JP2012070393A - Ｔｄ−ｃｄｍａシステムにおける符号の準直交割り当て - Google Patents

Abstract

【課題】時分割二重ＣＤＭＡ無線通信環境においてスループットを向上させるシステム及び方法を提供する。
【解決手段】一組の直交ウォルシュ符号系列をネットワークセクター内の第１のグループのユーザーに割り当て、同一の組の直交ウォルシュ符号系列をセクター内の少なくとも第２のグループのユーザーに割り当てる。セクター容量を線形でスケーリングするために、割り当て中の同一符号組数と等しい又はより多い受信アンテナ数を展開する。セクターと交信する基地局において同一ウォルシュ符号系列割り当てを採用するユーザーデバイスは、互いに区別し、基地局受信機におけるジャミングの影響を軽減するためにユーザー間におけるタイミングオフセットを強制する。セクター内のユーザーデバイスチャネル要求は、連続的に評価することができ、スケーラブルなサービスをこれらの全ユーザーデバイスに提供するために適切なアンテナ数を動的に展開する。
【選択図】図４

Description

３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９に基づく優先権の主張
本特許出願は、"QUAI-ORTHOGONAL ALLOCATION OF CODES IN TD-CDMA SYSTEMS"（ＴＤ−ＣＤＭＡシステムにおける符号の準直交割り当て）という題名を有し、本特許出願の譲受人に対して譲渡されておりさらに本明細書において参照されることによって明示で本明細書に組み入れられている仮特許出願番号 ６０／７３１，０２３(出願日: ２００５年１０月２７日)に対する優先権を主張するものである。

以下の説明は、一般的には、無線通信に関するものである。以下の説明は、特に、ウォルシュ符号及び複数の受信アンテナを用いてＣＤＭＡ通信環境における送信容量を増大させることに関するものである。

無線通信システムは、世界中の大多数の人々が通信する上での非常に有力な手段になっている。無線通信デバイスは、消費者のニーズを満たすこと及びポータビリティと利便性を向上させることを目的としてますます小型化しかつ強力になってきている。携帯電話等のモバイルデバイスにおける処理電力の増大が、無線ネットワーク送信システムに対する要求の増大に結びついている。該システムは、典型的には、該システムを通じて通信するセルラーデバイスほど簡単に更新されない。モバイルデバイスの能力が拡大するのに従い、無線デバイスの新しい能力及び改良された能力を完全に利用するのを容易にするような形で旧式の無線ネットワークシステムを維持するのが困難になる可能性がある。

より具体的には、周波数分割に基づく技術は、典型的には、スペクトルを均一な帯域幅の塊に分割することによって個別のチャネルに分離する。例えば、無線通信用に割り当てられた周波数帯域は、３０チャネルに分割することが可能であり、これらのチャネルの各々は、音声の会話を搬送すること、またはデジタルサービスの場合はデジタルデータを搬送することができる。各チャネルは、一度に１人のユーザーのみに割り当てることができる。１つの既知の変形は、システム帯域幅全体を複数の直交副帯域に有効に区分する直交周波数分割技術である。これらの副帯域は、トーン、搬送波、副搬送波、ビン、及び／又は周波数チャネルとも呼ばれる。各副帯域は、データによって変調可能な副搬送波と関連づけられる。時分割に基づく技術の場合は、帯域は、逐次タイムスライス又はタイムスロットに時間単位で分割される。チャネルの各ユーザーは、ラウンドロビン方式で情報を送信及び受信するためのタイムスライスが提供される。例えば、いずれかの所定の時間ｔにおいては、ユーザーは、ショートバーストに関するチャネルへのアクセスが提供される。次に、情報を送信及び受信するための時間のショートバーストが提供されている他のユーザーにアクセスが切り替わる。「交替する」サイクルが続き、最終的には、複数の送信バースト及び受信バーストが各ユーザーに提供される。

符号分割に基づく技術は、典型的には、範囲内のいずれかの時間において利用可能な幾つかの周波数を通じてデータを送信する。一般的には、データがデジタル化されて利用可能な帯域幅で拡散され、複数のユーザーをチャネル上においてオーバーレイすることができ、さらに各々のユーザーに一意の系列符号を割り当てることができる。ユーザーは、スペクトルの同じ広帯域の塊で送信することができ、各ユーザーの信号は、各々一意の拡散符号によって帯域幅全体に拡散される。この技術は、共有に対応することができ、１人以上のユーザーが同時並行して送信及び受信することができる。該共有は、拡散スペクトルデジタル変調を通じて達成させることができ、ユーザーのビットストリームが符号化されて疑似ランダム方式で超広チャネルを通じて拡散される。受信機は、特定のユーザーに関するビットをコヒーレントな形で集めるために関連する一意の符号系列を認識してランダム化を元に戻すように設計される。

（例えば周波数分割技術、時分割技術、及び符号分割技術を採用した）典型的無線通信ネットワークは、カバレッジエリアを提供する１つ以上の基地局と、カバレッジエリア内においてデータを送信及び受信することができる１つ以上の移動（例えば無線）端末と、を含む。典型的基地局は、ブロードキャスト、マルチキャスト、及び／又はユニキャストサービスを目的として複数のデータストリームを同時に送信することが可能であり、データストリームは、移動端末が受信に関して独自の関心を有することができるデータの流れである。前記基地局のカバレッジエリア内の移動端末は、複合ストリームによって搬送された１つの、２つ以上の又は全部のデータストリームを受信することに関心を有することができる。同様に、移動端末は、基地局又は他の移動端末にデータを送信することができる。基地局と移動端末との間の又は移動端末間での前記通信は、チャネルの変動及び／又は干渉電力の変動に起因して劣化する可能性がある。例えば、上記の変動は、１つ以上の移動端末に関する基地局のスケジューリング、電力制御及び／又はレート予測に対して影響を及ぼす可能性がある。

従来のネットワーク送信プロトコルは、スケジューリング上の制限及び送信容量限度の影響を受けやすく、その結果ネットワークスループットが低下する。従って、無線ネットワークシステムにおいてスループットを向上させるシステム及び／又は方法が必要である。

以下は、１つ以上の実施形態についての基本的な理解を可能にするためにこれらの実施形態の単純化された要約を示すものである。この要約は、すべての企図されている実施形態を広範囲にわたって概説したものではなく、全実施形態の主要な又は極めて重要な要素を識別すること及びいずれかの又はすべての実施形態の適用範囲を詳細に説明することのいずれも意図されていない。以下の説明の唯一の目的は、後述される発明を実施するための最良の形態の準備段階として１つ以上の実施形態の幾つかの概念を単純な形で提示することである。

本発明の１つ以上の実施形態及び対応する開示により、無線通信環境においてセクタースループットを向上させることに関係して様々な側面が説明される。一側面により、セクター内において逆方向リンクで通信中の複数のユーザーには、同一（ｄｕｐｌｉｃａｔｅ）のウォルシュ系列（例えば、符号）を割り当てることができる。同じウォルシュ符号が割り当てられた異なるユーザーは、前記セクターと交信する基地局において複数の受信アンテナを通じて異なる空間シグナチャを励起することができる。該ユーザーは、同じウォルシュ符号を採用しているにもかかわらず、受信機技術、例えば、マッチドフィルタ、最小二乗平均誤差法、逐次除去法等、によって分離することができる。同一のウォルシュ符号を採用するユーザーが類似の空間技術を有する場合は、前記セクターと交信する基地局における潜在的なジャミングの影響を軽減するために前記ユーザー間で符号ホッピング及び／又はタイミングオフセットを強制することができる。この方法により、符号上の制限に対処するために帯域幅を増大させるのではなく、ウォルシュ符号空間を再利用してタイムスロットにおいて追加の符号を割り当てることができる。

関連する側面により、符号分割多元接続無線通信環境において通信スループットを向上させる方法は、ネットワークセクター内の第１のグループのユーザーに対して一組の直交ウォルシュ符号系列を割り当てることと、前記セクター内の少なくとも第２の組のユーザーに対して同一の一組の直交ウォルシュ符号系列を割り当てることと、システム容量を上方にスケーリングするために割り当てられた直交ウォルシュ符号系列の組数に等しい受信アンテナ数を展開（ｄｅｐｌｏｙ）すること、とを具備することができる。さらに、前記方法は、前記セクターと交信する基地局において同一ウォルシュ符号系列割り当てを採用するユーザーデバイスを区別することと、前記基地局の受信機におけるジャミングの影響を軽減するために該ユーザー間においてタイミングオフセットを強制すること、とを具備することができる。さらに加えて、前記方法は、前記セクター内におけるユーザーデバイスチャネル要求を評価することと、すべての前記ユーザーデバイスにサービスを提供するために適切なアンテナ数を展開すること、とを具備することができる。

