(57)【要約】【課題】【解決手段】    無線多重アクセス通信システム（５）はターミナル（４０）へのフォワードリンク（３１）とターミナル（４０）からのリターンリンク（３２）とを含む。リターンリンク（３２）は時間と周波数に基づいてターミナル（４０）間で共用される媒体を使用する。ターミナル（４０）は、ターミナルからの連続した伝送スロット（５１、５２、５３）を含んだリターンリンク信号（３２）を伝送する。それぞれの伝送スロットは時間スロットとキャリア周波数としてとして定義される。キャリア周波数とシンボルレートは伝送スロット間で可変である。リターンリンク信号（３２）は連続した伝送スロット（５１、５２、５３）を介して連続的に伝送される。ターミナルは、伝送スロットにおいて位相連続性であるリターンリンク信号（３２）を伝送できる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線多重アクセス通信システムにおいてターミナルを運用する方法であって、前記システムは前記ターミナルへのフォワードリンクと、該ターミナルからのリターンリンクとを含んでおり、前記リターンリンクは時間と周波数とに基づきターミナル間で共用される伝達手段を利用するものであり、本方法は、連続する伝達スロットを介して前記ターミナルからのリターンリンク信号を伝送するステップを含んでおり、それぞれの伝送スロットは時間スロットおよびキャリア周波数として定義され、キャリア周波数とシンボルレートは伝送スロット間で可変であり、前記リターンリンク信号は前記連続する伝送スロットを介して連続的に伝送されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記フォワードリンクを介して、後続の伝送スロットを特定する情報を受領するステップをさらに含んでおり、前記情報は、前記後続の伝送スロット時に伝送される伝送シンボルの数を前記ターミナルに決定させることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記リターンリンク信号は前記連続する伝送スロットを介して位相が連続するように伝送されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記ターミナルは、異なるシンボルレートセットの中の１つのシンボルレートで伝送でき、前記シンボルレートセットは、該シンボルレートセット中のそれぞれのシンボルレートがフレーム期間中に整数個のシンボルを有するように関連付けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記フォワードリンクとの周波数同調を取得するステップと、該取得した周波数同調に基づき前記リターンリンクを介してシンボルレートおよびキャリア周波数で伝送するステップとをさらに含んでいることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記システムのハブ機構との同調を取得するステップをさらに含んでおり、該ステップは、
前記ハブ機構から、前記リターンリンクを介して特定シンボルの伝送を開始する指示を受領し、
前記リターンリンクを介して、特定シンボルを伝送し、伝送された特定シンボルの数をカウントし、
伝送された特定シンボルの特定された数の後に、第１伝送スロットにてユーザデータのペイロードの伝送を開始する指示を受領し、
前記特定シンボルの特定された数を伝送した後に、前記第１伝送スロットにてユーザデータペイロードを伝送する、
ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
それぞれのターミナルは、それぞれの伝送スロットの開始時にフレームシンボルの開始部を伝送し、本方法は、前記ターミナルによって送られた前記フレームシンボルの開始部を、前記システムの他のターミナルによって送られたフレームシンボルの開始部と時間的に整合させるため、前記リターンリンクの前記シンボルレートを調節する指示を受領するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
無線多重アクセス通信システムのハブ機構を運用する方法であって、前記システムは、該システムの前記ハブ機構からターミナルへのフォワードリンクと、ターミナルからの前記ハブ機構へのリターンリンクとを含んでおり、ターミナルからのリターンリンクは、時間と周波数とに基づき分割されている伝送手段を共用し、本方法は前記ハブ機構において、
前記システムのターミナルに連続した伝送スロットを割り当てるステップであって、それぞれの伝送スロットは時間スロットおよびキャリア周波数として定義され、キャリア周波数とシンボルレートは伝送スロット間で可変である、ステップと、
前記ネットワークのそれぞれのターミナルから前記リターンリンク信号を受領するためにリターンリンクレシーバの機能を割り当てるステップと、
前記ターミナルから受領した信号のキャリア周波数の変化と実質的に同調するように前記レシーバにキャリア周波数を変更させるステップであって、前記リターンリンク信号は前記連続した伝送スロットを介して連続的に伝送される、ステップと、
を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項９】
前記ターミナルのタイミングをモニタリングし、前記リターンリンク信号を実質的に妨害せずに前記シンボルレートを変更させる指示を該ターミナルに伝送するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
後続の伝送スロットを特定する情報を前記ターミナルに伝送するステップをさらに含んでおり、該情報は前記ターミナルに、前記後続の伝送スロット時に伝送される伝送シンボルの数を決定させることを特徴とする請求項８または９記載の方法。
【請求項１１】
前記システムでターミナルの伝送条件を定期的に決定し、該決定された伝送条件と、信号とノイズの割合およびターミナルパワーの増幅飽和のようなリターンリンクの品質指標とに基づいて、前記連続した伝送スロットを特定する情報を伝送するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記システムのターミナルとの同調を取得するステップをさらに含んでおり、該ステップは、
前記リターンリンクを介して、前記ターミナルへ特定シンボルの伝送を開始する指示を伝送し、
前記リターンリンクを介して、前記ターミナルにより伝送された特定シンボルを受領し、該ターミナルから受領された特定シンボルの数をカウントし、
伝送された特定シンボルの数に基づいて、第１伝送スロットにてユーザペイロードデータを伝送するために前記ターミナルのための開始時間を決定し、
前記特定シンボルの決定された数の後に、前記第１伝送スロットにてユーザペイロードデータの伝送を開始させる指示を前記ターミナルに伝送する、
ことを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
無線多重アクセス通信システムで使用する無線通信ターミナルであって、
フォワードリンク信号を受領するように構成されたレシーバと、
リターンリンク信号を伝送するように構成されたトランスミッタと、
を含んでおり、前記リターンリンクは時間と周波数とに基づき、ターミナル間で共用される伝達手段を使用し、前記トランスミッタは連続した伝送スロットを含んだリターンリンク信号を前記ターミナルから伝送するように構成されており、それぞれの伝送スロットは時間スロットおよびキャリア周波数として定義され、キャリア周波数とシンボルレートは伝送スロット間で可変であり、前記リターンリンク信号は前記連続した伝送スロットを介して連続的に伝送されることを特徴とする無線通信ターミナル。
【請求項１４】
無線多重アクセス通信システムのハブ機構で使用する無線通信装置であって、
前記システムのターミナルにフォワードリンク信号を伝送するように構成されたトランスミッタと、
前記ターミナルの１つからリターンリンク信号を受領するように構成されたレシーバと、
を含んでおり、ターミナルからのリターンリンク信号は、時間と周波数とに基づいて分割された伝送媒体を共用し、本方法は、
それぞれのターミナルの前記リターンリンクのために連続した伝送スロットをスケジュール処理するように構成されたスケジューラの機能をさらに含んでおり、キャリア周波数とシンボルレートは伝送スロット間で可変であり、本方法は、
前記ターミナルから受領された前記リターンリンク信号の周波数の変化と実質的に同調するように前記レシーバに周波数を変化させるステップをさらに含んでおり、前記リターンリンク信号は前記連続した伝送スロットを介して連続的に伝送されることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１５】
