(57)【要約】  １以上の制御信号を共有制御チャネル上で符号多重化する方法及び装置。本発明によれば、基地局から移動局端末への送信用の制御信号が、所定の時間間隔の各スロット内で繰り返される。各スロット中の制御信号はビットレベル拡散系列を用いて拡散され、ビットレベル拡散系列は、予め定義された系列ホッピングパターンに基づいてスロット間で変化する。そして、各移動局端末へ送信するために生成された拡散制御信号は、共通のチャネライゼーション符号を用いて合成され拡散される。
2008512939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共有制御チャネル上で制御信号を符号多重化する方法であって、
所定の時間間隔の各スロットの制御信号を繰り返す工程と、
前記所定の時間間隔の各スロットの前記制御信号を、ビットレベル拡散系列を用いてビットレートで拡散する工程と、
前記ビットレベル拡散系列を、予め定義された系列ホッピングパターンに基づいてスロット間で変化させる工程と、
を備える方法。
【請求項２】
系列ホッピングパターンの集合を生成する工程と、
前記系列ホッピングパターンの集合から選択された系列ホッピングパターンに対して、前記共有制御チャネルと関連づけられた移動局の各々を割り当てる工程と、
を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記系列ホッピングパターンの集合中の系列ホッピングパターンの各々は、共通の系列ホッピングパターンの循環シフトを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記系列ホッピングパターンの集合中の系列ホッピングパターンの各々は、疑似ランダム系列を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
特定の系列ホッピングパターンの全ての要素は固有である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記系列ホッピングパターンの集合中の対応する要素は固有である、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
系列ホッピングパターンの少なくとも１つの組は、当該組の対応する要素が、所定の閾値と適合し、又は超える性能パラメータを有するように生成される、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記生成された系列ホッピングパターンの組の前記系列ホッピングパターンを、高電力の制御信号に関連づけられた移動局へ割り当てる工程を更に備える、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記性能パラメータは相互遠近耐久率を備える、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
全体の性能パラメータが所定の閾値と適合し、又は超える、隣接する系列ホッピングパターンの１以上の組を識別する工程を更に備える、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
選択された系列ホッピングパターンに対して移動局の各々を割り当てる工程は、系列ホッピングパターンの前記識別された組の中の前記系列ホッピングパターンの１つに対して、最も高い送信電力を要する移動局を割り当てる工程を備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記制御チャネルを複数のサブチャネルへ細分する工程を更に備え、
サブチャネルの各々は、前記系列ホッピングパターンの集合中の前記系列ホッピングパターンの１つと関連づけられる、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
前記共有制御チャネルに共通のチャネライゼーション符号を割り当てる工程を更に備える、請求項２に記載の方法。
【請求項１４】
前記共通のチャネライゼーション符号は、直交可変拡散率チャネライゼーション符号を備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ビットレベル拡散系列はアダマール拡散系列を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記所定の時間間隔は３スロット又は１５スロットを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
複数の移動局に関連づけられた共有制御チャネル上で制御メッセージを符号多重化する方法であって、
系列ホッピングパターンに基づいて、固有のビットレベル拡散系列を所定の時間間隔の各スロットへ割り当てる工程と、
各スロットへ割り当てられた前記固有の拡散符号を用いて前記制御信号をビットレートで拡散する工程と、
を備える方法。
【請求項１８】
系列ホッピングパターンの集合を生成する工程と、
選択された系列ホッピングパターンに対して、前記共有制御チャネルと関連づけられた移動局の各々を割り当てる工程と、
を更に備える請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記系列ホッピングパターンの集合の系列ホッピングパターンの各々は、共通の系列ホッピングパターンの循環シフトを備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記系列ホッピングパターンの集合の系列ホッピングパターンの各々は、疑似ランダム系列を備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
隣接する２つの系列ホッピングパターンは系列ホッピングパターンの組を備え、
系列ホッピングパターンの組の少なくとも１つは、当該組の対応する要素が、所定の閾値と適合し、又は超える相互遠近耐久率を有するように生成される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
複数の移動局で制御チャネルを共有する方法であって、
前記複数の移動局に対して共通のチャネライゼーション符号を割り当てる工程と、
