(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の作動モードと第２の作動モードを有する受信装置であって、該第１及び第２の作動モードがそれぞれ直交送信ダイバーシティモード及び空間時間拡散方式モードである受信装置において、
受信された信号を、直交関数である第１の関数と混合する第１のミキサーと、
該受信された信号を該第１の関数の補元である第２の関数と混合する第２のミキサーと、
該第１のミキサーの出力を第１のチャンネル予測値の共役部分と混合する第３のミキサーと、
該第２のミキサーの出力を第２のチャンネル予測値の共役部分と混合する第４のミキサーと、
該第２のミキサーの出力の共役部分を該第１のチャンネル予測値と混合する第５のミキサーと、
該第１のミキサーの出力を該第２のチャンネル予測値の共役部分と混合する第６のミキサーと、
該受信装置が第２の作動モードにあって第１の作動モードにない場合に、該第３のミキサーの出力を該第４のミキサーの出力の共役部分と加算し、該受信装置が該第１の作動モードにあって該第２の作動モードにない場合に、該第３のミキサーの出力を出力する第１の加算器と、
該受信装置が第２の作動モードにあって第１の作動モードにない場合に、該第５のミキサーの反転された出力を該第６のミキサーの出力と加算し、該受信装置が該第１の作動モードにあって該第２の作動モードにない場合に、該第４のミキサーの出力を出力する第２の加算器と、を含むことを特徴とする受信装置。
【請求項２】
該第３のミキサーの出力が該第１の加算器に向けられ、該受信装置がさらに、
該受信装置が第１の作動モードにある場合に該第４のミキサーの出力を該第２の加算器に向け、および該受信装置が該第２の作動モードにある場合に、該第４のミキサーの出力の共役部分を該第１の加算器に向ける第１のスイッチと、
該受信装置が第２の作動モードにあって、該受信装置が第１の作動モードにない場合に、該第５のミキサーの出力を第２の加算器に向けるための第２のスイッチと、
該受信装置が第２の作動モードにあって、該受信装置が第１の作動モードにない場合に、該第６の出力を該第２の加算器に向ける第３のスイッチと、を含む請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
さらに、
該第３及び第６のミキサーに送られる前に該第１のミキサーの出力をシンボル・レートで積分する第１の積分器と、
第４及び第５のミキサーに送られる前に、該第２のミキサーの出力を該シンボル・レートで積分する第２の積分器と、を含む請求項１記載の受信装置。
【請求項４】
さらに、
該第２のミキサーの出力の共役部分を生成するために、該第２のミキサーの出力の直交信号のストリームを反転するインバータを含む請求項１記載の受信装置。
【請求項５】
さらに、
該第４のミキサーの出力の共役部分を生成するために、該第４ミキサーの出力の直交信号のストリームを反転するインバータを含む請求項１記載の受信装置。
【請求項６】
さらに、
該第５のミキサーの出力の共役部分を生成するために、該第５のミキサーの出力の直交信号のストリームを反転するインバータを含む請求項１記載の受信装置。
【請求項７】
さらに、
該第１の加算器の出力を、他の受信装置の同様に対応するミキサーの出力に加算する第３の加算器と、
該第２の加算器の出力を、他の受信装置の同様に対応するミキサーの出力に加算する第４の加算器と
を含む請求項１記載の受信装置。
【請求項８】
さらに、
該第１の加算器の出力を該第２の加算器の出力と時間多重化するタイム・マルチプレクサを含む請求項１記載の受信装置。
【請求項９】
