(57)【要約】  スペクトラム拡散受信機は、マルチレート・チャンネルを受信する高レート・パスおよび固定レート・チャンネルを受信する低レート・パスを具備する。広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）の実施例では、高レート・パスは可変の拡散係数を有するマルチレート物理チャンネルを逆拡散し、また、低レート・パスは固定の拡散係数を有する物理チャンネルを逆拡散する。高レート・パスは、マルチレート・チャンネルのマルチパス要素を逆拡散する高レート・レーキ・フィンガを有してもよい。各マルチレート・チャンネルは、マルチコード受信を許容する異なる拡散コードを有する。高レート・パスは、さらにシンボルにチャンネル推定を乗じるためにハードウェア中で実行されるフィンガ・エンジンを備える高レート・レーキ、およびマルチパス要素を結合する結合器を含む。低レート・パスは、固定レート・チャンネルのマルチパス要素を逆拡散する低レート・フィンガ、およびチャンネル推定を生成し、かつ低レート・フィンガからのシンボルをチャンネル推定とコヒーレントに結合するプロセッサを含む。
2005513856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチレート・チャンネルを受信する高レート・パスと、
固定レート・チャンネルを受信する低レート・パスと、
を含むことを特徴とするスペクトラム拡散受信機。
【請求項２】
前記受信機は広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）の受信機で、前記高レート・パスは可変拡散係数を有するスペクトラム拡散のマルチレート物理チャンネルを逆拡散し、また、前記低レート・パスは固定拡散係数を有する固定レートのスペクトラム拡散の物理チャンネルを逆拡散することを特徴とする請求項１記載の受信機。
【請求項３】
前記高レート・パスは、前記マルチレート・チャンネルからなるスペクトラム拡散信号を逆拡散する少なくとも１つの高レート・レーキ・フィンガを含み、各マルチレート・チャンネルはいくつかのマルチレート・チャンネルを実質的に同時に受信することを許容する異なる拡散コードを有することを特徴とする請求項１記載の受信機。
【請求項４】
前記少なくとも１つの高レート・レーキ・フィンガは、
１組の相関器であって、各相関器が受信した前記いくつかのマルチレート・チャンネルを対応する拡散コードで逆拡散する、１組の相関器と、
逆拡散したマルチレート・チャンネルのそれぞれに対し制御シンボルおよびデータ・シンボルを分離するフレーマと、
対応するマルチレート・チャンネルに対し前記制御およびデータ・シンボルを格納する各マルチレート・チャンネルのためのバッファと、
を含むことを特徴とする請求項３記載の受信機。
【請求項５】
前記少なくとも１つの高レート・レーキ・フィンガは、いくつかの前記マルチレート・チャンネルのそれぞれを逆拡散するために前記対応する拡散コードを生成するためのコード生成器をさらに含むことを特徴とする請求項４記載の受信機。
【請求項６】
前記少なくとも１つの高レート・レーキ・フィンガは、
予め定める拡散係数を有するパイロット・チャンネルを逆拡散するパイロット・チャンネル相関器と、
前記パイロット・チャンネル相関器から受信した逆拡散した前記パイロット・チャンネルからのシンボルを格納するパイロット・チャンネル・バッファと、を含み、
前記コード生成器は、前記パイロット・チャンネル相関器によって逆拡散するための拡散コードをさらに生成することを特徴とする請求項５記載の受信機。
【請求項７】
前記マルチレート・チャンネルは、ほぼ４ないし２５６の範囲の拡散係数を有し、前記固定レート・チャンネルは、ほぼ２５６の拡散係数を有することを特徴とする請求項１記載の受信機。
【請求項８】
前記マルチレート・チャンネルは、ほぼ３０−９６０ｋｂｐｓの範囲のビット・レートを有し、前記固定レート・チャンネルは、ほぼ３０ｋｂｐｓのビット・レートを有することを特徴とする請求項７記載の受信機。
【請求項９】
前記高レート・パスは、前記少なくとも１つの高レート・レーキ・フィンガからのシンボルを読み、前記シンボルにチャンネル推定を乗じるための高レート・レーキを有することを特徴とする請求項３記載の受信機。
【請求項１０】
前記高レート・レーキは、前記シンボルに前記チャンネル推定を乗じる少なくとも１つのフィンガ・エンジン、および、前記マルチレート・チャンネルのマルチパス要素を結合する結合器から構成されることを特徴とする請求項９記載の受信機。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの高レート・レーキ・フィンガは複数の高レート・レーキ・フィンガのうちの１つであり、各高レート・レーキ・フィンガは各マルチレート・チャンネルのマルチパス要素を逆拡散し、  
