JP2008527845A - 衛星通信システムおよび方法におけるマルチユーザー検出および干渉低減による適応ビーム形成 - Google Patents
衛星通信システムおよび方法におけるマルチユーザー検出および干渉低減による適応ビーム形成 Download PDFInfo
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Abstract
Description
本出願は、2005年1月5日に出願され、「Adaptive Beam−Forming with Interference Suppression and Multi−User Detection in Satellite Systems with Terrestrial Reuse of Frequencies」と題された仮特許出願第60/641,560号に基づく利益を主張し、この開示全体を引用することにより、本願明細書の一部をなすものとする。
本発明は、通信システムにおける干渉低減に関する。特に、本発明は、地上周波数の使用/衛星帯域周波数の再使用による衛星通信システムおよび方法における干渉低減に関する。
コードを使用して同一チャネル送信によってもたらされるMAIである。レーキ整合フィルタリングは、所望の信号の分解性(resolvable)マルチパスレプリカをコヒーレントに結合させることによってマルチパスフェージングに効果的に対処することができる。多要素アンテナを備える受信機は、レーキ整合フィルタリングを信号の時空間処理と結合させてMAIを低減させるように構成されてもよい。
本明細書で論じられている衛星システムモデルにおいて、衛星フォワードリンクは固定スポットビームを形成すると想定される。固定フォワードリンクスポットビームの各々は、地理的にかなり大きいが、地上波セルと類似である。図9に示されるように、3セル周波数再使用クラスターサイズが想定される。図9に示されているように、多数のATCタワーがスポットビーム内に存在することがある。ATCおよびこれと通信する無線端末は、使用可能な衛星帯域周波数の地上および衛星再使用の分離を増大または最大化するために、隣接するスポットビームの周波数を使用してもよい。図9はまた、この内部で囲まれた衛星セルの周波数がこれに含有されるあらゆるATCに対して使用可能にならない場合がある「排除」ゾーン(点線円)を示している。図9はまた、リターンリンク衛星アンテナフィード要素の、一般的により大きな地理的フットプリントを示している。このようなリターンリンクアンテナフィード要素によって衛星ゲートウェイに提供された信号は、ビーム形成、干渉除去、チャネル推定およびマルチユーザー検出を備える適応(リターンリンク)信号処理を実行するように使用されてもよい。
S=[s1s2・・・sK] ∈CM×K≡データ拡散コード行列
AI=diag{a1,l(θ1,ψ1)β1・・・aK,l(θK,ψK)βK}∈CK×K≡l番目のフィード要素/チャネル行列
b=[b1・・・bK]T∈RK×l≡データビットのKベクトル
P=[p1p2・・・pK]∈CM×K≡パイロット拡散コード行列
1u=[1・・・1]T∈Ru×l≡1のuベクトル
V=[v1v2・・・vN]∈CM×N≡ATC干渉成分行列
AI (n)=diag{a1,l(θ1,ψ1)・・・aN,l(θN,ψN)}∈CN×N≡N個のATCのl番目のフィード要素行列
本セクションは、例えば本発明の一部の実施形態に従ったcdma2000衛星リターンリンクの最小2乗平均誤差(MMSE)基準などのエラー低減基準に対して結合重みの推定値が取得される様子を説明する。MMSE基準はATC干渉成分を有する受信信号に適用されるため、得られる解は最小2乗平均誤差の観点でATC干渉除去について最適である場合がある。
zl (p)をユーザーの遅延パイロット信号p1、p2、・・・pKに整合されたK個のフィルタのバンクからのK複素ベクトル出力とし、この入力(yL)はフィード要素lの受信ベースバンド信号である。これらのユーザーの各々のタイミング推定値はパイロット検索器によって取得されると想定される。l番目の要素について、K個の整合フィルタのバンクからのK複素ベクトル出力は受信パイロット信号の逆拡散バージョンであり、これは以下によって与えられる。
R(p)=PHP∈CK×K≡主対角に沿って1を有するパイロット相関行列
R(ps)=PHS∈CK×K≡主対角に沿ってゼロを有するパイロット/信号相互相関行列
R(pv)=PHV∈CK×N≡パイロット/ATC相互相関行列
k番目のユーザーに対して得られる重みベクトル
R(s)=SHS∈CK×K≡主対角に沿って1を有するトラフィック信号相関行列
R(sp)=SHP∈CK×K≡主対角に沿ってゼロを有するトラフィック信号およびパイロット相互相関行列
R(sv)=SHV∈CK×N≡トラフィック信号およびATC相互相関行列
ATC誘導干渉成分は、適応干渉低減検出器によって効果的に対処可能なビーム間同一チャネル干渉を含む。ATC干渉成分とは異なり、多重アクセス干渉(MAI)は、空間専用処理技術によっては効果的に除去されないこともあるビーム間干渉成分を含む。本発明の一部の実施形態は、ATC干渉低減後にMAIを効率的に低減するためのアルゴリズムを提供する。ATC干渉低減およびシングルユーザー検出を実行する際に、タイミング情報および形成ビーム/チャネル推定値が取得される。従って、MAIを再構築して、これをビーム形成後に信号から減算することが可能である。
