(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
N個のプロトコルデータ単位のうちのいずれかを送信する前に、前方誤り訂正技術を使用して、K個のプロトコルデータ単位を含む源信号からN個のプロトコルデータ単位を含む符号化信号を作成する段階であって、NはKより大きく、Kは1より大きく、該源信号は、任意のK個のプロトコルデータ単位から復号可能である、前記段階；
送信機において、該符号化信号のプロトコルデータ単位のうち少なくともK個、かつN個未満を含むプロトコルデータ単位の第1のセットを受信機に送信する段階であって、プロトコルデータ単位の第1のセットにおける各プロトコルデータ単位は、該符号化信号の復号に十分なプロトコルデータ単位の総数の指示を含み、各プロトコルデータ単位は、他の送信されるプロトコルデータ単位とは独立に送信される、前記段階；
該受信機からの肯定応答を受信しないことに基づいて、該受信機が送信されたプロトコルデータ単位の第1のセットから源信号を正常に復号していないことを判定する段階であって、該受信機は、個々のプロトコルデータ単位ではなく、正常に復号された源信号のみの肯定応答を行う、前記段階；
該受信機が送信されたプロトコルデータ単位の第1のセットからの源信号を正常に復号していないことを判定する前記段階に基づいて、該送信機において、該符号化信号の未送信のプロトコルデータ単位を含むプロトコルデータ単位の第2のセットを該受信機に送信する段階；
プロトコルデータ単位の第2のセットを送信した後、該受信機が該源信号を正常に復号したことを指示する肯定応答を、該受信機から受信する段階；ならびに
該受信機からの肯定応答の受信に基づいて、該プロトコルデータ単位の送信を打ち切る段階であって、該符号化信号の少なくとも1個のプロトコルデータ単位が、該受信機に送信されず、該源信号を送信するために送られたプロトコルデータ単位の総数がN個未満である、前記段階
を含む、通信システムにおいて受信されない情報を補償する方法。
【請求項２】
肯定応答がスケジュールされた送信の間に受信される、請求項1記載の方法。
【請求項３】
前記第1のセットが、前記送信機および前記受信機を含むシステムの雑音特性の結果として決定される、請求項1記載の方法。
【請求項４】
前記第1のセットが、正常に完了した前の送信に基づく、請求項1記載の方法。
【請求項５】
前方誤り訂正技術がリードソロモン符号化技術を含む、請求項1記載の方法。
【請求項６】
肯定応答が、スロット開始時刻および第1のランダム・タイミング・オフセットに基づく時刻に受信され、さらに、肯定応答が、第2の信号の少なくとも一部分が第2のノードから受信される間に第1のノードから受信され、第2の信号が、スロット開始時刻および第2のランダム・タイミング・オフセットに基づく第2の時刻に受信される、請求項1記載の方法。
【請求項７】
巡回冗長検査を送信する段階をさらに含む、請求項1記載の方法。
【請求項８】
N個のプロトコルデータ単位のうちのいずれかを送信する前に、前方誤り訂正技術を使用して、K個のプロトコルデータ単位を含む源信号からN個のプロトコルデータ単位を含む符号化信号を作成するように構成された、プロセッサであって、NはKより大きく、Kは1より大きく、該源信号は、任意のK個のプロトコルデータ単位から復号可能である、前記プロセッサと、
該符号化信号のプロトコルデータ単位のうち少なくともK個、かつN個未満を含むプロトコルデータ単位の第1のセットを受信機に送信するように構成された、該プロセッサに動作可能に結合された送信機であって、プロトコルデータ単位の第1のセットにおける各プロトコルデータ単位は、該符号化信号の復号に十分なプロトコルデータ単位の総数の指示を含み、各プロトコルデータ単位は、他の送信されるプロトコルデータ単位とは独立に送信される、前記送信機と
を含む、ノードであって、
該プロセッサは、さらに、
該受信機からの肯定応答を受信しないことに基づく、該受信機が送信されたプロトコルデータ単位の第1のセットから源信号を正常に復号していないことの判定；
プロトコルデータ単位の第2のセットが送信された後の、該受信機が該源信号を正常に復号したことを指示する肯定応答の、該受信機からの受信；ならびに
該源信号を正常に復号した該受信機からの肯定応答の受信に基づく、該プロトコルデータ単位の送信の打ち切りであって、該符号化信号の少なくとも1個のプロトコルデータ単位が、該受信機に送信されず、該源信号を送信するために送られたプロトコルデータ単位の総数がN個未満である、前記打ち切り
を行うように構成されており、
該受信機は、個々のプロトコルデータ単位ではなく、正常に復号された源信号のみの肯定応答を行い、
該送信機は、該受信機が送信されたプロトコルデータ単位の第1のセットから源信号を正常に復号していないことの該判定に基づいて、該符号化信号の未送信のプロトコルデータ単位を含むプロトコルデータ単位の第2のセットを該受信機に送信するように、さらに構成されている、
前記ノード。
【請求項９】
前記第1のセットが、前記ノードおよび前記受信機を含むシステムの雑音特性の結果として決定される、請求項8記載のノード。
【請求項１０】
前記第1のセットが、正常に完了した前の送信の結果として決定される、請求項8記載のノード。
【請求項１１】
符号化信号を復号するように構成された受信機を含む、アクセスポイントと、
N個のプロトコルデータ単位のうちのいずれかを送信する前に、前方誤り訂正技術を使用して、K個のプロトコルデータ単位を含む源信号からN個のプロトコルデータ単位を含む符号化信号を作成するように構成された、プロセッサであって、NはKより大きく、Kは1より大きく、該源信号は、任意のK個のプロトコルデータ単位から復号可能である、前記プロセッサ、および
該符号化信号のプロトコルデータ単位のうち少なくともK個、かつN個未満を含むプロトコルデータ単位の第1のセットを受信機に送信するように構成された、該プロセッサに動作可能に結合された送信機であって、プロトコルデータ単位の第1のセットにおける各プロトコルデータ単位は、該符号化信号の復号に十分なプロトコルデータ単位の総数の指示を含み、各プロトコルデータ単位は、他の送信されるプロトコルデータ単位とは独立に送信される、前記送信機
を含む、ノードと
を含む、システムであって、
該プロセッサは、さらに、
該アクセスポイントからの肯定応答を受信しないことに基づく、該アクセスポイントが送信されたプロトコルデータ単位の第1のセットから源信号を正常に復号していないことの判定；
プロトコルデータ単位の第2のセットが送信された後の、該アクセスポイントが該源信号を正常に復号したことを指示する肯定応答の、該アクセスポイントからの受信；ならびに
該アクセスポイントからの肯定応答の受信に基づく、該プロトコルデータ単位の送信の打ち切りであって、該符号化信号の少なくとも1個のプロトコルデータ単位が、該アクセスポイントに送信されず、該源信号を送信するために送られたプロトコルデータ単位の総数がN未満である、前記打ち切り
を行うように構成されており、
該受信機は、個々のプロトコルデータ単位ではなく、正常に復号された源信号のみの肯定応答を行い、
該送信機は、該受信機が送信されたプロトコルデータ単位の第1のセットからの源信号を正常に復号していないことの該判定に基づいて、該符号化信号の未送信のプロトコルデータ単位を含むプロトコルデータ単位の第2のセットを該受信機に送信するように、さらに構成されている、
前記システム。
【請求項１２】
前記第1のセットがシステムの雑音特性の結果として決定される、請求項11記載のシステム。
【請求項１３】
前記肯定応答がスケジュールされた送信の間に受信される、請求項8記載のノード。
【請求項１４】
前記前方誤り訂正技術がリードソロモン符号化技術を含む、請求項8記載のノード。
【請求項１５】
前記肯定応答が、スロット開始時刻および第1のランダム・タイミング・オフセットに基づく第1の時刻に受信され、さらに、該肯定応答が、第2の信号の少なくとも一部分が第2のノードから受信される間に第1のノードから受信され、第2の信号が、スロット開始時刻および第2のランダム・タイミング・オフセットに基づく第2の時刻に受信される、請求項8記載のノード。
【請求項１６】
前記送信機が、巡回冗長検査を送信するようにさらに構成されている、請求項8記載のノード。
【請求項１７】
前記肯定応答がスケジュールされた送信の間に受信される、請求項11記載のシステム。
【請求項１８】
前記第1のセットが、正常に完了した前の送信に基づいて決定される、請求項11記載のシステム。
【請求項１９】
前記前方誤り訂正技術がリードソロモン符号化技術を含む、請求項11記載のシステム。
【請求項２０】
前記送信機が、巡回冗長検査を送信するようにさらに構成されている、請求項11記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連特許出願の相互参照
本出願は、参照によりその全開示が本明細書に組み入れられる、2010年4月29日に出願された米国特許出願第12/770,630号の優先権を主張するものである。
【０００２】
技術の分野
本出願の態様は通信の分野に関する。より詳細には、代表的な態様は、ランダム位相多元接続（RPMA:random phase multiple access）通信インターフェースの媒体アクセス制御システムにおいて前方誤り訂正を行うための方法およびシステムに関する。
【発明の概要】
【０００３】
概要
本開示は、通信システムにおいて、消去ともいう、受信されない情報を効率よく補償するための方法、装置およびシステムを対象とする。
【０００４】
通信システムにおいて受信されない情報を補償する例示的方法が開示される。符号化信号が、前方誤り訂正技術を使用して源信号から作成される。符号化信号の第1の所定の部分が送信機において送信される。符号化信号の第2の所定の部分が送信される。符号化信号の第2の所定の部分の送信は、受信機による符号化信号の正常な復号の判定の後で打ち切られる。
【０００５】
本方法の代替の態様では、符号化信号の正常な復号の判定は、一部は、符号化信号の正常な復号の肯定応答を受信したことに基づくものである。本方法の別の代替の態様では、肯定応答は、スケジュールされた送信の間に受信される。
【０００６】
本方法の代替の態様では、符号化信号の正常な復号の判定は、一部は、受信機が符号化信号を復号しなかったことを指示する符号化信号の正常な復号の否定応答を受信したことに基づくものである。本方法の別の代替の態様では、符号化信号の正常な復号の判定は、一部は、第2のスケジュールされた送信の結果に基づくものである。
【０００７】
本方法の代替の態様では、符号化信号の正常な復号の判定は、一部は、停止リストに記載された装置識別を受信した結果に基づくものである。
【０００８】
本方法の別の代替の態様では、符号化信号の第1の所定の部分は、システムの雑音特性の結果として決定される。本方法の別の代替の態様では、符号化信号の第1の所定の部分は、正常に完了した前の送信の結果として決定される。本方法の別の代替の態様では、前方誤り訂正技術はリードソロモン符号化技術を含む。
【０００９】
本方法の別の代替の態様では、肯定応答は、一部は、スロット開始時刻およびランダム・タイミング・オフセットから決定される時刻に受信され、さらに、肯定応答は、第2の信号の少なくとも一部分が第2のノードから受信される間に第1のノードから受信される。本方法の別の代替の態様では、符号化信号の第1の所定の部分および巡回冗長検査が送信される。
【００１０】
通信システムにおいて受信されない情報を補償することができる例示的アクセスポイントが開示される。例示的アクセスポイントは、プロセッサと、プロセッサに動作可能に結合された送信機とを含む。送信機は、前方誤り訂正技術を使用して源信号から符号化される符号化信号の第1の所定の部分を送信するように構成されている。また送信機は、符号化信号の第2の所定の部分を送信するようにも構成されている。また送信機は、受信機による符号化信号の正常な復号の判定の後で、符号化信号の第2の所定の部分の送信を打ち切るようにも構成されている。
【００１１】
アクセスポイントの代替の態様では、符号化信号の正常な復号の判定は、一部は、符号化信号の正常な復号の肯定応答を受信したことに基づくものである。アクセスポイントの別の代替の態様では、肯定応答は、スケジュールされた送信の間に受信される。
【００１２】
アクセスポイントの代替の態様では、符号化信号の正常な復号の判定は、一部は、受信機が符号化信号を復号しなかったことを指示する符号化信号の復号の否定応答を受信したことに基づくものである。
【００１３】
アクセスポイントの代替の態様では、符号化信号の正常な復号の判定は、一部は、停止リストに記載された装置識別を受信した結果に基づくものである。アクセスポイントの代替の態様では、符号化信号の第1の所定の部分は、システムの雑音特性の結果として決定される。アクセスポイントの代替の態様では、符号化信号の第1の所定の部分は、正常に完了した前の送信の結果として決定される。
【００１４】
通信誤りを訂正することができる例示的システムが開示される。システムは、前方誤り訂正技術を使用して源信号から符号化される符号化信号を復号するように構成された受信機を含むノードを含む。またシステムは、プロセッサと、プロセッサに動作可能に結合された送信機とを含むアクセスポイントも含む。送信機は、符号化信号の第1の所定の部分を送信するように構成されている。また送信機は、符号化信号の第2の所定の部分を送信するようにも構成されている。また送信機は、受信機による符号化信号の正常な復号の判定の後で、符号化信号の第2の所定の部分の送信を打ち切るようにも構成されている。
【００１５】
システムの代替の態様では、アクセスポイントはアクセスポイント受信機をさらに含み、ノードはノード送信機をさらに含む。このシステムの代替の態様では、符号化信号の正常な復号の判定は、一部は、アクセスポイント受信機において、ノード送信機によって送信された符号化信号の復号の肯定応答を受信したことに基づくものである。
【００１６】
システムの代替の態様では、符号化信号の第1の所定の部分は、システムの雑音特性の結果として決定される。
【００１７】
[本発明1001]
前方誤り訂正技術を使用して源信号から符号化信号を作成する段階；
送信機において該符号化信号の第1の所定の部分を送信する段階；
該符号化信号の第2の所定の部分を送信する段階；および
受信機による該符号化信号の正常な復号の判定の後で、該符号化信号の該第2の所定の部分の送信を打ち切る段階
を含む、通信システムにおいて受信されない情報を補償する方法。
[本発明1002]
符号化信号の正常な復号の判定が、一部は、符号化信号の正常な復号の肯定応答を受信したことに基づくものである、本発明1001の方法。
[本発明1003]
肯定応答がスケジュールされた送信の間に受信される、本発明1002の方法。
[本発明1004]
符号化信号の正常な復号の判定が、一部は、符号化信号の正常な復号の否定応答を受信したことに基づくものであり、該否定応答が、受信機が符号化信号を復号しなかったことを指示する、本発明1001の方法。
[本発明1005]
符号化信号の正常な復号の判定が、一部は、第2のスケジュールされた送信の結果に基づくものである、本発明1004の方法。
[本発明1006]
符号化信号の正常な復号の判定が、一部は、停止リストに記載された装置識別を受信した結果に基づくものである、本発明1001の方法。
[本発明1007]
符号化信号の第1の所定の部分が、システムの雑音特性の結果として決定される、本発明1001の方法。
[本発明1008]
符号化信号の第1の所定の部分が、正常に完了した前の送信の結果として決定される、本発明1001の方法。
[本発明1009]
前方誤り訂正技術がリードソロモン符号化技術を含む、本発明1001の方法。
[本発明1010]
肯定応答が、スロット開始時刻およびランダム・タイミング・オフセットに基づく時刻に受信され、さらに、肯定応答が、第2の信号の少なくとも一部分が第2のノードから受信される間に第1のノードから受信される、本発明1002の方法。
[本発明1011]
符号化信号の第1の所定の部分および巡回冗長検査を送信する段階をさらに含む、本発明1001の方法。
[本発明1012]
プロセッサと、
該プロセッサに動作可能に結合された送信機であって、
前方誤り訂正技術を使用して源信号から符号化された符号化信号の第1の所定の部分を送信し、
該符号化信号の第2の所定の部分を送信し、かつ
受信機による該符号化信号の正常な復号の判定の後で、該符号化信号の該第2の所定の部分の送信を打ち切る
ように構成された、送信機と
を含む、アクセスポイント。
[本発明1013]
符号化信号の正常な復号の判定が、一部は、符号化信号の正常な復号の肯定応答を受信したことに基づくものである、本発明1012のアクセスポイント。
[本発明1014]
符号化信号の正常な復号の判定が、一部は、受信機が符号化信号を復号しなかったことを指示する符号化信号の復号の否定応答を受信したことに基づくものである、本発明1012のアクセスポイント。
[本発明1015]
符号化信号の正常な復号の判定が、一部は、停止リストに記載された装置識別を受信した結果に基づくものである、本発明1012のアクセスポイント。
[本発明1016]
符号化信号の第1の所定の部分が、システムの雑音特性の結果として決定される、本発明1012のアクセスポイント。
[本発明1017]
符号化信号の第1の所定の部分が、正常に完了した前の送信の結果として決定される、本発明1012のアクセスポイント。
[本発明1018]
前方誤り訂正技術を使用して源信号から符号化される符号化信号を復号するように構成された受信機を含む、ノードと、
プロセッサ、および
該プロセッサに動作可能に結合された送信機であって、
該符号化信号の第1の所定の部分を送信し、
該符号化信号の第2の所定の部分を送信し、かつ
受信機による該符号化信号の正常な復号の判定の後で、該符号化信号の該第2の所定の部分の送信を打ち切る
ように構成された、送信機
を含む、アクセスポイントと
を含む、システム。
[本発明1019]
アクセスポイントがアクセスポイント受信機をさらに含み、ノードがノード送信機をさらに含み、かつ符号化信号の正常な復号の判定が、一部は、アクセスポイント受信機において、ノード送信機によって送信された符号化信号の復号の肯定応答を受信したことに基づくものである、本発明1018のシステム。
[本発明1020]
符号化信号の第1の所定の部分がシステムの雑音特性の結果として決定される、本発明1018のシステム。
システムの上記その他の特徴、局面、および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照すればより良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】アクセスポイントとノードとを有する簡略化されたネットワークマップを示す図である。
【図２】例示的な送信を有するあるアップリンクスロットを示す図である。
【図３】高拡散率が使用されるときのアップリンク高速スロットとマルチパスおよびRPMAスリップ遅延ブロックとを含む説明例におけるアップリンク通信のフレームを示す図である。
【図４】代表的な態様によるアップリンク送信機を示す図である。
【図５】代表的な態様によるダウンリンク送信機を示す図である。
【図６】代表的な態様による、ブロードキャストプリアンブル、ブロードキャストスロット、およびデータスロットを含むダウンリンクフレームと、データスロットを含むアップリンクフレームとの代表的な構造を示す図である。
【図７】代表的な態様におけるスロットの構造および割り当てを示す図である。
【図８】一部ロードされたRPMAシステムにおける周波数使用法を示す図である。
【図９】代表的な態様における擬似雑音（PN:pseudo-noise）逆拡散アレイを示す図である。
【図１０】代表的な態様における、コールドスタートからのブロードキャストチャネルのタグ処理において行われる動作を示す流れ図である。
【図１１】代表的な態様における、ウォームスタートからの専用チャネルのタグ処理において行われる動作を示す流れ図である。
【図１２】代表的な態様におけるタグ受信データ経路を示す図である。
【図１３】代表的な態様における時間追跡を示す図である。
【図１４】代表的な態様における自動周波数制御（AFC:automatic frequency control）回転を示す図である。
【図１５】代表的な態様における専用通信フィンガを示す図である。
【図１６】代表的な態様における、アクセスポイント受信処理の間に行われる動作を示す流れ図である。
【図１７】代表的な態様におけるアクセスポイント受信データ経路を示す図である。
