JP7572994B2 - デュアルポート伝送における符号化信号を非相関化するためのシステムおよび方法 - Google Patents

デュアルポート伝送における符号化信号を非相関化するためのシステムおよび方法 Download PDF

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Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２１年９月２３日に出願され、「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＤＥ－ＣＯＲＲＥＬＡＴＩＮＧ ＣＯＤＥＤ ＳＩＧＮＡＬＳ ＩＮ ＤＵＡＬ ＰＯＲＴ ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮＳ」と題される、米国特許仮出願第６３／２４７，７１０号からの優先権を主張し、この出願の開示は参照により、その全体が全ての目的のために本明細書において組み込まれる。
本開示は概して、無線通信に関する。電子デバイスでは、伝送機は無線信号を受信機に伝送することができる。場合によっては、伝送機は、受信機によって受信される（例えば、並行して（concurrently）、または同時に（simultaneously））無線信号の２つ以上のインスタンス（例えば、２つのインスタンス）を送信することによって、受信機での無線信号の受信電力を増加させることができ、これは、同じ波形のデュアル伝送と称される場合がある。しかし、無線信号の少なくとも一部分は、無線信号間の位相関係により、受信機においてキャンセルされる場合がある。
本明細書に開示される特定の実施形態の要約を以下に示す。これらの態様が、これらの特定の実施形態の概要を読者に提供するためだけに提示され、これらの態様が、この開示の範囲を限定するものではないことを理解されたい。実際に、本開示は、以下に記載されない種々の態様を包含し得る。
一実施形態では、ユーザ機器は、第１のセットのアンテナと第２のセットのアンテナを含む。ユーザ機器はまた、第１の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）コードをベースバンド信号に適用して第１の信号を生成し、第２のＣＤＭＡコードをベースバンド信号に適用して第２の信号を生成し、第１のセットのアンテナを介して第１の信号を伝送し、第２のセットのアンテナを介して第２の信号を伝送する、処理回路を含む。
別の実施形態では、電子デバイスは、第１のＣＤＭＡコードを使用して符号化された第１の信号と第２のＣＤＭＡコードを使用して符号化された第２の信号とを有する合成信号を受信するアンテナを備える。電子デバイスはまた、第１のＣＤＭＡコードを使用して合成信号から第１の信号を抽出し、第２のＣＤＭＡコードを使用して合成信号から第２の信号を抽出する処理回路も備える。
更に別の実施形態では、方法は、ユーザ機器の処理回路によって、ベースバンド信号を受信し、処理回路によって、第１のＣＤＭＡシーケンスおよび第２のＣＤＭＡシーケンスを生成することを含む。この方法はまた、処理回路によって、第１のＣＤＭＡシーケンスをベースバンド信号に適用して第１の信号を生成することと、処理回路によって、第２のＣＤＭＡシーケンスをベースバンド信号に適用して第２の信号を生成することと、を含む。この方法は、ユーザ機器の第１のセットのアンテナを介して、第１の信号を伝送することと、ユーザ機器の第２のセットのアンテナを介して、第２の信号を伝送することと、を更に含む。
本開示の様々な態様に関連して、上述の特徴部の様々な改良が存在し得る。更なる特徴部もまた、これらの様々な態様に、同様に組み込むことができる。これらの改良および追加的特徴部は、個別に、または任意の組み合わせで存在し得る。例えば、例示される実施形態のうちの１つ以上に関連して以下で論じられる様々な特徴部は、本開示の上述の態様のうちのいずれにも、単独で、または任意の組み合わせで、組み込むことができる。前述の概要は、請求内容を限定することなく読者に本開示の実施形態のある態様および文脈を理解させるためだけのものである。
以下の「発明を実施するための形態」を読了し、かつ以下の図面を参照することにより、本開示の様々な態様を、より良好に理解することができる。以下の図面では、同様の番号は同様の部品を参照する。
本開示の実施形態による、ユーザ機器のブロック図である。
本開示の実施形態による、図１のユーザ機器の機能図である。
本開示の実施形態による、図１のユーザ機器の伝送機の概略図である。
本開示の実施形態による、図１のユーザ機器の受信機の概略図である
本開示の実施形態による、図１のユーザ機器および受信デバイスを含む無線通信システムの概略図である。
本開示の実施形態による、図５の無線通信システムの構成要素を示すブロック図である。
本開示の実施形態による、図６のＳＣ－ＦＤＭＡロジックによって実行され得るように、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）コードを使用して直交周波数分割多重化シンボルを有するデータブロックを生成するブロック図である。
本開示の実施形態による、受信デバイスのアンテナにおける電力降下に対する２つの信号間の位相差の影響を示すプロットである。
本開示の実施形態による、ＣＤＭＡコードを生成する図６のユーザ機器および／または受信デバイスのシーケンス生成器のブロック図である。
本開示の実施形態による、デフォルトシーケンスで図９のシーケンス生成器によって生成されたシーケンスの相互相関を示す分布プロットである。
本開示の実施形態による、信号対雑音比（ＳＮＲ）に基づいて変化するビットエラー率（ＢＥＲ）を示すプロットである。
本開示の実施形態による、ＢＥＲが１０－２であるときのデュアル伝送無線信号間の位相差に基づいて変化するＳＮＲを示すプロットである。
本開示の実施形態による、ＢＥＲが１０－３であるときのデュアル伝送無線信号間の位相差に基づいて変化するＳＮＲを示すプロットである。
本開示の実施形態による、異なるＣＤＭＡコードを使用したデュアル伝送方法のフローチャートである。
本開示の実施形態による、１つの線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）を使用して生成された複素ＣＤＭＡコードを使用する場合の、ＳＮＲに基づいて変化するＢＥＲを示すプロットである。
本開示の実施形態による、デュアルＬＦＳＲを使用して生成された複素ＣＤＭＡコードを使用する場合の、ＳＮＲに基づいて変化するＢＥＲを示すプロットである。
本開示の実施形態による、複素ＣＤＭＡコードを使用したデュアル伝送方法のフローチャートである。
拡散を２倍に増加させず、２つの伝送信号で同じデータを伝送せずに、ＳＮＲに基づいて変化するＢＥＲを示すプロットである。
本開示の実施形態による、拡散を２倍に増加させ、２つの伝送信号で異なるデータを伝送するときに、ＳＮＲに基づいて変化するＢＥＲを示すプロットである。
本開示の実施形態による、２つの伝送信号で異なるデータを伝送する図５の無線通信システムの代替の実施形態のブロック図である。
本開示の実施形態による、各伝送信号内の異なるデータを伝送するために異なるＣＤＭＡコードを使用したデュアル伝送方法のフローチャートである。
本開示の実施形態による、伝送信号が同じデータを有する場合で、拡散または伝送信号の繰り返しが（例えば、図１１のものと比較して）１０倍に増加する場合の、ＳＮＲに基づいて変化するＢＥＲを示すプロットである。
本開示の実施形態による、伝送信号が異なるデータを有する場合で、拡散または伝送信号の繰り返しが（例えば、図１１のものと比較して）２０倍に増加したときにＳＮＲに基づいて変化するＢＥＲを示すプロットである。
以下において、１つ以上の特定の実施形態を説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供するために、本明細書には実際の実施態様の全ての特徴は示されていない。どのような工学プロジェクトまたは設計プロジェクトの場合とも同様に、そのような実際的な実施態様の開発のいずれに際しても、実施態様ごとに異なり得る、システム関連およびビジネス関連の制約への準拠などの開発者の具体的な目的を達成するために、実施態様に固有の多数の判定を行わなければならないことが理解されるべきである。更には、そのような開発努力は、複雑で時間を要する場合もあるが、それにもかかわらず、本開示の利益を有する当業者にとっては、設計、製作、および製造の慣例的な仕事であることを理解するべきである。
本開示の様々な実施形態の要素を紹介するときに、冠詞「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、１つ以上の要素があることを意味する。用語「を備える、を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「を有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、包括的であることを意図し、列挙した要素以外の付加的な要素がある可能性があることを意味する。更に、本開示の「一実施形態」または「実施形態」の参照は、列挙した特徴を組み込む追加の実施形態の存在を除外するように解釈されることを意図したものではないことを理解されたい。更に、特定の特徴、構造、または特性が、１つ以上の実施形態において適切に組み合わせられてもよい。「およそ」、「近い」、「約」、「近接する」、および／または「実質的に」という用語の使用は、適切または予想可能ないずれの誤差の許容範囲内（例えば、目標の０．１％以内、目標の１％以内、目標の５％以内、目標の１０％以内、目標の２５％以内など）なども、目標（例えば、設計、値、量）の近くを含むことを意味すると理解されるべきである。更に、理解すべきこととして、本明細書で提供される正確な値、数、測定などはいずれも、正確な値、数、測定などの近似値（例えば、適切または予想可能な誤差の許容範囲内）を含むと意図される。
本開示は、目標とする受信デバイスで受信されたときの信号の電力を増加させるための同じ無線周波数信号または波形のデュアル伝送に関する。しかし、同じ信号のデュアル伝送は、受信デバイスの受信機で電力変動を引き起こす場合がある。実際には、無線信号の少なくとも一部は、無線信号間の位相関係に起因して受信デバイスのアンテナでキャンセルされ得る。特に、受信信号間の位相関係と組み合わされた経路減衰の相対的な相異は、受信機信号強度（例えば、受信信号の電力）に影響を及ぼし得る。事実上、高度に相関されたチャネル（例えば、信号間の位相差が１８０°に近づく場合）では、同じ信号のデュアル伝送は、受信機信号強度に関しては、信号の単一の伝送よりも一層悪化して行われる場合がある。
場合によっては、閉フィードバックループを使用して、無線信号のうちの少なくとも１つをシフトして、２つの無線信号間の有利な位相関係（例えば、ほぼ０°の位相差）を実現することができる。すなわち、閉フィードバックループは、入力として２つの無線信号を受信し、２つの信号間の位相差を判定でき、２つの信号間の位相差が０°であるように信号の一方または両方をシフトすることができる。しかし、特定の状況では、閉フィードバックループを利用することは望ましくない場合がある。例えば、受信デバイス（例えば、地上基地局、非地上基地局、高度プラットフォームステーション（ＨＡＰＳ）、衛星など）とユーザ機器（例えば、モバイル無線通信デバイス）との間の距離が閾値距離よりも大きい場合には、（例えば、２つの無線信号間の有利な位相差を達成するために）補正またはコードブックを送信することは、変動（例えば、補正またはコードブックの適時受信に影響を与え得る高速チャネル変動）のため、可能ではない場合がある。これに加えて、少なくとも部分的な信号キャンセルがあり得ることから、受信デバイスおよび／または対応している無線通信ネットワークは、受信デバイスが（例えば、肯定応答または「ＡＣＫ」信号をユーザ機器に送信することによって）ユーザ機器を肯定応答できるまでリスニング時間を増加させる必要があり得る。このように、少なくともこれらのタイプの状況においては、開ループスキームは、そのような欠点に影響を受けない場合もあり、したがって、閉ループまたはフィードバックスキームよりも優れた性能を有する。
他の場合には、巡回遅延ダイバーシティスキームは、デュアル伝送性能を向上させることができ、受信デバイスのアンテナでのゲインは、高度に相関したチャネル（例えば、デュアル伝送信号間の位相差が１８０°に近づく場合）には小さくなる場合がある。さらに、タイムアライメントエラーおよび巡回遅延ダイバーシティスキームは、割り当て（例えば、信号内のデータまたはシンボル）が、（例えば、組み合わされた遅延によって引き起こされ得る）信号間の増加したキャンセルのｎｕｌｌまたは点に配置されることに起因するディープフェージング（例えば、強力な破壊的干渉）に影響を受ける場合があり、信号の損失をもたらす場合がある。
本明細書の実施形態は、無線信号のデュアル伝送を実行することによって受信デバイスで受信電力を増加させ、（例えば、閉ループまたはフィードバック技法に依存せずに）開ループまたはフィードフォワード技法を使用して無線信号間のキャンセルを回避するための様々な装置および技法を提供する。そうするために、本明細書に開示される実施形態は、第１の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）コードをベースバンド信号に適用して第１の信号を生成し、第２のＣＤＭＡコードをベースバンド信号に適用して第２の信号を生成するユーザ機器を含む。次いで、ユーザ機器は第１のアンテナを介して第１の信号を受信デバイスに伝送し、第２のアンテナを介して第２の信号を受信デバイスに伝送する。受信デバイスは、アンテナで合成信号として第１および第２の信号を受信し、第１のＣＤＭＡコードを使用して合成信号から第１の信号を抽出し、第２のＣＤＭＡコードを使用して合成信号から第２の信号を抽出する。ＣＤＭＡコードは実数値または複素値であり得る。いくつかの実施形態では、ユーザ機器は、ベースバンド信号を第１および第２の部分に分割し、第１の信号の一部として第１の部分を、第２の信号の一部として第２の部分を伝送することができる。
上記を念頭に置いて、図１は、本開示の実施形態による、ユーザ機器１０（例えば、電子デバイス）のブロック図である。ユーザ機器１０は、とりわけ、１つ以上のプロセッサ１２（本明細書では便宜上、単一のプロセッサと総称され、どのような適切な形で処理回路内に実装されてもよい）、メモリ１４、不揮発性記憶装置１６、ディスプレイ１８、入力構造体２２、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース２４、ネットワークインタフェース２６、および電源２９を含むことができる。図１に示される様々な機能ブロックは、ハードウェア要素（回路を含む）、ソフトウェア要素（機械実行可能命令を含む）、またはハードウェア要素とソフトウェア要素の両方の組み合わせ（ロジックと称され得る）を含んでもよい。プロセッサ１２、メモリ１４、不揮発性記憶装置１６、ディスプレイ１８、入力構造体２２、入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース２４、ネットワークインタフェース２６、および／または電源２９は各々、互いの間でデータを送信および／または受信するために、直接的に、または間接的に（例えば、別の構成要素、通信バス、ネットワークを介して）、互いに通信可能に連結されていてもよい。図１は特定の実施態様の一実施例に過ぎず、ユーザ機器１０内に存在し得る構成要素のタイプを示すことを意図するものであることに留意されたい。
