(57)【要約】【課題】モバイルモード通信システムの逆方向リンク上の同期。【解決手段】衛星通信システムのリターンリンクにおいて直交多元接続通信を提供するための方法と装置が開示されている。一実施形態では、信号の送信に関連する送信パラメータの閉ループ制御が行なわれることができる。更に、もし検知された変化がある一定の閾値を満たす場合には送信パラメータの開ループ制御が行なわれるように、端末の動きの変化がモニターされる。例えば、もし急なあるいは突然の動きが検知される場合は、開制御が行なわれる。【選択図】      図５
2008502210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星通信システムのリターンリンクにおいて直交多元接続通信を提供する方法であって、
信号の送信に関連した少なくとも１つの送信パラメータの閉ループ制御を行なうことと；
端末の動きにおける変化を検知するためにモニターすることと；そして
もし前記の検知された変化がある一定の条件を満たす場合には、前記少なくとも１つの送信パラメータの開ループ制御を行なうことと；
を備える方法。
【請求項２】
前記開ループを行なうことは、
もし動きにおいて急な変化が検知される場合には、開ループ制御を行なうこと、
を備える、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記閉ループ制御を行なうことは、
前記送信パラメータを調整するために使用される情報を備える制御信号を受け取ることと；そして
前記制御信号に応じて前記送信パラメータを調整することと；
を備える、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記制御信号は順方向リンクパイロット信号である、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記閉ループ制御を行なうことは、
前記制御信号を生成する際に使用するために逆方向リンクパイロット信号を送ること、
を更に備える、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記開ループ制御を行なうことは、
前記検知された変化に基づき前記送信パラメータを調整すること、
を備える、請求項３記載の方法。
【請求項７】
前記送信パラメータは周波数である、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記送信パラメータはタイミングである、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記変化を検知することは、
前記端末でドップラー周波数を追跡すること、
を備える、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
ドップラー周波数を追跡することは、
全地球測位システムから受け取られたポジションロケーション情報を使用すること、
を備える、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記直交多元接続通信は直交符号分割多元接続に基づく、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記直交多元接続通信は直交周波数分割多元接続に基づく、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
衛星通信システム中のリターンリンクにおいて直交多元接続通信を提供するための端末において使用する装置であって、
信号の送信に関連した少なくとも１つの送信パラメータの閉ループ制御を行なうように構成されたプロセッサと；
端末の動きにおける変化を検知するためにモニターするように構成され、前記プロセッサに結合された動き検知ユニットと；
を備え、
前記プロセッサは、もし前記の検知された変化がある一定の閾値を満たす場合には、少なくとも１つの送信パラメータの開ループ制御を行なうように構成されている、
装置。
【請求項１４】
前記プロセッサは、もし動きにおいて急な変化が検知される場合は、開ループ制御を行なう、請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記プロセッサは、前記送信パラメータを調整するために使用される情報を備える制御信号を受け取ることにより、そして、前記制御信号に応じて前記送信パラメータを調整することにより、閉ループ制御を行う、請求項１３記載の装置。