【図１８】代表的な態様における非同期初期タグ送信動作を示す図である。
【図１９】代表的な態様による、スロットモードでのアクセスポイントとタグとの間の対話を示す図である。
【図２０】代表的な態様による、アクセスポイントとタグとの間のデータ転送を示す図である。
【図２１】前方誤り訂正（FEC:forward error correction）システムのデータ構造を示す図である。
【図２２】前方誤り訂正システムを用いてメッセージを送信するためのシステムの一例を実施する動作を示す流れ図である。
【図２３】ゲートウェイとアクセスポイントとノードとを有するシステムを示す図である。
【図２４】送信機がスペクトラム拡散システムにおいて多くの受信機へデータパケットをブロードキャストすることを可能にする動作を示す流れ図である。
【図２５】アップリンクデータ転送2506およびダウンリンクデータ転送2508を含むアクセスポイント2502とノード2504との間の通信を示す図である。
【図２６】アクセスポイントと、アクセスポイントにおける受信に干渉する干渉信号と、ノードとを有する簡略化されたシステムを示す図である。
【図２７】アクセスポイントと、ノードと、ノードにおける受信に干渉する干渉信号とを有する簡略化されたシステムを示す図である。
【図２８】信号電力を測定するための構成要素を示すブロック図である。
【図２９】アクセスポイントが、一部はアップリンク拡散率に基づいてダウンリンク拡散率を決定することを可能にする動作を示す流れ図である。
【図３０】外部のタイムソースによって同期され、ノードと通信するアクセスポイントを有するシステムを示す図である。
【図３１】ノードが通信システムにおいてアクセスポイントを選択することを可能にする動作を示す流れ図である。
【図３２】アクセスポイントと、干渉信号と、ノードとを有する簡略化されたシステムを示す図である。
【図３３】ノードがローミングリスト内の各パラメータセットを走査することを可能にする動作を示す流れ図である。
【図３４】外部のタイムソースによって同期され、複数のノードと通信するアクセスポイントを有するシステムを示す図である。
【図３５】システムが2つの時限イベント間の関係を判定することを可能にする動作を示す流れ図である。
【図３６】システムが、特定の送信機によって信号が送信されたかどうか判定することを可能にする動作を示す流れ図である。
【図３７】アクセスポイントが、ノードによって信号が送信されたかどうか判定することを可能にする動作を示す流れ図である。
【図３８】アクセスポイントを有する多重周波数/多重ゴールド符号システムトポロジを示す図である。
【図３９】アクセスポイントが送信機および受信機を構成することを可能にする動作を示す流れ図である。
【図４０】アクセスポイントが動的プリアンブル送信電力を設定するために行う動作を示す流れ図4000である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
詳細な説明
例示的態様を、ランダム位相多元接続（RPMA）通信システムの枠組み内で提示する。代表的なRPMAシステムが、参照により本明細書に組み入れられる、2010年8月4日に発行された米国特許第7,782,926号（米国特許出願第12/189,609号）に記載されている。また、周波数分割多元接続、時分割多元接続、符号分割多元接続などの他の通信システムでも提示する考えを実施し得る。後述する図1〜図20は、例示的なRPMAシステムを対象とする。図21〜図24は、効率のよい故障許容通信のために前方誤り訂正を使用する方法例を対象とする。図25〜図29は、実際の適用におけるRPMAシステムの使用法を改善する信号測定のための技術例を対象とする。図30〜図33は、複数のアクセスポイントが存在するRPMAシステムの使用法を対象とする。図34は、分散リモート・タイム・ソースで得られるいくつかの利点を対象とする。図35〜図37は、雑音信号および干渉信号の存在下におけるロバストなシステム動作を可能にする誤り検出の改善を対象とする。図38は、固有のRPMAシステム構成技術の一例を対象とする。
【００２０】
図1は、アクセスポイント1102とノード1104、1106、および1108とを有する簡略化されたネットワークマップ1100の図である。アクセスポイント1102は、送信機1110と受信機1112とを含み、どちらもプロセッサ1114に動作可能に結合されている。ノード1104は、送信機1120と受信機1122とを含み、どちらもプロセッサ1124に動作可能に結合されている。ノード1106および1108も同様の要素を含むが、簡単にするために図示していない。アクセスポイント1102は、スペクトラム拡散通信システムによってノード1104、1106、および1108と通信する。アクセスポイント1102は、範囲内の任意のノードがタイミングを決定し、アクセスポイント1102からの信号を受信するように送信する。ノード1104、1106、および1108は、送信される信号が相互に重なり合い、ノード送信機が同時に動作するようにアクセスポイント1102へ送信し得る。ノード1104、1106、および1108からの信号は、相互に擬似直交するため、アクセスポイント1102によって受信され、復調され得る。本明細書で使用する場合、ノードまたはタグとは、アクセスポイントから信号を受信し、かつ/またはアクセスポイントへ信号を送信するように構成された任意の通信装置を指し得る。アクセスポイントとは、複数のノードまたはタグと同時に通信するように構成された任意の通信装置を指し得る。代表的な態様では、ノードは、電池またはその他の蓄電源で動作する移動式低電力装置とすることができ、アクセスポイントは、中央に位置し、壁付きコンセントや発電機などの電源から電力を受けることができる。あるいは、ノードがコンセントに差し込まれてもよく、かつ/またはアクセスポイントが電池その他の蓄電源で動作してもよい。
【００２１】
通信システムでは、送信の間に、信号が周波数領域を占有する。直接シーケンススペクトラム拡散システムでは、信号が擬似雑音（PN）信号により周波数領域において拡散され得る。信号の拡散は、信号を拡散するのに使用される拡散幅、すなわちビット数に関連して信号の信号対雑音比を向上させる処理利得を導入する。この信号対雑音比の改善の一つの効果は、拡散信号が、拡散信号として共通の帯域幅でブロードキャストされ得る、他の信号などによる干渉の導入に対して回復力を有することである。この効果は、受信機が、拡散信号と信号を拡散するのに使用されたPN符号とを関連付けることができる能力に依存する。特定のPN符号を用いて拡散され、（正しいタイミングオフセットにおいて）逆拡散器と同期された信号だけが処理利得を受ける。他のすべての信号はほとんど、または全く利得を受けず、最小限の干渉として働く。同じ帯域幅に複数の信号を有することができる能力は、一部は、送信に際して使用された特定のPN符号の相互相関特性に依存する。
【００２２】
完全に直交する符号が使用される技術では、完全に直交する符号間に相関が生じず、この技術は受信機に、送信機がどの符号を使用しているか正確に知っておりかつ送信機と正確に時間的に整合されていることを強いる。完全には直交しないが擬似直交とみなされ得るPN符号では、ある程度の相関が生じる。送信信号間の相関が低いままである限り、受信信号の信号対雑音比は高いままとすることができる。異なるPN符号が使用されるシステムでは、受信機はやはり、送信機がどの符号を使用しているか正確に知っていなければならず、またやはり、送信機と正確に時間的に整合されていなければならない。ランダム位相多元接続（RPMA）システムでは、たとえ同一のPN符号が別々の送信機によって使用され得るとしても、PN符号を時間的にずらし、または送信機の時刻をずらすためにランダム時間要素を導入することができる。ランダム時間オフセットは、同時に受信される複数の拡散信号を相互に擬似直交させる。受信に際しては、送信機が信号を拡散するのに使用した時間オフセットを使用して逆拡散される信号だけが処理利得を受ける。
【００２３】
図2は、送信1202、1204、1206、および1208を有するあるアップリンクスロット1200を示す図である。送信1202、1204、1206、および1208は、すべて別々のノードから発してよく、すべて、アップリンクスロットの先頭からランダムなオフセット1212、1214、1216、および1218において開始する。送信1202、1204、1206、および1208は、ある時点において、送信機が同時に動作するように時間的にオーバーラップする。しかし、送信が相互に擬似直交するために、すべての信号が1台の信号受信機によって解決され得る。送信の開始点および終了点は、スロットの先頭からのランダム時間オフセットによりずらされる。各ノードは別のノードによってすでに選択されたランダム時間オフセットを選択する可能性もあるので、誤りを訂正するために再送プロトコルが使用されてもよい。この図では、256シンボルのフレームサイズが示されているが、他のサイズが使用されてもよい。他のフレームサイズの例には、100シンボル、128シンボル、および512シンボルなどが含まれる。フレームサイズは、すべての送信について一定に保持されてもよいが、フレーム送信時間は異なり得る。高速スロットは、拡散フレームの一部分を送信するのに使用され得るアップリンクまたはダウンリンクの送信スペクトラムの一部分である。高速スロットの総数、したがって、フレームを送信するのに使用される時間は、フレームを拡散するのに使用される可変拡散率に依存する。
【００２４】
RPMAシステムでは、他の受信信号に対するアクセスポイントの感度喪失を回避するために、アクセスポイントによって観測される受信電力の制御が重要となり得る。電力を制御する一方法は、開ループ電力制御を使用するものである。開ループ電力制御では、ノードが、アクセスポイントからの送信の受信特性に基づいてノードの電力出力を調整する。ノードは、最近の高速スロットにおいてアクセスポイントから受信された電力を絶えず測定し得る。測定電力が低下すると、ノードは、ノードの出力電力を増やすことによりアクセスポイントの受信機において起こり得る電力損を補償する。同様に、受信電力が上昇すると、ノードは、送信媒体の対称性がアクセスポイントにおける電力増大につながると想定して、ノード自体の電力出力を下げる。この補償は、ノードがアクセスポイントにおける他のノードを感度喪失させるのを回避するのに役立ち、ノードからの送信が、変化する信号伝搬状況においてさえも引き続き受信されるよう助長する。アクセスポイントによる送信とノードによる送信との間の時間が長い場合、開ループ制御があまり有効でない可能性もある。アクセスポイントによって観測される受信電力は、アクセスポイントによる送信とノードによる送信との間の時間を短くすることにより、開ループ法で制御され得る。
【００２５】
図3は、高拡散率が使用されるときの、アップリンクスロット1302、1304および1306と、マルチパスおよびRPMAスリップ遅延ブロック1308、1310、および1312とを含む説明例におけるアップリンク通信のフレーム1300を示す図である。マルチパスおよびRPMAスリップ遅延ブロック1308、1310、および1312は、遅延ブロックともいい、送信機が送信へランダム時間オフセットを挿入し得る期間である。送信は、送信の時刻がランダム時間オフセットに依存するように、ランダム時間オフセットだけ遅延される。この代表的な態様では、各遅延ブロックは同サイズであるが、他のサイズも可能である。送信機は、すべての遅延ブロックにわたって同一のランダム時間オフセットを選択してもよい。同じランダム時間オフセットが選択されるときに、後述する受信機の逆拡散アレイは、各スロットにまたがって同期されたままとすることができる。
【００２６】
図3の図は、通信システムにおけるノードの視点から見たものである。RPMAシステムでは、ノードは、ランダム遅延を使用して、他のノードによって送信される信号に対する擬似直交性を与える。ノードは、RPMAスリップ遅延ブロック内の任意の時刻に送信を開始するよう選択してよい。ノードによる送信とアクセスポイントによる送信時刻との間の期間が短く保たれるため、開ループ電力制御で信号伝搬特性の最近の変動を補償することができる。この電力制御は、アクセスポイントの受信機の他のノードによる送信に対する感度喪失を回避するためにノードによって行われ得る。
【００２７】
図4に、畳み込み符号器、インターリーブモジュール、変調器、擬似雑音拡散器、フィルタ、タップのバンク、自動周波数制御（AFC）回転器、および他のそのような構造などの構造を含むアップリンク送信機10を示す。これらの構造は、ブロック12、14、16、18、20、および22に示す動作を行う。アップリンク送信機10の送信路は、符号化されたスペクトラム拡散波形である。代表的な態様では、アップリンク送信機10は、復調された通信チャネルを使用して他のタグと一緒にアクセスポイントと通信するタグに含めることができる。個々の態様に応じて、追加動作、より少数の動作、または異なる動作がアップリンク送信機10によって行われてもよい。また各動作は、図示し説明する動作と異なる順序で行われてもよい。本明細書で使用する場合、タグとは、アクセスポイントから信号を受信し、かつ/またはアクセスポイントへ信号を送信するように構成された任意の通信装置を指すことができる。アクセスポイントは、複数のタグと同時に通信するように構成された任意の通信装置を指すことができる。代表的な態様では、タグは、電池またはその他の蓄電源で動作する移動式低電力装置とすることができ、アクセスポイントは、中央に位置し、壁付きコンセントや発電機などの電源から電力を受けることができる。あるいは、タグがコンセントに差し込まれてもよく、かつ/またはアクセスポイントが電池もしくはその他の蓄電源で動作してもよい。
【００２８】
ブロック12で、データストリームが、畳み込み符号器およびインターリーブモジュールによって受け取られる。一態様では、データストリームは、プリアンブルを含めて128ビットである。あるいは、他のサイズのデータストリームが使用されてもよい。受け取られた後で、データストリームは、畳み込み符号器を使用して符号化される。代表的な態様では、データストリームは、1/2のレートで符号化され得る。あるいは、他のレートが使用されてもよい。またデータストリームは、インターリーブモジュールを使用してインターリーブすることもできる。符号化シンボルストリームがブロック14に出力され、そこで、差動二相変位変調（D-BPSK:differential binary phase shift keying）変調器を使用して符号化シンボルストリームが変調される。代替の態様では、他の変調方式が使用されてもよい。ブロック16で、変調ストリームはPN拡散器に印加される。代表的な態様では、PN拡散器は、選択された拡散率を使用する共通ネットワークゴールド符号チャネルを使用することができる。拡散率は、集合｛64,128,256,...,8192｝のメンバとすることができる。あるいは、他の任意の符号および/または拡散率が使用されてもよい。所与の拡散率の各タグが、ランダムに選択されるチップオフセットを用いて同じPN符号によって拡散される。可能なランダムに選択されるチップオフセットの広い範囲は、個々のフレームが別の送信機からの別のフレームと衝突しない（言い換えると、アクセスポイントにおいて同じチップタイミングを有する）確率を高める。容量に接近する限界での衝突の確率は、無視（10％以下）できないほどになる可能性もあり、異なる設定のランダムオフセットでの同じフレームの再送によって解決することができる。PN拡散器を、図9を参照して以下でより詳細に説明する。代表的な態様では、ブロック18の出力を毎秒1メガチップ（Mcps）で1ビットのレートとすることができる。あるいは、他のレートも使用されてもよい。
【００２９】
ブロック18で、データストリームは、4倍オーバーサンプルフィルタによってアップサンプリングされ、時間追跡論理を使用して、すべてのフレームがAPの周波数基準と整合性を有する同じサンプルレートで確実に到着するようにする。ブロック18では、入力としてサンプルスリップ/リピート標識を受け取る。一態様では、ブロック18の出力は、約4メガヘルツ（MHz）の実周波数を有し得る。ブロック20で、アクセスポイントのタイミングオフセットと一致させるための周波数オフセットを含む自動周波数制御（AFC）回転が行われ、すべてのユーザからのすべてのフレームが同じ周波数仮説の付近で確実に到着するようにする。一態様では、ブロック20の出力は、約4MHzの複素周波数を有し得る。ブロック22で、正しいアクセススロットが発生するまで開始スロットからの遅延が課される。加えて、信号にはランダムチップ遅延も課される。代表的な態様では、ランダムチップ遅延は、0から拡散率-1までとすることができる。あるいは、異なるランダムチップ遅延が使用されてもよい。スロットアクセスは、A（i,j）で記述することができ、iは2＾（13-i）としての拡散率に関連付けられ、jは非オーバーラップスロットに対応するサブスロット番号である。選択される拡散率に応じて、一般に、所与のスロットにおいて複数の送信機会が生じる。アップリンクについては、アクセススロットは、0から拡散率-1までのチップオフセットと一緒にランダムに選択することができる。したがって、アップリンクユーザ間の衝突の確率は最小限に抑えられ、同時に、衝突が生じる場合の再選択が可能になる。信号が遅延された後で、その信号をアクセスポイントへ送信することができる。
【００３０】
図5に、畳み込み符号器、インターリーブモジュール、変調器、擬似雑音拡散器、フィルタ、タップのバンク、他のそのような構造などの構造を含むダウンリンク送信機30を示す。送信機30を使用して、アクセスポイント（AP）は、それぞれ特定のタグまたはユーザに向けられた複数のチャネルを送信する。これらの構造は、ブロック32からブロック54に示す動作を行う。ブロック32からブロック40およびブロック42からブロック50は、さらに別のデータフローのために複製することのできる互いに異なるデータ経路を表す。代表的な態様では、ブロック32〜ブロック38は、第1のデータストリームに対して、図4を参照して説明した動作と同様の動作を行うことができる。同様に、ブロック42〜ブロック48も、第nのデータストリームに対して、図4を参照して説明した動作と同様の動作を行うことができ、nは任意の値とすることができる。ブロック36への入力は、第1のデータストリームを受信すべきタグに特有のゴールド符号とすることができ、ブロック46への入力は、第nのデータストリームを受信すべきタグに特有のゴールド符号とすることができる。あるいは、ブロードキャストゴールド符号、非ゴールド符号その他などの他の符号を使用して、第1のデータストリームおよび/または第nのデータストリームが拡散されてもよい。第1のデータストリームおよび第nのデータストリームに対応するデータリンクが等しくない電力のものである場合には、ブロック40およびブロック50において、ブロック38および/またはブロック48の出力に重み付けすることができる。重み付けされた後で、各経路はブロック52で合計される。またブロック52では硬判定も行われ、すべての正数が0にマップされ、すべての負数が1にマップされる。あるいは、異なる硬判定が行われてもよい。一態様では、ブロック52の出力が10Mcpsで1ビットのレートを有していてよい。あるいは、他のレートが使用されてもよい。ブロック52からの合計出力は、ブロック54で4倍チップフィルタを使用してアップサンプリングされる。一態様では、ブロック54の出力を40MHzの実周波数とすることができる。あるいは、他の周波数が使用されてもよい。図示されていないのは、2048の最大ダウンリンク拡散率でのブロードキャストフレームの単一のセットである隣接する周波数上の送信である。あるいは、異なる最大ダウンリンク拡散率が使用されてもよい。
【００３１】