他の側面は、無線ネットワークのセクター内のユーザーデバイスに割り当てられた情報関連の同一の組の直交ウォルシュ符号を格納するメモリと、前記メモリに結合され、前記セクター内の符号空間量を少なくとも２倍にするために少なくとも２本のアンテナを展開するプロセッサと、を具備する無線通信装置に関するものである。前記装置は、第１の組の直交ウォルシュ符号及び少なくとも第２の同一の組の直交ウォルシュ符号を生成するウォルシュ符号生成器をさらに具備することができる。前記装置は、複数のユーザーデバイスから同一ウォルシュ符号送信を受信する基地局におけるジャミングを軽減するために同一ウォルシュ符号割り当てを有するユーザーデバイス間でのタイミングオフセットを強制するホッピング構成要素と、同一ウォルシュ符号割り当てを有するユーザーデバイス間におけるタイミングオフセットを強制するのを可能にするために互いに区別する受信機と、をさらに具備することができる。前記受信機は、重複して割り当てられたユーザーデバイスを互いに区別するためにマッチドフィルタ受信機、最小二乗平均誤差法、及び逐次除去法のうちの１つ以上を採用することができる。

さらに他の側面は、同一の組の直交ウォルシュ符号を生成するための手段と、第１の組の直交ウォルシュ符号をネットワークセクター内のユーザーデバイスに割り当てるための手段と、少なくとも第２の同一の組の直交ウォルシュ符号を前記セクター内のユーザーに割り当てるための手段と、割り当てられた直交ウォルシュ符号の組数に等しい受信アンテナ数を展開するための手段と、を具備する無線通信装置に関するものである。前記装置は、同一ウォルシュ符号割り当てを有するユーザーデバイスを互いに区別するための手段と、前記ユーザーデバイス間においてタイミングオフセットを強制するための手段と、をさらに具備することができる。

さらに他の側面は、一組の直交ウォルシュ符号系列を時分割ＣＤＭＡネットワークセクター内の第１のグループのユーザーに割り当てるためのコンピュータによって実行可能な命令と、少なくとも１つの同一の組の直交ウォルシュ符号系列を前記セクター内の少なくとも第２の組のユーザーに割り当てるためのコンピュータによって実行可能な命令と、割り当てられる直交ウォルシュ符号の組数に等しい受信アンテナ数を展開するためのコンピュータによって実行可能な命令と、を格納しているコンピュータによって読み取り可能な媒体に関するものである。前記コンピュータによって読み取り可能な媒体は、前記セクターと交信する基地局において同一ウォルシュ符号系列割り当てを採用するユーザーデバイスを区別するための命令と、同一のウォルシュ符号系列を採用するユーザーデバイスから通信信号を受信する基地局における潜在的なジャミングの影響を軽減するために前記ユーザーデバイス間においてタイミングオフセットを強制するための命令と、をさらに具備することができる。

さらなる側面は、無線通信環境においてスループットを向上させるための命令を実行するプロセッサを備え、該命令は、一組の直交ウォルシュ符号系列を時分割二重ＣＤＭＡネットワークセクター内の第１のグループのユーザーに割り当てることと、少なくとも１つの同一の組の直交ウォルシュ符号系列を前記セクター内の少なくとも第２の組のユーザーに割り当てることと、前記セクター内の受信アンテナ数が割り当てられる符号組数と等しくなるような形で直交ウォルシュ符号系列の各組に関して受信アンテナを展開することと、前記セクターと交信する基地局において同一ウォルシュ符号系列割り当てを採用するユーザーデバイスを区別して該ユーザーデバイス間でのタイミングオフセットを強制すること、とを具備する。

上記の目的及び関連する目的を完遂させるために、１つ以上の実施形態は、以下において十分に説明され、請求項において特に指摘される特長を具備する。以下の説明及び添付図面は、１つ以上の実施形態の一定の例示的側面を詳述するものである。しかしながら、これらの側面は、様々な実施形態の原理を採用することができる様々な方法のうちのほんのわずかを示しており、説明される実施形態は、これらのすべての側面及びその同等の側面を含むことが意図されている。

本明細書において提示された様々な実施形態による無線ネットワーク通信システムを示した図である。 １つ以上の実施形態による多元接続無線通信システムを示した図である。 本明細書において提示される１つ以上の側面により、無線通信環境においてネットワークスループットを向上させるための方法を示した図である。 本明細書において説明される様々な実施形態により、セクターのニーズを満たすために複数の受信アンテナを展開することによって無線通信環境においてネットワークスループットを向上させるための方法を示した図である。 本明細書において説明される１つ以上の側面により、受信アンテナ数に関してシステム容量を線形に増大させるための方法を示した図である。 １つ以上の側面により、ユーザーの要求を満たすためにシステム容量をスケーリングするのを容易にする方法を示した図である。 ユーザーデバイス及び基地局のいずれか又は両方において、生成する、動的に更新する及び／又は格納することができ、さらに、ウォルシュ符号系列、アンテナ展開、ユーザーデバイス割り当て等に関連する情報を具備するルックアップテーブルを示した図である。 本明細書において説明される１つ以上の実施形態によりシステム容量限度を引き上げるために無線通信環境において符号空間を拡大するのを容易にするシステムを示した図である。 様々な側面によりＷＣＤＭＡ通信環境においてシステム容量を増大させるのを容易にするシステムを示した図である。 本明細書において説明される様々なシステム及び方法と関係して採用することができる無線ネットワーク環境を示した図である。

次に、図面を参照して様々な実施形態が説明され、同一のものについては図面全体に渡って同一の参照符号を付すこととする。以下の説明では、説明の目的上、１つ以上の実施形態について徹底的に理解できるようにするために数多くの具体的な詳細が示される。しかしながら、該実施形態は、これらの具体的な詳細なしで実践できることが明確であろう。その他の事例においては、１つ以上の実施形態に関する説明を容易にするためによく知られた構造及びデバイスがブロック図形で示される。

本出願において用いられる「構成要素」、「システム」等の用語は、コンピュータに関連するエンティティ、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組合せ、ソフトウェア、実行中のソフトウェア、を指すことが意図される。例えば、構成要素は、制限することなしに、プロセッサ上で実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、エクセキュータブル、実行スレッド、プログラム、及び／又はコンピュータであることができる。プロセス及び／又は実行スレッド内には１つ以上の構成要素が常駐することができ、構成要素は、１つのコンピュータに局在化する及び／又は２つ以上のコンピュータ間で分散させることができる。さらに、これらの構成要素は、様々なデータ構造が格納されている様々なコンピュータ読み取り可能媒体から実行可能である。これらの構成要素は、ローカル及び／又は遠隔プロセスによって、例えば１つ以上のデータパケット（例えば、ローカルシステム又は分散されたシステム内の他の構成要素及び／又はインターネット等のネットワークを通じて信号を用いてその他のシステムと対話中の構成要素からのデータ）を有する信号に従って通信することができる。

さらに、本明細書においては、様々な実施形態が加入者局と関連させて説明される。加入者局は、システム、加入者ユニット、移動局、モバイル、遠隔局、アクセスポイント、基地局、遠隔端末、アクセス端末、ユーザー端末、ユーザーエージェント、又はユーザー装置と呼ぶことも可能である。加入者局は、携帯電話、コードレスフォン、セッション開始プロトコル（ＳＩＰ）フォン、無線ローカルループ（ＷＬＬ）局、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、無線接続能力を有するハンドヘルドデバイス、又は無線モデムに接続されたその他の処理装置であることができる。

さらに、本明細書において説明される様々な側面又は特長は、標準的なプログラミング及び／又はエンジニアリング技術を用いて製造方法、製造装置、又は製造品として実装することができる。本明細書において用いられる“製造品”という表現は、コンピュータによって読み取り可能なデバイス、キャリヤ、又は媒体を包含することが意図されている。例えば、コンピュータによって読み取り可能な媒体は、磁気記憶装置（例えば、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップ）と、光学ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ））と、スマートカードと、フラッシュメモリデバイス（例えば、カード、スティック、キードライブ）と、を含むことができるが、これらに限定されない。

