JP2007525888A - マルチパスを補償する方法 - Google Patents

Abstract

基地局は、所定のフィールドユニットからリバースリンク信号を受信し、所定のフィールドユニットは、共通コード（すなわち、その他のフィールドユニットによって共用される）と、一意な直交コード（すなわち、所定のフィールドユニットと、その他のフィールドユニットとを識別する）とを有する。リバースリンク信号は、マルチパス環境において、プライマリパスと、少なくとも１つのセカンダリパスとを介して、移動する。基地局は、２つの異なる位相において確認される、一意な直交コードに基づいて、ダイバーシチの決定をする。基地局は、大まかなタイミングオフセットを決定して、一意な直交コードを使用するその他のフィールドユニットからの共通コードとともに、所定のフィールドユニットの共通コードを整合する。所定のフィールドユニットは、それに合わせて、自身の共通コードの位相を粗調整する。

Description

本願は、２００４年１月２９日に出願された米国出願番号１０／７６７８４３の継続出願である。米国出願番号１０／７６７８４３は、「Method for Allowing Multi-User Orthogonal and Non-Orthogonal Interoperability of Code Channels」という名称で２００１年７月３日に出願された米国出願番号０９／８９８５１４の一部継続出願である。米国出願番号０９／８９８５１４は、「Method for Allowing Multi-User Orthogonal and Non-Orthogonal Interoperability of Code Channels on the Reverse Link of a CDMA System」という名称で出願された米国仮出願番号６０／２１９７８９を基礎とした優先権を主張している。上記出願群における全ての教示が、参照することにより本明細書に組み込まれる。

この２０年間、ワイヤレス通信サービスの種類、および、ワイヤレス通信サービスに対する需要が、かつてないほど増大している。現在では、セルラ電話、パーソナル通信サービス（ＰＣＳ：Personal Communication Service）、および、同様のシステムを含むワイヤレス音声通信サービスが、ユビキタスカバレッジ（ubiquitous coverage）を提供していると言ってもよい。そのようなネットワーク用の基盤（infrastructure）がますます構築されてきており、米国、ヨーロッパ、および、世界のその他の先進工業地域における大部分の居住者が、１つのサービスプロバイダだけでなく、複数のサービスプロバイダを選択するまでに達している。

エレクトロニクスおよびコンピュータ産業における持続的な成長が、ますます、インターネットへのアクセスと、インターネットへのアクセスにより提供される無数のサービスおよび機能とに対する需要に寄与するようになってきている。コンピューティング機器、特に、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルドの携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）、インターネットに接続可能なセルラ電話、および、同様のデバイスなどの、持ち運び可能な様々なデバイスの使用が普及することにより、それに合わせて、ワイヤレスデータアクセスに対する必要性の増加がもたらされた。

セルラ電話およびＰＣＳネットワークが広範囲にわたって展開されているが、こうしたシステムは、元々、データトラフィックを伝送するためのものではなかった。そうではなく、こうしたネットワークは、インターネット通信のために必要なバーストモードのデジタル通信プロトコルと比較すると、連続的なアナログ信号を効率的にサポートするように、設計されている。また、音声通信は、約３キロヘルツ（ｋＨｚ）の通信チャネルの帯域幅を用いるだけで十分であることを考慮されたい。しかしながら、ウェブ閲覧などの効率的なインターネット通信のためには、少なくとも毎秒５６キロビット（５６ｋｂｐｓ）、または、５６ｋｂｐｓよりも高速なデータ速度が必要であるとして、一般的に受け入れられている。

加えて、データトラフィック自体の真の性質は、音声通信の性質とは異なる。音声は、連続的な全二重接続を必要とする。すなわち、接続の一端にいるユーザは、接続の他端にいるユーザに対して、連続的に送受信できることを期待するが、それと同時に、他端にいるユーザもまた、送受信することができる。しかしながら、インターネットを介したウェブページへのアクセスは、一般に、非常にバースト指向である（burst oriented）。通常、リモートクライアントコンピュータのユーザは、ウェブサーバ上などのコンピュータファイルのアドレスを指定する。次いで、この要求が、通常は１０００バイトよりも短い、比較的短いデータメッセージとして、フォーマットされる。次いで、ネットワーク内のウェブサーバなど、接続の他端は、１０キロバイトから数メガバイトに至る可能性がある、テキスト、イメージ、オーディオ、ビデオデータ、または、それらの組合せとすることができる要求されたデータファイルをもって、応答する。インターネット自体に内在する遅延を理由として、ユーザは、しばしば、要求したコンテンツがユーザに配信され始める前に、少なくとも数秒、または、それよりも長い時間の遅延があることを予想する。そして、コンテンツが配信されると、ユーザは、ダウンロードすべき次のページを指定する前に、ページの内容を閲覧して読むのに、数秒、または、数分さえも費やすであろう。

さらに、音声ネットワークは、移動性の高い使用法（high mobility usage）をサポートするように構築されている。すなわち、移動性の高い使用法においては、音声ベースのセルラネットワーク、および、ＰＣＳネットワークのユーザが、高速道路に沿って高速で移動しているとき、高速道路における速度のような移動性をサポートして、長距離にわたって接続を維持する必要がある。しかしながら、ラップトップコンピュータの通常のユーザは、机に向かうなど、比較的動かない状態にある。したがって、ワイヤレス音声ネットワークにとって極めて重要であると考えられる、セル間、および、セル内の高速移動性は、通常、データアクセスをサポートするためには必要とされない。

既存のワイヤレス基盤における、いくつかのコンポーネントを改良して、より効率的にワイヤレスデータを提供することは価値がある。

データ速度は高速であるが、移動性は低いユーザである、新たなクラスのユーザ用に実装される更なる機能性は、データ速度が低速であり、移動性が高いユーザ用の既存の機能性との後方互換性を有するべきである。これにより、同一の周波数割当計画、基地局アンテナ、構築場所、および、既存の音声ネットワーク基盤におけるその他の特徴を使用して、新たな高速データサービスを提供することが可能となる。

例えば、リモートユニットから基地局へ、リバースリンクを介してデータを伝送しているネットワークのようなリバースリンクにおいて、できる限り高速のデータ速度をサポートすることが、特に重要であろう。ＩＳ−９５ 符号分割多重接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）などの既存のデジタルセルラ標準は、チャネル間の最小限の干渉を維持するために、フォワードリンク方向においては異なるコードシーケンスの使用を定めていることを考慮されたい。具体的に、そのようなシステムは、フォワードリンクにおいて、直交コードを用い、直交コードが、個々の論理チャネルを定義している。しかしながら、そのようなシステムが最適に動作するには、受信器において直交性を維持するため、そのような全てのコードが、特定の境界に対して、時間整合される（time aligned）必要がある。したがって、その伝送は同期されなければならない。

これは、フォワードリンク方向においては、特別の問題とはならない。というのは、全ての伝送が、同一のロケーション、すなわち、基地局のロケーションにおいて、発生するからである。しかしながら、現在、デジタルセルラＣＤＭＡ標準は、リバースリンク方向では、チャネル間の直交性の使用を試みようとしてはいないし、または、求めてもいない。一般的には、基地局からの距離が極めて相違すると考えられるリモートユニットから、および、様々なロケーションに位置するリモートユニットにて発生する伝送を同期させるのは難しすぎると考えられている。その代わり、こうしたシステムは、通常、チップレベルのスクランブリングコードを使用して、この長い擬似乱数コードを一意にシフトさせ、個々のリバースリンクチャネルを識別している。しかしながら、それ故に、このスクランブリングの使用は、異なるユーザの伝送が互いに直交する可能性を妨げている。