図6は、代表的な態様による、ブロードキャストプリアンブル1602、ブロードキャストチャネル1604、およびデータチャネル1606を含むダウンリンクフレーム1600と、データチャネル1610を含むアップリンクフレーム1608との構造を示す図である。Y軸に信号の送信電力を示す。X軸に送信の時間を示す。ダウンリンクフレーム1600およびアップリンクフレーム1608はダウンリンク高速スロットおよびアップリンク高速スロットに分割されており、ダウンリンクスロット1612およびアップリンクスロット1614が示されている。さらに別のダウンリンクスロットおよびアップリンクスロットが存在していてもよい。ダウンリンクスロット1612とアップリンクスロット1614との組み合わせにより、本明細書で説明する半二重通信システムが生み出される。一例示的態様では、個々のスロットの数は、ブロードキャストプリアンブル1602についての16ダウンリンクスロット、ブロードキャストチャネル1604およびデータチャネル1606については256ダウンリンクスロットとすることができる。ダウンリンクフレーム1600およびアップリンクフレーム1608が分割される個々の高速スロットの数は、拡散率やフレームサイズなどの要因を含む特定の実施態様に依存する。フレームサイズはシステム内のすべてのフレームについて一定に保たれてよい。ダウンリンク拡散率2048およびアップリンク拡散率8192が選択されるときには、1スロットにおいて、4つのダウンリンクスロットがアップリンクスロットごとに送信され得る。その場合、あらゆるダウンリンク高速スロットは1シンボルを含み、他方あらゆるアップリンク高速スロットは、1シンボルの1/4、すなわち2048チップを含む。一例示的態様では、ダウンリンク高速スロット1612は、送信に2.048ミリ秒（ms）を要する。アップリンク高速スロット1614は、RPMA遅延ブロック1616と組み合わされる。RPMA遅延ブロック1616は、アップリンク高速スロット1614の送信が、RPMA遅延ブロック1616内の任意の時刻に開始することを可能にする。この例示的態様では、アップリンク高速スロット1614およびRPMA遅延ブロック1616は、2.304msの組み合わせ送信時間を有する。一例示的態様では、たとえ対応するアップリンクフレームおよびダウンリンクフレームが異なる拡散率によって拡散され得る場合でさえも、すべてのアップリンク高速スロット、ダウンリンク高速スロット、およびRPMA遅延ブロックが同一のサイズである。フレームの拡散率が異なると、アップリンクフレームおよびダウンリンクフレームを送信するための持続期間が異なる結果になる。例えば、前述のダウンリンク拡散率2048およびアップリンク拡散率8192の事例では、アップリンクフレームを送信するには、ダウンリンクフレームを送信するのに要する時間の4倍の時間を要する。
【００３２】
代表的な態様では、ブロードキャストプリアンブル1602を、ブロードキャストチャネル1604またはデータチャネル1606を使用して行われる他の送信と比べて増強することができる。例えば、ブロードキャストプリアンブル1602を最大電力（Pmax）で送信することができ、他の送信を最大電力の半分（1/2Pmax）で行うことができる。一態様では、ブロードキャストプリアンブル1602を、ブロードキャストチャネル1604および/またはデータチャネル1606による他の送信と比べて3デシベル（dB）だけ増強することができる。増強されたプリアンブルは、各ノードの受信機が、チップタイミングをロバストに推定し、自動周波数制御を行い、アクセスポイントに関して時間を追跡することを可能にする。ブロードキャストプリアンブル1602のペイロードはプログラム可能とすることができる。一態様では、ブロードキャスト・チャネル・フレームを、作成に際して、データ・チャネル・フレームと同一とすることができる。ただし例外として、ブロードキャストチャネルのゴールド符号生成器はあらゆるシンボルをリセットしてよく、データチャネルのゴールド符号生成器は、リセットする前にデータ・チャネル・フレームの最後まで実行されてよい。シンボルごとにブロードキャストチャネルのゴールド符号生成器をリセットすることにより、受信機がブロードキャスト・チャネル・フレームをより取得しやすくなる。一態様では、ブロードキャストプリアンブル1602のペイロードに、チャネル符号化も、インターリーブも、巡回冗長検査（CRC）も適用されなくてよい。
【００３３】
図7に、スロットの構造および割り当てを示す。少なくとも一つの態様では、データストリーム70は、スロット72、スロット74、およびスロット76を含む。スロット72はAP・タグ間の通信であり、スロット74はタグ・AP間の通信であり、スロット76はAP・タグ間の通信である。代表的な態様では、各スロットは、2.1秒の持続期間を有し得る。あるいは、他の任意の持続期間が使用されてもよく、かつ/またはスロットによって異なる持続期間を有していてもよい。データストリーム70は、いつでも、APが送信しておりタグが受信しているか、タグが送信しておりAPが受信しているかのどちらかになるように、半二重通信方式で実施することができる。代替の態様では、他の通信方式が使用されてもよい。図7に示すように、データチャネル80には、スロット72におけるデータについての処理利得オプションが示されている。データリンクが特定の利得において閉じる場合、タグは、対応する利得を有するスロットの持続期間の間に（AP・タグ間のモードで）受信することができさえすればよい。送信モードでは、スロット選択は、タグが電力を消費する送信モードでのそのオンの時間を最小限に抑えることができるように、タグからアクセスポイントへの送信を調節する。例えば、18dBの利得は1.6msのスロット（A7,0）しか必要としない。データチャネル82には、スロット74におけるデータについての処理利得オプションが示されている。図示のように、タグによって使用される電力は、各データリンクが同じ電力でAPに届くように選択することができる。
【００３４】
AP側で多数の同時波形を処理することと、タグ側で相対的に少数の波形を処理することとの間には対称性がある。自動周波数制御（AFC）、時間追跡ドリフト、およびフレームタイミングは、APがこれらのパラメータのマスタであるために、AP側で知られている。しかし、AFC、時間追跡ドリフト、およびフレームタイミングは、タグ側で取得時に決定されてもよい。PNアレイ逆拡散器は、両方の側と関連付けられる総当たり動作を行い、これは、取得仮説/復調を探査するための効率のよい実施態様である。これの別の局面は、この大電力消費回路（活動時）は、AP上で絶えず実行されている（壁付きコンセントに差し込むことができるため問題とならないはずである）が、まれにしか生じないはずのタグ側での「コールド」取得の間にのみ実行されることである。コールド取得およびウォーム取得を、それぞれ、図10および図11を参照して詳細に説明する。
【００３５】
図8は、一部ロードされたRPMAシステムにおける周波数使用法を示す図である。図の縦軸は、受信電力、ならびにどのパケットが同時に受信されるかを示す。横軸は時間を示し、フレーム持続期間を表す。多くの個別パケットが示されており、各パケットにその拡散率が表示されている。パケット内のエネルギーは、単に電力と時間をかけたものである。この例では、パケット1802などの各個別パケットのアクセスポイントにおける受信エネルギーは相互に等しく、他のパケットによってカバーされる同一の面積で表されている。この図には、3％の使用率のアップリンク容量が示されているが、他の使用率も可能である。例えば、アップリンク容量は、1％の使用率でより軽くロードされてもよく、75％の使用率でより重くロードされてもよい。図示のパケット1802は、11バイトのパケット例であるが、他のサイズも可能である。この例のフレーム持続期間は2秒であるが、他の持続期間も可能である。フレーム持続期間は拡散率に依存し、そのため例えば、1秒、4秒のフレーム持続期間、または他の多くの持続期間が可能である。記載される拡散率は、このシステムと共に働く多くの可能な拡散率の代表的なものである。ランダム時間オフセットは、各送信の相対的に小さい部分であり、図示されていない。
【００３６】
図9に、タグ側の単一波形の取得とAP側の多数の波形の総当たり復調の両方を円滑に行わせるPN（擬似雑音）逆拡散アレイを示す。代表的な態様では、PN逆拡散アレイは、多くのチップ間隔タイミング仮説の1ビットドット積を同時に実行することができる。
【００３７】
PN逆拡散コアエレメントは、入力が0であるかそれとも1であるかに応じて、クロックごとに増分されるまたは増分されない単純なカウンタとすることができる。これは複素数データ経路であるため、2つのカウンタがあり、一つはI（同相）のカウンタであり、一つはQ（直角位相）のカウンタである。複素指数による乗算は、一般には、複素指数表に結合された4つのかなり大きなスカラ乗算器のセットである（4×1000ゲートが典型的である）。これと対照的に、1ビットの複素乗算器は、基本的には、以下に示す表の例のような、単純な真理値表であり、表中、負は逆を表す（0→1および1→0）。この真理値表は、少数のゲートを使用して実施することができる。
0005922647.tif 000002
【００３８】
図9に、PN逆拡散アレイ100を示す。複素逆拡散動作ではカウンタ対の多くのインスタンス化（例えば一態様では256以上）が可能である。PN逆拡散アレイ100には、1チップ離れたタイミング仮説で動作するPN逆拡散要素102、104、および106の隣接するインスタンス化をチップレートで供給することができる。1ビットの複素データは、ブロック114から要素102、104、および106へ送られ、そこで、PN生成器110からのPN信号と組み合わされる。PN信号生成器110は、APがデータを拡散するのに用いるのと同じ0および1のシーケンスを出力するハードウェアとすることができる。要素102の場合には、逆回転データは、結合器122aにおいてPN信号と結合される（より具体的には、1ビット複素乗算される）。この組み合わせの実数部と虚数部とが、カウンタ118aとカウンタ120aとに別々に入力される。カウンタ118aとカウンタ120aとは、リセット信号112を受け取り次第、ビットストリームをシフトアウトする。より具体的には、カウンタ内のデータは、リセット信号の前だけ有効である。リセット信号は、両方のカウンタに0を押し込む。マルチプレクサ108は、その特定のクロックにおいてその逆拡散動作を独自に終了したフィンガについての現在有効なカウンタの出力を可能にする。PN逆拡散アレイ100内の他の要素も同様に動作する。要素104は、ブロック114から逆回転データを受け取り、要素102内の遅延ブロック116aにより遅延が課された後で、そのデータをPN信号と組み合わせる。この組み合わせはカウンタ118bとカウンタ120bとに入力され、遅延ブロック124aから課される遅延でリセット信号112から信号を受け取るとカウンタからシフトアウトされる。同様に要素106も、ブロック114から逆回転データを受け取り、要素104内の遅延ブロック116bにより遅延が課された後で、そのデータをPN信号と組み合わせる。この組み合わせは、カウンタ118cとカウンタ120cとに入れられ、遅延ブロック124bから課される遅延でリセット信号112から信号を受け取るとカウンタからシフトアウトされる。
【００３９】
拡散率に対応するクロック数の後で、PN逆拡散要素102は、マルチプレクサ108によって出力のために選択される有効なデータを得る。その後クロックごとに、すべてのデータが出力されるまで隣接する逆拡散要素104または106が使用可能になり、これは、拡散率にPN逆拡散インスタンス化の数を加えたものに対応するクロック数の間に行うことができる。この機構の動作を調節するPN符号は、値によってパラメータ化されたゴールド符号とすることができる。代替の態様では、他のPN符号が使用されてもよい。
【００４０】
図10に、アクセスポイントの送信波形を復調するためにブロードキャストチャネルのタグモデム処理において行われる動作を示す。個々の態様に応じて、さらに別の動作、より少数の動作、または異なる動作が行われてもよい。また各動作は、図示し説明するのと異なる順序で行われてもよい。
【００４１】
タグの最初の電源投入時には、ブロードキャストチャネルPNシーケンス（例えば、特定のゴールド符号や他の符号パラメータなど）を除いては、波形に関するパラメータが知られていない。加えてタグは、APとタグとの発振器の差異によるAPとタグとの間の相対的な周波数オフセットが何であるかを十分正確には知らない可能性もある。図10には、APとタグとの間の百万分率（ppm）ドリフトの不確実性の範囲が探査される走査モードが示されている。動作150で、タグがブロードキャストチャネルに同調することができるように2スロットにわたって反復が行われる。例えば、処理はスロットタイミングと非同期で開始することができる。仮説の半分の探査の間、ブロードキャストチャネルをアクティブとすることができ、仮説のもう半分の探査の間、ブロードキャストチャネルをイナクティブとすることができる。第1の反復では、非同期開始点を有する第1のスロットタイミングを使用してすべての仮説を探査することができる。第1の反復でエネルギーが見つからない場合、第2の反復が行われる。第2の反復では、非同期開始点に、第1の反復で使用された非同期開始点から1スロットのオフセットを持たせることができる。したがって、ブロードキャストチャネルがアクティブであった間に探査された仮説を、ブロードキャストチャネルがアクティブである間に探査することができる。エネルギーが見つかった後で、タグは、ブロードキャストチャネルに同調することができる。代表的な態様では、動作150は、「コールド取得」のための開始点を表すことができる。動作152では、粗い自動周波数制御（AFC）が初期設定される。一態様では、この初期値は、-10ppmのオフセットなど、最も小さい負の値に設定される。ブロードキャストチャネルについての既知のゴールド符号生成PNシーケンスを使用して、動作154で、所与の粗いAFC仮説についてのすべてのC×4間隔仮説の非コヒーレントなメトリックが計算される。例えば、拡散率が長さ2048を有する場合、8192仮説の非コヒーレントなメトリックを計算することができる。
【００４２】
動作156および動作158で、粗いAFC仮説は、ppm範囲の終わりまで増分される。粗いAFC仮説ごとに、図4に示すハードウェアを使用して、現在の仮説で表される周波数オフセットが取り消される。PN逆拡散アレイは、8つの連続するシンボルの逆拡散出力を生成するのに使用される。あるいは、他の数のシンボルが使用されてもよい。次いで、これら8シンボルの非コヒーレントな合計が計算される。N個（一態様では8個）の上位メトリックのセットが、それらに関連付けられるパラメータと一緒に、データ構造において維持される。図10の流れ図に示すように、チップ×4分解能のすべてのタイミング仮説に沿った発振器ppm不確実性の全範囲が探査されるが、例外として、勝者の（すなわち有効な）仮説はデータ構造において表されることになる。一般な傾向として、最も有効な仮説と一緒にあるのは、より少ない多重反射、測定可能なエネルギー蓄積が依然として存在する隣接するAFCの粗い周波数仮説、ならびに、雑音分散により変則的に大きなメトリックを生成した完全に無効な仮説である。
【００４３】
粗いAFCごとのすべてのチップ×4タイミング仮説の非コヒーレントなメトリックをデータ構造に伝えることができる。動作160で、データ構造は、最大の非コヒーレントなメトリック（例えば、粗いAFC値、チップ×4タイミング仮説、非コヒーレントなメトリック値など）を追跡する。動作162で、「決勝進出者」がN個の専用フィンガに割り当てられる。各フィンガは、チップ×4タイミング値と、PN逆拡散アレイを調節している現在の粗いAFC仮説から独立した粗いAFC仮説とによって一意にパラメータ化され得る。フレームタイミングは最初からは知られていないため、専用フィンガによって出力される各逆拡散シンボルは、フレーム内の最後のシンボルであるものと仮定される。よって、バッファに入れられた256シンボルには、動作164および動作166に示すように、差分復調と、細かいAFC訂正を行うための一定の複素数値による乗算に基づく次の反復のセットとが行われる。動作164の出力は、各専用フィンガからの複素クロス積とすることができる。動作166で、（細かいAFC仮説によって決定された）一定の複素回転によるシンボルごとの乗算を、情報の仮定フレームに反復して適用して、複素回転の低数値の選択の（あるとすれば）どれが、巡回冗長検査（CRC）に合格するフレームを明らかにするか判定することができる。これは、巡回冗長検査（CRC）が仮説ごとに行われ得る総当たり動作とすることができる。任意の有効なCRCについて、信号からのペイロードをMACへ送ることができ、ネットワークパラメータを知られているものとみなすことができる。
【００４４】
動作168で、他のスロットタイミング仮説が試される。代表的な態様では、最も有効なCRCと関連付けられる粗いAFC仮説を、名目的な開始時の粗いAFC仮説とすることができる。粗いAFC仮説の全範囲が探査された後で、タグは、その後のトランザクションにおいて使用される関連状態情報であるNominal＿Coarse＿AFCと呼ばれる変数を記録し、この変数は、粗いAFC仮説探索の範囲を大幅に狭める。というのは、発振器ppm偏差の部分ごとの変動は、1分程度の粗さに及ぶ発振器ドリフトよりはるかに大きいからである。
【００４５】
図11に、ウォームスタートからの、すなわち関連状態情報が知られている場合の専用チャネルのタグ処理において行われる動作を示す。例えば、フレームタイミングを知ることができ、ずっと狭い範囲の粗いAFC仮説が探査され得る。モデムは、有効なフィンガ割り当てが9シンボルのプリアンブルが終わる前に行われるように、その処理を十分に早く開始する。あるいは、他の任意の数のシンボルが使用されてもよい。
【００４６】
動作200では、フレームタイミングが知られているため、2スロットタイミング仮説にわたって反復する必要はない。ブロードキャストチャネルを使用する代わりに、専用チャネルが使用される。動作202で、粗いAFC仮説が走査される。代表的な態様では、粗いAFCを、最後にアクセスされてからの小さい周波数ドリフトに対応する小さい範囲にわたって走査することができる。タグに固有の既知のゴールド符号生成PNシーケンスを使用して、動作204で、すべてのチップ×4間隔仮説についての非コヒーレントなメトリックが計算される。動作206および動作208で、粗いAFC仮説は、小さいppm範囲の終わりまで増分される。動作210で、データ構造が、最大の非コヒーレントなメトリック（例えば、粗いAFC値、チップ×4タイミング仮説、非コヒーレントなメトリック値など）を追跡する。動作212で、データ構造に基づいて専用フィンガが割り当てられる。動作214で、現在のDBPSKと前のDBPSKとを使用してシンボルクロス積が作成される。動作214の出力は、各専用フィンガからの複素クロス積とすることができる。動作216で、フレームがインターリーブされ、復号される。任意の有効なCRCについて、ペイロードを媒体アクセス制御（MAC）層へ送ることができる。動作218で、他のスロットタイミング仮説が試される。代表的な態様では、最も有効なCRCと関連付けられる粗いAFC仮説を名目的な開始時の粗いAFC仮説とすることができる。
【００４７】
図12に、代表的な態様による、タグの復調処理を示すタグ受信データ経路を示す。図示のように、1ビットの複素サンプルは、有効なエネルギーの信頼性の高い検出を行うのに十分なデータが存在するように、サンプルバッファ220に入れられる。代表的な値がサンプルバッファブロック220に示されている。例えば、一態様では9シンボルをバッファに入れる。代替の態様では、他の値が使用されてもよい。サンプルは、IチャネルおよびQチャネルからこのピンポンバッファ機構へ、チップ×2または2MHzの同期サンプルレートで入力されでもよい。あるいは、他のレートが使用されてもよい。高速非同期クロックで、これらのサンプルは、様々な粗いAFC仮説を探査するのに使用される。現在の粗いAFC仮説に基づき、時間追跡がチップ×4の分解能で行われる。AP側とタグ側両方で搬送波周波数とサンプルクロックの両方を駆動するのに同じタイミング基準が使用されるため、粗いAFC仮説と既知の搬送波周波数とを既知の時間追跡のレートに一意にマップすることができる。
【００４８】
サンプルバッファ220は、Iチャネル上およびQチャネル上で通信信号を受け取る。これらの信号は、時間追跡論理222と専用フィンガ234とに送られる。また時間追跡論理222も粗いAFC仮説を受け取り、論理222はチップ×4パリティで0にリセットし得る。時間追跡論理222は2つのブロックを持つことができ、一つは偶数のチップ×4パリティについて0に初期設定されるカウンタを有し、一つは奇数のチップ×4パリティについて中域（すなわち2＾25）に初期設定されるカウンタを有する。時間追跡論理222の出力はブロック224へ提供され、そこで仮想チップ×4位相が適用される。またブロック224は取得状態機械からのパリティも受け取ることができる。自動周波数制御（AFC）回転論理226がブロック224の出力に適用される。
【００４９】
