JP2007528683A - 制約を受ける到着時間を持つアクセスチャネル - Google Patents

Abstract

【課題】制約を受ける到着時間を持つアクセスチャネル
【解決手段】ＣＤＭＡ通信システムにおけるランダムアクセスチャネルを構成しアクセスするシステムと方法と装置とが開示される。ランダムアクセスチャネルによりサポートされるユーザ数は、複数のユーザのそれぞれに異なる到着時間を割り当てることにより最適化されることができる。ユーザのそれぞれは時間が同期させられることができ、割り当てられた時間に目的の受信器にデータが到着できるように伝搬遅延を補償するデータを一度に送信できる。ＣＤＭＡシステムにおいて、その符号の相互相関特性が別のユーザと関連する時間オフセットであるソースの同定を可能にするには十分であるという条件で、ユーザのそれぞれは同一の拡散符号で拡散されたデータを送信できる。到着時間はアクティブなユーザ数に基づいて決定され各ユーザによる各送信と同じくらいしばしば割り当てられることができる。
【選択図】図６

Description

優先権の主張

本特許出願は２００４年３月９日に提出された「制約を受ける到着時間を持つＣＤＭＡ−ＡＬＯＨＡランダムアクセスチャネル（ＣＤＭＡ−ＡＬＯＨＡ ＲＡＮＤＯＭ ＡＣＣＥＳＳ ＣＨＡＮＮＥＬ ＷＩＴＨ ＣＯＮＳＴＲＡＩＮＥＤ ＡＲＲＩＶＡＬ ＴＩＭＥＳ）」と題された仮出願Ｎｏ．６０／５５１６８９に対する優先権を主張するものであり、これの譲受人に譲渡され、この結果この中に参照により明確に組み入れられる。

本開示は電子通信の分野に関する。より具体的には、本開示は通信システムにおけるアクセスチャネルとインターフェイスし構成する分野に関する。

ここ数十年間の間多くの移動電話通信の標準が直交及び非直交の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）物理層インターフェイスを選択してきた。

幾人かのユーザが中央の受信器に情報を送信しようと試みる多対１通信の文脈において、非直交のＣＤＭＡが選択の選択肢となってきた。ＷＣＤＭＡ（登録商標）及びｃｄｍａ２０００の逆方向リンク（ｒｅｖｅｒｓｅ ｌｉｎｋｓ）はこのよい例である。

非直交のＣＤＭＡチャネルの基本的特徴は限定された自己干渉（ｓｅｌｆ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）である。ユーザと中央の受信器との間の通信における悪化は主に同一の周波数帯でチャネルに同時にアクセスしているシステムの他のユーザのためである。共同に作用する各送信器は利用している符号のみにより区別できる。さらに、システムが仕事をするために、他のユーザの送信のため媒体内に存在するエネルギーは白色雑音と実際的に同一の統計上の特性を持つ必要がある。同時ユーザの数がある最大値Ｎを超えない限り、幾人かのユーザが同一の周波数帯で同時に首尾よく情報を送信することを可能にすることがこのランダム性である。典型的には、中央のエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）により異なる送信符号が各ユーザに割り当てられる。これらの符号の特別な特性が干渉の望まれた特徴を保証する。

ｃｄｍａ２０００の逆方向リンクような回線交換ＣＤＭＡチャネルにおいて、システム内に存在している現実のユーザ数Ｕは成功した送信に関して許された同時ユーザの最大の数Ｎと同じ大きさのオーダである。この接続指向の（ｏｒｉｅｎｔｅｄ）構成は安定したトラフィックのニーズと共に音声のような（ｖｏｉｃｅ−ｌｉｋｅ）アプリケーションに十分に相応しい。例えば、典型的な音声符号化器は２０ミリ秒ごとに１９２ビットを作り出す。さらに、フレームの送信は一度受信器が、次の情報フレームをいつ待つべきかを正確に知っている特定のユーザを得るような方法で準備される。概念的にその受信器はＵ個のパラレル受信器から構成され、それぞれは符号のうちの１つで作動している。典型的なｃｄｍａ２０００の配置（ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）では、Ｕはおよそ６０で、それは相対的に低い複雑さの受信器で実現されることができる。

ウェブのブラウジング（ｂｒｏｗｓｉｎｇ）のような、異なる種類のユーザトラフィックに関して、チャネルのユーザごとの利用はずっとより散発的であるため、システムが効率的にサポートできるユーザの総数Ｕは同時送信の許される数Ｎよりもずっと大きい。あるシステムでは、Ｎが３０、Ｕが１５０００が提案されている。さらにトラフィックの希薄な性質は非接続指向のＡｌｏｈａタイプのアクセスプロトコルを示唆する。Ａｌｏｈａベースのアクセスチャネルにおいて、各ユーザはデータを送信させたい時はいつでもチャネルにアクセスする。多数のユーザが同一のチャネル空間に同時にアクセスしようと試みる場合、衝突（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）が発生する可能性があり、双方の送信は失敗する可能性がある。

Ａｌｏｈａベースのアクセスチャネルにおいて、時間に関して平坦である確率分布で受信器において情報フレームの到着時間は不明である。すべての可能な送信符号がパケットの到着に関して検査されなければならないため、このことは復調器の複雑さに特別な次元（到着時間）を追加する。実践的な観点において、与えられた符号を用いて送信された信号を復調することはその信号の到着が不明である場合ずっとより複雑である。ＣＤＭＡ−Ａｌｏｈａチャネルに関して必要とされている個々の復調器は、接続指向のプロトコルに関し上述の復調器より大きさのオーダでより複雑である。

受信器の複雑さの見地から、１５０００個の異なる符号を割り当て、１５０００個のパラレル復調器を持つことは原則として望ましくない。１つのありえる取り組み方は、Ｃ＜Ｕ個の符号のより小さな集合を持つことである。そこからユーザは送信を開始することを望むたびごとにランダムに１つを選択する、Ｕ未満であるＣ個の符号のより小さな集合を持つことである。アクセス符号の数を制限することは衝突が発生する可能性が増大する。

同時送信が許されている一方、同一の符号を用いて同時に受信器に到着する２つの異なる送信はお互いにランダムに干渉しないであろう。同時および同一周波数帯で同一符号上の情報シンボルのミキシングはおそらく双方のパケットの損失を引き起こすであろう。これは、衝突が非常にありそうもないような十分に大きな符号Ｃの集合を持つことにより解決されることができる。しかし、受信器の複雑さは利用可能な符号Ｃの数の増加とともに増大する。

異なるユーザからのデータ送信に関する衝突の可能性を減らし、関連した受信器の複雑さを減らすあるいは維持する一方で、多数の活動中で断続するユーザを可能とする通信システム内のプロトコルとアクセスチャネルの構成とを持つことが望ましい。

ＣＤＭＡ通信システムにおけるランダムアクセスチャネルを構成しアクセスするためのシステムと方法と装置とが開示される。ランダムアクセスチャネルによりサポートされるユーザ数は、複数のユーザのそれぞれに異なる到着時間を割り当てることにより最適化されることができる。異なるユーザに対するその異なる到着時間は単一のチップと同じくらい小さくできる。

ユーザのそれぞれは時間が同期させられることができ、割り当てられた時間に目的の受信器にデータが到着できるように伝搬遅延を補償するデータを一度に送信できる。ＣＤＭＡシステムにおいて、その符号の相互相関特性が別のユーザと関連する時間オフセットであるソース（ｓｏｕｒｃｅ）の同定を可能にするには十分であるという条件で、ユーザのそれぞれは同一の拡散符号で拡散されたデータを送信できる。代わりに、そのユーザは符号系列の所定のリストから符号を割り当てられることができる。到着時間はアクティブなユーザ数に基づいて決定され各ユーザによる各送信と同じくらいしばしば（ａｓ ｏｆｔｅｎ ａｓ）割り当てられることができる。

複数のユーザからの時間が制約を受ける送信を受信するよう構成されている受信器は、複数のアクティブなユーザのそれぞれに関する探索空間をそのユーザに関連している所定の時間ウィンドウと所定の拡散符号とに減らすことができる。システムがＡｌｏｈａのような制約のないチャネルアクセスを使用するランダムアクセスチャネルによりサポートされうるよりも多くのユーザをサポートすることを可能にする一方で、割り当てられた到着時間は受信器の複雑さを減らす。

