(57)【要約】【課題】  多くとも２ＢＭ要素の、直交ＯＶＳＦ符号を動的に生成する。【解決手段】  論理回路は、ＳＦ＝２Ｂ要素を有するＳＦ個の可能な符号から、符号を指定する符号番号を表すワードの下位Ｂビットの逆順が、下位Ｂビットであり、上位ＢＭ−Ｂビットが所定の上程である中間ワードを出力する。論理積回路は、中間ワード（ＮＣ”）と、符号の位置を表現するワードのビット乗算を行い、ＢＭビットの積ワードを出力する。符号要素を生成するため、積ワードのビットに対して、排他的論理和操作が施される。このように、符号を保存しておく必要はない。
2005526447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整数ＢＭに対して、多くとも、ＳＦＭ＝２ＢＭ個の符号要素を有する、多くとも、ＳＦＭ個の直交符号を生成する装置において、
Ｂ≦ＢＭである整数Ｂに対して、符号内の符号要素の定められた位置（ＰＣ）を表現するワードと、ＳＦ＝２Ｂ個の要素を有し、ＳＦ個の可能な符号から、符号を指定する符号番号（ＮＣ）を表現するワードと、符号要素の数ＳＦに割り当てられた数を表現するワードと、を受信し、
下位Ｂビットは、符号番号ワード（ＮＣ）の下位Ｂビットの逆順であり、上位ＢＭ−Ｂビットは、総て所定の状態である、ＢＭビットの中間ワード（ＮＣ”）を出力する論理手段（２、３）と、
ＢＭビットの積ワード（ＰＣ’）を生成するため、中間ワード（ＮＣ”）と、位置ワード（ＰＣ）の同じ位置のビットを、それぞれ乗算する手段（４）と、
符号要素（ＥＣ）を生成するために、積ワードの全ビットに、排他的論理和操作を適用する手段（５）とを有することを特徴とする装置。
【請求項２】
論理手段は、
符号番号ワード（ＮＣ）のビットの順番を逆にし、反転ワード（ＮＣ’）にする手段（２）と、
差ＢＭ−Ｂを決定する手段（３１）と、
上位ＢＭ−Ｂビットが所定の状態で、下位Ｂビットが、反転ワードの上位Ｂビットである中間ワード（ＮＣ”）を形成するために、反転ワードの上位Ｂビットを、下位ビット側にＢＭ−Ｂだけシフトする手段（３）と、
を有する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ＢＭ＝９で、Ｂ＝０及びＢ＝１は、禁止値であり、
差を決定する手段は、符号要素数（ＳＦ）に割り当てられた数を表現するワードのビット状態を反転し、シフト手段に適用されるシフトパラメータワード（Ｄ）にする手段（３１）を含む請求項２に記載の装置。
【請求項４】
排他的論理和操作を適用する手段（５）の出力で、２値−ＮＲＺ変換器（６）を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、セルラ無線電話システムといった、異なるビットレートで同時伝送するシステムの基地局又は移動局において、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）デジタル通信のための符号信号生成の、一般的な方法に関する。より詳しくは、局の上り又は下りリンクの、典型的には送信機又は受信機において、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）時分割復信（ＴＤＤ）又は周波数分割復信（ＦＤＤ）に適合する直交可変拡散率（ＯＶＳＦ）符号の生成に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＵＭＴＳ移動電話標準に適合するＴＤＤモードのフレームは、所定の期間のタイムスロットから成り、Ｕユーザにそれぞれ割り当てられた、Ｕ個の同時のバーストデータを含む。あるユーザに割り当てられたバーストのための、符号（チャネライゼーション符号）は、送信される各複素シンボルに関連し、Ｕ≦ＳＦである、ＳＦ個の符号要素列（チップ）から構成される。符号要素は、その値が＋１及び−１である、ＮＲＺ（ｎｏｎ−ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  ｚｅｒｏ）符号である。拡散率と呼ばれる、各符号の長さは、符号要素の数で表現され、４＝２２と５１２＝２９間での、２のべき乗に等しい数である。拡散率は、局により、特に、ビットレートの関数として変化し、また、ユーザからの要求によっても変化する。例えば、あるビットレートのための符号は、その半分のビットレートのための符号の、半分の長さとなる。
