(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ信号のマルチコード受信するための、特にRAKE受信機を有する移動体電話の受信方法であって、コード和及びコード差は、受信され、それらが切替信号により制御される形態である拡散率で交互に処理されるように測定されて、中間信号を形成し、前記ユーザ信号ビットがクロスオペレーションにより前記中間信号から復元される受信方法。
【請求項２】
請求項１記載の受信方法であって、前記コード和及び前記コード差の処理は、符号分割多重アクセス（CDMA）を用いて行われる受信方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の受信方法であって、前記クロスオペレーションは、加算及び減算（バタフライオペレーション）である受信方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項記載の受信方法であって、前記切替信号は、負のXOR機能を介したコードから得られる受信方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項記載の受信方法であって、前記ユーザ信号ビットを含む受信信号は、コードを乗算され、前記切替信号により制御された切替機能を介して積分され、逆拡散される受信方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項記載の受信方法であって、３つ又はそれ以上のコードの場合においてそれぞれ２つのコードに対して一つのRAKE受信機が与えられる受信方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項記載の受信方法を行う受信デバイスを有する移動体電話であって、前記受信デバイスは、受信コード和及び受信コード差を処理して中間信号を形成し、クロスオペレータにより前記ユーザ信号ビットを得る移動体電話。
【請求項８】
請求項７記載の移動体電話であって、前記受信デバイスは、複数の入力クロックが与えられ、それから補助クロックを生成する制御ロジックと、制御信号とを有し、前記受信デバイスは、入力レジスタ、マルチプレクサ、加算器、及びさらなるレジスタを有し、前記補助クロックは、前記入力レジスタ及び前記さらなるレジスタを時間調節し、前記制御信号は前記マルチプレクサを制御し、前記マルチプレクサは前記加算器に接続され、前記加算器は前記さらなるレジスタにロードする移動体電話。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にRAKE受信機を有し、マルチコード受信を行う移動体電話用の受信方法、及びこの目的に好適な移動体電話に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マルチコード受信（CDMA）の移動体電話は、通常RAKE受信機を用いて操作する。RAKE受信機においては、直接リンクで受信した信号だけでなく、間接パスを介して反射した信号をも測定される。それにより、マスター局と移動体電話との間の物理チャネルは、直接リンクと反射リンクとを含む。これは、移動体電話により処理される、マスター局の送信電力の部分を増加させる。直接到来ユーザ信号と反射リンクを介して到来するユーザ信号の部分とを測定するために、フィンガと呼ばれる複数の処理パスがRAKE受信機において与えられる。原則として、複数のフィンガは、物理送受信チャネル用に与えられる。そのようなRAKE受信機は、例えば、Peter Schramm,  Universitat  Erlangen-Nurnberg dated  04.17.1996,  Shaker  Verlag,  Aachen  1996による論文において記載されている。
【０００３】
種々の符号化方法が既知である。ここで対象としているCDMA法においては、ディジタル化された送信信号は、直交するコードにより互いに異なる複数のユーザ信号を有する。CDMA(Code  Division  Multiple  Access)法は、例えば、Niels  KluBmann:  Lexikon  der  Kommunikations  und  Informationstechnik,  Heidelberg,  Huthig,  1997,  pages  72  and  73によるテキストに記載されている。CDMA法において、狭帯域信号は、上記コードの一つを使ってある拡散率で拡散され、送信されるディジタルデータストリームがビット値０及び１のシーケンスとして送信されないという理由で広帯域信号を形成するが、ディジタルユーザデータ値０及び１は、コードチップやサブビットと呼ばれるバイナリーシンボルのようなＮのシーケンスにより表される。０及び１のＮ桁シーケンスのコードチップは、この場合においてそれぞれ反転される。最後に、全体のシーケンスのコードチップが送信される。
【０００４】
