JP3090300B2 - 多重アクセス通信システム及び多重アクセス通信方法、並びにその通信装置 - Google Patents

多重アクセス通信システム及び多重アクセス通信方法、並びにその通信装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無線信号の送信及び受
信のうち少なくともいずれか一方を行うための多重アク
セス通信システム及び通信方法，並びに通信装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】多くの電話通信用途ではメッセージ確認
を必要とする。例えば、ＧＳＭシステムでは、送信のた
めに形成されるデーターパケットが幾くつかのバースト
として送信される必要がある。これらのバーストは、受
信時に、デ・インターリーブされてチャネル復号され
る。その後、受信された全てのデーターパケットがエラ
ーに対して調べられる。もしもデーターパケットにエラ
ーが含まれていれば、これに関する情報が送信装置に送
られ、その後、送信装置は全てのデーターパケットを再
送信する。メッセージの確認は、一般的にオン／オフ形
の情報であり、換言すると、確認の受け手側は、そのメ
ッセージが正しく受信されたか否かを単に認知し、これ
に従って作動する。このような状況は、例えば自動再送
信方式（ＡＲＱ方式、自動反復要求）と結合してしばし
ば行われ、これにより、受信動作の終了部分が、メッセ
ージが正確に受信されたか否かを示す送信動作の終了を
知らせる。これはアクノリッジと称する。もし再送信の
頻度が少なければ、いわゆるネガティブなアクノリッジ
を行うことが好ましく、すなわち失敗した送信だけが確
認されるので、このアクノリッジは、常に再送信の要求
を表わす。このようにすれば、反復チャネル又は確認チ
ャンエルの容量を節約することが可能である。
【０００３】上記ＡＲＱ方式が多重アクセス型の装置に
用いられ、数人のユーザーが同じ送信媒体を使用する場
合、各ユーザーの送信情報は公知の方法で区別され、例
えば、時間，周波数又はコード分割等によって識別され
る。同様に我々は、アクノリッジを分類しようと試み
る。もしも各ユーザがアクノリッジを稀に送るならば、
各ユーザに対して個々のアクノリッジ容量を用意するこ
となく、数人のユーザーが所定の「確認チャネル」を共
用できる。しかし、ここで予期されることは２人以上の
ユーザーが同じ時間に同じ「確認チャネル」用いてアク
ノリッジを行なおうと試みることが挙げられる。一般的
に１つの衝突が起きる場合には、同時に行われたアクノ
リッジが全て失われる。
【０００４】再送信に関する１つの適用例は、フィンラ
ンド特許出願第９２４９４３号に示されている。この適
用例ではスピーチデータ又は他のデータを送信する場合
に高速送信を用いており、そのバースト部分又は一部
が、新しいスピーチフレームを生成するためにスピーチ
エンコーダによって用いられるタイムスロットの間に再
送信されることにより、再送信に余計な遅延が生成され
ないようにされている。このような無線電話システムは
確認チャネルを必要とし、その受信機が高速な再送信を
要求することができる（この要求は自動的に行われ
る）。データが双方向に送信されるシステムでは、この
アクノリッジが、通常の送信バースト／タイムスロット
を逆方向で使用され得る。データが１つの方向のみに送
信されるシステムにおいては、不連続的な送信（ＤＴ
Ｘ）の説明内で、例えば上記会話情報内のサイレント時
間を用いることにより他のユーザーに自由な容量を提供
することを説明するが、再送信の要求のために個々の確
認チャネルを必要とする。基地局から移動局への再送信
要求（ダウンリンク通信方向）は、幾つかの要求が１つ
のタイムスロット／バースト内で同時に送信されるよう
に組み合わされ得る。ここで１つの問題として移動局か
ら基地局へのアクノリッジ（アップリンク通信方向）が
挙げられる。アクノリッジのための規定タイムスロット
は各ユーザーに対して用意され得るが、これは、もしも
再送信の要求頻度が少なければ容量が無駄であることを
意味する。一方、複数のユーザーがアクノリッジのため
に同じタイムスロットの利用することを可能にすると上
記衝突が起こるであろう。
【０００５】一例として、各フレームに１４０個のタイ
ムスロットを有するＴＤＭＡシステムについて説明す
る。ここで上記１４０個のタイムスロットの内、１００
個が通常の送信のために備えられ、２０個が再送信用、
そして２０個が確認のために設けられているとする。こ
れにより１００人のユーザーが同時に同じ搬送波を使用
することができる。そして、バースト要求（アクノリッ
ジ）と再送信とが平均して１５％乃至２０％であるとす
ると、再送信のためには平均２０個のタイムスロットが
あれば十分であり、アクノリッジのためには２０個のタ
