(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報信号の第１の部分を受信し、第１のインターリーブフォーマットにしたがって前記情報信号の第１の部分のシンボルを再度順序付けて第１のインターリーブされた信号を与える第１のインターリーバ手段と、
前記第１のインターリーブされた信号を受信し、それを第１の送信チャンネルで送信する第１の送信サブシステムと、
前記情報信号の第２の部分を受信し、第２のインターリーブフォーマットにしたがって前記情報信号の第２の部分のシンボルを再度順序付け、第２のインターリーブされた信号を与える第２のインターリーバ手段と、
前記第２のインターリーブされた信号を受信し、それを第２の送信チャンネルで送信する第２の送信サブシステムと、
前記第２のインターリーブされた信号を受信し、前記第２の送信サブシステムを通って送信する前に、前記第２のインターリーブされた信号からのシンボルを周期的に回転させることによりそのシンボルをシャッフルするシャッフル装置とを具備している情報信号送信用装置。
【請求項２】
前記情報信号を受信し、それを前記第１の部分と前記第２の部分とに分割し、前記第１の部分を前記第１のインターリーバへ与え、前記第２の部分を前記第２のインターリーバへ与えるデマルチプレクサをさらに具備している請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記デマルチプレクサは、それぞれの奇数のシンボルを前記第１の部分へ配置し、それぞれの偶数のシンボルを前記第２の部分へ配置することによって前記情報信号を分割する請求項２記載の装置。
【請求項４】
１セットのビットを受信し、予め定められた順方向エラー補正フォーマットにしたがって符号化し、前記情報信号を与える順方向エラー補正モジュールをさらに具備している請求項２記載の装置。
【請求項５】
前記順方向エラー補正フォーマットはコンボリューション符号化フォーマットである請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記順方向エラー補正フォーマットはターボコード化フォーマットである請求項４記載の装置。
【請求項７】
前記第１のインターリーブフォーマットと前記第２のインターリーブフォーマットはブロックインターリーブフォーマットである請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記第１のインターリーブフォーマットと前記第２のインターリーブフォーマットはビット反転インターリーブである請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記第１のインターリーブフォーマットはブロックインターリーブフォーマットであり、前記第２のインターリーブフォーマットはビット反転インターリーブである請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記第１のインターリーブフォーマットと前記第２のインターリーブフォーマットは同じである請求項１記載の装置。
【請求項１１】
情報信号の第１の部分を受信し、第１のインターリーブフォーマットにしたがって前記情報信号の第１の部分のシンボルを再度順序付けて第１のインターリーブされた信号を与える第１のインターリーバ手段と、
前記第１のインターリーブされた信号を受信し、それを第１の送信チャンネルで送信する第１の送信サブシステムと、
前記情報信号の第２の部分を受信し、第２のインターリーブフォーマットにしたがって前記情報信号の第２の部分のシンボルを再度順序付け、第２のインターリーブされた信号を与える第２のインターリーバ手段と、
前記第２のインターリーブされた信号を受信し、それを第２の送信チャンネルで送信する第２の送信サブシステムを具備し、
前記第２のインターリーバ手段は、予め定められたインターリーバフォーマットにしたがってシンボルを再度順序付けて予めシャッフルされた信号を与えるインターリーバサブシステムと、前記予めシャッフルされた信号を受信し、前記予めシャッフルされた信号からのシンボルを周期的に回転させることによりそのシンボルをシャッフルして前記第２のインターリーブされた信号を生成するシャッフル装置とを具備している情報信号送信用装置。
【請求項１２】
前記シャッフル装置は予め定められた数のシンボルのセットを周期的に回転することによりシャッフルを行う請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記予め定められた数は４である請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記シャッフル装置は前記４つのシンボルのセットを２シンボルにより回転する請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記シャッフル装置は予め定められた数のシンボルのセットをフリップすることによりシャッフルを行う請求項１記載の装置。
【請求項１６】
前記予め定められた数は４である請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記第１の送信サブシステムは、第１のウォルシュ関数にしたがって前記第１のインターリーブされた信号を拡散することによって前記第１のインターリーブされた信号を第１の送信チャンネルで送信し、第１のウォルシュコード化された信号を発生し、
前記第２の送信サブシステムは、第２のウォルシュ関数にしたがって前記第２のインターリーブされた信号を拡散することによって前記第２のインターリーブされた信号を第２の送信チャンネルで送信し、第２のウォルシュコード化された信号を発生する請求項１記載の装置。
【請求項１８】
前記第１のウォルシュ関数は前記第２のウォルシュ関数と同一である請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
前記第１のウォルシュ関数は前記第２のウォルシュ関数と直交している請求項１７記載の装置。
【請求項２０】
