JP2012500561A - 非darpおよびdarp遠隔局によって使用される1つのタイムスロット上での2つのユーザのための線形ガウスパルス整形を用いた線形ベースバンド合成を使用したmuros変調 - Google Patents

非darpおよびdarp遠隔局によって使用される1つのタイムスロット上での2つのユーザのための線形ガウスパルス整形を用いた線形ベースバンド合成を使用したmuros変調 Download PDF

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Abstract

本特許出願は、マルチユーザオンワンタイムスロット(MUROS)を可能にすることによってDARPを改善する。それは、2つの信号を合成するための手段、命令およびステップを備える。一例では、それは、少なくとも1つのベースバンド変調器と、上記信号が利得を乗算される複数の増幅器と、増幅器に動作可能に接続され、上記信号が合成される、少なくとも1つのコンバイナと、上記信号のうちの一方が他方の信号に対して位相シフトされる位相シフタとを備える。別の例では、装置は、上記少なくとも1つのベースバンド変調器に動作可能に接続された、上記2つの信号間でπ/2位相シフトを与えるための位相シフタをさらに備える。別の例では、上記少なくとも1つのベースバンド変調器は、I軸上のBPSKベースバンド変調器と、Q軸上のBPSKベースバンド変調器とを備える。

Description

本発明は、一般に無線通信の分野に関し、特に、無線通信システムにおけるチャネル容量の増加に関する。
ますます多くの人々が、ボイスだけでなくデータの通信にも、たとえば、モバイルフォンなどのモバイル通信デバイスを使用している。GSM(登録商標)/EDGE Radio Access Network(GERAN)仕様では、GPRSおよびEGPRSがデータサービスを提供する。GERANの規格は、3GPP(Third Generation Partnership Project)によって維持されている。GERANは、Global System for Mobile Communications(GSM(登録商標))の一部である。より具体的には、GERANは、基地局(AterおよびAbisインターフェース)と基地局コントローラ(Aインターフェースなど)とを接合するネットワークとともに、GSM(登録商標)/EDGEの無線部分である。GERANはGSM(登録商標)ネットワークのコアを表す。GERANは、PSTNおよびインターネットから移動局を含む遠隔局に、ならびに、移動局を含む遠隔局からPSTNおよびインターネットに、電話呼およびパケットデータをルーティングする。より大きい帯域幅およびより高いデータレートを採用する第3世代通信システムの場合、GSM(登録商標)システムにおいてUMTS(Universal Mobile Telecommunications System)規格が採用されている。GERANは、組み合わされたUMTS/GSM(登録商標)ネットワークの一部でもある。
今日のネットワークには以下の問題が存在する。第1に、より多くのトラフィックチャネルが必要とされており、それは容量の問題である。アップリンク(UL)上よりもダウンリンク(DL)上でのデータスループットのより高い需要があるので、DLの使用率とULの使用率は対称的でない。たとえば、FTP転送を行う移動局(MS)は、4D1Uを与えられる可能性があり、それは、フルレートの場合は4つのユーザリソースを必要とし、ハーフレートの場合は8つのユーザリソースを必要とすることを意味し得る。そのままでは、ネットワークは、ボイスに関して4つまたは8つの発呼者にサービスを提供すべきなのか、あるいは1つのデータ呼に関して4つまたは8つの発呼者にサービスを提供すべきなのかを決定しなければならない。データ呼とボイス呼との両方が同時に行われるDTM(二重転送モード)を可能にするためには、より多くのリソースが必要となる。
第2に、ネットワークがデータ呼をサービスする間、多くの新しいユーザがボイス呼をも希望する場合、新しいユーザは、ULリソースとDLリソースとの両方が利用可能でない限り、サービスを得ない。したがって、一部のULリソースは浪費され得る。一方では、呼を行うのを待っている顧客がいて、サービスが行われ得ず、他方では、ULが、利用可能ではあるが、対になるDLの欠如により浪費される。
第3に、マルチタイムスロットモードで動作する(ユーザ機器またはUEとしても知られる)移動局がネイバーセルを走査し、ネイバーセルを監視するためのより少ない時間があり、それは呼ドロップおよびパフォーマンスの問題を生じることがある。
図1は、ワイヤレス通信システムにおける送信機118と受信機150とのブロック図を示す。ダウンリンクの場合、送信機118は基地局の一部であり得、受信機150はワイヤレスデバイス(遠隔局)の一部であり得る。アップリンクの場合、送信機118はワイヤレスデバイスの一部であり得、受信機150は基地局の一部であり得る。基地局は、一般に、ワイヤレスデバイスと通信する固定局であり、ノードB、進化型ノードB(eノードB)、アクセスポイントなどと呼ばれることもある。ワイヤレスデバイスは、固定でも移動でもよく、遠隔局、移動局、ユーザ機器、モバイル機器、端末、リモート端末、アクセス端末、局などと呼ばれることもある。ワイヤレスデバイスは、セルラー電話、携帯情報端末(PDA)、ワイヤレスモデム、ワイヤレス通信デバイス、ハンドヘルドデバイス、加入者ユニット、ラップトップコンピュータなどであり得る。
送信機118において、送信(TX)データプロセッサ120が、データを受信し、処理(たとえば、フォーマッティング、符号化、およびインターリーブ)し、符号化データを与える。変調器130が、符号化データに対して変調を実行し、変調信号を与える。変調器130は、GSM(登録商標)の場合はガウス型最小シフトキーイング(GMSK)、Enhanced Data rates for Global Evolution (EDGE)の場合は8位相シフトキーイング(8PSK)、などを実行し得る。GMSKは連続位相変調プロトコルであるが、8PSKはデジタル変調プロトコルである。送信機ユニット(TMTR)132が、変調信号を調整(たとえば、フィルタ処理、増幅、およびアップコンバート)し、RF変調信号を発生し、RF変調信号はアンテナ134を介して送信される。
受信機150において、アンテナ152が、送信機110および他の送信機からRF変調信号を受信する。アンテナ152は、受信されたRF信号を受信機ユニット(RCVR)154に供給する。受信機ユニット154は、受信されたRF信号を調整(たとえば、フィルタ処理、増幅、およびダウンコンバート)し、調整された信号をデジタル化し、サンプルを与える。復調器160が、以下で説明されるようにそのサンプルを処理し、復調データを与える。受信(RX)データプロセッサ170が、復調データを処理(たとえば、デインターリーブおよび復号)し、復号データを与える。一般に、復調器160およびRXデータプロセッサ170による処理は、送信機110における、それぞれ、変調器130およびTXデータプロセッサ120による処理を補足するものである。
コントローラ/プロセッサ140および180が、それぞれ、送信機118および受信機150における動作を指示する。メモリ142および182が、それぞれ、送信機118および受信機150によって使用される、コンピュータソフトウェアの形態のプログラムコードとデータとを記憶する。
図2は、図1中の受信機150における受信機ユニット154と復調器160との設計のブロック図を示す。受信機ユニット154内で、受信チェーン440が、受信されたRF信号を処理し、IbbおよびQbbとして示されるIベースバンド信号およびQベースバンド信号を与える。受信チェーン440は、低雑音増幅、アナログフィルタ処理、直角位相ダウンコンバージョンなどを実行し得る。アナログデジタル変換器(ADC)442が、サンプリングレートfadcでIベースバンド信号およびQベースバンド信号をデジタル化し、IadcおよびQadcとして示されるIサンプルおよびQサンプルを与える。一般に、ADCサンプリングレートfadcは、任意の整数または非整数ファクタによってシンボルレートfsymに関係付けられ得る。
復調器160内で、プリプロセッサ420が、ADC442からのIサンプルおよびQサンプルに対して前処理を実行する。たとえば、プリプロセッサ420は、直流電流(DC)オフセットを除去し、周波数オフセットを除去することなどをし得る。入力フィルタ422が、特定の周波数応答に基づいてプリプロセッサ420からのサンプルをフィルタ処理し、IinおよびQinとして示される入力Iサンプルおよび入力Qサンプルを与える。フィルタ422は、IサンプルおよびQサンプルをフィルタ処理して、ADC442によるサンプリングから生じるイメージならびに妨害物を抑制し得る。フィルタ422はまた、たとえば、24Xオーバーサンプリングから2Xオーバーサンプリングに下げる、サンプルレート変換を実行し得る。データフィルタ424が、別の周波数応答に基づいて入力フィルタ422からの入力Iサンプルおよび入力Qサンプルをフィルタ処理し、IoutおよびQoutとして示される出力Iサンプルおよび出力Qサンプルを与える。フィルタ422および424は、有限インパルス応答(FIR)フィルタ、無限インパルス応答(IIR)フィルタ、または他のタイプのフィルタを用いて実装され得る。フィルタ422および424の周波数応答は、良好なパフォーマンスを達成するように選択され得る。1つの設計では、フィルタ422の周波数応答は固定され、フィルタ424の周波数応答は構成可能である。
隣接チャネル干渉(ACI)検出器430が、フィルタ422から入力Iサンプルおよび入力Qサンプルを受信し、受信されたRF信号中のACIを検出し、ACIインジケータをフィルタ424に供給する。ACIインジケータが、ACIが存在するか否かを示し得、存在する場合は、ACIが、+200KHzに中心をおかれるより高いRFチャネルによるものなのか、および/または−200KHzに中心をおかれるより低いRFチャネルによるものなのかを示し得る。フィルタ424の周波数応答は、以下で説明されるように、良好なパフォーマンスを達成するために、ACIインジケータに基づいて調整され得る。
等化器/検出器426が、フィルタ424から出力Iサンプルおよび出力Qサンプルを受信し、これらのサンプルに対して等化、整合フィルタ処理、検出、および/または他の処理を実行する。たとえば、等化器/検出器426は、IサンプルおよびQサンプルの系列を仮定すれば、送信された可能性が最も高いシンボルの系列と、チャネル推定値とを判断する最尤系列推定器(MLSE)を実装し得る。
Global System for Mobile Communications(GSM(登録商標))は、セルラー、ワイヤレス通信における普及した規格である。GSM(登録商標)は、スペクトルリソースを共有するために、時間分割多元接続(TDMA)と周波数分割多元接続(FDMA)との組合せを採用する。GSM(登録商標)ネットワークは、一般に、いくつかの周波数帯域において動作する。たとえば、アップリンク通信の場合、GSM(登録商標)−900は、通常、890〜915MHz帯域において無線スペクトルを使用する(移動局から送受信基地局へ)。ダウンリンク通信の場合、GSM(登録商標)900は、935〜960MHz帯域を使用する(基地局から移動局へ)。さらに、各周波数帯域が200kHzキャリア周波数に分割されると、200kHzだけ離間した124個のRFチャネルを与える。GSM(登録商標)−1900は、アップリンクの場合は1850〜1910MHz帯域を使用し、ダウンリンクの場合は1930〜1990MHz帯域を使用する。GSM(登録商標)900のように、FDMAは、アップリンクとダウンリンクとの両方のためのGSM(登録商標)−1900スペクトルを200kHz幅のキャリア周波数に分割する。同様に、GSM(登録商標)−850は、アップリンクの場合は824〜849MHz帯域を使用し、ダウンリンクの場合は869〜894MHz帯域を使用し、一方、GSM(登録商標)−1800は、アップリンクの場合は1710〜1785MHz帯域を使用し、ダウンリンクの場合は1805〜1880MHz帯域を使用する。
GSM(登録商標)における各チャネルは、絶対無線周波数チャネル番号またはARFCNによって識別される特定の絶対無線周波数チャネルによって識別される。たとえば、ARFCN1〜124がGSM(登録商標)900のチャネルに割り当てられ、一方、ARFCN512〜810がGSM(登録商標)1900のチャネルに割り当てられる。同様に、ARFCN128〜251がGSM(登録商標)850のチャネルに割り当てられ、一方、ARFCN512〜885がGSM(登録商標)1800のチャネルに割り当てられる。また、各基地局は、1つまたは複数のキャリア周波数を割り当てられる。各キャリア周波数は、8つの連続するタイムスロットが、4.615msの継続時間をもつ1つのTDMAフレームを形成するように、TDMAを使用して(タイムスロット0〜7と標示された)8つのタイムスロットに分割される。物理チャネルは、TDMAフレーム内の1つのタイムスロットを占有する。各アクティブワイヤレスデバイス/ユーザは、呼の継続時間の間、1つまたは複数のタイムスロットインデックスを割り当てられる。各ワイヤレスデバイスのユーザ固有のデータは、そのワイヤレスデバイスに割り当てられた(1つまたは複数の)タイムスロットで、およびトラフィックチャネルのために使用されるTDMAフレームで送信される。
フレーム内の各タイムスロットは、GSM(登録商標)においてデータの「バースト」を送信するために使用される。時々、タイムスロットおよびバーストという用語は互換的に使用され得る。各バーストは、2つのテールフィールドと、2つのデータフィールドと、トレーニング系列(またはミッドアンブル)フィールドと、ガード期間(GP)とを含む。各フィールド中のシンボル数が丸括弧内に示されている。バーストは、テール、データ、およびミッドアンブルフィールドのための148個のシンボルを含む。ガード期間ではシンボルは送信されない。特定のキャリア周波数のTDMAフレームが、番号付けされ、マルチフレームと呼ばれる26個または51個のTDMAフレームのグループで形成される。
図3は、GSM(登録商標)における例示的なフレームおよびバーストフォーマットを示す。送信のためのタイムラインがマルチフレームに分割される。ユーザ固有のデータを送信するために使用されるトラフィックチャネルの場合、この例では、各マルチフレームは、TDMAフレーム0〜25として標示された26個のTDMAフレームを含む。トラフィックチャネルは、各マルチフレームのTDMAフレーム0〜11およびTDMAフレーム13〜24で送信される。制御チャネルは、TDMAフレーム12で送信される。アイドルTDMAフレーム25ではデータは送信されず、アイドルTDMAフレーム25は、近隣基地局に対する測定を行うためにワイヤレスデバイスによって使用される。
図4は、GSM(登録商標)システムにおける例示的なスペクトルを示す。この例では、5つのRF変調信号が、200KHzだけ離れて離間した5つのRFチャネル上で送信される。当該のRFチャネルは、0Hzの中心周波数とともに示されている。2つの隣接するRFチャネルは、所望のRFチャネルの中心周波数から+200KHzおよび−200KHzである中心周波数を有する。(ブロッカまたは非隣接RFチャネルと呼ばれる)次の2つの最近接RFチャネルは、所望のRFチャネルの中心周波数から+400KHzおよび−400KHzである中心周波数を有する。他のRFチャネルがこのスペクトルにはあり得るが、簡単のために図3に示されていない。GSM(登録商標)では、RF変調信号は、fsym=13000/40=270.8キロシンボル/秒(Ksps)のシンボルレートで発生され、最高±135KHzの−3dB帯域幅を有する。したがって、隣接するRFチャネル上のRF変調信号は、図4に示されるように、エッジにおいて互いに重複し得る。
ボイス、データなどの情報を通信し、および/または情報を制御するために、GSM(登録商標)では1つまたは複数の変調方式が使用される。変調方式の例は、GMSK(ガウス型最小シフトキーイング)、M値QAM(直交振幅変調)またはM値PSK(位相シフトキーイング)を含み得、ただし、M=2nであり、nは、指定された変調方式のシンボル期間内に符号化されるビット数である。GMSKは、最大レート270.83キロビット毎秒(Kbps)での未加工の送信を可能にする定エンベロープバイナリ変調方式である。
GSM(登録商標)は標準ボイスサービスに対して効率的である。しかしながら、ハイフィデリティオーディオおよびデータサービスは、ボイスサービスとデータサービスとの両方を転送するための容量に対する増加した需要のために、より高いデータスループットレートを望む。容量を増加させるために、GSM(登録商標)システムにおいてGeneral Packet Radio Service(GPRS)、EDGE(Enhanced Data rates for GSM(登録商標) Evolution)およびUMTS(Universal Mobile Telecommunications System)規格が採用されている。
General Packet Radio Service(GPRS)は非ボイスサービスである。GPRSは、情報がモバイル電話ネットワーク上で送信および受信されることを可能にする。GPRSは回路交換データ(CSD)およびショートメッセージサービス(SMS)を補う。GPRSは、GSM(登録商標)と同じ変調方式を採用する。GPRSは、フレーム全体(すべての8つのタイムスロット)が同時に単一の移動局によって使用されることを可能にする。したがって、より高いデータスループットレートが達成可能である。
EDGE規格は、GMSK変調と8PSK変調との両方を使用する。また、変調タイプはバーストごとに変更され得る。EDGEにおける8PSK変調は、3π/8回転を用いた線形の8値位相変調であり、一方、GMSKは、非線形のガウスパルス整形周波数変調である。ただし、GSM(登録商標)において使用される特定のGMSK変調は、線形変調(すなわち、π/2回転を用いた2値位相変調)と近似され得る。近似されたGMSKのシンボルパルスと8PSKのシンボルパルスは同じである。
GSM(登録商標)/EDGEでは、移動局(MS)が周波数オフセット推定および補正を使用してMSの局部発振器(LO)を基地局(BS)のLOに同期させることを可能にするために、周波数バースト(FB)が基地局によって定期的に送信される。これらのバーストは、全「0」ペイロードおよびトレーニング系列に対応するシングルトーンを備える。周波数バーストの全0ペイロードは、一定の周波数信号、またはシングルトーンバーストである。パワーオンまたはキャンプオンモードであるとき、あるいはネットワークに最初にアクセスするとき、遠隔局は、キャリアのリストから周波数バーストを連続的に捜索する。周波数バーストを検出すると、MSは、キャリアから67.7KHzであるMSの公称周波数に対して周波数オフセットを推定する。この推定された周波数オフセットを使用して、そのMSのLOが補正される。パワーオンモードでは、周波数オフセットは+/−19KHzと同程度であり得る。MSは、スタンバイモードで、MSの同期を維持するために周波数バーストを監視するために、周期的に起動する。スタンバイモードでは、周波数オフセットは±2KHz以内である。
現代のモバイルセルラー電話は、従来のボイス呼およびデータ呼を提供することが可能である。両方のタイプの呼に対する需要は増加し続けており、ネットワーク容量に対する需要を増加させている。ネットワーク事業者は、ネットワーク事業者の容量を増加させることによって、この需要に対処している。これは、たとえば、セルを分割または追加し、したがってより多くの基地局を追加することによって達成され、それはハードウェアコストを増加させる。特に、ある小さいエリア内で位置を特定された多くのユーザまたは加入者が一度にネットワークにアクセスすることを望む、国際フットボール試合または大きなフェスティバルなどの大きなイベント中の異常に大きいピーク需要に対処するために、ハードウェアコストを過度に増加させることなしにネットワーク容量を増加させることが望ましい。第1の遠隔局が通信のためのチャネル(チャネル周波数とタイムスロットとを備えるチャネル)を割り振られると、第2の遠隔局は、第1の遠隔局がそのチャネルを使用し終えた後にのみ、その割り振られたチャネルを使用することができる。最大セル容量は、すべての割り振られたチャネル周波数がそのセルにおいて使用され、すべての利用可能なタイムスロットが、使用中であるかまたは割り振られているかのいずれかであるときに、達せられる。これは、どの追加の遠隔局ユーザもサービスを得ることができないことを意味する。実際は、高周波再使用パターンおよび大容量負荷(タイムスロットおよびチャネル周波数の80%など)によってもたらされる同一チャネル干渉(CCI)および隣接チャネル干渉(ACI)による、別の容量制限が存在する。