例として、ユーザ機器１０は、どのような適切なコンピューティングデバイスを含んでもよく、それには、デスクトップまたはノートブックコンピュータ（例えば、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．（Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）から入手可能なＭａｃＢｏｏｋ（登録商標）、ＭａｃＢｏｏｋ（登録商標）Ｐｒｏ、ＭａｃＢｏｏｋ Ａｉｒ（登録商標）、ｉＭａｃ（登録商標）、Ｍａｃ（登録商標）ｍｉｎｉ、またはＭａｃ Ｐｒｏ（登録商標）の形で）、無線電子デバイスまたはスマートフォン（例えば、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．（Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）から入手可能なｉＰｈｏｎｅ（登録商標）のモデルの形で）などのポータブル電子装置またはハンドヘルド電子デバイス、タブレット（Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．（Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）から入手可能なｉＰａｄ（登録商標）のモデルの形で）、ウェアラブル電子デバイス（例えば、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．（Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）から入手可能なＡｐｐｌｅ Ｗａｔｃｈ（登録商標）の形で）が含まれる。本明細書では図１内のプロセッサ１２および／または他の関連する項目が全体的に「データ処理回路」と称され得ることに、留意されたい。そのようなデータ処理回路は、全体として、または部分的に、ソフトウェアとして、ハードウェアとして、またはその両方として実施されてもよい。更に、図１内のプロセッサ１２および／または他の関連する項目は、単一に収容された処理モジュールであってもよいし、ユーザ機器１０内の他の要素のいずれかの中に、全体として、若しくは部分的に組み込まれていてもよい。プロセッサ１２は、汎用マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、コントローラ、状態マシン、ゲートロジック、別個の複数ハードウェア構成要素、専用のハードウェア有限状態マシン、または情報の計算若しくは他の操作を実行し得るどのような適切なエンティティのどのような組み合わせで実装されてもよい。プロセッサ１２は、１つ以上のアプリケーションプロセッサ、１つ以上のベースバンドプロセッサ、またはその両方を含んでもよく、本明細書に記載の様々な機能を実行する。
図１のユーザ機器１０において、プロセッサ１２は、様々なアルゴリズムを実行するために、メモリ１４および不揮発性メモリ１６と動作可能に結合されてもよい。プロセッサ１２によって実行されるそのようなプログラムまたは命令は、１つ以上の有形のコンピュータ可読媒体を含む、どのような適切な製造品に記憶されていてもよい。有形のコンピュータ可読媒体は、命令またはルーチンを格納するために、個別に、または集合的に、メモリ１４および／または不揮発性記憶装置１６を含んでもよい。メモリ１４および不揮発性記憶装置１６は、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、書き換え可能フラッシュメモリ、ハードディスク、および光ディスクなどの、データおよび実行可能命令を記憶するためのどのような適切な製造品を含んでもよい。また、そのようなコンピュータプログラム製品上に符号化されたプログラム（例えば、オペレーティングシステム）はまた、ユーザ機器１０が様々な機能を提供できるようにするためにプロセッサ１２によって実行され得る命令を含んでもよい。
特定の実施形態では、ディスプレイ１８は、ユーザ機器１０上で生成された画像をユーザが閲覧するのを容易にし得る。いくつかの実施形態では、ディスプレイ１８はタッチスクリーンを含んでもよく、タッチスクリーンは、ユーザがユーザ機器１０のユーザインタフェースと容易に相互作用できるようにしてもよい。更に、理解すべきこととして、いくつかの実施形態では、ディスプレイ１８は、１つ以上の、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、アクティブマトリックス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイ、またはこれらおよび／若しくは他のディスプレイ技術のいくつかの組み合わせを含んでもよい。
ユーザ機器１０の入力構造２２は、ユーザがユーザ機器１０と相互作用（例えば、ボタンを押して音量レベルを増減する）できるようにしてもよい。Ｉ／Ｏインタフェース２４は、ユーザ機器１０がネットワークインタフェース２６などの様々な他の電子デバイスとインタフェースできるようにしてもよい。いくつかの実施形態では、Ｉ／Ｏインタフェース２４は、ＡｐｐｌｅＩｎｃ．（Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）が提供するＬｉｇｈｔｎｉｎｇコネクタ、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、または他の類似したコネクタおよびプロトコルなどの標準的なコネクタおよびプロトコルを使用した充電および／またはコンテンツ操作のための有線接続用のＩ／Ｏポートを含んでもよい。ネットワークインタフェース２６は、例えば、超広帯域（ＵＷＢ）またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワークなどのパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘプロトコルファミリの１つ（例えば、ＷＩ－ＦＩ（登録商標））を用いるネットワークなどの、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）または無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、並びに／または、例えば第３世代（３Ｇ）セルラネットワーク、ユニバーサルモバイル通信システム（ＵＭＴＳ）、第４世代（４Ｇ）セルラネットワーク、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ（登録商標））セルラネットワーク、ロングタームエボリューションライセンス補助アクセス（ＬＴＥ－ＬＡＡ）セルラネットワーク、第５世代（５Ｇ）セルラネットワーク、および／若しくは、ニューレディオ（ＮＲ）セルラネットワーク、衛星ネットワーク、非地上ネットワークなどを含む、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）に関連するいずれかの標準などの広域ネットワーク（ＷＡＮ）の、１つ以上のインタフェースを含んでもよい。特に、ネットワークインタフェース２６は、ミリメートル波（ｍｍ波）周波数範囲（例えば、２４．２５～３００ギガヘルツ（ＧＨｚ））を含む５Ｇ仕様のリリース１５セルラ通信規格、および／または、無線通信に使用される周波数範囲を規定かつ／または有効化する他のいずれかのセルラ通信標準リリース（例えば、リリース１６、リリース１７、それ以降のいずれかのリリース）を使用するための１つ以上のインタフェースを含んでもよい。ユーザ機器１０のネットワークインタフェース２６は、前述のネットワーク（例えば、５Ｇ、Ｗｉ－Ｆｉ、ＬＴＥ－ＬＡＡなど）を介した通信を可能にしてもよい。
ネットワークインタフェース２６は、例えば、広帯域固定無線アクセスネットワーク（例えば、ＷＩＭＡＸ（登録商標））、モバイル広帯域無線ネットワーク（モバイルＷＩＭＡＸ（登録商標））、非同期デジタル加入者回線（ＡＤＳＬ、ＶＤＳＬなど）、デジタルビデオ地上波放送（ＤＶＢ－Ｔ）ネットワークおよびその拡張ＤＶＢハンドヘルド（ＤＶＢ－Ｈ（登録商標））ネットワーク、超広帯域（ＵＷＢ）ネットワーク、交流（ＡＣ）電力線などのための１つ以上のインタフェースもまた含んでもよい。
図示するように、ネットワークインタフェース２６は、送受信機３０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、送受信機３０の全てまたは一部が、プロセッサ１２内に配置されてもよい。送受信機３０は、１つ以上のアンテナを介して様々な無線信号の送信および受信をサポートしてもよく、よって、伝送機および受信機を含んでもよい。ユーザ機器１０の電源２９は、充電式リチウムポリマー（Ｌｉ－ｐｏｌｙ）バッテリおよび／または交流（ＡＣ）電力変換装置などの、どのような適切な電源であってもよい。
図２は、本開示の実施形態による、図１のユーザ機器１０の機能図である。図示するように、プロセッサ１２、メモリ１４、送受信機３０、伝送機５２、受信機５４、および／またはアンテナ５５（５５Ａ～５５Ｎとして示され、アンテナ５５と総称される）は、互いの間でデータを伝送および／または受信するために、直接的に、または間接的に（例えば、別の構成要素、通信バス、ネットワークを介して）、互いに通信可能に連結されていてもよい。
ユーザ機器１０は、例えば、ネットワーク（例えば、基地局を含む）または直接接続を介して、ユーザ機器１０と外部デバイスとの間でデータの伝送および受信をそれぞれ可能にする伝送機５２および／または受信機５４を含んでもよい。図示するように、伝送機５２および受信機５４は、結合されて送受信機３０となってもよい。ユーザ機器１０はまた、送受信機３０に電気的に連結された１つ以上のアンテナ５５Ａ～５５Ｎを有してもよい。アンテナ５５Ａ～５５Ｎは、シングルビーム、デュアルビーム、またはマルチビーム配列などで、無指向性または指向性の構成に構成されてもよい。各アンテナ５５は、１つ以上のビームおよび様々な構成に関連付けられてもよい。いくつかの実施形態では、あるアンテナグループまたはモジュールのアンテナ５５Ａ～５５Ｎのうち複数のアンテナが、それぞれの送受信機３０に通信可能に連結されていてもよく、構築的および／または破壊的に結合してビームを形成し得る無線周波数信号を各々が発信してもよい。ユーザ機器１０は、様々な通信規格に適した複数の伝送機、複数の受信機、複数の送受信機、および／または複数のアンテナを含んでもよい。いくつかの実施形態では、伝送機５２および受信機５４は、有線または電信線の他のシステムまたは手段を介して情報を送信および受信してもよい。
図示するように、ユーザ機器１０の様々な構成要素は共に、バスシステム５６によって連結されていてもよい。バスシステム５６は、データバスに加えて、データバス、例えば、電力バス、制御信号バス、およびステータス信号バスを含み得る。ユーザ機器１０の構成要素は、一緒に結合されるか、または他のいくつかの機構を使用して互いに入力を受け入れたり、提供したりすることができる。
図３は、本開示の実施形態による、伝送機５２（例えば、伝送回路）の概略図である。図示するように、伝送機５２は、発信データ６０を１つ以上のアンテナ５５を介して、伝送されるデジタル信号の形態で受信してもよい。伝送機５２のデジタル－アナログ変換器（ＤＡＣ）６２が、このデジタル信号をアナログ信号に変換してもよく、変調器６４が変換されたアナログ信号をキャリア信号と結合し、電波（ｒａｄｉｏ ｗａｖｅ）を生成してもよい。電力増幅器（ＰＡ）６６は、変調器６４から変調信号を受信する。電力増幅器６６は、変調信号を好適なレベルに増幅して、１つ以上のアンテナ５５を介した信号の伝送を駆動することができる。次いで、伝送機５２のフィルタ６８（例えば、フィルタ回路および／またはソフトウェア）が、増幅信号から望ましくない雑音を除去して、１つ以上のアンテナ５５を介して伝送される伝送データ７０を生成してもよい。フィルタ６８は、バンドパスフィルタ、バンドストップフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、および／またはデシメーションフィルタなどの、増幅信号から望ましくない雑音を除去する、単数または複数の、どのような適切なフィルタを含んでもよい。加えて、伝送機５２は、伝送機５２が発信データ６０を１つ以上のアンテナ５５を介して送信できるように、図示されていない、どのような適切な追加の構成要素を含んでもよいし、または、示された構成要素のうち、ある特定のものを含まなくてもよい。例えば、伝送機５２は、ミキサおよび／またはデジタルアップコンバータを含むことができる。別の例として、（増幅信号のフィルタリングが不要になり得るように）電力増幅器６６が増幅信号を所望の周波数範囲で出力する場合、伝送機５２はフィルタ６８を含まなくてもよい。
図４は、本開示の実施形態による、受信機５４（例えば、受信回路）の概略図である。図示するように、受信機５４は、１つ以上のアンテナ５５から受信データ８０をアナログ信号の形態で受信してもよい。低雑音増幅器（ＬＮＡ）８２が、受信したアナログ信号を、受信機５４が処理するための好適なレベルに増幅してもよい。フィルタ８４（例えば、フィルタ回路および／またはソフトウェア）が、交差チャネル干渉などの望ましくない雑音を受信信号から除去してもよい。フィルタ８４はまた、１つ以上のアンテナ５５によって受信された、所望の信号以外の周波数である追加の信号を除去してもよい。フィルタ８４は、バンドパスフィルタ、バンドストップフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、および／またはデシメーションフィルタなどの、受信信号から望ましくない雑音または信号を除去する、単数または複数のどのような適切なフィルタを含んでもよい。復調器８６が、無線周波数エンベロープを除去し、かつ／または、フィルタリングされた信号から、処理するための復調信号を抽出してもよい。アナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）８８が、復調アナログ信号を受信し、この信号を、ユーザ機器１０によって更に処理される着信データ９０のデジタル信号に変換してもよい。加えて、受信機５４は、受信機５４が１つ以上のアンテナ５５を介して受信データ８０を受信できるように、図示されていない、どのような適切な追加の構成要素を含んでもよいし、または示された構成要素のうち、ある特定のものを含まなくてもよい。例えば、受信機５４は、ミキサおよび／またはデジタルダウンコンバータを含み得る。
図５は、本開示の実施形態による、ユーザ機器１０および受信デバイス１０２を含む無線通信システム１００の概略図である。受信デバイス１０２は、ユーザ機器１０から無線信号を受信する任意の好適な電子デバイス（ユーザ機器１０の形態を含むか、またはそれとの同様の構成要素を含む）を含むことができる。例えば、受信デバイス１０２は、地上基地局（例えば、ノードＢ、進化型ノードＢまたはｅＮｏｄｅＢ、ｇＮｏｄｅＢなど）、非地上基地局、高高度プラットフォームステーション（High Altitude Platform Station：ＨＡＰＳ）、衛星（例えば、低地球軌道（ＬＥＯ）衛星、中地球軌道（ＭＥＯ）衛星、対地同期地球軌道（geosynchronous Earth orbit：ＧＥＯ）衛星）、地上局などとして実装される、ゲートウェイまたは通信ハブを含み得るか、またはその一部であり得る。受信デバイス１０２によって受信された無線信号の受信電力を増加させるために、ユーザ機器１０は、伝送機５２を介して、受信デバイス１０２によって受信されるように、２つ以上のアンテナを介して２つ以上の無線信号を送信することができる。例えば、図示されるように、ユーザ機器１０は、受信デバイス１０２のアンテナ１０６で受信される、２つのアンテナ５５Ａ、５５Ｂを介して２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂを送信することができる。この２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂは同一であってもよく、したがって、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂの受信デバイス１０２における受信電力を、例えば、ユーザ機器１０からのそのような単一の信号を受信するときの（最大４倍まで）増加させる。したがって、図５に示すユーザ機器１０の２つのアンテナ５５Ａ、５５Ｂおよび受信デバイス１０２のアンテナ１０６は、単なる例示的な実装形態であり、ユーザ機器１０は、その代わりに、受信デバイス１０２の任意の好適な数のアンテナ（例えば、３個以上のアンテナ、４個以上のアンテナ、６個以上のアンテナ、８個以上のアンテナ、１２個以上のアンテナなど）により受信されるように、任意の適切な数のアンテナ（例えば、３個以上のアンテナ、４個以上のアンテナ、６個以上のアンテナ、８個以上のアンテナ、１２個以上のアンテナなど）を介して、任意の好適な数の信号（例えば、３個以上の信号、４個以上の信号、６個以上の信号、８個以上の信号、１２個以上の信号など）を送信することができる。