前記第１の送信サブシステムと前記第２の送信サブシステムは時間および位相が同期されている請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記第１の送信サブシステムはさらに前記第１のウォルシュコード化信号を受信して、第１の疑似雑音（ＰＮ）関数にしたがって前記第１のウォルシュコード化された信号を拡散して第１のＰＮ拡散信号を与える第１のＰＮスプレッダをさらに具備し、前記第２の送信サブシステムは前記第２のウォルシュコード化信号を受信して第２の疑似雑音（ＰＮ）関数にしたがって前記第２のウォルシュコード化された信号を拡散して第２のＰＮ拡散信号を与える第２のＰＮスプレッダをさらに具備している請求項１７記載の装置。
【請求項２２】
前記第１のＰＮスプレッダと前記第２のＰＮスプレッダは直角ＰＮ拡散を使用する請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
前記第１のＰＮスプレッダと前記第２のＰＮスプレッダは複素数ＰＮ拡散を使用する請求項２１記載の装置。
【請求項２４】
前記第２の送信サブシステムは前記第２のＰＮ拡散信号を受信し、遅延されたＰＮ拡散信号を発生する遅延エレメントをさらに具備している請求項２１記載の装置。
【請求項２５】
前記第１の送信サブシステムは、第１の周波数に上方変換し、前記第１のＰＮ拡散信号を増幅し、第１の送信信号を発生するための第１の送信機をさらに具備し、前記第２の送信サブシステムは、第２の周波数に上方変換し、前記遅延されたＰＮ拡散信号を増幅し、第２の送信信号を生成するための第２の送信機をさらに具備している請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
前記第１の送信機はアンテナを介して前記第１の送信信号を送信し、前記第２の送信機は前記アンテナを介して前記第２の送信信号を送信する請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
前記第１の送信機は第１のアンテナによって前記第１の送信信号を送信し、前記第２の送信機は前記第２のアンテナによって前記第２の送信信号を送信する請求項２５記載の装置。
【請求項２８】
前記第１の周波数は前記第２の周波数に等しい請求項２７記載の装置。
【請求項２９】
前記第１の周波数は前記第２の周波数よりも大きい請求項２７記載の装置。
【請求項３０】
前記第１の送信サブシステムは、第１の周波数に上方変換し、前記第１のＰＮ拡散信号を増幅し、第１の送信信号を発生するための第１の送信機をさらに具備し、前記第２の送信サブシステムは、第２の周波数に上方変換し、前記第２のＰＮ拡散信号を増幅し、第２の送信信号を発生するための第２の送信機をさらに具備している請求項２１記載の装置。
【請求項３１】
前記第１の送信機は第１のアンテナによって前記第１の送信信号を送信し、前記第２の送信機は前記第２のアンテナによって前記第２の送信信号を送信する請求項３０記載の装置。
【請求項３２】
前記第１の周波数は前記第２の周波数に等しい請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
前記第１の周波数は前記第２の周波数よりも大きい請求項３１記載の装置。
【請求項３４】
前記第１の送信機はアンテナによって前記第１の送信信号を送信し、前記第２の送信機は前記アンテナによって前記第２の送信信号を送信する請求項３０記載の装置。
【請求項３５】
前記シャッフル装置は予め定められた数のシンボルのセットを周期的に回転することによりシャッフルを行う請求項１１記載の装置。
【請求項３６】
前記予め定められた数は４である請求項３５記載の装置。
【請求項３７】
前記シャッフル装置は前記４つのシンボルのセットを２シンボルにより回転する請求項３６記載の装置。
【請求項３８】
前記シャッフル装置は予め定められた数のシンボルのセットをフリップすることによりシャッフルを行う請求項１１記載の装置。
【請求項３９】
前記予め定められた数は４である請求項３８記載の装置。
【請求項４０】
受信された信号の第１の部分を受信し、それを復調して第１の復調された信号を生成する第１の復調サブシステムと、
前記第１の復調された信号を第１のデインターリーブフォーマットにしたがってデインターリーブし、第１のデインターリーブされた信号を生成する第１のデインターリーバと、
受信された信号の第２の部分を受信し、それを復調して第２の復調された信号を生成する第２の復調サブシステムと、
前記第２の復調された信号を第２のデインターリーブフォーマットにしたがってデインターリーブし、第２のデインターリーブされた信号を発生する第２のデインターリーバと、
前記第２の復調サブシステムと前記第２のデインターリーバとの間に接続されて動作し、前記第２の復調された信号を受信し、前記第２の復調された信号を周期的に回転を解除し、前記第２のデインターリーバにより使用されるシャッフルから復元された信号を生成するデシャッフル装置とを具備している情報信号受信用装置。
【請求項４１】
前記第１のデインターリーブされた信号と第２のデインターリーブされた信号とを受信し、それらを結合して、多重化された信号を発生するマルチプレクサをさらに具備している請求項４０記載の装置。
【請求項４２】
前記マルチプレクサは、前記第１のデインターリーブされた信号と前記第２のデインターリーブされた信号中で受信されたシンボルを交替することにより前記多重化された信号中に含まれるシンボル流を発生し、ここで、前記デマルチプレクスされた信号の全ての奇数のシンボルは前記第１のデインターリーブされた信号から抽出され、全ての偶数のシンボルは前記第２のデインターリーブされた信号から抽出される請求項４１記載の装置。
【請求項４３】
前記デマルチプレクスされた信号を受信し、予め定められた順方向エラー補正フォーマットにしたがって前記デマルチプレクスされた信号をデコードし、前記デマルチプレクスされた信号から情報信号を抽出する順方向エラー補正デコーダをさらに具備している請求項４１記載の装置。
【請求項４４】
前記順方向エラー補正デコーダはターボデコーダである請求項４３記載の装置。
【請求項４５】
前記順方向エラー補正デコーダはトレリスデコーダである請求項４３記載の装置。
【請求項４６】
前記順方向エラー補正デコーダはソフト決定デコーダである請求項４３記載の装置。
【請求項４７】