該直交関数がウォルシュ関数である請求項１記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には無線通信システムに関し、特に、送信ダイバーシチを用いた無線通信に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いくつかの第３世代無線通信システムが開発中である。そうした第３世代の無線通信システムのひとつはＣＤＭＡ２０００として知られている。ＣＭＤＡ２０００においては、通話品質を改良するために種々の技術が組み込まれている。オープン・ループ送信ダイバーシチはそうした技術のひとつで、この技術においてはユーザー信号が２つのアンテナを用いて送信される。ＣＤＭＡ２０００の第１側面においては、オープン・ループ送信ダイバーシチが現在直交送信ダイバーシチ（ＯＴＤ）の形態でインプリメントされている。ＯＴＤにおいては、個別のアンテナを用いて、偶数データ・ビット及び奇数ビットを送信して、送信ダイバーシチと改良された通話品質を達成する。
【０００３】
ＣＤＭＡの第２側面では、オープン・ループ送信ダイバーシチをウォルシュ関数又はコードを用いて空間時間拡散（ＳＴＳ）の形式でインプリメントすることができる。ＳＴＳは用いられているコーディング・レートに基づいてＯＴＤに可変ゲインを提供することで通話品質を向上させる。具体的には、ＳＴＳにおいては、奇数データ及び偶数データ・ビットを２つのアンテナを使って、個別にではなく合同で送信する。しかしながら、奇数及び偶数データ・ビットを一方のアンテナで送信する前に変調／処理する方法は、奇数及び偶数データ・ビットを他方のアンテナを用いて送信する前に変調／処理する方法とは違っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＣＤＭＡ２０００でオプションとして両方のオープン・ループ送信ダイバーシチ方式を組み込むのはそれらを共通の送信装置アーキテクチャにインプリメントする上で非常に煩雑ではないかという懸念がある。従って、直交送信ダイバーシチ及び空間時間拡散方式を組み込んだ共通の受信装置アーキテクチャを簡単にインプリメントできるようする必要性が存在している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は複数の２値スイッチを用いて両方のオープン・ループ送信ダイバーシチを組み込んだ共通受信装置アーキテクチャである。２値スイッチの使用によって、受信装置が直交送信ダイバーシチ（ＯＴＤ）を用いているか、空間時間拡散（ＳＴＳ）方式に関係なくある種の構成部品の共有が可能になる。従って、受信装置の構成部品の数が減少し、受信装置の複雑さが単純化されて、単一のアプリケーション固有の統合チップにインプリメントすることができるようになる。
【０００６】
受信装置はＯＴＤ及びＳＴＳモードで作動し、ミキサー及び加算器で構成される。これらのミキサーは受信した信号を第１関数と混ぜ合わせて第１混合信号をつくりだし、上記受信信号を第２関数と混ぜ合わせて第２混合信号をつくりだし、そして上記第２関数は第１関数を補完するものである。上記第１信号は第１チャンネル予測値の共役部分と混ぜ合わされて第３混合信号をつくりだし、さらに第２チャンネル予測値の共役部分と混ぜ合わされて第４混合信号をつくりだす。上記第２混合信号は上記第２チャンネル予測値の共役部分と混ぜ合わされて第５混合信号をつくりだす。上記第２混合信号の共役部分は上記第１チャンネル予測値と混ぜ合わされて第６の混合信号をつくりだす。ＯＴＤモードにおいては、第３及び第５混合信号が時間多重化されて１つのバージョンの送信信号をつくりだす。ＳＴＳモードにおいては、第３混合信号と第５混合信号の共役部分が加算器によって加算されて、第１加算信号をつくりだし、第４混合信号と反転された第６の混合信号が加算器によって加算されて第２加算信号をつくりだし、そしてこれら第１及び第２加算信号は時間多重化されて１つのバージョンの送信信号をつくりだす。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による共通送信装置アーキテクチャ１０を示している。送信装置１０は通常は基地局に組み込まれており、直交送信ダイバーシチあるいは（ウォルシュ関数又はその他の直交関数を用いた）空間時間拡散技術のいずれかを用いてユーザー信号を変調／処理できるようになっている。送信装置１０は第１アンテナ・システム１１と第２アンテナ・システム２８によって構成されている。説明を分かりやすくするために、以下に１つのユーザー信号を参照して本発明について説明する。なお、本発明は複数のユーザー信号にも適用できる。
