JP2009268115A - 無線通信システムにおけるコードチャネル割り当て - Google Patents

Abstract

【課題】高速チャネルを構築するために必要とされるウォルシュコードの損失を回避するために、効率的な方法論またはアルゴリズムを提供する。
【解決手段】システムと技術はスケジューラー、または複数の拡散シーケンス割り当ておよび各々が割り当てられた拡散シーケンスに直交する複数の利用可能な拡散シーケンスを維持するように構成された類似のコンポーネントを用いたスペクトル拡散通信を含む。スケジューラーは、また、同じ長さを有する利用可能な拡散シーケンスのグループから拡散シーケンスを選択するように構成してもよい。選択された拡散シーケンスは、コードのブロックから発生され、同じコードのブロックを用いて発生することができる利用可能な拡散シーケンスの数に基づいて選択される。
【選択図】図２

Description

３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９に基づく優先権の主張
この特許出願は、この出願の譲受人に譲渡され、参考のために明示的にこの明細書に添付される、２００２年９月９日に出願された「無線通信システムにおけるコードチャネル割り当て」(CODE CHANNEL ALLOCATIONS IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM)という発明の名称の仮出願６０／４０９，５２８に対する優先権を主張する。

この発明は、一般に通信に関し、特に、無線通信システムにおけるコードチャネル割り当てを管理するためのシステムおよび技術に関する。

現代の通信システムは、複数のユーザが共通の通信媒体を共有することを可能にするように設計されている。そのような１つの通信システムは符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムである。ＣＤＭＡ通信システムは、スペクトル拡散通信に基づいた変調および多重アクセススキームである。ＣＤＭＡ通信システムでは、多くの信号は同じ周波数スペクトルを共有し、その結果、ユーザ容量の増加を提供する。これは、搬送波を変調する異なるコードで各信号を送信することにより達成され、それによりスペクトル全体に信号を拡散する。送信された信号は、所望の信号を逆拡散するために対応するコードを用いて相関器により受信器内で拡散してもよい。コードが一致しない望ましくない信号は、雑音のみに寄与する。

スペクトル拡散通信において、基地局コントローラ（ＢＳＣ）は、無線ネットワークを、広域ネットワーク（ＷＡＮ）あるいはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）のような通信インフラストラクチャーにインターフェースするためにしばしば使用される。

ワイヤレスネットワークは、各々がセルとして知られる地理的な領域内のすべてのユーザにサービスするように構成された複数の基地局を含む。この構成において、ウォルシュコードとして知られている直交シーケンスはフォワードリンクで使用され、同じセル領域内で動作する複数のユーザを分離する。フォワードリンクは基地局からユーザへの信号伝送を指す。

ここ数年の無線通信の驚異的な増加つれて、ウェブブラウジング、ビデオアプリケーションおよびその他同種のものをサポートするためにより高いデータ転送速度サービスの要望があった。多くの場合、この要望は、各フォワードチャネルが相異なるウォルシュコードを有する状態で基地局からユーザにトラヒックを運ぶための複数のフォワードチャネルを用いることにより、かなえられる。不運にも、このアプローチは、複数のウォルシュコード復調を要求するユーザ機器にさらなる複雑さを導入する傾向がある。

複数のウォルシュチャネルを復調する複雑さを回避する、高いデータ転送速度サービスを提供するための代替方法は、１つ以上のウォルシュコードから導き出された拡散シーケンスの使用を含む。しかしながら、一旦ウォルシュコードが使用されれば、ウォルシュコードは直交性がないために次の拡散シーケンスを生成するために再び使用することができない。従って、高速チャネルを構築するために必要とされるウォルシュコードの損失を回避するために、効率的な方法論またはアルゴリズムが拡散シーケンス割り当てに必要とされる。

この発明の１つの観点において、スペクトル拡散通信装置は、複数の拡散シーケンス割り当ておよび各々が割り当てられた拡散シーケンスに直交する複数の利用可能な拡散シーケンスを維持するように構成されるスケジューラーを含む。スケジューラーは、さらに同じ長さを有する利用可能な拡散シーケンスのグループから拡散シーケンスを選択するように構成される。選択された拡散シーケンスは、コードのブロックから発生され、同じコードのブロックを用いて発生することができる利用可能な拡散シーケンスの数に基づいて選択される。

この発明の他の観点において、スペクトル拡散通信装置は、複数の拡散シーケンス割り当てと、各々が割り当てられた拡散シーケンスに直交する複数の利用可能な拡散シーケンスを維持するように構成されるスケジューラーを含む。スケジューラーはさらに、すべての利用可能な拡散シーケンスの中で最も短い長さを有する利用可能な拡散シーケンスを識別し、目標の長さを決定し、それを識別した拡散シーケンスの長さと比較し、比較に基づいて利用可能な拡散シーケンスを選択するように構成される。

さらにこの発明の他の観点において、スペクトル拡散通信装置は、複数の拡散シーケンス割り当てと、各々が割り当てられた拡散シーケンスに直交する複数の利用可能な拡散シーケンスを維持する手段と、同じ長さを有する利用可能な拡散シーケンスのグループから拡散シーケンスを選択する選択手段を含む。選択された拡散シーケンスは、コードのブロックか発生され、同じコードのブロックを用いて発生することができる利用可能な拡散シーケンスの数に基づいて選択される。

