JP2011193484A

JP2011193484A - 複数の変調スキームを有するフレームを通信する方法

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Publication number: JP2011193484A
Application number: JP2011089956A
Authority: JP
Inventors: Avneesh Agrawal; アブニーシュ・アグラウォル; Aamod Khandekar; アーモド・クハンデカー; Arak Sutivong; アラク・スティボング; Alexei Gorokhov; アレクセイ・ゴロコブ
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2011-09-29
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: EP1847039A2; EP2273697B1; EP2273698A1; WO2006069399A2; CN101120521A; WO2006069399A3; HK1111276A1; EP2273697A1; TWI382700B; US8179876B2; CN101120521B; KR20100044921A; KR101030208B1; ES2546936T3; JP5384552B2; ES2527167T3; EP2273697B8; EP2273698B1; US20060133455A1; CA2590970A1

Abstract

【課題】単一の通信システムにおいて２以上の変調スキームを使用したフレームで通信する方法を提供する。
【解決手段】第１の部分と第２の部分を有する通信フレームの各部分は複数のサブキャリアを有しており、第１の変調スキームを使用して前記第１の部分内の少なくとも１つのサブキャリアを変調すること、および、前記第１の変調スキームとは異なる第２の変調スキームを用いて前記第２の部分内の１つ以上のサブキャリアを変調すること、を備え、第１のタイプの情報が、前記第１の変調スキームを用いて前記第１の部分内の前記少なくとも１つのサブキャリア上で送信され、また、前記第１のタイプとは異なる第２のタイプの情報が、前記第２の変調スキームを用いて前記第２の部分内の前記１つ以上のサブキャリア上で送信される。
【選択図】図２

Description

この出願は一般にデータ通信に関し、特に単一の通信システムにおいて２以上の変調スキームを使用する技術に関する。

無線通信システムは、音声、データ等のような種々のタイプの通信を提供するために広範囲に展開されている。これらのシステムは、利用可能なシステムリソース（例えば、帯域幅および送信電力）を共有することにより、複数のユーザーとの通信をサポートすることができる、固有の変調技術を用いた多重アクセスシステムであってよい。そのような多重アクセスシステムの例は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システム、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）システム、ワイドバンド符号分割多重アクセス（ＷＣＤＭＡ）を用いたユニバーサルモバイル電気通信システ
ム、および直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）システムを含む。典型的に、無線通信システムはいくつかの基地局を含む。各基地局は、フォワードリンクおよび前もってセットされた変調スキームを用いて移動局と通信する。各移動局は、リバースリンクおよび前もってセットされた変調スキームを用いて基地局と通信する。無線多重アクセス通信システムは同時に複数の無線端末のための通信をサポートすることができる。各端末はフォワードリンクおよびリバースリンク上の送信を介して１つ以上の基地局と通信する。フォワードリンク（またはダウンリンク）は基地局から端末への通信リンクを指し、リバースリンク（またはアップリンク）は端末から基地局への通信リンクを指す。

従って、ＯＦＤＭＡ通信システムを備えたＣＤＭＡ通信システムの利点を使用する技術的必要性がある。

３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９に基く優先権主張
この特許出願は、この特許出願の譲り受け人に譲渡され参照することによりここに組み込まれる、２００４年１２月１２日に出願された「通信システムにおいて使用する多段変調技術」(A MULTIPLE MODULATION TECHNIQUES FOR USE IN A COMMUNICATION SYSTEM)というタイトルの米国仮出願第６０／６３８，９３２の優先権を主張する。

従って、第１の部分の１つ以上のセグメントを変調するために第１の変調スキームを適用するための表示を受信し、第１のセグメントセットを決定することであって、第１のセグメントセットは、第１の変調スキームを適用するために第１の部分の少なくとも１つのセグメントを有し、第１の変調スキームを用いて第１の部分の第１のセグメントセットを変調し、第２のスキームを用いて第２の部分の１つ以上のセグメントを変調することであって、第２のスキームは第１の変調スキームとは異なる方法が提供される。

図１は無線多重アクセス通信システムを図解する。図２はスーパーフレームの構造を図解する。図３Ａはリバースリンク構造を示す。図３Ｂはリバースリンク構造を示す。図４Ａは移動局により使用されるプロセスのフロー図を図解する。図４Ｂは基地局により使用されるプロセスのフロー図を図解する。図５は移動局により使用されるプロセスのフロー図を図解する。図６は基地局と移動局のブロック図を図解する。

この発明の種々の観点および実施形態は以下にさらに詳細に記載される。

本発明の特徴、性質及び利点は、類似による参照文字が相応して、全体で特定する図面と関連して解釈されるときに後述される詳細な説明からさらに明らかになるであろう。

「例示」という単語はここでは、「例、インスタンス、または例証」として機能することを意味するために使用される。「例示」としてここに記載される任意の実施形態または設計は、他の実施形態または設計に対して好適であるとかまたは利点があるとして必ずしも解釈されるべきでない。

図１は多段変調技術を採用する無線多重アクセス通信システム１００の図を示す。システム１００は多数のアクセスポイント（ＡＰ）、例えば多数のアクセス端末（ＡＴ）１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、および１２０ｉ（１２０ａ−１２０ｉ）と通信するアクセスポイント１１０ａ、１１０ｂおよび１１０ｃを含む。明確にするために、３つのアクセスポイント１１０ａ、１１０ｂおよび１１０ｃのみおよび９つのアクセス端末１２０ａ−１２０ｉのみが図１に示されている。一例として、アクセス端末１２０ａ−１２０ｉの１つを記載するとき１２０ｘが使用される。また、アクセスポイント１１０ａ−１１０ｂの１つを記載するときＡＰ１１０ｘが使用される。

