JP4955850B2 - Wcdmaのためのダイバーシティ検出 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信システムに対する広帯域符号分割多元接続(WCDMA)に関し、更に具体的に言えば、WCDMA信号の空間時間送信ダイバーシティを示す1次又は2次同期化符号の変調に関連する。
【0002】
【従来の技術及びその課題】
現在の符号分割多元接続(CDMA)方式は、各信号に固有の符号を割り当てることによって、共通のチャンネルで異なるデータ信号を同時に送信することを特徴とする。この固有の符号は、データ信号の適切な受信者を決定するため、選択された受信機の符号とマッチングされる。これらの異なるデータ信号は、地上クラッタや予測不可能な信号反射により、多数の経路を介して受信機に到着する。これらの多数のデータ信号が受信機で加算されると、受信信号の強度に顕著なフェージング又は変動が起こることがある。一般に、多数のデータ経路に因るこのフェージングは、送信されるエネルギーを広帯域幅に拡散することによって減少させることができる。この広帯域を用いると、周波数分割多元接続(FDMA)又は時分割多元接続(TDMA)などの狭帯域送信モードに比べて、フェージングは大幅に減少する。
1998年4月22日に出願され、参照のためここに引用した米国仮特許出願番号60/082,671に記述されているような、次世代の広帯域符号分割多元接続(WCDMA)通信システムに対する新しい基準が絶えず出てきている。これらのWCDMA方式は、パイロット記号の助けを借りたチャンネル推定方式を伴うコヒーレント通信システムである。これらのパイロット記号が、範囲内のあらゆる受信機に対し、所定の時間フレームで4相位相変調(QPSK)された既知データとして送信される。こういうフレームは不連続送信(DTX)モードで伝搬し得る。音声トラフィックでは、ユーザが話すときにユーザ・データの送信が行われるが、ユーザが沈黙しているときはデータ記号の送信は行われない。同様にパケット・データでは、パケットを送る用意ができているときだけ、ユーザ・データが送信される。フレームは、それぞれ0.67ミリ秒の15個の等しい時間スロットに区分される。各時間スロットが等しい記号時間に更に分けられる。例えば、30 KSPSのデータ速度で、各々の時間スロットは20個の記号時間を有する。各フレームは、パイロット記号と共に、送信電力制御(TPC)記号及び速度情報(RI)記号のような他の制御記号を含んでいる。これらの制御記号は、データ・ビットと区別するためチップとしても知られている多重(multiple)ビットを含む。従って、チップ送信時間(Tc)は、記号時間速度(T)を記号内のチップの数(N)で除した値に等しい。
従来の研究では、多数の送信アンテナが、狭帯域通信システムに対する送信ダイバーシティを増加することによって、受信を改善することができることが判っている。「チャンネル推定を用いない送信ダイバーシティの新しい検出方式」という論文で、タロク(Tarokh)他は、TDMA方式のためのこのような送信ダイバーシティ方式を説明している。同じ考えが、アラムティ(Alamouti)の「無線通信のための簡単な送信機ダイバーシティ方式」に説明されている。しかし、タロク他及びアラムティは、WCDMA通信システムのためのこのような送信ダイバーシティを教示していない。
【0003】
図1について述べると、従来技術の空間時間トランジット・ダイバーシティ(STTD)を用いる典型的な送信機の簡略ブロック図が示されている。送信機回路は、それぞれ導線100、102、104、106でパイロット記号、TPC記号、RI記号、データ記号を受け取る。各々の記号は、それぞれのSTTDエンコーダで符号化される。各STTDエンコーダが2つの出力信号を生成し、それらが多重化回路120に供給される。多重化回路120は、フレームのそれぞれの記号時間に各々の符号化記号を生成する。こうして、各フレームの記号の直列シーケンスがそれぞれ各々の乗算回路124及び126に同時に供給される。チャンネル直交符号Cmは各記号で乗算され、選定された受信機に対して固有の信号を生成する。その後、送信のため、STTD符号化されたフレームがアンテナ128及び130に供給される。
次に図2について述べると、パイロット記号の符号化のため、図1の送信機と共に用いることができる先行技術のSTTDエンコーダにおける信号の流れを示すブロック図が示されている。パイロット記号は、チャンネル推定及びその他の機能のために使うことができる所定の制御信号である。STTDエンコーダ112の符号化パターンを表1に示す。STTDエンコーダは、フレームの16個の時間スロットの各々に対し導線100で、記号時間Tにパイロット記号11、記号時間2Tにパイロット記号S1、記号時間3Tにパイロット記号11、そして記号時間4Tにパイロット記号S2を受け取る。エンコーダは、32 KSPSの例示用のデータ速度を有し、表1の16個の時間スロットの各々に対して、それぞれ導線204及び206に対応する2つのアンテナの各々に対し4つのパイロット記号のシーケンスを生成する。STTDエンコーダは、導線204の第1のアンテナに対し、それぞれ記号時間T−4Tにパイロット記号B1、S1、B2及びS2を生成する。同時にSTTDエンコーダは、第2のアンテナに対し、導線206にそれぞれ記号時間T−4Tにパイロット記号
【外1】
を生成する。各記号は、実数及び虚数成分を表す2ビットを含む。アスタリスクは、記号の複素共役演算又は虚数部分の符号の変化を示す。従って、導線204の第1のアンテナに対する第1の時間スロットのパイロット記号の値は11、11、11、11である。導線206の第2のアンテナに対応するパイロット記号は11、01、00、10である。
【0004】
これらの記号のビット信号rj(i+τj)が、それぞれの経路208及び210に沿って直列に送信される。それぞれの記号の各ビット信号は、j番目の経路に対応する送信時間τの後に続いて遠隔移動体アンテナ212で受信される。信号は逆拡散器入力回路(図示せず)に伝搬し、それらはそこで、それぞれの各記号時間にわたって加算され、前述したように、4つのパイロット記号時間スロットとL個の多数の信号経路のj番目に対応する入力信号