この発明のさらなる観点において、スペクトル拡散通信の方法は、複数の拡散シーケンス割り当てと、各々が割り当てられた拡散シーケンスに直交する複数の利用可能な拡散シーケンスを維持すること、および同じ長さを有する利用可能な拡散シーケンスのグループから拡散シーケンスを選択することを含む。選択された拡散シーケンスはコードのブロックから発生され、コードの同じブロックを用いて発生することができる利用可能な拡散シーケンスの数に基づいて選択される。

この発明の他の実施形態は、以下の詳細な記載から当業者には容易に明白であろう、ここでは、詳細な記載は、例証として、この発明の典型的な実施形態のみが図示され記載されていることが理解される。実現されるように、この発明は、すべてこの発明の精神および範囲から逸脱することなく、他のおよび異なる実施形態を実施でき、そのいくつかの詳細は、種々の他の観点において変更することができる。従って、図面および詳細な記載は事実上説明に役立つと見なされるべきであり、限定的であると見なされるべきでない。

図１は、ＣＤＭＡ通信システムの概念ブロック図である。 図２は、ＣＤＭＡ通信システムの基礎的なサブシステムを図解する、単純化された機能ブロック図である。 図３は、６４ｘ６４ウォルシュコードマトリクスのテーブルである。 図４は、複数のウォルシュコードを備えた通信パイプの構成を図解する概念図である。 図５は、ウォルシュコードから生成された拡散シーケンスの階層的組織を図解する概念図である。 図６Ａは、拡散シーケンスを複数のユーザに割り当てるためのアルゴリズムの機能ブロック図である。 図６Ｂは、拡散シーケンスを複数のユーザに割り当てるためのアルゴリズムの機能ブロック図である。 図６Ｃは、拡散シーケンスを複数のユーザに割り当てるためのアルゴリズムの機能ブロック図である。

この発明の観点は、添付する図面において一例として図解され、限定する目的で図解されるわけではない。

添付された図面に関連して以下に述べる詳細な記載は、この発明の種々の実施形態の記載として意図され、この発明が実施されるかもしれない実施形態のみを表すようには意図されない。この開示に記載された各実施形態は、単にこの発明の一例または例証として提供され、他の実施形態に対して必ずしも好適であるまたは利点があると解釈されるべきでない。詳細な記載は、この発明の完全な理解を提供する目的のために詳細な説明を含む。

しかしながら、この発明がこれらの特定の詳細なしで実行されるかもしれないことは当業者に明白であろう。いくつかのインスタンスでは、よく知られた構造および装置はこの発明の概念を不明瞭にしないようにするためにブロック図の形で示される。

図１はＣＤＭＡ通信システムの概念のブロック図である。ＢＳＣ１０２を用いて、無線ネットワーク１０４を、広域ネットワーク（ＷＡＮ）あるいはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）のような通信インフラストラクチャー１０６にインターフェースしてもよい。

無線ネットワークは、各々がセルラ領域１１０ａ−１１０ｄに割り当てられた複数の基地局１０８ａ−１０８ｄを含む。加入者局１１２は通信インフラストラクチャー１０６にアクセスしてもよいし、またはＢＳＣ１０２の制御の下で１以上の基地局１０８ａ−１０８ｄを介して他の加入者局（図示せず）と通信してもよい。

図２は、図１の例示的なＣＤＭＡ通信システムのベーシックサブシステムを図解する簡単化された機能ブロック図である。簡単化のために唯一つのセレクタエレメント２０２が示されているけれどもＢＳＣ１０２は多くのセレクタエレメントを含む。１つのセレクタエレメントは１つ以上の基地局を介して各加入者局と通信するために設けられる。

呼が開始されると、呼プロセッサ２０４を用いてセレクタエレメント２０２と加入者局１１２との間の接続を確立してもよい。次に、スケジューラー２０６はウォルシュコードを加入者局１１２に割り当て、その接続を介した加入者局１１２へのフォワードリンク送信を識別してもよい。加入者局１１２のデータ要件に応じて、スケジューラーは、複数のウオルシュコードを加入者局に割り当て、高データ転送速度サービスをサポートしてもよい。

あるいは、スケジューラー２０６は、後でより詳細に記載される方法で、複数のウォルシュコードから導き出された拡散シーケンスを加入者局１１２に割り当ててもよい。

この開示のために、用語「データ」はデータ、音声、ビデオおよび／または他のタイプの情報含むように広く解釈されなければならない。「ウォルシュコード割り当て（複数の場合もある）」も１つのウォルシュコード割り当て、複数のウォルシュコード割り当ておよび／または複数のウォルシュコードから導き出された拡散シーケンスを含むように広く解釈されなければならない。ウォルシュコード割り当ては、呼セットアップの期間、シグナリングメッセージの交換を用いてＢＳＣ１０２から加入者局１１２に伝送してもよい。

