JPH06318927A - 通信方法およびシステム - Google Patents

通信方法およびシステム

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JPH06318927A
JPH06318927A JP5300336A JP30033693A JPH06318927A JP H06318927 A JPH06318927 A JP H06318927A JP 5300336 A JP5300336 A JP 5300336A JP 30033693 A JP30033693 A JP 30033693A JP H06318927 A JPH06318927 A JP H06318927A
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orthogonal
cdma
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tdma
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JP5300336A
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Pentti Leppanen
レッペーネン ペンチ
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Nokia Oyj
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Nokia Mobile Phones Ltd
Nokia Telecommunications Oy
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 １つのネットワークまたはセルにおけるユー
ザの数を増やすことができる通信方法およびそのシステ
ムを提供する。 【構成】 データは、ＣＤＭＡ／ＴＤＭＡまたはＴＤＭ
Ａ／ＣＤＭＡ多重利用の組み合わせを用いて送信され、
相補コード集合（完全な直交コードまたは相互作用しな
いコード）をスプレディングコードとして用いる。既存
のまたは計画中のＴＤＭＡシステムにこの方法を適用す
るには、それらにＣＤＭＡ部を付加し、これによって、
ユーザの数を増やすために、ＴＤＭＡフレームのすべて
のタイムスロットにおいて前述した方式で拡散符号化Ｃ
ＤＭＡマルチアクセスが利用される。本発明によれば、
ネットワークまたはセルの容量を増大するために、いか
なるパワーコントロール法も、マルチアクセス干渉キャ
ンセル法も必要としない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無線電話通信の方法、
とくにセルラ移動通信のための通信方法に関する。ま
た、本発明は、その方法を実施するための対応する通信
機器またはシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】基本
的に、無線通信路におけるマルチアクセス通信には、Ｆ
ＤＭＡ、ＴＤＭＡおよびＣＤＭＡマルチアクセスの３種
類の方法がある。ＣＤＭＡ法は、スペクトラム拡散技法
の開発によって可能となった。スペクトラム拡散技法
は、従来の通信方法に比較して多くの効果が知られてい
る。民間通信（たとえば移動セルラネットワーク）にお
いてＣＤＭＡを用いる根本的な理由の１つは、周波数効
率である。
【０００３】通信に対する需要が増大するのにしたがっ
て、それに応じたユーザ数の増加が起きており、これが
移動システムにおいては問題となる。これらの問題を克
服するための全く新しいシステムおよびそれらに必要な
基盤（基地局、交換局など）の建設は費用がかさみ、し
たがって、なんらかの付加的な特徴によって既存のシス
テムの容量を拡大することが代替案として提案されてい
る。たとえば、幾つかのＣＤＭＡ特性を取り入れるため
に、“ｏｎ”−または“ｉｎ”−ディジタルＴＤＭＡシ
ステム（ＧＳＭおよびＤＥＣＴとして）を構成すること
が可能であり、これによって、ＴＤＭＡのユーザの数を
ＣＤＭＡシステムによって到達可能な全容量まで増やす
ことができる。したがって、このシステムは、すべての
マルチアクセス方法の組み合わせとなり、その設置は段