【０００３】
図１に示すように、従来、符号は、ＯＶＳＦ符号の木構造を再生する処理を、繰り返すことにより生成している。ここで、一連の符号は、
｛ＣＳＦ、ＮＣ｝  ＳＦ＝２ｋ、ｋ∈｛０・・・９｝、ＮＣ∈｛０・・・ＳＦ−１｝
で表示される。繰り返し処理は、以下の式により行われる。
【０００４】
【数１】
2005526447.tif 000003
【０００５】
局の送信機の無線インタフェースで、拡散変調器は、ユーザに関連する符号を生成するために、ＱＰＳＫ位相変調器からの連続する複素シンボルを処理し、そして、フィルタ、増幅、ある周波数での送信の前段で、スクランブラに適用される各複素シンボルの実部及び虚部を変調する。各ユーザのために、呼の間に符号修正要求により修正がなされる可能性がある符号は、呼の始まりで、符号メモリに書き込まれる。このように、ユーザ識別番号と符号番号の対応表と、符号番号と符号の対応表のために、２つのメモリが設けられる。典型的には、それぞれ５１２個の符合要素を持つ、少なくとも２９＝５１２個の符号のために、第２のメモリ容量は、少なくとも、
【０００６】
【数２】
2005526447.tif 000004
【０００７】
このように、符号は、使用前に生成され、符号を保存するメモリ空間が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明は、符号番号と符号の対応を保存する第２のメモリなしに、つまり、符合を記憶することなく、局での呼処理のときに、直接、符合を生成することにより上記欠点を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
整数ＢＭに対して、多くとも、ＳＦＭ＝２ＢＭ個の符号要素を有する、多くとも、ＳＦＭ個の直交符号を生成する、本発明による装置は、以下の手段により符号要素を生成する。装置は、Ｂ≦ＢＭである整数Ｂに対して、符号内の符号要素の定められた位置を表現するワードと、ＳＦ＝２Ｂ個の要素を有し、ＳＦ個の可能な符号から、符号を指定する符号番号を表現するワードと、符号要素の数ＳＦに割り当てられた数を表現するワードと、を受信する。装置は、下位Ｂビットは、符号番号ワードの下位Ｂビットの逆順であり、上位ＢＭ−Ｂビットは、総て所定の状態である、ＢＭビットの中間ワードを出力する論理手段と、ＢＭビットの積ワードを生成するため、中間ワードと、位置ワードの同じ位置のビットを、それぞれ乗算する論理手段と、符号要素を生成するために、積ワードの全ビットに、排他的論理和操作を適用する論理手段と、から成る。
【００１０】
このように、符号の要素は、符号メモリなしに、論理手段により動的に生成される。より一般的には、本装置を有する、固定又は移動局と、他の移動又は固定局との間の呼に割り当てられたトラフィックチャネルに関し、高い周期で常に発生する要求の応答として、
符号は、本発明の装置により動的に生成される。
【００１１】
本発明の装置は、小型回路設計により、比較的小さなサイズを持つという利点があり、複数の直交符号を、同時に、互いに独立に、生成するために、同一局に、1以上実装され得る。
【００１２】
好ましい実施形態によれば、論理手段は、符号番号ワードのビットの順番を逆にし、反転ワードにする手段と、差ＢＭ−Ｂを決定する手段と、上位ＢＭ−Ｂビットが所定の状態で、下位Ｂビットが、反転ワードの上位Ｂビットである中間ワードを形成するために、反転ワードの上位Ｂビットを、下位ビット側にＢＭ−Ｂだけシフトする手段とを有する。
【００１３】
ＢＭ＝９で、Ｂ＝０及びＢ＝１が禁止値であるＵＭＴＳ標準のための、特別な実施形態によると、差決定手段は、符号要素数に割り当てられた数を表現するワードのビット状態を反転し、シフト手段に適用されるシフトパラメータワードにする手段を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の他の特徴及び効果は、以下、図面を用いて詳細に説明する、本発明を実施するための最良の実施形態により明らかとなる。
【００１５】
本発明による、符号生成装置は、例えば、基地局の送信機の拡散変調器に含まれ、最大ＳＦＭビットの符号を生成することを目的とする。ＵＭＴＳ標準のためには、最大ビット数ＳＦＭは、５１２＝２９＝２ＢＭに等しい。
