JP2003504936A - 直交波形多元接続ネットワークの容量を増加する方法および関連する装置 - Google Patents

直交波形多元接続ネットワークの容量を増加する方法および関連する装置

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JP2003504936A JP2001509168A JP2001509168A JP2003504936A JP 2003504936 A JP2003504936 A JP 2003504936A JP 2001509168 A JP2001509168 A JP 2001509168A JP 2001509168 A JP2001509168 A JP 2001509168A JP 2003504936 A JP2003504936 A JP 2003504936A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、Ｍが１以上の任意の整数であり、Ｎが２以上の整数であるとき、直交波形多元接続ネットワークの中央装置１５と遠隔装置２０１−２０Ｎおよび２１１−２１Ｍとの間で設定されるＮ個の通信を、Ｍ個だけ増加させる方法を提案する。最初のＮ個の通信は、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＭＣ−ＯＣＤＭＡ技術からなる多元接続技術の集合の中の第一の接続技術に従って、直交波形多元接続により多重化される。設定された前記Ｎ個の通信に追加されるＭ個の通信は、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＭＣ−ＯＣＤＭＡ技術からなる多元接続技術の集合の中の第二の接続技術に従って、直交波形多元接続により多重化され、この第二の接続技術は、第一の接続技術とは異なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、直交波形多元接続ネットワークの容量を増加するための方法、なら
びにこの方法を実施する中央装置および／または遠隔装置に関する。直交波形多
元接続（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｗａｖｅｆｏｒｍ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃ
ｅｓｓ、ＯＷＭＡ）ネットワークは、Ｎ個のユーザ通信（Ｎは、Ｎ個の通信に対
して必要とされる全スペクトルと、単一の通信に対して必要とされるスペクトル
との比である）の間で与えられる利用可能な周波数帯域またはスペクトルを共有
し、通信の総数がＮ以下であるとき、任意の２個のユーザ通信の間の干渉がほぼ
ゼロになることを特徴とする。反対に、この干渉は、追加される通信を設定する
場合、既に設定されたＮ個の通信のうちの少なくとも一つに対して非常に大きく
なる。従って、許可された最大数の通信を決定する閾値を超えると、少なくとも
一つの通信に対して品質が急激に劣化する。
【０００２】 このタイプのネットワークは、特定のＰＮ（ｐｓｅｕｄｏ−ｎｏｉｓｅ、擬似
雑音）シーケンスを用いる各通信の品質が、他のＰＮシーケンスを用いる通信数
にほぼ比例して劣化する、たとえばＰＮ波形符号分割多元接続タイプのネットワ
ークと対照的である。従って、２個の通信数から通信品質が徐々に劣化し、これ
は、所定の周波数帯域を共有する通信の総数の関数となる。
【０００３】 ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、
時分割多元接続）、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、直交周波数分割多元接続
）、ＯＣＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｃｏｄｅ ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔ
ｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、直交符号分割多元接続）およびＭＣ−ＯＣＤＭＡ（Ｍ
ｕｌｔｉＣａｒｒｉｅｒ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ
Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ、マルチキャリア直交符号分割多元接続）技
術は、直交波形多重接続技術を構成する。以下の説明では、所定の接続技術を示
すために、「モード」または「技術」という用語を区別せずに使用する。たとえ
ばＴＤＭＡ技術の場合、Ｎ個の通信は、各タイムスロットの間、利用できる全ス
ペクトルを各々順に利用することによって、利用できるスペクトルを共有する。
ＯＣＤＭＡ技術では、通信ごとに各通信を他の通信と区別する一つの符号を備え
ることによって、Ｎ個の通信は、全スペクトルをそれぞれ同時に利用して、利用
できる全スペクトルを共有する。
【０００４】 直交波形多元接続と呼ばれるこれらの各技術の主な欠点は、Ｎ個のリソースを
使用するために、前記技術が一定の限度によって限定されることにあり、この限
度を超えると、如何なる新規ユーザも通信を設定できない。その場合、一つの通
信を追加すると、設定中の少なくとも一つの通信の損失を招くことになる。無線
通信システムでは、既存の解決方法、たとえば基地局によってカバーされるセル
の寸法を小さくし、このセルで利用可能なリソースの潜在ユーザ数を減らすこと
により、上記の問題を解消している。この解決方法は、システムを必要以上に大
きくしなければならない。
【０００５】 現在、未公開である本出願人による特許出願に記載された別の解決方法は、Ｏ
ＣＤＭＡネットワークにおけるＮ個の最初の通信に対して、Ｗａｌｓｈ−Ｈａｄ