図13に、図12を参照して説明した時間追跡論理222の2つのブロックの代表的な態様を示す。ストリーム250は、偶数のチップ×4パリティを有する通信ストリームである。ストリーム252は、奇数のチップ×4パリティを有する通信ストリームである。図13には、各異なるシェーディングが異なるチップ×4間隔シーケンスを表す時間追跡動作が示されている。サンプルは、どの現在のAFC仮説が探査されているかに直接依存するレートで挿入または反復され、サンプルレートと搬送波周波数との既知の比で乗算される。これは、二次元空間を一次元へ縮小するためのロッククロック仮説として使用することができる。図示の値Nは、十分な時間追跡精度を得るために記録される分数成分を有する。4つの可能なチップ×4位相のうちの特定のパリティが所与の時刻において選択される。結果として得られるチップ・レート・シーケンスは、次いで、図14に示すような1ビットデータ経路において逆回転される。
【００５０】
図14に、所与の時刻に4つの仮想チップ×4位相224の一つで動作する図12のAFC（自動周波数制御）回転論理226の機能を示す。図14には、1ビットの逆回転機構が示されている。この逆回転機構は、仮定された粗いAFC仮説についての受信機と送信機との間の相対的搬送波ドリフトに起因するAFC回転を取り消すように設計されている。これは、（前述の真理値表によって表される）1ビット変換であるため、プロセスの90度の分解能は、相対的発振器オフセットからのAFCドリフトによる位相の値の連続体に対して＋/-45度である。
【００５１】
また、AFC回転論理226は、入力として粗いAFC仮説も受け取ることができる。PN逆拡散アレイ228（図12）は、チップ間隔仮説についてその逆拡散動作を行う。PN逆拡散アレイ228は、入力として、現在の粗いAFC仮説、タイミングパリティ、タイミング位相、拡散率、および/またはゴールド符号選択を受け取ってもよい。各値は所与のシンボルについての出力であるため、その合計はより良いメトリック信頼性を得るために非コヒーレントに累算され、現在の合計が非コヒーレントな累算バッファ230に記憶される。バッファのサイズは、逆拡散要素の数に基づくものである。代表的な態様では、PN逆拡散アレイ228は、サンプルバッファの通過により256仮説についての非コヒーレントなメトリックが完了するように、256個の逆拡散要素を有していてよい。あるいは、他の数の逆拡散要素が使用されてもよく、メトリックは、他の数の仮説について完了されてもよい。信号対雑音比（SNR）メトリックが、タグの送信電力制御において、APへの電力制御フィードバックのために使用されてもよい。最大のメトリックを有する仮説は、上位N経路のデータ構造232に記憶され、データ構造232は、専用フィンガ234の割り当てを制御するのに使用される。上位N経路は、タイミング仮説、タイミングパリティ、粗いAFC仮説などを含むN個のレコードとすることができる。
【００５２】
図15に専用通信フィンガを示す。各専用フィンガは、チップ×4サンプルの4位相のそれぞれにアクセスすることができ、チップ×4選択器260が、フィンガ割り当てのパラメータの一部として設定される。各フィンガは独自の専用のPN生成器262と、逆拡散に使用されるAFC生成器264とを有する。専用フィンガは、粗いAFC仮説に基づいて、シンボル累算器266へ、そのチップ×4タイミング位相、時間追跡レートの従属変数を累積し、次いで、拡散率数のクロックごとに複素変数を出力する。図12を参照して例示した専用フィンガ234は、サンプルバッファ220からの入力、およびPN符号選択も受け取ることができる。
【００５３】
図12に戻って、専用フィンガ234からの出力は、性能を犠牲にせずにフレームバッファ238に効率よく記憶するためにビット幅を低減するビット幅絞り器236を通過する。ビット幅絞り器236からの出力はフレームバッファ238に提供され、フレームバッファ238は、256シンボルのフレームをあたかも現在のシンボルがフレームの最後のシンボルであるかのように処理することを一般例として可能にする循環バッファ機構とすることができる。フレームタイミングが知られているとき、このメモリ構造は、既知の最後のシンボルを有するフレームの特定の処理をサポートすることができる。
【００５４】
フレームバッファ238は、仮定されるフレームを、受信チェーンの残りの部分へ出力する。クロス積乗算ブロック240が、現在のシンボルと、D-BPSK復調のための通常のメトリックである前のシンボルの共役複素数との乗算を行う。残留周波数ドリフトが、D-BPSKコンステレーションを、決まった位相だけ回転させる場合もある。細かいAFC乗算ブロック242の役割は、少なくとも一つの細かいAFC仮説がデインターリーバおよびビタビ復号器244を通過する際に有効なCRCをもたらすように、総当たり法を使用し、異なる可能な位相回転を試すことである。また細かいAFC乗算ブロック242は、入力として細かいAFC仮説も受け取ることができる。デインターリーバおよびビタビ復号器244からの出力はCRC検査器246に提供される。CRCが有効である場合、ペイロードはMAC層まで送られる。
【００５５】
図16に、アクセスポイント受信処理の間に行われる代表的な動作を示す。態様に応じて、さらに別の動作、より少数の動作、または異なる動作が行われてもよい。さらに、各動作は本明細書で示すのと異なる順序で行うこともできる。APは総当たり動作を行い、すべての可能なチップ×2タイミング仮説、拡散率、および拡散率内のアクセススロットを検査する。これによりタグによる非協調アクセスが可能になる。好都合なことに、APはフレームタイミングおよびAFC搬送波基準のマスタである（すべてのタグはその搬送波ドリフトおよびサンプルクロックをAPのタイミングと合うように補償することができる）ため、APが粗いAFC仮説または未知のフレームタイミングの次元を探査しなくても済むので、APにかかる処理負担は大幅に低減される。
【００５６】
図16の流れ図には、すべての可能なチップ×2タイミングオフセット、集合［8192,4096,...,64］からの拡散率、および最大値未満の拡散率についてのアクセススロット数の反復の順序付けの一例が示されている。APは次いで、タグが、最後のトランザクションのときからタグとAPのタイミングソース間の少量の周波数ドリフトが発生することを許容するために行うのと同様の細かいAFC探索を行う。すべての有効なCRCがMAC層まで渡される。図16の流れ図には、多次元空間の探索が例示されている。最も外側のループでは、すべての可能な拡散率が探索される。代表的な態様では、8つの拡散率［64,128,256,512,1024,2048,4096,8192］があってもよい。あるいは、他の拡散率および/または拡散率の数が使用されてもよい。第2のループでは、所与の拡散率についてのすべての可能なサブスロットが探索される。例えば、64チップ拡散率では128個の可能なサブスロットが、8192チップ拡散率では単一の縮退サブスロットが生じ得る。第3のループでは、所与のサブスロット内のすべての可能なチップ×2タイミング位相が探索される。以下でより詳細に説明するように、様々なループが図16の矢印によって示されている。
【００５７】
動作270で、一つの粗いAFC値が使用される。代表的な態様では、この一つの粗いAFC値は、タグによって補償が行われるため、0とすることができる。動作272で、最大の拡散率（例えば8192）が開始点として使用される。代替の態様では、最大の拡散率は8192より大きくても、小さくてもよい。動作274で、アクセススロットが拡散率内で処理される。この処理は、8192の拡散率がある場合には、縮退とすることができる。動作276で、現在の拡散率ですべてのチップ×2間隔の仮説について逆拡散が行われる。例えば、拡散率の長さが8192である場合には、16384の逆拡散動作が行われ得る。拡散率がフレームバッファ数（例えば256）未満でない限り、すべての要素について逆拡散が行われる。動作278で、拡散率が半分に低減され、引き続き処理が行われる。動作280で、拡散率が64まで低減されたかどうかに関して判定が行われる。代替の態様では、他の所定の値が使用されてもよい。拡散率が64（または他の所定の値）まで低減されていない場合、動作276で処理が続行される。拡散率が64まで低減された場合、システムは、動作282で、次のサンプルバッファが一杯になるのを待つ。動作282で次のサンプルバッファが一杯になった後で、制御は動作272に戻る。動作284で、逆拡散要素のフレームバッファが獲得される。代表的な態様では、フレームバッファは、PN逆拡散アレイにより1回の通過から256シンボルが出力された後で、完了し得る。一態様では、256段のPN逆拡散アレイについて、1回の通過で、それぞれが256シンボルを有する256タイミング仮説が生成され得る。代替の態様では、PN逆拡散アレイは、より多数または少数の段を有していてもよい。動作286で、現在の逆拡散DBPSKシンボルと前のシンボルとのクロス積が計算される。一態様では、クロス積には、最大256フレームについて256シンボルが関与し得る。あるいは、他の数のシンボルおよび/またはフレームが使用されてもよい。動作288で、現在のフレームが復号され、AFC仮説に基づいて位相乗算される。動作290で、CRCが検査され、有効なCRCについて、ペイロードが、物理層（PHY）から媒体アクセス制御（MAC）まで送られる。一例として、CRCは、256逆拡散アレイの通過ごとに、細かいAFC仮説の数の256倍について検査されてもよい。所与のスロットの処理が完了し次第、後続のスロットについて処理がブロック282からブロック272までの矢印で示すように行われる。
【００５８】
図17に、アクセスポイント（AP）受信データ経路を示す。タグとは異なり、最大拡散率の全フレームが、サンプルバッファ300にピンポンバッファ機構で記憶され得る。このバッファ機構は、相当な量のメモリ（例えば16.8Mbit）とすることができ、少なくとも一つの態様では、バッファ機構は、専用のオフチップメモリデバイスに記憶され得る。サンプルバッファブロック300は、代表的な値を含む。代替の態様では、他の値が使用されてもよい。タグとは異なり、APはマスタ時間基準であるため、時間追跡論理およびAFC回転論理は使用されなくてよい。サンプルバッファ300はフレームをPN逆拡散アレイ302へ渡し、PN逆拡散アレイ302は、前述のような総当たり検査を行うことができる。PN逆拡散アレイ302は、256個の逆拡散要素を含み得る。あるいは、他の任意の数の逆拡散要素が使用されてもよい。またPN逆拡散アレイ302は、入力として、現在のタイミングパリティ（チップ×2分解能だけでよい）、仮説位相、および/または拡散率も受け取り得る。PN逆拡散アレイ302からの出力が、ビット幅絞り器304に提供される。ビット幅絞り器304はフレームのサイズを低減し、フレームは次いでフレームバッファ306へ送られる。フレームバッファブロック306は代表的な値を含む。代替の態様では、他の値が使用されてもよい。態様によっては、フレームバッファ306は、専用のオフチップメモリデバイスに記憶されてもよい。システムの残りの部分は、タグの受信処理と同様であり、細かいAFC仮説が反復され（動作310および動作312）、有効なCRCを有するすべてのペイロードがAPのMACまで渡される（動作314および動作316）。非コヒーレントな累算308を使用して、タグへの送信電力制御フィードバックに使用するための信号強度などのSNRメトリックが求められる。
【００５９】
図18に、タグからAPへのデータ転送をもたらす2種類の対話を含む非同期初期タグ送信動作を示す。例示と考察のために、スロット320はタグのスロットを表し、スロット322はアクセスポイントのスロットを表すものとする。「コールドスタート」は、タグが関連状態情報なしでシステムに入ってくる場合であり、「ウォームスタート」は、タグが、スロットタイミングや、探査すべき粗いAFC仮説の縮小された範囲などのシステム情報を知っている場合である。
【００６０】
「コールドスタート」シナリオでは、タグは、スロット非同期の時点においてアクセスを求め始める。図18には、APがブロードキャストチャネルを送信してさえいないとき（スロット1）に、タグがブロードキャストチャネルを取得しようと試み始めるときが示されている。最終的には、タグの処理は、APがブロードキャストフレームを送信している期間において有効な粗いAFC仮説を探査することになる。図18には、これがスロット2において行われることが示されている。この時点で、非コヒーレントなエネルギーメトリックは、専用フィンガに、正しいチップ×4タイミングおよび粗いAFC仮説を探査させる。正しい仮説を有するフィンガは、新しい各シンボルを絶えずフレームの最後のシンボルとして扱い、これらの仮定されたフレームをプッシュして受信チェーンに通し、そこでCRC検査が失敗を指示する。スロット4の終わりで、CRC検査が成功を示す際に有効なフレームタイミングが達成される。この時点で、タグは、「ウォームスタート」から入るタグが有するはずのものと同じ関連状態情報を有し、引き続き「ウォームスタート」タグが受けるはずのものと同じ処理を完了する。
【００６１】
タグは、「コールドスタート」手順を通る移行によって、または関連状態情報が適切に維持される場合にはタグ起動時に、スロット6（「ウォームスタート」）に示す対話を開始する。この時点で、タグは、ブロードキャストフレームの受信強度の測定を行い、この情報を使用して、タグがその後にスロット7で送信する際の送信電力および拡散率を決定する。タグはそのメッセージを以下に基づいて送信する。1）測定された受信ブロードキャストチャネル信号強度を使用し、タグのオンの時間を最小限に抑え、電力消費を最小限に抑えるのに最適な、リンクを閉じるのに使用することができる最小の拡散率を選択すること。2）測定された受信ブロードキャストチャネル信号強度および以前に選択された拡散率を使用すること。タグは、すべてのユーザが、APによって、極めて類似した1ビットあたりのエネルギー対スペクトル雑音密度の比（Eb/No）の値で受信される、APにおける受信の最適条件で送信する。3）最大拡散率を除くすべての拡散率について、スロット・アクセス・パラメータjをランダムに選択すること。ならびに、4）APにおける「衝突」が最小限に抑えられ、各送信時のランダム選択により「衝突」が後続の送信機会に解決されることが可能になるように、0から拡散率-1までのチップオフセット値をランダムに選択すること。
【００６２】
スロット8および9の間、APは、スロット7の間に受信されたすべての信号を処理し、スロット10の間に肯定応答を送り返す。APは、複数のACKを集約してゴールド符号を特徴とする単一のチャネルにし、またはその専用のゴールド符号チャネルを使用してタグへ専用のメッセージを送る。前者の方法は、チャネルを割り当てるための何らかの登録手順（不図示）を必要とすることに留意されたい。どちらの場合も、タグは、メッセージのプリアンブルを使用してそのチップ×4タイミングを更新する。
【００６３】
図19に、スロットモードでのアクセスポイントとタグとの間の単純な対話を示す。代表的な態様では、この単純な対話は、タグについてのデータを伴わず、比較的静的なチャネルが関与する。例示と考察のために、時間線330は各スロットの間のタグ処理を表し、時間線332は各スロットの間のアクセスポイント処理を表すものとする。システムの性格は、タグが低電力状態、すなわち、システムタイミングが、低電力の、通常は32kHzである低周波数水晶発振器によって維持される状態において最大可能時間を費やすというものである。これをサポートするために、AP開始の対話時の最大許容待ち時間が特定される（すなわちこれは、任意のAPの動作が保留中であるかどうかタグが検査するために低電力状態を出入りするレートである）。図19には、APがトランザクションを開始しようとしているかどうか検査するためにタグがその低電力状態から出る比較的単純な対話が示されている。この対話は、登録時にAPとタグとの間で同意されたスロット位相およびレートで行われる。
【００６４】
タグは、通常は、フレームタイミングおよび粗いAFC仮説が狭い範囲内で知られている「ウォームスタート」に入るはずである。タグは、受信ブロードキャストチャネル電力の測定を行う。図19には、受信ブロードキャストチャネル電力が、APとの最後の対話以来あまり変化していないシナリオが示されている。これは、APが最後に送信した際の送信電力/拡散率がリンクを閉じるのに十分であることを意味する。スロット3で、タグは、プリアンブルを取得し、次いで、その専用のゴールド符号を使用してフレームを復調しようと試みる。典型的なシナリオは、APが情報を送信しておらず、タグが即座に休眠状態に戻るというものである。
【００６５】
図20に、代表的な態様による、アクセスポイントとタグとの間のデータ転送と動的に変化する伝搬とを伴う対話のより詳細な図を示す。例示と考察のために、時間線340は各スロットの間のタグ処理を表し、時間線342は各スロットの間のアクセスポイント（AP）処理を表すものとする。この場合、APは送信すべき情報を有し、チャネルの伝搬は最後のAPトランザクション以来著しく変化している。現在のブロードキャストチャネル電力の測定は変化しており、それによってタグは、最後の送信と同じ送信電力/拡散率で送信する場合には後続の送信が適切にならないはずであることを知る。よってタグは、図18で説明したプロトコルを使用して、APに、現在のチャネル条件に適した新しい送信電力/拡散率を使用するよう知らせる再登録メッセージを送信する。新しい情報は、スロットN＋5において発生するフレームの送信および受信を調節する。タグは、正常な送信を指示するために図18のプロトコルによって調節された肯定応答（ACK）メッセージを生成する。ACKが正常に受信される場合、トランザクションは完了したとみなされる。そうでない場合、タグは再送を試みる。
【００６６】
通信システムにおいて、ゲートウェイ、アクセスポイント、およびノード（タグともいう）は、媒体アクセス制御（MAC）層において前方誤り訂正（FEC）システムとしてリードソロモン（RS）システムを実施することができる。RSシステムでは、送信機がNバイトを含む信号から符号化データを作成し、そのうちのKバイトは系統的データバイトであり、残りの（N-K）バイトはパリティバイトである。系統的データバイトは、符号化される信号と同一である。パリティバイトは、系統的データバイトから符号化される。NパラメータおよびKパラメータの具体的な値は実装ごとに固有であり、信号条件に基づいて調整され得る。一例では、Kが71バイト、Nが255バイトであるが、システムがどのように調整されるかに応じて他の組み合わせも可能である。例えば、より雑音のある環境では、Kが20バイトであり、Nが255バイトであるシステムが設計されてもよい。より雑音の少ない環境では、Kが200バイトであり、Nが255バイトであるシステムが設計されてもよい。調整は、システム構成時に行われてもよく、システムが動作している間に動的に行われてもよい。
【００６７】
RSシステムの消去ベースのシステムを使用して、当業者に公知のように、所与の数の符号化バイトを用いて訂正され得るバイトの総数を改善することができる。消去ベースのシステムでは、受信機が、特定のRS符号語内の消去であるバイトを訂正する。消去とは受信されなかったバイトである。バイトは、受信時の誤りにより受信されないこともあり、そのバイトが送信されなかったために受信されないこともある。消去ベースのシステムを使用すると、受信機は、受信されたNバイトごとに（N-K）バイトを訂正し得る。消去ベースのシステムなしでは、受信機は、（（N-K）/2）バイトを訂正し得る。
【００６８】
図21は、例示的FECシステムのデータ構造を示す図である。このデータ構造では、6個のRS符号語2102、2104、2106、2108、2110および2112が一緒に表へグループ化されている。表の各行は一つのRS符号語を表す。各RS符号語は、受信機へ送信されるべきデータで埋められる。RS符号語2102を代表するバイト2120、2122、および2124が表示されている。表の各列は、各RS符号語からの1バイトを含む。代表するバイト2120、2126、2128、2130、2132および2134が、送信メッセージからのメッセージバイトで順に埋められる。後続のメッセージバイトは、表の後続の列を埋める。バイト2120、2126、2128、2130、2132および2134は、プロトコルデータ単位（PDU）2136の一部として送信される。表の後続の各列は、後続のPDUを埋める。またPDUは、順序番号2138およびPDUの総数2140も含む。順序番号2138は、個々のPDUが表のどの列に属するかを表す。PDUの総数2140は、信号を再度組み立てるのに十分なPDUの数を表す。加えて、PDUは、正常に送信されたパケットを指示する巡回冗長検査（CRC）と共に送信されてもよい。正しくないCRCと共に届くPDUは、プロトコルスタックを上って媒体アクセス制御（MAC）層まで渡される前に廃棄され、最終的には、RS符号語を埋めるのに寄与しない。CRCは物理層で付加することができるため、図には示されていない。