ネットワーク事業者はいくつかの方法でこの問題に対処しているが、そのすべてが付加リソースおよび付加コストを必要とする。たとえば、1つの手法は、セクタ化された、または指向性の、アンテナアレイを使用することによって、セルをセクタに分割することである。各セクタは、セル内の遠隔局のサブセットに通信を与えることができ、異なるセクタ中の遠隔局間の干渉は、セルがセクタに分割されず、すべての遠隔局が同じセル中にある場合よりも小さい。別の手法は、セルをより小さいセルに分割することであり、各新しいより小さいセルは基地局を有する。これらの手法は両方とも、追加されるネットワーク機器のために、実装するのに費用がかかる。さらに、セルを追加すると、またはセルをいくつかのより小さいセルに分割すると、セル間の距離が低減されるので、1つのセル内の遠隔局は隣接セルからより多くのCCIおよびACI干渉を受けることになり得る。
第1の実施形態では、本特許出願は、2つの信号を合成するための手段、ステップおよび命令であって、上記信号を変調することと、上記信号に利得を乗算することと、上記信号を位相シフトすることと、上記信号を互いに加算することと、その加算された信号を送信することとを備える、手段、ステップおよび命令を備える。別の実施形態では、本特許出願は、上記信号をI軸およびQ軸にマッピングすることと、上記信号をフィルタ処理することとを行うための手段、ステップおよび命令をさらに備え、I信号およびQ信号は、あらゆるシンボルに対してπ/2だけ位相シフトされる。
別の実施形態では、本特許出願は、2つの信号を合成するための装置であって、少なくとも1つのベースバンド変調器と、それにより上記信号が利得を乗算される少なくとも1つの増幅器と、上記少なくとも1つの増幅器に動作可能に接続され、それにより上記信号が合成される少なくとも1つのコンバイナとを備える、装置を備える。
別の実施形態では、本装置は、上記少なくとも1つのベースバンド変調器に動作可能に接続された、上記2つの信号を合成するより前に上記信号間でπ/2位相シフトを与えるための位相シフタをさらに備え、上記少なくとも1つのベースバンド変調器は、I軸上のBPSKベースバンド変調器と、Q軸上のBPSKベースバンド変調器とを備える。
別の実施形態では、本特許出願は基地局を備え、本基地局は、コントローラプロセッサと、アンテナと、基地局アンテナに動作可能に接続されたデュプレクサスイッチと、デュプレクサスイッチに動作可能に接続された受信機フロントエンドと、受信機フロントエンドに動作可能に接続された受信機復調器と、受信機復調器およびコントローラプロセッサに動作可能に接続されたチャネル復号器およびデインターリーバと、コントローラプロセッサに動作可能に接続された基地局コントローラインターフェースと、コントローラプロセッサに動作可能に接続されたコーダおよびインターリーバと、コーダおよびインターリーバに動作可能に接続された送信機変調器と、前記送信機変調器とデュプレクサスイッチとの間に動作可能に接続された送信機フロントエンドモジュールと、データバスであって、前記コントローラプロセッサと、前記チャネル復号器およびデインターリーバと、前記受信機復調器と、前記受信機フロントエンドと、前記送信機変調器と、前記送信機フロントエンドとの間に動作可能に接続されたデータバスと、2つの信号を合成するための装置であって、少なくとも1つのベースバンド変調器と、上記少なくとも1つのベースバンド変調器に動作可能に接続され、それにより上記信号が利得を乗算される少なくとも1つの増幅器と、上記少なくとも1つの増幅器に動作可能に接続され、それにより上記信号が合成される少なくとも1つのコンバイナと、上記少なくとも1つのベースバンド変調器に動作可能に接続された位相シフタとを備える、装置とを備える。別の実施形態では、本基地局は、上記少なくとも1つのベースバンド変調器に動作可能に接続された、上記2つの信号間でπ/2位相シフトを与えるための位相シフタをさらに備え、上記少なくとも1つのベースバンド変調器は、I軸上のBPSKベースバンド変調器と、Q軸上のBPSKベースバンド変調器とを備える。
本方法および装置の適用性のさらなる範囲が、以下の詳細な説明、特許請求の範囲、および図面から明らかになろう。しかしながら、本発明の趣旨および範囲内での様々な変更および修正が当業者には明らかになるので、詳細な説明および具体的な例は、本発明の好ましい実施形態を示しているが、例として与えられるにすぎないことが理解されるべきである。
本発明の特徴、目的および利点は、添付の図面とともに、以下に記載される詳細な説明が読まれれば、より明らかになろう。
送信機と受信機とのブロック図。 受信機ユニットと復調器とのブロック図。 GSM(登録商標)における例示的なフレームおよびバーストフォーマットを示す図。 GSM(登録商標)システムにおける例示的なスペクトルを示す図。 セルラー通信システムの簡略図。 セルラーシステムの一部であるセルの構成を示す図。 時分割多元接続(TDMA)通信システムのためのタイムスロットの例示的な構成を示す図。 シングルチャネルを共有する第1の信号および第2の信号を生成するために、多元接続通信システムにおいて動作するための装置を示す図。 第1の変調信号および第2の変調信号を合成するためのコンバイナを使用して、シングルチャネルを共有する第1の信号および第2の信号を生成するために、多元接続通信システムにおいて動作するための装置を示す図。 添付の図面の図8、図10または図11のいずれかに示される装置を使用するための方法を開示するフローチャート。 図9によって説明された方法が基地局コントローラに常駐するであろう例示的な一実施形態を示す図。 図10Aの基地局コントローラによって実行されるステップを開示するフローチャート。 基地局中の信号のフローを示す態様における基地局を示す図。 セルラー通信システムの基地局コントローラ(BSC)内に常駐し得るメモリサブシステム内のデータ記憶の例示的な構成を示す図。 本方法および装置のDARP機能を有する遠隔局のための例示的な受信機アーキテクチャを示す図。 同じチャネルを2つの遠隔局に割り当てるように適合されたGSM(登録商標)システムの一部を示す図。 異なる振幅をもつ2つの信号を合成し、送信するための装置の第1の例を開示する図。 異なる振幅をもつ2つの信号を合成し、送信するための装置の第2の例を開示する図。 異なる振幅をもつ2つの信号を合成し、送信するための装置の第3の例を開示する図。 異なる振幅をもつ2つの信号を合成し、送信するための装置の第4の例を開示する図。 両方のユーザのデータをQPSKコンスタレーションのI軸およびQ軸上にそれぞれマッピングすることによって2つの信号を合成するための代替手法または代替例を示す図。 QPSKコンスタレーション図。 異なる振幅をもつ2つの信号を合成し、送信するためのステップを開示するフローチャート。 両方のユーザをQPSKコンスタレーションのI軸およびQ軸上にそれぞれマッピングすることによって信号を合成するためのステップを開示するフローチャート。 異なる振幅をもつ2つの信号を合成し、送信するためのステップを開示するフローチャート。 非MUROS基地局が遠隔基地局中の使用可能なMUROS機能を識別するように適合するときに行われるステップを開示することを備えるフローチャート。 図21A、図21B、図21Cおよび図22中で開示される方法を実行し得る、メモリに記憶されたソフトウェアをもつ基地局を示す図。
添付の図面に関して以下に示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態の説明として意図されており、本発明が実施され得る唯一の実施形態を表すことは意図されていない。この説明全体にわたって使用される「例示的」という用語は、「例、事例、または例示の働きをすること」を意味し、必ずしも他の実施形態よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。詳細な説明は、本発明の完全な理解を与えるための具体的な詳細を含む。ただし、本発明がこれらの具体的な詳細なしに実施され得ることは当業者には明らかであろう。いくつかの例では、本発明の概念を不明瞭にしないように、よく知られている構造およびデバイスはブロック図の形式で示されている。
他のユーザに起因する干渉はワイヤレスネットワークのパフォーマンスを制限する。この干渉は、上述のCCIとして知られている同じ周波数上の隣接セルからの干渉、または同じく上述のACIとして知られている同じセル上の隣接周波数からの干渉のいずれかの形をとることがある。
同一チャネル干渉(CCI)を低減するためにシングルアンテナ干渉除去(SAIC)が使用される。3G Partnership Project(3GPP)はSAICパフォーマンスを規格化した。SAICは、干渉をなくすために使用される方法である。3GPPは、SAICを適用する受信機について説明するために、ダウンリンク高度受信機パフォーマンス(DARP)を採用した。
DARPは、より低い再利用ファクタを採用することによってネットワーク容量を増加させる。さらに、DARPは同時に干渉を抑制する。DARPは、遠隔局の受信機のベースバンド部分において動作する。DARPは、一般的な雑音とは異なる隣接チャネル干渉および同一チャネル干渉を抑制する。DARPは、(2004年のRel−6以来)これまでに規定されたGSM(登録商標)規格においてリリース独立型の機能として利用可能であり、Rel−6以降の仕様の不可欠な部分である。以下は、2つのDARP方法の説明である。第1は、ジョイント検出/復調(JD)方法である。JDは、所望の信号に加えて、いくつかの干渉信号のうちの1つを復調するために、同期モバイルネットワークにおける隣接するセル中のGSM(登録商標)信号構造の知識を使用する。干渉信号を取り出すためのJDの能力は、特定の隣接チャネル干渉物の抑制を可能にする。GMSK信号を復調することに加えて、JDは、EDGE信号を復調するためにも使用され得る。ブラインド干渉除去(BIC)は、GMSK信号を復調するためにDARPにおいて使用される別の方法である。BICの場合、受信機は、所望の信号が受信され得るのと同時に受信され得る干渉信号の構造の知識を有しない。受信機は、隣接チャネル干渉物に対して効果的に「ブラインド」であるので、この方法は、干渉構成要素を全体として抑制することを試みる。GMSK信号は、BIC方法によって望まれるキャリアから復調される。BICは、GMSK変調された音声およびデータサービスのために使用されるとき最も効果的であり、非同期ネットワークにおいて使用され得る。
本方法および装置のDARP対応の遠隔局等化器/検出器426はまた、等化、検出などに先立ってCCI除去を実行する。図2中の等化器/検出器426は復調データを与える。CCI除去は、通常、BS110、111、114上で利用可能である。また、遠隔局123〜127はDARP対応であってもDARP対応でなくてもよい。ネットワークは、GSM(登録商標)遠隔局(たとえば移動局)のための、呼の開始点であるリソース割当て段階において、または電源投入段階中に、遠隔局がDARP対応であるか否かを判断し得る。
基地局によって処理され得る遠隔局へのアクティブ接続の数を増加させることが望ましい。添付の図面の図5は、セルラー通信システム100の簡略図を示す。システムは、基地局110、111および114と、遠隔局123、124、125、126および127とを備える。基地局コントローラ141〜144は、モバイル交換センター151、152の制御下で、様々な遠隔局123〜127との間で信号をルーティングするように働く。モバイル交換センター151、152は公衆交換電話網(PSTN)162に接続される。遠隔局123〜127は、通常、ハンドヘルドモバイルデバイスであるが、データを処理することが可能な多くの固定ワイヤレスデバイスおよびワイヤレスデバイスも、遠隔局123〜127の総称に該当する。
たとえば、ボイスデータを搬送する信号は、モバイル交換センター151、152の制御下で、基地局コントローラ141〜144によって遠隔局123〜127の各々と他の遠隔局123〜127との間で転送される。代替的に、たとえば、ボイスデータを搬送する信号は、公衆交換電話網162を介して遠隔局123〜127の各々と他の通信ネットワークの他の通信機器との間で転送される。公衆交換電話網162は、モバイルセルラーシステム100と他の通信システムとの間で呼がルーティングされることを可能にする。そのような他のシステムは、様々なタイプの、様々な規格に準拠する他のモバイルセルラー通信システム100を含む。
遠隔局123〜127の各々は、いくつかの基地局110、111、114のうちのいずれか1つによってサービスされ得る。遠隔局124は、サービング基地局114によって送信された信号と、近くの非サービング基地局110、111によって送信され、他の遠隔局125にサービスすることが意図された信号との両方を受信する。
基地局110、111、114からの様々な信号の強度は、遠隔局124によって周期的に測定され、BSC144、114などに報告される。近くの基地局110、111からの信号がサービング基地局114の信号よりも強くなった場合、モバイル交換センター152は、近くの基地局110をサービング基地局にするように働き、サービング基地局114を非サービング基地局にするように働き、近くの基地局110に信号をハンドオーバする。ハンドオーバは、データセッションまたは進行中の呼を、コアネットワークに接続されたあるチャネルから別のチャネルに転送する方法を指す。
セルラーモバイル通信システムでは、無線リソースは、いくつかのチャネルに分割される。各アクティブ接続(たとえばボイス呼)は、(基地局110、111、114によって遠隔局123〜127に送信され、遠隔局123〜127によって受信される)ダウンリンク信号のための特定のチャネル周波数を有する特定チャネルと、(遠隔局123〜127によって基地局110、111、114に送信され、基地局110、111、114によって受信される)アップリンク信号のための特定のチャネル周波数を有するチャネルとを割り振られる。同時の送信および受信を可能にし、遠隔局123〜127または基地局110、111、114において送信信号と受信信号との間の干渉を低減するために、ダウンリンクのための周波数とアップリンク信号のための周波数とはしばしば異なる。
セルラーシステムが多くのユーザにアクセスを与えるための方法は周波数再利用である。添付の図面の図6は、周波数再利用を使用するセルラー通信システムにおけるセルの構成を示す。この特定の例は、4つのサイトおよび12個の周波数を表す4:12の再利用ファクタを有する。それは、基地局が使用するために利用可能な12個の周波数が、各サイトが1つの基地局110、111、114を有する、A〜Dと標示された基地局の4つのサイトに割り振られることを意味する。各サイトは(ここで、通常、セルと呼ばれる)3つのセクタに分割される。別の形で述べられると、12個のセルのすべてが異なる周波数を有するように、4つのサイトの各々の3つのセルの各々に1つの周波数が割り振られる。周波数再利用パターンは、図に示されているようにそれ自体を反復する。基地局110はセルAに属し、基地局114はセルBに属し、基地局111はセルCに属し、以下同様である。基地局110は、それぞれ隣接する基地局111および114の隣接するサービスエリア230および240と重なるサービスエリア220を有する。遠隔局124、125は、サービスエリア間を自由にローミングする。上記で説明されたように、セル間の信号の干渉を低減するために、各サイトは、その隣接サイトの各々に割り振られたチャネル周波数のセットとは異なるチャネル周波数のセットを割り振られる。しかしながら、隣接しない2つのサイトは周波数の同じセットを使用し得る。基地局110は、たとえば、そのサービスエリア220中の遠隔局125と通信するための周波数f1、f2およびf3を備える周波数割振りセットAを使用することができる。同様に、基地局114は、たとえば、そのサービスエリア240中の遠隔局124と通信するための周波数f4、f5およびf6を備える周波数割振りセットBを使用することができ、以下同様である。太い境界線によって画定されたエリア250は、1つの4サイト反復パターンを含んでいる。反復パターンは、通信システム100によってサービスされる地理的エリアに関して規則的な構成で反復する。本例は4つのサイトからそれ自体を反復するが、反復パターンは、4つ以外の数のサイトおよび12個以外の総数の周波数を有し得ることが諒解され得る。
TDMAは、容量の増加を実現することを対象とする多元接続技法である。TDMAを使用して、各キャリア周波数は、フレームと呼ばれる時間間隔にセグメント化される。各フレームは、割当て可能なユーザタイムスロットにさらに区分される。GSM(登録商標)では、フレームは8つのタイムスロットに区分される。したがって、8つの連続するタイムスロットは、4.615msの継続時間をもつ1つのTDMAフレームを形成する。
物理チャネルは、特定の周波数上の各フレーム内の1つのタイムスロットを占有する。特定のキャリア周波数のTDMAフレームは番号付けされ、各ユーザは、各フレーム内の1つまたは複数のタイムスロットを割り当てられる。さらに、フレーム構造は、固定TDMA割当てが、各時間フレーム中に周期的に出現する1つまたは複数のスロットを構成するように反復する。したがって、各基地局は、単一のチャネル周波数内で異なる割り当てられたタイムスロットを使用して、複数の遠隔局123〜127と通信することができる。上述のように、タイムスロットは周期的に反復する。たとえば、第1のユーザは周波数f1のあらゆるフレームの第1のスロット上で送信することができ、第2のユーザは周波数f2のあらゆるフレームの第2のスロット上で送信することができる。各ダウンリンクタイムスロットの間、遠隔局123〜127は、基地局110、111、114によって送信された信号を受信するためのアクセスを与えられ、各アップリンクタイムスロットの間、基地局110、111、114は、遠隔局123〜127によって送信された信号を受信するためのアクセスを与えられる。したがって、遠隔局123〜127への通信のためのチャネルは、GSM(登録商標)システムの場合、周波数とタイムスロットの両方を備える。同様に、基地局110、111、114への通信のためのチャネルは、周波数とタイムスロットの両方を備える。
図7は、時分割多元接続(TDMA)通信システムのためのタイムスロットの例示的な構成を示す。基地局114は、番号付けされたタイムスロット系列30でデータ信号を送信し、各信号は、遠隔局123〜127のセットのうちの1つのみに関し、各信号は、送信信号の範囲内のすべての遠隔局123〜127のアンテナにおいて受信される。基地局114は、割り当てられたチャネル周波数上のスロットを使用してすべての信号を送信する。たとえば、第1の遠隔局124は第1のタイムスロット3を割り振られることがあり、第2の遠隔局126は第2のタイムスロット5を割り振られることがある。基地局114は、この例では、タイムスロット系列30のタイムスロット3中に第1の遠隔局124のための信号を送信し、タイムスロット系列30のタイムスロット5中に第2の遠隔局126のための信号を送信する。第1および第2の遠隔局124、126は、基地局114から信号を受信するために、タイムスロット系列30のそれらのそれぞれのタイムスロット3および5の間、アクティブである。遠隔局124、126は、アップリンク上でタイムスロット系列31の対応するタイムスロット3および5中に信号を基地局114に送信する。基地局114が30を送信する(および、遠隔局124、126が30を受信する)ためのタイムスロットは、遠隔局124、126が31を送信する(および、基地局114が31を受信する)のためのタイムスロットに対して時間的にオフセットされることが理解され得る。
