JP2006519536A - 信号への拡散コードの適用 - Google Patents

Abstract

ＣＤＭＡ通信方式において１つ又は複数のコード値を入力信号値へ適用して出力信号値を生成する方法を提供する。上記１つ又は複数のコード値は、２次元の信号空間を定義する一対の互いに直交する軸上か、又は上記一対の互いに直交する軸から等距離の位置かのいずれかにのみ存在する可能性があり、上記入力信号値及び出力信号値は各軸に沿った成分をそれぞれ有する。本方法は、論理関数を用いて１つ又は複数のコード値を処理して、２つの乗数値と１つのセレクタ値とを生成することと、上記乗数値に上記入力信号値の各成分を乗算することにより２つの積値を生成することと、上記積値の一方の否定の演算を実行して第３の積値を生成することと、セレクタ信号に基づいて、上記３つの積値から上記出力信号値の成分になる２つの積値を選択することとを含む。

Description

本発明は、通信信号を拡散する、及び／又は、逆拡散するための方法及び装置に関する。

周知のように、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）方式においては通信信号に対して拡散コード（拡散符号）が適用される。拡散コードは、信号送信処理におけるスペクトル拡散信号の生成に使用され、また信号受信処理におけるスペクトル拡散信号の逆拡散にも使用される。

少なくとも現在のユニバーサル移動電話システム（Universal Mobile Telephone System：ＵＭＴＳ）規格に関する限り、信号を拡散する処理は、スクランブルコード及びチャンネル化コードの少なくとも一方を信号に適用することとして定義されている。ＵＭＴＳ規格は、虚数部及び実数部をそれぞれ有する複素数値のシーケンスとしてスクランブルコードを定義し、完全な実数値のシーケンスとしてチャンネル化コードを定義している。スクランブルコード及びチャンネル化コードは、拡散又は逆拡散されるべき信号へ逐次に適用されることが可能である。それに代わって、スクランブルコード及びチャンネル化コードは互いに乗算され、次にその積が、拡散又は逆拡散されるべき信号へ適用される場合もある。

図８は、スクランブルコード（その値は複素数形式ａ−ｊｂを有する）及びチャンネル化コード（その値は実数であってｃで示される）の適用により入力信号（その値は複素数形式ｆ＋ｊｇを有する）を拡散するか、もしくは逆拡散するための従来技術の回路を示す。図８に示すように、この回路はスクランブルコード発生器５０と、チャンネル化コード発生器５２と、ＮＯＴゲート５６と、２つのＸＯＲゲート５８及び５９と、５つの乗算器６０、６２、６４、６８及び７０と、２つの加算器７２及び７４とを備える。回路への入力はａ、ｂ、ｃ、ｆ及びｇであり、加算器７２及び７４からは、複素数値の実数成分及び虚数成分がそれぞれ出力される。この回路が拡散のために使用されていれば、出力される複素数値は拡散信号を形成するのに対し、この回路が逆拡散のために使用されていれば、出力される複素数値はシンボル期間にわたって累積されることが可能である。

ＸＯＲゲート５８及び５９はスクランブルコード及びチャンネル化コードの値の一部を合成し、乗算器６０、６２、６４及び７０は、入力信号値の成分とＸＯＲゲート５８及び５９の出力とに基づいて積を形成する。乗算器６８は、乗算器７０の出力に−１を乗算し、これにより否定演算を実行する。複数の乗算器によって形成された積は次に加算器７２及び７４において合成され、出力信号値の成分が形成される。

本発明の１つの目的は、信号に拡散コードを適用して拡散又は逆拡散を達成するための、代替の方式を提供することにある。

本発明はまた、１つの態様によれば、１つ又は複数のコード値を入力信号値へ適用して出力信号値を生成するＣＤＭＡ通信装置を提供し、
上記１つ又は複数のコード値は、２次元の信号空間を定義する一対の互いに直交する軸上か、又は上記一対の互いに直交する軸から等距離の位置かのいずれかにのみ存在する可能性があり、上記入力信号値及び出力信号値は各軸に沿った成分をそれぞれ有し、
上記装置は、
１つ又は複数のコード値を合成して２つの乗数値と１つのセレクタ値とを生成する論理手段と、
上記乗数値に上記入力信号値の各成分を乗算することにより２つの積値を生成する乗算手段と、
上記積値の一方の否定の演算を実行して第３の積値を生成する否定演算手段と、
上記セレクタ値に基づいて、上記３つの積値から、上記出力信号値の成分になる２つの積値を選択する選択手段とを備える。

