(57)【要約】  ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＯＦＣＤＭおよびＩＦＤＭＡなどの種々の多元接続スキームに対応する統一的で柔軟なシグナリング方法および無線インタフェースを提供する。各ユーザデータ・ユニットは、多くのユーザがどのように通信リソースにアクセスするかを規定するいくつかの多元接続技術の一つと関連する。各ユーザデータ・ユニットは離散サンプルに処理され、各ユーザデータ・ユニットに対する離散サンプルは、一つ以上のそれぞれの離散信号ブロックに割り当てられる。異なる多元接続技術と関連する離散サンプルは、通信チャネルを介する伝送のために、単一のタイムスロットまたはパケットに処理されグループ化される。
2008512040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ・データユニットの各々が複数の異なる多元接続技術の１つに関連付けられることを特徴とする、複数のユーザ・データユニットの各々を離散サンプルに処理する通信方法であって、多元接続技術の各々は複数のユーザ・データユニットの各々がどのように離散サンプルに処理され、時間−周波数平面内に割り当てられるかを規定しており、該方法は、更に、
ユーザ・データユニットの各々の前記離散サンプルを１以上の各々の離散信号ブロックに割り当てるステップと、
通信チャネル上に伝送するための異なる関連付けられた多元接続技術を有する複数のユーザ・データユニットを含む離散信号ブロックをグループにまとめるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記グループの処理された前記ユーザ・データユニットは、複数のユーザまたは同一のユーザに対応することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記多元接続技術は、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）技術、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）技術、および、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）技術の１以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＦＤＭＡ技術は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、直交周波数符号分割多重（ＯＦＣＤＭ）、および、インターリーブＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ）を含み、
前記ＣＤＭＡ技術は、直接シーケンス（ＤＳ）−ＣＤＭＡ、および、マルチキャリアＤＳ−ＣＤＭＡを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記通信チャネル上に前記グループにされた離散信号ブロックを送信するステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記通信チャネル上への送信の前にサイクリック・プレフィックスを前記グループにされた離散信号ブロックに付加するステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記通信チャネル上への送信のために、異なる関連付けられた多元接続技術を有する前記複数のユーザ・データユニットと関連する前記離散サンプルを含む離散信号ブロックを単一の時間スロットまたはパケットにグループにするステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記時間スロットまたはパケットの長さは可変であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
周波数領域サンプルを生成するために、ユーザ・データユニットを周波数領域に処理するステップと、
前記離散時間サンプルを生成するために、前記周波数領域サンプルを時間領域に変換するステップと、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
ユーザ・データユニットを周波数領域に処理する前記ステップは、１以上のユーザ・データユニットに対し適切な長さの離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を実行するステップを含み、
変換する前記ステップは、前記周波数領域サンプルの適切な長さの逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を実行するステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記通信の条件が変化したことを決定するステップと、
変化した前記条件に対応して、前記複数のユーザ・データユニットの１以上に関連付けられた前記多元接続技術を変更するステップと、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
複数ユーザ・データユニットの各々を、離散信号ブロックの各々と共に送信される制御情報内の関連付けられた多元接続技術の一部または全部の態様と関連付けるステップ、
または、
ユーザ・データユニットの各々を、シグナリング・チャネル上で送信される制御情報内の関連付けられた多元接続技術の一部または全部の態様と関連付けるステップ、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
ユーザ・データユニットの各々と関連付けられた多元接続技術を、受信機（３０）で検出するステップを更に含み、
前記受信機は、広帯域または狭帯域のフィルタ（５０）を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
複数のアクセス端末（２０２）と通信するためにネットワークノード（２０４）において実行される請求項１に記載の方法であって、アクセス端末（２０２）の各々はユーザに関連付けられており、該方法は、
前記アクセス端末（２０２）の１つで、
１以上のユーザ・データユニットを離散サンプルに処理するステップと、
前記離散サンプルを通信リソースパケットの一部分に割り当てるステップと、
前記一部分を前記ネットワークノード（２０２）に送信するステップと、
を更に含み、
他のアクセス端末（２０２）は、前記通信リソースパケットの他の部分を使用して各々の離散サンプルを割り当て、送信することを特徴とする方法。
【請求項１５】
通信チャネル上の信号を受信するステップを含む通信方法であって、受信された前記信号は、各々が関連付けられた多元接続技術を有している複数のユーザ・データユニットに対応する信号を含み、多元接続技術の各々は、複数のユーザ・データユニットの各々がどのように離散サンプルに処理されるかを規定する第１部分と、複数のユーザ・データユニットの各々に対応する処理されたサンプルがどのように時間−周波数平面内に割り当てられるかを規定する第２部分とを有しており、該方法は、更に、
ユーザ・データユニットの各々に関連付けられた前記多元接続技術の離散信号ブロックの割り当てを決定するステップと
決定された前記離散信号ブロックの割り当てに従って、受信された前記信号から１以上の所望のユーザ・データユニットに対応する信号を含むセグメントを抽出するステップと、
一連の離散サンプルを提供するため、抽出された前記セグメントをサンプリングするステップと、
必要に応じて、前記離散サンプルを周波数領域サンプルに変換するステップと、
所望のユーザ・データユニットの各々に関連付けられた前記多元接続技術の前記離散信号ブロックの割り当てに従って、周波数領域の前記離散サンプルから、所望のユーザ・データユニットの各々に対応する前記離散サンプルを含むサンプル・サブセットを抽出するステップと、