ａｍａｒｄタイプのシーケンスを用い、次のＭ個の通信に対しては、設定された
Ｎ個の通信によって、Ｗａｌｓｈ−ＨａｄａｍａｒｄタイプのＮ個のシーケンス
が既に使用されている場合、ＰＮシーケンスを用いることからなる。このような
解決方法の欠点は、ＰＮ符号、またはＰＮシーケンスを用いて設定されたＭ個の
通信の各々に関して、Ｗａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄシーケンスを用いるＮ個の
通信が発生する干渉と、別のＰＮシーケンスを用いて設定される（Ｍ−１）個の
別の通信が発生する干渉との二つのタイプの干渉が、こうした通信に存在するこ
とにある。この二つのタイプの干渉をなくそうとする信号処理は、アルゴリズム
の比較的長い処理および収束時間を要することがある。
【０００６】 従って、本発明は、追加される通信を設定する場合、既に設定された通信の急
激な劣化の問題を回避し、上記信号の処理収束時間の問題を解消する、直交波形
多元接続ネットワークのための方法および関連する送受信装置を提供することを
目的とする。簡単に述べると、本発明によれば、一個の通信の追加が、他の通信
の「グレースフル（仏語で、ｇｒａｃｉｅｕｓｅ）」タイプの劣化（「ｇｒａｃ
ｅｆｕｌ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ」）を招くだけである。
【０００７】 このため、Ｍが１以上の任意の整数であり、Ｎが２以上の整数であるとき、直
交波形多元接続ネットワークの中央装置と遠隔装置との間で設定されるＮ個の通
信を、Ｍ個だけ増加する方法であって、最初のＮ個の通信が、ＴＤＭＡ、ＯＣＤ
ＭＡ、ＯＦＤＭＡ、およびＭＣ−ＯＣＤＭＡ接続技術からなる多元接続技術の集
合の中の第一の接続技術に従って直交波形多元接続により多重化され、設定され
た前記Ｎ個の通信に追加される前記Ｍ個の通信が、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦ
ＤＭＡ、およびＭＣ−ＯＣＤＭＡ接続技術からなる多元接続技術の集合の中の第
二の接続技術に従って直交波形多元接続により多重化され、前記第二の接続技術
が、第一の接続技術とは異なることを特徴とする。
【０００８】 本発明によれば、有利には、 第一の接続技術による全ての通信が、第二の接続技術による各通信に発生する
第一の干渉を合成し、 第一の接続技術による全ての通信が発生する前記第一の干渉を、第二の接続技
術による各通信から減算し、 第二の接続技術による全ての通信が、第一の接続技術による各通信に発生する
第一の干渉を合成し、 第二の接続技術による全ての通信が発生するこの第一の干渉を、第一の接続技
術による各通信から減算する。
【０００９】 受信信号の品質を改善するために、上記の方法をＰ回まで反復する。かくして
、２以上である任意の回数Ｐに対して、 （１）第一のサブステップで、第一の接続技術による全ての通信が、第二の接続
技術による各通信に発生するＰ番目の干渉の各々を、先行する（Ｐ−１）回目の
第二のサブステップの時に下された、前記第一の接続技術による通信のシンボル
値についての決定を使用することにより合成し、次いで、第二の接続技術による
各通信から前記Ｐ番目の干渉を減算し、前記第二の接続技術による各通信から前
記Ｐ番目の干渉を減算後、第二の接続技術による各通信のシンボル値を決定し、
（２）第二のサブステップで、第二の接続技術による全ての通信が、第一の接続
技術による各通信に発生するＰ番目の各干渉を、前記第一のサブステップ（１）
の際に下された、前記第二の接続技術による通信のシンボル値についての決定を
使用することにより合成し、次いで、第一の接続技術による各通信から、このＰ
番目の干渉を減算し、前記第一の接続技術による各通信から前記Ｐ番目の干渉を
減算後、第一の接続技術による各通信のシンボル値を決定する。
【００１０】 このようにして、得られた通信ネットワークでは、 第一の遠隔装置および中央装置（１５）の間のＮ個の最初の通信が設定され、
前記Ｎ個の最初の通信が、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、およびＭＣ−Ｏ
ＣＤＭＡ技術からなる多元接続技術の集合の中の第一の接続技術に従って、直交
波形多元接続により多重化され、 前記Ｎ個の通信に追加される少なくとも一つの通信が、少なくとも一つの第二
の遠隔装置と前記中央装置（１５）との間で、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭ
Ａ、およびＭＣ−ＯＣＤＭＡ技術からなる多元接続技術の集合の中の第二の多元
接続技術に従って、直交波形多元接続により設定され、前記第二の多元接続技術
が、第一の多元接続技術とは異なる。
【００１１】 一般に、このようなネットワークの装置は、 第一の接続技術による全ての通信が、第二の接続技術による各通信に発生する
第一の干渉を合成する第一のシンセサイザと、 第一の接続技術による全ての通信が発生する前記第一の干渉を、第二の接続技
術による各通信から減算する減算器と、 第二の接続技術による全ての通信が、第一の接続技術による各通信に発生する
第一の干渉を合成する別のシンセサイザと、 第二の接続技術による全ての通信が発生する前記第一の干渉を、第一の接続技
術による各通信から減算する別の減算器とを含む。
【００１２】 一般化すると、Ｐが２以上の任意の整数であるとき、装置は、任意の回数Ｐに
対して、 第一のサブステップで、第一の接続技術による全ての通信が、第二の接続技術
による各通信に発生するＰ番目の干渉の各々を、先行する（Ｐ−１）回目の第二
のサブステップの時に下された、前記第一の接続技術による通信のシンボル値に
ついての決定を使用することにより合成するＰ番目のシンセサイザと、第二の接
続技術による各通信から前記Ｐ番目の干渉を減算する減算器と、前記第二のモー
ドによる各通信から前記Ｐ番目の干渉を減算後、第二のモードによる各通信のシ