本発明はまた、ＣＤＭＡ通信方式において１つ又は複数のコード値を入力信号値へ適用して出力信号値を生成する方法を提供し、
上記１つ又は複数のコード値は、２次元の信号空間を定義する一対の互いに直交する軸上か、又は上記一対の互いに直交する軸から等距離の位置かのいずれかにのみ存在する可能性があり、上記入力信号値及び出力信号値は各軸に沿った成分をそれぞれ有し、
上記方法は、
論理関数を用いて１つ又は複数のコード値を処理して、２つの乗数値と１つのセレクタ値とを生成することと、
上記乗数値に上記入力信号値の各成分を乗算することにより２つの積値を生成することと、
上記積値の一方の否定の演算を実行して第３の積値を生成することと、
セレクタ信号に基づいて、上記３つの積値から、上記出力信号値の成分になる２つの積値を選択することとを含む。

従って本発明は、逆拡散又は拡散を目的として拡散コードを信号に適用するための方式を提供する。

有利なことには、より少ないシリコン面積を使用するように、本発明をハードウェアで実装することが可能である。特に、このような節約は、先に論じた既知の技術の場合よりも少ない数の加算器及び乗算器を使用することによって達成可能である。また、本発明の所定の実施形態に関連して、先に論じた既知の技術の場合よりも少ない数のビットを使用して出力信号値の複素成分の各々を表現することが可能であり、これにより出力信号の値を操作する構成要素がより少ないシリコン面積を占有するように設計されることを可能にする。

ある実施形態では、入力信号値へ適用されるべき単一のコード値が存在する。このコード値は、上述した一対の軸から等距離に存在し、かつ各軸に沿った成分を有する。論理手段は、コード値の成分の１つを乗数値として通過させ、またそのコード値の各成分に対してＸＯＲ演算を実行してセレクタ信号を生成するように構成される。

もう１つの実施形態では、入力信号への適用のために第１及び第２のコード値が存在する。第１のコード値は、上述した一対の軸から等距離に存在し、かつ各軸に沿った成分を有し、第２のコード値はこれらの軸の一方の上に存在する。論理手段は、第１のコード値の１つの成分と第２のコード値とに対してＸＯＲ演算を実行して両方の乗数値として使用するための１つの値を生成し、また第１のコード値の各成分に対してＸＯＲ演算を実行してセレクタ信号を生成するように構成される。

もう１つの実施形態では、入力信号への適用のために第１、第２及び第３のコード値が存在する。第１のコード値は、上述した一対の軸から等距離に存在し、かつ各軸に沿った成分を有する。第２及び第３のコード値はそれぞれ、これらの軸の一方（必ずしも同じものではない）の上に存在する。論理手段は、第１のコード値の成分の１つと第２及び第３のコード値の一方とに対してＸＯＲ演算を実行し、かつ第１のコード値の成分の他のものと第２及び第３のコード値のもう一方とに対してＸＯＲ演算を実行して、乗数値を生成するように構成される。論理手段はまた、第１のコード値の各成分に対してＸＯＲ演算を実行してセレクタ値を生成するように構成される。

もう１つの実施形態では、入力信号への適用のために第１、第２及び第３のコード値が存在する。先行する段落で述べた実施形態とは異なり、第１及び第２のコードはそれぞれ、上記一対の軸から等距離に存在し、かつ各軸に沿った成分を有する。第３のコード値は、上記一対の軸のうちの一方に存在する。論理手段は、第１のコードの各成分に対してＸＯＲ演算を実行し、第２のコードの各成分に対してＸＯＲ演算を実行し、これらのＸＯＲ演算の結果に対してＸＯＲ演算を実行し、かつその結果をＮＯＴ関数で調整してセレクタ値を生成するように構成される。論理手段はまた、第１及び第２のコードの成分を複数のＡＮＤゲートにてなるグループへ供給するように構成される。ここで、上記ＡＮＤゲートの入力のいくつかは反転されている。ＡＮＤゲートの出力はＯＲゲートに接続され、その出力は次に第３のコード値とＸＯＲ演算されて両方の乗数値が生成される。

実施形態によっては、本発明がコードを入力信号値に適用する方法と、入力信号値に１つ又は複数のコード値を乗算する所望の処理との間に不一致の存在するものがある。このような実施形態では、位相空間軸の原点を中心に出力信号値を４５°だけ回転させる手段を使用することが望ましい場合がある。この回転は、不一致の位相要素を考慮する。不一致が存在する実施形態によっては、例えばパイロットチャンネルとデータチャンネルとの間の不一致が相殺されることを理由として、必ずしも補正を試みなくてもよい場合もある。