プロセッサーで実行されるとき、該プロセッサーに請求項１から１２のいずれかに記載の方法を実行させることを特徴とするソフトウェア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、双方向（対話型）衛星通信システムのリターン（戻り）リンクのごとき無線システムのための多重アクセス伝送システムに関し、また、そのようなスキームを実行する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な双方向衛星通信システムが提案されている。このタイプのシステムでは、ターミナルがフォワード（送信）リンクでハブ機構からのデータを受信（受領）して、さらにリターンリンク（リターンチャンネル）を介してハブ機構にデータを送信（伝送）することができる。フォワードリンクとリターンリンクの両方は衛星によって伝送される。この種のシステムは、衛星デジタルビデオ放送リターン（戻り）チャンネル（ＤＶＢ−ＲＣＳ）ＥＴＳＩ（欧州通信標準機構）ＥＮ  ３０１７９０として標準化されている。
【０００３】
ＤＶＢ−ＲＣＳは、ターミナル間で時間共用および周波数共用形態にて多重化された媒体を利用する。このスキームは多重周波数時分割多重アクセス（ＭＦ−ＴＤＭＡ）と称されている。ＭＦ−ＴＤＭＡは、それぞれタイムスロットに分割されている一連のキャリア周波数を使用して１群のターミナルにゲートウェイと通信させる。スケジューラは一連のスロットをそれぞれの活動状態ターミナルに配分する。それぞれのスロットは周波数、帯域幅、開始時間および持続時間によって定義されている。図１はＭＦ−ＴＤＭＡスキームの１つを示している。これらは固定型ＭＦ−ＴＤＭＡと呼ばれる。タイムスロット１０の格子（グリッド）が図示されている。これらスロットは同一持続時間と同一帯域幅を有している。図１の矢印は、スケジューラによってシステムの１つのターミナルに配分された一連のスロット１１、１２および１３を示している。
【０００４】
別な形態のＭＦ−ＴＤＭＡは動的スロットＭＦ−ＴＤＭＡである。これはターミナルに配分された連続スロットの帯域幅および持続時間を変化させる。キャリア周波数とバースト持続時間の変更に加えて、ターミナルは連続バースト間の伝送速度およびコード化速度も変更できる。これらのさらにフレキシブルなターミナルの利点は、マルチメディアに特有な多様に変動する伝送要件にさらに効率よく適応することである。図２は、スケジューラによってシステムの１つのターミナルに割り当てられた一連のスロット１５、１６および１７を示す。スロット１６はスロット１５および１７よりも広い帯域幅を有している。スロット１５と１６はスロット１７よりも長い。
【０００５】
ＥＴＳＩ  ＥＮ  ３０１７９０において説明されているタイプのＭＦ−ＴＤＭＡは帯域幅効率の観点で制限を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の１形態では、無線多重アクセス通信システムでターミナルを運用する方法が提供される。この通信システムは、ターミナルへのフォワードリンクとターミナルからのリターンリンクとを含んでいる。このリターンリンクは時間と周波数に基づいてターミナル間で共用される媒体を利用する。この運用方法は、それぞれがタイムスロットおよびキャリア周波数として定義される一連の伝送スロットを介してターミナルからリターンリンク信号を伝送するステップを含む。このキャリア周波数とシンボルレート（率）は伝送スロット間で変動が可能であり、リターンリンク信号はその一連の伝送スロットを介して連続的に伝送される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
「連続的に伝送される」とは、ゼロガードタイムでの連続的な伝送のことであり、少数のゼロエネルギーあるいは低減エネルギーでの連続伝送のことであり、伝送スロットの開始及び／又は終了での伝送シンボルのことである。有利には、リターンリンク信号は、位相連続的に一連の伝送スロットを介して伝送される。すなわち、伝送された信号がゼロエネルギー（ミュート状態）の伝送シンボルを含む場合でさえ、ゼロエネルギー伝送シンボルを含む持続期間は整数分の伝送シンボル期間である。
【０００８】
連続形態での伝送によって、レシーバが信号に“ロック”状態を維持できるため、信号が新しい周波数キャリア及び／又はシンボルレートに移動する度にレシーバがターミナル信号を再取得する必要性が排除される。このことは、同調化目的で提供される長いプリアンブル（導入部）のごとき大量のオーバーヘッドデータの必要性が回避できる利点を提供する。従来の伝送スキームは、バースト間の非常に長いガードタイムと共にバーストを伝送し、レシーバの同調化を可能にするという唯一の目的のために提供されたそれぞれの伝送されたバーストにおいて長いプリアンブルのごとき大量の非ペイロードオーバーヘッドデータを必要とする。
【０００９】
「キャリア周波数およびシンボルレートが伝送スロット間で変動可能」とは、キャリア周波数およびシンボルレートが伝送スロットの隣接ペア間で変動可能であり、ターミナルがこのようにして運用可能なことを意味する。この運用方法は、全てのペアの伝送スロット間でキャリア周波数とシンボルレートの両方共を変動させる必要がないことは理解されるであろう。特定ペアの伝送スロットおよび特定実施形態の伝送スキームによっては、ターミナルは、前の伝送スロットのために使用された値でリターンリンク信号のキャリア周波数およびシンボルレートを維持するか、前の伝送スロットのために使用されたキャリア周波数の値と比べてリターンリンク信号のキャリア周波数のみを変動させるか、前の伝送スロットのために使用されたシンボルレートの値と比べてリターンリンク信号のシンボルレートのみを変動させるか、前の伝送スロットのために使用されたキャリア周波数とシンボルレートの値と比べてリターンリンク信号のキャリア周波数とシンボルレートを変動させることができる。
【００１０】
有利には、この方法は、フォワードリンクを介して、後続伝送スロットを特定する情報を受領するステップを含む。この情報は、後続伝送スロット時に伝送される伝送シンボルの数をターミナルに決定させる。この情報はシンボルレートを特定させ、そこからターミナルは伝送シンボルの数を決定させ、あるいはその情報は伝送シンボルの数を特定させる。
【００１１】
有利には、この方法は異なるシンボルレートセット内の１つで伝送するステップを含む。そのセットのシンボルレートは、そのセットのシンボルレートのそれぞれがスロット期間中に整数分のシンボルを有し、新規な伝送スロットの開始時にターミナルがシンボルレートを変動させるように関連付けられている。
【００１２】
有利には、この方法はフォワードリンクで周波数同調化を獲得し、獲得した周波数同調化に基づいてリターンリンクを介してシンボルレートおよびキャリア周波数を伝送するステップを含む。
【００１３】
有利には、この方法は、リターンリンクを介して識別シンボルの伝送を開始させるインストラクションをハブ機構から受領し、リターンリンクを介して識別シンボルを伝送し、伝送された識別シンボルの数を数え、特定数の識別シンボルの伝送後に第１の伝送スロットでユーザデータペイロードを伝送開始させるインストラクションを受領し、その特定数の識別シンボルの伝送後に第１の伝送スロットでユーザデータペイロードを伝送することによって、システムのハブ機構との同期化を獲得するステップを含む。
【００１４】
有利には、この方法はリターンリンクを介してシンボルレートを調節するインストラクションを受領するステップを含む。ターミナルはシンボルレートを増大あるいは減少させるインストラクションを受領できる。これでターミナルが時間基準を維持する必要なく、ターミナルはハブ機構との同調状態を確実に維持する。
【００１５】
本発明の別形態は、システムのハブ機構からターミナルへのフォワードリンクと、ターミナルからハブ機構へのリターンリンクとを含む無線多重アクセス通信システムのハブ機構を運用する方法を提供する。ここで、ターミナルからのリターンリンクは、時間と周波数に基づいて分割されている伝送媒体を共用する。
【００１６】
この運用方法は、システムのターミナルに、一連の伝送スロットを配分し、それぞれの伝送スロットはタイムスロットおよびキャリア周波数として定義されており、キャリア周波数とシンボルレートは伝送スロット間で可変であるステップと、ネットワークのそれぞれのターミナルからのリターンリンク信号の受信のために、リターンリンク受領機能を配分するステップと、ターミナルから受信された信号のキャリア周波数の変動と実質的に同調したキャリア周波数を、レシーバに変化させ、リターンリンク信号が一連の伝送スロットを介して連続的に伝送されるステップと、をハブ機構にて実行することを含んでいる。
【００１７】