セレクタエレメント２０２は、通信インフラストラクチャー１０６からデータを受信するように構成してもよい。次に、セレクタエレメント２０２は、意図された加入者局１１２と通信している各基地局にデータを送ってもよい。基地局１０８はデータキュー２０８を含んでいてもよい。データキューは、フォワードリンクを介して加入者局１１２に伝送する前にセレクタエレメント２０２からのデータをバッファする。データキュー２０８からのデータはチャンネルエレメント２１０に供給してもよい。チャンネルエレメント２１０は、畳み込み符号化、長い擬似ランダム雑音(ＰＮ）コードを用いたスクランブル、インターリービングおよび変調のような種々の信号処理機能を供給してもよい。次に、結果として生じる変調されたデータは、割り当てられたウォルシュコードまたは拡散シーケンスで拡散してもよいし、オーバーヘッドチャネルと結合してもよいし、短いＰＮコードを用いて直交変調してもよい。短いＰＮコードは、１つのセルラ領域を他のセルラ領域から分離するために使用されるコーディングの第２層である。このアプローチは、すべてのセルラ領域においてウォルシュコードの再使用を可能にする。チャンネルエレメント２１０の出力は、アンテナ２１４を介して、基地局１０８からフォワードリンクを介して基地局１０８に伝送する前に、フィルタリング、増幅、および搬送波周波数へのアップコンバージョンのために、送信器２１２に供給してもよい。

スケジューラー２０６の場所は、集中型か分散されたスケジューリング機能が望まれるかどうかに依存する。例えば、分散スケジューリングスキームは、すべての基地局内のスケジューラーを利用してもよい。この構成において、各基地局のスケジューラーは、他のセルの領域のウォルシュコード割り当てと無関係にそのセルの領域内の加入者ステーションのためのウォルシュコード割り当てを決定する。反対に、集中型のスケジューリングスキームは、ＢＳＣ１０２内の単一スケジューラー２０６を利用して、複数の基地局のためのウォルシュコード割り当てを調整してもよい。いずれにしても、スケジューラー２０６は、高データ転送速度サービス並びに、一般的な音声サービスをサポートするためにフォワードリンク内のウォルシュコード割り当てに関与する。

スケジューラー２０６は、特定のアプリケーションおよび全面的な設計の品質に依存する様々な方法で実施してもよい。１つの実施形態において、ウォルシュコード割り当ては、加入者局１１２からの発呼リクエストから決定してもよい。ユーザが呼び出しを始めるか、呼び出しを始めるアプリケーションを始める場合、発呼要求は、ユーザーによって要求されたサービスのタイプを識別する加入者局１１２および要求されるサービスの品質によって発生してもよい。例えば、発呼要求は、ユーザが６４ｋビット／秒を要求するビデオアプリケーションを開始したことを示してもよい。この実施形態において、発呼要求は制御チャネルを介して加入者局１１２から基地局１０８に送信され、ＢＳＣ１０２内のスケジューラー２０６に供給されてもよい。従って、ウォルシュコード割り当ては、発呼要求並びに他のシステム制約に基づいてスケジューラー２０６により行われてもよい。他のシステム制約としては、例えばフォワードリンクの品質、基地局で利用可能な最大の送信電力、他の加入者局のための現在のウォルシュチャネル割当ておよび／または他の関連する要因がある。ウォルシュコード割り当てが、ページングチャネルを介して加入者局１１２に送信されるかもしれない場合、ウォルシュコード割り当ては基地局１０８に供給されるかもしれない。

ウォルシュチャネル割当ては種々のアルゴリズムを使用して、スケジューラー２０６によって行ってもよい。アルゴリズムは次の加入者局のための高速のチャネル割当てを制限する可能性を最小化するウォルシュチャネル割当てを提供するために最適化してもよい。この概念を例証するために、アルゴリズムは、６４ｘ６４ウォルシュコードマトリクスに関して記載されるであろう。しかしながら、この開示の全体にわたって記載された発明概念は、任意のサイズのウォルシュコードマトリクスに使用してもよい。さらに、ＰＮコードおよび同種のもののような他の拡散コードとともに使用するためのアルゴリズム上の変化は、当業者にとって容易に明白であろう。

図３で示される６４ｘ６４ウォルシュコードマトリクスを参照すると、スケジューラーは、加入者局に６４の可能な異なるウォルシュコードのうちの１つを割り当ててもよい。

一旦ウォルシュコードが割り当てられれば、ウオルシュコードは、同じセルラ領域内の他の加入者局への割り当てには利用不可能になる。万一加入者局からの発呼リクエストが高速チャネルを要求すれば、スケジューラーは種々の方法で応答してもよい。スケジューラーは、２以上の利用可能なウオルシュコードを割り当て、フォワードリンクデータを運んでもよい。あるいは、スケジューラーは複数のウォルシュコードから短くされた拡散シーケンスを導き出してもよい。加入者局に短くされた拡散シーケンスを割り当てることにより、この拡散シーケンスを導き出すために使用されるウォルシュコードは利用不可能になる。これらのウォルシュコードは「事実上」割り当てられると言われている。なぜならば、加入者局に技術的に割り当てられないけれども、ウォルシュコードは、利用可能なウォルシュチャネルの領域が取り除かれたからである。例えば、３２のゼロから構成される短くされた拡散シーケンスは、２つのウオルシュコードから３２チップの共通シーケンスをマージすることにより構成してもよい。図３に示すように、ウォルシュコード（ＷＯ）３０２および（Ｗ３２）３０４は各々、最も意味のあるチップとして、３２のゼロから構成される共通チップシーケンスを有する。従って、３２のゼロの拡散シーケンスは、ウォルシュコード（ＷＯ）３０２および（Ｗ３２）３０４の仮想割り当てを生じる。ウォルシュコード（ＷＯ）および（Ｗ３２）の仮想割り当ては直交性を維持するために必要である。この概念を１６のゼロから構成される短くされた拡散シーケンスまで延長することは、ウォルシュコード（ＷＯ）３０２、（Ｗ１６）３０６、（Ｗ３２）３０４および（Ｗ４８）３０８の仮想の割り当てを生じる。