ある好適な実施形態では、本発明は、ＣＤＭＡ通信方式を使用する無線通信ネットワークの参加者において配備されて実施される。

次に、添付の図面を参照して、本発明の所定の実施形態を単に例示を目的として説明する。

図１に示す移動電話機は、ＣＤＭＡ方式を使用して通信する能力を有する。図１は、電話機の最も基本的な構成要素のみ、すなわちアンテナ１０と、無線周波（ＲＦ）セクション１２と、チップレートプロセッサ（ＣＲＰ）１４と、ビットレートプロセッサ（ＢＲＰ）１６とを示している。次に、信号の送信及び受信の観点からこれらの構成要素の機能を簡単に説明する。

信号送信のコンテキストにおいて、ＢＲＰは、例えばデジタル化された音声を表す情報信号を生成する。この情報信号は、エラーによる影響を受けにくくするように符号化される。この情報信号はＣＲＰ１４へ供給され、ＣＲＰ１４は、１つ又は複数の拡散コードを当該情報信号に適用する。ＣＲＰは、情報信号のスペクトル拡散されたバージョンを生成し、そのスペクトル拡散信号はＲＦセクションへ供給されて変調によりＲＦ搬送波上に重畳される。変調されたＲＦ搬送波は次に電力増幅され、アンテナ１０から送信される。

信号受信のコンテキストにおいては、変調された搬送波はアンテナ１０へ到来し、ＲＦセクション１２により復調されてベースバンドのスペクトル拡散信号が復元される。スペクトル拡散信号は次にＣＲＰ１４へ送られ、ＣＲＰ１４は例えばレイク（ｒａｋｅ）受信機アルゴリズムを使用して逆拡散演算を実行する。ＣＲＰ１４の出力は逆拡散された情報信号であり、これはＢＲＰ１６によって処理され、例えば電話機のユーザに提供するためのデジタル化された音声を復元することが可能である。

ＣＲＰ１４は、送信される情報信号を拡散することと、受信されたベースバンドのスペクトル拡散信号を逆拡散することとを担当する。これらの役割はどちらも、１つ又は複数の拡散コード又は拡散信号をＣＲＰ入力に適用することを伴う。ＲＦセクション１２とＣＲＰ１４との間で伝送されるベースバンドのスペクトル拡散信号は、チップと呼ばれるデータエレメントの系列を含み、これらの信号は所定の「チップレート」にあるといわれる。ＢＲＰ１６とＣＲＰ１４との間で伝送される情報信号は、シンボルと呼ばれるデータエレメントのシーケンスを含み、これらの信号は所定の「シンボルレート」にあるといわれる。いくつかの場合では、ＢＲＰはシンボルレートプロセッサとして知られている。

チップとシンボルとの関係は、下記のように概略説明することができる。値のシーケンスを含む単一の拡散コードが使用される場合について考察する。送信目的で情報信号を拡散させるコンテキストにおいては、例示的コードの値をシンボルに適用するレートは、典型的には、コードのいくつかの値が各シンボルに適用されかつ各値の適用がチップを生成するようになっている。例示的コードを使用して生成されたスペクトル拡散信号を受信目的で逆拡散するコンテキストにおいては、例示的な拡散コードの各値は、ベースバンドのスペクトル拡散信号の各チップに適用される（チップをすべて処理するためにコードは必要に応じて再循環される）。この処理の結果は各シンボル期間の継続時間にわたって累積され、情報信号を構成するシンボルのストリームが復元される。

次に図２を参照して、ＣＲＰ１４がチップ又はシンボルレート信号へ拡散コードを適用する際に用いる処理について論じる。

図２では、拡散／逆拡散される信号に対して２つの拡散コードが適用される。２つの拡散コードは、スクランブルコード及びチャンネル化コードである。スクランブルコードはスクランブルコード信号源１８によって供給され、チャンネル化コードはチャンネル化コード信号源２０によって供給される。拡散又は逆拡散される信号は端子ｆ及びｇへ印加され（適用され）、本処理の出力は端子ｎ及びｐから取り出される。

スクランブルコードは複素数値を有し、その値の各シーケンスは次のような複素数：１＋ｊ、１−ｊ、−１＋ｊ及び−１−ｊのうちの１つの形式をとる。２進数形式では、これらの複素数は２ビットワードによって表現され、そのワードの第１及び第２のビットは各々複素数の実数部及び虚数部を表す。２進数値０は１０進数値＋１を表すために使用され、２進数値１は１０進数値−１を表すために使用される。従って、先に述べた複素数は、２進形式では各々００、０１、１０及び１１に変換される。これに対してチャンネル化コードは完全な実数値であり、１０進数値＋１及び−１をとることができる。これらの値は各々、２進形式では０及び１とされる。