【外2】
を生成する。
【表1】
各時間スロットに対するパイロット記号に対応する入力信号を数式1から4に示す。簡単にするため雑音項は省いてある。受信信号
【外3】
は、すべての時間スロットに対し記号時間Tに一定の値(11,11)を有するパイロット記号(B1,B1)によって生成される。従って、受信信号は、第1及び第2のアンテナに対応するそれぞれのレイリー・フェージング・パラメータの和に等しい。同様に、受信信号
【外4】
は、すべての時間スロットに対し記号時間3Tに一定の値(11,00)を有するパイロット記号(B2,−B2)によって生成される。従って、第1及び第2のアンテナに対応するレイリー・フェージング・パラメータに対するチャンネル推定値は、数式5及び6にあるように入力信号
【外5】
から容易に得られる。
【数1】
【数2】
【数3】
【数4】
【数5】
【数6】
【0005】
次に図3について述べると、遠隔移動体受信機と共に用いることのできる先行技術の位相補正回路の略図が示されている。この位相補正回路は、それぞれ記号時間2T及び4Tに入力信号
【外6】
を導線324及び326で受け取る。各入力信号は、それぞれ数式2及び4に示すように、送信されたパイロット記号によって決められた値を有する。位相補正回路は、導線302に第1のアンテナに対応するレイリー・フェージング・パラメータ
【外7】
のチャンネル推定値の複素共役を受け取り、導線306に第2のアンテナに対応する別のレイリー・フェージング・パラメータ
【外8】
のチャンネル推定値の複素共役を受け取る。入力信号の複素共役は、回路308及び330によって、それぞれ導線310及び332に生成される。これらの入力信号とその複素共役にレイリー・フェージング・パラメータ推定値信号を図示したように乗算して加算すると、数式7及び8にあるように、経路特有の第1及び第2の記号推定値がそれぞれ出力導線318及び322に生成される。
【数7】
【数8】
その後、経路特有の記号推定値をレーキ結合回路404(図4)に供給して、個別の経路特有の記号推定値を加算すると、数式9及び10にあるように、正味のソフト記号又はパイロット記号信号が生成される。
【数9】
【数10】
これらのソフト記号又は推定値は、経路ダイバーシティLと送信ダイバーシティ2を提供する。したがって、STTD方式の全ダイバーシティは2Lである。この増加されたダイバーシティは、ビット誤り率を小さくするのに非常に有利である。
【0006】
次に、図4について述べると、位相補正回路(図3)を用いることのできる移動体通信方式の簡略図が示されている。移動体通信方式は、外部の信号を送信及び受信するアンテナ400を含む。ダイプレクサ402は、アンテナの送信及び受信機能を制御する。レーキ結合回路404の多数のフィンガは、多数の経路からの受信信号を結合する。数式9及び10のパイロット記号信号を含むレーキ結合回路404からの記号は、ビット誤り率(BER)回路410とビタビ・デコーダ406に供給される。ビタビ・デコーダからのデコードされた記号は、フレーム誤り率(FER)回路408に供給される。平均化回路412は、FERとBERの一方を生成する。この選択された誤り率は、比較器回路416で基準回路414からの対応する目標誤り率と比較される。比較の結果は、回路418を介してバイアス回路420に供給され、導線424に信号対干渉比(SIR)基準信号を生成する。
レーキ結合回路404からのパイロット記号は、SIR測定回路432に供給される。これらのパイロット記号は、報知チャンネルに類似する一般的なパイロット・チャンネルから得られる。SIR測定回路は、受信したパイロット記号の平均値から受信信号強度標識(RSSI)推定値を生成する。また、SIR測定回路は、多くの時間スロットにわたって、基地局及び他の移動体装置からの干渉信号の平均値から干渉信号強度標識(ISSI)推定値を生成する。SIR測定回路は、RSSI信号とISSI信号の比からSIR推定値を生成する。このSIR推定値は、回路426で目標SIRと比較される。この比較結果は、回路428を介してTPCコマンド回路430に供給される。TPCコマンド回路430は、遠隔の基地局に送信されるTPC記号制御信号を設定する。このTPC記号は、その後の送信において送信電力を好ましくは1dB単位で(by)増加又は減少させるように基地局に指示する。
【0007】
次に図5において、チャンネル推定のための先行技術の重み付きマルチ・スロット平均化 (WMSA)回路732を示す図が示されている。動作において、信号バッファ回路706(図7)は、10ミリ秒の所定の時間期間を有するデータの個別のフレームを受け取る。PCCPCHの各フレームは、それぞれ0.625ミリ秒の16個の等しい時間スロットに区分される。各時間スロット、例えば時間スロット528は、それぞれパイロット記号520とデータ記号529のセットを含む。WMSA回路(図5)は、80 Hzより小さいドップラー周波数に対し好ましくは6個の時間スロットから、80 Hz又はそれより大きいドップラー周波数に対し好ましくは4個の時間スロットからパイロット記号をサンプリングする。これらのサンプリングされたパイロット記号は、それぞれの重み付け係数(weighting coefficients)α1からαNで乗算され、回路526で結合され、チャンネル推定値を生成する。このチャンネル推定値は、それぞれの送信アンテナに対し時間スロット527の推定値の受信データ記号の位相を補正するために用いられる。
次に図6において、先行技術の逆拡散回路が示されている。移動体アンテナ212からの受信信号は逆拡散回路に伝搬し、そこで、それぞれの各記号時間にわたって加算され、前に述べたようなL個の多数の信号経路のj番目に対応する出力信号
【外9】
