(57)【要約】【課題】  ウォルシュ符号と準直交符号を使用する移動通信システムで、ウォルシュ符号に対する干渉を最小化できる準直交符号生成装置を提供する。【解決手段】  本発明の装置は、少なくとも一つの入力信号を準直交符号で拡散する第１拡散器と、他の入力信号をウォルシュ符号で拡散する第２拡散器と、前記第１拡散器と第２拡散器から出力される信号をＰＮシーケンスで複素拡散するＰＮ拡散器と、から構成される。この時、前記準直交符号は、前記ウォルシュ符号との部分相関値が最小部分相関限界値を超えないことを特徴とする。【選択図】  図４
2004153842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号分割多重接続移動通信システムのチャネル送信装置において、
入力チャネル信号を準直交符号で拡散する第１拡散器と、
他の入力チャネル信号をウォルシュ符号で拡散する第２拡散器と、
前記第１拡散器と第２拡散器から出力される信号をＰＮシーケンスで複素拡散するＰＮ拡散器と
から構成され、
前記準直交符号は、該準直交符号とウォルシュ符号との間の最小部分相関限界値が下記の第１条件を満足することを特徴とするチャネル送信装置。
【数１】
2004153842.tif 000020
（ここで、ｌ＝０，１，２，…，Ｍ−１、Ｓｉ（ｔ）は準直交符号、Ｗｋ（ｔ）はウォルシュ符号、Ｎはウォルシュ符号の長さ、Ｍはデータレートの変化によって可変される変数であり、θ（Ｎ／Ｍ）ｍｉｎは最小部分相関限界値である。）
【請求項２】
前記最小部分相関限界値は、Ｎ＝２５６かつＭ＝１６の場合には、４であることを特徴とする請求項１記載のチャネル送信装置。
【請求項３】
前記最小部分相関限界値は、Ｎ＝２５６かつＭ＝３２の場合には、４であることを特徴とする請求項１記載のチャネル送信装置。
【請求項４】
前記準直交符号は、
前記ウォルシュ符号との最小全体相関値が下記の第２条件を満足し、
【数２】
2004153842.tif 000021
前記他の準直交符号との最小全体相関値が下記の第３条件を満足することを特徴とする請求項１記載のチャネル送信装置。
【数３】
2004153842.tif 000022
（ここで、Ｓｉ（ｔ）は準直交符号、Ｗｋ（ｔ）はウォルシュ符号、Ｎはウォルシュ符号の長さであり、θＮｍｉｎは最小全体相関値、Ｓｉ'（ｔ）は他の準直交符号である。）
【請求項５】
前記最小全体相関値は、Ｎ＝２５６の場合には、１６であることを特徴とする請求項４記載のチャネル送信装置。
【請求項６】
前記準直交符号の定められた部分は、入力チャネル信号のデータレートが変化した場合に用いられることを特徴とする請求項１記載のチャネル送信装置。
【請求項７】
符号分割多重接続移動通信システムのチャネル送信方法において、
入力チャネル信号を準直交符号で第１拡散する過程と、
他の入力チャネル信号をウォルシュ符号で第２拡散する過程と、
前記第１拡散された信号および第２拡散された信号を各々ＰＮシーケンスで複素拡散する過程と
からなり、
前記準直交符号は、前記ウォルシュ符号との部分相関値が最小部分相関限界値を超えないことを特徴とし、
前記準直交符号とウォルシュ符号との間の最小部分相関限界値が下記の第１条件を満足することを特徴とするチャネル送信方法。
【数４】
2004153842.tif 000023
（ここで、１≦ｉ≦Ｎ、１≦ｋ≦Ｎ、１≦ｔ≦Ｎ、ｌ＝０，１，２，…，Ｍ−１、Ｓｉ（ｔ）は準直交符号、Ｗｋ（ｔ）はウォルシュ符号、Ｎはウォルシュ符号の長さ、Ｍはデータレートの変化によって可変される変数であり、θ（Ｎ／Ｍ）ｍｉｎは最小部分相関限界値である。）
【請求項８】
前記最小部分相関限界値は、Ｎ＝２５６かつＭ＝１６の場合には、４であることを特徴とする請求項７記載のチャネル送信方法。
【請求項９】
前記最小部分相関限界値は、Ｎ＝２５６かつＭ＝３２の場合には、４であることを特徴とする請求項７記載のチャネル送信方法。
【請求項１０】
前記準直交符号は、
前記ウォルシュ符号との最小全体相関値が下記の第２条件を満足し、
【数５】
2004153842.tif 000024
前記他の準直交符号との最小全体相関値が下記の第３条件を満足することを特徴とする請求項７記載のチャネル送信方法。
【数６】
2004153842.tif 000025
（ここで、Ｓｉ（ｔ）は準直交符号、Ｗｋ（ｔ）はウォルシュ符号、Ｎはウォルシュ符号の長さであり、θＮｍｉｎは最小全体相関限界値、Ｓｉ'（ｔ）は他の準直交符号である。）
【請求項１１】
前記最小全体相関限界値は、Ｎ＝２５６の場合には、１６であることを特徴とする請求項１０記載のチャネル送信方法。
【請求項１２】
前記準直交符号の定められた部分は、入力チャネル信号のデータレートが変化した場合に用いられることを特徴とする請求項７記載のチャネル送信方法。
【請求項１３】
符号分割多重接続移動通信システムの基地局システムにおいて、
入力チャネル信号を準直交符号で拡散する第１拡散器と、
他の入力チャネル信号をウォルシュ符号で拡散する第２拡散器と、
前記第１拡散器と第２拡散器から出力される信号をＰＮシーケンスで複素拡散するＰＮ拡散器と
複素拡散を濾波する基底帯域濾波器と、
濾波された信号をＲＦ信号に遷移する周波数遷移器と
から構成され、
前記準直交符号は、
前記準直交符号とウォルシュ符号との間の最小部分相関限界値が下記の第１条件を満足することを特徴とし、
【数７】
2004153842.tif 000026
（ここで、ｌ＝０，１，２，…，Ｍ−１、Ｓｉ（ｔ）は準直交符号、Ｗｋ（ｔ）はウォルシュ符号、Ｎはウォルシュ符号の長さ、Ｍはデータレートの変化によって可変される変数であり、θ（Ｎ／Ｍ）ｍｉｎは最小部分相関限界値である。）