MAIを低減するために、パイロット信号を使用してユーザーごとに形成ビーム/チャネルを推定することがまず望ましい。ビーム形成信号rkは、ユーザーの遅延パイロット信号p1、p2、・・・pKに整合されたK個のフィルタのバンクに以下のように適用されてもよい:
本発明の実施形態によると、多重アクセス信号の集合に対する干渉成分を低減するように構成されてもよいシーケンシャルATCおよびMAI干渉除去(SAMIC)検出器は、MAI除去は、多重アクセス信号の集合に無関係なATC誘導同一チャネル(および/または非同一チャネル)干渉および/または他の(非ATC誘導)干渉成分の低減に続いてより効果的であるという事実に少なくとも部分的に基づいている。干渉低減信号rkに対するk番目の多重アクセスユーザーと関連した最終情報の検出に依存するのではなく、SAMIC検出器は、以下の式によって示されるような干渉低減信号からMAIの推定値を減算することによって取得される、干渉低減信号に対するさらなる干渉低減に基づいて、k番目の多重アクセスユーザーと関連した最終情報を検出する。
本セクションにおいて、本発明の一部の実施形態によると、シングルユーザー検出用のATC干渉除去器およびマルチユーザー検出用のSAMIC検出器の性能を示すシミュレーション例が提示される。衛星アンテナフィード要素からの信号入力によるリターンリンク適応ビーム形成が検討される。シミュレーションは、衛星製造者と、CONUSに対する代表ATCフットプリントとによって提供されるフィード要素利得/位相データを使用する。フォワードリンクの衛星スポットビームは、衛星製造者によって提供されるような固定ビーム形成に基づいている。フォワードリンク固定スポットビームはここでは、周波数再使用概念を図示して、同一周波数ATCが禁じられることがある排除ゾーン領域を決定するためにのみ使用される。図13はフォワードリンクスポットビーム輪郭とATCの場所とを示しているのに対して、図14は、リターンリンクフィード要素輪郭とCONUSに対するATCの場所とを示している。
本明細書で説明されているシミュレーション結果は、78.6kspsのレートの無線構成3および4によるcdma2000 1XRTT標準に基づいている。1XRTT cdma2000は、1.2288Mcpsのチップレートで1.25MHzのチャネル帯域幅で動作する。トラフィックチャネルの拡散利得は16に等しい(M=16チップ/ビット)。特に、cdma2000について、パイロットチャネルおよびトラフィック信号チャネルのチップシーケンスベクトルは
ここで、
1)全ATC干渉ソースは、CONUSに対するATCフットプリントに従った位置に配置される。
2)各ATCソースは、ガウス雑音の独立ポイントソースとしてモデリングされる。
3)各ATCは等しい電力を送信する。全ATCによって送信された全電力は、「衛星に発射された全ATC電力」と称される。
4)フォワードリンクの全175個の固定スポットビームは、図13に示されているようにアメリカ大陸をカバーする。
5)周波数再使用クラスターサイズ3が検討される。同一周波数ビームは図13に示されている。
6)ビームの同一周波数ATC排除ゾーンは半径0.3のゾーンとして定義される(各ビームは半径0.2である)。排除ゾーン内の全ATCは、対応する排除ゾーンによって囲まれた衛星ビームの周波数の再使用を認められていない。
7)リターンリンク適応ビーム形成は、図14に示されているように、88個のフィード要素から選択された複数の入力を使用する。
8)受信機(つまり入力)数は、いずれの場合も最大数のATCをピックアップするフィード要素を使用することによって7から35まで変化する。
9)第1の受信機の最大信号対雑音(Eb/No)は8.4dBである。
10)各ポイントの収束後、全シミュレーションは200個のフレーム(20ms/フレーム)に至り、これは4秒長のデータに等しい。
本セクションでは、本発明の一部の実施形態に従ったシングルユーザー干渉除去検出器に基づいたシミュレーション結果が提示される。50都市の各々でのATCが単一ポイントソースとしてモデリングされる場合についてまず分析する。そして、ATCが拡散ポイントソースクラスターとしてモデリングされる場合について分析する。性能問題は、適応ビーム形成に使用されるBERと、ΔT/T対SIRおよびフィード要素数に焦点を当てる。4.1の想定およびパラメータに加えて、シミュレーション結果はK=1、μ=0.0001およびQ=1(つまり、パイロットシンボルに対して16個のチップ積分を使用するのみ)に基づいている。異なるμおよび/またはQの使用はわずかに良好または不良な性能をもたらすことがあるが、ステップサイズμは、特に言及されなければμ=0.0001に設定される。
所望のモバイルユーザー端末(MT)がフィード要素#21[2.1、0.05]のフットプリントの中央に配置されるとすると(つまり、θ=2.1°、φ=0.05°)、全16個のATCは排除ゾーン除去後に同一チャネルATCとして含まれる。干渉除去器への入力として使用されたフィード要素は以下のとおりである。
a) 7個のフィード:フィード#21、20、13、14、22、28、27
b)17個のフィード:a)の7個のフィードに加えて、フィード#33、34、35、29、23、26、19、12、15、9
c)23個のフィード:b)の17個のフィードに加えて、フィード#46、47、82、84、70、78
この場合、干渉除去器の性能は、前のケースの各ポイントソースATCを9個のATCのクラスターに拡張することによって検討される。拡散ATCの各クラスターは、0.05°×0.05°(約25マイル×25マイル、約40.2×40.2キロメートル)の地理的エリアに均一に分布される。