各移動局に対して、系列ホッピングパターンの集合から選択された系列ホッピングパターンを割り当てる工程と、
を備え、
選択された系列ホッピングパターンの各要素は、所定の時間間隔の各スロットのための固有のビットレベル拡散系列を参照する、方法。
【請求項２３】
前記系列ホッピングパターンの集合中の系列ホッピングパターンの各々は、共通の系列ホッピングパターンの循環シフトを備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記系列ホッピングパターンの集合中の系列ホッピングパターンの各々は、疑似ランダム系列を備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
隣接する２つの系列ホッピングパターンは系列ホッピングパターンの組を備え、
系列ホッピングパターンの組の少なくとも１つは、当該組の対応する要素が、所定の閾値と適合し、又は超える相互遠近耐久率を有するように生成される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
移動局の各々に系列ホッピングパターンを割り当てる工程は、高電力の制御信号と関連づけられた移動局に対して、系列ホッピングパターンの前記生成された組の系列ホッピングパターンを割り当てる工程を備える、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
全体の相互遠近耐久率が所定の閾値と適合し、又は超える、隣接する系列ホッピングパターンの１以上の組を識別する工程を更に備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
各移動局に前記系列ホッピングパターンを割り当てる工程は、高電力の制御信号と関連づけられた各移動局に対して、前記識別された系列ホッピングパターンの１つを割り当てる工程を備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
複数の移動局に関連づけられた共有制御チャネル上で制御信号を多重化する符号多重化器であって、
各系列ホッピングパターンの各要素が固有のビットレベル拡散系列を参照する、系列ホッピングパターンの集合を格納するように構成されたメモリと、
選択された系列ホッピングパターンに対して前記制御信号を割り当てるように構成された割当プロセッサと、
前記選択された系列ホッピングパターンにより参照される前記固有のビットレベル拡散系列を用いて、所定の時間間隔の各スロット中の前記制御信号をビットレートで拡散する多重化器と、
を備える符号多重化器。
【請求項３０】
前記メモリは、共通の系列ホッピングパターンの循環シフトに基づく、前記系列ホッピングパターンの集合を格納するように構成される、請求項２９に記載の符号多重化器。
【請求項３１】
前記メモリは、疑似ランダム系列生成処理に基づく、前記系列ホッピングパターンの集合を格納するように構成される、請求項２９に記載の符号多重化器。
【請求項３２】
隣接する２つの系列ホッピングパターンは系列ホッピングパターンの組を備え、
前記メモリは、所定の閾値と適合し、又は超える相互遠近耐久率を有する、系列ホッピングパターンの少なくとも１つの組を格納するように構成される、請求項２９に記載の符号多重化器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には符号多重化された制御チャネルに関し、特に、無線システムにおいて、時間変動ビットレベル拡散系列と、共通のＯＶＳＦ（orthogonal variable spreading factor、直交可変拡散率）チャネライゼーション符号を使用して、共有制御チャネル上で複数の制御信号を符号多重化するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ：Wideband Code Division Multiple Access）システムやＣＤＭＡ２０００システム等の無線システムにおいては、基地局は、下り回線チャネル上でデータフレーム又はパケットを符号化し、ユーザ装置（ＵＥ：user equipment）端末、即ち、移動局へ送信する。移動局は、符号化されたデータフレーム又はパケットを、上り回線チャネル上で基地局へ送信する。基地局は、受信したデータフレーム又はパケットを復号し、移動局により送信された情報の符号化されたブロックを復元する。
【０００３】
ＷＣＤＭＡとＣＤＭＡ２０００の発展に伴い、例えば、エアーインタフェースの遅延を縮小したり、システム容量を改善したり、高ビットレートサービスのセル範囲を広げたりするために、上り回線で用いられるトランスポートチャネルを改良することがますます重要になっている。上り回線のトランスポートチャネル上で高速な再送とソフト合成を提供するハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：Hybrid Auto-Retransmission Request）プロトコルを使用したり、データレートを制御する高速レート制御（ＦＲＣ：Fast Rate Control）プロトコルを上り回線のトランスポートチャネル上で使用したりすることは、一般にこれらの目的を達成するために役立つ。しかし、これらの２つのプロトコルは、下り回線の制御信号を高速かつ確実に伝達する必要がある。
【０００４】
ＨＡＲＱの動作を支援するために、Ｅ−ＤＣＨ（Enhanced Dedicated Channel）は、基地局から移動局へ制御信号を送信する。例えば、基地局は、Ｅ−ＨＩＣＨ（E-DCH related HARQ Indicator Channel）を下り回線チャネル上で使用して、送信時間間隔（ＴＴＩ：transmission time interval）毎に確認応答（ＡＣＫ：acknowledgement）又は非確認応答（ＮＡＣＫ：non-acknowledgement）を移動局へ送信する。ＨＡＲＱは、送信遅延を縮小し、上り回線の高速データレートの範囲や容量を改善するため、Ｅ−ＨＩＣＨ上では信頼性のある信号伝達（signalling）が強く求められる。
【０００５】