所望のユーザ・データユニットの各々に関連付けられた前記多元接続技術の前記第１部分を決定するステップと、
ユーザ・データユニットの各々に対応するユーザ・データが抽出されるようにするため、関連付けられた前記多元接続技術に従って、ユーザ・データユニットの各々に関連付けられたサンプルを処理するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記グループの処理された前記ブロックは、複数のユーザまたは同一のユーザに対応することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記多元接続技術は、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）技術、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）技術、および、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）技術の１以上を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＦＤＭＡ技術は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、直交周波数符号分割多重（ＯＦＣＤＭ）、および、インターリーブＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ）を含み、
前記ＣＤＭＡ技術は、直接シーケンス（ＤＳ）−ＣＤＭＡ、および、マルチキャリアＤＳ−ＣＤＭＡを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
抽出する前記ステップの間、サイクリック・プレフィックスが除去されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
離散信号ブロックの前記グループは、単一の時間スロットまたはパケットに対応することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記離散時間サンプルを周波数領域サンプルに変換する前記ステップは、前記サンプルのサブセットに対し適切な長さの離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を実行するステップを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＤＦＴにより生成された前記周波数領域サンプルのサブセットの適切な長さの逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を実行するステップを更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記通信の条件が変化したことを決定するステップと、
変化した前記条件に対応して、前記複数のユーザ・データユニットの１以上に関連付けられた前記多元接続技術の変更を登録するステップと、
を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
離散信号ブロックの各々ともに受信された制御信号内に、ユーザ・データユニットの各々に関連付けられた前記多元接続技術の一部または全部の態様を検出するステップ、
または、
シグナリング・チャネル上に送信された制御信号内に、ユーザ・データユニットの各々に関連付けられた前記多元接続技術の一部または全部の態様を検出するステップ、
を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
ユーザ・データユニットの各々に関連付けられた多元接続技術の一部または全部の態様を盲目的に検出するステップを更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】
無線通信システムにおいて実行される請求項１５に記載の方法であって、無線アクセス局（２０２）において受信された前記信号に広帯域フィルタリングを行うステップを更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２７】
無線通信システムにおいて実行される請求項１５に記載の方法であって、無線ユーザ端末（２０２）において受信された前記信号に狭帯域フィルタリングを行うステップを更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２８】
複数のユーザ・データユニットの各々を離散サンプルに処理するよう構成される電子回路（１０）を含む装置であって、ユーザ・データユニットの各々が複数の異なる多元接続技術の１つに関連付けられ、多元接続技術の各々は複数のユーザ・データユニットの各々がどのように離散サンプルに処理され、時間−周波数平面内に割り当てられるかを規定しており、該電子回路は、
ユーザ・データユニットの各々の前記離散時間サンプルを１以上の各々の離散信号ブロックに割り当て、通信チャネル上に伝送するための異なる関連付けられた多元接続技術を有するユーザ・データユニットを含む離散信号ブロックをグループにまとめるよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項２９】
前記グループの処理された前記ユーザ・データユニットは、複数のユーザまたは同一のユーザに対応することを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記多元接続技術は、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）技術、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）技術、および、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）技術の１以上を含み、
前記ＦＤＭＡ技術は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、直交周波数符号分割多重（ＯＦＣＤＭ）、および、インターリーブＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ）を含み、
前記ＣＤＭＡ技術は、直接シーケンス（ＤＳ）−ＣＤＭＡ、および、マルチキャリアＤＳ−ＣＤＭＡを含むことを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
前記通信チャネル上に前記グループにされた離散信号ブロックを送信する送信機（４８）を更に含むことを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３２】
前記電子回路（１０）は、前記通信チャネル上への送信の前にサイクリック・プレフィックスを前記グループにされた離散信号ブロックに付加するよう構成されることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３３】
前記電子回路（１０）は、前記通信チャネル上への送信のために、異なる関連付けられた多元接続技術を有する前記複数のユーザ・データユニットと関連する前記離散サンプルを含む離散信号ブロックを単一の時間スロットまたはパケットにグループにするよう構成されることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３４】
前記時間スロットまたはパケットの長さは可変であることを特徴とする請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記電子回路（１０）は、周波数領域サンプルを生成するために、ユーザ・データユニットを周波数領域に処理し、前記離散時間サンプルを生成するために、前記周波数領域サンプルを時間領域に変換するよう構成されることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３６】