図２では、スクランブルコードの各値の２進実数部及び虚数部が、端子ａ及びｂへそれぞれ印加される。チャンネル化コードの２進数値は、端子ｃへ印加される。拡散又は逆拡散されている信号は、複素数値のシーケンスを含む。この信号の各値の２進実数部及び虚数部は、端子ｆ及びｇへそれぞれ印加される。出力信号は端子ｎ及びｐから取り出され、端子ｆ及びｇへ印加される信号と同じ２進複素数形式を有する。端子ｆ、ｇ、ｎ及びｐの各々へ適用される数値は、複数ビットの幅を有する可能性がある。

信号ａ、ｂ及びｃは、ＸＯＲゲート２２及び２４の入力へ印加される。ＸＯＲゲート２２の出力ｄは、複素数値のチャンネル化コード値の２進数部分に対してＸＯＲ演算を実行した結果である。ＸＯＲゲート２２の出力ｅは、チャンネル化コード値ｃとスクランブルコード値の実数部とに対してＸＯＲ演算を実行した結果である。図３ｎに、ＸＯＲゲート２２及び２４の真理値表を示す。

図２の回路における信号ｄ及びｅを処理する部分は、３つの乗算器２６、２８及び３０と、２つのマルチプレクサ３２及び３４とを備える。乗算器２６及び３０は各々、信号ｅに信号ｇ及びｆを各々乗算した結果である２つの積信号ｋ及びｈを生成する。積信号ｈは、マルチプレクサ３２及び３４の両方における入力へ供給される。積信号ｋは、マルチプレクサ３４の入力へ供給される。さらに、積信号ｋは乗算器２８へ供給され、そこで１０進数値−１と乗算されて積信号ｍが生成される。言い替えれば、乗算器２８は、積信号ｋの符号を変更するインバータ（位相反転器）として動作する。積信号ｍは、マルチプレクサ３２の入力へ供給される。信号ｄは、マルチプレクサ３２及び３４の両方における制御入力へ印加され、よって、各マルチプレクサの２つの入力のどちらがマルチプレクサの出力へ送られるかを制御する。信号ｄが２進数値１を有していれば、積信号ｍが端子ｎへ送られ、積信号ｈが端子ｐへ送られる。信号ｄが２進数値０を有していれば、積信号ｈが端子ｎへ送られ、積信号ｋが端子ｐへ送られる。先に述べたように、端子ｎ及びｐにおける信号は、複素数値を有する出力信号の実数成分及び虚数成分を形成する。図４は、ｎ及びｐにおける出力を、先に述べた端子に印加される入力の関数として与える真理値表を提示している。

図２に示す回路は、逆拡散及び拡散の両方を実行する能力を有する。チップレート信号が端子ｆ及びｇへ印加されれば、端子ｎ及びｐから出力される結果がシンボル期間にわたって累積されて、それによりシンボルレート信号が復元されることが可能である。逆に、端子ｆ及びｇへ印加される信号がシンボルレートにあれば、端子ｎ及びｐからはチップレート信号が取り出されることが可能である。端子ｆ及びｇへ印加されまた端子ｎ及びｐから供給される複素数値は、典型的には複数ビットの長さを有する。端子ａ、ｂ、ｃ、ｆ及びｇへ印加される値が保持される継続時間は、当業者には明らかであるように、拡散が実行されるかそれとも逆拡散が実行されるかを決定する。また、拡散演算が複素データ値ｖと複素拡散コードｕとの乗算として定義されていれば、受信された複素信号値ｖに対して実行される対応する逆拡散処理はｖ・ｕ^＊として定義されることも留意されるべきである。

図２の回路によって実行される計算は、次式で表される。

よって、本回路が、コードａ−ｂｊを用いてスクランブルを実行して結果ｓ＋ｔｊを生成するために使用されていれば、ｓ＋ｔｊに関する本回路の出力は、次式で表される。

これに対して、本回路が、コードａ＋ｂｊを用いてスクランブル効果を相殺する逆拡散を実行して逆拡散された結果ｗ＋ｚｊを生成するために使用されていれば、ｗ＋ｚｊに関する本回路の出力は、次式で表される。

いずれの場合も、所望される結果は、量

だけ歪められることは明らかであろう。次式

が成り立つので、この歪みは、ｎ＋ｐｊに１−ｊを乗算するスケーリング装置３５によって補正されることが可能である。実施形態によっては、以下に説明するように上記スケーリングを実行することは不要であるものがある。