【請求項１６】
前記制御信号は順方向リンクパイロット信号である、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記プロセッサは、  前記制御信号を生成する際に使用するために逆方向リンクパイロット信号を送る、請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記プロセッサは更に、前記検知された変化に基づき前記送信パラメータを調整することにより、開ループ制御を行なう、請求項１５記載の装置。
【請求項１９】
前記送信パラメータは周波数である、請求項１３記載の装置。
【請求項２０】
前記送信パラメータはタイミングである、請求項１３記載の装置。
【請求項２１】
前記動き検知ユニットは、前記端末の前記動きにおける変化を検知するモニタリングのために使用されるポジションロケーション情報を生成するように構成された全地球測位システム（ＧＰＳ）を備える、請求項１３記載の装置。
【請求項２２】
前記ポジションロケーション情報は、ドップラー周波数を追跡するために使用される、請求項１３記載の装置。
【請求項２３】
前記直交多元接続通信は直交符号分割多元接続に基づく、請求項１３記載の装置。
【請求項２４】
前記直交多元接続通信は直交周波数分割多元接続に基づく、請求項１３記載の装置。
【請求項２５】
衛星通信システムのリターンリンクにおいて直交多元接続通信を提供する装置であって、
信号の送信に関連した少なくとも１つの送信パラメータの閉ループ制御を行なうための手段と；
端末の動きにおける変化を検知するためにモニターするための手段と；そして
もし前記の検知された変化がある一定の閾値を満たす場合には、前記少なくとも１つの送信パラメータの開ループ制御を行なうための手段と；
を備える装置。
【請求項２６】
衛星通信システムのリターンリンクにおいて直交多元接続通信を提供する際に使用される機械可読記憶媒体であって、
信号の送信に関連した少なくとも１つの送信パラメータの閉ループ制御を行なうためのインストラクションと；
端末の動きにおける変化を検知するためにモニターするためのインストラクションと；そして
もし前記の検知された変化がある一定の閾値を満たす場合には、前記少なくとも１つの送信パラメータの開ループ制御を行なうためのインストラクションと；
を備える機械可読記憶媒体。
【請求項２７】
衛星通信システムのリターンリンクにおいて直交多元接続通信を提供する方法であって、
順方向リンクパイロット信号を受け取ることと；
前記順方向リンクパイロット信号から送信パラメータを引き出すことと；
前記引き出された送信パラメータに基づき逆方向リンクパイロット信号を送ることと；
端末の動きにおける変化を検知するためにモニターすることと；そして
もし前記の検知された変化がある一定の閾値を満たす場合には、前記検知された変化に基づき前記送信パラメータを調整することと；
を備える方法。
【請求項２８】
前記送信パラメータは周波数である、請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記送信パラメータはタイミングである、請求項２７記載の方法。
【請求項３０】
変化を検知するためにモニターすることは、
全地球測位システムから受け取られたポジションロケーション情報を使用すること、
を備える、請求項２７記載の方法。
【請求項３１】
前記直交多元接続通信は直交符号分割多元接続に基づく、請求項２７記載の方法。
【請求項３２】
前記直交多元接続通信は直交周波数分割多元接続に基づく、請求項２７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、無線通信システムに関し、より特に、直交多元接続技術を利用する衛星および航空通信システムに関係する。
【背景技術】
【０００２】
衛星と航空(satellite and aerial)を含む様々な通信システムが何年にもわたって開発されてきている。直交符号分割多元接続（ＯＣＤＭＡ）は、衛星通信システムの中で使用することができる１つの技術である。符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）は、別々のユーザあるいはユーザトラフィック信号チャネルを提供するスペクトラム拡散変調技術の使用によって特徴づけられる。典型的なＣＤＭＡに基づいた衛星システム(CDMA based satellite system)においては、異なる端末からの信号は同期されていない。この結果、信号は、コード位相がずれて到着し、互いに干渉を生じさせる原因となる場合がある。