ユーザ・データユニットの周波数領域への前記処理は、１以上の前記ユーザ・データユニットに対する適切な長さの離散フーリエ変換（ＤＦＴ）の実行を含み、
前記変換は、前記周波数領域サンプルの適切な長さの逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）の実行を含むことを特徴とする請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記電子回路（１０）は、前記通信の条件が変化したことを決定し、変化した前記条件に対応して、前記複数のユーザ・データユニットの１以上に関連付けられた前記多元接続技術を変更するよう構成されることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３８】
前記電子回路（１０）は、ユーザ・データユニットの各々を、離散信号ブロックの各々と共に送信される制御情報内の関連付けられた多元接続技術の一部または全部の態様と関連付けるか、または、ユーザ・データユニットの各々を、シグナリング・チャネル上で送信される制御情報内の関連付けられた多元接続技術の一部または全部の態様と関連付けることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３９】
前記装置は、複数のアクセス端末（２０２）と無線インタフェースを介して通信するための第１無線ネットワーク通信ノード（２０４）を含むことを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項４０】
ユーザと関連付けられたアクセス端末（２０２）で使用される装置であって、前記アクセス端末（２０２）は他のアクセス端末に加えてネットワークノードと通信するためのものであり、前記装置は１以上のユーザ・データユニットを離散サンプルに処理するように構成される電子回路を含み、ユーザ・データユニットの各々は複数の異なる多元接続技術の１つに関連付けられ、前記多元接続技術の各々は複数のユーザがどのように共通の通信リソースにアクセスするかを規定しており、該電子回路は、更に、
ユーザ・データユニットの各々の前記離散サンプルを１以上の各々の離散信号ブロックに割り当て、１以上の前記離散信号ブロックを通信チャネル上に当該チャネルの一部分を使用して伝送するよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項４１】
前記電子回路は、更に、周波数領域サンプルを生成するために、１以上の前記ユーザ・データユニットを周波数領域に処理し、前記離散時間サンプルを生成するために、前記周波数領域サンプルを時間領域に変換するよう構成されることを特徴とする請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記ユーザ・データユニットの各々の周波数領域への前記処理は、１以上の前記ユーザ・データユニットに対する適切な長さの離散フーリエ変換（ＤＦＴ）の実行を含み、
前記変換は、前記周波数領域サンプルの適切な長さの逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）の実行を含むことを特徴とする請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
通信チャネル上の信号を受信するよう構成された電子回路（３０）を含む装置であって、受信された前記信号は、各々が異なる関連付けられた多元接続技術を有している複数のユーザ・データユニットに対応する信号を含み、多元接続技術の各々は、複数のユーザ・データユニットの各々がどのように離散サンプルに処理されるかを規定する第１部分と、複数のユーザ・データユニットの各々に対応する処理されたサンプルがどのように時間−周波数平面内に割り当てられるかを規定する第２部分とを有しており、該電子回路は、更に、
ユーザ・データユニットの各々に関連付けられた前記多元接続技術の離散信号ブロックの割り当てを決定し、
決定された前記離散信号ブロックの割り当てに従って、受信された前記信号から１以上の所望のユーザ・データユニットに対応する信号を含むセグメントを抽出し、
一連の離散サンプルを提供するため、抽出された前記セグメントをサンプリングし、
必要に応じて、前記離散サンプルを周波数領域サンプルに変換し、
所望のユーザ・データユニットの各々に関連付けられた前記多元接続技術の前記離散信号ブロックの割り当てに従って、周波数領域の前記離散サンプルから、所望のユーザ・データユニットの各々に対応する前記離散サンプルを含むサンプル・サブセットを抽出し、
ユーザ・データユニットの各々に関連付けられた前記多元接続技術の前記第１部分を決定し、
ユーザ・データユニットの各々に対応するユーザ・データが抽出されるようにするため、関連付けられた前記多元接続技術に従って、ユーザ・データユニットの各々に関連付けられたサンプルを処理するよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項４４】
前記グループの処理された前記ブロックは、複数のユーザまたは同一のユーザに対応することを特徴とする請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記多元接続技術は、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）技術、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）技術、および、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）技術の１以上を含むことを特徴とする請求項４３に記載の装置。
【請求項４６】
前記抽出の間、サイクリック・プレフィックスが除去されることを特徴とする請求項４３に記載の装置。
【請求項４７】
離散信号ブロックの前記グループは、単一の時間スロットまたはパケットに対応することを特徴とする請求項４３に記載の装置。
【請求項４８】
前記離散時間サンプルの周波数領域サンプルへの変換は、前記サンプルのサブセットに対する適切な長さの離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を実行を含むことを特徴とする請求項４３に記載の装置。
【請求項４９】
前記電子回路（３０）は、更に、前記ＤＦＴにより生成された前記周波数領域サンプルのサブセットの適切な長さの逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を実行することを特徴とする請求項４３に記載の装置。
【請求項５０】
前記電子回路（３０）は、更に、離散信号ブロックの各々ともに受信された制御信号内に、ユーザ・データユニットの各々に関連付けられた前記多元接続技術の一部または全部の態様を検出するか、または、シグナリング・チャネル上に送信された制御信号内に、ユーザ・データユニットの各々に関連付けられた前記多元接続技術の一部または全部の態様を検出するよう構成されることを特徴とする請求項４３に記載の装置。
【請求項５１】
前記電子回路（３０）は、更に、ユーザ・データユニットの各々に関連付けられた多元接続技術の一部または全部の態様を盲目的に検出するよう構成されることを特徴とする請求項４３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有線および無線通信システムの両方を含む通信システムにおいて使用されるアクセス方法に関する。以下の説明では、本発明の一つの応用例として、無線通信システムと関連付けて述べるが、説明の目的のためであり限定するものではない。
【背景技術】
【０００２】