ＵＭＴＳシステムにおいては、多くの場合、参照データを含むパイロット信号が１つ又は複数のデータ信号とともに送信される。パイロット信号に含まれる参照データは、パイロット信号を捕捉する受信機によって認識され、受信されたパイロット信号は、チャンネル測定を実行するために、すなわちパイロット信号を伝搬させる環境の特性の測定を実行するために使用可能である。データ信号は、パイロット信号と同じ環境を介して伝搬しているので、チャンネル測定は、受信されたデータ信号を補正するために使用可能である。データ信号及びパイロット信号がともに図２に示した類の回路を用いて拡散されるように構成されていれば、データ信号及びパイロット信号の両方が、

のファクタだけ歪みの影響を受けることになる。しかしながら、受信機によりパイロット信号に対して行われるチャンネル測定は

のファクタを検出し、チャンネル推定値をデータチャンネルの補正に適用すると、

のファクタについてデータチャンネルが補正されるであろう。従って、送信機内にスケーリング回路は不要である。同様に、受信機が図２に示したタイプの回路を使用してパイロット信号及びデータ信号を逆拡散しようとしていれば、受信機におけるパイロット信号の

による歪みは、データ信号内の等しい歪みを相殺するであろう。

出力ｎ＋ｐｊが、その絶対値の平方を必要とする電力計算等に使用される場合、（すべてが同じ方法で発生されかつすべてが１／２のファクタを特徴的に有する複数の信号の絶対値を比較しているのでない限り）２乗された絶対値を半分にするスプリアスをなお考慮しなければならないにしても、歪みファクタ

の位相部分を無視することができる。このような計算は、受信機（すなわち図２に示す回路が逆拡散に使用されているところ）において信号電力を測定するために使用可能であり、信号電力は次に着信信号の存在及びそのタイミングの検出に使用される。

図２における出力ｄ及びｅは、チャンネル化コードを複素数１＋ｊで概念的にスケーリングする（すなわち、その大きさを変更する）場合にはさらなる重要性を有する。これは、チャンネル化コードを複素平面において反時計回りに４５°だけ回転させる。すると、チャンネル化コードは、値１＋ｊ及び−１−ｊしかとらない。チャンネル化コードがこの複素数形式を有するようにされた場合には、複素スクランブルコードと複素チャンネル化コードの内容との積がとりうる可能性のある値は、完全な実数又は完全な虚数（純虚数）である値であって、かつ実数軸もしくは虚数軸上で正又は負のいずれかである値のみである。このシナリオでは、出力ｄにおける２進数０及び２進数１という値は各々、この積が実数であること及び虚数であることを示し、出力ｅにおける２進数０及び２進数１という値は各々、この積が実数軸もしくは虚数軸上で正であること及び負であることを示す。

図２と図８の回路を比較すれば、図２の回路の方が図８の加算器と乗算器のうちの２つとを省いているので、占有するシリコン面積が少ないことは明らかであろう。代わりに図２はマルチプレクサを２つ使用していると認められるが、それでもなお、シリコン面積は最終的に節約されている。

図５は、スクランブルコードのみが使用される状況を考慮した、図２の回路の代替構成を示す。図５の回路は、図２においてｃの値を２進数０に固定した場合に相当する。図５において、信号ｄのフロー及び作用は図２の場合と同じであるが、信号ｅはここでは単に信号ａと同じものである。端子ｆ及びｇにおける入力信号からの、値ｄ及びｅを用いた、端子ｎ及びｐにおける出力信号の生成は変化せず、図４に示した真理値表の通りである。

３ＧＰＰ規格は、いくつかのデータチャンネルがチャンネル内の予め決められた位置において予め決められたシンボルを含むことを必要とする。これらのシンボルは、（先に言及したパイロット信号とは区別される）パイロットシーケンスを形成する。受信機は、このようなチャンネルを介して受信される信号に対して既知のパイロットシーケンスを相関させ、着信信号のタイミングを追跡することができる。パイロットシーケンス内のシンボルは複素数であり、シンボルの複素成分はすべて同じ大きさを共有する。しかしながら、複素成分の符号はシンボル内及びシンボル間で変わる可能性がある。このようなパイロットシーケンスと受信されたシンボル列との相関は、パイロットシーケンスを用いたシンボル列の逆拡散と見なすことができる。あるいは別の言い方をすれば、パイロットシーケンスは拡散コードとして扱われることが可能である。図７は、このようなアプローチを実装した実施形態を示す。

図７の回路において、信号ｄ及びｅを使用する部分は、先の実施形態において説明したものと同じ方法で動作する。図７の回路もまた、スクランブルコード信号源１８と、チャンネル化コード信号源２０とを保持する。ただし、ここでは、これらの構成要素（エンティティ）は、ｘ−ｙｊの形式の共役パイロットシーケンスシンボルを供給する別のスクランブルコード信号源７６を補足的に備えている。図７の回路は、量ａ−ｂｊ、ｘ−ｙｊ、ｃ及びｆ＋ｇｊを互いに乗算することを目的としている。ただし、本回路により実際に実行される計算は、所望される結果より１／２のファクタだけ小さい次式で表される。

