JP4404931B2 - 1対1スペクトル拡散通信における信号の同期捕捉 - Google Patents
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Description
同様の参照符号が全体を通して対応して同定する図面と関連して採用された場合本発明の特徴と目的と利点とは以下の詳細な記述からより明白となろう。
擬似雑音(PN)系列/符号は帰還シフトレジスタにより生成されることができる。既知の帰還シフトレジスタの2つの例はフィボナッチ(Fibonacci)の構成とガロア(Galois)の構成とを含む。一式のPN符号は最初のPN符号を一式の「オフセット」で連続的にシフトすることにより生成されることができる。
DspI+jDspQ=(DchI+jDchQ)・(SkI+jSkQ)
=DchISkI−DchQSkQ+j(DchISkQ+DchQSkI) 式(1)
のように表現されることができる。
(1)PN短符号はあるCDMAシステムにおいて32768チップごとに繰り返す、すなわち、短符号は215=32768チップの周期を持つ。チップ速度が1.2288メガチップ毎秒(Mcps)であるため、その周期は26.667ミリ秒の時間を表すことができる。代わりに、32768チップよりも少ないあるいは大きい周期を持つ他の短符号が使用される可能性がある。
(2)PN長符号は、その系列の、それ自身の時間シフトされたバージョンとの排他的論理和(XOR)が異なる時間シフト(相とも呼ばれる)を持つ同一の系列を作り出すという特性を持つ「最大長系列」である。
(3)複数の符号は論理0を1.0の利得に、論理1を−1.0の利得に変換することにより送信される信号に適用される。送信されるキャリアは結果として生じる(resulting)利得により乗算される。したがって、2つのPN系列の論理的な排他的論理和の演算は同等の利得の乗算に等しい。
を含むことができる。
ri=Li(Ii+jQi)Aejφ+ni
と表現されうる。ここで、Liは長符号等価(equivalent)利得であり、IiとQiとは短符号等価利得であり、Aejφはチャネル利得と位相とであり、niはその信号上に存在する雑音と干渉とを表す。長符号と短符号とのタイミングが既知である場合、その符号は符号利得項(terms)の複素共役を乗算することで受信した信号から除去されうる。ひとたびこれがなされると、雑音および干渉の影響はいくつかのチップに渡って結果を平均することで減らされうる。
(A)図6Aと図6Bとは移動局が1対1モードで送信するためにデータを拡散するためにどのように2あるいは3以上の長符号マスク600、602の間で切り換える(alternate)かを説明する。図6Aにおいて、マルチプレクサ、スイッチあるいはセレクタ604は時間基準信号あるいはタイマ606に従って出力として2あるいは3以上のマスク600、602の間で連続的に(あるいは周期的に)選択する。一方の種類のCDMAの集積回路において、例えば長符号マスクが80ミリ秒ごとに変更されることができる。他方の種類のCDMAの集積回路において、長符号マスクは80ミリ秒未満あるいはそれより長く変更されることができる。80ミリ秒ごとに新たなマスクを計算する、あるいは参照テーブルからマスクを読み出すような代わりの方法が使用されることができる。
(B)1対1移動局の受信器(あるいは図2Bにおける復調器64)は、図7Aと図7Bとに示され以下に記述されるように、受信した信号サンプルのそれぞれを第1のサンプルから固定の時間オフセットで受信した他の受信したサンプルあるいはそれらの複素共役のセットと乗算することにより検出信号を形作ることができる。その受信器(あるいは図2Bにおける復調器64)はそれから雑音と干渉との影響を減らすため多数の信号サンプル(あるいはチップ)にわたってその結果を平均することができる。その平均のための信号サンプルの数は当業者にとって既知の方法で決定されることができる。典型的な実施形態において、信号対雑音電力比は各信号サンプルに対して計測されあるいは見積もられる。Nサンプルの平均はNの倍率で増える信号対雑音電力比(出力あるいはエネルギー)を持つ。望ましい信号検出特性すなわち信頼性できる動作に関し十分に小さな誤りの確率をその平均の信号対雑音電力比が提供するのに十分に大きいようにNが選択されることができる。
オフセットT1にあるサンプル(サンプル1)
オフセット32768+T1+X=T2にあるサンプル(サンプル2)の複素共役、ここでXは1から32767までの間の任意(ランダム)に選択された整数である
オフセット3×32768+T1+X=T3(すなわち、第1のサンプルの80ミリ秒後)にあるサンプル(サンプル3)
オフセット4×32768+T1=T4にあるサンプル(サンプル4)の複素共役
Mは1チップだけ長符号レジスタの状態を進める行列である、すなわちRt+1=MRtしたがってRk=MkR0である。それで、Mkはkチップだけ長符号レジスタの状態を進める行列である、