しかし、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂによるデュアル伝送は、受信デバイス１０２で電力変動を引き起こす場合がある。実際には、信号１０４Ａ、１０４Ｂの少なくとも一部分は、信号１０４Ａと信号１０４Ｂとの間の位相関係により、受信デバイス１０２のアンテナ１０６でキャンセルされ得る。特に、信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相関係と組み合わされた経路減衰の相対的な相異は、受信機信号強度（例えば、受信信号の電力）に影響を及ぼす場合がある。事実上、高度に相関したチャネル（例えば、信号１０４Ａ、１０４Ｂの間の位相差が１８０°に近づく場合）では、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂによるデュアル伝送は、受信機信号強度に関しては、信号（例えば、１０４Ａまたは１０４Ｂ）の単一の伝送よりも一層悪化して行われる場合がある。
具体的には、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相差が０°に近づくほど、受信デバイス１０２のアンテナ１０６では、より高い受信電力が実現され得る。一方、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂの間の位相差が１８０°に近づくほど、アンテナ１０６では、より低い受信電力が実現され得る。また、無線信号１０４Ａ、１０４Ｂの電力値がともに近くなるほど、２つの信号間の位相差が１８０°に近づく場合に、より低い受信電力の影響が悪化する。例えば、１８０°の位相差またはその近くにある場合、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂが電力レベルが６ｄＢ以上異なる場合には、受信電力は最大９デシベル（ｄＢ）減少し得る。しかし、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂが電力レベルが４ｄＢだけ異なる場合には、受信電力は約１３ｄＢ減少し得る。２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂが２ｄＢだけ電力レベルで異なる場合には、受信電力は約１８ｄＢは減少する場合がある。２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂが電力レベルでほぼ同じである場合には、受信電力は無限に効果的に減少し得る。したがって、場合によっては、デュアル伝送のための高度に相関したチャネル（例えば、１７０°以上、１６０°以上、１５０°以上、１３５°以上など、信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相差が１８０°に近づく場合）は、単一のアンテナ（例えば、５５Ａまたは５５Ｂ）を介して単一の信号（例えば、１０４Ａまたは１０４Ｂ）を送信する場合よりも悪い性能を呈する場合がある。
場合によっては、閉フィードバックループを使用して、無線信号（例えば、１０４Ａまたは１０４Ｂ）のうちの少なくとも１つをシフトして、２つの無線信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の有利な位相関係（例えば、２°の位相差以下、５°の位相差以下、１０°の位相差以下、１５°の位相差以下、２０°の位相差以下など、０°近くの位相差）を実現することができる。すなわち、閉フィードバックループは、入力として２つの無線信号１０４Ａ、１０４Ｂを受信し、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相差を判定でき、２つの信号間の位相差が０°またはほぼ０°であるように信号１０４Ａ、１０４Ｂの一方または両方をシフトすることができる。しかし、特定の状況では、閉フィードバックループを利用することは望ましくない場合がある。例えば、受信デバイス１０２とユーザ機器１０との間の距離が閾値距離よりも大きい場合、（例えば、２つの無線信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の有利な位相差を達成するために）補正またはコードブックを送信することは、変動（例えば、補正またはコードブックの適時受信に影響を与え得る高速チャネル変動）により、可能ではない場合がある。さらに、少なくとも部分的な信号キャンセルがあり得ることにより、受信デバイス１０２および／または対応している無線通信ネットワークは、受信デバイス１０２が、（例えば、肯定応答または「ＡＣＫ」信号をユーザ機器に送信することによって）ユーザ機器１０を肯定応答できるまで、リスニング時間を増加させる必要があり得る。このように、少なくともこれらのタイプの状況においては、開ループスキームは、そのような欠点に影響を受けない場合もあり、したがって、閉ループまたはフィードバックスキームよりも優れた性能を有する。
他の場合には、巡回遅延ダイバーシティスキームは、デュアル伝送性能を向上させることができ、受信デバイス１０２のアンテナ１０６でのゲインは、高相関チャネル（例えば、デュアル伝送信号間の位相差が１８０°に近づく場合）には小さくなり得る。さらに、タイムアライメントエラーおよび巡回遅延ダイバーシティスキームは、割り当て（例えば、信号１０４Ａ、１０４Ｂ内のデータまたはシンボル）が、（例えば、組み合わされた遅延によって引き起こされ得る）信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の増加したキャンセルのｎｕｌｌまたは点に配置されることに起因するディープフェージング（例えば、強力な破壊的干渉）に影響を受ける場合があり、信号の損失をもたらす場合がある。
図６は、本開示の実施形態による、図５の無線通信システム１００の構成要素を示すブロック図である。特に、受信デバイス１０２は、地上基地局、非地上基地局、高高度プラットフォームステーション（high altitude platform station：ＨＡＰＳ）、衛星、ゲートウェイ、アクセスポイント（例えば、Ｗｉ－Ｆｉアクセスポイント）、ルータなどを含み得る。受信デバイス１０２は、図４の受信機５４などの受信機を含み得る。図示するように、ユーザ機器１０は、（例えば、ゼロ周波数近くなどの無線周波数よりも低い）ベースバンド周波数で受信デバイス１０２に送信される（例えば、データを搬送する）信号を生成または提供するベースバンド（ＢＢ）プロセッサ１２２Ａを含み得る。ユーザ機器１０はまた、ベースバンド信号のチャネル符号化を提供する低密度パリティチェック（ＬＤＰＣ）ロジック１２４Ａを含み得る。図示するように、ベースバンドプロセッサ１２２ＡおよびＬＤＰＣロジック１２４Ａは、ユーザ機器１０の処理回路１２に含まれ得る。
信号内のデータは、データブロック１２６に配分され得る。データのコピーは、２つの経路１３０Ａ、１３０Ｂに沿って送信される。すなわち、第１の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）コード１３４Ａ（例えば、ＣＤＭＡコード１）を（例えば、第１の符号化信号１０４Ａを生成する）データの第１のコピーに適用する、第１の単一キャリア周波数分割多重アクセス（ＳＣ－ＦＤＭＡ）ロジック１３２Ａに向かう第１の経路１３０Ａと、第２の、異なるＣＤＭＡコード１３４Ｂ（例えば、ＣＤＭＡコード２）を、（例えば、第２の符号化信号１０４Ｂを生成する）データの第２のコピーに適用する第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ｂに向かう第２の経路１３０Ｂである。
次いで、ユーザ機器１０は、第１のアンテナ５５Ａを介して第１の符号化信号１０４Ａを、第２のアンテナ５５Ｂを介して第２の符号化信号１０４Ｂを、（例えば、並行してまたは同時に）受信デバイス１０２に送信する。ユーザ機器１０に示される構成要素のうちの少なくとも一部は、ユーザ機器１０の処理回路（例えば、プロセッサ１２Ａ）の一部として実装され得ることを理解されたい。また、第１のアンテナ５５Ａは、第１のセットのアンテナ（例えば、１つのアンテナからなる第１のセット、例えば、ビームフォーミングを実行する複数のアンテナからなる第１のセット）を含むことができ、第２のアンテナ５５Ｂは、第２のセットのアンテナ（例えば、１つのアンテナからなる第２のセット、例えば、ビームフォーミングを実行する複数のアンテナからなる第２のセット）を含むことができる。
受信デバイス１０２は、受信アンテナ１０６での単一受信信号として符号化信号１０４Ａ、１０４Ｂを受信することができる（ただし、場合によっては、各信号または両方の信号は、複数のアンテナで受信される場合もある）。受信アンテナ１０６は、アンテナからなるセット（例えば、１つのアンテナからなるセット、例えば、ビームフォーミングを実行する複数のアンテナからなるセット）を含み得ることを理解されたい。受信デバイス１０２の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ロジック１３６は、受信信号を時間ドメインから周波数ドメインに変換し、２つの経路１３８Ａ、１３８Ｂに沿って変換された受信信号を出力することができる。変換された受信信号の第１のコピーは、第１の経路１３８Ａに沿って第１の等化器（ＥＱ）１４０Ａ（例えば、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）等化器）に送信され、これは、第１のＣＤＭＡコード１３４Ａに対して受信信号の媒体またはチャネルを等しくし、これにより、受信信号から第１の信号１０４Ａを非相関化する、または抽出する。いくつかの実施形態では、第１のＥＱ１４０Ａは、第１の信号１０４Ａの第１のＣＤＭＡコード１３４Ａおよび／または１つ以上のパイロットシンボル（例えば、最初の４つのパイロットシンボル）で訓練され得る。第１の逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ロジック１４２Ａは、第１の信号１０４Ａを周波数ドメインから時間ドメインに変換することができ、次いで、シンボルアキュムレータ（ＡＣＣ）１４４Ａは、第１の信号１０４Ａ内のシンボルを判定することができる。変換された受信信号の第２のコピーは、第２の経路１３８Ｂに沿って第２のＥＱ１４０Ｂ（例えば、ＭＭＳＥ等化器）に送信され、これは、第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂに対して受信信号の媒体またはチャネルを等しくし、したがって、受信信号から第２の信号１０４Ｂを非相関化する、または抽出する。いくつかの実施形態では、第２のＥＱ１４０Ｂは、第２の信号１０４Ｂの第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂおよび／または１つ以上のパイロットシンボル（例えば、最初の４つのパイロットシンボル）で訓練され得る。第２のＩＦＦＴロジック１４２Ｂは、第２の信号１０４Ｂを周波数ドメインから時間ドメインに変換することができ、次いで第２のシンボルＡＣＣ１４４Ｂは、第２の信号１０４Ｂ内のシンボルを判定することができる。次いで、これらは合成器または加算器１４６で一体に合成または構築的に追加され、受信デバイス１０２のベースバンドプロセッサ１２２ＢおよびＬＤＰＣロジック１２４Ｂに送信される。図示するように、ベースバンドプロセッサ１２２ＢおよびＬＤＰＣロジック１２４Ｂは、受信デバイス１０２の処理回路１２Ｂに含まれ得る。特に、ＬＤＰＣロジック１２４Ｂは、ベースバンド信号のチャネル復号化を実行することができ、ベースバンドプロセッサ１２２Ｂは、得られた信号（これは、ユーザ機器１０のベースバンドプロセッサ１２２Ａによって生成または提供される元の信号に一致または相関し得る）を更に生成、判定、処理、使用および／または、受信デバイス１０２の他の構成要素に送信することができる。受信デバイス１０２に示される構成要素のうちの少なくとも一部は、受信デバイス１０２の処理回路（例えば、プロセッサ１２Ｂ）として実装され得ることを理解されたい。
単一の信号の（例えば、単一のアンテナを介した）信号伝送は、特定の数の直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルの繰り返しでデフォルトのＣＤＭＡコードを使用することができるが、図６に示すデュアル伝送スキームは、ＯＦＤＭシンボルの繰り返しと組み合わせて、各伝送チェーンまたは経路（例えば、１３０Ａ、１３０Ｂ）に対して異なるＣＤＭＡコード（例えば、１３４Ａ、１３４Ｂ）を使用することができる。次いで、図６に示すように、（例えば、信号１０４Ａ、１０４Ｂとして送信される）伝送ストリームの両方は、受信デバイス１０２において異なるＣＤＭＡコード（例えば、１３４Ａ、１３４Ｂ）を使用して非相関化される。いくつかの実施形態では、ＣＤＭＡコード（例えば、１３４Ａ、１３４Ｂ）を、（ＳＣ－ＦＤＭＡ動作後）信号非相関化および低い相互相関化のために生成または最適化することができる。信号１０４Ａ、１０４Ｂは同じ信号ではないが、その代わりに、異なるＣＤＭＡコード（例えば、１３４Ａ、１３４Ｂ）を使用した符号化によって非相関化されるため、アンテナ１０６における受信信号強度は、非相関化した信号間の不利な位相差が（例えば、同じ信号のデュアル伝送とは対照的に）信号（１０４Ａ、１０４Ｂ）の部分をキャンセルするように機能し得ない場合があるので、低減している場合があり、または受信デバイス１０２で信号劣化している場合がある。有利には、図６に示す開ループスキームは、フィードバックチャネルを必要せずに、受信デバイス１０２は、構築的な様式で同じ信号に関連付けられた（しかし、差分ＣＤＭＡコードで符号化された）ストリームを追加することができる。
図７は、本開示の実施形態による、ＳＣ－ＦＤＭＡロジック（例えば、１３２Ａ、１３２Ｂ、集合的に１３２）によって実行され得るように、ＣＤＭＡコード（例えば、１３４Ａまたは１３４Ｂ、集合的に１３４）をデータブロック１２６に適用することによってＯＦＤＭシンボル１５０を生成するブロック図である。特に、各データブロック１２６は、ＯＦＤＭシンボル１５０を作成するために使用される、変調ビットなどの、ビットを含み得る。例えば、各データブロック１２６は、二位相偏移変調（binary phase shift keying：ＢＰＳＫ）変調ビットからなるセットを含み得る。各データブロック１２６（例えば、データブロック０、データブロック１、データブロック２など）は、次のデータブロック１２６が送信される前に、Ｎ回繰り返し（例えば、繰り返し０、繰り返し１、．．．繰り返しＮ－１）送信され得る。これは、新しいおよび／または異なるセットの変調ビットを含み得る。データブロック１２６は、図６に示すように、ＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２に入力される場合があり、この場合、ＣＤＭＡコード１３４の少なくとも一部（ＣＤＭＡシーケンス長としては、データブロック１２６のものよりもはるかに長くてもよい）が周波数ドメインの個々のデータブロック１２６に適用される。特に、ＣＤＭＡコード１３４のビットは、データブロック１２６のビットに適用され得る（例えば、それにより乗算され得る）。データブロック１２６に適用されるＣＤＭＡコード１３４の異なる部分（例えばビット）により、データブロック１２６のＳＣ－ＦＤＭＡ１３２の出力での連続して生成される繰り返しは、同じデータを含む場合であって異なっている。加えて、第１の経路１３０Ａ上に配置された第１のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａによって適用されるＣＤＭＡコード１３４Ａは、第２の経路１３０Ｂ上に配置された第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ｂによって適用されるＣＤＭＡコード１３４Ｂとは異なっているため、ユーザ機器１０の各アンテナ５５Ａ、５５Ｂによって伝送された生成されたＯＦＤＭシンボル１５０も異なっている。