【０００３】
ＯＣＤＭＡに基づいた衛星システムにおいては、異なる端末から送信された信号は、受信機で、それらが同期して到着するように時間が合わせられ、そして、互いにコード位相があっている、あるいはコード同期を有している。特に、各ユーザ端末は、異なる端末の送信を識別するために使用される直交ウォルシュコード(orthogonal Walsh codes)を割り当てられている。周波数での、そして時間での同期によって、相互相関がゼロに近づくので端末から受信された異なる信号間では、概して、相互干渉がないかほとんどない。これは、著しく低減された干渉により、より高い帯域幅効率を達成する。
【０００４】
直交多元接続もまた、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）のような他の変調方式を使用して達成されることができる。ＯＦＤＭＡにおいては、利用可能な帯域幅は、トーン(tones)と呼ばれる複数の周波数帯域に分割される。受信機での整合フィルタリングの後、干渉が他のトーンから観察されないという意味で、これらのトーンは互いに直交する。異なるユーザは、利用可能なトーンのサブセット(a subset of the available tones)を割り当てられる。ＯＦＤＭＡシンボルのサイクルプレフィックス(cycle prefix)が挿入されるガードタイム(guard time)は、それがユーザの間で最大遅延差異(largest differential delay)より大きい限り、異なるトーンの間で直交性を維持するのを助ける。端末の間で大きな遅延差異を持つシステム、例えば、静止衛星あるいは飛行機から地上局までの通信などでは、ガードタイムは、非常に大きくて帯域幅の効率的な使用を生じさせるものである必要がある。それ故に、ＯＦＤＭＡにおいてでさえ、周期的プレフィックスの長さを減らすために異なる端末の間である程度のタイミング同期を必要とするであろう。異なるユーザ受信信号中の周波数同期は、ＯＣＤＭＡ同様にＯＦＤＭＡにおいても必要とされる。
【０００５】
衛星通信システムの順方向リンク上では、信号が、同じ場所(location)で、すなわち、１以上の遠隔端末に通信サービスを提供するハブ(hub)あるいはゲートウェイ(gateway)で始まるので、異なるコードの間での直交性は有効に維持される。いくつかのゲートウェイが通信システム全体にわたって使用される場合は、それらは、共通のタイミングソース、例えばユニバーサルタイム(Universal Time)と呼ばれるもののフォームを使用する全地球測位システム（ＧＰＳ）衛星から検知される信号の位相など、を使用するように一般に構成される。あるいは、ゲートウェイは、互いに通信中であり得て、及び／又は、タイミング信号基準が、同期メカニズムを提供するために使用されるかもしれない。
【０００６】
ＯＣＤＭＡ／ＯＦＤＭＡ技術もまた、衛星および航空通信システムのリターンあるいは逆方向(return or reverse)のリンク経路で、すなわち、端末からハブまたはゲートウェイへ、あるいは飛行機から地上局へ転送された信号に対して、使用されることができる。リターン信号におけるＯＣＤＭＡの使用は、「リターンリンク上の直交符号分割多元接続(Orthogonal Code Division Multiple Access on Return Link)」の名称で２００３年６月２３日に出願された、同時に係属の米国特許出願第１０／６０３，４２１号において、開示されている。一般に、リターンリンク上の端末によって転送されている信号の場合は、共通の同期メカニズムはない。従って、異なる端末から送信された信号は、それらの異なる伝播遅延のために、ゲートウェイに非同期に到着するかもしれない。それ故に、衛星通信システムは、順方向リンク上で使用のためにＯＣＤＭＡを、あるいはそれとＯＦＤＭＡとを、容易に組み込むことができるのであるが、この技術を逆方向リンク上で使用することは、より困難である。更に、移動性(mobility)が、逆方向リンクパス中の送信信号の時間ベースおよび周波数を同期させる際に更なる問題を引き起こす。
【０００７】
従って、衛星通信システムのリターン信号経路において、例えばＯＣＤＭＡあるいはＯＦＤＭＡのような、より効率的で及び／又は効果的な直交多元接続の必要性がある。