少なくとも１つのフィンガ・エンジンは複数のフィンガ・エンジンのうちの１つであり、各フィンガ・エンジンは前記チャンネル推定に前記いくつかのマルチレート・チャンネルの各々に対応する高レート・レーキ・フィンガからの前記シンボルを乗じ、
前記結合器は前記いくつかのマルチレート・チャンネルのために前記フィンガ・エンジンからの前記マルチパス要素のシンボルを結合する、
ことを特徴とする請求項９記載の受信機。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの高レート・レーキ・フィンガおよび前記高レート・レーキは、ハードウェア要素で実行され、前記低レート・パスは、
前記固定レート・チャンネルからなるスペクトラム拡散信号のマルチパス要素を逆拡散する少なくとも１つの低レート・フィンガと、
チャンネル推定を生成し、かつ前記少なくとも１つの低レート・フィンガからのシンボルを前記チャンネル推定とコヒーレントに結合するデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）と、
を含むことを特徴とする請求項９記載の受信機。
【請求項１３】
前記ＤＳＰは、前記少なくとも１つの高レート・フィンガを前記いくつかのマルチレート・チャンネルのマルチパス要素に割り当て、かつ前記少なくとも１つの低レート・フィンガを前記固定レート・チャンネルのマルチパス要素に割り当てることを特徴とする請求項１２記載の受信機。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの高レート・レーキ・フィンガは、複数の高レート・レーキ・フィンガのうちの１つであり、各高レート・レーキ・フィンガは各マルチレート・チャンネルのマルチパス要素を逆拡散し、ここで前記ＤＳＰは前記高レート・フィンガを同期させるために周波数および時間トラッキングを実行することを特徴とする請求項１３記載の受信機。
【請求項１５】
アナログ・フロント・エンドからベースバンドのサンプルを受信し、かつ、前記ベースバンドのサンプルのサンプリング速度を上昇させて前記レーキ・フィンガによる使用のために上昇したサンプリング速度での前記ベースバンド・サンプルを前記高レート・パスおよび前記低レート・パスに提供する補間器をさらに含むことを特徴とする請求項１４記載の受信機。
【請求項１６】
前記高レートおよび低レート・パスは、前記物理チャンネルを逆拡散し復号する前記受信機の低レベル部の一部であり、前記受信機は前記物理チャンネルをトランスポート・チャンネルへマップするための高レベル部をさらに含むことを特徴とする請求項２記載の受信機。
【請求項１７】
スペクトラム拡散信号を受信する方法において、
高レート・パス中のマルチレート・チャンネルを逆拡散する段階と、
低レート・パス中の固定レート・チャンネルを逆拡散する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
少なくとも１つの高レート・レーキ・フィンガは前記マルチレート・チャンネルを含むスペクトラム拡散信号を逆拡散し、ここで各マルチレート・チャンネルはいくつかのマルチレート・チャンネルの実質的に同時に受信することを許容する異なる拡散コードを有することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記マルチレート・チャンネルを逆拡散する段階は、
前記いくつかの受信マルチレート・チャンネルのうちの１つのマルチレート・チャンネルを対応する拡散コードで逆拡散する段階と、
前記逆拡散されたマルチレート・チャンネルのそれぞれに対し制御シンボルおよびデータ・シンボルを分離する段階と、
各マルチレート・チャンネルに対する前記制御およびデータ・シンボルをバッファする段階と、
を含むことを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記いくつかのマルチレート・チャンネルの各々を逆拡散するための前記対応する拡散コードを生成する段階と、
複数のマルチパス要素の各々に対し前記データ・シンボルに前記チャンネル推定を乗じる段階と、
前記マルチレート・チャンネルのマルチパス要素を結合する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記マルチレート・チャンネルは、ほぼ４ないし２５６の範囲の拡散係数を有し、前記固定レート・チャンネルは、ほぼ２５６の拡散係数を有することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２２】