今度は図１に関して、無線ネットワーク通信システム１００は、本明細書において提示される様々な実施形態に従って示される。ネットワーク１００は、１つ以上のセクターにおいて互いに及び／又は１つ以上のモバイルデバイス１０４との間で無線通信信号の受信、送信、反復等を行う１つ以上の基地局１０２を具備することが可能である。各基地局１０２は、送信機チェーン及び受信機チェーンを具備することができ、当業者によって理解されるように、これらのチェーンの各々は、信号の送信及び受信と関連づけられた複数の構成要素（例えば、プロセッサ、変調器、マルチプレクサ、復調器、デマルチプレクサ、アンテナ等）を具備することができる。モバイルデバイス１０４は、例えば、携帯電話、スマートフォン、ラップトップ、ハンドヘルド通信デバイス、ハンドヘルド計算デバイス、衛星無線、全地球測位システム、ＰＤＡ、及び／又は無線ネットワーク１００を通じて通信するためのその他の適切なデバイスであることができる。

ＷＣＤＭＡは、順方向リンク（ＦＬ）及び逆方向リンク（ＲＬ）の両方における通信チャネルを符号化するために直交可変拡散係数（ＯＶＳＦ）符号とも呼ばれるウォルシュ符号を採用する通信技術である。ウォルシュ符号は、当業者によって理解されるように、個々の通信チャネルを一意で識別するのを容易にする直交符号である。ウォルシュ符号を用いて符号化された信号は、典型的には、信号を復号するために同じウォルシュ符号を採用していない受信機によって雑音として解釈される。ウォルシュ符号の利用は、基地局において送信／受信行動のために複数のアンテナが採用されるときにシステム次元を制限する可能性があり、送信能力を制限する可能性がある。従来のシステムに関連する該制限を克服するために、ＷＣＤＭＡ通信環境における順方向リンク（ＦＬ）及び逆方向リンク（ＲＬ）において空間分割多元接続（ＳＤＭＡ）を採用することができる。該技術は、時分割二重（ＴＤＤ）及び周波数分割二重（ＦＤＤ）ＷＣＤＭＡ環境におけるＦＬ及びＲＬに対して適用可能である。

従来のＷＣＤＭＡシステムにおけるＦＬ及びＲＬは、複数のユーザーに異なる符号が割り当てられて同時にスケジューリングされるウォルシュ符号多重化を利用する。ＦＬの場合は、基地局は、１つ以上のウォルシュ符号を各ユーザーデバイスに割り当て、スケジューリングされたユーザーデバイスに同時に送信する。ＲＬの場合は、セクター内のユーザーは、異なるウォルシュ符号が割り当てられ、基地局において（例えば、ＭＡＣチャネルを用いて）同時に受信される。ユーザーデバイスは、ＣＤＭＡに関する標準的な逆拡散−復号技術を用いて基地局において分離することができる。同時に割り当てることができる符号数は、ウォルシュ符号の長さによって制限される。例えば、ウォルシュ符号の長さがＮチップである場合は、所定の時間において、最大でＮの符号を複数のユーザーデバイスに割り当てることができる。このことは、同時に割り当てることができる符号数に対して基本的な制約（例えば、次元上の制限）を課す。典型的なＷＣＤＭＡ−ＴＤＤ環境におけるＦＬ及びＲＬは、最大で１６チップの長さのウォルシュ符号を許容する。従って、所定のスロットにおいて最大で１６のユーザーデバイスを同時にサポートすることができる。この従来の次元制限は、基地局が複数の受信アンテナを有するときに悪影響を及ぼす可能性がある。

ＣＤＭＡシステムは、通常は、容量と逆拡散後のＳＩＮＲとの関係が線形であるように線形領域で動作するように設計される。例えば、システムが線形領域内で動作中である場合で、逆拡散後のＳＩＮＲが３ｄＢだけ増大する（例えば２倍になる）場合は、システムの容量（スループット）も２倍になる。受信アンテナ数を増加させることは、逆拡散後のＳＩＮＲを増大させる。従って、システムが線形領域で動作することを条件として、システムの容量は、受信アンテナ数と線形でスケーリングすることができる。しかしながら、複数の受信アンテナが採用されるときには、受信アンテナアレイ及び逆拡散後ＳＩＮＲのダイバーシティ利得が、システムを線形領域から押し出す傾向がある。システムが線形領域内にとどまるように強制するための一方法は、干渉を増大させることであり、同時にサポートされる符号数を増加させることによって達成させることができる。例えば、受信アンテナ数が２倍にされたときは、疑似ランダム符号を採用するＣＤＭＡシステムは、単純に符号数を２倍にすることができ（この場合は、セクター間干渉制御に関して１つの符号当たりの送信電力を１／２だけ低減することができる）。送信電力の低減は、複数の受信アンテナと関連づけられたＳＩＮＲ利得によって補償することができる。この方法により、ＣＤＭＡシステムにおける受信アンテナ数に関する線形スケーリングを達成することができる。しかしながら、符号数が制限された（例えば、１６）従来のＷＣＤＭＡ−ＴＤＤシステムにおいては、受信アンテナ数を増加させることは、最終的には望ましくないことにシステムを線形領域から押し出し、それによってシステム容量の向上に悪影響を及ぼす可能性がある。

次に図２に関して、１つ以上の実施形態による多元接続無線通信システム２００が示される。３セクター基地局２０２は、複数のアンテナグループ、すなわち、アンテナ２０４と２０６を含むグループと、アンテナ２０８と２１０を含む他のグループと、アンテナ２１２と２１４を含む第３のグループと、を含む。前記図により、各アンテナグループに関して２本のアンテナのみが示されているが、これよりも多い又は少ない本数のアンテナを各アンテナグループに関して利用することができる。モバイルデバイス２１６は、アンテナ２１２及び２１４と通信状態にあり、アンテナ２１２及び２１４は、順方向リンク２２０を通じてモバイルデバイス２１６に情報を送信し、逆方向リンク２１８を通じてモバイルデバイス２１６から情報を受信する。モバイルデバイス２２２は、アンテナ２０６及び２０８と通信状態にあり、アンテナ２０６及び２０８は、順方向リンク２２６を通じてモバイルデバイス２２２に情報を送信し、逆方向リンク２２４を通じてモバイルデバイス２２２から情報を受信する。

各アンテナグループ及び／又はこれらのアンテナが通信するように指定されているエリアは、基地局２０２のセクターとしばしば呼ばれる。一実施形態においては、アンテナグループは、各々が、基地局２０２によって網羅されているエリアのセクター内のモバイルデバイスに通信するように設計される。順方向リンク２２０及び２２６を通じて通信する際には、基地局２０２の送信アンテナは、異なるモバイルデバイス２１６及び２２２に関する順方向リンクの信号・雑音比を向上させるためにビーム形成技術を利用することができる。さらに、カバレッジエリア全体に無作為に分散されているモバイルデバイスに送信するためにビーム形成を用いる基地局は、単一のアンテナを通じてカバレッジエリア内の全モバイルデバイスに送信する基地局よりも、近隣のセル及び／又はセクター内のモバイルデバイスに対してより低い干渉を生じさせる。基地局は、端末と通信するための固定局であることができ、アクセスポイント、ノードＢ、又はその他の何らかの用語で呼ばれることもある。モバイルデバイスは、移動局、ユーザー装置（ＥＵ）、無線通信デバイス、端末、アクセス端末、ユーザーデバイス、又はその他の何らかの用語で呼ばれることもある。

図３乃至６に関して、補足のシステム資源割り当てを生成することに関連する方法が示される。例えば、方法は、ＦＤＭＡ環境、ＯＦＤＭＡ環境、ＣＤＭＡ環境、ＷＣＤＭＡ環境、ＴＤＭＡ環境、ＳＤＭＡ環境、又はその他の適切な無線環境において同一のウォルシュ符号組及び関連づけられたアンテナを提供することに関することができる。具体的には、本明細書において説明される方法は、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）無線通信環境に関して説明されるが、その他の型の通信環境を説明される側面と関係して利用することができる。説明を単純化する目的上、これらの方法は、一連の行為として示されて説明されている一方で、幾つかの行為は、１つ以上の実施形態により、本明細書において示されて説明されているのとは異なる順序で及び／又はその他の行為と同時並行して生じることができるため、これらの方法は行為の順序によって制限されないことが理解及び評価されるべきである。例えば、方法は、代わりに例えば状態図内におけるように一連の相関状態又はイベントとして表すことが可能であることを当業者は理解及び評価するであろう。さらに加えて、１つ以上の実施形態により方法を実装するためにすべての例示されている行為が要求されるわけではない。