ンボル値を決定する決定手段と、 第二のサブステップで、第二の接続技術による全ての通信が、第一の接続技術
による各通信に発生するＰ番目の各干渉を、前記第一のサブステップの際に下さ
れた、前記第二の接続技術による通信のシンボル値についての決定を使用するこ
とにより合成するＰ番目のシンセサイザと、第一の接続技術による各通信から前
記Ｐ番目の干渉を減算する減算器と、前記第一の接続技術による各通信から前記
Ｐ番目の干渉を減算後、第一の接続技術による各通信のシンボル値を決定する決
定手段とを含む。
【００１３】 本発明はまた、通信ネットワークの中央または遠隔装置を提案し、この装置は
、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡおよびＭＣ−ＯＣＤＭＡ技術からなる多元
接続技術の集合の中の一つの接続技術に従って動作する第一の送受信装置と、第
一の技術と同じ周波数帯域の全てまたは一部を使用して、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ
、ＯＦＤＭＡおよびＭＣ−ＯＣＤＭＡ技術からなる多元接続技術の集合の中の他
の接続技術に従って動作する第二の送受信装置とを含む。送受信装置が、第一の
接続技術と同じ周波数帯域の全部または一部を使用するという場合、これは、第
一および第二の接続技術によりそれぞれ設定される通信が、同一スペクトル帯域
の少なくとも一部を使用することを意味する。「一部」という表現は、Ｎ個の通
信が、Ｍ個の通信よりも広いスペクトルを実際に占有可能であるという考え方に
よるものであり、Ｍは、Ｎよりも少ない。しかしながら、たとえばＯＣＤＭＡモ
ードの場合、これらのＭ個の通信は、Ｎ個の通信のスペクトルと一致する故意に
広げたスペクトルに拡散することができる。いずれの場合にも、本発明によれば
、通信のオペレータが、Ｎ個の通信に割り当てられる以外のスペクトル帯域を使
用せざるを得ないということがないように、追加されたＭ個の通信が占有するス
ペクトルを、Ｎ個の通信のスペクトルの上限および下限により最大限に制限する
ことが重要である。
【００１４】 通信ネットワークに属して複数の遠隔装置と通信する、提案されたタイプの中
央装置は、本発明によれば、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡおよびＭＣ−Ｏ
ＣＤＭＡ接続技術からなる多元接続技術の集合の中の第一の接続技術に従って、
あるいは、第一の接続技術のＮ個のリソースの使用可能性に応じて第一の接続技
術と同じ周波数帯域の全部または一部を使用する、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦ
ＤＭＡおよびＭＣ−ＯＣＤＭＡ技術からなる多元接続技術集合の中の第二の接続
技術に従って、一つのリソースを割り当てるためのリソース割り当て装置を含む
。
【００１５】 本発明の他の特徴および長所は、添付図面に関する以下の説明を読めば、明ら
かになるであろう。
【００１６】 図１を参照すると、本発明は、直交波形多元接続ネットワークに適用される。
このようなネットワークでは、（Ｎ＋Ｍ）個の通信が、（Ｍ＋Ｎ）個の各遠隔装
置２０１−２０Ｎおよび２１１−２１Ｍと中央装置１５との間に設定される。た
とえば、本発明の限定的でない例として、遠隔装置２０１−２０Ｎおよび２１１ −２１Ｍは、固定端末または移動端末であり、中央装置１５は、無線通信ネット
ワークの基地局である。ネットワークはまた、有線ネットワーク、あるいは衛星
ネットワークであってもよい。ネットワークは、いわゆる多元接続ネットワーク
である。遠隔装置と中央装置との間の複数の通信が、所定のスペクトル帯域で多
重化される。多重化は、ＴＤＭＡ技術によれば時分割多重化、ＯＦＤＭＡ技術に
よれば周波数分割多重化、あるいはまたＯＣＤＭＡ技術によれば符号分割多重化
とすることができる。
【００１７】 本発明によれば、遠隔装置２０１−２０Ｎと中央装置１５とのＮ個の最初の各
通信が、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡおよびＭＣ−ＯＣＤＭＡ技術からな
る多元接続技術の集合の中の第一の技術に従って設定される。既に設定されたＮ
個の通信に追加される通信を設定するために、この第一の接続技術を用いるリソ
ース（ＴＤＭＡモードのタイムスロット、ＯＣＤＭＡモードの符号など）を一つ
も利用できない場合、第一の接続技術に対して利用可能な接続技術とは異なる接
続技術（しかし、同じスペクトルまたは、同じスペクトルの一部を使用する）を
用いることにより、新しい通信を設定する。
【００１８】 従って、Ｍが、後述する理由で１以上で実質的にＮ未満の任意の整数であると
き、Ｍ個の後続装置２０１−２０Ｍの各々については、追加されるＭ個の通信は
それぞれ、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡおよびＭＣ−ＯＣＤＭＡ技術から
なる多元接続技術の集合の中の第二の技術に従って設定可能であり、この第二の
多元接続技術は、第一の技術とは異なる。追加されるこれらのＭ個の通信は、そ
の場合、既に設定されたＮ個の通信を損失しうる干渉をもたらさない。
【００１９】 図２は、互いに異なる２個の直交波形によりそれぞれ送信される２個の通信に
対するパワー配分を示しており、これらの直交波形は、例として挙げられた実施
形態によれば、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）技術およびＯＣＤＭＡ（直交符号分
割多元接続）技術である。この図２では、Ｔｃが、ＯＣＤＭＡ技術により用いら
れる符号化の基本シンボルを構成する「チップ」の持続時間を示しており、Ｔｓ ＝Ｎ・Ｔｃは、設定された通信の基本シンボルの持続時間、一般には１ビット（
バイナリディジット）である。ＯＣＤＭＡ技術によれば、送信時に、各通信のシ