当該開示はチャネルへのアクセスを割り当てる方法を含む。当該方法は、送信サイクルのタイミングを決定し、複数のアクティブなユーザ端末からユーザ端末に割り当てるため前記送信サイクル内の到着時間を決定し、前記到着時間に始まる前記チャネルを前記ユーザ端末に割り当てるために、前記ユーザ端末に前記到着時間を送信することを含む。

当該開示はチャネルへのアクセスを割り当てる方法も含む。当該方法は、ユーザ端末から前記チャネルへアクセスするための要求を受信し、時間軸を前記ユーザ端末と同期させ、１ＣＤＭＡチップの持続期間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）に比例する持続期間を有する送信サイクルを決定し、前記送信サイクル内のチップの境界で生じる到着時間を決定し、前記到着時間に始まる前記チャネルを前記ユーザ端末に割り当てるため前記ユーザ端末に前記到着時間を送信することを含む。

当該開示はチャネル内にデータを送信する方法も含む。当該方法は、前記チャネルへのアクセスを要求し、前記要求に応答した到着時間の割り当てを受信し、前記データブロックの最初の部分が前記割り当てられた到着時間に受信器に到着するように前記到着時間からの時間オフセット（ｏｆｆｓｅｔ）でデータブロックを送信することを含む。

その上に当該開示はチャネル内のデータを受信する方法を含む。当該方法は、ユーザ端末に割り当てられた送信サイクル内で到着時間を決定し、複数のアクティブなユーザ端末からの送信を受信し、前記到着時間を含んでいる時間ウィンドウ内で前記ユーザ端末からの送信を検索し、前記ユーザ端末からデータブロックを受信することを含む。

当該開示は制約を受ける到着時間チャネル制約上で動作するための装置も含む。当該装置は、データブロックを格納するよう構成されているデータバッファと、前記データバッファに連結されたデータ変調器とを含む。前記データ変調器は、前記データバッファに連結され、変調されたデータを生成する符号を用いて拡散データ系列を前記データブロック内に向けるよう構成されている。前記装置は、前記データ変調器から前記変調されたデータを受信し前記変調されたデータを選択的に送信するよう構成されている送信器および、前記送信器に連結され、到着時間割り当てを受信し、実質上前記到着時間割り当てで受信器に送信されたデータが最初に到着するよう前記到着時間割り当てに関連する時間オフセットで前記変調されたデータを送信するために前記送信器を制御するよう構成されている送信タイミングモジュールも含む。

当該開示は制約を受ける到着時間チャネル制約上で動作するための装置も含む。当該装置は、送信サイクルのタイミングを決定するよう構成された送信サイクルモジュールと、ユーザ端末に割り当てられた前記送信サイクル内で到着時間を決定するよう構成された時間境界モジュールと、複数のアクティブなユーザ端末から複数の送信を受信するよう構成され、前記ユーザ端末からの送信のための前記到着時間を含む時間ウィンドウ内で前記複数の送信を検索するよう構成された受信器とを含む。

［詳細な説明］
同様の要素が同様の参照数字を持つ図面と関連して採用された場合本開示の実施形態の特徴と目的と利点とは以下の詳細な記述からより明白となろう。

制約を受ける到着時間を持つアクセスチャネルを有する無線通信システムは、アクセスチャネル上で動作するよう構成されている装置およびアクセスチャネルとインターフェイスしている方法であるとして開示されている。その無線通信システムは特定のユーザ端末からの送信の到着時間が所定の到着時間に制限されたアクセスチャネルを実現できる。

到着時間は複数の所定の到着時間の境界から選択されることが可能で、チャネル上のアクティブなユーザ数に基づいて一部分決定されることができる。例えば、通信システムは特定のユーザ端末にそのチャネル上のアクティブなユーザ数を法とする（ｍｏｄｕｌｏ）到着時間を割り当てることができる。別の実施形態では、通信システムは特定のユーザ端末に所定の数を法とする到着時間を割り当てることができる。他の実施形態では、通信システムは各ユーザに割り当てられる到着時間をランダム化する（ｒａｎｄｏｍｉｚｅ）こともできる。そのランダム化は送信ごとに生じてもよいし、あるいはいくつかの送信あるいはタイムピリオド（ｔｉｍｅ ｐｅｒｉｏｄ）に基づいて生じてもよい。通信システムは、その通信システムが到着時間を決定している仕方に基づくことができるある他の間隔であるいは各間隔より前に特定のユーザに対応する到着時間を送信できる。

ユーザ端末はランダムアクセスチャネルとして構成されることができるオーバーヘッドチャネル上で通信することによりチャネル上でアクティブなセッションを確立するため基地局に初めに連絡をとることができる。そのユーザ端末は、例えば通信セッションの最初の設定と終了とのような、アクティブな通信セッションごとに限られた回数オーバーヘッドチャネルにアクセスできる。そのランダムアクセスチャネルは制約を受ける到着時間チャネル制約と同一の周波数帯を含むことができる。しかし、ユーザ端末は、基地局との通信を確立するより前に典型的にはその基地局と時間が同期して（ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ）いない。代わりに、ランダムアクセスチャネルは、制約を受ける到着時間チャネル制約の周波数帯と異なるあるいは部分的に重複する周波数帯内にあることができる。ユーザ端末はオーバーヘッドチャネル上で相対的に少ない回数通信するため、別のユーザ端末からの送信との衝突の可能性が低いかもしれない。そのユーザ端末は通信システムと時間軸を同期させることができ、そのオーバーヘッドチャネル上でアクティブな通信セッションを設定でき、時間の制約を受けるチャネル上での送信のための到着時間が割り当てられることができる。

ユーザの送信の到着時間を制限することは受信器の構成を簡単にする。各到着時間エポック（ｔｉｍｅ ｅｐｏｃｈ）において受信器は限られた数のアクティブなユーザ端末からどのユーザ端末がその到着時間エポックに割り当てられているかについて知識を持つ。その受信器はＣＤＭＡシステムのための関連づけられた符号と所定の時間ウィンドウとを検索するよう構成されることができる。符号の数は非直交のＣＤＭＡランダムアクセスチャネルのために要求される符号の数と比較してかなり減らされうるし、全ユーザのための１符号と同じくらい少なくなるまで減らされうる。

図１は時間制約アクセスチャネルを実現する無線通信システム１００のある実施形態の機能ブロック図である。システム１００は１台あるいは２台以上のユーザ端末１１０ａ−１１０ｎと通信していることができる１あるいは２以上の固定要素を含む。ユーザ端末例えば１１０ａは順方向リンクと逆方向リンクとで異なる通信プロトコルで動作するよう構成されることができる。順方向リンクは基地局１２０ｂからユーザ端末１１０ａへの通信リンクを指す。逆方向リンクはユーザ端末例えば１１０ａから基地局１２０ｂへの通信リンクを指す。ユーザ端末１１０は持ち運びできる装置、モバイル装置、あるいは据付（ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ）装置であることができる。ユーザ端末１１０は移動局、移動装置、移動端末、ユーザ装置、携帯用器具、電話などとして言及される可能性もある。

無線通信システム１００において２台のユーザ端末１１０ａ−１１０ｎのみが示されているが、当該無線通信システム１００は同時送信の第１の数Ｎと基地局１２０ｂへ散発的に送信するアクティブな第２の数Ｕのユーザとをサポートするよう構成されることができる。以下の記述は明快さのため特定のユーザ端末１１０ａに言及する。その記述が無線通信システム１００のサービス区域内のすべてのユーザ端末１１０ａ−１１０ｎに等しく適用することが理解される。

１実施形態において、ユーザ端末１１０ａは、図１では１つしか描かれていないが、１あるいは２つ以上の基地局１２０ｂと直接通信する。この実施形態において、基地局１２０ｂはセクタ化された（ｓｅｃｔｏｒｅｄ）移動電話用タワー（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｔｏｗｅｒ）として示されている。ユーザ端末１１０ａは典型的にはユーザ端末１１０ａ内の受信器において最強の信号強度を供給する基地局１２０ｂと通信するであろう。