したがって、本発明の一実施形態は、第１のグループのユーザと、第２のグループのユーザとのメンバ間の通信をサポートするシステムを含む。デジタル符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）のセルラ電話システムのレガシーユーザ（legacy user）とすることができる第１のグループのユーザは、共通の第１のコードを用いて、それらユーザの伝送を符号化する。このような第１のグループのユーザは、各ユーザごとに一意なコード位相オフセットを提供することにより、一意に識別可能である。高速データサービスのユーザとすることができる第２のグループのユーザは、同一のコードを用いて、それらユーザの伝送を符号化し、そのコードのコード位相オフセットのうちの１つを共用する。しかしながら、第２のグループの各ユーザは、第２のグループの各ユーザごとに一意な更なるコードを用いて、さらに、それらユーザの伝送を符号化する。これにより、第２のグループのユーザの伝送が、集合的には第１のグループの単一のユーザのように見えるよう依然として維持しながら、互いに直交することが可能となる。

第１のグループのユーザに割り当てられるコードは、共通のチップ速度の擬似乱数コードとすることができる。第２のグループの端末に割り当てられるコードは、通常、一組の一意な直交コードとすることができる。第１のグループにおける端末の個々のメンバは、選択された、より長い擬似乱数ノイズシーケンスの一意な位相オフセットを有するスクランブリングコードによって、識別することができる。

好ましい実施形態においては、第２のグループのユーザ間における信号伝達の適切な動作を確実にするために、いくつかのステップ、すなわち、「ハートビート」を要する。具体的には、共通のコードチャネルを、同期チャネルとして使用するために専用とすることができる。これにより、例えば、符号化スキームがリバースリンク方向に対して実装された場合、第２のグループの端末からの伝送の適切なタイミングを維持することが可能となる。

別の実施形態において、第２のグループのユーザには、特定のタイムスロットを割り当てることができる。第２のグループのユーザは、このタイムスロットにおいて、時分割多重接続を使用することによって送信し、その結果、直交性を維持することができる。この場合も、重要な点は、第２のグループのユーザが、第１のグループにおけるユーザの伝送に対して、集合的には単一のユーザのように見えるということである。

直交信号伝達のため、本発明の原理により、マルチパス環境において、たった１つのアンテナしか有さないＣＤＭＡシステムが、ダイバーシチの決定をすることができる。というのは、２以上の異なる位相において、一意な直交コードを確認することができるからである。好ましい実施形態においては、マルチパス環境における、第２のグループ内の所定のフィールドユニットからの多重位相における受信信号に関して、基地局は、それら位相のうちの１つにおける「最良の」リバースリンク信号を選択することにより、ダイバーシチの決定をする。選択された位相におけるリバースリンク信号は、選択されたグループ内のその他のフィールドユニットのリバースリンク信号とともに、直交的に整合される（aligned）。本明細書では、直交的に整合されたリバースリンク信号を、直交リンク（orthogonal link）と呼ぶことにし、第２のグループ内のその他のフィールドユニットの信号とともに、直交的には整合されていない位相におけるリバースリンク信号（群）を、非直交リンク（non-orthogonal link）と呼ぶことにする。

直交リンクは、一ユーザから次のユーザへの直交性を維持するために、時間整合されなければならないので、基地局からのタイミング制御ループが用いられて、第２のグループ内のその他のフィールドユニットのリバースリンク信号とともに、選択された位相におけるリバースリンク信号が直交的に整合された状態を保つ。

既存のＣＤＭＡシステムは、非直交的なものとして、リバースリンクチャネライゼーション（reverse-link channelizaion）を定義している。これは、各リバースリンクユーザごとに、一意なスプレッディングコードシフトを定義することにより、実行される。直交および非直交後方互換性（orthogonal and non-orthogonal backward compatibility）は、同一のスプレッディングコードを共用する主基地局の直交ユーザ（orthogonal user）によって、実現することができる。こうしたユーザ信号がその他の基地局にて受信されたとき、それら信号が、時間整合されている可能性は低いが、それら信号は全て、一意なコードシフトを有しており、コードシフトと、直交コードとの組合せに基づいて、一意に識別することができる。

ダイバーシチの選択が生じて、リバースリンク信号のコード位相がシフトされるとき、大幅なコード位相オフセットを要することがある。従来の１ビット差分タイミング制御ループ（one-bit differential timing control loop）を用いると、遅すぎて、その他のフィールドユニットからのリバースリンク信号との直交性を迅速に得ることができない場合がある。したがって、ダイバーシチの選択が生じるとき、大まかな（gross）タイミング調整のコマンドまたはメッセージを用いて、迅速にリバースリンクを再整合することができる。大まかなタイミング調整は、絶対値であっても、または、相対値であってもよい。タイミングコマンドの場合、フィールドユニットは、タイミング粗調整（coarse timing adjustment）をするよう、伝えられる。タイミングメッセージの場合、加入者ユニットは、タイミングメッセージ内の情報に、自律的に応答する。

タイミング制御の選択（すなわち、ダイバーシチの選択）に関する基準は、以下のうちの少なくとも１つを含む基準に基づくことができる。
１．代替パスのメトリック（metric）が、指定された時間期間の間、閾値を超える；
２．セカンダリパス（すなわち、選択されなかったパス）のメトリックが、指定された時間期間の間、現在のパスとの相対閾値を超える；
３．プライマリパス（すなわち、現在選択されているパス）が、絶対メトリック（absolute metric）未満に下がる；または、
４．セカンダリパスが、絶対メトリックを超える
ただし、メトリックは、以下のうちの１つ、または、複数とすることができる。
ａ．パワー；
ｂ．ＳＮＲ；
ｃ．パワーの分散（variance）；
ｄ．ＳＮＲの分散；または、
ｅ．プライマリパスとセカンダリパスとの間の、上記メトリック群の相対比。

前述およびその他の本発明の目的、特徴、および利点は、以下に続く本発明の好ましい実施形態のより詳細な説明から明らかになるであろう。本発明の好ましい実施形態は、添付の図面に例示されている。図面において、類似した参照符号は、様々な図全体を通じて、同一部分を示している。図面は、必ずしも、一定の縮尺とはなっておらず、配置ではなくて、本発明の原理を例示することが強調されている。

以下において、本発明の好ましい実施形態について説明する。

図１は、信号符号化スキームを利用する符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）通信システム１０のブロック図である。この信号符号化スキームでは、第１のクラスの論理チャネルには、異なるコード位相オフセットを有する一意なロングコードが割り当てられ、第２のクラスの論理チャネルは、共通のロングコードおよび共通のコード位相オフセットを、各チャネルごとに一意な直交コードを使用する追加の符号化プロセスと組み合わせて、使用することにより、提供される。

以下の好ましい実施形態についての詳細な説明において、通信システム１０は、共用されるチャネルリソースがワイヤレスチャネル、またはラジオ（radio）チャネルであるよう、記載されている。しかしながら、本明細書で説明する技術を適用して、電話接続、コンピュータネットワーク接続、ケーブル接続、および、要求駆動方式で（on a demand driven basis）アクセスが許可される、その他の物理的媒体などの、その他の種類の媒体への共用アクセスを実現できることを理解されたい。

システム１０は、第１のグループのユーザ１１０とともに、第２のグループのユーザ２１０のためのワイヤレス通信をサポートする。第１のグループのユーザ１１０は、通常、ワイヤレスハンドセット（handset）１１３−１、１１３−２、および／または、車の中に取り付けられたセルラ移動電話１１３−Ｋなどの、セルラ電話機器のレガシーユーザである。この第１のグループのユーザ１１０は、主に、それらユーザの通信が、連続的な伝送として符号化される音声モードで、ネットワークを使用する。好ましい実施形態において、それらユーザの伝送は、加入者ユニット１１３から、フォワードリンク４０のラジオチャネル、および、リバースリンク５０のラジオリンクを介して、転送される。その信号は、基地局アンテナ１１８、基地局（ＢＴＳ：Base Transceiver Station）１２０、基地局制御装置（ＢＳＣ：Base Station Controller）１２３を含む中央ロケーションにて管理される。したがって、第１のグループのユーザ１１０は、通常、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ：Public Switched Telephone Network）１２４を介して電話接続に接続するために、移動加入者ユニット１１３、ＢＴＳ１２０、およびＢＳＣ１２３を使用して、音声対話を行う。