ここで、モバイル端末位置が、ケースAの最大フィード要素利得位置[2.1、0.05]からこのケースの[2.2、0.15]に移動される。MTが依然として同一電力を送信しているとすると、フィード#21からの受信Eb/Noは、今フィード#21のピークからずれているMTゆえに0.8dBだけ低減される。ゆえに、この場合は、Eb/Noは7.6dBである。ビーム形成に使用されるフィード要素はケースAと同様のままである。
本セクションでは、ATC干渉成分のもとでのマルチユーザー環境におけるSAMICマルチユーザー検出器の使用に対するシミュレーション結果が提示される。同一ビーム多ユーザーがビーム#122内部でランダムに均一分布されるとする。ATC干渉成分フットプリントおよび衛星フィード要素は、前のシングルユーザーの場合と同じままである。セクション4.1の想定およびパラメータによる、78.6kbpsのデータレートでの拡散利得16のcdma2000リバーストラフィックチャネルを検討することに加えて、シミュレーション結果はまた、それぞれ38.4kbpsおよび19.2kbpsの拡散利得32および64(M=32チップ/ビットおよび64チップ/ビット)について含まれる。拡散利得32の場合について、パイロットチャネルおよびトラフィック信号チャネルのチップシーケンスベクトルが
a)1個の受信機、つまりL=1のケースについて:フィード#21。
b)17個の受信機、つまりL=17のケースについて:フィード#:21、20、13、14、22、28、27、33、34、35、29、23、26、19、12、15および9。
これは、78.6kbpsのデータレートのcdma2000無線構成3および4によって定義された場合である。同一のEIRPを有する5個の同一ビームMTユーザーの解決に最初に対処する。図26は、衛星に発射された衛星信号対ATC電力比として定義された全5個のユーザーのBER平均対SIRを示している。図26において、シングルユーザー検出器(SUD)と、受信機1個および受信機17個のSAMICおよびSAMIC2からのシミュレーション結果が与えられる。SAMIC2検出器は、第2段階SAMICが第1段階SAMICからのビット推定値をビット推定値入力として使用する2段階SAMIC検出器である。そのビット推定値入力がATC干渉除去器の出力判定によるものであるSAMIC検出器とは異なって、第2段階SAMICは第1段階SAMICからのビット推定値を使用して、マルチユーザー検出性能をさらに改良する。受信機1個の場合、SAMIC検出器は、ATC干渉成分が一定のレベルまで低下する場合のSUDに対する利点を示しているにすぎない。しかしながら、受信機17個の場合は、SAMICの利点はSUD検出器と比較して相当のものである。
この場合、拡散利得は32に増大され、これはトラフィックデータレート38.4kbpsを効果的にもたらす。Eb/Noはユーザーごとに8.4dBに固定されているため、LMSのチップ積算長が32個のチップに最適化され、またチャネル推定値のチップ積算長が拡散利得に比例して3072個のチップ(2PCG)に最適化される点を除いてケースAと同じシミュレーション想定およびパラメータが使用される。50個のユーザープロファイルから最初の10個のアクティブ同一ビーム等電力を考えると、10個のユーザーのBER平均対SIRが図28に示されている。SAMICおよびSAMIC2検出器は、17個の受信機の場合のSIR範囲に対するSUDよりも良好な性能を提供すると思われる。SAMIC2検出器のBER平均はSIR=0dBの10-4〜SIR=−40dBの6×10-3に及ぶ。図29は、SIR=−10dBの場合のBER平均対アクティブ同一ビームユーザー数を示している。M=16の場合と比較すると、拡散利得の増大によってSAMIC/SAMIC2検出器が、受信機1個および受信機17個の場合の双方においてより効果的になることが明らかである。SAMIC2検出器のBER平均は、K=40の場合は依然として1%以下である。すべてのアクティブユーザーのBER性能を調べるために、SMIC2検出器のBER拡散には、図30のL=17の場合の平均BERに加えて最大値および最低値を備える。SUDに対してSAMIC2によって提供された重要な性能改良が示されている。
性能対拡散利得をさらに評価するために、拡散利得は、相当なトラフィックデータレート19.2kbpsを有したまま64に増大されることがある。またシミュレーション想定およびパラメータはケースBと同じである。性能を最適化するために、LMSのチップ積算長は64個のチップに増大可能であり、チャネル推定値のチップ積算長は6144個のチップ(2個のPCGよりわずかに良好と思われる4PCG)に増大可能である。図31は、50個のユーザープロファイルから最初の10個のユーザーのBER平均対SIRを示している。SAMICおよびSAMIC2検出器はSUD検出器の性能より相当に優れている。10個のユーザーのみが検討されているため、SAMIC検出器に対するSAMIC2検出器の利点は高処理の場合には生じない。しかしながら、SAMIC検出器に対するSAMIC2の利点は、ユーザー数が増えるとより明確にされる。SAMICおよびSAMIC2検出器の両方が、高処理利得ゆえに、受信機1個のみでもSUDより良好に実行する。平均BER対ユーザー数Kは、図32においてSIR=−10dBに対して与えられる。
