(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルラー直交周波数分割多重方式・スペクトラム拡散多重接続無線システムの運用方法であって、
該システムは１つのダウンリンク及び１つのアップリンクを含み、前記ダウンリンク及びアップリンクの各々は複数の直交トーンを含んでおり、ダウンリンクにおいて送信されたパイロット信号に基づいてダウンリンク信号のコヒーレント復調が可能で、アップリンクについてはパイロット信号に基づくアップリンク信号のコヒーレント復調が不能であり、且つ該システムは、少なくとも１つの基地局と少なくとも１つの無線端末とを含んでおり、各個別の無線端末が基地局に接続されている場合に、各個別の無線端末と基地局との間にアップリンク信号のための只１つの通信チャンネルが存在するものであって、
該方法は、
ダウンリンク中で使用するために直交トーンをユーザに割り当てるステップと、
アップリンク中で使用するために直交トーンをユーザに割り当てるステップと、
前記アップリンク中及び前記ダウンリンク中で用いられる前記割り当てられた直交トーンを、利用可能なスペクトラム内で時間とともにホッピングするホッピングステップとを含み、
アップリンク中で使用するために直交トーンをユーザに割り当てる前記ステップは、第１ビットレートの情報を通信する１ユーザによるアップリンク中での使用に対して１つの前記直交トーンを割り当てるステップを含み、
前記ホッピングステップでは、パイロット信号が送信される前記システムの前記ダウンリンクにおいては、ダウンリンク中で用いられる前記割り当てられた直交トーンが第１速度でホッピングされ、前記システムの前記アップリンクにおいては、第１速度でホッピングが使用できるように十分なタイミング同期が存在するが、アップリンク中で用いられる前記割り当てられた直交トーンは前記第１速度よりも低速の第２速度でホッピングされ、
第１速度でホッピングされたダウンリンク信号は、前記パイロット信号に基づくコヒーレント復調の手法を利用して復調され、
第２速度でホッピングされたアップリンク信号は、ダウンリンク信号を復調するために用いられる復調手法とは異なる復調手法であって、差分復調及び訓練記号に基づく検出のうちの少なくとも１つの復調手法を用いて復調される
ことを特徴とする、セルラー直交周波数分割多重方式・スペクトラム拡散多重接続無線システムの運用方法。
【請求項２】
前記低ビットレートの情報が音声であることを特徴とする請求項１に記載のセルラー直交周波数分割多重方式・スペクトラム拡散多重接続無線システムの運用方法。
【請求項３】
ダウンリンク中で用いられる前記割り当てられた直交トーンが、相互直交ラテン方格の関数であり前記第１速度に応じたパターンを用いてホッピングされ、アップリンク中で用いられる前記割り当てられた直交トーンが、相互直交ラテン方格の関数であり前記第２速度に応じたパターンを用いてホッピングされることを特徴とする請求項１に記載のセルラー直交周波数分割多重方式・スペクトラム拡散多重接続無線システムの運用方法。
【請求項４】
アップリンク中で使用するために直交トーンをユーザに割り当てる前記ステップは、前記第１ビットレートより高いビットレートの情報を通信する各ユーザに対して２以上の直交トーンを割り当てるステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のセルラー直交周波数分割多重方式・スペクトラム拡散多重接続無線システムの運用方法。
【請求項５】
前記第１ビットレートより高いビットレートの情報は、非音声情報であることを特徴とする請求項４に記載のセルラー直交周波数分割多重方式・スペクトラム拡散多重接続無線システムの運用方法。
【請求項６】
前記ホッピングステップは、前記第１ビットレートより高いビットレートの情報を通信する各ユーザに対して割り当てられた前記２以上の直交トーンのホッピング及び第１ビットレートの情報を通信する１ユーザに対して割り当てられた１つの前記直交トーンのホッピングの双方の処理を含むことを特徴とする請求項４に記載のセルラー直交周波数分割多重方式・スペクトラム拡散多重接続無線システムの運用方法。
【請求項７】