送信タイムスロットと受信タイムスロットとの時間的なこのオフセットは、中でも、送信動作と受信動作とが時間の異なるインスタンスにおいて発生することを可能にする時分割多重化(TDD)として知られている。
ボイスおよびデータ信号は、基地局110、111、114と遠隔局123〜127との間で送信すべき唯一の信号ではない。基地局110、111、114と遠隔局123〜127との間の通信の様々な態様を制御するデータを送信するために制御チャネルが使用される。中でも、基地局110、111、114は、基地局110、111、114が遠隔局123〜127に信号を送信するために系列のセットのうちのどれを使用することになるかを示す系列符号またはトレーニング系列符号(TSC)を遠隔局123〜127に送信するために制御チャネルを使用する。GSM(登録商標)では、26ビットトレーニング系列が等化のために使用される。これは、あらゆるタイムスロットバーストの最中に信号中で送信される既知の系列である。
系列は、時間とともに急速に変動するチャネル劣化を補償するため、他のセクタまたはセルからの干渉を低減するため、および遠隔局123〜127の受信機を受信信号に同期させるために遠隔局123〜127によって使用される。これらの機能は、遠隔局123〜127の受信機の一部である等化器によって実行される。等化器426は、既知の送信されたトレーニング系列信号がマルチパスフェージングによってどのように変更されたかを判断する。等化は、所望の信号の残りを抽出するために、逆フィルタを構成することによって不要な反射から所望の信号を抽出するために、この情報を使用し得る。互いに近接した基地局110、111、114によって送信される系列間の干渉を低減するために、異なる系列(および関連する系列符号)は異なる基地局110、111、114によって送信される。
上述のように、DARPを用いて、本方法および装置の遠隔局123〜127は、遠隔局123〜127にサービスしている基地局110、111、114によって遠隔局123〜127に送信された信号を、他のセルの非サービング基地局110、111、114によって送信された他の不要な信号と区別するために系列を使用することができる。これは、不要な信号の受信振幅または受信電力レベルが希望信号の振幅に対してしきい値を下回る限り当てはまる。不要な信号が、このしきい値を上回る振幅を有する場合、不要な信号は、希望信号に対して干渉を生じる可能性がある。さらに、しきい値は、遠隔局の123〜127の受信機の機能に応じて異なる可能性がある。たとえば、サービングおよび非サービング基地局110、111、114からの信号が、送信のために同じタイムスロットを共有する場合、干渉信号および所望の(または希望)信号は、遠隔局123〜127の受信機に同時に到着する可能性がある。
再び図5を参照すると、遠隔局124において、遠隔局125のための基地局110からの送信は、遠隔局124のための基地局114からの送信と干渉する可能性がある(干渉信号の経路は破線矢印170によって示されている)。同様に、遠隔局125において、遠隔局124のための基地局114からの送信は、遠隔局125のための基地局110からの送信と干渉する可能性がある(干渉信号の経路は破線矢印182によって示されている)。
Figure 2012500561
表1は、図6に示される2つの基地局110および114によって送信される信号のパラメータの例示的な値を示す。表1の行3および行4中の情報は、遠隔局124に関して、第1の基地局114からの希望信号と、第2の基地局110からの、遠隔局125に向けられた不要な干渉物信号との両方が受信され、2つの受信信号は、同じチャネルと、同様の電力レベル(それぞれ−82dBmおよび−81dBm)とを有することを示す。同様に、行6および行7中の情報は、遠隔局125に関して、第2の基地局110からの希望信号と、第1の基地局114からの、遠隔局124に向けられた不要な干渉物信号との両方が受信され、2つの受信信号は、同じチャネルと、同様の電力レベル(それぞれ−80dBmおよび−79dBm)とを有することを示す。
したがって、各遠隔局124、125は、同じチャネル上で(すなわち、同時に)異なる基地局114、110から同様の電力レベルを有する希望信号と不要な干渉物信号との両方を受信する。2つの信号は、同じチャネル上で同様の電力レベルで到着するので、それらは互いに干渉する。これは、希望信号の復調および復号の際に誤りを引き起こすことがある。この干渉は、上述の同一チャネル干渉である。
同一チャネル干渉は、DARP対応遠隔局123〜127、基地局110、111、114および基地局コントローラ151、152の使用によって、以前に可能であったよりも大きく緩和され得る。基地局110、111、114は、同様の電力レベルを有する2つの同一チャネル信号を同時に受信し、復調することが可能であり得るが、DARPは、遠隔局123〜127が、DARPによって同様の機能を有することを可能にする。このDARP機能は、SAICによって、またはデュアルアンテナ干渉除去(DAIC)として知られている方法によって実装され得る。
DARP対応の遠隔局123〜127の受信機は、受信された不要な同一チャネル信号の振幅が希望信号の振幅と同様であるか、またはそれよりも高いときでも、不要な同一チャネル信号を除去しながら希望信号を復調し得る。DARP機能は、受信された同一チャネル信号の振幅が同様であるとき、より良く動作する。この状況は、一般に、本方法および装置をまだ採用していないGSM(登録商標)などの既存のシステムにおいて、それぞれ異なる基地局110、111、114と通信している2つの遠隔局123〜127の各々がセル境界の近くにあり、各基地局110、111、114から各遠隔局123〜127への経路損失が同様であるときに発生する。
DARP対応でない遠隔局123〜127は、対照的に、不要な同一チャネル干渉物信号が、希望信号の振幅よりも低い振幅または電力レベルを有する場合、希望信号のみを復調し得る。一例では、それは、少なくとも8dBだけ低いことがあり得る。DARP対応の遠隔局123〜127は、したがって、DARP機能を有しない遠隔局123〜127よりも、希望信号に対して、はるかに高い振幅の同一チャネル信号を許容することができる。
同一チャネル干渉(CCI)比は、dBで表される希望信号の電力レベルまたは振幅と不要な信号の電力レベルまたは振幅との間の比である。一例では、同一チャネル干渉比は、たとえば、(希望信号の電力レベルが同一チャネル干渉物(または不要な)信号の電力レベルよりも6dB低い)−6dBであり得る。別の例では、比は、(希望信号の電力レベルが同一チャネル干渉物(または不要な)信号の電力レベルよりも6dB高い)+6dBであり得る。良好なDARPパフォーマンスをもつ本方法および装置の遠隔局123〜127の場合、干渉物信号の振幅は希望信号の振幅よりも10dB程度高いことがあり、遠隔局123〜127は希望信号を依然として処理し得る。干渉物信号の振幅が希望信号の振幅よりも10dB高い場合、同一チャネル干渉比は−10dBである。
DARP機能は、上述のように、ACIまたはCCIの存在下で遠隔局の123〜127の信号の受信を改善する。DARP機能をもつ新しいユーザは、既存のユーザから来る干渉をより良く除去することになる。同じくDARP機能をもつ既存のユーザは、同じことを行い、新しいユーザから影響を受けないであろう。一例では、DARPは、0dB(信号に対する同一チャネル干渉の同じレベル)〜−6dB(同一チャネルは、所望または希望信号よりも6dB強い)の範囲内のCCIに関してうまく動作する。したがって、同じARFCNおよび同じタイムスロットを使用するが、異なるTSCを割り当てられた2つのユーザは、良好なサービスを得ることになる。
DARP機能は、2つの遠隔局124および125が両方ともDARP機能を使用可能にした場合、2つの遠隔局124および125が、それぞれ、2つの基地局110および114から同様の電力レベルを有する希望信号を受信し、各遠隔局124、125が、その希望信号を復調することを可能にする。したがって、DARP対応の遠隔局124、125は、両方とも、データまたはボイスのために同じチャネルを同時に使用することが可能である。
2つの基地局110、111、114から2つの遠隔局123〜127への2つの同時呼をサポートするためにシングルチャネルを使用する上述の機能は、従来技術におけるその適用例において、いくぶん制限される。機能を使用するために、2つの遠隔局124、125は、2つの基地局114、110の範囲内にあり、各々が、同様の電力レベルで2つの信号を受信する。この条件の場合、一般に、2つの遠隔局124、125は、上述のようにセル境界の近くにあることになろう。
本方法および装置は、各呼が、基地局110、111、114によって送信される信号と遠隔局123〜127によって送信される信号とを用いた、単一の基地局110、111、114と、複数の遠隔局123〜127のうちの1つとの間の通信を備える、(キャリア周波数上のタイムスロットからなる)同じチャネル上の2つ以上の同時呼をサポートすることを可能にする。本方法および装置は、DARPに関する新しい、発明性のある適用例を提供する。上述のように、DARPを用いて、同じキャリア周波数上の同じタイムスロット上の2つの信号は、DARP以前よりも高い干渉レベルにおいて異なるトレーニング系列を使用することによって区別され得る。BS110、111、114からの使用されていない信号が干渉として働くので、DARPは、トレーニング系列を使用して不要な信号(BS110、111、114からの使用されていない信号)をフィルタ処理/抑制する。
本方法および装置は、同じセル中で2つ以上のトレーニング系列の使用を可能にする。従来技術では、基地局110、111、114に割り当てられていない、トレーニング系列のうちの1つは、少なくとも1つの移動局123〜127の受信機に対してマルチユーザオンワンスロット(Multi-User on One Slot)(MUROS)の場合と同様に、干渉として働くだけである。ただし、主要な相違は、その移動局123〜127のための不要な信号が、同じセル中の別の移動局123〜127によって希望されることである。レガシーシステムでは、不要な信号は、別のセル中の移動局123〜127に関するものである。本方法および装置によれば、両方のトレーニング系列信号は、同じ基地局110、111、114によって同じセル中の同じキャリア周波数上の同じタイムスロットで使用され得る。2つのトレーニング系列が1つのセル中で使用され得るので、セル中で2倍の通信チャネルが使用され得る。通常、別の(非隣接)セルまたはセクタからの干渉であろうトレーニング系列を利用し、基地局110、111、114が、同じタイムスロットに対して、そのすでに使用されているトレーニング系列に加えて、そのトレーニング系列を使用することを可能にすることによって、通信チャネルの数は2倍にされる。このようにして、同じタイムスロットで3つのトレーニング系列が使用される場合、通信チャネルの数は3倍にされる。
したがって、本方法および装置とともに使用されるとき、DARPは、GSM(登録商標)ネットワークが、追加のユーザにサービスするために、すでに使用中の同一チャネル(すなわち、すでに使用中のARFCN)を使用することを可能にする。一例では、各ARFCNは、フルレート(FR)音声の場合、2つのユーザのために使用され得、ハーフレート(HR)音声の場合、4つのユーザのために使用され得る。遠隔局123〜127が優れたDARPパフォーマンスを有する場合、第3または第4のユーザにさえサービスすることも可能である。同じタイムスロット上で同じAFRCNを使用する追加のユーザにサービスするために、ネットワークは、異なる位相シフトを使用して、追加のユーザのRF信号を同じキャリア上で送信し、異なるTSCを使用して、同じトラフィックチャネル(同じARFCNおよび使用中のタイムスロット)を追加のユーザに割り当てる。バーストは、それに応じて、TSCに対応するトレーニング系列で変調される。DARP対応の遠隔局123〜127は希望または所望の信号を検出し得る。第1および第2のユーザと同様にして、第3および第4のユーザを追加することが可能である。
添付の図面の図8Aは、シングルチャネルを共有する第1の信号および第2の信号を生成するために、多元接続通信システムにおいて動作するための装置を示す。(第1および第2の遠隔局123〜127のための)第1のデータソース401および第2のデータソース402は、送信のための第1のデータ424および第2のデータ425を生成する。系列発生器403は、第1の系列404および第2の系列405を発生する。第1のコンバイナ406は、第1の合成データ408を生成するために、第1の系列404を第1のデータ424と合成する。第2のコンバイナ407は、第2の合成データ409を生成するために、第2の系列405を第2のデータ425と合成する。
第1および第2の合成データ408、409は、第1のキャリア周波数411と第1のタイムスロット412とを使用して第1および第2の合成データ408、409の両方を変調するために送信機変調器410に入力される。この例では、キャリア周波数は発振器421によって発生され得る。送信機変調器は、第1の変調信号413および第2の変調信号414をRFフロントエンド415に出力する。RFフロントエンドは、第1および第2の変調信号413、414をベースバンドからRF(無線周波数)周波数にアップコンバートすることによって、第1および第2の変調信号413、414を処理する。アップコンバートされた信号は、それらがそれぞれ送信されるアンテナ416および417に送信される。
第1および第2の変調信号は、送信されるより前にコンバイナ中で合成され得る。コンバイナ422は、送信機変調器410またはRFフロントエンド415のいずれかの一部であり得るか、あるいは別個のデバイスであり得る。シングルアンテナ416は、放射によって、合成された第1および第2の信号を送信するための手段を与える。これは図8Bに示されている。
添付の図面の図9は、図8Aおよび図8Bに示される、シングルチャネルを共有する第1の信号および第2の信号を生成するために、多元接続通信システムにおいて動作するための装置を使用するための方法を示す。本方法は、基地局110、111、114が、複数の遠隔局123〜127に送信するために使用すべき特定のチャネル周波数と特定のタイムスロットとを割り振ることを含み、それにより、異なるトレーニング系列が各遠隔局123〜127に割り当てられる。したがって、一例では、この方法は基地局コントローラ151、152中で実行され得る。別の例では、この方法は基地局110、111、114中で実行され得る。
方法501の開始に続いて、ステップ502において、基地局110、111、114と遠隔局123〜127との間に新しい接続をセットアップすべきかどうかに関する判断が行われる。返答がいいえである場合、本方法は開始ブロック501に戻り、上記のステップが反復される。返答がはいである場合、新しい接続がセットアップされる。次いで、ブロック503において、未使用のチャネル(すなわち、いずれかのチャネル周波数のための未使用のタイムスロット)があるかどうかに関する判断が行われる。使用済みまたは未使用のチャネル周波数上に未使用のタイムスロットがある場合、ブロック504において、新しいタイムスロットが割り振られる。次いで、本方法は開始ブロック501に戻り、上記のステップが反復される。
最終的に、(すべてのタイムスロットが接続のために使用されるので)もはや未使用のタイムスロットがないとき、ブロック503の質問に対する返答はいいえであり、本方法はブロック505に移動する。ブロック505において、第1の基準のセットに従って、既存の接続と共有すべき新しい接続のための使用済みのタイムスロットが選択される。様々な基準が存在し得る。たとえば、1つの基準は、タイムスロットが低いトラフィックを有する場合、それが選択され得ることであろう。別の基準は、タイムスロットが2つ以上の遠隔局123〜127によってすでに使用されていないことであり得る。採用されるネットワーク計画方法に基づいて他の可能な基準が存在することになり、基準は、それらの2つの例に制限されないことが諒解され得る。
既存の接続とともに共有すべき新しい接続のためのチャネル周波数上の使用済みのタイムスロットが選択されると、次いで、ブロック506において、第2の基準のセットに従って、新しい接続のためのTSCが選択される。これらの第2の基準は、ブロック505において、タイムスロットの選択のために使用された基準の一部、または他の基準を含み得る。1つの基準は、TSCが、使用済みのタイムスロットを備えるチャネルに関するセルまたはセクタによってまだ使用されていないことである。別の基準は、TSCが、近くのセルまたはセクタによって、そのチャネル上で使用されていないことであり得る。次いで、本方法は開始ブロック501に戻り、上記のステップが反復される。
添付の図面の図10Aは、図9によって説明された方法が基地局コントローラ600に常駐するであろう例を示す。基地局コントローラ600内に、コントローラプロセッサ660およびメモリサブシステム650が常駐する。本方法のステップは、メモリサブシステム650中のメモリ685中のソフトウェア680に、またはコントローラプロセッサ660に常駐するメモリ685中のソフトウェア680内に、または基地局コントローラ600中のメモリ685のソフトウェア680内に、あるいは何らかの他のデジタル信号プロセッサ(DSP)内に、または他の形態のハードウェアに記憶され得る。基地局コントローラ600は、図10Aで示されるように、モバイル交換センター610に接続され、基地局620、630および640にも接続される。
メモリサブシステム650内に示されているのは、3つのデータテーブル651、652、653の一部である。各データテーブルは、MSと標示された列によって示される遠隔局123、124のセットのパラメータの値を記憶する。テーブル651はトレーニング系列符号の値を記憶する。テーブル652はタイムスロット番号TSの値を記憶する。テーブル653はチャネル周波数CHFの値を記憶する。データテーブルは、代替的に、多次元の単一テーブル、または図10Aに示されるテーブルとは異なる次元のいくつかのテーブルとして構成され得ることが諒解され得る。
コントローラプロセッサ660は、メモリサブシステム650へ/からパラメータの値を送信および受信するために、データバス670を介してメモリサブシステム650と通信する。コントローラプロセッサ660内に、アクセス許可コマンドを発生するための機能661と、アクセス許可コマンドを基地局620、630、640に送信するための機能662と、トラフィック割当てメッセージを発生するための機能663と、トラフィック割当てメッセージを基地局620、630または640に送信するための機能664とを含む機能が含まれている。これらの機能は、メモリ685に記憶されたソフトウェア680を使用して実行され得る。
コントローラプロセッサ660内、または基地局コントローラ600中の他の場所に、基地局620、630または640によって送信された信号の電力レベルを制御するための電力制御機能665も存在し得る。
基地局コントローラ600内、すなわち、メモリサブシステム650およびコントローラプロセッサ660内に存在するものとして示されている機能は、モバイル交換センター610に常駐することもできることが諒解され得る。同様に、基地局コントローラ600の一部であるものとして説明されている機能のうちの一部または全部は、基地局620、630または640のうちの1つまたは複数に同じく適切に常駐することができる。
図10Bは、基地局コントローラ600によって実行されるステップを開示するフローチャートである。遠隔局123、124(たとえば遠隔局MS123)にチャネルを割り振るとき、たとえば、遠隔局123がサービスを要求するとき、遠隔局123、124にサービスすることを望んでいる基地局620、630、640は、チャネル割当ての要求メッセージを基地局コントローラ600に送信する。コントローラプロセッサ660は、ステップ602において、データバス670を介して要求メッセージを受信すると、新しい接続が必要とされるかどうかを判断する。返答がいいえである場合、本方法は開始ブロック601に戻り、上記のステップが反復される。返答がはいである場合、新しい接続セットアップが開始される。次いで、ブロック603において、未使用のチャネル(すなわち、いずれかのチャネル周波数のための未使用のタイムスロット)があるかどうかに関する判断が行われる。使用済みまたは未使用のチャネル周波数上に未使用のタイムスロットがある場合、ブロック604において、新しいタイムスロットが割り振られる。次いで、本方法は開始ブロック601に戻り、上記のステップが反復される。