上で論じたように、同一のアップリンクデータ（１層伝送とも称され得る）を有する２つの無線信号を使用してデュアル伝送が実行される場合には、受信機アンテナ１０６での完全な信号のキャンセルは、２つの無線信号間の１８０°の位相差で発生し得る。しかし、２層伝送と称され得る、ＣＤＭＡコード１３４をデータ（例えば、変調ビット）に適用することにより、異なるアップリンクデータ（例えば、異なるＯＦＤＭシンボル１５０）を有する無線信号１０４Ａ、１０４Ｂを生成することができる。これにより、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相関係による影響が低減されるか、または全く影響を受けない状態で無線信号１０４Ａ、１０４Ｂが受信機アンテナ１０６で受信されることを可能にし得る。
図８は、本開示の実施形態による、受信デバイス１０２のアンテナ１０６での電力降下に対する２つの信号（例えば、１０４Ａ、１０４Ｂ）間の位相差および電力差の影響を示すプロットである。プロットは、２つの信号間の異なる電力差（それぞれ、０ｄＢの電力差、１ｄＢの電力差、２ｄＢの電力差、３ｄＢの電力差、４ｄＢの電力差、５ｄＢの電力差および６ｄＢの電力差）に対応している複数の曲線１６０、１６２、１６４、１６６、１６８、１７０、１７２を含む。プロットは、２つの信号間の１８０°の位相差（破線１７４で示されている）で、またはその近くで、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂが、曲線１７２によって示されるように、電力レベルで６ｄＢ以上異なる場合に、受信電力が最大２．６ｄＢに減少し得ることを示している。２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂが電力レベルで４ｄＢだけ異なる場合には、曲線１６８によって示されるように、受信電力は少なくとも２．９ｄＢ減少し得る。２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂが電力レベルで２ｄＢだけ異なる場合には、曲線１６４によって示されるように、受信電力は約３．１ｄＢを減少し得る。２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂが電力レベルでほぼ同じである場合には、受信電力は、曲線１６０によって示されるように、例えば、約３．２５ｄＢに効果的に減少し得る。これは、上述のように、１８０°の位相差にある、またはその近くにある場合は、受信電力は、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂが電力レベルで６ｄＢ以上異なる場合には、例えば、最大９ｄＢ減少し得、受信電力は、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂが電力レベルで４ｄＢだけ異なる場合には、１３ｄＢを減少し得、受信電力は、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂが電力レベルで２ｄＢだけ異なる場合には、例えば、約１８ｄＢを減少し得、受信電力は、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂの電力レベルがほぼ同じである場合には、実際上無限に減少し得る１層伝送スキームと比較して電力の大幅な低下が減少することを示している。
本開示の実施形態によれば、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２はそれぞれ、図９に示すように、（例えば、プロセッサ１２などの、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２の処理回路内の）ＣＤＭＡコード１３４を生成するシーケンス生成器１９０を含み得る。シーケンス生成器１９０は、ＣＤＭＡコード１３４の最大長シーケンス（maximum length sequence：ＭＬＳ）１９６を指定するレジスタ重み１９４または多項式を生成するレジスタ１９２（例えば、最大線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）などの、ＬＦＳＲ）を含むことができる。例えば、レジスタ重み１９４は、ｘＭ＋１の原始多項式を含むことができ、Ｍ＝２２０－１＝１０４８５７５である。有利には、シンボル計算機は、大きなＭに起因してｘＭ＋１を因数に分解できない場合がある。ユーザ機器１０および／または等化器１４０Ａ、１４０ＢのＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａ、１３２Ｂは、次いで、シーケンス１９６に基づいてＣＤＭＡコード１３４を生成することができる。この長さにより、ＣＤＭＡコード１３４のランダム性を大きくすることを可能にし、２つの無線信号１０４Ａ、１０４Ｂ内の生成されたＯＦＤＭシンボル１５０の間に（例えば、２つのＣＤＭＡコード１３４が、図６の２つの経路１３０Ａ、１３０Ｂ上などの、データストリームの２つのコピーに適用されることを確実にするために）発生する、パターンまたは繰り返すＣＤＭＡコード１３４の可能性を低くすることが可能になる。図９に示すように、原始多項式１９４は、最大３個のタップを使用して生成され得るが、任意の好適な数（例えば、１つ以上、２つ以上、４つ以上、５つ以上などの）のタップが意図されている。タップは、次の原始多項式１９４を生成するのに使用される原始多項式１９４のビット位置を指す。３つのタップを使用すると、（ミラーシーケンスを除いて）少なくとも５１個の組み合わせが使用されるために利用可能であり、例えば、ｘ２０＋ｘ６＋ｘ４＋ｘ＋１，ｘ２０＋ｘ１６＋ｘ７＋ｘ３＋１などである。
相互相関の目的で、シーケンス１９６は、（例えば、ｘ２０＋ｘ１７＋１のような）デフォルトのシーケンスと比較され得る。シーケンス１９６は、完全アップリンク伝送（例えば、無線信号１０４Ａ、１０４Ｂ）を生成するために使用され得る。次いで、相互相関（例えば、デフォルトシーケンスとの類似性）を判定することができ、位相差に対する電力降下を考慮することができる。特に、デフォルトシーケンスとの相互相関度が高くなるほど、ランダム性の度合いは低くなることを示し得るが、デフォルトシーケンスとの相互相関度が低くなるほど、ランダム性の度合いが高くなることを示し得る。図１０は、本開示の実施形態による、デフォルトシーケンスとの、シーケンス生成器１９０によって生成されたシーケンス１９６の相互相関２１０を示す分布プロットである。各多項式１９４は、シーケンス識別子（ＩＤ）２１２によってインデックス付けされる。例えば、ＩＤ１５（例えば、２１４）は、ｘ２０＋ｘ６＋ｘ５＋ｘ２＋１に対応し、ＩＤ５１（例えば、２１６）は、ｘ２０＋ｘ１２＋ｘ９＋ｘ８＋１に対応し、図１０のプロットで示すように、２つの多項式２１４、２１６は、デフォルトシーケンスとの相互相関２１０が最も低い。ＩＤ２２（例えば、２１８）は、デフォルトシーケンスに対するミラーである、および／またはデフォルトシーケンスを表す。ミラー多項式は同じシーケンスを生成するが、特定の量のサンプルだけシフトされる場合がある。一般に、（ＩＤ２１２を使用して識別される）シーケンス１９６は、ＳＣ－ＦＤＭＡ符号化に関して良好な相互相関特性を示し、すべてが使用可能な範囲であり得る。すなわち、性能が悪いために、シーケンスを除外する必要はない。これらのシーケンス１９６を、ＯＦＤＭシンボル１５０を生成するために適用することにより、結果として生じる受信された無線信号１０４Ａ、１０４Ｂが、１８０°の位相差でまたはその近くで、（例えば、デフォルトシーケンスとの相互相関２１０のどれほど低いかに依存して）０．０４ｄＢ未満、０．０３ｄＢ未満、０．０２ｄＢ未満、または０．０１ｄＢ未満の、受信デバイス１０２のアンテナ１０６での電力降下を引き起こす可能性がある。
有利には、異なる（例えば、異なる２つの）ＣＤＭＡコード１３４を使用して無線信号１０４Ａ、１０４Ｂを最終的に生成することにより、無線信号１０４Ａ、１０４Ｂを生成するために同じＣＤＭＡコード１３４を使用する場合と比較して、（例えば、受信デバイス１０２のアンテナ１０６での）受信機性能が改善される。チャネル減衰に関して、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂが１８０°の位相差を有し、同じＣＤＭＡコード１３４が使用される場合、（例えば、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂを受信デバイス１０２に送信するために使用されるチャネルの）チャネル減衰は無限大に近づく場合がある。しかし、同じ状況の場合で、２つの異なるＣＤＭＡコード（例えば、１３４Ａ、１３４Ｂ）を使用する場合、チャネル減衰は、２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂが０°の位相差を有する場合と同様であり得る。すなわち、チャネルは、異なるＣＤＭＡコード１３４が使用される場合、受信機アンテナ１０６での２つの信号１０４Ａ、１０４Ｂ（例えば、２つのアップリンクストリーム）のフレーズ関係に起因して影響をほとんど有しないか、または全く有さない場合がある。
また、受信デバイス１０２の受信機アンテナ１０６でのビットエラー率（ＢＥＲ）性能も改善され得る。一般に、信号対雑音比（ＳＮＲ）はＢＥＲと反比例して変化し得る。すなわち、ＢＥＲが低いほど、ＳＮＲは良好になる。同じＣＤＭＡコード１３４が無線信号１０４Ａ、１０４Ｂを生成するのに使用される場合、無線信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相差が１８０°に近づくと、この関係は悪化する。すなわち、ＢＥＲはもはや、ＳＮＲとともに変化しない場合がある（例えば、ＢＥＲはＳＮＲが変化しても一定の値のままの場合もある）。また、良好なＳＮＲ（例えば、１５ｄＢ以上）は、無線信号１０４Ａと無線信号１０４Ｂとの間の位相差が１８０°に近づいたときに、高い（例えば、１０－２よりも大きい）ＢＥＲを有しながら、達成され得る。したがって、無線信号１０４Ａと無線信号１０４Ｂとの間の位相差が１８０°に近づき、同じＣＤＭＡコード１３４を使用して無線信号１０４Ａ、１０４Ｂを生成する場合には、高ＳＮＲ（例えば、１５ｄＢ以上）かつ低ＢＥＲ（例えば、１０－２を超える）の両方に関して、アンテナ１０６で良好な品質の信号を受信することが可能ではない場合がある。
対照的に、図１１～図１３は、異なるＣＤＭＡコード１３４がアップリンク伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂで使用される場合のＢＥＲ性能を示すプロットである。これらのプロットでは、図１０に示す全５１個のＭＬＳを使用して、ＣＤＭＡコード１３４、および最終的には信号１０４Ａ、１０４Ｂを生成した。特に、図１１は、本開示の実施形態による、ＳＮＲ２３２に基づいて変化するＢＥＲ２３０を（例えば、対数スケールで）示すプロットである。図示するように、性能は受信機アンテナ１０６での位相シフトに依存し得る。すなわち、より高い（例えば、１０－２を超える）ＢＥＲ２３４は、加算性白色ガウス雑音（additive white Gaussian noise：ＡＷＧＮ）によって支配され得る。一方、より低い（例えば、１０－３未満の）ＢＥＲ２３６は、他のアップリンク伝送からの干渉によって支配され得る。また、これらの低いＢＥＲ２３６では、ＳＮＲ２３２は無線信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相差に依存し得る。プロットに示すように、無線信号１０４Ａ、１０４Ｂの位相差が（例えば、２３８で）９０°または２７０°に近づく場合には、ＳＮＲ２３２は悪くなる場合があるが、位相差が（例えば、２４０で）０°または１８０°に近づく場合には、ＳＮＲ２３２は良くなる場合がある。特に、極位相差値（例えば、２４０で示す０°または１８０°と比較して、２３８で示す９０°または２７０°）間に約１２ｄＢの変動がある。
図１２は、本開示の実施形態による、ＢＥＲが１０－２であるときの無線信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相差またはシフト２５０に基づいて変化するＳＮＲ２３２を示すプロットであり、図１３は、ＢＥＲが１０－３であるときの、無線信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相差２５０に基づいて変化するＳＮＲ２３２を示すプロットである。図１２に示すように、ＢＥＲが１０－２であるとき、ＳＮＲ２３２は、９０°で（例えば、２６０で）、かつ２７０°（例えば、２６２で）で悪くなるか、または低くなり（例えば、最小となり）、約４ｄＢ以下の値を有する。一方、ＳＮＲ２３２は、０°で（例えば、２６４で）、かつ１８０°で（例えば、２６６で）より良くなるまたは高くなり（例えば、最大になり）、約６ｄＢ以上の値を有する。いずれの場合でも、無線信号１０４Ａ、１０４Ｂの間の位相差２５０に関係なく、ＳＮＲ２３２は、約４ｄＢ～６ｄＢ間で変化する。ＳＮＲ２３２は、１８０°で無限大に近づき得るが、そうでなければ０°および３６０°に近づくと、２ｄＢ未満に指数関数的に減少し得る、ＢＥＲが１０－２である場合に同じＣＤＭＡコード１３４を使用する場合と比較する。
図１３に示すように、ＢＥＲが１０－３である場合、ＳＮＲ２３２は、９０°（例えば、２８０）および２７０°（例えば、２８２で）で悪くなるか、または低くなり（例えば、最小になり）、約７ｄＢ以下の値を有する。一方、ＳＮＲ２３２は、０°で（例えば、２８４で）、かつ１８０°で（例えば、２８６で）より良くなるまたは高くなり（例えば、最大になり）、約１１ｄＢ以上の値を有する。ＳＮＲ２３２は、１８０°で無限大に近づき得るが、そうでなければ０°および３６０°に近づくと、約４ｄＢ以下に指数関数的に減少し得る、ＢＥＲが１０－３である場合に同じＣＤＭＡコード１３４を使用する場合と比較する。したがって、同じＣＤＭＡコード１３４を使用する場合と比較して、異なるＣＤＭＡコード１３４を使用して無線信号１０４Ａ、１０４Ｂを生成して、デュアル伝送を実行すると、性能がかなり向上する。
図１４は、本開示の実施形態による、異なるＣＤＭＡコード１３４を使用したデュアル伝送方法３００のフローチャートである。各デバイスのプロセッサ１２など、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２の構成要素を制御し得る任意の好適なデバイス（例えば、コントローラ）は、方法３００の処理ブロックを実行することができる。いくつかの実施形態では、方法３００は、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２のプロセッサ１２を使用して、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２のメモリ１４または記憶装置１６など、有形で、非一時的な、コンピュータ可読媒体に記憶された命令を実行することによって実施され得る。例えば、方法３００は、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２のオペレーティングシステム、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２の１つ以上のソフトウェアアプリケーションなどの１つ以上のソフトウェアコンポーネントによって少なくとも部分的に実行され得る。方法３００は、特定の順序の行程を用いて説明されているが、本開示は、説明した行程は、図示した順序とは異なる順序で実行することができ、特定の説明した行程は、スキップするまたは全く実行しないことができることを意図していることを理解されたい。