前記マルチレート・チャンネルを逆拡散する段階は、ハードウェア要素で構成された少なくとも１つの高レート・レーキ・フィンガによって実行され、また、前記固定レート・チャンネルを逆拡散する段階は、前記固定レート・チャンネルを含むスペクトラム拡散信号のマルチパス要素を逆拡散するために少なくとも１つの低レート・フィンガで実行され、さらに、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）は、チャンネル推定を生成し、前記少なくとも１つの低レート・フィンガからのシンボルを前記チャンネル推定とコヒーレントに結合することを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
前記ＤＳＰによって、前記少なくとも１つの高レート・フィンガを前記いくつかのマルチレート・チャンネルのマルチパス要素に割り当て、前記少なくとも１つの低レート・フィンガを前記固定レート・チャンネルのマルチパス要素に割り当てる段階をさらに含むことを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
可変拡散係数を有するマルチレート・スペクトラム拡散の物理チャンネルを逆拡散しかつ固定拡散係数を有する固定レート・スペクトラム拡散の物理チャンネルを逆拡散する広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）の受信機において、前記受信機は前記マルチレート・チャンネルを受信するための高レート・パスおよび前記固定レート・チャンネルを受信するための低レート・パスを具備し、前記高レート・パスは、
各マルチレート・チャンネルのマルチパス要素を逆拡散する複数の高レート・レーキ・フィンガと、
前記高レート・レーキ・フィンガからシンボルを読み、前記シンボルにチャンネル推定を乗じ、そして各レーキ・フィンガからの前記マルチパス要素を結合する高レート・レーキと、
からなり、また、前記低レート・パスは、
前記固定レート・チャンネルを含むスペクトラム拡散信号のマルチパス要素を逆拡散する少なくとも１つの低レート・フィンガと、
チャンネル推定を生成し、かつ前記少なくとも１つの低レート・フィンガからのシンボルを前記チャンネル推定とコヒーレントに結合するデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）と、
からなることを特徴とする受信機。
【請求項２５】
前記高レート・レーキ・フィンガは、
１組の相関器であって、各相関器が受信した前記いくつかのマルチレート・チャンネルを対応する拡散コードで逆拡散する、１組の相関器と、
逆拡散したマルチレート・チャンネルのそれぞれに対し制御シンボルおよびデータ・シンボルを分離するフレーマと、
対応するマルチレート・チャンネルに対し前記制御およびデータ・シンボルを格納する各マルチレート・チャンネルのためのバッファと、
前記いくつかのマルチレート・チャンネルの各々を逆拡散するために前記対応する拡散コードを生成するコード生成器と、
を含むことを特徴とする請求項２４記載の受信機。
【請求項２６】
各マルチレート・チャンネルはいくつかのマルチレート・チャンネルを実質的に同時に受信することを許容する異なる拡散するコードを有し、前記マルチレート・チャンネルは、ほぼ４ないし２５６の範囲の拡散係数を有し、前記固定レート・チャンネルは、ほぼ２５６の拡散係数を有することを特徴とする請求項２５記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスペクトラム拡散通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、および、特に直接シーケンスＣＤＭＡは、例えば、移動体通信を含む多くのアプリケーションに使用されるスペクトラム拡散デジタル通信のための技術である。直接シーケンスＣＤＭＡでは、送信用の符号化信号を形成するために、データ信号は、疑似ランダム信号（ＰＮ）コード形式の拡散波形と結合される。そのコードは、そのデータ信号の複数の周波数（つまり、ビット・レートまたはシンボル・レート）であってもよい周波数（つまり、チップ・レート）を有し、その結果、データ信号および拡散波形を結合する効果は、ビット期間がより小さなチップ期間に分割されるということである。受信機では、その信号はデータ信号を抽出するために同じ拡散コードと結合される。この技術は広い帯域幅に信号エネルギーを拡散することにより高いデータ容量を提供し、帯域幅の利用を増加させ、かつ狭帯域干渉の影響を減少させる。直接シーケンスＣＤＭＡでは、送信機および受信機の拡散コードは１チップ期間以内に同期させ、信頼できる通信を達成する。基地局から受信装置までのワイヤレス・チャンネルは異なる時間遅延をもついくつかの経路を有し、それは受信装置の移動により変化するので、マルチパスにより同期をより困難にさせる。
【０００３】
