(57)【要約】  符号行列の１行によって記述される符号列において、符号列は、以下の各ステップ：長さｎのアダマール行列を形成するステップ；前記アダマール行列の各行を−１で乗算するステップによって得る。
2008530924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号行列の行によって記述される符号列において、符号列は、以下の各ステップ：
長さｎのアダマール行列を形成するステップ；
前記アダマール行列の各行を−１で乗算するステップによって得ることを特徴とする符号列。
【請求項２】
符号行列を以下の付加的なステップ：
アダマール行列の各列を交換するステップによって得る請求項１記載の符号列。
【請求項３】
以下の符号行列：
【表１】
2008530924.tif 000021
の行によって記述することを特徴とする符号列。
【請求項４】
請求項１から３迄の何れか１記載の符号列の記憶用の記憶装置を有する無線局。
【請求項５】
請求項１から３迄の何れか１記載の符号列の生成用に装置構成されたプロセッサ装置を有する無線局。
【請求項６】
請求項１から３迄の何れか１記載の符号列の伝送すべきデータをパターンが形成されるように装置構成されたプロセッサ装置を有する無線局。
【請求項７】
種々の加入者局、例えば、移動局にデータを送信するための送信装置、種々の加入者局、例えば、移動局に向けられたデータを、種々の符号列でパターンが形成されるように装置構成されたプロセッサ装置を有しており、該プロセッサ装置で、請求項１から３迄の何れか１に記載されている各符号行列の１つの符号行列の各符号列が得られる無線局、例えば、基地局。
【請求項８】
受信信号列を受信するための受信装置を有しており、
前記受信信号列が、請求項１から３迄の何れか１記載の符号列と相関されるように装置構成されたプロセッサ装置を有する無線局、例えば、基地局。
【請求項９】
種々の加入者局に向けられたデータを、種々の符号列でパターンを形成して、請求項１から３迄の何れか１に記載されている各符号行列の１つの符号行列から各符号列を得る、送信装置から前記種々の加入者局にデータを伝送するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号列にも、符号列を使用するために相応に装置構成された無線局、殊に、移動局又は基地局にも関している。
【０００２】
移動体通信分野での急速な技術開発により、この数年来、所謂第３世代の移動体通信システムが開発及び標準化がなされており、殊に、ＵＭＴＳ(Universal Mobile Telecommunications System)では、特に、移動局、例えば、携帯電話のユーザが高いデータ速度を利用することができるようにする目的が追求されている。
【０００３】
先月、まさに所謂エンハンスド・アップリンクが、この開発及び標準化の動きの重心であることが示された。このエンハンスド・アップリンクを用いると、移動局を基地局に接続するために高いデータ速度を利用することができる。そのようなエンハンスド・アップリンクを構築乃至維持するために、シグナリングチャネルＥ−ＨＩＣＨ０（エンハンスド・アップリンク・デディケーテッド・チャネル・ハイブリッドＡＲＱインディケータ・チャネル）及びＥ−ＲＧＣＨ（エンハンスド・アップリンク・デディケーテッド・チャネル・リラティブ・グラント・チャネル）が、基地局から移動局の方向に設けられている。
【０００４】
E-HICHでは、基地局によりパケットが正常に受信されたか否かに応じて、"ACK: Acknowledge（肯定応答）"又は"NACK: Not-Acknowlegde"が移動局にシグナリングされる。
【０００５】
E-RGCHでは、移動局がもっと高い、等しい、又は、もっと低いデータ速度で送信してよいかどうか、当該移動局にシグナリングされる。
【０００６】
データ、殊に、前述の、このシグナリング・チャネルを介して、殊に、同じ無線チャネルを介して種々の移動局に送信されるデータビットは、シグネチャ・シーケンスとも呼ばれる符号列での加入者分離用に散布される。
【０００７】
例えば、同じ無線チャネル内で種々異なるデータが種々異なる移動局に送信されるので、移動局が、この無線チャネルを介して受信したデータを相互に分離して、移動局内で当該移動局に向けられたデータだけを更に後続して処理することができるようにするために、種々異なるデータに相応して種々の符号列を形成する必要がある。
【０００８】
エンハンスド・アップリンク・チャネルは、移動局から基地局へのデータ伝送に関しているが、前述のシグナリング・チャネルＥ−ＨＩＣＨ及びＥ−ＲＧＣＨは、基地局から種々異なる移動局への方向を記述する。
【０００９】
これに関しては、以下も参照されたい：
Rl-041421 "E-HICH/E-RGCH Signature Sequences", Ericsson
Rl-041177, "Downiink Control Signaling", Ericssonalle von 3GPP, 3rd Generation Partnership Programm