前記ウォルシュ符号と前記準直交符号との間の最小全体相関値が下記の第２条件を満足し、
【数８】
2004153842.tif 000027
前記他の準直交符号との最小全体相関値が下記の第３条件を満足することを特徴とする基地局システム。
【数９】
2004153842.tif 000028
（ここで、ｌ＝０，１，２，…，Ｍ−１、１≦ｉ≦Ｎ、１≦ｋ≦Ｎ、Ｓｉ（ｔ）は準直交符号、Ｗｋ（ｔ）はウォルシュ符号、Ｎはウォルシュ符号の長さ、Ｍはデータレートの変化によって可変される変数であり、θ（Ｎ／Ｍ）ｍｉｎは最小部分相関値であり、θＮｍｉｎは最小全体相関値、Ｓｉ'（ｔ）は他の準直交符号である。）
【請求項１４】
前記準直交符号は、前記ウォルシュ符号と前記準直交符号との間の部分相関値が、ウォルシュ符号の長さが１６でありかつ準直交符号の長さが２５６である場合には、最小部分相関値４を超えないことを特徴とする請求項１３記載の基地局システム。
【請求項１５】
前記最小部分相関値は、Ｎ＝２５６かつＭ＝３２の場合には、４であることを特徴とする請求項１３記載の基地局システム。
【請求項１６】
前記準直交符号は、前記ウォルシュ符号と前記準直交符号との間の全体相関値が、ウォルシュ符号および準直交符号の長さが２５６である場合には、最小全体相関値１６を超えないことを特徴とする請求項１３記載の基地局システム。
【請求項１７】
符号分割多重接続移動通信システムのチャネル信号送信方法において、
入力チャネル信号を準直交符号で拡散する過程と、
他の入力チャネル信号をウォルシュ符号で拡散する過程と、
前記第１拡散器と第２拡散器から出力される信号をＰＮシーケンスで複素拡散する過程と、
複素拡散を濾波する過程と、
濾波された信号をＲＦ信号に遷移する過程と
から構成され、
前記準直交符号は、
前記準直交符号とウォルシュ符号との間の最小部分相関限界値が下記の第１条件を満足することを特徴とし、
【数１０】
2004153842.tif 000029
（ここで、ｌ＝０，１，２，…，Ｍ−１、Ｓｉ（ｔ）は準直交符号、Ｗｋ（ｔ）はウォルシュ符号、Ｎはウォルシュ符号の長さ、Ｍはデータレートの変化によって可変される変数であり、θ（Ｎ／Ｍ）ｍｉｎは最小部分相関限界値である。）
前記ウォルシュ符号と前記準直交符号との間の最小全体相関値が下記の第２条件を満足し、
【数１１】
2004153842.tif 000030
前記他の準直交符号との最小全体相関値が下記の第３条件を満足することを特徴とするチャネル信号送信方法。
【数１２】
2004153842.tif 000031
（ここで、ｌ＝０，１，２，…，Ｍ−１、１≦ｉ≦Ｎ、１≦ｋ≦Ｎ、Ｓｉ（ｔ）は準直交符号、Ｗｋ（ｔ）はウォルシュ符号、Ｎはウォルシュ符号の長さ、Ｍはデータレートの変化によって可変される変数であり、θ（Ｎ／Ｍ）ｍｉｎは最小部分相関値であり、θＮｍｉｎは最小全体相関値、Ｓｉ'（ｔ）は他の準直交符号である。）
【請求項１８】
前記準直交符号は、前記ウォルシュ符号と前記準直交符号との間の部分相関値が、ウォルシュ符号の長さが１６でありかつ準直交符号の長さが２５６である場合には、最小部分相関値４を超えないことを特徴とする請求項１７記載のチャネル信号送信方法。
【請求項１９】
前記最小部分相関値θ（Ｎ／Ｍ）ｍｉｎは、（Ｎ／Ｍ）１／２により決定されることを特徴とする請求項１７記載のチャネル信号送信方法。
【請求項２０】
前記最小部分相関値は、Ｎ＝２５６かつＭ＝１６の場合には、４であることを特徴とする請求項１９記載のチャネル信号送信方法。
【請求項２１】
前記準直交符号は、
ウォルシュ符号と準直交符号との間の全体相関値が最小全体相関値を超えず、かつ、ウォルシュ符号および準直交符号の長さが２５６である場合には、前記準直交符号間の全体相関値が最小全体相関値１６を超えないことを特徴とする請求項１９記載のチャネル信号送信方法。
【請求項２２】
ウォルシュ符号と準直交符号を使用する移動通信システムで長さが２２ｍである前記準直交符号を生成する方法において、
長さ２２ｍのｍ−シーケンスを生成した後（この場合に、長さ２２ｍは、数（１，２，３，…）のグループから選択された変数ｍについて決定される）、２ｍ＋１間隔にエレメントを選択して周期２ｍ−１の部分シーケンスを選択する過程と、
長さ２２ｍ−１のシーケンスの第１位置において“０”を加えることにより、長さ２２ｍのシーケンスを生成する過程と、
前記部分シーケンスを連結して２ｍ−１個のシーケンスを生成し、前記生成されたシーケンスを列置換関数によって列置換する過程と、
前記ウォルシュ符号を前記列置換されたシーケンスに加えて、ウォルシュ符号及び他の準直交符号間の全体相関値が最小全体相関値より小さい準直交符号候補群を生成する過程と、
可変データレート時、前記ウォルシュ符号との部分相関値が最小部分相関値を満足する準直交符号を前記準直交符号候補群から選択する過程と
からなることを特徴とする準直交符号生成方法。
【請求項２３】
ウォルシュ符号と準直交符号を使用する移動通信システムで長さが２２ｍである前記準直交符号を生成する方法において、
長さ２２ｍ−１のｍ−シーケンスを生成した後（この場合に、長さ２２ｍ−１は、数（１，２，３，…）のグループから選択された変数ｍについて決定される）、ｍ−シーケンスのエレメントの中から２ｍ＋１間隔にエレメントを選択して周期２ｍ−１の部分シーケンスを作成する過程と、
前記部分シーケンスを連結することにより、長さ２２ｍ−１のシーケンスを生成する過程と、
長さ２２ｍ−１のシーケンスの第１位置において“０”を加えることにより、長さ２２ｍのシーケンスを生成する過程と、
ｍ−シーケンスの第１位置において“０”を加えることにより長さ２２ｍのシーケンスを生成させる列置換関数をウォルシュ符号に適用することにより、長さ２２ｍのシーケンスを列置換する過程と、