階的進展を経て実現され、その基盤はより低コストなも
のとなる。
【０００４】以下において、ＣＤＭＡに関連する基本的
な要素について述べる。ＣＤＭＡシステムにおいては、
すべてのユーザが、各ユーザを互いから分離する特定の
スプレディングコードを有する。理想的には、スプレデ
ィングコード（spreading codes ）は互いに対して直交
する。したがって、受信信号から、スプレディングコー
ドにしたがった整合フィルタによって、すべてのユーザ
から送られた信号を復調することが可能である。コード
が完全に直交する（orthogonal）理想のばあい、フィル
タの出力から取り出したサンプルは検出すべきかつ所望
のユーザによって所有される信号からのデータのみを含
む。理想のシステムにおいては、これが完全に線形のも
のであり、同期し、スプレディングコードが直交するば
あい、スペクトラム効率に関する限り、異なるマチルア
クセス方式（ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡ）のあいだ
において違いはない。しかし、実際は、すべての条件に
おいて完全に理論通りのシステムはない。このため、マ
ルチアクセス方式の選択が重要である。たとえば、移動
無線通信路のばあい、ＣＤＭＡシステムが多くの利点を
有している。狭帯域システムにおいてよりも記号間の符
号間干渉（ＩＳＩ）が少なく、フェージングが減少し、
狭帯域システムがＣＤＭＡシステムとのオーバレイシス
テムとして同じ周波数域内において動作することができ
る。また、前述のスペクトラム効率、または他の言い方
をすれば、通信路容量が増強される。
【０００５】実際には、ＣＤＭＡシステムにおいて、異
なるユーザからの信号は、すべての信号に対して異なる
距離にそって送信機から受信機へ伝搬する。これによっ
て、信号は、異なる長さの遅延によって通信路において
遅延され、異なるコード位相において受信機に到達す
る。また、異なるユーザは互いとは無関係に送信し、こ
のことが、通信路による影響に加えて、受信信号におけ
る位相の不規則性を引き起こす。スプレディングコード
の直交性が（一般には）遅延のすべての値に対しては可
能ではないことから、スプレディングコードの整合フィ
ルタの出力において、所望の信号の自己相関関数に加え
て、他のユーザの信号間の相互相関のある程度の影響が
みられる。したがって異なるユーザが互いに干渉し合
う。この生じた干渉はマルチアクセス干渉と呼ばれる。
【０００６】セルラ移動通信において、異なる移動電話
は、互いとは無関係に信号を送信し、その信号は異なる
通話路を介して基地局に伝搬する。しかし、基地局から
は、異なる移動電話に送る信号を同時に送信することが
できる。基地局によって送信され各移動電話によって受
信される干渉をおこす信号も、所望の信号と同じ通話路
を介して伝搬する。したがって、マルチアクセス干渉
は、異なる移動電話によって送信された信号を基地局に
おいて検出したばあいにだけとくに顕著である。
【０００７】スプレディングコードの非直交性が、実用
のＣＤＭＡシステムの機能を低下させる基本的な問題で
ある。また、各信号の伝搬通路の長さの違いが、受信電
力レベルにおける違いをひき起こす。この状況は、たと
えば数個の移動電話が同一の基地局に信号を送信するば
あいに起きる。基地局に最も近い移動電話からの信号
は、基地局において受信したばあいに、より遠くからの
信号よりも強くなる。強い信号は、比較的弱い信号の検
出を妨害する。この問題は、ニアファープロブレム（ne
ar-far-problem）と呼ばれる。移動電話通信において、
ニアファープロブレムは、異なる移動電話からの信号を
基地局において検出したばあいにとくに重要である。
【０００８】ＣＤＭＡシステムにおいては、各スプレデ
ィングコードが正確に直交するばあい、ニアファープロ
ブレムまたは一般的なマルチアクセス妨害はなくなる。
したがって、コード構成要素間の相互相関ができる限り
小さいコード群を生成することによってこの問題を解決
する試みがなされてきた。ＣＤＭＡシステムにおけるマ
ルチアクセス妨害は、コードデザインによってどのよう
な状況においても解消することができるというものでは
なく、削減することができるだけであり、一定の遅延を
伴うシステムがこの例外である。
【０００９】２つの信号の電力レベルの相違が大きいば