処理ブロック３０２では、ユーザ機器１０はベースバンド信号を受信する。特に、ユーザ機器１０のプロセッサ１２Ａは、ベースバンドプロセッサ１２２Ａおよび／またはＬＤＰＣロジック１２４Ａからベースバンド信号またはベースバンド信号の指示を受信することができる。ベースバンド信号は、受信デバイス１０２に伝送されるデータ（例えば、制御情報、タイミング情報、ペイロード情報など）を含むことができる。処理ブロック３０４では、ユーザ機器１０は第１のＣＤＭＡコード１３４Ａおよび第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂを生成する。特に、ユーザ機器１０のプロセッサ１２Ａは、ＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａ、１３２Ｂのシーケンス生成器１９０にＭＬＳ１９６を生成させることができ、次いで、ＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａ、１３２Ｂは、それを使用してＣＤＭＡコード１３４を生成することができる。いくつかの実施形態では、ユーザ機器１０は、ベースバンド信号の指示を受信することに応答して、第１のＣＤＭＡコード１３４Ａおよび第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂを生成することができる。
処理ブロック３０６では、第１のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａは、第１のＣＤＭＡコード１３４Ａをベースバンド信号の第１のコピーに適用して第１の伝送信号１０４Ａを生成し、処理ブロック３０８では、第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ｂは、第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂをベースバンド信号の第２のコピーに適用して第２の伝送信号１０４Ｂを生成する。特に、第１のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａは、第１のＣＤＭＡコード１３４Ａとベースバンド信号の第１のコピーとを乗算して第１の伝送信号１０４Ａを生成することによって、第１のＣＤＭＡコード１３４Ａをベースバンド信号の第１のコピーに適用することができる。同様に、第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ｂは、第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂとベースバンド信号の第２のコピーとを乗算して第２の伝送信号１０４Ｂを生成することによって、第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂをベースバンド信号の第２のコピーに適用することができる。ユーザ機器１０のプロセッサ１２Ａはまた、任意の適切な変調技法をベースバンド信号のコピーに適用して、それらを無線周波数伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂに変換できることを理解されたい。処理ブロック３１０では、ユーザ機器１０の伝送機５２は、第１のアンテナ５５Ａを使用して第１の伝送信号１０４Ａを伝送し、処理ブロック３１２では、ユーザ機器１０の伝送機５２は、第２のアンテナ５５Ｂを使用して第２の伝送信号１０４Ｂを伝送する。
処理ブロック３１４では、受信デバイス１０２の受信機は、その後、合成された第１の伝送信号１０４Ａおよび第２の伝送信号１０４Ｂを、受信アンテナ１０６を介して受信信号として受信する。処理ブロック３１６では、受信デバイス１０２は、（例えば、シードに基づいて、かつ／または受信デバイス１０２のシーケンス生成器１９０を使用して）第１および第２のＣＤＭＡコード１３４Ａ、１３４Ｂを生成する。いくつかの実施形態では、受信デバイス１０２は、合成された第１および第２の伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂの受信に応答して、第１および第２のＣＤＭＡコード１３４Ａ、１３４Ｂを生成することができる。処理ブロック３１８では、受信デバイス１０２の第１の等化器１４０Ａは、第１のＣＤＭＡコード１３４Ａを使用して受信信号から第１の伝送信号１０４Ａを非相関化するまたは抽出する。処理ブロック３２０では、受信デバイス１０２の第２の等化器１４０Ｂは、第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂを使用して受信信号から第２の伝送信号１０４Ｂを非相関化するまたは抽出する。受信デバイス１０２の第１のＩＦＦＴロジック１４２Ａはまた、第１の信号１０４Ａを周波数ドメインから時間ドメインに変換することができ、受信デバイス１０２の第１のシンボルＡＣＣ１４４Ａは、第１の信号１０４Ａ内のシンボルを判定することができる。同様に、受信デバイス１０２の第２のＩＦＦＴロジック１４２Ｂはまた、第２の信号１０４Ｂを周波数ドメインから時間ドメインに変換することができ、受信デバイス１０２の第２のシンボルＡＣＣ１４４Ｂは、第２の信号１０４Ｂ内のシンボルを判定することができる。
処理ブロック３２２では、受信デバイス１０２の合成器または加算器１４６は、第１および第２の信号１０４Ａ、１０４Ｂのシンボルを合成し、ユーザ機器１０によって元々送信されたベースバンド信号を生成する。受信デバイス１０２のＬＤＰＣロジック１２４Ｂは、ベースバンド信号のチャネル復号化を実行することができ、受信デバイス１０２のベースバンドプロセッサ１２２Ｂは、ベースバンド信号を更に生成、判定、処理、使用、および／または受信デバイス１０２の他の構成要素に送信することができる。このようにして、ベースバンド信号は、フィードバックまたは閉ループスキームを使用せずに、単一のアンテナから、ユーザ機器１０から送信された単一の信号の２倍の受信電力で、受信デバイス１０２で受信され得る。これは、ユーザ機器１０からの閾値距離を超えて配置される、地上基地局、非地上基地局、ＨＡＰＳ、衛星などの場合など、より離れた距離で、より大きな受信電力で信号を受信することを可能にし得る。
いくつかの実施形態では、伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂは、複素ＣＤＭＡコードを使用して符号化され得る。特に、実数値のＣＤＭＡコード（例えば、小数、分数、負の整数、正の整数などを含む、実数に基づくもの）については、ＢＥＲは、ＢＰＳＫ変調の場合の受信機アンテナ１０６の伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相関係に依存し得る。伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相差がほぼ９０度または２７０度またはそれに近づく場合には、交差雑音は、受信した（例えば、合成された）信号の直交成分にのみ存在し得る。有利には、ＢＰＳＫ変調の場合、直交成分の交差雑音電力は、ＢＥＲに寄与しない。したがって、ＢＥＲは、（例えば、伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相差がほぼ９０度または２７０度であるか、またはそれに近づいている場合）直交交差雑音に対して良好または低い（例えば、負の無限大に近づいている）一方、ＢＥＲは、（例えば、伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相差がほぼ０度または１８０度であるか、またはそれに近づいている場合）同相交差雑音に対して不十分であるまたは高い（例えば、約１０－３）。
しかし、複素ＣＤＭＡコード１３４（例えば、実数と虚数の合計または差として書き込まれ得るもの）では、交差雑音の一部分が受信信号の同相成分で見出され、交差雑音の別の部分が受信信号の直交成分で見出される。例えば、（例えば、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２のシーケンス生成器１９０の）単一のＬＦＳＲ１９２は、ＬＦＳＲ出力で累積和の複素指数関数を生成することができ、これを、シーケンス生成器１９０が使用して複素ＣＤＭＡコード１３４を生成することができる。実数値のＣＤＭＡコード１３４と比較すると、複素ＣＤＭＡコード１３４の使用は、存在する交差雑音を均等化することによってＢＥＲ性能を平滑化する（例えば、ＢＥＲをより一貫し、伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相差の、範囲全体などの範囲にわたって約１０－４．４以下となるよう平均化する）ことができる。受信機アンテナ１０６で得られた電力降下は、使用される複素ＣＤＭＡコード１３４に応じて、０～０．０５ｄＢの範囲となり得る。すなわち、最も高い相互相関（例えば、最悪の場合）を有する１つのＬＦＳＲ１９２を使用して生成された複素ＣＤＭＡコード１３４を使用して伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂを符号化またはそれと合成すると、受信機アンテナ１０６で約０．０５ｄＢの電力降下が生じ得るが、最も低い相互相関（例えば、最良の場合）を有する１つのＬＦＳＲ１９２を使用して生成された複素ＣＤＭＡコード１３４を使用して、伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂを符号化またはそれと合成すると、受信機アンテナ１０６では、ほぼ電力降下を生じない場合がある。相互相関度の判定は、複素ＣＤＭＡコード１３４をデフォルトまたは複素ＣＤＭＡコード１３４と比較することによって実行することができ、この場合、デフォルトのＣＤＭＡコード１３４との相互相関度が高くなることは、ランダム性の度合いが低くなることを示し得る一方、デフォルトのＣＤＭＡコード１３４との相互相関度が低くなることは、ランダム性の度合いが高くなることを示し得る。
複素ＣＤＭＡコード１３４を生成するために異なる原始多項式を有する２つのＬＦＳＲ１９２（例えば、実数または同相成分のための１つのＬＦＳＲ１９２と、虚数または直交成分のための１つのＬＦＳＲ１９２）を使用することによって、現在の交差雑音を追加的または代替的に均等化することができる。例えば、２つのＬＦＳＲ１９２を使用する場合、ＣＤＭＡコード１３４は、以下の状態のうちの１つを含むことができる。すなわち、１＋ｉ，１－ｉ，－１＋ｉおよび－１－ｉである。第１のＬＦＳＲ１９２は、複素ＣＤＭＡコード１３４の実数成分または同相成分を生成することができ、第２のＬＦＳＲ１９２は、複素ＣＤＭＡコード１３４の虚数または直交成分を生成することができる。そのような場合、ユーザ機器１０の各ＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａ、１３２Ｂおよび／または受信デバイス１０２の各等化器１４０Ａ、１４０Ｂは、２つのＬＦＳＲ１９２を含むことができる。２つのＬＦＳＲ１９２によって生成された複素ＣＤＭＡコード１３４は、単一のＬＦＳＲ１９２によって生成された複素ＣＤＭＡコード１３４よりも大きいランダム性を含むことができ、これにより、ＢＥＲ平滑化性能が増加する（例えば、ＢＥＲがより一貫し、伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相差の、範囲全体など、範囲にわたって約１０－４．８以下に平均化される）。受信機アンテナ１０６で得られた電力降下は、使用される複素ＣＤＭＡコード１３４に応じて、０～０．０３ｄＢの範囲であり得る。すなわち、最も高い相互相関（例えば、最悪の場合）を有する２つのＬＦＳＲ１９２を使用して生成された複素ＣＤＭＡコード１３４を使用して、伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂを符号化またはそれと合成すると、受信機アンテナ１０６で約０．０３ｄＢの電力降下が生じ得るが、最も低い相互相関（例えば、最良の場合）を有する２つのＬＦＳＲ１９２を使用して生成された複素ＣＤＭＡコード１３４を使用して、伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂを符号化またはそれと合成すると、受信機アンテナ１０６にほぼ電力降下を生じない場合がある。したがって、デュアルＬＦＳＲ１９２アプローチは、単一のＬＦＳＲ１９２アプローチよりも高いランダム性とより良好な性能を生成することができる。
図１５は、本開示の実施形態による、１つのＬＦＳＲ１９２を使用して生成された複素ＣＤＭＡコード１３４を使用する場合の、ＳＮＲ２３２に基づいて変化するＢＥＲ２３０を（例えば、対数スケールで）示すプロットである。特に、複素ＣＤＭＡコード１３４は、（例えば、デフォルトの複素ＣＤＭＡコード１３４との）より低い相互相関を（例えば、最も低いもののうち１つを）呈していたことが判定され得る。プロットに示すように、無線信号１０４Ａ、１０４Ｂの位相差が（例えば、２３８で）９０°または２７０°に近づくと、ＳＮＲ２３２は悪くなる場合があるが、位相差が（例えば、２４０で）０°または１８０°に近づく場合、ＳＮＲ２３２は良くなる場合がある。プロットはまた１３ｄＢの干渉／雑音フロア３３０を示す。実数値のＣＤＭＡコード１３４を使用するときに生成された図１１のプロットと比較すると、１つのＬＦＳＲ１９２を使用して生成された複素ＣＤＭＡコード１３４がより良好に機能することが観察され得る。特に、実数値ＣＤＭＡコード１３４（例えば、約１２ｄＢ）と比較すると、１つのＬＦＳＲ１９２を使用して生成された複素ＣＤＭＡコード１３４を使用して極位相差値（例えば、２４０に示すように、０°または１８０°と比較して、２３８に示すように、９０°または２７０°）間の変動が少ないため（例えば、約２ｄＢ）、より良好なＢＥＲ性能を示す。
図１６は、本開示の実施形態による、デュアルＬＦＳＲ１９２を使用して生成された複素ＣＤＭＡコード１３４を使用する場合の、ＳＮＲ２３２に基づいて変化するＢＥＲ２３０を（例えば、対数スケールで）示すプロットである。特に、複素ＣＤＭＡコード１３４は、（例えば、デフォルトの複素ＣＤＭＡコード１３４との）少ない相互相関を（例えば、最も低いもののうちの１つを）呈していたことが判定され得る。プロットに示すように、無線信号１０４Ａ、１０４Ｂの位相差が（例えば、２３８で）９０°または２７０°に近づくと、ＳＮＲ２３２は悪くなる場合があるが、位相差が（例えば、２４０で）０°または１８０°に近づく場合、ＳＮＲ２３２は良くなる場合がある。プロットはまた１３ｄＢの干渉／雑音フロア３３０を示す。実数値ＣＤＭＡコード１３４を使用したときに生成された図１１のプロットと、１つのＬＦＳＲ１９２を使用して生成された複素ＣＤＭＡコード１３４を使用するときに生成された図１５のプロットと比較した場合、デュアルＬＦＳＲ１９２を使用して生成された複素ＣＤＭＡコード１３４はより良好に機能することが観察され得る。特に、実数値ＣＤＭＡコード１３４（例えば、約１２ｄＢ）と、１つのＬＦＳＲ１９２（例えば、約２ｄＢ）を使用して生成された複素ＣＤＭＡコード１３４の使用を比較したときに、２つのＬＦＳＲ１９２を使用して生成された複素ＣＤＭＡコード１３４を使用して極位相差値（例えば、２４０に示すように、０°または１８０°と比較して、２３８に示すように、９０°または２７０°）間の変動が少ないため（例えば、約１ｄＢ）、より良好なＢＥＲ性能を示す。