第１のグループのユーザによって使用されるフォワードリンク４０は、アメリカ電気通信工業会（ＴＩＡ：Telecommunications Industry Association）によって規定されたＩＳ−９５Ｂにおいて定義された符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）標準などの、周知のデジタルセルラ標準に従って、符号化できる。このフォワードリンク４０は、少なくとも、ページングチャネル（paging channel）１４１と、トラフィックチャネル（traffic channel）１４２とを含み、加えて、その他の論理チャネル１４４も含む。これらフォワードリンク４０のレガシーチャネル（legacy channel）１４１、１４２、１４４は、直交的に符号化されたチャネルを使用することにより、このようなシステムにおいて、定義される。この第１のグループのユーザ１１０はまた、ＩＳ−９５Ｂ標準に従って、リバースリンク５０を介したその伝送を符号化する。したがって、それらユーザは、リバースリンク５０方向では、アクセスチャネル（access channel）１５１、トラフィックチャネル１５２、および、その他の論理チャネル１５４を含む複数の論理チャネルを利用する。このリバースリンク５０において、第１のグループのユーザ１１０は、通常、異なるコード位相オフセットを使用する共通のロングコードを用いて、信号を符号化する。リバースリンク５０におけるレガシーユーザ１１０用の信号を符号化する方法もまた、当技術分野においては周知である。

通信システム１０はまた、第２のグループのユーザ２１０も含む。この第２のグループのユーザ２１０は、通常、高速ワイヤレスデータサービスを必要とするユーザである。そのシステムコンポーネントには、リモートに位置する複数のパーソナルコンピュータ（ＰＣ：Personal Computer）デバイス２１２−１、２１２−２、．．．、２１２−ｈと、対応するリモート加入者アクセスユニット（ＳＡＵ：Subscriber Access Unit）２１４−１、２１４−２、．．．、２１４−ｈと、関連するアンテナ２１６−１、２１６−２、．．．、２１６−ｈとが含まれる。中央に位置する設備には、基地局アンテナ２１８と、基地局プロセッサ（ＢＳＰ：Base Station Processor）２２０とが含まれる。ＢＳＰ２２０は、インターネットゲートウェイ２２２への、および、インターネットゲートウェイ２２２からの接続を提供し、同様に、インターネットゲートウェイ２２２も、インターネット２２４などのデータネットワーク、および、ネットワーク２２４に接続されたネットワークファイルサーバ２３０へのアクセスを提供する。ＢＴＳ１２０が、ＢＳＰ２２０と同一の方法により動作し、インターネットゲートウェイ２２２への、および、インターネットゲートウェイ２２２からの同様の接続を提供するように、ＢＴＳ１２０を改造してもよいことを理解されたい。したがって、いくつかの実施形態においては、ＳＡＵ２１４は、フォワードリンク４０およびリバースリンク５０を介して、ＢＳＰ２２０またはＢＴＳ１２０と通信することができる。

ＰＣ２１２は、レガシーユーザ１１０により使用されるフォワードリンク４０およびリバースリンク５０上で実現される双方向ワイヤレス接続を介して、ネットワークサーバ２３０へデータを送信し、ネットワークサーバ２３０からデータを受信することができる。図示したポイントツーマルチポイント型（point to multi-point）の多重接続ワイヤレス通信システム１０においては、所定の基地局プロセッサ２２０が、セルラ電話通信ネットワークと類似した方法により、多数の様々な動作中の（active）加入者アクセスユニット２１４との通信をサポートする。

当状況では、第１のグループ１１０による使用のために割り当てられるラジオ周波数は、第２のグループ２１０による使用のために割り当てられるラジオ周波数と同一である。本発明の一側面は、詳細には、第１のグループ１１０に対しては、最小限の干渉しか生じないようにしつつ、どのようにして第２のグループ２２０によって使用される別の符号化構造を可能にするかに、関する。

ＰＣ２１２は、通常、ラップトップコンピュータ２１２−１、ハンドヘルドユニット２１２−ｈ、インターネットに接続可能なセルラ電話、または、携帯情報端末（ＰＤＡ）型のコンピューティングデバイスである。ＰＣ２１２は、それぞれ、イーサネット（登録商標）型の接続などの、適切な有線接続を介して、各々のＳＡＵ２１４に接続される。

ＳＡＵ２１４は、ＳＡＵ２１４に関連付けられたＰＣ２１２が、ＢＳＰ２２０、インターネットゲートウェイ（ＩＧ）２２２、およびネットワーク２２４を介して、ネットワークファイルサーバ２３０に接続されることを可能にする。リバースリンク方向、すなわち、データトラフィックがＰＣ２１２からサーバ２３０に向かって移動する場合、ＰＣ２１２は、ＩＰ（Internet Protocol）レベルのパケットをＳＡＵ２１４に提供する。次いで、ＳＡＵ２１４は、適切なワイヤレス接続のフレーミングおよび符号化により、有線フレーミング（すなわち、イーサネット（登録商標）フレーミング）をカプセル化する。次いで、適切にフォーマットされたワイヤレスデータパケットは、リバースリンク５０を構成するラジオチャネルのうちの１つを介し、アンテナ２１６および２１８を経由して、移動する。次いで、中央基地局ロケーションにて、ＢＳＰ２２０は、ラジオリンクフレーミングを抽出して、ＩＰ形式のパケットに再フォーマットし、そして、インターネットゲートウェイ２２２を介して、そのパケットを転送する。次いで、そのパケットは、任意の数、および／または、任意の種類のＴＣＰ／ＩＰネットワーク、例えば、インターネット２２４を介して、ネットワークファイルサーバ２３０などの、最終目的地にルーティングされる。

データはまた、ネットワークファイルサーバ２３０からＰＣ２１２へ、フォワードリンク４０方向に送信することもできる。この例では、ファイルサーバ２３０にて発生するＩＰパケットは、インターネット２２４を介し、インターネットゲートウェイ２２２を経由して、ＢＳＰ２２０に到達する。次いで、適切なワイヤレスプロトコルフレーミングおよび符号化が、そのＩＰパケットに対して付加される。次いで、そのパケットは、アンテナ２１８および２１６を経由して、対象とする受信器ＳＡＵ２１４に移動する。受信するＳＡＵ２１４は、ワイヤレスパケットフォーマッティングを復号化して、そのパケットを対象とするＰＣ２１２に転送し、ＰＣ２１２は、ＩＰ層処理を実行する。

したがって、所定のＰＣ２１２およびファイルサーバ２３０は、ＩＰレベルにおける二重接続（duplex connection）の端点とみなすことができる。接続が確立されると、ＰＣ２１２のユーザは、その後、ファイルサーバ２３０へデータを送信し、ファイルサーバ２３０からデータを受信することができる。

第２のグループのユーザ２１０の観点からすると、リバースリンク５０は、実際には、複数の様々な種類の論理ラジオチャネル、および／または、物理ラジオチャネルから構成される。これらのラジオチャネルには、アクセスチャネル２５１、複数のトラフィックチャネル２５２−１、．．．、２５２−ｔ、および、メンテナンスチャネル（maintenance channel）２５３が含まれる。ＳＡＵ２１４は、トラフィックチャネルがＳＡＵ２１４に与えられるよう要求するために、リバースリンクのアクセスチャネル２５１を使用して、ＢＳＰ２２０にメッセージを送る。次いで、割り当てられたトラフィックチャネル２５２が、ＳＡＵ２１４からＢＳＰ２２０へ、ペイロードデータを伝送する。所定のＩＰ層接続（IP layer connection）は、実際には、これに割り当てられる２以上のトラフィックチャネルを有することができることを理解されたい。加えて、メンテナンスチャネル２５３は、同期およびパワー制御メッセージなどの情報を伝送して、リバースリンク５０を介した情報の伝送をさらにサポートすることもできる。