ＦＲＣの動作を支援するために、基地局は、Ｅ−ＲＧＣＨ（E-DCH related Relative Grant Channel）を使用して、移動局へ専用のレート制御命令を送信する。ＦＲＣにより、基地局は、遅延、スループット、呼障害（call blockage）の少なくともいずれかに関する、セル内の目標サービス品質を満たすように、セル内の上り回線の干渉（上り回線の雑音発生）を微調整することができる。上り回線の送信データレートを増加又は減少するように移動局へ命令するために、提供する（serving）基地局は、ＴＴＩ毎に下り回線のチャネル上でレート制御信号を送信する。この技術分野でよく知られているように、レート制御信号は任意のビット数を含んでもよく、典型的には、１ビットの２値信号か３値信号（アップ、ダウン、ホールド）を備える。
【０００６】
ビットレベルの拡散系列は、レート制御信号と、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号との少なくともいずれかを、所定の時間間隔にわたって拡散する。拡散信号は直交性を有しており、このため、信号がスロットの全体に統合されている場合に、望ましい性能を発揮する。従って、直交性が維持されるようにするために、スロットの全体にわたってチャネルを一定に維持する必要がある。
【非特許文献１】Qualcomm、「Ｅ−ＤＰＤＣＨ上のＤＬサポートチャネルの影響（Impact of DL Support Channels on E-DPDCH）」、3GPP TSG RAN WG1 #33, 25-29, August 2003 in New York.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フェージングチャネルがスロット内で非拡散的で一定の場合、拡散信号の直交性は受信側で維持される。しかし、高ドップラー（Doppler）チャネルは直交性が損なわれる恐れがある。さらに、遠近問題（near-far problem）等の付加的な要因が、直交性がないことにより引き起こされる問題を悪化させるかもしれない。遠近問題は、基地局が、その基地局に近い移動局へ、その基地局から離れた移動局へ送信するために用いる送信電力よりも、極めて低い送信電力で同時に送信する場合に発生する。直交性が維持されていない場合、この遠近問題は、近い移動局の受信側で深刻な干渉を引き起こすかもしれない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、共有制御チャネル上で１以上の制御信号を符号多重化するための方法及び装置を備える。本発明の一実施形態によれば、特定の移動局に関連づけられた所定の時間間隔の各スロットに、固有のビットレベル拡散系列が割り当てられる。ビットレベル拡散系列は、予め定義された系列ホッピングパターンに従ってスロット間で変化する。この結果、異なるビットレベル拡散系列は、所定の時間間隔の各スロットにおいて制御信号を拡散する。さらに、基地局は、複数の移動局からの拡散制御信号を合成（combine）し、この合成された信号を共通のチャネル符号を用いて送信する。制御信号をビットレベルで拡散することによって、移動局は、他の移動局に向けられた制御信号から、自分に向けられた制御信号を分離することができる。
【０００９】
異なるビットレベル拡散系列を所定の時間間隔（系列「ホッピング」）の各スロット中の制御信号に適用することで、高ドップラーチャネルにおける拡散信号の直交性をより高く維持する可能性が高められる。このように、異なるビットレベル拡散系列を使用することで、上述の遠近問題の影響が軽減される。
【００１０】
本発明は、ここでさらに説明する１以上の例示的な方法により系列ホッピングパターンの集合を生成する。ある実施形態においては、循環処理によって、系列ホッピングパターンの集合を生成する。他の実施形態においては、疑似ランダム処理によって、系列ホッピングパターンの集合を生成する。さらに他の実施形態においては、インテリジェント系列割当処理によって、系列ホッピングパターンの集合を生成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下の説明では、制限するのではなく明確にするために、「ＯＶＳＦチャネライゼーション符号」という用語を、入力信号をＷＣＤＭＡチップレート（３．８４Ｍｃｐｓ）へ拡散する拡散系列として使用する。さらに、以下の説明では、「アダマール（Hadamard）系列」、「ビットレベル拡散系列」、「ビットレベルアダマール系列」という用語を、ビットレートで制御信号に適用される拡散系列を示すものとして、互いに入れ替え可能に使用する。例えば、ビットレートは、ＢＰＳＫの拡散率により分けられるチップレートと等しく、ＱＰＳＫの拡散率により分けられるチップレートの２倍に等しい。一例として、拡散率が１２８のＯＶＳＦチャネライゼーション符号は、ＷＣＤＭＡスロット中に２０個のシンボルを生じる。このため、生成されるビットレベル拡散系列は長さが２０のアダマール系列に基づく。
【００１２】
強化アップリンク（Enhanced Uplink）の現在の最新の構想によれば、移動局は、送信データレートが極めて高くない限り、グラント（grant）をスケジュールせずに上り回線で送信してもよい。これにより、望ましくないスケジューリングの遅延が防止される。このため、多数の移動局が、ＨＡＲＱプロトコルを用いて上り回線上で同時に送信してもよい。結果として、基地局は、下り回線のＴＴＩ毎に多数のＥ−ＨＩＣＨ信号及びＥ−ＲＧＣＨ信号を提供する必要がある。これらの制御信号が非常に多くのＯＶＳＦ（orthogonal variable spreading factor）チャネライゼーション符号を消費することを防ぐために、ＯＶＳＦ符号を共有するＥ−ＨＩＣＨのための符号分割多重（ＣＤＭ：code-division multiplexed）アーキテクチャが、Ｑｕａｌｃｏｍｍにより非特許文献１で提案されている（参照によりここに組み込まれる）。Ｑｕａｌｃｏｍｍの文献により教示される手法は、制御チャネルを、それぞれ移動局に対応する複数のサブチャネルへ細分する。各サブチャネルについて、１スロットの期間を有する固有のビットレベルアダマール系列は、対応する１ビットＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号をＴＴＩの１スロットにわたって拡散する。次に、拡散信号は、ＴＴＩの残りの各スロットにコピーされる。続いて、共通のＯＶＳＦチャネライゼーション符号は、ＴＴＩの各スロット中の同じように拡散したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を更に拡散して、下り回線制御チャネルで送信する出力制御信号を生成する。