アクセスポイント（ＡＰ）、例えばアクセスポイント１１０ｘは１つ以上のユーザーＡＴｓと通信するように構成された電子装置であり、アクセスノード、アクセスネットワーク、基地局、ベース端末、固定端末、固定局、基地局コントローラー、コントローラー、送信機またはいくつかの他の用語として呼ばれている。アクセスポイント、ベース端末、および基地局は以下の記載において同義的に使用される。アクセスポイントは、汎用コンピューター、スタンダードラップトップ、固定端末、ＯＦＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）、ＷＣＤＭＡ等のシステムにより定義される無線インターフェース方法に従ってデータを送信し、受信し、処理するように構成された電子装置であってもよい。アクセスポイントは、コントローラーにより制御される１つ以上のコンピューターチップからなる電子モジュールまたは、ＯＦＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）、ＷＣＤＭＡ等のシステムにより定義される無線インターフェース方法に従ってデータを送信し、受信し、処理するためのプロセッサーであってもよい。

アクセス端末（ＡＴ、ここではＡＴ１２０ｘと呼ぶ）は通信リンクを介してアクセスポイントと通信するように構成された電子装置である。また、ＡＴ１２０ｘはモバイル端末、ユーザー端末、遠隔局、移動局、無線通信装置、受信者端末、またはその他の用語として呼ばれる。アクセス端末、モバイル端末、ユーザー端末、端末は以下の記載において同義的に使用される。各アクセス端末１２０ｘは、いつなんどきでもダウンリンクおよび／またはアップリンク上の１つ以上の多重アクセスポイントと通信してもよい。ダウンリンク（すなわち、フォワードリンク）はアクセスポイントからアクセス端末１２０ｘへの送
信を指し、アップリンク（すなわち、リバースリンク）はアクセス端末１２０ｘからアクセスポイントへの送信を指す。アクセス端末１２０ｘは、任意のスタンダードラップトップ、パーソナル電子システム手帳または補助物、モバイル電話、セルラー電話、ＯＦＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）、ＷＣＤＭＡ等のシステムにより定義される無線インターフェース方法に従ってデータを送信し、受信し、処理するように構成された電子装置であってもよい。ＡＴ１２０ｘは、コントローラーにより制御される１つ以上のコンピューターチップからなる電子モジュールまたはＯＦＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）、ＷＣＤＭＡ等のシステム
により定義される無線インターフェース方法に従ってデータを送信し、受信し、処理するためのプロセッサーであってもよい。

システムコントローラー１３０はアクセスポイントに接続し、さらに他のシステム／ネットワーク（例えば、パケットデータネットワーク）にさらに接続してもよい。システムコントローラー１３０は、システムコントローラー１３０に接続されたアクセスポイントのための調整と制御を提供する。アクセスポイントを介して、システムコントローラーはさらにＡＴｓの中でおよびＡＴｓと他のシステム／ネットワークに接続された他の装置との間でデータのルーティングを制御する。

ＯＦＤＭＡシステムにおいて、複数の直交「トラヒック」チャネルが定義されてもよい。それにより（１）各サブキャリア（セグメントとも呼ばれる）は、任意の所定の時間間隔において１つのトラヒックチャネルのためにだけ使用され、（２）各トラヒックチャネルは各時間間隔においてゼロの、１つのまたは複数のサブキャリアが割り当てられてもよい。

ＣＤＭＡシステムは一般的に非直交である符号分割多重を使用する。異なるＡＴｓのための送信は別個のリソースを用いる場合よりもフォワードリンクのための異なる直交（例えば、ウオルシュ）コードを用いることにより直交化される。ＡＴｓはＣＤＭＡにおけるリバースリンクのための異なる擬似乱数（ＰＮ）シーケンスを使用し、互いに完全に直交ではない。ＣＤＭＡ無線リンクにおける信号の電力のすべては広周波数帯域に対して同時に拡散され、同じ周波数帯域を介して送信され、次に受信端においてオリジナル信号に集められる。次に、帯域幅あたりはるかに低い電力で同じ広伝送帯域を介して散乱された信
号のように、拡散信号が雑音として現れるであろう。

ＴＤＭＡシステムは時分割多重を使用し、異なるＡＴｓのための送信は異なる時間間隔において送信することにより直交化される。ＦＤＭＡシステムは周波数分割多重を使用し、異なるＡＴｓのための送信は異なる周波数サブバンドにおいて送信することにより直交化される。ＯＦＤＭＡシステムは直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用する。これは全体のシステム帯域幅を多数の直交周波数サブバンドに効率的に分割する。また、これらのサブバンドは一般にトーン、サブキャリア、ビン、および周波数チャネルと呼ばれる。ＯＦＤＭＡシステムは種々の直交多重化スキームを使用してもよく、時間、周波数および／または符号分割多重の任意の組み合わせを採用してもよい。

ここに記載された技術は種々のタイプの「物理」チャネルに使用されてもよい。また、物理チャネルはコードチャネル、トランスポートチャネル、またはその他の用語として呼ばれてもよい。物理チャネルは典型的にトラヒック／パケットデータを送信するために使用される「データ」チャネルと、オーバーヘッド／制御データを送信するために使用される「制御」チャネルを含む。システムは異なる制御チャネルを採用して異なるタイプの制御情報を送信してもよい。例えば、システムは（１）ＣＱＩチャネルを用いて、無線チャネルの品質を示すチャネル品質インジケーター（ＣＱＩ）を送信してもよいし、（２）Ａ
ＣＫチャネルを用いて、ハイブリッドオートマティック再送信（Ｈ−ＡＲＱ）スキームのためのアクノレジメント（ＡＣＫ）を送信しても良いし、（３）ＲＥＱチャネルを用いてデータ送信のための要求を送信してもよい。以下同様である。

明確にするために、技術は特にリバースリンクのために使用される制御チャネルに対して以下に記載される。この制御チャネル上の異なるＡＴｓからの送信は、ＣＤＭＡ概念を用いて周波数、時間、および／またはコードスペースにおいて非直交的に多重化されてもよい。非直交性を用いて、ウオルシュコーディングまたはＰＮコードは、制御チャネル上の各ＡＴ１２０ｘを識別するために使用されてもよい。一実施形態において、１つまたはそれ以上の制御チャネルは非直交変調概念を用いて変調されてもよいし、一方、残りのチャネルは直交変調技術を用いて変調されてもよい。