【００１６】
以下の記載において、ＢＭビットからなるバイナリワードＭを、ＭＢＭ−１，ＭＢＭ−２，・・・，Ｍ２，Ｍ１，Ｍ０と表し、ＭＢＭ−１、Ｍ０が、それぞれ、ワードＭのＭＳＢ（Ｍｏｓｔ  Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  Ｂｉｔ）、ＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ  Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  Ｂｉｔ）である。以下の論理関数は、例えば、正論理で実行される。
【００１７】
図２に示すように、符号生成装置１は、基本的に、３つのデータ入力ポートを有し、これらポートを通して、２値符号要素ＥＣを生成するために十分な、整数ＰＣ、Ｂ及びＮＣを表現する、３つの２値ワードを受信し、最後に、ＮＲＺ（ｎｏｎ−ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  ｚｅｒｏ）符号に変換する。
【００１８】
第１のワードは、ある符号（チャネライゼーション符号）の符号要素ＥＣの定められた位置ＰＣを表現し、変調器内で、時間に基づき供給される。符号要素の位置は、０と符号長ＳＦ−１間の値であり、ＢＭ＝９で、ＰＣＢＭ−１からＰＣ０の９ビットからなるワードＰＣでは、０からＳＦＭ−１＝２９−１＝５１１で変化する。
【００１９】
第２及び第３のワードは、上述した変調器内の第１のメモリにある、あるユーザ識別番号との対応表により供給される。第２のワードは、ある符号の番号ＮＣを表現し、ＳＦ個の要素を有する、ＳＦ＝２Ｂ個の可能な符号から指定され、よって、０からＳＦ−１の値をとり得る。ＳＦは、多くとも、ＳＦＭに等しいため、ワードＮＣのＮＣＢＭ−１からＮＣ０のビット数もまた、ＢＭ＝９ビットから成り、２ＢＭ＝５１２の値をとりえる。第３のワードは、符号の拡散率ＳＦを表現し、符号の要素数に等しい。ここで、ＳＦ＝２Ｂで、整数Ｂは、Ｂ≦ＢＭである。
【００２０】
実際、第３のワードのビット数は、多くとも、拡散率ＳＦのＢＭを表すのに必要な数である。つまり、連続する数にたいし、拡散率のＢＭは、それぞれ、２から２ＢＭの間で、２のべき乗で変化する符号長に等しい。よって、第３のワードのビット数は、ｌｏｇ２（２＊ＢＭ−１）の整数部に等しくなる。以下の対応表１の２つの列は、ＢＭ＝９での、拡散率ＳＦと、ｌｏｇ２（１７）の整数部である４ビットの、第３のワード、Ｂ３、Ｂ２、Ｂ１及びＢ０との対応を表す。
【００２１】
【表１】
2005526447.tif 000005
【００２２】
生成される符号要素ＥＣは、以下の論理式により導かれる。
【００２３】
ＥＣ＝ＸＯＲ（ＡＮＤ（ＳＨＲ（ＲＥＶ（ＮＣ、ＢＭ）、ＢＭ−ＳＦ）、ＰＣ））
ＲＥＶ、ＳＨＲ、ＡＮＤ及びＸＯＲは、図２に示す符号生成装置１が有する論理回路２、３、４及び５により、それぞれ実行される論理操作を表す。
【００２４】
回路２は、符号番号ＮＣを表現するワードの、ビットＮＣ０からＮＣＢＭ−１の順序を逆にする、ＲＥＶ（ＲＥＶｅｒｓｅ、反転）機能を実行する。回路２は、反転ワードＮＣ’を出力し、以下に示すＢＭ＝９での詳細のように、反転ワードＮＣ’のビット、ＮＣ’ＢＭ−１からＮＣ’０は、それぞれ、ビットＮＣ０からＮＣＢＭ−１と同一である。
【００２５】
【表２】
2005526447.tif 000006
【００２６】
回路３は、右方向、即ち、下位ビット側であり、反転ワードＮＣ’の上位ビット側に、シフトを行う、プログラム可能な、右シフトレジスタである。回路３は、差決定回路３１により生成される差ＢＭ−Ｂに等しい数だけ、ＳＨＲ（ＳＨｉｆｔ  Ｒｉｇｈｔ、右シフト）機能を実行する。拡散率ＳＦに等しい、２のべき乗の指数Ｂを表現する、ｌｏｇ２（２ＢＭ−１）の整数部４ビットの、ワードＢ３，Ｂ２，Ｂ１，Ｂ０が、回路３１に入力される。ＢＭ拡散率、つまり、図１に示す木構造のＢＭステージから、拡散率の数Ｂが入力される。１からＢＭの拡散率である、数Ｂは、拡散率ＳＦの昇順に並べられる。
【００２７】