前記列置換されたシーケンスを長さ２２ｍのウォルシュ符号の各々に加えて、ウォルシュ符号及び他の準直交符号候補群間の全体相関値が最小全体相関値より小さい準直交符号候補群を生成する過程と、
可変データレート時、前記ウォルシュ符号との部分相関値が最小部分相関値を超えない準直交符号を前記準直交符号候補群から選択する過程と
からなることを特徴とする準直交符号生成方法。
【請求項２４】
前記準直交符号を２回反復して２２ｍ＋１の準直交符号を生成する過程をさらに含むことを特徴とする請求項２３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムに関し、特に、準直交符号（quasi-orthogonal code）を生成できる方法及び前記準直交符号を用いた拡散装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、符号分割多重接続（Code Division Multiple Access：ＣＤＭＡ）システムではチャネル容量の増大のために直交符号を用いてチャネル区分（channel seperation）を行う。このように直交符号を用いてチャネル区分を行う例にはＩＳ−９５／ＩＳ−９５Ａの順方向リンクがあり、逆方向リンクでも時間同期調整（time alignment）を通じて前記チャネル区分方法を適用できる。
【０００３】
前記ＩＳ−９５／ＩＳ−９５Ａの順方向リンクでの直交符号を用いたチャネル区分は図１のように行われる。前記図１を参照すれば、各直交符号Ｗｉ（ｉ＝０〜６３）の割当てによってチャネルが区分され、この時、前記直交符号としてはウォルシュ符号（Walsh code）が一般に用いられる。前記ＩＳ−９５／ＩＳ−９５Ａ順方向リンクは、符号化レートＲ＝１／２であるたたみ込み符号（convolutional code）を使用し、ＢＰＳＫ変調（Bi-Phase Shift Keying modulation）を採用し、帯域幅（band width）が１.２２８８MHzなので、使用可能なチャネルの数は１.２２８８MHz／（９.６KHz*２）＝６４になる。従って、前記図１に示すように、ＩＳ−９５／ＩＳ−９５Ａの順方向リンクは直交符号を用いて６４個のチャネル区分が行える。
【０００４】
このように変調方法が決定され、最小データ伝送率（minimum data rate）が決定されると、使用可能な直交符号の数が定められる。しかし、次世代ＣＤＭＡシステムでは容量増大のために使用者に割り当てるチャネルの数を増加させようと努力しつつある。しかし、前記ＣＤＭＡ方式でもチャネル使用量が増加すると、使用可能な直交符号の数が制限される。即ち、使用可能な直交符号の数の制限によってチャネル容量の増大に制限がある。このような問題点を解決するために、可変データレート（variable data rate）を使用する移動通信システムでは、ウォルシュ符号の長さが前記可変データレートによって変わり、従って、可変データレートによって変化されたウォルシュ符号の長さに対して最小干渉を与える準直交符号を生成して使用するのが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、直交符号を使用する移動通信システムで、前記直交符号に最小干渉を与える準直交符号を生成してチャネル容量を増大させられる装置及び方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、ＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、ウォルシュ符号と準直交符号を用いて信号を帯域拡散できる装置及び方法を提供することにある。
【０００７】
本発明のさらに他の目的は、ウォルシュ符号と準直交符号を使用するＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、可変データレートによってその長さが変わるウォルシュ符号について最小干渉を与える準直交符号を生成する装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、ウォルシュ符号と準直交符号を使用する移動通信システムで、ウォルシュ符号に対する干渉を最小化できる準直交符号生成装置を提供する。本発明の装置は、少なくとも一つの入力信号を準直交符号で拡散する第１拡散器と、他の入力信号をウォルシュ符号で拡散する第２拡散器と、前記第１拡散器と第２拡散器から出力される信号をＰＮシーケンスで複素拡散するＰＮ拡散器と、から構成される。この時、前記準直交符号は、前記ウォルシュ符号との部分相関値が最小部分相関限界値を超えないことを特徴とする。
【０００９】
また、前記目的を達成するために、本発明は、ウォルシュ符号と準直交符号を使用する移動通信システムで長さが２２ｍである前記準直交符号を生成する方法において、長さ２２ｍのｍ−シーケンスを生成した後、２ｍ＋１間隔にエレメントを選択して周期２ｍ−１の部分シーケンスを選択する過程と、前記選択した部分シーケンスから‘０’でない部分シーケンスを生成する過程と、前記部分シーケンスを連結して２ｍ−１個のシーケンスを生成し、前記生成されたシーケンスを列置換関数によって列置換する過程と、前記列置換されたシーケンスを直交符号に加えてウォルシュ符号及び他の準直交符号間の全体相関値が最小全体相関値より小さい準直交符号候補群を生成する過程と、可変データレート時、前記ウォルシュ符号との部分相関値が最小部分相関値を満足する準直交符号を前記準直交符号候補群から選択する過程と、からなることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に従う好適な実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面中、同一な構成要素及び部分には、可能な限り同一な符号及び番号を共通使用するものとする。