前記順方向エラー補正デコーダはブロックデコーダである請求項４３記載の装置。
【請求項４８】
前記第１のデインターリーバと前記第２のデインターリーバはブロックデインターリーバである請求項４１記載の装置。
【請求項４９】
前記第１のデインターリーバと前記第２のデインターリーバはビット反転デインターリーバである請求項４１記載の装置。
【請求項５０】
前記第１のデインターリーバはブロックデインターリーバであり、前記第２のデインターリーバはビット反転デインターリーバである請求項４１記載の装置。
【請求項５１】
前記第１のデインターリーブフォーマットは前記第２のデインターリーブフォーマットと同じである請求項４１記載の装置。
【請求項５２】
受信された信号の第１の部分を受信し、それを復調して第１の復調された信号を生成する第１の復調サブシステムと、
前記第１の復調された信号を第１のデインターリーブフォーマットにしたがってデインターリーブして、第１のデインターリーブされた信号を生成する第１のデインターリーバと、
受信された信号の第２の部分を受信し、それを復調して第２の復調された信号を生成する第２の復調サブシステムと、
前記第２の復調された信号を第２のデインターリーブフォーマットにしたがってデインターリーブし、第２のデインターリーブされた信号を発生する第２のデインターリーバとを具備し、
前記第２のデインターリーバは前記デインターリーブを実行する前に、前記第２の復調された信号を周期的に回転を解除することによりその信号をシャッフルから復元するデシャッフル装置をさらに具備している情報信号受信用装置。
【請求項５３】
前記デシャッフル装置は予め定められた数のシンボルのセットを周期的に回転することによりシャッフルの復元を実行する請求項４０記載の装置。
【請求項５４】
前記予め定められた数は４である請求項５３記載の装置。
【請求項５５】
前記デシャッフル装置は前記４つのシンボルのセットを２シンボルにより回転する請求項５４記載の装置。
【請求項５６】
前記デシャッフル装置は予め定められた数のシンボルのセットをフリップすることによりシャッフルの復元を行う請求項４０記載の装置。
【請求項５７】
前記予め定められた数は４である請求項５６記載の装置。
【請求項５８】
前記第１の復調サブシステムは、前記受信された信号の前記第１の部分を受信して、第１の疑似雑音（ＰＮ）シーケンスにしたがって、前記受信された信号の前記第１の部分をデスプレッドし、第１のＰＮデスプレッド信号を生成する第１のＰＮデスプレッダをさらに具備し、
前記第２の復調サブシステムは、前記受信された信号の前記第２の部分を受信して、第２の疑似雑音シーケンスにしたがって、前記受信された信号の前記第２の部分をデスプレッドし、第２のＰＮデスプレッド信号を生成する第２のＰＮデスプレッダをさらに具備している請求項４０記載の装置。
【請求項５９】
前記第１のＰＮデスプレッダと前記第２のＰＮデスプレッダは直角ＰＮデスプレッダである請求項５８記載の装置。
【請求項６０】
前記第１のＰＮデスプレッダと前記第２のＰＮデスプレッダは複素数ＰＮデスプレッダである請求項５８記載の装置。
【請求項６１】
前記ＰＮデスプレッダによるＰＮデスプレッドに使用される時間オフセットを与えるためのサーチャをさらに具備している請求項５８記載の装置。
【請求項６２】
前記第１の復調サブシステムは、前記第１のＰＮデスプレッド信号を受信して、第１のウォルシュ関数にしたがって、前記第１のＰＮデスプレッド信号をデスプレッドし、第１のウォルシュデコードされた信号を生成する第１のウォルシュデスプレッダをさらに具備し、
前記第２の復調サブシステムは、前記第２のＰＮデスプレッド信号を受信して、第２のウォルシュ関数にしたがって、前記第２のＰＮデスプレッド信号をデスプレッドし、第２のウォルシュデコードされた信号を生成する第２のウォルシュデスプレッダをさらに具備している請求項５８記載の装置。
【請求項６３】
前記第１のウォルシュ関数と前記第２のウォルシュ関数は互いに同じである請求項６２記載の装置。
【請求項６４】
前記第１のウォルシュ関数は第２のウォルシュ関数に直交する請求項６２記載の装置。
【請求項６５】
前記第１の復調サブシステムは、受信された信号を増幅して第１の周波数から下方変換し、受信された信号の前記第１の部分を生成する第１の受信機サブシステムをさらに具備し、
前記第２の復調サブシステムは、前記受信された信号を増幅して第２の周波数から下方変換し、受信された信号の前記第２の部分を生成する第２の受信機サブシステムをさらに具備している請求項４０記載の装置。
【請求項６６】
前記第１の周波数は前記第２の周波数に等しい請求項６５記載の装置。
【請求項６７】
前記第１の復調サブシステムと前記第２の復調サブシステムは１つの受信機サブシステムを共用している請求項６６記載の装置。
【請求項６８】
前記第１の周波数は前記第２の周波数よりも大きい請求項６５記載の装置。
【請求項６９】
前記デシャッフル装置は予め定められた数のシンボルのセットを周期的に回転することによりシャッフルの復元を実行する請求項５２記載の装置。
【請求項７０】
前記予め定められた数は４である請求項６９記載の装置。
【請求項７１】
前記デシャッフル装置は前記４つのシンボルのセットを２シンボルにより回転する請求項７０記載の装置。
【請求項７２】
前記デシャッフル装置は予め定められた数のシンボルのセットをフリップすることによりシャッフルの復元を行う請求項５２記載の装置。
【請求項７３】
前記予め定められた数は４である請求項７２記載の装置。
【請求項７４】
送信データシンボルを複数のデータシンボル流へ分配するためのデマルチプレクサと、
前記複数のデータシンボル流をインターリーブするための複数のインターリーバと、
前記複数のインターリーバの少なくとも１つの出力を周期的に回転するためのシャッフル装置とを具備している通信システム用の装置。
【請求項７５】
さらに、前記複数のインターリーバの出力をウォルシュカバーし変調し、前記複数のインターリーバの前記少なくとも１つと、前記データシンボルを少なくとも複数の搬送波周波数にわたって送信するためのシャッフル装置とを除外する送信システムを具備している請求項７４記載の装置。
【請求項７６】
さらに、前記送信データシンボルを発生するために情報データビットを符号化するためのエンコーダを具備している請求項７４記載の装置。