図２は一観点に従うスーパーフレーム２００の構造を示す。スーパーフレーム２００は複数の物理フレーム２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ等を含む。各物理フレーム、例えば２０２ｂ、は制御チャネル部２０４とデータセグメント部２０６からなる。各部分は１つ以上のチャネルからなり、各チャネル（セグメントセットとも呼ぶ）は、（サブキャリアとしても知られる）１つ以上のセグメントから構成されていてもよい。各セグメントは周波数帯域幅を有し、１つ以上のＯＦＤＭＡシンボルに対して処理される。制御チャネル部２０４はリバースリンク上で１つ以上の制御チャネルを運ぶ。例えば、アクセスチャネル（Ｒ-ＡＣＨ）２０４ａ、アクノレジメントチャネル（Ｒ−ＡＣＫＣＨ）２０４ｂ、およびチャネル品質インジケーターチャネル（Ｒ−ＣＱＩＣＨ）２０４ｃを運ぶ。さらに、制御チャネルは、図示しないリクエストチャネル（Ｒ−ＲＥＱＣＨ）を含んでいてもよい。Ｒ−ＲＥＱＣＨはＲ−ＣＱＩＣＨ２０４ｃと組み合わされていない。すなわち、それらは一般的に同じフレームで送信されない。

データセグメント部２０６はデータ送信のために使用されるデータチャネル（Ｒ−ＤＣＨ）を含む。データセグメントは長いデータ部分２１４と短いデータ部分２１２を含む。

短いデータ部分は制御チャネル部２０４と同じ期間に処理され、制御情報を通信するために使用されないセグメントから構成される。長いデータ部分は制御チャネルが処理された後に処理され、一般にＯＦＤＭＡ部２１４を表す。上に記載されたチャネルの割り当ては、ＡＰ１２０ｘからの割り当てチャネルを介して受信される。

ＡＰ１１０ｘの観点において、システム内のユーザーの数に応じて、制御チャネル部２１２のすべてまたは一部を種々の異なるスキームを用いて変調してもよい。例えば、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）技術はＯＦＤＭＡ技術と一緒に使用されてもよい。一般的に、異なるＡＴｓからの送信は、フレームの一部において互いに直交しておらず、他の部分において直交している。上に示したチャネルの各々に対して、長さＬ（例えば、Ｌ＝５１２）掛けるＮＣＴＲＬ（これはセグメントの期間、例えばＯＦＤＭシンボルの数を表す）の時間領域シーケンスが生成される。各シーケンスは特定のセクターを対象としており
、このシーケンスのためのターゲットセクターと呼ばれる。これは、適切なミディアムアクセスコントロール（ＭＡＣ）プロトコル（Ｒ−ＡＣＨシーケンスのためのＭＡＣおよび他の制御チャネルのためのＭＡＣ）により決定される。各シーケンスは次にＭＡＣＩＤ（ＡＴのＩＤを表す１つ以上のビット）スクランブリング動作が行われ、続いてセクタースクランブリング動作が行われる。セクタースクランブルされたシーケンスは次に合計され、離散型フーリエ変換（ＤＦＴ）演算を用いて周波数領域に変換される。次に、周波数領域シーケンスは、ＡＴ１２０ｘに割り当てられた制御サブセグメント内のサブキャリアにマップされる。

ＡＴが１より大きいアクティブセットサイズを有する場合に、制御セグメントに送信された異なるチャネルは、対象セクターの異なる値を有していてもよい。Ｎ_CTRL,MAXをＡＳ_SYNCH内のすべのセクターの中でＮ_CTRLの最大値とする。ＡＳ_SYNCHはセクターの部分集合である。この場合、すべてのセクターは部分集合内のセクターと同期している。ＡＴが同じフレームの長いデータ部分内のＲ−ＤＣＨパケットをＡＳ_SYNCH内のセクターに送信するようにスケジュールされていないなら、Ｎ_CTRLは、Ｎ_CTRL,MAXに等しく設定されなければならない。ＡＴが同じフレームの長いデータ部分内のＲ−ＤＣＨパケットを送信するようにスケジュールされているなら、ＮCTRLは、Ｒ−ＤＣＨパケット（これは、割り当てが受信されたセクターである）のための対象セクターに対応するＮ_CTRLの値に等しくてもよ
い。

同じ制御サブセグメントは、ＡＳ_SYNCH内のすべてのセクターに対してＡＴに割り当てられる。制御セグメントのためのホッピングシーケンス(hopping sequence)は、周波数領域シーケンスがサブキャリアにマッピングされている間使用される。制御セグメントホッピングシーケンスは、ＡＳ_SYNCH内のすべてのセクターのためのサブキャリアの同じセットにマップする。それゆえ、異なる物理層チャネルのための対象セクターのための異なる値は、どのサブキャリアが変調されるかに関してあいまいさを生じない。

ウオルシュシーケンスは制御セグメント内で運ばれる物理層チャネルのいくつかのための時間領域シーケンスの発生に使用される。ウオルシュシーケンスＷ_i ^Nは、すべてのエントリが＋１または−１である長さＮのシーケンスである。但し、Ｎは２の累乗であり、ｉはＮ未満の負でない整数である。ウオルシュシーケンスＷ₀ ¹は単一のエントリ＋１を有する。長さ２のウオルシュシーケンスＷ₀ ²およびＷ₀ ¹はそれぞれ［＋１＋１］および［＋１ −１］により与えられる。より一般的に、長さＮのウオルシュシーケンスＷ_i ^Nはｉ＜Ｎ／２なら［Ｗi mod N/2^N/2Ｗi mod N/2^N/2］として、そうでなければ［Ｗi mod N/2^N/2-Ｗi mod N/2^N/2］としてリカーシブに定義される。ここで、表記法［ＸＹ］は２つのシーケンスＸおよびＹの連結を示し、一方表記法ＸはＸ内の各エントリと−１による乗算を示す。