次に図３に関して、本明細書において提示される１つ以上の側面により、無線通信環境においてネットワークスループットを向上させるための方法３００が示される。上述されるように、従来のＷＣＤＭＡ−ＴＤＤシステムを用いる上での１つの基本的な欠点は、ユーザーに割り当てることができる符号数が制限されていることに起因する次元制限である。この欠点に対処するため、複数の符号組を分散させること及び／又はユーザーデバイスに割り当てることを可能にするために複数のアンテナを展開することができる。

この側面により、３０２において複数のＲｘアンテナを展開することができる。例えば、合計６４のウォルシュ符号（例えば、１６の符号から成る４つの同一の組）を無線通信環境のセクター内のユーザーデバイスに配分するのを可能にするために４本のＲｘアンテナを展開することができる。システム要求及び／又はユーザーデバイス数等に依存してこれよりも多い又は少ない数のアンテナを割り当て可能であることが理解されるであろう。３０４において、通信するときに介在する１つ以上のウォルシュ符号がセクター内の全ユーザーデバイスに割り当てられてしまうまでランダムウォルシュ符号をユーザーデバイスに割り当てることができる。３０６において、同一のウォルシュ符号系列が割り当てられているユーザーデバイス間における干渉を低減させるためにタイミングオフセットを定義及び／又は強制することができる。この方法により、ユーザーのニーズを満たすようにシステム容量をスケーリングするために複数の符号組を定義して割り当てることができる。

上記は、ＷＣＤＭＡ−ＴＤＤ環境におけるＲＬ通信を説明するものであるが、技術は、ＷＣＤＭＡ−ＦＤＤ環境におけるＲＬ通信に対しても適切に適用される。さらに、ＦＬ通信中において、送信ビーム形成は、送信アンテナ数によるシステム容量の線形スケーリング機会を提供する。従って、該当するスケジューリング／符号空間エンハンスメントを通じてより多くの数のユーザーをサポートする概念は、ＦＬ通信においても同様に適用可能である。さらに、その他の型の符号（例えば、シフトされたウォルシュ符号、準直交符号、又はその他の何らかの型の符号）を本明細書におけるシステム及び方法によって採用できること、及びウォルシュ符号自体のみに限定されないことが当業者によって理解されるであろう。

図４は、本明細書において説明される様々な実施形態により、セクター上のニーズを満たすために複数の受信アンテナを展開することによって無線通信環境における通信スループットを向上させるための方法４００を示す。４０２において、同一のウォルシュ符号（ＯＶＳＦ符号）を無線通信セクター、例えばＷＣＤＭＡ通信プロトコルを採用するネットワークのセクターにおける複数のユーザーに割り当てることができる。同じウォルシュ符号系列に対応する複数のユーザーデバイスは、セクターと交信する基地局における複数の受信アンテナを通じて異なる空間シグナチャ（例えば、チャネル）を励起することができる。該ユーザーデバイスは、同じウォルシュ符号系列を採用するが、これらのユーザーデバイスは、４０４において識別して互いに区別することができる。例えば、識別は、当業者によって理解されるように、マッチドフィルタ（例えば、レーク受信機）、最小二乗平均誤差（ＭＭＳＥ）プロトコルに基づく受信機、逐次干渉除去法、又は同じウォルシュ符号を介して同じセクターにおいて通信中のユーザーデバイスを一意で識別するためのその他の適切なプロトコルを用いて行うことができる。

同じ符号が割り当てられている２つ以上のユーザーデバイスが同様の空間シグナチャを有する（従って、互いに干渉する可能性がある）場合は、各ユーザーデバイスは、４０６において独立したチャネル内を通すことができる。独立したチャネルは、独立したＲｘアンテナによって提供することができ、これらの独立したＲｘアンテナは、容量上の要求を満たすために４０８において提供される。例えば、４０のユーザーデバイスが所定の時点において単一のセクター内の基地局との通信を試みている場合は、システム容量に関する要求を満たすために３本のＲｘアンテナを展開することができる。この例により、各Ｒｘアンテナは、割り当てられた１６のウォルシュ符号に少なくとも部分的に基づいて１６の独立したチャネルを提供することができ、１６のユーザーデバイスが通信することができる。従って、サービスを要求する４０のユーザーデバイスに対処する以上の合計４８のチャネルが存在する。さらに、同一のウォルシュ符号を採用するユーザーデバイスの空間シグナチャを区別するために３本のＲｘアンテナを採用することができる。上例は、３本のアンテナが展開される場合に限定されず、システム要求を満たすのを容易にするため及びウォルシュ符号割り当てを要求するユーザー数に合わせてシステム容量をスケーリングするためにあらゆる本数のアンテナを展開可能であることが当業者によって理解されるであろう。

図５は、本明細書において説明される１つ以上の側面により、受信アンテナ数に関して線形にシステム容量を増大させるための方法５００を示す。例えば、所定のウォルシュ符号が、Ｎの符号を割り当てることを可能にするＮのチップの長さを有する場合は、各ユーザーに単一の符号が割り当てられている場合はＮのユーザーをサポートすることができる。該ウォルシュ符号を採用する従来のＷＣＤＭＡ通信環境においては、この限度は典型的には１６である。従って、本明細書においては、様々な側面について理解するのを容易にするために１６チップのウォルシュ符号長が説明される。しかしながら、これよりも多い又は少ない数のチップ（例えば、８、３２、６４等）を有するより長い又はより短いウォルシュ符号を採用することができ、従って単一のウォルシュ符号によってサポートできるユーザー数は該ウォルシュ符号の長さのみによって制限されることが理解されるべきである。

個々のユーザーの空間シグナチャに関して、互いの間における干渉の確率が高いことを示すような十分に接近した距離内に地理上の所在位置が存在するユーザーには、５０２において、単一の符号組内の直交ウォルシュ系列を割り当てることができる。互いに十分に離れていることを空間シグナチャが示すユーザーには、５０４において、同一のウォルシュ系列を割り当てることができる。当業者によって理解されるように、同一符号割り当てを有するユーザーは、例えば、レーク受信機、ＭＭＳＥに基づく受信機、逐次干渉除去法等を用いて識別する及び／又は区別することができる。セクター内に展開された全受信機において同一ウォルシュ符号割り当てを有するユーザーデバイスから信号を受信することによって、該信号は、同一符号割り当てにかかわらず、すべての展開されたアンテナにおいて検出された空間シグナチャに少なくとも部分的に基づいて互いから分離させる及び／又は区別することができる。

５０６において、ユーザーデバイス間の干渉を軽減するために各ユーザーを独立したチャネル内を通すことができる。例えば、５２人のユーザーが通信サポート（例えば、ウォルシュ系列割り当て）を要求するシナリオにおいては、セクター、セル等での通信に関して、同一の直交符号系列を具備する最高４つの同一の組の符号を割り当てることを可能にすることによってセクターの容量を線形でスケーリングするために最低４本の受信アンテナを割り当てることができる。従って、セクターに関する要求を満たす上で十分なレベルまでシステム容量をスケーリングするために６４チャネルを提供することができる。５０８において、セクターと交信する基地局において同一の送信が受信されたときに複数のウォルシュ符号割り当てによって導入される可能性があるジャミングの影響を軽減するために符号ホッピングを行うことができる。上例は、ウォルシュ符号に関して説明されている一方で、シフトされたウォルシュ符号、準直交符号等も本明細書において説明されるシステム及び方法とともに採用可能であることが理解されるであろう。

本明細書において説明される１つ以上の実施形態により、システムスケーリング、符号系列割り当て等に関する推測を行うことができることが理解されるであろう。本明細書において用いられる「推測する」又は「推測」という表現は、一般的には、イベント及び／又はデータを介して取得された一組の観察事項からシステム、環境、及び／又はユーザーの状態を推理又は推測ことを意味する。推測は、特定の状況又は行動を識別するために採用することができ、又は例えば状態に関する確率分布を生成することができる。推測は、確率的であること、すなわち、データ及びイベントを考慮して対象となる状態に関する確率分布を計算することができる。推測は、より高位のイベントを一組のイベント及び／又はデータから構成するために採用される技法を指すこともできる。該推測の結果、一組の観察されたイベントが時間的に非常に接近した相関関係にあるかどうかにかかわらず、及びこれらのイベント及び格納されたイベントデータが１つの又は幾つかのイベント及びデータ源から得られたものであるかどうかにかかわらず、これらのイベント及び／又はデータから新しいイベント又は行動が構築される。