【請求項７７】
送信データシンボルを複数のデータシンボル流へデマルチプレクスし、
複数のインターリーブされたデータ流を発生するために前記複数のデータシンボル流の各ストリームのデータシンボルをインターリーブし、
周期的に回転されたデータシンボルを有する少なくとも１つのデータシンボル流を生成するために、前記複数のインターリーブされたデータ流の少なくとも１つのデータシンボルを周期的に回転するステップを含んでいる通信システムのための方法。
【請求項７８】
さらに、前記複数のインターリーブされたデータ流をウォルシュカバーし、変調し、前記複数のインターリーブされたデータ流の少なくとも１つと、前記データシンボルを少なくとも複数の搬送波周波数によって送信するために周期的に回転されたデータを有する少なくとも１つのデータシンボル流とを除外するステップを含んでいる請求項７７記載の方法。
【請求項７９】
さらに、前記送信データシンボルを発生するために情報データビットを符号化するステップを含んでいる請求項７７記載の装置。
【請求項８０】
少なくとも１つの周期的な回転を解除されたデータシンボル流を発生するために、複数のデータシンボル流の少なくとも１つを周期的な回転を解除するためのデシャッフル装置と、
前記複数のデータシンボル流をデインターリーブし、前記複数のデータシンボル流の少なくとも１つと、複数のデインターリーブされたデータ流を発生するために前記少なくとも１つの周期的な回転を解除されたデータシンボル流を除外する複数のデインターリーバと、
受信データシンボルを生成するために前記複数のデインターリーブされたデータ流を多重化するためのマルチプレクサとを具備している通信システム用の装置。
【請求項８１】
さらに、前記複数のデータシンボル流を発生するために少なくとも複数の搬送波周波数にわたって受信された信号をウォルシュデカバーし復調するための受信システムを具備している請求項８０記載の装置。
【請求項８２】
さらに、受信された情報データを生成するため前記受信データシンボルの復号器を具備している請求項８０記載の装置。
【請求項８３】
少なくとも１つの周期的な回転を解除されたデータシンボル流を発生するために複数のデータシンボル流の少なくとも１つを周期的回転を解除し、
前記複数のデータシンボル流をデインターリーブし、前記複数のデータシンボル流の少なくとも１つと、複数のデインターリーブされたデータ流を発生するため前記少なくとも１つの周期的な回転を解除されたデータシンボル流を除外し、
受信データシンボルを発生するために前記複数のデインターリーブされたデータ流を多重化するステップを含んでいる通信システムのための方法。
【請求項８４】
さらに、前記複数のデータシンボル流を発生するため少なくとも複数の搬送波周波数にわたって受信された信号をウォルシュデカバーし、復調するステップを含んでいる請求項８３記載の方法。
【請求項８５】
さらに、受信された情報データを生成するために前記受信データシンボルを復号するステップを含んでいる請求項８３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線通信に関し、特に無線通信システムの通信の信頼性を強化するための優秀で改良された送信機設計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）変調技術の使用は多数のシステムユーザが存在する通信を容易にするための幾つかの技術のうちの１つである。時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、振幅圧伸単一側波帯（ＡＣＳＳＢ）のようなＡＭ変調方式等の他の多元アクセス通信システム技術が技術上知られている。しかしながら、ＣＤＭＡの拡散スペクトル変調技術は多元アクセス通信システムのこれらの他の変調技術にまさる大きな利点を有する。
【０００３】
多元アクセス通信システムにおけるＣＤＭＡ技術の使用は米国特許第4,901,307 号明細書（発明の名称“SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS ”）に開示されている。多元アクセス通信システムにおけるＣＤＭＡ技術の使用はさらに米国特許第5,103,459 号明細書（発明の名称“SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM ”）および米国特許第5,751,761 号明細書（発明の名称“SYSTEM AND METHOD FOR ORTHOGONAL SPREAD SPECTRUM SEQUENCE GENERATION IN VARIABLE DATA RATE SYSTEMS”）に開示されている。ＣＤＭＡサーチャの使用は米国特許第5,764,687 号明細書（発明の名称“MOBILE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM”）に開示されている。符号分割多重アクセス通信システムは、以後ＩＳ−９５と呼ぶ米国電気通信工業会のＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５−Ａ（題名“MOBILE STATION-BASE STATION COMPATIBILITY STANDARD FOR DUAL-MODE WIDEBAND SPREAD SPECTRUM CELLULAR SYSTEM ”）で標準化されている。
【０００４】
ＣＤＭＡ波形は、広帯域の信号であるその固有の特性により、広い帯域幅にわたって信号エネルギを拡散することにより周波数ダイバーシティの形態を与える。それ故、周波数選択フェーディングはＣＤＭＡ信号帯域幅の小部分にのみ影響を与える。順方向リンクまたは逆方向リンクの空間ダイバーシティまたは通路ダイバーシティは、２以上のアンテナ、セルセクタまたはセルサイトを介して移動体ユーザへまたは移動体ユーザからの同時的なリンクにより多数の信号路を与えることによって得られる。さらに、通路ダイバーシティは、異なる伝播遅延で到着する信号が別々に受信され処理されることを可能にすることによって拡散スペクトル処理を介してマルチパス環境を利用することにより得られる。通路ダイバーシティの使用例は米国特許第5,101,501 号明細書（発明の名称“SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”）および、米国特許第5,109,390 号明細書（発明の名称“DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”）に示されている。