【００１３】
図１は、長さ２０のアダマール拡散系列の例示的な集合｛ｃ0...ｃ19｝を示している。図１に示されるアダマール系列の集合は例示することのみを目的としており、これに限られない。この例示的な集合に関する他のとりうる集合は、列又は行を置換して取得してもよい。
【００１４】
ＣＤＭアーキテクチャのための上述の手法は、原理的には、あらゆる低レート（例えば、ＴＴＩあたり１以上のビット）の下り回線制御信号伝達に適用してもよい。例えば、図２の例示的なＣＤＭシステムに示されるように、同じＯＶＳＦチャネライゼーション符号は、Ｅ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨの両方を符号分割多重化してもよい。或いは、分離されたＯＶＳＦチャネライゼーション符号が、Ｅ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨを符号分割多重化してもよい。例えば、図３の例示的なＣＤＭシステムに示されるように、あるＯＶＳＦチャネライゼーション符号がＥ−ＨＩＣＨを拡散し、あるＯＶＳＦ符号がＥ−ＲＧＣＨを拡散する。図２及び図３に示されるように、どちらの場合も、Ｅ−ＨＩＣＨとＥ−ＲＧＣＨ用の拡散ＡＣＫ／ＮＡＣＫ及びレート制御信号は、合成される前にそれぞれα、βでスケールされる。このように振幅をスケールすることは、各信号伝達チャネルに十分な性能を保証するために用いられる。
【００１５】
よく理解されているように、上述の強化アップリンクの構想は、フェージングチャネルがスロット内で非分散的で一定の場合、拡散信号の直交性が受信側でも保たれることを示唆している。マルチパス伝播では、スロット内でチャネルが一定である限り、チップ間干渉に対して処理ゲインが大きいため、直交性は非常によく保たれる。しかしながら、スロット間隔でマルチパスフェージングが顕著に変化する高ドップラーチャネルでは、直交性が大きく損なわれるかもしれない。状況によっては、直交性の損失は深刻な性能の劣化につながるかもしれない。さらに、無線送信に関連する付加的な要因は、性能劣化の問題を悪化させるかもしれない。図４に示される遠近問題は、悪化させる要因の一つを示している。「遠近問題（near-far problem）」という用語は、高送信電力の信号が、低送信電力の信号を拡散するためにも用いられるＯＶＳＦチャネライゼーション符号上で、符号分割多重化（ＣＤＭ：code-division multiplexed）される場合の状況をさしている。この状況は、例えば、基地局が、セルの境界の近くに存在する遠くの移動局と、セルの中央の近くに存在する近くの移動局とへ同時に送信する場合に発生する。このような状況は、基地局が、非常に異なる誤り要件を有する（複数の）移動局へ信号を同時に送信する場合にも発生するかもしれない。
【００１６】
遠近問題と直交性の損失が組合わさると、近い移動局（移動局２）で同一チャネル干渉の増加が引き起こされる。直交性の損失による干渉の程度は、近い移動局と遠い移動局とに割り当てられるビットレベル拡散系列の組の間の相互相関に依存する。系列のある組は、比較的弱い相互相関を示し、これにより、他の系列の組よりも遠近問題に対して耐久性を有している。他の系列の組は比較的強い相互相関を示し、これにより遠近問題に対してより耐久性が低い。強い相互相関を有する系列の組は遠近問題を増幅してしまう。さらに、２つの近い移動局に強い相互相関を有する系列の組が割り当てられた場合、その近い移動局の性能はその間ずっと悪くなるだろう。これは常に悪い性能をもたらすため、この状況は望ましくない。
【００１７】
本発明は、制御信号をはじめに拡散するためのＴＴＩの各スロットに対して異なるビットレベル拡散系列を使用することにより遠近問題を取り扱う。一般に、本発明は、多数の制御サブチャネルが共通の制御チャネル／ＯＶＳＦチャネライゼーション符号を共有するシステムにおいて、制御サブチャネルのビットレベル拡散系列の割り当てをスロット間で変化させる。各サブチャネルに割り当てられる系列ホッピングパターンは、所定の時間間隔の各スロットに対して異なるビットレベル拡散系列を付与する。例えば、図５は、各スロットに１ビットのＡＣＫ信号を有する３スロットのＴＴＩ１２と、３スロットの系列ホッピングパターン１４を示している。系列ホッピングパターン１４は、スロット１について系列１２を、スロット２について系列５を、スロット３について系列１７を参照している。従って、乗算器２０は、スロット１、２、３の１ビットＡＣＫ信号を、それぞれビットレベル拡散系列ｃ12、ｃ5、ｃ17（図１を参照）を用いて拡散してもよい。
【００１８】
以下、このような系列ホッピングパターンの、生成及び割り当ての少なくともいずれかを実行する複数の例示的な実施形態を説明する。以下に説明する系列ホッピングパターンには、循環系列ホッピングパターン、疑似ランダム系列ホッピングパターン、及び、インテリジェント系列ホッピングパターンが含まれる。３つの種類の全てにおいて、系列ホッピングパターンは系列インデックスのパターンを備えており、その各要素はビットレベル拡散のための特定のアダマール系列を識別するインデックスを示す。
【００１９】