図２の回路とは対照的に、実際の結果と所望される結果との差を表すファクタが複素数の量でないことは留意されるべきである。従って、図７の回路にとともにスケーリング装置が使用されれば、スケーリング装置は出力ｎ＋ｐｊの位相を回転させる必要がない。

次に、３つのコード信号源から信号ｄ及びｅを生成する回路部分について説明する。

信号ａ及びｂはＸＯＲゲート７８へ入力され、信号ｘ及びｙは別のＸＯＲゲート８０へ入力される。これらの２つのＸＯＲゲートの出力は、次にさらなるＸＯＲゲート８２への入力になる。ＸＯＲゲート８２の出力は、信号ｄを生成するために（ＸＯＲゲートに続く円が示すように）ＮＯＴ関数により変更される。

信号ａ、ｂ、ｘ及びｙはまた、４つ並んだ３入力ＡＮＤゲート８４乃至９０の様々な入力に供給される。ＡＮＤゲート８４及び８８は各々、信号ａ、ｂ及びｙを受信し、ＡＮＤゲート８６及び９０は各々、信号ａ、ｂ及びｘを受信する。ＡＮＤゲート８４への入力はすべてＮＯＴ関数によって変更され、またＡＮＤゲート８６への入力ａ及びＡＮＤゲート９０への入力ｂ及びｘも同様である。

ＡＮＤゲート８４乃至９０の出力は、４入力ＯＲゲート９２へ供給される。ＯＲゲート９２の出力とチャンネル化コード値ｃとは次にＸＯＲゲート９４の入力として供給され、ＸＯＲゲート９４の出力は信号ｅとなる。

スクランブルコードａ＋ｂｊ及びチャンネル化コードｃにより拡散されてきたデータ信号に対してスクランブル信号源７６からのパイロットシーケンスを相関させるために、出力シンボルｎ＋ｐｊは適切な期間にわたって累積されることが可能である。

さらに図７の回路は、送信予定の信号へパイロットシーケンスを導入するためにも使用される可能性のあることは明らかであろう。図示したように、図７は、コードａ−ｂｊによりスクランブルされている信号に対してパイロットシーケンスｘ−ｙｊを適用することを示すものである。

以上、１つ又は２つのスクランブルコードをゼロ又は１つのチャンネル化コードと共に使用する回路について説明してきた。これらの回路に関する以上の説明に基づくと、本発明の分野の当業者には理解されるであろうが、１つ又は複数のスクランブルコードともしあればチャンネル化コードとから信号ｄ及びｅを生成する論理回路を設計し直すだけで、様々な個数のスクランブルコード及びチャンネル化コードを信号に対して適用する異なる回路を敷衍して生成することが可能である。

本発明が如何にして他の様々な拡散コードの組み合わせへと拡張されることが可能であるかということについての理解を助けるためには、拡散コードを下記のコードタイプによって特徴付けることが有益である（簡単化のために、実数及び虚数の大きさに１を用いる。）。
タイプ１：１又は−１（すなわち完全な実数）。
タイプ２：ｊ又は−ｊ（すなわち完全な虚数）。
タイプ３：１＋ｊ、１−ｊ、−１＋ｊ又は−１−ｊ（すなわち複素数）。

これらのタイプの少なくとも２つのコードの積を形成すると、タイプ１乃至３のうちのもう１つのコード、又は次式の第４のタイプのコードが生成される。
タイプ４：１、−１、ｊ又は−ｊ（すなわち完全な実数又は完全な虚数のいずれか）。

実際には、タイプ１及び２のコードはタイプ４の部分集合でしかないことが分かり、よって以後、明確さ及び簡潔さのためにタイプ３及び４のみについて検討する。

タイプ３及び／又は４から引き出したいくつかのコードで積を形成すれば、結果的に生じるコードは下記のタイプに属することになる。
−上記積が奇数個のタイプ３のコードを含んでいればタイプ３。
−上記積が偶数個のタイプ３のコードを含んでいればタイプ４。

先に説明した回路が次のようなコードタイプの組み合わせを使用していることは明らかであろう。

［表１］
―――――――――――――――
図 タイプ３ タイプ４
―――――――――――――――
２ １ １
５ １ ０
７ ２ １
―――――――――――――――