イムスロットがあれば十分である。移動局から基地局へ
のアクノリッジ（アップリンク方向）は、この反対方向
のアクノリッジよりも課題が多い。なぜならば、移動局
は相互に送信を調整することができないので、複数の移
動局が同じのタイムスロット内でアクノリッジを試みる
結果、衝突が起こり得るからである。
【０００６】また、フィンランド特許出願第９２５４７
２号には、１つのネットワークまたは１つのセル内にお
けるユーザー数を増やすことを目的とする通信方法並び
に通信システムが開示されている。この場合、１つのデ
ータは、ＣＤＭＡ／ＴＤＭＡまたはＴＤＭＡ／ＣＤＭＡ
の組合せによる多重アクセスを利用して送信され、これ
により相補的なコード集合（確実的には直交コード）が
ＣＤＭＡ内の拡大コード ( spreading codes )として利
用される。この方法が、ＴＤＭＡシステムを機能または
立案する場合に適用されるならば、ＣＤＭＡセクション
が包含され、これを用いて上記のようなＣＤＭＡ多重ア
クセス拡大コードが利用されることによりユーザー数を
増加させることができる。これに示された方法は、電力
節約方法、または上記容量を増やす多重アクセス干渉抑
制方法を必要としない。しかしながら、このような通信
方法及びシステムは、通常のＴＤＭＡシステムにおい
て、同じ周波数帯を維持することが望まれる場合、例え
ばメッセージアクノリッジと、チャネル割当情報との衝
突等のオンオフ型の情報衝突を回避するために使用する
ことには不適当である。なぜならＣＤＭＡ多重アクセス
方法は、周波数帯（スペクトル）を拡張するからであ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、複数
の移動局から同時に送信される信号によって起こる信号
衝突を防止又は補償することができる多重アクセス通信
方法，並びに通信装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の形態
によれば、互いに区別可能な所定数のチャネルの各々で
無線信号を少なくとも送信または受信する多重アクセス
システムであって、ただ一人のユーザーに対して所定数
のチャネルの１つとアクセスを可能にすると共に、複数
の共存するユーザー、すなわち複数の同時に発生したユ
ーザ、に対しては互いに区別可能な各サブチャネル上で
上記所定数のチャネルのうちの他のチャネルとのアクセ
スを可能にする多重アクセスシステムが提供される。
【０００９】
【作用】上記形態によれば、比較的送信頻度が少なく、
且つ送信チャネルの帯域幅に対して短い信号が、互いに
識別可能なサブチャネル内で送信されるという利点が提
供される。これにより、これら稀に送信される信号間に
おける衝突の可能性が減少される。典型的には、これら
の信号は、使用頻度が少ないので少ない送信チャネルを
以て提供される。
【００１０】また、本発明に係る第２の形態によれば、
時分割多重アクセスを利用する複数の基地局及び移動局
を備え、所定長さを有する所定数のタイムスロット内で
所定周波数帯域に基づいて通信が実行されるデジタル式
セルラー移動電話システムのための通信方法において、
上記所定長さを有するタイムスロットにおける移動局と
基地局間の通信に関して、互いに実質的に直交する送信
を行い、少なくとも同じタイムスロット内で同じ基地局
と通信中の移動局から少数ビット又は数ビットの情報を
送信することを特徴とする通信方法が提供される。
【００１１】上記第２の形態によれば、ＴＤＭＡシステ
ムにこの通信方法を用いることにより、移動局から基地
局に向けてアクノリッジ及びチャネル割当情報等の情報
を送信するとき、必要に応じてこれらの情報が、衝突に
よって引き起こされる情報損失を生ずることなく２，３
ビット又は数ビット、典型的には１ビット乃至１０ビッ
ト（又はこれ以上）のオンオフタイプの形式で形成され
得るデジタル式セルラー移動電話システム並びにその方
法が提供される。これにより、移動局がアクノリッジの
ために実質的に直交する信号を用いることで多くの衝突
が回避されるか、あるいはこれら衝突を補償するように
解決される。ここで「衝突」とは、２人以上のユーザー
が同じＴＤＭＡのタイムスロット内でこれらのバースト
を送信することを意味する。通常、普通のＴＤＭＡの複
数のバーストを用いる場合、他方のバーストが明らかに
強くなければ、結果的に双方のバーストが失われること
になり、これにより、他方のバーストが継続的に受信さ
れるかもしれない（所謂、キャプチャー効果）。しかし
ながら上記本発明の形態によれば、衝突が回避される
か、あるいは衝突から回復可能とされる。言い換える
と、直交する送信が用いられるので上記形態では、係る
問題が引き起こされることはない。係る送信は、頻繁に
又は適当な時期に直交性を形成するので、係る衝突が回
避される。直交的な送信形態の他の例としては、実質的