【００６９】
一例示的態様では、MAC層が送信からプロトコルデータ単位を受け取るときに、物理層は、PDUが有効であるかどうか判定するためにCRC検査を完了している。また受信機は、所定の閾値信号対雑音比に基づいて、PDUが有効であるかどうか判断してもよい。この技法では、あるPDUからの誤りが符号語の複数のバイトに影響を及ぼすのを防止し、受信されないバイトの簡略化された識別を可能にする。PDUが有効である場合、受信機は順序番号を使用して、RS符号語の6バイトを組み立ててバッファに入れる。また受信機は消去マスクも更新する。消去マスクは、RS符号語のどのバイトが届いたかを指示するデータ構造である。また消去マスクは、RS符号語のどのバイトが消去であり、正常に受信されていないかも指示する。受信機は、受信されるPDUをカウントし、この数を、送信が完了するのに十分なPDUの総数と比較する。受信されたPDUの数が、送信が完了するのに十分なPDUの総数と等しいときに、受信機は、当業者に公知のリードソロモン復号器を使用して、符号語を消去マスクと共に処理する。リードソロモン復号器の出力は、前に符号化されたバイトである。
【００７０】
FECシステムを実施する送信機は、一般に、Nバイトすべてを送信しない。FECシステムは、NバイトのうちのKバイトの任意のセットが元のKバイトを再構築するのに使用されることを可能にする。送信機は、少なくともKバイトの大きさの初期のバイトのセットを送信する。また送信機は、後述するシステムに基づいて、次のバイトを送信すべきかどうかの判定も行う。送信機は、Kバイトすべてが復号されたことを受信機が示すまで、バイトを送信し続けてよい。受信機は、Kバイトが復号されたことを指示するショートメッセージを送信することによって、またはKバイトが復号されていないという連続通知を終了することによって、Kバイトすべてが復号されたことを指示し得る。あるいは、送信機は、第1のバイトのセットの後で、次のバイトが送信されるべきであることを受信機が指示するまで、バイトの送信を中止してもよい。受信機は、ショートメッセージを送信することによって次のバイトが送信されるべきであることを指示してもよい。ショートメッセージは、送信機に返される1ビットのものを含み得る。
【００７１】
次のPDUが送信されるべきであること、またはそれ以上のPDUが不要であることを指示するメッセージは、着信するFEC符号化メッセージに応答して送信されるのではなく、スケジュールされてもよい。スケジュールされたメッセージの送信では、PDUの受信機は、最初に、送信機が応答を受信することになる時刻の標識を送信する。送信機は、送信が最初のPDUの量を送信するのにどれほどの時間を要するか指示する時間長を決定する。送信機は、送信機が応答を受信することになる時刻からこの時間長を差し引くことによって送信時刻を作成する。また送信機は、最初のPDUの量を処理するための時間の長さに対応する時間量も差し引いてよい。送信機は、スケジュールされた応答を受信するのにちょうど間に合うようにその送信を開始する。送信機は、引き続き次のPDUを送信してもよく、応答に基づいて送信を終了してもよい。
【００７２】
受信機は、任意の特定のメッセージへの複数の応答をスケジュールしてもよい。例えば、受信機は、最初の応答と2番目の応答とをスケジュールしてもよい。しかし、効率のために、スケジュールされた応答の後で、受信機は、停止リストを作成し、送信することができる。停止リストは、すべてのノードへブロードキャストされてよい。停止リストは、どのノードが送信を正常に完了したかを指示する。受信し次第、停止リストで識別されているノードは、PDUの送信を停止してよい。
【００７３】
図22は、図21を参照して説明したようにメッセージを送信するためのシステムの例を実施する動作を示す流れ図である。態様に応じて、さらに別の動作、より少数の動作、または異なる動作が行われてもよい。各動作の正確な順序は、個々の用途に適合するように調整されてよい。動作2202で、ノードが最初のK個のPDUを送信する。送信は、ノードが送信をスケジュールした後で開始してよい。あるいは、送信は、アクセスポイントに、最初のK個のPDUの受信に応答するのに十分な時間を許容するようにノードが計算する時刻に開始してもよい。動作2204で、ノードは、次のPDUが送信されるべきかどうか判定するためにスケジュールされた応答を検査する。応答は、完全なメッセージが受信されたことを指示する肯定応答（ACK）を含んでいてよい。あるいは、応答は、次のPDUが送信されるべきであることを指示する否定応答（NACK）を含んでいてもよい。次のPDUが送信されるべきである場合、ノードは動作2206に進み、そこでさらにX個のPDUが送信される。送信される正確なPDUの数は、利用可能なPDUの総数と、第2のスケジュールされた応答が行われるべき時刻の両方に依存する。X個のPDUの送信の後、動作2208で、ノードは、第2のスケジュールされた応答を検査する。動作2204と同様に、次のPDUが送信されるべきである場合、ノードは動作2210に進む。動作2210で、ノードは、停止メッセージが受信されるまで、またはN個のPDUすべてが送信されるまで、残りのPDUを送信する。おそらくはN個のPDUすべてが送信された後で停止メッセージが受信される場合、またはスケジュールされた応答のいずれかが、K個のPDUが受信されたことを指示する場合には、送信が完了する。メッセージが受信されないがN個のPDUすべてが送信された場合には、送信は完了できなかったものである。
【００７４】
N個のPDUすべてを受信した後で、少なくともK個の誤っていないPDUがなく、送信が完了できなかった場合には、ノードは、K個のPDUが正常に受信されるまでPDUを再送することができる。しかし、ノードには、どのPDUが正常に受信されたかの指示がなく、そのため、多少の反復が生じ得る。ノードは、単に各符号語を構成するすべてのPDUを再送してもよい。あるいはノードは、どの符号語が誤っているかの指示を受け取ってもよい。その場合ノードは、誤っている符号語だけを送信し得る。
【００７５】
FECシステムは、必ずしもアクセスポイントにおいてではなく、ゲートウェイまたはノードに送信されるべきデータの他の発信元において実施することもできる。FECシステムは、符号負荷を分散させるためなど、大容量のデータのパケットがネットワーク内のすべての装置に送信されなければならないときにはいつでも特に有益である。図23は、ゲートウェイ2302と、アクセスポイント2304および2306と、ノード2308とを有するシステム2300を示す図である。図23では、ゲートウェイ2302は、送信側の各アクセスポイント2304および2306と通信しており、前述のFECシステムをサービスデータ単位（SDU）に対して実施する。符号化されたSDUの部分から構成されたペイロードデータ単位（PDU）が、アクセスポイント2304および2306へ送信され、そこでPDUは次いでノード2308へ送信される。PDUは複数の経路を介して送信されるため、ノード2308は、より良い信号上でPDUを自由に受信することができる。ノード2308は、アクセスポイント2304またはアクセスポイント2306を介して、次の符号化データを求める要求などの制御情報を送信する。ノード2308からのメッセージはゲートウェイ2302へ転送される。ゲートウェイ2302へ送信される可能なメッセージには、完了メッセージや、次の符号化データを求める要求が含まれ得る。ゲートウェイ2302は、ノード2308からの次の符号化データを求める要求に応答して、符号化SDUの次の部分を送信する。ゲートウェイ2302は、要求された部分を、（i）さらに転送するためのすべてのアクセスポイントへのブロードキャストとして、または（ii）可能な最善の経路を介したノード2308への直接メッセージとして送信してよい。FECシステムを実施すれば、各ノードが、所与の時刻に最善のリンクを有するどのアクセスポイントでもリッスンすることができるようにする集中分配システムが可能になる。ノードは、アクティブなアクセスポイントへのリンクが使用不能になるため、一部がダウンロードされたSDUを繰り返さなくてもよい。
【００７６】
場合によっては、ゲートウェイ2302は、所定の信頼性レベルに達するのに十分な源信号の前方誤り訂正データを送信し、次いでそれ以上の送信を停止してもよい。FECシステムでは、源信号が、前方誤り訂正データを含む符号化信号へ符号化される。特定の雑音条件における信頼性は、各PDUが符号化信号の単位を含む所定の数のPDUを送信することによる符号化信号の一部分の送信によって達成することができる。所定の信頼性レベルでは、ノード2308を含む各ノードが、各ノードによって受信される符号化信号から源信号を正常に復号する所定の確率が生じる。総電力バジェットは、以下でさらに説明するように、特定の雑音条件の関数である。PDUの所定の数は、必要とされる所定の信頼性レベルと総電力バジェットとの関数である。PDUの所定の数は、システムレベルで、または特定のシステムの較正時に経験的に決定することができる。ゲートウェイ2302は、所定の数のPDUをアクセスポイント2304および2306へ送信し、アクセスポイント2304および2306は所定の数PDUを、ノード2308を含むノードへ送信する。ゲートウェイ2302が所定の信頼性レベルに達するのに十分な前方誤り訂正データを送信した後で、ゲートウェイ2302は、それ以上の符号化信号の送信を妨げることができる。ゲートウェイ2302は、ノード2308を含むどのノードが符号化信号を正常に復号しなかったか判定することができる。ゲートウェイ2302は、源信号を完全に送信するために、これらのノードにさらにデータを送信することができる。ゲートウェイ2302は、どのノードがすべてのPDUを受信することができなかったかなどのシステム要因に基づいて、追加データをブロードキャストすべきか、それともユニキャストすべきか判定することができる。
【００７７】
またノード2308は、同様のシステムを使用してゲートウェイ2302と通信してもよい。ノード2308は、前方誤り訂正技術を使用して源信号から符号化信号を作成してもよい。ノード2308は符号化信号を、各PDUが符号化信号の単位を含む所定の数のPDUへ分割する。ノード2308は各単位をアクセスポイント、例えばアクセスポイント2304や2306へ送信し、アクセスポイントは各単位をゲートウェイ2302へ再送する。ノード2308は、前述したのと同じやり方で、所定の信頼性レベルに達するのに十分な単位を送信する。ノード2308は、以下で説明するプロセスによってアクセスポイント、アクセスポイント2304または2308のいずれかを選択する。ノード2308が所定の信頼性レベルに達するのに十分な単位を送信した後で、ノード2308は、ゲートウェイ2302が符号化信号を正常に復号しなかったとノード2308が判定する場合、次に単位を送信してよい。提示したような送信方式では、ノード2308は、符号化信号の送信の間いつでも、新しいアクセスポイントを自由に選択することができる。ノード2308は、変化する信号伝搬特性に適応し、ゲートウェイ2302との送信を完了することができる。
【００７８】
送信機は、スペクトラム拡散システムにおいてデータパケットを多くの受信機へブロードキャストしてもよい。例えば、アクセスポイントまたはゲートウェイが、複数のノードによって受信されるブロードキャストチャネル上で、すべての受信機について同じとすべき符号負荷を配信してもよい。しかし、受信機はそれぞれ、各受信機における個々の信号条件に基づいて異なる誤りを生じ得る。利用可能な帯域幅を可能な限り効率的に使用するために、送信機は、個々の受信機によって要求されるときに、FEC符号化信号の次のバイトを送信してもよい。あるいは、送信機は、各受信機がデータパケットの完了を報告するまで、FEC符号化信号のバイトを送信し続けるよう設定されてもよい。
【００７９】
図24は、送信機がスペクトラム拡散システムにおいて多くの受信機へデータパケットをブロードキャストすることを可能にする動作を示す流れ図2400である。態様に応じて、さらに別の動作、より少数の動作、または異なる動作が行われてもよい。各動作の正確な順序は、個々の用途に合うように適合されてもよい。動作2402で、前方誤り訂正技術を使用して源信号が符号化信号へ符号化される。リードソロモン符号化技術が前方誤り訂正技術の一例であるが、他の技術も可能である。例えば、ハミング符号、ゴレイ符号、多次元パリティ符号、当業者に公知の他の符号などを前方誤り訂正技術として使用することもできるはずである。動作2404で、符号化信号は複数の単位へ分割される。動作2406で、複数の単位のうちの1単位が、拡散符号を使用して拡散される。単位は拡散率に合わせて拡散される。動作2408で、拡散された単位は、複数の受信機へ送信される。動作2410で、送信機は、所定の数の単位が送信されたかどうか検査し、そうでない場合、送信機は、折り返して次の単位を送信する。リードソロモンシステムにおける所定の数は、K、すなわち、源信号を復号するのに必要とされる単位の最小の数と同程度とすることができる。しかし、システムは、誤ったパケットが予期される場合には、より高い所定の数で設計されてもよい。例えば、Kが71であり、Nが255である雑音のあるスペクトラム上での送信では、あらゆる受信機が、完全なパケットを再度組み立てるのに必要とされる最小の数より多くの単位を有するようにするために、所定の数は90として選択されてもよい。一般に、送信機は、最悪のリンクにサービスするためにワードケース（word-case）の数のパケットを送信する。この基本機構は、各受信機からのフィードバックによって洗練されてもよい。
【００８０】
アクセスポイントおよびノードは、アクセスポイントとノードとの構成の差異により、外部ソースから異なる干渉を受ける場合もある。この非対称的干渉は、アクセスポイントからノードへの通信を完了するのに使用することができる最小電力が、ノードからアクセスポイントへの通信を完了するのに使用することができる最小電力と異なり得ることを意味する。例えば、アクセスポイントは、一般には、丘の頂上など、多くの送信機を見通すことができるように配置されるであろう。アクセスポイントから見える各ノード以外に干渉源となる送信機もあり得る。しかし、各ノードには干渉源送信機が見えない可能性もあり、しかも各ノードは、干渉の存在下でさえもアクセスポイントが各ノードの信号を受信するように送信しなければならない。このことは、産業科学医療（ISM:Industrial,Scientific and Medical）帯域でブロードキャストし、受信する設備について特に当てはまる。
【００８１】
図25は、アップリンクデータ転送2506およびダウンリンクデータ転送2508を含む、アクセスポイント2502とノード2504との間の通信を示す図である。アップリンクデータ転送2506は、アクセスポイント2502がブロードキャストチャネルを介してノード2504へ、測定アクセスポイント干渉信号（AP＿INTERFERENCE）を送信することから開始する。ノード2504は、AP＿INTERFERENCEによって正規化された測定受信信号強度標識に基づく送信電力および拡散率でアップリンクデータ転送2506を送信する。ダウンリンクデータ転送2508は、ノード2504によって戻される情報によって調整される。アクセスポイント2502は、ブロードキャストチャネルを介してノード2504へAP＿INTERFERENCEを送信する。ノード2504は、AP＿INTERFERENCEによって正規化された測定受信信号強度標識（RSSI）に基づく送信電力および拡散率で、アクセスポイント2502へ測定ノード干渉信号（NODE＿INTERFERENCE）を送信する。アクセスポイント2502は、ノードの送信電力および拡散率、アクセスポイントおよびノードの電力デルタ（例えば7dB）、ならびにAP＿INTERFERENCE-NODE＿INTERFERENCEに基づいて後述するように決定される拡散率で、ダウンリンクデータ転送2508を送信する。これらの動作の詳細を以下で考察する。
【００８２】
図26は、アクセスポイント2602と、アクセスポイントでの受信に干渉する干渉信号2604と、ノード2606とを有する簡略化されたシステム2600を示す図である。アクセスポイント2602は、干渉信号2604による信号劣化を測定することができる（AP＿INTERFERENCE）。アクセスポイント2602は、ノード2606を含むすべてのリスニングノードへAP＿INTERFERENCEをブロードキャストすることができる。ノード2606を含むすべてのノードは、次いで、送信拡散率を増大させ、または送信電力を直接増大させることによって信号劣化を克服するためにより多くの電力で送信を行い得る。
【００８３】
またノードは、複数のアクセスポイントによって報告されるAP＿INTERFERENCEに基づいて、どのアクセスポイントと通信すべきか選択してもよい。ノードは、所与のアクセスポイントとの通信を完了するためのある一定の電力バジェットを有する。電力バジェットは、アクセスポイントに到達するための電力と、アクセスポイントによって報告された干渉を克服するための電力両方の関数である。アクセスポイントによって測定された干渉を克服する閾値電力はアップリンク電力マージンである。アクセスポイントは、AP＿INTERFERENCEをノードへ送信することによって干渉を克服するための電力を報告する。ノードは、必要なアップリンク電力マージンを含めて、最低の総エネルギーバジェットを有するアクセスポイントを選択する。ノードが最低の総電力バジェットを有するアクセスポイントと通信するときに、ノードは、より小さい拡散率および/またはより低い送信電力を使用して通信を完了することができる。より小さい拡散率が使用できるのは、より小さい拡散率がノードによって送信されるエネルギーを下げるからである。より小さい拡散率は、ノードが送信する時間がより短くなるため、さらなるエネルギー節約と関係がある。
【００８４】
前述のように、ノードは、AP＿INTERFERENCEによって正規化された測定受信信号強度標識（RSSI）に基づく送信電力および拡散率で、アクセスポイントへデータを送信する。しかし、干渉源となる妨害信号の存在下でRSSIを測定する際には困難が生じる。というのは、単純な電力測定が妨害信号を含むことになるからである。この問題を、図27を参照して例示する。図27は、アクセスポイント2702と、干渉信号2704と、ノード2706とを有する簡略化されたシステム2700を示す図である。ノード2706における電力測定では、通常、アクセスポイント2702から受信される電力と干渉信号2704とが組み合わされる。しかし、組み合わさった電力測定は、ノード2706によるアクセスポイント2702への送信の電力制御に干渉する。以下でアクセスポイントから受信される信号電力を求める方法を説明する。
【００８５】
ノードは、アクセスポイントからの送信と同一チャネルまたは隣接するチャネルであり、アクセスポイントからの送信に干渉する、時間で変化する妨害源があるときでさえも、アクセスポイントから受信される信号電力を測定することができる。図28は、信号電力を測定するための構成要素を示すブロック図である。ブロック2802で、ノードは、以下でさらに説明するように、受信信号およびゴールド符号などの既知のシーケンスから相関メトリック（CM:correlation metric）を求める。ブロック2804で、ノードは、以下でさらに説明するように、周波数上の総電力のサンプルから高エネルギーメトリック（HEM:high energy metric）を求める。ブロック2806で、信号電力を、相関メトリック×高エネルギーメトリックとして求めることができる。
【００８６】
ノードは、信号受信の間に相関メトリックを求める。まず、数学的に線形項において、CM＝mean［sqrt（S＿LIN/P＿TOT＿LIN）］＾2である。S＿LINは信号電力であり、P＿TOT＿LINは総電力であり、どちらも線形領域にある。ノードは、先験的に知られている送信シーケンスに照らして受信ディジタルシーケンスを相関させ、1シンボルの持続期間にわたって合計して、逆拡散シンボルを作成する。またノードは、これらの逆拡散シンボルのいくつかを非コヒーレントに平均して、結果を作成する。一例では、これらの逆拡散シンボルのうちの16個が平均される。結果は、相関メトリックと数学的に関連し、正しい相関メトリックに経験的にマップすることができる。
【００８７】