を生成する。逆拡散回路は、送信後、時間τjでL個の多数の信号経路のj番目に沿った雑音と共に、記号毎にN個のチップ信号のi番目を受け取る。ここで及び後の説明において、簡単にするため雑音項は省いている。導線600のこの受信信号rj(i+τj)は、受信機に固有の導線604のチャンネル直交符号信号Cm(i+τj)によって乗算される。各チップ信号は、回路608でそれぞれの記号時間にわたって加算され、それぞれ数式1及び2にあるように、導線612及び614に第1及び第2の出力信号
【外10】
を生成する。遅延回路610は、出力信号が同時に生成されるように1記号遅延Tを生成する。
この構成により、遠隔基地局からの多重パス送信アンテナ・ダイバーシティによる移動体通信システムで付加的な利得が得られる。しかし、移動体装置は、送信アンテナ・ダイバーシティを有する基地局と同様に1つの送信アンテナを有する基地局に適合しなければならない。従って、移動体通信システムが、最初にパワー・アップされるとき、又はそれが1つのセルから別のセルへ通過するとき、問題が生じる。移動体装置は、幾つかの基地信号のうちの何れが所望の信号強度を提供するかを決定するだけでなく、その基地局が送信アンテナ・ダイバーシティを提供するかどうかをも決定しなくてはならない。移動体装置が受信信号を誤ってデコードし、送信ダイバーシティがないと想定する場合、送信ダイバーシティの改善された利得は失われる。代わりに、移動体装置が受信信号を誤ってデコードし、送信ダイバーシティを想定する場合、レーキ結合回路404の多数のフィンガは受信信号の雑音の一因となる。
移動体装置によるブラインド・ダイバーシティ検出の従来の方法は、1999年8月13日に出願され、参照のためここに引用した米国特許出願番号09/373,855に示されている。そこでは受信信号強度に基づいて基地局のダイバーシティ送信を検出する方法が開示されている。ブラインド・ダイバーシティ検出のこの方法に関し、移動体装置が多数の基地局の報知チャンネル(BCCH)からのパイロット記号を復号しなくてはならないとき、問題が生ずる。この検出は、各基地局に対して250ミリ秒必要とする。代替として、基地局が第3層(L3)メッセージを介して移動体装置にそのダイバーシティ状況を通信する場合でも、このメッセージはビタビ復号を必要とする。このため、ダイバーシティ検出の従来の方法は、ダイバーシティを検出し、それによってパワー・アップの間又はソフト・ハンドオフの間、基地局を最適に選択するために、時間と電力を必要とする。
【0008】
【課題を達成するための手段及び作用】
上述の問題は、第1の同期化符号を受信するよう配置された第1の回路(706)を含む、送信ダイバーシティ信号を検出する回路によって解決される。第1の同期化符号はデータ信号によって変調される。第1の回路は第1の出力信号を生成する。第2の回路(732)は、複数の所定の信号を受信するよう配置される。第2の回路はチャンネル推定値を生成する。検出回路(710,712)は、第1の出力信号とチャンネル推定値を受信するよう配置される。検出回路は、データ信号に対応する信号を生成する。
本発明は送信ダイバーシティ検出時間を減らす。ダイバーシティ検出はビタビ復号を用いずに成される。
【0009】
【実施例】
図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによって、本発明が更によく理解され得る。
移動体装置は、パワー・アップ時及びソフト・ハンドオフの間、幾つかの候補の基地局から基地局を選択しなければならない。この選択工程は、あとで詳細に述べるように、各基地局からの受信電力に基づく。しかし、選択工程の間評価する候補の基地局は20個ほどあり得る。更に、幾つかの基地局は、主として徒歩移動の高密度都市エリアに対しSTTDを用いることがある。このような徒歩移動に対するSTTDは、約5 Hzの低いドップラー速度を有し、ノン・ダイバーシティ送信で3 dBの優位(β)を典型的に提供する。より低密度のエリアの他の基地局は、主に車輌移動体装置と通信することがある。車輌移動の一層高いドップラー速度に対し、STTDは、ノン・ダイバーシティ送信で0.7 dB(β)の優位を典型的に提供する。従って、これらの他の基地局は、このような低密度エリアでノン・ダイバーシティ送信を用いることがある。このため、移動体装置は、STTD及びノン・ダイバーシティを用いる基地局を含み得る候補のリストから基地局を選択しなければならない。
次に図7について述べると、例示用の基地局A−Eに対応する移動体装置の受信電力P(A)−P(E)を示す表である。基地局Bからの最大受信電力P(B)は破線750で示されている。破線752で示す電力レベルは、最大受信電力750よりβだけ小さいことを示し、ここで、βは、ノン・ダイバーシティでSTTDによって提供される電力優位である。βの特定の値は、前述したようにドップラー速度に依り、典型的に0.7 dBから3 dBの値を有する。移動体装置は、受信したパイロット記号の位相シフトからこのドップラー速度を決定し、それにより、ルックアップ・テーブル、数式、又は他の適切な方法からβに適当な値を決めることができる。ドップラー周波数を推定する回路及び方法は、1998年12月31日に出願され、参照のためここに引用する同時継続中の米国特許出願番号09/224,632に詳細に説明されている。その後、βのこの値は、最終的な選択の前に基地局の候補のリストから基地局のサブセットを選択するために、移動体装置によって用いられる。基地局のサブセットは、破線750と752で区切られた受信電力を有する全ての基地局を含む。従って、図7の例では、移動体装置は、最終的な選択のため、基地局B−Dのみを考慮し、基地局A及びDを無視する。その後、移動体装置は、後述するように、どの基地局がSTTDダイバーシティを用いるかを決定する。最終的に、表2の基準に従って基地局が選択される。
【表2】
【0010】