ンボルは、互いに直交する複数のＯＣＤＭＡ符号の一つにより多重化される。こ
れらの各符号は、参考文献として本出願に組み込まれる米国特許ＵＳ−Ａ−５１
０３４５９に提案されているような、たとえばＷａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄと
呼ばれるシーケンスである。このシーケンスは、通信のシンボルのビットレート
よりもずっと速いビットレートを持つ一連のビットにより規定される。これは、
通信のシンボルの基本帯域での送信に対して理論上必要とされるものよりもずっ
と広いスペクトル帯域に、各通信が拡散されることとなって現れる。受信時には
、送信時に使用された符号化シーケンスの再生を用いて、各通信で必要とされる
帯域のＮ倍相当のスペクトル帯域に、送信時に拡散された各通信を分離する。こ
のとき、Ｎは、通信のシンボルのビットレートと符号化シーケンスのビットレー
トとの比に対応する。
【００２０】 図２から、少なくとも理論上は、「チップ」時間に標準化される尺度で、ＴＤ
ＭＡモードを使用する各通信が、ＯＣＤＭＡモードを使用する通信に発生する理
論上の干渉と、またその逆に、ＯＣＤＭＡモードを用いる各通信が、ＴＤＭＡモ
ードを使用する通信に発生する理論上の干渉とを推定することができる。これは
、ＯＣＤＭＡ通信およびＴＤＭＡ通信が、同一の周波数帯域で同時に送信される
場合である。
【００２１】 いわゆる直交波形ＴＤＭＡまたはＯＣＤＭＡを使用するため、通信が互いに発
生する干渉は、ＴＤＭＡまたはＯＣＤＭＡの所定の各モードに対してゼロである
ことは明かである。
【００２２】 さらに、簡単に述べれば、ＯＣＤＭＡモードによる各通信は、 Ｎが、ＯＣＤＭＡ符号の処理利得（「ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｇａｉｎ」）で
あるとき、基本帯域の通信によって占有される周波数帯域のＮ倍に等しい周波数
帯域の時間（Ｔｓ）における連続占有により規定され、 ＴＤＭＡモードによる各通信は、 基本帯域の通信によって占有される周波数帯域のＮ倍に等しい周波数帯域の周
期的なタイムスロット（Ｔｃ）だけの間の局在化された占有により規定される（
説明を簡略化するために、ＴＤＭＡフレームは、Ｎ個の通信まで送信可能である
ものと仮定する）。また、タイムスロット中にしか存在しないＴＤＭＡモードに
よる通信の送信パワーと、連続送信されるＯＣＤＭＡモードによる通信の送信パ
ワーとの平均的な比は、Ｎによって与えられ、シンボルによって伝送されるエネ
ルギーは、ＯＣＤＭＡモードおよびＴＤＭＡモードで同じである。
【００２３】 各シンボルのＮビットの長さの符号を使用するＯＣＤＭＡモードにより設定さ
れるＮ個の通信と、ＴＤＭＡモードにより設定されるＭ個の通信とに対して、こ
の二つのタイプの通信間の干渉は、次の通りである。
【００２４】 １個のＯＣＤＭＡ通信に対するＭ個のＴＤＭＡ通信による干渉 ＯＣＤＭＡモードによる通信に対してＴＤＭＡモードの単一の通信が引き起こ
す干渉は、Ｎが、ＯＣＤＭＡモードによる通信のスペクトルと、基本帯域におけ
る通信のスペクトルとの間の拡散係数、すなわち「処理利得」であるとき、理論
上は１／Ｎによって与えられる。ＴＤＭＡモードによる各通信は、実際には、Ｏ
ＣＤＭＡモードによる通信時間の１／Ｎでしか干渉を発生しない。ＴＤＭＡモー
ドによるＭ個の通信に対して、ＯＣＤＭＡモードによる通信に発生される干渉は
、従ってＭ／Ｎである。そのため、ＴＤＭＡモードによる追加通信を設定可能で
あるのは、後続装置２０１−２０Ｍの許可された総数を制限するこの比Ｍ／Ｎで
ある。このときＭは、干渉が大きすぎてＯＣＤＭＡモードによる通信を失わない
ようにするために、Ｎよりずっと小さい。
【００２５】 １個のＴＤＭＡ通信に対するＮ個のＯＣＤＭＡ通信による干渉 １個のＴＤＭＡモードによる通信に対してＯＣＤＭＡモードによる通信が引き
起こす干渉もまた、Ｎが、ＯＣＤＭＡモードによる通信のスペクトルと、基本帯
域（ＴＤＭＡモード）における通信のスペクトルとの間の拡散係数、すなわち「
処理利得」であるとき、理論上は１／Ｎによって与えられる。基本帯域における
スペクトル帯域のＮ倍に等しいスペクトル帯域に拡散されるＯＣＤＭＡモードに
よる各通信は、実際には、ＴＤＭＡモードによる通信のパワーに対して比１／Ｎ
のパワーで、ＴＤＭＡモードの通信が占有する時間スロットに干渉を発生する。
何故なら、ＴＤＭＡモードによる通信パワーは、ＴＤＭＡフレームの単一のタイ
ムスロットに正確に集中されるからである。ＯＣＤＭＡモードによるＮ個の通信
の場合、ＴＤＭＡモードによる通信に発生する干渉は、従って全部で、Ｎ／Ｎ＝
１である。同様に、図３では、ＯＦＤＭＡモードおよびＭＣ−ＯＣＤＭＡモード
の互いに異なる２個の直交波形によってそれぞれ伝送される２個の通信に対して
、パワー配分が示されている。
【００２６】 １個のＯＣＤＭＡ通信に対するＭ個のＴＤＭＡ通信の干渉および、１個のＴＤ
ＭＡ通信に対するＮ個のＯＣＤＭＡ通信の干渉に関する上記の考察から、本発明
によれば、最初に、ＴＤＭＡモードの各通信にＯＣＤＭＡモードの通信がもたら
す干渉を減算する受信装置の構成が得られる。何故なら、前述のように、ＴＤＭ
Ａモードによる各通信は、ＳＮ比１により決定されるので、いかなる処理も、Ｔ
ＤＭＡモードによる通信の有効信号から干渉を抽出することができないからであ
る。
【００２７】 次に、第一の実施形態によるこの受信装置の構成を図４に示す。図４に示した
タイプの受信装置は、たとえば中央装置１５と、各遠隔装置２０１−２０Ｎおよ
び２１１−２１Ｍとに含まれ、中央装置１５と遠隔装置２０１−２０Ｎおよび２
１１−２１Ｍとの間で双方向通信を可能にする。このような双方向通信に対して
、上りリンクの通信と、下りリンクの通信とは、一般に異なる二つの周波数帯域
を使用する。厳密にいえば、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）、ＯＦＤＭＡ（直交周