単一入力単一出力（ＳＩＳＯ）モードにおいて、リバースアクノレジメントチャネル（Ｒ−ＡＣＫＣＨ）は１つの制御サブセグメントに対する単一ビットＯＮ−ＯＦＦ送信である。すなわちこのビットの値がゼロならエネルギーはこのチャネルに送信されない。このビットの値およびこのビットが送信される電力Ｐは、（ビット値が１なら）共有信号（ＳＳ）ＭＡＣプロトコルにより決定される。

Ｒ−ＡＣＫＣＨビットが１である場合に、時間領域Ｒ−ＡＣＫＣＨシーケンスは、長さＬ＊Ｎ_CTRL,ACK（ＯＦＤＭシンボルを単位としてＲ−ＡＣＫＣＨの存続期間）であってもよい。各エントリは複素数（１，０）である。これは、５１２の長さのウオルシュシーケンスＷ0⁵¹²をＮ_CTRL,ACKだけ反復することに等しい。このシーケンスは、シーケンスが正しい電力で送信されることを保証するために

により乗算されてもよい。但しＰは、ＳＳＭＡＣプロトコルによりこのシーケンスに割り当てられた電力であり、Ｎ_ＦＦＴは高速フーリエ変換（ＦＦＴ）のサイズである。

一観点において、ＡＴがソフトハンドオフモードにあるとき、Ｒ−ＣＱＩＣＨを利用してソフトハンドオフ利得を改良してもよい。ＣＤＭＡプリンシパル(principals)を用いてＲ−ＣＱＩＣＨを変調することにより、他により共有される唯一つのチャネルを利用してソフトハンドオフを実行してもよい。上述したように、ウオルシュコーディングを用いて干渉を管理してもよい。

図３Ａは、一実施形態に従ってリバースリンク構造３００を示す。例えば、各フレームは存続期間Ｔ_FRAME＝Ｔ_CDMA＋Ｔ_OFDMAを有する。ＴCDMA存続期間はフレーム毎に変換することができ、基地局により制御される。リバースリンク制御チャネル（ＣＱＩ、ＲＥＱＵＥＳＴおよびＡＣＫ／ＮＡＣＫ）およびアクセスプローブは、最初にＣＤＭＡ部分３０２ａに送信される（例えば、ＣＤＭＡ技術または他の非直交技術を用いて送信される）、一方、データは最初にＯＦＤＭＡ（例えば、任意の直交技術）部分３０２ｂに送信される。これは、ＯＦＤＭＡ部分３０２ｂにおけるある制御チャネル送信を可能にし、ＣＤＭＡ部分３０２ａにおけるあるデータ送信を可能にする。

図３Ｂは他の観点に従うリバースリンク３５０の構造を示す。ＴCDMA存続期間は、システムオーバーヘッド（すなわち、オーバーヘッド＝Ｔ_CDMA／Ｔ_FRAME）を制御するために調節することができる。制御チャネルリンク予算は大幅に影響を与えることができるので、非常に小さいＴ_CDMAを使用することはしばしば実用的でない。ＣＤＭＡ部分３０２ａが割り当てられたＴ_CDMA内の全帯域幅を占有しないより一般的な割り当てを使用することができる。すなわち、ＣＤＭＡ技術を用いて必要なチャネルのみが送信される。例えば、フレーム３で示されるようにシステムトラヒックが減少しているとき、ＣＤＭＡ部分３０４ａはＴ_CDMA-aに低減される。

一般的に各ＣＤＭＡサブセグメントに割り当てられた帯域幅は同じである必要はない。しかしながら、（帯域幅に関して）同じサブセグメントサイズは、ＯＦＤＭＡにおけるデータ送信のための残りの帯域幅のより簡単なオーバーヘッド管理、ホッピングおよび利用を可能にする。また、効率的なハンドオフシグナリングスキームは、すべてのセクターが各ユーザーから同じ制御送信を同時に監視することができるとき設計することができる。１つの観点において、ＡＴを、ハンドオフにあるときに、同じＣＤＭＡサブセグメント上に置く必要があるなら、すべてのセクターがＣＤＭＡサブセグメントを同じ方法（例えば
、低周波数から高周波数に割り当てを常に増大する等）で割り当てて、同じホッピングパターンを利用することを確認することにより成就することができる。次に、ＡＴは常に、アクティブセット内のすべてのセクターが同時に監視されてもよいセグメントに入れることができる。（ハンドオフの期間中でさえも）セクターにわたる異なるＴＣＤＭＡ存続期間はかなり効率的に処理することができる。例えば、各ユーザーはｍｉｎ｛Ｔ_CDMA,1...Ｔ_CDMA,k｝に対してＣＱＩ送信するだけである。この場合、Ｔ_CDMA,iは（サイズがＫである）アクティブセット内のセクターｉのＣＤＭＡサブセグメント存続期間である。ＲＥＱＵＥＳＴおよびＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信の場合、コントローラー１３０は情報が意図されるセクターのＣＤＭＡセグメント存続期間に対して送信することを望むかもしれない。アクセスプローブ送信に関しては、コントローラー１３０は利用可能なＣＤＭＡ信号の中でセグメントをランダムに選択することができる。

図４Ａは一観点に従うプロセス４００のフロー図を図解する。一般的に、基地局は、異なるスキーム（任意の非直交多重アクセススキーム、例えばＣＤＭＡ）を用いたフレームの一部を変調することをＡＴｓが開始することを要求するためのプロセス４００を実施する。プロセス４００のステップはＡＰ１１０ｘにより実行される。ＡＰ１１０ｘは、図６に述べられた１つ以上のコンポーネントを利用するように構成される。例えば、プロセス４００のステップを実行するためのコントローラー６２０、スケジューラー６３０、ＴＸデータプロセッサー６１４、ＲＸデータプロセッサー６３４等である。ステップ４０２において、ＡＰ１１０ｘは、変調スキーム内の変更が必要であるかどうかを決定する。例えば、ＡＰ１１０ｘは、オペレーターにより設定されたシステムトラヒックのための所定のしきい値を有してもよい。システムトラヒックがしきい値を超えるなら、ＡＰは変調スキーム内の変更を必要とすると決定する。システムトラヒックがしきい値を超えないなら、ステップ４１０においてシステムトラヒックが監視される。そうでなければ、ステップ４０４において、ＣＤＭＡ変調スキーム（または他の直交多重アクセススキーム）を採用する１つ以上のチャネルが選択される。