【００１１】
そして、以下の説明では、具体的な特定事項が示しているが、これに限られることなく本発明を実施できることは、当技術分野で通常の知識を有する者には自明である。また、関連する周知技術については適宜説明を省略するものとする。
【００１２】
本発明は、直交符号を使用するＣＤＭＡシステムで、チャネル容量又は単一セル（single cell）容量の極大化のために直交符号に最小干渉を与える準直交符号を生成する方法を提供する。
【００１３】
前記本発明の準直交符号は下記の数１〜数３の条件を満足すべきである。
【００１４】
【数１】
2004153842.tif 000003
【００１５】
【数２】
2004153842.tif 000004
【００１６】
【数３】
2004153842.tif 000005
【００１７】
ここでｌ＝０，１，２，・・・・，Ｍ−１である。
【００１８】
前記数１〜数３で、Ｗｋ（ｔ）は長さＮのｋ番目の直交符号を意味し（１≦ｋ≦Ｎ）、Ｓｉ（ｔ）は長さＮの準直交符号を意味する（１≦ｉ≦Ｘ）。ここで、Ｘは前記条件１〜条件３を満足する準直交符号の数を意味する。
【００１９】
この時、前記数１の条件１は、ｉ番目の直交符号Ｗｋ（ｔ）（１≦ｋ≦Ｎ、１≦ｔ≦Ｎ）とｉ番目の準直交符号Ｓｉ（ｔ）（１≦ｉ≦Ｘ、１≦ｔ≦Ｎ）間の全体相関度がθＮｍｉｎを超えてはいけないことを意味する。即ち、長さＮのウォルシュ符号と長さＮの準直交符号間に相関を取る場合、両符号間の全体相関値が最小相関限界値θＮｍｉｎより小さい値を有するべきである。また、前記数２の条件２は準直交符号のｉ番目のラインとｉ’番目のラインの全体相関度がθＮｍｉｎを超えてはいけないことを意味する。即ち、長さＮの相異なる準直交符号間に相関を取る場合、両準直交符号間の全体相関値が最小全体相関限界値であるθＮｍｉｎより小さい値を有するべきである。前記数３の条件３は、長さＮの準直交符号と長さＮ／Ｍのウォルシュ符号を使用する場合、長さＮ／Ｍの各符号間の部分相関度がθ（Ｎ／Ｍ）ｍｉｎ（ただし、θ（Ｎ／Ｍ）ｍｉｎは、本明細書中において、下記の数４を表すものとする。）を超えてはいけないことを意味する。ここで、前記Ｍは、ウォルシュ符号の全体長さを可変データレートによって変化されたウォルシュ符号の長さで分けた値となる。例えば、９.６kbpsのデータレートでＮ＝６４であるウォルシュ符号を使用する場合、前記データレートが１９.２kbpsに可変されると、前記ウォルシュ符号の長さＮ／Ｍ＝３２となる。この場合、前記Ｍは２となる。このようにデータレートが変化する場合、前記ウォルシュ符号の長さＮは可変され、前記準直交符号の長さはそのまま維持されると、前記可変された長さを有するウォルシュ符号と一定長さを有する準直交符号間の部分相関値が最小相関限界値であるθ（Ｎ／Ｍ）ｍｉｎより小さい値を有するべきである。これはウォルシュ符号の長さが変化する場合、定められた準直交符号のシーケンス長さの一部を使用するためであり、この時、前記準直交符号は可変された長さを有するウォルシュ符号と小さい相関を有するべきである。
【００２０】
【数４】
2004153842.tif 000006
【００２１】
ここで、前記数１の条件１は、直交符号と準直交符号間の全体相関度特性（full correlation property）を示し、θＮｍｉｎは長さＮの第１次リードミュラー（Reed-Muller）符号のカバリング・レイディアス（covering radius）を満足する値であって、理論的に最も小さい相関度特性を有する値を意味する。また、前記数２の条件２は、前記準直交符号同士間の全体相関度特性に対する条件を表す。そして、前記数３の条件３は直交符号と準直交符号間の部分相関度（partial correlation）特性を示す。前記条件３の部分相関度特性は図２と同様である。この時、Ｍは２ａ（０≦ａ≦log２N）で表現され、前記部分相関度は、データサービスを支援する時にデータ伝送率が上昇すると、入力信号が長さＮ／Ｍのウォルシュ符号で拡散されて伝送される条件を満足する。例えば、Ｎ＝２５６である場合、θ（Ｎ／Ｍ）ｍｉｎ値は下記の表１のようである。
【００２２】
【表１】
2004153842.tif 000007
【００２３】
前記表１の結果は通常拡張することができる。例えば、Ｎ＝１０２４、ａ＝２（Ｍ＝４）の場合、長さが１０２４である準直交符号と長さが２５６である直交符号間の部分相関度特性について、長さが２５６である直交符号とこの直交符号を除いたシーケンス間の全体相関バウンド（full correlation bound）であるθＮｍｉｎを考慮すればいい。下記の表２は長さＮと最小相関限界値θＮｍｉｎ間の関係を示すものである。
【表２】
2004153842.tif 000008
【００２４】
現在、前記条件１と条件２を満足するシーケンスに対する研究は盛んに行われており、前記条件１と条件２を満足するシーケンスにはカサミシーケンス（Kasami sequence）がある。即ち、前記カサミシーケンス群で任意のカサミシーケンス間の相互相関度（cross correlation）特性の優秀なシーケンスファミリー（sequence family）としてはカサミシーケンスファミリーがあり、カサミシーケンスファミリーの相関度特性は当技術分野で広く知られている。しかし、前記条件３を満足するシーケンスに対する研究はあまり行われていない。しかし、可変データ伝送率を支援するＩＳ−９５Ｂや次世代ＣＤＭＡシステムで前記条件３は極めて重要な条件と言える。