【発明の開示】
【０００８】
［要約］
上記に説明されたように、異なるユーザ端末からの受信信号の時間および周波数のようなパラメータは、逆方向リンク上の信号の間で直交性を維持するために、しっかりと(closely)同期されるべきである。ここに開示される実施形態は、時間および周波数同期を達成するための方法および装置を提供することによって、上記に述べられた必要性に対応する。
【０００９】
１つの面(aspect)では、通信システムのリターンリンクにおいて直交多元接続通信を提供する方法は、信号の送信に関連した少なくとも１つの送信パラメータの閉ループ制御を行なうことと；端末の動きにおける変化を検知するためにモニターすることと；そして、もし検知された変化がある一定の閾値(a certain threshold)を満たす場合には、少なくとも１つの送信パラメータの開ループ制御を行なうことと；を備える。閉ループ制御は、送信パラメータを調整するために使用される情報を含む制御信号を受け取ることと；そして、制御信号に応じて送信パラメータを調整することと；と備えることができる。又、閉ループ制御は、更に、制御信号を生成する際に使用するために逆方向リンクパイロット信号を送ることを備えることができ。開ループ制御は、検知された変化に基づき送信パラメータを調整することを備えることができる。変化は、端末でドップラー周波数(Doppler frequency)を追跡することにより検知されることができる。全地球測位システム(Global Positioning System)から受け取られたポジションローカル情報(position location information)は、ドップラー周波数を追跡するために使用されることができる。
【００１０】
別の面においては、通信システムのリターンリンクにおいて直交多元接続通信を提供するための端末において使用するための装置は、信号の送信に関連した少なくとも１つの送信パラメータの閉ループ制御を行なうように構成されたプロセッサと；端末の動きにおける変化を検知するためにモニターするように構成され、プロセッサに結合された動き検知ユニットと；を備え、プロセッサは、もし検知された変化がある一定の閾値を満たす場合には、少なくとも１つの送信パラメータの開ループ制御を行なうように構成されている。動き検知ユニットは、端末の動きにおける変化を検知するためにモニターする際に、ポジションロケーション情報を生成するように構成された全地球測位システム受信機を含むことができる。
【００１１】
更に別の面では、通信システムのリターンリンクにおいて直交多元接続通信を提供する装置は、信号の送信に関連した少なくとも１つの送信パラメータの閉ループ制御を行なうための手段と；端末の動きにおける変化を検知するためにモニターするための手段と；そして、もし検知された変化がある一定の閾値を満たす場合には、少なくとも１つの送信パラメータの開ループ制御を行なうための手段と；を備える。
【００１２】
更なる面では、通信システムのリターンリンクにおいて直交多元接続通信を提供する際に使用される機械可読記憶媒体は、信号の送信に関連した少なくとも１つの送信パラメータの閉ループ制御を行なうためのインストラクションと；端末の動きにおける変化を検知するためにモニターするためのインストラクションと；そして、もし検知された変化がある一定の閾値を満たす場合には、少なくとも１つの送信パラメータの開ループ制御を行なうためのインストラクションと；を備える。
【００１３】
なお更なる面では、通信システムのリターンリンクにおいて直交多元接続通信を提供する方法は、順方向リンクパイロット信号を受け取ることと；順方向リンクパイロット信号から送信パラメータを引き出すことと；引き出された送信パラメータに基づき逆方向リンクパイロット信号を送ることと；端末の動きにおける変化を検知するためにモニターすることと；そして、もし検知された変化がある一定の閾値を満たす場合には、検知された変化に基づき送信パラメータを調整することと；を備える。
【００１４】
上記の実施形態では、送信パラメータは周波数であってよい。送信パラメータはまた、タイミングであってもよい。更に、直交多元接続は、ＯＣＤＭＡ利用技術(OCDMA based technique)あるいはＯＦＤＭＡ利用技術(OFDMA based technique)であってもよい。更に、通信システムは衛星あるいは航空の通信システムであってよい。