【０００５】
幾つかのＩＳ−９５システムで使用されるＣＤＭＡ復調器構造では、ＰＮチップインターバルは結合されるために、２つの通路がされなければならない最小の分離を規定する。異なる通路が復調されることができる前に、受信された信号の通路の相対的な到着時間（またはオフセット）は最初に決定されなければならない。復調器はオフセットのシーケンスを“サーチ”し、各オフセットで受信されたエネルギを測定することによってこの機能を実行する。潜在的なオフセットに関連するエネルギがあるしきい値を超えたならば、復調エレメントまたは“フィンガ”がそのオフセットに割当てられることができる。その通路オフセットに存在する信号はその後、それらのそれぞれのオフセットで他のフィンガの貢献と合計されることができる。
【０００６】
サーチャとフィンガエネルギレベルに基づくフィンガ割当て方法および装置は、米国特許第5,490,165 号明細書（発明の名称“FINGER ASSIGNMENT IN A SYSTEM CAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALS ”）に開示されている。例示的な実施形態では、ＣＤＭＡ信号はＩＳ−９５にしたがって送信される。ＩＳ−９５の順方向リンク信号を復調できる回路の例示的な実施形態は、米国特許第5,764,687 号明細書（発明の名称“MOBILE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS SYSTEM”）に開示されている。ＩＳ−９５の逆方向リンク信号を復調できる回路の例示的な実施形態は、米国特許第5,654,979 号明細書（発明の名称“CELL SITE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM ”）に開示されている。
【０００７】
例示的な実施形態では、信号は、米国特許出願第08/856,428号明細書（発明の名称“REDUCED PEAK TO AVERAGE TRANSMIT POWER HIGH DATA RATE IN A CDMA WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM ”、1996年４月９日）に開示されているような複素数ＰＮ拡散であり、次式にしたがう。
Ｉ＝Ｉ' ＰＮI ＋Ｑ' ＰＮQ                （４）
Ｑ＝Ｉ' ＰＮQ −Ｑ' ＰＮI                （５）
ここでＰＮI とＰＮQ は異なるＰＮ拡散コードであり、Ｉ' とＱ' は送信機で拡散される２つのチャンネルである。
【０００８】
国際電気通信連合は最近、無線通信チャンネルにわたって高速度データおよび高品質スピーチサービスを与える提案された方法の提案をリクエストした。これらの提案の第１の提案は米国電気通信工業会により発行され、題名は“The cdma2000 ITU-R RTT Candidate Submission ”である。これらの提案の第２の提案は欧州電気通信標準化協会（ＥＴＳＩ）により発行され、題名は“ETSI UMTS Terrestrial Radio Access(UTRA) ITU-R RTT Candidate Submission ”である。これらの提案の第３の提案は米国のＴＧ８／１により提出され、題名は“The UWC-136 Candidate Submission”である（以後ＥＤＧＥと呼ぶ）。これらの提案の内容は公共の記録であり、技術でよく知られている。
【０００９】
前述の特性に加えて、ＣＤＭＡのブロードバンド特性は、トラバースする異なる伝播通路を有する信号復調を許容する。米国特許第5,280,472 号、第5,513,176 号、第5,553,011 号明細書では、分散された多数のセットのアンテナの使用は多数の伝播通路を計画的に与えるために使用される。丁度前述した米国特許明細書では、アンテナセットは信号を弁別するために時間遅延処理だけで共通の信号により与えられる。基地局の送信出力は例えば同軸ケーブルによりアンテナ素子のストリングへ与えられる。アンテナ素子はパワー分割器を使用してケーブルに接続される。増幅され必要なときに周波数変換された結果的な信号はアンテナに与えられる。この分散されたアンテナ概念の顕著な特徴は、（１）簡単で廉価なデュアルアンテナノード設計と、（２）近隣アンテナから受信され送信された信号がＰＮ時間処理により弁別されるように近隣アンテナはフィード構造に挿入された時間遅延を有し、（３）マルチパスに対して弁別する直接シーケンスＣＤＭＡの能力を使用し、（４）弁別基準を満たす計画的なマルチパス生成である。
【００１０】
アンテナ送信ダイバーシティと、マルチ搬送波送信は空間および／または周波数ダイバーシティを提供することによりフェーディングに対する送信抵抗を改良する有望な新しい技術である。アンテナ送信ダイバーシティの場合では例えば、送信されるデータはシンボルに符号化され、これはアンテナ間で分散され送信される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
異なるアンテナから送信された信号間の相互干渉を緩和するために多数の技術が提案されている。このような技術は、遅延送信ダイバーシティ、直交送信ダイバーシティ（ＯＴＤ）、時間切換された送信ダイバーシティ（ＴＳＴＤ）、時間遅延された送信ダイバーシティ（ＴＤＴＤ）、マルチ搬送波送信ダイバーシティ（ＭＣＴＤ）を含んでいる。これらの各方法は送信された信号の付加的なダイバーシティを空間、時間、周波数またはコードスペースを通じて与える共通の目的を他と共有する。これらの方法は技術で知られており、提案された第３世代の無線通信システムのリクエストに応答して国際電気通信連合への提案に記載されている。ダイバーシティを送信された信号に導入する方法は、それらの特性によりほぼ無制限である。同時出願の米国特許第08/929,380号明細書（発明の名称“Method and Apparatus for Transmitting and Receiving Data Multiplexed ont Multiple Code Channnels, Frequencies and Base Stations ”、1997年９月15日）にはダイバーシティを送信された信号に導入するために多数の搬送波と多数のコードチャンネルを使用してＣＤＭＡ信号を送信する方法のマトリックスが記載されている。