実用導入のために与えられるUMTS(Universal  Mobile  Telecommunication  System,  compare  said  textbook,  page  495)において、信号ユーザ（移動体電話）が一つよりも多い直交コードを受信し得ると規定される。同じ拡散率及び同じ相対送信電力は、これらすべてのコードに対して規定される。したがって、受信される直交コードの数にしたがって移動体電話で複数のRAKE受信機を備えることは明らかである。そこで、計算上の消耗並びに、それによる移動体電話の集積回路のエネルギー消費及びスペース要求条件は、相当上がるであろう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、移動体電話のダブルコーディングやマルチコーディングの場合における消耗を減少することができることを利用して、前段で挙げられたタイプの受信方法及び移動体電話を特徴づけることである。
【０００６】
上記目的は、請求項１の特徴部分の形態による本発明にしたがって達成される。
【０００７】
本発明に係る解決法は、本質的に以下の利点を有する。
ａ）毎回２つのコードを受信するフィンガ毎に一つのRAKE受信機のみを必要とする。送信がダブルコードを使って行われる一つのバージョンにおいて、それによりフィンガ毎の一つのRAKE受信機が節減される。例えば、RAKE受信機が６つのフィンガを有するならば、６つのRAKE受信機がそれにより節減される。
ｂ）以下に与えられる表に示すように、ただ一つのRAKE受信機がより少ない操作のみを実行しさえすれば良い。全体的な成果は、移動体電話の減少した電力消費及び減少した集積回路（ベースバンド回路）のスペース要求条件である。
ｃ）複雑さの減少は、移動体電話の性能の減少を導かない。
【０００８】
記載された方法は、受信するコードの同じ拡散率及び同じ相対電力と仮定すれば、UMTSの場合だけでなく、いかなるCDMAシステムの場合にも使用され得る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の有利な実施の形態は、以下の記述及び従属請求項で開示される。
【００１０】
ディジタル符号化されたダブル受信信号r(k)は、コードc0及び第２コードc1の両方を用いて符号化された形態で移動体電話のRAKE受信機１においてCDMA法を使用して受信される。
【００１１】
図１に係るスキームにおいて、受信機１は、コードc0用の発生器２及びコードc1用の発生器３を有する。受信信号r(k)は、マルチプライア４を介してコードc0を用いて符号化され、マルチプライア５を介してコードc1を用いて符号化される。コード発生器２，３は、受信信号r(k)を送るマスター局により制御される。インテグレード・ダンプ（integrade and dump）フィルタブロック６において、コードc0で符号化された信号は、符号分割多重接続（CDMA）法を用いて、拡散率SFで処理される。インテグレード・ダンプフィルタブロック７において、コードc1で符号化された他のディジタル信号は、同じ拡散率SFで処理される。サンプリングレートは、例えば、3.84MHz（UMTS）であり、フィルタブロック６，７の処理後は、3.84MHz/SF MHzとなる。すなわち、拡散率SF=4の場合、0.96MHzである。
【００１２】
一つの出力信号s0が合成ブロック８において得られる。出力信号s1は、別の合成ブロック９において得られる。ここで特徴づけられるRAKE受信機１の他のフィンガの一部の信号は点線で示される。
【００１３】
図２に係る構成の場合において、コード発生器２のコードc0は、c0の値にしたがう＋１又は−１を受信信号r(k)に乗算するマルチプライア４と、負のXORゲート１０（EXNOR）に与えられる。また、コード発生器３のコードc1は、ゲート１０に与えられる。ゲート１０の出力信号は、マルチプライア４とインテグレート・ダンプフィルタブロック６との間、同様にマルチプライア４とインテグレート・ダンプフィルタブロック７との間の切替機能１１に対する切替信号s(k)である。切替信号s(k)を介したそれぞれの場合において半分の時間のみが有効であるので、フィルタブロック６，７は、拡散率SFの半分で平均化（積分）し、対応する低いデータレートでその結果を出力する。減算されたコード組み合わせc0−c1で与えられる中間信号s’0-1(n)は、フィルタブロック７の出力で生じる。
【００１４】
したがって、２つのコードc0(k)及びc1(k)で生じるビットにより、以下のコードの組み合わせが基地局により送られ、それにより以下の切替信号s(k)が生じる。
【００１５】
【表１】
0004108479.tif 000002
c0＋c1で受信された中間信号はs’0+1(n)である。c0−c1で受信された中間信号はそれに対応してs’0-1(n)である。
【００１６】
従来の方法（図１と比較）において、与えられたコード和c0＋c1及びコード差c0−c1はまた、必然的に受信される。しかしながら、これらは使用されないが、コードc0及びc1が得られる効果をすぐに抑える。