無線パケット・データ・システムは、アクセス網（ＡＮ）、複数のアクセス端末（ＡＴ）、および両者の間で定義されるエア・インタフェースを含む。ＡＮは、さらに、複数の基地局またはセクタを備えていてもよい。各基地局／セクタは、ある地理的領域をカバーする関連付けられた無線”フットプリント”を持ち、その地理的領域は、隣接する基地局／セクタのそれと重なりあってもよい。無線リソースは、ＡＴが経験する信号条件、ＡＴの要求条件および他の要因に基づき、ＡＴに割り当てられる。
【０００３】
リソース割当は、インタフェースを定義するアクセス端末とアクセス網によって使用される特定の多元接続技術と密接に関連する。無線通信システムの世代が発展する（１Ｇ→２Ｇ→３Ｇ→）につれ、種々の多元接続技術が開発され、採用されてきた。一般に、これらアクセス技術は、次の三つの世代の範疇に分割される。第一世代（１Ｇ）セルラーシステムで使用される周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、第二世代（２Ｇ）セルラーシステムで使用される時分割多元接続（ＴＤＭＡ）および第三世代（３Ｇ）セルラーシステムで使用される符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）。一般的に、多元接続技術は、無線通信分野では、通常、無線帯域幅を含む共通通信リソースに、多くのユーザがいかにアクセスするかを定めている。
【０００４】
第四世代（４Ｇ）セルラーシステムのための幾つかの可能性のある多元接続技術としては、次のようなものがある。直接拡散−符号分割多元接続（ＤＳ−ＣＤＭＡ）、マルチキャリア（ＭＣ）ＤＳ−ＣＤＭＡ、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、直交周波数符号分割多重（ＯＦＣＤＭ）およびインタリーブ周波数分割多元接続（ＩＦＤＭＡ）。これらの多元接続スキームは、それぞれ、種々のチャネル条件に対する実用的な実施と性能の点で、長所と短所を持っている。例えば、ＯＦＤＭおよびＯＦＣＤＭのような周波数領域での手法では、通常、モバイル・アクセス端末が低速ないし適度なスピードで移動する時の、より高度に分散しているチャネルに対して、より適当である。これに対して、ＤＳ−ＣＤＭＡおよびＭＣ−ＤＳ−ＣＤＭＡのような時間領域／符号領域の手法では、モバイル・アクセス端末がより高速で移動する時は、より強固（ロバスト）である。この手法は、また、同期をとるのがより容易であり、かつ、多くの典型的な条件では、ＯＦＤＭおよびＯＦＣＤＭと同等またはよりよいレベルで機能し得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
１００ＭＨｚを超える帯域幅の要求条件を持つ４Ｇでは広範なアプリケーションと展開シナリオが期待されるため、固定の帯域幅を持った単一の多元接続技術が全てのシナリオにうまく役立ちうるとは考え難い。過去の経験からも、長い標準化プロセスは、結局、多くの解決策に適応する妥協となる傾向があることを示唆している。したがって、広帯域チャネル全体の内での多元接続スキームの混合に適応できるエア・インタフェースの設計が、重要となる。ＩＴＵのＩＭＴ−２０００標準は、三つの異なる”モード”、すなわち、ＵＭＴＳ  ＦＤＤ、ＵＭＴＳ  ＴＤＤおよびＣＤＭＡ２０００を包含するが、それらは事実上、統合が非常に困難な、三つの異なる多元接続手法である。また、ＩＭＴ−２０００標準は、ＯＦＤＭおよびＯＦＣＤＭのような周波数領域の手法とＤＳ−ＣＤＭＡのような時間領域／符号領域のスキームとの合成を認めてはいない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、統合されかつ柔軟なシグナリング方法と種々の多元接続スキームに適応する無線インタフェースを提供する。各ユーザデータ・ユニットは、いくつかの異なる多元接続技術の一つに関連している。各多元接続技術により、種々のユーザがいかに共通通信リソースにアクセスするか決定され、かつその技術には二つのキー局面がある。第一の局面は、ユーザデータ・ユニットを処理して適切な離散サンプルを得ることである。その処理には、ＣＤＭＡにおける拡散および符号多重化のような動作、ＯＦＤＭおよびＯＦＣＤＭにおける逆離散フーリエ変換またはこれらと他の種々の動作との組合せが含まれてもよい。多元接続技術の第二の局面は、各ユーザデータ・ユニットに関連する離散サンプルを、時間−周波数平面における一つ以上の各離散信号ブロックに割り当てることである。”離散信号ブロック”における”離散”という用語は、その信号ブロックが、ある方法で、他の信号ブロックから区別できるということを、単に意味する。各離散信号ブロックはまた、時間属性と周波数属性を含み、かつ、処理されたユーザデータ・ユニットのサンプルを含む無線リソースのコンテナと見ることができる。例えば、伝統的なＴＤＭＡシステムでは、多くのユーザの各々に一つの時間スロットと完全な利用可能帯域幅がその時間インタバル内に割り当てられる。一方、伝統的なＦＤＭＡシステムでは、多くのユーザの各々に一つの周波数帯域が割り当てられ、常にその帯域で通信可能である。
【０００７】
種々の関連多元接続技術で処理されたユーザデータ・ユニットを運ぶ離散信号ブロックは、通信チャネルを介した伝送において、一つの時間スロットまたはパケットにグループ化される。一つの限定的でない応用例では、その通信チャネルは無線チャネルである。処理されかつグループ化されたユーザデータ・ユニットは、複数のユーザに対応してもよいし、また、同じユーザに対応してもよい。パケットまたは時間スロットでの離散時間サンプルは、次に、アナログパルス整形フィルタによって連続時間信号に好適に変換され、その後、無線インタフェースを介して伝送される。
【０００８】
種々の多元接続技術は、次の三つの広範囲な範疇のいずれかに入れてもよい。すなわち、ＦＤＭＡ技術、ＴＤＭＡ技術およびＣＤＭＡ技術である。ＴＤＭＡは基本的な多元接続技術であり、他の多元接続技術はその上で構築さるということは、当業者には理解できるであろう。ＦＤＭＡ技術の例は、ＯＦＤＭ、ＯＦＣＤＭおよびインタリーブＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ）を含む。ＣＤＭＡ技術の例は、ＤＳ−ＣＤＭＡおよびマルチキャリアＤＳ−ＣＤＭＡを含む。
【０００９】
一つの限定的でない実施形態例では、受信機の処理を補助するため、グループ化された信号ブロックを含むパケットにサイクリック・プレフィックスが付加され、その後、通信チャネルを介して伝送される。大部分の多元接続技術のために周波数領域サンプルを生成する目的で、種々の多元接続技術と関連する各ユーザデータ・ユニットを、周波数領域へと処理してもよい。通常の場合、これら周波数領域サンプルは時間領域に変換され、離散時間サンプルを生成する。周波数領域へのこの処理は、適切な長さの離散フーリエ変換（ＤＦＴ）、例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて実行されてもよく、この場合、時間領域への変換は、適切な長さの逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）、例えば逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を用いて実行される。
【００１０】
通信に対する条件変更、例えば、通信チャネルの変更、または、ユーザ要求によるサービスの変更が生じた場合、変更条件に対応して、一つ以上のユーザデータ・ユニットに関連する多元接続技術を変更してもよい。この変更に対しては、本発明に従った柔軟性のあるシグナリングフォーマットにより、容易に適応できる。
【００１１】