【００１２】
さらに、マルチ搬送波送信は、これがアンテナ送信ダイバーシティを使用しても使用しなくても異なる搬送波間にコード化されたシンボルを分散し、これはアンテナ送信ダイバーシティシステムの幾つかのアンテナ間でシンボルを分散することに類似している。当業者は、マルチプレクサ搬送波システムが１つの送信アンテナを使用する場合に、２つの搬送波を使用するチャンネルが相関されたフェーディングを受けるか受けない独立した送信チャンネルとして考慮されてもよいことを認識するであろう。相関されたフェーディングはそれぞれの送信が一時的に相関される方法で劣化を受ける現象である。
【００１３】
送信ダイバーシティと共にインターリーブを使用するシステムでは、両者の技術により与えられた利益を十分に使用し、送信チャンネルが相関されるときにインターリーバも良好に動作することを確実にすることが望ましい。例えば、２つの送信チャンネルを使用し、２つの送信アンテナまたは２つの搬送波のいずれかを使用するシステムでは、両者の送信チャンネルの相関されたフェーディングは隣接する送信されたコード化シンボルの損失を生じる。トレリスデコーダおよびターボデコーダのようなデコーダはしばしばデータ流を通じて拡散された同じ数のシンボルの損失よりも幾つかの連続的なシンボルの損失を受けやすい。隣接する符号化されたシンボルの損失の確率を減少するために、ブロックインターリーバおよびターボコード化インターリーバのようなインターリーバが使用される。しかしながら、これらの伝統的なインターリーブ方法は、送信ダイバーシティを使用するシステムの伝統的な手段により使用されるとき少ない時間ダイバーシティを与える。したがって、送信ダイバーシティを使用するシステムで連続的にシンボルを失う機会を減少させる方法が技術で必要とされている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、異なる送信チャンネルに沿って送信されたシンボルのシーケンスを再度順序付けすることによってインターリーブおよび送信ダイバーシティを使用するシステムの性能を向上させる。例えば、２つの送信チャンネルを使用するシステムの場合、一方のチャンネルで送信されたシンボルは他方のチャンネルで送信されたシンボルに関してシャッフルされる。このシャッフルはインターリーバにより出力された連続的なシンボルが２つの送信チャンネルの相関されたフェーディングに対して失われる可能性を少なくする。
【００１５】
ソースフレームＦがＮ個のコード化されたシンボルＳｉ（１＜ｉ＜Ｎ）からなることを想定する。またこれらのシンボルＳｉがＭ個の送信機（異なる搬送波またはアンテナ或いはその両者）にわたって分散されることを想定する。本発明は、各送信機に対して１つ、シンボルをＭ個のグループＧｊ（１＜ｊ＜Ｍ）に分割する。その後、各グループＧｊは独立してインターリーブされる。
【００１６】
インターリーバと分割器が正確に選択されない場合に生じる問題、またはさらに悪いことにこれらが全て同一である場合に生じる問題は、異なる送信機からの信号が相関されたチャンネルを通過するときに、その性能が大きく劣化されることである。
【００１７】
送信された信号に空間ダイバーシティを２つのアンテナに与えさせる２つの送信機が存在する場合についてを考慮する。シンボルが送信に割当てられるならば、奇数のシンボルは第１のアンテナによる送信用に与えられ、偶数のシンボルは第２のアンテナによる送信用に与えられ、その場合にシンボルはそれぞれのアンテナに与えられた後にインターリーブされる。伝統的なインターリーブ方法が使用されるならば、相関されたフェーディングは非常に性能を劣化する。
【００１８】
シャッフルの目的は、異なる送信機からの異なる送信路が相関される場合であっても、性能の劣化が僅かであることを確実にすることである。それぞれ周期的にシャッフルする１つの特に効果的なシャッフル構成はそれが受信したシンボルを回転する。ここで例として説明される。
シャッフル装置ｊ：（ｊ−１）* Ｎ／Ｍシンボルにより送信機ｊにより送信されるシンボルを周期的に回転する。したがって、Ｎ＝４、Ｍ＝２、インターリーブ後のＧ２が“ａｂｃｄ”ならば、シャッフル装置２は“ｃｄａｂ”を出力し、これはＮ／Ｍ＝２シンボルにより周期的に回転された“ａｂｃｄ”である。シャッフル装置の別の実施形態はフリップである。これは“ａｂｃｄ”を“ｄｃｂａ”に変換する。
【００１９】
シャッフル動作は、伝統的なインターリーブ動作に続いてまたはそれとは別に示されているが、現実には恐らくインターリーブと結合され、実際の構造で１つの動作を生じることが当業者により理解されるであろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴、目的、利点は添付図面を伴った以下の詳細な説明からさらに明白になるであろう。同一の参照符号は全体を通じて対応している。
図１は無線通信システムの状況における本発明を示している。基地局のトランシーバサブシステム（ＢＴＳ）２は２つの送信アンテナ４、６を含んでおり、これらは２つの送信チャンネル８、10に沿って信号を加入者局12へ送信するために使用される。本発明はダイバーシティ送信を使用する任意の通信システムにも適用可能である。例示的な実施形態では、基地局のトランシーバサブシステム（ＢＴＳ）２から送信された信号は符号分割多重アクセス通信信号である。本発明の技術的範囲から逸脱することなく、ＢＴＳは無線ローカルループが集中した加入者局（ＣＳＳ）またはダイバーシティ送信を使用するその他の送信機により置換できることを当業者は認識するであろう。符号分割多重アクセス通信信号の発生および送信は技術で良く知られており、前述の米国特許第5,103,459 号明細書とＩＳ−９５仕様において詳細に説明されている。本発明はまたＧＳＭ通信システムおよびＥＤＧＥと通常呼ばれている提案された第３世代のＴＤＭＡ通信システムのような、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）通信システムと、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）通信システムにも応用可能である。