図４は、３２ｘ３２ウォルシュコードマトリクスのためのウォルシュコード空間を表わす実例となる図である。通信パイプの概念はウォルシュコードから導き出された、短くされた拡散シーケンスを使用する利点および効果をさらに例証するために導入されるだろう。個別のパイプは、基地局から各加入者局へのフォワードリンク通信をサポートするために使用される。音声および低速度データアプリケーションについては、３２本のパイプが３２ｘ３２ウォルシュコードマトリクスから利用可能である。３２本のパイプの各々は、３２チップを有する別個のウォルシュコードで構築され、１ｘ−パイプとして定義される。

より高い容量パイプは、複数のウォルシュコードから導き出された、短くされた拡散シーケンスで構築してもよい。例えば、４−チップから構成される、短くされた拡散シーケンスは、図４に示すように８−ウォルシュコードから構築してもよい。この高容量パイプ４０２は１ｘ−パイプより８倍速い（８ｘ）、しかし８ウオルシュコードが事実上割り当てられ、将来の割り当てに利用不可能である。８ｘ−パイプ４０２はパイプ分割オペレーション４０８を用いて２つの４ｘ−パイプ４０４および４０６に分割してもよい。各４ｘ−パイプ４０４および４０６は、８つのチップから構成され、３２／４または８のウォルシュコード間隔を備えた４−ウォルシュコードから構築された、短くされた拡散シーケンスから構成される。反対に、２本の４ｘ−パイプ４０４および４０６は、マージパイプオペレーション４１０を用いて８ｘ−パイプ４０２に逆合併してもよい。しかしながら、８ｘ−パイプ４０２が加入者局に割り当てられるなら、両方の４ｘ−パイプ４０４および４０６は他の加入者局への将来の割り当てには利用不可能である。後で詳細に記載する方法において、パイプ分割オペレーションおよびパイプマージオペレーションを用いて、ウォルシュコード割り当てを最適化し、利用可能な高容量パイプを分割する可能性を最小化してもよい。一般に、２ｎのウォルシュコードから導き出された拡散シーケンスを有するパイプは、２つのより小さなパイプに分割してもよい。各より小さなパイプは、２ｎ−１のウォルシュコードから導き出される。

パイプがウォルシュコード空間全体にわたって分割され合併してもよい方法についてさらに説明するために、図５に示すような木構造を使用して、階層的組織においてウォルシュコード空間を視覚化することは有用である。木構造は、ｎ＋１レベルを有する２ｎ＋１のノードを含んでいる。変数ｎは２ｎ＝ウォルシュコード長の関係から確認してもよい。例えば、６４ｘ６４ウォルシュコードマトリクスにおいて、木構造は、７レベルを備えた１２８のノードを有する。トップレベルまたはルートレベル５０２において、すべての６４ウォルシュコードから導き出された１−チップ拡散シーケンスを有する１つの６４ｓ−パイプを表すノード５１６がある。６４ｘ−パイプは、第２の５０４レベルで２つのノード５１８、５２０によって表わされる、２本の小容量３２ｘ−パイプに分割してもよい。このレベルにおける３２ｘ−パイプの各々は、３２のウォルシュコードから導き出される２チップ拡散シーケンスを有する。同様のパターンにおいて、第３のレベル５０６は、４つの１６ｘ−パイプから構成される。各１６ｘ−パイプは、１６ウォルシュコードから導き出された４−チップ拡散シーケンスを有する。４番目のレベル５０８は、８つの８ｘ−パイプから構成され、各パイプは、８つのウォルシュコードから導き出された８−チップの拡散シーケンスを有する。５番目のレベル５１０は、１６の４ｘ−パイプから構成される。各パイプは４つのウォルシュコードから導き出される１６チップの拡散シーケンスを有する。６番目のレベル５１２は３２の２ｘ−パイプから構成され、各パイプは２つのウォルシュコードから導き出された３２−チップの拡散シーケンスを有する。また、７番目のレベル５１４は、６４の１ｘ−パイプから構成され、各パイプは６４チップのウォルシュコードを有する。