ＣＤＭＡ信号、特に、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）信号を受信する際の問題は、いくつかのチャンネルのデータ・レートが固定されている（つまり、予め定義した拡散係数を有する）一方、データ・レートあるいは他のチャンネルは、拡散係数が大きく変化するので、変化することである。これらの異なるデータ・レートの信号処理は、例えばデジタル信号プロセサ（ＤＳＰ）内のソフトウェアまたはハードウェアで行なうことができる。これらの信号をソフトウェアで処理するにはハードウェアで直接処理するより極めて多くの電力を消費することがあるが、これらの信号をソフトウェアで処理するとハードウェアでの処理が要求するより少ないスペース／エリアで済むとともにこと、さらにより多くの柔軟性を提供することができる。電力消費とスペースとの間のこのトレードオフ（妥協条件）は、より小さくかつより少ない電力の双方を望むポータブル通信装置、特にワイヤレス通信装置にとって極めて重要である。
【０００４】
このように、スペクトラム拡散信号を処理するためのハードウェアとソフトウェアとの間のトレードオフのバランスをとる方法および受信機に対する普遍的な必要性が存在する。また、より効率的にスペクトラム拡散信号を処理する方法および受信機に対する必要性がある。さらに、より効率的にＷＣＤＭＡチャンネルを処理する方法および受信機に対する必要性がある。さらに、固定レートと同様、マルチレートのチャンネルを処理する方法および受信機に対する必要性がある。さらに、ポータブル通信装置にふさわしい方法および受信機に対する必要性がある。
【発明の開示】
【０００５】
ここに述べられた説明は本発明の様々な実施例を図示するが、その記述はどのような方法においても制限する意図で解釈されるべきではない。図１は、本発明の実施例に従う、スペクトラム拡散受信装置の一部を示す単純化された機能ブロック図である。受信装置１００は、高レベル受信機１３０に結合された低レベルの受信機１２０に結合されるアナログ・フロント・エンド１１０を含む。受信装置１００は、例えばワイヤレス電話、双方向無線機、またはエンドユーザ機器の一部である受信機のような、単方向または双方向通信装置である。とりわけ、装置１００は、スペクトラム拡散信号を逆拡散しデコード（復号）する。アナログ・フロント・エンド１１０は、受信信号からのＩおよびＱ成分を提供する。広帯域の符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）の実施例では、低レベル受信機１２０は、物理チャンネルを逆拡散しかつ復号し、高レベル受信機１３０は、物理チャンネルをトランスポート・チャンネルにマップ(変換)する。ＷＣＤＭＡは、直交拡散コードおよび偽似乱数スクランブル・コードを含む２階層状のコード構造を適用する。拡散は、データ・シンボルを複数のチップに変換するチャネライゼーション・コード(channelization code)を使用して行なわれ、それは信号の帯域幅を増加させてスペクトラム拡散信号を生成する。異なる拡散コード間の直交性は木構造(tree-structure)の直交コードによって達成される。例えば、拡散コードは、ゴールド・コード、ウォルシュ・コード、アダマール・コード、直交可変拡散係数（ＯＶＳＦ）チャネライゼーション・コードおよび／または他のシーケンスを含んでもよい。例えば、拡散コードは、ダウンリンクにおけるセル分離およびアップリンク中のユーザ分離に使用することができる。
【０００６】
ある実施例において、受信機１００は符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信をサポートする。別の実施例では、受信機１００はＷＣＤＭＡ通信をサポートする。別の実施例では、受信機１００は周波数分割複信（ＦＤＤ）ＷＣＤＭＡ通信をサポートし、さらにまた、別の実施例では、受信機１００は、高レートおよび低レートの物理チャンネルの実質的な同時受信のためのＷＣＤＭＡ通信をサポートする。
【０００７】
ある実施例において、スペクトラム拡散受信機は、マルチレートのチャンネル（マルチレート・チャンネル）を受信するための高レート・パスと、固定レートのチャンネル（固定レート・チャンネル）を受信するための低レート・パスを有する。高レート・パスは、可変拡散係数を有する物理チャンネルを逆拡散し、また、低レート・パスは、予め定義した拡散係数を有する物理チャンネルを逆拡散する。高レート・パスは、マルチレート・チャンネルのマルチパス要素を逆拡散する高レート・レーキ・フィンガを有してもよい。各マルチレート・チャンネルは、マルチコード受信を許容するための異なる拡散コードを具備する。高レート・パスは、さらにデータ・シンボルにチャンネル推定を乗じる１つ以上のフィンガ・エンジン、およびマルチパス要素を結合する結合器を有する高レート・レーキを含む。高レート・レーキ・フィンガおよび高レート・レーキはハードウェア要素で実行できる。低レート・パスは、固定レート・チャンネルのマルチパス要素を逆拡散する低レート・フィンガ、およびチャンネル推定を生成し、低レート・フィンガからのシンボルをチャンネル推定とコヒーレントに結合するためのデジタル信号プロセサ（ＤＳＰ）を含む。受信機１００は、例えばＷＣＤＭＡ信号、ＩＳ−９５  ＣＤＭＡ信号、および他の直接シーケンスＣＤＭＡ信号を含むスペクトラム拡散信号の受信に適している。実施例の少なくとも１つでは、受信機１００は、マルチコード・チャンネルの受信をサポートし、ここではいくつかの並列の専用物理チャンネルが異なる拡散コードで送信され、同じ拡散係数を使用する。