あいは、所望のものと干渉する信号とのあいだの小さな
相互相関でさえ、弱い信号の検出における大きな干渉を
引き起こす。この問題は、所望のものおよび干渉信号の
受信電力レベルを同程度にするように、強い干渉信号の
送信レベルを引き下げることによって削減することがで
きる。この方法はパワーコントロールと呼ばれる。パワ
ーコントロールは、マルチアクセス干渉を低下させるた
めの、直接的な従来のからの方法である。このようなパ
ワーコントロール技法における問題は、この方法が平均
送信電力を測定し、これがＳＮ比の悪化およびビット誤
り率の増加につながることにある。したがって、パワー
コントロールは、その有益な効果を無効にしてしまうよ
うな信号の劣化をひき起こすばあいがある。
【００１０】また、ユーザ相互のあいだで起こされる干
渉を、信号検出方法によって低下させることもできる。
これらの方法は、マルチアクセス干渉キャンセリング法
と呼ばれる。スペクトラム拡散システムにおいて唯一の
ユーザがいるばあい、またはＣＤＭＡシステムにおける
スプレディングコードが直交するばあい、雑音の多い通
信路における信号を、スプレディングコードに対する整
合フィルタを用いて、ビット誤り確率に関連させた最適
の方法で検出することができる。スプレディングコード
が非直交のものであるばあいに、前述したものよりもよ
い検出方法がある。ＣＤＭＡシステムの信号検出の研究
においては、マルチアクセス干渉をガウスランダムプロ
セスとして正確に近似値化することができ、したがっ
て、整合フィルタおよびスプレディングコードのメモリ
のない検出器によって理論上の通信路において最適の通
信機を構成できるものと想定してきた。しかし、この想
定は、実際の状況においては有効ではない。
【００１１】実用においては、別のユーザのコード間の
非理想相互相関関数も同様に個別の受信機の動作に障害
を引き起こす。これは、受信機のコード同期化の捕捉お
よびトラッキングの両方を困難にする。そして、理想の
インパルス状の自己相関からのコード自己相関関数の偏
差が、とくにコード捕捉およびトラッキングにおけるま
たフェージングマルチパス通信路における問題をひき起
こす。
【００１２】したがって、すべての実用の状況において
理想の特性を生じるスプレディングコードは存在しな
い。理想的な特性とは、コード自己相関関数のインパル
ス状の特性を意味しており、これにより、それがゼロ遅
延値において長さに対してトップレベルを有し、そのサ
イドロープがすべての他の遅延値においてゼロとなる。
ＣＤＭＡ多重利用については、コード集合の各コード間
の相互相関関数が、すべての可能な遅延値（完全に直交
コード）においてゼロであり、ゼロ遅延におけるばかり
ではないことが求められる。
【００１３】特定の条件によって所望の理想の特性をう
ることのできるスプレディングコードの集合がある。こ
の種類のコード集合は、相補形コードまたはシーケンス
をなしている。これらは、コード集合における単一のコ
ードが複数の（同じ長さの）構成要素から形成され、そ
の各自己相関関数（autocorrelation functions ）の和
が理想的にはインパルス状であることによって特徴づけ
られている。各ＣＤＭＡユーザコードは、相互相関関数
の和がすべての遅延値においてゼロとなるようなコード
集合の構成要素によって構築されている（相互作用のな
いまたは完全に直交するコードまたはコード集合）。ス
プレディングコードの形成は、たとえば、米国のユニバ
シティーオブカルフォルニア、ロスアンゼルスの1971年
の博士論文、ビー ピー シュワイツァ（B. P. Schwei
tzer）の「ジェネラライズト コンプレメンタリ コー
ド セッツ（Generalized Complementary Code Sets
）」（87頁）において説明されている。
【００１４】ユーザの数がＫである通信システムを実施
するばあい、Ｋ個の完全な直交コードが必要とされる。
これらは、たとえばシュワイツァ（Schweitzer）の研究
において表された方式でＫ構成要素のコード集合によっ
て形成される。各ユーザのコードの構成要素の送信は、
整合フィルタの出力信号を組み合わせる（加算する）こ
とによってユーザ同志が互いに干渉しないマルチアクセ
スの状況が達成されるＫ個の直交通信路を必要とする。
たとえば、図６において、ユーザが２人（Ｋ＝２）のば