一般的に、チャネル１つ以上のセグメントから構成されてもよい（Ｔ_CDMA×周波数）。また、チャネルはフレームの一部として定義される。複数の変調スキームを用いて変調するための要求が受信されると、ＡＰ１１０ｘは、第１の部分と第２の部分を持つようにリバースリンクのためのフレームを考察する。一般的に、第１の部分は第２の部分の変調スキームとは異なる変調スキームを用いて変調される。ステップ４０６において、ＡＰ１１０ｘはＴ_CDMA値を決定するかまたはあらかじめ設定された値を使用する。Ｔ_CDMA値はシステム設計の要求に基いて変化する。上述したように、Ｔ_CDMAはフレーム毎に変化してもよいし、または一定であってもよい。周波数の帯域幅はあらかじめ決定されていてもよいしまたは実行するタスクのタイプに基いてＡＰ１１０ｘにより決定されてもよい。この要求は一般にシステムコントローラー１３０により要求される（例えば、チャネル品質、ソフトハンドオフ等を改良するために）。例えば、システムコントローラー１３０は、ＡＰ１１０ｘが第１のセグメントセットを割り当て、第１のセグメントセットを用いて複数のユーザーが通信することを可能にするために非直交スキームを使用するために１つ以上のセグメントを持つことを要求してもよい。第１のセグメントセットは、ソフトハンドオフのために、チャネル品質を通信するために、電力測定のためにまたはＡＴｓとＡＰとの間でパイロットシーケンスを通信するために一般に使用される１つ以上のセグメントまたはサブキャリアであってもよい。ステップ４０８において、所定の存続期間のための要求において提供されるスキームを用いて、ステップ４０４で設定された選択されたセグメントを、意図したＡＴｓが変調開始する要求を送信する。

一実施形態に従う動作期間中に、システムコントローラー１３０はシステムトラヒック条件を監視している。種々の要因がシステムコントローラー１３０により使用され、システム性能が調節を必要とするか否かを決定する。例えば、地理的エリア内のユーザーの数またはＡＰ１１０ｘによりサービスされるユーザーの数は増加したまたは減少した。一般にセクター内により多くのユーザーがいるなら、制御チャネルトラヒックは増加する。また、ＡＰ１１０ｘがピーク対平均比（ＰＡＲ）の減少を要求するなら、システム性能は調節する必要がある。なぜならば、ＯＦＤＭＡにおいて使用されるキャリアの数が増加するにつれＰＡＲは増加する傾向があるからである。制御とデータの送信を分離することにより、ＯＦＤＭＡで使用されるキャリアの数はさらに低減することができる。さらに、データ送信のみがＯＦＤＭＡ部分に存在するときＰＡＲはより効率的に緩和することができる（注：典型的に、データと制御キャリアは、独立して割り当てられホップされ、ほとんどのＰＡＲ緩和技術を無効にする）。また、ＡＰ１１０ｘはソフトハンドオフを改良するためにフレームの一部でＡＴｓがＣＤＭＡスキームを使用することを要求してもよい。良く確立されたＣＤＭＡソフトハンドオフ技術を用いて、制御チャネル性能は、ソフトハンドオフ利得により改良する。なぜならＣＤＭＡ部分のすべての（異なるユーザーからの）制御チャネルは同じ受信された電力に電力制御されるからである。

図４Ｂは、一実施形態に従うプロセス４３０のフロー図を図解する。プロセス４３０のステップはＡＰ１１０ｘにより実行される。ＡＰ１１０ｘは図６を参照して述べられる１つ以上のコンポーネント、例えば、コントローラー６２０、スケジューラー６３０、ＴＸデータプロセッサー６１４、ＲＸデータプロセッサー６３４等を利用してプロセス４３０のステップを実行する。ステップ４３２において、ＡＰ１１０ｘは、フレームの一部がＣＤＭＡスキームで変調されるか否かを決定する。ＡＰ１１０ｘは複数のスキームを用いて変調することを必要とする状態にあるか否かを決定してもよく、データベースをチェックしてどの部分、例えば非直行多重アクセススキームが変調されるかを決定する。そうであるなら、ステップ４３４において、ＣＤＭＡスキームを用いて復調するために正確な部分についての情報を以前に有する基地局は、ＣＤＭＡスキームを用いて変調された部分を復調し始める。

図５は一実施形態に従うプロセス５００のフロー図を図解する。プロセス５００のステップはＡＴ１２０ｘにより実行される。ＡＴ１２０ｘは、図６を参照して述べた１つ以上のコンポーネント、例えば、コントローラー６６０、ＴＸデータプロセッサー６７４、ＲＸデータプロセッサー６５６等を利用してプロセス５００のステップを実行するように構成される。ステップ５０２において、ＡＴ１２０ｘは割り当てられたリソースの一部上の異なる変調スキームを使うことを開始するための表示を受信する。ステップ５０４において、リクエストメッセージが評価され、どのセグメントが異なる変調スキームおよびそれらの存続期間（ＴCDMA値）を必要とするかを決定する。例えば、フレーム上のチャネル品質インジケーターチャネル（例えば、Ｒ−ＣＱＩＣＨ）を一般に構成するすべてのセグメント（また、第１のセグメントセットとも呼ばれる）が、情報を送信するために非直交変調技術を使用するように要求される。一般に、ＡＰ１１０ｘは所定の期間に、これらのチャネルはより高いスループットを要求せず、従って直交する必要がないことを決定した。ステップ５０６において、ＡＴ１２０ｘは異なるスキームを用いるために要求された情報をアクセスする。ＣＤＭＡスキームを適用するために使用するセグメント存続期間またはウオルシュコードのタイプのようなある情報を予め記憶しておいてもよい。ＡＴ１２０ｘがすべての必要な情報を集めると、ＡＴ１２０ｘは、第１の変調スキーム（例えば、ＣＤＭＡ変調スキーム）を用いてフレームの一部の第１のセグメントセットを変調し始め、第２のスキーム（例えば、ＯＦＤＭＡ変調スキーム）を用いてフレームの１つ以上の残りのセグメントを変調し始める。その後、ＡＴ１２０ｘはＣＤＭＡスキームを用いて変調されたＣＤＭＡ部分およびＯＦＤＭＡスキームを用いて変調されたＯＦＤＭＡ部分を有するフレームを送信する。