またノードは、信号受信の間に高エネルギーメトリックも求める。ノードは、一定の間隔で、逆拡散プロセスの前に、総電力のサンプルを測定する。このプロセスでは、サンプル測定の全過程を通して出入りし得る均一なパルスの雑音源を取り込む。またノードは、高エネルギーメトリック（HEM）の計算も行う。HEM＝［1/AVG（1/sqrt（Pi））］＾2である。式中、Piは、ある期間にわたってサンプリングされる各サンプル電力測定である。電力が測定される期間は、相関メトリックを算出する際に使用される受信ディジタルシーケンスが届く期間とオーバーラップする。信号電力は、前述の関係、S＝CM＊HEMに従って計算することができる。対数領域では、これはS＿dB＝HEM＿dB＋CM＿dBである。
【００８８】
ノードは、干渉妨害源の信号電力を求めることにより、前述のようにノード干渉信号（NODE＿INTERFERENCE）を求めることができる。ノードは、NODE＿INTERFERENCEをアクセスポイントへ送信することができる。アクセスポイントは、次いで、さらに説明するように、一部はNODE＿INTERFERENCEに基づいて、ユニキャスト送信を含む送信のための総エネルギーを選択することができる。NODE＿INTERFERENCEは、干渉妨害源の信号電力を克服し、しかも許容できる性能を維持するのに必要とされる電力の量に対応する。NODE＿INTERFERENCEは、対数スケールにおいて、有効雑音（N＿EFF）から干渉なしの背景雑音（N＿NO＿INTERFERENCE）を引いたものとして算出することができる。NODE＿INTERFERENCE＝N＿EFF-N＿NO＿INTERFERENCEである。N＿EFFは（上記で求めた）信号電力から有効信号対雑音比を引いたものである。有効信号対雑音比は、較正による複数の逆拡散出力の非コヒーレントな加算の出力から求めることができる。N＿NO＿INTERFERENCEは、ノードの較正の間に求め、ノードへプログラムすることができる。チャネル変動によりNODE＿INTERFERENCEはフレームごとに上下する。よって、ノードは、複数の読み取り値からNODE＿INTERFERENCEを平均する。またノードは、平均NODE＿INTERFERENCEへ、チャネルフェージングのための電力マージン、測定値の誤差、および送信電力制御の誤差を含めてもよい。この追加マージンは、例えば特定の環境での実地試験などによって、経験的に決定することができる。
【００８９】
一般に、アクセスポイントは、特定の拡散率を用いて特定の電力設定でブロードキャストする。しかし、アクセスポイントは、ノードとの接続を完了するだけにすぎないより小さい拡散率を使用することによって、ダウンリンク・データ・チャネル帯域幅を節約してもよい。アクセスポイントは、アクセスポイント干渉信号（AP＿INTERFERENCE）、アップリンク拡散率、およびNODE＿INTERFERENCEに基づいてダウンリンク拡散率を選択することができる。アクセスポイントは、一部は、後述するように干渉を克服するのに使用されるエネルギーからAP＿INTERFERENCEを決定する。アクセスポイントは、信号復調の間にノードによって選択されるアップリンク拡散率を決定する。アクセスポイントは、前述のようにそのRSSI測定の結果としてノードからNODE＿INTERFERENCEを受信する。アクセスポイントは、選択されたダウンリンク拡散率を、特定のノードに向けた通信に使用する。
【００９０】
アクセスポイントは、ダウンリンク拡散率を決定するアルゴリズムを使用することができる。すべての計算は、特に指示しない限り、対数スケール上で行われる。図29は、ノード2902と通信するアクセスポイント2901が、一部はアップリンク拡散率に基づいてダウンリンク拡散率を決定することを可能にする動作を示すブロック図2900である。態様に応じて、さらに別の動作、より少数の動作、または異なる動作が行われてもよい。各動作の正確な順序は、個々の用途に適合するように調整されてよい。ブロック図2900には、前に計算された変数への変数の依存関係が示されているが、各動作の正確な順序は、個々の用途に適合するように調整されてよい。動作2903で、アクセスポイント2901干渉信号（AP＿INTERFERENCE）が、以下でさらに詳細に説明するように、有効雑音から背景雑音を引くことにより測定される。またAP＿INTERFERENCEは、干渉信号を克服するためにノードからの送信によって使用されるアップリンク電力マージンの計算の構成要素でもある。動作2904で、ノード干渉信号（NODE＿INTERFERENCE）およびアップリンク拡散率が、特定のノードから受信されたパケットから求められる。これら3つの値は、後述するように、動作2906で、デルタ電力マージンを算出するのに使用される。デルタ電力マージンは、一部は、動作2908で、電力における利用可能なノード・ダウンリンク・マージンを算出するのに使用される。動作2910で、最終的なダウンリンク電力マージンが算出される。動作2912で、最終的なダウンリンク電力マージンからダウンリンク拡散率が算出される。このダウンリンク拡散率は、動作2914で、アクセスポイントからノードへデータを送信するのに使用される。このアルゴリズムを以下でさらに説明する。
【００９１】
アクセスポイントは、式、DELTA＿MARGIN＝AP＿INTERFERENCE-NODE＿INTERFERENCEからデルタ電力マージンを算出する。AP＿INTERFERENCEは、ノードがアクセスポイントにおける周波数上の干渉を克服するのに必要な電力の量であり、以下でさらに説明する。NODE＿INTERFERENCEは、ノードによって算出されるNODE＿INTERFERENCE計算の平均値であり、以下でさらに説明する。AP＿INTERFERENCEと同様に、NODE＿INTERFERENCEも、ノードにおける周波数上の干渉を克服するためにアクセスポイントによって送信される電力の量である。アクセスポイントによって使用されるNODE＿INTERFERENCEは、ノードによってアクセスポイントへ送信される。
【００９２】
AP＿INTERFERENCEは、アクセスポイントの有効雑音（N＿EFF）の計算の結果として導出される。対数スケールでは、AP＿INTERFERENCEは、有効雑音（N＿EFF）から干渉なしの背景雑音（N＿NO＿INTERFERENCE）を引いたものである。すなわち、AP＿INTERFERENCE＝N＿EFF-N＿NO＿INTERFERENCEである。アクセスポイントにおけるN＿EFFの計算は、ノードで使用される計算と多少異なる。アクセスポイントでは、N＿EFFは、ノードからの送信が受信されない期間の間に測定され得る。送信が受信されないため、各サンプル（Ni）における電力測定は、サンプリング期間にわたる雑音の瞬間平均値である。あるいは、N＿EFFは、多くのノードが送信している間に測定されてもよい。この代替の手法では、自己干渉による雑音フロアの上昇を取り込む。N＿EFFは、N＿EFF＝［1/avg（1/sqrt（Ni））］＾2として計算される。N＿NO＿INTERFERENCEは、アクセスポイントの較正の間に求め、アクセスポイントへプログラムすることができる。チャネル変動によりAP＿INTERFERENCEはフレームごとに上下する。よって、アクセスポイントは、複数の読み取り値からAP＿INTERFERENCEを平均する。またアクセスポイントは、平均AP＿INTERFERENCEへ、チャネルフェージングのためのマージン、測定値の誤差、および送信電力制御の誤差を含めてもよい。この追加マージンは、例えば特定の環境での実地試験などによって経験的に決定することができる。
【００９３】
またアクセスポイントは、デルタ電力測定（DELTA＿POWER）も算出する。DELTA＿POWER＝AP＿TX＿POWER-MAX＿NODE＿TX＿POWER-DATA＿CHAN＿CONSTANTである。アクセスポイントは、AP＿TX＿POWERの電力で送信する。AP＿TX＿POWERは、システム全体にわたって一定とすることができる。AP＿TX＿POWERの一つの可能な値は29.5dBmであるが、システムによって異なる送信電力に設定することができるため、他の値も可能である。MAX＿NODE＿TX＿POWERは、システム内の任意の特定のノードがいつでも送信することのできる最大値である。MAX＿NODE＿TX＿POWERは、較正手順の間に経験的に決定することができる。ある一般的な構成では、これは21dBmである。他の値は個々の較正に依存し、25dBmまたは15dBmとすることもできる。DATA＿CHAN＿CONSTANTは、アクセスポイントの送信機の個々の構成に対応するように導入される定数である。一構成では、アクセスポイントは、データチャネルが2チャネル変調器の一方のチャネルで送信されるために、総送信電力の半分でデータチャネルを送信する。よって、対数スケールでは、DATA＿CHAN＿CONSTANTは3dBである。というのは、送信電力の分割に見合うようにAP＿TX＿POWERから3dBが差し引かれなければならないからである。
【００９４】
またアクセスポイントは、ノードからの受信信号対雑音比と受信のための最小信号対雑音比との差であるUL＿NODE＿DELTA＿SNRも算出する。UL＿NODE＿DELTA＿SNR＝NODE＿SNR-MIN＿DECODE＿SNRである。NODE＿SNRは、ノードによる送信の信号対雑音比の読み取り値である。MIN＿DECODE＿SNRは、ノードが送信した際の特定の拡散率についてのアップリンク上の最小信号対雑音比である。UL＿NODE＿DELTA＿SNRは、ノードが最小信号対雑音比を超えた量に対応する。
【００９５】
アクセスポイントは、さらに、ノードへの利用可能なダウンリンクマージン（AVAIL＿NODE＿DL＿MARGIN）を算出する。AVAIL＿NODE＿DL＿MARGIN＝DELTA＿MARGIN＋DELTA＿POWER＋UL＿NODE＿DELTA＿SNRである。AVAIL＿NODE＿DL＿MARGINは、アップリンクとダウンリンクの両方が同一の拡散率を使用しているものと仮定した場合にダウンリンク上で利用可能な総電力マージンである。しかし、異なる拡散率を使用する方が有利である。というのは、より小さい拡散率では、使用する総ダウンリンク帯域幅の部分がより小さく、ノードが受信するのに要する電力がより少なく、より高速で送信することができるからである。
【００９６】
AVAIL＿NODE＿DL＿MARGINから、アクセスポイントは、最終的なダウンリンクマージン（FINAL＿DL＿MARGIN）およびダウンリンク拡散率を計算することができる。FINAL＿DL＿MARGINは、アクセスポイントがノードによる受信のための最小信号対雑音比を上回ってノードへ送信する推定電力差である。アクセスポイントは、アップリンク拡散率（UL＿SF）とダウンリンク拡散率（DL＿SF）との間の拡散率デルタ（SF＿DELTA）を計算する。SF＿DELTA＝log2（UL＿SF）-log2（DL＿SF）である。例えば、UL＿SFが8192であり、DL＿SFが2048である場合には、SF＿DELTAは2である。FINAL＿DL＿MARGINを算出することができる。FINAL＿DL＿MARGIN＝AVAIL＿NODE＿DL＿MARGIN-3＊SF＿DELTAである。SF＿DELTA変数に対する3倍の乗数が導入されるのは、電力の拡散率が2減少することが3dB少ない信号電力がノードにおいて受信されることに相当するからである。目標とするのは、FINAL＿DL＿MARGINが、正であるが可能な限り小さくすることである。負のFINAL＿DL＿MARGINは、受信のための最小信号対雑音比を得るのに十分なエネルギーよりも低いエネルギーでパケットを送出することに対応する。したがって、SF＿DELTA＝floor（AVAIL＿NODE＿DL＿MARGIN/3）である。ここで、ダウンリンク拡散率を計算することができる。DL＿SF＝2＾（log2（UL＿SF）-floor（AVAIL＿NODE＿DL＿MARGIN/3））である。このアルゴリズムは、アクセスポイントが、前述のDL＿SFについての関係を満たすことにより、最小量の電力と、データチャネル上でノードに達するまでの最短の送信時間とを伴う拡散率を選択することを可能にする。
【００９７】
ノードは、複数のアクセスポイントから受信される電力を同時に測定することができる。図30は、外部のタイムソース3006によって同期され、ノード3008と通信するアクセスポイント3002および3004を有するシステム3000を示す図である。アクセスポイント3002およびアクセスポイント3004は、異なるゴールド符号などのブロードキャストチャネル拡散符号を用いて送信する。ノード3008は、1セットの着信データをノード3008の逆拡散器に複数回通して処理することによって、ある周波数上で送信しているアクセスポイント3002および3004から受信された電力を測定する。ノード3008は、可能なゴールド符号のセットから選択されたゴールド符号を用いて着信データを逆拡散させることができる。
【００９８】
図31は、ノードが、可能なアクセスポイントのリストの中から通信のためのアクセスポイントを選択することを可能にする動作を示す流れ図3100である。態様に応じて、さらに別の動作、より少数の動作、または異なる動作が行われてもよい。各動作の正確な順序は、個々の用途に適合するように調整されてよい。一般に、逆拡散プロセスは、ゴールド符号を用いて周波数上で送信し得る可能なアクセスポイントのリストの中からの特定のアクセスポイントについての信号対雑音比を生成する。アクセスポイントからの拡散信号が受信され、フレームバッファに入れられる。動作1302で、拡散信号は、ゴールド符号などの拡散符号を用いて逆拡散され、データのフレームが作成される。動作3104で、総電力測定が行われる。総電力測定は、拡散信号がアクセスポイントから受信される期間にわたって測定される。ノードは、各信号対雑音比および総電力測定を使用して、動作3106で、信号電力測定の絶対値、すなわち本明細書でいう受信信号強度標識（RSSI）を求めることができる。動作3108で、ノードは、各アクセスポイントからアクセスポイント干渉信号（AP＿INTERFERENCE）を受信する。AP＿INTERFERENCEは、前述のように、ノードがアクセスポイントにおける周波数上の干渉を克服するのに必要とされる電力の量に相当する。各アクセスポイントは、アクセスポイントが前述のように求めることのできるAP＿INTERFERENCEをブロードキャストすることができる。動作3110で、ノードは、アクセスポイントごとのRSSI-AP＿INTERFERENCEの値を計算する。この値は、通信に使用するノードからの送信電力の量が最小であるアクセスポイントで最大化される。動作3112で、ノードは、可能なアクセスポイントのリスト上のあらゆるアクセスポイントが測定されたかどうか判定する検査を行う。検査されるべきアクセスポイントが残っている場合、ノードは、動作3102および動作3104で検査を続行する。あるいは、アクセスポイントがRSSI-AP＿INTERFERENCEのある閾値を満たす場合、ノードは、可能なアクセスポイントのリスト上のアクセスポイントの検査を停止してよい。例えば、ノードは、100dBmのRSSI-AP＿INTERFERENCEを見つけた場合に、検査を停止してよい。動作3114で、ノードは、RSSI-AP＿INTERFERENCEの最大値を有するアクセスポイントを見つけることによって、どのアクセスポイントと通信すべきか決定する。
【００９９】
ノードは、アクセスポイントが相互に同期されているために、複数のアクセスポイントによって同時にブロードキャストされた信号を受信することができる。GPSなどの外部のタイムソースによって同期されたアクセスポイントでは、アクセスポイント間のチップタイミングのばらつきは受信経路の差異によるものになる。これらのばらつきは、一般に、ノードによる受信を妨げるのに十分なほど大きくはない。しかし、これらの差異は、同期されたタイミングからの複数のチップオフセットにおいて着信データを逆拡散することによって補償することができる。
【０１００】
より大きなシステムでは、複数のアクセスポイントがノードと通信する可能性がある。アクセスポイントは、外部のタイムソースによって同期され得る。一つの可能な外部のタイムソースは、全地球測位衛星受信機（GPS）である。同期されたタイミングは、例えば、ノードによる取得をより高速にすることにより、ハンドオフプロセスを改善することにより、あるいはノードにおける電力消費を最小限に抑えることにより、システムの特性を改善することができる。取得時間および電力消費は、以前に取得したタイミングを有するノードが、その後の送信時にタイミングを再取得するよう強制されない場合もあるため、改善される。ハンドオフプロセスは、両方のアクセスポイントが相互に同期されている限り、ノードはすでに新しいアクセスポイントとある程度まで同期されていることになるため、改善される。
【０１０１】
図32は、アクセスポイント3202と、干渉信号3204、3206、および3208と、ノード3210とを有する簡略化されたシステム3200を示す図である。干渉信号3204、3206、および3208は、アクセスポイント3202が使用することが可能な周波数上でブロードキャストする。しかし、これらの周波数の使用は、干渉信号3204、3206、および3208による周波数上の干渉が原因で、アクセスポイント3202への送信のためにノード3210によって使用される電力バジェットを増大させる。代わりに、アクセスポイント3202は、通信に最適な周波数を見つけるためのサイト調査を実施する。サイト調査では、システム内のアクセスポイントが、特定の周波数上の雑音信号を測定する。またアクセスポイントは、一連の周波数を反復して各周波数上の雑音信号を測定する。雑音信号が低い好都合な周波数が見つかると、アクセスポイントの送信機周波数が、その好都合な周波数になるように選択される。アクセスポイントは、一部は選択された特定の周波数に基づいて導出された特定の拡散符号を指定する構成に基づいて、ゴールド符号などのブロードキャストチャネル拡散符号を設定する。次いでアクセスポイントは、ノードが取得し、システムに登録することを可能にする選択された周波数で拡散符号を用いて拡散された信号をブロードキャストする。
【０１０２】
ネットワーク展開時に理想的な周波数を見つけるための自動サイト調査を行うことができる。特定のサイトにおける通信に理想的な周波数を与える自動化システムを用いて干渉雑音および信号伝搬特性を測定することができる。このプロセスは、特定の周波数が不都合になるときに、アクセスポイントによって繰り返すことができる。アクセスポイントは、不都合な周波数に戻って、アクセスポイントが通信しているすべてのノードへ周波数の変更を指示するメッセージを送信することができる。
【０１０３】
GPS同期は、ノードがネットワークの停止を意識しないことを可能にする。ネットワーク構成要素がリセットされるときには、一般に、タイミングが失われる。そのネットワーク構成要素が復元されるときに、ノードは、そのネットワーク構成要素と通信するためのタイミングを再取得する。しかし、GPS同期では、ネットワーク構成要素は、そのネットワーク構成要素がリセットされる前に有していたのと同じタイミングを再取得し得る。ネットワーク構成要素のタイミングを追跡していたノードは、タイミングを再取得するプロセスを行わなくてよい。ノードがタイミングを再取得しなくてもよいと、ノードは、ネットワーク帯域幅を節約し、全般的電力消費を低減する。
【０１０４】
ノードは、ハンドオーバ処理および探索のプロセスによって、どのアクセスポイントと通信すべきか判定することができる。ノードは、通信のための初期アクセスポイントを選択するときと、アクセスポイントを放棄し、別のアクセスポイントに接続しようとするときに、この判定を行うことができる。ノードは、構成メモリにローミングリストと呼ばれる通信パラメータのリストを備えることができる。ローミングリスト内のエントリは、パラメータセットであり、ゴールド符号などのブロードキャスト拡散符号、中心周波数、および拡散率を含むことができる。代替の態様では、ローミングリストは、さらに多くのエントリ、別のエントリおよび/またはより少数のエントリを含んでいてもよい。またノードは、システム選択スリープタイマを用いて構成されていてもよい。
【０１０５】