前述のシグナリング・チャネルを効率的に実現することができる符号列又はシグネチャ・シーケンスのセットを提供することが、世界的規模での開発努力の目標である。
【００１０】
それ故、本発明の課題は、前述のシグナリング・チャネルを効率的に実現することができる技術思想を提供することにある。殊に、本発明の課題は、前述のシグナリング・チャネルを効率的に実現することができる符号列を提供することにある。
【００１１】
この課題は独立請求項に記載の構成によって、即ち、符号行列の行によって記述される符号列において、符号列は、以下の各ステップ：長さｎのアダマール行列を形成するステップ；アダマール行列の各行を−１で乗算するステップによって得ることにより解決される。本発明の目的に適った、有利な実施例は、従属請求項の各要件によって定義されている。
【００１２】
その際、本発明は、先ず、相互に直交している符号列を用いるという技術思想に基づいている。これは、受信局の符号列を、当該受信局用に特定されていない受信信号列に相関させる受信局（例えば、移動局）が、理想的な場合、相関信号を受信しないという利点を有している。従って、第１のステップでは、アダマール行列の各行は、相互に直交しているので、アダマール行列の列を形成する符号列を用いると有利である。
【００１３】
アダマール行列は、殊に、大きさ１の要素を持った、各行が相互に直交していて、各列が相互に直交している行列として定義される。しかし、本発明出願の範囲内では、概念「アダマール行列」は、もっと一般的に、大きさ１の要素を有していて、各行が相互に直交している全ての行列を示すものとする。
【００１４】
何れにせよ、本発明が基づいている研究によると、アダマール行列の行を、符号列として、データ、殊に、データビットの形成のために使用した場合、必ずしも常に最も所望の結果が得られるとは限らないということが分かった。
【００１５】
コストの高い複雑な研究及び考察により、移動局全てに対して、同じ値のＥ−ＨＩＣＨ又はＥ−ＲＧＣＨがシグナリングされる場合（全てＡＣＫ又は全てレートダウン）、不利な符号列を時々用いると、基地局の高い送信出力が得られることが分かった。
【００１６】
その理由は、以下の通りである：Ｅ−ＨＩＣＨ又はＥ−ＲＧＣＨに対して、種々異なるユーザ用の各送信を相互に維持するために、ビット毎に直交する列が使用される。  直交性の前提条件を充足する公知の列は、何れにせよ、例えば、同じ値が同じ時間で複数のユーザ（加入者）に送信される場合、基地局のピーク電力に高い要求を課す。これは、例えば、データ速度を低減するためのコマンドが、この列によって分離される全ての（又は多数の）ユーザに、各々のＥ−ＲＧＣＨチャネルで送信される場合に生じる。
【００１７】
ＵＭＴＳ用に本来提案されているアダマール行列は、標準により使用されるアダマール行列である。このアダマール行列は、最初の列が１だけである特性を有している。それにより、全ての（又は、殆ど全ての）移動局（加入者又は加入者局）に同じ信号が送信されるようにすることができる。Ｅ−ＨＩＣＨで、移動局に、当該移動局が当該移動局のデータ速度を高める必要があるか、又は、低減する必要があるのか伝達される。基地局が突然、（例えば、偶然、比較的多数の移動局がデータを送信しようとして）大容量のデータの発生によって過負荷になった場合、基地局が、典型的には、全ての（又は、少なくともかなり多数の）移動局に、過負荷をできる限り迅速に解消するためにデータ速度を低減することを命じる。それから、（殆ど）全てのシーケンス（符号列）に同じ値が乗算され、要素毎に加算され、それから、送信される（ＵＭＴＳでは、散布度（係数）１２８で予め更に散布されているが、それは、本発明にとっては重要ではない）。それにより、第１の列内に、加算された各要素の非常に高い値が形成され、従って、この加算値の送信期間のために、相応の高い送信振幅と相応の高い送信電力が生じる。この高い送信電力又は列の総和により、相応の電力性能の送信増幅器が必要となるが、但し、非常に短時間しか必要としない。つまり、実施するのに、非効率的且つ不必要に高価となる。
【００１８】
従って、殊に、本発明の課題は、この意味で、できる限り僅かな最大電力需要となるような符号列を提供することにある。殊に、目的は、平均出力は選択された符号列とは無関係なので、電力の最大値を最小化することにある。しかも、周波数誤差、殊に、送信周波数と受信周波数の差は、ドップラーシフトにより、符号列の直交性は、低減又は劣化する。周波数誤差に基づいて符号列の直交性が低減又は劣化してしまうことは、符号列として、公知のアダマール行列の列が使用されている場合に、特に強く生起する。
【００１９】
従って、本発明の別の観点は、上述のシグナリング・チャネルを実現するために、周波数誤差がある場合でも、直交性が相互にできる限り損なわれない符号列を用いるという認識である。従って、符号列、殊に、長さ４０の符号列のセットも提供する必要があり、その際、各符号列が相互に直交していて、