図１７は、本開示の実施形態による、複素ＣＤＭＡコードを使用したデュアル伝送方法３４０のフローチャートである。各デバイスのプロセッサ１２など、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２の構成要素を制御し得る任意の好適なデバイス（例えば、コントローラ）は、方法３４０の処理ブロックを実行することができる。いくつかの実施形態では、方法３４０は、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２のプロセッサ１２を使用して、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２のメモリ１４または記憶装置１６などの有形の、非一時的な、コンピュータ可読媒体に記憶された命令を実行することによって実施され得る。例えば、方法３４０は、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２のオペレーティングシステム、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２の１つ以上のソフトウェアアプリケーションなどの１つ以上のソフトウェアコンポーネントによって少なくとも部分的に実行され得る。方法３４０は、特定の順序の行程を用いて説明されているが、本開示は、説明した行程は、図示した順序とは異なる順序で実行することができ、特定の説明した行程は、スキップするまたは全く実行しないことができることを意図していることを理解されたい。
処理ブロック３４２において、ユーザ機器１０はベースバンド信号を受信する。特に、ユーザ機器１０のプロセッサ１２Ａは、ベースバンド信号またはベースバンド信号の指示をベースバンドプロセッサ１２２Ａおよび／またはＬＤＰＣロジック１２４Ａから受信することができる。ベースバンド信号は、受信デバイス１０２に伝送されるデータ（例えば、制御情報、タイミング情報、ペイロード情報など）を含むことができる。処理ブロック３４４では、ユーザ機器１０は、第１の複素ＣＤＭＡコード１３４Ａおよび第２の複素ＣＤＭＡコード１３４Ｂを生成する。特に、ユーザ機器１０の第１のシーケンス生成器１９０は、第１のＬＦＳＲ１９２に結合され得るか、またはそれを含むことができ、ユーザ機器１０のプロセッサ１２Ａは、第１のシーケンス生成器１９０および第１のＬＦＳＲ１９２に、第１のシーケンス１９６を生成させ、第１のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａに、第１のシーケンス１９６に基づいて第１の複素ＣＤＭＡコード１３４を生成させることができる。同様に、ユーザ機器１０の第２のシーケンス生成器１９０は、第２のＬＦＳＲ１９２に結合され得るか、またはそれを含むことができ、ユーザ機器１０のプロセッサ１２Ａは、第２のシーケンス生成器１９０および第２のＬＦＳＲ１９２に、第２のシーケンス１９６を生成させ、第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２２に、第２のシーケンス１９６に基づいて第２の複素ＣＤＭＡコード１３４を生成させることができる。第１および第２のＬＦＳＲ１９２は、累積和の複素指数を有するシーケンス１９６を生成し得る。いくつかの実施形態では、デュアルＬＦＳＲ１９２スキームを使用することができるので、各ＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａ、１３２Ｂは、２つのＬＦＳＲ１９２を含むことができ、それぞれ１つが複素ＣＤＭＡコード１３４の実数成分を生成するためのものであり、それぞれ１つが複素ＣＤＭＡコード１３４の虚数成分を生成するためのものである。いくつかの実施形態では、ユーザ機器１０は、ベースバンド信号の指示を受信することに応答して、第１の複素ＣＤＭＡコード１３４Ａおよび第２の複素ＣＤＭＡコード１３４Ｂを生成することができる。
処理ブロック３４６では、第１のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａは、第１の複素ＣＤＭＡコード１３４Ａをベースバンド信号の第１のコピーに適用して第１の伝送信号１０４Ａを生成し、処理ブロック３４８では、第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ｂは、第２の複素ＣＤＭＡコード１３４Ｂをベースバンド信号の第２のコピーに適用して第２の伝送信号１０４Ｂを生成する。特に、第１のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａは、第１の伝送信号１０４Ａを生成するために当該２つの間で複素乗算を実行することによって、第１の複素ＣＤＭＡコード１３４Ａをベースバンド信号の第１のコピーに適用することができる。例えば、第１のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａは、第１の複素ＣＤＭＡコード１３４Ａの実数成分または同相成分にベースバンド信号の第１のコピーを乗算し、第１の複素ＣＤＭＡコード１３４Ａの虚数成分または直交成分に虚数単位（例えば、－１の平方根であり得る、ｊ）とベースバンド信号の第１のコピーとの積を乗算し、結果を合計することができる。同様に、第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ｂは、第２の伝送信号１０４Ｂを生成するために当該２つの間で複素乗算を実行することによって、第２の複素ＣＤＭＡコード１３４Ｂをベースバンド信号の第２のコピーに適用することができる。例えば、第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ｂは、第２の複素ＣＤＭＡコード１３４Ｂの実数成分または同相成分をベースバンド信号の第２のコピーに乗算し、第２の複素ＣＤＭＡコード１３４Ｂの虚数成分または直交成分に、虚数単位とベースバンド信号の第２のコピーとの積を乗算し、その結果を合計することができる。
ユーザ機器１０のプロセッサ１２Ａはまた、任意の好適な変調技法をベースバンド信号のコピーに適用して、それらを無線周波数伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂに変換することができることを理解されたい。処理ブロック３５０では、ユーザ機器１０の伝送機５２は、第１のアンテナ５５Ａを使用して第１の伝送信号１０４Ａを伝送し、処理ブロック３５２では、ユーザ機器１０の伝送機５２は、第２のアンテナ５５Ｂを使用して第２の伝送信号１０４Ｂを伝送する。
処理ブロック３５４では、受信デバイス１０２の受信機は、その後、合成された第１および第２の伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂを、受信アンテナ１０６を介して受信信号として受信する。処理ブロック３５６では、受信デバイス１０２は、第１の複素ＣＤＭＡコード１３４Ａおよび第２の複素ＣＤＭＡコード１３４Ｂを生成する。特に、受信デバイス１０２の第１のシーケンス生成器１９０およびＬＦＳＲ１９２は、第１の複素ＣＤＭＡコード１３４Ａが単一のＬＦＳＲ１９２スキームを使用して生成される場合、第１の複素ＣＤＭＡコード１３４Ａを生成することができる。第１の複素ＣＤＭＡコード１３４ＡがデュアルＬＦＳＲ１９２スキームを使用して生成される場合、受信デバイス１０２の第１のシーケンス生成器１９０および２つのＬＦＳＲ１９２は、第１の複素ＣＤＭＡコード１３４Ａを生成することができる。同様に、受信デバイス１０２の第２のシーケンス生成器１９０およびＬＦＳＲ１９２は、第２の複素ＣＤＭＡコード１３４Ｂが単一のＬＦＳＲ１９２スキームを使用して生成される場合、第２の複素ＣＤＭＡコード１３４Ｂを生成し得る。第２の複素ＣＤＭＡコード１３４ＢがデュアルＬＦＳＲ１９２スキームを使用して生成される場合、受信デバイス１０２の第２のシーケンス生成器１９０および２つのＬＦＳＲ１９２は、第２の複素ＣＤＭＡコード１３４Ｂを生成することができる。いくつかの実施形態では、シーケンス生成器１９０およびＬＦＳＲ１９２は、受信デバイス１０２の等化器１４０Ａ、１４０Ｂの一部であってもよく、またはそれに結合されてもよい。いくつかの実施形態では、受信デバイス１０２は、合成された第１の伝送信号１０４Ａおよび第２の伝送信号１０４Ｂを受信することに応答して、第１のＣＤＭＡ複素コード１３４Ａおよび第２のＣＤＭＡ複素コード１３４Ｂを生成することができる。
処理ブロック３５８では、受信デバイス１０２の第１の等化器１４０Ａは、第１の複素ＣＤＭＡコード１３４Ａを使用して受信信号から第１の伝送信号１０４Ａを非相関化するまたは抽出する。処理ブロック３６０では、受信デバイス１０２の第２の等化器１４０Ｂは、第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂを使用して受信信号から第２の伝送信号１０４Ｂを非相関化するまたは抽出する。受信デバイス１０２の第１のＩＦＦＴロジック１４２Ａはまた、第１の信号１０４Ａを周波数ドメインから時間ドメインに変換することができ、受信デバイス１０２の第１のシンボルＡＣＣ１４４Ａは、第１の信号１０４Ａ内のシンボルを判定することができる。同様に、受信デバイス１０２の第２のＩＦＦＴロジック１４２Ｂはまた、第２の信号１０４Ｂを周波数ドメインから時間ドメインに変換することができ、受信デバイス１０２の第２のシンボルＡＣＣ１４４Ｂは、第２の信号１０４Ｂ内のシンボルを判定することができる。
処理ブロック３６２では、受信デバイス１０２の合成器または加算器１４６は、第１および第２の信号１０４Ａ、１０４Ｂのシンボルを合成し、ユーザ機器１０によって元々送信されたベースバンド信号を生成する。受信デバイス１０２のＬＤＰＣロジック１２４Ｂは、ベースバンド信号のチャネル復号化を実行することができ、受信デバイス１０２のベースバンドプロセッサ１２２Ｂは、ベースバンド信号を更に生成、判定、処理、使用、および／または受信デバイス１０２の他の構成要素に送信することができる。このようにして、ベースバンド信号は、フィードバックまたは閉ループスキームを使用せずに、単一のアンテナから、ユーザ機器１０から送信された単一の信号の２倍の受信電力で、受信デバイス１０２で受信され得る。これは、ユーザ機器１０からの閾値距離を超えて配置される、地上基地局、非地上基地局、ＨＡＰＳ、衛星などの場合など、より離れた距離で、より大きな受信電力で信号を受信することを可能にし得る。また、実数値ではなく複素値ＣＤＭＡコード１３４を使用すると、抽出された伝送信号１０４および／または合成されたベースバンド信号内に存在する交差雑音を均等化することにより、（例えば、ＢＥＲの観点から）より良好な性能を提供することができる。
第１の信号１０４Ａおよび第２の信号１０４Ｂを合成する一部は、第１および第２の信号１０４Ａ、１０４Ｂのソフトビットを合計する、受信デバイス１０２の合成器または加算器１４６を含む。ソフトビットを合計する性能は、等化器推定誤差に依存し得る。具体的には、図６に示すように、受信デバイス１０２の等化器１４０Ａ、１４０Ｂは、デュアルアップリンク伝送ストリーム（例えば、第１および第２の信号１０４Ａ、１０４Ｂ）からの干渉に起因する固定雑音フロアを有し、それは、（加算性白色ＡＷＧＮに支配され得る、図１１のより高いＢＥＲ２３４とは対照的に）加算性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）電力とは無関係であり得る。
第１および第２の信号１０４Ａ、１０４Ｂのソフトビットを合計する場合の（受信デバイス１０２の第１および第２の等化器１４０Ａ、１４０Ｂによる）理想的または完全な等化器推定は、虚数成分なしの実数成分を生じさせ得るので、ＢＥＲ性能を約３ｄＢだけ増加させる。しかし、雑音（例えば、ＡＷＧＮおよび／またはアップリンク干渉）は、等化器推定においてエラーを引き起こす場合があり、その結果、虚数成分を有する合計ソフトビットが生じる。拡散の増大（例えば、伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂの伝送の繰り返し）は、受信デバイス１０２での受信信号の雑音を減少させることができる。例えば、２倍に拡散を増加させることにより、雑音／干渉が３ｄＢになるように減少させる可能性がある。また、拡散またはＣＤＭＡ符号化された伝送繰り返しを（例えば、２倍に）増加させつつ、２つの伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂ内で２つの異なるデータストリームを伝送することは、より堅牢であり、より良好な性能をもたらす可能性がある。そうすることにより、媒体に対して良好な性能および／または高ＳＮＲで同じデータ速度を達成することができる。
図１８は、本開示の実施形態による、拡散を２倍に増加させずに、２つの伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂ内の同じデータを伝送することなく、ＳＮＲ２３２に基づいて変化するＢＥＲ２３０を（例えば、対数スケールで）示すプロットであり、図１９は、拡散を２倍に増加させ、２つの伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂ内の異なるデータを伝送する場合の、ＳＮＲ２３２に基づいて変化するＢＥＲ２３０を（例えば、対数スケールで）示すプロットである。図１９に示すように、拡散を２倍に増加させ、２つの伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂ内で異なるデータを伝送する場合に、特に、（例えば、３７０で）８ｄＢを超えるＳＮＲの場合に、ＢＥＲ性能は、全てのＳＮＲに対して改善される。特に、図１８に示すように、拡散を２倍に増加させず、２つの伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂ（例えば、少なくとも２ｄＢ）で同じデータを伝送しないのと比較すると、図１９に示すように、拡散を２倍に増加させ、２つの伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂ内の異なるデータを伝送する場合に、極位相差値（２４０に示す、０°または１８０°と比較して、２３８に示す、例えば、９０°または２７０°）間の変動が少ない（例えば、１ｄＢ未満）。したがって、より良いＢＥＲ性能を示す。
図２０は、本開示の実施形態による、２つの伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂ内で異なるデータを伝送する図５の無線通信システム３８０の代替の実施形態のブロック図である。無線通信システム３８０の構成要素は、図６の無線通信システム１００の構成要素と同様または同一であるが、ベースバンド信号のコピーをユーザ機器１０内の第１および第２のＳＣ－ＦＤＭＡログイン１３２Ａ、１３２Ｂに送信するのではなく、ベースバンドデータが第１の部分３８２Ａ（例えば、Ｐ０）と第２の部分３８２Ｂ（例えば、Ｐ１）に分割される。データ分割は、例えば、第１の部分３８２Ａ（例えば、Ｐ０）に偶数を有するデータブロックを、第２の部分３８２Ｂ（例えば、Ｐ１）に奇数を有するデータブロックを割り当てることによって達成され得るが、任意の好適なデータ分割スキームが意図される。理解されるように、ベースバンドデータの第１の部分３８２Ａは、ベースバンドデータの後半または部分であり得る、ベースバンドデータの第２の部分３８２Ｂとは異なるベースバンドデータの前半または部分であり得る。第１の部分３８２Ａは、上側経路３８４Ａで第１のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａに送信され、第１のＣＤＭＡコード１３４Ａ（例えば、ＣＤＭＡコード１）を使用して符号化され、第１の無線周波数信号１０４Ａの形態で第１のアンテナ５５Ａを介して伝送されるが、第２の部分３８２Ｂは、下側経路３８４Ｂで第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ｂに送信され、ＣＤＭＡコード１３４Ｂ（例えば、ＣＤＭＡコード２）を使用して符号化され、第２の無線周波数信号１０４Ｂの形態で第２のアンテナ５５Ｂを介して伝送される。いくつかの実施形態では、ベースバンドデータは、１より大きい任意の好適な数（例えば、２個以上、３個以上、４個以上、１０個以上など）に分割されてもよく、次いで、ＣＤＭＡコード１３４を使用して符号化され、受信デバイス１０２に伝送され得る。