一例により、上述される１つ以上の方法は、特定のセクター内におけるユーザーの地理上の近接性に少なくとも部分的に基づいて前記セクターに割り当てる受信アンテナ数に関する推測を行うことを含むことができる。この例により、４２人のユーザーが通信を可能にするためのウォルシュ符号系列割り当てを要求すると決定することができる。システム容量が１つの符号組当たり１６の符号（例えば、ウォルシュ符号、シフトされたウォルシュ符号、準直交符号等）に制限されている場合は、システム要求を満たすために４８の割り当て可能な符号系列を提供することを目的としてシステム容量を線形スケーリングするために３本のアンテナを展開可能である。しかしながら、該場合においては、４２人のユーザーの部分組は、追加のアンテナを採用する正当な理由となる十分に個別の空間シグナチャを有すると決定することができる。例えば、４つのユーザーグループが地理的に互いに隔離されているが、各グループ内のユーザーは直交ウォルシュ系列を要求するような距離で地理的に接近している場合は、これらの４つのグループの各々のグループ内のユーザーは同じ符号組に割り当てるべきであるという推測を行うことができる。この例においては、システムを上方スケーリングするために４本の受信アンテナを展開することができる（例えば、合計６４の利用可能なウォルシュ符号を提供するために１６の符号から成る４つの組を生成することができる）。この方法により、１人以上の追加のユーザーがグループに加わった、グループ内の特定のユーザーが２つ以上のウォルシュ符号系列を要求している等の場合に追加の符号系列を各グループに割り当てることができる。さらに、該推測は、ＦＬ通信中における通信に関して、ビーム形成技術等を用いて、複数の送信アンテナを割り当てることによって行うことができる。

他の例により、データトラフィックの増大を予想してシステム容量を上方にスケーリングするために、様々な時刻、曜日等、例えば、ピーク時間等、の間に採用する最低数のアンテナに関連する推測を行うことができる。上例は、例示を目的とするものであり、本明細書において説明される様々な実施形態及び／又は方法に関係して行うことができる推測数及び該推測を行う方法を制限することは意図されていないことが理解されるであろう。

図６は、１つ以上の側面により、ユーザー要求を満たすためにシステム容量をスケーリングするのを容易にする方法６００を示す。６０２において、セクター内のシステム要求を評価することができ、システム要求を満たすために十分な本数のＲｘアンテナを展開することができる。例えば、セクター内のユーザー数を、組内において利用可能なウォルシュ符号系列数、例えば１６、で割ることができ、その商を切り上げて最寄りの整数に丸めることができ、該整数は、セクターに関して展開する最低のアンテナ数、従ってサポート可能な最低数の符号組、を示す。６０４において、直交ウォルシュ符号を第１のグループのユーザーデバイスに割り当てることができる。例えば、１つの組内において１６のウォルシュ符号系列を利用可能であるシナリオにおいては、すべての１６の利用可能な符号系列を第１の組のユーザーに割り当てることができる。６０６において、第２乃至Ｎ番目のグループのユーザーデバイスに直交ウォルシュ符号を割り当てることができる。従って、６０６において同一の符号が割り当てられる前に６０４において第１の組全体のウォルシュ符号が割り当てられる。この割り当て方式は、異なるユーザーデバイスによって採用されている重複して割り当てられたウォルシュ符号間での望ましくない干渉の可能性を最小にする。

６０８において、干渉を軽減するために符号ホッピング又はその他の何らかの技術が望ましいかどうかを決定するのを容易にするために複数のユーザーデバイスへの同一符号割り当てを識別することができる。希望される場合、例えば複数のデバイスが同一のウォルシュ符号系列を採用する場合は、６１０において符号ホッピングを行い、セクターと交信する基地局内の受信機における干渉及び／又はジャミングをさらに軽減するために同じウォルシュ符号を用いる複数の送信が時間的にオフセットされるようにすることができる。

図７は、ユーザーデバイス及び基地局のいずれか又はその両方において、生成すること、動的に更新すること、及び／又は格納することができ、ウォルシュ符号系列、アンテナの展開、ユーザーデバイス割り当て等に関連する情報を具備するルックアップテーブル７００を示す。図により、複数の符号組Ｃ_１乃至Ｃ_Ｎが提供され、これらの符号組の各々は、０乃至１５のラベルが付された１６のウォルシュ符号系列を具備することができ、これらのウォルシュ符号系列は、ユーザーデバイスに割り当てることができさらに該ユーザーデバイスが基地局におけるＮの対応する受信アンテナと通信するために用いることができ、ここで、受信アンテナ数Ｎは、ユーザーのニーズを満たすためにシステム容量を線形でスケーリングするために符号組数と等しい。ユーザーデバイスＵ_１乃至Ｕ_１６は、符号組Ｃ_１と関連づけられた直交ウォルシュ符号系列が割り当てられている。図７におけるユーザーデバイスの番号は、各ユーザーデバイスが個別であることを示すために用いられていることが注目されるべきである。しかしながら、当業者によって理解されるように、ユーザーデバイスは、関連づけられた空間シグナチャに基づいて、及び／又はその他の適切な方式に従ってランダムに割り当てることができることが理解されるであろう。

Ｕ_２５は、符号組Ｃ_２内の一対のウォルシュ系列、系列９及び１０、が割り当てられることがさらに注目されるであろう。該割り当ては、ユーザーデバイスが指定された受信アンテナと通信するために２つ以上のウォルシュ系列を要求する場合に、及び／又はＵ_２５に関する空間シグナチャが、Ｕ_１０及びＵ_１１の空間シグナチャ、及び同じウォルシュ符号を用いて通信中のその他のいずれかのユーザーデバイスの空間シグナチャと十分に異なることに起因して、行うことができる。さらに、符号ホッピングは、基地局受信機における潜在的なジャミングの影響を軽減するためにまったく同じ及び／又は同一のウォルシュ符号を採用するユーザーデバイスに関して行うことができる。

Ｕ_７は、Ｕ_２５への複数のウォルシュ符号の割り当てと同様の方法で一対のウォルシュ符号も割り当てられていることがさらに注目されるであろう。しかしながら、Ｕ_７に割り当てられた該一対のウォルシュ符号は同一であり、このため、Ｕ_７は、２つの異なる符号組Ｃ_１及びＣ_２内の同じ符号を通信に関して採用する。この割り当て方式は、２つの符号組における同じウォルシュ符号を単一のデバイスに割り当てることによって、セクター内において同一のウォルシュ符号を採用するデバイス数が最小にされるため、干渉の可能性をさらに軽減する。このことは、符号ホッピング等を要求するデバイス数を減少させ、セクター送信要求に合わせたシステム容量のスケーリングをさらに単純化する。

さらに、ユーザーデバイス送信は、セクター内において展開されたすべての受信アンテナによって受信可能であり、このため、例えばＵ_１、Ｕ_１７、及びＵ_Ｍは、同一の符号組Ｃ_１、Ｃ_２及びＣ_Ｎの各々における同じウォルシュ符号を採用できるが、すべての受信アンテナによって受信可能であることが理解されるべきである。ユーザーデバイスＵ_１、Ｕ_１７、及びＵ_Ｍの各々に関する空間シグナチャは、各受信アンテナによって認識される空間シグナチャとは異なることになり、個々の受信アンテナによって認識された各ユーザーデバイスの空間シグナチャに関連する全体的な情報を利用してＵ_１、Ｕ_１７、及びＵ_Ｍを互いに区別することができる。この方法により、セクター内のユーザーの空間シグナチャは、受信機における全受信アンテナからの受信信号に基づいてまとめて処理することができる。このことは、当業者によって理解されることになるように、例えば、マッチドフィルタ（ＲＡＫＥ）受信機、ＭＭＳＥプロトコル、逐次除去等を採用することによってさらに容易にすることができる。さらに、上記は、ウォルシュ符号に関して説明されているが、本明細書において説明される様々な実施形態と関係してその他の適切な符号（例えば、シフトされたウォルシュ符号、準直交符号等）を採用することができる。