図６は、無線通信システム１００におけるアクセスポート１１０ｘと２つのアクセス端末１２０ｘおよび１２０ｙの１つの観点のブロック図を示す。アクセスポイント１１０ｘにおいて、送信（ＴＸ）データプロセッサー６１４はデータソース６１２からトラヒックデータ（すなわち、情報ビット）を受信し、コントローラー６２０およびスケジューラー６３０からシグナリングおよび他の情報を受信する。例えば、コントローラー６２０は、アクティブ端末の送信電力を調節するために使用される電力制御（ＰＣ）コマンドを供給してもよい。コントローラー６２０は、多段変調スキームを使用するためにパラメーターを供給するメッセージを供給してもよい。スケジューラー６３０は端末のためのキャリアの割り当てを供給してもよい。これらの種々のタイプのデータは異なるトランスポートチャネル上に送信されてもよい。ＴＸデータプロセッサー６１４は１つ以上の変調スキーム（例えば、ＯＦＤＭＡ等）を用いて受信されたデータをエンコードし変調する。次に、送信機ユニット（ＴＭＴＲ）６１６は、変調されたデータを処理し、ダウンリンク変調された信号を発生し、アンテナ６１８から送信される。

ＡＴ１２０ｘ、１２０ｙの各々において、送信され変調された信号はアンテナ６５２により受信され受信機ユニット（ＲＣＶＲ）６５４に供給される。受信機ユニット６５４は受信された信号を処理してデジタル化し、サンプルを供給する。受信された（ＲＸ）データプロセッサー６５６は次にサンプルを復調してデコードし、デコードされたデータを供給する。デコードされたデータはリカバーされたトラヒックデータ、メッセージ、シグナリング等を含んでいてもよい。トラヒックデータはデータシンク６５８に供給されてもよい。キャリア割り当ては実行しなければならない複数の変調スキームのためのパラメーター（例えば、直交スキームを用いて変調するためのセグメント）を提供してもよい。端末に対して送信された電力制御（ＰＣ）コマンドはコントローラー６６０に供給される。

コントローラー６６０は、ＡＴ１１０ｘに割り当てられ、受信されたキャリア割り当てにおいて表示された特定のキャリアを用いてアップリンク上のデータ送信を指示する。コントローラー６６０はさらに、受信された変調情報に基いてアップリンク（例えば、リバースリンク）送信のための特定のセグメントに使用する変調スキームを調節する。

各アクティブ端末１２０の場合、ＴＸデータプロセッサー６７４はデータソース６７２からトラヒックデータを受信し、コントローラー６６０からシグナリング及び他の情報を受信する。例えば、コントローラー６６０は、要求された送信電力、最大送信電力、または端末のための最大送信電力と要求された送信電力との間の差を示す情報を供給してもよい。種々のタイプのデータはＴＸデータプロセッサー６７４によりコード化され変調される。一実施形態によれば、ＴＸデータプロセッサー６７４は１つ以上の変調スキームから選択された変調スキームを決定してもよく、特定されたセグメントまたは割り当てられたキャリア上の信号を変調する。送信機ユニット６７６を用いて、信号はさらに処理され、アップリンク変調された信号を発生し、アンテナ６５２から送信される。

アクセスポイント１１０ｘにおいて、端末からの送信され変調された信号はアンテナ６１８により受信され、受信機ユニット６３２により処理され、ＲＸデータプロセッサー６３４により復調されデコードされる。次に、処理されたデータはさらなる処理のためにデータシンク６３６に供給される。受信機ユニット６３２は次に多段変調スキームを使用してデータを抽出しデータの送信機を決定する。

ここに記載された技術は種々の手段により実施されてもよい。例えば、これらの技術は、ハードウエア、ソフトウエア、またはそれらの組み合わせにおいて実施されてもよい。ハードウエア実施の場合、消去検出および／または電力制御を実行するために使用される処理装置は、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、デジタルシグナルプロセッサー（ＤＳＰｓ）、デジタルシグナル処理装置（ＤＳＰＤｓ）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、プロセッサー、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサー、ここに記載された機能を実行するように設計された他の電子ユニット、またはそれらの組み合わせ内において実施されてもよい。

ソフトウエア実施の場合、ここに記載された技術は個々に記載された機能を実行するモジュール（例えば、手続、機能等）を用いて実施されてもよい。ソフトウエアコードはメモリユニット（例えば、図６のメモリユニット５２２または６６２）に記憶されてもよく、プロセッサー（例えば、コントローラー６２０または６６０）により実行されてもよい。メモリユニットはプロセッサー内部に実施してもよくまたはプロセッサー外部に実施してもよい。プロセッサー外部に実施する場合、メモリユニットは技術的に知られる種々の手段を介してプロセッサーに通信可能に接続される。

開示された実施形態の上述の記載は、当業者が多段変調技術を作成し使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対する種々の変更は、当業者には容易に明白であり、ここに定義される包括的原理は他の実施形態に適用されてもよい。従って、この発明は、ここに示される実施形態に限定されることを意図したものではなく、ここに開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲が許容されるべきである。