連続した記号が前記アップリンク上を順不同で送信されるように記号インタリーブ処理を実行するステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のセルラー直交周波数分割多重方式・スペクトラム拡散多重接続無線システムの運用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線及びその他の通信システムで用いられているような、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）に基づくスペクトラム拡散多重接続に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信システムは、ａ）システムが扱うことのできるユーザの数、及びｂ）もしデータ通信サービスが提供される場合には、そのデータレート（通信速度）、をできるだけ効率よく最大化できることが望ましい。無線通信システムは、媒体を共用するシステムである。すなわち、固定された利用可能な帯域幅をそのシステムのユーザ全てで共用しなければならない。これらのシステムはしばしば、受信地域が別個のセルに分割され、各セルが１つの基地局によって扱われるような、いわゆるセルラーシステムの形で実現される。
【０００３】
この技術分野で周知のように、セルラー無線システムの２つの特に望ましい要件は、１）セル内の干渉、すなわち同じセル内の２人のユーザの一方が起こし他方に影響を及ぼす干渉、ができるだけ小さいこと、及び２）異なるセル間の干渉、すなわち或るセル内のユーザが起こし別のセルのユーザに影響を及ぼす干渉、が隣接するセルの全てのユーザに平均化されること、の２つである。従来の技術によるディジタルセルラーシステムは大抵、ＧＳＭ−ＩＳ−１３６又はＧＳＭ−ＩＳ−５４規格（欧州電気通信標準化協会）に基づくシステムのような時間分割多重接続（ＴＤＭＡ）システム、又は例えばＩＳ−９５規格に基づくシステムのような符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）システムである。
【０００４】
従来の技術の狭帯域幅ＴＤＭＡシステムでは、隣接する基地局は、利用可能なスペクトラム（周波数帯域）のうちの異なる部分、例えば部分的に重なり合うことのない部分を用いる。しかし、基地局間が相互に十分な距離だけ離れていて基地局間にかなりの相互干渉が生じるのを避けられるような基地局、すなわち、隣接していない基地局は、利用可能なスペクトラムのうちの同じ部分を用いる。このスペクトラムの重複使用に拘わらず、各セル内で使用可能なスペクトラムは、利用可能なスペクトラム全体のうちの小部分に過ぎない。１つのセル内の各ユーザは、自分独自の周波数帯と時間スロットの組み合わせとを有する。したがって、ＴＤＭＡシステムではセル内の干渉がない。すなわち、これらのシステムは、上記のセルラー無線システムとして望ましい第１の要件を備える。しかし、ＴＤＭＡシステムは、或る与えられたユーザがそのセルの外部では少数のユーザとしか干渉関係になく、したがって、スペクトラムの重複使用は平均的干渉でなく最悪の場合の干渉に基づく、という点で、上記のセルラー無線システムとして望ましい第２の要件を備えていない。結果として、このシステムはスペクトラム効率が低い。
【０００５】
従来の技術の直接シーケンス（ＤＳ）方式のＣＤＭＡシステムでは、全帯域幅が各基地局によって使用されるが、各基地局は異なる拡散符号を用いる。このようなＣＤＭＡシステムは、狭帯域幅ＴＤＭＡシステムよりも高いスペクトラム効率を得られる見込みがある。したがって、ＣＤＭＡシステムはセルラー無線システムとして望ましい第２の要件を備える。しかし、ＣＤＭＡシステムにおいて、セル内の基地局から送信される信号は直交であるがチャネル分散が原因で受信機に受信された信号は必ずしも直交ではないことから、ＣＤＭＡシステムはセルラー無線システムとして望ましい第１の要件を備えていない。この結果、同じセル内のユーザ間に干渉が生じることになる。
【０００６】
提案された従来の技術の周波数ホッピング（一定時間ごとに搬送波周波数を変える）方式のＣＤＭＡシステムは、それらのシステムが、上記のセルラー無線システムとして望ましい第２の要件を得るためにも周波数ホッピングを用いるという点を除いては、狭帯域ＴＤＭＡシステムに非常に類似している。詳しくは、各送信機が狭帯域の信号を送信し、周期的に搬送周波数を変更して周波数ホッピングを実現する。しかし、この手法は、このホッピングが比較的低速であり、送信路におけるこのシステムが許容可能な与えられた遅れについて達成できる干渉平均化の量を減少させるという欠点がある。
【０００７】