次に図8において、基地局によって送信される例示用の時間スロットのフォーマットを示す図が示されている。この図は、移動体装置による基地局の3段捕捉(three-stage acquisition)を説明するために用いられる。各時間スロット1−3は同じフォーマットを有するため、時間スロット1のみを詳細に説明する。この時間スロットは、パイロット記号740、データ記号746、及び1次(PSC)及び2次(SSC)同期化チャンネル記号を含む。パイロット記号は、各時間スロットで送信され、移動体装置に知られている所定の記号である。これらのパイロット記号は、チャンネル推定値及びドップラー速度を決定するために移動体装置によって用いられる。データ記号はSTTD符号化され、好ましくは4相位相変調(QPSK)されたデータである。PSC及びSSC記号は、基地局の効果的な識別を助けるようロングコードを用いずに同時に送信される。本発明の実施例に従って、ノン・ダイバーシティ基地局は、+1PSC又はSSC記号を送信する。代替として、ダイバーシティ又はSTTD基地局は、−1PSC又はSSC記号を送信する。PSC及びSSC記号のこの符号の変化は、現存の3段捕捉工程と適合する。PSC記号は、各基地局に対して同じである、好ましくは長さ256のショート・コードで変調される。各PSC記号の受信電力はその後、各基地局のそれぞれの電力を決定するために用いられる。PSC記号が識別されると、両方が同時に送信されるため、SSC記号のタイミングもわかる。SSC記号は、各直交符号が32個のロング・コードのそれぞれのセットに対応している、16個の候補となり得る直交符号の1つで変調される。移動体装置は、16個の直交符号を検索し、SSC記号をマッチングさせる。このマッチングは、当業者であれば周知であるようにマッチ・フィルタで成されることが好ましい。マッチングが完了すると、移動体装置は捕捉の第3段に進む。この第3段では、移動体装置が、データ記号を変調する32個の候補となり得るロング・コードから1グループを識別し、フレームの16個の時間スロットの何れがマッチングされるかを決定することが必要である。従って、移動体装置は、ロング・コードをマッチングさせ、データ記号を復号するため、想起し得る512の組合せを検索しなくてはならない。
【0011】
次に図9において、送信ダイバーシティ検出のために構成された本発明の移動体装置が示されている。移動体アンテナ212は、それぞれ導線180及び182(図1)で基地局アンテナによって送信されたマルチパス信号を受信する。例えば、SSC記号の受信信号は、数式11の形式を有し、ここで、ノー・ダイバーシティがあるとき、γi=+1であり、基地局がダイバーシティ・アンテナで送信するとき、γi=−1である。ここで、αは、受信信号のそれぞれの位相回転(rotation)を表し、Ciは受信したフレーム内の16個の時間スロットの1つに対応する16個の符号の1つを表し、niは加法性白色ガウス雑音(additive white Gaussian noise)(AWGN)を表す。例えば、送信ダイバーシティがないとき、チャンネル推定値
【外11】
は、受信信号を逆回転させ(derotate)、
【外12】
はゼロである。代替として、送信ダイバーシティがあり、PSC又はSSCが交替(alternating)アンテナから送信されるとき、
【外13】
のそれぞれは受信信号を逆回転させる。
【数11】
ダイプレクサ回路702は、これらの受信マルチパス信号riを受信モード動作の間、導線704に接続する。遅延プロファイル推定回路720も、導線704でマルチパス信号を受信する。遅延プロファイル推定回路720は、図6にあるような逆拡散回路、及びマッチ・フィルタ回路(図示せず)を含む。遅延プロファイル推定回路720は、マッチ・フィルタ出力の強度に基づいて、受信マルチパス信号の何れが結合されるべきかを決める。遅延プロファイル推定回路は、受信信号のドップラー速度に対応する制御信号を、導線728を介してWMSAチャンネル推定回路732に供給する。この制御信号が、WMSAチャンネル推定回路732(図5)によって用いられる時間スロットの数の変数Kを決める。WMSAチャンネル推定回路は、それぞれ導線734及び736にチャンネル推定信号
【外14】
を生成する。位相補正回路710は、これらのチャンネル推定信号を、導線708のSSC記号と共に受信し、数式12にあるように、レーキ結合回路712に位相補正されたSSC記号を生成し、ここで、アスタリスクは複素共役演算を表す。
【0012】
【数12】
数式12は、数式13で更に簡単にされる。符号Ciは、第2段捕捉からわかり、SSC記号γi及び雑音項を残して、移動体装置によって容易に取り除かれる。
【数13】
レーキ結合回路712は、好ましくはN=64の時間スロットにわたって、位相補正回路710からのマルチパス・データ信号を結合し累積する。5 Hzのドップラー速度に対応する遅いフェージングの最悪のケースでは、200ミリ秒の対応するフェージング期間は約3200時間スロットに相当するため、フェージング・パラメータαは比較的一定のままである。更に、各SSC記号は、送信ダイバーシティの不在又は存在に従って、+1又は−1に対応する一定の値γを有する。レーキ結合回路は、数式14の結果の信号を導線716に生成する。
【数14】
導線716の累積された値がゼロより大きい場合、基地局は送信ダイバーシティを用いない。代わりに、基地局が送信ダイバーシティを用いる場合、導線716の値はゼロより小さい。従って、4つのデータ・フレームに対応するN=64の時間スロットの例示用の値では、移動体装置は、40ミリ秒で各候補の基地局の送信ダイバーシティの存在又は不在を容易に検出することができる。これらの状況において、ビット・エネルギー対雑音比(Eb/N0)の関数として、基地局の送信ダイバーシティを誤って検出する確率を図10に示す。例えば、5の比率(ratio)では、誤ったダイバーシティ検出の確率は約10-3である。ダイバーシティ検出のこの方法は、受信信号のビタビ復号を用いずに、信頼性のある送信ダイバーシティ検出を提供する点で非常に有利である。検出時間は、L3メッセージ復号に必要とされるのと比べて著しく減少する。
本発明を好ましい実施例を参照して詳細に説明したが、本説明は、例示を目的としているだけであり、限定的な意味に解釈されるべきではないことを理解されたい。例えば、本発明の利点は、本明細書を参照すれば当業者であれば明白であるように、デジタル信号処理回路によって達成され得る。更に、本発明の好ましい実施例は、PSC又はSSC記号を介するダイバーシティ情報送信を説明したが、基地局送信電力又はシステム・フレーム数などの他の情報も含まれ得る。更に、これらのPSC又はSSC記号は、BPSKではなくQPSK記号として符号化され得、これにより、各記号の情報コンテンツが2倍になる。