【０００８】
送信装置１０はユーザー信号Ｙを受信する。ユーザー信号が第１及び／又は第２アンテナ・システム１１及び２８によって変調／処理される前に、ユーザＹは文法的に解析されて、偶数及び奇数データ・ビットに分割され、さらにイン−フェーズ及び方形フェーズ信号に分割される。つまり、信号Ｙは信号ＹI1、ＹQ1、ＹI2及びＹQ2 に変換され、ここでＩはイン−フェーズ信号、Ｑは方形フェーズ信号、１は偶数データ・ビット、２は奇数のデータ・ビットをそれぞれ示している。
信号ＹI1、ＹQ1、ＹI2及びＹQ2 は第１及び第２アンテナ・システム１１及び２８に入力として与えられる。
【０００９】
第１アンテナ・システム１１はマルチプレクサ１２、インバータ１４、スイッチ１６及び２６、アンプ１８及び２０、ミキサー２２、そして加算器２４によって構成されている。スイッチ１６と２６は第１位置と第２位置を持っている。スイッチ１６と２６がすべて第１位置にある場合には、第１アンテナ・システム１１は直交送信ダイバーシチ・モードで作動する。対照的に、スイッチ１６と２６がすべて第２位置にある時は、第１アンテナ・システム１１は空間時間拡散モードで作動する。
【００１０】
ユーザー信号ＹI1 は時間マルチプレクサ１２−１に対する入力として２度与えられる。時間マルチプレクサ１２−１の出力は信号ＹI1をそれ自体と時間多重化した信号である。スイッチ１６−１が第１位置にある場合、つまりＯＴＤモードの時は、時間マルチプレクサ１２−１の出力はアンプ１８−１に向けられて、そこでアンプ１８−１によってゲインＧだけ増幅される。スイッチ１６−１が第２位置にある場合、つまりＳＴＳモードの場合は、時間マルチプレクサ１２−１の出力はアンプ２０−１に向けられ、そこでアンプ２０−１によってゲインＧ／√２で増幅される。
【００１１】
アンプ１８−１及びアンプ２０−１の出力はミキサー２２−１によってウォルシュ関数Ｗ1 と混ぜ合わされ、そして入力として加算器２４−１に提供される。なお、ミキサー２２−１はいつでもアンプ１８−１又は２０−１からの入力を受信するだけであり、アンプ１８−１及び２０−１の出力を混合するためにはウォルシュ関数の代わりに他の直交（又は擬似直交ウォルシュ）関数を用いてもよい。アンテナ・システム１１がＳＴＳモードの場合、つまり、スイッチ１６と２６が第２位置にある場合、ミキサー２２−１の出力が送信される前に加算器２４−１によってミキサー２２−３の出力に加えられる。対照的に、第１アンテナ・システム１１がＤＴＤモードの場合、つまりスイッチ１６と２６がすべて第１位置にある場合、ミキサー２２−１の出力は送信前に加算器２４−１によってミキサー２２−３に出力に加えられない。
【００１２】
ユーザー信号ＹQ1 はユーザー信号ＹI1 の場合と同様、マルチプレクサ１２−２、スイッチ１６−２、アンプ１６−２、アンプ１８−２及び２０−２、ミキサー２４−２及びウォルシュ関数Ｗ1を用いて処理される。
【００１３】
ユーザー信号ＹI2はＹI2の反転信号（つまり、インバータ１４−１の出力）と共に時間マルチプレクサ１２−３に入力として与えられる。この時間マルチプレクサ１２−３の出力はその後アンプ２０−３に入力として与えられ、そこでゲインＧ／√２だけ増幅される。アンプ２０−３の出力はミキサー２２−３によってウォルシュ関数Ｗ2と混ぜ合わせられる。スイッチ２６−１が第２位置にある場合は、ミキサー２２−３の出力は加算器２４−１に入力として与えられ、そこでミキサー２２−１の出力に加えられることができる。対照的に、スイッチ２６−１が第１位置の場合、ミキサー２２−３の出力は入力として加算器２４−１に与えられる。