に直交的なビットシーケンスと、コードアクセス手法と
を用いる例が挙げられる。これによれば、複数のバース
トが同じタイムスロット内で送信され、その結果、これ
らがオーバーラップしたバーストとして受信されると
き、正に「衝突」状態、換言すれば両方のメッセージが
共に受信されることになるが、これらの信号は直交的で
あり、検出され得るので、係る装置はこの「衝突」状態
を回復させることができる。
【００１２】稀に送信される情報が１ビットである場
合、同じタイムスロットの各ユーザーには規定ビットシ
ーケンス ( defined bit sequennce )が与えられるの
で、ユーザーは、必要なときに、例えばアクノリッジを
送信又は受信することができる。これは、オンオフ・キ
ーイング（ＯＯＫ）による信号通信を行うことができ
る。即ち、ビット「１」（アクノリッジを示す）がビッ
トシーケンスの送信に対応し、ビット「０」が全く送信
されないことに対応されてもよい。尚、このアクノリッ
ジは、システムに応じて肯定的 ( positive ) なアクノ
リッジか、あるいは否定的 ( negative ）なアクノリッ
ジものうちのいずれか一方とすることができる。肯定的
なアクノリッジとは、メッセージが正確に受信されない
ので再送信すべく要求されることを意味する。１ビット
シーケンスが用いられて上記ＯＯＫタイプの肯定的アク
ノリッジが送信される場合、否定的アクノリッジは全く
送信されない。これに対応して、否定的なアクノリッジ
または再送要求のために１ビットシーケンスが用いられ
る場合には、肯定的なアクノリッジは全く送られない。
また、双方のアクノリッジのために１ビットシーケンス
が設けられ、これにより常にいずれか一方のシーケンス
が送信されるようにしてもよい。また、例えば異なる複
数のビットシーケンスを用いて異なる複数の移動局に対
して実質的に直交する信号が用いられる場合には、上記
実質的に直交する送信に対し、同じＴＤＭＡタイムスロ
ットを用いることが可能とされる。
【００１３】送信される情報は、送信される情報ビット
結合に対応する所定のビットシーケンスを備えてもよ
く、これにより所定の周波数帯が不変とされ、且つ、所
定のビットシーケンスが、少なくとも同じタイムスロッ
ト内、つまり同じ基地局と通信している各移動局間で実
質的に直交する。
【００１４】所定の長さの各ＴＤＭＡタイムスロット
は、所定数の短いタイムスロットに分割され、これによ
り１つの短いタイムスロット内で、せいぜい所定数の移
動局が同じ基地局と通信できるようにされてもよい。
【００１５】また、所定の長さの各ＴＤＭＡタイムスロ
ットは、所定数の短いタイムスロットに分割され、これ
により１つの短いタイムスロット内で１つの移動局のみ
が同じ基地局と通信できるようにされてもよい。
【００１６】また、上記情報は、オンオフタイプの情報
を備えても良いし、移動局から基地局へ向けた１つのメ
ッセージアクノリッジ又はチャネル割当要求であっても
良い。移動局は、同じタイムスロット内の同じ基地局に
送信している他の移動局に対して少なくとも直交する送
信情報を送信することが望ましい。また、基地局は、同
じタイムスロット内で直交する送信情報として２ビット
乃至３ビット、又は数ビットよりなる上記情報を幾くつ
かの移動局に送信することが好ましい。この情報は１ビ
ット乃至１０ビットの一般的長さを有するものでもよ
い。
【００１７】本発明に係る第３の形態によれば、時分割
信号を送信する時分割多重アクセスシステムにおけるデ
ジタル式送信機において、ＴＤＭＡのタイムスロット内
でバーストの一部として送信される１つのビットシーケ
ンスを生成し、１ビット乃至１０ビットの長さを有する
情報を通信する手段を備えたデジタル式送信機が提供さ
れる。
【００１８】更に、本発明に係る第４の形態によれば、
時分割信号を受信する時分割多重アクセスシステムにお
けるデジタル式受信機において、幾くつかの異なるビッ
トシーケンスを相関させて１ビット乃至１０ビットの長
さをもつ送信された情報を検出する少なくとも１つの相
関器を備えたデジタル式受信機が提供される。
【００１９】
【実施例】以下、本発明に係る実施例を図面とともに詳
細に説明する。図１はＴＤＭＡシステムで一定の直交送
信を行うための本発明による方法を示し、図２は本発明
による方法を実現するための受信機を実現する解決法を
示す。
【００２０】図１は、任意の直交的な送信を構成する本
発明に係る種々の原理を示したものであり、図面上、横
軸はＴＤＭＡに係る時分割の要素を表し、縦軸はＴＤＭ
Ａの周波数チャネルを表しており、その各ブロックはＴ
ＤＭＡタイムスロットの送信を表している。また、図面
上「ＴＣＨ」はトラフィックチャネルを表わしている。
移動局から直交的な送信を与える１つの簡単な方法は、