【００１５】
［詳細な説明］
様々な実施形態が、以下の図面を参照して詳細に説明され、図面においては、同様の参照番号が同様の要素を指している。
【００１６】
下記に説明される実施形態は、ＯＣＤＭＡ利用衛星通信システムのリターンリンクにおいて、より効率的なそして／あるいはより正確な、コード同期を可能とする。ＯＣＤＭＡ利用システムでは、端末からの信号は、ほぼ完全に位置合わせされたチップパターンで比較的同じ周波数でゲートウェイに到着することにより、互いからの直交性を維持する。然しながら、この同期を達成することを妨げる要因がある。その軌道位置についての衛星動き振動(satellite motion oscillation)は、周波数とタイミングのオフセットを引き起こす。衛星フットプリント(satellite footprint)における異なるポイントに位置している異なる端末もまた、端末の間でドップラー周波数差(Doppler frequency differences)を引き起こすかもしれない。更に、１つ以上の端末の動きは、周波数とタイミングのオフセットを引き起こすかもしれない。説明のためにＯＣＤＭＡを参照して実施形態が説明されているということに、ここで注意が必要である。然しながら、同期技術は、他の直交多元接続変調方式、例えば、これに限定されないがＯＦＤＭＡなど、に適用されることができる。同様に、実施形態は衛星通信を参照して説明されているが、同期技術は、他の通信システム、例えば、これに限定されないが航空通信システム(aerial communication system)など、に適用されることができる。
【００１７】
同期を達成するために、実施形態に従う端末は、送信オペレーションパラメータ(transmit operation parameters)、例えば周波数およびタイミングなど（以下「送信パラメータ(transmit parameters)」）、の開ループ制御のみならず閉ループ制御も行なう。一般に、実施形態に従う端末は、ゲートウェイから、1以上の送信パラメータを調整するために使用されることができる情報を含む制御信号を、受け取ることができる。制御信号は、端末からゲートウェイへの基準信号に基づいている。端末は、そのあと、制御信号に応じて1以上の送信パラメータを調整することができる。それ故に、送信パラメータの閉ループ制御は、端末で行なわれる。更に、端末はまた、その動きの変化を検知するためにモニターもする。もし検知された変化がある一定の閾値を満たす場合、端末は、その動きの検知に基づき１以上の送信パラメータの調整を行なうことができる。従って、端末は開ループ制御を行なう。
【００１８】
次の説明においては、実施形態の通しての理解を提供するために特定の説明が与えられる。然しながら、これらの特定の詳細なしに実施形態が実施され得るということは、当業者によって理解されるであろう。例えば、回路は、不必要に詳細な実施形態を不明瞭にすることのないようにブロック図で示されことができる。他の例では、よく知られた回路、構造、および技術は、実施形態を不明瞭にしないように詳細に示されるかもしれない。
【００１９】
また、フローチャート、フローダイアグラム、構造ダイアグラム、あるいはブロック図として描写されるプロセスとして実施形態が記述されることができる、ということに注意すべきである。フローチャートはシーケンシャルなプロセスとして動作(operation)を説明するかもしれないが、動作の多くは、パラレルに、あるいは同時に、行なわれることができる。更に、動作の順序は並び替えられることができる。その動作が完了する時に、プロセスは終了する。プロセスは、方法、機能、処理手続き、サブルーチン、サブプログラムなどに対応することができる。プロセスが機能に対応する時は、その終了は、呼出し機能あるいはメイン機能への機能のリターンに対応する。
【００２０】