米国特許第５，４１０，５３８号（issued to Roche et al. on April 25, 1995）にマルチトーンＣＤＭＡシステムが開示されている。このようなシステムは本質的に、１つのセル内で受信された信号が直交であることを確実にすることによりセル内の干渉を除去する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムである。したがって、この米国特許のシステムは上記の、セルラー無線システムとして望ましい要件を両方とも備える。しかし、この米国特許のシステムはスペクトラムを多数のトーンに区分するので、移動システムにおけるドプラーシフトを非常に受けやすくなる。又、各移動ユーザが多数のトーンで送信するので、移動送信機のピーク対平均値比（peak-to-average ratio） が非常に高く、その結果として移動局における電力効率が低下し、これにより移動局において電力が、制限された資源となる場合がしばしばあるという欠点が生じる。
【０００８】
米国特許第５，５４８，５８２号（issued to Brajal et al. on August 20, 1996）に一般的な広帯域の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式のスペクトラム拡散多重接続が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者の認識では、この後者の米国特許（Brajal et al.） のシステムは、セルラーシステムに用いる場合用に最適化されていない。すなわち、ａ）ホッピングパターン、ｂ）トーン割り当て、又はｃ）帯域幅の再使用、を最適化する方法についての教示が見られない。更に本発明者の認識では、スペクトラムに関して効率的なシステム、すなわち、上記の、セルラー無線システムの２つの特に望ましい要件を達成するには、これらａ）ｂ）ｃ）のファクタを個々に及び／又は集合的に最適化することが重要である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の原理によれば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式のスペクトラム拡散多重接続システムの帯域幅が直交トーンに分割され、これら直交トーンの全てが各セル内で再使用（重複使用）される。移動送信機におけるピーク対平均値比を低減させるために、音声ユーザのような低ビットレートのユーザは、基地局との通信で用いるために直交トーンのうちの、望ましくは只１つのトーン、そうでなくとも非常に小さい個数のトーン、を割り当てられる。データユーザは同様に、データ通信のためにトーンを割り当てられるが、個々のデータユーザに割り当てられるトーンの個数はそのユーザに対するデータレートの関数である。或る与えられたユーザに対するトーン割り当ては、その利用可能な帯域内で必ずしも同一とは限らないが、代わりに、ユーザそれぞれに割り当てられたトーンが、時間とともにホッピングされる（すなわち、利用されるトーンが或るトーンから別のトーンに変更される）。
【００１１】
本発明の一態様によれば、トーンホッピングのパターンが、最大限の周波数ダイバーシチを得られるように、そして異なるセル間の干渉を平均化できるように設計される。これらは、例えば、相互直交ラテン方格（mutually orthogonal latin square）の関数として生成されたパターンを用いて行われる。更に具体的には、ダウンリンク、すなわち基地局から移動局へのチャネルにおいて、各ユーザに割り当てられたトーンが比較的高速で（例えば記号から記号へ）変化する。すなわち、ユーザが１つのトーンから別のトーンへとホッピング（跳び渡り）する。しかし、アップリンク、すなわち移動局から基地局へのチャネルでは、高速のホッピングは可能であるが非効率なので、望ましくは、アップリンク信号の効率的な変調を可能にするように低速のホッピングが用いられる。しかし、アップリンクで低速のホッピングを用いるときには、インタリーブ処理のような追加技術を用いてセル間の干渉平均化の効果の減少を補償する必要がある。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、データ通信には、送信レートを増加させるために、アップリンク及び／又はダウンリンクにおいて電力制御が行われる。この制御は例えば、、トーン当たりの割り当て電力と対応するチャネル減衰との関数としての、単位時間当たりトーン当たりに送信される記号の個数、すなわち、符号化レート、を増加することによって行われる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の説明の前に、本発明動作環境である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムについて概略的に理解する必要がある。