あいを示す。
【００１５】送信通信路によっては、直交通信路を多く
の方法でつくりだすことができる。その通信路のコヒー
レンス時間が充分な長さのばあい、１つの送信通信路を
Ｋ個の異なるタイムスロットに分割し、したがってＫ個
の直交通信路（orthogonal channels ）をつくりだすこ
とができる。そして、送信通信路のコヒーレンス帯の幅
が充分に大きいばあい、その通信路をＫ個の重なり合わ
ない周波数間隔に分割することができ、これにより、直
交通信路がつくりだされる。１通信路通信による直交化
の他の可能性として、たとえば、搬送波の直角分の利用
（Ｋ＝２）および異なる偏波または回転方向の利用があ
る。
【００１６】図７は、たとえばセルラネットワークにお
ける相補コード集合の応用の原理を説明する２ユーザＣ
ＤＭＡシステムを示している。１つのセルが２つの移動
体ＭＳ＃１およびＭＳ＃２と基地局ＢＳを含み、ユーザ
＃１および＃２の両方の受信機を備えている。相補コー
ド集合の理想的な特性は、この通信路が互いから完全に
独立した２つの直交通信路１および２に時間多重された
ばあいに実用化される。ここでは、コヒーレンス時間Ｔ
Ｄが必要とされる直交信号処理について充分な長さのも
のであることを想定している。２ユーザシステムにおい
ては、各ユーザに対して、２つのコード（コード対）が
必要となる。干渉および雑音は、無線通信路の信号中に
加算される。このばあいは、無線通信路が理想的なもの
であると仮定する。ユーザ＃１および＃２のスプレディ
ングコードは、それらがすべての遅延値において完全に
直交するコード対を形成するように、たとえばシュワイ
ツァ（Schweitzer）の研究において表される原理にした
がって選択される。移動体ＭＳ＃１のデータ信号ｄ１の
スプレディングコード波形は、通信路１に対してＳ11ま
た直交通信路２に対してＳ12である。基地局受信機＃１
において、通信路１のコードに対して整合するフィルタ
ｈ11および通信路２に対するｈ12が設けられている。原
則として、各フィルタの出力信号Ｒ11およびＲ12を加算
することによって、ユーザ＃１に対する理想検出結果ｄ
１がその和の信号Ｒ１から求められる。そして、移動体
ＭＳ＃２のスプレディングコードはＳ21およびＳ22、整
合フィルタはｈ21およびｈ22、ユーザ＃２（ｄ２）に対
する理想検出結果を与えるところの和の信号Ｒ２＝Ｒ21
＋Ｒ22である。
【００１７】基地局受信機の信号は基本レベルにおいて
説明される。データ信号は搬送波にＢＰＳＫスプレディ
ング変調されたものと仮定し、各ビットは以下のように
表される。ビット“１”→波形“＋”およびビット
“０”→波形“−”。たとえばシステムが以下の信号を
利用すると仮定する。ＭＳ＃１のスプレディングコード
Ｓ11＝＋＋＋−，Ｓ12＝＋＋−＋、ＭＳ＃２の波形Ｓ21
＝＋−＋＋，Ｓ22＝＋−−−。したがって、基地局ＢＳ
の整合フィルタのインパルス応答は、受信機＃１ｈ11＝
−＋＋＋およびｈ12＝＋−＋＋および受信機＃２ｈ21＝
＋＋−＋およびｈ22＝−−−＋である。この例において
は、各ユーザのデータ信号は２値のものであり（ｄ１＝
“１”、ｄ２＝“０”）、すべてのゲインが１とされる
ものと仮定する。すると、ＭＳ＃１は波形Ｓ11＝＋＋＋
−を通信路１に、波形Ｓ12＝＋＋−＋を通信路２に送信
する。そして、ＭＳ＃２は、データビットｄ２のＢＰＳ
Ｋ信号への影響を考慮したばあいに、波形−Ｓ21＝−＋
−−および−Ｓ22＝−＋＋＋を送信する。
【００１８】図８は、いかなる影響も雑音も通信路の送
信信号に加えられていないばあい、かつすべてのゲイン
を１と仮定したばあいの、基地局受信機の信号を示して
いる。この受信機は、理想インパルス関数に類似し、か
つそこから必要なデータ記号検出をなしうるところの波
形を、ユーザ＃１および＃２の両方に送る。図９は、ユ
ーザ＃１（ＭＳ＃１）のスプレディング信号がユーザ＃
２（ＭＳ＃２）の受信機にも達しており、またその逆も
いえるばあいのマルチアクセス状態を示している。この
図の目的は、マルチアクセス干渉または相互作用が起き
ておらずパワーコントロールが必要でないことを示すこ
とにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明にし
たがって、無線電話ユーザのそれぞれの群を複数の直交