【0013】
図11Aから図11Cについて述べると、これらのPSC及びSSC記号は、異なるダイバーシティ・フォーマットによって送信され得る。本発明の図11Aの実施例は、時間スロット1の間のそれぞれアンテナ1及び2からのPSC1102及びSSC1104の同時送信を示す。この送信パターンは、時間スロット2の間、それぞれアンテナ1及び2からのPSC1106及びSSC1108に対して反復される。図11Bの図は、本発明の別の実施例を示し、ここで、PSC1110及びSSC1112は、時間スロット1の間アンテナ1から送信される。その後、PSC1114及びSSC1116が、時間スロット2の間アンテナ2から送信される。このパターンは、時間スロット3の間アンテナ1からPSC1118及びSSC1120を送信することによって反復される。図11Cの図は、本発明の更に別の実施例を示し、ここで、時間スロット1の間、アンテナ1からPSC1122が送信され、アンテナ2からSSC1124が送信される。次に、次の時間スロット2の間、アンテナ1からSSC1126が送信され、アンテナ2からPSC1128が送信される。このパターンは、時間スロット3の間、アンテナ1からPSC1130を送信し、アンテナ2からSSC1132を送信することによって反復される。これらのパターンのそれぞれは、PSC及びSSC記号に対して送信ダイバーシティを提供する点で利点がある。更に、PSC及びSSCの一方のみがダイバーシティ信号で変調されるとき、PSC及びSSCの他方はわかっている記号であるため、チャンネル推定値を決めるために用いることができる。このチャンネル推定値は、パイロット記号と共に、又はパイロット記号の代わりに、PSC又はSSCを用いることによって計算され得る。
本発明の発明の概念は、移動体通信システム、及び移動体通信システム内の回路に組込むことができることを理解されたい。更に、この説明を参照すれば、本発明の実施形態の詳細の多くの変形が当業者に明らかであることを理解されたい。このような変形及び付加的な実施形態は、以下の特許請求の範囲に示されている本発明の精神及び真の範囲内であるものとする。
【0014】
以上の説明に関し、更に以下の項目を開示する。
(1) 信号を検出する回路であって、
データ信号によって変調された第1の同期化符号を受信するよう配置され、第1の出力信号を生成する第1の同期化回路と、
複数の所定の信号を受信するよう配置され、チャンネル推定値を生成する第2の回路と、
第1の出力信号とチャンネル推定値を受信するよう配置され、データ信号に対応する信号を生成する検出回路
とを含む回路。
(2) 第1項に記載の回路であって、更に、データ信号によって変調された第2の同期化符号を受信するよう配置される第3の回路を含み、第2の同期化回路が第2の出力信号を生成する回路。
(3) 第2項に記載の回路であって、検出回路が第2の出力信号を受信するよう配置される回路。
(4) 第1項に記載の回路であって、データ信号が、基地局の送信ダイバーシティに対応する回路。
(5) 第4項に記載の回路であって、送信ダイバーシティが、複数のアンテナからの送信に対応する回路。
(6) 第1項に記載の回路であって、第1の同期化符号が2相位相変調(BPSK)である回路。
(7) 第1項に記載の回路であって、第1の同期化符号が4相位相変調(QPSK)である回路。
(8) 第1項に記載の回路であって、第1の同期化符号が第1の基地局から受信され、データ信号が少なくとも別の基地局に関する情報に対応する回路。
(9) 第1項に記載の回路であって、第1の同期化符号が基地局から受信され、データ信号がその基地局の送信電力に対応する回路。
(10) 第1項に記載の回路であって、第1の同期化符号が基地局から受信され、データ信号がその基地局のシステム・フレーム・ナンバに対応する回路。
(11) 第1項に記載の回路であって、データ信号が1次共通制御チャンネル(PCCPCH)から2次共通制御チャンネル(SCCPCH)の時間オフセットに対応する回路。
(12) 第1項に記載の回路であって、データ信号が、複数の移動体受信機への報知情報に対応する回路。
(13) 第1項に記載の回路であって、第1の同期化符号が、同じネットワークの少なくとも第1の基地局と第2の基地局から送信される回路。
(14) 第1項に記載の回路であって、第1の同期化符号が第1の基地局から受信され、第1の同期化符号が、同じネットワークの少なくとも別の基地局の対応する第1の同期化符号とは異なる回路。
【0015】
(15) データ信号を検出する方法であって、
データ信号で変調された同期化符号を受信し、
符号によって変調された記号のシーケンスを受け取り、
符号をマッチングさせ、
チャンネル推定値を生成し、
チャンネル推定値に応答してデータ信号を検出する
工程を含む方法。
(16) 第15項に記載の方法であって、データ信号が、基地局の送信ダイバーシティに対応する方法。
(17) 第16項に記載の方法であって、送信ダイバーシティが、複数のアンテナからの送信に対応する方法。
(18) 第15項に記載の方法であって、同期化符号が基地局から受信され、データ信号が、少なくとも別の基地局に関する情報に対応する方法。
(19) 第18項に記載の方法であって、少なくとも別の基地局に関する情報が、前記少なくとも別の基地局のロングコードを含む方法。
(20) 第18項に記載の方法であって、少なくとも別の基地局に関する情報が、前記少なくとも別の基地局のコードグループを含む方法。
(21) 第15項に記載の方法であって、同期化符号が基地局から受信され、データ信号がその基地局送信電力に対応する方法。
(22) 第15項に記載の方法であって、同期化符号が基地局から受信され、データ信号が、その基地局のシステム・フレーム・ナンバに対応する方法。
(23) 第15項に記載の方法であって、データ信号が、1次共通制御チャンネル(PCCPCH)から2次共通制御チャンネル(SCCPCH)の時間オフセットに対応する方法。