受信機は、無線インタフェースを介して、種々の関連多元接続技術と関連するユーザデータ・ユニットを有するグループ信号ブロックの含まれる連続信号を受信する。受信機は、どの多元接続技術が各ユーザデータ・ユニットに関連するのかを、”盲目的に”検出してよい。その代わりとして、現行世代のセルラーシステムで行われているのと同じく、通信が確立する直前の開始ハンドシェークの間に、多元接続技術の特徴の一部または全部を事前に確定することができる。そのような例として、ＧＳＭのようなＴＤＭＡシステムにおける多くのユーザの各々に対する時間スロット割当、および、ＷＣＤＭＡのようなＣＤＭＡシステムにおける拡散符号割当がある。事前に確定しない多元接続技術の部分的な特徴として、変化する環境への適応に柔軟性があることである。この場合、各ユーザデータ・ユニットに関連する多元接続技術の未知の部分を、盲目的に検出してよく、または、各離散信号ブロックと一緒に送信された制御情報を用いて盲目的に通信してもよい。他の代替としては、各ユーザデータ・ユニットを、分離されたシグナリングチャネルを介して送信される制御情報内のその多元接続技術の未知の特徴と、関連させることである。
【００１２】
ひとたび、ユーザデータ・ユニットの離散信号ブロック割当が決定されると、離散信号ブロックのグループにフィルタがかけられ、かつ、サンプリングされ、そして、適切なセグメントが抽出される。大部分の多元接続技術では、離散サンプルは、次の処理のための周波数領域サンプルに変換される離散時間サンプルである。各ユーザデータ・ユニットに関連する離散信号ブロック内の周波数領域サンプルは、対応する各ユーザデータ・ユニットが抽出されるように関連の多元接続技術に従って処理さる。無線関連におけるアクセス・ポイント型式のノードの場合、受信機に広帯域受信フィルタを採用してもよい。または、通信ノードがモバイル・アクセス端末の場合、所望の周波数に同調する、比較的狭帯域のバンドパス受信フィルタを採用してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下は、説明のためであり、これに限定するものではないが、特定の実施形態、手順、技術等について、特別に詳細な説明をしている。しかしながら、これら特別に詳細な事例とは別に、他の実施形態を採用してもよいということは、当業者には理解できるであろう。例えば、以下の記述では、これに限定されない例を用いて容易にしているが、本発明は、多元接続技術を用いるあらゆるシステムで採用されてもよい。いくつかの事例では、周知の方法、インタフェース、回路およびシグナリングの詳細な説明は省略され、不必要に詳細にすることにより説明が分かりにくくならないようにしている。さらに、個々のブロックが、いくつかの図には示されている。これらのブロックの機能は、個々のハードウェア回路を用い、適切にプログラムされたデジタル・マイクロプロセッサまたは汎用コンピュータと併せてソフトウエア・プログラムとデータを用い、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を用い、さらに／または一つ以上のデジタル・シグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を用いて、実現されてもよいということは、当業者には理解できるであろう。
【００１４】
図１は、種々の多元接続技術が、どのようにして時間−周波数平面で通信リソースを割り当てるかを示す。各多元接続技術では、時間リソース属性と周波数リソース属性を含む。各ブロックは、その多元接続技術で決定される時間リソース属性と周波数リソース属性を含む無線リソースの離散信号ブロックに対応する。ユーザデータの一つ以上のユニットを運ぶために、各離散信号ブロックを使用できる。これに限定されないが、図示の多元接続技術の例には、ＩＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＴＤＭＡ上のＣＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＦＤＭＡ上のＣＤＭＡ、および、ハイブリッドを含む。ハイブリッド多元接続は、一つ以上の種々のアクセス技術が使用され、リソース割当では、一方または他方のみではなく時間と周波数の両方を変えてもよい。本発明に従う柔軟なシグナリングフォーマットは、他の予期しない、そして、将来の多元接続技術にも、もちろん、これらすべてに適応する。
【００１５】
図２は、二つ以上の多元接続技術を用いて、一つ以上のノードで、情報を伝送するために実現され得る処理手順例を、フローチャート型式で示している。ステップＳ１では、多元接続（ＭＡ）技術を各ユーザデータ・ユニットと関連させ、そして、各ユーザデータ・ユニットは離散サンプルをして処理される（ステップＳ２）。各”ユーザデータ・ユニット”には、特定のユーザに対応して、離散サンプル・シーケンスを担う情報を含む。ステップＳ３では、対応する周波数サンプルを生成するため、ユーザデータ・ユニット（必要なら、ユーザデータ・ユニットに関連する多元接続技術に基づき）のオプションでの処理を説明する。各ユーザデータ・ユニットのための離散サンプルは、一つ以上の離散信号ブロックに割り当てられる（ステップＳ４）。離散信号ブロックは、時間−周波数平面に照らして理解され、（時間−周波数平面の一例を図１に示す）、そして、図１に示すパターンの一つによって特定される領域に相当して、時間通信リソースと周波数通信リソース双方の割当を含む。種々の関連多元接続技術を持つ多数のユーザデータ・ユニットを含む離散信号ブロックは、単一のパケットまたは時間スロットとして一緒にグループ化される（ステップＳ５）。さらに下記に説明するごとく、サイクリック・プレフィックス（ＣＰ）を、そのパケットまたは時間スロットに付加してもよい（サイクリック・プレフィックスはオプションである）。パケットサンプル（そして全ての関連サイクリック・プレフィックス）はアナログパルス整形フィルタを通過し、他のパケットとともに通信チャネルを介して送信される（ステップＳ６）。
【００１６】
図３は、図２の手順に従って送信された柔軟なシグナリング構成からユーザデータを抽出するために、受信機での手順例を示すフローチャートである。第一ステップは、無線インタフェースを介して送信された連続信号を受信し、フィルタをかけ、そして、サンプリングすることであり、次に、所望のユーザデータ・ユニットと関連する離散信号ブロックを含むパケットを抽出する（ステップＳ１）。この時間領域の抽出は、時間−周波数平面から所望のユーザデータ・ユニットと関連する離散信号ブロックを抽出する最初のステップであり、もし、このような情報が受信機で盲目的に検出されず、または、事前に決定されないならば、抽出のための開始点と継続時間を決定するために制御信号（Ａ１）からその入力を要求してもよい。パケット全体が一人のユーザに専用され、かつ、送信機処理にＩＤＦＴ処理が含まれなかった場合を除いて、抽出された離散時間サンプルは周波数領域サンプルに変換されるべきである（ステップＳ２）。例えば、ＩＦＤＭＡ、ＦＤＭＡおよびハイブリッド技術は全て、通常はステップＳ２を必要するが、ＴＤＭＡ技術は必要としないかもしれない。次に、各ユーザデータ・ユニットと関連する多元接続技術の離散信号ブロック割当の特徴の周波数属性が決定され、そして、時間領域抽出における抽出と同様に、各ユーザデータ・ユニットと関連する周波数サンプルが抽出され（ステップＳ３）、所望のユーザデータ・ユニットのための離散信号ブロックの抽出が完了する。次いで、ユーザ情報を抽出ために、関連する多元接続技術の処理の特徴に従って、各ユーザデータ・ユニットの離散サンプルを処理する（ステップＳ４）。同様に、多元接続技術の処理の特徴は、盲目的に検出可能、または、制御情報（Ａ２）によって供給可能となる。
【００１７】