図８は、本明細書において説明される１つ以上の実施形態によりシステム容量限度を引き上げるために無線通信環境において符号空間を増大させるのを容易にするシステム８００を示す。システム８００は、当業者によって理解されることになるように、基地局及び／又はユーザーデバイス内に常駐することができる。システム８００は、例えば受信アンテナから信号を受信する受信機８０２を具備し、受信された信号に関して典型的な動作（例えば、フィルタリング、増幅、ダウンコンバージョン等）を行い、コンディショニングされた信号をデジタル化してサンプルを入手する。復調器８０４は、受信されたパイロットシンボルを復調してチャネル推定のためにプロセッサ８０６に提供する。

プロセッサ８０６は、受信機構成要素８０２によって受信された情報を解析すること及び／又は送信機８１６による送信のための情報を生成することを専用とするプロセッサ、ユーザーデバイス８００の１つ以上の構成要素を制御するプロセッサ、及び／又は受信機８０２によって受信された情報を解析し、送信機８１６による送信のために情報を生成し、ユーザーデバイス８００の１つ以上の構成要素を制御するプロセッサ、であることができる。

ユーザーデバイス８００は、動作可能な形でプロセッサ８０６に結合され、ウォルシュ割り当てに関連する情報、ウォルシュ符号系列、関連情報を具備するルックアップテーブル、及び本明細書において説明されるように採用された受信アンテナ数に関して線形でシステム容量をスケーリングすることに関連するその他の適切な情報を格納するメモリ８０８をさらに具備することができる。メモリ８０８は、ユーザーデバイス８００が本明細書において説明されるネットワークセクターにおける符号空間の増大を達成させるために格納されたプロトコル及び／又はアルゴリズムを採用できるようにするために、ルックアップテーブルを生成すること、シンボルをウォルシュ符号で変調すること、符号をスクランブルすること等と関連づけられたプロトコルをさらに格納することができる。本明細書において説明されるデータ格納装置（例えば、メモリ）構成要素は、揮発性メモリ又は非揮発性メモリであることができ、又は、揮発性と非揮発性の両方のメモリを含むことができることが理解されるであろう。例示することを目的として、さらに制限することなしに、非揮発性メモリは、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、又はフラッシュメモリを含むことができる。揮発性メモリは、外部のキャッシュメモリとして機能するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。例示することを目的として、さらに制限することなしに、ＲＡＭは、数多くの形態、例えば、同期ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、エンハンストＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンクリンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、及びダイレクトランバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ（登録商標）で利用可能である。主題であるシステム及び方法のメモリ８０８は、制限することなしに、これらの型及びその他の適切な型のメモリを具備することが意図されている。

プロセッサ８０６は、ウォルシュ符号系列を生成しさらにセクター内において展開された本数の受信アンテナによって受信することができる通信信号に該ウォルシュ符号系列を添付するウォルシュ符号構成要素８１０にさらに結合される。ウォルシュ符号は、ネットワークセクター内の符号空間を増大させるために本明細書において説明される１つ以上の方法に関連して重複して割り当てることができるため、スクランブリング符号構成要素８１２は、ウォルシュ符号構成要素８１０と動作可能な形で関連づけることができ、ウォルシュ符号構成要素８１０は、（希望される場合は）ユーザーデバイス８００が割り当てられる符号組にとって一意のスクランブリング符号を添付することができる。スクランブリング符号は、ユーザーデバイス８００が符号組に属するとして識別するために基地局プロセッサ及び関連づけられたハードウェア／ソフトウェアによって採用することができ、ユーザーデバイス８００によって送信される信号に添付されたウォルシュ符号系列は、ユーザーデバイス８００が特定の符号組と関連づけられたデバイスグループ内の特定のデバイスであることを基地局に明確に示すことができる。ユーザーデバイス８００は、シンボル変調器８１４と、変調された信号をウォルシュ符号とともに送信する送信機と、希望される場合はスクランブリング符号識別子と、をさらに具備する。

図９は、様々な側面によりＷＣＤＭＡ通信環境においてシステム容量を増大するのを容易にするシステム９００を示す。システム９００は、複数の受信アンテナ９０６を介して１つ以上のユーザーデバイス９０４から信号を受信する受信機９１０を有する基地局９０２を具備し、送信アンテナ９０８を通じて１つ以上のユーザーデバイス９０４に送信する。受信機９１０は、受信アンテナ９０６から情報を受信することができ、受信された情報を復調する復調器９１２と動作可能な形で関連づけられる。当業者によって理解されることになるように、受信機９１０は、例えば、レーク受信機（例えば、複数のベースバンド相関器を用いてマルチパス信号成分を個々に処理する技術）、ＭＭＳＥに基づく受信機、又は割り当てられたユーザーデバイスを分離するためのその他の適切な受信機であることができる。復調されたシンボルは、図８に関して上述されるプロセッサと類似していて、符号組に関連する情報、ユーザーデバイス割り当て、関連づけられたルックアップテーブル、一意のスクランブリング系列等を格納するメモリ９１６と結合されたプロセッサ９１４によって解析される。各アンテナに関する受信機出力は、受信機９１０及び／又はプロセッサ９１４によって共同で処理することができる。プロセッサ９１４は、所定のユーザーデバイスを一意で識別するために信号に添付することができる符号系列を生成するウォルシュ符号生成器９１０にさらに結合される。基地局９０２は、ユーザーデバイス９０４にウォルシュ符号系列が割り当てられる符号組を一意で識別するためにスクランブリング符号系列を信号に添付することができるスクランブリング符号生成器９２０をさらに具備する。変調器９２２は、送信機９２４によって送信アンテナ９０８を通じてユーザーデバイス９０４に送信するために信号を多重化することができる。

基地局９０２は、割り当て構成要素９２６をさらに具備し、割り当て構成要素９２６は、プロセッサ９１４と別個の又はプロセッサ９１４と一体化されたプロセッサであることができ、さらに、基地局９０４によって交信されるセクター内の全ユーザーデバイスの集まりを評価することができ、（例えば、ＳＤＭＡ方式等を用いて）個々のユーザーデバイスの空間シグナチャに少なくとも部分的に基づいてユーザーデバイスを部分組（例えば、ユーザーデバイス９０４の部分組）に分割することができる。例えば、ＷＣＤＭＡ−ＴＤＤ又はＷＣＤＭＡ−ＦＤＤ通信環境においては、１つのユーザーデバイスを次のユーザーデバイスと一意で区別するためにウォルシュ符号を採用することができ、ユーザーデバイスは、ユーザーデバイスのウォルシュ符号系列を提示する通信信号のみを認識し、同じウォルシュ符号系列を送信して基地局に対して自分の身元を明確に示す。しかしながら、従来のＷＣＤＭＡシステムは、採用可能なウォルシュ符号数が制限されており（典型的には１つのセクター当たり１６）、従って、該システムは、システム容量に関して望ましくない上限を示す。

該ＷＣＤＭＡシステムにスケーラビリティを提供するために、割り当て構成要素９２６は、一組のウォルシュ符号によってサポートできるユーザー数に従ってユーザーデバイスを部分組に分割することができる。例えば、セクター内の全ユーザーは、互いとの地理的な近接度に少なくとも部分的に基づいて１６以下のウォルシュ符号から成る部分組に分割することができ、各部分組は、符号組内のウォルシュ系列を割り当てることができる。ウォルシュ符号生成器９１８は、所定の符号組の割り当てられた部分組内の各ユーザーデバイスに関する一意のウォルシュ符号系列を生成することができる。同一のウォルシュ符号系列を有するユーザーデバイス間での望まれない干渉を軽減するため、スクランブリング符号生成器９２０は、特定の符号組を用いて送信される全信号に一意のスクランブリング符号を加えることができる。この方法により、ユーザーデバイス９０４は、特定のスクランブリング符号を、割り当て構成要素９２６によって割り当てられたその符号組と一致するとして認識することができ、信号が送信されたときのウォルシュ系列がユーザーデバイスの割り当てられたウォルシュ系列とマッチするかどうかを決定することができる。マッチする場合は、ユーザーデバイスは、信号の復号及び処理を開始することができる。マッチしない場合は、信号は、ユーザーデバイスにとっての疑似雑音として現れる。

さらに加えて及び／又は代替として、基地局９０２は、ホッピング構成要素９２８を具備することができ、ホッピング構成要素９２８は、（例えば、全受信アンテナにおいて）単一のウォルシュ符号系列に割り当てられた全ユーザーデバイスを評価することができ、基地局における潜在的なジャミングの影響を低減するための符号ホッピングを容易にすることができる。この方法により、通信イベント中に互いに干渉せずに同一のウォルシュ符号を複数のユーザーに割り当てることができる。