(24) 第15項に記載の方法であって、データ信号が、複数の移動体受信機への報知情報に対応する方法。
(25) 第15項に記載の方法であって、同期化符号が、同じネットワークの少なくとも第1の基地局と第2の基地局から送信される方法。
(26) 第15項に記載の方法であって、同期化符号が第1の基地局から受信され、同期化符号が、同じネットワークの少なくとも別の基地局の対応する同期化符号とは異なる方法。
【0016】
(27) データ信号を送信する方法であって、
同期化符号を生成し、
データ信号で同期化符号を変調し、それにより、変調された同期化符号を生成し、
変調された同期化符号を送信する
工程を含む方法。
(28) 第27項に記載の方法であって、データ信号が、基地局の送信ダイバーシティに対応する方法。
(29) 第28項に記載の方法であって、送信ダイバーシティが、複数のアンテナからの送信に対応する方法。
(30) 第27項に記載の方法であって、同期化符号が、送信工程を実行する基地局に対応する方法。
(31) 第30項に記載の方法であって、データ信号が、少なくとも別の基地局に関する情報に対応する方法。
(32) 第31項に記載の方法であって、少なくとも別の基地局に関する情報が、前記少なくとも別の基地局のロングコードを含む方法。
(33) 第31項に記載の方法であって、少なくとも別の基地局に関する情報が、前記少なくとも別の基地局のコードグループを含む方法。
(34) 第30項に記載の方法であって、データ信号が、基地局送信電力に対応する方法。
(35) 第30項に記載の方法であって、データ信号が、基地局システム・フレーム・ナンバに対応する方法。
(36) 第30項に記載の方法であって、データ信号が、1次共通制御チャンネル(PCCPCH)から2次共通制御チャンネル(SCCPCH)の時間オフセットに対応する方法。
(37) 第30項に記載の方法であって、データ信号が、複数の移動体受信機への報知情報に対応する方法。
【0017】
(38) 第27項に記載の方法であって、更に、同じネットワークの別の基地局で同期化符号を生成する工程を含む方法。
(39) 第27項に記載の方法であって、更に、同じネットワークの別の基地局で、同期化符号とは異なる別の同期化符号を生成する工程を含む方法。
(40) 基地局から信号を送信する方法であって、
第1の時間に第1のアンテナから第1の同期化符号を送信し、
第1の時間に第1のアンテナから第2の同期化符号を送信し、第1及び第2の同期化符号の少なくとも1つがデータ信号によって変調される
工程を含む方法。
(41) 第40項に記載の方法であって、更に、
第1の時間に第2のアンテナから第1の同期化符号を送信し、
第1の時間に第2のアンテナから第2の同期化符号を送信する
工程を含む方法。
(42) 第40項に記載の方法であって、更に、同じネットワークの別の基地局で第1の同期化符号を送信する工程を含む方法。
(43) 第42項に記載の方法であって、第2の同期化符号は、前記別の基地局の第2の同期化符号とは異なる方法。
(44) 第40項に記載の方法であって、更に、
第1の時間とは異なる第2の時間に第1のアンテナから第1の同期化符号を送信せず、
第2の時間に第1のアンテナから第2の同期化符号を送信せず、
第2の時間に第2のアンテナから第1の同期化符号を送信し、
第2の時間に第2のアンテナから第2の同期化符号を送信する
工程を含む方法。
【0018】
(45) 信号を送信する方法であって、
第1の時間に第1のアンテナから第1の同期化符号を送信し、
第1の時間に第2のアンテナから第2の同期化符号を送信せず、
第1の時間とは異なる第2の時間に第1のアンテナから第1の同期化符号を送信せず、
第2の時間に第2のアンテナから第2の同期化符号を送信する
工程を含む方法。
(46) 第45項に記載の方法であって、第1及び第2の同期化符号の少なくとも1つがデータ信号によって変調される方法。
(47) 第46項に記載の方法であって、更に、同じネットワークの別の基地局で第1の同期化符号を送信する工程を含む方法。
(48) 第46項に記載の方法であって、第2の同期化符号は、同じネットワークの別の基地局の第2の同期化符号とは異なる方法。
(49) 基地局から信号を受信する方法であって、
第1の時間に第1のアンテナから第1の同期化符号を受信し、
第1の時間に第1のアンテナから第2の同期化符号を受信し、第1及び第2の同期化符号の少なくとも1つがデータ信号によって変調される
工程を含む方法。
(50) 第49項に記載の方法であって、更に、
第1の時間に第2のアンテナから第1の同期化符号を受信し、
第1の時間に第2のアンテナから第2の同期化符号を受信する
工程を含む方法。
(51) 第49項に記載の方法であって、更に、同じネットワークの複数の基地局から第1の同期化符号を受信する工程を含む方法。
(52) 第49項に記載の方法であって、第2の同期化符号は、同じネットワークの別の基地局の第2の同期化符号とは異なる方法。
(53) 第49項に記載の方法であって、更に、
第1の時間とは異なる第2の時間に第1のアンテナから第1の同期化符号を受信せず、
第2の時間に第1のアンテナから第2の同期化符号を受信せず、
第2の時間に第2のアンテナから第1の同期化符号を受信し、
第2の時間に第2のアンテナから第2の同期化符号を受信する
工程を含む方法。
【0019】
(54) 基地局から信号を受信する方法であって、
第1の時間に第1のアンテナから第1の同期化符号を受信し、
第1の時間に第2のアンテナから第2の同期化符号を受信せず、
第1の時間とは異なる第2の時間に第1のアンテナから第1の同期化符号を受信せず、
第2の時間に第2のアンテナから第2の同期化符号を受信する
工程を含む方法。
(55) 第54項に記載の方法であって、第1及び第2の同期化符号の少なくとも1つがデータ信号によって変調される方法。
(56) 第55項に記載の方法であって、更に、同じネットワークの別の基地局から第1の同期化符号を受信する工程を含む方法。