波数分割多元接続）、ＯＣＤＭＡ（直交符号分割多元接続）、およびＭＣ−ＯＣ
ＤＭＡ（マルチキャリア直交符号分割多元接続）という表現が、上りリンクに対
して適切である場合、下りリンクに対する対応する適切な表現は、それぞれＴＤ
Ｍ（時分割多元接続）、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多元接続）、ＯＣＤＭ（直交
符号分割多元接続）、およびＭＣ−ＣＤＭ（マルチキャリア直交符号分割多元接
続）であり、下りリンクは、正確に言えば多元接続とすることはできない。
【００２８】 受信装置は、ＯＣＤＭＡモードによるＮ個の通信リンクに対して、Ｎ個の相関
器１１−１Ｎ、Ｎ個の第一の閾値検出器２１−２Ｎ、第一の干渉合成回路３、Ｎ
個の減算器４１−４Ｎ、Ｎ個の第二の閾値検出器５１−５Ｎ、および第二の干渉
合成回路６を含む。さらに、受信装置は、ＴＤＭＡモードによるＭ個の通信リン
クに対して、Ｍ個の第一の減算器７１−７Ｍ、Ｍ個の第一の閾値検出器８１−８ Ｍ 、干渉合成回路９、Ｍ個の第二の減算器１０１−１０Ｍ、およびＭ個の第二の
閾値検出器１１１−１１Ｍを含む。各装置１１−１Ｎを示す「相関器」という用
語は、この説明では、厳密な意味で相関関数を保証する回路（すなわち、受信信
号と、ローカルＯＣＤＭＡ符号シーケンスとの一致を、ピークの検出により検出
する回路）を示すだけではなく、受信したＯＣＤＭＡ通信信号を結果として復調
させる付属回路（すなわち、マルチパルス信号を回復させる機能を場合によって
は保証するとともに、適切なものであるとして検出されたローカルＣＤＭＡ符号
シーケンスに応じて、受信信号を復調させる機能を保証する回路）を同様に示す
。このような回路は、ＣＤＭＡ技術の従来技術として知られている。
【００２９】 Ｎ個の相関器はそれぞれ、ＯＣＤＭＡモードにおいて、受信した各通信を復調
し、それによって、復調したＯＣＤＭＡ基本帯域の通信信号を生成し、この信号
は、Ｎ個の第一の閾値検出器２１−２Ｎのそれぞれ一つに入力される。各閾値検
出器２１−２Ｎは、実際には、復調したＯＣＤＭＡ基本帯域の通信信号を受信し
て、許可された有限のシンボル集合の中からシンボルを生成し、生成されたシン
ボルは、遠隔送信装置により実際に送信されたシンボルである可能性が最大であ
るものとして、閾値検出器２１−２Ｎにより保存される。各一つの閾値検出器２ １ −２Ｎにより生成される各シンボル群は、第一の干渉合成回路３の各入力に加
えられる。干渉合成回路は、ＴＤＭＡ通信の各リンクでＯＣＤＭＡ信号の集合が
発生する干渉を推定するアルゴリズムを実施する。たとえば、アルゴリズムは、
以下の通りである。
【００３０】 ａｉ（ｌ＝１、２、．．．、Ｎ）は、同一の所定の瞬間にＯＣＤＭＡモードで
Ｎ個の遠隔装置からそれぞれ送信されるＮ個のシンボルを示し、ｗｉ，ｋは、Ｏ
ＣＤＭＡモードのｉ番目の遠隔装置に結合されるＷａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄ
シーケンスのｋ番目の「チップ」を示す。
【００３１】 ｋ番目のチップと一致する信号部分に対して、ＴＤＭＡモードのｍ番目の遠隔
装置の通信へのｎ番目の遠隔装置の理論上の干渉は、次のように表せる。
【数１】
【００３２】 ＴＤＭＡモードのｍ番目の遠隔装置の通信に対するＮ個の遠隔装置の干渉の合
成は、式（１）において、項ａｉを、各閾値検出器２１−２Ｎが実際にとる決定
項
【数２】 に変えることによって得られる。
【００３３】 ＯＣＤＭＡモードのＮ個の通信の各々に対するＴＤＭＡモードのＭ個の通信の
干渉に関しては、次のように表せる。
【数３】
【００３４】 このとき、シンボルａＮ＋ｉ（ｉ＝１、２、．．．、Ｍ）は、所定の同じ瞬間
に、ＴＤＭＡモードのＭ個の遠隔装置からそれぞれ送られるＭ個のシンボルを示
す。星印は、共役複素数を示し、使用されたＯＣＤＭＡ拡散シーケンスが実数で
ある場合は、式から消去される。
【００３５】 上の式と同様に、ＯＣＤＭＡモードのｎ番目の遠隔装置の通信に対するＭ個の
遠隔装置の干渉の合成は、式（２）において、項ａｉを、各閾値検出器８１−８ Ｍ が実際にとる決定項
【数４】 に変えることによって得られる。
【００３６】 干渉レベルが常に低い所定のモードの通信信号を得るために、本発明によれば
、後述するように、前記干渉合成をＰ回繰り返すことができる。
【００３７】 干渉推定アルゴリズムは、一部または全部をハードウェアおよび／またはソフ
トウェアとして構成できることに留意されたい。
【００３８】 Ｍ個の減算器７１−７Ｍは、ＴＤＭＡモードで受信したＭ個の通信信号の各１
個から、干渉合成回路３により合成された干渉を減算する。Ｍ個の減算器７１−
７Ｍの出力は、Ｍ個の閾値検出器８１−８Ｍの各入力に与えられ、各閾値検出器
が、ＴＤＭＡモードの通信の一連のシンボルを生成するが、この通信では、ＯＣ
ＤＭＡモードの通信からの干渉が著しく低減される。
【００３９】 Ｍ個の閾値検器８１−８Ｍの各出力は、干渉合成回路９の入力に与えられ、干
渉合成回路９は、Ｎ個の各出力で、Ｎ個の減算器４１−４Ｎのうちの一つを用い
て、復調されるＯＣＤＭＡ基本帯域の通信信号の各１個から推定される干渉信号
を生成する。Ｎ個の減算器４１−４Ｎの出力は、閾値検出器５１−５Ｎの各入力
に与えられる。各閾値検出器は、各ＯＣＤＭＡモードの通信の一連のシンボルを
生成し、この通信では、ＴＤＭＡモードの通信からの干渉が著しく低減される。
【００４０】 上記処理の結果、閾値検出器５１−５Ｎおよび閾値検出器８１−８Ｍの出力で
は、干渉レベルが著しく下げられた、ＯＣＤＭＡモードおよびＴＤＭＡモードの
通信の一連のシンボルが得られる。
【００４１】 少なくとも一つの通信モードに対して、上記の処理を再び繰り返すことができ
る。これは、図４の構成では、干渉合成回路６、減算器１０１−１０Ｍおよび閾
値検出器１１１−１１Ｍによって実施されている。干渉合成回路６は、Ｎ個の閾
