(57)【要約】【課題】  信号データの符号拡散を設けたＯＦＤＭシステム。【解決手段】  個々の信号チャネルにサブバンドを明確に割り当てる代わりに、所与のリンク上の信号チャネルのための信号データが「アンダーレイ」として、同じリンク上で送信できる別の送信に送られる。各無線端末は、異なるＰＮ符号に指定される。各端末の信号データは、指定されたＰＮ符号を使用して、システム帯域幅の全て又は一部にかけてスペクトル拡散される。逆方向リンクの場合は、無線端末がＮ個全ての使用可能なサブバンド上で信号を送信でき、また、Ｎ個の使用可能なサブバンドのサブセットであってよい、データ送信に指定されたＬ個のサブバンド上でトラフィックデータを送信できる。順方向リンクの場合は、基地局は、Ｎ個の使用可能なサブバンド上の全ての端末について、信号及びトラフィックデータを送信できる。【選択図】        図６
2014158302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用した無線通信システム内の装置であって、
信号送信に使用されるＭ個の周波数サブバンドにわたって信号データを拡散するように動作できる信号変調器を備え、前記Ｍ個の周波数サブバンドは、送信に使用できるＮ個の周波数サブバンドから選択され、前記ＭとＮはそれぞれ１よりも大きく、前記ＭはＮ以下であり、
データ送信に使用されるＬ個の周波数サブバンド上にデータ記号をマッピングするように動作できるデータ変調器をさらに備え、前記Ｌは１以上の数値かつＮ以下であり、
前記信号変調器の出力を前記データ変調器の出力と組み合わせるべく動作可能なコンバイナをさらに備える、装置。
【請求項２】
前記信号変調器は、拡散信号データ用の信号チップを生成するように動作でき、前記データ変調器は、マッピングされたデータ記号に変調を実行してデータチップを生成するように動作でき、また、前記コンバイナは、前記信号チップを前記データチップと組み合わせ、出力チップを生成するように動作できる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コンバイナの出力に変調を実行して、出力チップを生成するべく動作できるＯＦＤＭ変調器をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ＭはＮと等しく、前記信号データはＮ個全ての使用可能な周波数サブバンドにかけて拡散される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ＭはＮ未満であり、前記信号データはＮ個の使用可能な周波数サブバンドのサブセットにかけて拡散される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
信号送信に使用する前記Ｍ個の周波数サブバンドは、データ送信に使用されるＬ個の周波数サブバンドを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ＭはＬと等しく、前記Ｍ個の周波数サブバンドは信号送信とデータ送信の両方に使用される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記Ｍ個の周波数サブバンドは、複数の無線端末に信号を送信するために使用される共用信号チャネル用のものであり、信号送信に使用される前記Ｍ個の周波数サブバンドは、データ送信に使用される前記Ｌ個の周波数サブバンドとは別のものである、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記信号変調器は、無線端末に指定された擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを設けた前記信号データを拡散するために動作できる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記信号変調器は、信号チップを生成するべく前記信号データに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算するように動作できる、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記信号変調器は、拡散信号データを生成するべく前記信号データに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算して、前記拡散信号データを前記Ｍ個の周波数サブバンド上にマッピングするように動作できる、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記信号変調器はさらに、信号チップを生成するために、前記マッピングした拡散信号データに変調を実行するように動作できる、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記コンバイナは、前記信号チップを第１利得で拡張し、前記データチップを第２利得で拡張し、また、出力チップを生成するために前記拡張信号チップと前記拡張データチップを合算するように動作できる、請求項２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１利得は、受信側エンティティにて前記信号データにターゲット受信信号品質を達成するように選択される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記信号データは、前記装置が受信したデータパケットのための肯定応答（ＡＣＫ）又は否定応答（ＮＡＫ）である、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記信号データは、前記装置で受信された信号品質を示すデータ速度制御（ＤＲＣ）値である、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記信号データは、前記信号データを受信するように指定されたエンティティにて受信された信号の品質を推定する要求である、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記信号データはエアリンクリソースの要求である、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記信号データはパワー制御（ＰＣ）命令である、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記データ変調器は、データチップを生成するために、パイロット記号を前記データ記号と多重化し、前記多重化したパイロット記号とデータ記号を前記Ｌ個の周波数サブバンド上にマッピングし、前記マッピングしたパイロット記号とデータ記号に変調を実行するように動作できる、請求項２に記載の装置。
【請求項２１】
前記データ変調器は、前記パイロット記号を前記データ記号と時分割多重化するように動作でき、前記パイロット記号と前記データ記号を別々の記号期間において送信できる、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記データ変調器は、前記パイロット記号を前記データ記号と周波数分割多重化するように動作でき、前記パイロット記号と前記データ記号は、前記Ｌ個の周波数サブバンドの重なり合わない第１及び第２サブセット上へそれぞれ送信される、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
パイロット送信に使用されるＰ個の周波数サブバンドにかけてパイロット記号を拡散するように動作できるパイロット変調器をさらに備え、前記Ｐ個の周波数サブバンドは、前記Ｎ個の周波数サブバンドから選択されており、前記Ｐは１よりも大きく、前記コンバイナは、前記データ変調器、前記パイロット変調器、前記信号変調器の出力を組み合わせるように動作できる、請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
前記パイロット変調器は、拡散パイロット記号を生成するべく前記パイロット記号を擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスと乗算するように、また、前記拡散パイロット記号を前記Ｐ個の周波数サブバンド上にマッピングするように動作できる、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
ＰはＬと等しく、前記Ｌ個の周波数サブバンドはパイロット送信とデータ送信の両方に使用される、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記無線通信システムは、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムである、請求項１に記載の装置。
【請求項２７】
前記無線通信システムは周波数ホッピングを利用し、Ｌ個の周波数サブバンドの別グループは、各ホップ期間においてデータ送信に使用される、請求項１に記載の装置。
【請求項２８】
請求項１に記載の前記装置を備える、無線端末。
【請求項２９】
請求項１に記載の前記装置を備える、基地局。
【請求項３０】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用した無線通信システム内でデータと信号を送信する方法であって、
信号送信に使用するＭ個の周波数サブバンドにかけて信号データを拡散することを備え、前記Ｍ個の周波数サブバンドは、送信に使用できるＮ個の周波数サブバンドから選択されたものであり、前記ＭとＮはそれぞれ１よりも大きく、前記ＭはＮ以下であり、
データ送信に使用されるＬ個の周波数サブバンド上にデータ記号をマッピングすることをさらに備え、前記Ｌは１以上であり、Ｎ以下であり、
前記Ｍ個の周波数サブバンド上の前記拡散信号データを処理し、前記Ｌ個の周波数サブバンド上の前記マッピングしたデータ記号を処理して、出力チップを生成することをさらに備える、方法。
【請求項３１】
前記ＭはＮと等しく、前記信号データはＮ個全ての使用可能な周波数サブバンドにかけて拡散される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記信号データの拡散は、前記信号データに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算して信号チップを生成することを備える、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記信号データの拡散は、
拡散信号データを生成するために、前記信号データに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算することと、
前記拡散信号データを前記Ｍ個の周波数サブバンド上にマッピングすることと、
信号チップを生成するために、前記マッピング及び拡散された信号データに変調を実行することとを備える、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用する無線通信システム内の装置であって、
信号送信に使用するＭ個の周波数サブバンドにかけて信号データを拡散する手段を備え、前記Ｍ個の周波数サブバンドは、送信に使用できるＮ個の周波数サブバンドから選択され、前記ＭとＮはそれぞれ１よりも大きく、前記ＭはＮ以下であり、
データ送信に使用するＬ個の周波数サブバンド上にデータ記号をマッピングする手段をさらに備え、前記Ｌは１以上であり、またＮ以下であり、
出力チップを生成するために、前記Ｍ個の周波数サブバンド上の前記拡散信号データを処理し、前記Ｌ個の周波数サブバンド上の前記マッピングされたデータ記号を処理する手段をさらに備える、装置。
【請求項３５】
前記ＭはＮと等しく、前記信号データはＮ個全ての使用可能な周波数サブバンドに乗算して拡散される、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記信号データを拡散する前記手段は、信号チップを生成するために、前記信号データに前記擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算する手段を備える、請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