【００１４】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムは、異なるユーザからデータを同時に送信するために１つの周波数帯域幅内の直交トーンを用いる。詳しくは、記号伝送に利用可能な特定の記号時間長さＴ及び与えられた帯域幅Ｗに対して、利用可能な直交トーンの個数はＷＴで与えられる。本発明の一態様によれば、同じ帯域幅Ｗが各セルにおいて再使用される。直交トーンの間隔Δは１／Ｔで与えられる。記号伝送に利用可能な記号時間長さＴに加えて、循環前置部（cyclic prefix） の伝送のために追加の時間長さＴc が必要となる。この循環前置部は、各記号時間長さの前に付けられ、チャネル応答と送信に用いられるパルス形成フィルタとによってもたらされる拡散を補償するために使用される。したがって、用いられる合計時間長さはＴ＋Ｔc であるが、データ伝送に利用可能な時間長さはＴだけである。
【００１５】
図１は、帯域幅Ｗ内に間隔Δで存在する、１つのセルで利用可能な直交トーンの例示図である。図２は、記号伝送に利用可能な記号時間長さＴ、及び循環前置部の伝送に要する追加時間Ｔc の時間領域図である。各時間長さＴ内でデータが、各トーンでほぼ同時に伝送されることに留意されたい。又、データ記号時間長さの最後の部分はしばしば、図２に示すような仕方で循環前置部として用いられる。
【００１６】
図３は、ＯＦＤＭ送信機３０１を例示するブロック図である。図３のブロック図は高次の段階を示すので、同ブロック図が従来の技術のＯＦＤＭ送信機又は本発明の原理によるＯＦＤＭ送信機のいずれを表すかは、図３の種々の構成要素の個々の実現状態による。又、ＯＦＤＭ送信機３０１は、ダウンリンク送信機として基地局で用いられる場合とアップリンク送信機として移動局で用いられる場合とがある。それぞれの用途に必要な個々の実施例については下で更に詳しく述べる。
【００１７】
ＯＦＤＭ送信機３０１は、ａ）符号器３０３、ｂ）データトーン化変調器３０５、ｃ）トーン割当ユニット３０７及びｄ）循環前置部付加器３０９を有する。
【００１８】
符号器３０３が、データソースから送信用に情報ストリーム全体を受信し、特定の符号化方式によって符号化する。このような全情報ストリームは一般に、もしＯＦＤＭ送信機３０１が基地局で用いられる場合には１人よりも多い数のユーザのために生成された情報ストリームからなり、もしＯＦＤＭ送信機３０１が移動局で用いられる場合には１人のユーザのための情報ストリームのみからなる。用いられる符号化方式は、個々の情報ストリームで送信される情報が音声か又はデータかで異なる。本技術分野の当業者には、１）例えば、従来の畳み込み符号化又はブロック符号化を選択すること、又は２）ＯＦＤＭシステムが配置される干渉環境のモデルの関数として適切な符号化方式を案出することが可能である。
【００１９】
データトーン化変調器３０５（data-to-tone applier）が、符号器３０３の出力として供給された情報ストリームを種々の利用可能なトーンに変調する。符号化された情報ストリーム全体の中の個々の符号化された情報ストリームに対して、少なくとも１つのトーンがトーン割当ユニット３０７によって割り当てられ、そのトーンが、符号器３０３から受信された個々の符号化された情報ストリームの変調に用いられる。もし特定の符号化された情報ストリームが音声である場合には、本発明の一態様により、直交トーンのうちの、望ましくは只１つのトーン、そうでなくとも非常に小さい個数のトーン、がその特定の符号化された情報ストリーム割り当てられる。もし特定の符号化された情報ストリームがデータである場合には、本発明の一態様により、その特定の符号化された情報ストリームに割り当てられる直交トーンの個数は、その特定の符号化された情報ストリームのユーザに対するデータレートの関数である。
【００２０】
符号化された情報ストリームの各々に、トーンが、トーン割当ユニット３０７によって割り当てられ、トーン割当ユニット３０７が割り当てをデータトーン化変調器３０５に送る。或る与えられたユーザに対する割り当ては、その利用可能な帯域内で必ずしも同一とは限らないが代わりに、各ユーザに割り当てられたトーンが、時間とともにトーン割当ユニット３０７によってホッピングされる。
【００２１】