【数１】
2008530924.tif 000003
の最大値が小さく、その際、可能な対ｓ及びｅ（但し、ｓはｅに等しくない）の全ての可能な対に対して最大値が形成され、その際、Ｃ（ｓ，ｉ）は、行s及び列ｉ内の符号行列の要素であり、その際、加算は、符号行列の全ての列に亘って実行される。
【００２０】
従って、殊に、本発明の別の課題は、良好な周波数誤差特性を有していると同時に良好な列和(column sums)も有しており、つまり、上述の意味で、僅かな電力最大値となる符号行列を形成するための技術思想を提供することにある。
【００２１】
先ず、本発明は、相応の符号行列の各行を上述のように用いる際に僅かな電力最大値となる符号行列を提供することにある。更に、符号行列の各行が、符号列（シグネチャ・シーケンス）として用いる際に、周波数誤差の場合でも、良好な直交性の特性を有している必要がある。
【００２２】
第１の目的は、（出力側の）アダマール行列の個別行が−１と乗算されるようにすることによって達成することができる。その際、１行の乗算とは、この行の各要素を−１と乗算することである。それにより、直交性の特性は変化しない：つまり、１つの行列の各行は、列の全ての対のスカラー積が０に等しい場合に、直交している。−１と乗算した列のスカラー積は、元のスカラー積の−１倍に等しく、従って、元のスカラー積が０である場合には、正確に０である。従って、１つ又は複数の行が−１と乗算される場合も、行列は直交している。
【００２３】
しかし、列和(column sums)は、全く変わる。これは、ここでは、標準４ｘ４アダマール行列の例で分かる：
Ｚ０      １      1      １      １
Ｚ１      １    −１      １    −１
Ｚ２      １      １    −１    −１
Ｚ３      ４      ０      ０      ０
和        ４      ０      ０      ０
この行列は、第１の列では、列和(column sums)は４、それ以外では０である。
【００２４】
それと比較して、列Ｚ１（Ｚ１＊によって示される）が−１と乗算される、上述の行列から形成される行列は：
Ｚ０      １      1      １      １
Ｚ１＊  −１      １    −１      １
Ｚ２      １      １    −１    −１
Ｚ３      １    −１    −１      １
和        ２      ２      ２      ２
変わった行列は、全ての列内に和２を有している。この行列は、理想的にはシグナリング用である。と言うのは、行列の振幅は、送信時では、係数２だけ（４から２に）低減される。従って、送信電力は、係数４だけ又は６ｄＢだけ低減される。その際、この低減された送信電力が屡々生じるという事実は、欠点ではない：つまり、送信器は、どんな場合でも、最大電力用に構成されている必要があり、その際、どの程度頻繁にこの電力が生じるかということは重要ではない。単に、冷却のために、付加的に平均電力が重要である。しかし、この平均電力は、両方の行列で同じである。この平均電力は、エネルギ保存則により、全ての行の（平均）電力の和に等しい。行が１に正規化されているので（乃至、一般性を制限せずに、行が１に正規化されていると仮定することができる）、平均電力は、４＝２＾２である（つまり、４＝２２である）。（正規化された）放射電力は、４行ｘ４列ｘ１＝１６である。従って、列和(column sums)の自乗和は、常に、行列要素の自乗和に等しく、この場合、１６に等しい。
【００２５】
従って、変わった行列は、大きさ４の全ての行列に対して最適な列和の特性を有していることが分かる。
【００２６】
従って、本発明の目的は、大きさ４０の行列の場合でも、良好な列和の行列を特定すること、更に正確に言うと、列和の値の最大値が小さい、殊に、最小であるようにすることである。
【００２７】
そのために、計算コストの高い複雑な、コンピュータ支援のサーチが実行された。この際、問題点は、行列の４０行を−１で乗算するのに、２＾４０の可能性があることである。従って、そのことは、全ての行を値−１又は１で乗算することと同じ意味である。各選択に対して、４０列に対して、４０回の乗算と加算が実行され、総体的に約３．５＊１０＾１５回の演算が実行される必要がある。これは、現在の先端の能力を備えたワークステーションですら、短時間で演算を実行するのは無理な程である。従って、サーチ時間を許容可能な限界に低減するために、コンピュータでのサーチを複数回最適化して演算が実行された。
【００２８】