Claims (90)
- ある宇宙ベースコンポーネント周波数帯域にある宇宙ベースのコンポーネントにおいて、ある地理的エリアにおいて前記宇宙ベースコンポーネントと通信している複数の端末の送信に依存する干渉成分と、前記地理的エリアにおいて前記宇宙ベースコンポーネントと通信している前記複数の端末における前記送信に依存しない干渉成分とを含む複数の信号を受信するステップと、
まず前記地理的エリアにおいて前記宇宙ベースコンポーネントと通信している前記複数の端末における前記送信に依存しない前記干渉成分をまず低減して、次いで前記宇宙ベースコンポーネントと通信している前記地理的エリアの前記複数の端末における前記送信に依存する前記干渉成分を低減することによって、前記複数の信号の干渉成分を順次低減するステップと
を含む通信方法。 - 前記地理的エリアにおいて前記宇宙ベースコンポーネントと通信している前記複数の端末における前記送信に依存しない前記干渉成分が、補助地上波ネットワークおよび/または前記補助地上波ネットワークと通信する1つ以上の端末による送信に依存する干渉成分を含み、前記補助地上波ネットワークおよび/またはこれと通信する前記1つ以上の端末は、前記宇宙ベースコンポーネントの少なくとも一部の周波数を使用する、請求項1に記載の方法。
- 前記宇宙ベースコンポーネントにより受信するステップが、複数のアンテナフィード要素を使用して受信するステップを含むものである、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の信号の干渉成分を順次低減するステップが、パイロット信号を処理するステップと、前記パイロット信号の前記処理に基づいて前記複数のアンテナフィード要素についての重みを決定するステップとを含むものである、請求項3に記載の方法。
- 前記処理に基づいて少なくとも1つのパイロット信号エラーを生成するステップをさらに含む請求項4に記載の方法。
- 前記アンテナフィード要素についての前記重みが、前記少なくとも1つのパイロット信号エラー尺度の2乗平均値を低減するように選択される、請求項5に記載の方法。
- 前記重みを、前記アンテナフィード要素によって受信された信号に対して印加して干渉低減信号を取得するステップをさらに含む請求項4に記載の方法。
- 前記地理的エリアにおいて前記宇宙ベースコンポーネントと通信している前記複数の端末における前記送信に依存する前記干渉成分を低減するステップが、前記干渉低減信号に基づいてチャネル推定値の集合を決定するステップと、前記干渉低減信号からビット推定値の集合を生成するステップと、チャネル推定値の前記集合および前記ビット推定値を使用して前記干渉低減信号に対して干渉低減を実行するステップとを含むものである、請求項7に記載の方法。
- 前記チャネル推定値および前記ビット推定値を使用して前記干渉低減信号に対して干渉低減を実行するステップが、第2の干渉低減信号を生成するステップを含み、
前記第2の干渉低減信号に基づいて第2のチャネル推定値の集合を決定するステップと、前記第2の干渉低減信号から第2のビット推定値の集合を生成するステップと、前記第2のチャネル推定値および前記第2のビット推定値を使用して前記第2の干渉低減信号に対して干渉低減を実行するステップとをさらに含む請求項8に記載の方法。 - 前記宇宙ベースコンポーネントにより受信するステップが、少なくとも偏波方向が異なる少なくとも2つのアンテナパターンを使用して前記宇宙ベースコンポーネントにより受信するステップを含むものである、請求項1に記載の方法。
- 前記干渉低減信号からビット推定値の集合を生成するステップが、干渉低減信号を拡散コードと相関させるステップを含むものである、請求項8に記載の方法。
- 地理的エリアにおいて前記宇宙ベースコンポーネントと通信している複数の端末における送信に依存する前記干渉成分を低減するステップが、ビット推定値を生成するステップを含み、
前記生成されたビット推定値を使用して干渉低減を実行するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。 - 前記複数の信号の少なくとも一部を少なくとも1つの衛星ゲートウェイに送信するステップをさらに含み、前記複数の信号の干渉成分を低減するステップが前記少なくとも1つの衛星ゲートウェイにおいて実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの衛星ゲートウェイが地上波ベースである、請求項13に記載の方法。
- 前記複数の信号の干渉成分を低減するステップが、少なくとも部分的に前記宇宙ベースコンポーネントにおいて、かつ少なくとも部分的に地上波ベースの衛星ゲートウェイにおいて実行される、請求項1に記載の方法。
- 宇宙ベースコンポーネントフットプリントにおける宇宙ベースコンポーネント周波数帯域において複数の多重アクセス信号を送信するようにされた複数の端末と、
前記宇宙ベースコンポーネント周波数帯域において前記複数の多重アクセス信号を受信するようにされた宇宙ベースコンポーネントであって、前記宇宙ベースコンポーネント周波数帯域において前記複数の多重アクセス信号に伴って干渉成分を受信し、前記干渉成分が、前記複数の多重アクセス信号に依存する成分と、前記複数の多重アクセス信号に依存しない成分とを含む、宇宙ベースコンポーネントと、
前記宇宙ベースコンポーネントに応答するものであり、かつ前記複数の多重アクセス信号に依存しない前記干渉成分と、前記複数の多重アクセス信号に依存する前記干渉成分とに対して干渉低減を順次実行するようにされた干渉低減要素と