前記信号データを拡散する前記手段は、
拡散信号データを生成するための、前記信号データに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算する手段と、
前記拡散信号データを前記Ｍ個の周波数サブバンド上にマッピングする手段と、
信号チップを生成するために、前記マッピング及び拡散された信号データに変調を実行する手段とを備える、請求項３４に記載の装置。
【請求項３８】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用する無線通信システム内の装置であって、
受信サンプルに復調を実行して受信記号を提供するように動作できる、ＯＦＤＭ復調器と、
信号送信に使用されるＭ個の周波数サブバンドについて、前記受信サンプル又は受信記号に逆拡散を実行して、検出信号データを提供するように動作できる信号復調器とを備えており、前記信号データは、送信前に前記Ｍ個の周波数サブバンドにかけて拡散され、前記Ｍ個の周波数サブバンドは送信に使用できるＮ個の周波数サブバンドから選択され、前記ＭとＮはそれぞれ１よりも大きく、前記ＭはＮ以下である、装置。
【請求項３９】
前記ＭはＮと等しく、前記信号データはＮ個全ての使用可能な周波数サブバンドにかけて拡散される、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
信号送信に使用される前記Ｍ個の周波数サブバンドは、データ送信に使用される前記Ｌ個の周波数サブバンドを含む、請求項３８に記載の装置。
【請求項４１】
前記信号復調器は、前記受信サンプルに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算するように、また、前記検出信号データを取得するために前記乗算の結果を累積するように動作できる、請求項３８に記載の装置。
【請求項４２】
前記信号復調器は、前記検出信号データを取得するために、前記Ｍ個の周波数サブバンドの前記受信記号に擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算し、前記乗算の結果を累積するように動作できる、請求項３８に記載の装置。
【請求項４３】
データ送信に使用されるＬ個の周波数サブバンドについて、受信した記号にデータ検出を実行し、検出データ記号を提供するように動作できるデータ復調器をさらに備え、前記Ｌは１以上かつＮ以下である、請求項３８に記載の装置。
【請求項４４】
前記データ復調器は、前記Ｌ個の周波数サブバンドにチャネル推定を抽出するように、また、前記チャネル推定を設けた前記Ｌ個の周波数サブバンドについて、前記受信記号にデータ検出を実行するように動作できる、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記データ復調器は、パイロット送信に使用されるＰ個の周波数サブバンドについて受信した記号を逆拡散するように、また、前記Ｐ個の周波数サブバンドについて逆拡散した記号に基づいて、前記Ｌ個の周波数サブバンドについてチャネル推定を抽出するように、さらに、前記チャネル推定を設けた前記Ｌ個の周波数サブバンドについて、前記受信した記号にデータ検出を実行するように動作できる、請求項４３に記載の装置。
【請求項４６】
前記データ復調器はさらに、前記検出した信号データについて干渉推定を抽出するように、また、前記Ｌ個の周波数サブバンドについて前記受信記号から前記干渉推定を減算し、干渉相殺された記号を得るように、さらに、前記干渉相殺記号にデータ検出を実行して、前記検出データ記号を取得するように動作できる、請求項４３に記載の装置。
【請求項４７】
前記データ復調器はさらに、前記装置が受信したパイロットについて干渉推定を抽出するように、また、前記Ｌ個の周波数サブバンドについて前記受信記号から前記干渉推定を減算してパイロット相殺された記号を得るように、さらに、前記パイロット相殺記号にデータ検出を実行して前記検出データ記号を得るように動作できる、請求項４３に記載の装置。
【請求項４８】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用する無線通信システムにおいてデータ及び信号を受信する方法であって、
受信記号を得るために、受信サンプルに復調を実行することと、
検出信号データを得るために、信号送信に使用されるＭ個の周波数サブバンドについて前記受信サンプル又は受信記号を逆拡散することとを備えており、前記信号データは、送信前に、前記Ｍ個の周波数サブバンドにかけて拡散され、また、前記Ｍ個の周波数サブバンドは、送信に使用できるＮ個の周波数サブバンドから選択されており、前記ＭとＮはそれぞれ１よりも大きく、ＭはＮ以下である、方法。
【請求項４９】
前記ＭはＮと等しく、前記信号データは前記Ｎ個全ての使用可能な周波数サブバンドにかけて拡散される、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記逆拡散は、
前記受信サンプルに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算することと、
前記乗算の結果を累積して前記検出信号データを得ることとを備えている、請求項４８に記載の方法。
【請求項５１】
前記逆拡散は、
前記Ｍ個の周波数サブバンドについて受信した記号に擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算することと、
前記乗算の結果を累積して前記検出信号データを得ることとを備える、請求項４８に記載の方法。
【請求項５２】
検出されたデータ記号を得るためのデータ送信に使用される前記Ｌ個の周波数サブバンドについて、受信した記号にデータ検出を実行することをさらに備え、前記Ｌは１以上、Ｎ以下である、請求項４８に記載の方法。
【請求項５３】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用する無線通信システム内の装置であって、
受信したサンプルに復調を実行して受信記号を得る手段と、
信号送信に使用される前記Ｍ個の周波数サブバンドについての前記受信サンプル又は受信記号を逆拡散して検出信号データを得る手段とを備えており、前記信号データが、送信される前に、前記Ｍ個の周波数サブバンドにかけて拡散され、Ｍ個の周波数サブバンドは、送信に使用できるＮ個の周波数サブバンドから選択され、前記ＭとＮはそれぞれ１よりも大きく、ＭはＮ以下である、装置。
【請求項５４】
前記ＭはＮと等しく、前記信号データはＮ個全ての使用可能な周波数サブバンドにかけて拡散されている、請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
前記逆拡散する手段は、
前記受信サンプルに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算する手段と、
前記乗算の結果を累積して検出信号データを得る手段とを備える、請求項５３に記載の装置。
【請求項５６】
前記逆拡散する手段は、
前記Ｍ個の周波数サブバンドについて受信した記号に擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算する手段と、
前記乗算の結果を累積して検出信号データを得る手段とを備える、請求項５３に記載の装置。
【請求項５７】
前記データ送信に使用される前記Ｌ個の周波数サブバンドについて受信した記号にデータ検出を実行して、検出データ記号を得る手段をさらに備え、前記Ｌは１以上、Ｎ以下である、請求項５３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して通信に関し、より詳細には、無線通信システムにおける信号の送信に関する。
【背景技術】
【０００２】
多元接続システムは、順方向リンク及び逆方向リンク上に設置した複数の端末の通信を一斉にサポートすることができる。順方向リンク（又はダウンリンク）は、基地局から端末までの通信リンクを意味し、逆方向リンク（又はアップリンク）は端末から基地局までの通信リンクを意味する。直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ;orthogonal frequency division multiple access）システムは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ;orthogonal frequency division multiplexing）を利用した多元接続システムである。ＯＦＤＭは、システム全体の帯域幅を複数（Ｎ個）の直交周波数サブバンドに効率的に区分するマルチキャリア変調技術である。これらのサブバンドはまた、トーン、サブキャリア、ビン、周波数チャネルなどとも呼ばれる。各サブバンドは、データによる変調が可能な対応するサブキャリアに関連している。ＯＦＤＭＡシステムは、各端末にそれぞれ異なるサブバンドの組を指定でき、指定されたサブバンド上で端末へのデータを送信することができる。重なり合わないサブバンドの組を複数の異なる端末に使用することで、端末間の干渉を防止でき、性能の向上が達成できる。
【０００３】
典型的には、物理層が様々な信号チャネルを使用することで、順方向リンクと逆方向リンク上のデータ送信がサポートされる。これらの信号チャネルは、特定情報の要求、要求された情報、肯定応答（ＡＣＫ）などを伝送できる。各リンク上のいくつかのサブバンドを、特別にこのリンク用の信号チャネルとして使用することができる。しかし、信号チャネルは断続的にアクティブ状態となり、またアクティブ時に伝送できるデータは少量であるため、信号チャネル専用のサブバンドを設けることで使用可能なサブバンドの使用を非効率的なものにしてしまう。１本のサブバンドを信号チャネル専用にするということは、データ送信に使用できるサブバンドが１本少なくなることを意味する。
【０００４】
したがって、当技術分野において、ＯＦＤＭＡシステム内で信号をより効率的に送信する技術が必要である。
【発明の概要】
【０００５】
本出願は、２００４年８月２５日に出願された米国特許仮出願第６０／６０４，６６０号、「ＯＦＤＭＡシステム内で物理層信号をアンダーレイとして送信する」（「Transmitting Physical Layer Signaling as Underlay in OFDMA Systems」）の利益を請求するものである。  
ＯＦＤＭベースのシステム内で順方向リンク及び逆方向リンク上で様々なタイプの信号を効率的に送信する技術について説明する。個々の信号チャネルにサブバンドを明確に割り当てる代わりに、所与のリンク（順方向又は逆方向）上の信号チャネルのための信号データが「アンダーレイ」として、同じリンク上で送信できる別の送信に送られる。各無線端末に、異なる擬似ランダム数（ＰＮ;pseudo-random number）符号又はシーケンスを指定することができる。各端末用の信号データを、この端末に指定されたＰＮ符号を使用して、システム帯域幅の全体又は一部にかけてスペクトル拡散させることができる。拡散からの処理利得により信号データを低パワーレベルで送信できるようになるため、この信号が一斉に送信された他の送信の性能に影響することは殆どない。
【０００６】
一実施形態では、送信側エンティティ(entity)（基地局又は無線端末であってよい）が信号変調器、データ変調器、コンバイナを含んでいる。信号変調器は、Ｍ個のサブバンドにかけて信号データをスペクトル拡散して、信号チップ(signaling chip)を生成する。Ｍ個のサブバンドは、送信に使用できるＮ個のサブバンドの全て又はサブセットであってよい。信号変調器は、信号データにＰＮシーケンスを乗算して、信号チップを直接生成することができる。あるいは、信号変調器は、拡散信号データを得るために信号データにＰＮシーケンスを乗算し、拡散信号データをＭ個のサブバンド上にマッピング(map)して、マッピング及び拡散された信号データにＯＦＤＭ変調を実行して信号チップを生成することができる。データ変調器は、データ送信に使用されるＬ個のサブバンド上にデータ記号をマッピングする。この場合、１＜Ｌ≦Ｎである。データ変換器はさらに、マッピングされたデータ記号にＯＦＤＭ変調を実行してデータチップを生成できる。コンバイナは、信号チップをデータチップと組み合わせて（例えばスケール及び合算）、出力チップを生成する。
