JP2001128234A - 広帯域無線通信ネットワーク・アーキテクチャ - Google Patents
広帯域無線通信ネットワーク・アーキテクチャInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
- H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
- H04B7/2618—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using hybrid code-time division multiple access [CDMA-TDMA]
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- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/10—Connection setup
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Bidirectional Digital Transmission (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】通信リンクをサポートすることが可能な少なく
とも２つのノードを含む無線通信ネットワークを動作さ
せる方法を提供する。 【解決手段】ソース・ノード送信ウインドウとソース・
ノード受信ウインドウとを確立するステップ７０２と、
第１のＣＤＭＡリンク上で第１の広がりコードにより広
げられたデータをソース・ノード送信ウインドウ中のソ
ース・ノードから宛先ノードへ送信するステップ７０６
と、ソース・ノード受信ウインドウの間に、前記ソース
ノードにおいて第１のＣＤＭＡリンク上の前記第１の広
がりコードにより広げられたデータを宛先ノードから受
信するステップ７１４と、を含む。
とも２つのノードを含む無線通信ネットワークを動作さ
せる方法を提供する。 【解決手段】ソース・ノード送信ウインドウとソース・
ノード受信ウインドウとを確立するステップ７０２と、
第１のＣＤＭＡリンク上で第１の広がりコードにより広
げられたデータをソース・ノード送信ウインドウ中のソ
ース・ノードから宛先ノードへ送信するステップ７０６
と、ソース・ノード受信ウインドウの間に、前記ソース
ノードにおいて第１のＣＤＭＡリンク上の前記第１の広
がりコードにより広げられたデータを宛先ノードから受
信するステップ７１４と、を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信システムに関
する。特に、本発明は、コード分割および時分割多重ア
クセス手法を盛込んだ適用広帯域無線通信アーキテクチ
ャに関する。
する。特に、本発明は、コード分割および時分割多重ア
クセス手法を盛込んだ適用広帯域無線通信アーキテクチ
ャに関する。
【０００２】
【従来の技術】多重アクセス通信システムは、多数のユ
ーザまたはノードへの共通通信チャネルに対する秩序づ
けされたアクセスを提供する。無線通信システムは、典
型的に多重アクセス・システムである。一例として、セ
ルラー電話回線網は、多数のノードに対する時分割多重
アクセス時間スロットへ分割された無線周波数（ＲＦ）
スペクトルにおける１つ以上の側波帯を共有する。別の
例として、衛星受信機は、しばしば超高周波数（ＶＨ
Ｆ）帯域（例えば、数十ギガヘルツ）を中心とするＴＤ
ＭＡアップリンクを受信する。
ーザまたはノードへの共通通信チャネルに対する秩序づ
けされたアクセスを提供する。無線通信システムは、典
型的に多重アクセス・システムである。一例として、セ
ルラー電話回線網は、多数のノードに対する時分割多重
アクセス時間スロットへ分割された無線周波数（ＲＦ）
スペクトルにおける１つ以上の側波帯を共有する。別の
例として、衛星受信機は、しばしば超高周波数（ＶＨ
Ｆ）帯域（例えば、数十ギガヘルツ）を中心とするＴＤ
ＭＡアップリンクを受信する。
【０００３】通信システムは、複信（ときに、全二重と
も呼ばれる）方式または単信方式により更に特徴付けら
れる。単信方式は、他のノードが１つの接続上で受信す
る間唯一のノードが接続上を送信することを許容するこ
とにより進行する。一方、複信方式は、接続上のノード
による同時の送受信を許容する。
も呼ばれる）方式または単信方式により更に特徴付けら
れる。単信方式は、他のノードが１つの接続上で受信す
る間唯一のノードが接続上を送信することを許容するこ
とにより進行する。一方、複信方式は、接続上のノード
による同時の送受信を許容する。
【０００４】多数のユーザに対するアクセスを提供する
時分割法に加えて、通信システムは、周波数分割法を用
いることもできる。一例として、最初のセルラー電話規
格であるＡＭＰＳ（改良モバイル電話サービス）は、周
波数分割多重アクセスおよび周波数分割複信方式を実現
する。ＡＭＰＳにおいては、ＲＦスペクトルが２つの広
帯域、すなわち、「順方向」（基地局からモバイルへ
の）接続と「逆方向」（モバイルから基地局への）接続
とへ分けられる。各帯域は多数の周波数チャネルへ更に
分けられ、各周波数チャネルは数千のノードに対する総
容量を提供するようにＴＤＭＡ法に従って仕切られる。
時分割法に加えて、通信システムは、周波数分割法を用
いることもできる。一例として、最初のセルラー電話規
格であるＡＭＰＳ（改良モバイル電話サービス）は、周
波数分割多重アクセスおよび周波数分割複信方式を実現
する。ＡＭＰＳにおいては、ＲＦスペクトルが２つの広
帯域、すなわち、「順方向」（基地局からモバイルへ
の）接続と「逆方向」（モバイルから基地局への）接続
とへ分けられる。各帯域は多数の周波数チャネルへ更に
分けられ、各周波数チャネルは数千のノードに対する総
容量を提供するようにＴＤＭＡ法に従って仕切られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、周波数分割法
は、典型的に周波数帯域間の干渉制限分離を必要として
きた。例えば、過去のスペクトルは、受信信号における
分離を維持するのに複雑かつ高価な無線周波分離装置に
依存していた。更に、周波数分離を更に増加するために
保護周波数帯において著しい量のＲＦスペクトルが費や
された。
は、典型的に周波数帯域間の干渉制限分離を必要として
きた。例えば、過去のスペクトルは、受信信号における
分離を維持するのに複雑かつ高価な無線周波分離装置に
依存していた。更に、周波数分離を更に増加するために
保護周波数帯において著しい量のＲＦスペクトルが費や
された。
【０００６】近年において、第３の形式の通信手法であ
るコード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）法が商業システ
ムにおいて出現し始めた。ＣＤＭＡシステムにおいて
は、入力データ・ストリームが入力データ・ストリーム
自体の速度より非常に高いデータ速度（ときに、チップ
速度ともいう）における広がりコードによって変調され
る。このため、変調の出力は、入力データ自体より多く
の遷移を生じ、最後には広い周波数帯域にわたり「広が
った」伝送信号を生じる結果となる。
るコード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）法が商業システ
ムにおいて出現し始めた。ＣＤＭＡシステムにおいて
は、入力データ・ストリームが入力データ・ストリーム
自体の速度より非常に高いデータ速度（ときに、チップ
速度ともいう）における広がりコードによって変調され
る。このため、変調の出力は、入力データ自体より多く
の遷移を生じ、最後には広い周波数帯域にわたり「広が
った」伝送信号を生じる結果となる。
【０００７】入力データは、受信信号を元の広がりコン
パクト・ディスクと関連付けることによって受信機にお
いて復元される。他の信号は、干渉および更に他の広帯
域信号（更に他の関連のない広がりコンパクト・ディス
クにより生じる）を含む受信信号に存在する。しかし、
一般に、この更に他の信号は、所要の広がりコードに関
してランダム雑音として現われる出力を生じる。このた
め、多くのノードが、他の同時に伝送される信号の復元
を妨げることなく、重なり合う広帯域信号を伝送するお
それがある。
パクト・ディスクと関連付けることによって受信機にお
いて復元される。他の信号は、干渉および更に他の広帯
域信号（更に他の関連のない広がりコンパクト・ディス
クにより生じる）を含む受信信号に存在する。しかし、
一般に、この更に他の信号は、所要の広がりコードに関
してランダム雑音として現われる出力を生じる。このた
め、多くのノードが、他の同時に伝送される信号の復元
を妨げることなく、重なり合う広帯域信号を伝送するお
それがある。
【０００８】無線通信システムは、典型的に、物理的に
別の場所における周波数スペクトルを再使用してほとん
どのＲＦ資源をつくる。このように、多数のセルを含む
再使用プランが確立され、例えば、７対１の再使用率を
提供する。換言すれば、７つの周波数帯域が使用され、
チャネル間の干渉を最小化して容量を増すように再使用
プランに従って再割当てされる。
別の場所における周波数スペクトルを再使用してほとん
どのＲＦ資源をつくる。このように、多数のセルを含む
再使用プランが確立され、例えば、７対１の再使用率を
提供する。換言すれば、７つの周波数帯域が使用され、
チャネル間の干渉を最小化して容量を増すように再使用
プランに従って再割当てされる。
【０００９】無線通信システムを信頼できるよう動作さ
せるようにセル・サイトおよびＲＦ資源の各部を選定
し、確立して割当てるために、広範囲の企画が予め行わ
れねばならない。このようなプロセスは、過去において
固定された基地局ノードが各セル・サイトにおいて用い
られ、基地局ノードがハードワイヤドネットワークと連
結されていたという事実によって更に複雑となる。更に
また、過去のセル・サイトは非常に厳密に管理された形
態を要求し、例えば、基地局のセル割当てが１０％以上
変動することが許されなかった。
せるようにセル・サイトおよびＲＦ資源の各部を選定
し、確立して割当てるために、広範囲の企画が予め行わ
れねばならない。このようなプロセスは、過去において
固定された基地局ノードが各セル・サイトにおいて用い
られ、基地局ノードがハードワイヤドネットワークと連
結されていたという事実によって更に複雑となる。更に
また、過去のセル・サイトは非常に厳密に管理された形
態を要求し、例えば、基地局のセル割当てが１０％以上
