発明の例によれば、基地局は行５０１〜５０３を利用不可能であるとして区別する。
【００７７】
ステップＳ３０７では、基地局２００は、移動端末が、拡散系列のサブグループが割り当てられなかった、ステップＳ３００において判定された他の動作中の移動端末であるか否かを検査する。それらの移動端末が他の動作中の移動端末である場合には、拡散系列のサブグループが全ての動作中の移動端末に割り当てられていない限り、基地局２００はステップＳ３０８に進み、別の動作中の移動端末を考慮し、ステップＳ３０３〜Ｓ３０８によって構成されるループを実行する。
【００７８】
本発明の例によれば、拡散系列のサブグループが移動端末１００ｂに割り当てられていない。基地局２００はステップＳ３０８に進み、移動端末１００ｂを考慮する。
【００７９】
ステップＳ３０３では、基地局２００は、移動端末１００ｂの要求を満たすことができる順序付けられた拡散系列のグループのうちの拡散系列のサブグループを取り込む。移動端末１００ｂは、パイロットシンボルのために１つの拡散系列を、またデータシンボルのために１つの拡散系列を必要とし、２つの拡散系列が必要とされるので、基地局２００は、図５のウォルシュ−アダマール行列の第１の利用可能な拡散系列を取り込む。その後、基地局２００は、移動端末１００ｂのために図５の５０４および５０５で表される行によって形成されるサブグループを取り込む。ここで、サブグループの行は、自然順に取り込まれたウォルシュ−アダマール行列の連続した行であることに留意されたい。
【００８０】
ステップＳ３０４では、基地局２００は、移動端末１００ｂのためのパイロットシンボルを拡散するために、拡散系列のサブグループの第１の拡散系列を割り当てる。本発明の例では、拡散系列のサブグループの第１の拡散系列は図５の行列の行５０４である。
【００８１】
ステップＳ３０５では、基地局２００は、移動端末１００ｂのためのデータシンボルを拡散するために、拡散系列のサブグループの残りの拡散系列を割り当てる。本発明の例では、拡散系列のサブグループの残りの拡散系列は図５の行列の行５０５である。
【００８２】
ステップＳ３０６では、基地局２００は、以前に割り当てられた拡散系列を利用不可能であるとして区別する。本発明の例によれば、基地局は行５０４および５０５を利用不可能であるとして区別する。
【００８３】
ステップＳ３０７では、基地局２００は、移動端末が、拡散系列のサブグループが割り当てられなかった、ステップＳ３００において判定された他の動作中の移動端末であるか否かを検査する。本発明の例では、動作中の移動端末がそれ以上存在しない場合には、基地局２００はステップＳ３０９に進み、割り当てられた拡散系列のサブグループを、動作中の移動端末に転送する。
【００８４】
図５のウォルシュ−アダマール行列の行５０６〜５０８は、本発明の例によって用いられないウォルシュ−アダマール系列も含む。
【００８５】
ウォルシュ−アダマール拡散系列を用いる代わりに、本発明において他の種類の拡散系列を用いることができることは留意されたい。たとえば、直交相補型のゴーレイ系列を用いることもできる。
【００８６】
１つの変形形態では、基地局２００は、ステップＳ３０３において、利用可能な拡散系列のサブグループを取り込み、その後、順序付けられたウォルシュ−アダマールの第１の利用可能な拡散系列を取り込む。
【００８７】
基地局２００は、２つのサブグループの場合にMottierおよびCastelainの論文「A spreading sequence allocation procedure for MC-CDMA transmission systems」（Proc IEEE VTC' 2000, September 2000 vol 3, pp 1270-1275）に開示されるように、サブグループの系列の拡散系列のうちの２つが受ける最大の劣化をサブグループ毎に計算する。
【００８８】
基地局は、最小限の干渉を与える２つの選択されたサブグループの中から拡散系列のサブグループを選択する。
【００８９】
図４は、本発明による、拡散されたパイロットシンボルに関する推定値に基づいてデータシンボルをチャネル等化するためのアルゴリズムである。
【００９０】
ステップＳ４００では、アンテナ２０１を通してＫ個の動作中の移動端末１００によって生成されるＫ個の同期した信号の和を求めるために、基地局２００は受信された信号を復調して、サイクリックプレフィックスΔを除去する。
【００９１】
ステップＳ４０１では、基地局２００は、２次元チップデマッピングブロック２０３によって、復調された信号を時間領域および周波数領域においてデマッピングする。
【００９２】