更に、ここに開示されているように、用語「ハブ(hub)」および「ゲートウェイ(gateway)」は、技術的に同義的に使用されることができ、また、衛星を通しての通信を管理する専門の地上局(ground station)あるいは基地局(base station)を指してもよい。用語「端末(terminal)」および「ユーザ端末(user terminal)」は、同義的に使用されることができ、そして、加入者ユニット(subscriber units)、モバイルユニット(mobile units)、移動局(mobile station)、あるいは他の無線通信デバイス、例えば、つぎのものに限定されないが、携帯電話(cellular telephone)、データトランシーバ(data transceiver)、携帯情報端末(personal data assistant)、そしてページャ(pager)などを指してもよい。端末は、携帯型、望まれるような車両搭載型、あるいは航空機搭載デバイスであってよい。用語「記憶媒体(storage device)」は、データを保存する1以上のデバイスを表すことができ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、及び/又は、情報を保存するための他の機械可読媒体(machine readable mediums)を含む。用語「機械可読媒体」は,ポータブルなあるいは固定された記憶デバイス、光記憶デバイス、無線チャネル、そして、インストラクション及び／又はデータを保存する、含む、あるいは搬送することが可能な様々な他の媒体を含むが、これらに限定されない。
【００２１】
図１は、衛星利用通信システム(satellite-based communication system)１００の1例の実施形態を示しており、サービスエリア１１４内の複数の端末１１２と少なくとも１つのゲートウェイ１１６の間の通信を中継する衛星１１０を組み込んでいる。１つよりも多い衛星がシステム１００の中にあってもよいし、及び／又は、１つよりも多いゲートウェイがサービスエリア１１４の中にあってもよい。ゲートウェイ１１６は、例えば、インターネットあるいは他のある外部ネットワーク（示されていない）のような外部ネットワークと衛星ネットワークとの間のアクセスポイントを提供できる。端末１１２は、衛星１１０およびゲートウェイ１１６を通して、外部ネットワークと通信する。
【００２２】
サービスエリア１１４は、セルとも呼ばれる１以上のビーム(beam)１１８によってカバーされており,それらは衛星１１０によって地球の表面に投影される。ビーム１１８は、衛星通信信号を地球表面に投影することにより生まれる「スポット（spot）」あるいはエリアを照らす。ビームは、予め定められたサービスエリアパターン(coverage pattern)に配置される。各ビーム１１８は典型的に、全周波数再使用パターンの場合においての衛星１１０に利用可能な全周波数スペクトルか、あるいは、部分的再使用パターンの場合においての利用可能な周波数スペクトルのある区分か、のいずれかを使用する。各ビーム１１８はまた、共通地理的エリアをカバーしているチャネルあるいはリンクとも呼ばれる複数のサブビーム(sub-beam)も含むことができ、各サブビームは、特定の周波数帯を占めている。
【００２３】
４つのタイプの通信リンクがある。ゲートウェイ１１６から衛星１１０に送信される信号を含む順方向／アップリンク１２６。衛星１１０からゲートウェイ１１６に送信される信号を含むリターン／ダウンリンク１２４。衛星１１０からビーム１１８中の端末１１２に送信される信号を含む順方向／ダウンリンク１２２。端末１１２から衛星１１０に送信される信号を含むリターン／アップリンク１２０。従って、順方向／アップリンク１２６とリターン／アップリンク１２０は共に、衛星１１０に行く信号を含むアップリンクを備えている。順方向／ダウンリンク１２４とリターン／ダウンリンク１２２は共に、衛星から送信されている信号を含むダウンリンクを備える。同様に、順方向／アップリンク１２６と順方向／ダウンリンク１２２は共に、ゲートウェイ１１６から端末１１２に行く信号を含む順方向リンクを備える。リターン／アップリンク１２０とリターン／ダウンリンク１２４は共に、端末１１２からゲートウェイ１１６に行く信号を含むリターンリンクを備える。
【００２４】
直交ＣＤＭＡ(OrthogonalＣＤＭＡ)は、信号の変調および復調の一部として直交コード(orthogonal codes)を使用することにより、衛星利用通信システムのリターン方向において使用される。ＯＣＤＭＡでは、各ユーザ端末は、逆方向リンク上でウォルシュコード(Walsh code)を割り当てられる。ウォルシュコードの長さは、ユーザ端末がデータを送信できるデータレートを決定する。ＯＣＤＭＡ利用システムは、１ビームにおける少なくとも２つの端末からの信号間の既知のコード位相関係(known code-phase relationship)を使用する。様々な端末のための信号間の既知のコード位相関係は、それぞれのウォルシュコードのタイミングあるいは位相が、チップ期間あるいは持続時間のほんの少しの部分互いから相対的に離れているような状態であり、そして、概して互いの少しの程度内(within a few degrees of one another)である搬送周波数差(carrier frequency differences)が維持される。