一方、コントローラプロセッサ660は、どのチャネル周波数上にも未使用のタイムスロットがないと判断した場合、使用済みのタイムスロットを選択する。図10Bのステップ605を参照されたい。選択は、タイムスロットの現在の使用、および遠隔局123、124の両方がDARP対応であるか、それらのうちの一方のみがDARP対応であるかなど、基準に関する情報を得るために、メモリサブシステム650または他のメモリ685にアクセスすることに基づき得る。コントローラプロセッサ660は、使用済みのタイムスロットを選択し、そのタイムスロットのためのトレーニング系列符号を選択する。図10Bのステップ606を参照されたい。そのタイムスロットはすでに使用済みであるので、これは、そのタイムスロットのために選択された第2のトレーニング系列になる。
タイムスロットを選択するための基準を適用するために、コントローラプロセッサ660は、情報、たとえば、タイムスロットまたはトレーニング系列あるいは両方の現在の割振りに関する情報、および遠隔局123、124がDARP機能を有するかどうかに関する情報を得るために、データバス670を介してメモリ650にアクセスするかまたは他のメモリ685にアクセスする。コントローラプロセッサ660は、次いで、チャネル周波数、タイムスロットおよびトレーニング系列を遠隔局123に割り当てるために、コマンドを発生(661または663)し、そのコマンド基地局620に送信(662または664)する。次いで、本方法は開始ブロック601に戻り、上記のステップが反復される。
添付の図面の図11は、基地局620、920中の信号のフローを示す。基地局コントローラインターフェース921は、通信リンク950を介して基地局コントローラ600と通信する。通信リンク950は、たとえばデータケーブルまたはRFリンクであり得る。コントローラプロセッサ960は、データバス970を介して受信機構成要素922、923および924ならびに送信機構成要素927、928および929と通信し、それらを制御する。コントローラプロセッサ960は、データバス980を介してBSCインターフェース921と通信する。データバス970は、ただ1つのバスまたはいくつかのバスを備えることができ、部分的または完全に双方向であり得る。データバス970および980は同じバスであり得る。
一例では、チャネルの許可を要求するメッセージは、基地局アンテナ925において、符号化され変調された放射信号中で遠隔局123、124から受信され、デュプレクサスイッチ926に入力される。信号は、デュプレクサスイッチ926の受信ポートから、(たとえば、ダウンコンバート、フィルタ処理、および増幅することによって)信号を調整する受信機フロントエンド924に移る。受信機復調器923は、調整された信号を復調し、復調された信号をチャネル復号器およびデインターリーバ922に出力し、チャネル復号器およびデインターリーバ922は、復調された信号を復号し、デインターリーブし、得られたデータをコントローラプロセッサ960に出力する。コントローラプロセッサ960は、得られたデータからチャネルの許可を要求するメッセージを導出する。コントローラプロセッサ960は、基地局コントローラインターフェース921を介して基地局コントローラ600にメッセージを送信する。基地局コントローラ600は、次いで、自律的に、またはモバイル交換センター610とともに、チャネルを遠隔局23、24に許可するように、または許可しないように働く。
基地局コントローラ600は、アクセス許可コマンド、および遠隔局123、124のための他のデジタル通信信号またはトラフィック、たとえば割当てメッセージを発生し、通信リンク950を介してそれらをBSCインターフェース921に送信する。信号は、次いで、データバス980を介してコントローラプロセッサ960に送信される。コントローラプロセッサ960は、遠隔局123、124のための信号をコーダおよびインターリーバ929に出力し、符号化されインターリーブされた信号は、次いで、送信機変調器928に移る。図11から、送信機変調器928に入力され、各信号が遠隔局123、124に関する、いくつかの信号があることが理解され得る。これらのいくつかの信号は、図11に示されるように、I成分とQ成分とを有する合成変調信号を与えるために、送信機変調器928内で合成され得る。しかしながら、いくつかの信号の合成は、代替的に、送信機フロントエンドモジュール927内でのポスト変調の際に、および/または送信チェーン内の他の段階において実行され得る。変調合成信号は、送信機フロントエンド927から出力され、デュプレクサスイッチ926の送信ポートに入力される。信号は、次いで、デュプレクサスイッチ926のコモンポートまたはアンテナポートを介して送信のためのアンテナ925に出力される。
別の例では、チャネルの許可を要求する、第2の遠隔局123、124からの第2のメッセージが、基地局アンテナ925において第2の受信信号中で受信される。第2の受信信号は上述のように処理され、チャネルの許可の要求は、処理された第2の受信信号中で基地局コントローラ600に送信される。
基地局コントローラ600は、上述のように、第2のアクセス許可メッセージを発生し、それを基地局620、920に送信し、基地局620、920は、上述のように、遠隔局123、124のための第2のアクセス許可メッセージを備える信号を送信する。
位相シフト
基地局110、111、114によって送信された2つの信号に関する変調の絶対位相は同じでないことがある。同じチャネル(同一TCH)を使用して追加のユーザにサービスするために、2つ以上のTSCを与えることに加えて、ネットワークは、(1つまたは複数の)既存の同一TCH遠隔局123〜127に対して新しい同一チャネル(同一TCH)遠隔局123〜127のRF信号のシンボルを位相シフトし得る。可能である場合、ネットワークは、一様に分散され離間した位相シフトを用いて、それらを制御し、それによって受信機パフォーマンスを改善し得る。たとえば、(特定のARFCNを有する)キャリア周波数の位相シフトは、2つのユーザの場合、90度離れることになり、3つのユーザの場合、60度離れることになろう。4つのユーザの場合、キャリア(ARFCN)の位相シフトは、45度離れることになろう。上述のように、ユーザは様々なTSCを使用することになる。本方法および装置の各追加のMS123〜127は、異なるTSCを割り当てられ、各追加のMS123〜127は、それ自体のトラフィックデータを得るために、それ自体のTSCとDARP機能とを使用する。
したがって、改善されたDARPパフォーマンスの場合、2つの異なる移動局(遠隔局)123、124に向けられた2つの信号は、理想的には、それらのチャネルインパルス応答に対してπ/2だけ位相シフトされ得るが、これ未満でも十分なパフォーマンスを与えることになる。
第1および第2の遠隔局123、124に同じチャネル(すなわち、同じチャネル周波数上の同じタイムスロット)が割り当てられるとき、変調器928が、互いに90度の位相シフトで2つの信号を変調し、それによって、位相ダイバーシティによる信号間の干渉をさらに低減するように、信号は、好ましくは、(前述のように、異なるトレーニング系列を使用して)2つの遠隔局123、124に送信され得る。したがって、たとえば、変調器928から出たIサンプルおよびQサンプルは、それぞれ、90度の位相だけ分離されている2つの信号のうちの1つを表すことができる。変調器928は、したがって、2つの遠隔局123、124のための信号間の位相差をもたらす。
同じチャネルを共有するいくつかの遠隔局123、124の場合、様々なオフセットをもつIサンプルとQサンプルとの複数のセットが発生され得る。たとえば、同じチャネル上に第3の遠隔局123、124のための第3の信号がある場合、変調器928は、第1の信号の位相に対して、好ましくは60度および120度の位相シフトを第2および第3の信号にもたらし、得られたIサンプルおよびQサンプルは、すべての3つの信号を表す。たとえば、IサンプルおよびQサンプルは、3つの信号のベクトル和を表すことができる。
このようにして、送信機変調器928は、基地局620、920において、同じ周波数上の同じタイムスロットを使用する、異なる遠隔局123、124に向けられた同時信号間の位相差をもたらすための手段を与える。そのような手段は他の方法で与えられ得る。たとえば、変調器928中で別々の信号が発生され得、得られたアナログ信号は、それらのうちの1つを位相シフト要素に通し、次いで、位相シフトされた信号と位相シフトされない信号とを単に合計することによって、送信機フロントエンド927中で合成され得る。
電力制御態様
以下の表2は、図5に示されるように、2つの基地局110および114によって送信され、遠隔局123〜127によって受信される信号に関する、チャネル周波数、タイムスロット、トレーニング系列、および受信信号電力レベルの例示的な値を示す。
Figure 2012500561
太線の長方形によって輪郭が描かれた表2の行3および行4は、遠隔局123と遠隔局124が両方とも、インデックス32を有するチャネル周波数を使用し、基地局114からの信号を受信するためにタイムスロット3を使用するが、それぞれ、異なるトレーニング系列TSC2およびTSC3を割り振られていることを示す。同様に、行9および行10はまた、同じ基地局110から信号を受信するために、同じチャネル周波数およびタイムスロットが2つの遠隔局125、127のために使用されていることを示す。各場合において、遠隔局125、127の希望信号の受信電力レベルは、2つの遠隔局125、127に関してかなり異なることが理解され得る。表3の強調された行3および行4は、基地局114が遠隔局123のための信号を送信し、遠隔局124のための信号をも送信することを示す。遠隔局123における受信電力レベルは−67dBmであり、遠隔局124における受信電力レベルは−102dBmである。表3の行9および行10は、基地局110が遠隔局125のための信号を送信し、遠隔局127のための信号をも送信することを示す。遠隔局125における受信電力レベルは−101dBmであり、遠隔局127における受信電力レベルは−57dBmである。電力レベルの大きい差は、各場合において、基地局110からの遠隔局125、127の異なる距離に起因し得る。代替的に、電力レベルの差は、他方の遠隔局に比較して一方の遠隔局に関して、信号を送信する基地局と信号を受信する遠隔局との間の異なる経路損失または信号の異なる量のマルチパス除去に起因し得る。
他方の遠隔局に比較した一方の遠隔局に関する受信電力レベルのこの差は、意図的ではなく、セル計画にとって理想的ではないが、それは本方法および装置の動作を損なわない。
DARP機能を有する遠隔局123〜127は、遠隔局の123〜127のアンテナにおいて2つの信号の振幅または電力レベルが同様である限り、同時に受信された2つの同一チャネル信号のうちのいずれか一方を首尾よく復調し得る。信号が両方とも、(2つ以上のアンテナ、たとえば、信号ごとに1つを有することができる)同じ基地局110、111、114によって送信され、2つの送信信号の電力レベルが実質的に同じである場合、各遠隔局123〜127は、実質的に同じ電力レベル(たとえば、互いの6dB内)でそれらの2つの信号を受信するので、これは達成可能である。基地局110、111、114が同様の電力レベルで2つの信号を送信するように構成される場合、または基地局110、111、114が固定電力レベルで両方の信号を送信する場合、送信電力は同様である。この状況は、表2をさらに参照し、表3を参照して説明され得る。
表2は、遠隔局123、124が、基地局114から実質的に異なる電力レベルを有する信号を受信することを示しているが、より詳細に調べると、表2の行3および行5で示されるように、遠隔局123は、基地局114から同じ電力レベル(−67dBm)で2つの信号を受信し、一方の信号は遠隔局123に向けられた希望信号であり、他方の信号は遠隔局124に向けられた不要な信号であることが理解され得る。したがって、遠隔局123〜127が同様の電力レベルを有する信号を受信するための基準は、この例では満たされるものとして示される。移動局123がDARP受信機を有する場合、移動局123は、この例では、したがって、希望信号を復調し、不要な信号を除去することができる。
同様に、(上記の)表2の行4および行6を調べることによって、遠隔局124は、同じチャネルを共有し、同じ電力レベル(−102dBm)を有する2つの信号を受信することが理解され得る。両方の信号は基地局114からのものである。2つの信号のうちの一方は、遠隔局124にとって希望信号であり、他方の信号は、遠隔局123による使用が意図された不要な信号である。
上記の概念をさらに説明するために、表3は、表2の行が単に並べ替えられた、表2の改変バージョンである。遠隔局123および124は、それぞれ、1つの基地局114から、同じチャネルおよび同様の電力レベルを有する2つの信号、すなわち、希望信号と不要な信号とを受信することが理解され得る。また、遠隔局125は、2つの異なる基地局110、114から同じチャネルおよび同様の電力レベルを有する2つの信号、すなわち、希望信号と不要な信号とを受信する。
Figure 2012500561
上述の装置および方法はシミュレートされており、本方法は、GSM(登録商標)システムにおいてうまく動作することが発見されている。上述の、図8A、図8B、図10A、図11および図12中に示されている装置は、たとえば、GSM(登録商標)システムの基地局110、111、114の一部であり得る。
本方法および装置の別の態様によれば、基地局110、111、114は、同じチャネルを使用して、第1の遠隔局123〜127がDARP対応の受信機を有し、第2の遠隔局123〜127がDARP対応の受信機を有しないような、2つの遠隔局123〜127との呼を維持することが可能である。2つの遠隔局124〜127によって受信される信号の振幅は、一例では、8dBと10dBとの間であり得る値の範囲内の量だけ異なるように構成され、また、DARP対応の遠隔局に向けられた信号の振幅が、DARP対応でない遠隔局124〜127に向けられた信号の振幅よりも低いように構成される。
MUROSまたは非MUROS移動体は、その不要な信号を干渉として扱い得る。しかしながら、MUROS場合、両方の信号は、セル中で希望信号として扱われ得る。MUROS対応ネットワーク(たとえば、BS110、111、114とBSC141、144とを含むネットワーク)に伴う利点は、両方の信号が同じセル中で所望の信号として扱われ得るように、BS110、111、114が、タイムスロットごとに1つのみのトレーニング系列ではなく、2つ以上のトレーニング系列を使用し得ることである。BS110、111、114は、好適な振幅で信号を送信し、その結果、本方法および装置の各遠隔局123〜127は十分に高い振幅でそれ自体の信号を受信し、2つの信号は、2つのトレーニング系列に対応する2つの信号が両方とも検出され得るような振幅比で維持される。この機能は、BS110、111、114またはBSC600中のメモリに記憶されたソフトウェアを使用して実装され得る。たとえば、MS123〜127は、それらの経路損失と既存のトラフィックチャネルの可用度とに基づいて、ペアリングのために選択される。しかしながら、一方の遠隔局123〜127の経路損失が他方の遠隔局123〜127の経路損失と非常に異なる場合、MUROSは、依然として動作することができる。これは、1つの遠隔局123〜127が、BS110、111、114からはるかに離れているときに発生し得る。
電力制御に関して、ペアリングの様々な可能な組合せがある。両方の遠隔局123〜127がDARP対応である場合があり、または代替的に、1つのみがDARP対応である場合がある。両方の場合において、移動局123〜127における受信振幅または受信電力レベルは互いの10dB内であり得る。しかしながら、1つの遠隔局123〜127のみがDARP対応である場合、さらなる制約は、非DARP移動体123〜127が、第2の信号を受信するレベルよりも高い(一例では、第2の信号よりも少なくとも8dB高い)レベルで、その希望(または所望)の第1の信号を受信することである。DARP対応の遠隔局123〜127は、しきい値量未満の量だけ第1の信号のレベルよりも低いレベルで、その第2の信号を受信する(一例では、第2の信号は、第1の信号よりも10dB以上低くならない)。したがって、一例では、2つのDARP対応の遠隔局123〜127の場合、振幅比は0dB〜±10dBであり得、または、遠隔局123〜127の非DARP/DARPペアリングの場合、非DARP遠隔局123〜127のための信号は、DARP遠隔局123〜127のための信号よりも8dB〜10dB高く受信される。また、BS110、111、114は、各遠隔局123〜127がその感度限界を上回るその希望信号を受信するように、2つの信号を送信することが好ましい。(一例では、その希望信号は、その感度限界を少なくとも6dB上回る)。したがって、1つの遠隔局123〜127がより多くの経路損失を有する場合、BS110、111、114は、送信信号が感度限界を上回るレベルで遠隔局123〜127によって受信されることを確実にするのに十分高い振幅で、その遠隔局123〜127の信号を送信する。これは、その信号の絶対送信振幅を設定する。次いで、その信号と他の信号との間に必要とされるレベルの差が、他の信号の絶対振幅を決定する。
添付の図面の図12は、セルラー通信システム100の本方法および装置の基地局コントローラ(BSC)600内に常駐し得るメモリサブシステム650内のデータ記憶の例示的な構成を示す。図12のテーブル1001は、番号付けされた遠隔局123〜127に割り当てられたチャネル周波数の値のテーブルである。テーブル1002は、タイムスロット番号に対して遠隔局番号123〜127が示されている、タイムスロットの値のテーブルである。タイムスロット番号3が遠隔局123、124および229に割り当てられていることが理解され得る。同様に、テーブル1003は、トレーニング系列(TSC)を遠隔局123〜127に割り振るデータテーブルを示す。
図12のテーブル1005は、説明されたばかりのテーブル1001、1002、および1003に示されるパラメータのすべてを含めるために多次元である拡大されたデータテーブルを示す。図12に示されるテーブル1005の部分は、使用されるであろう完全なテーブルの小さい一部分にすぎないことが諒解されよう。テーブル1005は、さらに、各周波数割振りセットが、セルの特定のセクタ中またはセル中で使用される周波数のセットに対応する、周波数割振りセットの割振りを示す。テーブル1005では、周波数割振りセットf1は、図12のテーブル1005に示されるすべての遠隔局123〜127に割り当てられる。図示されていないテーブル1005の他の部分は、他の遠隔局123〜127に割り当てられる周波数割振りセットf2、f3などを示すことが諒解されよう。データの4番目の行は、値ではなく、テーブル1001中のデータの行3と行5との間に、図示されない多くの可能な値があることを示す反復ドットを示す。
添付の図面の図13は、DARP機能を有する、本方法および装置の遠隔局123〜127のための例示的な受信機アーキテクチャを示す。一例では、受信機は、シングルアンテナ干渉除去(SAIC)等化器1105または最尤系列推定器(MLSE)等化器1106のいずれかを使用するように適合される。他のプロトコルを実装する他の等化器も使用され得る。SAIC等化器は、同様の振幅を有する2つの信号が受信されたときに使用するために選好される。MLSE等化器は、一般に、受信信号の振幅が同様でないとき、たとえば、希望信号が不要な同一チャネル信号の振幅よりもはるかに大きい振幅を有するときに使用される。