(57) 第55項に記載の方法であって、第2の同期化符号は、同じネットワークの別の基地局の第2の同期化符号とは異なる方法。
(58) 第1の同期化符号を受信するよう配置された第1の回路(706)を含む、送信ダイバーシティ信号を検出するための回路。第1の同期化符号はデータ信号によって変調される。第1の回路は第1の出力信号を生成する。第2の回路(732)は、複数の所定の信号を受信するよう配置される。第2の回路はチャンネル推定値を生成する。検出回路(710,712)は、第1の出力信号とチャンネル推定値を受信するよう配置される。検出回路は、データ信号に対応する信号を生成する。
【0020】
仮出願の優先権の請求
本発明は、米国特許法第119条(e)(1)に基づき、1999年4月8日に出願された米国仮出願番号60/128,338、及び1999年4月9日に出願された同仮出願番号60/128,837に対する優先権を主張する。
【図面の簡単な説明】
【図1】先行技術の空間時間トランジット・ダイバーシティ(STTD)を用いる典型的な送信機の簡略ブロック図。
【図2】図1の送信機と共に用いることのできる先行技術のSTTDエンコーダにおける信号の流れを示すブロック図。
【図3】受信機と共に用いることのできる先行技術の位相補正回路の簡略図。
【図4】図3の位相補正回路を用いる受信機のブロック図。
【図5】先行技術の重み付きマルチ・スロット平均化(WMSA)を示すブロック図。
【図6】先行技術の逆拡散回路の簡略図。
【図7】基地局A−Eから受信された電力を示す表。
【図8】例示用の時間スロットのデータフォーマットを示す図。
【図9】本発明のダイバーシティ検出回路のブロック図。
【図10】本発明のダイバーシティ誤検出の確率を示すシミュレーション。
【図11】Aは本発明のPSC及びSSC送信のフォーマット。Bは本発明のPSC及びSSC送信の別のフォーマット。Cは本発明のPSC及びSSC送信の更に別のフォーマット。
【符号の説明】
706 第1の回路
710,712 検出回路
732 第2の回路
Claims (46)
- 送信機の送信ダイバーシティの有無を検出する装置であって、
前記送信機の送信ダイバーシティの有無を示すデータ信号によって変調された第1の同期化符号を前記送信機から受信するよう配置され、第1の出力信号を生成する第1の回路と、
複数の所定の信号を受信するよう配置され、チャンネル推定値を生成する第2の回路と、
前記第1の出力信号と前記チャンネル推定値を受信するよう配置され、前記データ信号に対応する信号を生成する検出回路と、
を含む装置。 - 送信機の送信ダイバーシティの有無を検出する方法であって、
前記送信機の送信ダイバーシティの有無を示すデータ信号で変調された同期化符号を受信し、
符号によって変調された記号のシーケンスを受け取り、
前記符号をマッチングさせ、
チャンネル推定値を生成し、
前記チャンネル推定値に応答して前記データ信号を検出する、
工程を含む方法。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記データ信号によって変調された第2の同期化符号を受信するよう配置され、第2の出力信号を生成する第3の回路を更に含む、装置。 - 請求項3に記載の装置であって、
前記検出回路が前記第2の出力信号を受信するよう配置された、装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記データ信号が基地局の送信ダイバーシティに対応する、装置。 - 請求項2に記載の方法であって、
前記データ信号が基地局の送信ダイバーシティに対応する、方法。 - 請求項5に記載の装置であって、
前記送信ダイバーシティが複数のアンテナからの送信に対応する、装置。 - 請求項6に記載の方法であって、
前記送信ダイバーシティが複数のアンテナからの送信に対応する、方法。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記第1の同期化符号が2相位相変調(BPSK)である、装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記第1の同期化符号が4相位相変調(QPSK)である、装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記第1の同期化符号が第1の基地局から受信され、前記データ信号が少なくとも別の基地局に関する情報に対応する、装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記第1の同期化符号が基地局から受信され、前記データ信号がその基地局の送信電力に対応する、装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記第1の同期化符号が基地局から受信され、前記データ信号がその基地局のシステム・フレーム・ナンバに対応する、装置。 - 請求項1に記載の装置であって、前記データ信号が1次共通制御チャンネル(PCCPCH)から2次共通制御チャンネル(SCCPCH)の時間オフセットに対応する、装置。
- 請求項2に記載の方法であって、
前記データ信号が1次共通制御チャンネル(PCCPCH)から2次共通制御チャンネル(SCCPCH)の時間オフセットに対応する、方法。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記データ信号が複数の移動体受信機への報知情報に対応する、装置。 - 請求項2に記載の方法であって、
前記データ信号が複数の移動体受信機への報知情報に対応する、方法。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記第1の同期化符号が同じネットワーク内の少なくとも第1の基地局と第2の基地局から送信される、装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記第1の同期化符号が第1の基地局から受信され、前記第1の同期化符号が同じネットワーク内の少なくとも別の基地局に対応する第1の同期化符号とは異なる、装置。 - 請求項2に記載の方法であって、