無線電話通信路の対応するものに割り当て、前記群の各
ユーザに互いに直交するスプレディングコードを割り当
てる無線電話通信の方法が提供される。
【００２０】本発明の第２の発明にしたがって、無線電
話ユーザのそれぞれの群を複数の直交無線電話通信路の
対応するものに割り当てる手段と、前記群の各ユーザに
互いに直交するスプレディングコードを割り当てる手段
とを備える無線電話通信のシステムが提供される。
【００２１】
【作用】これらは、マチルアクセス干渉にパワーコント
ロール法もキャンセリング法も適用することなしに、通
信ネットワークまたはセルにおけるユーザの数を根本的
に増加させることができる効果がある。
【００２２】
【実施例】以下において、本発明の特定の実施例を、図
面を参照しながら単なる例示として説明する。
【００２３】本発明は、一般に知られた変調方法（コヒ
ーレント、非コヒーレント、差動的にコヒーレント、ま
たは一般的にＭ−ａｒｙ記号として）を用いて基地局か
らユーザへまたはその逆に、ＣＤＭＡおよびＴＤＭＡ方
式の両方を組み合わせてデータが送信される通信方法に
関連している。基地局およびユーザは、共に固定および
／または移動とすることができる。この双方向通信にお
いては、従来の二重化方式を用いるこができる。
【００２４】図１はこの方法の原理を示している。この
通信システムのユーザ（Ｌ＊Ｋ）は、ＬのＴＤＭＡユー
ザとＫのＣＤＭＡユーザとに多重化され、Ｌユーザの情
報から形成されるタイムフレームＴＫのあいだに、各ユ
ーザのｎデータビットまたはデータ記号がそれらのタイ
ムスロットＴＴＤＭにおいて送信される。各タイムスロ
ットＴＴＤＭにおいて、Ｋの他のユーザからのデータ
（ｎデータビットまたはデータ記号）は、スペクトラム
を拡散する完全な直交コード集合（相補コード集合）を
用いてＣＤＭＡ方式によって送信される。
【００２５】本発明にしたがって、通信システムのため
の機器（図２）を設定するか、または、この方法を既存
のＴＤＭＡシステム（ＧＳＭまたはＤＥＣＴなど）と組
み合わせるときには、それが、ユーザの数の直交による
増加をもたらすＣＤＭＡ部も備えている。
【００２６】この通信システムは、各ユーザが互いに干
渉しない（または相互作用しない）ように、各ユーザの
信号が互いに対して（可能な限り）直交するようにセル
（ネットワーク）におけるユーザの数を増やしている。
ＴＤＭＡマルチアクセスによって互いに干渉することの
ないユーザをうることができ、そこに、ＣＤＭＡマルチ
アクセスを用いて完全な直交コード集合（相補コート集
合など）によってさらにユーザを接続する。
【００２７】ユーザは、まず、時間多重（time multipl
exing ）によって互いに干渉しない群に分けられ、つぎ
に、各タイムスロットに互いに直交するユーザをＣＤＭ
Ａとしてつけ加える。ユーザを互いに干渉しない群に分
けることを、逆の順序で行うこともできる。そうする
と、ＣＤＭＡユーザでなるタイムスロットは、ユーザの
数を増やすために、ニアファープロブレムを解決するた
めのネットワークパワーコントロール法も、マルチアク
セス干渉キャンセル法も必要としない。ＣＤＭＡ部を良
く知られた方式で実施するなら、ニアファープロブレム
を避けるために、少なくともパワーコントロールが必要
となる。
【００２８】互いに干渉しないユーザの総数は、タイム
スロットの数（Ｌ）に１つのＴＤＭＡタイムスロットに
おけるＣＤＭＡユーザの数を乗じたものとなる。
【００２９】この通信リンクは時間的に同期化されてお
り、すなわち、すべてのユーザは、ＴＤＭＡ方式で前提
とされているように、一定の不確かさを伴って実時間を
知る。ネットワークのユーザと基地局との時間同期化
は、良く知られた方法で達成することができる。同期化
の正確さの必要条件は、マルチパス遅延拡散（multipat
h delay spread）（ＴＭ）、ネットワークの内部信号の
伝搬遅延差（propagation delay difference）（ＴＲ）
（ユーザの場所および再配置による）、および他のタイ
ミングの不確かさ（inaccuracy of timing）（Ｔ△）に
よって影響される。
【００３０】各ＴＤＭＡスロット内において、他の数人
の同時のさらなるユーザが、それぞれがその独自のコー
ド集合を用い、ＣＤＭＡ方式を用いてデータを送信す
る。スプレディングコード集合は、それらが互いに対し