【０００８】
図２は、本発明の実施例に従う低レベル受信機の機能ブロック図である。低レベル受信機２００は、補間器２１０、高レート・パス２２０、低レート・パス２３０および処理要素２４０で構成される。高レート・パス２２０は、マルチレート・チャンネルの受信に備え、また、低レート・パス２３０は、固定レート・チャンネルの受信に備える。例えば、少なくとも、３０−９６０ｋｂｐｓとそれより大きなチャンネル・ビット・レートを有し、少なくとも４と２５６との間およびそれより大きな拡散係数を有する物理チャンネルは、高レート・パス２２０によって処理される。ある実施例において、高レート・パス２２０は、例えば専用チャンネルのために、５１２の拡散係数を有する物理チャンネルを受信する。
【０００９】
予め定義した拡散係数（例えばビット・レートが３０ｋｂｐｓのＳＦ＝２５６）を有する物理チャンネルは、低レート・パス２３０によって逆拡散される。物理チャンネルのようなチャンネルは、ラジオ・フレームおよびタイム・スロットから構成される。本発明のＷＣＤＭＡ実施例に従って、フレームの長さは、例えば、１０ミリ秒であり、また、フレームは、例えば、１５個のタイム・スロットを含む。各タイム・スロットはビットを含むフィールドを具備する。１つのタイム・スロット当たりのビット数は、拡散係数および物理チャンネルのスロット形式に依存する。
【００１０】
補間器２１０は、アナログ・フロント・エンドからベースバンドのサンプル（ＩおよびＱの両方）を受信し、上昇したサンプリング速度でベースバンド・サンプルを高レート・パスおよび低レート・パスに提供するためにベースバンド・サンプルのサンプリング速度を上げる。より高いサンプリング速度は、チャンネルのマルチパス・コンポーネントを解決する際に受信機１００のフィンガによって使用される。例えば、補間器２１０は、チップ・レートの４倍のレートでベースバンド・サンプルを受信することができ、８倍のチップ・レートにサンプリング速度を上げてもよい。補間器２１０は、フィルタ素子、および例えばフリップ・フロップおよび論理回路で実行される。
【００１１】
高レート・パス２２０は、マルチレート・チャンネルを含むスペクトラム拡散信号を逆拡散する少なくとも１つの高レート・レーキ・フィンガ２１２を含む。各マルチレート・チャンネルは、いくつかのマルチレート・チャンネル（つまり、マルチコード受信）のほぼ同時受信を許容する異なる拡散コードを有する。ある実施例において、高レート・パス２２０は、信号のマルチパス要素を逆拡散するための６個またはそれ以上の高レート・レーキ・フィンガ２１２を含む。高レート・パス２２０はさらに高レート・レーキ２１４を含む。高レート・レーキ２１４は、高レート・レーキ・フィンガ２１２からデータ・シンボルを読み、シンボルに個々のマルチパス要素のチャンネル推定を乗じる。高レート・レーキ２１４は、さらに各マルチレート・チャンネルのためにマルチパス要素を結合する。マルチレート・チャンネルからの制御シンボルは、例えば、電力制御を含む制御機能のための処理要素２４０に提供される。正規化および量子化要素２１６は、例えば、データ・シンボル上でスロットとフレームの正規化を行なうことができ、指数仮数方法(exponent mantissa method)を使用してもよい。フィンガ２１２およびレーキ２１４はハードウェア要素で実現してもよく、また、要素２１６はデジタル信号プロセサ（ＤＳＰ）のようなソフトウェアを備える処理構成で実行される。
【００１２】
処理要素２４０は、フィンガ・マネージャ２２６、周波数および時間トラッキング要素２２４、電力制御要素２２２およびチャンネル推定２１８を含む。処理要素２４０は、ソフトウェアを伴う１つ以上のプロセッサによって実行することができ、１個以上のＤＳＰを含む。
【００１３】