前記同期化符号が基地局から受信され、前記データ信号が少なくとも別の基地局に関する情報に対応する、方法。 - 請求項20に記載の方法であって、
前記少なくとも別の基地局に関する情報が前記少なくとも別の基地局のロングコードを含む、方法。 - 請求項20に記載の方法であって、
前記少なくとも別の基地局に関する情報が前記少なくとも別の基地局のコードグループを含む、方法。 - 請求項2に記載の方法であって、
前記同期化符号が基地局から受信され、前記データ信号がその基地局の送信電力に対応する、方法。 - 請求項2に記載の方法であって、
前記同期化符号が基地局から受信され、前記データ信号がその基地局のシステム・フレーム・ナンバに対応する、方法。 - 請求項2に記載の方法であって、
前記同期化符号が同じネットワーク内の少なくとも第1の基地局と第2の基地局から送信される、方法。 - 請求項2に記載の方法であって、
前記同期化符号が第1の基地局から受信され、前記同期化符号が同じネットワーク内の少なくとも別の基地局の対応する同期化符号とは異なる、方法。 - 基地局から信号を送信する方法であって、
第1の時間に第1のアンテナから第1の同期化符号を送信し、
前記第1の時間に前記第1のアンテナから第2の同期化符号を送信する、
工程を含み、
前記第1及び第2の同期化符号の両方が前記基地局内の送信ダイバーシティの有無を示すデータ信号によって変調される、方法。 - 請求項27に記載の方法であって、
前記第1の時間に第2のアンテナから前記第1の同期化符号を送信し、
前記第1の時間に前記第2のアンテナから前記第2の同期化符号を送信する、
工程を更に含む、方法。 - 請求項27に記載の方法であって、
同じネットワーク内の別の基地局で前記第1の同期化符号を送信する工程を更に含む、方法。 - 請求項29に記載の方法であって、
前記第2の同期化符号が前記別の基地局の第2の同期化符号とは異なる、方法。 - 請求項27に記載の方法であって、
前記第1の時間とは異なる第2の時間に前記第1のアンテナから前記第1の同期化符号を送信せず、
前記第2の時間に前記第1のアンテナから前記第2の同期化符号を送信せず、
前記第2の時間に第2のアンテナから前記第1の同期化符号を送信し、
前記第2の時間に前記第2のアンテナから前記第2の同期化符号を送信する、
工程を更に含む、方法。 - 基地局から信号を送信する方法であって、
第1の時間に前記基地局の第1のアンテナから第1の同期化符号を送信し、
前記第1の時間に前記基地局の第2のアンテナから第2の同期化符号を送信せず、
前記第1の時間とは異なる第2の時間に前記基地局の前記第1のアンテナから前記第1の同期化符号を送信せず、
前記第2の時間に前記基地局の前記第2のアンテナから第2の同期化符号を送信する、
工程を含み、
前記第1及び第2の同期化符号の少なくとも1つが前記基地局内の送信ダイバーシティの有無を示すデータ信号によって変調される、方法。 - 請求項32に記載の方法であって、
同じネットワーク内の別の基地局で前記第1の同期化符号を送信する工程を更に含む、方法。 - 請求項32に記載の方法であって、
前記第2の同期化符号が同じネットワーク内の別の基地局の第2の同期化符号とは異なる、方法。 - 基地局から信号を受信する方法であって、
第1の時間に第1のアンテナから第1の同期化符号を受信し、
前記第1の時間に前記第1のアンテナから第2の同期化符号を受信する、
工程を含み、
前記第1及び第2の同期化符号の両方が前記基地局内の送信ダイバーシティの有無を示すデータ信号によって変調される、方法。 - 請求項35に記載の方法であって、
前記第1の時間に第2のアンテナから前記第1の同期化符号を受信し、
前記第1の時間に前記第2のアンテナから第2の同期化符号を受信する、
工程を更に含む、方法。 - 請求項35に記載の方法であって、
同じネットワーク内の複数の基地局から前記第1の同期化符号を受信する工程を更に含む、方法。 - 請求項35に記載の方法であって、
前記第2の同期化符号が同じネットワーク内の別の基地局の第2の同期化符号とは異なる、方法。 - 請求項35に記載の方法であって、
前記第1の時間とは異なる第2の時間に前記第1のアンテナから前記第1の同期化符号を受信せず、
前記第2の時間に前記第1のアンテナから前記第2の同期化符号を受信せず、
前記第2の時間に第2のアンテナから前記第1の同期化符号を受信し、
前記第2の時間に前記第2のアンテナから前記第2の同期化符号を受信する、
工程を更に含む、方法。 - 基地局から信号を受信する方法であって、
第1の時間に第1のアンテナから第1の同期化符号を受信し、
前記第1の時間に第2のアンテナから第2の同期化符号を受信せず、
前記第1の時間とは異なる第2の時間に前記第1のアンテナから前記第1の同期化符号を受信せず、
前記第2の時間に前記第2のアンテナから第2の同期化符号を受信する、
工程を含み、
前記第1及び第2の同期化符号の少なくとも1つが前記基地局内の送信ダイバーシティの有無を示すデータ信号によって変調される、方法。 - 請求項40に記載の方法であって、
同じネットワーク内の別の基地局から前記第1の同期化符号を受信する工程を更に含む、方法。 - 請求項40に記載の方法であって、
前記第2の同期化符号が同じネットワーク内の別の基地局の第2の同期化符号とは異なる、方法。 - 請求項1、3〜5、7、9又は10の何れかに記載の装置であって、前記データ信号が、送信ダイバーシティがない場合に+1であり、送信ダイバーシティがある場合に−1である、装置。
- 請求項1、3〜5、7、9又は10の何れかに記載の装置であって、前記送信機が基地局である、装置。
- 請求項2、6、8又は15の何れかに記載の方法であって、前記データ信号が、送信ダイバーシティがない場合に+1であり、送信ダイバーシティがある場合に−1である、方法。
- 請求項2、6、8又は15の何れかに記載の方法であって、前記送信機が基地局である、方法。
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