【０００７】
逆方向リンクの場合、無線端末はＮ個全ての使用可能なサブバンド上で信号を送信でき、また、Ｎ個の使用可能なサブバンドのサブセットであってよい、データ送信用の端末に指定されたＬ個のサブバンド上で、トラフィック／パケットデータを送信できる。順方向リンクの場合、基地局は信号及びトラフィックデータを、Ｎ個の使用可能なサブバンド上の全ての端末に送信することができる。以下で説明するように、信号及びトラフィックデータはまた、順方向リンクと逆方向リンク上で別の方式によっても送信できる。ここで説明する方法で様々な信号を送信できる。
【０００８】
受信側エンティティは、送信された信号及びトラフィックデータを復元するために補足的な処理を実行する。以降で、本発明の様々な態様及び実施形態をさらに詳細に説明する。
【０００９】
本発明の特徴及び性質は、以下に述べる詳細な説明を図面と共に考慮することでより明白になる。複数の図面をとおして、同様の参照符号は関連物を識別する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】基地局と無線端末を設けたＯＦＤＭＡシステムを示す。
【図２】周波数ホッピング（ＦＨ）スキームを例証する。
【図３】増分冗長性（ＩＲ）送信スキームを示す。
【図４Ａ】信号送信スキームを例証する。
【図４Ｂ】信号送信スキームを例証する。
【図４Ｃ】信号送信スキームを例証する。
【図４Ｄ】信号送信スキームを例証する。
【図５】基地局と端末のブロック図を示す。
【図６】データ／パイロット変調器、マルチキャリア信号変調器、時間ドメインコンバイナを設けた変調器を示す。
【図７】データ変調器、パイロット変調器、シングルキャリア信号変調器、時間ドメインコンバイナを設けた変調器を示す。
【図８】データ変調器、パイロット変調器、マルチキャリア信号変調器、周波数ドメインコンバイナを設けた変調器を示す。
【図９】図６の変調器のための復調器を示す。
【図１０】図７の変調器のための復調器を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここでは「例示的な」という用語を、「例、実例、又は例証として提示する」ことを意味するべく使用している。ここで「例示的に」説明している実施形態又は設計は、必ずしも他の実施形態又は設計よりも好ましいもの又は有利なものとして解釈されるものではない。
【００１２】
図１は、多数の無線端末１２０の通信をサポートする多数の基地局１１０を装備した例示的なＯＦＤＭＡシステム１００を示す。基地局は、端末との通信に使用される固定局であり、アクセスポイントやノードＢ、あるいは他の呼称でも呼ばれる。典型的に、端末１２０はシステム全体に分散されており、また、各端末は固定型又は移動型であってよい。端末はまた、移動局、ユーザ装置（ＵＥ）、無線通信装置、あるいはこれ以外の呼称でも呼ばれる。各端末は、順方向リンクと逆方向リンク上で、１つ又は場合によっては複数の基地局と常時通信できる。システム制御装置１３０は、基地局１１０を調整及び制御し、さらに、これらの基地局が扱う端末のデータの経路選択を制御する。
【００１３】
各基地局１１０は、それぞれの地理エリアに通信カバレージを提供する。基地局及び／又はこれのカバレージエリアは、用語を用いる状況に応じて「セル」と呼ばれる。各基地局のカバレージエリアを複数（例えば３つ）のセクタに分割することで容量を増加できる。各セクタは基地トランシーバサブシステム（ＢＴＳ）によって管轄される。典型的に、セクタ化されたセルの場合には、このセル用の基地局はこのセルの全てのセクタにＢＴＳを含んでいる。説明を簡素化するために、以降の説明では、１つのセルを扱う固定局と、１つのセクタを扱う固定局の両方に、一般に用語「基地局」を使用することができる。用語「ユーザ」、「端末」も、相互互換可能に使用することができる。
【００１４】
ＯＦＤＭＡシステムは、ＯＦＤＭによって作成されたＮ個の総サブバンドを有する。Ｎ個の総サブバンドの全て又はサブセットを使用して、トラフィックデータ、パイロット、信号を送信することができる。典型的に、いくつかのサブバンドは送信に使用されず、システムがスペクトルマスク要求を満たせるようにするための保護用サブバンドとして機能する。説明を簡素化するために、以下の説明ではＮ個の総サブバンドの全てを送信に使用できる。即ち、保護用サブバンドを設けていない。
【００１５】
図２は、ＯＦＤＭＡシステム内の順方向リンク及び／又は逆方向リンクに使用できる周波数ホッピング（ＦＨ）スキーム２００を示す。周波数ホッピングは、有害な経路の影響に対抗する周波数ダイバーシティと、別のセル／セクタからの干渉のランダム化を提供する。周波数ホッピング、各端末にトラフィックチャネルが指定され、このトラフィックチャネルは、各「ホップ」期間中に使用する１つ又は複数のサブバンドで構成された特定のグループを示すＦＨシーケンスに関連している。ＦＨシーケンスはまた、ホップパターン、あるいは他の専門用語でも呼ばれる。ホップ期間は、所与のサブバンドグループに費やされる時間量であり、Ｒ  ＯＦＤＭ記号期間（又は単純に「記号期間」）にわたっており、この場合、Ｒ≧１である。ＦＨシーケンスは、異なるホップ期間内の異なるサブバンドグループを擬似ランダム的に選択することができる。周波数ダイバーシティは、いくつかのホップ期間にかけて、Ｎ個の使用可能なサブバンドの全て又は多くを選択することで達成される。
【００１６】
図２に示す実施形態では、Ｎ個の使用可能なサブバンドがＧグループ内に配列されている。各グループはＳ個のサブバンドを含んでおり、この場合、概してＧ＞１、Ｓ≧１、Ｇ・Ｓ≦Ｎとなる。各グループ内のサブバンドは、連続的（図２に示すとおり）又は非連続的であってよい（例えば、Ｎ個の使用可能なサブバンドにわたって分散している）。各ホップ期間において、Ｓ個のサブバンドで構成された１つのグループが各端末に指定される。パイロット記号はデータ記号で時分割多重化（ＴＤＭ）されているか（図２に示すとおり）、データ記号で周波数分割多重化（ＦＤＭ）されているか（図２には示していない）、又は他の方式で送信されていてよい。ここで使用しているように、「データ」記号はトラフィックデータのための変調記号であり、「パイロット」記号はパイロットのための変調記号であり、変調記号は、変調スキームのための信号配置における１点の複合値である。典型的に、パイロットは、周知の方法で処理及び送信される周知の変調記号で構成されている。
【００１７】
同じ基地局との通信における別々の端末のためのトラフィックチャネルは典型的に相互に直交し、どの所与のホップ期間においても２つの端末が同じサブバンドを使用しないようになっている。これにより、同一基地局と通信する端末間のセル／セクタ内干渉が防止される。各基地局のトラフィックチャネルは、付近の基地局用のトラフィックチャネルに関連して擬似ランダムであってよい。２つの別個の基地局と通信する２つの端末間の干渉が、これらのトラフィックチャネルが同じホップ期間中に同一のサブバンドを使用する際に、常に生じる。しかし、このセル／セクタ内干渉は、トラフィックチャネルに使用されているＦＨシーケンスの擬似ランダム性質のためにランダム化されている。
【００１８】
図２は、周波数ホッピングを備えた例示的なデータ及びパイロット送信スキームを示す。トラフィックデータとパイロットは、周波数ホッピングを設けた、又は設けていない別の方法で送信することもできる。
【００１９】
順方向リンクと逆方向リンク上でデータ送信をサポートするために、ＯＦＤＭＡシステムは物理層における様々な信号チャネルを利用できるようになっている。信号チャネルは、制御チャネル、オーバヘッドチャネル等と呼ぶこともできる。信号チャネルは、物理層のための（典型的に）少量の信号を送信するために使用されることが多く、また、物理層によって処理され、少々遅延して送信される。典型的に、各リンクに必要な信号チャネルは様々な要因、たとえばトラフィックデータの送信方式、信号の送信方式、トラフィック及び信号チャネルの設計、その他に依存する。いくつかの例示的な信号チャネルが以下に記載される。明瞭性の目的から、順方向リンク（ＦＬ）上で送信された各信号チャネルは「ｃｈａｎｎｅｌ＿ｎａｍｅ−ＦＬ」とラベル付けされ、逆方向リンク（ＲＬ）上で送信された各信号チャネルは「ｃｈａｎｎｅｌ＿ｎａｍｅ−ＲＬ」とラベル付けられる。
【００２０】
図３は、順方向リンクのための例示的な増分的冗長性（ＩＲ）送信スキームを示す。これは、一般にはハイブリッド自動再送要求（Ｈ−ＡＲＱ）送信スキームとも呼ばれている。基地局がある端末に送るデータを有する場合、この基地局はＤＲＣＲｅｑ−ＦＬチャネル上のデータ速度制御（ＤＲＣ）要求をこの端末に送信する。このＤＲＣ要求は、データを適切なデータ速度で端末に送信できるようにするために、端末で受信された信号の品質を要求するものである。端末はこのＤＲＣ要求を受信し、順方向リンクについて基地局から受信した信号品質を評価し、ＤＲＣ−ＲＬチャネル上でＤＲＣ値を基地局へ送信する。受信した信号の品質は、信号対干渉及び雑音比（ＳＩＮＲ）、チップあたりエネルギー対総雑音比（Ｅｃ／Ｎｔ）、チップあたりエネルギー対雑音比（Ｅｃ／Ｎｏ）、キャリア対干渉比（Ｃ／Ｉ）、又はこれ以外の信号品質測定基準によって定量化することができる。ＤＲＣ値は、端末によって測定されたＳＩＮＲの量子化されたバージョンであり、データ速度は測定されたＳＩＮＲ又は他の情報によってサポートされると考えられる。
【００２１】
基地局は端末からＤＲＣ値を受信し、端末へのデータ送信に用いるデータ速度を選択する。次に、基地局は、データパケットを選択されたデータ速度で処理（例えばエンコード及び変調）し、符号化されたパケットを複数のデータブロックに区分する。第１データブロックは、端末が優れたチャネル条件下でデータパケットを復元するのに十分な情報を含んでいてよい。これ以外のデータブロックの各々は、データパケットのための追加の冗長性情報を含んでいる。
【００２２】
基地局は、トラフィックチャネル上で第１データブロックを端末に送信する。端末はこの送信されたデータブロックを受信し、受信されたブロックを処理（例えば、復調及び復号化）し、このデータパケットが正確に復号化されているかどうかを判断する。パケットが正確に復号化されていない場合には、端末がＡＣＫ−ＲＬチャネル上で否定応答（ＮＡＫ）を基地局に送る。次に、ＮＡＫの受信に応答して基地局が第２データブロックを送信する。このデータブロックを端末が受信し、第１データブロックの軟判定記号と第２データブロックの軟判定記号を組み合わせ、この軟判定記号に基づいてパケットを復号化する。パケットが正確に復号化されていない場合には、端末が別のＮＡＫをＡＣＫ−ＲＬチャネル上で送信する。パケットが端末によって正確に復号化されるまで、あるいは、基地局がパケットの全てのデータブロックの送信を完了するまで、ブロック送信と復号化がこの方法で継続される。端末は、データパケットの復号化が成功した後、基地局からの要求があった時には常に、ＤＲＣ−ＲＬチャネル上で新規のＤＲＣ値を周期的に送ることができる。
【００２３】
明瞭化の目的で、図３は、ＡＣＫ−ＲＬチャネル上でのＮＡＫとＡＣＫ両方の送信を示す。ＡＣＫベースのスキームでは、端末は、パケットが正確に復号化されている場合のみにＡＣＫを送信し、ＮＡＫは送信しない。ＡＣＫの不在はＮＡＫとみなされる。
【００２４】