別の実施形態において、ユーザ端末１１０ａは地球局を経由して衛星１２０ａと通信する。地球局はユーザ端末１１０ａの内にあるかもしれないし、ユーザ端末の外（図示なし）にあるかもしれない。衛星１２０ａは、典型的には地上局あるいはゲートウェイとして言及される基地局１２０ｂと通信する。ユーザ端末１１０ａは地球局を経由して衛星１２０ａに逆方向リンク信号を送信し、衛星１２０ａはその逆方向リンク信号を基地局１２０ｂへ中継する。基地局１２０ｂは順方向リンク信号を衛星１２０ａへ送信するよう構成されることが可能で、衛星１２０ａはその順方向リンク信号をユーザ端末１１０ａへ中継するよう構成されることが可能である。

ユーザ端末１１０ａ−１１０ｎと直接に通信する、あるいは衛星１２０ａを経由して間接に通信する基地局１２０ｂは適切な基地局１２０ｂへのおよびからの通信信号の経路を定める（ｒｏｕｔｅ）基地局コントローラ（ＢＳＣ）１４０に連結されることができる。ＢＳＣ１４０は、ユーザ端末１１０ａと公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１６０あるいはパケットネットワーク１７０であるかもしれないある他のネットワークとの間のインターフェイスとして動作するよう構成されることが可能である移動通信交換局（ＭＳＣ）１５０に連結される。１実施形態において、パケットネットワーク１７０はインターネットのような広域ネットワーク（ＷＡＮ）であることができる。したがって、ＭＳＣ１５０がＰＳＴＮ１６０とパケットネットワーク１７０とに連結されることもできる。ＭＳＣ１５０は他の通信システムとのインターシステム（ｉｎｔｅｒ−ｓｙｓｔｅｍ）ハンドオフを協調させるようにも構成されうる。

無線通信システム１００は、多数のユーザ端末１１０ａ−１１０ｎそれぞれが同一の基地局１２０ｂとのアクティブな通信セッションを持つことができる逆方向リンクの構造のために逆方向リンク上で到着時間が制約されるチャネルを実現するよう構成されることができる。

ユーザ端末１１０ａはまず無線通信システム１００と通信し、そして制限されたアクセス回数でチャネルへのアクセスを要求する。ユーザ端末１１０ａはまずランダムアクセスオーバーヘッドチャネル上で基地局１２０ｂと通信できる。そのランダムアクセスオーバーヘッドチャネルは制約を受ける到着時間チャネルと同じあるいは異なる周波数帯にあることができる。無線通信システム１００はランダムアクセスオーバーヘッドチャネル用のＡｌｏｈａプロトコルのようなプロトコルを実装できる。図２Ａは基地局と通信することを試みている３台の異なるユーザ端末からの送信を示しているＡｌｏｈａランダムアクセスチャネルのタイミング図２００である。図２Ａの例において、第１のユーザ端末は成功した送信が発生する前に２回の衝突２０２ａと２０２ｂとを経験する。同様に、第２のユーザ端末は成功した送信が発生する前に２回の衝突２０４ａと２０４ｂとを経験する。さらに、第３のユーザ端末は成功した送信が発生する前に２回の衝突２０６ａと２０６ｂとを経験する。もちろん、任意の１ユーザ端末により経験される衝突の数は２回に限らない。

図２Ａはチャネルへアクセスする失敗した試みと衝突とを各端末が経験していることを示しているが、ランダムアクセスチャネル上の通信のまばらな性質は実質上衝突の可能性を減らせる。ユーザ端末１１０ａ−１１０ｎが無線通信システム１００と非同期であり得、所定の到着時間で要求を送信できる能力を持たないかもしれないため、ランダムアクセスチャネルは最初の設定にとって望ましいであろう。

アクセス時間が制約されるチャネル上でアクティブなセッションの設定を要求した後ユーザ端末１１０ａは無線通信システム１００と同期することもできる。ユーザ端末１１０ａは様々な同期技法のうちの任意の１つを用いて無線通信システム１００と同期できる。例えば、ユーザ端末１１０ａは、本出願の譲受人に譲渡され、これによってそのすべてがそのままこの中に組み入れられる、２００３年５月１日に出願された「衛星リンクの逆方向リンク上の直交符号分割多元接続（ＯＲＴＨＯＧＯＮＡＬ ＣＯＤＥ ＤＩＶＩＳＩＯＮ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＡＣＣＥＳＳ ＯＮ ＲＥＴＵＲＮ ＬＩＮＫ ＯＦ ＳＡＴＥＬＬＩＴＥ ＬＩＮＫＳ）」と題された米国特許出願第１０／４２８９５３号に記載された技法に従って無線通信システム１００と同期できる。

ひとたび、ユーザ端末１１０ａが無線通信システム１００と同期されると、無線通信システムはユーザ端末１１０ａにより送信されるデータに関する到着時間を決定でき、そのユーザ端末１１０ａにその到着時間を割り当てることができる。無線通信システム１００はその到着時間割り当てを例えば順方向リンクチャネルを用いてそのユーザ端末１１０ａに通信できる。

無線通信システム１００がアクティブなユーザ端末、例えば１１０ａと１１０ｎとに異なる符号の代わりに異なる到着時間を割り当てるよう構成されることができる。したがって、無線通信システム１００がＵ個の異なる到着時間をＵ台の異なるユーザ端末のそれぞれに割り当てるよう構成されることができる。無線通信システム１００が一様な間隔の（ｓｐａｃｅｄ）時間境界の集合から選ばれた到着時間に関する時間エポックを割り当てるよう構成されることができる。代わりに、到着時間に関する時間エポックは不規則に間隔がおかれているあるいはランダムに決定されるかもしれない。

１実施形態において、ＣＤＭＡベースのシステムにおけるある特定のユーザ端末１１０ａからの送信はＵを法としてｉ番目の位置内の任意のチップで開始して基地局１２０ｂに到着することが許される。言い換えれば、各ユーザ端末１１０ａ−１１０ｎ（ｕ）は集合
ｂ_ｕ∈ｕ＋ｋＵｋ∈｛０，１，２，・・・｝
の任意のチップの境界ｂ_ｕで送信が受信器に到着させるよう構成されることができる。

当該実施形態上の多くのバリエーションが可能、及び／あるいは望ましく、現実の実装はシステム内の設計のトレードオフに基づいて決定されることができる。例えば、無線通信システム１００がアクティブなユーザ端末１１０ａ−１１０ｎの数を法とする到着時間を割り当てることができる。代わりに、無線通信システム１００が所定の定数を法とする到着時間を割り当てることができる。アクティブなユーザ数が所定の定数の法を超えた場合、無線通信システムはすべてのユーザ端末がやがては到着時間を割り当てられることを保証する優先権スキーム（ｓｃｈｅｍｅ）を実現できる。

１実施形態において、無線通信システム１００が、受信器に同時に２のユーザからの送信が到着しないように到着時間を決定し割り当てるように構成されることができる。そのような実施形態において、ユーザ端末１１０ａ−１１０ｎの全体の集団（ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ）が移動されたそれ自身のバージョンで相互相関された場合の擬似ランダム（ｐｓｅｕｄｏｒａｎｄｏｍ）特性をその符号が持つという条件で単一の符号を効果的に使用できる。そのような特性を持つ符号は線形帰還シフトレジスタ（ＬＦＳＲ）を用いて得られることができる。この送信戦略（ｓｔｒａｔｅｇｙ）で、衝突の可能性が効果的に０に減らされる。

全体のユーザ端末の集団１１０ａ−１１０ｎのいたるところで１の符号が使用される１実施形態において、その符号が既知であるため基地局１２０ｂ内の受信器はより単純になる。さらに、ある特定のユーザの送信を探すためにその受信器が必要とする瞬間の時間は今では仮定の個別的な（ｄｉｓｃｒｅｔｅ）集合であり、したがって、同様にこの次元における複雑さを減らす。

制約を受ける到着時間の実施形態は、端末がそれらの裁量で送信する純ＣＤＭＡ−Ａｌｏｈａスキームに存在しない可能性があるチャネル上の遅延をもたらす。そのような遅延は、ユーザの２つの連続する送信の到着時間の間のチップ内の間隔（ｓｐａｃｉｎｇ）であることができる送信サイクルにより決定される。上で述べた実施形態の１において、各ユーザ端末はＵ個のチップのサイクルおきに１回の送信する機会を得るので、単一のパケットが経験する遅延はパラメータＵを持つ一様なランダム変数である。