値検出器５１−５Ｎの各出力を受信する。干渉合成回路６は、ＴＤＭＡ通信の各
リンクに対して、ＯＣＤＭＡ信号の集合が発生する干渉の推定アルゴリズムを実
施する。Ｍ個の減算器１０１−１０Ｍは、それぞれ、第一の干渉減算処理をすで
に実施したＭ個のＴＤＭＡモードで受信した通信信号の各１個から、干渉合成回
路６により合成される干渉を減算する。Ｍ個の減算器１０１−１０Ｍの出力は、
Ｍ個の閾値検出器１１１−１１Ｍの各入力に与えられ、各閾値検出器は、ＴＤＭ
Ａモードの各通信の一連のシンボルを生成するが、ここでは、ＯＣＤＭＡモード
の通信からの干渉がさらに低減されている。
【００４２】 このようにして、以下のステップが実施される。
【００４３】 第一のモード、ここではＯＣＤＭＡモードのすべての通信が、第二のモード、
ここではＴＤＭＡモードの各通信に発生する第一の干渉を合成する。この場合、
第一の干渉は、ＴＤＭＡモードである第二のモードの通信から減算される。次に
、第二のモードすなわちＴＤＭＡモードのすべての通信が、ＯＣＤＭＡモードで
ある第一のモードの各通信に発生する第一の干渉を合成する。この干渉は、ＯＣ
ＤＭＡモードの各通信から減算される。
【００４４】 受信した通信の品質を向上するために、回数Ｐ＝２に対して、繰り返し、以下
のサブステップを実施する。
【００４５】 （１）第一のサブステップで、第一の技術による全ての通信が、第二の技術の
各通信に発生する２番目の干渉を、先行する１回目の第二のサブステップの時に
下された、第一の技術による通信のシンボル値についての決定（５１−５Ｎ）を
使用することにより合成し（６）、次いで第一の技術による各通信から、当該２
番目の干渉を減算し（１０１−１０Ｎ）、前記第二の技術による各通信から、当
該２番目の干渉を減算後（１０１−１０Ｎ）、第二の技術による各通信のシンボ
ル値を決定する（１１１−１１Ｎ）。
【００４６】 （２）第二のサブステップで、第二の技術による全ての通信が、第一の技術の
各通信に発生する２番目の干渉を、上記第一のサブステップ（１）の時に下され
た、第二の技術による通信のシンボル値についての決定（１１１−１１Ｎ）を使
用することにより合成し（閾値検出器（１１１−１１Ｎ）の下流側には、一般に
シンセサイザを図示せず）、次いで第一の技術による各通信から、当該２番目の
干渉を減算し、前記第一の技術による各通信から、当該２番目の干渉を減算後、
第一の技術による各通信のシンボル値を決定する。以下、任意の回の干渉に対し
て同様に行う。
【００４７】 従って、２以上の任意の回数Ｐに対しては、 （１）第一のサブステップで、第一の技術による全ての通信が、第二の技術の
各通信に発生するＰ番目の干渉を、先行する（Ｐ−１）回目の第二のサブステッ
プの時に下された、第一の技術による通信のシンボル値についての決定を使用す
ることにより合成し、次いで第一の技術による各通信から、当該Ｐ番目の干渉を
減算し、前記第二の技術による各通信から、当該Ｐ番目の干渉を減算後、第二の
技術による各通信のシンボル値を決定する。
【００４８】 （２）第二のサブステップで、第二の技術による全ての通信が、第一の技術の
各通信に発生するＰ番目の干渉を、上記第一のサブステップ（１）の時に下され
た、第二の技術による通信のシンボル値についての決定を使用することにより合
成し、次いで第一の技術による各通信から、当該Ｐ番目の干渉を減算し、前記第
一の技術による各通信から、当該Ｐ番目の干渉を減算後、第一の技術による各通
信のシンボル値を決定する。
【００４９】 本発明によれば、中央装置および遠隔装置２０１−２０Ｎの間のＮ個の最初の
各通信は、ＯＣＤＭＡ技術である第一の技術に従って設定される。すでに設定さ
れたこれらのＮ個の通信に追加される通信を設定するために、この第一の技術を
使用するリソースを一つも使用できない場合、異なる接続技術を用いることによ
って、新しい通信が設定される。この接続技術は、図４ではＴＤＭＡモードであ
り、それにもかかわらず、第一の技術と同じスペクトルまたは、この同じスペク
トルの一部を使用する。従って、本発明によれば、たとえば中央装置１５によっ
て、リソース割り当てアルゴリズムを実施することが必要である。そのため、１
個のリソース、たとえばＯＣＤＭＡによる第一の技術を使用する双方向通信リン
クは、一つの実施形態によれば、従来技術で知られている解決方法による、リソ
ース要求および割り当てのシグナリング専用である。
【００５０】 上記の説明では、好適な実施形態が、ＯＣＤＭＡおよびＴＤＭＡ技術の組み合
わせを言及しているが、実際には、Ｎ個の最初の通信は、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ
、ＯＦＤＭＡ、およびＭＣ−ＯＣＤＭＡ技術からなる多元接続技術の集合のうち
の任意の第一の技術に従って直交波形多元接続により多重化され、既に設定され
た当該Ｎ個の通信に追加されるＭ個の通信は、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭ
ＡおよびＭＣ−ＯＣＤＭＡ技術からなる多元接続技術の集合の中の第二の多元接
続技術に従って直交波形多元接続により多重化される。この第二の接続技術は、
第一の多元接続技術とは異なる。
【００５１】 従って、たとえば図５を参照すると、第一の接続技術はＴＤＭＡモードを使用
し、第二の接続技術はＯＣＤＭＡ技術を使用している。この場合、受信装置は、
Ｍ個のＯＣＤＭＡ通信に対してＭ個の相関器１１−１Ｍを含む。
【００５２】 図６に示したように、各遠隔装置２０１−２０Ｎおよび２１１−２１Ｍは、第
一のモードによる第一の送受信装置３３と、第二のモードによる第二の送受信装
置３４とを含む。遠隔装置内の制御装置３５は、特に、遠隔装置が通信システム
にアクセスできるようにするために、リソース割り当て要求を生成する役割をす
る。制御装置は、そのために、リソース割り当て要求を生成し、この要求は、た