図６は、循環系列ホッピングパターンの例示的な集合を示している。この例示的な集合は４０個の系列ホッピングパターンを備えており、各系列ホッピングパターンは１５個の系列インデックスを備えている。４０個の系列インデックスの全ては、与えられた全ての系列ホッピングパターンのために利用可能である。これらの系列インデックスは、任意の公知のビットレベル拡散系列を参照してもよい。例えば、インデックス０〜１９は、図１に示されるビットレベル拡散系列０〜１９を参照してもよい。残りのビットレベル拡散系列（２０〜３９）は、例えば、０〜１９の系列のそれぞれに、−１の平方根であるｊを乗じて生成してもよい。言い換えれば、時間系列ｋにｊを乗じて系列ｋ＋２０を取得してもよい。各系列ホッピングパターンは、一つのサブチャネルに対応しており、従って、一つの移動局又は一つの制御サブチャネルに対応している。図６に示されるように、系列ホッピングパターンの集合の連続する系列ホッピングパターンのそれぞれは、基準の系列ホッピングパターンの循環シフトを備えている。一般に、拡散系列が時間スロットｉ内の制御信号をｋビットレベルで拡散した場合、連続する時間スロット（ｉ＋１）内の同じ制御信号をビットレベル拡散するために拡散系列（ｋ＋１）％４０が用いられるだろう。ただし、ｎ％ｍという表現はｎ modulo ｍ（ｍを法とするｎ）を表しており、図６に示される例ではｍ＝４０が選択されている。例えば、図６の１行目の系列ホッピングパターンの集合が基準となる系列ホッピングパターンに相当すると仮定しよう。図６に示されるように、１行目の基準の系列ホッピングパターンを循環シフトすることによって、連続する系列ホッピングパターンが生成される。
【００２０】
図６には連続的な系列インデックス（例えば、１、２、３、４、．．．）を備える基準の系列ホッピングパターンが示されているが、本発明に係る循環処理はこれに限られない。例えば、循環処理は、基準となる疑似ランダムの系列ホッピングパターンを循環シフトすることによって系列ホッピングパターンの集合の連続する行を生成する、疑似ランダムに基づく系列ホッピングパターンにも適用される。
【００２１】
第２の実施形態では、以下の性質を満たす疑似ランダム処理により系列ホッピングパターンの集合が生成される。
・系列の割り当てがスロット間で変化する。
・全てのスロットで１つの制御信号よりも大きくビットレベル拡散する系列は存在しない。
・所定数のスロットの後に系列ホッピングパターンが繰り返す。
・ＴＴＩ中の同じホッピング系列を２回以上使用する移動局は存在しない。
【００２２】
図７は、これらの４つの性質を満たす系列ホッピングパターンを生成するための手順の一例を示している。番号０と（Ｋ−１）の間でランダム（無作為）な置換を生成した後（ブロック１００）、得られた置換がテーブル中の既存の置換パターンのいずれかと同一でない限り（ブロック１１０）、生成されたランダムな置換は既存の置換パターンの集合に追加される（ブロック１２０）。これらの工程は、系列ホッピングパターンの集合が十分な数の置換パターンを有するまで繰り返される（ブロック１３０）。各移動局又は一つの制御サブチャネルは、パターンの集合から置換パターンの一つを使用する。例示的な疑似ランダムのホッピングパターンは、原始元を使用してガロア体の演算から取得してもよい。
【００２３】
図８は、上述の全ての特性を満たす疑似ランダム系列ホッピングパターンを示している。図８に示された系列ホッピングパターンの集合は、それぞれ１５個のスロットＴＴＩを有する４０個の制御サブチャネルをサポートする。制御サブチャネルのそれぞれは、異なる移動局に対応し、対応する移動局へ制御信号を提供してもよい。この系列ホッピングパターンの集合によれば、サブチャネル１は、例えば、スロット１でビットレベルアダマール系列１２を使用し、スロット２で系列２３を使用し、スロット３で系列３７を使用する。ホッピングパターンはそれ自身を１５スロットの後に繰り返す。
【００２４】
図８に示されるように、上述の疑似ランダム処理によれば、所与の系列ホッピングパターンにおいて特定のインデックスが一度だけ出現する系列ホッピングパターンの集合が生成される。また、系列ホッピングパターンの集合の所与の列において、特定のインデックスは一度しか出現しない。言い換えれば、特定のインデックスは、所与の系列ホッピングパターンと、系列ホッピングパターンの集合の対応するスロットについて固有である。この結果、生成された系列ホッピングパターンの集合によれば、移動局が悪い系列を２回以上使用することが防止される。
【００２５】
他の実施形態においては、インテリジェント系列割当処理により系列ホッピングパターンが生成される。本発明においては、ビットレベルアダマール系列の異なる組は異なる性能パラメータ、即ち、相互遠近耐久率（mutual near-far resistant ratio）を示すという事実を、インテリジェント処理は利用している。この点を説明するために、図９は、２００Ｈｚのドップラー拡散を有するフラットフェージングチャネルにおける、図６の長さ２０のアダマール系列の組の間の相互遠近耐久率を一覧にしている。図９に示されるように、系列ｃ0とｃ2は２５ｄＢの相互遠近耐久率を有し、系列ｃ4とｃ6は８ｄＢしか相互遠近耐久率を有していない。
【００２６】
図１０に示される実施形態の一例においては、以下の工程がインテリジェント系列ホッピングパターンマトリックスを作成してもよい。
・例えば、上述の循環処理又は疑似ランダム処理を使用して、系列ホッピングパターンの集合を作成する（ブロック１５０）。
・所望の性能パラメータを有するアダマール系列の組を識別する（ブロック１６０）。即ち、残りの系列にはこれらの系列との相互遠近耐久率が同時に悪いものは存在しない。
・最初の工程から得られた系列ホッピングパターンの集合を系列をスワップすることにより修正する（ブロック１７０）。これにより、スワップの手順の後、サブチャネル１、２により参照される各系列は、残りのサブチャネル系列ホッピングパターンと比較して、許容できる相互遠近耐久率を有する。
【００２７】
許容できる相互遠近耐久率を有する系列を識別するために所定の閾値を使用してもよい。そのために、図９に示される相互遠近耐久率のテーブルを、所与のスロット中の系列の２つの組の間で十分大きな相互遠近耐久率を有する許容できる系列の組を識別するのに役立たせてもよい。許容できる系列の組（ｃn;ｃm）は、ある閾値を超える相互遠近耐久率を有する組に対応し、他の全ての系列の組、即ち、ｉ≠ｎ、ｉ≠ｍの下で（ｃn;ｃi）又は（ｃi;ｃm）の組は、例えば、−１１、５ｄＢの、少なくとも閾値を超える相互遠近耐久率を有する。
【００２８】
インテリジェント処理を説明するために、図１１は、上述の循環疑似ランダム処理及びインテリジェント処理をＥ−ＨＩＣＨに対して使用して生成された例示的な系列ホッピングパターンを示している。図９に示されるテーブルは、次の系列の組が上述の閾値の要件を満たすことを明らかにしている。：