従来のＭＦ−ＴＤＭＡには正確なスケジュール精度を必要とする。典型的にはショートバーストの利用が暗示されており、これらショートバーストに適合させるためには短いエラー防護用コードワードが使用されるべきであることが暗示されている。所与の利用性がある信号対ノイズの比に対しては、スペクトル効率コードを短いコードワードで設計することは、長いコードワードで設計するよりもさらに困難である。有利には、本発明の実施形態においては、連続的な伝送（すなわちバーストの発生がない）が存在する。よって当該技術分野で知られているように、ＭＦ−ＴＤＭＡコンテクストからの妨害なく、あるいはほとんど妨害なく、許容性処理遅延と所望スペクトル効率ｖｓ信号対ノイズ比との間における妥協によりコードワード長が決定される。従って、本発明の実施形態は、さらに効率的なコード（さらに長いコードワード）と、さらに少ないオーバーヘッドによる全体的なスペクトル効率を改善する。なぜなら、スロット間にはガードタイムが存在せず、さらに、所与量の伝送ペイロードデータに対しては、同調化を目的として、さらに少ないプリアンブルが必要とされるだけだからである。実質的に連続的である伝送のさらなる利点は、ターミナルの屋外装置の飽和に関して信号が容易にモニターできることである。飽和のモニタリングは飽和の防止を可能にする。このことによって、不当に大きなパワーバックオフの代わりに、飽和に非常に近く屋外装置パワー増幅器を利用することが可能になり、屋外装置を非常に効率よく使用することができる。飽和モニタリングは旧来のＭＦ−ＴＤＭＡにおいて典型的に使用されるショートバースト持続時間では非常に困難である。
【００１８】
本発明の別形態では、解説されている全ての方法を実行するための装置が提供される。特に、本発明の１形態では無線多重アクセス通信システムで使用される無線通信ターミナルが提供される。
【００１９】
この無線通信ターミナルは、フォワードリンク信号を受信するように構成されたレシーバと、リターンリンク信号を伝送（送信）するように構成されたトランスミッタとを含んでおり、リターンリンクは、時間と周波数に基づいてターミナル間で共用される媒体を利用し、トランスミッタは、一連の伝送スロットを含んだターミナルからのリターンリンク信号を伝送するように構成されており、それぞれの伝送スロットはタイムスロットおよびキャリア周波数として定義され、キャリア周波数とシンボルレートは伝送スロット間で変動可能であり、リターンリンク信号は一連の伝送スロットを介して連続的に伝送される。
【００２０】
本発明の別な形態では、無線多重アクセス通信システムのハブ機構で利用される無線通信装置が提供される。この無線通信装置は、フォワードリンクをシステムのターミナルに伝送するように構成されたトランスミッタと、それぞれのターミナルからリターンリンク信号を受信するように構成されたレシーバとを含み、ターミナルからのリターンリンク信号は時間と周波数とに基づいて分割された伝送媒体を共用する。この装置は、それぞれのターミナルのリターンリンクのための一連の伝送スロットをスケジュールするように構成されたスケジュール機能をさらに含んでおり、それぞれの伝送スロットは、タイムスロットおよびキャリア周波数として定義され、キャリア周波数とシンボルレートは伝送スロット間で変動可能であり、ターミナルから受信されたリターンリンク信号の周波数の変動と実質的に同調するようにレシーバに周波数を変動させ、リターンリンク信号は一連の伝送スロットを介して連続的に伝送される。
【００２１】
このシステムは、スターネットワーク、多重スターネットワーク、一部網状スターネットワークのトポロジーの１つを有することができ、ターミナルからハブ機構およびターミナルからターミナルの通信リンクは帯域幅を共用できる。
【００２２】
ここで解説する機能性は、ハードウェア、処理装置で実行されるソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって実行できる。この処理装置は、コンピュータ、プロセッサー、状態機械、論理アレイまたは任意の他の適した処理装置を含むことができる。処理装置は、ソフトウェアを実行して、汎用プロセッサーに要求されるタスクを実行させる汎用プロセッサーでよい。あるいは処理装置は、要求される機能の実行に特化したものでもよい。本発明の別な形態では、機械読取可能なインストラクション（ソフトウェア）が提供される。これは、プロセッサーで実行されると、ここで説明されている任意の方法を実行する。この機械読取可能なインストラクションは電子記憶装置、ハードディスク、光ディスク、あるいは他の機械読取可能な保存媒体に保存が可能である。この機械読取可能なインストラクションはネットワーク接続を介して保存媒体にダウンロードが可能である。
【００２３】
以下において、本発明の例示のみを目的とした本発明の実施例が添付図面を利用して説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来のＭＦ−ＴＤＭＡスキームを図示する。
【図２】別な従来のＭＦ−ＴＤＭＡスキームを図示する。
【図３】本発明の１実施例による双方向衛星通信システムを図示する。
【図４Ａ】本発明の１実施例による伝送スキームを図示する。
【図４Ｂ】固定スロット持続時間を有した本発明の別実施例による伝送スキームを図示する。
【図４Ｃ】固定されたスロット持続時間と周波数グリッドとを有した本発明の別実施例による伝送スキームを図示する。
【図５Ａ】従来のＭＦ−ＴＤＭＡ伝送スキームによるターミナルの運用を図示する。
【図５Ｂ】本発明の１実施例による伝送スキームを利用したターミナルの運用を図示する。
【図６】図３のシステムにおけるターミナルの状態図を図示する。
【図７】図３のシステムにおけるハブ機構およびターミナルの運用を図示する。
【図８】物理層フレームの例示構造を図示する。
【図９】ターミナルによって発生されたベースバンド信号を図示する。
【図１０】図３のシステムのターミナルにおける装置を図示する。
【図１１】図３のシステムのハブ機構における装置を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、特定の実施例に関し、図面を利用して説明されているが、本発明はそれら実施例には限定されず、「請求の範囲」によってのみ限定される。説明される図面はあくまで概略的なものであり、非限定的なものである。本発明の説明の目的により図中の要素の寸法は誇張されていることがあり、実物に忠実なものではないことがある。説明中または請求項中に使用されている「含む」あるいは「含んでいる」とは、他の要素やステップを排除するものではない。さらに記述内および請求項で使用される第１、第２、第３、等々の用語は類似要素の区別のために使用されており、それら要素の連続性や出現順を説明したものではない。そのように使用された用語は互換性があり、ここで説明している実施例は、ここで解説されている要素の順序以外の他の順序であっても実施が可能である。
【００２６】
図３は、本発明の１実施例による双方向衛星通信システム５を図示する。通信システム５の主要な要素はハブ機構２０、衛星３０およびターミナル４０である。ハブ機構２０はフォワードリンク伝送機能部２１と、リターンリンク３２を介してターミナル４０から信号を受信するためのレシーバ２２のセットとを含む。利用するにあたり、フォワードリンク伝送機能部２１は衛星３０にフォワードリンク（ＦＷ）信号３１を伝送し、衛星３０はターミナル４０にフォワードリンク信号３１を伝送する。それぞれの作動状態のターミナル４０はリターンリンク（ＲＬ）信号３２を衛星３０に伝送し、衛星３０はリターンリンク信号３２をハブ機構のレシーバ２２に再伝送する。有利には、それぞれの作動状態のターミナル４０からリターンリンク信号３２を受信するように配分されているレシーバが存在する。ハブ機構はネットワーク時間基準２５も含む。リターンリンクスケジューラ２６は、ターミナル４０から受領するトラフィック要求に基づき、およびハブ機構リンクへの全てのターミナルで読み取られたリターンリンク品質（例：信号対ノイズの比）に基づいて伝送スロットをターミナル４０に配分する。スケジューラ２６はフォワードリンク３１を介して情報をターミナルに伝送し、データの伝送にはどの伝送スロットをターミナル４０が使用すべきかを特定する。システム５は効率的観点ではスター形態のネットワークであり、ハブ機構２０を介してＮ人のユーザ（図３ではＮ＝３）に対するサービスを提供する。ターミナル４０は屋内装置であっても屋外装置であっても構わない。ハブ機構２０からターミナル４０へのフォワードリンク（ＦＷ）３１は、典型的には、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）のごとき時間共用機構によって情報を全てのユーザに運搬する単体の広帯域キャリアである。
【００２７】