循環前置部付加器３０９（cyclic prefix prepender） が、上に述べたように循環前置部を各記号時間長さに付加する。循環前置部はＯＦＤＭ送信機３０１によって用いられるトーンに対してのみ付加される。したがって、例えばもしＯＦＤＭ送信機３０１が、全てのトーンを用いる基地局にある場合には、循環前置部は、帯域幅Ｗ内の利用可能な全ての直交トーンを用いる。もしＯＦＤＭ送信機３０１が、トーンのうちの只１つのトーンを用いる移動局にある場合には、循環前置部は、その特定のトーンのみを用いる。有利な点として、循環前置部を用いることにより、受信機における等化処理の必要性がなくなる。
【００２２】
図４は、ＯＦＤＭ受信機４０１を例示するブロック図である。図３の場合のように、図４のブロック図は高次の段階を示すので、同ブロック図が従来の技術のＯＦＤＭ受信機又は本発明の原理によるＯＦＤＭ受信機のいずれを表すかは、図４の種々の構成要素の個々の実現状態による。又、図示のように、ＯＦＤＭ受信機４０１は、ダウンリンク受信機として基地局で用いられる場合とアップリンク受信機として移動局で用いられる場合とがある。それぞれの用途に必要な個々の実施例については下で更に詳しく述べる。
【００２３】
ＯＦＤＭ受信機４０１は、ａ）循環前置部除去器４０９、ｂ）トーンデータ化抽出器４０５、ｃ）トーン割当ユニット４０７及びｄ）復号器４０３を有する。
【００２４】
ＯＦＤＭ受信機４０１、例えばアンテナ及び増幅器の構成（図示しない）によって受信された信号は、循環前置部除去器４０９に供給される。循環前置部除去器４０９が、受信された信号の全時間長さの各々から循環前置部を除去する。時間長さＴを有する残りの信号が、トーンデータ化抽出器４０５（tone-to-data extractor）に供給される。
【００２５】
データストリーム全体を再構築するためにＯＦＤＭ受信機４０１によって使用されている種々の利用可能なトーン上で受信された各情報ストリームを、トーンデータ化抽出器４０５が抽出する。ＯＦＤＭ受信機４０１によって用いられるためのトーンが、トーン割当ユニット４０７によって割り当てられ、トーン割当ユニット４０７が割り当てをトーンデータ化抽出器４０５に送る。或る与えられたユーザに対する割り当ては、その利用可能な帯域内で必ずしも同一とは限らないが、代わりに、各ユーザに割り当てられたトーンが、時間とともにトーン割当ユニット４０７によってホッピングされる。その結果、ＯＦＤＭ送信機３０１のトーン割当ユニット３０７と、連関するＯＦＤＭ受信機４０１のトーン割当ユニット４０７とは一致する必要がある。このような一致は一般に、例えば電話呼び出しセットアップ（upon call set up）のような、事前設定（apriori arrangement） によって得られる。
【００２６】
復号器４０３が、トーンデータ化抽出器４０５から抽出された情報ストリーム全体を受信して、復号化し、全出力情報ストリームを再生する。復号化はしばしば、情報ストリームを符号化するのに用いられた方式の逆方式によって行われる。しかし、単に符号化方式の逆方式を用いるよりもより信頼性の高い復号化出力を得るために、チャネル及びその他の効果を考慮して復号化方式に変更を加えてもよい。代わりに、チャネル応答、干渉、及びその他の効果を考慮して、その受信された信号の復号化用に、特定のアルゴリズムを開発してもよい。このような全出力情報ストリームには一般に、もしＯＦＤＭ受信機４０１が基地局で用いられる場合には１人よりも多い数のユーザのために生成された情報ストリームからなり、もしＯＦＤＭ受信機４０１が移動局で用いられる場合には１人のユーザのための情報ストリームのみからなる。
【００２７】
結果として得られた全出力情報ストリームは、更なる処理のため宛先へ送信される。例えば、もし情報ストリームが音声で、ＯＦＤＭ受信機４０１が移動局内にある場合には、情報ストリームは、ユーザに対して流される可聴信号に変換される。もし情報ストリームが音声で、ＯＦＤＭ受信機４０１が基地局内にある場合には、その音声情報は、最終宛先へ例えば有線ネットワークを介して送信するために分離される。
【００２８】
図５は、基地局用のデータトーン化変調器３０５の一実現例の詳細を示す。乗算器５０１の各々（５０１−１、５０１−２、....、５０１−Ｎ）が、個々の特定情報ストリームに、直交トーンの１つでありトーン生成器５０３によって生成される正弦波形を乗じる。その結果として変調された信号が加算器５０５によって合算される。一般に、データトーン化変調器３０５は、例えば乗算器５０１、トーン生成器５０３、及び加算器５０５の機能を行うプロセッサによって、直交トーンのディジタル表示を用いてディジタル的に実現される。
【００２９】