【００２５】
まず、２２ｍの長さを有するシーケンスで条件１と条件２を満足するカサミシーケンスはｍ−シーケンスそれ自体を含めて２ｍ個存在し、前記カサミシーケンス群Ｋは下記の数５で表現される。
【００２６】
【数５】
2004153842.tif 000009
【００２７】
ここで、ｔ＝０，・・・・・・、２２ｍ−２であり、Ｓ０（ｔ）はｍ−シーケンスである。
【００２８】
前記数５のカサミシーケンス群Ｋのシーケンスを循環シフト（cyclic shift）すると、図３のようなマトリックスＱが生成される。前記マトリックスＱの行（row）は２ｍ*２２ｍになり、列（column）は２２ｍになる。ここで、ウォルシュ符号が列置換（column permutation）によって一番目の２２ｍ行からなることは公知の事実である。このような方法を通じて長さ２２ｍの直交符号と前記条件１及び条件２を満足する（２ｍ−１）*２２ｍシーケンスが得られる。
【００２９】
次いで、（２ｍ−１）*２２ｍシーケンスから条件３を満足するシーケンスを選択する。この時、前記選択したシーケンスの中で直交シーケンスをグループ化（grouping）すべきである。従って、マトリックスＱは図３のようにグループ化してあるが、列置換後の変形されたマトリックスＱはグループ化されていない。しかし、前記図４に示すように、直交符号を再グループ化して形成したマトリックスＱ’が得られる。即ち、前記Ｑ’は、２ｍ個の直交グループからなることが判る。
【００３０】
図５は長さ２２ｍの準直交符号候補シーケンス（quasi-orthogonal candidate sequence）を生成する過程を示す流れ図である。前記図５を参照すれば、５１１段階で、２２ｍ−１の長さを有するｍ−シーケンスｍ（ｔ）（ここで、ｔ＝０，１，・・・，２２ｍ−２）を選択し、５１２段階で、前記５１１段階で生成されたシーケンスから（２ｍ＋１）間隔でエレメントを抽出して周期２ｍ−１の部分シーケンス（sub-sequence）を生成する。その後、５１３段階で前記５１２段階で選択した部分シーケンスの和が‘０’か否か［下記の数６か否か］を検査し、この時、検査結果が‘０’であれば、５１４段階で‘０’でない部分シーケンスを生成する［ｍｓｕｂ（ｔ） ＝ ｍ（（２ｍ＋１）ｔ＋１）］。
【００３１】
【数６】
2004153842.tif 000010
【００３２】
前記５１３段階で部分シーケンスの和が‘０’でないと判断されると、５１５段階で列シフトされたカサミシーケンスを列置換する関数を定義する。明確には、｛０,１,...,２２ｍ−２｝から｛１,２,...,２２ｍ−１｝へのマッピングδが以下のように定義される。
【００３３】
【数７】
2004153842.tif 000011
【００３４】
その後、５１６段階で、生成された部分シーケンスを列シフトして２ｍ−１個のシーケンスを生成する。これは、前記部分シーケンスを連結して全体シーケンスを生成することを意味する。即ち、前記図５に示すように前記シーケンスが定義される。
【００３５】
【数８】
2004153842.tif 000012
【００３６】
そして、５１７段階では、前記５１６段階で生成されたシーケンスを前記５１５段階で定義された置換関数によって列置換させて新規のシーケンスを生成する。この時、前記新規のシーケンスは前記部分シーケンスの数だけ生成することができる。即ち、前記５１７段階の新規のシーケンスは次のように示される。
【００３７】
【数９】
2004153842.tif 000013
【００３８】
その後、５１８段階で、前記過程を通じて定義されたｅｉ（ｔ）を用いて準直交符号を図４のように列挙する。即ち、列置換された値とウォルシュ符号を加算して準直交符号の候補群を生成し、この時、前記生成される準直交符号の候補群は前記条件１及び条件２を満足する。前記５１８段階の動作は次のように表現できる。
【００３９】
【数１０】
2004153842.tif 000014
【００４０】
このように条件１及び条件２を満足する準直交符号候補群を生成すると、５１９段階は条件３を満足する準直交符号を選択できる状態になる。従って、前記５１８段階後、実験によって前記準直交符号候補群から前記条件３を満足する準直交符号を選択することができる。ここで、前記図５のような過程を通じて最終的に選択されたｅｉ（ｔ）をマスク（mask）と称する。
【００４１】
このような方法で生成される準直交符号は、下記の表３及び表４で示される。ここで、表３は長さ１２８を有する準直交符号を表し、表４は長さ２５６を有する準直交符号を表す。下記の表３及び表４において、ｇ（ｘ）はｍ−シーケンス生成時に使用される特性多項式（characteristic polynomial）係数を表す。
【００４２】
【表３】
2004153842.tif 000015
【００４３】
【表４】
2004153842.tif 000016
【００４４】
図６は、２２ｍ＋１の長さを有する準直交符号候補シーケンスを生成する過程を示す流れ図である。前記図６を参照すれば、６１１段階から６１６段階までの動作は前記図５の５１１段階から５１６段階までの動作と同一である。前記６１６段階後、６１７段階では新たに生成したシーケンスｅｉ（ｔ）を２回反復して次のような新規のシーケンスを構成する。
［eｉ（t）|t=1,.....,2２ｍ, i=2,....,2ｍ］
e'ｉ（t）＝eｉ（t）
e'ｉ（t+2２ｍ）＝eｉ（t）
【００４５】
即ち、前記６１７段階で生成されたシーケンスeｉ（t）を２回反復させると、下記の表５のような形態になり、この時、各シーケンスe'ｉ（t）の行は２ｍ−１になり、列は２２ｍ＋１になる。
【表５】
2004153842.tif 000017