回路３１は、上記表１の第３列及び第４列に示したように、４ビットのシフトパラメータワードＤ３，Ｄ２，Ｄ１，Ｄ０を出力するために、差ＢＭ−Ｂを計算し、シフトパラメータＤは、回路３に入力される。回路３は、以下に示すＢＭ＝９での表のように、ＮＣ”ＢＭ−１からＮＣ”０のＢＭビットの中間ワードＮＣ”を出力し、中間ワードＮＣ”の下位Ｂビットは、反転ワードＮＣ’の上位Ｂビット、つまり、符号番号ＮＣを表現するワードの下位Ｂビットの逆順であり、中間ワードＮＣ”の上位ＢＭ−Ｂビットは、所定の２値状態“０”のビットである。
【００２８】
【表３】
2005526447.tif 000007
【００２９】
実際には、ＵＭＴＳ標準は、ＳＦ≦２、Ｂ＝０及び１の使用を禁止している。つまり、図１に示す木構造の第１ステージにある、２つの符号の使用を禁止している。拡散率ＳＦは、２２＝４から２９＝２ＢＭの、ＢＭ−１＝８だけの値をとり得る。拡散率の数は、０からＢＭ−２の間で変化し、その結果、拡散率ＳＦの数を表現するワードは、ｌｏｇ２（２＊８−１）の整数部である３ビットとなる。このように、４ビットの代わりに、３ビット、Ｂ２，Ｂ１，Ｂ０での拡散率数ワードが、回路３１の入力ポートに適用される。差Ｄ＝ＢＭ−Ｂを、直接計算する代わりに、既に述べたように、回路３１は、好ましくは、１の補数を決定することで、差の計算と等価な機能を実行する。つまり、以下の表の第１及び第２列に示すように、３ビットの入力ワードの各ビットを反転することにより、差の計算と等価な機能を実行する。以下の表の第３列は、シフト回路３の出力である中間ワードＮＣ”を示している。
【００３０】
【表４】
2005526447.tif 000008
【００３１】
回路４は、２入力を持つ、ＢＭ個の論理積ゲートにより、中間ワードＮＣ”の、ＢＭビットの重み０からＢＭ−１と、生成される符号要素の位置ＰＣを表現するワードの、ＢＭビットの重み０からＢＭ−１とを、それぞれ結合する。第１の、ＢＭ−Ｂ個の論理積操作は、中間積の上位ビットであるＰＣ’ＢＭ−１からＰＣ’ＢＭ−Ｂを、所定の状態である“０”にし、残りのＢ個の論理積操作は、中間積の下位ビットであるＰＣ’ＢＭ−Ｂ-１からＰＣ’０を、ＰＣ’ＢＭ−Ｂ-１＝（ＮＣ”ＢＭ−Ｂ−１＊ＰＣＢＭ−Ｂ−１）、ＰＣ’０＝（ＮＣ”０＊ＰＣ０）とする。
【００３２】
回路５は、生成する２値の符号要素ＥＣに等しい、中間積のパリティＢＰを決定する。中間積ワードＰＣ’ＢＭ−１からＰＣ０の“１”の数が奇数であるときに、パリティビットＢＰは状態“１”であり、“１”の数が偶数であるときに、パリティビットＢＰは状態“０”である。回路５は、中間結果のワードのＢＭビットに排他的論理和操作を行うために、ＢＭ個の入力の排他的論理和ゲートを有する。つまり、
【００３３】
【数３】
2005526447.tif 000009
を行う。
【００３４】
最後に、符号生成装置１は、パリティビットＢＰの２値の状態“０”又は“１”を、上述した、スクランブラ入力の拡散データに適用する、生成符号要素ＥＣの“１”又は“−１”に変換するため、２値―ＮＲＺ符号変換器６を有する。
【００３５】
実際には、符号生成装置１は、プログラマブル論理回路又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）論理回路の形で設計される。同時にＯＶＳＦ直交符号を生成する、ＵＭＴＳセルラ無線電話網の、固定局又は移動局に、複数の符号生成装置１を搭載するために、符号生成装置１は非常に小さいサイズの回路から構成される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来技術による、ＯＶＳＦ直交符号の繰り返し処理のツリー図である。
【図２】本発明による、ＯＶＳＦ直交符号生成装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  符号生成装置
２  反転回路
３  右シフト回路
４  論理積回路
５  排他的論理和回路
６  ２値―ＮＲＺ符号変換器
３１  差決定回路
【図１】
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【図２】
2005526447.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成17年1月12日(2005.1.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整数ＢＭに対して、多くとも、ＳＦＭ＝２ＢＭ個の符号要素を有する、多くとも、ＳＦＭ個の直交符号を生成する装置において、