ノードが通信のための既知のシステムを探索し始めるときに、ノードは、ローミングリスト内の各パラメータセットを走査する。図33は、ノードがローミングリスト内の各パラメータセットを走査することを可能にする動作を示す流れ図3300である。態様に応じて、さらに別の動作、より少数の動作、または異なる動作が行われてもよい。各動作の正確な順序は、個々の用途に適合するように調整されてよい。動作3302で、ノードは、ゴールド符号などのブロードキャスト拡散符号、中心周波数および拡散率を含むローミングリストの各エントリを用いて受信機を設定する。動作3304で、ノードは、パラメータセットごとに受信信号強度標識（RSSI）メトリックを測定する。システムのRSSIメトリックは、ダウンリンクRSSIからAP＿INTERFERENCEを引いたものである。ダウンリンクRSSIは以下でさらに説明する。AP＿INTERFERENCEは、候補システムのブロードキャストチャネルの正常な復調によって獲得され、これについては以下でさらに説明する。動作3306で、ノードは、ローミングリスト上のエントリの残りの部分を反復して走査する。動作3308で、ローミングリスト内のすべてのエントリを走査し、測定し、または測定に失敗した後で、ノードは、最高のRSSIメトリックを用いてシステムに接続しようと試みる。
【０１０６】
代替の探索の手法も可能である。ローミングリストは、ゴールド符号リストを含んでいてよく、他のパラメータが、利用可能な周波数空間および可能な拡散率を探索することによって決定されてもよい。あるいは、ローミングリストは、既知のシステムによって送信されてもよい。あるいは、優先順による探索で、優先順位リスト内の既知のシステムを走査してもよい。優先順位リストは、以前に最善であった既知のRSSIメトリックの順など、特定の順序のローミングリストである。優先順位リスト上の任意のシステムが理想の閾値RSSIメトリックを満たす場合、ノードは、残りのシステムを走査せずに直ちにそのシステムと接続しようと試みてよい。理想の閾値RSSIメトリックを満たすシステムが見つからない場合には、ノードは、次善のRSSIメトリックを有するシステムと接続しようとしてよい。
【０１０７】
ノードは、再選択と呼ばれるプロセスにおいて新しいシステムを選択してもよい。再選択は、物理層においてネットワーク同期の損失が生じているとき、MAC層において障害が生じているとき、または現在のシステムが、ある期間にわたって閾値を下回る測定RSSIメトリック降下を有するときに行われ得る。例えば、RSSIメトリックは、5連続フレームにわたって-132dBmを下回って降下しり、再選択が行われる場合もある。再選択の一方法は、現在のシステムを優先順位リスト内の最後として優先順による探索を行うものである。優先順による探索では、ノードは、閾値を上回る測定RSSIメトリックを有する新しいシステムが見つかるまで、優先順位リストを反復して探索する。
【０１０８】
探索処理は、前の探索からの周波数推定値およびタイミング推定値を追跡することにより最適化することができる。周波数推定値およびタイミング推定値は、ブロードキャストチャネルの正常な復調が行われた後で記録される。物理層にこれらの推定値を導入して、ローミングリストのその後の走査がより高速で完了するよう促すことができる。周波数推定値は、何回か取得に失敗したときに廃棄されてよい。例えば、周波数推定値は、物理層が2回連続してコールド取得試行でシステムの取得に失敗した場合に廃棄されてもよい。連続したコールド取得失敗のカウントは、ディープスリープ期間からの起動後など、探索への割込みが生じるときにリセットすることができる。同様に、タイミング推定値も廃棄されてよい。タイミング推定値は、アイドル状態からのネットワークエントリの間に、スリープ状態からの起動後に、または何回かの連続して探索に失敗した後で、ノードによって廃棄されてよい。
【０１０９】
ハンドオーバは、ノードが、通信しているあるアクセスポイントを離れ、さらに通信するために別のアクセスポイントに接続する動作である。ハンドオーバは、アクセスポイントがノードにネットワークを出入りするよう要求し、別のアクセスポイントがローミングリストの後続の探索の間に選択されるときに行われ得る。またハンドオーバは、前述のような再選択の理由の一つが生じるときにも行われ得る。
【０１１０】
ハンドオーバ処理および探索は、複数のゴールド符号にわたって探索を行う取得プロセスにアウターループ探索を加えることによって達成される。ローミングリストは、どのゴールド符号と周波数との組み合わせが探索されるか判定するのに使用される。単一周波数探索からのデータを、一度に複数のゴールド符号にまたがって探索することができる。複数の探索は、データをフレームバッファに入れたままにし、ローミングリストからの異なるゴールド符号でデータを逆拡散することによって行われる。システムについてのタイミングが決定された後で、同じタイミングが他の周波数上で探索され、おそらくは、取得に使用される時間が短縮される。
【０１１１】
ノードは、ローミングリストに記載されたすべてのゴールド符号と周波数の組み合わせにわたって探索を行う。ノードは、探索する際に、どの組み合わせが信号電力からAP＿INTERFERENCEを引いた最善の値を有するか記録する。ノードは、通信に最適な組み合わせを使用するが、後で新しい探索が行われるときに使用するために、信号を生成したその他の組み合わせも追跡する。
【０１１２】
ローミングリストの探索の結果として接続試行が行われない場合、ノードは、再度探索を試みることができる。ある回数、例えば、2回、3回、または4回の探索後に、ノードは、システム選択スリープタイマの持続期間にわたってディープスリープ状態に入ることができる。起動後に、ノードは、探索を再開することができる。あるいは、ノードは、引き続き通信すべきアクセスポイントを探索することもできる。
【０１１３】
ハンドオーバは、一般には、前述のようなアクセスポイントに最初に接続するプロセスと同一とすることができる。しかし、ハンドオーバが行われるときには、アップリンク通信およびダウンリンク通信が処理中の可能性もある。進行中であったアップリンク通信が打ち切られ、ノードのホストへの通知が行われてもよい。進行中であったダウンリンク通信が、新しいアクセスポイント上での正常な接続後に打ち切られてもよい。
【０１１４】
ノードは、一度に複数の登録を記憶することができる。ノードが送信を行うために起動するときに、ノードは、ノードが以前に通信していたどのアクセスポイントにも登録しないことにより時間を節約する。
【０１１５】
多重アクセスポイント導入では、ノードへゴールド符号および周波数情報をブロードキャストすることが望ましい場合もある。ゴールド符号および周波数情報をブロードキャストするための一方法は、すべてのアクセスポイントを、事前に決められた時刻に、事前に決められたゴールド符号と周波数との組み合わせに同調させるものである。アクセスポイントは、次いで、更新された情報をブロードキャストする。アクセスポイントによる通信は一方向であり、そのため、アクセスポイントにおける雑音は、各ノードによる受信が可能であるかどうかにはほとんど無関係である。
【０１１６】
GPSなどのリモートタイミング装置を使用してノードに正確なタイミングを提供することができる。図34は、外部のタイムソース3406によって同期され、ノード3408および3410と通信するアクセスポイント3402および3404を有するシステム3400を示す図である。リモート装置がノードへ時刻を送信する。例えば、アクセスポイント3402および3404は、システムフレーム番号（SFN:system frame number）によってノード3408および3410にタイミングを提供することができる。ノード3408および3410は、送信された時刻を使用して内部クロックを調整する。一般に、相互に同期されたノードを用いれば、時間的に同期されたデータが、各ノードからの測定の収集によって提供され得る。これは例えば、雑音源の位置を正確に特定するのに使用することができる音響三角測量データを提供するのに使用することができる。
【０１１７】
温度調整型水晶発振器（TCXO:temperature controlled crystal oscillator）における長期にわたる変化を追跡し、これに対応することができる。TCXOは、アクセスポイントによって提供されるGPSタイミング信号などのリモート・タイミング・ソースの出力に基づいて調整されてよい。これは、送信機および受信機によって使用される周波数特性を改善するのに使用することができる。特定の温度および電圧設定におけるTCXOの実際の性能を装置で測定することができる。これらの値は、経時的変化を追跡するために、履歴データと比較することができる。後続の初期設定イベントに際して、装置は、ある一定の結果を生み出すことが知られているTCXOパラメータを復元することができる。例えば、装置は、TCXOが4ボルト（V）の制御電圧で摂氏45度（C）になることを測定し、出力周波数はリモート・タイミング・ソースに対応し得るとする。再初期設定時に、較正に利用できるリモート・タイミング・ソースがないときに、装置は、TCXOが摂氏45度になるように測定し、制御電圧を4ボルトに設定し得る。時間が経過して、装置は、TCXOが摂氏45度である間に、TCXOをリモート・タイミング・ソースと同期させるのに必要な制御電圧が4.01Vまで増加するのを測定し得る。装置は、TCXOが摂氏45度であるときにその後の初期設定が4.01ボルトから開始するように構成メモリを指定し得る。
【０１１８】
図35は、システムが2つの時限イベント間の関係を判定することを可能にする動作を示す流れ図3500である。態様に応じて、さらに別の動作、より少数の動作、または異なる動作が行われてもよい。各動作の正確な順序は、個々の用途に適合するように調整されてよい。動作3502で、システムは、第1のノードから第1の値および第1のタイムスタンプを受信する。第1のタイムスタンプは、リモート・タイミング・ソースから第1のノードに提供されたタイミング信号に基づくものである。動作3504で、システムは、第2のノードから第2の値および第2のタイムスタンプを受信する。第2のタイムスタンプは、リモート・タイミング・ソースから第2のノードに提供された時間信号に基づくものである。動作3506で、システムは、第1のタイムスタンプおよび第2のタイムスタンプに基づいて第1の値と第2の値との関係を判定する。この関係は、2つの値間の相対的時間を求めるのに使用することができる。2つの値が単一のイベントに対応するときには、関係は、第1の値を刻印する時刻と第2の値を刻印する時刻との間の時間遅延に対応する。あるシステムでは、この時間遅延は、第1の値および第2の値へ導いたイベントからの第1のノードおよび第2のノードの距離の差に対応し得る。そのようなシステムは、イベントが発生した位置の特定のための三角測量技術に適用することができる。
【０１１９】
例えば、2台のノードは、ガスパイプラインの両端に存在しているとする。各ノードは、漏れなど、ガスパイプライン上で発生するイベントから生成される音を登録することができる変換器を備えるとする。音波は、パイプラインの長手に沿って公知の速度で伝搬する。2台のノードは、音の測定からタイムスタンプを作成することができる。各ノードは、タイムスタンプをリモートシステムへ送信することができる。音波が伝搬した速度がわかっているので、リモートシステムは、イベントが、パイプライン上のどれほど離れたところで、どちらの方向で発生したか計算することができる。リモートシステムは、パイプラインの地図が与えられた場合、漏れなどのイベントが発生した正確な位置を特定することができるはずである。このシステムの一利点は、このシステムが、三角測量技術を実施するのに使用される構成部品のコストを最小限に抑えることである。
【０１２０】
多くのゴールド符号を用いて送信するスペクトラム拡散システムでは、ゴールド符号は多少の相互相関特性を有する。相互相関は、あるゴールド符号が別のゴールド符号と相関性を有するときの逆拡散の間に発生する。相互相関特性は、信号の誤った受信をもたらし得る。特に、アクセスポイントは、シンボルごとにリセットするゴールド符号を使用してブロードキャストチャネルを送信する。ブロードキャストチャネルのゴールド符号はシンボルごとに繰り返すため、この効果は1フレームの持続期間にわたって一定のままになる。したがって、アクセスポイントが別のアクセスポイントのブロードキャストチャネルのゴールド符号との著しい相互相関を有するゴールド符号を使用している場合には、ノードは、おそらくは、そのノードが日常的に通信していないアクセスポイントを復号する可能性がある。
【０１２１】
これらのフレームがノードによって使用されるのを防ぐために、送信機は、送信機の識別に基づく値で、巡回冗長検査（CRC）などのハッシュ関数を初期設定することができる。CRCは、信号内の誤りを検出するように設計されたハッシュ関数である。送信機は、当業者に公知の方法により信号から算出CRCを作成する。しかし送信機は、送信機の識別に基づく値にハッシュ関数を初期設定することができる。例えば、選択されたハッシュ関数がCRCであるときに、送信機はノードへ、算出CRCとノードへ向けたデータとからなる信号を送信する。ノードは、特定の送信機からの予期される信号を復号するときに、着信データのフレーム上のCRCを再計算する。送信機と同様に、ノードも、そのCRC計算を、送信機の識別に基づく値に初期設定する。ノードは、再計算したCRCを受信したCRCと照合して検査する。不一致が生じる場合には、CRCは無効であり、フレームはノードの媒体アクセス制御層には渡されない。
【０１２２】
図36は、信号が特定の送信機によって送信されたかどうかシステムが判定することを可能にする動作を示す流れ図3600である。態様に応じて、さらに別の動作、より少数の動作、または異なる動作が行われてもよい。各動作の正確な順序は、個々の用途に適合するように調整されてよい。動作3602で、システムは、データおよびCRCを有する送信機からの信号を受信する。信号は、送信機に特有のゴールド符号を用いて拡散されている。CRCは、送信機の識別符号を用いて符号化されている。動作3604で、システムは、送信機の識別符号で検査値を初期設定し、CRCを試験値に算入する。算出された試験値が送信されたCRCと一致する場合には、CRCは合格する。動作3606で、CRCが合格しない場合、システムは信号を廃棄する。この技術は、送信が予期される送信機から実際に発せられたかどうかをノードが判定することを可能にする。
【０１２３】
アクセスポイントは、着信する受信信号を引き続き逆拡散し、復号し、有効なペイロードを探す。通常は、CRC計算により、復号データが信号の有効なペイロードからのものであるかどうかの信頼できる表示が提供される。しかし、ある期間全体で32ビットのCRCおよび何十億もの可能な復号が与えられる場合、誤った有効CRCメッセージが生成される可能性もある。アクセスポイントは、これらの誤った有効CRCメッセージを真に有効なCRCメッセージから区別する方法を必要とする。
【０１２４】
誤った有効CRCメッセージを真に有効なCRCメッセージから区別するための一技法は、受信時に信号の非コヒーレントなエネルギーメトリックを測定するものである。前述の相関メトリックと同様に、非コヒーレントなエネルギーメトリックは、逆相関の間に生成される。ノードは、先験的に知られている送信シーケンスに照らして受信ディジタルシーケンスを相関させ、1シンボル持続期間にわたって合計して、逆拡散シンボルを作成する。またノードは、これらの逆拡散シンボルのいくつかを非コヒーレントに平均して、非コヒーレントなエネルギーメトリックも作成する。誤った有効CRCメッセージは、前述の信号の非コヒーレントなエネルギーを測定することによって検出され得る。有効なペイロードを伴わずランダムに良好なCRCを有する信号は、にもかかわらず、低い非コヒーレントなエネルギーメトリックを有するものになる。受信機は、非コヒーレントなエネルギーメトリックがある閾値を下回る場合には、通信を捨ててよい。
【０１２５】
図37は、信号がノードによって送信されたかどうかアクセスポイントが判定することを可能にする動作を示す流れ図3700である。態様に応じて、さらに別の動作、より少数の動作、または異なる動作が行われてもよい。各動作の正確な順序は、個々の用途に適合するように調整されてよい。動作3702で、アクセスポイントは、データ部分と、そのデータ部分について符号化されたCRCとを有する信号を受信する。CRCは、アクセスポイントによって正しいと評価される。動作3704で、アクセスポイントは、信号の逆拡散の間の非コヒーレントなエネルギーメトリックを測定する。動作3706で、アクセスポイントは、非コヒーレントなエネルギーメトリックが閾値を下回る場合に、信号を廃棄する。この技術では、データ信号の複雑性またはオーバーヘッドを増やさずに無効なデータ信号を検出する。
【０１２６】
アクセスポイントの配備のために妥当性を有する複数のトポロジがある。これらのトポロジは、再利用パターンに違いがある。再利用パターンは、周波数およびゴールド符号などの拡散符号がどのようにして再利用されるかを定義する。
【０１２７】
多重周波数ネットワークでは、再利用パターンはもっぱら周波数選択に基づくものである。各アクセスポイントは異なる周波数を使用する。多重周波数ネットワークには、ノードがアクセスポイントの周波数に同調されていないときには、どんなノードもそのアクセスポイントを感度喪失させないという利点がある。
【０１２８】
単一周波数/多重ゴールド符号ネットワークでは、再利用パターンはもっぱらゴールド符号選択に基づくものである。単一周波数/多重ゴールド符号ネットワークには、多くの非協調のオーバーラップするネットワークを可能にするという利点がある。
【０１２９】
汎用の多重周波数および多重ゴールド符号のネットワークでは、再利用パターンは、周波数選択とゴールド符号選択の両方に基づくものである。汎用の多重周波数および多重ゴールド符号のネットワークには、多くの非協調のオーバーラップするネットワークを可能にするという利点がある。
【０１３０】
単一周波数/単一ゴールド符号ネットワークでは、すべてのアクセスポイントが、同じ周波数および同じゴールド符号を使用して送信する。あるノードにおいて、すべてのアクセスポイントは、単一のアクセスポイントのように見える。アクセスポイント間のハンドオーバは、それらのアクセスポイントが同期されているときにはシームレスである。ノードが探索すべき周波数およびゴールド符号がただ一つしかないため、取得は単純である。ノードは、最強の信号を有するアクセスポイントからのRSSIを受信し、測定する。
【０１３１】
多重周波数/多重ゴールド符号システムトポロジでは、取得時にノードが探索するゴールド符号および周波数の数を最小化するために、ダウンリンク・ブロードキャスト・チャネルのゴールド符号および周波数割り当てが、システム全体において再利用される。相互に近接しているアクセスポイントは、異なるダウンリンク・ブロードキャスト・チャネルのゴールド符号および周波数を使用する。相互にさらに離れているアクセスポイントは、同一のダウンリンク・ブロードキャスト・チャネルのゴールド符号および周波数を使用してもよい。ノードが、近くのアクセスポイントと遠くのアクセスポイントとによって共用されるゴールド符号上で取得する場合、そのノードは、近くの（より強い信号レベルの）アクセスポイントに同期してよい。例示のシステムは拡散符号としてゴールド符号を使用するが、他の拡散符号も可能である。
【０１３２】
図38は、アクセスポイント3802、3804、3806、3808、3810、3812、および3814を有する多重周波数/多重ゴールド符号システムトポロジを示す図である。アクセスポイント3802は、近くのノードと通信するのに特定の周波数およびゴールド符号を使用してよい。アクセスポイント3804、3814、および3812は、アクセスポイント3802と同じ周波数およびゴールド符号を使用しない。ある再利用パターンでは、アクセスポイント3806、3808、および3810は、アクセスポイント3802の周波数およびゴールド符号を自由に再利用することができる。アクセスポイントが特定の周波数およびゴールド符号を再利用してよいかどうかは、個々の再利用プロトコルおよび信号伝搬特性に依存する。
【０１３３】
アクセスポイントは、システムID、アクセスポイントID（AP ID）、再利用符号および周波数によって一意に識別される。アクセスポイントIDは、メッセージでブロードキャストされ、ノードによって復号される。ノードは、その目標アクセスポイントのアクセスポイントIDを使用して、ノードのアップリンクのゴールド符号を選択する。
【０１３４】
異なるシステムが、同一の周波数上でブロードキャストするオーバーラップするカバレージエリアにおいて動作することもある。システム間の干渉を回避するために、一意のシステムIDを使用して、所与のシステムについての一意のゴールド符号セットを生成することができる。
【０１３５】