【００２１】
送信アンテナ４、６は、これらを異なる物理的位置に置くことにより、または相互から異なる方向を指向する指向性アンテナを使用することによって送信ダイバーシティを行うために空間的に分離される。マルチ搬送波送信ダイバーシティを使用する別の実施形態では、単一のアンテナは２つの信号のソースとして使用される。
【００２２】
加入者局12は自動車として示されているが、無線モデム、無線ローカルループ加入者局、または任意の他のポータブル無線通信加入者装置であってもよい。多数の送信を同時に受信するための方法および装置は技術で良く知られている。例示的な実施形態では、アンテナ４、６から送信された信号はＲＡＫＥ受信機を使用して加入者局12で受信され、その構造は技術で良く知られており、前述の米国特許第5,109,390 号明細書に記載されている。
【００２３】
図２は無線基地局（ＢＴＳ）で使用されるときの本発明の好ましい実施形態を示している。加入者局へ送信されるデータは最初にフレームフォーマッタ100 へ入力される。フレームフォーマッタでカプセル化されるデータは音声データ、ファックス、パケットデータ、またはデジタルビット流により表されることができる任意の他のデータであってもよい。
【００２４】
フレームフォーマッタ100 は順方向エラー補正（ＦＥＣ）モジュール102 と結合されて動作し、この順方向エラー補正（ＦＥＣ）モジュール102 は順方向エラー補正コードをデータ流へ付加する。ＦＥＣモジュール102 はターボコード化、コンボリューションコード化、または他のソフト決定の形態またはブロックコード化を含む任意の幾つかの順方向エラー補正技術を使用してもよい。
【００２５】
ＦＥＣコード化後、データはデマルチプレクサ、ＤＥＭＵＸ104 により処理され、これはＦＥＣモジュール102 に接続されて動作する。ＤＥＭＵＸ104 はエラー補正コード化シンボルを異なるグループへ分散し、それらはそれぞれ送信まで別々に処理される。図２は２つのグループの使用を示しているが、当業者はＤＥＭＵＸ104 が実施される本発明から逸脱せずに２つよりも多数のグループにシンボルを分散してもよい。例示的な実施形態では、１つのシンボル流を２つのシンボル流にデマルチプレクスする方法は簡単な交互動作を含んでおり、ここでは全ての奇数のシンボルは一方に分配され、全ての偶数シンボルは他方に分配される。
【００２６】
各ビットグループは動作可能にＤＥＭＵＸ104 に接続されるインターリーバ106 と108 により処理される。各インターリーバはブロックインターリーブ、ビット反転インターリーブのような複数のインターリーブ技術を使用してもよい。インターリーバ106 の出力は、例示的な実施形態では送信サブシステム126 へ送信され、それはウォルシュスプレッダ112 、ＰＮスプレッダ116 、送信機122 を含むものとして示されている。インターリーバ106 の出力は、インターリーバ106 に接続されて動作しているウォルシュスプレッダ112 へ送信される。
【００２７】
ＰＮ拡散が後続する直交拡散を含んでいるＣＤＭＡシステムは前述の米国特許第5,109,459 号明細書に詳細に説明されている。伝統的なウォルシュコードのコンテキストで説明されているが、本発明は提案されたＷＣＤＭＡ標準の直交可変長拡散関数のような他の直交チャンネル化方法にも適用されることができ、前述の米国特許第5,751,761 号明細書に詳細に説明されていることが理解されよう。例示的な実施形態では、ＰＮ拡散はＩＳ−９５標準方式で標準化されているような伝統的な直角ＰＮ拡散を使用して、または提案されたｃｄｍａ２０００とＷＣＤＭＡ第３世代標準方式に説明されているような複素数ＰＮ拡散を使用して実行され、前述の米国特許出願第08/856,428号明細書に詳細に記載されている。
【００２８】
直交ウォルシュコード化を使用するＣＤＭＡシステムでは、これらのウォルシュコードを使用することによって相互に弁別されるチャンネルはウォルシュチャンネルと呼ばれる。当業者は、本発明から逸脱することなくシステムがＦＤＭＡまたはＴＤＭＡのような信号分離技術の代りの形態を使用する送信サブシステムを含むことができることを認識するであろう。
【００２９】
示されているように、第１のインターリーバ106 のシャッフルされていない出力は多数の現在のＣＤＭＡシステムで典型的な方法で処理される。信号はインターリーバ106 に接続されて動作するウォルシュスプレッダ112 へ送られ、その後ウォルシュスプレッダ112 に接続されているＰＮスプレッダ116 へ送られる。ウォルシュスプレッダ112 はインターリーバ106 から来る各データビットをウォルシュコードＷi と乗算し、一方ＰＮスプレッダはマルチパス信号の復調を可能にする優れた自動相関特性を与える。ＰＮスプレッダ116 からのＰＮ拡散信号は送信機122 へ与えられ、送信機122 は送信チャンネル８でアンテナ４を通って送信からの信号を増幅し、上方変換し、濾波する。
【００３０】