この送信が２ビット又は３ビット、あるいは数ビットの
長さを有するメッセージを有するので、任意のタイムス
ロット（例えば、アクノリッジのタイムスロット）を複
数の小部分に分割した後、各移動局に対してこのような
小さなタイムスロット（以下「ミニタイムスロット」と
いう。）を割り当てることである。これは、図１におい
て、上部の水平列に示されており（５番目及び１０番目
のブロックの縦線部分）、ここで１つのＴＤＭＡタイム
スロットが上記複数の小さな送信用タイムスロットに分
割される。上述した１４０個のタイムスロットをもつＴ
ＤＭＡシステムの例において、係るシステムは、このよ
うなミニタイムスロット内で送信される各アクノリッジ
を検出するために、２０個のアクノリッジ用タイムスロ
ットが５つの部分に分割される必要があることを意味し
ている。したがって全部で１００個のミニタイムスロッ
トが設けられる。ここで可能なことは、例えば上記基地
局を配置して、各ミニタイムスロット内の電力を測定す
ることである。しかしながらこれは、誤りのある警報に
対して不必要な高い見込みを意味している。何故なら上
記電力の閾値は、干渉する送信のために更に超過され得
るからである。
【００２１】また、上記ミニタイムスロット間にはガー
ド時間が要求されるので、１つのＴＤＭＡのタイムスロ
ットが非常に多くの部分に分割されることはない。もし
そうでなければ、タイムスロット全体がガード時間によ
って占められてしまうであろう。
【００２２】また他の例としては、アクノリッジが周波
数内でも直交するか、又は周波数内でのみ直交すること
により、例えば各移動局が、アクノリッジスロット内で
アクノリッジを送信するために用いられる規定周波数に
割当てられるように構成することが挙げられる。これ
は、図１における中央の横方向の列（５番目と１０番目
のブロックの水平線部分）で示されており、図において
１つのＴＤＭＡタイムスロットの周波数チャネルは幾く
つかの狭い周波数帯に分割されている。
【００２３】直交性を達成する最適な方法は、規定の既
知ビットシーケンス（図１においてＣＤＭＡ／ＣＯＤＥ
で示されている）を使用することである。この既知ビッ
トシーケンスは、例えば、基地局が相関 ( correlating
)によって探すものであり、ＴＤＭＡバーストにおい
て、一般的に１ビット乃至１０ビットの長さをもつ任意
の情報を表し、好ましくは、例えばアクノリッジとチャ
ネル割当等のオン／オフタイプの情報を備えている。種
々の移動局は異なるビットシーケンスをもち、これに基
き、基地局はアクノリッジ／メッセージを送信した移動
局を識別する。その後、このアクノリッジ／メッセージ
は、相関作用 ( correlation result ) が一定の閾値を
超えるとき、これが送信されたとして識別される。規定
されたビットシーケンスは、規定の移動局に対して割当
てられ得るので、その結果、基地局と移動局との間でリ
ンクを形成するとき、基地局は移動局に規定のビットシ
ーケンスを与えて本発明に係る送信を実現する。
【００２４】２ビット又は３ビットの情報を送信するた
めに幾つかのビットシーケンスが用いられる場合、各々
送信された情報のビットの組み合わせに対して個々の送
信ビットシーケンスが用意される必要がある。例えば、
もしも、３ビットの情報が送信される場合、８つの異な
るビットシーケンスが必要とされる。これらのシーケン
スは、同じタイムスロット内で他のユーザーにより送信
されるビットシーケンスに対して実質的に直交的である
必要がある。
【００２５】アクノリッジの送信と、対応する情報とに
関する直交性を得る更に他の例としてはコード分割手法
を用いることが挙げられ、これにより各移動局は、移動
局自身の拡大コードを備える。そして移動局は、この拡
大コードをアクノリッジ用タイムスロット内で使用す
る。これは、図１の下部の列においてＣＤＭＡ／ＣＯＤ
Ｅで示される。この場合、ＣＤＭＡ手法の利用は、少数
ビット（典型的には１ビット乃至１０ビット）の情報が
全てのバースト（又は、バーストの一部）に拡大され、
その結果、当該チャネルにわたり送信される同じビット
レートが保持され、即ち、信号帯域幅が変化されないこ
とを意味する。例えば、もしも、４ビットの情報が送信
される必要があり、且つ、ＴＤＭＡのタイムスロットが
１００ビットを収容できるとすると、拡大レート２５が
用いられ、これにより、このチャネル上で１００ビット
（即ち、ＣＤＭＡにて一般に用いられるような「チップ
ス (chips )」）が用いられて４つの情報ビットを送信
する。これに対応して拡大レート５０の拡大コードが用
いられて２ビットの情報が送信され得る場合にも、結果
的に当該チャネル上で１００ビットの送信となる。もし
も、上記４ビットを送信するのに使用されたのと同じコ
ードが用いられたとすると、５０ビット（拡大レート２