図５に示すのと同じ概略構造が、移動局用のデータトーン化変調器３０５の実現にも用いられる。しかし、Ｎ個の乗算器を用いることにより、基地局がそのセル内で用いるＮ個の直交トーンの全範囲を扱う構成の代わりに、その移動局が用いる最大個数の直交トーンだけが、乗算器を必要とする。移動局の多くは厳密に音声だけに用いられるので、必要とされる乗算器は１つだけである。しかし下で更に詳しく述べるように、各ユーザに対する割り当てが変化するので、移動局内のトーン生成器はＮ個の直交トーンの全範囲を生成できることが必要とされる。更に、もしトーンが１つだけ用いられる場合には、加算機５０５は不要になる。
【００３０】
上記のように、どの特定の情報ストリームに割り当てられたトーンも周期的に変更される。これはこの技術分野では「周波数ホッピング」として知られるが、本説明ではこれを特に「トーンホッピング」と呼ぶ。本発明の一態様によれば、トーンホッピングのパターンは、最大限の周波数ダイバーシチが得られるように、又セル間の干渉が平均化されるように設計される。これらの設計目的は、相互直交ラテン方格の関数として生成されるホッピングパターンを用いることによって達成できる。例えば、文献（Channel Coding Strategies for Cellular Radio by Gregory J. Pottie and A. Robert Calderbank published in IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 44, No. 4, pp. 763-770, November 1995）を参照されたい。
【００３１】
本発明の一態様によれば、ダウンリンク、すなわち基地局から移動局へのチャネルにおいて、各ユーザに例えばトーン割当ユニット３０７（図３）によって割り当てられたトーンが比較的高速で（例えば記号から記号へ）変化する。すなわち、ユーザが１つのトーンから別のトーンへとホッピングする。しかし、アップリンク、すなわち移動局から基地局へのチャネルでは、高速のホッピングは可能であるが非効率であるので、望ましくは、アップリンク信号の効率的な変調を可能にするように低速のホッピングが用いられる。
【００３２】
高速のホッピングを用いるのが望ましい理由は、干渉平均化の有利性を迅速に得るためである。高速のホッピングは、ダウンリンクについては有効に用いることができる。その理由は、基地局によって送信され全ての移動局によって共用されるパイロット信号を利用できるからである。各移動局が、受信されたパイロット信号を用いてその移動局自体とその基地局との間のチャネルの特性を判定することができる。チャネル特性が判ると、移動局はその知識を用いてコヒーレントな（干渉性の）検出を行うことができる。コヒーレントな検出は、与えられた信号対干渉比に対してよりよい動作性能がえられるのでＯＦＤＭシステムにとって望ましい形式である。特に、コヒーレントな検出で、受信された信号の的確な復調をただ１つの記号を用いて行うことが可能となる。
【００３３】
アップリンクにおいては、パイロット信号は利用できない。その理由は、各移動局がそれ自体のパイロット信号を生成しなければならず、又個々の移動局が１つのパイロット信号を用いるには、利用可能な帯域幅についていえばほとんど利用が不可能な程度にまでコスト高になるからである。その結果、各移動局と基地局との間のアップリンクチャネル特性を基地局が判定することができない。そしてアップリンクチャネル特性の知識なしには、基地局がコヒーレントな検出を行うことができない。その結果、送信された信号の的確な復調を確保するには、他の検出手法、例えば、異なる復調、又は訓練記号に基づく復調が要求される。これら他の検出手法では、ユーザがいくつもの記号に対して同じトーンに留まることが要求され、ユーザが同じトーンに留まる対象であるそのいくつもの（すなわちより多くの）記号によってチャネル使用効率を増大させる。
【００３４】
セル間の干渉の平均化は、低速のホッピングが用いられるときには減少する。その理由は、干渉側のユーザがより長い時間長さの間同じトーンに留まるからである。すなわち、干渉の影響を１つのセル内の移動局の間に拡散するには更に長くの時間を要する。したがって、アップリンクで低速のホッピングを用いるときには、セル間の干渉平均化の効果の減少を補償するために、インタリーブ処理のような追加技術を用いる必要がある。
【００３５】