その際、愕くべきやり方で、値８で２０の列和、及び、値４で２０の列和を得るような最善の解が分かった。４ｘ４行列の例の場合とは異なって、必ずしも、完全に補償された解が達成された訳ではない。４０ｘ４０行列の自乗和が４０＊４０＊１＝１６００であるということでも全くない。これは、そのような解の列和の自乗和でもある筈であり、従って、その際、列和の値は、１６００／４０の平方根に等しく、つまり、ｓｑｒｔ（１６００／４０）＝ｓｑｒｔ（４０）＝６．３２４５である。しかし、列の要素は、全て値＋１又は−１を有しているので、和は奇数でないことはあり得ない。要素の符号を変えると（＋１の代わりに−１）、列和は常に２だけ変わるので、及び、元の行列は、丁度列和しか有していないので、行を−１で乗算することによって、元の行列から出てくる別の各行列も、丁度列和しか有することができない。コンピュータサーチの解析から更に明らかであるように、自乗和判定基準によると、完全に該当し得るにも拘わらず、列和８が２０回より少なく生起する解はない。例えば、１８＊８＊８＋６＊６＊６＋１４＊４＊４＋２＊２＊２＝１６００故、１８ｘ８，６ｘ６，１４ｘ４及び２ｘ２を列和として有する解を予期することができるかもしれない。コンピュータサーチにより分かるように、そのような解、又は、和８を有する列のもっと小さい数での解は存在しない。
【００２９】
以下、出力（アダマール行列）としてのウィリアムソン(Williamson)・アダマール行列の構成について説明する：
−  所謂ウィリアムソン・マトリックスとして、長さ２０のアダマール行列Ｃ２０を生成する際、アダマール行列Ｃ２０は、以下のように生成することができる：
【数２】
2008530924.tif 000004
又は：
【数３】
2008530924.tif 000005
【００３０】
その際、Ａ乃至Ｃは、各々５ｘ５行列であり、列［−１  １  １  １  １］乃至列［１  −１  １  １  −１］の周期的な交換から形成される行を有しており、且つ、Ｄ＝２Ｉ−Ｃであり、その際、Ｉは、５ｘ５の単位行列を示し、従って、Ｄは、列［１  １  −１  −１  １］の周期的な交換を含む。
【００３１】
一般的には、本発明の意味でのウィリアムソン・マトリックスは、基本行列のブロックから形成され、その際、基本行列は、周期的に交換される行を含む。
【００３２】
従って、ウィリアムソン・マトリックスは、以下の行列であり、その際、各々５個の要素のブロックが強調されている：
【表１】
2008530924.tif 000006
【００３３】
ウィリアムソン・マトリックスの生成用の別の解は、以下の構成規則である：
【数４】
2008530924.tif 000007
【００３４】
この構成規則により、以下の行列Ｃ'２０が得られ、この行列Ｃ'２０から、同様にこの形成規則に従って、４０＊４０の行列が形成される：
【表２】
2008530924.tif 000008
【００３５】
その際、これら両行列から、標準構成により、長さ４０のアダマール行列が形成される：
【数５】
2008530924.tif 000009
乃至、
【数６】
2008530924.tif 000010
【００３６】
この際、列の和は、４０以上ではなく、もともと提案されている行列の場合と同様に、単に１２でしかない。これは、重要な改善である。文献から、別の構成規則を持った更に別のアダマール行列が公知であるにはあるが、改善された特性を持っていない。
【００３７】
ウィリアムソン・アダマール行列の構成によって分かるように、行列は、５個の要素を有する各列の周期的な順列である、５ｘ５行列の各ブロックから形成される。この特性を得ること、且つ、それにも拘わらず、列和の最適化を達成することは所望である。周期的なブロックから形成される、この特性は、−１との乗算が、常に、そのようなブロックに用いられる場合に得ることができる。
【００３８】
この解の存在は、周期５ｘ５行列の以下の特性によって可能となる：つまり、この行列の全ての５行と全ての５列は周期的な交換であるので、この行列の列は全て、同じ列和を有している（この和は、周期的な交換の際に不変であるから）。個別ブロック行列は、以下の列和を有している：
５ｘ５行列    Ａ    Ｃ    Ｄ
列和        −３    １    １
各行の各々全てのブロックが−１と乗算される場合（つまり、常に、各ブロックＡ，Ｃ乃至Ｄに属している順次連続する５個の行）、このブロック構造が得られる。この演算を、以下、「行ブロックを−１で乗算する」と呼ぶ。この問題は、以下、簡単に解き得る問題に格下げすることができる：
【表３】
2008530924.tif 000011
【００３９】
この表は、最初の８列内で、ブロック列和の行列を示す。その際、全列和は、１つの行ブロックが−１で乗算されている場合、場合によっては、−１と乗算された、ブロック列和の総和である。表の最後の行には、行ブロックが−１と乗算されていない場合に得られる列和が記載されている。
【００４０】
この際、８個の行を＋１又は−１と乗算するために、２＾８＝２５６の種々異なる解があり、これらは容易に、手作業により調べることもできる。行列の全ての要素が、つまり、それと同義に、全ての行又は全てのブロックが−１と乗算される場合、各列和の各値は明らかに変化しない。このことを利用することができ、それにより、一般性を制限せずに、最後のブロックは、−１と乗算されないと仮定することができる。