同様に、第２のグループのユーザ２１０は、フォワードリンク４０を有する。このフォワードリンク４０には、ページングチャネル２４１、複数のトラフィックチャネル２４２−１、．．．、２４２−ｔ、および、メンテナンスチャネル２４３が含まれる。ＢＳＰ２２０が、ページングチャネル２４１を使用して、フォワードリンクのトラフィックチャネル２４２がＳＡＵ２１４に割り当てられたことをＳＡＵ２１４に通知するだけでなく、リバースリンク方向において割り当てられたトラフィックチャネル２５２もＳＡＵ２１４に通知する。代替の実施形態では、ＢＳＰ２２０は、リバースリンク方向において、割り当てられるトラフィックチャネル２５２を命じない。この場合、例えば、スロッテッドアロハ（slotted aloha）方式を使用することができる。次いで、フォワードリンク４０におけるトラフィックチャネル２４２−１、．．．、２４２−ｔを使用して、ＢＳＰ２２０からＳＡＵ２１４へ、ペイロードデータ情報を伝送する。加えて、メンテナンスチャネル２４３が、フォワードリンク４０を介して、基地局プロセッサ２２０からＳＡＵ２１４へ、同期およびパワー制御情報を伝送する。

通常は、ページングチャネル２４１またはメンテナンスチャネル２４３よりも、トラフィックチャネル２４２がはるかに多く存在することを理解されたい。好ましい実施形態において、論理フォワードリンクチャネル２４１、２４２、および２４３、ならびに、論理リバースリンクチャネル２５１、２５２、および２５３は、各チャネルに擬似乱数ノイズ（ＰＮ：Pseudorandom Noise）チャネルコードを割り当てることによって、定義される。したがって、システム１０は、いわゆる符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）システムであり、このシステム１０では、複数の符号化されたチャネルが、同一のラジオ周波数（ＲＦ：Radio Frequency）チャネルを使用することができる。論理チャネルまたはコードチャネルをまた、さらに分割することも、あるいは、複数の動作中のＳＡＵ２１４間に割り当てることもできる。

通常、信号シーケンスの処理操作は、リバースリンク５０のそれぞれの論理チャネル２５１、２５２、および２５３を符号化するように、実施される。リバースリンク方向において、送信機は、ＳＡＵ２１４のうちの１つであり、受信機は、基地局プロセッサ（ＢＳＰ）２２０である。本発明の好ましい実施形態は、例えばＩＳ−９５Ｂ標準に従って動作するシステムなどの、ＣＤＭＡデジタルセルラ電話システムのレガシーユーザもリバースリンク５０上に存在する環境において、実装される。ＩＳ−９５Ｂシステムにおいて、リバースリンクのＣＤＭＡチャネル信号は、非直交擬似乱数ノイズ（ＰＮ）コードを割り当てることによって、識別される。

次に図２に注目して、第１のグループのレガシーユーザ１１０のためのチャネル符号化プロセスをより詳細に説明する。この第１のクラスのユーザには、例えば、上述したＩＳ−９５Ｂ標準に従って信号を符号化するデジタルＣＤＭＡセルラ電話システムのユーザが含まれる。したがって、個々のチャネルは、各チャネルごとに、デジタル化された入力音声信号を擬似乱数ノイズ（ＰＮ）コードシーケンスにより変調することによって、識別される。具体的には、チャネル符号化プロセスにより、送信される情報を表す入力デジタル信号３０２が取得される。直交変調器３０４が、同相（ｉ）および直交位相（quadrature）（ｑ）信号パスを、一対の乗算器（multiplier）３０６−ｉおよび３０６−ｑに提供する。ショート擬似乱数ノイズ（ＰＮ）コード生成器３０５が、スペクトラム拡散の目的のために使用される、短い長さのコード（この場合では、２^１５−１、すなわち、３２７６７ビット）を提供する。したがって、このショートコードは、通常、第１のグループ１１０のための各論理チャネル用のコードと同一である。

第２コード変調ステップが、（ｉ）および（ｑ）信号パスの２つの信号パスに更なるロングＰＮコードを乗算することによって、（ｉ）および（ｑ）信号パスに適用される。これは、ロングコード生成器３０７と、ロングコード乗算器３０８−ｉおよび３０８−ｑとにより、実行される。ロングコードは、リバースリンク５０における各ユーザを、一意に識別するのに役立つ。ロングコードは、例えば、単に各２^４２−１を繰り返す、非常に長いコードとすることができる。ロングコードは、更なるスペクトラム拡散が生じないように、ショートコードチップ速度にて適用され、例えば、ロングコードのうちの１ビットが、ショートコード変調プロセスによって出力された各ビットに適用される。

個々のユーザは、異なる位相オフセットのＰＮロングコードが各ユーザに適用されることにより、識別される。

第１のグループのユーザ１１０のために、その他の同期ステップを取る必要がないことを理解されたい。具体的には、リバースリンク５０におけるこうした伝送は、非同期であるよう設計されており、したがって、必ずしも完全に直交するわけではない。

図３は、第２のグループのユーザ２１０のためのチャネル符号化プロセスのより詳細な図である。この第２のグループ２１０には、例えば、データ伝送のために最適化されたフォーマットに従って信号を符号化するワイヤレスデータユーザが含まれる。

個々のチャネルは、第１のグループのユーザ１１０のために使用されるコードシーケンスと同一の擬似乱数ノイズ（ＰＮ）コードシーケンスにより、入力データを変調することによって、識別される。しかしながら、簡単に理解されるように、第２のグループ２１０におけるチャネルは、ウォルシュコード（Walsh code）などの、特定の直交コードによって、一意に識別される。具体的には、第２のグループのユーザ２１０のためのチャネル符号化プロセスにより、入力デジタル信号４０２が取得され、ショートコード生成器４０５と、ウォルシュコード生成器４１３と、ロングコード生成器４０７とによって生成された複数のコードが適用される。

第１ステップとして、直交変調器４０４が、同相（ｉ）および直交位相（ｑ）信号パスを、第１の一対の乗算器４０６−ｉおよび４０６−ｑに提供する。ショート擬似乱数ノイズ（ＰＮ）コード生成器４０５が、スペクトラム拡散の目的のために使用される短い長さのコード、この場合では２^１５の長さのコードを提供する。したがって、このショートコードは、第１のグループ１１０における各チャネルについて使用されるショートＰＮコードと同一である。

このプロセスの第２ステップは、例えば、ウォルシュコード生成器４１３によって生成された直交コードを適用することである。これは、同相および直交位相信号パスの各々に直交コードを印加する（impress）乗算器４１２−ｉおよび４１２−ｑによって、実行される。各論理チャネルに割り当てられた直交コードは、異なっており、このようなチャネルを一意に識別する。

このプロセスの最終ステップにおいて、第２の擬似乱数ノイズ（ＰＮ）ロングコードが、（ｉ）および（ｑ）信号パスに適用される。したがって、ロングコード生成器４０７は、同相および直交位相乗算器４０８−ｉおよび４０８−ｑのうちの対応する１つに、ロングコードを転送する。このロングコードは、第２のグループ２１０における各ユーザを一意に識別しない。具体的には、このコードは、第１のグループのユーザ１１０を一意に識別する、第１のグループにおいて使用されるロングコードと、まさに同一のロングコードのうちの１つとすることができる。したがって、例えば、ロングコードのうちの１ビットが、ショートコード変調プロセスによって出力された各ビットに適用されるように、これは、ショートコードチップ速度のコードと同一の方法により、適用される。このようにして、第２のグループにおける全てのユーザが、第１のグループ１１０の単一のレガシーユーザのように見える。しかしながら、第２のグループ２１０のユーザに、一意な直交ウォルシュコードが割り当てられたならば、第２のグループ２１０のユーザを一意に識別することができる。