添付の図面の図14は、同じチャネルを2つの遠隔局123〜127に割り当てるように適合されたGSM(登録商標)システムの一部の簡略図を示す。本システムは、基地局トランシーバサブシステム(BTS)または基地局110と、2つの遠隔局、すなわち、移動局125および127とを備える。ネットワークは、基地局トランシーバサブシステム110を介して、同じチャネル周波数と同じタイムスロットとを2つの遠隔局125および127に割り当てることができる。ネットワークは、異なるトレーニング系列を2つの遠隔局125および127に割り振る。遠隔局125および127は、両方とも移動局であり、両方とも、160に等しいARFCNを有するチャネル周波数と、3に等しいタイムスロットインデックス番号TSをもつタイムスロットとを割り当てられる。遠隔局125は、5のTSCを有するトレーニング系列を割り当てられ、遠隔局127は、0のTSCを有するトレーニング系列を割り当てられる。各遠隔局125、127は、(図中に点線で示される)他の遠隔局125、127に向けられた信号とともに、(図中に実線で示される)それ自体の信号を受信することになる。各遠隔局125、127は、不要な信号を除去しながら、それ自体の信号を復調することが可能である。
上述のように、本方法および装置によれば、単一の基地局110、111、114は、第1および第2の信号、すなわち、それぞれ、第1および第2の遠隔局123〜127のための信号を送信することができ、各信号は同じチャネル上で送信され、各信号は異なるトレーニング系列を有する。DARP機能を有する第1の遠隔局123〜127は、第1の信号を第2の信号と区別するためにトレーニング系列を使用し、第1および第2の信号の振幅が、実質的に、たとえば、互いの10dB内であるとき、第1の信号を復調し、使用することが可能である。
要約すると、図14は、ネットワークが同じ物理リソースを2つの移動局125、127に割り当てるが、それらに異なるトレーニング系列を割り振ることを示す。各MSは、(図14中に実線として示される)それ自体の信号と、(図14中に点線として示される)他の同一TCHユーザのMSに向けられた信号とを受信することになる。ダウンリンク上で、各移動局は、他の移動局に向けられた信号をCCIと見なし、干渉を除去することになる。したがって、2つの異なるトレーニング系列は、別のMUROSユーザのための信号からの干渉の抑制を可能にするために使用され得る。
アップリンク上でのジョイント検出
本方法および装置は、ネットワークが新しい変調方法をサポートする必要を回避するために、GMSKとハンドセットのDARP機能とを使用する。ネットワークは、各ユーザを分離するために、アップリンク上で既存の方法、たとえば、ジョイント検出を使用し得る。ジョイント検出は、同じ物理リソースが2つの異なる遠隔局123〜127に割り当てられる同一チャネル割当てを使用するが、各移動体は異なるトレーニング系列を割り当てられる。アップリンク上で、本方法および装置の各遠隔局123〜127は、異なるトレーニング系列を使用し得る。ネットワークは、アップリンク上で2つのユーザを分離するために、ジョイント検出方法を使用し得る。
音声コーデックおよび新しいユーザに対する距離
他のセルに対する干渉を低減するために、BS110、111、114は、そのBSから遠隔局または移動局の距離に対して、そのダウンリンク電力を制御する。MS123〜127がBS110、111、114に近接するとき、ダウンリンク上でBS110、111、114によって遠隔局123〜127に送信されるRF電力レベルは、BS110、111、114からさらに離れた遠隔局123〜127へのRF電力レベルよりも低いことがあり得る。同一チャネルユーザに関する電力レベルは、それらのユーザが同じARFCNおよびタイムスロットを共有するとき、さらに離れた発呼者にとって十分に大きい。同一チャネルユーザは、両方とも、同じ電力レベルを有することができるが、ネットワークが基地局110、111、114からの同一チャネルユーザの距離を考慮する場合、これは改善され得る。一例では、電力は、距離を特定し、新しいユーザ123〜127に必要なダウンリンク電力を推定することによって制御され得る。これは、各ユーザ123〜127のタイミングアドバンス(TA)パラメータによって行われ得る。各ユーザ123〜127のRACHは、この情報をBS110、111、114に与える。
ユーザに対する同様の距離
別の新規の機能は、現在/既存のユーザと同様の距離をもつ新しいユーザを選ぶことである。ネットワークは、同じセル中で同様の距離にあり、上記で識別された電力レベルとほぼ同じ電力レベルを必要とする既存のユーザのトラフィックチャネル(TCH=ARFCNおよびTS)を識別し得る。また、別の新規の機能は、ネットワークが、次いで、このTCHを、このTCHの既存のユーザとは異なるTSCをもつ新しいユーザに割り当て得ることである。
音声コーデックの選択
別の考慮事項は、DARP対応の移動体のCCI除去が、どの音声コーデックが使用されるかに応じて異なることである。したがって、ネットワーク(NW)は、この基準を使用し、遠隔局123〜127に対する距離と、使用されるコーデックとに従って、異なるダウンリンク電力レベルを割り当て得る。したがって、ネットワークがBS110、111、114に対して同様の距離にある同一チャネルユーザを発見するとより良い場合がある。これは、CCI除去のパフォーマンス限界に起因する。一方の信号が他方に比較してあまりに強い場合、干渉により、より弱い信号は検出され得ない。したがって、ネットワークは、同一チャネルおよび同一タイムスロットを割り当てるとき、BS110、111、114から新しいユーザまでの距離を考慮し得る。以下は、ネットワークが他のセルに対する干渉を最小限に抑えるために実行し得る手順である。
ユーザダイバーシティを達成し、DTxを十分に利用するための周波数ホッピング
ボイス呼は、DTx(不連続送信)モードを用いて送信され得る。これは、割り当てられたTCHバーストが、(人が聴取している間)無音声持続時間にわたって静穏であり得るモードである。セル中のあらゆるTCHがDTxを使用するときのその利益は、UL上とDL上の両方でサービングセルの全体的な電力レベルを低減し、したがって、他のセルに対する干渉が低減され得ることである。通常、人々は時間の40%、聴取しているので、これは著しい効果を有する。DTx機能は、上述のように、知られている利益を達成するために、MUROSモードでも使用され得る。
ユーザダイバーシティを確立するために周波数ホッピングが使用されるときに達成される、MUROSのための追加の利益がある。2つのMUROSユーザが互いにペアリングするとき、両方のMUROSのペアリングされたユーザがDTxにある、少しの時間期間があり得る。これは、上述のように、他のセルにとって利益であるが、MUROSのペアリングされたユーザはいずれも互いから利益を得ない。このために、両方がDTxにあるとき、割り当てられたリソースは浪費される。この潜在的に有用なDTx期間を利用するために、ユーザのグループがフレームごとに動的に互いにペアリングしているように、周波数ホッピングを行わせることができる。この方法は、MUROS動作にユーザダイバーシティをもたらし、両方のペアリングされたMUROSユーザがDTxにある確率を低減する。それはまた、TCH上に1つのGMSKを有する確率を増加させる。利益は、音声呼のパフォーマンスを高めることと、ネットワーク(NW)の全体的な容量を最大化することとを含む。
そのような場合の例は、以下のように説明され得る。NWが、フルレート音声コーデックを使用し、同様のRF電力を使用する8つのMUROS発呼者、A、B、C、D、T、U、V、Wを識別したと仮定する。発呼者A、B、C、Dは非周波数ホッピングであり得る。さらに、発呼者A、B、C、Dは、同じタイムスロット、たとえばTS3上にあるが、4つの異なる周波数ARFCN f1、f2、f3およびf4を使用する。発呼者T、U、V、Wは周波数ホッピングである。発呼者T、U、V、Wは、同じタイムスロットTS3上にあり、周波数f1、f2、f3およびf4(モバイル割振り(MA)リスト)を使用する。それらは、それぞれ、ホッピングシーケンス番号(HSN)=0と、モバイル割振りインデックスオフセット(MAIO)0、1、2および3とが与えられると仮定する。これは、以下の表に示されるように、巡回形式で、A、B、C、DをT、U、V、Wとペアリングさせることになる。
Figure 2012500561
上記は一例にすぎない。この形式は、それがどのように動作するかを示すために選択される。しかしながら、それは、この特定の構成に制限されるべきではない。それは、ペアリングのさらなるランダム性が導入される場合、一層良好に動作する。これは、4つのMAリスト上の周波数ホッピング上に8つのユーザのすべてを置き、2つのユーザがそれぞれARFCNであるという条件で、それらに異なるHSN(上記の例では、0〜3)とMAIOとを与えることによって達成され得る。
データ転送
第1の方法は、使用されているトラフィックチャネル(TCH)をペアリングする。一例では、この機能は、遠隔局側123〜127で軽微な変更が行われるか、または変更が行われずに、ネットワーク側で実装される。ネットワークは、異なるTSCをもつ第1の遠隔局123〜127によってすでに使用中のTCHを第2の遠隔局123〜127に割り振る。たとえば、すべてのTCHが使用されているとき、必要とされる追加の(1つまたは複数の)サービスは、同様の電力を使用している(1つまたは複数の)既存のTCHとペアリングされることになる。たとえば、追加のサービスが4D1Uデータ呼である場合、ネットワークは、追加の新しい遠隔局123〜127に対して同様の電力要件をもつ、4つの連続するタイムスロットを使用する4つの既存のボイス呼ユーザを発見する。そのような一致がない場合、ネットワークは、一致させるためにタイムスロットおよびARFCNを再構成することができる。次いで、ネットワークは、4つのタイムスロットを、4D TCHを必要とする新しいデータ呼に割り当てる。新しいデータ呼は異なるTSCをも使用する。さらに、追加のデータ呼のアップリンク電力は、タイムスロットをすでに使用している遠隔局123〜127のアップリンク電力に近づけられ得るか、またはそのアップリンク電力と等しくされ得る。
遠隔局123〜127への2つ以上のTSCの割当て
2つ以上のタイムスロットを使用するデータサービスについて考える場合、タイムスロットの(それが偶数であるとき)すべて、または(それが奇数であるとき)1つを除いてすべてがペアリングされ得る。したがって、遠隔局123〜127に2つ以上のTSCを与えることによって、容量の改善が達成され得る。複数のTSCを使用することによって、遠隔局123〜127は、一例では、実際のRFリソース割振りが半減され得るように、そのペアリングされたタイムスロットを1つのタイムスロットに結合し得る。たとえば、4DLデータ転送の場合、遠隔局123〜127が、現在、各フレーム中のTS1、TS2、TS3およびTS4中にバーストB1、B2、B3およびB4を有すると仮定する。本方法を使用して、B1およびB2は、1つのTSC、たとえばTSC0を割り当てられ、B3およびB4は、異なるTSC、たとえばTSC1を有する。B1およびB2は、TS1上で送信され得、B3およびB4は、同じフレーム中のTS2上で送信され得る。このようにして、以前の4DL割当ては、無線で4つのバーストを送信するために、2つのタイムスロットだけを使用した。SAIC受信機は、TSC0を用いてB1およびB2を復号することができ、TSC1を用いてB3およびB4を復号することができる。4つのバーストを復号するパイプライン処理は、従来の手法を用いて、この機能をシームレスに動作させ得る。
タイムスロットの結合
1つのユーザの偶数のタイムスロットを結合することは、無線(OTA)割振りを半減し、バッテリーエネルギーを節約し得る。これはまた、ネイバーセルを走査および/または監視するため、およびサービングセルとネイバーセルの両方に関するシステム情報更新のための追加の時間を解放する。ネットワーク側にいくつかのさらなる機能がある。ネットワークは、新しいユーザの距離に基づいて、同一チャネル、同一タイムスロット(同一TS)の追加の割当てを行い得る。最初に、ネットワークは、ユーザが同様の距離にあるTCHを使用し得る。これは、各ユーザのタイミングTAによって行われ得る。各ユーザのRACHは、この情報をBS110、111、114に与える。
ネットワークトラフィック割当ての変更
上記はまた、2つの同一チャネル、同一TSユーザが、異なる方向に移動している場合、すなわち、一方がBS110、111、114に向かって移動し、他方がBS110、111、114から離れて移動している場合、それらのうちの1つが、電力レベルのより良い一致を有する別のTCHに切り替わることになる地点があることを意味する。ネットワークは、異なるARFCNおよびTS上にユーザを連続的に再割振りし得るので、これは問題にならないはずである。これはローカルエリア中の周波数再利用パターンに関係するので、使用すべき新しいTSCの選択を最適化することなど、何らかのさらなる最適化が有用であり得る。この機能の1つの利点は、それが、ネットワーク側、たとえば、BS110、111、114およびBSC141〜144で、主にソフトウェア変更を使用することである。ネットワークトラフィックチャネル割当てに対する変更は容量を増加させ得る。
ボイスとデータの両方に関する同一チャネル動作
さらなる改善が行われ得る。第1に、容量データレートを改善するために、同じTCH上でボイス呼ならびにデータ呼のために同一TCH(同一チャネルおよび同一タイムスロット)が使用され得る。この機能は、CS1〜4およびMCS1〜4、8PSKなど、GMSK変調データサービスに適用され得る。
より少数のタイムスロットの使用
この機能は、増加された容量を達成するために、データ呼に対する同一チャネル(同一TCH)の再利用に適用され得る。データ転送の2つのタイムスロットは、ペアリングされ、対応するバーストの各々の中で使用される2つのトレーニング系列をもつ1つのタイムスロットを使用して送信され得る。それらはターゲット受信機に割り当てられる。これは、4タイムスロットダウンリンクが2タイムスロットダウンリンクに低減され得ることを意味し、これは、受信機のための電力および時間を節約する。4タイムスロットから2タイムスロットに変化することは、ネイバーセル(NC)を監視することなど、他のタスクを行うためのより多くの時間を遠隔局に与え、これは、ハンドオフまたはHOを改善することになる。
Tra、Trb、Tta、Ttb−動的および拡張動的MACモードルールなど、マルチスロットクラス構成要件に関する割当ての制約が緩和され得る。これは、ネットワークがセル中で様々な発呼者からの要求にサービスするためのより多くの選択肢があることを意味する。これは、拒否されるサービス要求の数を低減するか、または最小限に抑える。これは、ネットワークの観点から容量およびスループットを増加させる。各ユーザは、QoSを損なわずに、より少ないリソースを使用することができる。より多くのユーザがサービスされ得る。一例では、これはネットワーク側のソフトウェア変更として実装され得、遠隔局123〜127は、そのDARP機能の上に追加のTSCを受け付けるように適合される。ネットワークトラフィックチャネル割当てに対する変更は容量スループットを増加させ得る。ネットワークが使用中の間でも、アップリンクネットワークリソースの使用が節約され得る。遠隔局123〜127上で電力が節約され得る。より良いハンドオーバパフォーマンス、およびデータ呼を割り当てるネットワークに対するより少ない制限、および改善されたパフォーマンスが達成され得る。
デュアルキャリア
本方法および装置は、パフォーマンスを改善するために、さらにデュアルキャリアを用いて使用され得る。データレートを改善することに関して、データレートを増加させるために、MS(またはUEまたは遠隔局123〜127)が2つのARFCNを同時に得ることができるデュアルキャリアを割り振る3GPP仕様がある。したがって、遠隔局123〜127は、追加のデータスループットを得るために、より多くのRFリソースを使用し、これは上述の問題を強化する。
線形GMSKベースバンド
GSM(登録商標)ボイスサービスの1つの目的は、ユーザの信号が検出され得るように、すべてのユーザが、許容できる誤り率を維持するのに十分であり、それ以上ではない電力レベルを使用するような最良の容量を達成することである。より大きい電力は、他のユーザが受ける不要な干渉を増すであろう。信号品質は、i)基地局110、111、114と遠隔局123〜127との間の距離、およびii)RF環境によって影響を及ぼされる。したがって、様々なユーザ123〜127は、それらの距離とRF環境とに従って様々な電力レベルを割り当てられ得る。GSM(登録商標)ベースのシステムでは、アップリンクおよびダウンリンク上での電力制御は、不要な干渉を制限すること、および良好な通信チャネルを維持することに役立つ。
マルチユーザオンワンタイムスロット(multiusers-on-one-time-slot)(MUROS)対応ネットワークをもつ電力制御を使用することの1つの利点は、様々なユーザ123〜127が、それらの個々の必要を満たすために、様々な電力レベルで信号を送信され得ることである。第2の利点は、非DARP対応遠隔局123〜127が本方法および装置のDARP対応遠隔局123〜127とペアリングされ得ることである。次いで、非DARP対応遠隔局123〜127は、DARP対応遠隔局123〜127よりも数dB高い電力レベルをもつ信号を与えられ得る。第3の利点は、電力制御を使用することが、セル中の任意の場所にある遠隔局123〜127がペアリングされることを可能にすることである。
同じ電力レベルでの信号の送信
DARP対応移動局123〜127は、好ましくは、一方のモバイルが近接し、他方が離れているかどうかにかかわらず、同じ振幅で信号を受信し得る。たとえば、1つの基地局110、111、114によって2つの信号が1つのモバイル123〜127に送信されるとき、BS110、111、114から特定のモバイル、たとえば、モバイル123へのそれらの信号の経路損失は同じであり得る。同様に、BS110、111、114からモバイル124への2つの信号の経路損失は互いに同じであり得る。これは、それらの信号が同じ周波数およびタイムスロットを共有するので発生する。
異なる電力レベルでの信号の送信
しかしながら、一例では、2つのMUROSのペアリングされた遠隔局123〜127は異なる経路損失を有し得る。したがって、それらの信号電力レベルは異なり得る。したがって、BS110、111、114は、電力不均衡(たとえば、+10dB〜−10dB)をもつMUROS信号を送信し得る。
DARP対応および非DARP対応機器の使用
本方法および装置の別の機能は、DARP機能またはMUROS機能を有しないレガシー遠隔局123〜127によるMUROS信号の使用である。本方法および装置は、非DARP遠隔局123〜127が、同じチャネル上で送信される2つのMUROS信号のうちの1つを使用することを可能にする。これは、非DARP遠隔局123〜127に向けられた信号の振幅が、他のMUROS信号の振幅よりも十分に大きくなるようにすることによって達成される。非DARP遠隔局123〜127は、その無線アクセス機能指示メッセージの一部としてDARP機能を指示する必要がなく、遠隔局123〜127は、MUROSクラスマークを示すことを要求されない。そのような振幅不均衡が許容できる状況において、または第1のMUROS遠隔局123〜127とのペアリングに好適である第2のMUROS遠隔局123〜127が識別され得ない状況において、MUROS遠隔局123〜127をレガシー遠隔局123〜127とペアリングすることが望ましい。
2つの信号を異なる振幅で送信することの1つの理由は、2つの遠隔局123〜127のうちの一方がDARP対応でなく、他方がDARP対応である状況を考慮することであることになる。非DARP対応遠隔局123〜127は、より多くの電力/振幅を有する信号を供給され得る。(一例では、トレーニング系列と、非DARP移動局123〜127における(DARP遠隔局123〜127のための)他の信号の干渉の対応する程度とに応じて3〜8dB多い電力)
遠隔局123〜127の(1つまたは複数の)範囲は、MUROSペアリングのための遠隔局123〜127を選択するための基準である。経路損失(たとえば、RF環境)は、最悪の経路損失を有する遠隔局123〜127に送信される信号のために選択される振幅を判断するために使用される別の基準である。これはまた、より適合するペアがない場合、BS110、111、114の近くの遠隔局は、単に許容できる誤り率のために必要な電力よりも多くの電力を与えられ得るので、ペアリングの可能性に、遠隔局123〜127の(ロケーションに関する)より広い範囲を与える。遠隔局123〜127の理想的に適合するペアは、同様の振幅の信号を使用するペアであろう。