【００２５】
従って、直交ＣＤＭＡ利用通信システムのリターンリンク信号は、直交性を維持するように同期される。図１の中で示されるシステムのような衛星通信システムでは、衛星１１０は、固定された位置(position)にはなく、サービスエリア１１４に対し動いている。衛星１１０が動くにつれ、衛星と端末１１２の間の距離は変わる。衛星１１０の運動に加えて、端末１１２の１つ以上もまた動いているかもしれない、ここではこのあとモバイル端末と呼ばれる。例えば、端末は、飛行機上の急降下(dive)であるかもしれない。
【００２６】
更に、上記で述べたように、ＯＦＤＭＡはまた、直交多元接続変調方式として使用されてもよい。ＯＦＤＭＡでは、ある数のトーンは各端末に割り当てられる。トーンの数は、端末が送信できるデータレートを決定する。然しながら、先に述べたように、ＯＦＤＭＡシステムはまた、周波数同期を必要とする。ＯＦＤＭＡシステムのためのタイミング同期は決定的なようなものではないが、それは周期的プレフィックス要件(cyclic prefix requirement)を減らすために必要とされる。以下に説明される同期方式は、ＯＦＤＭＡシステムにも同様に当てはまる。主な違いは、パイロット信号のような物理層チャネルの構造である。然しながら、必要な測定が適切な質を備えて行なわれる限り、以下に説明される同期メカニズムは、物理的パイロットおよび他のフィードバックチャネルの実際の構造には寛容で(agnostic)ある。
【００２７】
周波数オフセットやコードタイミングのような送信パラメータの同期を維持するために、ゲートウェイ１１６は、衛星１１０および端末１１２の動きをモニターあるいは追跡することができ、そして、送信パラメータを調整するために使用されることができる情報を含む制御信号を送る。端末１１２は、制御信号を受け取り、そして、制御信号に応じて送信パラメータを調整できる。一実施形態では、端末１１２は、ゲートウェイ１１６に、制御信号を生成するために使用されることができる情報を含む基準信号(reference signal)を送る。例えば、衛星１１０およびモバイル端末の動きに基づき、制御信号は、モバイル端末の動きに対し補償するために送信パラメータへの更なる調整をもたらすインストラクションを含むことができる。結果として、送信パラメータの閉ループ制御が行なわれる。従って、各端末１１２からのリターンリンク信号は、ウォルシュコードがある一定のチップ期間によって分離されそしてある一定の搬送周波数差が維持されるように、時間同期されることができる。
【００２８】
然しながら、もしモバイル端末が動きにおいて急な変化(abrupt change)、例えば、速い回転あるいは方向の変更、あるいは速度の突然の加速／減速など、をする場合は、ゲートウェイ１１６は、モバイル端末と衛星１１０の相対的動きを十分にモニターすることができないかもしれない。それ故に、以下に説明される実施形態においては、端末１１２は、それら自身の動きの変化を検知するためにモニターできる。もし動きにおいて検知された変化がある一定の閾値を満たす場合は、端末１１２は、検知の結果に基づきその送信パラメータを調整できる。あるいは、端末１１２は、ゲートウェイ１１６からの制御信号に応じてその送信パラメータを調整するために、一時的に、中止できる。結果として、送信パラメータの開ループ制御が行なわれる。
【００２９】
一実施形態においては、パイロット信号は、順方向リンク信号に対し、コヒーレント位相基準(coherent phase reference)として使用される。すなわち、データ変調を含まない信号が、基準として、サービスエリアの領域の全体にわたってゲートウェイ１１６によって送信される。最初のシステム同期を得、そして、ゲートウェイ１１６によって送信される他の信号の時間、周波数および位相トラッキングを提供するために、パイロット信号は端末１１２によって使用される。パイロット搬送波(pilot signal carrier)を追跡することから得られた位相情報は、他のシステム信号あるいはトラフィック（すなわち、データ）信号のコヒーレント復調のためのキャリア位相基準として使用される。