好ましい実施形態における実施は、リバースリンク５０上で行われるので、更なる情報が、第２のグループ２１０における様々なユーザの間で直交性を維持するために、フィードバックされなければならない。したがって、具体的に言うと、フォワードリンク４０には、メンテナンスチャネル２４３が含まれる。メンテナンスチャネル、すなわち、「ハートビート」チャネル２５３もまた、リバースリンク５０上に存在し、これが、同期情報、および／または、その他のタイミング信号を提供して、リモートユニット２１４は、その伝送を適切に同期させることができる。メンテナンスチャネルは、タイムスロットに区切ることができる。このリバースリンクメンテナンスチャネル２５３のフォーマッティングの更なる詳細に関しては、「MAINTENANCE LINK USING ACTIVE/STANDBY REQUEST CHANNELS」という名称で２００１年２月１日に出願された、同時継続の米国特許出願番号０９／７７５３０５を参照することができる。前述の出願が、参照することにより、完全に本明細書に組み込まれる。

したがって、所定の基盤が、第２のグループのユーザ２１０および第１のグループのユーザ１１０の双方によって共用できることを理解されたい。例えば、図１においては、別々の基地局アンテナとして示されているアンテナ２１８および１１８を、実際には、共用のアンテナとすることができる。したがって、同様に、アンテナのロケーションを同一とすることができる。これにより、第２のグループのユーザ２１０は、すでに配置されていて、レガシーユーザ１１０により使用されている、設備および物理的な構築場所を共用することが可能となる。これにより、この新たなグループのユーザ２１０のためのワイヤレス基盤の展開（deployment）が、大いに簡単になされ、例えば、新たなロケーションおよび新たなアンテナ場所は、構築される必要がない。

ＢＴＳ１２０、ＢＳＰ２２０、ＢＳＣ１２３、または、ＢＴＳ１２０およびＢＳＰ２２０と通信するその他のネットワークデバイスは、ＢＳＰ２２０による使用のために利用可能なロングコードの位相オフセットを調整することができる。非レガシーユーザ（non-legacy user）用に利用可能な位相オフセットは、ＢＴＳ１２０に対して、および／または、ＢＴＳ１２０により割り当てられたセットとするが、それらは、ＢＴＳのレガシーユーザ１１０によって、使用されない。

ＢＴＳ１２０およびＢＳＰ２２０は、（ｉ）（不図示の）通信リンクを介して、互いに直接的に通信することにより、（ｉｉ）ＢＳＣ１２３からの入力に応じて、または、（ｉｉｉ）ネットワーク１２４、２２４を介して、間接的に通信することにより、ＢＴＳ１２０およびＢＳＰ２２０のフォワードリンクのタイミングを調整する（すなわち、同期させる）ことができる。同期は、リバースリンク５０を時間整合することと、ＢＴＳ１２０からＢＳＰ２２０へ、および、ＢＳＰ２２０からＢＴＳ１２０へ移動している時、レガシーユーザおよび非レガシーユーザ１１０、２１０の適切な転送が生じることを確実にすることとに、役立つ。

加えて、レガシーユーザ１１３およびＳＡＵ２１４からのリバースリンク信号のパワー制御は、様々な技術を用いて、行うことができる。例えば、ＢＴＳ１２０およびＢＳＰ２２０の双方が、パワーコマンドまたはパワーメッセージを、ユーザ１１０、２１０に発することができる。ＳＡＵ２１４および加入者ユニット１１３は、例えば、（ｉ）ＢＴＳ１２０およびＢＳＰ２２０の双方が、パワーを増大するよう指示した場合、それらそれぞれのリバースリンク信号のパワーを、より少量だけ増大し、（ｉｉ）ＢＴＳ１２０およびＢＳＰ２２０の双方が、パワーを低下するよう指示した場合、それらそれぞれのリバースリンク信号のパワーを、より多量に低下（すなわち、よりマイナスの値に）することができる。一方がパワーを増大するよう指示し、一方がパワーを低下するよう指示した場合、この例では、影響を受けるＳＡＵ２１４は、自身のパワーを低下する。代替のリバースリンク信号のパワー制御技術を使用してもよい。

図４は、第２のグループにおけるユーザの１人が、基地局１２０と通信している、複数のパス（すなわち、「マルチパス」）環境４００の図である。この例では、ユーザは、加入者アクセスユニット（ＳＡＵ）２１４−１を使用する。ＳＡＵ２１４−１は、車４０１に配置され、リバースリンクを介し、アンテナタワー１１８を経由して、ＢＳＰ２２０と通信する。この図では、リバースリンク信号は、マルチパス環境４００内での伝送のため、ＳＡＵ２１４−１とＢＳＰ２２０との間で、複数のパス４０５、４０５’（まとめて４０５とする）を介して伝送される。この例では、マルチパス環境４００は、ＲＦ伝送を反射するという電磁気特性を有する、人工構造物（すなわち、建物）４０２によって、生じる。マルチパス群４０５は、リバースリンクプライマリパス４０５およびリバースリンクセカンダリパス（群）４０５’を指す。２以上のパスがある結果として、共通のロング直交コードと、例えば、ウォルシュコード（または、図３を参照して説明した、その他の適切な直交コード）などの、一意な直交コードとを有する、類似した複数のリバースリンク信号４１０、４１０’（まとめて４１０とする）が、ＢＳＰ２２０にて受信される。

２つのリバースリンク信号４１０、４１０’が、同一の一意な直交コードをもって、ＢＳＰ２２０にて受信されるので、ＢＳＰ２２０には、リバースリンク信号４１０、４１０’のダイバーシチ選択を行う機会が与えられる。ＢＳＰ２２０は、例えば、最高の信号対ノイズ比（ＳＮＲ：Signal-to-Noise Ratio）を有するリバースリンク信号４１０、４１０’を選択して、加入者ユニット２１４−１とＢＳＰ２２０との間におけるリバースリンクの通信性能を最大にすることができる。その他のメトリックを使用して、加入者ユニット２１４−１からの「最良の」リバースリンク信号を選択してもよい。

「最良の」リバースリンク信号を選択した後、ＢＳＰ２２０は、選択されたリバースリンク信号４１０とともに直交的に整合されることになる、第２のグループにおけるその他の加入者ユニット２１４−２、．．．、２１４−ｈ（図１）のリバースリンク信号からのタイミングオフセットに基づいて、選択されたリバースリンク信号４１０の大まかなタイミングオフセットを決定する。ＢＳＰ２２０は、フォワードリンク４１５を介して、ＳＡＵ２１４−１に大まかなタイミングオフセットを送信し、選択されたリバースリンク信号４１０を、その他の加入者ユニット２１４−２、．．．、２１４−ｈからのリバースリンク信号とともに、整合する。微細な（fine）タイミングオフセットもまた、フォワードリンク４１５を介して、送信される。大まかな、および、微細なタイミングオフセットのフィードバックは、タイミングコマンドまたはタイミングレポートの形態で、加入者ユニット２１４−１に送信することができる。

タイミングレポートの場合、加入者ユニット２１４−１は、その他の加入者ユニットのロングコードとともに、直交的に整合されるように、ロングコード（すなわち、グループ内のその他の加入者ユニットによって使用されるロングコード群に共通する直交コード）の位相を自律的にシフトさせる。それによって、第２のグループのユーザ２１０が、第１のグループのユーザ１１０にとって、単一のユーザに見えるようになる。