Ｕが１５０００の大きな値の場合でさえ、チップのレート（ｒａｔｅ）が毎秒数１００万チップのオーダである場合、もたらされる遅延は数ミリ秒のオーダである。静止衛星を使用する通信システムのようなあるデジタル通信システムは、例えば相互ネットのルータからのエンドツーエンド通信リンクがもたらす可能性のある追加の遅延を考慮することさえなしに数百ミリ秒のオーダの固有の伝播遅延を有する。そのようなシステムにおいて制約を受ける到着時間アクセスの実装の遅延のために増加する割合は極端に小さい。

図２Ｂは制約を受ける到着時間チャネル制約の例のタイミング図２１０である。図２Ｂのタイミング図２１０は３台のアクティブなユーザ端末を示しているそれぞれは制約を受ける到着時間に到着するデータブロックを送信する。第１のユーザ端末は第１のユーザ端末に割り当てられる、割り当てられた到着時間に到着するデータブロック２２２ａ−２２２ｃを送信する。データブロック２２２ａ−２２２ｃの３回の送信のみが示されているが、そのユーザ端末がチャネルを手放すまでユーザ端末が割り当てられた複数の時間に到着するデータブロックを送信し続けられることが理解される。連続する送信の間の時間ｔ_ｃは送信サイクルである。図２Ｂの例において、第１のユーザ端末に割り当てられた時間エポックは各送信サイクルにおいて同一である。図２Ｂの例で示されている送信サイクル２３０はすべてのユーザ端末の送信を通したサイクルに要求されるよりも大きな持続期間を持つ。送信サイクル２３０が最小の時間増加量（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）の倍数、すなわちｔ_ｃ＝Ｄ×ｔ_ｂである場合、割り当てられた到着時間はDを法とする時間割り当てとして決定されることができる。加えて、図２Ｂはデータブロック例えば２２２ａの持続期間が送信サイクル２３０の持続期間よりも小さいことを示しても、データブロック２２２ａの持続期間は送信サイクルの持続期間を超える可能性がある。そのような状況において、受信器はそのユーザ端末からの送信をすでに受信している。このため受信器が割り当てられた時間エポックでユーザ端末からの送信を検索する必要がないかもしれない。加えて、データブロックの持続期間が送信サイクルの持続期間を超える場合、システムはそのユーザ端末に新たな時間エポックの割り当てを送信する必要がないかもしれない。

同様に、第２のユーザ端末は第２のユーザ端末に割り当てられる、割り当てられた到着時間に到着するデータブロック２２４ａ−２２４ｃを送信し、各データブロックの持続期間は送信サイクルの持続期間より短かったり長かったりする可能性がある。同様に、第２のユーザ端末に割り当てられる時間エポックは各送信サイクルにおいて同一である。

第３のユーザ端末は第３のユーザ端末に割り当てられる、割り当てられた到着時間に到着するデータブロック２２６ａ−２２６ｂを送信する。第３のユーザ端末に割り当てられる時間エポックは各送信サイクルにおいて同一である。しかし、第３のユーザ端末は第２の送信サイクルにおいて送信するデータを持たず、したがって基地局で受信するデータが存在しない。

連続した時間エポック割り当ての間の時間増加量２４０、ｔ_ｂは固定であるかもしれないし、可変であるかもしれない。最小の時間増加量２４０はユーザ端末の構成と同期のレベルとに基づいて決定されることができる。

例えば、ユーザ端末が据え付けであり、基地局で重大な（ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ）マルチパス信号要素が存在しない無線通信システムにおいてその最小の時間増加量は比較的小さくなりえる。例えば、最小の時間増加量２４０は、１のＣＤＭＡチップ、２チップ、３チップ、４チップ、５チップ、１０チップ、その他同種のもの、あるいはある他の時間の増加量、の持続期間であることができる。

他の実施形態において、ユーザ端末は移動式であるあるいは携帯用であることができ、もしくは実質的な（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌ）マルチパス信号要素が基地局に到着することができる。そのような実施形態では、第１のユーザ端末からの重大なマルチパス要素が第２のユーザ端末の割り当てられた到着時間より前に到着することを可能にするよう最小の時間増加量はより大きくされることができる。

上で議論した実施形態において、各ユーザの到着時間が常にＤを法として同一のチップ数である、望まれない現象が生じる機会が存在する。異なる時間エポックで開始するデータブロックが永続的に異なるレベル（ｌｅｖｅｌ）の干渉を有することができることが分析的に示されうる。例えば、図２Ｂのタイミング図の例において、第３のユーザ端末からのデータブロックの送信、例えば２２６ａの実質的な部分が他のユーザ端末からの他の干渉源（ｓｏｕｒｃｅ）を経験しない。総合的な結果はシステムの収容能力の減少である。この結果に対する１つの解決策は、無線通信システムが送信サイクルあるいはＤの数のチップごとに変化する各ユーザ端末に時間エポックを割り当てることである。連続的な置換は干渉を複数のエポック時間（ｅｐｏｃｈ ｔｉｍｅｓ）の間でより平等に分布させる。時間エポックを割り当てる処理はランダムあるいは擬似ランダムである、もしくは所定の系列あるいはアルゴリズムに従うことができる。

ＣＤＭＡ−Ａｌｏｈａチャネルにおいて、基地局の受信器はどのユーザ端末が送信しているかの知識を持たない。典型的には、送信者の同一性は情報フレームが適切に復号された後にのみ発見される。ユーザ端末が散発的にブロードキャストするのみである実施形態において、復号の誤りが存在する場合に基地局はその送信者が誰であったかを判別できない。制約される到着時間の構成を用いて、基地局の受信器はどのユーザ端末がそのデータブロックを送信しているかの知識を持つ。復号誤りが発生する場合、例えば、ユーザごとの出力制御ループを更新するために、あるいはその特定のユーザにパケット損失があった事実を知らせるためにそのような情報が使用されることができる。ＣＤＭＡネットワークは典型的にはユーザ端末の送信電力の閉ループ制御に依存する。無線通信システムは、送信されたデータが正しく受信されなかった場合にユーザ端末の送信器にその送信出力を増大させるように命じるために出力制御ループを使用できる。

図３は制約される到着時間チャネルにおいて動作するよう構成されているユーザ端末１１０のある実施形態の機能ブロック図である。ユーザ端末１１０は例えば図１の実施形態で示されたユーザ端末１１０ａあるいは１１０ｎのうちの１つであることができる。明快さのため本開示と関連のあるユーザ端末１１０のこれらの部分のみが示され記述される。

ユーザ端末１１０は１あるいは２以上の基地局からの順方向リンクの送信を受信するよう構成される受信器３０２を含む。図１と関連して先に述べたように、受信器３０２は基地局により送信された順方向リンクの送信を受信するよう構成されることができ、あるいは衛星のよう中間要素により中継された順方向リンクの送信を受信することができる。受信器３０２は無線通信システムからデータと命令とを受信するよう構成されることができる。命令と関連づけられたデータとはオーバーヘッドチャネルを用いて送信されることができ、制約を受ける到着時間チャネル制約に対する時間エポック割り当てと関連しているパラメータを含むことができる。他のユーザデータはトラフィックチャネル上で送信されることができる。代わりに、制御データおよび命令のいくらかあるいはすべてが順方向リンクトラフィックチャネル上で送信されることができる。

受信器３０２はオーバーヘッドチャネル上で受信した命令とデータとを適切なモジュールへ向けることができる。受信器３０２の出力は例えば同期モジュール３１０と、送信タイミングモジュール３２０と出力制御モジュール３３０とに連結されることができる。

同期モジュール３１０はユーザ端末１１０の時刻基準（ｔｉｍｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）を無線通信システムの時間軸と同期させるよう構成される。同期モジュール３１０はユーザ端末１１０の残りのモジュールと共に、例えば米国特許出願第１０／４２８９５３号に記載された同期技法を実現するよう構成されることができる。同期モジュール３１０は１のＣＤＭＡチップのオーダのものであるいはそれよりもよいものである可能性がある所定の同期精度を提供するよう構成されることができる。