【００１７】
それに比べて、以下の結果は図２〜４に係る方法において使用される。
１．ビットの値０及び／又は１により、コード和c0＋c1は値±２又は値０を持つ。コード和の値０は、ユーザ信号に寄与しない。その結果、切替信号s(k)は、コード和を処理するフィルタブロック６からコード差を処理するフィルタブロック７に切り替えるために使用されることができ、コード差が０のときに使用される。
２．対応するステートメントは、コード差のために保持する。ビットの値０及び／又は１により、コード差c0−c1は値±２又は値０を持つ。コード差の値０は、同様にユーザ信号に寄与しない。その結果、切替信号s(k)は、フィルタブロック７からフィルタブロック６に切り替えるために使用されることができ、コード差が０のときに使用される。
【００１８】
この成果は、この方法により提供される利点を生じる。
【００１９】
最初にコードc0又はc1で送信されたビットは、すなわちユーザ信号は、その後クロスオペレータ１２において、以下のクロスオペレーション（バタフライオペレーション）により簡単に加算及び減算により得られ得る。
（c0＋c1）＋（c0−c1）＝c0
（c0＋c1）−（c0−c1）＝c1
【００２０】
コードc0及びコードc1にそれぞれ関係するビット及び中間信号s’0(n)及びs’1(n)は、その後クロスオペレータ１２の出力に与えられる。これらの中間信号は、それぞれに割り当てられた合成器ブロック８，９で合成され、基地局によりコードc0又はコードc1で送られたユーザ信号にそれぞれ対応する出力信号s0又はs1を形成する。
【００２１】
マルチプライア４でのチップレートが、例えば、3.84MHzであるなら、フィルタブロック６，７の場合における平均レートは、これらのブロック間の切り替えにより、この半分、すなわち1.92MHzである。クロスオペレータ１２でのビットレートは、拡散率SFにより3.84/SF MHz、すなわちSF=4の場合において0.96MHzである。
【００２２】
図３は、機能ブロックａ及びｂ（図２と比較）を有するシステムの可能な実施例を示し、その実施例は、切替機能１１、フィルタブロック６，７、及びクロスオペレータ１２を含む。
【００２３】
特有の信号シーケンスは、図４の信号図において図示される。
【００２４】
制御ロジック１３は、図３にしたがう実施の形態において与えられる。これは、複数の入力クロックで操作する。特に以下のものである。
CLK_SMP：サンプリングレート（15.36MHz）
CLK_CHP：チップタイミング（3.84MHz）
CLK_BIT：ビットタイミング
（SF=4,8,16,32,64,128,256,又は512の場合、3.84MHz/SF）
図４においてはSF=4とする。
さらなる入力信号は、上述の切替信号s(k)である。
すべてのクロックブロックは、正のエッジをトリガにする。
制御ロジック１３は、それらから内部補助クロックを導出する。
CLK_CHP_0=CLK_CHP
CLK_CHP_1=CLK_CHP、CLK_SMPの１周期遅延
CLK_BIT_0=CLK_BIT
CLK_BIT_1=CLK_BIT、CLK_SMPの１周期早い
CLK_BIT_2=CLK_BIT、CLK_SMPの２周期早い
さらに、制御信号MODEが生成される。その場合において、
MODE=0は、s(k)=1に対する入力値が積分されることを示す；
MODE=1は、s(k)=0に対する入力値が積分されることを示す；
MODE=2は、二つの積分の結果が加えられる（バタフライ加算）ことを示す；
MODE=3は、二つの積分の結果が引かれる（バタフライ減算）ことを示す。
【００２５】
MODE0及びMODE1は積分中に設定される。MODE2は、現在のシンボルの最終チップ内でCLK_SMPの第３周期中に設定される。MODE3は、CLK_SMPの第４周期中に設定される。
【００２６】
ブロックI_REGは、システムの入力レジスタである。チップブロックの正エッジの場合において、対応する新しい入力値は、この入力レジスタに移される。
【００２７】
ブロックMUX_Aは、MODEレジスタREG_A，REG_Bの機能として、加算器ADの入力に切り替えて繋ぐマルチプレクサである。入力値は、MODE=0及びMODE=1に対して、対照的にMODE=2及びMODE=3に対して切り替えられる。それは、切り替えられるレジスタREG_A，REG_Bから生じるc0(k)＋c1(k)用の積分の結果である。
【００２８】
レジスタREG_Aは、加算器ADの出力に直接接続されている。レジスタは、ビットクロック（入力CLR）の正エッジでリセットされる。REG_Aでの加算結果は、MODE=0に保持するならば、CLK_CHP_1の立ち上がりエッジで移される。
【００２９】
レジスタREG_Bは、加算器ADの出力に直接接続されている。レジスタは、ビットクロック（入力CLR）の正エッジでリセットされる。加算結果は、MODE=1に保持するならば、CLK_CHP_1の立ち上がりエッジでREG_Bに移される。