本発明の実施例では、アクセス媒体は、多重周波数時分割多重アクセス（ＭＦ−ＴＤＭＡ）の手段によって全リターンリンク３２間で共用される。いかなる時点においても、全ターミナル（ユーザ）４０の伝送信号は周波数で分離され、それぞれのターミナルで占拠されるスペクトルの周波数と幅は継時的に変動する。従って、伝送スキームは、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）と、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）との組み合わせであると言える。しかし、従来のＭＦ−ＴＤＭＡシステムとは異なり、ターミナル４０は連続的に伝送し、異なる周波数とシンボルレートでの伝送間の従来式ガードタイム間隔は利用しない。従来のガードタイム間隔は図１と図２の従来技術スキームに太線１４および１８として図示されている。
【００２８】
図４Ａから図４Ｃは本発明の実施例による伝送スキームを図示する。明確に説明するため、それぞれの図面は２つのターミナル（ターミナルＡとターミナルＢ）に配分された連続する伝送スロットを図示する。時間と周波数がターミナルＡおよびターミナルＢに振り分けられた伝送スロットのものとは異なる他の伝送スロットを利用することで他のターミナルもこれらターミナルと同時的に運用できることは理解されよう。
【００２９】
図４Ａのスキームにおいては、ターミナルは連続する伝送スロットを介して伝送する。これら伝送スロットは持続時間が変動する。これら伝送スロットは帯域幅も変動し、異なるシンボルレートでターミナルに伝送させる。特定シンボルレートの伝送スロットへの周波数キャリアの厳格な配分はない。ターミナルＡは連続する伝送スロット５１、５２、５３を介して伝送する。
【００３０】
図４Ｂのスキームにおいては、等しくて固定された持続時間の連続した伝送スロットを介してターミナルは伝送する。伝送スロットは持続時間が変動しない。伝送スロットは帯域幅が変動し、ターミナルに異なるシンボルレートで伝送させる。特定のシンボルレートの伝送スロットへの周波数キャリアの厳格な配分はない。
【００３１】
図４Ｃのスキームにおいては、等しくて固定された持続時間の連続した伝送スロットを介してターミナルは伝送する。伝送スロットは持続時間が変動しない。伝送スロットは帯域幅が変動し、ターミナルに異なるシンボルレートで伝送させる。しかし、周波数は特定の帯域幅の伝送スロットに配分される。
【００３２】
有利なことに、伝送スロットは周波数と時間の両方で完全に分離されているが、伝送スロット間で幾分か制御された周波数のオーバーラップが存在することも可能である。これによって、エラー特性（例：増加したビット誤り率またはパケット損失）に幾分損失が発生するであろう。伝送スロット間には、オーバーラップが引き起こすエラーがネットワークオペレータに受け入れ可能である程度の、幾分かの周波数オーバーラップが存在し得る。
【００３３】
図５Ａと図５Ｂは一定時間に個別ターミナルによって伝送されたリターンリンク信号を図示する。図５Ａは従来のＭＦ−ＴＤＭＡターミナルを図示し、図５Ｂは本発明の１実施例により運用されるターミナルを図示する。図５Ａはリターンリンク（ＲＬ）のための継時的な周波数グラフであり、１つの従来型動的スロットＭＦ−ＴＤＭＡターミナルの伝送スロットを図示する。図５Ａはまた、同一期間における従来のＭＦ−ＴＤＭＡターミナルの継時的な可能パワーのグラフを図示する。
【００３４】
図５Ｂは、リバースリンク（ＲＬ）の時間に対する周波数のグラフを図示しており、本発明の１実施例による１つのターミナル４０の連続する伝送スロット５１、５２および５３を説明している。図５はまた同一時間帯の継時的な可能出力（パワー）のグラフも図示する。パワーレベルは伝送スロット時（図５Ｂで示す）に変動でき、あるいはパワーレベルは一定であってもよい。時間ｔ１とｔ２での伝送スロット間の移行時間は実質的には瞬間的であり、伝送信号を妨害しない。図５Ｂは、ターミナル４０によって伝送されるリバースリンク信号の帯域幅が伝送スロット間で変動できることも図示する。伝送スロット５２の帯域幅は伝送スロット５１と５３における帯域幅よりも大きい。図５Ｂは、伝送スロットの持続時間がスロット間で変動できることも図示する。しかし、１つの固定された伝送スロット持続時間の値を選択することは、運用の容易化にとって有利であり得る。ターミナル４０はハブ機構２０の従前知識なしでは伝送周波数もシンボルレート（占拠スペクトル）も変動しない。１実施例においては、リターンリンク時間−周波数プランは、ハブ機構２０においてスケジューラ２６によって周期的に改定され、フォワードリンク３１を介してそれぞれのターミナル４０に通信される。
【００３５】
システム５のハブ機構は前もって十分に正確に、リターンリンクにおける周波数変動及び／又はシンボルレート変動がいつ発生するかを知っている。ターミナルは周波数及び／又はシンボルレートを伝送シンボルクロックに同調された瞬間に変動させる。これら瞬間はハブ機構によって前もって指示されている。これでハブ機構は、ハブ機構がリターンリンク信号に同調した状態に残るように周波数変動を予測して対処できる。このことは、ＭＦ−ＴＤＭＡバーストレシーバでは普通のことであるが、キャリア周波数あるいはシンボルレート移行後にターミナル信号へのロックを再取得することを必要としない。
【００３６】
連続的な伝送による伝送スキームの利点には、処理すべき所与の全リターンリンク帯域幅に対する衛星チャンネル容量（達成可能なビット／秒／Ｈｚ）の最適利用と、レシーバハードウェア複雑性の低減と、コスト面での有利性とが含まれる。
【００３７】
以下において同調ターミナルのプロセス（処理）を詳細に説明する。システム同調はハブ機構２０と全ての個別ターミナルとの連続的通信を確実にし、システムのターミナル４０によって伝送されるＲＬ信号３２間の妨害を最低レベルにする。それは伝送規則違反も防止する。システム同調機構は可変ＲＬシンボルレートとＲＬキャリア周波数を支援する。システム同調機構はまた十分に高性能であり、衛星チャンネルで遭遇する典型的なチャンネルパラメータ統計、例えば、ターミナルオシレータ精度およびドリフト、衛星ローカルオシレータ精度およびドリフト、衛星移動による伝播遅延変動（可変時往復時間を招く）および衛星のフットプリントの伝播遅延変動に対処することができる。
【００３８】
それぞれのターミナル４０はシステムにおける安定した共通基準との周波数同調を取得する。これには２つの目的がある。１つは、ハブ機構の復調器がトランスポンダにて１つのターミナル４０の信号を取得すると（それに伴い、１００ｋＨｚ程度となることができる衛星ＬＯ周波数オフセットを確立すると）、このトランスポンダで伝送する他のターミナルの周波数不確定要素は数ｋＨｚ程度に制限されるであろう。この事実はネットワークブート時を減少させる手助けをする。２つ目は、これでターミナルキャリア周波数が継時的な伝送規則を守ることが保証される。本発明の１実施例では、ＧＥＯ衛星が使用され、フォワードリンク（ＦＷ）のシンボルクロックはシステムの基準として扱われる。全てのターミナルはＦＷリンク３２を受領し、自動的に効果的なＦＷシンボルクロックを追尾して“知る”。よって、ターミナルは、受領したシンボルクロックを基準として考慮することで他の任意の周波数を同調化できる。シンボルレートに対する予測ドップラおよびドップラレート効果は、ハブ機構−衛星−ターミナル距離の周期的な変動から発生する。ＧＥＯ衛星に対して、これは通常シンボルレートからの無視できる程度の周期的偏移を招く。
【００３９】
ターミナル４０は図６の状態図で図示されている４つの運用モードまたは状態１０１から１０４を有する。図７はハブ機構２０とターミナル４０との間の通信の時系列を図示する。時刻１１０にて、ハブ機構２０はフォワードリンク信号の伝送を開始する。ターミナル４０は“ＩＤＬＥ”状態１０１で開始し、追尾されているフォワードリンクシンボルクロックに隷属する周波数となるまでその状態に保たれる。このターミナルはＦＷリンクを時刻１１１で受領し、時刻１１２で周波数同調化を取得する。ターミナルが同調化されると、ＦＷリンク信号内のＲＬルックアップテーブルを受領する。これらテーブル（表）は、（通常ＲＬ伝送レートの有限セットにカップリングされた）許可されたＲＬフレーム構造の有限セットに関する情報を含む。これら条件が満たされると、ターミナルは“ＲＬ  ＷＡＩＴＩＮＧ”状態１０２に入る。ターミナルＴＸ回路は“ＩＤＬＥ”状態１０１または“ＲＬ  ＷＡＩＴＩＮＧ”状態１０２でミュート化される。
【００４０】