低レート・パス２３０は、固定レート・チャンネルを含むスペクトラム拡散信号のマルチパス要素を逆拡張する１以上の低レート・フィンガ２２８および低レート・フィンガ２２８からのシンボルをチャンネル推定とコヒーレントに結合する低レート・レーキ２３２を含む。低レート・フィンガ２２８はハードウェア要素で実行され、また、低レート・レーキ２３２はＤＳＰのようなソフトウェアと構成されるプロセッサによって実行される。プロセッサは、さらに低レート・フィンガ２２８からのシンボルとコヒーレントに結合するマルチパス要素のためのチャンネル推定を生成するチャンネル推定器２１８を含む。低レート・パス２３０は、さらに正規化および量子化要素２３４を含み、これは例えば１以上のソフトウェアによって構成されるプロセッサによって実行される。
【００１４】
要素２４０、低レート・レーキ２３２および正規化および量子化要素２１６，２３４は、個別の機能要素として図示されているが、１以上のＤＳＰのようなソフトウェアで形成された１以上のプロセッサよって実行されることに注目すべきである。フィンガ・マネージャ２２６は、高レート・フィンガ２１２のうちの１つをいくつかのマルチレート・チャンネルのマルチパス要素に割り当てる。フィンガ・マネージャ２２６は、また、１つの低レート・フィンガ２２８を固定レート・チャンネルのマルチパス要素に割り当てる。
【００１５】
図３は、本発明の実施例に従う高レート・レーキ・フィンガの機能ブロック図である。高レート・レーキ・フィンガ３００は、チャンネルからの受信信号を逆拡散し（また復元するでもよい）、次の処理のための複素シンボルを生成する。フィンガ３００はそれぞれデータ・チャンネル相関器３０２のうちの１つで受信信号を逆拡散する。各フィンガは、マルチパス信号の１つの要素を逆拡散する。フィンガ３００の数は、チャンネル・プロファイルおよびチップ・レートに依存する。より高いチップ・レートに対しては、より分解できるパスを必要とする。したがって、より良いパフォーマンスを維持するのを助けるために、より多くのレーキ・フィンガ３００がチャンネルからのエネルギーを獲得するために利用される。しかしながら、非常に多くのフィンガ３００は、結合損失の増加に帰着する。
【００１６】
受信機１００が移動することにより、特に携帯型の移動通信装置に実装されている場合、散乱環境が変化し、したがって、遅延および減衰要素が変化するであろう。かなりの量の遅延が変化した場合はいつでも、レーキ・フィンガ３００は、例えばフィンガ・マネージャ２２６（図２）によって再割り当てを行なうことができる。わずかの変化（例えば１チップ未満）は、スペクトラム拡散信号における個々のマルチパス要素の時間遅延を追跡する周波数および時間トラッキング要素２２４（図２）に組み込まれたコード・トラッキング・ループによって処理される。
【００１７】
データ・チャンネル相関器３０２は、物理チャンネルを適切な拡散および／またはスクランブル・コードでそのチャンネルのために逆拡散し復元する。１つの実施例、例えばＷＣＤＭＡ実施例に従って、各データ・チャンネル相関器３０２は、いくつかの並列ダウンリンクの物理チャンネル（ＤＰＣＨ）のうちの１つを逆拡散し、または復元するが、各々チャンネルは送信機において同じ拡散係数を有する異なる拡散コードで拡散されている。換言すれば、マルチコード送信が使用されるとき、データ・チャンネル相関器３０２はマルチコードの物理チャンネルを逆拡散し、または復元する。物理チャンネルは、異なるデータ・ビット・レートに対応する、例えば少なくとも４−２５６またはそれ以上の範囲にある拡散係数を有する。相関器３０２によって逆拡散されおよび／または復元される他の物理チャンネルは、例えば、第２の共通制御物理チャンネル（ＳＣＣＰＣＨ）を含む。
【００１８】
ある実施例において、高レート・フィンガ３００は、パイロット・チャンネル相関器３１２およびパイロット・チャンネル・バッファ３１４を含む。パイロット・チャンネル相関器３１２は、固定レートの物理チャンネル、例えば、ＷＣＤＭＡ実施例中における共通パイロット・チャンネル（ＣＰＩＣＨ）の物理チャンネルを復元し、または逆拡散する。その共通パイロット物理チャンネルは、例えば、固定か２５６のように予め定義した拡散係数を有することができる。固定レートの物理チャンネルは、パイロット・チャンネル相関器３１２によって拡散コードおよびスクランブル・コードで逆拡散されるかまたは復元される。
【００１９】
相関器３０２，３１２では、受信信号は、拡散またはスクランブル・コードをマルチパス要素の遅延で時間整列させることにより相関がとられる。コード生成器３１０は、チャンネルが逆拡散されるかまたは復元されるべき適切なスクランブリング・コードおよび拡散コードを生成する。
【００２０】
フレーマ３０４は、相関器からのシンボルを受信し、スロット形式に従ってシンボルを分離する。データ・チャンネルからのシンボルはデータ・チャンネル・バッファ３０８に格納され、制御チャンネルからのシンボルは制御チャンネル・バッファ３０６に格納される。ある実施例において、高レート・フィンガ３００は、いくつかの制御チャンネル・バッファ３０６、および、いくつかのデータ・チャンネル・バッファ３０８を具備し、それらはいくつかの並列専用物理チャンネルの関連する１つから制御およびデータ・チャンネル・ビットをそれぞれ受け取るために相関器３０２の１つに対応する。