【００４６】
次いで、６１８段階で、前記６１７段階で生成したシーケンスeｉ（t）を用いて準直交符号を生成する。この時、直交符号であるウォルシュ符号は次のように示される。
【００４７】
【数１１】
2004153842.tif 000018
【００４８】
前記図５及び図６のような過程を通じて生成される準直交符号のシーケンスは全て直交特性を有するか、又は全て直交特性を有しない状態に表れる。そして、選択されるｍ−シーケンスによって選択されるグループの数が変わることが判る。下記の表６は前記状態を示し、本発明の実施形態では選択されるシーケンスを準直交符号と称する。
【００４９】
【表６】
2004153842.tif 000019
【００５０】
この時、前記e'ｉ（t）は、長さが２２ｍ＋１であるシーケンスを表し、eｉ（t）は長さが２２ｍであるシーケンスを表す。勿論、前記e'ｉ（t）は相異なるe'ｉ（t）の組合せで構成されることができ、組合せ可能な数は（２ｍ−１）*（２ｍ−１）であるが、前記e'ｉ（t）の数は常に２ｍ−１である。例えば、長さが５１２である場合、前記表６の***で表示したように、２ｍ＝８である一番目のｍ−シーケンスを使用する場合、準直交符号セットの数は６*５１２である。
【００５１】
前述の如く、本発明は、ウォルシュ符号を使用する状態でそれ以上の直交符号が必要な場合、準直交符号を用いることによってチャネル容量を増大させられる。この場合、前記ウォルシュ符号について最小干渉を発生し、固定した相関度（fixed correlation）値を提供する。例えば、Ｎ＝６４の場合、準直交符号とウォルシュ符号間の相関値は８又は−８である。また、長さＮ＝２５６である準直交符号と長さＮ＝６４であるウォルシュ符号間の部分相関値も８又は−８である。これは予測干渉量を判断できることを意味する。
【００５２】
このような準直交符号はウォルシュ符号を使用する全てのＣＤＭＡシステムに使用することができる。ＣＤＭＡシステムで前記ウォルシュ直交符号と共に前記準直交符号を使用する場合には次の三つのオプションが考慮される。
【００５３】
まず、オプション１は、ウォルシュ符号を用いて可変データレートでサービスを提供するシステムにおいて、長さの制限無しに自由に前記準直交符号を使用し、全ての準直交符号シーケンスを全体長さとして使用することができる。
【００５４】
オプション２は、ウォルシュ符号グループと準直交符号グループから一つのグループを選択して二つの直交セットを生成し、二つのグループとも可変データ伝送率を支援できるようにする。
【００５５】
オプション３は、ウォルシュ符号グループと全ての準直交符号を一つのグループとして用いて二つのグループとも可変データ伝送率を支援できるようにする。この場合、前記準直交符号グループ間にランダムコード（random code）特性が発生することもできる。
【００５６】
これら三つのオプションの特性を考慮して使用しようとする応用の種類によって準直交符号を使用するのが望ましい。即ち、ウォルシュ符号だけを使用する場合には変調する側と復調する側が予め約束された直交符号番号を取交わせばいい。しかし、直交符号と準直交符号を使用する場合は、予め約束された直交符号番号に加えてグループ番号（図４のＱ'マトリックスｅｉ（ｔ）のｉインデックス）を取交わす必要がある。この場合、直交符号グループをグループ０と言い、同一の方法で２ｍ−１までグループの番号を再び定義すればいい。
【００５７】
以下、前記直交符号グループのように可変データ伝送率を有するシステムに前記準直交符号グループを使用する方法について述べる。前記準直交符号グループのエレメントは特定直交符号番号に対応するウォルシュ符号と、準直交符号グループ番号に対応するクォシマスク（quasi-mask）との和で表現される。この時、前記準直交符号のグループ番号はどのｅｉ（ｔ）が選択されたかを表す。前記準直交符号グループで可変データ伝送率を支援する方法は、予め割り当てられた直交符号番号をウォルシュ符号グループのように使用した後、長さＮ毎に割り当てられたｅｉ（ｔ）を加えればいい。
【００５８】
図７は、本発明の実施形態によって前記ＩＳ−９５／ＩＳ−９５Ａの順方向リンクでウォルシュ符号と準直交符号を使用してチャネル容量を拡張する例を示している。前記図７でウォルシュ符号はＷｉ（ｉ＝０〜６３）で表示されており、各チャネルは予め割り当てられた直交符号によって区分される。また、前記図７で準直交符号はＳｉ（ｉ＝０〜１９１）で表示され、トラヒックチャネルに割り当てられる。前記図７に示すように、ＩＳ−９５／ＩＳ−９５Ａの順方向リンクはウォルシュ符号を用いて６４個のチャネル区分が行え、準直交符号は前記ウォルシュ符号の３倍に該当する１９２個のチャネルを区分できる。従って、ウォルシュ符号と準直交符号を共に使用すると３倍のチャネル増大効果が得られることが判る。
【００５９】
図８は、本発明の実施形態によってウォルシュ符号及び準直交符号を使用する帯域拡散器を備える移動通信システムの構成を示す図である。前記図８の移動通信システムで、チャネル送信器がパイロットチャネル、制御チャネル及びトラヒックチャネルからなり、チャネル信号はウォルシュ符号と準直交符号を使用して独立的に拡散される。
【００６０】
前記図８を参照すれば、第１信号変換部８１１は入力されるパイロット／制御チャネルデータビットストリームを変換する。前記第１信号変換部８１１は、入力されるビットストリームを、‘０’を‘＋１’信号に変換し、‘１’を‘−１’信号に変換して直交符号拡散及びＰＮ（Pseudo-Noise）マスキング部８１９に出力する。第２信号変換部８１３は入力されるトラヒックチャネルデータビットストリームを変換する。前記第２信号変換部８１３は入力されるビットストリームを、‘０’を‘＋１’信号に変換し、‘１’を‘−１’信号に変換して直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９に出力する。ここで、前記通信装置がＱＰＳＫ変調方式を使用する場合、前記信号変換部８１１及び８１３は奇数及び偶数データを各々デマルチプレクシングする。