ターミナルは、ＩＤシーケンスの伝送開始できるＲＬキャリア周波数＋屋内装置のパワーレベルを示す＜ＲＬ  ＳＴＡＲＴ＞信号をハブ機構２０から受領するまで“ＲＬ  ＷＡＩＴＩＮＧ”状態１０２に残る。適したＩＤシーケンスは所与のポリノミナルな初期状態を備えた擬似ランダム二進シーケンス（ＰＲＢＳ）である。ハブ機構は＜ＲＬ  ＳＴＡＲＴ＞信号を時刻１１３で伝送する。この＜ＲＬ  ＳＴＡＲＴ＞信号の受信で、ターミナルは“ＲＬ  ＬＯＧＧＩＮＧ  ＯＮ”状態１０３に入り、要求されたキャリア周波数にてＰＲＢＳシンボルシーケンスを（時刻１１４で）伝送開始する。１実施例では、ＰＲＢＳシーケンスはＢＳＰＫ変調される。すなわち、ターミナルはＰＲＢＳシーケンスを表すＢＰＳＫシンボルを伝送する。ターミナル４０はこのＰＲＢＳシーケンスの伝送を継続し、同時に、ある時点でハブ機構２０から＜ＲＬ  ＳＹＮＣ＞メッセージまたは＜ＲＬ  ＳＴＯＰ＞メッセージを受領するまで、既に伝送されたＰＲＢＳシンボルの数の追尾を継続する。ハブ機構は＜ＲＬ  ＳＹＮＣ＞メッセージを時刻１１７で送る。＜ＲＬ  ＳＹＮＣ＞メッセージは、ハブ機構２０がターミナルによって送られた信号に同調できたことを示し、第１運用フレームの最初の第１シンボルを送ることができる前に、ターミナルがいくつのＰＲＢＳシンボルを送っていなければならなかったかを特定する。この第１シンボルはスタートオブフレーム（ＳＯＦ）シンボルと呼称されるであろう。＜ＲＬ  ＳＹＮＣ＞メッセージの受領によって、ターミナルは“ＲＬ  ＬＯＧＧＥＤ  ＯＮ”状態１０４に入る。
【００４１】
ハブ機構２０は如何なる時点においても＜ＲＬ  ＳＴＯＰ＞メッセージを送る決定をすることができる。これでターミナルにトランスミッタをミュート化させ、それを＜ＲＬ  ＷＡＩＴＩＮＧ＞状態に戻らせる。ハブ機構２０は、例えば、＜ＲＬ  ＳＴＯＰ＞メッセージを送るが、ターミナル４０は“ＲＬ  ＬＯＧＧＩＮＧ  ＯＮ”状態１０３に残ることができる。なぜなら、ＨＵＢはこのターミナルからのＲＬ信号にロックできないからである。
【００４２】
“ＲＬ  ＬＯＧＧＥＤ  ＯＮ”状態１０４では、ターミナル４０は、＜ＲＬ  ＳＹＮＣ＞メッセージで通信されるような要求された数のＰＲＢＳシンボルを送信した後に真のペイロードを運搬するその第１フレームを伝送する。第１フレームを完全に定義するために必要な全てのパラメータは＜ＲＬ  ＳＹＮＣ＞メッセージに含まれている。これらは、シンボルレートと、ペイロード（モドコッドと呼称）のための変調およびコード化スキームと、キャリア周波数と、パワーレベルとを含む。もしターミナルが、シンボルレート及び／又はキャリア周波数を運用フレームの第１シンボルにて変更することが必要となれば、それは、ＳＯＦシンボルに同調した位相連続様式にてそれを実行する。
【００４３】
ターミナルがハブ機構から  ＜ＲＬ  ＳＴＯＰ＞メッセージを受領するなら、ターミナルは“ＲＬ  ＷＡＩＴＩＮＧ”状態１０２のために“ＲＬ    ＬＯＧＧＥＤ  ＯＮ”状態１０４から離脱する（これはハブ機構のスケジューラからの帯域幅管理決定の結果であるか、あるいは単にハブ機構がターミナルの信号に同調できず、安全の理由によってシャットダウンを願った結果であり得る）。
【００４４】
“ＲＬ  ＬＥＧＧＥＤ  ＯＮ”状態１０４においては、ターミナルは現行フレームの必要なシンボルを全て送る前に＜ＵＰＤＡＴＥ＞メッセージをハブ機構から受領しなければならない。状態１１９にて、ハブ機構は、のＳＯＦシンボルからのごとくに使用される信号パラメータに関してターミナル４０に指示する＜ＵＰＤＡＴＥ＞メッセージを送る。このパラメータには、キャリア周波数、シンボルレート、モドコッドおよびパワーが含まれる。＜ＵＰＤＡＴＥ＞メッセージは状態１２０でターミナルにより受領される。状態１２１でターミナルは第２運用フレームの第１シンボル（ＳＯＦ）を伝送する。ハブ機構２０は状態１２１でこのＳＯＦシンボルを受領する。＜ＵＰＤＡＴＥ＞メッセージは、ハブ機構がまだ運用状態であることもターミナルに伝える。もしハブ機構のＲＬ復調機能が不意に故障すると、それは＜ＵＰＤＡＴＥ＞メッセージを送らなくなり、ターミナルは＜ＲＬ  ＷＡＩＴＩＮＧ＞状態１０２に戻る。実際のターミナル状態とは無関係に、ＦＷリンク３１でのロック喪失は、直ちに“ＩＤＬＥ”状態１０１に戻るように切り替えさせる原因となる。
【００４５】
上述のプロセスを要約すると、ターミナル４０は当初には、伝送されたＰＲＢＳシンボルの数のカウントを維持することでシステム全体のフレームに、あるいはハートビートに同調され、運用フレームの第１シンボルの開始のタイミングに合わせるために、このカウントと、ハブ機構２０から受領した＜ＳＹＮＣ＞メッセージの情報とを使用する。その後、ターミナルはシンボルレートに訂正を適用する指示を受領することができ、ターミナルからのシンボルが要求時間にハブ機構に到着することを確実にする。ハブ機構がＳＯＦシンボルＳＯＦｍ＋１を受領する時間と、ＳＯＦｍ＋１の実際の時間との間の時間オフセット（ずれ）δｔが、ＳＯＦｍのものより既に短く、ターミナルがしばらくログオンしていたら、この時間オフセットδｔは実質ゼロに収束するであろう。
【００４６】
ＨＵＢ挙動
ハブ装置の時間の観念または認識はｔＨと称される。例えば、ｔＨは負の無限大から正の無限大までカウントする（時間を刻む）秒の解釈を備えていると考えることができる。通常のハブ機構基準時はハブ機構２０の全レシーバに配分される。ＭＦ−ＴＤＭＡネットワークでは普通であるが、ハブ機構の時間をターミナルに配分することは必要とされず、ターミナルが時間の観念を維持することも要求されていない。動的ＲＬパラメータ調整がフレームレートに等しいハートビートに適用される。システムフレームの持続時間をＴＦ（単位例：１秒）として示す。全部のＲＬレシーバ２２は、フレーム境界に対応する一連の値ｔＨ＝ＳＯＦｍ−１、ＳＯＦｍ、ＳＯＦｍ＋１・・・・・を知っている。システムが適正に同調されると、全ターミナル４０によって送られたＳＯＦシンボルはハブ機構の受信アンテナに、フレーム境界としてハブ機構に知られた時間近辺に到着する。全てのターミナルは異なるシンボルレートで伝送するという事実にも拘わらず、このことは可能である。なぜなら、有限セットの通常シンボルだけがＲＬでサポートされるからである。加えて、全ての許容される名目上のシンボルレートのフレーム持続時間内にシンボルの整数値がフィットするように正確なフレーム持続時間が選択される。
【００４７】
上述したように、ハブ機構は、それに＜ＲＬ  ＳＴＡＲＴ＞メッセージを送ることで個々のターミナルのＲＬを作動化させる。ハブ機構は、ターミナルがＦＷリンクに適正に同調しており、従って作動化メーセージに迅速に反応することを想定している。ターミナルがｔＨ＝ＳＯＦｍでその第１真フレームを送るには、ハブ機構は、約ｔＨ＝ＳＯＦｍ−１−２△Ｔにて作動化信号＜ＲＬ  ＳＴＡＲＴ＞を送る必要がある。この２△Ｔは往復伝送遅延（ハブ機構から衛星、ターミナル、衛星、ハブ機構）である。そうする際に、ハブ機構は、ｔＨ＝ＳＯＦｍ−１となったらすぐに信号取得の試行を開始するように、レシーバにおいて対応する復調プロセスを起動化することができる。
【００４８】
レシーバ２２での復調プロセスがターミナルによって発生された信号に適正に同調されると、それはやがて特定の受領ＰＲＢＳシンボルをＰＲＢＳシーケンスのｎ番目のシンボルとして認識できる。レシーバ２２はこのｎ番目のシンボルに関与するハブ機構の時間を知っている。レシーバ２２は次の予定ＳＯＦイベント（図７でにおいてＳＯＦｍ）のハブ機構の時間も知っている。レシーバ２２は次のＳＯＦと、このｎ番目のＰＲＢＳシンボルに関与するハブ機構の時間との間の時間差を計算する。この時間差は整数個のシンボル（ｘシンボル）に翻訳（概数化）可能である。＜ＳＹＮＣ＞メッセージの手段によって、レシーバは、データのペイロードを運搬する運用フレームの第１真ＳＯＦシンボルを送る前に、ターミナルに全部で（ｎ＋ｘ）個のＰＲＢＳシンボルを送るように指示する。レシーバはターミナル信号の追尾を継続し、第１ペイロード運搬フレームの第１ＳＯＦシンボルが、ｎ番目のＰＲＢＳシンボルとして特定されたシンボルよりも後にｘ個のシンボルとして発見されるであろうと想定する。従って、それはその名目上のキャリアおよびシンボルのクロック周波数を、（ｎ＋ｘ）個のＲＰＢＳシンボルを受領してカウントした後に位相連続的に新周波数値に交換することを知っている。このメカニズムは、第１ＳＯＦシンボルがハブ機構の時間ＳＯＦｍあたりで受領されることを確実にする。誤差δｔはほぼ、最も近い整数値ｘを決定するとき関与する概算化操作によるものである。
【００４９】
ターミナルが適正にログオンされると、この特定ターミナルとハブ機構２０との間の同調は、伝送されたシンボルまたは受領されたシンボルのいずれかであるシンボルをカウントすることに基づいている。ハブ機構とターミナルの両方は、それぞれ（モドコッド、シンボルレート）の組み合わせに対して、いくつのシンボルがフレーム１０で伝送（または受領）されるべきかを明示する静的ルックアップテーブル（ＬＵＴ）へのアクセスを有する。従って、ターミナル４０とレシーバ２２の両方は、次のＳＯＦシンボルをいつ放出／予測するかを知っている。
【００５０】
ターミナルがログオンされている限り、現行フレーム期間中にＲＬパラメータ（モドコッド、シンボルレート、キャリア周波数、パワー）を含むハブ機構信号が次のＳＯＦシンボル以降から使用されるべきである。これは図７で示す＜ＵＰＤＡＴＥ＞メッセージの手段によって達成される。それぞれの＜ＵＰＤＡＴＥ＞メッセージに関連しているのは、いくつのシンボルが次のフレームで伝送／受領されるべきかの知識である。ハブ機構は次のフレーム境界に先立って２△Ｔ＋ε以上である＜ＵＰＤＡＴＥ＞メッセージを送る。このεは適したマージンである。もし、現行フレームの全シンボルが送られてしまったときにターミナルが新しい＜ＵＰＤＡＴＥ＞メッセージを受領していなければ、ターミナルはＨＵＢ  ＲＬプロセスが誤作動しており、念のために“ＲＬ  ＷＡＩＴＩＮＧ”状態１０２に戻ると考える。