図３に示すように、パケットを復号化し、ＡＣＫ−ＲＬチャネル上でフィードバックを送るために端末にいくらかの遅延が生じ、また、ＡＣＫ−ＲＬチャネルを検出し、パケットのために別のブロックを送る必要があるかどうかを決定するために、基地局にいくらかの遅延が生じる。送信時間ラインを複数のフレームに区分することができる。各フレームは、１〜Ｑを示す指定されたスロットである複数（Ｑ個）のスロットにさらに区分することができ、この場合、Ｑ＞１である（例えば、Ｑ＝４）。各スロット内の１つのデータブロックを送信でき、また、データブロックを同じ端末又は異なる端末に送信するために、各フレーム内のＱ個のスロットを、最大Ｑ個の異なるパケットについて使用できる。各パケットのデータブロックを連続したフレームにおいて、同じスロット指数を設けたスロット上で送信できる。
【００２５】
表１は、順方向及び逆方向リンクの例示的な信号チャネルを挙げている。これらの信号チャネルの各々は以下のとおり説明される。
【表１】
2014158302.tif 000003
【００２６】
図３に示すように、ＤＲＣＲｅｑ−ＦＬチャネル、ＤＲＣ−ＲＬチャネル、ＡＣＫ−ＲＬチャネルは、順方向リンク上でのデータ送信に使用される。基地局は、ＤＲＣＲｅｑ−ＦＬチャネルを使用して、端末からＤＲＣ情報の要求を送信する。端末は、ＤＲＣ−ＲＬチャネルを使用して、受信した順方向リンクのＳＩＮＲを表すＤＲＣ値を送信する。各ＤＲＣ値は、所定のビット数（例えば４ビット）で表すことができる。基地局は、端末から入手した最新のＤＲＣ値に基づいて、各パケットのデータ速度を選択することができる。
【００２７】
ＯＦＤＭＡシステムでは、様々な要因、例えば順方向リンク送信のパワー制御、順方向リンク上の部分ローディング（例えば、Ｎ個の使用可能なサブバンドのサブセット上のみでの送信）などのために、別のセル／セクタの端末によって監視される干渉レベルが時間と共に大きく変化しうる。このため、端末が入手したスロットについてのＳＩＮＲ推定は、後のスロットのＳＩＮＲの予測には適さない可能性がある。
【００２８】
基地局は、各パケットにアグレッシブなデータ速度を選択し、ＩＲ送信に依存して、予測エラーを修正し、パケットの活発な受信を確実に得ることができる。ＩＲ送信によって、ＳＩＮＲ推定の正確性を低下させ、ＤＲＣ値の更新速度を遅速化することができる。一実施形態では、端末はＤＲＣ値を低速度で送信する。別の実施形態では、基地局は端末に、端末にパケットを送信するようにスケジュールされている際には常にＤＲＣ値を送信するよう促す。この実施形態では、パケットを受信するようにスケジュールされた端末のみがＤＲＣ値を送信することができる。これにより、逆方向リンク上で送信されたＤＲＣ値の平均数が、順方向リンク上で送信されるパケットの平均数と等しくなる。また別の実施形態では、基地局、端末に新たなＳＩＮＲ推定が必要かどうかを、例えば端末から最後に受信したＤＲＣ値の年齢に基づいて決定する。基地局は、ＳＩＮＲ推定の更新が必要であると決定した場合には、ＤＲＣ要求をＤＲＣＲｅｑ−ＦＬチャネル上で送信する。
【００２９】
端末は、基地局から受信したパケットについて、ＡＣＫ−ＲＬチャネル上でＡＣＫを送信する。ＡＣＫ−ＲＬチャネル上で１秒あたりに送信されるＡＣＫの個数は、順方向リンク上で１秒あたりに送信されるパケットの個数とほぼ等しい。順方向リンク上で送信されるパケット数は順方向リンク上で伝送中のアプリケーションの関数である。ＡＣＫ−ＲＬチャネルのＡＣＫ速度は、順方向リンク上の平均パケット長で割ったセクタ毎のスループットとして推定される。平均パケット長は、順方向リンク上でサポートされているアプリケーションの混合の想定に基づいて計算される。
【００３０】
基地局は、端末から受信したパケットについて、ＡＣＫ−ＦＬチャネル上でＡＣＫを送信する。ＡＣＫ−ＦＬチャネルは、先にＡＣＫ−ＲＬチャネルについて説明した方法と同じ方法で動作できる。
【００３１】
端末は、逆方向リンク上でエアリンクリソース（例えばサブバンド）に要求を送信するために、ＲｅｓＲｅｑ−ＲＬチャネルを使用する。端末は、逆方向リンク上で送信するべきデータを持っている場合には常にリソース要求を送信する。リソース要求は、任意の数のビットを含んでいてよい。一実施形態では、ＲｅｓＲｅｑ−ＲＬチャネルのオーバヘッドを最小化するために、リソース要求は１ビットからなり、端末が送信すべきデータを有することを基地局に知らせる。基地局は、所定量の逆方向リンクリソース、たとえば特定数のサブバンド、特定のデータ速度（例えば９．６Ｋｂｐｓ）のトラフィックチャネルなどを端末に再び指定することができる。別の実施形態では、リソース要求は、ＯＦＤＭＡシステムによってサポートされている複数のデータ速度から端末が選択した特定のデータ速度を示す。基地局は、要求されたデータ速度の又は別のデータ速度の逆方向リンクリソースを端末に指定することができる。さらに別の実施形態では、リソース要求は、端末が送信するデータの量（又はバッファサイズ）を示す。基地局は、バッファサイズに基づいて端末に逆方向リンクリソースを割り当てることができる。
【００３２】
逆方向リンクの割り当ては、逆方向リンク送信（例えば、特定のサブバンド、符号速度、変調スキーム、逆方向リンク送信に用いる送信パワーレベル）を使用するために特定のパラメータを示すことができる。また、逆方向リンク割り当てにより、必要であれば、例えば、より多くのデータを送信するためにより高い符号速度及び／又は上位の変調スキームを使用するといったいくらかの柔軟性が、逆方向リンク送信において端末に得られる。例えば端末に、逆方向リンク上で１９．２ＫＨｚの帯域幅を割り当てたり、この１９．２ＫＨｚの帯域幅上で９．６Ｋｂｐｓ又は１９．２ｋｂｐｓのデータ速度での送信を可能にすることができる。端末は、基地局が信頼性の高いデータ受信を行えるよう、高いデータ速度で通信を行う場合には高い送信パワーを使用することができる。柔軟な速度の割り当てを行うことで、ＲｅｓＲｅｑ−ＲＬチャネル上で送信されるリソース要求に必要なビット数を低減できる。
【００３３】
基地局は、逆方向リンクリソースの割り当てを端末に送信するために、ＲｅｓＧｒａｎｔ−ＦＬチャネルを使用する。ＯＦＤＭＡシステムにおける各端末に、この端末を明白に識別する媒体アクセスチャネル（ＭＡＣ）識別子を割り当てることができる。ＲｅｓＧｒａｎｔ−ＦＬチャネル上で送信される許可メッセージは、様々なタイプの情報を伝送でき、またあらゆる形式を有していてよい。例えば、所与の端末に送信される許可メッセージは、（１）端末のＭＡＣ識別子（ＩＤ）、（２）端末に指定されたトラフィックチャネルのチャネルＩＤ、（３）場合によってはこれ以外の何らかのパラメータを含むことができる。ＭＡＣ  ＩＤ及びチャネルＩＤに使用するビット数は、システム設計、ＭＡＣ設計、場合によってはこれ以外の要因に依存する。１０ビットのＭＡＣ  ＩＤは、ＯＦＤＭＡシステム内の動作中の端末と休止中の端末の両方を網羅するのに十分であるが、これ以外のＭＡＣ  ＩＤサイズを使用することもできる。６ビットのチャネルＩＤを使用して、６４個のトラフィックチャネルを識別することができる。例えば、システム帯域幅が１．２２８８ＭＨｚである場合には、６４個のトラフィックチャネルの各々が１９．２ＫＨｚの帯域幅を有することができる。これ以外のチャネルＩＤサイズの使用も可能である。
【００３４】
最初に端末に１つのトラフィックチャネルを指定してもよい。端末は、例えば逆方向リンク上で送信されるリソース要求又はデータパケットにおいて、逆方向リンク上の追加の帯域幅を要求することができる。次に、基地局はこの端末に１つ又は複数の追加のトラフィックチャネルを指定し、指定されたトラフィックチャネルの各々のチャネルＩＤを許可メッセージに含めて送信することができる。
【００３５】
基地局はＰＣ−ＦＬチャネルを使用して、ＰＣ命令を端末に送信する。各端末から逆方向リンク上で行われる信号送信は、全てのＮ個の使用可能なサブバンドにわたるアンダーレイとして送信される場合には、別の端末から逆方向リンク上で行われる信号及びデータ送信の干渉として機能する。各端末からの信号送信に用いる送信パワーを調整することで、他の端末への干渉量を低減しながら、望ましい性能を達成できる。
【００３６】
各基地局は、順方向リンク上でパイロットを送信し、端末がこのパイロットをチャネル推定、タイミング取り、周波数取得、データ検出などに用いる。各端末はまた、逆方向リンク上でもパイロットを送信できる。各リンクへのパイロットは、このリンクに特化した必要性に基づいて設計でき、また、別の信号チャネルとして見ることができる。
【００３７】
順方向リンク及び逆方向リンクの信号チャネルは異なるタイプの信号を伝送でき、また様々な形式を使用できる。信号チャネルは多くの方法で送信することが可能である。信号チャネルのいくつかの例示的な設計及び送信スキームを以下で説明する。
【００３８】
所与の（順方向又は逆方向）リンク上の所与の信号チャネルは、同じリンク上で送信できる他の送信へのアンダーレイとして効果的に送信される。ＯＦＤＭＡシステム内の各端末に、この端末を一意に識別する異なったＰＮ符号を指定することができる。所与の端末の信号データを、この端末にＰＮ符号を指定した状態で、システム帯域幅の全体又は一部にスペクトル拡散させることができる。一実施形態では、端末の信号データは、システム帯域幅全体に拡散され、また、これは他の送信へのアンダーレイである。別の実施形態では、端末の信号データは、端末に指定された帯域幅の一部にわたって拡散され、この端末のデータ送信へのアンダーレイである。また別の実施形態では、全ての端末への発信に特定的に割り当てられ、他の端末への信号送信のアンダーレイである帯域幅の一部にわたって、端末の信号データが拡散される。さらに別の実施形態では、発信に特定的に割り当てられ、データ送信には使用されない帯域幅の一部にわたって、信号データが拡散される。この実施形態では、システム帯域幅は（１）ＣＤＭＡ形式で信号データを送信する信号帯域幅と、（２）過去の予約又は指定に基づいてトラフィックデータを送信することができる予約ベースのデータ送信帯域幅とに分割される。信号データの拡散は別の方法でも行える。
【００３９】
それぞれの信号ビットは、受信側エンティティが信頼性の高いビット検出を達成するのに十分なエネルギーで送信される。信号ビットがシステム帯域幅の全体又は一部に拡散されると、これに関連して、このビットのエネルギーがビットの送信に使用される帯域幅にわたって拡散される。次に、信号ビットは、帯域幅の広い部分にわたって拡散された場合に大型拡散要因又は処理利得を有し、また、低いパワーレベルで送信することができる。信号チャネルのデータ速度が低い場合は、受信側エンティティでこの信号チャネルについて受信されるパワーは熱雑音よりも低くなり、また、受信側エンティティが一斉に受信した他の送信の性能がこれによって受ける悪影響はほんの僅かである。
【００４０】
一例として、ＯＦＤＭＡシステムはＮ＝２０４８個の使用可能なサブバンドを有していてよい。長さ２０４８のユーザ特化ＰＮ符号を伴う１つのＯＦＤＭ記号期間において、１信号ビットを２０４８個のサブバンド全てに拡散することができる。各サブバンドの拡散信号ビットは、サブバンド上で送信中のデータ記号（存在する場合のみ）と合計され、これによりこのデータ記号に干渉が生じる。しかし、１信号ビットが２０４８個のサブバンドに拡散されるので、データ記号によって生じる干渉は小さいであろう。例えば、２０４８個のサブバンドにつき、信号ビットを高い信頼性で検出するために必要なＳＩＮＲが５ｄＢ、処理利得が３３ｄＢである場合は、信号ビットをトラフィックデータ未満の２８ｄＢ（又は５ｄＢ−３３ｄＢ＝−２８ｄＢ）にて送信できる。
【００４１】
図４Ａは、トラフィックデータのアンダーレイ、及び順方向リンク上のパイロットとしての信号データの例示的な送信を示す。この例では、全ての端末の信号データがシステム帯域全体、又はＮ個の使用可能なサブバンドにわたって拡散されている。ＰＮ符号による拡散のために、この信号のトラフィックデータ及びバイロットに対する増幅は小さい。全ての端末の信号データは互いに重なり合っている。以下に説明しているように、各端末は、指定されたＰＮ符号を使用して補助的な逆拡散を実施することで、自己の信号データを復元することができる。
【００４２】
図４Ｂは、逆方向リンク上における、トラフィックデータ及びパイロットへのアンダーレイとしての、例示的な信号データの送信を示す。この例では、端末が、例えば図２に示すようなＳ個のサブバンドの１グループが割り当てられたトラフィックチャネル上で、トラフィックデータを送信する。端末は、これの信号データを、Ｎ個全ての使用可能なサブバンド上で拡散及び送信する。