従って、信号ｄ及びｅを生成する論理回路を調整することによって考案されることが可能な変形物を分類するためのもう１つの方法は、論理回路に入力されるタイプ３及び４の拡散コードの数を参照することである。全拡散コードの積をＰ_ｒとするとき回路全体が概して結果Ｐ_ｒ・（ｆ＋ｇｊ）の計算を目的とするように、信号ｄ及びｅを生成するためにＮ_１個のタイプ３コード及びＮ_２個のタイプ４拡散コードを受け入れるべく論理回路が再設計されれば、回路全体が実際に生成するものは下記の通りである。

従って、Ｎ_１が偶数のとき、所望される（Ｐ_ｒ・（ｆ＋ｇｊ））と実際の結果との間に位相回転は存在しない。

図６が示す実施形態のように、実施形態によっては、今述べたタイプ３及び４による一般化に適合しないものがある。時には、別々のチャンネル化コードを入力信号値の実数及び虚数成分へ適用することが望ましい。図６は、これを達成するための構成を示す。おおまかに言えば、図６の回路は図２の回路と同様の構成を有する。図６における構成要素であって図２にも存在しているものは同じ参照番号を有し、その機能の説明を省く。図６の場合、ＸＯＲゲート２４の出力は乗算器３０にのみ供給され、提示された入力信号値の成分ｆに作用する。図６では、チャンネル化コード値ｑを生成するチャンネル化コード発生器２１が追加されて存在している。チャンネル化コード値ｑは、さらなるＸＯＲゲート２５の入力へ供給される。ＸＯＲゲート２５の他の入力は、スクランブルコード発生器１８からの信号ａである。ＸＯＲゲート２５の出力ｒは乗算器２６へ供給され、ここで提示された入力信号値の成分ｇに作用する。他の態様においては、図６の回路の動作は図２のそれと同様である。

ＣＤＭＡ通信が可能な無線電話機の概略図である。 図１のチップレートプロセッサ内で拡散又は逆拡散を達成するために使用される回路を示す図である。 図２におけるＸＯＲゲートの出力の生成を記述した真理値表である。 図２のＸＯＲゲートの出力がどのように処理されるかを記述した真理値表である。 図１のチップレートプロセッサ内で拡散又は逆拡散を達成するために使用可能なもう１つの回路を示す図である。 図１のチップレートプロセッサ内で拡散又は逆拡散を達成するために使用可能なもう１つの回路を示す図である。 図１のチップレートプロセッサ内で拡散又は逆拡散を達成するために使用可能なもう１つの回路を示す図である。 拡散又は逆拡散を実行するための従来技術の回路を示す図である。

Claims (17)