より具体的には、図６に示すように、インタリーブ処理ユニット６０１が、ＯＦＤＭ送信機３０１内の符号器３０３とデータトーン化変調器３０５との間に投入される。インタリーブ処理ユニット６０１の機能は、１人のユーザに対して、例えばそのユーザが直交トーンのうちの只１個のトーンを用いる音声ユーザである場合のその特定の１個のトーンに対して、データトーン化変調器３０５によって処理されるべき記号をインタリーブ処理する機能である。すなわち、符号器３０３によって生成された全ての記号を順次送信する代わりに、これらの記号が、順序に基づかずに別の仕方で送信される。その仕方とは、干渉に起因して記号のうちのどれかが正しく受信されなかった場合に、受信機による誤り訂正を望ましくは容易にしそうな仕方である。尚、個々のユーザ、又は個々のユーザ群に対するインタリーブ処理のパターンはそれぞれ異なるパターンである。例えば、信号の遅れはあまり許容できないが信号の誤りは少しは許容できる音声ユーザに対しては、第１のインタリーブ処理パターンを用い、より大きな遅れを許容できるが誤りはあまり許容できないデータユーザに対しては第２のインタリーブ処理パターンを用いるのが望ましい。又、同じ１人のユーザの種々のトーンに割り当てられた情報ストリームの間にもインタリーブ処理が行われる。
【００３６】
図７に示すように、同様に、インタリーブ解除ユニット７０１が、ＯＦＤＭ受信機４０１内のトーンデータ化抽出器４０５と復号器４０３との間に投入される。インタリーブ解除ユニット７０１は、インタリーブ処理されない情報ストリームを復元するために、インタリーブ処理ユニット６０１によって行われたインタリーブ処理の逆の処理を行う。
【００３７】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
尚、特許請求の範囲に記載した参照番号は発明の容易な理解のためで、その技術的範囲を制限するよう解釈されるべきではない。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたごとく本発明によれば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式のスペクトラム拡散多重接続において、ａ）ホッピングパターン、ｂ）トーン割り当て、及びｃ）帯域幅の再使用、をセルラー無線システム用に最適化する手法を提供したので、セルラー無線システムの２つの特に望ましい要件である１）セル内の干渉の最小化、及び２）異なるセル間の干渉の平均化、を達成できる効率的なＯＦＤＭ方式スペクトラム拡散多重接続のセルラー無線システムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】１つのセルで帯域幅Ｗ内に間隔Δで存在する利用可能な直交トーンの例示図である。
【図２】記号伝送に利用可能な記号時間長さＴ、及び循環前置部の伝送に要する追加時間Ｔc の時間領域図である。
【図３】直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）送信機を例示するブロック図である。
【図４】直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）受信機を例示するブロック図である。
【図５】基地局用のための図３のデータトーン適用器の詳細ブロック図である。
【図６】直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）送信機の別例のブロック図である。
【図７】直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）受信機の別例のブロック図である。
【符号の説明】
３０１  直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）送信機
３０３  符号器
３０５  データトーン化変調器
３０７  トーン割当ユニット
３０９  循環前置部付加器
４０１  ＯＦＤＭ受信機
４０３  復号器
４０５  トーンデータ化抽出器
４０７  トーン割当ユニット
４０９  循環前置部除去器
５０１−１、５０１−２、....、５０１−Ｎ  乗算器
５０３  トーン生成器
５０５  加算器
６０１  インタリーブ処理ユニット
７０１  インタリーブ解除ユニット
【図１】
0003703002.tif 000002
【図２】
0003703002.tif 000003
【図３】
0003703002.tif 000004
【図４】
0003703002.tif 000005
【図５】
0003703002.tif 000006
【図６】
0003703002.tif 000007
【図７】
0003703002.tif 000008