ＢＳＰ２２０はまた、選択されたリバースリンク信号のパワーレベルを決定し、そのパワーレベルのフィードバックを、コマンドまたはレポートいずれかの形態で、加入者ユニット２１４−１に提供することができる。ＢＳＰ２２０は、選択されたリバースリンク信号のＳＮＲが品質基準を満たすか否かを判定することができる。その品質基準には、次のうちの少なくとも１つを含めることができる：（ａ）セカンダリパス（すなわち、代替（alternative）または候補（candidate））のメトリックが、予め定められた時間スパンの間、閾値を超える、（ｂ）セカンダリパスのメトリックが、予め定められた時間スパンの間、プライマリパスとの相対閾値を超える、（ｃ）プライマリパスのメトリックが、絶対メトリック未満に下がる、および、（ｄ）セカンダリパスのメトリックが、絶対メトリックを超える。このメトリックには、次のうちの少なくとも１つを含めることができる：（ａ）パワー、（ｂ）ＳＮＲ、（ｃ）パワーの分散、（ｄ）ＳＮＲの分散、（ｅ）２つのパスの、パワー、ＳＮＲ、または、それらの分散の相対比、（ｆ）ビット誤り率、および、（ｇ）チップあたりのエネルギを干渉密度（interference density）で割った値（Ｅ_Ｃ／Ｉ_Ｏ）。代替パスは、同一のグループにおけるその他のフィールドユニットのリバースリンク信号とともに直交的に整合された位相（すなわち、現在のパス）におけるリバースリンク信号とは異なる位相における、基地局内の受信器により受信されたリバースリンク信号を意味する。

パワーレベルのフィードバックにより、加入者ユニット２１４−１が、そのフィードバックに応じて、符号化された信号のパワーレベルを調整することが可能となる。例えば、（ｉ）選択されたパスのＳＮＲが品質基準を満たさないとき、または、（ｉｉ）選択されなかったパスのＳＮＲが品質基準を満たすとき、ＢＴＳ１２０は、大まかな、および、微細なタイミングオフセットを使用することにより、リバースリンク信号のタイミングをシフトさせ、加入者ユニットにおけるロングコードの位相をシフトさせることが可能となる。ロングコードの位相シフトにより、同一のロングコードを使用するその他の加入者ユニットからのリバースリンク信号とともに、「最良の」リバースリンク信号を時間整合することが可能となる。

図５は、ＢＳＰ２２０のブロック図であり、ＢＴＳ１２０により使用されて、大まかなタイミングオフセットを決定することができる処理ユニット５０５−５２０の一例である。処理ユニットには、受信器（群）５０５、相関器（群）５１０、選択器（selector）５１５、および、直交タイミング制御器（orthogonal timing controller）５２０が含まれる。

マルチパス環境４００内での動作中、ＢＳＰ２２０は、受信器（群）５０５にて、アンテナタワー１１８からマルチパスリバースリンク信号４１０、４１０’を受信する。受信器（群）５０５は、プライマリパス４０５と、少なくとも１つのセカンダリパス４０５’とを介して、加入者ユニット２４１−１からＢＳＰ２２０へ移動するマルチパスリバースリンク信号４１０、４１０’を受信する。これら信号は、同一の共通コードおよび一意な直交コードを含む。

受信器（群）５０５は、各々が共通のロングコードおよび一意な直交コードを含む類似した複数のリバースリンク信号（すなわち、マルチパス環境４００における、リバースリンクパス４０５、４０５’の数に対応する）を出力する。受信器（群）５０５により処理された後、受信されたリバースリンク信号４１０、４１０’の各々は、ベースバンド信号４１２、４１２’の形態で、相関器（群）５１０および直交タイミング制御器５２０に送信される。相関器（群）５１０は、メトリックと、受信されたリバースリンク信号４１０、４１０’の各々のデータとを関連付ける。相関器（群）５１０は、最良のメトリックに関連付けられたリバースリンク信号４１０、４１０’を選択するための選択器５１５に、そのメトリックと、リバースリンク信号データとを送信する。すなわち、リバースリンク通信にとって最良の信号を提供するリバースリンク信号４１０、４１０’が、選択されて、第２のグループ２１０におけるその他の加入者ユニット２１４−２、．．．、２１４−ｈからのリバースリンク信号とともに、直交的に整合される。

選択器５１５は、直交タイミング制御器５２０に、選択されたリバースリンク信号に対応する情報５１７を送信する。情報５１７に基づいて、直交タイミング制御器５２０は、対応する（すなわち、「最良の」）リバースリンク信号に対して処理を実行し、大まかな、および、微細なタイミングオフセット（群）４１７および４１８を決定する。制御器５２０は、図３を参照して説明したように、同一のロングコードを使用するその他の加入者ユニット２１４−２．．．、２１４−ｈからのリバースリンク信号のタイミングと関連する、選択されたリバースリンク信号のタイミングに基づいて、オフセット（群）４１７、４１８を決定する。

続けて図５を参照すると、大まかな、および、微細なタイミングオフセット４１７、４１８が、送信器（ＴＸ）５２５に送信される。送信器５２５は、図４を参照して説明したように、フォワードリンク４１５を介して、加入者アクセスユニット２１４−１に、大まかな、および、微細なタイミングオフセット４１７、４１８を送信する。最初に大まかなタイミングオフセット４１７を送信し、次いで、リバースリンク信号が、その他の加入者ユニット２１４−２．．．、２１４−ｈからのリバースリンク信号とともに、直交整合（orthogonal alignment）に十分に近い状態にシフトされた後、直交タイミング制御器５２０が、微細なタイミングオフセット４１８を決定することによって、直交タイミング制御器５２０は、加入者ユニット２１４−１に送信するために、大まかな、および、微細なタイミングオフセット４１７、４１８を発することができる。

図６は、マルチパス環境４００の場合において、５つのフィールドユニットＡ−Ｅから受信された複数のリバースリンク信号４１０、４１０’のタイミングを例示するタイミング図６０５である。タイミング図６０５には、マルチパス環境において動作する５つのフィールドユニットＡ−Ｅ（例えば、２１４−１、２１４−２、２１４−３、１１３−１、および２１４−ｈ）のセットについての、垂直の目盛り（tick mark）によって表される信号が含まれる。フィールドユニットＡ−ＣおよびＥは、非レガシーワイヤレスデバイスである。これらは、リバースリンクにおける伝送用の共通コードを大まかに位相シフトさせることができ、さらに、伝送されるリバースリンク信号内に一意な直交コードを含めて、自身のリバースリンク信号と、その他の非レガシー加入者ユニットからのリバースリンク信号とを識別することもできる。フィールドユニットＤは、レガシーワイヤレスデバイスである。これは、リバースリンク信号内の一意な直交コードをサポートせず、共通コードの大まかな位相シフトもサポートしない。

非レガシーフィールドユニットＡ−ＣおよびＥのリバースリンク信号が、直交整合の状態にあるため、それらフィールドユニットが、単一のフィールドユニットのように見えるが、一意な直交コードに基づいて、識別されるとき、リバースリンクの各々のタイミングは、共通の整合時間６１０に整合される。しかしながら、マルチパスの場合における所定のフィールドユニットについては、その所定のフィールドユニットから伝送される複数のリバースリンク信号が、基地局１２０にて受信されて、同一の一意な直交コード（例えば、図１を参照して説明したウォルシュコード）により識別され、基地局１２０は、共通の整合時間６１０における整合に関して、複数のリバースリンク信号のうちの１つを選択することができる。