送信タイミングモジュール３２０は時間エポック割り当てを受信し、割り当てられた時間エポックで基地局においてそのデータブロックが受信されることを可能にする時点にデータブロックを送信するためにユーザ端末内の送信パスを制御するよう構成されることができる。１実施形態において、送信タイミングモジュール３２０は各送信サイクルに先立って時間エポック割り当てを受信する。別の実施形態においては、送信タイミングモジュール３２０は最初の時間エポック割り当てを受信でき、所定のアルゴリズムに一部分基づいて将来の時間エポック割り当てを決定できる。所定のアルゴリズムは時間エポック割り当ての擬似ランダム化を含むことができる。そのような実施形態において、基地局は相補的アルゴリズムを用いて時間エポック割り当てを同様に決定するであろう。他の実施形態において、送信タイミングモジュール３２０はより少ない周期間隔で時間エポック割り当てを受信するよう構成されることができる。その周期はまさに所定数の送信サイクルごとのように周期的でありえ、あるいは事例（ｅｖｅｎｔ）ベースでありうる。事例ベースの時間エポック割り当ての例はチャネルにアクセスするアクティブなユーザ端末の数に関する変化と同時に起こる（ｃｏｉｎｃｉｄｅ）時間エポックの再割り当てである。

時間エポック割り当てのランダム化あるいは置換は、特にその時間エポック割り当てが擬似ランダムあるいは決定論的である場合に、送信タイミングモジュール３２０により決定されることができ、あるいは基地局で決定されユーザ端末１１０に送信されることができる。

送信タイミングモジュール３２０はチップ割り当てと法（ｍｏｄｕｌｕｓ）とを受信でき、同期モジュール３１０と関連して時間エポック割り当てを決定できる。別の実施形態において、送信タイミングモジュールは時間エポック割り当てを受信でき、同期モジュールにより決定されたところの、割り当てられた時間エポックで基地局に到着する目的でデータブロックが送信される必要がある時間オフセットを使用できる。送信タイミングモジュール３２０は他の実施形態では他の種類のタイミング情報を受信することができる。

出力制御モジュール３３０は送信器３５０、よりとりわけ送信器３５０内の出力増幅器３５２に順方向リンク通信において受信した出力制御信号に一部分基づいて送信出力を増大あるいは減少させるよう指図するよう構成されることができる。

ユーザ端末１１０にとっての送信データパスは基地局へ送信されるべきデータを格納するよう構成されるデータバッファ３４０を含むことができる。そのデータは逆方向リンク上で送信されるべきトラフィックとオーバーヘッドシグナリングと制御とを含むことができ、１あるいは２以上のソース（図示なし）から生ずることができる。ユーザ端末１１０はデータバッファ３４０からデータブロックを引き出しそのデータブロックをデータ変調器３４２へ伝達する。そのデータブロックはデータブロックサイズの所定の集合から選択されうる、あるいはユーザ端末１１０が送信したいデータの量に基づいた大きさに作られることができ、もしくは送信されるべきデータの量に基づいた所定のブロックサイズの組み合わせでありえる。

データ変調器３４２は引き出されたデータブロック内に含まれるデータを変調するよう構成されることができる。データ変調器３４２は例えば所定の符号系列でデータビットを拡散に向けるよう構成されることができる。データ変調器３４２はデータ変調器３４２内のＬＦＳＲにより生成された符号を使用、もしくはユーザ端末１１０で生成されたあるいは格納された所定数の符号から１つの符号を選択できる。データ変調器３４２は受信器３０２により基地局から受信した命令あるいは制御信号に基づいたある特定の符号を使用することに向けられることができる。

変調されたデータは伝搬遅延を補償する時間オフセットを含むことが決定される時点で信号を送信するよう構成される送信器３５０へ供給される。変調されたデータブロックはしたがって割り当てられた時間エポックで基地局に到着するように構成されている。

プロセッサで使用可能な、関係のあるメモリ３６２に格納された命令と関連しているプロセッサ３６０はユーザ端末の１あるいは２以上のモジュールの一部あるいはすべてを実行するよう構成されることができる。例えば、送信タイミングモジュール３２０の機能のいくらかあるいはすべてはプロセッサ３６０により実行されるメモリ３６２内にソフトウェアとして格納されることができる。

図４は図１に示された無線通信システムの基地局であることができる基地局１２０の１実施形態の機能ブロック図である。明快さのため本開示と関連している基地局１２０のこれらの部分のみが示され記述される。

基地局１２０は制約を受ける到着時間チャネル制約上のアクティブなセッションをセットアップするためのランダムアクセスチャネル上にブロードキャストされた信号を受信するよう構成されているアナログ受信モジュール４０２を含むことができる。アナログ受信モジュール４０２は制約を受ける到着時間チャネル制約上にブロードキャストされた信号を受信するようにも構成されることができる。アナログ受信モジュール４０２の出力は後続の処理のためにデジタル信号に変換されることができる。

基地局はアナログ受信モジュール４０２の出力に連結されているレーキ（ＲＡＫＥ）受信器を含むことができる。レーキ受信器は例えばある特定のユーザ端末から到着する潜在的ないくつかのマルチパス信号の内の最強のものを検索するよう構成されるサーチャ４１０を含められる。サーチャ４１０は第１のマルチパス信号を第１のフィンガ４１２に割り当て、第２のマルチパス信号を第２のフィンガ４１４に割り当てることができる。２つのフィンガ４１２と４１４とが示されているが、レーキ受信器内に任意の数のフィンガが実装されることができる。サーチャ４１０はタイミングに依存しているある特定のユーザ端末からの送信を検索するように構成されることができる。制約を受ける到着時間チャネル内の各ユーザ端末は到着のための時間エポックを割り当てられるため、サーチャ４１０は割り当てられた時間エポックを含む時間ウィンドウ内で関連づけられたユーザ端末からの送信を検索するよう構成されることができる。したがって、各時間エポックに関し、サーチャ４１０はその時間エポックに割り当てられているユーザ端末に関する知識を持っている。

フィンガ４１２および４１４のぞれぞれは、例えば対応する符号でその信号を逆拡散することによりマルチパス信号をそれに復調する。様々なフィンガ４１２と４１４とからの信号出力は、そのマルチパス信号が時刻が合わせられ集中的に加算される結合器４２０に連結されることができる。据え付けのユーザ端末が衛星中継局に送信するようなマルチパス信号が大部分存在しない実施形態において、多数のフィンガ４１２と４１４および関連づけられた結合器４２０を有するレーキ受信器が省かれる可能性がある。代わりに、検索と復調とを実行する単一のフィンガと同等である単一の受信パスが使用されることができる。

結合器４２０の出力はベースバンドプロセッサ４３０に連結されうる。ベースバンドプロセッサ４３０はデータの関連のある部分をＢＳＣ（図示なし）と連結することができる。加えて、ベースバンドプロセッサ４３０は制御信号とオーバーヘッド信号とを関連づけられた制御モジュールと連結することができる。

制御モジュールは送信サイクルの持続期間を決定するよう構成されている送信サイクルモジュール４４０を含むことができる。送信サイクルモジュール４４０は例えば、基地局１２０と通信しているいくつかのアクティブなユーザ端末に基づいて送信サイクルを決定できる。

制御モジュールは、特定のユーザ端末に割り当てられた到着時間を示す時間エポックを決定するよう構成されることができる時間境界モジュール４５０をも含むことができる。時間境界モジュール４５０はすべてのユーザ端末にわたって干渉の影響をより平等に分散させるために使用される時間エポックのランダム化あるいは置換を実行するようにも構成されることができる。時間境界モジュール４５０は時間エポック割り当てをプロセッサ４７０とベースバンドプロセッサ４３０とサーチャ４１０とに伝達するように構成されることができる。