を備えるシステム。 - 前記宇宙ベースコンポーネント周波数帯域の少なくとも一部において複数の波形を送信するようにされた複数の送信機を含む補助地上波ネットワークをさらに備え、前記複数の多重アクセス信号に依存しない前記干渉成分が、前記複数の波形に依存する成分を備える、請求項16に記載のシステム。
- 前記宇宙ベースコンポーネントが、複数のアンテナフィード要素を有するアンテナを含み、前記宇宙ベースコンポーネントが、前記複数のアンテナフィード要素を有する前記アンテナを使用して前記複数の多重アクセス信号を受信するようにされる、請求項16に記載のシステム。
- 前記干渉低減要素が、複数の端末によって送信されたパイロット信号を処理して、前記パイロット信号の前記処理に基づいて前記アンテナフィード要素についての重みの集合を決定することによって、複数の多重アクセス信号に対して干渉低減を実行するようにさらになっている、請求項18に記載のシステム。
- 前記処理ステップが少なくとも1つのパイロット信号エラーを生成する、請求項19に記載のシステム。
- 前記干渉低減要素が、前記アンテナフィード要素についての重みの集合を選択して、前記少なくとも1つのパイロット信号エラー尺度の2乗平均値を低減するようにさらになっている、請求項20に記載のシステム。
- 前記干渉低減要素が、前記重みの集合を、前記複数のアンテナフィード要素によって受信された信号に対して印加して干渉低減信号を取得するようにさらになっている、請求項21に記載のシステム。
- 前記干渉低減要素が、前記干渉低減信号に基づいてチャネル推定値の集合を決定し、前記干渉低減信号からビット推定値の集合を生成し、チャネル推定値の前記集合およびビット推定値の前記集合を使用して前記干渉低減信号に対して干渉低減を実行することによって、第2の干渉低減信号を生成するようにさらになっている、請求項22に記載のシステム。
- 前記干渉低減要素が、前記第2の干渉低減信号に基づいて第2のチャネル推定値の集合を決定し、前記第2の干渉低減信号から第2のビット推定値の集合を生成し、第2のチャネル推定値の前記集合および第2のビット推定値の前記集合を使用して前記第2の干渉低減信号に対して干渉低減を実行するようにされる、請求項23に記載のシステム。
- 前記宇宙ベースコンポーネントが、少なくとも偏波方向が異なる少なくとも2つのアンテナパターンを使用して前記複数の多重アクセス信号を受信する、請求項16に記載のシステム。
- 前記干渉低減要素が、前記干渉低減信号から複数の干渉低減ビット推定値を生成し、前記複数の干渉低減ビット推定値を使用して干渉低減を実行するようにさらになっている、請求項22に記載のシステム。
- 前記宇宙ベースコンポーネントが、前記多重アクセス信号を衛星ゲートウェイに再送信するようにさらになっており、前記干渉低減要素が前記衛星ゲートウェイに配置されている、請求項16に記載のシステム。
- 前記衛星ゲートウェイが地上波ベースである、請求項27に記載のシステム。
- 衛星周波数帯域において、衛星フットプリントにおける複数の端末から多重アクセス信号を受信するようにされる宇宙ベースコンポーネントと、
前記宇宙ベースコンポーネントに応答するものであり、かつ同一チャネル干渉低減を前記多重アクセス信号に対して実行して複数の干渉低減信号を生成するようにされた干渉低減器と、
前記干渉低減器に応答するものであり、かつ前記干渉低減信号に対して多重アクセス干渉低減を実行するようにされる検出器と
を備えるシステム。 - 前記衛星フットプリントにおける前記衛星周波数帯域の少なくとも一部の周波数を使用して複数の無線通信信号を送信するようにされた複数の送信機を含む補助地上波ネットワークをさらに備え、
前記宇宙ベースコンポーネントは、前記衛星周波数帯域の少なくとも一部の周波数において前記衛星フットプリントにおける前記補助地上波ネットワークの前記送信機から前記多重アクセス信号に伴う干渉成分として前記無線通信信号を受信する、請求項29に記載のシステム。 - 前記宇宙ベースコンポーネントが、複数のアンテナフィード要素を有するアンテナを含み、前記宇宙ベースコンポーネントが、前記複数のアンテナフィード要素を有する前記アンテナを使用して前記多重アクセス信号を受信するようにされる、請求項29に記載のシステム。
- 前記干渉低減器が、前記複数の端末によって送信されたパイロット信号を処理して、前記パイロット信号の前記処理に基づいて前記アンテナフィード要素についての重みの集合を決定することによって前記多重アクセス信号に対して同一チャネル干渉低減を実行するようにさらになっている、請求項31に記載のシステム。
- 前記処理ステップが少なくとも1つのパイロット信号エラーを生成する、請求項32に記載のシステム。
- 前記干渉低減器が、前記アンテナフィード要素についての重みの集合を選択して、前記パイロット信号エラー尺度の2乗平均値を低減するようにさらになっている、請求項33に記載のシステム。
- 前記干渉低減器が、重みの前記集合を、前記複数のアンテナフィード要素によって受信された信号に対して印加して前記複数の干渉低減信号を取得するようにさらになっている、請求項34に記載のシステム。
- 前記検出器が、前記干渉低減信号に基づいてチャネル推定値の集合を決定し、前記干渉低減信号からビット推定値の集合を生成し、チャネル推定値の前記集合およびビット推定値の前記集合を使用して前記干渉低減信号に対して多重アクセス干渉低減を実行することによって第2の干渉低減信号を生成するようにさらになっている、請求項35に記載のシステム。