【００２１】
制御チャンネル・バッファ３０６は、処理を行なうために制御チャンネルから受信機へ複素シンボルを供給する。データ・チャンネル・バッファ３０８は、データ・チャンネルから高レート・レーキ２１４（図２）のフィンガ・エンジンに複素シンボルを供給する。パイロット・チャンネル・バッファ３１４はパイロット・チャンネル相関器３１２からシンボルを受信し、そのパイロット・チャンネル・シンボルを格納する。パイロット・チャンネル・シンボルは、例えば、チャンネル推定器２１８およびフィンガ・マネージャ２２６（図２）によるチャンネル推定のために使用され、また、周波数および時間トラッキング要素２２４（図２）による周波数のトラッキングおよび時間のトラッキングのために使用される。
【００２２】
フィンガ３００は、ハードウェア要素で実行されてもよい。例えば、相関器３０２，３１２は乗算器およびアキュミュレータ要素で構成することができ、フレーマ３０４はスロット形式中のフィールドを識別するために構成されたカウンタおよび比較器で構成することができる。バッファ３０６，３０８はメモリ素子であり、また、コード生成器３１０は論理素子を備えるシフト・レジスタであってもよい。
【００２３】
図４は、物理チャンネルのためのスロット形式の具体例を図示する。物理チャンネル４００はデータ・チャンネル４０２，４０８、および制御チャンネル４０４，４０６，４１０を含む。ＷＣＤＭＡの実施例では、物理チャンネル４００は専用物理チャンネル（ＤＰＣＨ）であり、データ・チャンネルはダウンリンク物理データ・チャンネル（ＤＰＤＣＨ）であり、また、制御チャンネルはダウンリンク物理制御チャンネル（ＤＰＣＣＨ）である。この実施例では、ＤＰＤＣＨは、それぞれ、トランスポート電力制御（ＴＰＣ）情報、オプションのトランスポート・フォーマットの組み合わせ表示（ＴＦＣＩ）およびパイロット・ビットを含んでもよい。チャンネル４００は、タイム・スロット４１４内に時間多重される専用チャンネルである。複数のタイム・スロット４１４は１つのラジオ・フレーム４１２を含む。チャンネル４００は、例えば４と２５６との間およびそれ以上の範囲の拡散係数で拡散されるマルチレート・チャンネルである。拡散係数は、１つのスロット当たりのビット数を決定する。チャンネル４００は、高レート・パス２２０（図２）によって実質的に同時に処理されるいくつかのマルチレート・チャンネルのうちの１つの例である。
【００２４】
図５は、本発明の実施例に従う高レート・レーキの機能ブロック図である。高レート・レーキ５００は高レート・レーキ２１４（図２）に使用され、各高レート・フィンガ２１２（図２）からの複素シンボルを結合する。高レート・レーキ５００は、複数のフィンガ・エンジン５０２および結合器５０４を含む。コヒーレント復調のために、相関器に受信した信号を逆拡散した後、フィンガ・エンジン５０２はデータ・バッファ３０８（図３）のうちの１つから逆拡散信号を表わす複素シンボルを読み、その複素シンボルにチャンネル推定の逆数を乗じる。チャンネル推定は複素振幅であり、結合手順に従って位相誤差を修正し、かつ各フィンガに重み付けをするために使用される。結合手順は、例えば、最大比率または等価利得の結合を含む。チャンネル推定２１８（図２）は絶えずマルチパスのプロファイルを測定し、マルチパス要素が変化するときに、チャンネル推定に修正を提供する。従って、フィンガ２１２（図２）は、フィンガ・マネージャ２２６（図２）によって再割り当てされる。結合器５０４は、後続の要素２１６（図２）による正規化および量子化のための複素シンボルを結合する。
【００２５】
ある実施例において、受信機は、いくつかの多重チャンネル信号を実質的に同時に受信するためにマルチコード機能をサポートする。ＷＣＤＭＡの実施例では、異なるチャネライゼーション／拡散コードを有するいくつかの並列専用物理チャンネルは、各高レート・フィンガ３００（図３）とともに処理される。各フィンガ・エンジン５０２は、物理チャンネルの各々からのデータ・シンボルにチャンネル推定の逆数を乗じる。結合器５０４は、後続の要素２１６（図２）による正規化および量子化のために、各個別のパラレル・チャンネルのための複素シンボルを別々に結合する。
【００２６】
高レート・レーキ５００はハードウェア要素で実行することもできる。例えば、フィンガ・エンジン５０２は複素乗算器であり、また、結合器５０４はシンボル結合器である。
【００２７】
図６は、本発明の実施例に従ってスペクトラム拡散の受信手順のフローチャートである。手順６００は、低レベル受信機２００（図２）のようなスペクトラム拡散受信機によって行なわれるが、他の受信機がさらに適切な場合もある。例えば、動作６０２から６１２は、高レート・パス２２０によって行なわれ、また、動作６１４から６１６は低レート・パス２４０によって行なわれてもよい。動作６０２，６０６，６０８，６１２，６１４は、ハードウェアによって直接行なわれもよく、また、動作６０４，６１０，６１６はソフトウェアを備える１以上のプロセッサによって行なわれてもよい。