変動することが許されなかった。
【００１０】無線通信システムに対する正確な事前企画
もなくモバイル基地局を用い、あるいは基地局を展開す
ることは非常に困難であり、通信システムが無線中継線
に基くものであったならば、ほぼ不可能であった。問題
の１つの重要な根源は、過去において個々の周波数に複
信方式を用いたことにある。このような複信方式は、ネ
ットワークが成長するにともない、１つのノードが同じ
周波数で同時に送受信されるマップの問題を不可避的に
招き、これは非常に困難な仕事である。
もなくモバイル基地局を用い、あるいは基地局を展開す
ることは非常に困難であり、通信システムが無線中継線
に基くものであったならば、ほぼ不可能であった。問題
の１つの重要な根源は、過去において個々の周波数に複
信方式を用いたことにある。このような複信方式は、ネ
ットワークが成長するにともない、１つのノードが同じ
周波数で同時に送受信されるマップの問題を不可避的に
招き、これは非常に困難な仕事である。
【００１１】このため、過去においては、通信システム
を実現するために要求される事前の企画が、通信システ
ムがモバイル基地局ノードあるいは無線中継線を安易に
展開することを防止した。更に、過去の通信システム
は、一般に、広範な事前の企画なしに新たなノードを１
つのネットワークへ統合することができなかった。結果
として、過去の無線通信ネットワークは、移動しない不
変の主体となった。換言すれば、良好な運用のため高価
で時間を要し、かつ複雑な送信技術を必要とすることな
く、無線通信ネットワークを動的に展開し、拡張しかつ
地理的に変更することは不可能であった。これらの短所
は、（ハードワイヤドとは対照的に）基地局などのノー
ド間の無線中継線と更に関係があった。このため、過去
の無線通信ネットワークは、その大きさ、帯域幅および
適応性において不当に制約されてきた。
を実現するために要求される事前の企画が、通信システ
ムがモバイル基地局ノードあるいは無線中継線を安易に
展開することを防止した。更に、過去の通信システム
は、一般に、広範な事前の企画なしに新たなノードを１
つのネットワークへ統合することができなかった。結果
として、過去の無線通信ネットワークは、移動しない不
変の主体となった。換言すれば、良好な運用のため高価
で時間を要し、かつ複雑な送信技術を必要とすることな
く、無線通信ネットワークを動的に展開し、拡張しかつ
地理的に変更することは不可能であった。これらの短所
は、（ハードワイヤドとは対照的に）基地局などのノー
ド間の無線中継線と更に関係があった。このため、過去
の無線通信ネットワークは、その大きさ、帯域幅および
適応性において不当に制約されてきた。
【００１２】複雑な送信技術の再設計と関連するコスト
を生じない展開可能であり、拡張可能であり、かつ変更
可能な通信ネットワークに対する産業における需要が長
い間存在していた。
を生じない展開可能であり、拡張可能であり、かつ変更
可能な通信ネットワークに対する産業における需要が長
い間存在していた。
【００１３】本発明の目的は、無線通信システムを提供
することである。本発明の別の目的は、送信上の著しい
設計あるいは企画によらずに拡張可能である無線通信シ
ステムを提供することである。
することである。本発明の別の目的は、送信上の著しい
設計あるいは企画によらずに拡張可能である無線通信シ
ステムを提供することである。
【００１４】本発明の別の目的は、モバイル・ハブを包
含する無線通信システムを提供することである。本発明
の更に他の目的は、通信システムにおけるモバイル・ハ
ブを無線で相互にリンクすることである。
含する無線通信システムを提供することである。本発明
の更に他の目的は、通信システムにおけるモバイル・ハ
ブを無線で相互にリンクすることである。
【００１５】本発明の他の目的は、コード分割多重アク
セス法によりチャネル化される同期化された時分割複信
型の広帯域接続を用いる無線通信システムを提供するこ
とである。
セス法によりチャネル化される同期化された時分割複信
型の広帯域接続を用いる無線通信システムを提供するこ
とである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的の１つ以上が、
無線通信ネットワークを動作させる方法によって完全に
あるいは部分的に達成される。当該無線通信ネットワー
クは、一般に、ソース・ノード送信ウインドウ（ソース
・ノードが信号を送信する）と、ソース・ノード受信ウ
インドウ（ソース・ノードが信号を受信する）とを確立
する。
無線通信ネットワークを動作させる方法によって完全に
あるいは部分的に達成される。当該無線通信ネットワー
クは、一般に、ソース・ノード送信ウインドウ（ソース
・ノードが信号を送信する）と、ソース・ノード受信ウ
インドウ（ソース・ノードが信号を受信する）とを確立
する。
【００１７】前記ソース・ノードは、ソース・ノード送
信ウインドウの間第１の広帯域（例えば、ＣＤＭＡ）上
で宛先ノードへ送信する。同様に、このソース・ノード
は、ソース・ノード受信ウインドウの間第１のＣＤＭＡ
リンク上で宛先ノードから受信する。このため、物理的
レベル・プロトコルは、信号の広がりコードにより規定
されるコード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）リンク上で
時間領域の複信を盛込んでいる。更なる時分割複信ＣＤ
ＭＡリンクも、任意の２つのノード間に用いることがで
きる。
信ウインドウの間第１の広帯域（例えば、ＣＤＭＡ）上
で宛先ノードへ送信する。同様に、このソース・ノード
は、ソース・ノード受信ウインドウの間第１のＣＤＭＡ
リンク上で宛先ノードから受信する。このため、物理的
レベル・プロトコルは、信号の広がりコードにより規定
されるコード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）リンク上で
時間領域の複信を盛込んでいる。更なる時分割複信ＣＤ
ＭＡリンクも、任意の２つのノード間に用いることがで
きる。
【００１８】無線通信ネットワークにおいて用いられる
ノードは、（多数のユーザ間に多数のリンクをサポート
することができる）ハブと、（一般に、別のノードに対
する１つのリンクをサポートする）ユーザとを含んでい
る。２つのハブ間、２人のユーザ間、ユーザとハブの
間、あるいは１つのネットワークにおけるユーザとハブ
の任意の組合わせ間の通信のため、基礎となる物理的レ
ベルのプロトコルが用いられる。更に、ソース・ノード
の送信ウインドウおよびソース・ノードの受信ウインド
ウの持続期間は自由に選定でき、かつ持続期間が等しく
なく選定することさえできる。
ノードは、（多数のユーザ間に多数のリンクをサポート
することができる）ハブと、（一般に、別のノードに対
する１つのリンクをサポートする）ユーザとを含んでい
る。２つのハブ間、２人のユーザ間、ユーザとハブの
間、あるいは１つのネットワークにおけるユーザとハブ
の任意の組合わせ間の通信のため、基礎となる物理的レ
ベルのプロトコルが用いられる。更に、ソース・ノード
の送信ウインドウおよびソース・ノードの受信ウインド
ウの持続期間は自由に選定でき、かつ持続期間が等しく
なく選定することさえできる。
【００１９】一般に、ノードは、タイプＡノードとタイ
プＢノードに区分することができる。タイプＡノード
は、送信時間ウインドウの間送信し、タイプＢノードは
同じ送信時間ウインドウの間受信する。その逆もまた妥
当する。タイプＡノードは受信時間ウインドウの間受信
し、タイプＢノードは同じ受信時間ウインドウの間送信
する。
プＢノードに区分することができる。タイプＡノード
は、送信時間ウインドウの間送信し、タイプＢノードは
同じ送信時間ウインドウの間受信する。その逆もまた妥
当する。タイプＡノードは受信時間ウインドウの間受信
し、タイプＢノードは同じ受信時間ウインドウの間送信
する。
【００２０】本無線通信システムはまた、ハブに対する
リンクをサポートし得るユーザと、ユーザ間の多数のリ
ンクをサポートし得るハブとを含む拡張可能な無線通信
ネットワークを提供する。動作において、この通信シス
テムは、ソース・ノード送信ウインドウとソース・ノー
ド受信ウインドウとを確立し、第１の通信リンクにおい
て使用される第１の割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードを
選定し、ソース・ノード送信ウインドウの間に第１の割
当て可能ＣＤＭＡ広がりコードを搬送する予備チャネル
を送信する。
リンクをサポートし得るユーザと、ユーザ間の多数のリ
ンクをサポートし得るハブとを含む拡張可能な無線通信
ネットワークを提供する。動作において、この通信シス
テムは、ソース・ノード送信ウインドウとソース・ノー
ド受信ウインドウとを確立し、第１の通信リンクにおい
て使用される第１の割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードを
選定し、ソース・ノード送信ウインドウの間に第１の割
当て可能ＣＤＭＡ広がりコードを搬送する予備チャネル
を送信する。
【００２１】次いで、ソース・ノードは、ソース・ノー
ド受信ウインドウの間にハンドシェイキング応答を検出
し、かつ成功したハンドシェイキングに応答して第２の
通信リンクにおいて使用される第２の割当て可能ＣＤＭ
Ａ広がりコードを選定する。次に、ソース・ノードは、
ソース・ノード送信ウインドウの間に第２の割当て可能
ＣＤＭＡ広がりコードを搬送する予備チャネルを送信す
る。このように、全ての利用可能なＣＤＭＡ広がりコー
ドが使用中になるまで、新たなノードをネットワークへ
同化する（かつそれ自体の予備チャネルを送信する）。
ド受信ウインドウの間にハンドシェイキング応答を検出
し、かつ成功したハンドシェイキングに応答して第２の
通信リンクにおいて使用される第２の割当て可能ＣＤＭ
Ａ広がりコードを選定する。次に、ソース・ノードは、
ソース・ノード送信ウインドウの間に第２の割当て可能
ＣＤＭＡ広がりコードを搬送する予備チャネルを送信す
る。このように、全ての利用可能なＣＤＭＡ広がりコー
ドが使用中になるまで、新たなノードをネットワークへ
同化する（かつそれ自体の予備チャネルを送信する）。
【００２２】同化する間、新たなノードが反対の送受信
ウインドウのタイミングをソース・ノードとして用い
る。このため、タイプＢノードがタイプＡノードへの同
化の結果として生じ、タイプＡノードがタイプＢノード
への同化の結果として生じる。ハンドシェイキングプロ