上記は、ＴＤＤ及び／又はＦＤＤ ＷＣＤＭＡ通信環境において受信アンテナ数が増加されるのに応じて線形的に逆方向リンクシステム容量をスケーリングすることに関して説明されているが、当業者によって理解されることになるように、該技術は、ビーム形成を用いて及び送信アンテナ数を増加させることによって順方向リンク送信に対しても同様に適用可能であることが理解されるべきである。さらに、符号系列割り当ては、上述されるようなウォルシュ符号、シフトされたウォルシュ符号、又はその他の適切な準直交符号型を採用することができる。さらに、様々な側面により、複数の受信機を採用することができ（例えば、１つの受信アンテナ当たり１つの受信機）、該受信機は、互いに通信してユーザーデータの向上された推定を提供することができる。

図１０は、典型的無線通信システム１０００を示す。無線通信システム１０００は、簡潔にするために１つの基地局及び１つの端末を描く。しかしながら、システムは、２つ以上の基地局及び／又は２つ以上の端末を含むことができ、追加の基地局及び／又は端末は、後述される典型的な基地局及び端末と実質的に同様であること又は異なることができる。さらに、基地局及び／又は端末は、相互の無線通信を容易にするために本明細書において説明されるシステム（図８及び９）及び／又は方法（図３乃至６）を採用できることが理解されるべきである。

次に図１０に関して、ダウンリンク及びアクセスポイント１００５において、送信（ＴＸ）データプロセッサ１０１０は、トラフィックデータを受信、フォーマット化、コーディング、インターリービング、及び変調（又はシンボルマッピング）し、変調シンボル（“データシンボル”）を提供する。シンボル変調器１０１５は、データシンボル及びパイロットシンボルを受信及び処理し、シンボルストリームを提供する。シンボル変調器１０２０は、データシンボル及びパイロットシンボルを多重化し、これらのシンボルを送信機ユニット（ＴＭＴＲ）１０２０に提供する。各送信シンボルは、データシンボル、パイロットシンボル、又はゼロの単一値であることができる。パイロットシンボルは、各シンボル期間において連続的に送信することができる。パイロットシンボルは、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、時分割多重化（ＴＤＭ）、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、又は符号分割多重化（ＣＤＭ）することができる。

ＴＭＴＲ１０２０は、シンボルストリームを受信して１つ以上のアナログ信号に変換し、該アナログ信号をさらにコンディショニング（例えば、増幅、フィルタリング、及び周波数アップコンバージョン）し、無線チャネルで送信するのに適したダウンリンク信号を生成する。次に、ダウンリンク信号は、アンテナ１０２５を通じて端末に送信される。端末１０３０において、アンテナ１０３５は、ダウンリンク信号を受信し、受信された信号を受信機ユニット（ＲＣＶＲ）１０４０を提供する。受信機ユニット１０４０は、受信された信号をコンディショニング（例えば、フィルタリング、増幅、及び周波数ダウンコンバージョン）し、コンディショニングされた信号をデジタル化してサンプルを入手する。シンボル復調器１０４５は、受信されたパイロットシンボルを復調し、チャネル推定のためにプロセッサ１０５０に提供する。シンボル復調器１０４５は、ダウンリンクに関する周波数応答推定をプロセッサ１０５０からさらに受信し、受信されたデータシンボルに関するデータ復調を行って（送信されたデータシンボルの推定である）データシンボル推定を入手し、データシンボル推定をＲＸデータプロセッサ１０５５に提供し、ＲＸデータプロセッサ１０５５は、データシンボル推定を復調（例えば、シンボルマッピング）し、デインターレーシングし、復号して送信されたトラフィックデータを復元する。シンボル復調器１０４５及びＲＸデータプロセッサ１０５５による処理は、アクセスポイント１００５におけるシンボル変調器１０１５及びＴＸデータプロセッサ１０１０による処理をそれぞれ補完するものである。

アップリンクにおいて、ＴＸデータプロセッサ１０６０は、トラフィックデータを処理し、データシンボルを提供する。シンボル変調器１０６５は、データシンボルを受信してパイロットシンボルと多重化し、変調を行い、シンボルストリームを提供する。次に、送信機ユニット１０７０は、シンボルストリームを受信及び処理してアップリンク信号を生成し、アップリンク信号は、アンテナ１０３５によってアクセスポイント１００５に送信される。

アクセスポイント１００５において、端末１０３０からのアップリンク信号がアンテナ１０２５によって受信されて受信機ユニット１０７５によって処理され、サンプルが入手される。次に、シンボル復調器１０８０は、サンプルを処理し、アップリンクに関するパイロットシンボル及びデータシンボル推定を提供する。ＲＸデータプロセッサ１０８５は、データシンボル推定を処理し、端末１０３５によって送信されたトラフィックデータを復元する。プロセッサ１０９０は、アップリンクにおいて送信中の各アクティブ端末に関するチャネル推定を行う。複数の端末が各々の割り当てられた組のパイロットサブバンドでアップリンクにおいて同時並行してパイロットを送信することができ、パイロットサブバンドの組は、インターレーシングすることができる。

プロセッサ１０９０及び１０５０は、アクセスポイント１００５及び端末１０３０におけるそれぞれの動作を指示（例えば、制御、調整、管理等）する。各々のプロセッサ１０９０及び１０５０は、プログラムコード及びデータを格納するメモリユニット（示されていない）と関連づけることができる。プロセッサ１０９０及び１０５０は、アップリンク及びダウンリンクに関する周波数応答推定及びインパルス応答推定をそれぞれ導き出すための計算を行うこともできる。

多元接続システム（例えば、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ等）に関して、複数の端末がアップリンクにおいて同時並行して送信することができる。該システムに関して、パイロットサブバンドを異なる端末間で共有することができる。チャネル推定技術は、各端末に関するパイロットサブバンドが動作帯域全体（可能なことに帯域の縁を除く）にまたがる場合に用いることができる。該パイロットサブバンド構造は、各端末に関する周波数ダイバーシティを入手するのに望ましい。本明細書において説明される技術は、様々な手段で実装することができる。例えば、これらの技術は、ハードウェア内において、ソフトウェア内において、又はその組合せ内において実装することができる。ハードウェア内に実装する場合は、チャネル推定のために用いられる処理ユニットは、本明細書において説明されている機能を果たすように設計された１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、その他の電子装置、又はその組合せ内に実装することができる。ソフトウェアに関しては、実装は、明細書において説明される機能を果たすモジュール（例えば、手順、関数等）を通じて行うことができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに格納し、プロセッサ１０９０及び１０５０によって実行することができる。

ソフトウェア内に実装する場合は、本明細書において説明されている技術は、本明細書において説明されている機能を実行するモジュール（例えば、手順、関数等）とともに実装することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに格納してプロセッサによって実行することができる。メモリユニットは、プロセッサ内に実装すること又はプロセッサの外部において実装することができ、プロセッサの外部において実装する場合は、当業において知られる様々な手段を介してプロセッサと通信可能な形で結合させることが可能である。

上述されていることは、１つ以上の実施形態の例を含む。当然のことであるが、上記の実施形態を説明することを目的として構成要素又は方法の考えられるあらゆる組み合わせを説明することは可能ではないが、様々な実施形態のさらに数多くの組み合わせ及び置換が可能であることを当業者は認識することができる。従って、説明される実施形態は、添付された請求項の精神又は適用範囲内にあるあらゆる変更、修正及び変形を包含することが意図されている。さらに、発明を実施するための最良の形態又は請求項の範囲において「含む」という表現が用いられている限りにおいて、該表現は、「具備する」いう表現が請求項において移行語として採用されたときの解釈と同様の包含性を有することが意図されている。

Claims (37)