続けて図６を参照すると、例えば、フィールドユニットＡは、目盛り６１５および６１５’により示されるように、ＢＳＰ２２０により、時間軸の２点において受信される同一のリバースリンク信号を有する。本実施形態では、目盛りによって表された、受信されたフィールドユニットＡのリバースリンク信号に関して、オフセット時間および信号メトリックが、相関器５１０（図５）により、決定される。その信号メトリックに基づいて、選択器５１５は、２つのリバースリンク信号６１５、６１５’のうちのどちらが、同一のグループ内のその他のフィールドユニット（すなわち、フィールドユニットＢ、Ｃ、およびＥ）とともに、共通の直交整合時間６１０に整合されるようにするかを決定する。この例におけるフィールドユニットＡの場合、共通の直交整合時間６１０により近いリバースリンク信号６１５が、信号メトリックに基づいて、ＢＳＰ２２０による使用のために選択される。したがって、ＢＳＰ２２０は、オフセット時間と一致する大まかなタイミングオフセット４１７を発して、選択されたリバースリンク信号６１５を、共通の直交整合時間６１０に、直交整合の状態にする。フィールドユニットＡは、共通のロングコードの位相をシフトさせて、フィールドユニットＢ、Ｃ、およびＥのリバースリンク信号とともに、整合する。当然ながら、フィールドユニットＡから受信された他方のリバースリンク信号６１５’は、ロング直交コードの位相シフトに起因して、同一の量だけ、シフトする。

フィールドユニットＢは、直交整合時間６１０に、整合された状態にあり、自身の時間軸に沿った単一の目盛りによって決定されるので、マルチパス環境内には存在しない。したがって、ＢＳＰ２２０は、整合されていない受信されたリバースリンク信号がより高いメトリックを有するか否かに関して判定することも、タイミングオフセットをフィールドユニットＢにフィードバックすることも必要ない。

フィールドユニットＣは、マルチパス環境４００内に存在する別のフィールドユニットである。フィールドユニットＣの場合、ＢＳＰ２２０における選択器５１５は、その他のフィールドユニットのリバースリンクとともに整合された状態にある受信されたリバースリンク信号６２５が、整合されていないリバースリンク信号６２５’よりも望ましくないメトリックを有していると判定する。

整合されていないリバースリンク信号６２５’は、プライマリパスまたはセカンダリパスを介して移動するいずれのリバースリンク信号であってもよいことを理解されたい。いずれの場合でも、ＢＳＰ２２０は、ロングコードをシフトさせるために使用される大まかなタイミングオフセット４１７を送信して、共通の直交整合時間６１０に、第２のリバースリンク信号６２５’を整合する。したがって、他方の受信されたリバースリンク信号６２５は、直交整合からシフトされる。

フィールドユニットＤは、レガシーフィールドユニットであり、そのリバースリンク信号は、非レガシーフィールドユニットＡ−ＣおよびＥとともに、整合された状態にはならない。フィールドユニットＤからのリバースリンクが、その他のフィールドユニットのリバースリンクとともに、整合された状態になると仮定すると、非レガシーフィールドユニットＡ−ＣおよびＥの場合と同様に、フィールドユニットＤには、一意な直交コードが含まれないため、有害な干渉が起こり得る。フィールドユニットＤは、レガシーフィールドユニットであるので、これは、非レガシーフィールドユニットＡ−ＣおよびＥのどれにも（時間的に）接近しない、それ自身の一意なロングコード位相オフセットを有する必要がある。

フィールドユニットＥの場合、そのリバースリンク信号は、共通の整合時間６１０に、整合され、マルチパス環境による影響を受けない。したがって、このリバースリンク信号には、タイミング調整がなされない。

図７は、上述の説明に従った、ＢＳＰ２２０および加入者アクセスユニット（ＳＡＵ）２１４−１によりそれぞれ実行される、プロセス７００および７６５のフロー図である。本実施形態では、ＳＡＵ２１４−１におけるプロセス７６５が開始して（ステップ７４５）、共通のロングコードおよび一意な直交コードを有するリバースリンク信号を、ＢＳＰ２２０に送信する（ステップ７５０）。マルチパス環境４００においては、自然および人工構造物によって生じ得るプライマリパス４０５およびセカンダリパス（群）４０５’が、リバースリンク信号４１０、４１０’がＢＳＰ２２０へと移動するパスである。

ＢＳＰにおけるプロセス７００が開始して（ステップ７０５）、リバースリンク信号４１０、４１０’を受信する（ステップ７１０）。ＢＳＰにおけるプロセス７００は、メトリックと、受信されたリバースリンク信号４１０、４１０’の各々とを関連付ける（ステップ７１５）。そのメトリックに基づいて、ＢＳＰにおけるプロセス７００は、ＳＡＵ２１４−１から、プライマリパスおよびセカンダリパス４０５、４０５’の各々を介して受信されたリバースリンク信号の中から、「最良の」リバースリンク信号を選択する（ステップ７２０）。

ＢＳＰにおけるプロセス７００は、選択されたリバースリンク信号が、共通のロングコードを使用するその他の加入者ユニットからのリバースリンク信号とともに、直交的に整合されているか否か（図６参照）を判定する（ステップ７２５）。ＳＡＵ２１４−１からの最良のリバースリンク信号が、直交的に整合されていた場合、ＢＳＰにおけるプロセス７００は、タイミング調整情報をＳＡＵ２１４−１に送信し返すことなく、終了する（ステップ７４０）か、または、代替の実施形態では、ゼロ位相シフトを送信して、終了する（ステップ７４０）。最良のリバースリンク信号が、共通のロングコードを使用するその他の加入者ユニットからのリバースリンク信号とともに、直交的に整合されていなかった場合、ＢＳＰにおけるプロセス７００は、大まかなタイミングオフセットを決定し（ステップ７３０）、その大まかなタイミングオフセットをＳＡＵ２１４−１に送信する（ステップ７３５）。

ＳＡＵ２１４−１が大まかなタイミングオフセットを受信すると、ＳＡＵ２１４−１におけるプロセス７６５は、リバースリンク信号における共通のロングコードの位相粗調整を行う（ステップ７５５）。ＳＡＵにおけるプロセス７６５は、終了してもよい（ステップ７６０）し、または、図５を参照して説明したように、ＢＴＳ１２０から、大まかな、または、微細なタイミングオフセットを受信し続けてもよい（不図示）。

本明細書で説明したプロセスは、ハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアにより、実装されてもよいことを理解されたい。ソフトウェアにより実装された場合、そのソフトウェアを、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気もしくは光ディスク、または、その他のコンピュータが読取り可能な媒体などの、コンピュータが読取り可能な媒体に記憶してもよい。そのソフトウェアは、汎用または専用プロセッサなどの、ＢＳＰ２２０内、および、状況に応じては、ＢＴＳ１２０内で動作するプロセッサにより、メモリからロードされ、実行される。同様に、ソフトウェアにより実装された、加入者ユニットにおけるプロセスも、コンピュータが読取り可能な媒体に記憶され、加入者ユニット内で動作するプロセッサにより、実行される。

さらに、第２のグループ２１０における１人のユーザは、２以上の一意な直交（ウォルシュ）コードを使用できることを理解されたい。例えば、そのユーザは、ＢＳＰ２２０に伝送すべき重大なペイロードを有することがあり得るので、そのユーザは、一意な直交コードに基づいて２つのチャネルの各々がそのユーザと関連付けられた、その２つのチャネルを使用することができる。また、別の実施形態またはネットワーク環境においては、ロングコードを、ショートコード、直交コード、または、上記にて説明したロングコードと同様の目的で使用できるその他のコードとしてもよい。

さらに、本発明は、その他のワイヤレスネットワークに適用されることを理解されたい。例えば、８０２．１１ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ：Wireless Local Area Network）において、アクセスポイント（ＡＰ：Access Point）が、本明細書に開示した基地局と同様の処理を実行し、クライアント局が、本明細書に開示したフィールドユニット／加入者ユニットと同様の処理を実行する。

本発明を、本発明の好ましい実施形態に関して、詳細に例示し、説明したが、当業者であれば、特許請求の範囲に包含される本発明の範囲から逸脱することなく、形態および詳細が様々に変形可能であることが理解されよう。