ノードへのウォルシュコードの割り当ては種々の仕様を用いて実行してもよい。１つの例示の仕様は、ルートレベル５０２におけるノードを「０」に設定する。木構造のレベルを介して下方向に働かせると、各子ノードの最上位チップが親ノードと同じ値を保持する。左の子ノードの最下位のチップはさらに親ノードと同じ値を保持する。その一方で右の子ノードの最下位のチップは、親ノードの逆の値を割り当てられている。例えば、レベル５０２において、ノード５１６は「０」の値を有し、「０」の値を有する１チップウオルシュコードを表す。第２のレベル５０４において、ノード５１８は「００」の値を有し、ノード５２０は「０１」の値を有する。類似のパターンは木のレベルを経て反復されてもよい。最終レベルは、６４ノードを有し、各ノードは、異なる６４チップのウォルシュコードを有する。

加入者局へのウォルシュコード割り当ては、木構造中のノードの割り当てに相当する。ウォルシュコード割り当てのためのアルゴリズムはある手続きに従って実施することができる。最初に、ノードが割り当てられるとき、そのノードに植えつけられた全体の部分木は、事実上割り当てられるものとしてフラッグが立てられる。第２に、木構造の根元までの割り当てられたノードのすべての親ノードも事実上割り当てられたものとしてフラッグが立てられる。これらのノードの事実上の割り当ては直交性を維持するために行われる。

ノードは、また直交の欠如のために利用不可能である。万一加入者局を備えた通信リンクが終了すれば、ノードは、将来の割り当てのために木構造内で解放することができる。さらに、そのノードに植えつけられた全部分木への仮想割り当ておよびその木構造の根元までの親も解放することができる。

従って、アルゴリズムは加入者局のデータ転送速度要件をサポートする木構造の最下位レベル内のノードを選択するために使用することができる。そのレベルにおけるすべてのノードが利用不可能な場合、アルゴリズムは次に低いレベルに進み、以前に割り当てられていないノードを見つける。このプロセスは、ノードが選択されるまで、または利用可能なノードが無いとアルゴリズムが決定するまで継続する。アルゴリズムが、選択期間中に任意のレベルで利用可能な複数のノードを識別する場合、ノードに有線順位を付けて任意の割り当てを防止することができる。これは、ノードの非効率な除去および高容量パイプの分割を生じる可能性がある。それゆえ、例示アルゴリズムは、より人口密度の高い部分木からのノードを割り付けることによりノード割り当てを最適化することができる。すなわち、１レベル以内に割り当てる利用可能なノードを探索する場合、利用可能なノードは、それらが存在する部分木の割り当て密度によって優先順位がつけられる。多くの割り当てられた親ノードを備えた部分木は高密度部分木である。また、その利用可能なノードはそれほど密度が高くない部分木上のノードより高い優先順位を与えられるだろう。割り当て密度に基づいたこの優先順位は、非能率的なウォルシュコード割り当てによって高速パイプの分割を低減するのを支援する。

このプロセスの一例は図５に関して記述される。図５は、レベル５１４における６４のウォルシュコード、および５１２，５１０、５０８、５０６、５０４、および５０２以上のレベルにおいて、ウォルシュコードから発生することができる種々の拡散シーケンスを示す。最初に、加入者局が４ｘ−パイプを要求する場合、レベル５１０におけるノードが選択され、その加入者局に割り当てられるかもしれない。上に説明されるように、レベル５１０におけるノードは、最下位レベル５１４上に存在するウォルシュコードから生成される。例えば、ノード５２２は、ウォルシュコード５２４のブロックから生成される。ノード５２２が加入者局に割り当てられるなら、ブロック５２４のウォルシュコードは利用不可能にされる。それゆえ、仮想割り当てされたものとしてフラッグが立てられなければならない。また、ブロック５２４からの１つ以上のウォルシュコードから生成することができるどんなノードも、単独であるいは他のウォルシュコードと結合して、ノード５２２の割り当てによって利用不可能にされる。したがって、ノード５２１、５２３、５２６、５２８、５１８および５１６、ならびにブロック５２４内のすべてのウォルシュコードもまた仮想割り当てされるものとしてマークされなければならない。

次に、第２の加入者局が例えば、１６ｘ−パイプを要求する場合、レベル５０６におけるノードを選択してもよく、第２の加入者局に割り当ててもよい。それゆえ、レベル５０６における利用可能なノードのグループは識別されるべきである。ノード５２８が以前に、ノード５２８によって表わされる拡散シーケンスがウォルシュコード５２４のブロックから生成されてもよいという事実によって利用不可能にされたので、レベル５０６での数少ない利用可能なノードはノード５３０，５３２および５３４になるだろう。また、実際、これらのノード５３０、５３２および５３４の各々は、ウォルシュコード５２４のブロックから生成することができない拡散シーケンスを表わす。