とえば送受信装置３３に送信され、当該送受信装置３３から、ＯＣＤＭＡによる
第一の技術を使用する双方向通信リンクの特定のチャンネルで送信される。こう
したリンクまたはチャンネルは、従来技術から知られている解決方法により、リ
ソース要求および割り当てのシグナリング専用である。
【００５３】 この要求は、送受信装置３０を介して中央装置１５内の制御装置３２により受
信され、送受信装置３０は、第一の接続技術によるＮ個のリソースの使用可能性
に応じて、リソース割り当てメッセージを送り、割り当てられたリソースは、Ｏ
ＣＤＭＡ技術またはＴＤＭＡ技術を使用する。中央装置１５はまた、第一のモー
ドによって動作する第一の送受信装置３０と、第二のモードによって動作する第
二の送受信装置３１とを含む。制御装置３２は、たとえばＯＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ
などの二つの各モードのために、リソースの使用可能性の表を含む。制御装置３
２は、当該表を用いて、第一の接続技術によるＮ個のリソースの使用可能性に応
じて、リソース割り当てメッセージを送り、割り当てられたリソースは、ＯＣＤ
ＭＡ技術またはＴＤＭＡ技術を使用する。
【００５４】 中央装置１５では、第一のモードによって動作する第一の送受信装置３０と第
二のモードによって動作する送受信装置３１との間で、また遠隔装置では、第一
のモードによって動作する第一の送受信装置３３と第二のモードによって動作す
る第二の送受信装置３４との間で、図４または５に関して説明したような接続が
、受信装置の間に設定されることに留意されたい。
【００５５】 また、図４または５の受信装置は、「直列」作動する干渉合成回路３および／
または６および／または９のような回路によってそれぞれ示されているが、単一
の物理的な回路が、これらの干渉合成回路３および／または６および／または９
で行われる操作を実施可能であることに留意しなければならない。各種の減算器
による減算動作、閾値検出器についても同様である。この場合、これらの回路は
、「並列」作動する。同様に、全ての回路は、全部または一部をソフトウェアと
して構成することができる。
【００５６】 さらに、本発明は、ＯＣＤＭＡ／ＴＤＭＡモードの組み合わせに関する好適な
実施形態について説明したが、当業者は、たとえば従来技術による知識の単なる
応用により、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、およびＭＣ−ＯＣＤＭＡモー
ドの集合の中の互いに異なる二つのモードを使用した任意の組み合わせモードを
含むように、この実施形態を変更可能であることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 多元接続ネットワークの概略図である。
【図２】 二つの直交波形接続技術それぞれに対して、パワー配分を時間の関数として示
す図である。
【図３】 二つの直交波形接続技術それぞれに対して、パワー配分を時間の関数として示
す図である。
【図４】 本発明の第一の変形実施形態により、互いに異なる２つのタイプの直交波形に
よってそれぞれ伝送される２個の通信アセンブリの受信回路のブロック図である
。
【図５】 本発明の第二の変形実施形態により、互いに異なる２つのタイプの直交波形に
よってそれぞれ伝送される２個の通信アセンブリの受信回路のブロック図である
。
【図６】 相互通信する本発明による遠隔装置および中央装置のブロック図である。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｍが１以上の任意の整数であり、Ｎが２以上の整数であると
    き、直交波形多元接続ネットワークの中央装置（１５）と遠隔装置（２０１−２
    ０Ｎ；２１１−２１Ｍ）との間で設定されるＮ個の通信を、Ｍ個だけ増加する方
    法であって、最初のＮ個の通信が、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、および
    ＭＣ−ＯＣＤＭＡ接続技術からなる多元接続技術の集合の中の第一の接続技術に
    従って直交波形多元接続により多重化され、設定された前記Ｎ個の通信に追加さ
    れる前記Ｍ個の通信が、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、およびＭＣ−ＯＣ
    ＤＭＡ接続技術からなる多元接続技術集合の中の第二の接続技術に従って直交波
    形多元接続により多重化され、前記第二の接続技術が、第一の接続技術とは異な
    り、第一の接続技術によって用いられた周波数帯域の全部または一部を使用する
    ことを特徴とする、直交波形多元接続ネットワークの中央装置と遠隔装置との間
    で設定されるＮ個の通信をＭ個だけ増加する方法。
  2. 【請求項２】 第一の接続技術による全ての通信が、第二の接続技術による
    各通信に発生する第一の干渉を合成し（３）、 第一の接続技術による全ての通信が発生する前記第一の干渉を、第二の接続技
    術による各通信から減算し（７１−７Ｍ）、 第二の接続技術による全ての通信が、第一の接続技術による各通信に発生する
    第一の干渉を合成し（９）、 第二の接続技術による全ての通信が発生する該第一の干渉を、第一の接続技術
    による各通信から減算する（４１−４Ｎ）ことを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 ２以上である任意の回数Ｐに対して、反復して、 （１）第一のサブステップで、第一の接続技術による全ての通信が、第二の接
    続技術による各通信に発生するＰ番目の干渉の各々を、先行する（Ｐ−１）回目
    の第二のサブステップの時に下された、前記第一の接続技術による通信のシンボ
    ル値についての決定を使用することにより合成し、次いで、第一の接続技術によ