受信デバイス１０２は、そのアンテナ１０６で受信信号として無線周波数信号１０４Ａ、１０４Ｂを受信し、データ分割手順を逆にすることによって元の順序のデータを再構築する。特に、受信デバイス１０２は、ＦＦＴロジック１３６を使用して受信信号を時間ドメインから周波数ドメインに変換する。次いで、受信デバイス１０２は、受信信号の第１のコピーを上側経路１３８Ａに第１の等化器１４０Ａまで送信し、それは第１のＣＤＭＡコード１３４Ａに対して受信信号の第１のコピーの媒体またはチャネルを均等化し、それによって受信信号から第１の信号１０４Ａを非相関化するまたは抽出する。第１のＩＦＦＴロジック１４２Ａは、第１の信号１０４Ａを周波数ドメインから時間ドメインに変換することができ、次いで、第１のシンボルＡＣＣ１４４Ａは、第１の信号１０４Ａ内のシンボルを判定して、ベースバンドデータの第１の部分３８２Ａ（例えば、Ｐ０）を出力することができる。同様に、受信デバイス１０２は、受信信号の第２のコピーを下側経路１３８Ｂに第２の等化器１４０Ｂまで送信し、それは、第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂに対して受信信号の第２のコピーの媒体またはチャネルを均等化し、それによって、受信信号から第２の信号１０４Ｂを非相関化するまたは抽出する。第２のＩＦＦＴロジック１４２Ｂは、第２の信号１０４Ｂを周波数ドメインから時間ドメインに変換することができ、次いで、第２のシンボルＡＣＣ１４４Ｂは、第２の信号１０４Ｂ内のシンボルを判定してベースバンドデータの第２の部分３８２Ｂ（例えば、Ｐ１）を出力することができる。
続いて、いくつかの実施形態では、拡散（例えば、伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂの伝送の繰り返し）を達成するため、ユーザ機器１０および受信デバイス１０２は、（例えば、異なるＣＤＭＡコード１３４を使用して）これらのステップを繰り返すことができ、その結果、受信デバイス１０２での受信信号内の雑音を（例えば、約３ｄＢに）減少させるために、ユーザ機器１０が、ベースバンドデータの第１および第２の部分３８２Ａ、３８２Ｂを受信デバイス１０２に再び伝送する場合がある。いずれの場合でも、受信デバイス１０２のベースバンドプロセッサ１２２Ｂおよび／またはＬＤＰＣロジック１２４Ｂは、次いで、第１および第２の部分３８２Ａ、３８２Ｂを合成してベースバンド信号を生成することができる。
図２１は、本開示の実施形態による、各伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂ内で異なるデータを伝送するための異なるＣＤＭＡコード１３４を使用したデュアル伝送方法４００のフローチャートである。各デバイスのプロセッサ１２などのユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２の構成要素を制御し得る任意の好適なデバイス（例えば、コントローラ）は、方法４００の処理ブロックを実行することができる。いくつかの実施形態では、方法４００は、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２のプロセッサ１２を使用して、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２のメモリ１４または記憶装置１６などの有形の、非一時的な、コンピュータ可読媒体に記憶された命令を実行することによって実施され得る。例えば、方法４００は、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２のオペレーティングシステム、ユーザ機器１０および／または受信デバイス１０２の１つ以上のソフトウェアアプリケーションなどの１つ以上のソフトウェアコンポーネントによって少なくとも部分的に実行され得る。方法４００は、特定の順序の行程を用いて説明されているが、本開示は、説明した行程は、図示した順序とは異なる順序で実行することができ、特定の説明した行程は、スキップするまたは全く実行しないことができることを意図していることを理解されたい。
プロセスブロック４０２では、ユーザ機器１０はベースバンド信号を受信する。特に、ユーザ機器１０のプロセッサ１２Ａは、ベースバンド信号またはベースバンド信号の指示をベースバンドプロセッサ１２２Ａおよび／またはＬＤＰＣロジック１２４Ａから受信することができる。ベースバンド信号は、受信デバイス１０２に伝送されるデータ（例えば、制御情報、タイミング情報、ペイロード情報など）を含むことができる。処理ブロック４０４において、ユーザ機器１０は第１のＣＤＭＡコード１３４Ａおよび第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂを生成する。具体的には、ユーザ機器１０のプロセッサ１２Ａは、ＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａ、１３２Ｂのシーケンス生成器１９０にＭＬＳ１９６を生成させることができ、ＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａ、１３２Ｂは、それを使用してＣＤＭＡコード１３４を生成することができる。いくつかの実施形態では、ユーザ機器１０は、ベースバンド信号の指示を受信することに応答して、第１のＣＤＭＡコード１３４Ａおよび第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂを生成することができる。
処理ブロック４０６では、第１のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａは、第１のＣＤＭＡコード１３４Ａをベースバンド信号の第１の部分（例えば、３８２Ａ）に適用して第１の伝送信号１０４Ａを生成し、処理ブロック４０８では、第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ｂは、第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂをベースバンド信号の第２の部分（例えば、３８２Ｂ）に適用して第２の伝送信号１０４Ｂを生成する。特に、ユーザ機器１０のプロセッサ１２Ａは、例えば、ベースバンド信号の第１の部分３８２Ａに偶数を有するデータブロックを、ベースバンド信号の第２の部分３８２Ｂに奇数を有するデータブロックを割り当てることによってベースバンド信号を分割してもよいが、任意の好適なデータ分割スキームが意図される。第１のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ａは、第１のＣＤＭＡコード１３４Ａと第１の部分３８２Ａを乗算して第１の伝送信号１０４Ａを生成することによって、第１のＣＤＭＡコード１３４Ａをベースバンド信号の第１の部分３８２Ａに適用することができる。同様に、第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジック１３２Ｂは、第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂと第２の部分３８２Ｂを乗算して第２の伝送信号１０４Ｂを生成することによって第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂをベースバンド信号の第２の部分３８２Ｂに適用することができる。ユーザ機器１０のプロセッサ１２Ａは、ベースバンド信号の部分３８２Ａ、３８２Ｂに任意の好適な変調技法を適用して、それらを無線周波数伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂに変換することもできることを理解されたい。処理ブロック４１０では、ユーザ機器１０の伝送機５２は、第１のアンテナ５５Ａを使用して第１の伝送信号１０４Ａを伝送し、処理ブロック４１２では、ユーザ機器１０の伝送機５２は、第２のアンテナ５５Ｂを使用して第２の伝送信号１０４Ｂを伝送する。
処理ブロック４１４では、受信デバイス１０２の受信機は、その後、合成された第１および第２の伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂを、受信アンテナ１０６を介して受信信号として受信する。処理ブロック４１６では、受信デバイス１０２は、（例えば、シードに基づいて、かつ／または受信デバイス１０２のシーケンス生成器１９０を使用して）第１および第２のＣＤＭＡコード１３４Ａ、１３４Ｂを生成する。いくつかの実施形態では、受信デバイス１０２は、合成された第１および第２の伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂの受信に応答して、第１および第２のＣＤＭＡコード１３４Ａ、１３４Ｂを生成することができる。処理ブロック４１８では、受信デバイス１０２の第１の等化器１４０Ａは、第１のＣＤＭＡコード１３４Ａを使用して受信信号から第１の伝送信号１０４Ａを非相関化するまたは抽出する。処理ブロック４２０では、受信デバイス１０２の第２の等化器１４０Ｂは、第２のＣＤＭＡコード１３４Ｂを使用して受信信号から第２の伝送信号１０４Ｂを非相関化するまたは抽出する。受信デバイス１０２の第１のＩＦＦＴロジック１４２Ａはまた、第１の信号１０４Ａを周波数ドメインから時間ドメインに変換することができ、受信デバイス１０２の第１のシンボルＡＣＣ１４４Ａは、第１の信号１０４Ａ内のシンボル（例えば、元のベースバンド信号の第１の部分３８２Ａ）を判定することができる。同様に、受信デバイス１０２の第２のＩＦＦＴロジック１４２Ｂはまた、第２の信号１０４Ｂを周波数ドメインから時間ドメインに変換することができ、受信デバイス１０２の第２のシンボルＡＣＣ１４４Ｂは、第２の信号１０４Ｂ内のシンボル（例えば、元のベースバンド信号の第２の部分３８２Ｂ）を判定することができる。
処理ブロック４２２では、ユーザ機器１０および受信デバイス１０２は、処理ブロック４０４～４２０を繰り返す。特に、ユーザ機器１０は、処理ブロック４１０および４１２に記載されるように、第１の部分３８２Ａおよび第２の部分３８２Ｂを再伝送して、受信デバイス１０２での受信信号の雑音を減少させる。より良好な性能のために、部分３８２Ａ、３８２Ｂは、信号の多様性を増加させるために以前に送信されたものとは異なるＣＤＭＡコード１３４で符号化されてもよいが、代替的な実施形態では、処理ブロック４０４～４０８に記載されるように、同じＣＤＭＡコード１３４が使用されてもよい。受信デバイス１０２は、部分３８２Ａ、３８２Ｂを有する合成信号を受信することができ、処理ブロック４１４～４２０に記載されるように、部分を抽出することができる。特に、第１の部分３８２Ａおよび第２の部分３８２Ｂの再伝送は、拡散（例えば、伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂの伝送の繰り返し）を達成することができ、これにより、受信信号の雑音を約３ｄＢ減少させることができる。受信デバイス１０２は、第１の部分３８２Ａの各コピーを互いにチェックすることによって、第１の部分３８２Ａの各コピーを組み合わせ、第２の部分３８２Ｂの各コピーを互いにチェックして、第２の部分３８２Ｂの各コピーを組み合わせ、伝送または受信によって引き起こされていた可能性があるエラーを減少させることができる。
いずれの場合でも、処理ブロック４２４では、受信デバイス１０２は、第１および第２の信号１０４Ａ、１０４Ｂで送信されたベースバンド信号の第１および第２の部分３８２Ａ、３８２Ｂを組み合わせて、ユーザ機器１０によって元々送信されたベースバンド信号を生成する。受信デバイス１０２のＬＤＰＣロジック１２４Ｂは、ベースバンド信号のチャネル復号化を実行することができ、受信デバイス１０２のベースバンドプロセッサ１２２Ｂは、ベースバンド信号を更に生成、判定、処理、使用、および／または受信デバイス１０２の他の構成要素に送信することができる。このようにして、ベースバンド信号は、フィードバックまたは閉ループスキームを使用せずに、単一のアンテナから、ユーザ機器１０から送信された単一の信号の２倍の受信電力で、受信デバイス１０２で受信され得る。これは、ユーザ機器１０からの閾値距離を超えて配置される、地上基地局、非地上基地局、ＨＡＰＳ、衛星などの場合など、より離れた距離で、より大きな受信電力で信号を受信することを可能にし得る。また、２つの伝送信号に同じデータストリームを送信するのと比較すると、より良好なＢＥＲ性能が達成され得る。
いくつかの実施形態では、ユーザ機器１０は、マルチパスチャネルを介して無線信号（例えば、１０４Ａ、１０４Ｂを含む）の複数のインスタンスを伝送することができる。例えば、チャネル内の１０個以上の経路、チャネル内の２０個以上の経路、チャネル内の３０個以上の経路、チャネル内の５０個以上の経路などがあり得る。マルチパスチャネル内の平坦フェージングは、各信号がほぼ同じ量の減衰を経験し得るので、次のように表すことができる。
ｙ＝ｓ０＋ｓ１ ｅｘｐ（ｊ φ） （式１）
ｓ０は、第１のアンテナ（例えば、５５Ａ）によって伝送される第１の伝送信号（例えば、１０４Ａ）であり、
ｓ１は、第２のアンテナ（例えば、５５Ｂ）によって伝送される第２の伝送信号（例えば、１０４Ｂ）であり、
φは第１の伝送信号と第２の伝送信号との間の位相差である。
マルチパスは、次のように表すことができる。
ｙ＝ｓ０＋ｓ１ ｅｘｐ（ｊ φＤ）＋Ａ δ（ｔ－ｔ０）（ｓ０＋ｓ１ ｅｘｐ（ｊ φＤ））ｅｘｐ（ｊ φＲ） （式２）
ｓ０は、第１のアンテナ（例えば、５５Ａ）によって伝送される第１の伝送信号（例えば、１０４Ａ）であり、
ｓ１は、第２のアンテナ（例えば、５５Ｂ）によって伝送される第２の伝送信号（例えば、１０４Ｂ）であり、
Ａは、マルチパス成分の減衰であり（例えば、Ａは１０ｄＢの減衰であり得る）、
ｔ０は、第１および第２の伝送信号の到着の間の時間差であり（例えば、ｔ０は、５２０ナノ秒（ｎｓ）の時間遅延であり得る）、
φＤは、第１の伝送信号と第２の伝送信号との間の位相差であり、
φＲは、マルチパス成分の位相シフトである。
図２２は、本開示の実施形態による、伝送信号（例えば、１０４Ａ、１０４Ｂを含む）が同じデータを有する場合であって、拡散または伝送信号の繰り返しが（例えば、図１１のものと比較して）１０倍に増加する場合のＳＮＲ２３２に基づいて変化するＢＥＲ２３０を示すプロットである。図示するように、最悪に実行している伝送信号４４０を切断するときに、ＳＮＲでは、極位相差値（例えば、２４０に示すように０°または１８０°と比較して、２３８に示すように９０°または２７０°）の変動が少なくとも２ｄＢである。