図４は、柔軟なシグナリング方法と通信インタフェースを実装する通信システムの例を示す。一つ以上の通信チャネルを用いて、一つの送信ノード（または、一つ以上の送信ノード）から通信インタフェース２０を介して一つ以上の受信ノード３０に対し、情報は処理され送信される。通信チャネルは、無線チャネルまたは有線チャネルでもよい。送信ノード１０は、多くの処理ブロック含み、それらは、適切に構成された、または、プログラムされた電子回路を用いて実装されてもよい。その情報を通信するのに関連する通信条件、要求およびリソース等（ブロック４２）に加えて、一つ以上のユーザからの情報（ブロック４０）が供給される。各ユーザデータ・ユニットのための多元接続技術が特定される（ブロック４４）。これらユーザデータ・ユニットは、それぞれの特定された多元接続技術に基づいて処理される。種々の多元接続技術を持つユーザデータ・ユニットを単一のパケットにカプセル化して離散信号ブロックを形成し、かつ、サイクリック・プレフィックスをそのパケットに適切に含め、受信機での復調または復号を容易にしている（ブロック４６）。ブロック４６については、図５を用いて以下に更に詳細に説明する。そのパケットは他のデータ・パケットに付加され、送信機４８で、通信インタフェース２０を介して一つ以上のチャネルに送信される。送信機４８には、アナログパルス整形フィルタを含んでもよい。
【００１８】
受信ノード３０の受信機５０は、チャネルを介して信号を受信し、また、アプリケーションに応じて広帯域フィルタまたは狭帯域フィルタを含んでもよい。例えば、モバイル無線通信の関連では、基地局受信機は広帯域フィルタを採用する可能性があり、一方、モバイル・アクセス端末受信機は、所望の周波数帯域に同調を取った狭帯域フィルタを採用してもよいかもしれない。パケット抽出機５２は、個々のパケットを特定し、かつ、サイクリック・プレフィックスがあれば、それを除去する。個々のパケットはブロック５４においてサンプリングされ、その同じ信号がブロック５６において周波数領域に変換される（使用されたアクセス技術により、オプションである）。周波数領域データの各ブロックは、その関連する多元接続技術に応じた適切な技術を用いて復調される（ブロック５８）。次に、一つ以上のアプリケーションにより、得られたユーザ情報はさらに処理され、そして／または使用される（ブロック６０）。
【００１９】
図５に、受信機での各ユーザデータ・ユニットに対してブロック４６で実行される機能を、さらに詳細に示す。破線ブロックは、多元接続技術に依存してオプションである。符号多重化されたユーザ情報は、符号多重化装置７０での処理のために選別され、時間領域で入力シンボル・シーケンスを生成する。ブロック７４で適切な周波数サブキャリアにマッピングされた周波数領域シーケンスを生成するため、時間領域シーケンスは高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ブロック７２で変換され、そして、逆ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）ブロック７６において、時間領域に逆変換される。その結果の離散サンプルは、パケットを形成する他のユーザデータ・ユニットに対応するサンプルと一緒にされる。サイクリック・プレフィックスをこのパケットに付加してもよく、その後、ベースバンド・フィルタをかけ（ブロック８０）、そして送信のため、スケーリング、タイミング制御、ＲＦへの周波数変換（ブロック８２）の処理が実行される。
【００２０】
図６は、一つ以上の種々の多元接続スキームを含むデータ・パケットを送信するために使用され得る柔軟なシグナリングフォーマットの例を示す。このシグナリング構造で、一つ以上の種々の多元接続技術と関連するサンプルを、統一フォーマットで一つのパケットにカプセル化してもよい。データ・ペイロードは、前述したように、処理されかつグループ化されたユーザデータ・ユニットを含むパケットの一部分である。各データ・ペイロードは、図６では”セグメント”とも名前を付けられているが、単一の時間スロットまたはパケットを形成するため、対応するサイクリック・プレフィックス（ＣＰ）とオプションで連結してもよい。多くのパケットまたは時間スロットが、図示したごとく、一緒に付加される。各データ・ペイロードはＬｐ時間サンプルを含み、そして、各サイクリック・プレフィックスはＬｃ時間サンプルを含む。したがって、単一の時間スロットの継続時間は（Ｌｃ＋Ｌｐ）Ｔｓ秒である。ここでＴｓはサンプリング周期である。Ｌｐ周波数サンプルに対応する全帯域幅は、１／ＴｓＨｚである。
【００２１】
データ・ペイロードつまりセグメントの周波数領域表現は、図６の下部に示されており、一つ以上のサブセットを含んでもよい。その時間領域の割当属性と対応して、これらサブセットは、処理されたユーザデータ・ユニットを運ぶ離散信号ブロックを形成する。離散信号ブロックという用語には、周波数サブバンドを含むが、それに限定されなく、かつ、各離散信号ブロックは、時間リソース属性と周波数リソース属性を含む。例えば、離散信号ブロック１は、時間リソース属性（Ｔ１）と周波数リソース属性（Ｆ１）と関連付けられている。各離散信号ブロックは、種々の多元接続技術を用いて、異なるユーザからのデータに対応してもよい。図６の例では、離散信号ブロック１、２、３および４は、対応するガードバンドによって分離されて示されている。逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を用い、これらの離散信号ブロックを時間領域に容易に変換してもよい。サイクリック・プレフィックスを付加することは、オプションでの特徴であり、例えば、ＤＳ−ＣＤＭＡの場合には、必要されなくてよい。しかし、サイクリック・プレフィックスは、全ての多元接続スキームに対し統一的なフォーマットを保証し、時間および周波数領域における必要な変換を支援するのに役立つ。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を、ＤＦＴ機能の実現に用いる場合、ペイロード長Ｌは、通常、二の累乗として選択される。
【００２２】
一つの実施例では、各離散信号ブロックは、サブキャリアのサブセットとして見ることができる。離散信号ブロックにおけるこれらサブキャリアは、隣接していてもよく、または、隣接していなくてもよい。多くの時間スロットまたは離散信号ブロックを集約することにより、さらに大きな柔軟性が達成できる。例えば、より狭い離散信号ブロック帯域幅でより良い直交性を維持しながらデータ速度を増加するため、多数のＢＳ−ＣＤＭＡキャリアを、隣接した離散信号ブロック内に配置することが出来る。数個の連続した時間スロットを集約するとき、離散信号ブロック帯域幅は比例して減少するため、したがって、より多くのサブキャリアを適応させてもよい。
【００２３】
可変長パケットまたは時間スロットを適応することは、また、望ましいとしてよい。例えば、より長いパケットあるいはより短いパケットのどちらかを用いることが、より効果的か効率的である場合があってもよい。図６で示したペイロードに比較してより長いペイロードを図７（Ａ）に示す。図７（Ｂ）には、比較を容易にするため、図６を繰り返し示した。より長いパケットまたは時間スロットは、（２Ｌｃ＋２Ｌｐ）Ｔｓ秒に対応し、２倍の長さである。ここでＴｓはサンプリング周期である。２Ｌｐ周波数サンプルに対応する全帯域幅は１／ＴｓＨｚである。この種の柔軟性が有効な一例は、図１に示されたハイブリッド・アクセス・モードから生じる。陰影を付けた離散信号ブロック１は、時間領域におけるハイブリッド・リソースの２／３に対応しているが、周波数領域ではわずか１／４である。このことは、図１の右下角の部分に見ることができる。太線ブロックの離散信号ブロック２と３は周波数帯域幅の半分を取っているが、時間領域（Ｔ１）ではリソースの１／３しか取っていない。図７は、いかに種々のハイブリッド・ユーザが、可変長ペイロードで容易に適応できるか、を示す。
【００２４】