【００４３】
順方向リンク及び逆方向リンクの両方について、信号チャネルをアンダーレイとして送信することで、これらの信号チャネルに特定の帯域幅又はサブバンドを割り当てる必要がなくなる。いくつかの信号チャネル（例えば、ＲｅｓＲｅｑ−ＲＬチャネル）は、これらの信号チャネル上で送信するべき信号データが存在する場合にのみ、特定の（単発的な）回数だけ必要とされる。割り当てられた帯域幅は十分に使用されないことが多いため、これらの信号チャネルに特定の帯域幅を割り当てるだけでは不十分である。アンダーレイ送信では、信号チャネルに帯域幅を明確に割り当てることはできない。その代わり、これらの信号チャネルは、送信するべき信号データが存在する場合には常に背景送信として送信される。
【００４４】
逆方向リンク上において、各端末は、各信号チャネルに送信する信号データを少数のみ有することができる。さらに、各信号チャネル上での送信は単発的であってよい。各端末の信号チャネルに帯域幅を明確に割り当てることは非常に非効率的である。アンダーレイ送信により、全ての端末がシステム帯域幅全体、あるいはシステム帯域幅の信号送信に指定された部分を共有できるようになる。さらに、逆方向リンク上の全ての端末からの信号送信に、統計的な多重化利得を達成することができる。端末がこれの信号チャネルをアンダーレイとして独立的に送信する場合には、ＣＤＭＡシステムの逆方向リンクと同様に、基地局で全ての端末からのアンダーレイ送信について受信されるパワーがランダム化されて、データ送信への（幾分）ランダムな雑音として現れる。アンダーレイ送信により、熱雑音に加わる雑音である「上昇熱（ｒｉｓｅ  ｏｖｅｒ  ｔｈｅｒｍａｌ）」雑音が発生する。この追加的な雑音の大きさは、全端末が逆方向リンク上でアンダーレイとして送信する信号データの量によって異なる。送信する信号データ量が多いほど、上昇熱が増加し、これに伴いトラフィックデータスループットが減少するため、アンダーレイ送信は拡張可能である。
【００４５】
図２に示す実施形態では、Ｒ個の記号期間の各ホップ期間中に、端末にＳ個のサブバンドが割り当てられ、また、各ホップ期間中に最大でＳ×Ｒ個の変調記号を送信できる。端末はこれのパイロットを、図２に示すようにＴＤＭ方式で（例えば、各ホップ期間の１つ又は複数の記号期間内のＳ個全てのサブバンド上で）、あるいはＦＤＭ方式で（例えば、各ホップ期間のＲ個全ての記号期間内の１つ又は複数のサブバンド上で）送信できる。どちらの場合にも、Ｓ×Ｒ個の変調記号のうちのいくつか（例えば１０〜２０％）はパイロット記号であり、これ以外の変調記号はデータ記号であってよい。
【００４６】
端末はまた、これのパイロットをアンダーレイとして逆方向リンク上で送信できる。この場合、パイロット記号とデータ記号を同一のサブバンド上で送信できる。Ｓ×Ｒ個のパイロット記号を、各ホップ期間のＲ記号期間内のＳ個のサブバンド上で、トラフィックデータへのアンダーレイとして送信することができる。端末は、各サブバンドについてデータ記号とパイロット記号を拡張することで、所望のチャネル推定及びデータ検出性能を得ることができる。
【００４７】
受信側エンティティは、アンダーレイとして送られた信号送信からの干渉を推定及び相殺して、この送信の衝撃を低減することができる。受信側エンティティは信号送信を検出し、検出された信号による干渉を推定し、受信した信号から干渉推定を減算して、向上した信号品質を有する、干渉が相殺された信号を得る。干渉相殺は、時間ドメイン又は周波数ドメインにて実行される。周波数ドメイン干渉相殺の場合には、受信側エンティティは、各サブバンドに検出された信号データにこのサブバンドのチャネル利得推定を乗算することで、サブバンドの干渉成分を生成する。次に、受信側エンティティは受信した信号成分から、各サブバンドの干渉成分を減算して、このサブバンドの干渉相殺された信号成分を得る。これにより、各サブバンド上で検出された信号の影響が相殺される。時間ドメイン干渉相殺の場合は、受信側エンティティは検出された信号にチャネルインパルス応答推定を乗算して、時間ドメイン干渉推定を得る。次に、受信側エンティティは、受信した信号からこの干渉推定を減算して、時間ドメイン干渉相殺信号を得る。いずれの場合でも、受信側エンティティは、受信した信号ではなく干渉相殺された信号上でデータ検出を実行する。
【００４８】
順方向リンク上において、全ての端末の特定タイプの信号（例えば、ＡＣＫ、リソース許可など）を、全端末が共用する信号チャネル上に多重化することができる。基地局は、端末へ送信されるこの信号データに関するナレッジを有しており、信号データの多重化を効果的に行うことができる。例えば、全端末へのリソース許可のメッセージを多重化し、共用されるＲｅｓＧｒａｎｔ−ＦＬチャネル上で送信される。各記号期間内において、この共用信号チャネルに特定数のサブバンドを割り当て、また、例えば図２に示すように、Ｎ個の使用可能なサブバンドにわたってホップさせることができる。
【００４９】
端末は、ＯＦＤＭＡシステム全体にわたって配置でき、また、共用の信号チャネルに使用される同量の送信パワーに別々の受信ＳＩＮＲを達成することができる。例えば、基地局において利用可能な総送信パワーがＮ個の使用可能なサブバンドに一様に分散される場合には、数個の端末がターゲットＳＩＮＲよりも大きな受信ＳＩＮＲを達成し、これ以外の端末がターゲットＳＩＮＲよりも低い受信ＳＩＮＲを達成することができる。全ての端末がこれのリソース許可メッセージを高い信頼性で受信できるようにするためには、受信ＳＩＮＲがターゲットＳＩＮＲよりも低い状態で、各端末が共用する信号チャネルにより高い送信パワーを用いることができる。共用の信号チャネルへの追加的な送信パワーは、残りのサブバンドに使用する送信パワーからのものであってよい。これの一例として、共用の信号チャネルの信頼性の高い検出を行うために５ｄＢの受信ＳＩＮＲが必要であり、端末が−１０ｄＢの受信ＳＩＮＲを達成する場合には、共用の信号チャネルの送信パワーを１５ｄＢブーストすることで、端末が必要な５ｄＢのＳＩＮＲを達成できる。２０４８個の使用可能なサブバンドが在り、３２個のサブバンドが共用の信号チャネルに割り当てられている場合には、これ以外のサブバンドの各々の送信パワーを３ｄＢ低減することで、このチャネルの送信パワーを１５ｄＢ増加することができる。別の端末が−５ｄＢの受信ＳＩＮＲを達成する場合は、残りの各サブバンドの各々について送信パワーを０．７５ｄＢ低減することで、この共用の信号チャネルの送信パワーを１０ｄＢブーストさせることができる。各端末によって達成される受信ＳＩＮＲは、例えば端末が送信したＤＲＣ値に基づいて確定できる。
【００５０】
基地局は異なる端末へのメッセージを、ＴＤＭ、ＦＤＭ、又は符号分割多重化（ＣＤＭ）を使用して、共用の信号チャネル上で送信することができる。また基地局は、各メッセージを、共用の発信信号に割り当てられたすべてのサブバンドに拡散できる。
【００５１】
図４Ｃは、共用される発信信号の例示的な送信を示す。この例では、トラフィックデータ及びパイロットは同じパワーレベルで送信され、この共用信号チャネルの信号データは、トラフィックデータ及びパイロットのパワーレベルよりも高いパワーレベルで送信される。共用の信号チャネルのパワーレベルは、この共用の信号チャネルを受信する端末の受信ＳＩＮＲに基づいて、時間と共に変化できる。
【００５２】
共用の信号チャネルに固定数のサブバンドを使用し、また、端末で必要とされるＳＮＲを達成して送信パワーを調整することで、端末が実行する共用の信号チャネルのための処理を単純化できる。さらに、合計送信パワーを、信号データとトラフィックデータの間で効果的に共用し、両タイプのデータに優れた性能を達成できる。必要に応じて、これ以上の送信パワーを共用の信号チャネルに使用することができる。任意の所与の記号期間中に信号が送信されていない場合には、全ての送信パワーをトラフィックデータに使用することができる。共用の信号チャネルに使用されるサブバンドの個数は、最良の端末、名目上の端末、又はこれ以外のいくつかの端末の性能によって決定される。タイプの異なる信号（例えばＡＣＫ、リソース許可）を別個の共用信号チャネルに送信することができる。共用の信号チャネルの各々は上述したとおりに動作できる。
【００５３】
順方向リンクのための特定タイプの信号（例えばＡＣＫ）も、専用信号チャネル上、例えば各端末用の１本の専用信号チャネル上で送信できる。専用信号チャネルは、十分な量の信号データを何らかの通常の方法で送信する際に使用される。例えば、逆方向リンク上でアクティブに送信を行う各端末に１本又は複数のトラフィックチャネルを割り当て、逆方向リンクトラフィックチャネルの各々にＡＣＫ−ＦＬチャネルを関連付けることができる。アクティブに使用される逆方向リンクトラフィックチャネルの各々に、これに対応するＡＣＫ−ＦＬチャネルを使用することで、トラフィックデータにＡＣＫを送信できる。専用の信号チャネルをＦＤＭ又はＴＤＭ方式で送信することができる。ＦＤＭの場合は、専用の信号チャネルのそれぞれに、Ｎ個の使用可能なサブバンドに分散することができる特定数のサブバンドを割り当てて、周波数ダイバーシティを達成することができる。ＴＤＭの場合は、全専用信号チャネルに特定数のサブバンドが割り当てられ、また、専用信号チャネルの各々に、フレーム又はスロット内の特定の記号期間を指定することができる。ＦＤＭとＴＤＭの両方の場合には、共用の信号チャネルについて上述したものと類似のトラフィックデータ／パイロットを割り当てるために送信パワーを使用することで、各専用信号チャネルの送信パワーを必要に応じて公称値から増減することができる。信号チャネル上で信号が送信されていない場合には、専用の各信号チャネルへの送信パワーもトラフィックデータ／パイロットに使用できる。
【００５４】
図４Ｄは、例示的な専用の信号チャネルの送信を示す。この例では、異なる専用の信号チャネルを異なるパワーレベルで送信することができる。簡略化の目的から、図４Ｄは、１個又は複数の連続したサブバンドが割り当てられた専用の信号チャネルの各々を示す。専用の信号チャネルへの各サブバンドをＮ個の使用可能なサブバンドに分散させることで、周波数ダイバーシティを達成できる。
【００５５】
図５は、図１の基地局及び端末のうち１つの基地局１１０ｘと端末１２０ｘを示すブロック図である。順方向リンクの場合、基地局１１０ｘにて、送信（ＴＸ）データプロセッサ５１０が全ての端末のためのトラフィックデータを受信し、この各端末のためのトラフィックデータを、端末に選択された符号及び変調スキームに基づいて処理し（例えば、エンコード、インターリーブ、記号マッピングを行う）、各端末のためのデータ記号を提供する。変調器５２０がこの全端末のためのデータ記号、パイロット記号、及び全端末のための信号を（例えば制御装置５４０から）受信し、各タイプのデータに対して以下に述べるとおり変調を実行し、出力チップの流れを提供する。送信機ユニット（ＴＭＴＲ）５２２が、この出力チップの流れを処理して（例えば、アナログへの変換、フィルタリング、増幅、周波数アップコンバートを行う）変調信号を生成し、この変調信号がアンテナ５２４から送信される。
【００５６】
端末１２０ｘにて、アンテナ５５２が、基地局１１０ｘと、場合によっては他の基地局から送信された変調信号を受信する。受信機ユニット（ＲＣＶＲ）５５４は、アンテナ５５２から受信した信号を処理して（例えば調整及びデジタル化して）受信サンプルを提供する。変調器（Ｄｅｍｏｄ）５６０がこの受信サンプルを処理して（例えば復調及び検出して）端末１２０ｘ毎に検出したデータ記号を提供する。この検出された各々のデータ記号は、基地局１１０ｘから端末１２０ｘに送信されたデータ記号の雑音を含んだ推定である。受信（ＲＸ）データプロセッサ５６２がこの検出されたデータ記号を処理して（例えば、記号デマッピング、デインターリーブ、及びデコードして）復号データを提供する。
【００５７】