【００３０】
さらなるレジスタREG_Cは、加算器ADの出力に直接接続されている。加算結果は、CLK_BIT_1の立ち上がりエッジでREG_Cに移される。その後、REG_Cにおける値は、コードc0(k)で受信された信号であり、CLK_BITの次のエッジで移され得る。
【００３１】
さらなるレジスタREG_Dは、加算器ADの出力に直接接続されている。加算結果は、CLK_BIT_2の立ち上がりエッジでREG_Dに移される。その後、REG_Dにおける値は、コードc1(k)で受信された信号であり、CLK_BITの次のエッジで移され得る。
【００３２】
ブロックNEGATEは、レジスタREG_Bの内容の状態否定である。否定は、MODE=3が選択されたとき、すなわち積分値の減算が行われる（バタフライオペレーション）ときに実施される。
【００３３】
ブロックMUX_Bは、MODEの機能として、レジスタREG_A又はREG_Bを切り替えて加算器の入力に繋ぐマルチプレクサである。REG_Aは、MODE=0に対して切り替えられ、REG_Bは、すべての他の値のMODEに対して切り替えられる。
【００３４】
図３（図４と比較）に係る回路の場合における方法サイクルの原理は以下のとおりである。例えば：
現在のビット（CLK_BITの正エッジ）で始めるとき（瞬間ｔ１）、入力値は、チップの始め（CLK_CHPの正エッジ）で入力レジスタに移される。ここでは、１チップ：１ビット／SFである。レジスタREG_A及びREG_Bは、現在のシンボルの始めで０に設定する。CLK_SMPの次の正エッジの出現で、それぞれの入力値は、s(k)の機能としてREG_A又はREG_Bに加えられる（瞬間ｔ２〜ｔ８）。
【００３５】
MODE=0は、瞬間ｔ１とｔ５との間で与えられる。瞬間ｔ２で、第１チップはレジスタREG_Aに加えられる。第２チップは、瞬間ｔ３で移され、瞬間ｔ４でレジスタREG_Aに加えられる。
【００３６】
MODE=1は、瞬間ｔ５とｔ７との間で起こる。第３チップは、瞬間ｔ５で移され、瞬間ｔ６でレジスタREG_Bに加えられる。第４チップは、MODE=0の間、瞬間ｔ７で移され、瞬間ｔ８でレジスタREG_Aに加えられる。
【００３７】
現在のビットの最後の入力値の加算後、第１ステップは、CLK_SMPの瞬間ｔ９で次の正エッジの出現で、REG_A及びREG_Bから加えられるべき（MODE=2）、REG_Cに書き込まれるべき２つの部分的な結果のためにある。その後、２つの部分的な結果は、次の正エッジ（瞬間ｔ１０）の出現で減算され、REG_Dに書き込まれる。
【００３８】
UMTSの場合において、実部及び虚部により分かれた形態で、基地局から移動体電話に複素シンボルが送信される。それぞれのシンボルは、それぞれの時間の２つのビットシーケンス（QPSK）に対応する。
【００３９】
図２〜４を利用した上述の方法の特定の利点は以下のとおりである：
図１に係る標準的な実施例と対照的に、一つの加算器ADのみが２つの加算器の代わりに必要である。したがって、一つの加算器は、RAKE受信機のフィンガ毎に予備になる。それぞれのRAKE受信機が受信されるコード毎に複数のフィンガを有するので、すべてのRAKE受信機において多くの加算器が節約され得る。
【００４０】
それにもかかわらず、単独の加算器ADは、標準的な実施例の場合においてよりも実質的に少ない操作で動作する。最も望ましい場合において、事実上８００万の加算器が２つのパラレルチャネルのために秒毎に節約され得る。これは、移動体電話の実質的に低い消費電力を結果として生じる。
【００４１】
上記では、例として、移動体電話が２つのコードc0及びc1を処理するとした。移動体電話が３つ又はそれ以上のコードを処理することができるならば、上述のように一つのRAKE受信機が移動体電話において２つのコードに対してそれぞれ与えられる。例えば、４つのコードが処理されるなら、この目的のために２つのRAKE受信機が必要である。
【００４２】
以下の表は、Ｍ個のコード及び種々の拡散率SFの場合における操作の節約割合を示す。
【００４３】
【表２】
0004108479.tif 000003
例えば、表は、２つのコード及び拡散率４に対して２５％の節約があることを示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、一つのフィンガのみが示されており、RAKE受信機を用いて２つのコードの場合の既知の受信方法のブロック図を示す。
【図２】  図２は、RAKE受信機の一つのフィンガのみが示されており、提案受信方法のシステムの原理の説明を示す。
【図３】  図３は、実施の形態、すなわち実施例のブロック図を示す。
【図４】  図４は、図３に関する信号図を示す。
【図１】
0004108479.tif 000004
【図２】
0004108479.tif 000005
【図３】
0004108479.tif 000006
【図４】
0004108479.tif 000007