上述のように、BS110、111、114は、各遠隔局123〜127がその感度限界を上回るその希望信号を受信するように、2つの信号を送信することが好ましい。(一例では、その希望信号は、その感度限界を少なくとも6dB上回る)。非DARP遠隔局123〜127が感度限界に近接する場合、対応するDARPのペアリングされた遠隔局123〜127は、基地局110、111、114により近接し、すなわち、したがって、より少ない経路損失を有するように選択され得、さもなければ、その信号が他の信号の振幅よりも低い振幅で受信されるので、DARP対応遠隔局123〜127はその信号を失い得る。また、非DARP対応遠隔局123〜127が本方法および装置のMUROS対応機器を使用しているときのパフォーマンスを向上させるように遠隔局123〜127を適合させるために、様々なコーデックが使用され得る。
2つの信号の送信
2つの手法のうちの1つを使用して基地局110、111、114によって2つの信号が送信され得る。(他の手法も可能であり得る)。2つの代替表現または代替例では、異なる振幅、すなわち、第1の信号の場合はA1、第2の信号の場合はA2をもつ2つのGMSK信号が合成され得る。振幅の比(または振幅比)は、2つの送信(および受信)信号の振幅の比に対応する。BS110、111、114と所与の遠隔局123〜127との間の経路損失は、BS110、111、114によって送信された2つの信号に関して同じまたはほぼ同じである可能性がある。上記で説明されたように、BS110、111、114は、好適な振幅で信号を送信し、その結果、本方法および装置の各遠隔局123〜127は十分に高い振幅でそれ自体の信号を受信し、2つの信号は、2つのTSCに対応する2つの信号が検出され得るような振幅比を有する。信号は、両方とも、(ただ1つのタイムスロットおよびただ1つの周波数を備える)同じチャネル上で基地局110、111、114のうちの1つの送信機によって送信され得、両方の信号は、上記の振幅比で第1の遠隔局123〜127の受信機によって受信され、両方の信号は、同じ振幅比で第2の遠隔局123〜127の受信機によって受信される。振幅の比は、A1で除算されたA2の積、またはA2で除算されたA1の積として表され得る。その比は、20*log10(A2/A1)、または20*log10(A1/A2)としてデシベルで表される。その比は、調整され得、優先的に、実質的に0dB、または実質的に8dBと10dBとの間のいずれかの大きさを有する。その比は、1よりも小さいかまたは1よりも大きいことがあり得、したがって、dBで表される比は、相応して正または負であり得る。
第1の手法または例では、図21Aに示される流れ図に従ってステップが実行され得る。各々が、異なる信号距離と環境とによる減衰をオフセットするように選択されたそれぞれの電力レベルをもつ2つの信号は、GMSK変調され(ステップ2110)、互いに加算され(ステップ2140)得る。すなわち、各信号は、それ自体の利得を乗算される(ステップ2130)。利得は、2つの信号の正しい振幅(したがって、電力)比を生じる比R=A2/A1になるように選択され得る。これは、上述の8〜10dBの比を生じるものである。両方の遠隔局がDARP対応である場合、一例では、比が1(0dB)であることが選好される。一方の遠隔局123〜127がDARP対応であり、他方が非DARP対応である場合、一例では、比が非DARP対応遠隔局123〜127のほうを優先して8〜10dBであることが選好される。これは差分電力制御と呼ばれることがあり、ベースバンドまたはRFのいずれか、あるいは両方において実装され得る。最も高い振幅を必要とする遠隔局123〜127の範囲、経路損失を考慮するために(たとえば、遠隔局123〜127は、さらに離れていることがあり得る)、さらなる(共通)電力制御が両方の信号に等しく適用され得る。この追加の電力制御は、部分的にベースバンドにおいて、部分的にRFにおいて、またはRFのみにおいて適用され得る。ベースバンドにおいて、共通電力制御は、利得A1およびA2の等しいスケーリング、たとえば、それらに1.5を乗算することによって両方の信号に適用される。RFにおける共通電力制御は、通常、電力増幅器(PA)1830中で実行される。それはまた、RF変調器1825中で部分的に実行され得る。
また、信号のうちの1つは、他の信号に対してπ/2だけ位相シフトされ得る。π/2位相シフトは、図21Aのステップ2120として示され、図15、図16、および19のブロック1810中、ならびに図17および図18のブロック1818および1819中に示されている。加算された信号は、次いで送信される(ステップ2150)。例示的な装置が図15に示されている。好ましくは、2つの信号のうちの1つは、送信より前に、好ましくは90度、すなわち、π/2ラジアンだけ他の信号に対して位相シフトされる。しかしながら、本方法および装置は、0位相シフトを含む信号間の任意の位相シフトを用いて動作し得る。3つ以上の信号が送信される場合、各信号は他の信号から位相オフセットされ得る。たとえば、3つの信号の場合、各々は120度だけ他の信号からオフセットされ得る。図21Aでは、位相シフトするステップと、利得によって増幅するステップとは、図21Aと比較して図21Cのフローチャート中でステップ2120と2130の順序が逆になって示されているように、どちらの順序でも行われ得る。図15は、2つの信号を合成するための装置を開示する。本装置は、少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有し、それにより信号が変調される、2つのGMSKベースバンド変調器1805を備える。1つの増幅器1815は各GMSK変調器1805と直列に接続され、それにより、2つの信号は、それぞれの振幅、すなわち、第1の信号の場合はA1、第2の信号の場合はA2を乗算され、A1はcosαに等しく、A2はsinαに等しい。各増幅器1815の出力はコンバイナ(加算器)1820中で合成され、位相シフタ1810は、好ましくは、前記信号のうちの1つが他の信号に対して位相シフトされるように、ベースバンド変調器1805と増幅器1815との直列結合のうちの1つの間に動作可能に接続される。コンバイナ1820の出力は、RF変調器/電力増幅器モジュール1823に入力され、それにより合成信号が変調され、送信される。RF変調されることによって、信号がベースバンドからRF周波数にアップコンバートされることが意味される。位相シフタ1810は、1つの増幅器1815とコンバイナ1820との間に動作可能に接続され得ることに留意されたい。
図16〜図18は、異なる振幅をもつ2つの信号を合成し、送信するための装置の第2、第3および第4の例を開示する。図16では、RF変調器および電力増幅器1823は、RF変調器1825と電力増幅器1830との直列接続によって表される。図17に示す例は、GMSKベースバンド変調器1805と1つのRF変調器1862との使用を示す。第1および第2のデータはベースバンド変調器1805によってベースバンド変調される。ベースバンド変調器1805は、それぞれ、差分符号器と、積分器と、ガウス低域フィルタ1811とを備える。それぞれのベースバンド変調器1805の出力は、それぞれ、GMSK変調信号の位相(第1の信号の場合はφ(t)、第2の信号の場合はφ’(t))を表すデジタル値である。ブロック1816は、ブロック1816の出力において出力信号A1cosφ(t)を与えるために、第1の信号の前記位相のコサインを生成し、コサインに利得A1を乗算する機能を備える。
ブロック1818は、ブロック1818の出力において出力信号A2cos(φ’(t)+90)を与えるために、π/2ラジアン(90度)の位相シフトを第2の信号の位相に加算し、得られた位相のコサインを生成し、コサインに利得A2を乗算する機能を備える。
ブロック1817は、ブロック1817の出力において出力信号A1sinφ(t)を与えるために、第1の信号の前記位相のサインを生成し、サインに利得A1を乗算する機能を備える。
ブロック1819は、ブロック1819の出力において出力信号A2cos(φ’(t)+90)を与えるために、π/2ラジアン(90度)の位相シフトを第2の信号の位相に加算し、得られた位相のサインを生成し、サインに利得A2を乗算する機能を備える。
ブロック1816および1818の出力は、合計されたI(同相)GMSK変調ベースバンド信号を生成するために、コンバイナ1807によって合計/合成される。ブロック1817および1819の出力は、合計されたQ(直交位相)GMSK変調ベースバンド信号を生成するために、コンバイナ1827によって合計/合成される。
好ましくは、図示のように、ブロック1816〜1819、1807および1827中のすべての演算および信号はデジタルであり、したがって、コンバイナ1807、1827の出力もデジタル値である。代替的に、機能の一部は、デジタルアナログ変換などを使用してアナログ回路によって実行され得る。
コンバイナ1807、1827から出力された合計されたGMSK変調ベースバンドデジタル信号は、それぞれ、デジタルアナログ変換器(DACまたはD/A)1850、1852に入力され、RF変調器1862へのI入力およびQ入力を形成するために、適切に低域フィルタ処理され(フィルタは図示せず)、RF変調器1862は、送信信号を形成するために、ベースバンド信号を、局部発振器421によって与えられたキャリア周波数上にアップコンバートする。
図18に示す例は、2つのGMSKベースバンド変調器1805と2つのRF変調器1862、1864との使用を示す。各RF変調器1862、1864、すなわち、それぞれ第1および第2のデータの各々に対して1つのRF変調器1862、1864の出力は、送信のためにコンバイナ1828中で互いに合計/合成される。図17および図18は、各々が、差分符号器1807と、前記差分符号器1807に動作可能に接続された積分器1809と、前記積分器1809に動作可能に接続されたガウス低域フィルタ1811とを備える、2つのGMSKベースバンド変調器1805を開示する。
図18および図19では、スプリッタ1812の出力によって、−π/2位相シフトがlo信号に導入される。したがって、LOは、同相および直交位相に分割され、2つのミキサ/乗算器1840〜1844、1848の各々に入力される。
図19は、両方のユーザのデータをQPSKコンスタレーションのI軸およびQ軸上にそれぞれマッピングすることによって2つの信号を合成する(ステップ2180)ための代替手法または代替例を示す。この手法によれば、ユーザ1および2のデータは、QPSKコンスタレーションのそれぞれI軸およびQ軸にマッピングされ(ステップ2170)、各ユーザの信号電力レベルが、A1およびA2利得によって判断され(ステップ2175)、(あらゆるシンボルに対するEGPRS 3π/8回転のような、ただし、3π/8の代わりにπ/2を用いて)あらゆるシンボルに対するπ/2の漸進的な位相回転が行われる(ステップ2177)。(ユーザ1のための)I信号の増幅器利得は、アルファαのコサインに等しいA1である。Q信号の増幅器利得は、アルファのサインに等しいA2である。アルファは、タンジェントが振幅比である角度である。ベースバンド変調器1805は、I軸上で表される第1の信号のための2値位相シフトキーイング(BPSK)ベースバンド変調器1805と、Q軸上で表される第2の信号のためのBPSKベースバンド変調器1805とを備える。図19の位相回転子1820に入力された送信I信号およびQ信号は、GSM(登録商標)スペクトラムマスク基準を満たすために、(たとえば、EGPRS 8PSK変調とともに使用する)線形ガウスフィルタまたはパルス整形フィルタ1821によって、位相シフト(ステップ2177)の前または後にフィルタ処理され得る(ステップ2185)。図19は、前記位相回転子1820とRF変調器/電力増幅器1823との間に動作可能に接続された好適なパルス整形フィルタ1821を示す。RF変調器およびPAブロック1823は、アンテナを介した送信のために、合成されたI信号およびQ信号をRF変調し、増幅するように働く。
図20にQPSKコンスタレーション図が示されている。
2つの手法(GMSKベースまたはQPSKベース)において実行されるステップが、それぞれ図21Aおよび図21Bのフローチャートに開示されている。図21Aでは、位相シフトするステップと、利得によって増幅するステップとは、図21Aのフローチャートと比較してステップ2120と2130の順序が逆になっている図21Cに示されているように、どちらの順序でも行われ得る。
どちらの手法の場合も、MUROS対応BS110、111、114がダウンリンクチャネル上でRFバーストを送信するとき、BS110、111、114は2つのパラメータを制御する。
第1に、IデータストリームおよびQデータストリームが正規化され、これは、使用されるデジタルアナログコントローラ(DAC)1850、1852の分解能およびダイナミックレンジを向上させる。
第2に、I信号とQ信号の両方を含んでいる信号バーストのために使用される電力レベルが制御される。これは、電力増幅器(PA)の利得を判断するために使用される(下記参照)。
以下は、本方法および装置を使用するために、レガシー基地局に比較して、MUROS対応基地局によって行われ得る追加のステップである。簡略流れ図については図22を参照されたい。
第1に、両方の同一TCH発呼者のために使用される電力レベル、たとえば、それぞれユーザ1の場合は電力レベル1、P1、ユーザ2の場合は電力レベル2、P2を導出するために、2つの信号の経路損失を使用する(この例では、電力レベルはdBmではなく、ワットで表される)(ステップ2210)。
第2に、2つの電力レベルの振幅比Rを計算する(ステップ2220)。
Figure 2012500561
第3に、2つのユーザまたは発呼者、それぞれユーザ1およびユーザ2の利得G1およびG2を判断する(ステップ2230)。一例では、ユーザ1の場合はG1=A1=cos(α)であり、ユーザ2の場合はG2=A2=sin(α)であり、α=アークタンジェント(R)である。また、A2/A1=sin(α)/cos(α)=tan(α)=Rである。
第4に、電力レベルを考慮することによって、電力増幅器の利得を判断する。
P=P1+P2(ステップ2240)
本方法および装置は、異なる位相および電力レベルを有し得る2つの信号を合成し、その結果、1)各ユーザは、不要な信号が希望信号に対する許容できない干渉を生じるであろう振幅よりも、不要な信号の振幅が小さいような不要な信号と一緒に、必要とされる振幅を有する希望信号を受信し得る。これは、別のセル中の他の信号と干渉し得る過大な振幅を回避し得る。しかしながら、場合によっては、(基地局110、111、114により近いので、より低い電力が使用される)低電力遠隔局123〜127は、基地局110、111、114からさらに離れた遠隔局123〜127とペアリングするために、代わりに(遠隔局123〜127が必要とするよりも多くの)より高い電力を有することができる。変調「アイダイヤグラム」のゼロ交差が回避され得、これは、AM−PM変換ひずみおよび低い信号対雑音比(SNR)を回避するのに役立ち得る。さらに、非DARP対応またはDARP対応のレガシー(非MUROS)遠隔局は、MUROS対応ネットワーク、すなわち、基地局110、111、114または基地局コントローラ140〜143とともに使用され得る。
この方法は、図23に示されるBTS中でプロセッサ960によって実行される実行可能命令として、メモリ962に記憶されたソフトウェアに記憶され得る。この方法はまた、BSC140〜143中でプロセッサによって実行される実行可能命令として、メモリに記憶されたソフトウェアに記憶され得る。遠隔局123〜127は、それが使用するように命令されたTSCを使用する。
シグナリング
シグナリングチャネルは、良好なコーディングおよびFEC機能を有するので、所望の信号を検出するために最小信号品質のみを必要とする。それよりも高い信号電力レベルは、電力を浪費し、他の遠隔局123〜127に対する干渉を生じるであろう。このようにして、各通信は、所望の信号の検出を可能にするために、FECによって処理され得る許容できるBERを維持しながら、ネットワーク中の別の遠隔局123〜127に対する干渉を最小限に抑えるために電力レベルを低下させることになる。
本方法および装置の利益(図36中のフローチャートのステップ1710参照)、(図36中のフローチャートのステップ1720参照)は、
ネットワーク全体にわたって不要な干渉を最小限に抑えることと、
ネットワークにおいて様々なユーザのための信号間の過剰な干渉を回避することと、ネットワークが潜在的な増加された容量をサポートすることを可能にすることと、
ネットワークがより多くの呼をサポートし、改善された容量を達成することを可能にすることと、
バッテリー寿命を節約し、通信時間およびスタンバイ時間を延長することとを含む。
1つまたは複数の例示的な実施形態では、説明された機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。ソフトウェアで実装する場合、機能は、1つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶されるか、あるいはコンピュータ可読媒体上で送信され得る。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を可能にする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体とコンピュータ通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、汎用または専用コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROM、あるいは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、あるいは命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコード手段を搬送または記憶するために使用され得、汎用もしくは専用コンピュータまたは汎用もしくは専用プロセッサによってアクセスされ得る、任意の他の媒体を備えることができる。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL)、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用されるディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc)(CD)、レーザディスク(disc)、光ディスク(disc)、デジタル多用途ディスク(disc)(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)およびブルーレイディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク(disc)は、データをレーザで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
本明細書で説明された方法は、様々な手段によって実装され得る。たとえば、これらの方法は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組合せで実装され得る。ハードウェア実装の場合、ACIを検出し、IサンプルおよびQサンプルをフィルタ処理し、CCIを除去するなどのために使用される処理ユニットは、1つまたは複数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、電子デバイス、本明細書で説明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、コンピュータ、またはそれらの組合せの中で実装され得る。