【００４１】
以下の表にリストアップした３２個の解がある。この際、列には、相応の行ブロックが乗算される必要がある値が記載されている。その際、この最初の（左側の）列は、最初の（最も上の）行ブロックを示す。最後の列には、インデックスが示されている。２進数として見ると、１の桁位置は、−１と乗算された各行ブロックに相応する。
【表４】
2008530924.tif 000012
【００４２】
インデックス６，２４及び９６の解は、更に、２つの行ブロックだけが−１と乗算される必要があり、且つ、この行ブロック更に隣接していることによって特徴付けられる。その際、１０行の１つのブロックのみが、−１と乗算される必要がある。インデックス６での解の場合、例えば、行５〜１４が−１と乗算される必要がある（この場合、０〜３９の行列の各行は、連続番号が付けられるという規則が適用される）。
【００４３】
上述の最適化の目的は、実際にも全ての行が使用される場合に、即ち、散布シーケンスを行列に用いることによって達成することができる各コネクションの最大数を形成することができる場合に、行列を最適化することにある。しかし、システムは、最大に負荷されることはないことが屡々である。この場合には、各行の一部分しか実際には利用されず、その結果、この使用された各行の各列和しか重要ではない。各行列は、一部分しか利用されない行列の場合でも、各列和の最大値ができる限り小さくなるようにしても最適化することができる。各行を−１で乗算する他に、そのような解を見つけるために、更に各行を交換してもよい。行の交換は、しかし、行列の定義の際にどうしても考慮しなければならないわけではない。つまり、行の交換とは、各行を他の順序の列に配属するコネクションのことである。この各行の、各個別コネクションへの配属、及び、殊に、システムの所定の負荷で使用される、各行の選択は、しかし、コネクションの構成の際に何れにせよネットワークによって自由に選択可能である。
【００４４】
各行の、−１との乗算は、各列和への影響を有しているが、その他に更に、各列和に影響せず、且つ、直交性特性も損なわない別の演算も生じるという点も指摘しておく。従って、本発明の符号行列は、この演算を用いて、同様に本発明による特性を有している種々異なる別の行列に変換することができる。これらの演算には、以下が属する：
−行列の各行の交換
−行列の各列の交換
−全行列の各列又は各行の逆転
−各列の選択の、一定値−１との乗算、等。
【００４５】
この理由から、これらの各演算の１つ又は複数の選択によって、本発明の符号行列から得られる符号行列が形成され、この符号行列の、本発明による使用は、当然、同様に本発明の範囲内である。
【００４６】
この演算は、殊に、行列の更に別の特性を最適化するために用いることができる。列交換は、各列和の分布を損なわないので、このような、同じ各行の、−１との乗算によって、周波数誤差に対して最適化された行列に対しても、周波数誤差に対して最適化されていない行列と同じように、各列和の分布を改善することができる。つまり、このようにして、両方の最適化を相互に結合することができる。
【００４７】
特に、この目的のために構成されたシミュレーションツールを用いたコストが高い複雑なシミュレーションにより、周波数誤差の場合でも符号行列の直交性を相互にできる限り良好に維持するようにして最適化された符号行列の各行によって記述される符号列が形成され、及び、そのような符号列を用いた散布に基づく各信号の良好な分離可能性が移動局で可能となる。この最適化によって、例えば、以下の最適化された行列が得られる。つまり：
周波数誤差での直交性特性に関しても、列和判定基準（上述）に関しても最適化された以下の符号列が特に適していることが分かった：
【表５】
2008530924.tif 000013
【００４８】
この符号行列は、２００Ｈｚの周波数誤差の場合に、従来技術の符号行列を用いた場合に達成される８．３の値に対して２．７の最大副相関を有する。つまり、このことは、別の移動局用の伝送の受信に対する抑制が約９．８ｄＢであるということである。最大副相関は、符号行列の単数又は複数の極めて劣悪なシーケンス対（符号列対）によって形成され、その際、１シーケンスは、符号行列の１行に相応している。行列の要素をｘ（ｉ，ｋ）（但し、ｉは、行インデックス、ｋは、列インデックス）で示すと、２つの行（符号列）ａ及びｂ（ａ≠ｂ）の副相関値ＮＣは、当該２つの行のスカラー積を用いて、周波数誤差を考慮して、以下のように算出される：
【数７】
2008530924.tif 000014
【００４９】
伝送すべきデータの分離用の符号列として、この符号行列の行を使うと、伝送すべきデータを、周波数誤差がある場合でも、受信側で特に良好に分離することができるようになる。これは、特に、データが上述のシグナリング・チャネルを解して基地局から種々異なる移動局に送信される場合に該当する。
【００５０】