直交および非直交リバースリンクをサポートするワイヤレス通信システムのブロック図である。 図１のアクセス端末によって使用される回路のブロック図である。 その他のアクセス端末に関する直交リバースリンクに対して作用するコード生成器をさらに含む図２の回路のブロック図である。 マルチパスの存在下において、直交リバースリンク信号のタイミングを制御する図１の基地局が存在する環境のブロック図である。 図１の基地局（ＢＴＳ）のブロック図である。 図４の基地局において受信されたリバースリンク信号のタイミング図である。 図４の基地局、および、アクセス端末によって実行することができるプロセスのフロー図である。

Claims (21)

1. マルチパス環境において、加入者ユニットからのリバースリンク信号のタイミングを制御する装置であって、
   共通コードおよび一意な直交コードを含むリバースリンク信号を受信する基地局内の受信器であって、前記リバースリンク信号は、所定の加入者ユニットから、プライマリパスと、少なくとも１つのセカンダリパスとを介して、前記基地局に移動し、かつ、類似した複数のリバースリンク信号として受信され、前記複数のリバースリンク信号の各々は、前記共通コードおよび一意な直交コードを含む、受信器と、
   前記受信器に連結された相関器であって、メトリックと、前記受信したリバースリンク信号の各々とを関連付ける相関器と、
   前記相関器に連結された選択器であって、最良のメトリックに関連付けられた前記受信したリバースリンク信号を選択する選択器と、
   前記選択器に連結されたタイミング制御器であって、共通の位相を有する前記共通コードを使用するが、一意な直交コードを使用するその他の加入者ユニットからのリバースリンク信号とともに、前記選択したリバースリンク信号を整合するために、前記選択したリバースリンク信号の大まかなタイミングオフセットを決定するタイミング制御器と
   を備えたことを特徴とする装置。
2. 前記タイミング制御器は、微細なタイミングオフセットを決定し、前記選択したリバースリンク信号の前記共通コードの微細な位相調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記タイミング制御器は、前記大まかなタイミングオフセットを、タイミングコマンドの形態で、前記加入者ユニットに提供することを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記タイミング制御器は、前記大まかなタイミングオフセットを、タイミングレポートの形態で、前記加入者ユニットに提供することを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記選択器は、受信品質基準が満たされているか否かを判定し、かつ、前記受信品質基準が満たされていた場合には、その他の加入者ユニットからのリバースリンク信号とともに、前記所定の加入者ユニットからの整合されていないリバースリンク信号を、前記直交タイミング制御器に整合させることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記受信品質基準は、
   （ａ）整合されていないリバースリンク信号のメトリックが、予め定められた時間スパンの間、閾値を超えることと、
   （ｂ）整合されていないリバースリンク信号のメトリックが、予め定められた時間スパンの間、最良のメトリックとの相対閾値を超えることと、
   （ｃ）最良のメトリックが、絶対メトリック未満に下がることと、
   （ｄ）整合されていないリバースリンク信号のメトリックが、絶対メトリックを超えることと
   のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記メトリックは、
   （ａ）パワーと、
   （ｂ）ＳＮＲと、
   （ｃ）前記パワーの分散と、
   （ｄ）前記ＳＮＲの分散と、
   （ｅ）２つのパスの、前記パワー、ＳＮＲまたは分散の相対比と、
   （ｆ）ビット誤り率と、
   （ｇ）チップあたりのエネルギを干渉密度で割った値（Ｅ_Ｃ／Ｉ_Ｏ）と
   のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記整合したリバースリンク信号のパワーレベルを決定し、かつ、前記パワーレベルのフィードバックを、前記加入者ユニットに提供するパワー制御器をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 前記パワー制御器は、前記パワーレベルを、パワーコマンドの形態で、前記加入者ユニットに提供することを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記パワー制御器は、前記パワーレベルを、パワーレポートの形態で、前記加入者ユニットに提供することを特徴とする請求項８に記載の装置。
11. マルチパス環境において、加入者ユニットからのリバースリンクを介した信号のタイミングを制御する方法であって、
    共通の直交ロングコードおよび一意な直交コードを含むリバースリンク信号を受信することであって、前記リバースリンク信号は、所定の加入者ユニットから、リバースリンクのプライマリパスと、少なくとも１つのセカンダリパスとを介して、前記基地局に移動し、かつ、類似した複数のリバースリンク信号として受信され、前記複数のリバースリンク信号の各々は、前記共通の直交コードおよび一意な直交コードを含む、受信することと、
    メトリックと、前記受信したリバースリンク信号の各々とを関連付けることと、
    最良のメトリックに関連付けられた前記受信したリバースリンク信号を選択することと、
    共通の位相を有する前記共通コードを使用するが、一意な直交コードを使用するその他の加入者ユニットからのリバースリンク信号とともに、前記選択したリバースリンク信号を整合するために、前記選択したリバースリンク信号の大まかなタイミングオフセットを決定することと
    を備えることを特徴とする方法。
12. 微細なタイミングオフセットを決定することと、前記選択したリバースリンク信号の前記共通コードの微細な位相調整を行うこととをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記大まかなタイミングオフセットを、タイミングコマンドの形態で、前記加入者ユニットに提供することをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
14. 前記大まかなタイミングオフセットを、タイミングレポートの形態で、前記加入者ユニットに提供することをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
15. 受信品質基準が満たされているか否かを判定することと、前記受信品質基準が満たされていた場合には、その他の加入者ユニットからのリバースリンク信号とともに、前記所定の加入者ユニットからの整合されていないリバースリンク信号を、直交タイミング制御器に整合させることとをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
16. 前記受信品質基準は、
    （ａ）整合されていないリバースリンク信号のメトリックが、予め定められた時間スパンの間、閾値を超えることと、
    （ｂ）整合されていないリバースリンク信号のメトリックが、予め定められた時間スパンの間、前記プライマリパスとの相対閾値を超えることと、
    （ｃ）前記プライマリパスのメトリックが、絶対メトリック未満に下がることと、
    （ｄ）整合されていないリバースリンク信号のメトリックが、絶対メトリックを超えることと
    のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記メトリックは、
    （ａ）パワーと、
    （ｂ）ＳＮＲと、
    （ｃ）前記パワーの分散と、
    （ｄ）前記ＳＮＲの分散と、
    （ｅ）２つのパスの、前記パワー、ＳＮＲまたは分散の相対比と、
    （ｆ）ビット誤り率と、
    （ｇ）チップあたりのエネルギを干渉密度で割った値（Ｅ_Ｃ／Ｉ_Ｏ）と
    のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 前記整合したリバースリンク信号のパワーレベルを決定することと、前記パワーレベルのフィードバックを、前記加入者ユニットに提供することとをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
19. 前記加入者ユニットに送信するために前記パワーレベルを前記提供することは、前記パワーレベルの前記フィードバックを、パワーコマンドの形態で、前記加入者ユニットに送信することを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 前記加入者ユニットに送信するために前記パワーレベルを前記提供することは、前記パワーレベルの前記フィードバックを、パワーレポートの形態で、前記加入者ユニットに送信することを含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
21. 加入者ユニットからのリバースリンク信号のタイミングを制御する装置であって、
    共通コードおよび一意な直交コードを含むリバースリンク信号を受信する手段であって、前記リバースリンク信号は、所定の加入者ユニットから、プライマリパスと、少なくとも１つのセカンダリパスとを介して、基地局に移動し、かつ、類似した複数のリバースリンク信号として受信され、前記複数のリバースリンク信号の各々は、前記共通コードおよび一意な直交コードを含む、受信する手段と、
    メトリックと、前記受信したリバースリンク信号の各々とを関連付ける手段と、
    最良のメトリックに関連付けられた前記受信したリバースリンク信号を選択する手段と、
    共通の位相を有する前記共通コードを使用するが、一意な直交コードを使用するその他の加入者ユニットからのリバースリンク信号とともに、前記選択したリバースリンク信号を整合するために、前記選択したリバースリンク信号の大まかなタイミングオフセットを決定する手段と
    を備えたことを特徴とする装置。

Images