Ｂ≦ＢＭである整数Ｂに対して、符号内の符号要素の定められた位置（ＰＣ）を表現するワードと、ＳＦ＝２Ｂ個の要素を有し、ＳＦ個の可能な符号から、符号を指定する符号番号（ＮＣ）を表現するワードと、符号要素の数ＳＦに割り当てられた数を表現するワードと、を受信し、
下位Ｂビットは、符号番号ワード（ＮＣ）の下位Ｂビットの逆順であり、上位ＢＭ−Ｂビットは、総て所定の状態である、ＢＭビットの中間ワード（ＮＣ”）を出力する論理手段（２、３）と、
ＢＭビットの積ワード（ＰＣ’）を生成するため、中間ワード（ＮＣ”）と、位置ワード（ＰＣ）の同じ位置のビットを、それぞれ乗算する手段（４）と、
符号要素（ＥＣ）を生成するために、積ワードの全ビットに、排他的論理和操作を適用する手段（５）とを有することを特徴とする装置。
【請求項２】
論理手段は、
符号番号ワード（ＮＣ）のビットの順番を逆にし、反転ワード（ＮＣ’）にする手段（２）と、
差ＢＭ−Ｂを決定する手段（３１）と、
上位ＢＭ−Ｂビットが所定の状態で、下位Ｂビットが、反転ワードの上位Ｂビットである中間ワード（ＮＣ”）を形成するために、反転ワードの上位Ｂビットを、下位ビット側にＢＭ−Ｂだけシフトする手段（３）と、
を有する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ＢＭ＝９で、Ｂ＝０及びＢ＝１は、禁止値であり、
差を決定する手段は、符号要素数（ＳＦ）に割り当てられた数を表現するワードのビット状態を反転し、シフト手段に適用されるシフトパラメータワード（Ｄ）にする手段（３１）を含む請求項２に記載の装置。
【請求項４】
排他的論理和操作を適用する手段（５）の出力で、２値−ＮＲＺ変換器（６）を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
整数ＢＭに対して、多くとも、ＳＦＭ＝２ＢＭ個の符号要素を有する、多くとも、ＳＦＭ個の直交符号を生成する符号生成装置を含む、符号分割多重アクセスデジタル通信のための基地局であって、
前記符号生成装置は、符号要素を生成するために、Ｂ≦ＢＭである整数Ｂに対して、
符号の前記符号要素の定められた位置を表現する位置ワードと、
ＳＦ＝２Ｂ個の要素を有し、ＳＦ個の可能な符号から、前記符号を指定する符号番号を表現する符号番号ワードと、
前記符号の要素の数ＳＦに割り当てられた数を表現するワードと、
を受信し、
前記符号生成装置は、
下位Ｂビットは、符号番号ワードの下位Ｂビットの逆順であり、上位ＢＭ−Ｂビットは、総て所定の状態である、ＢＭビットの中間ワードを出力する論理手段と、
ＢＭビットの積ワードを生成するため、前記中間ワードと、前記位置ワードの同じ位置のビットを、それぞれ乗算する手段と、
前記符号要素を生成するために、前記積ワードの全ビットに、排他的論理和操作を適用する手段とを有すること、
を特徴とする基地局。
【請求項６】
整数ＢＭに対して、多くとも、ＳＦＭ＝２ＢＭ個の符号要素を有する、多くとも、ＳＦＭ個の直交符号を生成する符号生成装置を含む、符号分割多重アクセスデジタル通信のための移動局であって、
前記符号生成装置は、符号要素を生成するために、Ｂ≦ＢＭである整数Ｂに対して、
符号の前記符号要素の定められた位置を表現する位置ワードと、
ＳＦ＝２Ｂ個の要素を有し、ＳＦ個の可能な符号から、前記符号を指定する符号番号を表現する符号番号ワードと、
前記符号の要素の数ＳＦに割り当てられた数を表現するワードと、
を受信し、
前記符号生成装置は、
下位Ｂビットは、符号番号ワードの下位Ｂビットの逆順であり、上位ＢＭ−Ｂビットは、総て所定の状態である、ＢＭビットの中間ワードを出力する論理手段と、
ＢＭビットの積ワードを生成するため、前記中間ワードと、前記位置ワードの同じ位置のビットを、それぞれ乗算する手段と、
前記符号要素を生成するために、前記積ワードの全ビットに、排他的論理和操作を適用する手段とを有すること、
を特徴とする移動局。
【国際調査報告】
2005526447.tif 000012
2005526447.tif 000013
2005526447.tif 000014
2005526447.tif 000015