ステップＳ４０２では、基地局２００は、デマッピングされた信号を、パイロットシンボルを拡散するために個々の移動端末によって用いられるのと同じ拡散系列と乗算することにより、各移動端末によって送信された各パイロットシンボルを逆拡散する。
【００９３】
ステップＳ４０３では、基地局２００は、デマッピングされた信号を、データシンボルを拡散するために個々の移動端末によって用いられる拡散系列（複数可）と同じ拡散系列（複数可）と乗算することにより、各移動端末によって送信された各データシンボルを逆拡散する。
【００９４】
ステップＳ４０４では、基地局２００は、受信された個々のパイロットシンボルの観測結果に基づいて、動作中の各移動端末１００と基地局２００との間のチャネル周波数応答を推定する。
【００９５】
ステップＳ４０５では、基地局２００は、ステップＳ４０４において行われたチャネル周波数応答の個々の推定値に従って、動作中の各移動端末１００によって受信された、逆拡散されたデータシンボルを等化する。
【００９６】
ステップＳ４０６では、基地局２００は、動作中の各移動端末によって受信された、等化されたデータシンボルをデマッピングする。
【００９７】
ステップＳ４０７では、基地局２００は、動作中の移動端末１００の送信されたデータを探索するために、デマッピングされたデータシンボルをデインターリーブし、復号化する。
【００９８】
当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、これまでに説明された本発明の実施形態に対して数多くの変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明による基地局および移動端末のブロック図である。
【図２】第１の実施形態による、マルチキャリア伝送ネットワークの移動端末に１組の拡散系列のうちの拡散系列のサブグループを動的に割り当てるためのアルゴリズムを示す図である。
【図３】第２の実施形態による、マルチキャリア伝送ネットワークの移動端末に１組の拡散系列のうちの拡散系列のサブグループを動的に割り当てるためのアルゴリズムを示す図である。
【図４】本発明による、拡散されたパイロットシンボルに関する推定に基づいてデータシンボルをチャネル等化するためのアルゴリズムを示す図である。
【図５】サイズＬが８に等しい原始ウォルシュ−アダマール行列ＷＬの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｋ  移動端末、
１０１ａ、１０１ｂ  データビット発生器
１０２ａ、１０２ｂ  インターリーブブロック
１０３ａ、１０３ｂ  マッピングブロック
１０４ａ、１０４ｂ  拡散ブロック
１０５ａ、１０５ｂ  パイロットシンボル発生器
１０６ａ  拡散ブロック
１０７ａ、１０７ｂ  加算器
１０８ａ、１０８ｂ  次元チップマッピング
１０９ａ、１０９ｂ  変調器
１１０  アンテナ
２００  基地局
２０１  アンテナ
２０２  復調器
２０３  次元チップデマッピングブロック
２１０、２１０ａ、２１０ｂ  移動モジュール
２１１ａ、２１２ａ  逆拡散ブロック
２１３ａ  チャネル推定モジュール
２１４ａ  等化モジュール
２１５ａ  デマッピングモジュール
２１６ａ  復号化ブロック
【図１】
2006025415.tif 000005
【図２】
2006025415.tif 000006
【図３】
2006025415.tif 000007
【図４】
2006025415.tif 000008
【図５】
2006025415.tif 000009
【外国語明細書】
2006025415.tif 000010
2006025415.tif 000011
2006025415.tif 000012
2006025415.tif 000013
2006025415.tif 000014
2006025415.tif 000015
2006025415.tif 000016
2006025415.tif 000017
2006025415.tif 000018
2006025415.tif 000019
2006025415.tif 000020
2006025415.tif 000021
2006025415.tif 000022
2006025415.tif 000023
2006025415.tif 000024
2006025415.tif 000025
2006025415.tif 000026
2006025415.tif 000027
2006025415.tif 000028
2006025415.tif 000029
2006025415.tif 000030
2006025415.tif 000031
2006025415.tif 000032
2006025415.tif 000033
2006025415.tif 000034