Claims

第１の部分と第２の部分を有する通信フレームを変調する方法であって、各部分は１つ以上のセグメントを有する方法において、
第１のセグメントセットを決定することであって、前記第１のセグメントセットは第１の変調スキームを適用するための前記第１の部分の少なくとも１つのセグメントを有することと、
前記第１の変調スキームを使用して前記第１の部分の前記第１のセグメントセットを変調することと、
前記第１の変調スキームとは異なる第２のスキームを用いて前記第２の部分の１つ以上のセグメントを変調することと、
を備えた方法。
前記第１の部分の１つ以上のセグメントを変調するために前記第１の変調スキームを適用するための表示を受信することをさらに備えた、請求項１に記載の方法。
前記第１の変調スキームを用いて前記第１のセグメントセットを変調することは非直交多重アクセススキームを用いることを備えた、請求項１に記載の方法。
非直交多重アクセススキームを用いることはＣＤＭＡスキームを用いることを備えた、請求項３に記載の方法。
前記第２のスキームを用いて前記第２のセグメントセットを変調することは直交多重アクセススキームを用いることを備えた、請求項４に記載の方法。
直交多重アクセススキームを用いることは、ＯＦＤＭＡスキームを用いることを備えた、請求項５に記載の方法。
前記第２の変調スキームを用いて前記第２の部分の前記１つ以上のセグメントを変調することは、直交多重アクセスまたは非直交多重アクセススキームを用いることを備えた、請求項１に記載の方法。
前記第１のセグメントセットを決定することは、チャネル品質インジケーターを通信するために使用されるセグメントを選択することを備えた、請求項１に記載の方法。
前記第１のセグメントセットを決定することはパイロットシーケンスを通信するために使用されるセグメントを選択することを備えた、請求項１に記載の方法。
第１の部分と第２の部分を有する通信フレームを復調する方法であって、各部分は１つ以上のセグメントを有する方法において、
第１の復調スキームを適用するために第１のセグメントセットを決定することであって、前記第１のセグメントセットは前記第１の部分の少なくとも１つのセグメントを備えることと、
前記第１の復調スキームを用いて前記第１の部分の前記第１のセグメントセットを復調することと、
第２のスキームを用いて前記第２の部分の１つ以上のセグメントを復調することと、を備えた方法。
前記第１の復調スキームを適用するための要求が受信されたかどうかを決定することをさらに備えた、請求項１０に記載の方法。
前記第１の復調スキームを用いて前記第１のセグメントセットを復調することは、非直交多重アクセススキームを用いることを備えた、請求項１０に記載の方法。
前記非直交多重アクセススキームを使用する行為は、ＣＤＭＡスキームを使用する行為を備えた、請求項１２に記載の方法。
前記第１の復調スキームを用いて前記第１のセグメントを復調することは、非直交多重アクセススキームを用いて変調される前記第１のセグメントを受信することを備えた、請求項１０に記載の方法。
前記第２のスキームを用いて前記第２のセグメントを復調することは、直交多重アクセススキームを用いることを備えた、請求項１０に記載の方法。
直交多重アクセススキームを用いることはＯＦＤＭＡスキームを用いることを備えた、請求項１５に記載の方法。
前記第２のスキームを用いて前記第２のセグメントセットを復調することは、非直交多重アクセススキームを用いて変調される前記第２のセグメントを受信することを備えた、請求項１０に記載の方法。
前記第２の変調スキームを用いて前記第２の部分の前記１つ以上のセグメントを復調することは直交多重アクセスまたは非直交多重アクセススキームを用いることを備えた、請求項１０に記載の方法。
前記第１のセグメントセットを決定することはチャネル品質インジケーターを通信するために使用されるセグメントを選択することを備えた、請求項１０に記載の方法。
前記第１のセグメントセットを決定することは、パイロット測定値を通信するために使用されるセグメントを選択することを備えた、請求項１０に記載の方法。
ソフトハンドオフタスクを実行することを開始するための表示を受信することをさらに備えた、請求項１０に記載の方法。
前記表示を送信することをさらに備え、前記表示は、前記第１の復調スキームを用いることを開始し前記第１の部分の１つ以上のセグメントを復調するための要求を備えた、請求項１０に記載の方法。
各部が１つ以上のセグメントを有する第１の部分と第２の部分を有する通信フレームを変調する装置において、
第１のセグメントセットを決定する手段であって、前記第１のセグメントセットは第１の変調スキームを適用するために前記第１の部分の前記少なくとも１つのセグメントを有する、手段と、
前記第１の変調スキームを用いて前記第１の部分の前記第１のセグメントセットを変調する手段と、
前記第１の変調スキームとは異なる第２のスキームを用いて前記第２の部分の１つ以上のセグメントを変調する手段と、
を備えた装置。
前記第１の変調スキームを適用し、前記第１の部分の１つ以上のセグメントを変調するための表示を受信する手段をさらに備えた、請求項２３に記載の装置。
前記第１の変調スキームを用いて前記第１のセグメントを変調する手段は、非直交多重アクセススキームを用いる手段を備えた、請求項２３に記載の装置。
前記非直交多重アクセススキームを用いる手段はＣＤＭＡスキームを備えた、請求項２５に記載の装置。
前記第２のスキームを用いて前記第２の部分の前記１つ以上のセグメントを変調する手段は、直交多重アクセススキームを使用する手段を備えた、請求項２３に記載の装置。
前記直交多重アクセススキームを使用する手段はＯＦＤＭＡスキームを備えた、請求項２７に記載の装置。
前記第２のスキームを用いて前記第２の部分の前記１つ以上のセグメントを変調する手段は、直交多重アクセスまたは非直交多重アクセススキームを用いることを備えた請求項２３に記載の装置。
前記第１のセグメントセットを決定する手段は、チャネル品質インジケーターを通信するために使用されるセグメントを選択する手段を備えた、請求項２３に記載の装置。
前記第１のセグメントセットを決定する手段は、パイロットシーケンスを通信するために使用されるセグメントを選択する手段を備えた、請求項２３に記載の装置。
各部分が１つ以上のセグメントを有する第１の部分と第２の部分を有する通信フレームを復調する装置において、