【００１４】
なお、第１アンテナ・システム１１によって用いられるアンプはそれがＳＴＳモードの場合はＧ／√２のゲインを有し、ＯＴＤモードの場合はＧのゲインを有している。こうした構成によって、モードには関係なく、第１アンテナ・システム１１により同じ出力強度が可能になる。しかしながら、どのような構成のアンプ及びゲインでも使用が可能である。さらに、第１アンテナ・システム１１がＯＴＤモードの場合、それは偶数データ・ビットだけを送信する。対照的に、第１アンテナ・システム１１がＳＴＳモードの場合は、それは偶数及び奇数両方のデータ・ビットを送信する。
【００１５】
ユーザー信号ＹQ2は、マルチプレクサ１２−４、インバータ１４−２、アンプ２０−４、ミキサー２２−４、スイッチ２６−２、加算器２６−２、及びウォルシュ関数Ｗ2を用いて、ユーザー信号ＹI2の場合と同様に処理される。
【００１６】
第２アンテナ・システム２８はスイッチ２９、３３、及び４０、インバータ３０、時間マルチプレクサ３２、アンプ３４と３６、ミキサー３８、及び加算器４２によって構成されている。スイッチ２９、３３、４０は第１及び第２位置を有している。スイッチ２９、３３及び４０が第１位置にある場合は、第２アンテナ・システム２８はＯＴＤモードで作動する。対照的に、スイッチ２９、３３、及び４０が第２位置にある場合は、第２アンテナ・システム２８はＳＴＳモードで作動する。
【００１７】
スイッチ２９−１が第１位置にある場合は、ユーザー信号ＹI2は反転されたユーザー信号ＹI2 （つまりインバータ３０−１の出力）と共に時間マルチプレクサ３２−１に入力として与えられる。スイッチ２９−１が第２位置にある場合は、ユーザー信号ＹI2は時間マルチプレクサ３２−１に対して入力として２度与えられる。時間マルチプレクサ３２−１では、ユーザー信号ＹI2はスイッチ２９−１の位置（又は第２アンテナ・システム２８のモード）によってそれ自体か、あるいはその反転されたものと時間多重化される。
【００１８】
スイッチ３３−１が第１位置にある場合は、時間マルチプレクサ３２−１の出力はアンプ３４−１に向けられ、そこで時間多重化された信号はアンプ３４−１によってゲインＧだけ増幅される。スイッチ３３−１が第２位置にある場合は、時間マルチプレクサ３２−１の出力はアンプ３６−１に向けられ、そこで時間多重化された信号はアンプ３６−１によってゲイン２／√２だけ増幅される。
【００１９】
アンプ３４−１及び３６−１の出力はミキサー３８−１に入力として与えられ、そこでウォルシュ関数Ｗ3と混ぜ合わされる。なお、ミキサー３８−１はいつでもアンプ３４−１か３６−１のいずれか一方からの入力を受信するだけで、両方を同時に受け取ることはない。第２アンテナ・システム２８がＳＴＳモードの場合、つまり、スイッチ２９、３３及び４０が第２位置にある場合、ミキサー３８−１の出力は送信される前に加算器４２−１によってミキサー３８−３の出力に加算される。対照的に、第２アンテナ・システム２８がＯＴＤモードの場合、スイッチ２９、３３及び４０がすべて第１位置にある時は、ミキサー３８−１の出力は送信前に加算器４２−１によってミキサー３８−３の出力に加算されることはない。
【００２０】
ユーザー信号ＹQ2はスイッチ２９−２、３３−２と４０−２、インバータ３０−２、時間マルチプレクサ３２−２、アンプ３４−２と３６−２、ミキサー３８−２、加算器４２−２、及びウォルシュ関数Ｗ3を用いて、ユーザー信号ＹI2の場合と同様に処理される。
【００２１】
ユーザー信号ＹI1は反転されたユーザー信号ＹI2と共に時間マルチプレクサ３２−３に入力として与えられる。時間マルチプレクサ３２−３においては、ユーザー信号ＹI1はそれ自体と時間多重化される。マルチプレクサ３２−３の出力はアンプ３６−３によってゲインＧ／√２で増幅される。
【００２２】