て完全に直交するように、すなわち各ユーザのコード集
合間の相互関数がゼロ遅延値においてばかりではなく、
すべての遅延値においてゼロとなるように選択されてい
る。この種のコード集合は従来の相補コード集合から形
成することができる。そうすると、１つのタイムフレー
ム内においては、厳密な時間同期化を必要としない。こ
のタイムスロットの長さは、コード集合における構成要
素の整合フィルタの出力信号の所望の組み合わせの形成
を可能とするために、通信路の前記コヒーレンス時間
（ＴＤ）と同じかまたはそれより短くなければならな
い。
【００３１】図３は、１つのタイムスロットにおける信
号構成を例示している。利用可能度はＫ構成要素のコー
ドＳ１、Ｓ２、・・・、ＳＫでなる相補コード集合に関
わり、そのそれぞれの長さはＮビットであるとする。こ
れらの構成要素コードから、従来の原理にしたがってＫ
ユーザのための完全に直交するスプレディングコードが
形成される。たとえば、ＣＤＭＡユーザ＃１のスプレデ
ィングコードは、Ｓ１Ｋ（Ｋ＝１、２、・・・、Ｋ）が
相補特性によって定められる構成要素Ｓ１、Ｓ２、・・
・、ＳＫの１つであることろの構成要素Ｓ１１、Ｓ
１２、Ｓ１３・・・、Ｓ１Ｋによって構成される。図３
においては、信号構造が１つの送信バーストを示してお
り、ｎデータビットまたはデータ記号が送信される。こ
のバーストの開始において、互いに従うデータ記号
（０、１、・・・、ｎ）が、コード構成要素Ｓ１によっ
て良く知られた方式で拡散変調される。この送信の長さ
はｎＮＴｃ秒である。そして、長さがＴＭ＋ＴＲ＋Ｔ△
秒の伝送休止がこれに続く。その伝送休止は、マルチパ
ス伝搬またはタイミングの不正確さによって、そうする
とコード構成要素間の相互相関の影響を受信機において
感知することになるため（コード構成要素はそれら自体
のあいだでは直交するが、すべての遅延値において完全
に直交するものではない）、つぎのコード構成要素中に
おいて以前のコード構成要素の信号が受信機に到達する
のを防ぐために用いられる。この伝送休止のあとに、デ
ータ記号を今度はコード構成要素Ｓ１２によって拡散変
調させて再び送り出し、この送信に休止が続く。これ
を、そのユーザのすべてのコード構成要素によって、デ
ータ記号がすべて拡散変調されるまで繰り返す。時間ｎ
ＮＴｃとＴＭ＋ＴＲ＋Ｔ△との和を時間ＴＭＵＸによっ
て示しており、これをスプレディングコード構成要素が
送信において変えられたばあいに整合フィルタを変える
ために受信機において利用することができるが、この利
用は必ずしも必要ではない。
【００３２】図４は、ユーザＭＳ＃１、ＭＳ＃２、ＭＳ
＃３およびＭＳ＃４が同一のＴＤＭＡタイムスロット１
においてＣＤＭＡ多重利用によって基地局ＢＳに送信す
るばあいに、この方法がどのように応用されるかを示し
ている。これらのユーザは、図１の一般的な表示の方法
によって＃1,1 、＃1,2 、＃1,3 および＃1,4 として記
述することができる。この４ＣＤＭＡユーザによってな
るケースのばあい、相補コード集合Ｓ１＝＋＋＋−，Ｓ
２＝＋−＋−，Ｓ３＝＋＋−−およびＳ４＝＋−−＋を
用いることができる。これから、各ユーザに対する完全
に直交するスプレディングコードを以下のように求める
ことができる。
【００３３】＃1,1 Ｓ１１＝++++，Ｓ１２＝+-+-，Ｓ
１３＝++--，Ｓ１４＝+--+． ＃1,2 Ｓ２１＝+-+-，Ｓ２２＝++++，Ｓ１３＝+--+，
Ｓ１４＝++--． ＃1,3 Ｓ３１＝++--，Ｓ３２＝+--+，Ｓ３３＝++++，
Ｓ３４＝+-+-． ＃1,4 Ｓ４１＝+--+，Ｓ４２＝++--，Ｓ４３＝+-+-，
Ｓ４４＝++++． この例においては、時間期間ＴＴＤＭにおいてｎ＝116
ビットが送信されるものと仮定する。また、基地局によ
って用いられる時間基準も図において示す。この時間期
間ＴＭＵＸを、望ましいばあいには、整合フィルタ動作
におけるスプレディングコード構成要素の変化のために
基地局受信機において用いることもできる。
【００３４】図３において示したタイムスロットにおけ
るスプレディングコードを、相補コード集合（compleme
ntary code sets ）の利用に加えて、送信休止を伴う拡
散符号化要素を構成する斬新な方法（３進法拡散符号化
(ternary spreading coding)）とみなすこともできる。