５）に到達され、ＴＤＭＡのタイムスロットの中間で送
信される。従って基本的なことは、チャネルのビットレ
ートが変化されないので、帯域幅が変化されずに保た
れ、同じの送信機及び受信機が使用され得ることにあ
る。また、１ビットの情報が送信される場合、このビッ
トは拡大され、その結果、このビットは当該バーストの
長さ、即ち、上記例の場合では１００ビットを備える。
従って、このコードの拡大レートは１００となる。実際
上、これは、上述のビットシーケンスの利用に対応す
る。ＴＤＭＡシステムにおける一定の送信を識別するた
めに用いられるＣＤＭＡ法に対応する方法において、よ
り好ましくは、異なるビットシーケンス、又は更なる一
種のコードが用いられ得ることであるが、ＣＤＭＡの利
用に関する相違点は、ＣＤＭＡがＴＤＭＡの周波数帯を
広げるが、短いビットシーケンスの利用では周波数帯が
広がらないことにある。したがって、このよこのような
ビットシーケンスを使用することが好ましい。更に、こ
のようなビットシーケンスを用いると、同じビットレー
ト並びにＴＤＭＡシステムにおけるＺＩＰレートもまた
保たれ得る。
【００２６】上記各例において、基地局は、例えばアク
ノリッジ等、代表的には１ビット乃至１０ビットの情報
を識別するために構成されており、これは、そのミニタ
イムスロットにおいて送信が、一定周波数信号を受信す
るか（周波数分割）、あるいは、一定コードを受信する
か（コード分割）の内の少なくともいずれかによって受
信されたという事柄に基づかれる。本発明の目的、すな
わち少数ビット、又は複数ビットの情報の送信について
は、上記技術の如何なる組合せを可能とし、ミニタイム
スロット，ビットシーケンス，周波数分割，拡大コード
分割（ＣＤＭＡ）のいずれの組み合わせでも可能であ
る。
【００２７】上記最初に説明した例において、周波数分
割がＴＤＭＡシステムのアクノリッジに用いられる場
合、各アクノリッジのタイムスロットが５人のユーザー
を確認できるとすると、これにより各ユーザーのアクノ
リッジは、ユーザーを２０のアクノリッジ・タイムスロ
ットにグループ分けして５つの異なる周波数上で各タイ
ムスロットとすることにより直交性が形成される。ここ
で更に可能なことは、各ユーザーがアクノリッジのため
に２つの異なるタイムスロットを使用できるようにする
ことであるが、これにより各タイムスロットにおいては
１０種類の周波数が要求される。また、各ユーザーが４
つの異なるタイムスロットを使用できるようにするため
には２０種類の周波数が要求される。この場合、最大で
１００種類の異なる周波数を要求すると、各ユーザーは
全てのタイムスロットを使用することができる。上記対
応する方法において、ＴＤＭＡシステムにおけるアクノ
リッジは、ユーザーを２０のタイムスロットに分割し、
且つ、各タイムスロットに５つの異なるコードを備える
ことにより、１００人のコードアクセス・ユーザーに対
して直交性が形成でき、これにより１０種類の異なるコ
ードが要求される。この場合、最大では１００種類の異
なるコードを要求すると、その結果、全てのユーザーが
全てのタイムスロットを使用可能になる。これらのタイ
ムスロットは、異なるコード又は周波数を用いると、更
にミニタイムスロットに分割され得るが、結果的には、
基本的に必ずしも利点が増加するものではない。（極端
な場合、上述の適当な時間に直交となる場合と比較し
て、その信号は適当な時間に直交となるであろうが、異
なる周波数又はコードが要求されることはないであろ
う。）
【００２８】なぜならば、ユーザーの１５％乃至２０％
だけがアクノリッジを送信するので、異なるユーザーか
らの各アクノリッジをグループ分けしてただ１つの方法
（１００のミニタイムスロット，１００種類の異なる周
波数又はコード）を用いて完全に直交状態にすることは
必要ないであろう。本発明によれば、ＴＤＭＡシステム
のための最適な例は、例えば規定のタイムスロット内
（又は、更に小さいタイムスロットに分割することが更
に用いられる場合にはミニタイムスロット内）で少数ビ
ット長又は幾つかのビット長を有するアクノリッジ等の
情報の送信を可能とし、各ユーザーにタイムスロット
（含、ミニタイムスロット）自身のビットシーケンスに
関するアクノリッジを提供し、各装置がアクノリッジと
して上記ビットシーケンスを送信することにより、基地
局が受信される上記タイムスロットを相関付けし、各ビ
ットシーケンスが送信されたか否かを判別すると共に、
これを基にどの装置がその情報（アクノリッジ）を送信
したかを識別して、そのビットシーケンスだけを利用す
るために最適な選択を行うこと、又はそのビットシーケ
ンスをミニタイムスロットと組み合わせて利用するため
に最適な選択を行うことである。
【００２９】また、チャネル割当てについて、例えばＰ
ＲＭＡ（パケット予約多重アクセス）を用いることで１