逆方向リンクの場合は、端末１２０ｘにて、ＴＸデータプロセッサ５６８がトラフィックデータを処理して、データ記号を生成する。変調器５７０がこのデータ記号、パイロット記号、端末１２０ｘから逆方向リンクに流れる信号を処理して出力チップの流れを提供し、これがさらに送信機ユニット５７２によって調整され、アンテナ５５２から送信される。基地局１１０ｘにて、端末１２０ｘ及び他の端末が送信した変調信号がアンテナ５２４によって受信され、受信機ユニット５２８によって調整及びデジタル化され、復調器５３０によってデータ記号及び信号を検出するべく処理され、さらに、各端末によって送信される。ＲＸデータプロセッサ５３２がこの端末毎に検出されたデータ記号を処理して、端末用の復号データを提供する。制御装置５４０が、この検出された信号データを受信し、順方向リンクと逆方向リンク上でのデータ送信を制御する。
【００５８】
制御装置５４０、５８０は、それぞれ基地局１１０ｘと端末１２０ｘにおいてオペレーションを指示する。メモリユニット５４２、５８２は、制御装置５４０、５８０がそれぞれ使用するプログラム符号とデータを記憶する。
【００５９】
図６は、図５中の変調器５２０又は５７０に使用できる変調器５７０ａのブロック図を示す。変調器５７０ａは、（１）データ記号とパイロット記号をＴＤＭ方式又はＦＤＭ方式で送信できるデータ／パイロット変調器６１０、（２）信号を、Ｎ個の使用可能なサブバンドの全サブセットのアンダーレイとして送信できるマルチキャリア信号変調器６３０、（３）時間ドメイン組み合わせを実行するコンバイナ６６０を含んでいる。
【００６０】
データ／パイロット変調器６１０内で、マルチプレクサ（Ｍｕｘ）６１４がデータ記号を受信し、これをパイロット記号と多重化する。各ＯＦＤＭ記号期間について、記号対サブバンドマッパー６１６が、多重化されたデータ記号とパイロット記号を、この記号期間中にデータ及びパイロット送信に指定されているサブバンド上にマッピングする。マッパー６１６はまた、送信に使用されない各サブバンドにゼロの信号値を提供する。各記号期間について、マッパー６１６は合計Ｎ個のサブバンドにＮ個の送信記号を提供し、ここで各送信記号は、データ記号、パイロット記号、又はゼロ信号値であってよい。各記号期間について、逆方向高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ユニット６１８は、ＮポイントＩＦＦＴによってＮ個の送信記号を時間ドメインに変換し、Ｎ個の時間ドメインチップを含んだ「変換された」記号を提供する。各チップは、１つのチップ期間において送信される複雑な値である。並列／直列（Ｐ／Ｓ）変換器６２０はＮ個の時間ドメインチップを直列化する。サイクリックプレフィックス生成器６２２は、変換された各記号の一部を繰り返して、Ｎ＋Ｃ個のチップを含んだＯＦＤＭ記号を形成する。この場合、Ｃは繰り返されるチップの数である。この繰り返される部分はしばしばサイクリックプレフィックスと呼ばれ、周波数選択性フェージングによって生じる記号間干渉（ＩＳＩ）に対抗する。１つのＯＦＤＭ記号期間はＯＦＤＭ記号の継続期間に関連しており、この場合これはＮ＋Ｃ個のチップ期間である。サイクリックプレフィックス生成器６２２は、データチップ／パイロットチップの流れを提供する。ＩＦＦＴユニット６１８、Ｐ／Ｓ変換器６２０、サイクリックプレフィックス生成器６２２がＯＦＤＭ変調器を形成している。
【００６１】
信号変調器６３０内で、乗算器６３２が信号データを受信し、これをＰＮ生成器６３４からのＰＮシーケンスと乗算して、拡散信号データを提供する。この各端末用の信号データは、端末に指定されたＰＮシーケンスによって拡散される。記号対サブバンドマッパー３６３は、この拡散信号データを、信号送信に使用されるサブバンド上にマッピングする。このサブバンドは、Ｎ個の使用可能なサブバンドの全て又はサブセットであってよい。ＩＦＦＴユニット６３８、Ｐ／Ｓ変換器６４０、サイクリックプレフィックス生成器６４２が、マッピング及び拡散された信号データにＯＦＤＭ変調を実行して、信号チップの流れを提供する。
【００６２】
コンバイナ６６０内で、乗算器６６２ａが変調器６１０からのデータチップ／パイロットチップにＧｄａｔａの利得を乗算する。また、乗算器６６２ｂが変調器６３０からの信号チップにＧｓｉｇｎａｌの利得を乗算する。利得ＧｄａｔａとＧｓｉｇｎａｌは、トラフィックデータ及び信号に用いるため、また場合によってこれら両方に優れた性能を得るように設定するために、送信パワーの量をそれぞれ決定する。合算器６６４が、乗算器６６２ａ、６６２ｂからの拡張されたチップを合算して、変調器５７０ａ用の出力チップを提供する。
【００６３】
図７は、図５の変調器５２０又は５７０に利用することもできる変調器５７０ｂのブロック図を示す。変調器５７０ｂは、（１）データ送信に使用するサブバンド上にデータ記号を送信できるデータ変調器７１０、（２）パイロット記号を、Ｎ個の使用可能なサブバンドの全サブセット上のアンダーレイとして送信できるパイロット変調器７３０、（３）信号を、使用可能なＮ個全てのサブバンド上のアンダーレイとして送信できるシングルキャリア信号変調器７５０、（４）時間ドメインの組み合わせを実行するコンバイナ７６０を含んでいる。
【００６４】
データ変調器７１０は、図６でユニット６１６、６１８、６２０、６２２についてそれぞれ上述した方法で動作する、記号対サブバンドマッパー７１６、ＩＦＦＴユニット７１８、Ｐ／Ｓ変換器７２０、サイクリックプレフィックス生成器７２２を含んでいる。データ変調器７１０は、データ記号にＯＦＤＭ変調を実行してデータチップを提供する。
【００６５】
パイロット変調器７３０は、図６でユニット６３２、６３４、６３６、６３８、６４０、６４２についてそれぞれ上述した方法で動作する、乗算器７３２、ＰＮ生成器７３４、記号対サブバンドマッパー７３６、ＩＦＦＴユニット７３８、Ｐ／Ｓ変換器７４０、サイクリックプレフィックス生成器７４２を含んでいる。しかし、パイロット変調器７３０は信号データ上ではなくパイロット記号上で動作する。パイロット変調器７３０はパイロット記号をＰＮシーケンスで拡散し、拡散パイロット記号を、パイロット送信に使用されるサブバンド及び記号期間上にマッピングし、マッピング及び拡散されたパイロット記号上でＯＦＤＭ変調を実行してパイロットチップを生成する。異なるＰＮ符号をパイロット及び信号に使用することができる。パイロットに適切なＰＮ符号を選択すれば、パイロット記号を周波数、時間、又はこれら両方にわたって拡散することができる。例えば、パイロット記号を、これにＳ個のチップＰＮシーケンスを乗算することで、１つの記号期間内のＳ個のサブバンドにわたって拡散でき、Ｒ個のチップＰＮシーケンスを乗算することで、１個のサブバンド上のＲ個の記号期間にわたって拡散でき、又は、Ｓ×Ｒ個のチップＰＮシーケンスを乗算することで、Ｓ個のサブバンドの全て、及び１個のホップ期間内のＲ個の記号期間にわたって拡散できる。
【００６６】
信号変調器７５０は、図６内のユニット６３２、６３４についてそれぞれ上述した方法で動作する乗算器７５２とＰＮ生成器７５４を含む。信号変調器７５０は、時間ドメイン内のＮ個全ての使用可能なサブバンドにわたって信号データを拡散し、信号チップを提供する。信号変調器７５０は、ＩＳ−９５及びＩＳ−２０００のＣＤＭＡシステムにおいて逆方向リンクに実行されるものと類似した方法で拡散を実行する。
【００６７】
コンバイナ７６０内で、乗算器７６２ａ、７６２ｂ、７６２ｃが、変調器７１０、７３０、７５０からのチップにＧｄａｔａ、Ｇｐｉｌｏｔ、Ｇｓｉｇｎａｌの利得をそれぞれ乗算することで、トラフィックデータ、パイロット、信号のそれぞれに使用される送信パワーの量が決定される。合算器７６４は、乗算器７６２ａ、７６２ｂ、７６２ｃからの拡張チップを合算して、変調器５７０ｂ用の出力チップを提供する。
【００６８】
図６、図７は、時間ドメイン内でトラフィックデータ、パイロット、信号の組み合わせを行う変調器の２つの実施形態を示す。このトラフィックデータ、パイロット、信号は、周波数ドメイン内でも組み合わせることができる。
【００６９】
図８は、やはり図５の変調器５２０又は５７０に使用できる変調器５７０ｃのブロック図を示す。変調器５７０ｃは、（１）データ送信に使用されるサブバンド上にデータ記号をマッピングするデータ変調器８１０、（２）パイロット送信に使用されるサブバンド上にパイロット記号をマッピングするパイロット変調器８２０、（３）マルチキャリア信号変調器８３０、（４）周波数ドメインの組み合わせを実行するコンバイナ８６０、（５）ＯＦＤＭ変調器８７０を含む。
【００７０】
データ変調器８１０内で、乗算器８１４がデータ記号を受信し、これをＧｄａｔａの利得で拡張して、拡張データ記号を提供する。次に、記号対サブバンドマッパー８１６が、データ送信に使用されるサブバンド上にこの拡張データ記号をマッピングする。パイロット変調器８２０内で、乗算器８２４がパイロット記号を受信し、これをＧｐｉｌｏｔの利得で拡張して、拡張パイロット記号を提供する。次に、記号対サブバンドマッパー８２６が、パイロット送信に使用されるサブバンド上にこの拡張パイロット記号をマッピングする。信号変調器８３０内では、乗算器８３２が、信号データを、信号送信に使用されるサブバンドにわたって、ＰＮ生成器８３４が生成したＰＮシーケンスと共に拡散する。乗算器８３５は、拡散信号データをＧｓｉｇｎａｌの利得で拡張して、拡張及び拡散された信号データを提供し、次に、記号対サブバンドマッパー８３６が、信号送信に使用されるサブバンド上にこの信号データをマッピングする。コンバイナ８６０は、合計Ｎ個のサブバンドのためのＮ個の合算器８６２ａから８６２ｎを含んでいる。それぞれの記号期間について、各合算器８６２が拡張されたデータ、パイロット、信号記号を関連するサブバンドのために合計し、記号の組み合わせを提供する。ＯＦＤＭ変調器８７０は、図６内のユニット６１８、６２０、６２２についてそれぞれ上述した方法で動作する、ＩＦＦＴユニット８７２、Ｐ／Ｓ変換器８７４、サイクリックプレフィックス生成器８７６を含んでいる。ＯＦＤＭ変調器８７０は、コンバイナ８６０からの記号の組み合わせにＯＦＤＭ変調を実行して、変調器５７０ｃ用の出力チップを提供する。
【００７１】
図６から図８は、基地局及び端末に使用できる変調器の３つの実施形態を示す。変調器に別の設計を使用することもでき、これは本発明の範囲内に包括される。例えば、図６では、乗算器６３２の出力を乗算器６１４の別の入力部に提供することができる。次に、マッパー６１６が、データ記号、パイロット記号、拡張信号データを、トラフィックデータ、パイロット、信号のためにそれぞれ設計された適切なサブバンド上にマッピングする。これは、図４Ｃに示す送信を達成するために用いられる。
【００７２】
単純化の目的から、図６から図８は、処理過程にある１タイプの信号を示す。異なるタイプの信号（例えば、ＤＲＣ、ＡＣＫ−ＲＬ、リソース要求）どうしを多重化し（又は、何らかの方法で直交させ）、１つの信号変調器によって処理することができる。あるいは、異なる変調器を用いてタイプの異なる信号を処理することで、柔軟性を持たせることもできる。例えば、順方向リンク上で、ＤＲＣ要求をＮ個全ての使用可能なサブバンドにわたって拡散してアンダーレイとして送信し、リソース許可メッセージを共用のＲｅｓＧｒａｎｔ−ＦＬチャネル上で送信し、異なる端末用の複数のＡＣＫを専用ＡＣＫ−ＦＬチャネル上で送信することができる。ＤＲＣＲｅｑ−ＦＬチャネル、ＲｅｓＧｒａｎｔ−ＦＬチャネル、ＡＣＫ−ＦＬチャネルのそれぞれに異なる信号変調器を使用してもよい。また、逆方向リンク上の複数の異なる信号チャネルのそれぞれに異なる信号変調器を使用することもできる。
【００７３】
図９は、図５の復調器５３０又は５６０に使用できる復調器５３０ａのブロック図を示す。復調器５３０ａは、図６の変調器５７０ａにより実行された処理を補足するための処理を実行する。復調器５３０ａは、ＯＦＤＭ復調器９１０、データ復調器９２０、マルチキャリア信号復調器９４０を含んでいる。
【００７４】
ＯＦＤＭ復調器９１０内で、サイクリックプレフィックス除去ユニット９１２が、各ＯＦＤＭ記号期間にＮ＋Ｃ個の受信サンプルを取得して、サイクリックプレフィックスを除去し、受信した変換記号にＮ個の受信サンプルを提供する。直列対並列（Ｓ／Ｐ）変換器９１４は、Ｎ個の受信サンプルを並列形式にて提供する。ＦＦＴユニット９１６は、ＮポイントＦＦＴによってＮ個の受信サンプルを周波数ドメインに変換し、合計Ｎ個のサブバンドのためのＮ個の受信記号を提供する。