【００３５】Ｋ整合フィルタ動作の結果が組み合わせら
れたばあいに受信機において生じるプロセスゲインは、
同じタイムスロットの他のユーザによってひき起こされ
る干渉を取り除くために必要なのではなく、他のソース
からの干渉を減らすため、たとえば、同じコード集合が
用いられている隣接するセルなどから来る送信を減衰す
るため（基地局間においては予め設定された同期化はな
い）、他の搬送波通信路から漏れる干渉および他のとく
に狭帯域干渉または妨害を取り除くために必要である。
【００３６】本発明において説明された通信方法の効果
は、ユーザ同志が干渉または相互作用しないように、同
一の搬送波または周波数通信路上におけるユーザの数を
増やせる（ネットワーク容量を増やす）可能性にある。
また、この方法を、既存または計画中のＧＳＭ，ＤＥＣ
ＴなどのＴＤＭＡ通信システム、および対応する北アメ
リカ（North American）ＩＳ−54または日本基準ＲＣＲ
−27に基づくＴＤＭＡシステムにも適用することができ
る。この方法によって、ネットワーク容量を数倍に増大
することが可能であり、そうすると、その容量は純粋の
ＣＤＭＡネットワークに匹敵する。そうすると、この方
法をＣＤＭＡ付属設備の構築によって利用可能である。
【００３７】図５は本発明の動作例としてのＧＳＭシス
テムの原理を示している。コードのチップレートとして
約16.5メガチップ（Mchips）／ｓを選択したばあい、８
個の別の完全に直交するユーザが、マルチパス遅延拡
散、伝搬遅延およびタイミングの正確さにおける違いが
合わせて16μｓの伝搬環境において１つのＧＳＭタイム
スロット内で動作できる。そうすると、単一の搬送波ま
たは周波数通信路に、合計で64のユーザを取り込むこと
ができる。
【００３８】図４を別のＧＳＭ式システムの別の応用例
として用いることができる。図５の伝搬環境において3.
62Mchips／ｓをチップレートとして選択し、Ｋ＝Ｎ＝４
の条件をつけたばあい、合わせて32のユーザを１つの搬
送波または周波数通信路上に取りいれることができる。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、ユーザ同志が干渉また
は相互作用しないように、同一の搬送波または周波数通
信路上におけるユーザ数を増やすことができる。また、
相補コード集合を用いることは、単一無線リンク（ＢＳ
→ＭＳ＃ｎ、ＭＳ＃ｎ→ＢＳ）に関連するさらなる効果
を意味している。１ユーザ受信機の観点から、スプレデ
ィングコード自己相関関数の理想特性は、ＲＡＫＥ受信
と並んでコード同期化の捕捉およびトラッキング動作を
容易にする。
【００４０】１つのネットワークまたはセルにおいて
は、その容量を増すために、パワーコントロール法もマ
ルチアクセス干渉キャンセル法も必要としない。基地局
から異なった距離に位置する移動局により伝搬減衰を補
償するために、ＴＤＭＡシステムにおけるような大まか
なパワーコントロールを用いることは可能である。
【００４１】上述の説明から、本発明の範囲内において
多様な変更をなしうることは当業者には明白である。
【００４２】本開示の範囲には、請求のなされる発明に
関連するものであるか否か、または本発明の取り組む問
題の一部または全部を改善するか否かにかかわらず、そ
こにおいて明白にまたは暗示的に開示したいかなる斬新
な特徴または特徴の組み合わせまたはその一般化をも含
むものとする。本出願人は、ここに、この出願またはそ
こから派生するさらなるそのような出願の審査中におい
て、そのような特徴に対する新たな請求をなしうること
を知らしめるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にしたがった方法の原理を示す図であ
る。
【図２】本発明にしたがったシステムの基本ブロック図
である。
【図３】本発明の説明に関連する信号構成を示す図であ
る。
【図４】数個の信号を１つのタイムスロット内において
それぞれ示す図である。
【図５】本発明をＧＳＭシステムにおいて利用する方式
の一例を示す図である。
【図６】ユーザの数がＫである従来のケースを示す図で
ある。
【図７】２ユーザがいる従来のケースを示す図である。
【図８】２ユーザがいる従来のケースを示す図である。