図２３は、本開示の実施形態による、伝送信号（例えば、１０４Ａ、１０４Ｂを含む）が異なるデータを有する場合であって、拡散または伝送信号の繰り返しが（例えば、図１１のものと比較して）２０倍に増加する場合のＳＮＲ２３２に基づいて変化するＢＥＲ２３０を示すプロットである。図示するように、最悪に実行している伝送信号４５０を切断するときに、ＳＮＲでは、極位相差値（例えば、２４０に示すように０°または１８０°と比較して、２３８に示すように９０°または２７０°）の変動が１ｄＢ未満である。したがって、図２２に示すように、１０倍に拡散を増加させ、伝送信号内の同じデータを伝送するのと比較して（例えば、最悪に実行している伝送信号４４０を切断する場合、少なくとも２ｄＢ）、図２３に示すように、２０倍に拡散を増加させ、伝送信号内の異なるデータ（例えば、１０４Ａ、１０４Ｂを含む）を伝送する場合には、極位相差値間（例えば、２４０に示すように０°または１８０°と比較して、２３８に示すように９０°または２７０°）の変動は少なくなる（例えば、最悪に実行している伝送信号４５０を切断するときには、１ｄＢ未満）ので、より良好なＢＥＲ性能を示す。
別の実施形態では、連続的干渉キャンセル技法を実行して、雑音フロアを低減し、より良好なまたはほぼ最適な性能を可能にすることができる。更に別の実施形態では、直交位相偏移変調（quadrature phase shift keying：ＱＰＳＫ）符号化データシンボルおよびＱＰＳＫ風アクセスコード／パイロットトーンを使用することで、ＣＤＭＡコード拡散を（例えば、２倍に）増加させることができ、それにより、（例えば、短い干渉バーストの場合には）ロバスト性を増加させ、（例えば、複雑さを低下させることを可能にする）実数値ＣＤＭＡコード１３４の使用を可能にすることができる。別の実施形態では、複数の受信機アンテナ１０６および最大比合成（ＭＲＣ）技法を使用して、伝送信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相関係に基づいて干渉雑音フロアを低減することができる。別の実施形態では、単一の伝送とのデュアル伝送の後方互換性を実施することができる。すなわち、第２の伝送信号１０４Ｂ内で異なるＣＤＭＡコード１３４を適用して、受信デバイス１０２が第２のアップリンク伝送１０４Ｂを認識していない場合の受信を可能にすることができる。
有利には、開示された実施形態は、受信デバイス１０２での位相依存性（例えば、無線信号１０４Ａ、１０４Ｂ間の位相差に対する依存性）を減少または軽減させ、アップリンク性能は単一の送信信号の場合と比較して改善される。また、補正／位相調整目的のためにチャネル状態および／または事前符号化行列を送信するためのフィードバックチャネルを必要としない。また、受信デバイス１０２は、伝送されたストリーム１０４Ａ、１０４Ｂの両方のデータを構築的に追加する制御を有し得る。これは、急速に変化するチャネル状態の場合に特に有益であり得る。
上述の具体的な実施形態は、例として示されたものであり、これらの実施形態は、様々な修正形態および代替形態の影響を受けやすいものであり得ることを理解するべきである。更に、特許請求の範囲が、開示された特定の形態に限定されず、むしろこの開示の趣旨と意図の範囲にある全ての修正物、均等物、および代替物を対象として含むことを理解されたい。
本明細書で提示され特許請求された技術は、本技術分野を明らかに向上する実用的な性質の有形物および具体例を参照して適用され、そのゆえに、抽象的な、実体のない、または単なる理論上のものではない。更に、本明細書の最後に添付された特許請求の範囲のいずれかが、「～［機能］を［実行］する手段」または「～［機能］を［実行］するステップ」として示された１つ以上の要素を含む場合、そのような要素が、米国特許法第１１２条（ｆ）に従って解釈されることになることを意図している。しかし、任意の他の方法で示された要素を含む特許請求の範囲のいずれかに関して、そのような要素は、米国特許法第１１２条（ｆ）に従って解釈されることにならないことを意図している。
個人特定可能な情報の使用は、ユーザのプライバシーを維持するための業界または政府の要件を満たすまたは超えるとして一般に認識されているプライバシーポリシーおよびプラクティスに従うべきであることが十分に理解される。特に、個人特定可能な情報データは、意図されていない、または許可されていない、アクセスまたは使用のリスクを最小限に抑えるように管理され、かつ取り扱われるべきであり、許可された使用の性質は、ユーザに明確に示されるべきである。

Claims (26)

  1. 第１のセットのアンテナと、
    第２のセットのアンテナと、
    第１の単一キャリア周波数分割多重アクセス（ＳＣ－ＦＤＭＡ）ロジックによって、送信される第１の信号を生成するための処理の過程でベースバンド信号に第１の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）コードを適用し、第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジックによって、送信される第２の信号を生成するための処理の過程で前記ベースバンド信号に第２のＣＤＭＡコードを適用し、前記第１の信号を前記第１のセットのアンテナを介して伝送し、前記第２の信号を前記第２のセットのアンテナを介して伝送するように構成された処理回路と、を有する、ユーザ機器。
  2. 前記処理回路は、前記第１のセットのアンテナを介して前記第１の信号を、前記第２のセットのアンテナを介して前記第２の信号と並行して伝送するように構成されている、請求項１に記載のユーザ機器。
  3. 低密度パリティチェック（ＬＤＰＣ）ロジックを有し、前記処理回路は、前記ＬＤＰＣロジックを用いて前記ベースバンド信号のためのチャネル符号化を提供するように構成されている、請求項１に記載のユーザ機器。
  4. 前記第１のＣＤＭＡコードおよび前記第２のＣＤＭＡコードはそれぞれ、実数値ＣＤＭＡコードを有する、請求項１に記載のユーザ機器。
  5. 前記第１のＣＤＭＡコードおよび前記第２のＣＤＭＡコードはそれぞれ、複素値ＣＤＭＡコードを有する、請求項１に記載のユーザ機器。
  6. 前記第１のＣＤＭＡコードおよび前記第２のＣＤＭＡコードはそれぞれ、原始多項式を有する、請求項１に記載のユーザ機器。
  7. 第１の原始多項式を生成するように構成された第１の線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）と、
    第２の原始多項式を生成するように構成された第２のＬＦＳＲとを有し、
    前記処理回路は、前記第１の原始多項式に基づいて前記第１のＣＤＭＡコードを生成し、前記第２の原始多項式に基づいて前記第２のＣＤＭＡコードを生成するように構成されている、請求項１に記載のユーザ機器。
  8. 受信デバイスは、前記第１の信号および前記第２の信号を受信信号として受信するように構成されており、
    前記受信デバイスは、前記第１のＣＤＭＡコードを使用して前記受信信号から前記第１の信号を抽出し、前記第２のＣＤＭＡコードを使用して前記受信信号から前記第２の信号を抽出するように構成された追加の処理回路を有する、請求項１に記載のユーザ機器。
  9. 第１の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）コードを使用して符号化された第１の信号と第２のＣＤＭＡコードを使用して符号化された第２の信号とを有する合成信号を受信するように構成されたアンテナと、
    前記合成信号から前記第１の信号および前記第２の信号を抽出するように構成された処理回路と、を有し、前記処理回路が、
    前記第１のＣＤＭＡコードを使用して第１のチャネルを等化することにより、前記合成信号から前記第１の信号を抽出するように構成された第１の等化器と、
    前記第１のＣＤＭＡコードを使用して第２のチャネルを等化することにより、前記合成信号から前記第２の信号を抽出するように構成された第２の等化器と、を含む、通信ネットワークの電子デバイス。
  10. 第１の累積和の第１の複素指数を生成するように構成されており、前記第１のＣＤＭＡコードは前記第１の累積和の前記第１の複素指数に基づくものである、第１の線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）と、
    第２の累積和の第２の複素指数を生成するように構成されており、前記第２のＣＤＭＡコードは前記第２の累積和の前記第２の複素指数に基づくものである、第２のＬＦＳＲと、を有する、請求項９に記載の通信ネットワークの電子デバイス。
  11. 前記第１のＣＤＭＡコードの第１の実数成分を生成するように構成された第１の線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）と、
    前記第１のＣＤＭＡコードの第１の虚数成分を生成するように構成された第２のＬＦＳＲと、
    前記第２のＣＤＭＡコードの第２の実数成分を生成するように構成された第３のＬＦＳＲと、
    前記第２のＣＤＭＡコードの第２の虚数成分を生成するように構成された第４のＬＦＳＲと、を有する、請求項９に記載の通信ネットワークの電子デバイス。
  12. 第１の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ロジックを有し、前記処理回路は、前記ＦＦＴロジックを用いて前記合成信号を時間ドメインから周波数ドメインに変換するように構成されている、請求項９に記載の通信ネットワークの電子デバイス。
  13. 前記処理回路は、ベースバンド信号を前記第１の信号および前記第２の信号に基づいて生成するように構成され、前記第１の信号および前記第２の信号はそれぞれ、前記ベースバンド信号のインスタンスを有する、請求項１２に記載の通信ネットワークの電子デバイス。
  14. 第１の逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ロジックおよび第２のＩＦＦＴロジックを有し、前記処理回路は、前記第１のＩＦＦＴロジックを用いて前記第１の信号を周波数ドメインから時間ドメインに変換し、前記第２のＩＦＦＴロジックを用いて前記第２の信号を周波数ドメインから時間ドメインに変換するように構成されている、請求項９に記載の通信ネットワークの電子デバイス。
  15. 前記電子デバイスは、前記第１の信号および前記第２の信号を伝送するように構成されており、
    前記電子デバイスは、前記第１のＣＤＭＡコードをベースバンド信号の第１の部分に適用して前記第１の信号を生成し、前記第２のＣＤＭＡコードを前記ベースバンド信号の第２の部分に適用して前記第２の信号を生成するように構成された追加の処理回路と、前記第１の信号を伝送するように構成された第１のアンテナと、前記第２の信号を伝送するように構成された第２のアンテナと、を有する、請求項９に記載の通信ネットワークの電子デバイス。
  16. ユーザ機器の処理回路によって、ベースバンド信号を受信することと、
    前記処理回路によって、第１の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）シーケンスおよび第２のＣＤＭＡシーケンスを生成することと、
    第１の単一キャリア周波数分割多重アクセス（ＳＣ－ＦＤＭＡ）ロジックによって、送信される第１の信号を生成するための処理の過程で前記第１のＣＤＭＡシーケンスを前記ベースバンド信号に適用することと、
    第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジックによって、送信される第２の信号を生成するための処理の過程で前記第２のＣＤＭＡシーケンスを前記ベースバンド信号に適用することと、
    前記ユーザ機器の第１のセットのアンテナを介して、前記第１の信号を伝送することと、
    前記ユーザ機器の第２のセットのアンテナを介して、前記第２の信号を伝送することと、を有する、方法。
  17. 前記第１のＣＤＭＡシーケンスは、第１の同相成分および第１の直交成分を有し、
    前記処理回路によって、前記第１のＣＤＭＡシーケンスを前記ベースバンド信号に適用することは、前記ベースバンド信号に前記第１の同相成分と前記第１の直交成分とを用いた複素乗算を実行して前記第１の信号を生成することを含む、請求項１６に記載の方法。
  18. 前記第２のＣＤＭＡシーケンスは、第２の同相成分と第２の直交成分を有し、
    前記処理回路によって、前記第２のＣＤＭＡシーケンスを前記ベースバンド信号に適用することは、前記ベースバンド信号に前記第２の同相成分と前記第２の直交成分とを用いた複素乗算を実行して前記第２の信号を生成することを含む、請求項１７に記載の方法。
  19. 前記処理回路によって、第３のＣＤＭＡシーケンスおよび第４のＣＤＭＡシーケンスを生成することと、
    前記第１のＳＣ－ＦＤＭＡロジックによって、前記第３のＣＤＭＡシーケンスを前記ベースバンド信号に適用して、第３の信号を生成することと、
    前記第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジックによって、前記第４のＣＤＭＡシーケンスを前記ベースバンド信号に適用して、第４の信号を生成することと、
    前記ユーザ機器の前記第１のセットのアンテナを介して、前記第３の信号を伝送することと、
    前記ユーザ機器の前記第２のセットのアンテナを介して、前記第４の信号を伝送することと、を有する、請求項１６に記載の方法。
  20. 前記処理回路によって、前記ベースバンド信号を第１の部分および第２の部分に分割することを有し、
    前記第１のＳＣ－ＦＤＭＡロジックによって、前記第１のＣＤＭＡシーケンスを前記ベースバンド信号に適用して前記第１の信号を生成することは、前記第１のＳＣ－ＦＤＭＡロジックによって、前記第１のＣＤＭＡシーケンスを前記第１の部分に適用することを含み、
    前記第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジックによって、前記第２のＣＤＭＡシーケンスを前記ベースバンド信号に適用して前記第２の信号を生成することは、前記第２のＳＣ－ＦＤＭＡロジックによって、前記第２のＣＤＭＡシーケンスを前記第２の部分に適用することを含む、請求項１６に記載の方法。
  21. 通信ネットワークの電子デバイスの１つ以上のアンテナにおいて、第１の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）シーケンスを使用して符号化された第１の信号と第２のＣＤＭＡシーケンスを使用して符号化された第２の信号とを有する合成信号を受信することと、
    前記電子デバイスの処理回路により、前記第１のＣＤＭＡシーケンスおよび前記第２のＣＤＭＡシーケンスを生成することと、
    前記処理回路に含まれる第１の等化器により、前記第１のＣＤＭＡシーケンスを使用して第１のチャネルを等化することによって、前記合成信号から前記第１の信号を抽出することと、
    前記処理回路に含まれる第２の等化器により、前記第２のＣＤＭＡシーケンスを使用して第２のチャネルを等化することによって、前記合成信号から前記第２の信号を抽出することと、を有する方法。
  22. 前記処理回路により、前記第１の信号および前記第２の信号に基づいてベースバンド信号を生成することを有する、請求項２１に記載の方法。
  23. 前記第１の信号および前記第２の信号はそれぞれ、前記ベースバンド信号のインスタンスを有する、請求項２２に記載の方法。
  24. 前記第１の信号は、前記ベースバンド信号の第１の部分を有し、前記第２の信号は、前記ベースバンド信号の第２の部分を有する、請求項２２に記載の方法。
  25. 前記第１のＣＤＭＡシーケンスは、第１の同相成分および第１の直交成分を有し、前記第１の信号は、前記ベースバンド信号に前記第１のＣＤＭＡシーケンスを適用することにより符号化されている、請求項２２に記載の方法。
  26. 前記第２のＣＤＭＡシーケンスは、第２の同相成分および第２の直交成分を有し、前記第２の信号は、前記ベースバンド信号に前記第２のＣＤＭＡシーケンスを適用することにより符号化されている、請求項２５に記載の方法。
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