- 前記検出器が、前記第2の干渉低減信号に基づいて第2のチャネル推定値の集合を決定し、前記第2の干渉低減信号から第2のビット推定値の前記集合を生成し、第2のチャネル推定値の前記集合および第2のビット推定値の前記集合を使用して前記第2の干渉低減信号に対して多重アクセス干渉低減を実行するようにさらになっている、請求項36に記載のシステム。
- 前記宇宙ベースコンポーネントが、少なくとも偏波方向が異なる少なくとも2つのアンテナパターンを使用して前記多重アクセス信号を受信するようにされる、請求項36に記載のシステム。
- 前記検出器が、前記干渉低減信号から複数のビット推定値を生成し、前記複数のビット推定値を使用して多重アクセス干渉低減を実行するようにさらになっている、請求項35に記載のシステム。
- 前記宇宙ベースコンポーネントが、前記多重アクセス信号を衛星ゲートウェイに再送信するようにさらになっており、前記干渉低減器および/または前記検出器が前記衛星ゲートウェイに配置されている、請求項29に記載のシステム。
- 前記衛星ゲートウェイが地上波ベースのものである、請求項40に記載のシステム。
- 少なくとも1つの衛星ゲートウェイをさらに備え、前記干渉低減器が前記宇宙ベースコンポーネントに配置され、前記検出器が前記少なくとも1つの衛星ゲートウェイに配置され、前記宇宙ベースコンポーネントが、前記干渉低減信号を前記少なくとも1つの衛星ゲートウェイに送信するようにさらになっている、請求項29に記載のシステム。
- 衛星周波数帯域において衛星フットプリントにおける複数の無線端末から、同一チャネル干渉を含む多重アクセス無線通信信号を受信するようにされる宇宙ベースコンポーネントを含む衛星通信システム用の干渉低減検出器であって、
前記宇宙ベースコンポーネントに応答するものであり、かつ同一チャネル干渉低減を前記多重アクセス無線通信信号に対して実行して複数の干渉低減信号を生成するようにされる干渉低減器と、
多重アクセス干渉除去を前記干渉低減信号に対して実行するようにされる検出器と
を備える干渉低減検出器。 - 前記干渉低減器が、前記複数の無線端末によって送信されたパイロット信号を処理して、前記パイロット信号の前記処理に基づいて前記宇宙ベースコンポーネントのアンテナフィード要素の集合についての重みの集合を決定することによって、前記多重アクセス無線通信信号に対して同一チャネル干渉低減を実行するようにさらになっている、請求項43に記載の干渉低減検出器。
- 前記干渉低減器が、少なくとも1つのパイロット信号エラーを生成するようにさらになっている、請求項44に記載の干渉低減検出器。
- 前記干渉低減器が、前記アンテナフィード要素についての重みの集合を選択して、前記少なくとも1つのパイロット信号エラー尺度の2乗平均値を低減するようにさらになっている、請求項45に記載の干渉低減検出器。
- 前記干渉低減器が、重みの前記集合を、前記アンテナフィード要素によって受信された信号に対して印加して前記複数の干渉低減信号を取得するようにさらになっている、請求項46に記載の干渉低減検出器。
- 前記検出器が、前記干渉低減信号に基づいてチャネル推定値の集合を決定し、前記干渉低減信号から受信ビット推定値の集合を生成し、チャネル推定値の前記集合および受信ビット推定値の前記集合を使用して前記干渉低減信号に対して多重アクセス干渉除去を実行することによって第2の干渉低減信号を生成するようにさらになっている、請求項46に記載の干渉低減検出器。
- 前記検出器が、前記第2の干渉低減信号に基づいて第2のチャネル推定値の集合を決定し、前記第2の干渉低減信号から第2の受信ビット推定値の集合を生成し、第2のチャネル推定値の前記集合および第2の受信ビット推定値の前記集合を使用して前記第2の干渉低減信号に対して多重アクセス干渉除去を実行するようにさらになっている、請求項48に記載の干渉低減検出器。
- 前記宇宙ベースコンポーネントが、少なくとも偏波方向が異なる少なくとも2つのアンテナパターンを使用して、同一チャネル干渉を含む前記多重アクセス無線通信信号を受信する、請求項43に記載の干渉低減検出器。
- 前記検出器が、前記干渉低減信号から複数の干渉低減ビット推定値を生成し、前記複数の干渉低減ビット推定値を使用して多重アクセス干渉除去を実行するようにさらになっている、請求項43に記載の干渉低減検出器。
- 前記宇宙ベースコンポーネントが、前記多重アクセス無線通信信号を少なくとも1つの衛星ゲートウェイに再送信するようにさらになっており、また前記干渉低減器が前記少なくとも1つの衛星ゲートウェイに配置されている、請求項43に記載の干渉低減検出器。
- 前記少なくとも1つの衛星ゲートウェイが地上波ベースである、請求項52に記載の干渉低減検出器。
- 前記干渉低減器が前記宇宙ベースコンポーネントに配置され、また前記検出器が前記宇宙ベースコンポーネントから離れて配置される、請求項43に記載の干渉低減検出器。
- 衛星周波数帯域において衛星フットプリントにおける複数の無線端末から多重アクセス無線通信信号を受信するようにされる宇宙ベースコンポーネントを含む衛星無線端末システム用ゲートウェイであって、
前記宇宙ベースコンポーネントに応答するものであり、かつ前記多重アクセス無線通信信号に同一チャネル干渉低減を実行して複数の干渉低減信号を生成するようにされる干渉低減器と、
前記干渉低減信号に対して多重アクセス干渉除去を実行するようにされる検出器と