【００６１】
ウォルシュ符号発生器８１４は、該当チャネルの符号インデックスに基づいてウォルシュ符号Ｗｉを発生して前記直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９に出力する。準直交符号発生器８１５は、前記準直交符号を貯蔵しており、該当チャネルの符号インデックスに対応する準直交符号Ｓｉを選択して前記直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９に印加する。この時、前記準直交符号発生器８１５は、前記準直交符号マスクを生成し、これを該当ウォルシュ符号と加算して準直交符号を生成して前記直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９に印加する。ＰＮ符号発生器８１７は実数部及び虚数部のＰＮ符号ＰＮｉ及びＰＮｑを発生して前記直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９に印加する。前記直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９は前記入力される信号変換部８１１及び８１３の出力を各々設定されたチャネルでウォルシュ符号Ｗｉ及び準直交符号Ｓｉと乗算して拡散し、この信号を再び前記ＰＮ符号ＰＮｉ，ＰＮｑと乗算してＰＮマスキングしてＸｉ及びＸｑ信号を発生する。基底帯域濾波器８２１は、前記直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９から拡散出力されるＸｉ及びＸｑを基底帯域濾波して出力する。周波数遷移器（Frequency shifter）８２３は、前記基底帯域濾波器８２１から出力される信号をＲＦ（Radio Frequency）信号に遷移させる。
【００６２】
前記図８は同期復調の利得を得るために基準信号のパイロット／制御チャネルと通話チャネルが一つの使用者端末によって占有される場合を仮定している。この場合、前記使用者端末は通話チャネルを通じて‘１’又は‘０’のデータビットを送信し、パイロット／制御チャネルを通じて通話チャネルを同期復調するための基準信号である‘１’又は‘０’のデータを送信する。前記パイロット／制御チャネル及び通話チャネルの‘１’又は‘０’のデータは各々第１信号変換部８１１及び第２信号変換部８１３によって‘０’は‘＋１’の信号に変換され、‘１’は‘−１’の信号に変換されて直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９に印加される。次いで、前記直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９は、前記入力信号を対応するウォルシュ符号又は準直交符号と乗算し、前記直交拡散された信号をＰＮシーケンスとかけて帯域拡散し、このような基底帯域の拡散された複素数信号を基底帯域濾波器８２１に出力する。この時、前記複素拡散信号（complex spread signal）は実数成分Ｘｉと虚数成分Ｘｑとからなる。前記基底帯域濾波器８２１はＯＱＰＳＫ（Offset Quadrature Phase Shift Keying）方式で複素数信号を変調及び濾波し、周波数遷移器８２３は、前記基底帯域濾波器８２１の出力を拡散されたＲＦ信号に変換して出力する。この時、前記直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９は多重経路遅延に対して相関度特性を高めるための拡散部であって、多様な形態で具現できる。
【００６３】
図９は、パイロット／制御チャネルに準直交符号Ｓｉを使用し、通話チャネルにウォルシュ符号Ｗｉを使用し、複素数ＰＮマスキングを採用する場合の直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９の構成を示す図である。前記図９を参照すれば、第１拡散器９１１は前記パイロット／制御チャネルの信号を準直交符号Ｓｉと乗算して直交拡散されたｄ１信号を出力する。第２拡散器９１３は、通話チャネルの信号をウォルシュ符号Ｗｉと乗算して直交拡散されたｄ２信号を出力する。反復器９１７は、前記ＰＮ符号発生器８１７から出力されるＰＮ符号ＰＮｉ及びＰＮｑを設定回数反復して出力する。複素数乗算器９１９は、前記第１拡散器９１１及び第２拡散器９１３から出力される拡散信号ｄ１及びｄ２と前記反復器９１７から出力されるＰＮ符号ＰＮｉ，ＰＮｑを乗算してＰＮマスキングされたＸｉ，Ｘｑを発生する（Ｘｉ＝ｄ１*（ＰＮｉ＋ｊＰＮｑ）、Ｘｑ＝ｄ２*（ＰＮｉ*ｊＰＮｑ））。前記複素数乗算器９１９は、図９に示すように、複素数演算動作を通じて複素数ＰＮマスキングを行う。
【００６４】
前記図９でパイロット／制御チャネルと通話チャネルに各々割り当てられる準直交符号Ｓｉとウォルシュ符号Ｗｉは直交符号を構成するサブ符号（sub-code）であって、相異なるべきである。従って、図９のような方法で直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９を構成する場合、パイロット／制御チャネルと通話チャネル間には完全な時間同期が具現でき、従って相互干渉も低減される。
【００６５】