本開示の前述の説明は、当業者が本開示を実施または使用できるようにするために提供されるものである。本開示への様々な変更は当業者には容易に明らかになり、本明細書で定義された一般的原理は、本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく他の変形形態に適用され得る。したがって、本開示は、本明細書で説明された例に限定されるものではなく、本明細書で開示された原理および新規の特徴に一致する最も広い範囲を与えられるべきである。
情報および信号は様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して表され得ることを、当業者は理解されよう。たとえば、上記の説明全体にわたって言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁性粒子、光場または光学粒子、あるいはそれらの任意の組合せによって表され得る。
さらに、本明細書で開示された実施形態に関して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装され得ることを、当業者は諒解されよう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、上記では概してそれらの機能に関して説明された。そのような機能がハードウェアとして実装されるか、ソフトウェアとして実装されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課される設計制約に依存する。当業者は、説明された機能を特定の適用例ごとに様々な方法で実装し得るが、そのような実装の決定は、本発明の範囲からの逸脱を生じるものと解釈されるべきではない。
本明細書で開示された実施形態に関して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタロジック、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書で説明された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサとし得るが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械とし得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実装され得る。
本明細書で開示された実施形態に関して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで実施されるか、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで実施されるか、またはその2つの組合せで実施され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ、読取り専用メモリ(ROM)、電気的プログラマブルROM(EPROM)、電気的消去可能プログラマブルROM(EEPROM)、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD−ROM、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体に常駐し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。代替として、記憶媒体はプロセッサに一体化され得る。プロセッサおよび記憶媒体はASICに常駐し得る。ASICはユーザ端末に常駐し得る。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、個別構成要素としてユーザ端末に常駐し得る。
したがって、本発明は、以下の特許請求の範囲によって限定される以外は、限定されるものではない。

Claims (71)

  1. 2つの信号を合成する方法であって、
    前記信号を変調することと、
    前記信号に利得を乗算することと、
    前記信号を位相シフトすることと、
    前記信号を互いに加算することと、
    前記加算された信号を送信することと
    を備える、方法。
  2. 前記利得は、A2がA1で除算された結果を備える振幅の比であり、A1が前記第1の信号の前記振幅であり、A2が前記第2の信号の前記振幅である、請求項1に記載の方法。
  3. 前記位相シフトすることが、前記信号のうちの1つを、前記信号のあらゆるIおよびQに対してπ/2だけ位相シフトすることを備える、請求項1に記載の方法。
  4. 前記信号をI軸およびQ軸にマッピングすることと、
    前記信号をフィルタ処理することと
    をさらに備える、請求項1に記載の方法。
  5. デシベルで表される前記比が、20*log10(A2/A1)であり、デシベルで表される前記比が8〜10dBであり得、前記第2の信号が非DARP対応前記遠隔局123〜127へのものであり、前記第1の信号がDARP対応遠隔局123〜127へのものである、請求項2に記載の方法。
  6. 2つの信号がQPSKコンスタレーションのI軸およびQ軸にマッピングされ、あらゆるシンボルに対するπ/2の漸進的な位相回転が行われる、請求項4に記載の方法。
  7. 前記利得は、A2がA1で除算された結果を備える振幅の比であり、A1が、αのコサインに等しい前記I信号の前記振幅であり、A2が、αのサインに等しい前記Q信号の前記振幅である、請求項4に記載の方法。
  8. 新しい接続をセットアップすることと、
    既存の接続と共有すべき前記新しい接続のためのチャネル周波数411上の使用済みのタイムスロット412を選択することと、
    前記既存の接続のトレーニング系列404とは異なる、前記新しい接続のためのトレーニング系列405を選択することと、
    1つの基地局114によって前記同じチャネル周波数411上の前記同じタイムスロット412で前記トレーニング系列404と前記トレーニング系列405の両方を使用することと
    を備える、シングルチャネル上で信号を共有することをさらに備える、請求項4に記載の方法。
  9. 第1のデータ424および第2のデータ425を発生することと、
    第1のトレーニング系列404および第2のトレーニング系列405を発生することと、
    第1の合成データ408を生成するために前記第1のトレーニング系列404を前記第1のデータ424と合成することと、第2の合成データ409を生成するために前記第2のトレーニング系列405を前記第2のデータ425と合成することと、
    第1の送信信号413および第2の送信信号414を生成するために、同じチャネル周波数411および同じタイムスロット412を使用して、前記第1の合成データ408と前記第2のデータ合成データ409の両方を変調し、送信することと、
    1つの基地局114によって前記同じチャネル周波数411上の前記同じタイムスロット412で前記トレーニング系列404と前記トレーニング系列405の両方を使用することと
    を備える、チャネルを共有する第1の信号および第2の信号を生成することをさらに備える、請求項4に記載の方法。
  10. 前記加算された信号をフィルタ処理する前記ステップが、GSM(登録商標)スペクトルマスク基準を満たすために、EGPRS 8PSK変調のために使用される線形ガウス前記フィルタを用いて、前記加算された信号をフィルタ処理することを備える、請求項7に記載の方法。
  11. 2つの信号を合成するための装置であって、
    少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有し、それにより前記信号が変調される、少なくとも1つのベースバンド変調器1805と、
    入力と少なくとも1つの出力とを有する少なくとも1つの増幅器1815であって、前記少なくとも1つの入力が、前記少なくとも1つのベースバンド変調器1805の前記少なくとも1つの出力の前記出力に動作可能に接続され、それにより前記信号が利得を乗算される、少なくとも1つの増幅器1815と、
    少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する少なくとも1つのコンバイナ1820であって、前記少なくとも1つの入力が、前記少なくとも1つの増幅器1815の前記少なくとも1つの出力に動作可能に接続され、それにより前記信号が合成される、少なくとも1つのコンバイナ1820と
    を備える、装置。
  12. 少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有するRF変調器/電力増幅器1823であって、前記少なくとも1つの入力が、前記コンバイナ1820の前記少なくとも1つの出力に動作可能に接続され、それにより前記信号が送信される、RF変調器/電力増幅器1823をさらに備える、請求項11に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  13. 前記コンバイナ1820の前記少なくとも1つの出力に動作可能に接続されたRF変調器1825と電力増幅器1830との直列接続であって、それにより前記信号が送信される、直列接続をさらに備える、請求項11に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  14. 前記少なくとも1つの増幅器1815と前記少なくとも1つのベースバンド変調器1805との間に動作可能に接続された位相シフタ1810をさらに備える、請求項11に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  15. 前記少なくとも1つの増幅器1815と前記少なくとも1つのコンバイナ1820との間に動作可能に接続された位相シフタ1810をさらに備える、請求項11に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  16. 少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する前記少なくとも1つのベースバンド変調器1805が、GMSKベースバンド変調器である、請求項11に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  17. 少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する前記少なくとも1つのベースバンド変調器1805が、I軸上のBPSKベースバンド変調器と、Q軸上のBPSKベースバンド変調器とを備える、請求項11に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  18. 位相シフタ1810が、あらゆるシンボルに対するπ/2の漸進的な位相回転を用いて、前記信号のうちの1つを前記信号のうちの別の1つに対して位相シフトする、請求項11に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  19. 前記少なくとも1つのベースバンド変調器1805が、
    差分符号器1807と、
    前記差分符号器1809に動作可能に接続された積分器1809と、
    前記積分器1809に動作可能に接続されたガウス低域フィルタ1811と
    を備える、請求項11に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  20. 前記少なくとも1つの増幅器1815が、
    利得A1がαのコサインを乗算される、第1の増幅器1816と、
    利得A1がαのサインを乗算される、第2の増幅器1817と、
    利得A2がα+π/2のコサインを乗算される、第3の増幅器1818と、
    利得A2がα+π/2のサインを乗算される、第4の増幅器1819と
    を備える、請求項11に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  21. 前記コンバイナ1820とRF変調器/電力増幅器1823との間に動作可能に接続されたフィルタと、
    前記少なくとも1つのベースバンド変調器1805に動作可能に接続された位相シフタ1810と
    をさらに備える、請求項11に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  22. 前記少なくとも1つの増幅器1815が、
    利得A1がαのコサインを乗算される、第1の増幅器1816と、
    利得A1がαのサインを乗算される、第2の増幅器1817と、
    利得A2がα+π/2のコサインを乗算される、第3の増幅器1818と、
    利得A2がα+π/2のサインを乗算される、第4の増幅器1819と
    を備える、請求項19に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  23. 少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する前記少なくとも1つのベースバンド変調器1805が、I軸上のBPSKベースバンド変調器と、Q軸上のBPSKベースバンド変調器とを備える、請求項22に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  24. 前記フィルタが線形ガウスフィルタである、請求項22に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  25. 前記フィルタが線形ガウスフィルタである、請求項23に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  26. 発振器431と、前記発振器431に動作可能に接続され、入力と、位相シフトによって分離された第1および第2の出力とを有するスプリッタ1812と、各々が少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する複数の乗算器1840、1842、1844、1846とを備える、少なくとも1つのRF変調器1862、1864をさらに備え、前記第1の乗算器1840の前記少なくとも1つの入力が、前記第1の増幅器1816の出力に動作可能に接続され、前記第2の乗算器1842の前記少なくとも1つの入力が、前記第2の増幅器1817の出力に動作可能に接続され、前記第3の乗算器1844の前記少なくとも1つの入力が、前記第3の増幅器1819の出力に動作可能に接続され、前記第4の乗算器1848の前記少なくとも1つの入力が、前記第4の増幅器1819の出力に動作可能に接続された、請求項25に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  27. 発振器431と、前記発振器431に動作可能に接続され、入力と、位相シフトによって分離された第1および第2の出力とを有するスプリッタ1812と、各々が少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する複数の乗算器1840、1842、1844、1846とを備える、少なくとも1つのRF変調器1862、1864をさらに備え、
    第1の前記乗算器1840が、前記第1の増幅器1816に動作可能に接続された前記少なくとも1つの入力と、前記スプリッタ1812の−π/2出力とを有し、第1のコンバイナ1826の1つの入力に動作可能に接続された前記少なくとも1つの出力を有し、
    第2の前記乗算器1842が、前記第2の増幅器1817に動作可能に接続された前記少なくとも1つの入力と、前記スプリッタ1812の0度出力とを有し、前記第1のコンバイナ1826の別の入力に動作可能に接続された前記少なくとも1つの出力を有し、
    第3の前記乗算器1844が、前記第3の増幅器1818に動作可能に接続された前記少なくとも1つの入力と、前記スプリッタ1812の前記−π/2出力とを有し、第2の前記コンバイナ1827の1つの入力に動作可能に接続された前記少なくとも1つの出力を有し、
    第4の前記乗算器1846が、前記第4の増幅器1819に動作可能に接続された前記少なくとも1つの入力と、前記スプリッタ1812の前記0度出力とを有し、前記第2のコンバイナ1827の前記別の入力に動作可能に接続された前記少なくとも1つの出力を有し、
    第3のコンバイナ1828が、少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有し、前記少なくとも1つの入力が、前記第1のコンバイナ1826と前記第2のコンバイナ1827との前記出力に動作可能に接続された、請求項25に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  28. 前記少なくとも1つのコンバイナ1820が、少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する第1のコンバイナ1826を備え、前記少なくとも1つの入力が、前記第1の増幅器1816および前記第3の増幅器1818に動作可能に接続され、第2のコンバイナ1827が、少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有し、前記少なくとも1つの入力が、前記第2の増幅器1817および前記第4の増幅器1819に動作可能に接続され、
    2つの信号を合成するための前記装置が、
    複数の入力と複数の出力とを有するRF変調器1862と、
    前記第1のコンバイナ1826の前記少なくとも1つの出力と、前記RF変調器1862の1つの入力との間に動作可能に接続された第1のデジタルアナログ変換器1850と、
    前記第2のコンバイナ1827の前記少なくとも1つの出力と、前記RF変調器1862の別の入力との間に動作可能に接続された第2の前記デジタルアナログ変換器1852と、
    少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する第3のコンバイナ1828であって、前記少なくとも1つの入力が、前記RF変調器1862の前記出力に動作可能に接続された、第3のコンバイナ1828と
    をさらに備える、請求項25に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  29. 前記RF変調器1862が、発振器431と、前記発振器431に動作可能に接続された入力と−π/2出力および0度出力とを有するスプリッタ1812と、複数の乗算器1841、1843とを備え、前記スプリッタ1812の前記−π/2出力が、前記第1の乗算器1841の1つの入力に動作可能に接続され、前記スプリッタ1812の前記0度出力が、前記第2の乗算器1843の別の入力に動作可能に接続された、請求項28に記載の、2つの信号を合成するための装置。
  30. 基地局920であって、
    コントローラプロセッサ960と、
    アンテナ925と、
    前記基地局アンテナ925に動作可能に接続されたデュプレクサスイッチ926と、
    前記デュプレクサスイッチ926に動作可能に接続された受信機フロントエンド924と、
    前記受信機フロントエンド924に動作可能に接続された受信機復調器923と、
    前記受信機復調器923および前記コントローラプロセッサ960に動作可能に接続されたチャネル復号器およびデインターリーバ922と、
    前記コントローラプロセッサ960に動作可能に接続された基地局コントローラインターフェース921と、
    前記コントローラプロセッサ960に動作可能に接続されたコーダおよびインターリーバ929と、
    前記コーダおよびインターリーバ929に動作可能に接続された送信機変調器928と、
    前記送信機変調器928に動作可能に接続され、前記デュプレクサスイッチ926に動作可能に接続された送信機フロントエンドモジュール927と、
    前記コントローラプロセッサ960と、前記チャネル復号器およびデインターリーバ922と、前記受信機復調器923と、前記受信機フロントエンド924と、前記送信機変調器928と、前記送信機フロントエンド927との間に動作可能に接続されたデータバス970と、
    2つの信号を合成するための装置であって、