を備えるゲートウェイ。 - 前記干渉低減器が、前記複数の無線端末によって送信されたパイロット信号を処理して、前記パイロット信号の前記処理に基づいて前記宇宙ベースコンポーネントのアンテナフィード要素の集合についての重みの集合を決定することによって、前記多重アクセス無線通信信号に対して同一チャネル干渉低減を実行するようにさらになっている、請求項55に記載のゲートウェイ。
- 前記干渉低減器が、少なくとも1つのパイロット信号エラーを生成するようにさらになっている、請求項56に記載のゲートウェイ。
- 前記干渉低減器が、前記フィード要素についての信号重みの集合を選択して、前記パイロット信号エラー尺度の2乗平均値を低減するようにさらになっている、請求項57に記載のゲートウェイ。
- 前記干渉低減器が、信号重みの前記集合を、複数のアンテナフィード要素によって受信された信号に対して印加して前記複数の干渉低減信号を取得するようにさらになっている、請求項58に記載のゲートウェイ。
- 前記検出器が、前記干渉低減信号に基づいてチャネル推定値の集合を決定し、前記干渉低減信号から受信ビット推定値の集合を生成し、チャネル推定値の前記集合および受信ビット推定値の前記集合を使用して前記干渉低減信号に対して多重アクセス干渉除去を実行することによって第2の干渉低減信号を生成するようにさらになっている、請求項58に記載のゲートウェイ。
- 前記検出器が、前記第2の干渉低減信号に基づいて第2のチャネル推定値の集合を決定し、前記第2の干渉低減信号から第2の受信ビット推定値の集合を生成し、第2のチャネル推定値の前記集合および第2の受信ビット推定値の前記集合を使用して前記第2の干渉低減信号に対して多重アクセス干渉除去を実行するようにさらになっている、請求項60に記載のゲートウェイ。
- 前記宇宙ベースコンポーネントが、少なくとも偏波方向が異なる少なくとも2つのアンテナパターンを使用して前記多重アクセス無線通信信号を受信する、請求項55に記載のゲートウェイ。
- 前記検出器が、前記干渉低減信号から複数の干渉低減ビット推定値を生成し、前記複数の干渉低減ビット推定値を使用して多重アクセス干渉除去を実行するようにさらになっている、請求項55に記載のゲートウェイ。
- 前記干渉低減器が、前記干渉低減器に提供された少なくとも2つの信号を前記宇宙ベースコンポーネントにより処理することによって前記多重アクセス無線通信信号に同一チャネル干渉低減を実行し、前記宇宙ベースコンポーネントが、少なくとも偏波方向が異なる少なくとも2つのアンテナパターンを使用して前記少なくとも2つの信号を受信している、請求項55に記載のゲートウェイ。
- 前記少なくとも2つのアンテナパターンが、略左旋円偏波(LHCP)アンテナパターンおよび略右旋円偏波(RHCP)アンテナパターンである、請求項64に記載のゲートウェイ。
- 空間配向および偏波方向が異なる少なくとも第1および第2のアンテナパターンを使用して信号の成分を受信するようにされる宇宙ベースコンポーネント用の干渉低減器であって、前記宇宙ベースコンポーネントが、前記信号の前記成分を前記干渉低減器に提供するようにされ、前記干渉低減器が、前記信号の前記成分を処理して前記信号の干渉レベルを低減するようにされる干渉低減器。
- 第1のアンテナパターンの第1の信号と、少なくとも第2のアンテナパターンの少なくとも1つの第2の信号とを無線端末に送信することによって前記無線端末と通信するようにされた宇宙ベースコンポーネント用送信機であって、前記少なくとも1つの第2の信号が少なくとも時間遅延値が前記第1の信号と異なる送信機。
- 宇宙ベースコンポーネントの第1のアンテナパターンの第1の信号と、前記宇宙ベースコンポーネントの少なくとも1つの第2のアンテナパターンの少なくとも1つの第2の信号とを受信することによって前記宇宙ベースコンポーネントと通信するようにされた無線端末であって、前記少なくとも1つの第2の信号が少なくとも時間遅延値が前記第1の信号と異なる無線端末であって、前記第1の信号および前記少なくとも1つの第2の信号を処理して少なくとも1つの通信性能尺度を改良するようになされた無線端末。
- 宇宙ベースコンポーネントおよび補助地上波ネットワークを備える無線通信システムであって、
前記補助地上波ネットワークは、コントロールチャネルおよび/またはトラフィックチャネル通信を提供するよう前記宇宙ベースコンポーネントによる使用が許可された周波数の第1の集合を使用することによって、コントロールチャネルおよび/またはトラフィックチャネル通信を提供するよう宇宙ベースコンポーネントによる使用が許可された周波数の第2の集合よりも多くのコントロールチャネルおよびトラフィックチャネル通信を複数の第1の無線端末に提供するものであり、
周波数の前記第2の集合は、コントロールチャネルおよびトラフィックチャネル通信を地理的エリア内の複数の第2の無線端末に提供するために前記宇宙ベースコンポーネントによって優先的に使用されるものである、無線通信システム。 - 前記補助地上波ネットワークが前記第2のセットの周波数を使用しない、請求項69に記載の無線通信システム。
- 無線端末からの波形に依存する干渉成分と、前記無線端末からの前記波形に依存しない干渉成分とを含む前記波形を前記無線端末から受信するようにされる宇宙ベースコンポーネント用の干渉低減器であって、