（ｃ0;ｃ5）、（ｃ1;ｃ16）、（ｃ2;ｃ10）、（ｃ3;ｃ11）、（ｃ4;ｃ14）、（ｃ5;ｃ7）、（ｃ6;ｃ5）、（ｃ7;ｃ16）、（ｃ8;ｃ12）、（ｃ9;ｃ4）、（ｃ10;ｃ18）、（ｃ11;ｃ19）、（ｃ12;ｃ8）、（ｃ18;ｃ11）、（ｃ19;ｃ15）。
これらの系列の組から、インテリジェント処理により、図６に示されるサブチャネル１、２の系列ホッピングパターンは次のように修正される。即ち、スロット番号１について、（ｃ0;ｃ5）は、サブチャネル１、２に対する望ましい系列の組を示している。これは、サブチャネル６のスロット１中の系列割当参照番号を、サブチャネル２のスロット１中の系列参照番号でスワップすることにより取得される。残りのスロット（２〜１５）に対してこの手順を繰り返すことで、図１１に示されるインテリジェント系列ホッピングパターンが結果として得られる。
【００２９】
結果として得られるテーブルは系列ホッピングパターンの集合を有し、そこではサブチャネル１、２に対する系列ホッピングパターンが、高送信電力を有する信号に対して割り当てられる。この結果、このインテリジェント処理により複数のサブチャネルに対して２以上の系列ホッピングパターンが提供され、これらの系列ホッピングパターンの全ては、残りのサブチャネル中の系列ホッピングパターンとの遠近耐久率が悪くならない。
【００３０】
インテリジェント処理を用いて系列ホッピングパターンの集合を生成した後、基地局は、選択された系列ホッピングパターンを送信電力に基づいて割り当てる。例えば、基地局は、相関が弱く遠近耐久の特徴が高い系列ホッピングパターンの組を、送信電力が比較的大きい移動局へ割り当ててもよい。
【００３１】
系列ホッピングパターンを生成するための上述の処理に加えて、本発明は、インテリジェント系列ホッピングパターン割当処理にも適用してよい。本発明のこの実施形態によれば、基地局は、隣接する、又は、隣接しない系列ホッピングパターンの組を評価して、系列ホッピングパターンの組に関連づけられた系列の、全体の性能パラメータ、即ち、全体の遠近耐久率を判定する。全体の性能パラメータに基づいて、十分許容できる全体の性能パラメータを有する系列ホッピングパターンの組が、高電力の制御信号を送信するために予約される。言い換えると、高電力の制御信号に割り当てられた系列ホッピングパターンと比較して、全体の遠近耐久率が悪い系列ホッピングパターンが存在しないように、系列ホッピングパターンを割り当てると好適である。
【００３２】
上述の相互遠近耐久率と異なる性能パラメータを用いて、インテリジェント処理により系列ホッピングパターンの集合を生成してもよいことが理解されるだろう。さらに、インテリジェント疑似ランダム処理は、隣接するチャネル中の系列の最良の組を判定するために、複数の性能パラメータを使用してもよいことも理解されるだろう。
【００３３】
また、上述の処理のいずれかに基づいて生成された系列ホッピングパターンは、Ｅ−ＨＩＣＨ及びＥ−ＲＧＣＨ中のＩＱ−多重制御信号に対して用いてもよいことも理解されるだろう。例えば、系列ｋが、特定のスロット中の所与のユーザ用のＥ−ＨＩＣＨ中の制御信号を拡散する場合、同じユーザにあてられたＥ−ＲＧＣＨは、Ｅ−ＲＧＣＨ制御信号に対して同じスロット中の系列（ｋ＋２０）を使用する。このように、同じユーザに割り当てられるＥ−ＨＩＣＨ及びＥ−ＲＧＣＨ用のビットレベルアダマール系列は、単に、複素乗算子（complex multiplier）ｊによって異なるだけである。図１２は、このＩ／Ｑ多重化を実装するための例示的なブロック図を示している。図１２に示されるように、このＩ／Ｑ多重化技術は、受信側の実装を単純化してもよい。
【００３４】
ここで説明する処理は、ＴＴＩ毎に１ホップを有するのに適した系列ホッピングパターンを取得するのに用いてもよい。しかし、本発明はこれに限られない。ここで説明する処理は所望の時間間隔毎に１ホップを有するのに適した系列ホッピングパターンを使用するシステムにも適用されるということを、この分野の当業者は理解するだろう。任意のイベントにおいて、本発明によれば、対応する系列ホッピングパターンにより参照される異なるビットレベルアダマール系列は、ＴＴＩの各スロット、又は、所定の時間間隔で各制御信号を拡散する。
【００３５】
任意の公知の符号多重化器は、上述の系列ホッピングパターンの集合を使用してもよい。図１３は、上述のＣＤＭ処理のいずれか又は全てを実装する符号多重化器の一例を示している。説明の目的のために、図１３は、それぞれ３スロットのＴＴＩを有する３つのサブチャネルのみを示している。しかし、本発明はここに例示した実装に限られないということを、この分野の当業者は理解するだろう。
【００３６】
図１３に示すように、ＣＤＭシステム１０は、制御プロセッサ３０、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ制御信号１２、レート制御信号１４、及び、各移動局１８のための系列ホッピングパターン１６を備えている。乗算器１９、２１は制御信号１２、１４をスケールするが、乗算器２０及び加算器２２は、スケールされたＡＣＫ／ＮＡＣＫ制御信号１２にスケールされた対応するレート制御信号１４をＩＱ多重化し、合成されたＩ／Ｑ制御信号２４を生成する。
【００３７】
制御プロセッサ３０は、メモリ３２及び割当プロセッサ３４を備えている。メモリ３２は、上述の方法のいずれかにより生成された系列ホッピングパターンの集合を格納する。生成された系列ホッピングパターンの集合に基づいて、割当プロセッサ３４は、各移動局１８に対して系列ホッピングパターンを選択し、割り当てる。ある実施形態においては、割当プロセッサ３４は、系列ホッピングパターン１６を順次的（シーケンシャル）に選択し、割り当ててもよい。即ち、例えば、移動局１に系列ホッピングパターン１を、移動局２に系列ホッピングパターン２を、移動局３に系列ホッピングパターン３を選択し、割り当ててもよい。あるいは、他の実施形態においては、割当プロセッサ３４は、制御信号３６により提供される１以上の変数に基づいて、系列ホッピングパターン１６を選択し、割り当ててもよい。例えば、制御信号３６は、どの移動局１８が高送信電力で関連づけられ（遠い移動局）、どの移動局１８が低送信電力で関連づけらている（近い移動局）かを、割当プロセッサ３４に示してもよい。これに基づいて、割当プロセッサ３４は、（上述のように）許容できる相互遠近耐久率を有する系列ホッピングパターン１６を、高送信電力に関連づけられた移動局１８に割り当ててもよい。