セスの結果として、その後ソース・コードは、ソース・
ノード送信ウインドウの間に、割当てられたＣＤＭＡ広
がりコードを用いて宛先ノードへ送信する。ソース・コ
ードはまた、再び割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードを用
いて、ソース・ノード送信ウインドウの間に宛先ノード
から受信する。
ウインドウのタイミングをソース・ノードとして用い
る。このため、タイプＢノードがタイプＡノードへの同
化の結果として生じ、タイプＡノードがタイプＢノード
への同化の結果として生じる。ハンドシェイキングプロ
セスの結果として、その後ソース・コードは、ソース・
ノード送信ウインドウの間に、割当てられたＣＤＭＡ広
がりコードを用いて宛先ノードへ送信する。ソース・コ
ードはまた、再び割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードを用
いて、ソース・ノード送信ウインドウの間に宛先ノード
から受信する。
【００２３】割当てられた広がりコードにより決定され
るＣＤＭＡチャネルが、非同期伝達モード（ＡＴＭ）の
仮想回路として用いられる。仮想回路はまた、サービス
品質とも関連する。上記のプロセスは、新たな各ハブお
よび新たな各ユーザが時間を要しかつ高価な技術的な事
前の計画を必要とすることなく基礎となる無線通信ネッ
トワークを拡張して任意の回数反復する。
るＣＤＭＡチャネルが、非同期伝達モード（ＡＴＭ）の
仮想回路として用いられる。仮想回路はまた、サービス
品質とも関連する。上記のプロセスは、新たな各ハブお
よび新たな各ユーザが時間を要しかつ高価な技術的な事
前の計画を必要とすることなく基礎となる無線通信ネッ
トワークを拡張して任意の回数反復する。
【００２４】ネットワークに対して同化する新たなノー
ドの利点から、新たなノードは、典型的に予備チャネル
を探すことによって同化を開始する。予備チャネルが見
出され、そのバースト・タイミングが取得されると、新
たなノードが予備チャネルに存在する割当て可能ＣＤＭ
Ａ広がりコードを抽出する。この新たなノードは、（最
初のノードの受信ウインドウの間に）予備チャネル上に
制御情報、登録情報などと共にハンドシェイキング応答
を送信する。
ドの利点から、新たなノードは、典型的に予備チャネル
を探すことによって同化を開始する。予備チャネルが見
出され、そのバースト・タイミングが取得されると、新
たなノードが予備チャネルに存在する割当て可能ＣＤＭ
Ａ広がりコードを抽出する。この新たなノードは、（最
初のノードの受信ウインドウの間に）予備チャネル上に
制御情報、登録情報などと共にハンドシェイキング応答
を送信する。
【００２５】ハンドシェイキングが成功すると、新たな
ノードは、それ自体の予備チャネルを送信し始める。こ
のように、新たなノードは、更に他のユーザおよびハブ
を最初の新たなノードと同じ方法で無線通信ネットワー
クへ同化する。先に述べたように、各ノードは、逆の送
受信タイミングをこれが同化するノードとして用いる。
このように、無線通信ネットワークの時間領域の複信の
性質が保持され、ネットワークが成長するともない拡張
される。
ノードは、それ自体の予備チャネルを送信し始める。こ
のように、新たなノードは、更に他のユーザおよびハブ
を最初の新たなノードと同じ方法で無線通信ネットワー
クへ同化する。先に述べたように、各ノードは、逆の送
受信タイミングをこれが同化するノードとして用いる。
このように、無線通信ネットワークの時間領域の複信の
性質が保持され、ネットワークが成長するともない拡張
される。
【００２６】
【発明の実施の形態】まず図１において、同図は時分割
複信型コード分割多重アクセス通信構造１００を示して
いる。当該構造１００は、周波数軸１０２と、時間軸１
０４と、コード軸１０６と共に、ハブ送信ウインドウ１
０８とハブ受信ウインドウ１１０とを含んでいる。第１
の信号１１２、第２の信号１１４および第３の信号１１
６もまた図１において確認される。
複信型コード分割多重アクセス通信構造１００を示して
いる。当該構造１００は、周波数軸１０２と、時間軸１
０４と、コード軸１０６と共に、ハブ送信ウインドウ１
０８とハブ受信ウインドウ１１０とを含んでいる。第１
の信号１１２、第２の信号１１４および第３の信号１１
６もまた図１において確認される。
【００２７】構造１００において、周波数軸１０２は、
広帯域信号と関連する周波数帯域幅を表わす。例えば、
各ＣＤＭＡ信号は、１．２５ＭＨzの帯域幅を占有す
る。コード軸１０６は、独特な広がりコードをもつここ
の通信信号間の間隔を表わす。このため、第１の信号１
１２は、例えば第２の信号１１４と第３の信号１１６と
を広げるため用いられる広がりからのＣＤＭＡ広がりコ
ード特有の広がりとなる。更にまた、時分割構造は、Ｃ
ＤＭＡリンクを送信ウインドウ１０８と受信ウインドウ
１１０とへ分けるように各ＣＤＭＡリンクに課される。
広帯域信号と関連する周波数帯域幅を表わす。例えば、
各ＣＤＭＡ信号は、１．２５ＭＨzの帯域幅を占有す
る。コード軸１０６は、独特な広がりコードをもつここ
の通信信号間の間隔を表わす。このため、第１の信号１
１２は、例えば第２の信号１１４と第３の信号１１６と
を広げるため用いられる広がりからのＣＤＭＡ広がりコ
ード特有の広がりとなる。更にまた、時分割構造は、Ｃ
ＤＭＡリンクを送信ウインドウ１０８と受信ウインドウ
１１０とへ分けるように各ＣＤＭＡリンクに課される。
【００２８】図１に示される当該構造１００は、本発明
に時分割複信型のコード分割多重アクセスの物理レイヤ
を提供する。構造１００は、以下に更に詳細に述べるよ
うに、無線通信ネットワークを確立し拡張するための有
効な機構を提供する。当該ネットワークは、通信におい
て僅かに２つのノードを含み、更なるＣＤＭＡ広がりコ
ードが利用可能でありあるいは周波数が（ちょうどセル
ラー再使用プランと同じ方法で）ノード間の充分な距離
により再使用される限り成長し続ける。
に時分割複信型のコード分割多重アクセスの物理レイヤ
を提供する。構造１００は、以下に更に詳細に述べるよ
うに、無線通信ネットワークを確立し拡張するための有
効な機構を提供する。当該ネットワークは、通信におい
て僅かに２つのノードを含み、更なるＣＤＭＡ広がりコ
ードが利用可能でありあるいは周波数が（ちょうどセル
ラー再使用プランと同じ方法で）ノード間の充分な距離
により再使用される限り成長し続ける。
【００２９】次に図２によれば、通信ネットワーク２０
０の概略図が示される。この通信ネットワーク２００
は、一般に、送信ウインドウ２０２と受信ウインドウ２
０４を（ともに、「タイプＡ」のハブ・ノード２０６に
関して）示している。送信ウインドウ２０２において
は、（例えば、ネットワーク２００に確立される初期の
ハブである）ハブ・ノード２０６が、（リンク２２６上
で）ユーザ・ノード２０８−２１２と第２のハブ・ノー
ド２１４とへ送信する状態で示される。更に、第２のハ
ブ・ノード２１４は、ユーザ・ノード２１６−２２０か
ら受信する状態で示される。無線リンク２２２、２２４
は、ハブ２０６、２１４を１つ以上の更なるノード（図
示せず）へ接続する。
０の概略図が示される。この通信ネットワーク２００
は、一般に、送信ウインドウ２０２と受信ウインドウ２
０４を（ともに、「タイプＡ」のハブ・ノード２０６に
関して）示している。送信ウインドウ２０２において
は、（例えば、ネットワーク２００に確立される初期の
ハブである）ハブ・ノード２０６が、（リンク２２６上
で）ユーザ・ノード２０８−２１２と第２のハブ・ノー
ド２１４とへ送信する状態で示される。更に、第２のハ
ブ・ノード２１４は、ユーザ・ノード２１６−２２０か
ら受信する状態で示される。無線リンク２２２、２２４
は、ハブ２０６、２１４を１つ以上の更なるノード（図
示せず）へ接続する。
【００３０】送信ウインドウ２０２は、信号が第１のハ
ブ・ノード２０６から送信される時間を確立する。この
ように、第１のハブ・ノード２０６に対する送信ウイン
ドウは、ユーザ・ノード２０８−２１２および第２のハ
ブ・ノード２１４に対する受信ウインドウである。一般
に、新たなノードが別のノードに同化するとき、新たな
ノードは逆の送受信タイミングを用いる。このように、
通信ネットワークは、ノードの特定の送受信ウインドウ
が生じるときに従ってタイプＡノードおよびタイプＢノ
ードを含むと見なされる。
ブ・ノード２０６から送信される時間を確立する。この
ように、第１のハブ・ノード２０６に対する送信ウイン
ドウは、ユーザ・ノード２０８−２１２および第２のハ
ブ・ノード２１４に対する受信ウインドウである。一般
に、新たなノードが別のノードに同化するとき、新たな
ノードは逆の送受信タイミングを用いる。このように、
通信ネットワークは、ノードの特定の送受信ウインドウ
が生じるときに従ってタイプＡノードおよびタイプＢノ
ードを含むと見なされる。
【００３１】第１のハブ・ノード２０６をタイプＡノー
ドと表示する一例として、ユーザ・ノード２０８−２１
２および第２のハブ・ノード２１４が、第１のハブ・ノ
ード２０６からの逆の送受信ウインドウ・タイミングを
用い、従ってタイプＢノードである。このため、第２の
ハブ・ノード２１４に同化するユーザ・ノード２１６−
２２０は、（タイプＢノードに同化された）タイプＡノ
ードであり、第１のハブ・ノード２０６（および他の全
てのタイプＡノード）と同じ間隔において送受信する。
ドと表示する一例として、ユーザ・ノード２０８−２１
２および第２のハブ・ノード２１４が、第１のハブ・ノ
ード２０６からの逆の送受信ウインドウ・タイミングを
用い、従ってタイプＢノードである。このため、第２の
ハブ・ノード２１４に同化するユーザ・ノード２１６−
２２０は、（タイプＢノードに同化された）タイプＡノ
ードであり、第１のハブ・ノード２０６（および他の全
てのタイプＡノード）と同じ間隔において送受信する。
【００３２】受信ウインドウ２０４に関して、図２は、
第１のハブ・ノード２０６が前記間隔中にユーザ・ノー
ド２０８−２１２および第２のハブ・ノード２１４から
受信することを示す。更に、第２のハブ・ノード２１４
は、ユーザ・ノード２１６−２２０へ送信する。換言す
れば、受信ウインドウ２０４は、信号がタイプＡノード
により受信される期間と信号がタイプＢノードから送信
される期間とを確立する。
第１のハブ・ノード２０６が前記間隔中にユーザ・ノー
ド２０８−２１２および第２のハブ・ノード２１４から
受信することを示す。更に、第２のハブ・ノード２１４
は、ユーザ・ノード２１６−２２０へ送信する。換言す