前記無線端末からの前記波形に依存しない前記干渉成分を低減して、前記無線端末からの前記波形に依存する前記干渉成分を低減するようにされ、所定の基準が満たされるまで、前記無線端末からの前記波形に依存する前記干渉成分を反復して低減するようになされる干渉低減器。 - 所定の基準が満たされるまで、前記地理的エリアにおいて前記宇宙ベースコンポーネントと通信する前記複数の端末における前記送信に依存する前記干渉成分を反復して低減するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 前記所定の基準がビットエラーレートを含む、請求項72に記載の方法。
- 宇宙ベースコンポーネントにおいて、空間配向および偏波方向が異なる少なくとも第1および第2のアンテナパターンを使用して信号の成分を受信するステップと、
前記信号の前記成分を干渉低減器に提供するステップと、
前記信号の前記成分を前記干渉低減器により処理して、前記信号の干渉レベルを低減するステップと
を含む干渉低減方法。 - 宇宙ベースコンポーネントおよび無線端末間の通信方法であって、
第1のアンテナパターンにより、信号を前記無線端末に第1の信号として送信するステップと、
少なくとも第2のアンテナパターンにより、前記信号を前記無線端末に第2の信号として送信するステップであって、前記第2の信号が少なくとも時間遅延値が前記第1の信号と異なるステップと
を含む方法。 - 前記第1のアンテナパターンが、空間配向および/または偏波方向が前記第2のアンテナパターンと異なる、請求項75に記載の方法。
- 前記第1のアンテナパターンが第1の地理的サービスエリアに広がり、前記第2のアンテナパターンが、前記第1の地理的サービスエリアと少なくとも部分的に重複する第2の地理的サービスエリアに広がる、請求項75に記載の方法。
- 少なくとも第3のアンテナパターンにより前記信号を前記無線端末に第3の信号として送信するステップをさらに含み、前記時間遅延値が第1の時間遅延値を含み、前記第3の信号が少なくとも第2の時間遅延値が前記第2の信号と異なる、請求項77に記載の方法。
- 宇宙ベースコンポーネントおよび無線端末間の通信方法であって、
第1のアンテナパターンにより信号を前記無線端末に第1の信号として送信するステップと、
少なくとも第2のアンテナパターンにより前記信号を前記無線端末に第2の信号として送信するステップであって、前記第2の信号が一意の特徴によって前記第1の信号と異なるステップと
を含む方法。 - 前記一意の特徴が、前記信号の時間遅延値、パイロット信号、ビットシーケンス、ミッドアンブル、プリアンブルおよび/または拡散コードを含む、請求項79に記載の方法。
- 宇宙ベースコンポーネントの第1のアンテナパターンにより第1の信号を、前記宇宙ベースコンポーネントの少なくとも1つの第2のアンテナパターンで少なくとも1つの第2の信号を受信するステップであって、前記少なくとも1つの第2の信号が少なくとも時間遅延値が前記第1の信号と異なるステップと、
前記第1の信号および前記少なくとも1つの第2の信号を処理して、少なくとも1つの通信性能尺度を改良するステップと
を含む宇宙ベースコンポーネントとの通信方法。 - 宇宙ベースコンポーネントおよび補助地上波ネットワークを含む無線通信システムの通信方法であって、
コントロールチャネルおよび/またはトラフィックチャネル通信を提供するために前記宇宙ベースコンポーネントによる使用が許可された第2のセットの周波数よりも多くの、コントロールチャネルおよび/またはトラフィックチャネル通信を提供するために前記宇宙ベースコンポーネントによる使用が許可された第1のセットの周波数を使用して、コントロールチャネルおよびトラフィックチャネル通信を前記補助地上波ネットワークから複数の第1の無線端末に提供するステップと、
前記第2のセットの周波数を使用して、コントロールチャネルおよびトラフィックチャネル通信を前記宇宙ベースコンポーネントから地理的エリア内の複数の第2の無線端末に提供するステップと
を含む方法。 - 前記補助地上波ネットワークが前記第2のセットの周波数を使用しない、請求項82に記載の方法。
- 宇宙ベースコンポーネントにおいて、それぞれ複数の異なるアンテナパターンを使用して信号の複数の成分を受信するステップと、
前記受信信号成分の部分集合を選択して処理するステップと、
前記受信信号成分の前記選択された部分集合を干渉低減器に提供するステップと、
前記受信信号成分の前記選択された部分集合を前記干渉低減器により処理して、前記信号の干渉レベルを低減するステップと
を含む干渉低減方法。 - 前記アンテナパターンが空間配向および/または偏波方向が異なる、請求項84に記載の方法。
- 前記受信信号成分の前記部分集合を選択するステップが、前記信号の特徴に基づいて、前記受信信号成分の前記部分集合を選択するステップを含むものである、請求項84に記載の方法。
- 前記信号の前記特徴が、前記信号と関連した地理的位置、前記信号と関連した信号強度、または前記信号と関連した信号品質を含む、請求項86に記載の方法。
- 前記信号がリターンリンクコントロールチャネル信号を含む、請求項84に記載の方法。
- 前記信号のソースの地理的位置を決定するステップをさらに含み、
前記受信信号成分の前記部分集合を選択して処理するステップが、前記決定された地理的位置について改良された性能尺度が前記信号に提供されるように、前記受信信号成分の前記部分集合を選択するステップを含む、請求項84に記載の方法。 - 前記性能尺度が、信号電力対干渉電力比および/または信号対雑音比を含む、請求項89に記載の方法。
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