制御モジュールは出力制御ループの一部を形作る出力制御モジュール４６０を含むことができる。出力制御モジュール４６０は、ある特定のユーザ端末向けの送信出力が増やされるべきかあるいは減らされるべきかを判別することができる。例えば、ベースバンドプロセッサ４３０はある特定のユーザ端末に割り当てられた到着時間に対応して受信したデータが壊れているか否かを判別できる。基地局１２０はそれからそのデータの再送を要求するメッセージを送信するであろう。加えて、ベースバンドプロセッサ４３０は、出力制御モジュール４６０がそのユーザ端末にその送信出力を増大させるよう命じるためにそのユーザ端末への制御メッセージを生成できるように出力制御モジュール４６０にそのデータを取り出せないことを伝達することができる。受信器がどのユーザ端末がデータを送信することを試みているかに関する情報を持たず、衝突がデータの損失あるいは破損に帰着する場合どのユーザ端末がオリジネータ（ｏｒｉｇｉｎａｔｏｒ）であるかを判別できないため、そのような出力制御ループはＡｌｏｈａチャネルのようなランダムアクセスチャネルでは可能ではない。逆に、ベースバンドプロセッサ４３０は特定のユーザ端末と対応している受信されたデータが誤りなしに受信されたことを判別できよう。ベースバンドプロセッサ４３０は出力制御モジュール４６０に誤りのない（ｅｒｒｏｒ ｆｒｅｅ）受信を伝達でき、出力制御モジュール４６０はそのユーザ端末にその送信出力を減らすよう命じるためのユーザ端末への制御メッセージを生成できる。出力制御モジュール４６０は、データ誤り率、ビット誤り率あるいはシンボル誤り率のような受信された信号の品質メトリック（ｍｅｔｒｉｃ）に一部分基づいて出力制御メッセージを決定できる。送信サイクルモジュール４４０と時間境界モジュール４５０とからの出力はもちろん出力制御モジュール４６０の出力も変調器４８２に連結されることができる。

変調器４８２は順方向リンクチャネル上でユーザ端末のそれぞれに送信されるべきデータを格納するために使用されるデータバッファ４８０にも連結される。変調器４８２は順方向リンク信号のそれぞれを適切な符号で変調でき、１あるいは２以上の制御モジュールの出力からオーバーヘッド信号を生成できる。

変調された信号は様々なユーザ端末に順方向リンク信号を供給するよう構成されている送信器４９０に連結される。プロセッサで使用可能な、関係のあるメモリ４７２に格納された命令と関連しているプロセッサ４７０は基地局１２０の１あるいは２以上のモジュールの一部あるいはすべてを実行するよう構成されることができる。

図５は制約された到着時間チャネルを割り当てる方法５００の実施形態の流れ図である。その方法５００は例えば図１あるいは図４に示された基地局により実現されることができる。

その基地局がユーザ端末からチャネルアクセスに関する要求を受信する場合、方法５００はブロック５０２を始める。基地局は例えばオーバーヘッドシグナリングと通信とのために提供されるＣＤＭＡ Ａｌｏｈａランダムアクセスチャネル上でユーザ端末からのその要求を受信することができる。その要求はその制約された到着チャネル上でアクティブなセッションを始める。

基地局はブロック５１０に進み、ユーザ端末と基地局とが同一の時間軸に同期させられているようにそのユーザ端末を同期させる。１実施形態において、そのユーザ端末は１のＣＤＭＡチップよりもよい精度で基地局の時刻基準と同期させられる。

それから基地局はブロック５２０に進み、制約された到着時間チャネルのための送信サイクルを決定する。先に述べたように、送信サイクルはある特定のユーザ端末に関する２つの連続する送信の到着時間間の持続期間を表す。先に述べたように、送信サイクルはアクティブなユーザ端末の数に基づいて、あるいはアクティブなユーザ端末の数と無関係に決定されることができる。１実施形態において、到着時間境界あるいは時間エポックの数はアクティブなユーザ端末の数と等しく、したがって送信サイクルはアクティブなユーザの数が掛けられた最小の時間増加量に等しい。他の実施形態では、送信サイクルは固定の持続期間であることができる。他の実施形態は複数の技法の組み合わせを使用できよう。例えば、時間の持続期間はアクティブなユーザ端末の数に基づくことができるが、さらに少なくともある所定の最小送信サイクルの持続期間に制限されうる。

それから基地局はブロック５２２に進み、そのユーザ端末に割り当てるべき到着時間を決定する。ある特定のユーザ端末に割り当てられる到着時間は他のユーザ端末に割り当てられた到着時間に一部分基づいて決定されることができる。その到着時間の差は１ＣＤＭＡチップあるいはチップの倍数と同じくらい小さい差にすることができる。１実施形態において、基地局はそのユーザ端末に最も速く利用可能な到着時間を割り当てることができる。

そのユーザ端末に割り当てる到着時間を決定した後、先に決定された到着時間がそのユーザ端末のための初期割り当てを意味して（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ）いるかどうかについて判別するため基地局は決定ブロック５３０に進む。割り当てられた到着時間が周期的である場合、異なる到着時間に割り当てられた異なるユーザに関して一様でない干渉の可能性が存在する。したがって、その到着時間が最初の到着時間の判別を意味していない場合、基地局はブロック５３２に進み、到着時間割り当てをランダム化する。基地局はその到着時間割り当てをランダム化し、そのランダム化された値をユーザ端末に伝達することができる。別の実施形態において、基地局とユーザ端末とは、その基地局がそのユーザ端末に最初の時間割り当てを伝達した後、所定の機能（ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に基づいて到着時間を個々に決定できる。それから基地局はブロック５４０に進む。

決定ブロック５３０に戻って、その到着時間割り当てがユーザ端末に割り当てられた最初の到着時間である場合、その到着時間をランダム化する必要がなく、基地局は直接ブロック５４０に進むことができる。

ブロック５４０において、基地局はユーザ端末に割り当てる符号チャネルを決定する。多数のユーザ端末が同一の到着時間を使用できるようにするため基地局はユーザ端末に各送信サイクル異なる符号チャネルを割り当てることができる。典型的には、基地局内の受信器の複雑さを減らすため符号の数は制限される。他の実施形態において、すべてのユーザ端末は同一の符号を使用し、ステップ５４０が省略されうる。

ユーザ端末に到着時間割り当てを伝達するために基地局はブロック５５０に進む。例えば、順方向リンク上でシグナリングする（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）ことにより基地局はユーザ端末にその到着時間を伝達する。

到着時間割り当てを伝達した後、基地局はブロック５５２に進み、符号チャネル割り当てを伝達する。すべてのユーザ端末が同一の符号割り当てを使用する場合、基地局はユーザ端末にその符号割り当てを送信する必要がない。

基地局は決定ブロック５６０に進み、基地局の受信器がユーザ端末から終了メッセージを受信したかどうかを判別する。アクティブなセッションの終了を示すためにユーザ端末は終了メッセージを送信できる。

基地局が終了メッセージを受信した場合、基地局はブロック５７０に進みユーザ局に対して方法５００が遂行された。決定ブロック５６０に戻って、基地局が終了メッセージを受信していない場合、基地局はそのセッションがアクティブなままであると断定することができる。それから基地局はユーザ端末との同期を維持しユーザ端末に割り当てるための次の到着時間を決定するためブロック５１０に戻る。基地局は到着時間各送信サイクルを決定できる、あるいは到着時間をより少ない周期的に決定できる。例えば、アクティブなユーザ端末の数が変わった場合に基地局は到着時間を再び決定できよう。１実施形態において、基地局は所定の送信サイクル数の後到着時間を再び決定できよう。他の実施形態はそのうえ他の方法を使用できよう。

図６は制約された到着時間チャネル上で動作する方法６００の実施形態の流れ図である。その方法６００は例えば図１あるいは図３に示された１あるいは２以上のユーザ端末により実現されることができる。

そのユーザ端末が基地局へのチャネルアクセスに関する要求を送信する場合、方法６００はブロック６０２を始まる。ユーザ端末例えば基地局のランダムアクセスオーバーヘッドチャネル上でその要求を送信できる。

ユーザ端末はブロック６１０に進み、共通の時刻基準を確立するために基地局と同期する。同期処理の間、ユーザ端末は伝搬遅延を補償するために使用されうるタイミングでオフセットを決定することができる。

ユーザ端末はブロック６２０に進み、到着時間割り当てを受信するあるいは決定する。ユーザ端末は典型的には基地局からの最初の到着時間割り当てを受信する。しかし、後続の到着時間はユーザ端末により自主的に決定されることができる。例えば、ユーザ端末はアクティブなユーザ端末の数を法とするチップの持続期間に関して時間割り当てを受信することができる。それからその割り当てにおける変更あるいはアクティブなユーザ端末の数における変更がない限り、ユーザ端末はその到着時間割り当てを決定することを続けることができる。別の実施形態では、ユーザ端末は到着時間割り当てを受信し所定の機能に基づいて後続の到着時間を決定できよう。