図８に、種々の多元接続・スキームと種々のユーザとの一個のパケットへのカプセル化を示す。この例では、次の三つの異なるアクセス技術が用いられている。すなわち、ＯＦＤＭ（周波数領域の左側に示されている）、ＤＳ−ＣＤＭＡ（中間に示されている）およびＯＦＣＤＭ（図の右に示されている）である。ＯＦＤＭ技術は、グループ１・ユーザ１データおよびグループ１・ユーザ２データで採用されている。種々のユーザ・グループは、相異なる要求を持つ種々の応用またはサービスに対応してもよい。ＣＤＭＡ技術は、グループ２・ユーザ１データとユーザ２データで用いられている。ＯＦＣＤＭ技術は、グループ３・ユーザ１データ、グループ３・ユーザ２データおよびグループ３・ユーザ３データで用いられている。ＯＦＤＭのグループとユーザデータは、単純に連結されている。グループ２・ユーザ１およびユーザ２データは、符号多重化され、かつ、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いて、周波数領域に変換され、グループ２周波数サンプルを生成する。グループ３・ユーザ１、２および３データは、ユーザデータがすでに周波数領域にあるため、いかなるＤＦＴも必要とせずに、グループ３周波数サンプルに多重化される。次に、三つのＯＦＤＭ、ＤＳ−ＣＤＭＡ、ＯＦＣＤＭデータブロック全てが、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を用いて、時間領域に変換され、多重化された離散時間サンプルのペイロードを生成する。シンボル間干渉に対抗するため、および、受信機での復調を改善するため、信号時間スロットを生成する多重化された離散時間サンプルまたは無線チャネルを介する伝送のデータ・パケットにサイクリック・プレフィックスを付加してもよい。
【００２５】
図８のフォーマットと処理は、無線基地局の送信機が下りリンク方向にある種々のモバイル・アクセス端末に送信する無線通信の関係に適しているが、これに限定するものではない。そのフォーマットは、また、図９に示すように、個人のモバイル・アクセス端末からの上りリンク伝送にとっても適している。グループ２に一個のみのユーザ１があり、かつ、一個のみのアクセス技術（ここではＣＤＭＡ）がユーザに用いられている仮定しているので、グループ２ユーザ１データは、ＤＦＴ処理され、そして、ＣＤＭＡブロックに配置される。その処理手順は図８の説明と同じであるが、ただし、他のブロックは占有さておらず、かつ、上りリンク伝送の他のユーザに使用されているということは除く。基地局では、多数のアクセス端末からの伝送が組合わされ、完全なパケットまたは時間スロットになる。
【００２６】
図１０は、種々の多元接続技術を採用したデータ・ユニットを変調し、かつ、処理して、一つの単一パケットとする方法の一例を示す。この例では、７６８個の情報ビットが、符号化率１／２でターボ符号化され、１５３６個の符号化ビットを生成する。これらのビットはインタリーブされ、ＱＰＳＫ変調され、７６８個のＱＰＳＫシンボルを生成する。ＯＦＤＭ型式のアクセスでは、これら７６８個のシンボルを、７６８個のサブキャリアとして扱い、１０２４個のサブキャリア長のデータ・ワードに挿入する。残り２５６個のサブキャリアは、他のユーザから来たものである。そのワードの中の１０２４個のキャリアは、長さ１０２４のＩＤＦＴを用いて、周波数領域から時間領域に変換され、１０２４個の時間サンプルを生成する。１０２４個の時間サンプルを含むデータ・パケットを送信する前に、サイクリック・プレフィックスを付加してもよい。
【００２７】
もし、多元接続技術がＯＦＣＤＭまたはＭＣ／ＤＳ−ＣＤＭＡ（両方とも、マルチコード拡散を採用）、に対応しているなら、各々１０２４チップ長の三つの異なる符号を用いて、７６８個のＱＰＳＫシンボルを拡散する。次に、拡散したシンボルは、もう一つのユーザからのシンボルを拡散するために用いた第四の符号と一緒にまとめられる。ネットワークは、符号が利用可能である限り決定可能であるため、あるユーザまたはもう一人のユーザに対して、いくつでも新しい符号を割り当てることができる。ＯＦＣＤＭの場合、加算器で合計された１０２４個のチップは、１０２４個のサブキャリアとして扱われ、次に、ＩＦＤＴを用いて時間領域に変換され、そして、サイクリック・プレフィックスが１０２４個の時間サンプルに付加される。
【００２８】
ＭＣ／ＤＳ−ＣＤＭＡ型式のアクセスの場合、加算器によって４種の符号から生成した１０２４個のチップは、４個のセクションｘ１［ｎ］〜ｘ４［ｎ］に分割される。４個のセクション各々は２５６チップの長さを持つ。各セクションは、ＤＦＴを用いて、周波数領域に変換され、それぞれ長さ２５６の４グループのサブキャリアを生成する。合成された４個のセクションは、ＩＦＤＴを用いて時間領域に変換された１０２４個のサブキャリアを含み、１０２４時間サンプルを生成する。これらの時間サンプルにサイクリック・プレフィックスが付加され、その後、伝送される。
【００２９】
図１０に示した送信機の例に続いて、柔軟なシグナリングフォーマットに従って処理する受信機の例を、図１１に示す。無線環境では、受信信号は、典型的には、マルチパス信号であり、無線チャネルによって歪も受けている。信号は、多くのパケットを含み、それらは、特定され、抽出され、サンプリングされ、さらに、全てのサイクリック・プレフィックスを取り除かなければならない。各抽出パケットは、１０２４個の送信機時間サンプルを含む。これら時間サンプルに、長さ１０２４のＤＦＴを実行し、周波数領域で１０２４個のサブキャリアを生成する。ＯＦＤＭおよびＯＦＣＤＭの場合は、これら１０２４サブキャリアは、単に、それぞれ、ＯＦＤＭまたはＯＦＣＤＭ復調機に供給される。マルチキャリアＤＳ−ＣＤＭＡでは、１０２４個のサブキャリアはｘ１［ｋ］〜ｘ４［ｋ］に分割される。次に、２５６個のサブキャリアの各セクションは、ＩＤＦＴを用いて、時間領域に変換され、各２５６個の時間サンプルを持つ時間サンプルｘ１［ｎ］〜ｘ４［ｎ］の４個のセクションを生成する。これら時間サンプルの４個のセクションは、復調のため、ＤＳ−ＣＤＭＡ復調機に供給される。
【００３０】
ここで、無線通信への限定的でない応用例を参照して、図１２に無線パケット・データ通信システム２００を示す。このシステムには、モバイル・アクセス端末（ＡＴ）２０２ａおよび２０２ｂ、複数の基地局２０４ａ〜２０４ｅ、さらに、基地局制御装置２０６が含まれる。本発明では、用語”アクセス端末”は、以下のものを含み得るが、これに限定されるものではない。すなわち、セルラー無線トランシーバ、パーソナル・コミュニケーション・システム（ＰＣＳ）端末、無線トランシーバ、また、無線トランシーバ、ページャー、インターネット／イントラネット・アクセス、ウェブ・ブラウザ、オーガナイザ、カレンダさらに／またはＧＰＳ受信機を含み得る携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップまたはパームトップ受信機、または無線トランシーバを含む電気製品である。基地局は、サービス”セクタ”と関連してもよい。アクセス端末２０２ａ、ｂは基地局２０４ａ〜２０４ｅを介して通信し、基地局はアクセス端末２０２ａと２０２ｂで無線通信を制御する。また、基地局２０４ａ〜２０４ｅは、無線通信システム２００を管理するため内蔵プログラム制御とプロセッサ・リソースを持つ基地局制御装置２０６と通信する。
【００３１】
図１３に、トランシーバ構成に相当するベースバンドを示す。これは、図１２に示すセルラー通信システムで採用してもよいし、また、いかなる他の型式の無線システムで採用してもよい。多くのユーザからのデータ・シンボルは多重化され、次に、例えば、図５〜図７に示したそれぞれの多元接続スキームに従い、送信機Ａ（例えば、一つ以上の基地局における）で離散サンプルのブロックにカプセル化される。ひとたび、送信すべき各データ・パケット（またはブロック、時間スロット等）の離散（サンプル化）時間表現が決定すると、離散時間サンプルを広帯域のパルス整形フィルタにかけることにより、対応する連続波形を合成できる。
【００３２】