つの対応手法が利用され得る。この場合、１つのチャネ
ルを要求する移動局は、上記基地局に対して、どれか空
いてるタイムスロット又は、アクセスのために用意され
たタイムスロットのうちのいずれかにおいて１つのアク
セスを送信する。このとき移動局によって送信される情
報は、典型的にはユーザー番号だけであり、この番号を
用いて基地局は、どの移動局がスピーチ／データの送信
を希望しているかを認識する。このようなアクセス要求
は、１つのトレーニングシーケンスと、チャネルコード
化された形式のユーザー番号とを含む通常のＴＤＭＡバ
ーストと類する。もしも２人以上のユーザーが同時にそ
のチャネルにアクセスしようとした場合には衝突が起こ
り、この場合、通常的には両方のアクセスバーストが失
われる。しかし、本発明によれば、各ユーザーに対して
規定のビットシーケンス（このシーケンスは互いに直交
している）、つまり各ユーザーが１つのチャネルにアク
セスを要求するときにこれを送信するビットシーケンス
を提供することができる。ここで、現在、１つの「衝
突」が起きているとすると（２人以上のユーザーが同時
にアクセスしようとしているとき）、この場合に最も好
ましくは全てのアクセスがパスされる。もしも、これら
のユーザーが適当な時期に分割されて異なるアクセス用
タイムスロットを使用するならば、要求されるビットシ
ーケンス数はユーザーの数よりも少なくなる。また、上
述の手法の一方を用いて直交性（ミニタイムスロットへ
の分割，異なる周波数の割当）を得ることができるが、
係るチャネルアクセスの場合、これらは可能性が高いも
のではない（各ユーザーに対して非常に使用頻度の低い
それ自身のミニタイムスロットを用意することは無駄で
あるからである）。
【００３０】上記方法は、本内容によれば、「ランダム
アクセス」バーストが送信されるチャネルにアクセスす
るために使用することができる。このランダムアクセス
・バーストは、トレーニングシーケンスと、移動局によ
って選択されエラー補正（例えば、ＧＳＭに於けるＲＡ
ＣＨ）が設けられた乱数、及びこのチャネルの用途に関
する数ビットの情報とを備えている。もしも、２つ以上
の移動局が同時にこのチャネルにアクセスしようとする
ならば衝突が発生するであろう。ここで可能なことは、
移動局が規定のビットシーケンスを送信するように上記
内容を変更し、これにより最善のケースでは、複数の移
動局が同時に送信を行うとき、全てのアクセスがパスさ
れる。このビットシーケンスはビットシーケンス集合か
らランダムに選択され、異なるビットシーケンス集合が
異なるチャネル利用に提供され得る。これらのビットシ
ーケンスは実質的に直交している。
【００３１】本発明に係る実施例において、１つのバー
ストの間隔全体にわたり少数ビットの情報を拡大するた
めに、各ビットの組合わせに対して自分自身のビットシ
ーケンスが選択されるか、あるいはコードアクセス方法
から知られる方法が使用され得る。このビットシーケン
スは、ＴＤＭＡ手法において知られるトレーニングシー
ケンスと類しており、有効な周期的自動相関特性を有す
るビットシーケンス（参照部分）が使用される。このビ
ットシーケンスは、２つ又は３つの部分を備えて、参照
部分と、１つ又は２つの付加的な部分とを収容する。上
記付加的な部分は、上記シーケンスの一部が上記参照部
分の両端、又は一方の端部だけで反復されるように形成
される。例えばこのようなシーケンスは、ＰＮシーケン
ス、又は略完全な自動相関特性を有するシーケンスが挙
げられる（１９９２年７月、情報理論に基づくＩＥＥＥ
の翻訳、第３８巻第４号、Ｊ．ウルフマン著、「 Almos
tPerfect Autocorrelation Sequence （略完全形の自
動相関シーケンス）」を参照）。また、可能性のあるシ
ーケンスは、ＧＳＭのトレーニングシーケンスである
が、これらは本目的のためには短か過ぎるかもしれな
い。これにより、各ビット間で互いに干渉を引き起こす
マルチパス・チャネル内でも自動相関特性が維持される
という利点が提供される。ここで用いたビットシーケン
スは、有効なクロス相関特性を備える必要があり、これ
らは可能な限り直交している必要がある。これによりク
ロス相関性が殆どゼロとなり得る。但し、完全な直交性
は要求されない。
【００３２】直交性を得るために、本発明にのようにビ
ットシーケンスを用いることが有効である。その理由
は、係るビットシーケンスが送信機／受信機における実
質的な変更を必要としないからである。送信機は、本発
明に係る方法を用いない場合でも、ＴＤＭＡシステムに
おいて同じように正確に使用することができ、本発明に
係る方法を用いる場合には、ミニタイムスロットを使用
することによりその機能に変更が引き起こされるだけで
ある。したがって送信機は、通常のバーストの場合と同
様、短い時間でスイッチされる。この送信機において、