【００７５】
信号変調器９４０内で、記号対サブバンドデマッパー９４２がＯＦＤＭ復調器９１０から合計Ｎ個のサブバンド全てに受信記号を取得し、信号送信に使用されているサブバンドの受信記号のみを転送する。乗算器９４４が、デマッパー９４２から受信した記号に、ＰＮ生成器９４６が生成した、発信に使用されるＰＮシーケンスを乗算する。累算器９４８は、乗算器９４４の出力をＰＮシーケンスの長さにわたって累積し、検出された信号データを提供する。
【００７６】
データ復調器９２０内で、記号対サブバンドデマッパー９２２が合計Ｎ個のサブバンド全てに受信信号を取得し、トラフィックデータとパイロットに使用されているサブバンド用の受信記号のみを転送する。デマルチプレクサ（Ｄｅｍｕｘ）９２４は、受信したパイロット記号をチャネル推定器９３０に提供し、受信したデータ記号を合算器９３４に提供する。
【数１】
2014158302.tif 000004
【００７７】
図１０は、図５の復調器５３０又は５６０にも使用できる復調器５３０ｂのブロック図を示す。復調器５３０ｂは、図７の変調器５７０ｂによって実行された処理を補足する処理を実行する。復調器５３０ｂは、ＯＦＤＭ復調器９１０、データ復調器１０２０、信号復調器１０４０を含んでいる。
【００７８】
信号復調器１０４０内で、乗算器１０４４は、データサンプルに、ＰＮ生成器１０４６が生成した発信に使用されるＰＮシーケンスを乗算する。累算器１０４８は、ＰＮシーケンスの長さにわたって乗算器１０４４の出力を累積し、検出信号データを提供する。
【００７９】
データ復調器１０２０内で、記号対サブバンドデマッパー１０２２は、ＯＦＤＭ復調器９１０から、合計Ｎ個のサブバンド全てに受信記号を取得して、パイロット送信に使用されるサブバンド用の受信パイロット記号のみを転送する。乗算器１０２４と累積器１０２８は、ＰＮ生成器１０２６によって生成された、パイロットに使用されるＰＮシーケンスを設けた受信パイロット記号に、逆拡散を実行する。
【数２】
2014158302.tif 000005
【００８０】
記号対サブバンドデマッパー１０３２はまた、合計Ｎ個のサブバンド全てに受信記号を取得し、トラフィックデータに使用されたサブバンド用の受信データ記号のみを転送する。干渉推定器１０３６は、検出信号によって生じた干渉を推定し、この干渉推定を合算器１０３４に提供する。これにより、受信データ記号から干渉推定が減算され、干渉相殺された記号が提供される。
【数３】
2014158302.tif 000006
【００８１】
図９、図１０は、基地局と端末に使用されうる復調器の２つの実施形態を示す。別の設計の復調器を使用することもでき、これは本発明の範囲内に包括される。一般に、１つのエンティティにおける復調器による処理は、別のエンティティにおける変調器による処理によって決定され、補足される。
【００８２】
簡素化の理由から図９、図１０には示していないが、パイロットがアンダーレイとして送信されたものであれば、このパイロットを相殺することもできる。パイロット相殺では、パイロットは時間ドメイン又は周波数ドメインにおいて再構成される。時間ドメイン処理の場合には、無線チャネルのインパルス応答が受信パイロット記号に基づいて抽出され、パイロット記号を拡散するべく使用されるＰＮシーケンスが入力されるＯＦＤＭ変調器の出力と共に循環的に巻き込まれる。次に、受信サンプルから再構成されたパイロットを減算してパイロット相殺されたサンプルが得られ、これがＯＦＤＭ復調器９１０に提供される。周波数ドメイン処理の場合には、周知のパイロット記号がＰＮシーケンスと共に拡散され、さらにチャネル利得推定を乗算することで、異なるサブバンド及び／又は記号期間に、再構成されたパイロット記号が生成される。次に、受信記号から再構成されたパイロット記号を減算してパイロット相殺された記号を取得し、これが合算器９３４又は１０３４に提供される。
【００８３】
ここで説明した信号送受信技術はさまざまな手段によって実現できる。例えば、これらの技術はハードウェア、ソフトウェア、あるいはこれらの組み合わせにおいて実現できる。ハードウェアで実現する場合、信号送信に使用する処理ユニットは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、マイクロプロセッサ、この他ここで説明した機能を実行するよう設計された電子ユニットのうちの１つ又は複数、あるいはこれらの組み合わせにおいて実現することができる。信号受信に用いる処理ユニットは、１つ又は複数のＡＳＩＣ、ＤＳＰ、その他の内部で実現することもできる。
【００８４】
ソフトウェアで実現する場合、ここで説明した技術は、ここで説明した機能を実行するモジュール（例えば手順、機能など）によって実現される。ソフトウェア符号は、メモリユニット（例えば、図５のメモリユニット５４２又は５８２）内に記憶でき、プロセッサ（例えば制御装置５４０又は５８０）によって実行することができる。メモリユニットはプロセッサの内部又は外部で実現することができる。
【００８５】
開示された実施形態の先の説明は、当業者が本発明を作成又は使用できるようにするために提供されている。当業者にはこれらの実施形態への様々な改良が容易に明白となり、本明細書で述べられた一般的な原理を、本発明の精神又は範囲から逸脱しない限り別の実施形態に適用することができる。したがって、本発明は、ここで示した実施形態に限定されるものではなく、ここで開示された原理及び新規的特徴に則した最も幅広い範囲が与えられる。
【図１】
2014158302.tif 000007
【図２】
2014158302.tif 000008
【図３】
2014158302.tif 000009
【図４Ａ】
2014158302.tif 000010
【図４Ｂ】
2014158302.tif 000011
【図４Ｃ】
2014158302.tif 000012
【図４Ｄ】
2014158302.tif 000013
【図５】
2014158302.tif 000014
【図６】
2014158302.tif 000015
【図７】
2014158302.tif 000016
【図８】
2014158302.tif 000017
【図９】
2014158302.tif 000018
【図１０】
2014158302.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月3日(2014.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信に利用できるＮ個の周波数サブバンドから信号データの送信のためにＭ個の周波数サブバンドを選択し、前記Ｎ個のサブバンドからデータシンボルの送信のためにＬ個の周波数サブバンドを選択するように構成される変調器を具備し、
Ｍ，Ｎ及びＬは整数であり、
前記Ｍ個の周波数サブバンドは少なくとも前記Ｌ個の周波数サブバンドのサブセットを含み、
ＭはＮに等しく、前記変調器は、前記信号データの送信のためにＮ個の使用可能な周波数サブバンドをすべて利用するように構成される、無線通信システムに使用する装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
開示された実施形態の先の説明は、当業者が本発明を作成又は使用できるようにするために提供されている。当業者にはこれらの実施形態への様々な改良が容易に明白となり、本明細書で述べられた一般的な原理を、本発明の精神又は範囲から逸脱しない限り別の実施形態に適用することができる。したがって、本発明は、ここで示した実施形態に限定されるものではなく、ここで開示された原理及び新規的特徴に則した最も幅広い範囲が与えられる。
以下に本件出願当初の特許請求の範囲]に記載された発明を付記する。
[１]  直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用した無線通信システム内の装置であって,信号送信に使用されるＭ個の周波数サブバンドにわたって信号データを拡散するように動作できる信号変調器を備え、前記Ｍ個の周波数サブバンドは、送信に使用できるＮ個の周波数サブバンドから選択され、前記ＭとＮはそれぞれ１よりも大きく、前記ＭはＮ以下であり,データ送信に使用されるＬ個の周波数サブバンド上にデータ記号をマッピングするように動作できるデータ変調器をさらに備え、前記Ｌは１以上の数値かつＮ以下であり,前記信号変調器の出力を前記データ変調器の出力と組み合わせるべく動作可能なコンバイナをさらに備える、装置。
[２]  前記信号変調器は、拡散信号データ用の信号チップを生成するように動作でき、前記データ変調器は、マッピングされたデータ記号に変調を実行してデータチップを生成するように動作でき、また、前記コンバイナは、前記信号チップを前記データチップと組み合わせ、出力チップを生成するように動作できる、[１]に記載の装置。
[３]  前記コンバイナの出力に変調を実行して、出力チップを生成するべく動作できるＯＦＤＭ変調器をさらに備える、[１]に記載の装置。
[４]  前記ＭはＮと等しく、前記信号データはＮ個全ての使用可能な周波数サブバンドにかけて拡散される、[１]に記載の装置。
[５]  前記ＭはＮ未満であり、前記信号データはＮ個の使用可能な周波数サブバンドのサブセットにかけて拡散される、[１]に記載の装置。
[６]  信号送信に使用する前記Ｍ個の周波数サブバンドは、データ送信に使用されるＬ個の周波数サブバンドを含む、[１]に記載の装置。
[７]  前記ＭはＬと等しく、前記Ｍ個の周波数サブバンドは信号送信とデータ送信の両方に使用される、[１]に記載の装置。
[８]  前記Ｍ個の周波数サブバンドは、複数の無線端末に信号を送信するために使用される共用信号チャネル用のものであり、信号送信に使用される前記Ｍ個の周波数サブバンドは、データ送信に使用される前記Ｌ個の周波数サブバンドとは別のものである、[１]に記載の装置。
[９]  前記信号変調器は、無線端末に指定された擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを設けた前記信号データを拡散するために動作できる、[１]に記載の装置。
[１０]  前記信号変調器は、信号チップを生成するべく前記信号データに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算するように動作できる、[１]に記載の装置。
[１１]  前記信号変調器は、拡散信号データを生成するべく前記信号データに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算して、前記拡散信号データを前記Ｍ個の周波数サブバンド上にマッピングするように動作できる、[１]に記載の装置。
[１２]  前記信号変調器はさらに、信号チップを生成するために、前記マッピングした拡散信号データに変調を実行するように動作できる、[１１]に記載の装置。
[１３]  前記コンバイナは、前記信号チップを第１利得で拡張し、前記データチップを第２利得で拡張し、また、出力チップを生成するために前記拡張信号チップと前記拡張データチップを合算するように動作できる、[２]に記載の装置。
[１４]  前記第１利得は、受信側エンティティにて前記信号データにターゲット受信信号品質を達成するように選択される、[１３]に記載の装置。
[１５]  前記信号データは、前記装置が受信したデータパケットのための肯定応答（ＡＣＫ）又は否定応答（ＮＡＫ）である、[１]に記載の装置。
[１６]  前記信号データは、前記装置で受信された信号品質を示すデータ速度制御（ＤＲＣ）値である、[１]に記載の装置。
[１７]  前記信号データは、前記信号データを受信するように指定されたエンティティにて受信された信号の品質を推定する要求である、[１]に記載の装置。
[１８]  前記信号データはエアリンクリソースの要求である、[１]に記載の装置。
[１９]  前記信号データはパワー制御（ＰＣ）命令である、[１]に記載の装置。
[２０]  前記データ変調器は、データチップを生成するために、パイロット記号を前記データ記号と多重化し、前記多重化したパイロット記号とデータ記号を前記Ｌ個の周波数サブバンド上にマッピングし、前記マッピングしたパイロット記号とデータ記号に変調を実行するように動作できる、[２]に記載の装置。