上述の最適化は、散布によって形成されたビット（乃至＋１，−１）が時間的に順次送信される場合には特に理想的である。これは、所謂ＢＰＳＫ変調に相応する。所謂ＱＰＳＫ変調を用いる際、２つの２進値を同時に伝送することも可能である。その際、一方の２進値は、複素数シンボルのＩ部（実部、同相成分）を用いて伝送され、及び、第２の２進値は、Ｑ成分（虚部、異相成分）を用いて伝送される。複数の移動局用の各信号が重畳されると、相応の複素数シンボルが付加され、即ち、I成分及びＱ成分が付加される。所定の時点での電力は、その際、複素数シンボルの電力から形成され、これは、Ｉ成分とQ成分の２乗和に比例する。できる限り補償された電力分布を達成するために、順次連続する列和の２乗和をできる限り均一にすることが所望である。既述のように、ＵＭＴＳの場合、各列和の各値を各々、値８及び４の２０倍とするようにして達成することができる。補償された分布は、従って、１つのシンボルに配属された２つの列のうち、一方の列が値８を有していて、他方の列が値４を有していることが達成される場合に、そうすることによって達成することができる。その際、２乗和として、常に、８＊８＋４＊４＝６４＋１６＝８０、つまり、完全に均一な電力分布が形成される。つまり、この場合、電力分布は、完全に補償される。計算コストのかかる複雑なサーチのパターンは、当該パターンがこの特性を有しているかどうかに応じて選択された。その際、単に２つのパターンが見つけられ、以下記載する：
第１のパターン：
l, l, l, l, -l, l, -l, l, l, l, -l, -l, l, l, l, -l, l, -l, -l, -l, l, -l, -l, -l, -l, -l, -l, l, -l, -l, l, l, l, l, l, l, l, l, -l, -l
第２のパターン：
-l, -l, -l, -l, l, -l, l, -l, -l, -l, l, l, -l, -l, -l, l, -l, l, l, l, l, -l, -l, -l, -1-1, -l, l, -l, -l, l, l, l, l, l, l, l, l, -l, -l
その際、各パターンは各々、行列の相応の行が乗算される値（＋１又は−１）を意味する。これらの値は、周波数最適化された行列の相応の行と乗算される。この行列は、最適化された行列であり、その際、各列の交換によって、相互相関の最大値を、周波数誤差の際にできる限り小さくすることが達成された。
【表６】
2008530924.tif 000015
【００５１】
それにより、第１のパターンを前述の行列に用いた場合、以下の符号行列が形成される：
【表７】
2008530924.tif 000016
【００５２】
相応の別の符号行列が、第２のパターンを用いて得られる。
【００５３】
本発明の範囲内に、当然、本発明の符号列、殊に、上述のシグナリング・チャネルの実施乃至伝送用に使用される無線局、殊に、基地局及び移動局も含まれる。その際、このシグナリング・チャネルを介して伝送されるデータビットは、送信側で、分離可能性を改善するために、本発明の符号列と乗算（散布）することができる。受信側で、受信局は、受信された信号の分離を改善するために、本発明の符号列を受信された信号で補正することができ、即ち、相関和を形成し、この相関和を相応に更に後続して処理することができる。相関和の形成は、例えば、後述のように、受信信号Ｅの算出によって行われる。その際、後続の処理では、信号強度を限界値と比較することができる。この限界値が超過されると、受信局は、当該受信局に割り当てられたシーケンス（符号列）が受信されて、情報が評価されることが分かる。ＵＭＴＳ  Ｅ−ＨＩＣＨチャネルの例では、受信信号の情報内容は、移動局から基地局にＥ−ＤＣＨで送信されたデータ・パケットへの応答としての移動局への基地局のＡＣＫ又はＮＡＣＫである。情報ＡＣＫ乃至ＮＡＣＫは、受信信号Ｅの極性によってシグナリングすることができる。
【００５４】
以下、本発明について、図示の実施例を用いて詳細に説明する。
【００５５】
図面
図１は、アップリンク乃至ダウンリンク・コネクションの略図、
図２は、符号行列を示す図、
図３は、シミュレーション結果を示す図である。
【００５６】
図１は、２つの移動局ＭＳＯ及びＭＳ１からＵＭＴＳシステムの１つの基地局ＢＳへの２つの（エンハンスド・アップリンク）データ・チャネルＥＵ０及びＥＵ１を示す。
【００５７】
そのようなエンハンスド・アップリンクを構築乃至維持するために、シグナリング・チャネルＥ−ＨＩＣＨ０及びＥ−ＨＩＣＨ１（エンハンスド・アップリンク・デディケーテッド・チャネル・ハイブリッドＡＲＱインディケータ・チャネル）及びＥ−ＲＧＣＨ０及びＥ−ＲＧＣＨ１（エンハンスド・アップリンク・デディケーテッド・チャネル・リラティブ・グラント・チャネル）が、基地局ＢＳから移動局ＭＳ０，ＭＳ１の方向に設けられている。
【００５８】
基地局ＢＳから、移動局ＭＳ０，ＭＳ１に１無線チャネル（同じ時間資源及び周波数資源）内で実現される各シグナリング・チャネルを受信側で種々の移動局ＭＳ０，ＭＳ１用に分離可能にするために、このシグナリング・チャネルを介して伝送すべきデータ・ビットから送信側（基地局側）で種々の各符号列がパターン形成される。