【００２８】
動作６０２は、マルチレート・チャンネルを拡散コードおよび動作６０４で生成された復元コードで逆拡散し、かつ復元する。高レート・レーキ・フィンガは、マルチレート・チャンネルを含むスペクトラム拡散信号を逆拡散／復元する。動作６０２における各マルチレート・チャンネルの逆拡散／復元は、マルチコード動作をサポートするために、いくつかのマルチレート・チャンネルの実質的に同時受信を可能にする異なる拡散コードを有する。
【００２９】
動作６０６は、各マルチレート・チャンネルの制御およびデータ・シンボルを分離し、個別のバッファに制御およびデータ・シンボルを格納する。制御シンボルは、システム制御機能のためにプロセッサに提供される。動作６０８は、各レーキ・フィンガからのデータ・シンボルにチャンネル推定を乗じる。動作６１０は、受信信号のマルチパス要素のためのチャンネル推定を生成する。動作６１２は、各マルチレート・チャンネルのためのマルチパス要素を結合する。
【００３０】
動作６１４は１またはそれ以上の固定レート・チャンネルを適切な拡散コードおよび／または動作６０４で生成された復元コードで逆拡散し、かつ復元し、また、動作６１６は演算結果のシンボルにチャンネル推定を乗じ、固定レート・チャンネルのマルチパス要素を結合する。ＷＣＤＭＡの実施例では、固定レート・チャンネルの拡散およびスクランブル・コードは、マルチレート・チャンネルの拡散およびスクランブル・コードと異なる。
【００３１】
手順６００の個々の動作が示され、かつ、個別の動作として表現されたが、１またはそれ以上の個々の動作が同時に行なわれてもよいことに注意すべきである。さらに、動作が図示された順に行なわれることを本質的に必要としない。例えば、動作６０２から６１２は、動作６１４から６１６と実質的に同時に行なわれてもよい。
【００３２】
以上のように、方法および改善されたスペクトラム拡散受信機が記述された。受信機は、マルチレート・チャンネルを受信する高レート・パスおよび、固定レート・チャンネルを受信する低レート・パスを具備する。ある実施例において、高レート・パスは、可変の拡散係数を有する物理チャンネルを逆拡散し、また、低レート・パスは、固定の拡散係数を有する物理チャンネルを逆拡散する。特定の実施例に対する上記記述は、発明の一般的な性質を十分に明らかにするものであり、現在の知識を適用することによって、一般的な概念から逸脱せずに、様々なアプリケーションのために容易にそれを修正しまたは適用させることができ、したがって、そのような適用および修正は、開示された実施例の均等の概念および範囲内に解釈されるものと考えられる。
【００３３】
ここに使用された語法または用語は、説明の目的ためのものであり、制限するためのものでないことを理解すべきである。従って、本発明は、添付の請求項の精神および広い範囲内に入るものとして、あらゆる選択肢、修正、均等および変更をすべて包含するように意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
本発明は、添付の請求項において特に指摘されている。しかしながら、本発明についてのより完全な理解は、図面と関連して検討されるとよく、詳細な説明に言及することにより導き出されるが、ここにおいて、類似の参照番号は、図面全体に亘って類似の項目を参照するものである。
【図１】本発明の実施例に従う、スペクトラム拡散受信装置の一部を示す単純化された機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施例に従う低レベル受信機の機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施例に従う高レートのレーキ・フィンガの機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施例に従う受信に適した物理チャンネルのためのスロット・フォーマット例を図示する。
【図５】本発明の実施例に従う高レートのレーキの機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施例に従うスペクトラム拡散受信手順のフローチャートである。
【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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【国際調査報告】
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