受信機（セルラーシステムの例におけるアクセス端末のような）には、伝送パルス形状にマッチした広帯域フロント・エンド・フィルタが使用可能である。フィルタ出力は、分離処理のためサンプリングされる。このような分離処理には、ＤＦＴとＩＦＤＴとの組合せ、および、多元接続技術に依存する復調技術、さらに、各パケットで採用されている変調技術を用いて、パケットを開封することが含まれる。一例として、図１１に示す処理を見られたい。マルチパスを経て、チャネル歪を受けた受信信号は、オリジナルの送信信号の複数個のコピーの合計であり、種々の遅延と複雑な係数を持つ。最初、受信機は、チャネルのインパルス応答を持つ送信信号の巡回畳み込み演算に対応するように、全マルチパスのサンプルの１個のパケットを含む信号のセクションを抽出する。ＯＦ（Ｃ）ＤＭのような周波数領域の多元接続スキームの復調を実行できる時点で、または、マルチキャリアＤＳ−ＣＤＭＡか、時間領域と周波数領域スキームの混成のため、周波数サブバンドを更に処理するために分離できる時点で、ＤＦＴは、その時間サンプルを周波数領域に変換する。
【００３３】
あるいは、受信機には、サンプリング速度を低減させるため、目的とするデータを含む周波数帯域のみを抽出する狭い帯域通過フィルタを使用してもよい。このことは、狭帯域伝送により適切に動作する低速度アクセス端末にとっては、好ましいといってもよい。マルチキャリアＤＳ／ＣＤＭＡの例では、低速端末を対象としたデータには、周波数帯域の一つのみを割り当ててもよい。広帯域信号の全体を受信する代わりに、受信機は、対応する周波数帯域と同調したフィルタを使用してもよく、かつ、受信と処理を単純にするため、受信信号を単一キャリアとして取り扱ってもよい。
【００３４】
受信信号を”開封”するため、そして、特定のデータ・パケットの情報の復調に、どの型式の処理を採用すべきか検出するため、種々の技術が使用されてもよい。まず、受信機は、データ・パケットに含まれる各データ・ユニットと一緒になっている変調スキームを”盲目的に”検出できる。例えば、受信機は、多元接続スキームの様々な面について、可能性のある全ての仮定に対して、復調と復号を実行してもよく、そして、その仮定の可能性を反映するメトリックを計算してもよい。最も可能性の高い仮定が選択される。一般的に用いられ得るメトリックは、巡回冗長検査（ＣＲＣ）ビットであり、これは、符号化されたデータ・パケットに付加した冗長ビットのシーケンスから計算する。可変長ＴＤＭＡパケットの開始点と間隔を盲目的に検出する例は、米国特許６，５９４，７９３号、“デジタル通信システムにおける可変長メッセージの多重化と復号化のための方法とシステム”、で見付け出すことができ、その公開は、本願に引用して援用する。あるいは、各データ・ユニットに関連する多元接続技術は、データ・パケットと一緒に、または、制御／シグナリングチャネルを介して送られた制御信号によって運ばれてもよい。後者の方法を、図１４に示す。ここで、あるユーザからの伝送のためのデータ要求（チャネル要求）は、制御チャネルを介して、無線リソースのスケジューリング・エンティティ、例えば、基地局制御装置に伝送される。そのデータ要求には、例えば、要求されたデータ速度および多元接続の設定を含む多くの要因が含まれる。そのデータ要求に応じてチャネルが割り当てられる時、そのチャネル割当メッセージに含まれるものは、時間スロット、周波数、符号を伴ったそのデータ・ユニットと関連する多元接続技術、または、設定された多元接続に対応して割り当てられたアクセス・リソースである。
【００３５】
上述したように、各種の変調と多くのアクセス・スキームは特有の特性を示し、チャネル条件、干渉、受信機の複雑度、ユーザの設定およびユーザ要求のような要因（ただしこれに制限されない）に依存する各種の伝送計画に適応する。これらの要因は変化してもよく、かつ、いくつかの要因は急速に変化してもよいので、それに応じて時間スロットから時間スロットへと、多元接続スキームを適応させればよい。このような適応は、多元接続スキームの情報を運ぶ制御信号の供給により明示的に成されてもよい。この種の情報を供給するシグナリングチャネルに加えて、同期とチャネル推定のために、物理的なパイロット・チャネルが、各サブバンドに存在していなければならない。ＯＦＤＭおよびＯＦＣＤＭのような周波数領域の多元接続スキームでは、そのパイロット・チャネルは、通常、サブキャリアに周期的に挿入されたパイロットシンボルの型式をとる。多数のキャリアおよび単一のキャリアのＤＳ−ＣＤＭＡのような時間領域スキームでは、それは、時間領域で多重化された疑似ランダム・シーケンスの型式をとる。どういう型式を取っても、パイロット・チャネルは、それが関連するサブバンドを一意的に特定しなければならない。パイロットおよびシグナリングチャネルの構造は、狭帯域端末向きのデータを運ぶために使用される各サブバンドが自身のキャリアを有するような方法で設計されるべきである。他のサブバンドからの信号でチャネル推定を改善し、またはそれに有効なシステム情報を含ませていてもよいが、それらなしで、低価格で、低速度の狭帯域デバイスを用いて、機能を発揮できるべきである。
【００３６】
要約すれば、上述の方法は、エア・インタフェースの基本ユニットを決定する時間および周波数領域の両方でブロック化フォーマットを持った柔軟なエア・インタフェース構造を提供する。サイクリック・プレフィックスとＤＦＴベースの離散表現／処理により、時間と周波数領域間の操作と変換が容易に実現できる。このような構造で、ＯＦＤＭ、ＯＦＣＤＭ、ＩＦＤＭＡおよび（マルチキャリア）ＤＳ−ＣＤＭＡのような種々の多元接続スキームを、共通のパケットに多重化でき、かつ、カプセル化できる。単一の広帯域ＲＦフロント・エンド・フィルタ、または、所望の周波数帯域に調整した狭帯域のバンドパスフィルタを用いた、簡単で統一的なトランシーバ構造により、さらに、通信ハードウエア設計を単純化できる。適切な制御シグナリングで適応的に運用すれば、チャネル条件、装置設定およびサービス要求等の要因に従う最も適切な多元接続スキームを動的に選択することにより、全体の通信ネットワーク性能とロバスト性は大きく改善できる。
【００３７】
本説明には、各種の実施形態例が含まれるが、特許請求の範囲は開示された実施形態例に限定されないということを理解すべきである。それどころか、特許請求の範囲は、様々の他の実施形態、実装、修正さらに等価な変更をカバーすることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】周波数−時間平面において、種々の多元接続技術を表現する図である。
【図２】限定的でない応用例に従ったパケットの処理と伝送の手順を示すフローチャートである。
【図３】図１の限定的でない応用例に従ってフォーマットされたパケットの受信手順を示すフローチャートである。
【図４】通信インタフェースを介して、送信ノードが受信ノードと通信することを示す機能ブロック図である。
【図５】図４におけるブロック４６によって実行される処理機能をさらに詳細に示す図である。
【図６】信号ファーマット例を示す図である。
【図７】可変長の時間スロットまたはパケットをサポートするためのフォーマット例を示す。
【図８】図４に示された信号フォーマット例における単一の時間スロットまたはパケットで、種々のアクセス技術を用いて種々のユーザデータを組入れる状態を示す図である。
【図９】単一の時間スロットまたはパケットで、一人のユーザのデータを組入れる状態を示す図である。
【図１０】単一のパケットまたは時間スロットにおける伝送のため、種々の多元接続技術と関連するユーザデータを処理する、限定的でない例を示す図である。
【図１１】種々の多元接続技術と関連するユーザデータを含む受信機でパケットを処理する、限定的でない例を示す図である。
【図１２】セルラー無線通信システムを示す図である。
【図１３】広帯域パルス整形フィルタと広帯域またはバンドパス受信フィルタを用いる通信システムの例を示す図である。
【図１４】通信ノード間で、多くのアクセス型式を含む制御型式情報を通信する場合に使用する、限定的でない信号フォーマットを示す図である。
【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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【国際調査報告】
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