[２１]  前記データ変調器は、前記パイロット記号を前記データ記号と時分割多重化するように動作でき、前記パイロット記号と前記データ記号を別々の記号期間において送信できる、[２０]に記載の装置。
[２２]  前記データ変調器は、前記パイロット記号を前記データ記号と周波数分割多重化するように動作でき、前記パイロット記号と前記データ記号は、前記Ｌ個の周波数サブバンドの重なり合わない第１及び第２サブセット上へそれぞれ送信される、[２０]に記載の装置。
[２３]  パイロット送信に使用されるＰ個の周波数サブバンドにかけてパイロット記号を拡散するように動作できるパイロット変調器をさらに備え、前記Ｐ個の周波数サブバンドは、前記Ｎ個の周波数サブバンドから選択されており、前記Ｐは１よりも大きく、前記コンバイナは、前記データ変調器、前記パイロット変調器、前記信号変調器の出力を組み合わせるように動作できる、[１]に記載の装置。
[２４]  前記パイロット変調器は、拡散パイロット記号を生成するべく前記パイロット記号を擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスと乗算するように、また、前記拡散パイロット記号を前記Ｐ個の周波数サブバンド上にマッピングするように動作できる、[２３]に記載の装置。
[２５]  ＰはＬと等しく、前記Ｌ個の周波数サブバンドはパイロット送信とデータ送信の両方に使用される、[２３]に記載の装置。
[２６]  前記無線通信システムは、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システムである、[１]に記載の装置。
[２７]  前記無線通信システムは周波数ホッピングを利用し、Ｌ個の周波数サブバンドの別グループは、各ホップ期間においてデータ送信に使用される、[１]に記載の装置。
[２８]  [１]に記載の前記装置を備える、無線端末。
[２９]  [１]に記載の前記装置を備える、基地局。
[３０]  直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用した無線通信システム内でデータと信号を送信する方法であって,信号送信に使用するＭ個の周波数サブバンドにかけて信号データを拡散することを備え、前記Ｍ個の周波数サブバンドは、送信に使用できるＮ個の周波数サブバンドから選択されたものであり、前記ＭとＮはそれぞれ１よりも大きく、前記ＭはＮ以下であり,データ送信に使用されるＬ個の周波数サブバンド上にデータ記号をマッピングすることをさらに備え、前記Ｌは１以上であり、Ｎ以下であり,前記Ｍ個の周波数サブバンド上の前記拡散信号データを処理し、前記Ｌ個の周波数サブバンド上の前記マッピングしたデータ記号を処理して、出力チップを生成することをさらに備える、方法。
[３１]  前記ＭはＮと等しく、前記信号データはＮ個全ての使用可能な周波数サブバンドにかけて拡散される、[３０]に記載の方法。
[３２]  前記信号データの拡散は、前記信号データに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算して信号チップを生成することを備える、[３０]に記載の方法。
[３３]  前記信号データの拡散は,拡散信号データを生成するために、前記信号データに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算することと,前記拡散信号データを前記Ｍ個の周波数サブバンド上にマッピングすることと,信号チップを生成するために、前記マッピング及び拡散された信号データに変調を実行することとを備える、[３０]に記載の方法。
[３４]  直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用する無線通信システム内の装置であって,信号送信に使用するＭ個の周波数サブバンドにかけて信号データを拡散する手段を備え、前記Ｍ個の周波数サブバンドは、送信に使用できるＮ個の周波数サブバンドから選択され、前記ＭとＮはそれぞれ１よりも大きく、前記ＭはＮ以下であり,データ送信に使用するＬ個の周波数サブバンド上にデータ記号をマッピングする手段をさらに備え、前記Ｌは１以上であり、またＮ以下であり,出力チップを生成するために、前記Ｍ個の周波数サブバンド上の前記拡散信号データを処理し、前記Ｌ個の周波数サブバンド上の前記マッピングされたデータ記号を処理する手段をさらに備える、装置。
[３５]  前記ＭはＮと等しく、前記信号データはＮ個全ての使用可能な周波数サブバンドに乗算して拡散される、[３４]に記載の装置。
[３６]  前記信号データを拡散する前記手段は、信号チップを生成するために、前記信号データに前記擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算する手段を備える、[３４]に記載の装置。
[３７]  前記信号データを拡散する前記手段は,拡散信号データを生成するための、前記信号データに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算する手段と,前記拡散信号データを前記Ｍ個の周波数サブバンド上にマッピングする手段と,信号チップを生成するために、前記マッピング及び拡散された信号データに変調を実行する手段とを備える、[３４]に記載の装置。
[３８]  直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用する無線通信システム内の装置であって,受信サンプルに復調を実行して受信記号を提供するように動作できる、ＯＦＤＭ復調器と,信号送信に使用されるＭ個の周波数サブバンドについて、前記受信サンプル又は受信記号に逆拡散を実行して、検出信号データを提供するように動作できる信号復調器とを備えており、前記信号データは、送信前に前記Ｍ個の周波数サブバンドにかけて拡散され、前記Ｍ個の周波数サブバンドは送信に使用できるＮ個の周波数サブバンドから選択され、前記ＭとＮはそれぞれ１よりも大きく、前記ＭはＮ以下である、装置。
[３９]  前記ＭはＮと等しく、前記信号データはＮ個全ての使用可能な周波数サブバンドにかけて拡散される、[３８]に記載の装置。
[４０]  信号送信に使用される前記Ｍ個の周波数サブバンドは、データ送信に使用される前記Ｌ個の周波数サブバンドを含む、[３８]に記載の装置。
[４１]  前記信号復調器は、前記受信サンプルに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算するように、また、前記検出信号データを取得するために前記乗算の結果を累積するように動作できる、[３８]に記載の装置。
[４２]  前記信号復調器は、前記検出信号データを取得するために、前記Ｍ個の周波数サブバンドの前記受信記号に擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算し、前記乗算の結果を累積するように動作できる、[３８]に記載の装置。
[４３]  データ送信に使用されるＬ個の周波数サブバンドについて、受信した記号にデータ検出を実行し、検出データ記号を提供するように動作できるデータ復調器をさらに備え、前記Ｌは１以上かつＮ以下である、[３８]に記載の装置。
[４４]  前記データ復調器は、前記Ｌ個の周波数サブバンドにチャネル推定を抽出するように、また、前記チャネル推定を設けた前記Ｌ個の周波数サブバンドについて、前記受信記号にデータ検出を実行するように動作できる、[４３]に記載の装置。
[４５]  前記データ復調器は、パイロット送信に使用されるＰ個の周波数サブバンドについて受信した記号を逆拡散するように、また、前記Ｐ個の周波数サブバンドについて逆拡散した記号に基づいて、前記Ｌ個の周波数サブバンドについてチャネル推定を抽出するように、さらに、前記チャネル推定を設けた前記Ｌ個の周波数サブバンドについて、前記受信した記号にデータ検出を実行するように動作できる、[４３]に記載の装置。
[４６]  前記データ復調器はさらに、前記検出した信号データについて干渉推定を抽出するように、また、前記Ｌ個の周波数サブバンドについて前記受信記号から前記干渉推定を減算し、干渉相殺された記号を得るように、さらに、前記干渉相殺記号にデータ検出を実行して、前記検出データ記号を取得するように動作できる、[４３]に記載の装置。
[４７]  前記データ復調器はさらに、前記装置が受信したパイロットについて干渉推定を抽出するように、また、前記Ｌ個の周波数サブバンドについて前記受信記号から前記干渉推定を減算してパイロット相殺された記号を得るように、さらに、前記パイロット相殺記号にデータ検出を実行して前記検出データ記号を得るように動作できる、[４３]に記載の装置。
[４８]  直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用する無線通信システムにおいてデータ及び信号を受信する方法であって,受信記号を得るために、受信サンプルに復調を実行することと,検出信号データを得るために、信号送信に使用されるＭ個の周波数サブバンドについて前記受信サンプル又は受信記号を逆拡散することとを備えており、前記信号データは、送信前に、前記Ｍ個の周波数サブバンドにかけて拡散され、また、前記Ｍ個の周波数サブバンドは、送信に使用できるＮ個の周波数サブバンドから選択されており、前記ＭとＮはそれぞれ１よりも大きく、ＭはＮ以下である、方法。
[４９]  前記ＭはＮと等しく、前記信号データは前記Ｎ個全ての使用可能な周波数サブバンドにかけて拡散される、[４８]に記載の方法。
[５０]  前記逆拡散は,前記受信サンプルに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算することと,前記乗算の結果を累積して前記検出信号データを得ることとを備えている、[４８]に記載の方法。
[５１]  前記逆拡散は,前記Ｍ個の周波数サブバンドについて受信した記号に擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算することと,前記乗算の結果を累積して前記検出信号データを得ることとを備える、[４８]に記載の方法。
[５２]  検出されたデータ記号を得るためのデータ送信に使用される前記Ｌ個の周波数サブバンドについて、受信した記号にデータ検出を実行することをさらに備え、前記Ｌは１以上、Ｎ以下である、[４８]に記載の方法。
[５３]  直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を利用する無線通信システム内の装置であって,受信したサンプルに復調を実行して受信記号を得る手段と,信号送信に使用される前記Ｍ個の周波数サブバンドについての前記受信サンプル又は受信記号を逆拡散して検出信号データを得る手段とを備えており、前記信号データが、送信される前に、前記Ｍ個の周波数サブバンドにかけて拡散され、Ｍ個の周波数サブバンドは、送信に使用できるＮ個の周波数サブバンドから選択され、前記ＭとＮはそれぞれ１よりも大きく、ＭはＮ以下である、装置。
[５４]  前記ＭはＮと等しく、前記信号データはＮ個全ての使用可能な周波数サブバンドにかけて拡散されている、[５３]に記載の装置。
[５５]  前記逆拡散する手段は,前記受信サンプルに擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算する手段と,前記乗算の結果を累積して検出信号データを得る手段とを備える、[５３]に記載の装置。
[５６]  前記逆拡散する手段は,前記Ｍ個の周波数サブバンドについて受信した記号に擬似ランダム数（ＰＮ）シーケンスを乗算する手段と,前記乗算の結果を累積して検出信号データを得る手段とを備える、[５３]に記載の装置。
[５７]  前記データ送信に使用される前記Ｌ個の周波数サブバンドについて受信した記号にデータ検出を実行して、検出データ記号を得る手段をさらに備え、前記Ｌは１以上、Ｎ以下である、[５３]に記載の装置。
【外国語明細書】
2014158302000001.pdf