利用可能なノードのグループが識別された後、一つは第２の加入者局への割り当てに選ばれるかもしれない。高密度部分木から選択することは、非能率的なウォルシュコード割り当てによって高速パイプを分割しないようにする。この基準を適用して、人は、レベル５０４でノード５２０によって表わされる３２ｘ−パイプをばらばらにしないようにするために、ノード５３０が選択されるべきであることが容易に分かる。ノード５２０を選択する決定は、それぞれのコードのブロックから、グループ内の利用可能なノードの各々に対して発生することができる利用不可能なノードの数を評価することにより行ってもよい。言いかえれば、レベル５０６上の各利用可能なノード５３０、５３２および５３４については、利用不可能な親ノードの数が決定される。また、利用不可能な親ノードの最大数を備えたノードは、第２の加入者局に割り当てられるために選択される。従って、この例において、ノード５３０は、２つの利用不可能な親ノード（５１８と５１６）を有することが決定される。ノード５３２は１つの利用不可能な親ノード（５２０）を有する。また、ノード５３４は１つの利用不可能な親ノード（５２０）を有する。したがって、ウオルシュコード５２５のそれぞれのノードから発生することができる利用不可能なノードの最大数を有するノード５３０が選択され、第２の加入者局に割り当てられる。従って、もちろん、ブロック５２５からの１つ以上のウォルシュコードから生成することができる拡散シーケンスを表すすべてのノードもまた仮想割り当てされたものとしてフラッグが立てられなければならないという結果になる。

図６Ａ−６Ｃは、図５に関して記述された基本概念を実施するために使用してもよい例示アルゴリズムを図解するフローブロック図である。上述したように、アルゴリズムは、基地局から加入者局へのフォワードリンク通信をサポートするためにパイプを割り当てるために採用される。アルゴリズムは３つのコンポーネントを有する。第１のコンポーネント６０２は利用可能な最も高い容量パイプを識別する。それはまもなく詳細に記載される方法で、第２のコンポーネント６０４によって使用される。そのパイプの容量が加入者局の容量要件を超えるなら、第２のコンポーネント６０４は、加入者局の容量要件と釣り合った容量を有するパイプを探索する。第２のコンポーネント探索が成功するなら、パイプは加入者局に割り当ててもよい。そうでなければ、３番目のコンポーネント６０６は、パイプ分割オペレーションを使用して、必要な容量を有するパイプを探索するために使用される。

ブロック６０８において、アルゴリズムへの入力は、基地局から加入者局へのフォワードリンク通信を支援するために必要とされるパイプ容量「ｊ」である。ブロック６１０において、インデックス変数「ｋ」をインデックス「Ｎ」に設定することによりアルゴリズムが開始される。アルゴリズムのこのコンポーネントが利用可能な最も高い容量パイプを探索しているので、インデックスＮはウォルシュコード木構造の最高水準である。例えば、６４ｘ６４ウォルシュコードマトリクスにおいて、木構造は７レベルを有する、そして最高のレベルでは、Ｎ＝６である。決定ブロック６１２において、現在のレベル「ｋ」における任意のパイプが利用可能かどうか決定される。そのレベルにおけるパイプが利用可能なら、アルゴリズムは以下に記載される、コンポーネント６０４に入る。しかしながら、パイプがそのレベルにおいて利用可能でないなら、指標インデックスは、ブロック６１４において、木構造上で１レベル低い利用可能なパイプをチェックするために縮小される。「０」が木構造の最下位レベルであるので、アルゴリズムは、決定ブロック６１６において、矢印６１８によって表わされる、利用可能なパイプをチェックする反復プロセスが繰り返されるように、インデックス変数が「０」以下に落ちないことをチェックする。インデックス変数が「０」以下に縮小されるポイントへ反復が継続するなら、アルゴリズムは、割り当てのためのパイプは利用できないと決定し、プロセスは、ブロック６２２において終了する。

上述したように、最高の容量の利用可能なパイプが、矢印６２４で示されるように、識別されるとき、アルゴリズムは、コンポーネント６０４に入る。最高の容量の利用可能なパイプが識別されると、利用可能な最高の容量のパイプから１つ以上のパイプ分割オペレーションを介して作ることができるすべてのパイプは、以前に割り当てられていたか否かにかかわらず、利用不可能であると見なされる。必要以上に高い容量を備えたパイプを割り当てることは、非効率であるので、コンポーネント６０４は、「ｊ」に等しい容量を有するパイプを探索する。最初に、決定ブロック６２６において、必要なパイプ容量「ｊ」が、利用可能な最も高い容量パイプのインデックス「ｋ」以上であるかどうかが決定される。そうであるならば、ブロック６２８において、アルゴリズムは、コンポーネント６０２において識別された最高容量のパイプを選択し、基地局と加入者局の間のフォワードリンク送信を支援する。そして、プロセスは、ブロック６３０で終了する。そうでなければ、インデックス変数「ｎ」はブロック６３２において、現在のインデックス「ｋ」の値に初期化される。また、より低い容量パイプの捜索が始められる。ブロック６３４において、インデックス「ｎ」は木構造上で１レベルシフトダウンされる。また、決定ブロック６３６において、シフトされたインデックス「ｎ」が木構造の「０」レベルを通ったかどうかがチェックされる。そうならば、「ｊ」と等しい容量を有するパイプの捜索は失敗し、アルゴリズムはパイプ分割オペレーションのためにコンポーネント６０６に進む。そうでなければ、アルゴリズムは、決定ブロック６３８において、シフトされたインデックス「ｎ」レベルにおいてパイプが利用可能かどうかが決定される。そのレベルにおけるパイプが利用可能でないなら、決定は、矢印６４０によって示されるように、利用可能なより低い容量パイプが見つかるまで続く。そのポイントにおいて、決定ブロック６４２において、シフトされたインデックス「ｎ」レベルにおけるパイプが必要なパイプ容量「ｊ」に等しいかどうか決定される。そうであるならば、ブロック６４４において、そのパイプを用いて、基地局と加入者局との間のフォワードリンク送信をサポートする。そうでなければ、必要なパイプ容量「ｊ」が変えられたインデックス「ｎ」レベルのパイプの容量より小さいかどうかが決定ブロック６４８で決定される。そうでなければ、アルゴリズムは、パイプ分割オペレーションのためにコンポーネント６０６に進む。しかしながら、必要なパイプ容量「ｊ」がシフトされたインデックス「ｎ」レベルにおけるパイプの容量より低いと決定された場合、インデックス「ｋ」は、ブロック６５０において、シフトされたインデックス「ｎ」の現在の値に設定され、反復探索プロセスは、ブロック６３２において再び開始する。このように、「ｊ」に等しい容量を有するパイプの探索は、パイプが見つかるか、または必要なパイプ容量が、シフトされたインデックス「ｎ」レベルにおけるパイプの容量を超えるまで続く。