図39は、アクセスポイントが送信機および受信機を構成することを可能にする動作を示す流れ図3900である。態様に応じて、さらに別の動作、より少数の動作、または異なる動作が行われてもよい。各動作の正確な順序は、個々の用途に適合するように調整されてよい。動作3902で、アクセスポイントは、アクセスポイントの位置に基づいて、ダウンリンク・ブロードキャスト・チャネルのゴールド符号を選択する。動作3904で、アクセスポイントは、アクセスポイント識別に基づいて、ダウンリンク・データ・チャネルのゴールド符号を選択する。アクセスポイントの送信機は、ダウンリンク・ブロードキャスト・チャネルのゴールド符号を用いて送信をブロードキャストするように構成される。アクセスポイントの送信機は、さらに、ダウンリンク・データ・チャネルのゴールド符号を用いてデータをノードへ送信するように構成される。動作3906で、アクセスポイントは、アクセスポイント識別に基づいて、アップリンクのゴールド符号を選択する。アクセスポイントの受信機は、アップリンクのコールド符号を用いて送信されたパケットを受信するように構成される。
【０１３６】
一般に、アクセスポイントは、前述のように、ブロードキャストチャネルまたはデータチャネルよりも3dB高い電力でプリアンブル信号を送信する。しかし、プリアンブル信号は、受信側ノードに異なる動作を行わせるためにスケール変更することができる。プリアンブル信号が低減される場合、受信側ノードは、送信拡散率を上げて、受信側ノードがアクセスポイントと通信することができる確率を上げてもよい。あるいは、受信側ノードは、前述のように、別のアクセスポイントを見つけるための新規の探索を行って、アクセスポイントが観測する周波数上のトラフィック輻輳を低減してもよい。
【０１３７】
図40は、アクセスポイントが動的プリアンブル送信電力を設定するために行う動作を示す流れ図4000である。動作4002で、アクセスポイントは、前述のようにアクセスポイント干渉信号を測定する。アクセスポイント干渉信号が閾値を下回る場合、アクセスポイントは動作4004に進む。一つの可能な閾値は、アクセスポイント干渉信号が40dBmを上回るように評価するはずである。アクセスポイント干渉信号が閾値以上である場合、アクセスポイントは動作4006に進む。動作4004で、アクセスポイントはトラフィック過負荷を検出する。アクセスポイントは、アップリンク・データ・チャネルの総利用率を測定し、総利用率が閾値を上回る場合に、アクセスポイントが過負荷であると判定することによりトラフィック過負荷を検出し得る。可能な過負荷閾値は、アップリンクトラフィックに使用されているアップリンク・データ・チャネルの80パーセントとすることができる。アクセスポイントがトラフィック過負荷を検出する場合、アクセスポイントは動作4006に進む。動作4006で、アクセスポイントは、プリアンブル信号を送信している間に送信電力を下げる。例えば、アクセスポイントは、プリアンブル信号を送信している間に、その送信電力を10dBだけ下げてもよい。
【０１３８】
アクセスポイントは、より高いアップリンクマージンを有するより雑音の多い環境に適応してもよい。例えば、アクセスポイントは、アップリンクマージンが10dBであるときに適応してもよい。アクセスポイントは、アップリンクマージンが閾値を上回るときに、プリアンブル送信電力を低減することにより適応してもよい。例えば、プリアンブル送信電力は、アップリンクマージンが10dBを上回るときにのみ低減されてもよい。閾値は、動的に決定し、定期的に、例えば、毎日夜の12時に調整することもできるはずである。
【０１３９】
前述の方法は、スペクトラム拡散通信システムにおいて実施されてもよい。前述の方法は、たとえ提示する例ではシステム内の特定の装置を指定しているとしても、ノード、アクセスポイント、およびシステムにおいて通信する他の任意の装置を含むシステムのすべての装置で実施されてよい。ノード、アクセスポイント、およびシステムにおいて通信する他の任意の装置を含むシステムの各装置は、プロセッサと受信機と送信機とを含み得る。プロセッサは、汎用プロセッサで構成されていてもよく、前述の方法を実施するように設計された実装固有の論理回路で構成されてもよい。受信機は、ランダム・タイミング・オフセットを含み得るスペクトラム拡散通信を受信するように構成され得る。通信する装置上の対応する送信機は、やはりおそらくはランダム・タイミング・オフセットを含むスペクトラム拡散通信を送信し得る。受信側装置上のプロセッサまたはその他の制御論理は、その場合、受信を改善し、送信方法および電力制御を改善するために、前述の動作を行い得る。プロセッサは、コンピュータ可読媒体上に記憶されたソフトウェア命令に基づいて指図され得る。
【０１４０】
代表的な態様の以上の説明は、例示と説明のために提示したものである。以上の説明では、網羅的であることも、本発明を開示通りの形態だけに限定することも意図されておらず、上記の教示に照らして改変および変形を行うことが可能であり、または本発明を実施することにより改変および変形が獲得され得る。各態様は、当業者が、様々な態様において、企図される特定の用途に適する様々な改変を伴って本発明を利用することができるように、本発明の原理および本発明の実際の適用を説明するために選択し、説明したものである。アップリンクで使用されるプロセスは、アップリンクだけに制約されず、ダウンリンクにも適用されてよい。同様に、ダウンロードで使用されるプロセスも、ダウンリンクだけに制約されず、アップリンクにも適用されてよい。加えて、本明細書では一つまたは複数の流れ図も使用した。流れ図の使用は、各動作が行われる順序に関して限定することを意図したものではない。
【０１４１】
例えば、以下は、提示した技術の説明例である。
【０１４２】
通信システムにおいて受信されない情報を補償する例示的方法を開示する。符号化信号が、前方誤り訂正技術を使用して源信号から作成される。符号化信号は複数の単位へ分割される。複数の単位のうちの第1の単位が、送信機において、第1の経路を介して送信機へ送信される。複数の単位のうちの第2の単位が、送信機において、第2の経路を介して送信機へ送信される。
【０１４３】
本方法の代替の態様では、第1の経路は、第1の単位を第1のノードへ送信するよう求める指定と共にゲートウェイからアクセスポイントへ送信することを含む。
【０１４４】
本方法の代替の態様では、ゲートウェイは、第1のノードからのメッセージに基づいてアクセスポイントを選択する。本方法の代替の態様では、第1のノードからのメッセージは、スロット開始時刻およびランダム・タイミング・オフセットに基づく時刻に受信される。第1のノードからのメッセージは、第2の信号の少なくとも一部分が第2のノードから受信される間に受信される。
【０１４５】
本方法の代替の態様では、第1の経路は、第1の単位をゲートウェイへ送信するよう求める指定と共にノードからアクセスポイントへ送信することを含む。本方法の代替の態様では、ノードは、アクセスポイントから受信されたダウンリンク信号の特性に基づいてアクセスポイントを選択する。本方法の代替の態様では、前方誤り訂正技術は、リードソロモン符号化技術を含む。
【０１４６】
本方法の代替の態様では、一つまたは複数のノードのうちのどのノードが符号化信号を正常に復号しなかったかが判定される。符号化信号を復号しなかった一つまたは複数のノードのうちの各ノードへ、複数の単位のうちの第3の単位が送信される。
【０１４７】
本方法の代替の態様では、複数の単位のうちの第1の単位の送信が所定の信頼性レベルへの信号の復号を保証する場合、複数の単位のうちの第2の単位の送信が妨げられる。本方法の代替の態様では、複数の単位のうちの第1の単位は、巡回冗長検査を含む。
【０１４８】
通信システムにおいて受信されない情報を補償する例示的方法を開示する。符号化信号が、送信機において、前方誤り訂正技術を使用して源信号から作成される。符号化信号は複数の単位へ分割される。複数の単位のうちの第1の単位が拡散される。複数の単位のうちの第1の単位は、第1の受信機と第2の受信機とに送信される。
【０１４９】
本方法の代替の態様では、複数の単位のうちの第1の単位が送信されるべきかどうかが、一部は、送信されるべき単位の所定の数に基づいて判定される。本方法の代替の態様では、送信されるべき単位の所定の数は、源信号を復号するのに必要とされる単位の最小限の数である。本方法の代替の態様では、前方誤り訂正技術は、複数の系統的シンボルおよび複数のパリティシンボルを使用する。
【０１５０】
本方法の代替の態様では、複数の単位のうちの第1の単位が送信されるべきかどうかが、一部は、第1の受信機からの第1の受信肯定応答メッセージおよび第2の受信機からの第2の受信肯定応答メッセージに基づいて判定される。
【０１５１】
本方法の代替の態様では、第1の受信肯定応答メッセージは、スロット開始時刻およびランダム・タイミング・オフセットに基づく時刻に受信され、さらに、第1の受信肯定応答メッセージは、第2の信号の少なくとも一部分が第2のノードから受信される間に受信される。本方法の代替の態様では、前方誤り訂正技術は、リードソロモン符号化技術を含む。本方法の代替の態様では、源信号は、符号負荷の構成要素である。
【０１５２】
通信システムにおいて送信電力を決定する例示的方法を開示する。ノードにおいて送信機から受信される第1の信号の信号電力が求められる。アクセスポイント干渉信号が送信機から受信される。送信電力が、一部はアクセスポイント干渉信号に基づいて決定される。第2の信号が、その送信電力でノードから送信される。
【０１５３】
本方法の代替の態様では、第1の信号は、拡散され、干渉信号と共に受信される。本方法の代替の態様では、アクセスポイント干渉信号は、一部は、有効雑音測定および背景雑音測定に基づくものである。
【０１５４】
本方法の代替の態様では、有効雑音測定は、送信が受信されない間に測定される複数の平均電力測定に基づくものである。本方法の代替の態様では、有効雑音測定は、信号対雑音比と、送信が受信される間に測定される複数の平均電力測定とに基づくものである。本方法の代替の態様では、背景雑音測定は較正時に求められる。本方法の代替の態様では、アクセスポイント干渉信号は、一部は、チャネルフェージングのマージンに基づくものである。
【０１５５】
本方法の代替の態様では、送信電力は、一部は信号電力から決定される。本方法の代替の態様では、第2の信号は、一部は、ノードにおいて送信機から受信される第1の信号およびアクセスポイント干渉信号の信号電力に基づいて選択されるアクセスポイントへ送信される。本方法の代替の態様では、第2の信号は、スロット開始時刻およびランダム・タイミング・オフセットに基づく時刻に送信され、さらに、第2の信号は、第2の信号と第3の信号の両方が受信されるように、第3の信号の少なくとも一部分が第2のノードから送信される間に送信される。
【０１５６】
通信システムにおいて電力を制御する例示的方法を開示する。受信機におけるダウンリンク信号が、相関メトリックを求めるために、既知のシーケンスと関連付けられる。ダウンリンク信号の電力レベルが、高エネルギーメトリックを求めるためにサンプリングされる。相関メトリックは、高エネルギーメトリックで乗算されて、信号電力が求められる。アップリンク信号が、送信機において、一部は信号電力に基づく送信電力で送信される。
【０１５７】
本方法の代替の態様では、相関メトリックは、一部は、複数の逆拡散シンボルの平均値を算出することから求められる。複数の逆拡散シンボルの各逆拡散シンボルは、一部は、ダウンリンク信号を既知のシーケンスと関連付けることから算出される。
【０１５８】
本方法の代替の態様では、既知のシーケンスはゴールド符号である。本方法の代替の態様では、電力レベルがサンプルされる第1の期間が、ダウンリンク信号が受信機に届く第2の期間とオーバーラップする。
【０１５９】
本方法の代替の態様では、ダウンリンク信号は、ブロードキャストチャネル上で受信される。本方法の代替の態様では、アップリンク信号は、スロット開始時刻およびランダム・タイミング・オフセットに基づく時刻に送信される。アップリンク信号は、アップリンク信号と第2の信号の両方が受信されるように、第2の信号の少なくとも一部分が第2のノードから送信される間に送信される。
【０１６０】
通信システムにおいて電力を制御する例示的方法を開示する。送信拡散率が、一部は受信機における受信拡散率に基づいて決定される。拡散信号がその送信拡散率を用いて送信される。
【０１６１】
本方法の代替の態様では、送信拡散率は、一部は、アクセスポイント干渉信号に基づくものであり、アクセスポイント干渉信号は、一部は、外部送信機が受信機における周波数上の干渉信号を克服するのに必要とされる電力の量から決定される。
【０１６２】
本方法の代替の態様では、送信拡散率は、一部は、ノード干渉信号に基づくものである。
【０１６３】
通信システムにおいてアクセスポイントを選択する例示的方法を開示する。フレームバッファが、受信機において、第1の送信機および第2の送信機から受信される。フレームバッファは、第1の送信機および第2の送信機からの信号の組み合わせである拡散信号を含む。フレームバッファは、第1の拡散符号を用いて第1のフレームへ逆拡散される。第1の受信信号強度標識が第1のフレームから決定される。フレームバッファは、第2の拡散符号を用いて第2のフレームへ逆拡散される。第2の受信信号強度標識が第2のフレームから決定される。
【０１６４】
本方法の代替の態様では、アクセスポイントが、一部は、第1の受信信号強度標識および第2の受信信号強度標識に基づいて選択される。アクセスポイントは、一部は、第1の受信アクセスポイント干渉信号および第2の受信アクセスポイント干渉信号に基づいて選択される。
【０１６５】
本方法の代替の態様では、第1の拡散符号は第1のゴールド符号であり、第2の拡散符号は第2のゴールド符号である。本方法の代替の態様では、第1の受信信号強度標識は、第1の拡散符号を用いてフレームバッファを逆拡散している間に求められる信号対雑音比と、フレームバッファが受信される期間にわたって測定される総電力測定とに基づくものである。
【０１６６】
本方法の代替の態様では、第1の送信機および第2の送信機は、外部のタイムソースによって同期される。第1の送信機と第2の送信機のタイミングの変動は、複数のチップオフセットにおいて第1の拡散符号を用いてフレームバッファを逆拡散することによって補償される。
【０１６７】
通信システムにおいてシステム変更に適応する例示的方法を開示する。雑音信号が受信周波数上で測定される。拡散符号および送信周波数が、一部は測定された雑音信号に基づいて選択される。選択された拡散符号を用いて拡散された信号が、その送信周波数で送信される。
【０１６８】
本方法の代替の態様では、第2の雑音信号が第2の周波数上で測定される。本方法の代替の態様では、拡散符号はゴールド符号である。
【０１６９】
ハンドオーバ処理の例示的方法を開示する。ローミングリストが、複数の受信パラメータを用いて構成される。ローミングリストの現在のエントリに対する測定動作が行われる。測定動作は、現在のエントリに基づいて受信機を設定し、受信機におけるRSSIメトリックを測定し、RSSIメトリックを記録する。測定動作は、ローミングリストのエントリごとに繰り返される。ローミングリストのエントリは、一部は、最大のRSSIメトリックに基づいて選択される。受信機は、ローミングリストの選択されたエントリに基づいて設定される。
【０１７０】
本方法の代替の態様では、ローミングリストのエントリは、中心周波数およびゴールド符号を含む。本方法の代替の態様では、ローミングリストは、前の送信の間に受信機によって受信される。本方法の代替の態様では、ローミングリストは、特定の事前に決定された時刻に、受信機によって受信される。本方法の代替の態様では、ローミングリストは、特定の事前に決定された周波数で、特定の事前に決定されたゴールド符号において、受信機によって受信される。
【０１７１】
本方法の代替の態様では、RSSIメトリックは、一部は、ダウンリンクRSSI測定からアクセスポイント干渉信号を引いたものに基づくものである。
【０１７２】
本方法の代替の態様では、測定動作は、ブロードキャストチャネルの正常な復調に基づいて、周波数推定値およびタイミング推定値をローミングリストへ記録することをさらに含む。受信機は、記録された周波数推定値および記録されたタイミング推定値に基づいて設定される。選択されたエントリは、優先順位リストの末尾へ移動される。測定動作は、優先順位リスト内のエントリごとに繰り返される。優先順位リストの第2のエントリが、一部は最大のRSSIメトリックに基づいて選択される。受信機は、ローミングリストの選択された第2のエントリに基づいて設定される。
【０１７３】
本方法の代替の態様では、ローミングリストは、測定動作の前の反復に基づいて、優先順位リストへと順序付けされる。本方法の代替の態様では、ローミングリストのエントリごとに測定動作を繰り返すことは、閾値RSSIメトリックが検出されるときに中止される。
【０１７４】
通信システムにおいて同期を提供する例示的方法を開示する。第1の値および第1のタイムスタンプが、装置において第1のノードから受信される。第1のタイムスタンプは、リモート・タイミング・ソースからの送信に基づくものである。第2の値および第2のタイムスタンプが、装置において第2のノードから受信される。第2のタイムスタンプは、リモート・タイミング・ソースからの送信に基づくものである。第1の値と第2の値との関係が、第1のタイムスタンプおよび第2のタイムスタンプに基づいて判定される。本方法の代替の態様では、リモート・タイミング・ソースはGPSである。本方法の代替の態様では、TXCOがリモート・タイミング・ソースと同期される。
【０１７５】
本方法の代替の態様では、第1の値および第1のタイムスタンプは、スロット開始時刻およびランダム・タイミング・オフセットに基づく時刻に受信される。第1の値および第1のタイムスタンプは、信号の少なくとも一部分が第3のノードから受信される間に受信される。
【０１７６】
通信システムにおける誤り検出を改善する例示的方法を開示する。信号が、受信機において送信機から受信される。受信信号は、データ部分および巡回冗長検査（CRC）を含む。CRCは、一部は送信機識別符号から算出される。CRCがデータ部分と送信機の送信機識別符号の両方と一致するかどうかが判定される。CRCがデータ部分と送信機の送信機識別符号の両方と一致しない場合、受信信号は廃棄される。
【０１７７】
本方法の代替の態様では、受信信号は、送信機に特有のゴールド符号を用いて拡散される。CRCは、一部はゴールド符号から算出される。受信機において受信されたCRCがゴールド符号と一致しない場合、受信信号は廃棄される。
【０１７８】
通信システムにおける誤り検出を改善する例示的方法を開示する。データ部分および巡回冗長検査（CRC）を含む信号が、受信機において送信機から受信される。信号についての非コヒーレントなエネルギーメトリックが測定される。CRCがデータ部分とマッチするが、非コヒーレントなエネルギーメトリックが閾値を下回る場合、信号は廃棄される。
【０１７９】
通信システムにおいてアクセスポイントを構成する例示的方法を開示する。アクセスポイントの位置に基づくダウンリンク・ブロードキャスト・チャネルのゴールド符号が選択される。アクセスポイント識別に基づくダウンリンク・データ・チャネルのゴールド符号が選択される。アクセスポイント識別に基づくアップリンクのゴールド符号が選択される。
【０１８０】
通信システムにおいてノード構成する例示的方法を開示する。ブロードキャストチャネル上でアクセスポイント識別が受信される。アクセスポイント識別に基づくダウンリンク・データ・チャネルのゴールド符号が選択される。アクセスポイント識別に基づくアップリンクのゴールド符号が選択される。
【０１８１】
通信システムにおいてノードを構成する方法の代替の態様では、データメッセージが送信され、アップリンクのゴールド符号を用いて拡散される。本方法の代替の態様では、データメッセージが受信され、ダウンリンク・データ・チャネルのゴールド符号を用いて拡散される。
【０１８２】
本方法の代替の態様では、データメッセージがアクセスポイント識別に対応することが、アクセスポイント識別を巡回冗長検査へのシードとして使用して、データメッセージの巡回冗長検査を算出することによって検証される。
【０１８３】
本方法の代替の態様では、アクセスポイント識別は、ダウンリンクブロードキャストのゴールド符号を用いて拡散されたメッセージにおいて受信される。ダウンリンクブロードキャストのゴールド符号は、受信機が同調している周波数に基づいて選択される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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