1. １つ又は複数のコード値を入力信号値へ適用して出力信号値を生成するＣＤＭＡ通信装置であって、
   上記１つ又は複数のコード値は、２次元の信号空間を定義する一対の互いに直交する軸上か、又は上記一対の互いに直交する軸から等距離の位置かのいずれかにのみ存在し、上記入力信号値及び出力信号値は各軸に沿った成分をそれぞれ有し、
   上記装置は、
   １つ又は複数のコード値を処理して２つの乗数値と１つのセレクタ値とを生成する論理手段と、
   上記乗数値に上記入力信号値の各成分を乗算することにより２つの積値を生成する乗算手段と、
   上記積値の一方の否定の演算を実行して第３の積値を生成する否定演算手段と、
   上記セレクタ値に基づいて、上記３つの積値から上記出力信号値の成分になる２つの積値を選択する選択手段とを備えた装置。
2. 上記入力信号値へ適用される単一のコード値が存在し、上記コード値は上記一対の軸から等距離に存在し、かつ各軸に沿った成分を有し、
   上記論理手段は、上記コード値の成分の１つを上記乗数値として通過させ、上記コード値の各成分に対してＸＯＲ演算を実行して上記セレクタ信号を生成するように構成される請求項１記載の装置。
3. 上記入力信号値へ適用される第１及び第２のコード値が存在し、上記第１のコード値は上記一対の軸から等距離に存在し、かつ各軸に沿った成分を有し、上記第２のコード値は上記一対の軸の一方の上に存在し、
   上記論理手段は、第１のコード値の１つの成分と上記第２のコード値とに対してＸＯＲ演算を実行して両方の乗数値として使用するための１つの値を生成し、上記第１のコード値の各成分に対してＸＯＲ演算を実行して上記セレクタ信号を生成するように構成される請求項１記載の装置。
4. 上記入力信号値へ適用される第１、第２及び第３のコード値が存在し、上記第１のコード値は上記一対の軸から等距離に存在し、かつ各軸に沿った成分を有し、上記第２及び第３のコード値は各々上記一対の軸の一方の上に存在し、
   上記論理手段は、上記第１のコード値の成分と上記第２及び第３のコード値の各々とに対してＸＯＲ演算を実行して上記乗数値を生成し、上記第１のコード値の各成分に対してＸＯＲ演算を実行して上記セレクタ値を生成するように構成される請求項１記載の装置。
5. 上記入力信号値へ適用される第１、第２及び第３のコード値が存在し、上記第１及び第２のコード値は各々上記一対の軸から等距離に存在し、かつ各軸に沿った成分を有し、上記第３のコード値は上記一対の軸の一方の上に存在し、
   上記論理手段は、上記第１及び第２のコード値の成分を合成して上記セレクタ値を生成し、上記第１及び第２のコード値の成分と上記第３のコード値とを合成して両方の乗数値として使用される１つの値を生成するように構成される請求項１記載の装置。
6. 上記出力信号値を位相空間軸の原点を中心に４５°だけ回転させる回転手段をさらに備えた請求項１乃至５のうちのいずれか１つに記載の装置。
7. ＣＤＭＡ通信方式において１つ又は複数のコード値を入力信号値へ適用して出力信号値を生成する方法であって、
   上記１つ又は複数のコード値は、２次元の信号空間を定義する一対の互いに直交する軸上か、又は上記一対の互いに直交する軸から等距離の位置かのいずれかにのみ存在し、上記入力信号値及び出力信号値は各軸に沿った成分をそれぞれ有し、
   上記方法は、
   論理関数を用いて１つ又は複数のコード値を処理して、２つの乗数値と１つのセレクタ値とを生成することと、
   上記乗数値に上記入力信号値の各成分を乗算することにより２つの積値を生成することと、
   上記積値の一方の否定の演算を実行して第３の積値を生成することと、
   セレクタ信号に基づいて、上記３つの積値から上記出力信号値の成分になる２つの積値を選択することとを含む方法。
8. 上記入力信号値へ適用される単一のコード値が存在し、上記コード値は上記一対の軸から等距離に存在し、かつ各軸に沿った成分を有し、
   上記処理するステップは、上記コード値の成分の１つを上記乗数値として通過させることと、上記コード値の各成分に対してＸＯＲ演算を実行して上記セレクタ信号を生成することとを含む請求項７記載の方法。
9. 上記入力信号値へ適用される第１及び第２のコード値が存在し、上記第１のコード値は上記一対の軸から等距離に存在し、かつ各軸に沿った成分を有し、上記第２のコード値は上記一対の軸の一方の上に存在し、
   上記処理するステップは、第１のコード値の１つの成分と上記第２のコード値とに対してＸＯＲ演算を実行して両方の乗数値として使用するための１つの値を生成することと、上記第１のコード値の各成分に対してＸＯＲ演算を実行して上記セレクタ信号を生成することとを含む請求項７記載の方法。
10. 上記入力信号値へ適用される第１、第２及び第３のコード値が存在し、上記第１のコード値は上記一対の軸から等距離に存在し、かつ各軸に沿った成分を有し、上記第２及び第３のコード値は各々上記一対の軸の一方の上に存在し、
    上記処理するステップは、上記第１のコード値の成分と上記第２及び第３のコード値の各々とに対してＸＯＲ演算を実行して上記乗数値を生成することと、上記第１のコード値の各成分に対してＸＯＲ演算を実行して上記セレクタ値を生成することとを含む請求項７記載の方法。
11. 上記入力信号値へ適用される第１、第２及び第３のコード値が存在し、上記第１及び第２のコード値は各々上記一対の軸から等距離に存在し、かつ各軸に沿った成分を有し、上記第３のコード値は上記一対の軸の一方の上に存在し、
    上記処理するステップは、上記第１及び第２のコード値の成分を合成して上記セレクタ値を生成することと、上記第１及び第２のコード値の成分と上記第３のコード値とを合成して両方の乗数値として使用される１つの値を生成することとを含む請求項７記載の方法。
12. 上記出力信号を位相空間軸の原点を中心に４５°だけ回転させることをさらに含む請求項７乃至１１のうちのいずれか１つに記載の方法。
13. 請求項７乃至１２のうちのいずれか１つに記載の方法をデータ処理装置に実行させるプログラム。
14. ＣＤＭＡ通信を実行する能力を有しかつ請求項１乃至６のうちのいずれか１つに記載の装置を備えた無線装置。
15. ＣＤＭＡ通信方式を使用する無線通信ネットワークの参加者であって、請求項１乃至６のうちのいずれか１つに記載の装置を備えた参加者。
16. 図２、図５、図６又は図７のうちのいずれか１つに関連して本願明細書に実質的に記載されているＣＤＭＡ通信装置。
17. 信号に対して１つ又は複数の拡散コードを適用する方法であって、図２、図５、図６又は図７のうちのいずれか１つに関連して本願明細書に実質的に記載されている方法。

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