れば、受信ウインドウ２０４は、信号がタイプＡノード
により受信される期間と信号がタイプＢノードから送信
される期間とを確立する。
【００３３】送信ウインドウ２０２と受信ウインドウ２
０４とは、通信ネットワーク２００における通信の時分
割複信の性質を呈する。特に、第１のハブ・ノード２０
６と第２のハブ・ノード２１４間のリンク２２６は、第
１のハブ・ノード２０６と第２のハブ・ノード２１４間
で共用される１つの広がりコードを用いて形成されるこ
とが望ましい。しかし、第１のハブ・ノード２０６と第
２のハブ・ノード２１４は、時間的にピンポン状に交互
に送受信する（図１参照）。このため、別々の送受信周
波数を用いる全二重通信システムにおけるように、保護
周波数帯あるいは高価な周波数分離装置は不要である。
一般に、２つのノード間の各リンクは、個々の広がりコ
ードにより支援され時分割構造へ分割される。送信ウイ
ンドウと受信ウインドウは持続時間が広く変化し、等し
い長さである必要がないことも判る。
０４とは、通信ネットワーク２００における通信の時分
割複信の性質を呈する。特に、第１のハブ・ノード２０
６と第２のハブ・ノード２１４間のリンク２２６は、第
１のハブ・ノード２０６と第２のハブ・ノード２１４間
で共用される１つの広がりコードを用いて形成されるこ
とが望ましい。しかし、第１のハブ・ノード２０６と第
２のハブ・ノード２１４は、時間的にピンポン状に交互
に送受信する（図１参照）。このため、別々の送受信周
波数を用いる全二重通信システムにおけるように、保護
周波数帯あるいは高価な周波数分離装置は不要である。
一般に、２つのノード間の各リンクは、個々の広がりコ
ードにより支援され時分割構造へ分割される。送信ウイ
ンドウと受信ウインドウは持続時間が広く変化し、等し
い長さである必要がないことも判る。
【００３４】図３によれば、同図はタイプＡノードおよ
びタイプＢノードに対する送受信タイミング図３００を
示している。タイプＡウインドウ３０２およびタイプＢ
ウインドウ３０４が示される。タイプＡノードは、第１
の広がりコードを持つ第１の信号３０６Ｔと第２の広が
りコードを持つ第２の信号３０８Ｔとを送信する。タイ
プＡノードは、その後第１の広がりコードにおける第３
の信号３１０Ｒおよび第２の広がりコードにおける第４
の信号３１２Ｒをも受信する。同様に、タイプＢノード
は、第１の広がりコードを持つ信号３１０Ｔと第２の広
がりコードを持つ信号３１２Ｔとを送信する。タイプＢ
ノードは、最初、第１の広がりコードにおける信号３０
６Ｒおよび第２の広がりコードにおける信号３０８Ｒを
受信する。
びタイプＢノードに対する送受信タイミング図３００を
示している。タイプＡウインドウ３０２およびタイプＢ
ウインドウ３０４が示される。タイプＡノードは、第１
の広がりコードを持つ第１の信号３０６Ｔと第２の広が
りコードを持つ第２の信号３０８Ｔとを送信する。タイ
プＡノードは、その後第１の広がりコードにおける第３
の信号３１０Ｒおよび第２の広がりコードにおける第４
の信号３１２Ｒをも受信する。同様に、タイプＢノード
は、第１の広がりコードを持つ信号３１０Ｔと第２の広
がりコードを持つ信号３１２Ｔとを送信する。タイプＢ
ノードは、最初、第１の広がりコードにおける信号３０
６Ｒおよび第２の広がりコードにおける信号３０８Ｒを
受信する。
【００３５】タイプＡノードは、信号３０６Ｔをタイプ
Ｂノードへ送信する。信号３０６Ｔは、（他の信号にお
けるように）保護時間３１４の一部を含む。この信号３
０６Ｔは、送信ウインドウ・タイミングに従って送信さ
れ（かつ信号３０６Ｒとして受信され）るが、伝搬の遅
延の考察に応じて遅れあるいは進み得る。換言すれば、
タイプＡノードは、タイプＢノードから（送信信号３１
０Ｔに応答して）信号３１０Ｒを受信し、送信タイミン
グをどれだけ進めるか遅らせるかを示す往復伝搬遅延を
決定することができる。
Ｂノードへ送信する。信号３０６Ｔは、（他の信号にお
けるように）保護時間３１４の一部を含む。この信号３
０６Ｔは、送信ウインドウ・タイミングに従って送信さ
れ（かつ信号３０６Ｒとして受信され）るが、伝搬の遅
延の考察に応じて遅れあるいは進み得る。換言すれば、
タイプＡノードは、タイプＢノードから（送信信号３１
０Ｔに応答して）信号３１０Ｒを受信し、送信タイミン
グをどれだけ進めるか遅らせるかを示す往復伝搬遅延を
決定することができる。
【００３６】伝搬遅延もまた、信号３０８Ｔ、３０８
Ｒ、３１２Ｔおよび３１２Ｒ、および往復遅延３１６に
関して図３に示される。本発明のタイミング構造全体に
関して、絶対時間を分布させる機構も提供される。適切
な機構は、例えばＩＰ時間プロトコル、レーザのレンジ
・ファインダ、および地球全域位置決定システム（ＧＰ
Ｓ）において用いられる機構を含む。
Ｒ、３１２Ｔおよび３１２Ｒ、および往復遅延３１６に
関して図３に示される。本発明のタイミング構造全体に
関して、絶対時間を分布させる機構も提供される。適切
な機構は、例えばＩＰ時間プロトコル、レーザのレンジ
・ファインダ、および地球全域位置決定システム（ＧＰ
Ｓ）において用いられる機構を含む。
【００３７】次に図４において、同図は無線通信ネット
ワーク４００を示している。ネットワーク４００は、ハ
ブ・ノード４０２−４１２およびユーザ・ノード４１４
−４４２を含む。各ハブは、扇形のアンテナ・システム
あるいは全指向性アンテナを含み、個々のアンテナ・パ
ターン、例えばアンテナ・パターン４４４−４５０によ
る到達範囲を生成する。幾つかの外部ネットワーク・ゲ
ートウエイ４５２−４５６もまた示され、ノード４０２
−４４２を外部ネットワーク、例えばセルラー電話ネッ
トワークおよびイーサーネット・ネットワークへ接続す
る。多くのリンクが示され、特にハブ間リンク４５８、
ハブ間リンク４６０およびハブ／ユーザ・リンク４６２
を含んでいる。
ワーク４００を示している。ネットワーク４００は、ハ
ブ・ノード４０２−４１２およびユーザ・ノード４１４
−４４２を含む。各ハブは、扇形のアンテナ・システム
あるいは全指向性アンテナを含み、個々のアンテナ・パ
ターン、例えばアンテナ・パターン４４４−４５０によ
る到達範囲を生成する。幾つかの外部ネットワーク・ゲ
ートウエイ４５２−４５６もまた示され、ノード４０２
−４４２を外部ネットワーク、例えばセルラー電話ネッ
トワークおよびイーサーネット・ネットワークへ接続す
る。多くのリンクが示され、特にハブ間リンク４５８、
ハブ間リンク４６０およびハブ／ユーザ・リンク４６２
を含んでいる。
【００３８】先に述べたように、本発明は、複雑かつ時
間を要し、あるいは高価なネットワークの技術設計を要
することなく、無線ネットワークが生成しかつ動的に適
応することを可能にする。当該ネットワークは、単一の
初期ノード例えばハブ４０２から始めて、付加的なノー
ドを同化することができ、かつこれによりネットワーク
を拡張することができる。初期のハブ４０２が時分割複
信型コード分割多重アクセス・レイヤ上で動作するタイ
プＡハブとなるものと考えると、ハブ４０２は新たなノ
ードにより走査される予備チャネルを送信する。
間を要し、あるいは高価なネットワークの技術設計を要
することなく、無線ネットワークが生成しかつ動的に適
応することを可能にする。当該ネットワークは、単一の
初期ノード例えばハブ４０２から始めて、付加的なノー
ドを同化することができ、かつこれによりネットワーク
を拡張することができる。初期のハブ４０２が時分割複
信型コード分割多重アクセス・レイヤ上で動作するタイ
プＡハブとなるものと考えると、ハブ４０２は新たなノ
ードにより走査される予備チャネルを送信する。
【００３９】ハブでは全てのチャネルが同時に１つのキ
ャリア上で送信されるから、同時に動作する多数の送信
機により生じる「同一サイト（ｃｏｓｉｔｅ）干渉」の
可能性は除かれる。本発明は、モバイル用途における同
一サイト干渉の除去、あるいはピアツーピア（ｐｅｅｒ
−ｔｏ−ｐｅｅｒ）・リンクを提供する。
ャリア上で送信されるから、同時に動作する多数の送信
機により生じる「同一サイト（ｃｏｓｉｔｅ）干渉」の
可能性は除かれる。本発明は、モバイル用途における同
一サイト干渉の除去、あるいはピアツーピア（ｐｅｅｒ
−ｔｏ−ｐｅｅｒ）・リンクを提供する。
【００４０】予備チャネルは、（全てのノードに）既知
のＣＤＭＡ広がりコードを用いて形成されることが望ま
しい。予備チャネルには、１つ以上の割当て可能ＣＤＭ
Ａ広がりコードと、更に選択的に付加的な制御または状
況の情報とが埋設される。この制御情報は、例えば、ノ
ードの識別、経路選択トポロジ、およびアンテナの識別
（例えば、どのアンテナから予備チャネルが生成されて
いるかの識別）を含む。
のＣＤＭＡ広がりコードを用いて形成されることが望ま
しい。予備チャネルには、１つ以上の割当て可能ＣＤＭ
Ａ広がりコードと、更に選択的に付加的な制御または状
況の情報とが埋設される。この制御情報は、例えば、ノ
ードの識別、経路選択トポロジ、およびアンテナの識別
（例えば、どのアンテナから予備チャネルが生成されて
いるかの識別）を含む。
【００４１】割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードは、ハブ
４０２における広がりコードのストアから選択され、新
たなノードが割当てＣＤＭＡ広がりコードを用いてハブ
４０２に対するリンクを確立することを許容する。ハブ
４０２は、タイプＡノードとして、タイプＡ送信ウイン
ドウの間に送信し、関連する受信ウインドウの間に受信
する。タイプＡノードに対する同化が逆のタイミングを
とってタイプＢノードとなることに注目されたい。この
ため、タイプＢノードは、ハブ４０２の送信ウインドウ
の間に受信し、ハブ４０２の受信ウインドウの間に送信
する。
４０２における広がりコードのストアから選択され、新
たなノードが割当てＣＤＭＡ広がりコードを用いてハブ
４０２に対するリンクを確立することを許容する。ハブ
４０２は、タイプＡノードとして、タイプＡ送信ウイン
ドウの間に送信し、関連する受信ウインドウの間に受信
する。タイプＡノードに対する同化が逆のタイミングを
とってタイプＢノードとなることに注目されたい。この
ため、タイプＢノードは、ハブ４０２の送信ウインドウ
の間に受信し、ハブ４０２の受信ウインドウの間に送信
する。
【００４２】例えば、ユーザ４１６がネットワークに同
化しようと試みるものとすれば、ユーザ４１６は、既知
の予備チャネル・コードを用いて、予備チャネルの存在
およびバースト・タイミングについて走査する。この走
査プロセスは、例えば、ウインドウの幅の数チップにお