入力としての変調器は、通常のバーストの代わりに所望
のビットシーケンスを含むバーストを受信する。また、
通常のＴＤＭＡシステムの受信機と比較した場合、この
受信機における唯一の変更点は、上記相関器を実現する
ことであり、すなわち、この受信機は、本発明に係る異
なるビットシーケンスを受信して識別する手段を必ず備
える必要がある。一般にＴＤＭＡの受信機は１つの相関
器を有しているが、これはチャネルの評価と同期化のた
めに用いられている。ＴＤＭＡの受信機における通常的
な相関器（＝チャネル評価器）は、本発明を実現するの
に必要とされる手段を備えるために若干の変更を以て変
更されることにより、この相関器が、相関されるべき多
くのビットシーケンス、また、できれば異なった相関長
を受信するように変更される。通常、この相関器は、イ
コライザ自身の前段においてイコライザの一部として設
けられる。また、更に可能なことは、並列の相関器を用
いて異なるシーケンスを相関することにあり、これによ
り受信されたシーケンスが、同じの相関器内で数回相関
され得る。また、上記チャネル評価器は、相関動作にお
いて、トレーニングシーケンスを相関する代わりに、本
発明に係るビットシーケンスを相関するように使用され
得る。並列の相関器を使用した場合の一例は、図２に示
されている。図２は、例えば、ＧＳＭの受信機に対応す
る受信機の一部を簡略化したブロックで示している。図
２においてアンテナ１は、デュプレックスフィルタ２に
接続されており、このフィルタ２は、その受信部の出力
側にイコライザ３と、チャネル評価器４と、幾くつかの
相関器Ｋ１乃至ＫＮを並列に備えている。これら相関器
の出力は、受信された情報を検出する判断ブロック５に
供給される。従来の受信機と比較した場合、図２におい
ては新しくブロックＫ１乃至ＫＮ及びブロック５が設け
られている。
【００３３】直交性を得るためにコードアクセス手法が
用いられる場合、上記送信機及び受信機の両方に若干の
変更が必要である。これらの変更は、ベースバンド内で
デジタル的に実現することができるので、各ＲＦ部を二
重に設ける必要はない。少数ビットを含む情報は拡大コ
ードにより拡大され、上記得られたビットシーケンスが
上記変調器に供給される（従って、何らかの更なるトレ
ーニングシーケンス等は必要とされない）。上記受信機
においては、ＣＤＭＡ技術において知られる受信機の解
決法が用いられている。例えば干渉キャンセルが用いら
れている。しかし、この場合、通常のＴＤＭＡタイムス
ロットと同じ信号帯域幅が維持されるので、受信機のＲ
Ｆ部の変更は必要とされない。
【００３４】もしも、直交性を得るために異なる周波数
が用いられるとすると、多くの変更が必要とされるが、
これらの変更は至って容易である。この基本的考えは、
同じタイムスロット内の異なる周波数に基づいたアクノ
リッジ／チャネル割当が帯域幅を狭くされ、これによ
り、これらが１つのＴＤＭＡの周波数チャネル内で適合
される（例えば、ＧＳＭに係る２００ＫＨｚの帯域が２
５ＫＨｚの８個のアクノリッジチャネルに分割され得
る）ことにある。したがって、アクノリッジは１つの周
波数信号（規定の周波数の正弦波）とされ、変調された
狭い帯域信号とされる。また、上記送信機は、アクノリ
ッジ／チャネル割当のために個々の変調器を備えて上述
のタイプの信号を発生する必要がある。また同様に、上
記受信機は、個々の受信手段又は選択的なフィルタを備
えて異なる周波数の各信号を識別する必要がある。しか
しながら、異なる周波数を用いる場合の難点は、周波数
の選択的なフェージングであり、これにより一定の狭い
帯域信号に損失が引き起こされかもしれないことにあ
る。
【００３５】
【発明の効果】このように本発明に係る通信方法並びに
通信システムによれば、衝突によって引き起こされる情
報の損失を起こすことなく、少数ビット又は数ビット、
典型的には１ビット乃至１０ビットで構成される一定の
情報を移動局から基地局に送信することができる。尚、
本発明は、ここに説明した各例に限定されるものではな
く、当業者の知見の限度内、且つ、本特許請求の範囲内
において種々の形態で適用され得る。本発明は、主にＴ
ＤＭＡシステムに関して説明されたが、これに対応する
直交送信は、ＦＤＭＡシステム（周波数分割多重アクセ
ス）、又はＣＤＭＡシステム（符号分割多重アクセス）
にも同様に用いられ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る通信方法の例を説明する説明図で
ある。
【図２】本発明に係る受信器の一例を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
１…アンテナ ２…デュプレックス・フィルタ ３…イコライザ ４…チャネル評価器 Ｋ１，Ｋ２，ＫＮ…相関器 ５…判断ブロック