アンプ３６−３の出力はウォルシュ関数Ｗ4とミキサー３８−３で混ぜ合わせられる。スイッチ４０−１が第２位置にある場合、ミキサー３８−３の出力は加算器４２−１に入力として与えられ、そこでミキサー３８−１の出力に加算される。スイッチ４０−１が第１位置にある場合、ミキサー３８−３の出力は加算器４２−１に入力としては与えられない。
【００２３】
ユーザー信号ＹQ1はインバータ３０−４、時間マルチプレクサ３２−４、アンプ３６−４、ミキサー３８−４、スイッチ４０−２、及び加算器４２−２を用いてユーザー信号ＹI1と同様に処理される。
【００２４】
なお、第１アンテナ・システム１１と同様、第２アンテナ・システム２８のアンプはそれがＳＴＳモードの場合はＧ／√２、ＯＴＤモードの場合はＧのゲインを有している。こうした構成によって、第２アンテナ・システム１１がモードとは無関係に同じ出力強度を持つことが可能になる。しかしながら、どのような構成のアンプ及びゲインでも使用が可能である。さらに、第２アンテナ・システム２８がＯＴＤモードの場合は、それは奇数データ・ビットだけを出力する。対照的に、第２アンテナ・システムがＳＴＳモードの場合は、それは偶数及び奇数両方のデータ・ビットを送信する。
【００２５】
好ましい実施の形態においては、ウォルシュ関数Ｗ1  、 Ｗ2、 Ｗ3 、Ｗ4 は同じである。なお、説明を簡単にするために、ここで開示されている共通の受信装置アーキテクチャではウォルシュ関数Ｗ1  、 Ｗ2、 Ｗ3 、Ｗ4 が同じであると仮定されている。なお異なったウォルシュ関数Ｗ1  、 Ｗ2、 Ｗ3 、Ｗ4 あるいはそれらの組み合わせを用いてもよく、ここで開示されているアーキテクチャは異なったウォルシュ関数Ｗ1  、 Ｗ2、 Ｗ3 、Ｗ4 あるいはそれらの組み合わせに適合化させることも可能である。
【００２６】
送信装置１０に向き合って、送信装置１０から送信される信号を受信し、変調／処理するための受信装置が（通常は移動局に組み込まれて）存在している。図２は本発明による共通受信装置アーキテクチャの１つのフィンガー５０を示している。フィンガー５０は直交送信ダイバーシチか（ウォルシュ又はその他の直交関数を用いた）空間時間拡散技術を用いて（送信装置１０かそれに相当するものから送信された）受信信号を変調／処理することができるようになっている。フィンガー５０はミキサー５２、５４、５６、６０及び６２、加算器６４、６６、６８及び７０、時間マルチプレクサ７２、インバータ５９，６１及び６３、積分器５３及び５５、そしてスイッチ７４、７６、及び７８で構成されている。スイッチ７４、７６、及び７８は第１及び第２位置を有している。スイッチ７４、７６及び７８が第１位置にある場合は、フィンガー５０はＯＴＤモードで作動する。対照的に、スイッチ７４、７６及び７８がすべて第２位置にある場合は、フィンガー５０はＳＴＳモードで作動する。
【００２７】
フィンガー５０が信号ｒ（ｔ）を受信すると、受信された信号ｒ（ｔ）はミキサー５２及び５４に対して入力として与えられる。ミキサー５２において、受信された信号ｒ（ｔ）は拡張ウォルシュ関数ｗ（ｔ）、つまり反復ウォルシュ関数ｗ（ｔ）と混ぜ合わせられる。ミキサー５２の出力は積分器５３に対して入力として与えられる。ミキサー５４で、受信された信号ｒ（ｔ）は拡張ウォルシュ関数ｗ（ｔ）の補元である関数
0003930237.tif 000002
と混ぜ合わせられる。ミキサー５４は積分器５５に対して入力として与えられる。なお、説明を簡単にするために、ウォルシュ関数Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3、及びＷ4は送信装置１０では同じである。従って、ウォルシュ関数ｗ（ｔ）はウォルシュ関数Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3、及びＷ4 に対しては同じである。
【００２８】