【００５９】
無線局（移動局、基地局）は、ハードウェア技術により、例えば、適切な受信及び／又は送信装置によって、又は、適切なプロセッサ装置により、及び／又は、ソフトウェア技術により、データの伝送のために本発明の符号列が用いられ、殊に、送信すべきデータが本発明の符号列と乗算され（散布され）、又は、受信信号が本発明の符号列と相関される。
【００６０】
既述の各符号列を用いた散布に対して付加的に、更に別の、所謂ＯＶＳＦ（直交可変散布度（係数）：Orthogonal Variable Spreading Factor)シーケンスを用いて更に別の散布を実行することができる（ＵＭＴＳはＣＤＭＡシステムである故）。しかし、この散布は、シンボル面上でしか実行できず、つまり、非常に短い時間間隔でしか実行できず、その結果、この散布は、無視し得る程度しか周波数誤差特性に影響せず、従って、ここでは完全性を期するために挙げるに留めておく。
【００６１】
例えば、基地局は、データを種々の加入者に送信するために送信装置を有しており、種々の加入者に向けられたデータ、種々の符号列がパターン形成されるように装置構成されたプロセッサ装置を有しており、その際、以下の各ステップによって得られる、１つの符号行列の各符号列が取り出される：
長さｎのアダマール行列を形成するステップ；
前記アダマール行列の各行を−１で乗算するステップ；
前記アダマール行列の各列を交換するステップ。
【００６２】
例えば、移動局は、受信信号列を受信するために受信装置を有しており、受信信号列を上述の各符号列の１つを用いて相応に相関するように装置構成されたプロセッサ装置を有している。
【００６３】
分離可能性を改善するために、この各符号列は、相互に直交している必要がある。つまり、１行（符号列）に相関する受信局（例えば、移動局）は、別の行（符号列）が送信された場合、信号を受信しない。
【００６４】
受信信号Ｅは、送信局がシーケンス（符号列）ｓを送信し、受信局がシーケンス（符号列）ｅに相関する場合に：
【数８】
2008530924.tif 000017
であり、
その際、Ｃ（ｓ，ｉ）は、送信側で用いられる符号列のｉ番目の要素を示し、Ｃ（ｅ，ｉ）は、受信側で使用される符号列のｉ番目の要素を示す。
【００６５】
従って、（各符号列用に使用されるアダマール行列の各行は相互に直交しているので）符号列ｓに基づく所定の別のユーザ用の送信が、符号列ｅに基づくデータを期待する所定のユーザ用の送信と干渉しない。しかし、信号が周波数誤差を有している場合には、この完璧な直交性は喪失される。
【００６６】
ここで次式が成り立つ：
【数９】
2008530924.tif 000018
【００６７】
その際、ｆは、周波数誤差ｔ（ｉ）＝Ｔｉの値を示し、ｉ番目のビットが伝送される時間Ｔは、１つのビットの持続期間を示す。信号処理では通常であるように、計算は複雑である。この際、ｉ番目のシンボルは、時間Ｔで回数ｉ送信されるものとする。ビットが直列に順次連続して伝送される場合に限ってのみ、このことは厳密に達成される。例えば、所謂Ｉ−Ｑマルチプレックス方法、即ち、複素数の送信信号が実部としての１ビットと虚部としての他方のビットが伝送される方法を用いることによって、例えば、２つのビットを並列に同じ時間で伝送することもできる。この場合、各々２つのビットが同じ時間で伝送され、その結果、ｔ（ｉ）＝（ｉｎｔ（ｉ／２）＊２＋０．５）＊Ｔである。ｉｎｔ（）は、ここでは、整数部分を示す。しかし、これら両方の場合間の差は僅か０．５Ｔであり、一般的には無視することができるので、この精度については以下詳述しない。等価に定式化すると、シンボル（ｉ／２）の両ビットｉ及びｉ＋１が時間ｉ＊Ｔで送信されるということである。両方の表現間の差は、単に０／５：Ｔのずれにすぎない。しかし、このずれは些細であり、全てのシンボルの送信がずらされるにすぎないが、しかし、問題なのは、この時間のずれに対して変化しないという点にある。  従って、各送信は相互に作用し合い、即ち、データが移動局に符号列ｓに基づいて送信される場合、この相互作用により、符号列ｅに基づいてデータを予期する移動局での受信が妨害される。  この妨害は、本発明により低く抑え続けることができる。
【００６８】
周波数誤差がある場合にも良好な特性を有する直交シーケンス（符号列）のセット（符号行列）を見つけることができると最適である。殊に、最悪の場合、極めて不適切なシーケンス対での上述の影響をできる限り小さくすることができる。従って、本発明の目的は、そのようなシーケンスを生成するための方法及び伝送の目的のためにこれら各シーケンスのアプリケーションを提供することにある。
【００６９】
ｎ個の直交行の正方行列は、アダマール行列と呼ばれる。長さｎの行列から長さ２ｎのアダマール行列を構成するために、以下の形成規則が一般に知られており、広く用いられている：
【数１０】
2008530924.tif 000019