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−35025（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに識別可能な所定数のチャネルの各
    々で無線信号の送信及び受信のうち少なくともいずれか
    一方を行う多重アクセスシステムであって、発生した１
    人のユーザに対しては前記所定数のチャネルの１つにア
    クセスを可能にし、同時に発生した複数のユーザーに対
    しては互いに識別可能なサブチャネル上で前記所定数の
    チャネルにおける他のチャネルとのアクセスを可能にす
    る多重アクセスシステム。
  2. 【請求項２】 前記サブチャネルの各々は互いに直交し
    ている請求項１に記載のシステム。
  3. 【請求項３】 前記多重アクセスシステムは時分割多重
    アクセスシステムであり、前記互いに識別可能なチャネ
    ルが個々のタイムスロットである請求項の１又は２に記
    載のシステム。
  4. 【請求項４】 前記多重アクセスシステムは基地局を有
    するデジタル式セルラー移動電話システムを構成し、前
    記発生したユーザは前記基地局との通信を行う各無線電
    話機を備えている請求項１乃至３のうちのいずれか１項
    に記載のシステム。
  5. 【請求項５】 前記他のチャネルは、所定データを示す
    信号の送信に使用される請求項４に記載のシステム。
  6. 【請求項６】 前記各サブチャネルは前記所定データを
    送信するのに十分な帯域幅を有し、前記データは前記各
    チャネルの有効帯域幅よりも実質的に狭い送信用帯域幅
    を必要とする請求項５に記載のシステム。
  7. 【請求項７】 前記所定データを示す信号は、メッセー
    ジの確認又はチャネル割当要求を含む請求項６に記載の
    システム。
  8. 【請求項８】 前記他のチャネルにおける各サブチャネ
    ルは、それぞれ直交コードの割当てを通して識別可能で
    ある請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載のシス
    テム。
  9. 【請求項９】 前記他のチャネルに対する各サブチャネ
    ルはそれぞれ直交コードの割当てを通して識別可能であ
    り、前記直交コードは前記基地局の各同時に発生したユ
    ーザに対して前記基地極から割当てられる請求項４に記
    載のシステム。
  10. 【請求項１０】 前記多重アクセスシステムは基地局を
    有するデジタル式セルラー移動電話システムを構成し、
    前記発生したユーザは前記基地局との通信を行う各無線
    電話機を備えており、前記コードは前記各無線電話機か
    ら発信される請求項８に記載のシステム。
  11. 【請求項１１】 前記コードは、それぞれの所定のビッ
    トシーケンスを有する請求項８乃至１０のいずれか１つ
    に記載のシステム。
  12. 【請求項１２】 前記コードは、拡散コードを備えてい
    る請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のシステム。
  13. 【請求項１３】 少なくとも前記他のチャネルの各サブ
    チャネルは、前記少なくとも他のチャネルのタイムスロ
    ットの複数のサブ時分割を備えている請求項１乃至１２
    のいずれか１項に記載のシステム。
  14. 【請求項１４】 前記少なくとも他のチャネルの各サブ
    チャネルは、複数の周波数サブ分割を備える請求項１乃
    至１３のいずれか１項に記載のシステム。
  15. 【請求項１５】 互いに識別可能な所定数のチャネルの
    各々で無線信号の送信及び／又は受信を行う方法であっ
    て、発生した一人のユーザに対しては前記所定数のチャ
    ネルの少なくとも１つで無線信号の送信及び／又は受信
    を可能にすること、同時に発生した複数のユーザに対し
    ては互いに識別可能なサブチャネル上で前記所定数のチ
    ャネルにおける他のチャネルとのアクセスを可能にする
    こと、から成る方法。
  16. 【請求項１６】 無線信号の送信及び／又は受信を、発
    生した１人のユーザにより互いに識別可能な複数のチャ
    ネルのうちの少なくとも１つのチャネル上で可能にし、
    且つ同時に発生した複数のユーザにより前記チャネルの
    他のチャネル上の複数の互いに識別可能なサブチャネル
    上で可能にする手段、を有する送信及び／又は受信装
    置。
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