第１の復調スキームを適用するための第１のセグメントを決定する手段であって、前記第１のセグメントセットは前記第１の部分の少なくとも１つのセグメントを備えた、手段と、
前記第１の復調スキームを用いて前記第１の部分の第１のセグメントセットを復調する手段と、
前記第１の復調スキームとは異なる第２のスキームを用いて前記第２の部分の１つ以上のセグメントを復調する手段と、
を備えた装置。
前記第１の復調スキームを適用するための要求が受信されたかどうかを決定する手段をさらに備えた、請求項３２に記載の装置。
前記第１の復調スキームを用いて前記第１のセグメントセットを復調する手段は、非直交多重アクセススキームを用いる手段を備えた、請求項３２に記載の装置。
前記非直交多重アクセススキームを用いる手段はＣＤＭＡスキームを用いる手段を備えた、請求項３４に記載の装置。
前記第１の復調スキームを用いて前記第１のセグメントを復調する手段は、非直交多重アクセススキームを用いて変調される前記第１のセグメントを受信する手段を備えた、請求項３２に記載の装置。
前記第２のスキームを用いて前記第２のセグメントを復調する手段は、直交多重アクセススキームを用いる手段を備えた、請求項３２に記載の装置。
前記直交多重アクセススキームを用いる手段は、ＯＦＤＭＡスキームを用いる手段を備えた、請求項３７に記載の装置。
前記第２のスキームを用いて前記第２のセグメントセットを復調する手段は、非直交多重アクセススキームを用いて変調される前記第２のセグメントを受信する手段を備えた、請求項３２に記載の装置。
前記第２の変調スキームを用いて前記第２の部分の１つ以上のセグメントを復調する手段は、直行多重アクセススキームまたは非直交多重アクセススキームを用いることを備えた、請求項３２に記載の装置。
前記第１のセグメントセットを決定する手段は、チャネル品質インジケーターを通信するために使用されるセグメントを選択する手段を備えた、請求項３２に記載の装置。
前記第１のセグメントセットを決定する手段は、パイロット測定値を通信するために使用されるセグメントを選択する手段を備えた、請求項３２に記載の装置。
前記表示を受信する手段は、さらにソフトハンドオフタスクを実行することを開始するための表示を受信する手段を備えた、請求項３２に記載の装置。
前記表示を送信する手段をさらに備え、前記表示は、前記第１の復調スキームを用いることを開始し、前記第１の部分の前記１つ以上のセグメントを変調するための要求を備えた、請求項３２に記載の装置。
機械により実行されると、前記機械に下記動作を実行させる命令を備えた機械読み取り可能媒体において、
第１の復調スキームを適用するための第１のセグメントセットを決定することであって、前記第１のセグメントセットは通信フレームの第１の部分の少なくとも１つのセグメントを備えることと、
前記第１の復調スキームを用いて前記第１の部分の前記第１のセグメントセットを復調することと、
前記第１の復調スキームとは異なる第２のスキームを用いて前記フレームの第２の部分の１つ以上のセグメントを復調することと、
を含む機械読み取り可能媒体。
前記第１の復調スキームを適用するための要求が受信されたかどうかを決定させるための命令をさらに備えた、請求項４５に記載の機械読み取り可能媒体。
前記第１の復調スキームを用いて前記第１のセグメントセットを復調させるための機械読み取り可能命令は、非直交多重アクセススキームを用いて復調させる命令を備えた、請求項４５に記載の機械読み取り可能媒体。
前記第２のスキームを用いて前記第２のセグメントセットを復調させる機械読み取り可能命令は、非直交多重アクセススキームを用いて復調させる命令を備えた、請求項４５に記載の機械読み取り可能媒体。
機械により実行されると、前記機械に下記動作を実行させる命令を備えた機械読み取り可能媒体において、
第１の変調スキームを適用するための第１のセグメントセットを決定することであって、前記第１のセグメントセットは、第１の部分の少なくとも１つのセグメントを備えることと、
前記第１の変調スキームを用いて前記第１の部分の前記第１のセグメントセットを変調することと、
前記第１の変調スキームとは異なる第２のスキームを用いて通信フレームの第２の部分の１つ以上のセグメントを変調することと、
を含む機械読み取り可能媒体。
前記第１の変調スキームを適用し通信フレームの第１の部分の１つ以上のセグメントを変調するための表示を受信させる命令をさらに備えた、請求項４９に記載の機械読み取り可能媒体。
前記第１の変調スキームを用いて前記第１のセグメントセットを変調させる前記機械読み取り可能命令は、非直交多重アクセススキームを用いさせる命令を備えた、請求項４９に記載の機械読み取り可能媒体。
前記第２のスキームを用いて前記第２のセグメントセットを変調させる機械読み取り可能命令は非直交多重アクセススキームを用いさせる命令を備えた、請求項４９に記載の機械読み取り可能媒体。
無線通信システムにおける装置において、
電子装置であって、前記電子装置は、第１の復調スキームを適用するための第１のセグメントセットを決定するように構成され、前記第１のセグメントセットは通信フレームの第１の部分の少なくとも１つのセグメントを備え、前記第１の復調スキームを用いて前記第１の部分の前記第１のセグメントセットを復調するように構成され、前記第１の復調スキームとは異なる第２のスキームを用いて前記通信フレームの第２の部分の１つ以上のセグメントを復調するように構成された電子装置を備えた、装置。
前記第１の復調スキームは非直交多重アクセススキームを備えた、請求項５３に記載の装置。
前記第２のスキームは非直交多重アクセススキームを備えた、請求項５３に記載の装置。
無線通信システムにおける装置において、
電子装置であって、前記電子装置は、第１の変調スキームを適用し通信フレームの第１の部分の１つ以上のセグメントを変調するための表示を受信するように構成され、前記第１の変調スキームを適用するための前記第１の部分の少なくとも１つのセグメントを有する第１のセグメントセットを決定するように構成され、前記第１の変調スキームを用いて前記第１の部分の前記第１のセグメントセットを変調し、前記第１の変調スキームとは異なる第２のスキームを用いてフレームの前記第２の部分の１つ以上のセグメントを変調するように構成された電子装置を備えた装置。
前記第１の変調スキームは非直交多重アクセススキームを備えた、請求項５６に記載の装置。
前記第２のスキームは非直交多重アクセススキームを備えた、請求項５６に記載の装置。