【００５１】
ターミナルがログオンしている限り、ハブ機構のレシーバ２２は追尾されたターミナルキャリア周波数を通常の予測値と比較する。この情報はシステム健康状態のモニタリングのためだけに利用される。
【００５２】
典型的にはハブ機構の復調プロセスは閉鎖キャリアループでそれぞれの個別ターミナルの信号を追尾し、余分の複雑性を導入することなく本質的に周波数ドリフトに対して非常に良好に対処する。
【００５３】
有利なことに、ログオンプロセス中に周波数近在ターミナルによって利用されるＰＲＢＳシーケンスは、異なるＰＲＢＳポリノミアルを使用する。
【００５４】
以上、特定のターミナルとＨＵＢとの間の個別のＲＬ３２が、本質的にはリンクのそれぞれの側のシンボルをカウントすることで、どのように同調状態に残れるかを解説した。以下では、ターミナル４０の中で妨害を最少化するように全てのターミナルのＲＬ信号がどのようにキャリア周波数とシンボルレートとをほぼ同時的に変化させられるかを解説する。常に、ハブ機構のレシーバは追尾されたＳＯＦシンボルの測定されたハブ機構の時間を、ハブ機構によって定義された標的ＳＯＦ時間と比較する。この時間差はいくつかの可能な理由で変動できる。時間差をゼロに収束させるには、＜ＵＰＤＡＴＥ＞メッセージの“次のシンボルレート”値は名目値（知られた許容有限セット）およびオフセット値（典型的には名目値の数ｐｐｍ分）とを含む。すなわち、ハブ機構のスケジューラが名目的なシンボルレートの変更を瞬間毎にリクエストしないときでさえ、ハブ機構のレシーバ２２は時間非対称傾向を観察しており、オフセットフィールを介して、フレームの長さにわたるこの非対称の一部を補正するであろうシンボルレート増分／減分をリクエストするであろう。
【００５５】
衛星でのこの遅時間補正ループの目的は、全ターミナルの継時的なＳＯＦ整合を改善し、長期シンボルクロックドリフトを補償することである。当初には、ターミナルログオン相内の最も近い整数のシンボルへの概算操作のために標的に関するＳＯＦ時間誤差は大きいであろう。しばらくすると、補正ループは衛星移動によってオフセットを予想変動の範囲に減少させているであろう。ログオン後に、ハブ機構のＳＯＦに対するターミナルのＳＯＦ偏差は、ターミナル間で統計的に非相関状態であると想定される。しばらく後、最も近い整数のシンボルｘへのログオン概算エラーはその偏差を決定しなくなる。よって偏差の主な原因は、時間可変伝送遅延△Ｔと、ＳＯＦ整合ループの運用によって誘発された不安定状態である。ターミナル総数に対するピークからピークへの偏差はＳＯＦ事象周囲のターミナル信号間に短時間の妨害を発生させるであろう。この妨害を緩和するため、ＳＯＦシンボルと運用フレームの最後のシンボルがゼロエネルギーシンボルであることが有利である。このように、ＲＬ周波数プランは再シャッフルされ、ＲＬは瞬時にミュート化される。このミュート化はクリーンなスペクトル方式で実行される。なぜなら、ミュート化はパルス形状化フィルターの前で実行されるからである。必要であれば、ターミナルの信号レベルは、可能なシンボルレートの変更にも拘わらず、所与のパワースペクトル密度を維持するようにゼロエネルギーシンボル間でも調節できる。
【００５６】
有利には、システム５は定期的にリターンリンク周波数プランを改定し、この情報（シーケンス情報）を全ターミナル４０に送る。改定間の期間はハートビート期間と称され、例えば、５００ミリ秒から１秒程度の値をとることができる。有利には、使用時のＲＬシンボルレートに拘わらず、ハートビートは１つの整数のチャンネルシンボル期間に（正確に）等しくなる。これで、ハートビート期間が、有限セットのそれぞれのシンボルレートのために１つの整数のシンボルとして表すことができるように、有限セットの別々の支持されたシンボルレートに利用可能なリターンリンクシンボルレートを限定することが必要になる。システムは動的ＲＬを有する。これで複数のターミナルは、同一周波数帯域を共有するが、継時的にスペクトル占拠（中央周波数及び／又は占拠帯域幅）を個別に変更する。ターミナルは、スペクトル占拠の変更が全てのターミナルによって実質的同時に発生するようにコントロールされる。もしこの要求が満たされなければ、それぞれの所与のＲＬ信号の復調は、他のターミナルからの（周波数）妨害信号によって深刻に妨害されるであろう。システムの同調を確実にする１つの方法は、全部のリターンリンク３２のための共通ハートビートを定義することである。このハートビートはフレームレート１／ＴＦである。ターミナルはそれらのスペクトル占拠を新フレームのスタート（ＳＯＦ）で変更することができるだけである。よって、ＴＦ秒毎に１回変更できる。上述のシステム同調アルゴリズムは、使用時のシンボルレートに拘わらず、整数のシンボル期間を名目的に等しくするために、このフレーム持続時間ＴＦを必要とする。さらに正式に記せば、｛Ｒｉ｝を許容なＲＬシンボルレートのセットにする。すなわち、
ＴＦ・Ｒｉは整数，∀ｉ
１つ置きの許容なシンボルレートの論理的な倍数である限り任意のシンボルレートが許容できる。
【００５７】
図８は、物理層フレーム１２０の例示構造を図示する。リターンリンクの帯域幅効率を最大化するため、フレームは最小量のオーバーヘッドで可能な限り大きなペイロードを運搬するように設計される。フレームの実施例が全くオーバーヘッド無しでペイロードデータを含むことも可能である。しかし、少量のオーバーヘッドを含むことが有利である。設計可能数の無（ゼロエネルギー）シンボル１２１を当初に含むことができ、オプションでフレーム１２０の最後に含むことが可能である。無シンボル時にはキャリアは全く伝送されない。無シンボルは、フレーム境界に関するタイミング整合における小さな誤整合によるターミナル間妨害を緩和するのに役立つ。プレアンブル１２２は設計可能な連続シンボルで成る。それはキャリア相追尾を補助し、リンク上の熱ノイズパワー密度を予測するためにレシーバで使用される。コードワードは特定長（ビット数）を有しており、特定変調スキームのシンボルは有限容量（１シンボルあたりのビット数）を有している。シンボルレートと、変調およびコード化スキームの組み合わせによっては、一定数のスタッフィングシンボルが必要であろう。なぜなら、フレームのペイロードセクション（シンボルで表示）はコードワード長（これもシンボルで表示）の整数倍ではないからである。有利には、これらスタッフィングシンボル１２３は、フレームの最後ではなく、プレアンブル１２２の後に挿入される。なぜなら、スタッフィングシンボルは有用なデータを運搬せず、プレアンブル１２２の直後に発生することがある残留過渡キャリア同調現象を“吸収”するのに使用できるからである。最後に、フレームの残余部分は整数個のコードワード１２４を含む。各コードワードは複数の伝送シンボルで成る。図８はスケール通りではない。典型的には、フレームは１秒程度の長さを有し、無シンボルは数マイクロ秒の期間を占拠する。
【００５８】
図９は、例示的なＢＰＳＫシンボルストリームと、キャリア相軌道θ（ｔ）とを示す。２つの完全フレーム１３１と１３２が第３フレーム１３３の一部と共に図示されている。それぞれの新フレームはそれぞれフレームのスタート（ＳＯＦ）シンボル１３４、１３５および１３６で開始する。それぞれのフレームは同一の持続時間ＴＦを有する。この例では、フレーム１３１、１３２および１３３はそれぞれ異なるシンボルレートを有する。フレーム１３２はフレーム１３１よりも低いシンボルレートを有し、フレーム１３３はフレーム１３１およびフレーム１３２よりも高いシンボルレートを有する。図９がベースバンドの信号ストリームを示し、それぞれのフレーム１３１、１３２および１３３のシンボルは異なるキャリア周波数で伝送できることが理解されよう。もし、リンクのハブ機構側でＳＯＦシンボルが、フレーム境界と関連するハブ機構時間の瞬間に正確に受領されると、ターミナルはフレームレートであるシステムのハートビートに完全に同調する。キャリア相θ（ｔ）は接続された直線セグメントを備えた連続軌道に従う。セグメントの傾斜（従ってキャリア周波数）は正確にＳＯＦシンボル１３４から１３６で変化できる。
【００５９】