到着時間割り当てを受信あるいは決定した後、ユーザ端末はブロック６３０に進み符号割り当てを受信するあるいは決定する。ユーザ端末が２つ以上の符号を使用できるシステムにおいて、基地局は例えばその到着時間割り当てに基づいた符号チャネルを決定することができる。別の実施形態では、ユーザ端末はすべて同一の符号を使用することができ、そして符号を割り当てられないかもしれない。

符号を決定した後、ユーザ端末はブロック６４０に進み、割り当てられた到着時間で基地局に到着するよう時間が合わされた（ｔｉｍｅｄ）データを送信する。ユーザ端末はユーザ端末から基地局への伝搬遅延を補償するために、割り当てられた到着時間より前に一度にそのデータを送信する。

ユーザ端末は、その割り当てられた送信の機会を待つうちに送信されるべきデータをバッファリングできる。ユーザ端末はそれからバッファリングされたデータのいくらかあるいはすべてを引き出し割り当てられた到着時間から開始してそのデータが基地局に到着するようそのデータを送信できる。ユーザ端末はデータブロックサイズの所定数の１つでデータを生成するよう構成され、あるいは可変のデータブロックサイズを生成するよう構成されることができる。そのデータは割り当てられた符号を用いて符号化されることができ、その符号は例えば線形帰還シフトレジスタ（ＬＦＳＲ）を用いて生成されることができる。

データを送信した後、ユーザ端末は決定ブロック６５０に進み、制約された到着時間チャネルのその一部分を止めアクティブなセッションを終えるべきかどうかを判別する。そうでない場合、ユーザ端末はブロック６１０に戻って進みそのチャネル上での動作を続ける。

決定ブロック６５０に戻って、ユーザ端末がアクティブなセッションが終わらされるべきであり制約された到着時間チャネルへのアクセスがやめさせられるべきであることを判別した場合、ユーザ端末はブロック６５２に進み、基地局に終了メッセージを送信する。１実施形態では、ユーザ端末は最初のチャネルアクセス要求のためにユーザ端末により使用されたランダムアクセスオーバーヘッドチャネル上でその終了メッセージを送信する。別の実施形態では、終了メッセージは制約された到着時間チャネル上で送信されたデータと共に含まれうる。終了メッセージを送信した後、ユーザ端末はブロック６６０に進み方法６００が遂行された。

図７は時間が制約されたチャネルからの信号を受信する方法７００の実施形態の流れ図である。その方法７００は例えば図４に示された基地局内で実現されることができる。

方法７００はその基地局が制約された到着時間チャネル上で少なくとも１台のアクティブなユーザ端末から、そして典型的には複数のアクティブなユーザ端末からの送信を受信するブロック７１０で始まる。基地局はブロック７２０に進み、その複数のアクティブなユーザ端末からある特定のユーザ端末のための到着時間割り当てを決定する。それから基地局はブロック７３０に進みそのユーザ端末に割り当てられた到着時間と重なり合う時間ウィンドウ内でそのユーザからの送信を検索する。基地局は同一の符号で変調された多数の送信を受信することができる。しかし、典型的には送信のそれぞれは異なる到着時間割り当てを持つよう構成されている。したがって異なる信号は異なる時間で始まって変調される。符号の十分な相互相関特性が存在する増加量内で到着時間が割り当てられた場合、基地局は他の信号の存在の中で特定のユーザ端末からの送信をリカバー（ｒｅｃｏｖｅｒ）できる。

本開示はたくさんの符号Ｃの必要性を除くことができ、このゆえに同時に受信器を単純化し、その一方で衝突の可能性を実質上除く、制約された到着時間チャネルのアウトラインを述べる（ｏｕｔｌｉｎｅｓ）。無線通信システムは複数のユーザ端末と単一の基地局との間の逆方向リンクのシグナリングの一部としてそのチャネルを実現できる。各到着時間を検索される符号の数が減らされるため基地局内の受信器は実質上単純化されうる。

ここにおいて開示された実施形態と関連して記載された方法、処理あるいはアルゴリズムのステップは、直接にプロセッサにより実行されるソフトウェアモジュールで、ハードウェアであるいはそれら２つの組み合わせで具体化されることができる。方法あるいは処理における様々なステップあるいは行為は示された順序であるいは別の順序で実行されることができる。

ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、不揮発性メモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは当技術分野で既知の任意の他の記憶媒体の形態内にあって（ｒｅｓｉｄｅ）もよい。典型的な（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）記憶媒体は、プロセッサがその記憶媒体から情報を読み出したり、その記憶媒体へ情報を書き込んだりするように、プロセッサと結合されてもよい。別の例では、記憶媒体はそのプロセッサと一体であってもよい。さらに、様々な方法が実施形態で示された順序で実行される、あるいはステップの変更された順序を用いて実行される可能性がある。加えて、１あるいは２以上の処理あるいは方法のステップが省かれることができ、１あるいは２以上の処理あるいは方法のステップにはその方法と処理とが追加されることができる。追加のステップ、ブロックあるいは実行がその方法と処理との既存の要素の初めに、終わりにあるいは間に挟まって追加されてもよい。

開示した実施形態の上述の記載はいかなる当業者でも本開示を構成あるいは利用できるように提供される。これらの実施形態に対する様々な変形例は、当業者にとっては容易に明白であり、ここで定義された一般的な原理は、本開示の精神あるいは範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用可能である。したがって、本開示は、ここで示した実施形態に限定されることを意図したものではなく、ここに開示した原理と新規な特徴と合致する最も広い範囲と一致すべきものである。

本開示の時間制約アクセスチャネルを実現している無線通信システムの実施形態の機能ブロック図である。 本開示の実施形態に従うＡｌｏｈａランダムアクセスチャネルの実施形態のタイミング図である。 本開示の実施形態に従う時間制約アクセスチャネルの実施形態のタイミング図である。 本開示の時間制約アクセスチャネルを管理するよう構成されている基地局の実施形態の機能ブロック図である。 本開示の時間制約アクセスチャネルとインターフェイスするよう構成されているユーザ端末の機能ブロック図である。 チャネルを割り当てる処理の実施形態の流れ図である。 制約を受ける到着時間チャネル制約内で動作する処理の実施形態の流れ図である。 制約を受ける到着時間チャネル制約からの信号を受信する処理の実施形態の流れ図である。

符号の説明

１００…無線通信システム、１１０、１１０ａ、１１０ｎ…ユーザ端末、１２０ａ…衛星、１２０、１２０ｂ…基地局、１４０…基地局コントローラ、１５０…移動通信交換局、１６０…公衆交換電話網、１７０…パケットネットワーク、２００、２１０…タイミング図、２０２ａ、２０２ｂ、２０４ａ、２０４ｂ、２０６ａ、２０６ｂ…衝突、２２２ａ−ｃ、２２４ａ−ｃ、２２６ａ、２２６ｂ…データブロック、２３０…送信サイクル、２４０…時間増加量、３０２…受信器、３１０…同期モジュール、３２０…送信タイミングモジュール、３３０…出力制御モジュール、３４０、４８０…データバッファ、３４２…データ変調器、３５０、４９０…送信器、３５２…電力増幅器、３６０、４７０…プロセッサ、３６２、４７２…メモリ、４０２…アナログ受信モジュール、４１０…サーチャ、４１２、４１４…フィンガ、４２０…結合器、４３０…ベースバンドプロセッサ、４４０…送信サイクルモジュール、４５０…時間境界モジュール、４６０…出力制御モジュール、４８２…データ変調器、５００、６００、７００…方法

Claims (39)