第２のインターリーバ108 の出力はそれに接続されて動作するシャッフル装置110 へ送信され、インターリーバ108 により出力されるデータを再シーケンスする。シャッフル装置110 の出力はその後、例示的な実施形態ではウォルシュスプレッダ114 、ＰＮスプレッダ118 、送信機124 を含むものとして示されている第２の送信サブシステム128 へ送信される。シャッフル装置110 の出力はシャッフル装置110 へ接続されて動作するウォルシュスプレッダ114 へ送られる。ウォルシュスプレッダ114 はシャッフル装置110 から来る各データビットをウォルシュコードＷi と乗算する。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態では、シャッフル装置110 は４つのシーケンスシンボルのグループａｂｃｄを異なるビットシーケンスｃｄａｂへ周期的に回転することによって動作する。反転またはフリップのような他のシャッフル関数が本発明から逸脱せずに使用されてもよい。当業者は付加的なシャッフル関数が２以上のこのようなグループを有するシステムで各シンボルグループで使用されてもよいことを認識するであろう。シャッフルプロセスの目的は、送信チャンネル８および10の相関されたフェーディング効果を減少することである。シャッフル装置110 の使用により、送信チャンネル８および10に同時に影響するフェードはシンボルのフレームの連続的なシンボルを消去しない。技術で良く知られているように、トレリスデコーダおよびターボデコーダのような順方向エラー補正デコーダは、連続しないエラーの補正において、これらのデコーダが連続するエラーを補正するよりも非常に効率的である。
【００３２】
シャッフル装置110 の出力は第１のインターリーバ106 からのシャッフルされていない信号と非常によく似た方法で処理される。シャッフルされた信号はシャッフル装置110 からウォルシュスプレッダ114 へ、その後ＰＮスプレッダ118 へ送られる。
【００３３】
送信ダイバーシティを実現するために多数の搬送波を使用する本発明の別の実施形態では、両送信サブシステム126 と128 とは１つの送信アンテナを共有してもよい。
【００３４】
例示的な実施形態はアンテナ４と６から送信された信号を分離する３つの代りの方法を想定する。第１の実施形態では、アンテナ４と６から送信された信号は同一周波数で送信され、信号の分離は異なるウォルシュ関数を使用して送信する前に信号を拡散することにより行われる。第２の例示的な実施形態では、アンテナ４と６から送信された信号は異なる搬送波周波数で送信され、この場合ウォルシュスプレッダ112 、114 により実行されるウォルシュ拡散動作は同じであっても、異なっていてもよい。別の実施形態では、信号は遅延エレメント120 を使用して送信前に遅延を導入することによって相互に弁別される。時間送信ダイバーシティ方法は前述の米国特許第5,280,472 号、第5,513,176 号、第5,533,011 号明細書に詳細に説明されている。この別の実施形態では、アンテナ４と６から送信された信号は同一周波数であり、ウォルシュスプレッダ112 、114 で同一のウォルシュ拡散関数を使用して拡散されてもよく拡散されなくてもよい。
【００３５】
図３はＣＤＭＡ無線加入者局で使用されるときの本発明の好ましい実施形態を示している。信号はアンテナ200 を介して受信され、受信機202 により処理される。結果的な信号はその後、多数の復調サブシステム207 と209 により処理される。復調サブシステム207 は送信チャンネル８を横切る信号を復調する。デインターリーバ216 は復調サブシステム207 により出力された復調信号を受信し、その信号をデインターリーブする。
【００３６】
送信チャンネル８を横切る信号が送信チャンネル10で送信された信号と同一周波数であるならば、受信機202 は同一のハードウェアを使用して信号を増幅し、下方変換し、濾波する。しかしながら、送信チャンネル８と10を横切る信号が異なる搬送波周波数で送信されるならば、受信された信号は異なる混合周波数を使用して下方変換され、異なる混合動作から生じる信号は復調サブシステム207 と209 に与えられる。
【００３７】
復調サブシステム209 は送信チャンネル10を横切る信号を復調する。復調器207 内で、ＰＮ復調器206 はサーチャ204 からの信号にしたがって決定されたＰＮオフセットにしたがって受信された信号を復調する。ＣＤＭＡサーチャの構造は技術でよく知られており、その例示的な実施形態は前述の米国特許第5,764,687 号明細書に詳細に記載されている。
【００３８】
ＰＮデスプレッド信号はウォルシュデスプレッダに与えられ、それはＰＮデスプレッド信号からウォルシュカバーを除去する。復調器207 により生成された信号がデインターリーバ216 に与えられ、それはインターリーバ106 により行われたインターリーブ動作を受けるようにカバーが除かれた信号をデインターリーブする。
【００３９】
送信チャンネル10を横切る信号は復調サブシステム209 で復調され、その中で受信された信号はＰＮ復調器208 を使用して処理され、その後ウォルシュでスプレッダ212 を使用してデスプレッドされる。復調サブシステム209 の出力は接続されて動作するデシャッフル装置214 により処理される。デシャッフル装置214 はシャッフル装置110 と反対の機能を実行する。デシャッフル装置214 のデシャッフルされた出力はその後、それに接続されて動作するデインターリーバ218 へ送信される。デインターリーバ218 はインターリーバ108 と反対の機能を実行する。
【００４０】
インターリーバ216 、218 の出力はマルチプレクサすなわちＭＵＸ220 へ接続され、これは単一のデータ流を形成するためＤＥＭＵＸ104 と反対の動作を実行する。結果的な単一のデータ流はＦＥＣデコーダ222 により処理され、これはＦＥＣコーダ102 により使用される順方向エラー補正コードにしたがってエラー補正を実行する。ＦＥＣコーダのように、ＦＥＣデコーダはターボコード化、コンボリューションコード化、または他の形態のソフト決定またはブロックコード化を含む幾つかのうちの任意の順方向エラー補正技術を使用してもよい。
【００４１】
ＦＥＣデコーダ222 により出力されるデータはその後フレームチェッカー224 により処理され、これは通常ＣＲＣを使用して、受信されたフレームの有効性を確実にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態を実行する無線通信システムの基本的なコンポーネントを示した図。
【図２】  無線基地局の本発明の好ましい実施形態のブロック図。
【図３】  無線加入者局の本発明の好ましい実施形態のブロック図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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