必要なパイプ容量「ｊ」が、シフトされたインデックス「ｎ」レベルにおけるパイプの容量を超える場合、アルゴリズムはコンポーネント６０６に入る。そこで、アルゴリズムは、木構造内により小さなパイプを作成するためのパイプ分割オペレーションを実行する。

ブロック６５２において、パイプ分割オペレーションはインデックス「ｋ」によって表わされるレベルで実行される。ブロック６５４において、インデックス「ｋ」は木構造の中で１レベルシフトダウンされる。そして、決定ブロック６５６において、アルゴリズムは、必要なパイプ容量「ｊ」がシフトされたインデックス「ｋ」レベルにおけるパイプ分割に等しいかどうか決定する。そうならば、ブロック６５８において、分割されたパイプの１つが加入者局に割り当てられ、アルゴリズムは、ブロック６６０において終了する。

そうでなければ、矢印６６２で示されるように、パイプ分割オペレーションは、「ｊ」に等しい容量を有するパイプが見つかるまで、反復プロセスを介して、続く。

ここに開示されている実施形態に関連して説明された多様な例示的な論理ブロック、モジュール及び回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他のプログラマブルロジックデバイス、離散ゲートまたはトランジスタロジック、離散ハードウェア構成要素、あるいはここに説明される機能を実行するように設計されたその任意の組み合わせをもって実現または実行されてよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってよいが、代替策ではプロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラまたはステートマシンであってよい。プロセッサは、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連動する１台または複数台のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のこのような構成など計算装置の組み合わせとして実現されてもよい。

ここに開示された実施形態に関連して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア内、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール内、あるいは２つの組み合わせの中で直接的に具体化されてよい。ソフトウェアモジュールはＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または技術的に既知である任意の他の形式の記憶媒体に常駐してよい。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。代替策では、記憶媒体はプロセッサに一体化してよい。プロセッサ及び記憶媒体はＡＳＩＣに常駐してよい。ＡＳＩＣは、通信システムのいかなる場所にも存在してもよい。

代替策では、プロセッサ及び記憶媒体はユーザ通信システム内の任意の場所に別々の構成要素として常駐してよい。

開示された実施形態の上述の説明は、当業者が本発明を製造するまたは使用することができるようにするために提供される。これらの実施形態に対する多様な修正は、当業者に容易に明らかになり、ここに定義される一般的な原則は、本発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用されてよい。したがって、本発明はここに示されている実施形態に制限されるのではなく、ここに説明される原則及び新規な特徴と一致する最も広い範囲に一致すべきである。

Claims (21)