いて相関探索を行って予備チャネルを見出す。予備チャ
ネルを発見すると、ユーザ４１６はハンドシェイキング
応答を予備チャネルに送り、ユーザ４１６がネットワー
ク４００にエンターすることを欲することをハブ４０２
へ警報する。
化しようと試みるものとすれば、ユーザ４１６は、既知
の予備チャネル・コードを用いて、予備チャネルの存在
およびバースト・タイミングについて走査する。この走
査プロセスは、例えば、ウインドウの幅の数チップにお
いて相関探索を行って予備チャネルを見出す。予備チャ
ネルを発見すると、ユーザ４１６はハンドシェイキング
応答を予備チャネルに送り、ユーザ４１６がネットワー
ク４００にエンターすることを欲することをハブ４０２
へ警報する。
【００４３】（ノード間の待ち時間の最初の推定を行
う）ハンドシェイキング応答は、例えば、ノードの識
別、アンテナの識別、および広がりコードの選定を含
む。（例えば、微小クロック同期シーケンスを含む）ハ
ンドシェイキング信号表示は、予備チャネル上で交換さ
れてユーザ４１６が割当て可能予備コードを使用して同
期されることを保証する。クロックの同期は、予め定め
たエラー帯域内の同期を達成するよう繰返される。
う）ハンドシェイキング応答は、例えば、ノードの識
別、アンテナの識別、および広がりコードの選定を含
む。（例えば、微小クロック同期シーケンスを含む）ハ
ンドシェイキング信号表示は、予備チャネル上で交換さ
れてユーザ４１６が割当て可能予備コードを使用して同
期されることを保証する。クロックの同期は、予め定め
たエラー帯域内の同期を達成するよう繰返される。
【００４４】ある場合には、幾つかのノードがハブ４０
２とのハンドシェイキングを同時に試み、この場合は信
号の衝突が生じ得る。このような場合、ハブ４０２は典
型的に、予備チャネルにおける正しいハンドシェイキン
グ応答を復号することができず、従って応答を送ること
ができない。同化を試みるノードは、（例えば、予備チ
ャネルにおいてセットされる使用中ビットがないことに
より）応答が存在しないことを検出し、バックオフ動作
を行う。このバックオフ動作は、例えばエサーネットネ
ットワークにおいて使用されるものに似ており、予備チ
ャネル上の衝突が継続する機会を著しく減じる。
２とのハンドシェイキングを同時に試み、この場合は信
号の衝突が生じ得る。このような場合、ハブ４０２は典
型的に、予備チャネルにおける正しいハンドシェイキン
グ応答を復号することができず、従って応答を送ること
ができない。同化を試みるノードは、（例えば、予備チ
ャネルにおいてセットされる使用中ビットがないことに
より）応答が存在しないことを検出し、バックオフ動作
を行う。このバックオフ動作は、例えばエサーネットネ
ットワークにおいて使用されるものに似ており、予備チ
ャネル上の衝突が継続する機会を著しく減じる。
【００４５】成功したハンドシェイキング後に、ユーザ
４１６は割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードを抽出して、
割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードにより決定されるリン
ク４６２上にタイプＢノードとして送信を始める。ユー
ザ４１６およびハブ４０２におけるコード追跡ループを
用いて、各ノードが受信と送信間で切換わるとき、割当
て可能ＣＤＭＡ広がりコードにおける同期を維持する。
換言すれば、ノードが送信モードから受信モードへ切換
わると、遠端コード発生器が近端発生器から送られる広
がりコードを追跡するので、受信広がりコードは広がり
コードの局所コピーと同期される。
４１６は割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードを抽出して、
割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードにより決定されるリン
ク４６２上にタイプＢノードとして送信を始める。ユー
ザ４１６およびハブ４０２におけるコード追跡ループを
用いて、各ノードが受信と送信間で切換わるとき、割当
て可能ＣＤＭＡ広がりコードにおける同期を維持する。
換言すれば、ノードが送信モードから受信モードへ切換
わると、遠端コード発生器が近端発生器から送られる広
がりコードを追跡するので、受信広がりコードは広がり
コードの局所コピーと同期される。
【００４６】ハブ４０２は、予備チャネルにおいて放射
する別の割当て可能ＣＤＭＡ広がりコード（同じ公知の
予備チャネルＣＤＭＡコードを用いて生成されることが
望ましい）を選定する。同様に、ユーザ４１４−４２０
の各々は、タイプＡのハブ４０２にタイプＢノードとし
て同化させる。
する別の割当て可能ＣＤＭＡ広がりコード（同じ公知の
予備チャネルＣＤＭＡコードを用いて生成されることが
望ましい）を選定する。同様に、ユーザ４１４−４２０
の各々は、タイプＡのハブ４０２にタイプＢノードとし
て同化させる。
【００４７】この同化プロセスは無論、ユーザ・ノード
に限定されることがない。むしろ、ハブおよび他の形式
の通信装置もまた、同化プロセスを介して進行する。一
例として、ハブ４０４は、ユーザ４１６に関して先に述
べたものと同じプロセスにより、ネットワーク４００へ
同化する。このため、ハブ４０４はタイプＢノードとし
てネットワークに進入し、リンク４５８上でハブ４０２
と通信する。ハブ４０４はみずから、それ自体の１つ以
上の予備チャネルを放射し始める。
に限定されることがない。むしろ、ハブおよび他の形式
の通信装置もまた、同化プロセスを介して進行する。一
例として、ハブ４０４は、ユーザ４１６に関して先に述
べたものと同じプロセスにより、ネットワーク４００へ
同化する。このため、ハブ４０４はタイプＢノードとし
てネットワークに進入し、リンク４５８上でハブ４０２
と通信する。ハブ４０４はみずから、それ自体の１つ以
上の予備チャネルを放射し始める。
【００４８】ハブ４０４は、これによりそれ自体のユー
ザ・ノードをサポートする。例えば、ユーザ・ノード４
２２、４２４はタイプＢハブ４０４に同化して、ハブ４
０４と通信状態にあるタイプＡノードになる。このた
め、ユーザ４２２、４２４は、同じ送信を共有し、（典
型的には異なる広がりコードを用いるが）初期のハブ４
０２としてウインドウ・タイミングを受信する。
ザ・ノードをサポートする。例えば、ユーザ・ノード４
２２、４２４はタイプＢハブ４０４に同化して、ハブ４
０４と通信状態にあるタイプＡノードになる。このた
め、ユーザ４２２、４２４は、同じ送信を共有し、（典
型的には異なる広がりコードを用いるが）初期のハブ４
０２としてウインドウ・タイミングを受信する。
【００４９】引き続き、ハブ４０６はハブ４０４に同化
し得る。ハブ４０６は、これによりタイプＡノードとな
り、リンク４６０上でハブ４０４と通信する。ユーザ４
３０−４３６およびハブ４０８、４１０は、タイプＢノ
ードとしてハブ４０６に同化する。タイプＡノードとし
てユーザ４３８−４４２のハブ４０８への同化およびタ
イプＢノードとしてハブ４１２の初期のハブ４０２への
同化の結果として更なる拡張を生じる。
し得る。ハブ４０６は、これによりタイプＡノードとな
り、リンク４６０上でハブ４０４と通信する。ユーザ４
３０−４３６およびハブ４０８、４１０は、タイプＢノ
ードとしてハブ４０６に同化する。タイプＡノードとし
てユーザ４３８−４４２のハブ４０８への同化およびタ
イプＢノードとしてハブ４１２の初期のハブ４０２への
同化の結果として更なる拡張を生じる。
【００５０】リンクが特定のタイプのノード間にのみ確
立されることは不要である。換言すれば、２人のユー
ザ、２つのハブ、あるいは通信装置のノードの他の任意
の組合わせが情報を交換することができる。特に、２つ
の比較的簡単なユーザ・ノードでさえ通信することがで
きる。
立されることは不要である。換言すれば、２人のユー
ザ、２つのハブ、あるいは通信装置のノードの他の任意
の組合わせが情報を交換することができる。特に、２つ
の比較的簡単なユーザ・ノードでさえ通信することがで
きる。
【００５１】一例として、ユーザ４２６（例えば、軍用
ハンドセット）について考察しよう。ユーザ４２６は、
割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードを搬送するそれ自体の
予備チャネルを（おそらくは、ハブが生成可能なレベル
よりはるかに低い電力レベルで）放射することができ
る。このため、ユーザ４２８（例えば、別の軍用ハンド
セット）は、ハンドセット４２６とのハンドシェイキン
グについて走査し、かつ先に述べたものと同じ同化プロ
セスにより、前記ハンドセットとの通信を確立すること
ができる。同化されたユーザ４２８はタイプＢノードと
なるが、ユーザ４２６はその予備チャネルをタイプＡノ
ードのタイミングで始動することができる。
ハンドセット）について考察しよう。ユーザ４２６は、
割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードを搬送するそれ自体の
予備チャネルを（おそらくは、ハブが生成可能なレベル
よりはるかに低い電力レベルで）放射することができ
る。このため、ユーザ４２８（例えば、別の軍用ハンド
セット）は、ハンドセット４２６とのハンドシェイキン
グについて走査し、かつ先に述べたものと同じ同化プロ
セスにより、前記ハンドセットとの通信を確立すること
ができる。同化されたユーザ４２８はタイプＢノードと
なるが、ユーザ４２６はその予備チャネルをタイプＡノ
ードのタイミングで始動することができる。
【００５２】広がりコードが多数のノード間で再使用さ
れることが更に判る。例えば、ハブ４０８およびハブ４
０６は、著しい干渉を含む広がりコードの再使用を許容
するに充分に離れている。再使用は、近いノードに関し
てさえアンテナの分離をもたらすことによっても生じ
る。ユーザ・ノードにおける用いられることが望ましい
全指向性アンテナは、信号強さを迅速に下降させ、更に
他の広がりコードの再使用を可能にする。更にまた、任
意のノードは性格的に静止型あるいはモバイル型でよ
い。このため、新たな場所における通信能力を迅速に確
立するために、モバイル・ハブを用いることができる。
特に、初期のハブ４０２から始まるネットワーク４００
が送信の事前計画の時間、経費および複雑さを要するこ
となく拡張されることに注目されたい。
れることが更に判る。例えば、ハブ４０８およびハブ４
０６は、著しい干渉を含む広がりコードの再使用を許容