    少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有し、それにより前記信号が変調される、少なくとも1つのベースバンド変調器1805と、
    入力と少なくとも1つの出力とを有する少なくとも1つの増幅器1815であって、前記少なくとも1つの入力が、前記少なくとも1つのベースバンド変調器1805の前記少なくとも1つの出力の前記出力に動作可能に接続され、それにより前記信号が利得を乗算される、少なくとも1つの増幅器1815と、
    少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する少なくとも1つのコンバイナ1820であって、前記少なくとも1つの入力が、前記少なくとも1つの増幅器1815の前記少なくとも1つの出力に動作可能に接続され、それにより前記信号が合成される、少なくとも1つのコンバイナ1820と
    を備える、装置と
    を備える、基地局920。
  31. 少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有するRF変調器/電力増幅器1823であって、前記少なくとも1つの入力が、前記コンバイナ1820の前記少なくとも1つの出力に動作可能に接続され、それにより前記信号が送信される、RF変調器/電力増幅器1823をさらに備える、請求項30に記載の基地局920。
  32. 前記コンバイナ1820の前記少なくとも1つの出力に動作可能に接続されたRF変調器1825と電力増幅器1830との直列接続であって、それにより前記信号が送信される、直列接続をさらに備える、請求項30に記載の基地局920。
  33. 前記少なくとも1つの増幅器1815と前記少なくとも1つのベースバンド変調器1805との間に動作可能に接続された位相シフタ1810をさらに備える、請求項30に記載の基地局920。
  34. 前記少なくとも1つの増幅器1815と前記少なくとも1つのコンバイナ1820との間に動作可能に接続された位相シフタ1810をさらに備える、請求項30に記載の基地局920。
  35. 少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する前記少なくとも1つのベースバンド変調器1805が、GMSKベースバンド変調器である、請求項30に記載の基地局920。
  36. 少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する前記少なくとも1つのベースバンド変調器1805が、I軸上のBPSKベースバンド変調器と、Q軸上のBPSKベースバンド変調器とを備える、請求項30に記載の基地局920。
  37. 位相シフタ1810が、あらゆるシンボルに対するπ/2の漸進的な位相回転を用いて、前記信号のうちの1つを前記信号のうちの別の1つに対して位相シフトする、請求項30に記載の基地局920。
  38. 前記少なくとも1つのベースバンド変調器1805が、
    差分符号器1807と、
    前記差分符号器1809に動作可能に接続された積分器1809と、
    前記積分器1809に動作可能に接続されたガウス低域フィルタ1811と
    を備える、請求項30に記載の基地局920。
  39. 前記少なくとも1つの増幅器1815が、
    利得A1がαのコサインを乗算される、第1の増幅器1816と、
    利得A1がαのサインを乗算される、第2の増幅器1817と、
    利得A2がα+π/2のコサインを乗算される、第3の増幅器1818と、
    利得A2がα+π/2のサインを乗算される、第4の増幅器1819と
    を備える、請求項30に記載の基地局920。
  40. 前記コンバイナ1820とRF変調器/電力増幅器1823との間に動作可能に接続されたフィルタと、
    前記少なくとも1つのベースバンド変調器1805に動作可能に接続された位相シフタ1810と
    をさらに備える、請求項30に記載の基地局920。
  41. 複数のデータソース401と、
    複数の出力を有する少なくとも1つの系列発生器403と、
    各々が複数の入力と少なくとも1つの出力とを有する複数のコンバイナ406、407であって、前記入力のうちの第1の入力が、前記データソース401のうちの1つの前記出力のうちの1つに動作可能に接続され、前記入力のうちの第2の入力が、前記系列発生器403の前記出力のうちの1つに動作可能に接続され、それにより少なくとも1つのトレーニング系列404が、少なくとも1つの合成データ408を生成するために、少なくとも1つのデータ424と合成される、複数のコンバイナ406、407と、
    複数の入力と少なくとも1つの出力とを有する前記送信機変調器928と
    をさらに備える、請求項30に記載の基地局920。
  42. 前記メモリ962に記憶されたソフトウェア961をさらに備え、前記メモリ962は、
    第1のデータ424および第2のデータ425を発生することと、
    第1のトレーニング系列404および第2のトレーニング系列405を発生することと、
    第1の合成データ408を生成するために前記第1のトレーニング系列404を前記第1のデータ424と合成することと、
    第2の合成データ409を生成するために前記第2のトレーニング系列405を前記第2のデータ425と合成することと、
    第1の送信信号413および第2の送信信号414を生成するために、同じキャリア周波数411および同じタイムスロット412を使用して、前記第1の合成データ408と前記第2の合成データ409の両方を変調し、送信することと、
    1つの基地局114によって前記同じキャリア周波数411上の前記同じタイムスロット412で前記トレーニング系列404と前記トレーニング系列405の両方を使用することと
    を備える、チャネルを共有する第1の信号および第2の信号を生成することを行うための命令を備える、請求項30に記載の基地局920。
  43. 前記メモリ962に記憶されたソフトウェア961をさらに備え、前記ソフトウェア961は、
    新しい接続をセットアップすることと、
    既存の接続と共有すべき前記新しい接続のための使用済みのタイムスロット412を選択することと、
    前記既存の接続のトレーニング系列404とは異なる、前記新しい接続のためのトレーニング系列符号を選択することと、
    1つの基地局114によって前記同じキャリア周波数411上の前記同じタイムスロット412で前記トレーニング系列404と前記トレーニング系列405の両方を使用することと
    を備える、シングルチャネル上で信号を共有することを行うための命令を備える、請求項30に記載の基地局920。
  44. 前記少なくとも1つの増幅器1815が、
    利得A1がαのコサインを乗算される、第1の増幅器1816と、
    利得A1がαのサインを乗算される、第2の増幅器1817と、
    利得A2がα+π/2のコサインを乗算される、第3の増幅器1818と、
    利得A2がα+π/2のサインを乗算される、第4の増幅器1819と
    を備える、請求項38に記載の基地局920。
  45. 少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する前記少なくとも1つのベースバンド変調器1805が、I軸上のBPSKベースバンド変調器と、Q軸上のBPSKベースバンド変調器とを備える、請求項40に記載の基地局920。
  46. 前記フィルタが線形ガウスフィルタである、請求項40に記載の基地局920。
  47. 前記フィルタが線形ガウスフィルタである、請求項45に記載の基地局920。
  48. 発振器431と、前記発振器431に動作可能に接続され、入力と、位相シフトによって分離された第1および第2の出力とを有するスプリッタ1812と、各々が少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する複数の乗算器1840、1842、1844、1846とを備える、少なくとも1つのRF変調器1862、1864をさらに備え、前記第1の乗算器1840の前記少なくとも1つの入力が、前記第1の増幅器1816の出力に動作可能に接続され、前記第2の乗算器1842の前記少なくとも1つの入力が、前記第2の増幅器1817の出力に動作可能に接続され、前記第3の乗算器1844の前記少なくとも1つの入力が、前記第3の増幅器1819の出力に動作可能に接続され、前記第4の乗算器1848の前記少なくとも1つの入力が、前記第4の増幅器1819の出力に動作可能に接続された、請求項46に記載の基地局920。
  49. 発振器431と、前記発振器431に動作可能に接続され、入力と、位相シフトによって分離された第1および第2の出力とを有するスプリッタ1812と、各々が少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する複数の乗算器1840、1842、1844、1846とを備える、少なくとも1つのRF変調器1862、1864をさらに備え、
    第1の前記乗算器1840が、前記第1の増幅器1816に動作可能に接続された前記少なくとも1つの入力と、前記スプリッタ1812の−π/2出力とを有し、第1のコンバイナ1826の1つの入力に動作可能に接続された前記少なくとも1つの出力を有し、
    第2の前記乗算器1842が、前記第2の増幅器1817に動作可能に接続された前記少なくとも1つの入力と、前記スプリッタ1812の0度出力とを有し、前記第1のコンバイナ1826の別の入力に動作可能に接続された前記少なくとも1つの出力を有し、
    第3の前記乗算器1844が、前記第3の増幅器1818に動作可能に接続された前記少なくとも1つの入力と、前記スプリッタ1812の前記−π/2出力とを有し、第2の前記コンバイナ1827の1つの入力に動作可能に接続された前記少なくとも1つの出力を有し、
    第4の前記乗算器1846が、前記第4の増幅器1819に動作可能に接続された前記少なくとも1つの入力と、前記スプリッタ1812の前記0度出力とを有し、前記第2のコンバイナ1827の前記別の入力に動作可能に接続された前記少なくとも1つの出力を有し、
    第3のコンバイナ1828が、少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有し、前記少なくとも1つの入力が、前記第1のコンバイナ1826と前記第2のコンバイナ1827との前記出力に動作可能に接続された、請求項47に記載の基地局920。
  50. 前記少なくとも1つのコンバイナ1820が、少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する第1のコンバイナ1826を備え、前記少なくとも1つの入力が、前記第1の増幅器1816および前記第3の増幅器1818に動作可能に接続され、第2のコンバイナ1827が、少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有し、前記少なくとも1つの入力が、前記第2の増幅器1817および前記第4の増幅器1819に動作可能に接続され、
    2つの信号を合成するための前記装置が、
    複数の入力と複数の出力とを有するRF変調器1862と、
    前記第1のコンバイナ1826の前記少なくとも1つの出力と、前記RF変調器1862の1つの入力との間に動作可能に接続された第1のデジタルアナログ変換器1850と、
    前記第2のコンバイナ1827の前記少なくとも1つの出力と、前記RF変調器1862の別の入力との間に動作可能に接続された第2の前記デジタルアナログ変換器1852と、
    少なくとも1つの入力と少なくとも1つの出力とを有する第3のコンバイナ1828であって、前記少なくとも1つの入力が、前記RF変調器1862の前記出力に動作可能に接続された、第3のコンバイナ1828と
    をさらに備える、請求項47に記載の基地局920。
  51. 前記RF変調器1862が、発振器431と、前記発振器431に動作可能に接続された入力と−π/2出力および0度出力とを有するスプリッタ1812と、複数の乗算器1841、1843とを備え、前記スプリッタ1812の前記−π/2出力が、前記第1の乗算器1841の1つの入力に動作可能に接続され、前記スプリッタ1812の前記0度出力が、前記第2の乗算器1843の別の入力に動作可能に接続された、請求項50に記載の基地局920。
  52. 2つの信号を合成するための装置であって、
    前記信号を変調するための手段と、
    前記信号に利得を乗算するための手段と、
    前記信号を位相シフトするための手段と、
    前記信号を互いに加算するための手段と、
    前記加算された信号を送信するための手段と
    を備える、装置。
  53. 前記利得は、A2がA1で除算された結果を備える振幅の比であり、A1が前記第1の信号の前記振幅であり、A2が前記第2の信号の前記振幅である、請求項52に記載の装置。
  54. 位相シフトするための前記手段が、前記信号のうちの1つを、前記信号のあらゆるIおよびQに対してπ/2だけ位相シフトするための手段を備える、請求項52に記載の装置。
  55. 前記信号をI軸およびQ軸にマッピングするための手段と、
    前記信号をフィルタ処理するための手段と
    をさらに備える、請求項52に記載の装置。
  56. デシベルで表される前記比が、20*log10(A2/A1)であり、デシベルで表される前記比が8〜10dBであり得、前記第2の信号が非DARP対応前記遠隔局123〜127へのものであり、前記第1の信号がDARP対応遠隔局123〜127へのものである、請求項53に記載の装置。
  57. 2つの信号がQPSKコンスタレーションのI軸およびQ軸にマッピングされ、あらゆるシンボルに対するπ/2の漸進的な位相回転が行われる、請求項55に記載の装置。
  58. 前記利得は、A2がA1で除算された結果を備える振幅の比であり、A1が、αのコサインに等しい前記I信号の前記振幅であり、A2が、αのサインに等しい前記Q信号の前記振幅である、請求項55に記載の装置。
  59. 新しい接続をセットアップするための手段と、
    既存の接続と共有すべき前記新しい接続のためのチャネル周波数411上の使用済みのタイムスロット412を選択するための手段と、
    前記既存の接続のトレーニング系列404とは異なる、前記新しい接続のためのトレーニング系列405を選択するための手段と、
    1つの基地局114によって前記同じチャネル周波数411上の前記同じタイムスロット412で前記トレーニング系列404と前記トレーニング系列405の両方を使用するための手段と
    を備える、シングルチャネル上で信号を共有するための手段をさらに備える、請求項55に記載の装置。
  60. 第1のデータ424および第2のデータ425を発生するための手段と、
    第1のトレーニング系列404および第2のトレーニング系列405を発生するための手段と、
    第1の合成データ408を生成するために前記第1のトレーニング系列404を前記第1のデータ424と合成することと、第2の合成データ409を生成するために前記第2のトレーニング系列405を前記第2のデータ425と合成することとを行うための手段と、
    第1の送信信号413および第2の送信信号414を生成するために、同じチャネル周波数411および同じタイムスロット412を使用して、前記第1の合成データ408と前記第2のデータ合成データ409の両方を変調し、送信するための手段と、
    1つの基地局114によって前記同じチャネル周波数411上の前記同じタイムスロット412で前記トレーニング系列404と前記トレーニング系列405の両方を使用するための手段と
    を備える、チャネルを共有する第1の信号および第2の信号を生成するための手段をさらに備える、請求項55に記載の装置。
  61. 前記加算された信号をフィルタ処理するための前記手段が、GSM(登録商標)スペクトルマスク基準を満たすために、EGPRS 8PSK変調のために使用される線形ガウス前記フィルタを用いて、前記加算された信号をフィルタ処理することを備える、請求項56に記載の装置。
  62. コンピュータに2つの信号を合成させるためのコードであって、
    前記信号を変調することと、
    前記信号に利得を乗算することと、
    前記信号を位相シフトすることと、
    前記信号を互いに加算することと、
    前記加算された信号を送信することと
    を行うための命令を備える、コードを備えるコンピュータ可読媒体を備える、コンピュータプログラム製品。
  63. 前記利得は、A2がA1で除算された結果を備える振幅の比であり、A1が前記第1の信号の前記振幅であり、A2が前記第2の信号の前記振幅である、請求項62に記載のコンピュータプログラム製品。
  64. 位相シフトするための前記命令が、前記信号のうちの1つを、前記信号のあらゆるIおよびQに対してπ/2だけ位相シフトするための手段を備える、請求項62に記載のコンピュータプログラム製品。
  65. 前記信号をI軸およびQ軸にマッピングするための命令と、
    前記信号をフィルタ処理するための命令と
    をさらに備える、請求項62に記載のコンピュータプログラム製品。
  66. デシベルで表される前記比が、20*log10(A2/A1)であり、デシベルで表される前記比が8〜10dBであり得、前記第2の信号が非DARP対応前記遠隔局123〜127へのものであり、前記第1の信号がDARP対応遠隔局123〜127へのものである、請求項63に記載のコンピュータプログラム製品。
  67. 2つの信号がQPSKコンスタレーションのI軸およびQ軸にマッピングされ、あらゆるシンボルに対するπ/2の漸進的な位相回転が行われる、請求項65に記載のコンピュータプログラム製品。
  68. 前記利得は、A2がA1で除算された結果を備える振幅の比であり、A1が、αのコサインに等しい前記I信号の前記振幅であり、A2が、αのサインに等しい前記Q信号の前記振幅である、請求項65に記載のコンピュータプログラム製品。
  69. 新しい接続をセットアップすることと、
    既存の接続と共有すべき前記新しい接続のためのチャネル周波数411上の使用済みのタイムスロット412を選択することと、
    前記既存の接続のトレーニング系列404とは異なる、前記新しい接続のためのトレーニング系列405を選択することと、
    1つの基地局114によって前記同じチャネル周波数411上の前記同じタイムスロット412で前記トレーニング系列404と前記トレーニング系列405の両方を使用することと
    を備える、シングルチャネル上で信号を共有することを行うための命令をさらに備える、請求項65に記載のコンピュータプログラム製品。
  70. 第1のデータ424および第2のデータ425を発生することと、
    第1のトレーニング系列404および第2のトレーニング系列405を発生することと、
    第1の合成データ408を生成するために前記第1のトレーニング系列404を前記第1のデータ424と合成することと、第2の合成データ409を生成するために前記第2のトレーニング系列405を前記第2のデータ425と合成することと、
    第1の送信信号413および第2の送信信号414を生成するために、同じチャネル周波数411および同じタイムスロット412を使用して、前記第1の合成データ408と前記第2のデータ合成データ409の両方を変調し、送信することと、
    1つの基地局114によって前記同じチャネル周波数411上の前記同じタイムスロット412で前記トレーニング系列404と前記トレーニング系列405の両方を使用することと
    を備える、チャネルを共有する第1の信号および第2の信号を生成することを行うための命令をさらに備える、請求項65に記載のコンピュータプログラム製品。
  71. 前記加算された信号をフィルタ処理するための前記命令が、GSM(登録商標)スペクトルマスク基準を満たすために、EGPRS 8PSK変調のために使用される線形ガウス前記フィルタを用いて、前記加算された信号をフィルタ処理することを備える、請求項66に記載の装置。
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