図１０は、衛星伝送システムで使用するターミナル４０を概略的に示す。ターミナルは、フォワードリンクＲＦ信号３１を受信し、リターンリンクＲＦ信号３２を送信するためのアンテナ７２と、レシーバ８０と、トランスミッタ９０とを含む。典型的にはアンテナ７２はフォワードリンクＲＦ信号３１をＩＦバンドにダウンコンバートし、これをレシーバ８０に送る。レシーバ８０は（ダウンコンバートされた）フォワードリンク信号３１を受信し、受信した信号の復調および復号を実行する。データは８１で出力される。レシーバ８０はフォワードリンク信号から、リターンリンク３２を介してターミナルに割り当てられた連続する伝送スロットに関する情報を抽出する。この情報８３は＜ＵＰＤＡＴＥ＞メッセージで受領され、コントローラ９２へと送られる。レシーバ８０もフォワードリンク信号から、伝送レートの変更を指示する情報８４を抽出する。この情報８４は＜ＵＰＤＡＴＥ＞メッセージのオフセットフィールドとして受領され、コントローラ９２へと送られる。レシーバ８０もフォワードリンク信号からＦＷリンク伝送クロックレートに関する情報を抽出する。情報８４および８６と、ローカルオシレータ８５の出力は周波数基準ユニット９３に適用される。ユニット９３は、ターミナル４０が伝送規則を守ることを確実にするように補助するＨＵＢ周波数基準に対して効果的に隷属する安定クロックレートを維持する。
【００６０】
有利には、それぞれのターミナル４０は複数のステージで逆リンク（ＲＬ）信号３２を発生させる。第１ステージ９４は伝送シンボル（普通にはベースバンド信号と称呼）を含む変調信号を発生させ、第２ステージ９５はこの発生信号をＲＦにアップコンバートする。ステージ９４は、伝送スキームによって使用される周波数キャリアのセットのうちの１（またはそれ以上）のキャリアを介して伝送シンボルを選択的に伝送するブロードバンドのトランスミッター９５である。ステージ９４は位相連続様式でキャリア周波数とシンボルレートとを動的に調節する。キャリア周波数は周波数帯域内で変動できる。周波数変更はシンボルタイミングを伝送するために同調される。シンボル周波数の“ジャンプ”において所与の標的パワースペクトル密度を維持するためのレベル調節もステージ９４で実行される。ステージ９４は要求レートで伝送シンボルを発生させる。これらシンボルはコード化されたユーザデータを含む。有利には、ＲＦステージ９５は動的に調節されず、アップコンバージョン後に正しい屋外ユニットＴＸ周波数範囲となるＬ−バンド周波数領域に静的に伝送されるようにプログラムされる。トランスミッタ９０は、受領しているデータの入力９１を含む。コントローラ９２およびシーケンス情報８３はそれぞれの伝送スロットの時間と周波数バンドとを決定する。コントローラ９２およびシーケンス情報８３も、それぞれの伝送スロット中に使用されるシンボルレートを決定する。ストア９６はシンボルレートのルックアップテーブル（ＬＵＴ）と、対応する数の伝送シンボルとを保存する。ＬＵＴは、＜ＵＰＤＡＴＥ＞メッセージで信号されたシンボルレートを、次のフレーム時にターミナルが伝送しなければならないシンボルの数にコンバートするのに使用される。
【００６１】
図１１は、衛星伝送システムのハブ機構２０で提供される装置をさらに詳細に図示する。ハブ機構２０はフォワードリンクＲＦ信号３１を発生させ、リターンリンクＲＦ信号３２を受信する。アンテナでのこれら信号の実際の送信および受信は、ハブ機構２０から離れた位置の地上ステーションで実行される。ハブ機構は、フォワードリンク信号３１を発生させるトランスミッタ２１と、リターンリンク信号３２を受信するレシーバ２２とを含む。トランスミッタ２１は伝送のためのデータを受領し、信号の符号化および変調を実行し、異なるターミナル４０に向けられた信号の多重化伝送を行う。トランスミッタ２１は、フォワードリンク信号３１に、リターンリンク３２を介してそれぞれのターミナル４０にスケジューラ２６によって割り当てられ伝送スロットの連続物に関する情報も含む。安定した周波数基準（例：ローカルオシレータ）はトランスミッタ２１に適用され、トランスミッタによって利用され、フォワードリンク３１を介して制御割合で伝送シンボルを発生させる。有利にはＲＬレシーバの列が存在し、１つのＲＬレシーバ２２はシステムのそれぞれの作動ターミナル４０に専用化されている。レシーバ２２はＲＦ信号（典型的にはＩＦにダウンコンバートされている）を受信するための入力を含む。チューナ２２３は、それぞれの時間的瞬間にターミナル４０によって使用されることが知られる特定周波数帯域にチューニングされる。シンボル復調機能２２４は要求されるレートで受領伝送シンボルを復調する。これは受領データの復号も含む。コントローラ２２１は、スケジューラ２６からシーケンス情報を受領し、伝送スロットの開始時間であることが知られている時刻に、特定ターミナル４０のそれぞれの伝送スロットによって使用されることが知られている周波数帯域に調節するようにチューナ２２３をコントロールするためにそのシーケンス情報を使用する。コントローラ２２１はまた、シーケンス情報に従ってシンボルレートを変動させるようにシンボル復調機能２２４をコントロールする。スケジューラ２６は、ターミナルの伝送条件を特定する作動ターミナルからリクエストを受領する。スケジューラ２６は連続する伝送スロットを、それらの伝送条件に基づいてそれぞれの作動ターミナルに振り分け、ターミナル間で公平に利用可能手段を分配するように多様な優先基準を利用する。当業界では多様なスケジュール用アルゴリズムが知られている。
【００６２】
有利には、全てのターミナル４０は位相連続様式で、あるいは予測可能で限定された位相不連続性をもってキャリア周波数及び／又はシンボルレートを変更する。これで伝送規則条件を充足することがさらに容易化する。なぜなら信号値に急激な変更は存在しないからである。急激な変更は見せ掛けの（高エネルギー）周波数成分を発生させる。この条件は、ハブ機構のレシーバデザインのさらなる単純化を可能にし、リターンリンク効率を衛星チャンネル性能に非常に接近させることができる。
【００６３】
前述のシステムで、スケジューラはそれぞれのターミナルに、その時点のターミナルの帯域幅要求に合致した伝送スロットを割り当てる。周波数の異なる部分は異なる帯域幅のスロットを有する（例：図５Ｂではスロット５２はスロット５１と５３よりも大きな帯域幅を有する）。もしターミナルが伝送すべきデータを持っていなければ、それは（ｉ）名目的な帯域幅で伝送スロットが配分されるか、（ｉｉ）ログオフされて、状態１０２にターミナルを戻す。オプション（ｉ）は、ターミナルに伝送を継続させ、後で帯域幅のリクエストを行い、ログオンを必要とせずに最小の遅延で割り当て分を受領する有利性を有する。ターミナルがオプション（ｉ）または（ｉｉ）を使用して運用されるか否かは、自由伝送スロットの数のごとき要因によって決定されるであろう。
【００６４】
詳細に説明された実施例は動的スキームであり、ハブ機構で支持されるように、ターミナルがシンボルレート及び／又はキャリア周波数を変更する。静的スキームも可能であり、ここではＲＬ周波数プランは決してアップデートされない。この別実施例においては、全てのターミナルがＳＯＦとシンボルを整合される必要はない。この別例では、ターミナルは、これもハブ機構に知られている静的デフォルトナンバーのＰＲＢＳシンボルを伝送した後に（静的）運用シンボルレートで通常フレームモードに切り替えすることができる。この結果、全てのターミナルが、ハブ機構のＳＯＦからランダムな時間オフセットでＳＯＦシンボルを送り続けることになる。これはターミナルとハブ機構との間の個別の通信を阻害しない。なぜなら、ＲＬレシーバは、受領したシンボルストリームのどこでコードワードを見つけるのか知っていれば十分だからである。実際には、全ターミナルをＳＯＦ整合するのに関与するコストがほとんどない。特に、システムが動的スキームを支持する場合にはそうである。従って、システムは、統合されたアプローチと、低減された試験スペースとのために静的ＲＬプランシナリオにおいてさえも全ターミナルのＳＯＦ整合をすることができる。
【００６５】
システムは、以下の任意のトポロジーを有することができる。すなわち、スター状、多重スター状、ターミナルからハブ装置およびターミナルからターミナルへの通信リンクが帯域幅を共用できる部分的メッシュスターネットワーク状から選択できる。この部分的にメッシュしたスターネットワークは“マスター（主人）”ハブ機構と、“遠隔”ＲＬレシーバを備えた複数のスレーブ（奴隷）ハブ機構／ターミナルとを有する。全部の遠隔レシーバは１つの共通であるバーチャル時間基準に同調する。時間基準は全地球測位システム（ＧＰＳ）時間でよい。遠隔レシーバはマスターハブ機構内のスケジューラによって送られるコマンドに従う。
【００６６】
本発明はここで説明した実施例には限定されない。これら実施例は、本発明の範囲から逸脱せずに改定あるいは変更するこができる。
【図１】
2013538533.tif 000003
【図２】
2013538533.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年12月21日(2012.12.21)
【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】
無線多重アクセス通信システムにおいてターミナルを運用する方法であって、