するに充分に離れている。再使用は、近いノードに関し
てさえアンテナの分離をもたらすことによっても生じ
る。ユーザ・ノードにおける用いられることが望ましい
全指向性アンテナは、信号強さを迅速に下降させ、更に
他の広がりコードの再使用を可能にする。更にまた、任
意のノードは性格的に静止型あるいはモバイル型でよ
い。このため、新たな場所における通信能力を迅速に確
立するために、モバイル・ハブを用いることができる。
特に、初期のハブ４０２から始まるネットワーク４００
が送信の事前計画の時間、経費および複雑さを要するこ
となく拡張されることに注目されたい。
【００５３】次に図５において、同図は、本発明により
通信しかつ更にハードワイヤド・ネットワークと通信す
るノードを含むネットワーク５００を示す。図５は、例
えばエサーネットまたはＡＵＩケーブルを用いてハード
ワイヤド・ネットワーク５０６、５０８と接続されたハ
ブ５０２、５０４を示している。更に、ユーザ・ノード
５１０−５３２がサブネットワーク５３４と共に示され
る。サブネットワーク５３４は、ローカル・サーバ５３
６とユーザ５３８−５４２とを含む。
通信しかつ更にハードワイヤド・ネットワークと通信す
るノードを含むネットワーク５００を示す。図５は、例
えばエサーネットまたはＡＵＩケーブルを用いてハード
ワイヤド・ネットワーク５０６、５０８と接続されたハ
ブ５０２、５０４を示している。更に、ユーザ・ノード
５１０−５３２がサブネットワーク５３４と共に示され
る。サブネットワーク５３４は、ローカル・サーバ５３
６とユーザ５３８−５４２とを含む。
【００５４】図５において、ハブ５０２は、タイプＡノ
ードとしてネットワーク５００を始動する。ハブ５０４
およびユーザ５２２−５２８は、タイプＢノードとして
ハブ５０２に同化する。ユーザユーザ・ノード５１０−
５２０は、タイプＡノードとしてハブ５０４に同化す
る。ユーザ５３０、５３２は、（図４およびユーザ４２
４−４２６に関して先に述べたように）相互に局所通信
する。
ードとしてネットワーク５００を始動する。ハブ５０４
およびユーザ５２２−５２８は、タイプＢノードとして
ハブ５０２に同化する。ユーザユーザ・ノード５１０−
５２０は、タイプＡノードとしてハブ５０４に同化す
る。ユーザ５３０、５３２は、（図４およびユーザ４２
４−４２６に関して先に述べたように）相互に局所通信
する。
【００５５】サブネットワーク５３４は、ローカル・エ
リアに対して通信を提供するため出力が意図的に制限さ
れるが、ちょうど通常のハブと同様に働くローカル・サ
ーバ５３６を用いる。ユーザ５３８−５４２はタイプＡ
ノードとしてローカル・サーバ５３６に同化するが、前
記ローカル・サーバ５３６はタイプＢノードとしてハブ
５０２に同化する。データは、ユーザ５３８−５４２か
らローカル・サーバ５３６を介してハブ５０２およびネ
ットワーク５００の残部へ進み得る。
リアに対して通信を提供するため出力が意図的に制限さ
れるが、ちょうど通常のハブと同様に働くローカル・サ
ーバ５３６を用いる。ユーザ５３８−５４２はタイプＡ
ノードとしてローカル・サーバ５３６に同化するが、前
記ローカル・サーバ５３６はタイプＢノードとしてハブ
５０２に同化する。データは、ユーザ５３８−５４２か
らローカル・サーバ５３６を介してハブ５０２およびネ
ットワーク５００の残部へ進み得る。
【００５６】ノードがネットワークから同化解除され別
のノードに同化され得ることに更に注目されたい。この
ため、例えば、ユーザ５２２は最初に、近傍のハブ５０
４と通信する。しかし、ユーザ５２２は、例えば効率的
に経路指示するため、ハブ５０４から同化解除され、そ
の代わりにハブ５０２と同化し得る。ユーザ５２２は、
このプロセスにおいてタイプＡノードからタイプＢノー
ドへ変化する。
のノードに同化され得ることに更に注目されたい。この
ため、例えば、ユーザ５２２は最初に、近傍のハブ５０
４と通信する。しかし、ユーザ５２２は、例えば効率的
に経路指示するため、ハブ５０４から同化解除され、そ
の代わりにハブ５０２と同化し得る。ユーザ５２２は、
このプロセスにおいてタイプＡノードからタイプＢノー
ドへ変化する。
【００５７】先に述べた原理を用いて確立される無線ネ
ットワークは、例えば、非同期伝送モード（ＡＴＭ）セ
ル構造、スイッチングおよび経路指示を用いることがで
きる。ＡＴＭの１つの利点は、仮想回路接続を提供する
ことである。換言すれば、ノード間の経路は、同じリン
ク上で通信の持続時間にわたり搬送することができる。
従って、経路指示は、接続が同化プロセス中でセットア
ップされるときに指定される。
ットワークは、例えば、非同期伝送モード（ＡＴＭ）セ
ル構造、スイッチングおよび経路指示を用いることがで
きる。ＡＴＭの１つの利点は、仮想回路接続を提供する
ことである。換言すれば、ノード間の経路は、同じリン
ク上で通信の持続時間にわたり搬送することができる。
従って、経路指示は、接続が同化プロセス中でセットア
ップされるときに指定される。
【００５８】次に図６において、同図は、本発明による
通信装置を実現するために用いられるハードウエアの一
例を示している。図６は、汎用ノード形態６０２（例え
ば、ハブ）と、局所ノード形態６０４（例えば、ユー
ザ）とを示す。
通信装置を実現するために用いられるハードウエアの一
例を示している。図６は、汎用ノード形態６０２（例え
ば、ハブ）と、局所ノード形態６０４（例えば、ユー
ザ）とを示す。
【００５９】この汎用形態６０２は、アンテナ・コント
ローラ６１０に接続された指向性アンテナ６０６と全指
向性アンテナ６０８とを含んでいる。一例として、アン
テナ・コントローラ６１０は、予備チャネルについて探
索し、以降の通信のため低出力の全指向性アンテナへそ
の後切換えるため、移動（ｒｏａｍｅｒ）ユニット（両
タイプのアンテナを備えた）が高出力の指向性アンテナ
６０６を用いることを可能にする。前記汎用形態６０２
はまた、１つ以上のＲＦセクション６１２、スプレッダ
６１４、およびデータ・バッファ６１６をも含む。コー
ド発生器６１８およびシステム・コントローラ６２０
（送受信制御出力６２１を備える）もまた、外部データ
・ソース６２２と共に示される。各ＲＦセクション６１
２は、ＲＦフィルタ６２４、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）
６２６、電力増幅器（ＰＡ）６２８、およびアップコン
バータ／ダウンコンバータ６３０を含む。
ローラ６１０に接続された指向性アンテナ６０６と全指
向性アンテナ６０８とを含んでいる。一例として、アン
テナ・コントローラ６１０は、予備チャネルについて探
索し、以降の通信のため低出力の全指向性アンテナへそ
の後切換えるため、移動（ｒｏａｍｅｒ）ユニット（両
タイプのアンテナを備えた）が高出力の指向性アンテナ
６０６を用いることを可能にする。前記汎用形態６０２
はまた、１つ以上のＲＦセクション６１２、スプレッダ
６１４、およびデータ・バッファ６１６をも含む。コー
ド発生器６１８およびシステム・コントローラ６２０
（送受信制御出力６２１を備える）もまた、外部データ
・ソース６２２と共に示される。各ＲＦセクション６１
２は、ＲＦフィルタ６２４、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）
６２６、電力増幅器（ＰＡ）６２８、およびアップコン
バータ／ダウンコンバータ６３０を含む。
【００６０】例えば、送信ウインドウズの間、コントロ
ーラ６２０はデータをデータ・バッファ６１６から読出
し、このデータをコード発生器６１８により選定された
適切な広がりコードと関連してスプレッダ６１４へ印加
する。コントローラ６２０は、離散回路により、あるい
はＣＰＵおよび関連メモリを用いて実現することができ
る。前記データは、例えばワークステーション・データ
・リンク、セルラー電話ネットワーク、あるいはハード
ワイヤド・エサーネット接続を含む多くのソースから生
成する 広がり信号はアップコンバータ／ダウンコンバータ６３
０へ印加され、ここで周波数が（例えば、９００ＭＨz
領域内のある帯域へ）シフトされる。ＰＡ６２８は、結
果として得る信号を増幅し、この信号をフィルタ６２４
へ送る。フィルタ処理された信号は、アンテナ・コント
ローラ６１０により選定される如き１つ以上のアンテナ
を介して励振される。
ーラ６２０はデータをデータ・バッファ６１６から読出
し、このデータをコード発生器６１８により選定された
適切な広がりコードと関連してスプレッダ６１４へ印加
する。コントローラ６２０は、離散回路により、あるい
はＣＰＵおよび関連メモリを用いて実現することができ
る。前記データは、例えばワークステーション・データ
・リンク、セルラー電話ネットワーク、あるいはハード
ワイヤド・エサーネット接続を含む多くのソースから生
成する 広がり信号はアップコンバータ／ダウンコンバータ６３
０へ印加され、ここで周波数が（例えば、９００ＭＨz
領域内のある帯域へ）シフトされる。ＰＡ６２８は、結
果として得る信号を増幅し、この信号をフィルタ６２４
へ送る。フィルタ処理された信号は、アンテナ・コント
ローラ６１０により選定される如き１つ以上のアンテナ
を介して励振される。
【００６１】コントローラ６２０は、送受信ウインドウ
を区切るＣＤＭＡチップ・クロックを含むクロック信号
（図示せず）と同期して動作する。このクロック信号も
また、別のノードに対する無線リンク上で伝搬遅延を補
償する遅延を制御するため、スプレッダ６１４とデータ
・バッファ６１６により用いられる。ＲＦセクション６
１２、スプレッダ６１４およびデータ・バッファ６１６
の多くのコピーが提供され、各ＲＦ（アンテナ）セクシ
ョンと関連付けられる。
を区切るＣＤＭＡチップ・クロックを含むクロック信号
（図示せず）と同期して動作する。このクロック信号も
また、別のノードに対する無線リンク上で伝搬遅延を補
償する遅延を制御するため、スプレッダ６１４とデータ
・バッファ６１６により用いられる。ＲＦセクション６
１２、スプレッダ６１４およびデータ・バッファ６１６
の多くのコピーが提供され、各ＲＦ（アンテナ）セクシ
ョンと関連付けられる。
【００６２】更に、コード発生器６１８は、典型的に多
数の広がりコードを格納し、各コードが１つのリンクま
たは予備チャネルと関連付けられる。コード発生器６１
８は、典型的に、伝搬遅延を補償することなく送信する
ための広がりコード（すなわち、コードの「プロンプ
ト」バージョン）を供給する。しかし、受信の間は、コ
ード発生器６１８は、スプレッダ６１４に対する伝搬遅