MLC0とMLC1とは、与えられた長符号状態Rに関するそれぞれ長符号マスクLC0とLC1とにより生成されるPN系列の次の42ビットを創り出す行列である、として定義された42行42列のブール値行列とする。
Claims (17)
- 下記を備える装置:
規則的に間隔を設けた時間区間において、第1のマスクと第2のマスクとの間で連続的、かつ周期的に選択をするためのセレクタ、ここで、それぞれのマスクが有限の2進ビットの系列を備える;
前記第1のマスクを受信して第1の擬似雑音符号を生成し、前記第2のマスクを受信して第2の擬似雑音符号を生成するための生成器;
信号を形作るために前記第1の擬似雑音符号および前記第2の擬似雑音符号と、データとを連続的に乗算するための第1の乗算器;および、
前記信号を無線で送信するための送信器、
ここにおいて、前記生成器は線形帰還シフトレジスタと、複数のANDゲートと、複数の排他的論理和ゲートとを備え、
前記第2のマスクが前記第1のマスクの関数であり、前記第2のマスクが
M LC0 とM LC1 とは前記線形帰還シフトレジスタの与えられた状態Rに対する前記第1のマスクと前記第2のマスクとにより生成される擬似雑音系列の次のNビットを創り出す行列であり、
Iは単位行列であり、
M T2 は前記線形帰還シフトレジスタの前記状態からT2チップだけ進んだ行列であり、
T2は第3の擬似雑音符号の長さに整数Xを加えたものに等しく、
M T3 は前記線形帰還シフトレジスタの前記状態からT3チップだけ進んだ行列であり、
T3は前記第3の擬似雑音符号の前記長さに3を掛けたものにXを加えたものに等しく、
M T4 は前記線形帰還シフトレジスタの前記状態からT4チップだけ進んだ行列であり、
T4は前記第3の擬似雑音符号の前記長さに4を掛けたものに等しい。 - 前記第1のマスクが前記装置と関連づけられている識別子の関数である請求項1に記載の装置。
- 前記セレクタが80ミリ秒の間前記第1のマスクを選択し、それから80ミリ秒の間前記第2のマスクを選択し、そして繰り返す請求項1に記載の装置。
- 前記セレクタが80ミリ秒の間前記第1のマスクを選択し、それから80ミリ秒の間前記第2のマスクを選択し、それから80ミリ秒の間第3のマスクを選択する請求項1に記載の装置。
- 前記第1の擬似雑音符号および前記第2の擬似雑音符号のそれぞれが2L−1の長さを有する、
Lは前記線形帰還シフトレジスタのステージ数に等しい、
請求項1に記載の装置。 - 前記Lが40より大きい請求項5に記載の装置。
- 下記を備える装置:
第1の擬似雑音符号と第2の擬似雑音符号と第3の擬似雑音符号とにより拡散された複数のデータサンプルを備え、請求項1記載の送信器により送信された信号を無線で受信するための受信器;および、
それぞれ第1の受信したデータサンプルを第2の受信したデータサンプルの複素共役、第3の受信したデータサンプルおよび第4の受信したデータサンプルの複素共役と乗算するための乗算器、ここで、前記第2の受信したデータサンプルは前記第1の受信したデータサンプルから前記第3の擬似雑音符号の長さに整数Xを加算しただけ時間オフセットされる、前記第3の受信したデータサンプルは前記第1の受信したデータサンプルから前記第3の擬似雑音符号の長さに3を掛けたものに整数Xを加算しただけ時間オフセットされる、前記第4の受信したデータサンプルは前記第1の受信したデータサンプルから前記第3の擬似雑音符号の長さに4を掛けただけ時間オフセットされる。 - さらに、前記第1のサンプルと前記第2のサンプルと前記第3のサンプルと前記第4のサンプルとの積をいくつかの他の積に渡って平均するための要素を備える請求項7に記載の装置。
- 下記を備える装置:
第1の擬似雑音符号と第2の擬似雑音符号と第3の擬似雑音符号とにより拡散された複数のデータサンプルを備え、請求項1記載の送信器により送信された信号を無線で受信するための受信手段;および、
それぞれ第1の受信したデータサンプルを第2の受信したデータサンプルの複素共役、第3の受信したデータサンプルおよび第4の受信したデータサンプルの複素共役と乗算するための乗算手段、ここで、前記第2の受信したデータサンプルは前記第1の受信したデータサンプルから前記第3の擬似雑音符号の長さに整数Xを加算しただけ時間オフセットされる、前記第3の受信したデータサンプルは前記第1の受信したデータサンプルから前記第3の擬似雑音符号の長さに3を掛けたものに整数Xを加算しただけ時間オフセットされる、前記第4の受信したデータサンプルは前記第1の受信したデータサンプルから前記第3の擬似雑音符号の長さに4を掛けただけ時間オフセットされる。 - 下記を備える方法:
規則的に間隔を設けた時間区間において、第1のマスクと第2のマスクとの間で連続的かつ、周期的に選択をすること、ここで、それぞれのマスクが有限の2進ビットの系列を備える;