【００３８】
任意のイベントにおいて、乗算器２６は、割り当てられた系列ホッピングパターン１６の各々を、合成されたＩ／Ｑ制御信号２４で多重化する。上述のように、系列ホッピングパターン１６のスロット１がインデックスされた系列は、スロット１の制御信号を拡散する。例えば、移動局１に対して、系列２は、スロット１中の合成されたＩ／Ｑ制御信号２４を拡散する。同様に、系列３は、スロット２中の合成されたＩ／Ｑ制御信号２４を拡散し、系列４は、スロット３中の合成されたＩ／Ｑ制御信号２４を拡散する。これは移動局１８のそれぞれに対して実行される。次に、合成器４０は、拡散制御信号２８を合成する。乗算器４２は、共通のＯＶＳＦチャネライゼーション符号４４を用いて合成器４０の出力を拡散し、各移動局１８へ送信する出力制御信号を生成する。
【００３９】
本発明は、当然、本発明の本質的な特徴から離れずに、ここに具体的に説明したものと異なる方法で実行してもよい。本実施形態はあらゆる点で例示的であり制限的ではないと見なすべきであり、添付の特許請求の範囲の意味及び均等の範囲内でなされるあらゆる変更は、ここに包含されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】アダマール拡散系列の例示的な集合を示す図である。
【図２】Ｅ−ＨＩＣＨ制御信号及びＥ−ＲＧＣＨ制御信号を共有ＯＶＳＦチャネラーゼーション符号上で符号分割多重化する符号分割多重化器のブロック図である。
【図３】Ｅ−ＨＩＣＨ制御信号及びＥ−ＲＧＣＨ制御信号を分離されたＯＶＳＦチャネラーゼーション符号上で符号分割多重化する符号分割多重化器のブロック図である。
【図４】遠近問題が発生する状況を示す図である。
【図５】本発明に係る系列ホッピングパターンを用いるＣＤＭシステムの例示的なブロック図の一部である。
【図６】本発明に係る循環処理を用いて生成された例示的な系列ホッピングパターンの集合を示す図である。
【図７】系列ホッピングパターンの集合を生成するための疑似ランダム処理の一例を示す図である。
【図８】本発明に係る疑似ランダム処理を用いて生成された例示的な系列ホッピングパターンの集合を示す図である。
【図９】２００Ｈｚのドップラー拡散のフラットフェージングチャネルにおける、長さ２０のアダマール系列の組の間の相互遠近耐久率を示すテーブルである。
【図１０】系列ホッピングパターンの集合を生成するためのインテリジェント処理の一例を示す図である。
【図１１】本発明に係るインテリジェント系列割当処理を用いて生成された系列ホッピングパターンの集合を示す図である。
【図１２】Ｅ−ＨＩＣＨ制御信号及びＥ−ＲＧＣＨ制御信号を同一のビットレベル・アダマール系列上でＩＱ多重化するＣＤＭシステムの一例を示すブロック図である。
【図１３】本発明に係る選択された系列ホッピングパターンにより参照されるビットレベル拡散系列を用いてＥ−ＨＩＣＨ制御信号及びＥ−ＲＧＣＨ制御信号をＩＱ多重化するＣＤＭシステムの一例を示すブロック図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年7月10日(2006.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共有制御チャネル上で制御信号を符号多重化する方法であって、
所定の時間間隔の各スロットの制御信号を繰り返す工程と、
前記所定の時間間隔の各スロットの前記制御信号を、ビットレベル拡散系列を用いてビットレートで拡散する工程と、
前記ビットレベル拡散系列を、予め定義された系列ホッピングパターンに基づいてスロット間で変化させる工程と、
を備える方法。
【請求項２】
系列ホッピングパターンの集合を生成する工程と、
前記系列ホッピングパターンの集合から選択された系列ホッピングパターンに対して、前記共有制御チャネルと関連づけられた移動局の各々を割り当てる工程と、
を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記系列ホッピングパターンの集合中の系列ホッピングパターンの各々は、共通の系列ホッピングパターンの循環シフトを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記系列ホッピングパターンの集合中の系列ホッピングパターンの各々は、疑似ランダム系列を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
特定の系列ホッピングパターンの全ての要素は固有である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記系列ホッピングパターンの集合中の対応する要素は固有である、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
系列ホッピングパターンの少なくとも１つの組は、当該組の対応する要素が、所定の閾値と適合し、又は超える性能パラメータを有するように生成される、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記生成された系列ホッピングパターンの組の前記系列ホッピングパターンを、高電力の制御信号に関連づけられた移動局へ割り当てる工程を更に備える、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記性能パラメータは相互遠近耐久率を備える、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
全体の性能パラメータが所定の閾値と適合し、又は超える、隣接する系列ホッピングパターンの１以上の組を識別する工程を更に備える、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
選択された系列ホッピングパターンに対して移動局の各々を割り当てる工程は、系列ホッピングパターンの前記識別された組の中の前記系列ホッピングパターンの１つに対して、最も高い送信電力を要する移動局を割り当てる工程を備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記制御チャネルを複数のサブチャネルへ細分する工程を更に備え、