【図９】２ユーザがいる従来のケースを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 593029400 ノキア テレコミュニケーションズ オユ Ｎｏｋｉａ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａ ｔｉｏｎｓ Ｏｙ フィンランド共和国、エスエフ−02601 エスポー、ペーエル 33 (72)発明者 ペンチ レッペーネン フィンランド共和国、フィン−90650 オ ウル、ハーパクヤ 11 ベー 10

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＣＤＭＡ／ＴＤＭＡまたはＴＤＭＡ／Ｃ
    ＤＭＡを組み合わせたマルチアクセスを利用し、そのＣ
    ＤＭＡ部において、ユーザ間において相補形のコード集
    合または完全に直交するコードをスプレディングコード
    として用いることを特徴とする通信方法。
  2. 【請求項２】 伝送バーストが伝達されるそれぞれのば
    あいに１つのコード構成要素（Ｓｎ１）によって拡散変
    調される一定数のデータビットまたはデータ記号によっ
    て構成され、そののちに伝送休止が続き、つぎのバース
    トが上記のものに対して直交する別のスプレディングコ
    ード（Ｓｎ２）によって変調されて送信され、そののち
    に別の伝送休止が続き、これを繰り返すことを特徴とす
    る請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記伝送休止の長さが、ＴＭ＋ＴＲ＋Ｔ
    △（ただし、ＴＭはいわゆるマルチパス遅延拡散、ＴＲ
    はネットワークまたはセル内における信号伝搬遅延差、
    Ｔ△はユーザの時間同期化の不正確さ）であることを特
    徴とする請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記伝送休止を含むコード集合のすべて
    による伝送バーストの拡散変調に属する合計時間（Ｔ
    ＭＵＸ）が、基地局受信機におけるスプレディングコー
    ド構成要素を変えるため、および移動局受信機において
    それぞれ整合フィルタを変えるために用いられることを
    特徴とする請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 送信側が互いに接続されるＴＤＭＡ／Ｃ
    ＤＭＡまたはＣＤＭＡ／ＴＤＭＡブロックを備え、受信
    側が対応するＴＤＭＡ／ＣＤＭＡまたはＣＤＭＡ／ＴＤ
    ＭＡブロックを備えることを特徴とする通信システム。
  6. 【請求項６】 既存のＴＤＭＡ通信システムに付加的な
    ＣＤＭＡ付属設備を構築することによって実現されるこ
    とを特徴とする通信システム。
  7. 【請求項７】 無線電話ユーザのそれぞれの群を複数の
    直交する無線電話通信路の対応するものに割り当て、前
    記群の各ユーザに互いに直交するスプレディングコード
    を割り当てることを特徴とする無線電話通信の方法。
  8. 【請求項８】 直交するスプレディングコードは相補コ
    ード集合で構成されることを特徴とする請求項７記載の
    無線電話通信の方法。
  9. 【請求項９】 直交する通信路は、時分割多重通信路に
    よって構成されることを特徴とする請求項７または８記
    載の無線電話通信の方法。
  10. 【請求項１０】 直交する通信路は、周波数分割多重通
    信路によって構成されることを特徴とする請求項７また
    は８記載の無線電話通信の方法。
  11. 【請求項１１】 直交する通信路は、搬送波の直角分、
    異なった偏波レベル、または回転方向によって構成され
    ることを特徴とする請求項７または８記載の無線電話通
    信の方法。
  12. 【請求項１２】 無線電話ユーザのそれぞれの群を複数
    の直交する無線電話通信路の対応するものに割り当てる
    手段と、前記群の各ユーザに互いに直交するスプレディ
    ングコードを割り当てる手段と、を備えることを特徴と
    する無線電話通信のシステム。
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