    る各通信から前記Ｐ番目の干渉を減算し、前記第二の接続技術による各通信から
    前記Ｐ番目の干渉を減算後、第二の接続技術による各通信のシンボル値を決定し
    、 （２）第二のサブステップで、第二の接続技術による全ての通信が、第一の接
    続技術による各通信に発生するＰ番目の干渉の各々を、前記第一のサブステップ
    （１）の際に下された、前記第二の接続技術による通信のシンボル値についての
    決定を使用することにより合成し、次いで、第一の接続技術による各通信から、
    該Ｐ番目の干渉を減算し、前記第一の接続技術による各通信から前記Ｐ番目の干
    渉を減算後、第一の接続技術による各通信のシンボル値を決定することを特徴と
    する請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 少なくとも一つの中央装置（１５）と複数の遠隔装置（２０ １ −２０Ｎおよび２１１−２１Ｍ）とを含む通信ネットワークであって、Ｎ個の
    最初の通信が、Ｎ個の第一の遠隔装置（２０１−２０Ｎ）と中央装置（１５）と
    の間でそれぞれ設定され、前記Ｎ個の最初の通信が、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、Ｏ
    ＦＤＭＡおよびＭＣ−ＯＣＤＭＡ接続技術からなる多元接続技術の集合の中のＮ
    個のリソースを持つ第一の接続技術に従って直交波形多元接続により多重化され
    、前記Ｎ個の通信に追加される少なくとも一つの通信が、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ
    、ＯＦＤＭＡおよびＭＣ−ＯＣＤＭＡ接続技術からなる多元接続技術の集合の中
    の第二の多元接続技術に従って、少なくとも一つの第二の遠隔装置（２１１−２
    １Ｍ）と前記中央装置（１５）との間で直交波形多元接続により遠隔装置で設定
    され、前記第二の多元接続技術が、第一の多元接続技術とは異なることを特徴と
    する通信ネットワーク。
  5. 【請求項５】 ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡおよびＭＣ−ＯＣＤＭＡ
    技術からなる多元接続技術の集合の中の一つの接続技術に従って動作する第一の
    送受信装置（３０、３３）と、第一の接続技術と同じ周波数帯域の全てまたは一
    部を使用して、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡおよびＭＣ−ＯＣＤＭＡ技術
    からなる多元接続技術集合の中の他の接続技術に従って動作する第二の送受信装
    置（３１、３４）とを含むことを特徴とする通信ネットワークの装置（１５；２
    ０１−２０Ｎ；２１１−２１Ｍ）。
  6. 【請求項６】 複数の遠隔装置（２０１−２０Ｎ；２１１−２１Ｍ）と通信
    し、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡおよびＭＣ−ＯＣＤＭＡ技術からなる多
    元接続技術の集合の中の第一の接続技術に従って、あるいは、第一の接続技術の
    Ｎ個のリソースの使用可能性に応じて、第一の接続技術と同じ周波数帯域の全部
    または一部を使用する、ＴＤＭＡ、ＯＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡおよびＭＣ−ＯＣＤ
    ＭＡ技術からなる多元接続技術の集合の中の第二の接続技術に従って、一つのリ
    ソースを割り当てるためのリソース割り当て装置（３２）を含むことを特徴とす
    る請求項５に記載の通信ネットワークの中央装置（１５）。
  7. 【請求項７】 第一の接続技術による全ての通信が、第二の接続技術による
    各通信に発生する第一の干渉を合成する第一のシンセサイザ（３）と、 第一の接続技術による全ての通信が発生する前記第一の干渉を、第二の接続技
    術による各通信から減算する減算器（７１−７Ｍ）と、 第二の接続技術による全ての通信が、第一の接続技術による各通信に発生する
    第一の干渉を合成する別のシンセサイザ（９）と、 第二の接続技術による全ての通信が発生する前記第一の干渉を、第一の接続技
    術による各通信から減算する別の減算器（４１−４Ｎ）とを含むことを特徴とす
    る請求項５に記載の通信ネットワークの装置。
  8. 【請求項８】 Ｐが２以上の任意の整数であるとき、 第一のサブステップで、第二の接続技術による全ての通信が、第二の接続技術
    による各通信に発生するＰ番目の干渉の各々を、先行する（Ｐ−１）回目の第二
    のサブステップの時に下された、前記第二の接続技術による通信のシンボル値に
    ついての決定を使用することにより合成するＰ番目のシンセサイザと、第二の接
    続技術による各通信から前記Ｐ番目の干渉を減算する減算器と、前記第二の接続
    技術による各通信から前記Ｐ番目の干渉を減算後、第二の接続技術による各通信
    のシンボル値を決定する決定手段と、 第二のサブステップで、第二の接続技術による全ての通信が、第一の接続技術
    による各通信に発生するＰ番目の各干渉を、前記第一のサブステップの際に下さ
    れた、前記第二の接続技術による通信のシンボル値についての決定を使用するこ
    とにより合成するＰ番目のシンセサイザと、第一の接続技術による各通信から前
    記Ｐ番目の干渉を減算する減算器と、前記第一の接続技術による各通信から前記
    Ｐ番目の干渉を減算後、第一の接続技術による各通信のシンボル値を決定する決
    定手段とを含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
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