サブチャネルの各々は、前記系列ホッピングパターンの集合中の前記系列ホッピングパターンの１つと関連づけられる、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
前記共有制御チャネルに共通のチャネライゼーション符号を割り当てる工程を更に備える、請求項２に記載の方法。
【請求項１４】
前記共通のチャネライゼーション符号は、直交可変拡散率チャネライゼーション符号を備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ビットレベル拡散系列はアダマール拡散系列を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記所定の時間間隔は３スロット又は１５スロットを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
複数の移動局に関連づけられた共有制御チャネル上で制御メッセージを符号多重化する方法であって、
所定の時間間隔の各スロットの制御信号を繰り返す工程と、
系列ホッピングパターンに基づいて、固有のビットレベル拡散系列を前記所定の時間間隔の各スロットへ割り当てる工程と、
各スロットへ割り当てられた前記固有の拡散符号を用いて前記制御信号をビットレートで拡散する工程と、
を備える方法。
【請求項１８】
系列ホッピングパターンの集合を生成する工程と、
選択された系列ホッピングパターンに対して、前記共有制御チャネルと関連づけられた移動局の各々を割り当てる工程と、
を更に備える請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記系列ホッピングパターンの集合の系列ホッピングパターンの各々は、共通の系列ホッピングパターンの循環シフトを備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記系列ホッピングパターンの集合の系列ホッピングパターンの各々は、疑似ランダム系列を備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
隣接する２つの系列ホッピングパターンは系列ホッピングパターンの組を備え、
系列ホッピングパターンの組の少なくとも１つは、当該組の対応する要素が、所定の閾値と適合し、又は超える相互遠近耐久率を有するように生成される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
複数の移動局で制御チャネルを共有する方法であって、
前記複数の移動局に対して共通のチャネライゼーション符号を割り当てる工程と、
各移動局に対して、系列ホッピングパターンの集合から選択された系列ホッピングパターンを割り当てる工程と、
を備え、
選択された系列ホッピングパターンの各要素は、所定の時間間隔の各スロットのための固有のビットレベル拡散系列を参照する、方法。
【請求項２３】
前記系列ホッピングパターンの集合中の系列ホッピングパターンの各々は、共通の系列ホッピングパターンの循環シフトを備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記系列ホッピングパターンの集合中の系列ホッピングパターンの各々は、疑似ランダム系列を備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
隣接する２つの系列ホッピングパターンは系列ホッピングパターンの組を備え、
系列ホッピングパターンの組の少なくとも１つは、当該組の対応する要素が、所定の閾値と適合し、又は超える相互遠近耐久率を有するように生成される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
移動局の各々に系列ホッピングパターンを割り当てる工程は、高電力の制御信号と関連づけられた移動局に対して、系列ホッピングパターンの前記生成された組の系列ホッピングパターンを割り当てる工程を備える、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
全体の相互遠近耐久率が所定の閾値と適合し、又は超える、隣接する系列ホッピングパターンの１以上の組を識別する工程を更に備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
各移動局に前記系列ホッピングパターンを割り当てる工程は、高電力の制御信号と関連づけられた各移動局に対して、前記識別された系列ホッピングパターンの１つを割り当てる工程を備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
複数の移動局に関連づけられた共有制御チャネル上で制御信号を多重化する符号多重化器であって、
各系列ホッピングパターンの各要素が固有のビットレベル拡散系列を参照する、系列ホッピングパターンの集合を格納するように構成されたメモリと、
選択された系列ホッピングパターンに対して前記制御信号を割り当てるように構成された割当プロセッサと、
前記選択された系列ホッピングパターンにより参照される前記固有のビットレベル拡散系列を用いて、所定の時間間隔の各スロット中の前記制御信号の繰り返されたものをビットレートで拡散する多重化器と、
を備える符号多重化器。
【請求項３０】
前記メモリは、共通の系列ホッピングパターンの循環シフトに基づく、前記系列ホッピングパターンの集合を格納するように構成される、請求項２９に記載の符号多重化器。
【請求項３１】
前記メモリは、疑似ランダム系列生成処理に基づく、前記系列ホッピングパターンの集合を格納するように構成される、請求項２９に記載の符号多重化器。
【請求項３２】
隣接する２つの系列ホッピングパターンは系列ホッピングパターンの組を備え、
前記メモリは、所定の閾値と適合し、又は超える相互遠近耐久率を有する、系列ホッピングパターンの少なくとも１つの組を格納するように構成される、請求項２９に記載の符号多重化器。
【国際調査報告】
2008512939.tif 000016
2008512939.tif 000017