1. 符号分割多元接続無線通信環境において通信スループットを向上させる方法であって、
   一組の直交ウォルシュ符号系列をネットワークセクター内の第１のグループのユーザーに割り当てることと、
   同じ一組の直交ウォルシュ符号系列を前記セクター内の少なくとも第２の組のユーザーに割り当てることと、
   システム容量を上方にスケーリングするために割り当てられた直交ウォルシュ符号系列組数に等しい受信アンテナ数を展開すること、とを具備する、方法。
2. 前記セクターと交信する基地局において、同じウォルシュ符号系列割り当てを採用するユーザーデバイスを区別することをさらに具備する請求項１に記載の方法。
3. 前記基地局において同一のウォルシュ符号系列を採用するユーザーデバイスを互いに区別するマッチドフィルタ受信機を採用することをさらに具備する請求項２に記載の方法。
4. 同一のウォルシュ符号系列を採用するユーザーデバイスを互いに区別するために前記基地局の受信機において最小二乗平均誤差法を採用することをさらに具備する請求項２に記載の方法。
5. 同一のウォルシュ符号系列を採用するユーザーデバイスを互いに区別するために前記基地局の受信機において逐次干渉除去法を採用することをさらに具備する請求項２に記載の方法。
6. 前記基地局におけるジャミングを軽減するために同一のウォルシュ符号系列を有するユーザーデバイス間においてタイミングオフセットを強制することをさらに具備する請求項２に記載の方法。
7. 前記第１の組の直交ウォルシュ符号系列は、前記同一の組内の同一のウォルシュ符号系列を割り当てる前に完全に割り当てられる請求項１に記載の方法。
8. ウォルシュ符号割り当て前にセクターチャネル要求を評価することと、前記セクターチャネル要求を満たすために動的に決定された本数のアンテナを展開すること、とをさらに具備する請求項１に記載の方法。
9. 前記動的に決定されたアンテナ数は、チャネルを要求するユーザーデバイス数を組内のウォルシュ符号系列数で割り、切り上げて最寄りの整数に丸めることによって得られる数に等しい請求項８に記載の方法。
10. ウォルシュ符号の各組は、１６の直交ウォルシュ符号系列を具備する請求項９に記載の方法。
11. 前記無線通信環境は、時分割二重ＣＤＭＡ環境である請求項１に記載の方法。
12. 無線通信装置であって、
    無線ネットワークのセクター内のユーザーデバイスに割り当てられた情報関連の同一の組の直交ウォルシュ符号を格納するメモリと、
    前記メモリに結合され、前記セクター内の符号空間量を少なくとも２倍にするために少なくとも２本のアンテナを展開するプロセッサと、を具備する、無線通信装置。
13. 前記プロセッサは、最低４本の受信アンテナを展開し、ユーザーデバイスに割り当てるための最低４つのウォルシュ符号組を提供し、セクター容量は、アンテナ数と線形でスケーリングされる請求項１２に記載の装置。
14. 第１の組の直交ウォルシュ符号及び少なくとも第２の同一の組の直交ウォルシュ符号を生成するウォルシュ符号生成器をさらに具備する請求項１２に記載の装置。
15. ウォルシュ符号の各組は、前記ユーザーデバイスに割り当てることができる１６のウォルシュ符号を具備する請求項１４に記載の装置。
16. 前記プロセッサは、割り当てられたウォルシュ符号の数を最低にするために、次の同一のウォルシュ符号組内のウォルシュ符号を割り当てる前に完全な組のウォルシュ符号を割り当てる請求項１５に記載の装置。
17. 前記プロセッサは、セクターのチャネル要求を評価し、前記セクター要求を満たす上で十分な数のアンテナを展開し、前記数は、ウォルシュ符号割り当てを要求するユーザーデバイス数を組内のウォルシュ符号数によって割り、前記商を切り上げて最寄りの整数に丸めることによって決定される。
18. 同一ウォルシュ符号送信を複数のユーザーデータから受信中の基地局におけるジャミングを軽減するために同一ウォルシュ符号割り当てを有するユーザーデバイス間においてタイミングオフセットを強制するホッピング構成要素をさらに具備する請求項１２に記載の装置。
19. 同一ウォルシュ符号割り当てを有するユーザーデバイス間でのタイミングオフセットを強制することを可能にするために前記ユーザーデバイスを互いに区別する受信機をさらに具備する請求項１８に記載の装置。
20. 前記受信機は、マッチドフィルタ受信機である請求項１９に記載の装置。
21. 前記受信機は、重複して割り当てられたユーザーデバイスを互いに区別するために最小二乗平均誤差法を採用する請求項１９に記載の装置。
22. 前記受信機は、重複して割り当てられたユーザーデバイスを互いに区別するために逐次除去法を採用する請求項１９に記載の装置。
23. 時分割二重ＣＤＭＡ通信環境において採用される請求項１２に記載の装置。
24. 無線通信装置であって、
    同一の組の直交ウォルシュ符号を生成するための手段と、
    第１の組の直交ウォルシュ符号をネットワークセクター内のユーザーデバイスに割り当てるため、及び少なくとも第２の同一の組の直交ウォルシュ符号を前記セクター内のユーザーに割り当てるための手段と、
    割り当てられた直交ウォルシュ符号の組数に等しい受信アンテナ数を展開するための手段と、を具備する、無線通信装置。
25. 同一ウォルシュ符号割り当てを有するユーザーデバイスを互いに区別するための手段をさらに具備する請求項２４に記載の装置。
26. ユーザーデバイスを区別するための前記手段は、レークフィルタを具備する請求項２５に記載の装置。
27. ユーザーデバイスを区別するための前記手段は、重複して割り当てられたユーザーデバイス間で区別するために最小二乗平均誤差法を実行するための手段を具備する請求項２５に記載の装置。
28. ユーザーデバイスを区別するための前記手段は、重複して割り当てられたユーザーデバイス間で区別するために逐次除去法を実行するための手段を具備する請求項２５に記載の装置。
29. 割り当てるための前記手段は、同一のウォルシュ符号組内のいずれかのウォルシュ符号を割り当てる前に直交ウォルシュ符号の第１の組内の全ウォルシュ符号を割り当てる請求項２４に記載の装置。
30. 同一のウォルシュ符号割り当てを有するユーザーデバイス間における干渉を最小にするために前記ユーザーデバイス間においてタイミングオフセットを強制するための手段をさらに具備する請求項２４に記載の装置。
31. 展開するための前記手段は、前記セクター内において通信チャネルを要求するユーザーデバイス数及び各組内において利用可能なウォルシュ符号数に少なくとも部分的に基づいて、展開すべき適切なアンテナ数及び生成すべき関連する同一のウォルシュ符号組を決定する請求項２４に記載の装置。
32. ウォルシュ符号の各組は、１６のウォルシュ符号を具備する請求項３１に記載の装置。
33. 前記ネットワークセクターは、時分割二重ＣＤＭＡ通信プロトコルを採用する請求項２４に記載の装置。
34. コンピュータによって読み取り可能な媒体であって、
    一組の直交ウォルシュ符号系列を時分割ＣＤＭＡネットワークセクター内の第１のグループのユーザーに割り当てるためのコンピュータによって実行可能な命令と、
    少なくとも１つの同一の組の直交ウォルシュ符号系列を前記セクター内の少なくとも第２の組のユーザーに割り当てるためのコンピュータによって実行可能な命令と、
    割り当てられる直交ウォルシュ符号系列の組数に等しい受信アンテナ数を展開するためのコンピュータによって実行可能な命令と、を格納している、コンピュータによって読み取り可能な媒体。
35. 前記セクターと交信する基地局において、同一ウォルシュ符号系列割り当てを採用するユーザーデバイスを区別するための命令をさらに具備する請求項３４に記載のコンピュータによって読み取り可能な媒体。
36. 同一のウォルシュ符号系列を採用するユーザーデバイスから通信信号を受信する基地局における潜在的なジャミングの影響を低減させるために前記ユーザーデバイス間におけるタイミングオフセットを強制するための命令をさらに具備する請求項３５に記載のコンピュータによって読み取り可能な媒体。
37. プロセッサであって、
    無線通信環境においてスループットを向上させるための命令であって、
    一組の直交ウォルシュ符号系列を時分割二重ＣＤＭＡネットワークセクター内の第１のグループのユーザーに割り当てるための命令と、
    少なくとも１つの同一の組の直交符号系列を前記セクター内の少なくとも第２の組に割り当てるための命令と、
    前記セクター内の前記受信アンテナ数が割り当てられる前記符号組数と等しくなるように直交ウォルシュ符号系列の各組に関する受信アンテナを展開するための命令と、
    同一ウォルシュ符号系列割り当てを採用するユーザーデバイスを区別し、前記セクターと交信する基地局において前記ユーザーデバイス間におけるタイミングオフセットを強制するための命令と、を実行する、プロセッサ。

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