1. チャネルへのアクセスを割り当てる方法であって、
   送信サイクルのタイミングを決定し、
   複数のアクティブなユーザ端末からユーザ端末に割り当てるため前記送信サイクル内の到着時間を決定し、
   前記到着時間に始まる前記チャネルを前記ユーザ端末に割り当てるために、前記ユーザ端末に前記到着時間を送信する、
   ことを備える方法。
2. 前記到着時間は前記複数のユーザ端末の中から少なくとも１の追加のユーザ端末が送信しているタイムピリオドの間に生じる請求項１に記載の方法。
3. 前記到着時間は前記複数のユーザ端末の中から追加のユーザ端末に割り当てられた到着時間のほぼ１のＣＤＭＡチップ内で生じる請求項１に記載の方法。
4. 前記到着時間は追加のユーザ端末に割り当てられた到着時間の最も近い到着時間から少なくとも１のＣＤＭＡチップで生じる請求項１に記載の方法。
5. 前記到着時間は前記送信サイクルの始まりと関連して実質上同一の位置で生じる請求項１に記載の方法。
6. 前記送信サイクルが１ＣＤＭＡチップの持続期間に比例する持続期間を備える請求項１に記載の方法。
7. 到着時間を決定することが前記送信サイクル内のチップの数を法とするＣＤＭＡチップ数を決定することを備える請求項１に記載の方法。
8. 前記送信サイクルがアクティブなユーザ端末の数に比例する持続期間を備える請求項１に記載の方法。
9. 前記送信サイクルが、固定された持続期間を備える請求項１に記載の方法。
10. さらに前記送信サイクル内で前記到着時間をランダム化することを備える請求項１に記載の方法。
11. さらに、
    前記ユーザ端末のための符号割り当てを決定し、
    前記ユーザ端末に前記符号割り当てを送信する、
    ことを備える請求項１に記載の方法。
12. チャネルへのアクセスを割り当てる方法であって、
    ユーザ端末から前記チャネルへアクセスするための要求を受信し、
    時間軸を前記ユーザ端末と同期させ、
    １ＣＤＭＡチップの持続期間に比例する持続期間を有する送信サイクルを決定し、
    前記送信サイクル内のチップの境界で生じる到着時間を決定し、
    前記到着時間に始まる前記チャネルを前記ユーザ端末に割り当てるため前記ユーザ端末に前記到着時間を送信する、
    ことを備える方法。
13. チャネル内にデータを送信する方法であって、
    前記チャネルへのアクセスを要求し、
    前記要求に応答した到着時間の割り当てを受信し、
    前記データブロックの最初の部分が前記割り当てられた到着時間に受信器に到着するように前記到着時間からの時間オフセットでデータブロックを送信する、
    ことを備える方法。
14. 前記チャネルへのアクセスを要求することがランダムアクセスチャネル上で前記チャネルへのアクセスを要求することを備える請求項１３に記載の方法。
15. 前記ランダムアクセスチャネルがＣＤＭＡ Ａｌｏｈａチャネルを備える請求項１４に記載の方法。
16. 前記到着時間を受信することが、送信サイクル内で生じるＣＤＭＡチップの境界を受信することを備える請求項１３に記載の方法。
17. 前記到着時間を受信することが別のユーザ端末のための時間割り当てから実質上１のＣＤＭＡチップの持続期間で生じている到着時間を受信することを備える請求項１３に記載の方法。
18. 前記到着時間を受信することがアクティブなユーザ端末の数を法とする時間エポック割り当てを受信することを備える請求項１３に記載の方法。
19. さらに、そのデータブロックを送信するために要求されている時間と少なくとも一部分で重なり合っている時間に前記チャネル上で送信する少なくとも１の他のユーザ端末により使用される符号で前記データブロックを符号化することを備える請求項１３に記載の方法。
20. さらに、複数のアクティブなユーザ端末により使用される符号で前記データブロックを符号化することを備える請求項１３に記載の方法。
21. さらに、前記到着時間割り当てに一部分基づいてその後の送信サイクル内に生じる将来の到着時間の割り当てを決定することを備える請求項１３に記載の方法。
22. 将来の到着時間の割り当てを決定することがアクティブなユーザ端末の数を法とするＣＤＭＡチップの境界を決定することを備える請求項２１に記載の方法。
23. 将来の到着時間の割り当てを決定することが所定のアルゴリズムに基づいてＣＤＭＡチップの境界を決定することを備える請求項２１に記載の方法。
24. チャネル内のデータを受信する方法であって、
    ユーザ端末に割り当てられた送信サイクル内で到着時間を決定し、
    複数のアクティブなユーザ端末からの送信を受信し、
    前記到着時間を含んでいる時間ウィンドウ内で前記ユーザ端末からの送信を検索し、
    前記ユーザ端末からデータブロックを受信する、
    ことを備える方法。
25. さらに、
    前記データブロックの少なくとも一部に対応する受信された信号の品質メトリックを決定し、
    前記受信された信号の品質メトリックに一部分基づいて出力制御メッセージを決定し、
    前記ユーザ端末に前記出力制御メッセージを送信する、
    ことを備える請求項２４に記載の方法。
26. 前記受信された信号の品質メトリックがシンボル誤り率を備えている請求項２５に記載の方法。
27. 前記受信された信号の品質メトリックがビット誤り率を備えている請求項２５に記載の方法。
28. 制約を受ける到着時間チャネル制約上で動作するための装置であって、
    データブロックを格納するよう構成されているデータバッファと、
    前記データバッファに連結され、変調されたデータを生成する符号を用いて拡散データ系列を前記データブロック内に向けるよう構成されているデータ変調器と、
    前記データ変調器から前記変調されたデータを受信し前記変調されたデータを選択的に送信するよう構成されている送信器と、
    前記送信器に連結され、到着時間割り当てを受信し、実質上前記到着時間割り当てで受信器に送信されたデータが最初に到着するよう前記到着時間割り当てに関連する時間オフセットで前記変調されたデータを送信するために前記送信器を制御するよう構成されている送信タイミングモジュールと、
    を備える装置。
29. 前記データ変調器が前記符号を生成するよう構成された線形帰還シフトレジスタを備える請求項２８に記載の装置。
30. 前記到着時間割り当てが送信サイクル内で生じるＣＤＭＡチップの境界を備える請求項２８に記載の装置。
31. さらに、前記到着時間割り当てを受信し、前記送信タイミングモジュールに前記到着時間割り当てを通信するよう構成されたローカル受信器を備える請求項２８に記載の装置。
32. さらに、前記送信タイミングモジュールをシステム時刻基準に同期させるよう構成された同期モジュールを備える請求項２８に記載の装置。
33. 制約を受ける到着時間チャネル制約上で動作するための装置であって、
    送信サイクルのタイミングを決定するよう構成された送信サイクルモジュールと、
    ユーザ端末に割り当てられた前記送信サイクル内で到着時間を決定するよう構成された時間境界モジュールと、
    複数のアクティブなユーザ端末から複数の送信を受信するよう構成され、前記ユーザ端末からの送信のための前記到着時間を含む時間ウィンドウ内で前記複数の送信を検索するよう構成された受信器と、
    を備える装置。
34. 前記送信サイクルモジュールがいくつかのＣＤＭＡチップ（Ｄ）の持続期間に実質上等しい持続期間を有する前記送信サイクルを決定する請求項３３に記載の装置。
35. 前記時間境界モジュールがＣＤＭＡチップの境界を備える前記到着時間を決定する請求項３４に記載の装置。
36. 前記時間境界モジュールが前記Ｄを法とするＣＤＭＡチップの境界を備える前記到着時間を決定する請求項３４に記載の装置。
37. 前記複数の送信は同一の符号で符号化された複数の時間オーバーラッピング送信を有する請求項３３に記載の装置。
38. 前記複数の時間オーバーラッピング送信が、それぞれが異なる到着時間割り当てを有している複数のオーバーラッピング送信を有する請求項３７に記載の装置。
39. ユーザ端末からチャネルへのチャネルへのアクセスのための要求を受信し、
    前記ユーザ端末と時間軸を同期させ、
    １ＣＤＭＡチップの持続時間と比例する持続期間を有する送信サイクルを決定し、
    前記送信サイクル内のチップの境界で生じている到着時間を決定し、
    前記到着時間で始まる前記ユーザ端末に前記チャネルを割り当てるため前記ユーザ端末に前記到着時間を送信する、
    ことを備える方法を、プロセッサにより実行される際に実行する、１あるいは２以上の前記プロセッサで使用可能な命令を格納するよう構成されている１あるいは２以上のプロセッサで読み出し可能な記憶装置。

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