延を補償するために遅らせた（特定のリンクと関連す
る）コードのコピーを提供する。全ての発信リンクが送
信ウインドウの間に同時に送られること、および受信ウ
インドウの間に全てのリンクが同時に受信されることに
更に注目されたい。
数の広がりコードを格納し、各コードが１つのリンクま
たは予備チャネルと関連付けられる。コード発生器６１
８は、典型的に、伝搬遅延を補償することなく送信する
ための広がりコード（すなわち、コードの「プロンプ
ト」バージョン）を供給する。しかし、受信の間は、コ
ード発生器６１８は、スプレッダ６１４に対する伝搬遅
延を補償するために遅らせた（特定のリンクと関連す
る）コードのコピーを提供する。全ての発信リンクが送
信ウインドウの間に同時に送られること、および受信ウ
インドウの間に全てのリンクが同時に受信されることに
更に注目されたい。
【００６３】受信ウインドウの間、アンテナは衝突する
信号を受取り、これをＲＦフィルタ６２４へ与える。前
記信号は、増幅のためＬＮＡ６２６を経て、中間周波数
への周波数変換のためアップコンバータ／ダウンコンバ
ータ６３０へ提供する。結果として得る信号は、リンク
に適する広がりコードの制御下でスプレッダ６１４にお
いて広がりが縮小される。縮小された信号から復元され
たデータは、データ・バッファ６１６に保管される。
信号を受取り、これをＲＦフィルタ６２４へ与える。前
記信号は、増幅のためＬＮＡ６２６を経て、中間周波数
への周波数変換のためアップコンバータ／ダウンコンバ
ータ６３０へ提供する。結果として得る信号は、リンク
に適する広がりコードの制御下でスプレッダ６１４にお
いて広がりが縮小される。縮小された信号から復元され
たデータは、データ・バッファ６１６に保管される。
【００６４】次に局所ノード形態６０４について、この
ノードは汎用ノード６０２と同じ多数の成分を含む。し
かし、局所ノード形態６０４は、典型的なユーザ・ノー
ド（例えば、無線電話）を示すため提供され、従って幾
つかのハードウエア構成要素の一例を含む。局所ノード
形態６０４は、全指向性アンテナ６３２、ＲＦセクショ
ン６３４およびシステム・コントローラ６３６を含んで
いる。スプレッダ６３８、データ・バッファ６４０、デ
ータ・ソース６４２およびコード発生器６４４もまた存
在する。ＲＦセクション６３４は、ＲＦフィルタ６４
６、ＬＮＡ６４８、ＰＡ６５０およびアップコンバータ
／ダウンコンバータ６５２を含んでいる。
ノードは汎用ノード６０２と同じ多数の成分を含む。し
かし、局所ノード形態６０４は、典型的なユーザ・ノー
ド（例えば、無線電話）を示すため提供され、従って幾
つかのハードウエア構成要素の一例を含む。局所ノード
形態６０４は、全指向性アンテナ６３２、ＲＦセクショ
ン６３４およびシステム・コントローラ６３６を含んで
いる。スプレッダ６３８、データ・バッファ６４０、デ
ータ・ソース６４２およびコード発生器６４４もまた存
在する。ＲＦセクション６３４は、ＲＦフィルタ６４
６、ＬＮＡ６４８、ＰＡ６５０およびアップコンバータ
／ダウンコンバータ６５２を含んでいる。
【００６５】局所ノード形態６０４のハードウエア構成
要素は、汎用形態６０２に関して先に述べたように動作
する。例えば、１つのＲＦセクション６３４のみが示さ
れるが、局所ノード形態６０４は、汎用ノード６０２に
おけるように（例えば、更なる帯域幅を生じる）更なる
リンクをサポートする更に多くのハードウエアを含む。
このため、例えば、局所ノード６０４は、１つのノード
に対する帯域幅を倍加するように、あるいは２つの異な
るノードと通信するように、２つの同時リンクをサポー
トする２組のハードウエアを含む。
要素は、汎用形態６０２に関して先に述べたように動作
する。例えば、１つのＲＦセクション６３４のみが示さ
れるが、局所ノード形態６０４は、汎用ノード６０２に
おけるように（例えば、更なる帯域幅を生じる）更なる
リンクをサポートする更に多くのハードウエアを含む。
このため、例えば、局所ノード６０４は、１つのノード
に対する帯域幅を倍加するように、あるいは２つの異な
るノードと通信するように、２つの同時リンクをサポー
トする２組のハードウエアを含む。
【００６６】図７において、同図は、本発明の通信手法
の高レベルのフローチャート７００を示している。ステ
ップ７０２において、送信時間ウインドウと受信時間ウ
インドウとが確立される。先に述べたように、２つのウ
インドウは、長さが等しい必要はない。ステップ７０４
において、割当て可能ＣＤＭＡコードが選択され、ステ
ップ７０６では、このコードが予備チャネルで送信され
る。
の高レベルのフローチャート７００を示している。ステ
ップ７０２において、送信時間ウインドウと受信時間ウ
インドウとが確立される。先に述べたように、２つのウ
インドウは、長さが等しい必要はない。ステップ７０４
において、割当て可能ＣＤＭＡコードが選択され、ステ
ップ７０６では、このコードが予備チャネルで送信され
る。
【００６７】必要ならば、ハンドシェイキングがステッ
プ７０８において行われる。このため、新たなノードが
先に述べた現在ある新たなノードに同化し得る。その
後、新たな割当て可能ＣＤＭＡコードがステップ７１０
において選択され、このコードはステップ７０６におい
て予備チャネルにおいて送信される。
プ７０８において行われる。このため、新たなノードが
先に述べた現在ある新たなノードに同化し得る。その
後、新たな割当て可能ＣＤＭＡコードがステップ７１０
において選択され、このコードはステップ７０６におい
て予備チャネルにおいて送信される。
【００６８】１つ以上のノードがネットワークに同化さ
れるものとすると、これらノードはその送受信ウインド
ウの各々において通信する。このため、ステップ７１２
において、個々のＣＤＭＡリンクにおける送信ウインド
ウの間、タイプＡノードがタイプＢノードへ送信する。
同時に、タイプＢノードがタイプＡノードからの送信を
受取る。ステップ７１４において、同じ個々のＣＤＭＡ
リンクにおいて受信ウインドウの間にタイプＡノードが
タイプＢノードから受信する。換言すれば、タイプＡノ
ードが受信する間、タイプＢノードがステップ７１４に
おいて送信する。先に述べた時分割方式は、ステップ７
１２へもどるループにより示されるように、動作するリ
ンクが存在する限り存続する。
れるものとすると、これらノードはその送受信ウインド
ウの各々において通信する。このため、ステップ７１２
において、個々のＣＤＭＡリンクにおける送信ウインド
ウの間、タイプＡノードがタイプＢノードへ送信する。
同時に、タイプＢノードがタイプＡノードからの送信を
受取る。ステップ７１４において、同じ個々のＣＤＭＡ
リンクにおいて受信ウインドウの間にタイプＡノードが
タイプＢノードから受信する。換言すれば、タイプＡノ
ードが受信する間、タイプＢノードがステップ７１４に
おいて送信する。先に述べた時分割方式は、ステップ７
１２へもどるループにより示されるように、動作するリ
ンクが存在する限り存続する。
【００６９】このように、本発明は、膨大な送信技術設
計あるいは事前の計画なしに変更可能かつ拡張可能であ
る無線通信システムを提供する。当該通信システムは、
無線で相互にリンクされるモバイル・ハブをサポートす
る。本発明はまた、コード分割多重アクセス手法により
チャネル化される同期された時分割複信型広帯域接続を
実現する新規な物理的レイヤを提供する。
計あるいは事前の計画なしに変更可能かつ拡張可能であ
る無線通信システムを提供する。当該通信システムは、
無線で相互にリンクされるモバイル・ハブをサポートす
る。本発明はまた、コード分割多重アクセス手法により
チャネル化される同期された時分割複信型広帯域接続を
実現する新規な物理的レイヤを提供する。
【００７０】本発明の特定の要素、実施の形態および用
途について示し記述したが、特に本文の開示に従って当
業者により修正が可能であるため、本発明がこれらに限
定されるものでないことが理解されよう。従って、頭書
の特許請求の範囲によりかかる修正が網羅され本発明の
趣旨および範囲内に該当する前記特徴を包含するものと
見なされる。
途について示し記述したが、特に本文の開示に従って当
業者により修正が可能であるため、本発明がこれらに限
定されるものでないことが理解されよう。従って、頭書
の特許請求の範囲によりかかる修正が網羅され本発明の
趣旨および範囲内に該当する前記特徴を包含するものと
見なされる。
【図１】時分割複信型コード分割多重アクセス通信法を
示す図である。
示す図である。
【図２】現在あるネットワークハブへ同化する１つのハ
ブと１組のユーザとを示す図である。
ブと１組のユーザとを示す図である。
【図３】タイプＡノードとタイプＢノードの送受信タイ
ミングを示す図である。
ミングを示す図である。
【図４】本発明による無線通信ネットワークを示す図で
ある。
ある。
【図５】本発明による無線通信ネットワークとハードワ
イヤドネットワークとの間の接続を示す図である。
イヤドネットワークとの間の接続を示す図である。
【図６】本発明において用いられるノード形態の例示的
なハードワイヤド構成を示す図である。
なハードワイヤド構成を示す図である。
【図７】本発明による通信を示す高レベルのフロー図で
ある。
ある。
１００ 時分割複信型コード分割多重アクセス通信構造 １０８ ハブ送信ウインドウ １１０ ハブ受信ウインドウ ２００ 通信ネットワーク ２０２ 送信ウインドウ ２０４ 受信ウインドウ ３０２ タイプＡウインドウ ３０４ タイプＢウインドウ ３１４ 保護時間 ３１６ 往復遅延 ４００ 無線通信ネットワーク ５００ ネットワーク ６０８ 全指向性アンテナ ６１０ アンテナ・コントローラ ６１４ スプレッダ ６１８ コード発生器 ６２０ システム・コントローラ ６２１ 送受信制御出力 ６３０ アップコンバータ／ダウンコンバータ ６３２ 全指向性アンテナ ６３６ システム・コントローラ ６３８ スプレッダ ６４４ コード発生器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダニエル・ジェイ・ウッド アメリカ合衆国カリフォルニア州90815, ロング・ビーチ，ジョシー・アベニュー 2011
Claims (29)
- 【請求項１】 通信リンクをサポートすることが可能な
少なくとも２つのノードを含む無線通信ネットワークを
動作させる方法であって、 ソース・ノード送信ウインドウとソース・ノード受信ウ
インドウとを確立するステップと、 第１のＣＤＭＡリンク上で第１の広がりコードにより広
げられたデータをソース・ノード送信ウインドウ中のソ