積分器５３と５５では、ミキサー５２及び５４の出力はウォルシュ関数ｗ（ｔ）又はｗ（ｔ）（あるいはシンボル・レート）上で積分され、ダンプされる。なお、ミキサー５２と５４はチップ・レートで混合する。積分器５３の出力はミキサー５６と６２に対して入力として与えられる。積分器５５の出力はミキサー５８に対して入力として与えられ、ミキサー５４の出力の共役部分はミキサー６０に対する入力として与えられ、ここでミキサー５４の出力の共役部分はインバータ６１を用いてミキサー５４の方形ストリームを反転することで得られる。
【００２９】
ミキサー５６で、ミキサー５２の出力は第１アンテナ・システム１１のチャンネル予測値の共役部分を示す信号ｈ1*と混ぜ合わせられる。ミキサー６２で、ミキサー５２の出力は第２アンテナ・システム２８の対するチャンネル予測値の共役部分を示すｈ2* と混ぜ合わせられる。ミキサー５８で、ミキサー５４の出力は信号ｈ2* と混ぜ合わせられる。ミキサー６０で、ミキサー５４の共役は第１アンテナ・システム１１に対するチャンネル予測値を示す信号ｈ1*と混ぜ合わせられる。なお、ひとつの実施の形態で、第１及び第２アンテナ・システム１１及び２８に対するチャンネル予測値はそれぞれアンテナ・システム１１及び２８から送信されるパイロット信号を用いて得られる。
【００３０】
ミキサー５６の出力は加算器６４に対して入力として与えられる。スイッチ７４が第２位置にある場合は、ミキサー５８の出力の共役部分は加算器６４に対して入力として与えられ、そこでミキサー５８の出力の共役部分とミキサー５６の出力が加算される。なお、ミキサー５８の出力の共役部分はインバータ５９を用いてミキサー５８の出力の方形ストリームを反転することによって得られる。加算器６４の出力は加算器６８に対して入力として与えられ、そこで他のフィンガーの同じ対応するミキサーからの出力と加算される。
【００３１】
スイッチ７４が第１位置にある場合、ミキサー５８の出力は入力として加算器６６に与えられる。スイッチ７６と７８が第２位置にある場合、ミキサー６０の（インバータ６３を介しての）反転された出力とミキサー６２の出力が入力として加算器６６に与えられる。スイッチ７６と７８は第１位置にある場合は、ミキサー６０の反転された出力とミキサー６２の出力は加算器６６に対して入力としては与えられない。なお、出力ミキサー５８は、ミキサー６０の反転された出力及びミキサー６２の出力と同時に加算器６６に対して入力として提供されてはならない。加算器６６の出力は加算器７０に入力として与えられ、そこで他のフィンガーの同じ対応するミキサーの出力と混ぜ合わせられる。
【００３２】
加算器６８及び７０の出力は時間マルチプレクサ７２によって相互に多重化され、図示されていないデコーダに向けられる。なお、いずれのモードの場合においても、ミキサー６４の出力は偶数データ・ビットの送信されたバージョンと対応し、ミキサー６６の出力は奇数データ・ビットの送信されたバージョンと対応する。
【００３３】
本発明を第三世代コード分割多重アクセス技術に基づく無線通信システムなどいくつかの実施の形態を上に参照して述べた。なお、本発明は他の多重アクセス技術に基づいた無線通信技術にも適用できる。さらに、同じユーザー信号の偶数及び奇数データ・ビットの代わりに、本発明は異なったユーザー信号の偶数及び奇数ビット、又は他の組み合わせにも適用できる。本発明は又２つの（偶数及び奇数データ・ビットへ）分割されていないユーザー信号にも適用できる。従って、本発明は上に開示された実施の形態だけに限定して考えられるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】直交送信ダイバーシチ及びウォルシュ関数を使用した空間時間拡散を用いた本発明による送信装置の図。
【図２】直交送信ダイバーシチ及びウォルシュ関数を使用した空間時間拡散を用いた本発明による受信装置の１つのフィンガーを示す図。
【図１】
0003930237.tif 000003
【図２】
0003930237.tif 000004