前記第1のマスクに基づいて第1の擬似雑音符号を生成すること;
前記第2のマスクに基づいて第2の擬似雑音符号を生成すること;
信号を形作るために前記第1の擬似雑音符号および前記第2の擬似雑音符号と、データとを連続的に乗算すること;および、
前記信号を無線で送信すること、
ここにおいて、前記第2のマスクが
M LC0 とM LC1 とは線形帰還シフトレジスタの与えられた状態Rに対する前記第1のマスクと前記第2のマスクとにより生成される擬似雑音系列の次のNビットを創り出す行列であり、
Iは単位行列であり、
M T2 は前記線形帰還シフトレジスタの前記状態からT2チップだけ進んだ行列であり、
T2は第3の擬似雑音符号の長さに整数Xを加えたものに等しく、
M T3 は前記線形帰還シフトレジスタの前記状態からT3チップだけ進んだ行列であり、
T3は前記第3の擬似雑音符号の前記長さに3を掛けたものにXを加えたものに等しく、
M T4 は前記線形帰還シフトレジスタの前記状態からT4チップだけ進んだ行列であり、
T4は前記第3の擬似雑音符号の前記長さに4を掛けたものに等しい。 - 前記第2のマスクが前記第1のマスクの関数である請求項10に記載の方法。
- 選択することが、80ミリ秒の間前記第1のマスクを選択し、それから80ミリ秒の間前記第2のマスクを選択し、そして繰り返すことを備える請求項10に記載の方法。
- さらに、前記第1および第2の擬似雑音符号に第3および第4の擬似雑音符号を連続的に乗算することを備え、
前記第1の擬似雑音符号と前記第2の擬似雑音符号とはそれぞれ、第3の擬似雑音符号および前記第4の擬似雑音符号のそれぞれより長さの点で長い、
請求項10に記載の方法。 - 下記を備える方法:
第1の擬似雑音符号と第2の擬似雑音符号と第3の擬似雑音符号とにより拡散された複数のデータサンプルを備え、請求項10記載の方法により送信された信号を無線で受信すること;および、
それぞれ第1の受信したデータサンプルを第2の受信したデータサンプルの複素共役、第3の受信したデータサンプルおよび第4の受信したデータサンプルの複素共役と乗算すること、ここで、前記第2の受信したデータサンプルは前記第1の受信したデータサンプルから前記第3の擬似雑音符号の長さに整数Xを加算しただけ時間オフセットされる、前記第3の受信したデータサンプルは前記第1の受信したデータサンプルから前記第3の擬似雑音符号の長さに3を掛けたものに整数Xを加算しただけ時間オフセットされる、前記第4の受信したデータサンプルは前記第1の受信したデータサンプルから前記第3の擬似雑音符号の長さに4を掛けただけ時間オフセットされる。 - さらに、前記第1のサンプルと前記第2のサンプルと前記第3のサンプルと前記第4のサンプルとの積をいくつかの他の積に渡って平均する請求項14に記載の方法。
- 実行された際に装置に対して、下記を備える方法を実行させる命令がその上に符号化されているコンピューター可読記憶媒体:
第1の擬似雑音符号と第2の擬似雑音符号と第3の擬似雑音符号とにより拡散された複数のデータサンプルを備え、請求項10記載の送信方法により送信された信号を無線で受信すること;および、
それぞれ第1の受信したデータサンプルを第2の受信したデータサンプルの複素共役、第3の受信したデータサンプルおよび第4の受信したデータサンプルの複素共役と乗算すること、ここで、前記第2の受信したデータサンプルは前記第1の受信したデータサンプルから前記第3の擬似雑音符号の長さに整数Xを加算しただけ時間オフセットされる、前記第3の受信したデータサンプルは前記第1の受信したデータサンプルから前記第3の擬似雑音符号の長さに3を掛けたものに整数Xを加算しただけ時間オフセットされる、前記第4の受信したデータサンプルは前記第1の受信したデータサンプルから前記第3の擬似雑音符号の長さに4を掛けただけ時間オフセットされる。 - 装置に関して複数の命令を実行するプロセッサー、該複数の命令は下記を備える:
第1の擬似雑音符号と第2の擬似雑音符号と第3の擬似雑音符号とにより拡散された複数のデータサンプルを備え、請求項10記載の送信方法により送信された信号を無線で受信すること;および、
それぞれ第1の受信したデータサンプルを第2の受信したデータサンプルの複素共役、第3の受信したデータサンプルおよび第4の受信したデータサンプルの複素共役と乗算すること、ここで、前記第2の受信したデータサンプルは前記第1の受信したデータサンプルから前記第3の擬似雑音符号の長さに整数Xを加算しただけ時間オフセットされる、前記第3の受信したデータサンプルは前記第1の受信したデータサンプルから前記第3の擬似雑音符号の長さに3を掛けたものに整数Xを加算しただけ時間オフセットされる、前記第4の受信したデータサンプルは前記第1の受信したデータサンプルから前記第3の擬似雑音符号の長さに4を掛けただけ時間オフセットされる。
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