前記システムは前記ターミナルへのフォワードリンクと、該ターミナルからのリターンリンクとを含んでおり、
前記リターンリンクは時間と周波数とに基づきターミナル間で共用される伝達手段を利用するものであり、
本方法は、連続する伝達スロットを介して前記ターミナルからのリターンリンク信号を伝送するステップを含んでおり、
それぞれの伝送スロットは時間スロットおよびキャリア周波数として定義され、
キャリア周波数とシンボルレートは伝送スロット間で可変であり、
前記リターンリンク信号は前記連続する伝送スロットを介して連続的に伝送され、
伝送スロット中に、それぞれのシンボルレートが整数個のシンボルを有するように、前記ターミナルは異なるシンボルレートのセット中の１つのシンボルレートで該シンボルレートのセットを伝送でき、
前記ターミナルは新規の伝送スロットの開始時にシンボルレートを変更することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記フォワードリンクを介して、後続の伝送スロットを特定する情報を受領するステップをさらに含んでおり、
前記情報は、前記後続の伝送スロット時に伝送される伝送シンボルの数を前記ターミナルに決定させることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記リターンリンク信号は前記連続する伝送スロットを介して位相が連続するように伝送されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記フォワードリンクとの周波数同調を取得するステップと、
該取得した周波数同調に基づき前記リターンリンクを介してシンボルレートおよびキャリア周波数で伝送するステップとをさらに含んでいることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記システムのハブ機構との同調を取得するステップをさらに含んでおり、該ステップは、
前記ハブ機構から、前記リターンリンクを介して特定シンボルの伝送を開始する指示を受領し、
前記リターンリンクを介して、特定シンボルを伝送し、伝送された特定シンボルの数をカウントし、
伝送された特定シンボルの特定された数の後に、第１伝送スロットにてユーザデータのペイロードの伝送を開始する指示を受領し、
前記特定シンボルの特定された数を伝送した後に、前記第１伝送スロットにてユーザデータペイロードを伝送する、
ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項６】
それぞれのターミナルは、それぞれの伝送スロットの開始時にフレームシンボルの開始部を伝送し、
本方法は、前記ターミナルによって送られた前記フレームシンボルの開始部を、前記システムの他のターミナルによって送られたフレームシンボルの開始部と時間的に整合させるため、前記リターンリンクの前記シンボルレートを調節する指示を受領するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項４または５記載の方法。
【請求項７】
無線多重アクセス通信システムのハブ機構を運用する方法であって、
前記システムは、該システムの前記ハブ機構からターミナルへのフォワードリンクと、
ターミナルからの前記ハブ機構へのリターンリンクとを含んでおり、ターミナルからのリターンリンクは、時間と周波数とに基づき分割されている伝送手段を共用し、
本方法は前記ハブ機構において、
前記システムのターミナルに連続した伝送スロットを割り当てるステップであって、それぞれの伝送スロットは時間スロットおよびキャリア周波数として定義され、キャリア周波数とシンボルレートは伝送スロット間で可変である、ステップと、
前記ネットワークのそれぞれのターミナルから前記リターンリンク信号を受領するためにリターンリンクレシーバの機能を割り当てるステップと、
前記ターミナルから受領した信号のキャリア周波数の変化と実質的に同調するように前記レシーバにキャリア周波数を変更させるステップであって、前記リターンリンク信号は前記連続した伝送スロットを介して連続的に伝送される、ステップと、
を含んでおり、伝送スロット中に、それぞれのシンボルレートが整数個のシンボルを有するように、前記ターミナルは異なるシンボルレートのセット中の１つのシンボルレートで該シンボルレートのセットを伝送でき、
前記ターミナルは新規の伝送スロットの開始時にシンボルレートを変更することを特徴とする方法。
【請求項８】
前記ターミナルのタイミングをモニタリングし、前記リターンリンク信号を実質的に妨害せずに前記シンボルレートを変更させる指示を該ターミナルに伝送するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
後続の伝送スロットを特定する情報を前記ターミナルに伝送するステップをさらに含んでおり、
該情報は前記ターミナルに、前記後続の伝送スロット時に伝送される伝送シンボルの数を決定させることを特徴とする請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
前記システムでターミナルの伝送条件を定期的に決定し、該決定された伝送条件と、信号とノイズの割合およびターミナルパワーの増幅飽和のようなリターンリンクの品質指標とに基づいて、前記連続した伝送スロットを特定する情報を伝送するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記システムのターミナルとの同調を取得するステップをさらに含んでおり、該ステップは、
前記リターンリンクを介して、前記ターミナルへ特定シンボルの伝送を開始する指示を伝送し、
前記リターンリンクを介して、前記ターミナルにより伝送された特定シンボルを受領し、該ターミナルから受領された特定シンボルの数をカウントし、
伝送された特定シンボルの数に基づいて、第１伝送スロットにてユーザペイロードデータを伝送するために前記ターミナルのための開始時間を決定し、
前記特定シンボルの決定された数、前記第１伝送スロットにてユーザペイロードデータの伝送を開始させる指示を前記ターミナルに伝送する、
ことを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
無線多重アクセス通信システムで使用する無線通信ターミナルであって、
フォワードリンク信号を受領するように構成されたレシーバと、
リターンリンク信号を伝送するように構成されたトランスミッタと、
を含んでおり、
前記リターンリンクは時間と周波数とに基づき、ターミナル間で共用される伝達手段を使用し、
前記トランスミッタは連続した伝送スロットを含んだリターンリンク信号を前記ターミナルから伝送するように構成されており、
それぞれの伝送スロットは時間スロットおよびキャリア周波数として定義され、キャリア周波数とシンボルレートは伝送スロット間で可変であり、前記リターンリンク信号は前記連続した伝送スロットを介して連続的に伝送され、
伝送スロット中に、それぞれのシンボルレートが整数個のシンボルを有するように、前記ターミナルは異なるシンボルレートのセット中の１つのシンボルレートで該シンボルレートのセットを伝送でき、
前記ターミナルは新規の伝送スロットの開始時にシンボルレートを変更することを特徴とする無線通信ターミナル。
【請求項１３】
無線多重アクセス通信システムのハブ機構で使用する無線通信装置であって、
前記システムのターミナルにフォワードリンク信号を伝送するように構成されたトランスミッタと、
前記ターミナルの１つからリターンリンク信号を受領するように構成されたレシーバと、
を含んでおり、ターミナルからのリターンリンク信号は、時間と周波数とに基づいて分割された伝送媒体を共用し、
本方法は、
それぞれのターミナルの前記リターンリンクのために連続した伝送スロットをスケジュール処理するように構成されたスケジューラの機能をさらに含んでおり、キャリア周波数とシンボルレートは伝送スロット間で可変であり、本方法は、
前記ターミナルから受領された前記リターンリンク信号の周波数の変化と実質的に同調するように前記レシーバに周波数を変化させるステップをさらに含んでおり、
前記リターンリンク信号は前記連続した伝送スロットを介して連続的に伝送され、伝送スロット中に、それぞれのシンボルレートが整数個のシンボルを有するように、前記ターミナルは異なるシンボルレートのセット中の１つのシンボルレートで該シンボルレートのセットを伝送でき、
前記ターミナルは新規の伝送スロットの開始時にシンボルレートを変更することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１４】
プロセッサーで実行されるとき、該プロセッサーに請求項１から１１のいずれかに記載の方法を実行させることを特徴とするソフトウェア。
【国際調査報告】
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