ース・ノードから宛先ノードへ送信するステップと、 前記ソース・ノード受信ウインドウの間に、前記ソース
ノードにおいて前記第１のＣＤＭＡリンク上の前記第１
の広がりコードにより広げられたデータを宛先ノードか
ら受信するステップと、を含む方法。 - 【請求項２】 新たなＣＤＭＡリンクを確立するため割
当て可能広がりコードを搬送する予備チャネルを送信す
るステップを更に含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 宛先ノードへ送信する前記ステップが、
ハブのソース・ノードからユーザの宛先ノードへ送信す
るステップを含み、前記受信ステップが、ユーザの宛先
ノードから受信するステップを含む、請求項１記載の方
法。 - 【請求項４】 宛先ノードに対する前記送信ステップ
が、ハブのソース・ノードからハブの宛先ノードへ送信
するステップを含み、前記受信ステップがハブの宛先ノ
ードから受信するステップを含む、請求項１記載の方
法。 - 【請求項５】 宛先ノードへ送信する前記ステップが、
ユーザのソース・ノードからユーザの宛先ノードへ送信
するステップを含み、前記受信ステップが、ユーザの宛
先ノードから受信するステップを含む、請求項１記載の
方法。 - 【請求項６】 前記確立ステップが、持続時間において
等しくないソース・ノード送信ウインドウとソース・ノ
ード受信ウインドウとを確立するステップを含む、請求
項１記載の方法。 - 【請求項７】 ソース・ノード送信ウインドウの間に、
付加的なＣＤＭＡリンク上の第２の広がりコードにより
広げられたデータを付加的なハブのソース・ノードから
付加的なユーザの宛先ノードへ送信するステップと、 ソース・ノード受信ウインドウの間に、付加的なハブの
ソース・ノードにおいて付加的なＣＤＭＡリンク上の前
記第２の広がりコードにより広げられたデータを付加的
なユーザの宛先ノードから受信するステップと、を更に
含む請求項３記載の方法。 - 【請求項８】 前記ソース・ノード送信ウインドウの間
に、第３の広がりコードにより広げられたデータをハブ
のソース・ノードから付加的なハブのソース・ノードへ
送信するステップと、 前記ソース・ノード受信ウインドウの間に、ハブのソー
ス・ノードにおいて第３の広がりコードにより広げられ
たデータを付加的なハブのソース・ノードから受信する
ステップと、を更に含む請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 ハブに対するリンクをサポートすること
が可能なユーザと、ユーザ間の多重リンクをサポートす
ることが可能なハブとを含む拡張可能な無線通信ネット
ワークを提供する方法であって、 ソース・ノード送信ウインドウとソース・ノード受信ウ
インドウとを確立するステップと、 第１の通信リンクにおいて使用される第１の割当て可能
ＣＤＭＡ広がりコードを選択するステップと、 ソース・ノード送信ウインドウの間に、第１の割当て可
能ＣＤＭＡ広がりコードを搬送する予備チャネルをソー
ス・ノードから送信するステップと、 ソース・ノード受信ウインドウの間に、ソース・ノード
におけるハンドシェイキング応答を検出するステップ
と、 成功したハンドシェイキングに応答して、第２の通信リ
ンクにおいて使用される第２の割当て可能ＣＤＭＡ広が
りコードを選択するステップと、 ソース・ノード送信ウインドウの間に、第２の割当て可
能ＣＤＭＡ広がりコードを搬送する予備チャネルをソー
ス・ノードから送信するステップと、 を含む方法。 - 【請求項１０】 ハンドシェイキング応答を復号するス
テップと、 ソース・ノード送信ウインドウの間に、割当て可能ＣＤ
ＭＡ広がりコードを用いて宛先ノードへ送信するステッ
プと、 ソース・ノード受信ウインドウの間に、割当て可能ＣＤ
ＭＡ広がりコードを用いて決定された宛先ノードから受
信するステップと、を更に含む請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】 前記第１の割当て可能ＣＤＭＡ広がり
コードを送信する前記ステップが、ハブのソース・ノー
ドからユーザの宛先ノードへ送信するステップを含み、
前記検出ステップが、ユーザの宛先ノードから受信する
ステップを含む請求項９記載の方法。 - 【請求項１２】 前記第１の割当て可能ＣＤＭＡ広がり
コードを送信する前記ステップが、ハブのソース・ノー
ドからハブの宛先ノードへ送信するステップを含み、前
記検出ステップが、ハブの宛先ノードから受信するステ
ップを含む請求項９記載の方法。 - 【請求項１３】 前記第１の割当て可能ＣＤＭＡ広がり
コードを送信する前記ステップが、ユーザのソース・ノ
ードからユーザの宛先ノードへ送信するステップを含
み、前記検出ステップが、ユーザの宛先ノードから受信
するステップを含む請求項９記載の方法。 - 【請求項１４】 前記確立ステップが、持続時間が等し
くないソース・ノード送信ウインドウとソース・ノード
受信ウインドウとを確立するステップを含む、請求項９
記載の方法。 - 【請求項１５】 前記宛先ノードに対する仮想回路を確
立するステップを更に含む、請求項１０記載の方法。 - 【請求項１６】 前記確立ステップが、決定された宛先
ノードにサービス品質を割当てるステップを含む、請求
項１５記載の方法。 - 【請求項１７】 ハブに対するリンクをサポートするこ
とが可能なユーザと、ユーザ間に多重リンクをサポート
することが可能なハブとを含む拡張可能無線通信ネット
ワークを提供する方法であって、 ソース・ノード送信ウインドウとソース・ノード受信ウ
インドウとを確立するステップと、 第１の通信リンクにおいて使用される第１の割当て可能
ＣＤＭＡ広がりコードを選択するステップと、 ソース・ノード送信ウインドウの間に、前記第１の割当
て可能ＣＤＭＡ広がりコードを搬送する予備チャネルを
ソース・ノードＡから送信するステップと、 宛先ノードＢにおける予備チャネルを走査して前記第１
の割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードを抽出するステップ
と、 予備チャネルにおけるハンドシェイキング応答を宛先ノ
ードＢから送信するステップと、 ソース・ノード受信ウインドウの間に、ソース・ノード
Ａにおけるハンドシェイキング応答を検出するステップ
と、 ソース・ノード送信ウインドウの間に、ソース・ノード
Ａから、前記割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードにより決
定された第１の通信リンク上の宛先ノードＢへ送信する
ステップと、 ソース・ノード受信ウインドウの間に、前記割当て可能
ＣＤＭＡ広がりコードにより決定された第１の通信リン
ク上に宛先ノードＢから受信するステップと、を含む方
法。 - 【請求項１８】 成功したハンドシェイキングに応答し
て、第２の通信リンクにおいて使用される第２の割当て
可能ＣＤＭＡ広がりコードを選択するステップと、 前記ソース・ノード送信ウインドウの間に、前記第２の
割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードを搬送する予備チャネ
ルを前記ソース・ノードＡから送信するステップと、を
更に含む請求項１７記載の方法。 - 【請求項１９】 前記宛先ノードＢに対する仮想回路を
確立するステップを更に含む、請求項１７記載の方法。 - 【請求項２０】 前記確立ステップがサービス品質を割
当てるステップを含む請求項１９記載の方法。 - 【請求項２１】 前記ソース・ノード受信ウインドウの
間に、付加的な通信リンクにおいて使用される付加的な
割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードを搬送する第２の予備
チャネルを前記宛先ノードＢから送信するステップと、 前記ソース・ノード送信ウインドウの間に、宛先ノード
Ｂにおける付加的なハンドシェイキング応答を検出する
ステップと、 前記ソース・ノード受信ウインドウの間に、前記付加的
な割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードにより決定された付
加的な通信リンク上の宛先ノードＣへ宛先ノードＢから
送信するステップと、 前記ソース・ノード受信ウインドウの間に、前記付加的
な割当て可能ＣＤＭＡ広がりコードにより決定された付
加的な通信リンク上に前記宛先ノードＣから受信するス
テップと、を更に含む請求項１７記載の方法。 - 【請求項２２】 時分割、コード分割アクセス・レイヤ
上で拡張可能無線通信ネットワークを提供するための通
信ノードであって、 搬出する広帯域信号を放射し、到来する広帯域信号を受
信するアンテナと、 前記アンテナに接続された第１のＲＦセクションと、 前記第１のＲＦセクションに接続された広帯域のスプレ
ッダと、 前記スプレッダに接続された広がりコード発生器と、 送信ウインドウの間に搬出信号におけるデータを送信
し、受信ウインドウの間に到来信号におけるデータを受
信するため、前記第１のＲＦセクションとコード発生器
に接続された送信制御出力を含むコントローラと、を備
える通信ノード。 - 【請求項２３】 少なくとも１つの付加的な搬出広帯域
信号をサポートする少なくとも１つのＲＦセクションを
更に備え、前記付加的なＲＦセクションと前記第１のＲ
Ｆセクションとが一緒に接続されて、送信ウインドウの
間に同時に送信し、かつ受信ウインドウの間に同時に受
信する、請求項２２記載の通信ノード。 - 【請求項２４】 前記第１のＲＦセクションが、ＲＦフ
ィルタと低ノイズ増幅器と電力増幅器とアップコンバー
タ／ダウンコンバータとを含む、請求項２２記載の通信
ノード。 - 【請求項２５】 前記スプレッダに接続されたデータ・
バッファを更に備える、請求項２２記載の通信ノード。 - 【請求項２６】 データ・ソースに対する少なくとも１
つの接続を更に備える、請求項２５記載の通信ノード。 - 【請求項２７】 前記アンテナが全指向性アンテナであ
る、請求項２２記載の通信ノード。 - 【請求項２８】 前記アンテナが扇形化アンテナ・シス
テムである、請求項２２記載の通信ノード。 - 【請求項２９】 前記コード発生器は、割当て可能広が
りコードと割当て可能広がりコードを搬送する予備チャ
ネルを生成する予備の広がりコードとを含み、前記ＲＦ
セクションは、前記割当て可能広がりコードを搬送する
予備チャネル信号をアンテナへ接続する、請求項２２記
載の通信ノード。
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