【００７０】
従って、長さ２のアダマール行列Ｈ２に基づいて、長さが２の累乗の行列を形成することができる：
【数１１】
2008530924.tif 000020
【００７１】
更に、長さ２０のアダマール行列が知られており、このアダマール行列から、この規則を用いて、長さ４０，８０，１６０，．．．の行列を生成することができる。
【００７２】
図３には、周波数誤差のもとでの相関の分布が示されており、従来技術の場合（ＵＭＴＳ）及び上述のような、改善された列交換を行う前述の方法（ｏｐｔ）（偶数番目の列と奇数番目の列にグループ分けする）の場合が示されている。周波数誤差は、２００Ｈｚであるとする。ｙ軸上には、相互相関の大きさが示されており、相互相関は、大きさに応じて分類されている。従って、ｘ軸は、相互相関が算出された対の数に相応し、この数は、対がその相互相関の値により分類されているようにして、対に割り当てられている。
【００７３】
図３に示されているように、図２に示されているような最適化された符号行列を用いる際の相互相関の分布（ａｎｎ．）は、（請求項３も参照）丁度補償されていて、殊に、最大値のところにピーク値を有していない。この分布は、全ての副線が同じ値を有する理論上理想的な特性（Ｔｈｅｏ．）に近似している。この場合、各相関和は、値１．５３を有する。しかし、この理想的な状態は、理論的に可能な、多数の各相関対のために、実際には達成可能ではない。しかし、最適化によって、実際のアプリケーション用に、この値に極めて近い値に達することができる。
【００７４】
直ぐに分かるように、従来技術によると、８より大きな値の４０本の副線が形成される。改善後には、最大値は、単に約６であり、付加的に極めて希にしか達成されない。全ての副線の自乗和は一定であることが示される。従って、各最大値が低下されると、必然的に小さな副線では値が上げられる。しかし、このような最大値は、ほぼ、システムの効率を規定する最大値である。これは、相互相関の妨害によって、ちょうど、受信値が損なわれている場合にエラーが生起する点である。これは、主として、大きな各副最大値によって形成され、小さな値によってエラーは少なくなる。従って、比較的小さな副線（相互相関）の上昇は、単に不可避のみならず、無害でもある。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】アップリンク乃至ダウンリンク・コネクションの略図
【図２】符号行列を示す図
【図３】シミュレーション結果を示す図
【図１】
2008530924.tif 000022
【図２】
2008530924.tif 000023
【図３】
2008530924.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月18日(2007.9.18)
【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】
無線局において、以下に示した符号行列：
【表１】
2008530924.tif 000025
の列によって記述される符号シーケンスを生成するためのプロセッサを有することを特徴とする無線局。
【請求項２】
無線局において、符号シーケンスが、以下に示した符号行列：
【表２】
2008530924.tif 000026
の列によって記述される、伝送されるべきデータにパターンが形成されるように構成されたプロセッサを有することを特徴とする無線局。
【請求項３】
無線局において、
種々異なる加入者局にデータを送信するための送信装置と、
データは、以下の符号行列：
【表３】
2008530924.tif 000027
から得られた異なった符号シーケンスでパターンが形成された加入者局に向けられているように構成されたプロセッサを有することを特徴とする無線局。
【請求項４】
基地局として構成された請求項３記載の無線局。
【請求項５】
加入者局が移動局として構成されている請求項３又は請求項４の何れか１記載の無線局。
【請求項６】
無線局において、
受信信号シーケンスを受信するための受信装置、
受信信号シーケンスは、以下に示された符号行列：
【表４】
2008530924.tif 000028
の列によって記述された符号シーケンスと相関されているプロセッサを有していることを特徴とする無線局。
【請求項７】
移動局として構成された請求項６記載の無線局。
【請求項８】
送信装置から種々異なる加入者局にデータを伝送するための方法において、種々異なった加入者局に向けられたデータを、以下に示した符号行列：
【表５】
2008530924.tif 000029
から得た異なった符号シーケンスでパターンが形成されていることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2008530924.tif 000030
2008530924.tif 000031
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