前記図１０は前述したようにパイロット／制御チャネルにウォルシュ符号Ｗｉを使用し、通話チャネルに準直交符号Ｓｉを使用し、複素数マスキングを採用しない場合の直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９の構成を示している。前記図１０を参照すれば、第１拡散器１０１１は、前記パイロット／制御チャネルの信号をウォルシュ符号Ｗｉと乗算して拡散されたｄ１信号を出力する。第２拡散器１０１３は通話チャネルの信号を準直交符号Ｓｉと乗算して拡散されたｄ２信号を出力する。加算器１０１５は第１拡散器１０１１から出力される拡散信号ｄ１と第２拡散器１０１３から出力される拡散信号ｄ２を加算してｄ１＋ｄ２信号を発生する。加算器１０１７は第２拡散器１０１３から出力される拡散信号ｄ２と第１拡散器１０１１から出力される拡散信号ｄ１を加算してｄ２＋ｄ１信号を発生する。反復器１０２１は、前記ＰＮ符号発生器８１７から出力されるＰＮ符号ＰＮｉ及びＰＮｑを設定回数反復して出力する。乗算器１０２３は前記加算器１０１５から出力される拡散信号ｄ１＋ｄ２と前記反復器１０２１から出力されるＰＮ符号ＰＮｉを乗算してマスキングされたＸｉを発生する。乗算器１０２５は前記加算器１０１７から出力される拡散信号ｄ２＋ｄ１と前記反復器１０２１から出力されるＰＮ符号ＰＮｑを乗算してマスキングされたＸｑを発生する。
【００６６】
前記図１０でパイロット／制御チャネルに割り当てるウォルシュ符号と通話チャネルに割り当てられる準直交符号Ｓｉは前述したように相異なるべきである。このような方法で直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９を構成する場合、パイロット／制御チャネルと通話チャネル間には完全な時間同期が具現でき、従って、相互干渉も低減される。
【００６７】
要するに、ウォルシュ符号と準直交符号を共に使用することによってチャネル容量を増大させられる。ここで、前記図９のような帯域拡散器を使用する場合、パイロット／制御チャネルに準直交符号を使用し、トラヒックチャネルにウォルシュ符号を使用することもできる。逆に、前記図１０のような帯域拡散器を使用する場合、パイロット／制御チャネルにウォルシュ符号を使用し、トラヒックチャネルに準直交符号を使用することもできる。また、図９及び図１０に示した方法の他に、制御チャネルとパイロットチャネルを区分してウォルシュ符号及び準直交符号を選択的に使用しても良い。そして、前記制御チャネル、パイロットチャネル、トラヒックチャネルを選択的に区分して望むチャネルで各々ウォルシュ符号と準直交符号を使用することもできる。
【００６８】
一方、前記本発明の詳細な説明では具体的な実施形態に挙げて説明してきたが、本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは勿論である。従って、本発明の範囲は前記実施形態によって限られるべきではなく、特許請求の範囲とそれに均等なものによって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】直交符号によるチャネル区分特性を説明するための図である。
【図２】ウォルシュ符号と準直交符号間の部分相関特性を説明するための図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるマトリックスＱの構造を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態によるマトリックスＱ’の構造を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態による準直交符号の生成過程を示す流れ図である。
【図６】本発明の第２実施形態による準直交符号の生成過程を示す流れ図である。
【図７】本発明の実施形態によって生成された準直交符号を用いてチャネルを拡張する例を示す図である。
【図８】準直交符号及びウォルシュ符号を用いる移動通信システムの構成を示す図である。
【図９】パイロット／制御チャネルに準直交符号を使用し、トラヒックチャネルにウォルシュ符号を使用する図８の直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９の構成を示す図である。
【図１０】パイロット／制御チャネルにウォルシュ符号を使用し、トラヒックチャネルに準直交符号を使用する直交符号拡散及びＰＮマスキング部８１９の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
８１１  第１信号変換部
８１３  第２信号変換部
８１４  ウォルシュ符号発生器
８１５  準直交符号発生器
８１７  ＰＮ符号発生器
８１９  ＰＮマスキング部
８２１  基底帯域濾波器
８２３  周波数遷移器
９１１  第１拡散器
９１３  第２拡散器
９１７  反復器
９１９  複素数乗算器
１０１１  第１拡散器
１０１３  第２拡散器
１０１５，１０１７  加算器
１０２１  反復器
１０２３，１０２５  乗算器
【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】
2004153842.tif 000036
【図６】
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【図７】
2004153842.tif 000038
【図８】
2004153842.tif 000039
【図９】
2004153842.tif 000040
【図１０】
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