1. 下記を具備するスペクトル拡散通信装置：
   複数の拡散シーケンス割り当てと、各々が前記割り当てられた拡散シーケンスに直交する複数の利用可能な拡散シーケンスとを維持するように構成されるスケジューラー、前記スケジューラーは、さらに同じ長さを有する前記利用可能な拡散シーケンスのグループから拡散シーケンスを選択するように構成され、前記選択された拡散シーケンスはコードのブロックから生成され、前記コードの同じブロックを用いて生成することができる前記利用可能な拡散シーケンスの数に基づいて選択される。
2. 前記グループ内の前記利用可能な拡散シーケンスは異なるコードのブロックから生成され、前記スケジューラーは、さらにそのそれぞれのコードのブロックを用いて生成することができる前記利用可能な拡散シーケンスの最も低い数を有する拡散シーケンスを選択するようにさらに構成される、請求項１の装置。
3. 前記拡散シーケンスは前記スケジューラーにより選択され通信チャネル上の送信をサポートし、前記スケジューラーは、さらに、最初に前記通信チャネルの前記容量に基づいて前記長さを決定し、次に前記長さを有するすべての前記利用可能な拡散シーケンスを前記グループに割り当てることにより前記利用可能な拡散シーケンスの前記グループを決定するように構成される、請求項１の装置。
4. 前記選択された拡散シーケンスは、前記ブロックからの前記コードの各々からの一部と共通するシーケンスを具備する、請求項１の装置。
5. 前記コードは各々ウオルシュコードを具備する、請求項１の装置。
6. 前記グループ内の前記利用可能な拡散シーケンスの各々は異なるコードのブロックから生成され、前記スケジューラーは、さらにすべての利用可能な拡散シーケンスの中で最も短い長さを有する利用可能な拡散シーケンスを識別するように構成され、前記選択された拡散シーケンスは、各シーケンスが生成されるコードのブロックが前記識別された拡散シーケンスを生成するために使用されないグループからの拡散シーケンスの１つである、請求項１の装置。
7. 前記選択された拡散シーケンスを有した無線装置を対象として通信を拡散するように構成されたセレクタエレメントをさらに具備する、請求項１の装置。
8. 下記を具備するスペクトル拡散通信装置：
   複数の拡散シーケンス割り当ておよび各々が前記割り当てられた拡散シーケンスに直交する複数の利用可能な拡散シーケンスを維持するように構成されたスケジューラー、前記スケジューラーは、すべての利用可能な拡散シーケンスの中で最も短い長さを有する利用可能な拡散シーケンスを識別し、目標長さを決定し、前記目標長さを前記識別された拡散シーケンスの長さと比較し、前記比較に基づいて利用可能な拡散シーケンスを選択するように構成される。
9. 前記選択された拡散シーケンスは、前記目標長さ以上の長さを具備する、請求項８の装置。
10. 前記目標長さが前記識別された拡散シーケンスの長さ以下ならば前記識別された拡散シーケンスを前記選択された拡散シーケンスとして選択するように構成される、請求項８の装置。
11. 前記識別された拡散シーケンスは、コードのブロックから生成され、前記目標長さが前記識別された拡散シーケンスの長さより大きければ、前記スケジューラーは、、前記ブロックから前記コードの少なくとも１つから生成することができるこれらの拡散シーケンスを、さらに利用可能なシーケンスから除去し、残りの利用可能な拡散シーケンスの少なくとも１つが前記目標長さに等しい長さを有するなら前記残りの利用可能な拡散シーケンスから前記拡散シーケンスを選択するように構成される、請求項８の装置。
12. 前記識別された拡散シーケンスは、コードのブロックから生成され、前記目標が前記識別された拡散シーケンスの長さより大きければ、前記スケジューラーはさらに、前記ブロックからの前記コードの少なくとも１つから生成することができるこれらの拡散シーケンスを前記利用可能な拡散シーケンスから除去し、前記残りの利用可能な拡散シーケンスが前記目標長さに等しい長さを有さないなら前記除去された拡散シーケンスの１つを選択するように構成される、請求項８の装置。
13. 前記拡散シーケンスは、通信チャネル上の送信をサポートするために前記スケジューラーにより選択され、前記スケジューラーはさらに前記通信チャネルの容量を測定することにより前記目標長さを決定するように構成される、請求項８の装置。
14. 下記を具備するスペクトル拡散通信装置：
    複数の拡散シーケンス割り当ておよび各々が前記割り当てられた拡散シーケンスに直交する複数の利用可能な拡散シーケンスを維持する手段；
    および同じ長さを有する前記利用可能な拡散シーケンスのグループから拡散シーケンスを選択する選択手段、前記選択された拡散シーケンス手段はコードのブロックから生成され、同じコードのブロックを用いて生成することができる前記利用可能な拡散シーケンスの数に基づいて選択される。
15. 前記グループ内の前記利用可能な拡散シーケンスの各々は、異なるコードのブロックから生成され、前記選択手段は、そのそれぞれのコードのブロックを用いて生成することができる前記利用可能な拡散シーケンスの最小数を有する前記拡散シーケンスを選択する、請求項１４の装置。
16. 前記拡散シーケンスは、通信チャネル上の送信をサポートするために選択され、前記装置はさらに、最初に前記通信チャネルの容量に基づいて前記長さを決定し、次に、前記長さを有するすべての利用可能な拡散シーケンスを前記グループに割り当てることにより前記利用可能な拡散シーケンスのグループを決定する手段を具備する請求項１４の装置。
17. 前記選択された拡散シーケンスは、前記ブロックからの前記コードの各々からの一部と共通するシーケンスを具備する、請求項１４の装置。
18. 前記コードは各々ウオルシュコードを具備する、請求項１４の装置。
19. 前記グループ内の前記利用可能な拡散シーケンスの各々は、異なるコードのブロックから生成され、前記装置は、さらに、すべての利用可能な拡散シーケンスの中で最も短い長さを備えた利用可能な拡散シーケンスを識別する手段を具備し、前記選択された拡散シーケンスは、各シーケンスが発生されるコードのブロックが前記識別された拡散シーケンスを発生するために使用されないグループからの前記拡散シーケンスの１つである、請求項１４の装置。
20. 前記選択された拡散シーケンスとの通信を拡散する手段をさらに具備する、請求項１４の装置。
21. 下記を具備するスペクトル拡散通信の方法：
    複数の拡散シーケンス割り当てと、各々が前記割り当てられた拡散シーケンスに直交する複数の利用可能な拡散シーケンスを維持する；
    および同じ長さを有する前記利用可能な拡散シーケンスのグループから拡散シーケンスを選択する、前記選択された拡散シーケンスは、コードのブロックから生成され、同じコードのブロックを用いて生成することができる前記利用可能な拡散シーケンスの数に基づいて選択される。

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