この技術は、多くのトラフィック信号が共通パイロット信号を位相基準として共有することを可能にし、より少ないコストでより効率的なトラッキングメカニズムを提供する。そのゲートウェイあるいは基地局からその周波数上で信号を受け取る端末によって使用され共有される各周波数に対し、単一のパイロット信号が、典型的に、各ゲートウェイあるいは基地局によって送信される。より詳細な説明は、図１を参照して以下に説明される。説明の目的のため、地球静止衛星利用通信システム(geo-stationary satellites based communication systems)が前提とされる。然しながら、実施形態の範囲は、他の通信システムにも拡張され得る。
【００３０】
地球からみて静止をベースにしたシステムにおいて、ゲートウェイ１１６は、順方向リンク方向でパイロット信号、以下に順方向リンクパイロット信号あるいは第１パイロット信号と呼ぶ、を送信する。順方向リンクビームに位置する１以上の端末１１２が、送信されたパイロット信号を取得し追跡する。各端末１１２は、ゲートウェイ１１６で発生したパイロット信号からキャリア位相および変調チップクロックタイミングを回復するために作動する。各端末はそのあと、その送信あるいは送信搬送周波数とチップクロックタイミングを、回復された順方向パイロット搬送周波数およびチップクロックタイミングから引き出す。
【００３１】
（技術的によく理解されている）使用において適用可能なプロトコルあるいはシステムに従う適切な時間に、ゲートウェイ１１６と通信している各端末１１２は、逆方向リンク方向でパイロット信号、以下に逆方向リンクパイロット信号あるいは第２パイロット信号と呼ぶ、を送信する。順方向リンクパイロット信号から前に引き出されたタイミングに対して送信あるいは送信された信号のタイミングを進めるあるいは遅らせる能力を備えて、一部のあるいは全ての端末１１２はインプリメントされることができる、ということに注意が必要である。
【００３２】
上記に説明されたように、端末１１２は、第１パイロットを使用してゲートウェイ１１６用のパラメータを追跡し、そして引き続いて、ゲートウェイは、第２パイロットを使用して端末１１２用のパラメータを追跡する。パラメータを追跡することによって、１つ以上の送信パラメータが、コード位相同期のためにモニターされることができる。より特に、信号タイミングのようなパラメータは追跡されるかもしれないし、及び／又は、第１か第２かの何れかのパイロット信号の周波数もまた追跡されるかもしれない。典型的には、追跡された周波数と基準周波数の間のオフセット値は、１つの送信パラメータである。
【００３３】
従って、端末１１２は、受信された第１パイロット信号から少なくとも１つの送信パラメータを引き出すことができる。この引き出し(derivation)複数の端末１１２の各々内で行なわれる。端末１１２は、そのあと、割り当てられた時間に、引き出された少なくとも１つの送信パラメータを含む第２パイロット信号を送信する。例えば、送信パラメータがコードタイミングあるいは期間であると仮定すると、ゲートウェイ１１６は、第２パイロット信号のタイミングを逆方向リンク基準信号と比較するであろう。リターンリンク基準信号は、典型的にはゲートウェイ１１６で生成され、それがゲートウェイ１１６で受け取られるべきであるような、完全に時間調整されたリターンリンク送信の理想的なタイミングを表わす。基準信号は、ローカル基準から引き出されることができ、衛星トランスポンダ(satellite transponder)を介して地球上の基準点（典型的にはビームの中心）への、そして、からの、予想された往復遅れ(predicted round trip delay)によって、加えて、より離れた端末１１２に対して許可するための適切なマージン(suitable margin)によって、遅延する。あるいは、基準信号は、１以上の端末１１２の受信されたパイロット信号から引き出されることができる。
【００３４】
基準と逆方向リンクパイロット信号のこの比較に、少なくとも一部分基づき、ゲートウェイ１１６は、各端末に送信されるべきタイミングあるいは制御情報を決定する。制御情報は、逆方向リンクパイロット信号と基準信号との間のタイミング差異を示すデータを表わす。同期のための望まれるタイミングが達成されるように、基準信号に対して信号タイミングを進めるか遅らせることにより、ゲートウェイに送信された信号のタイミングを変更あるいは調整するために、この情報は、端末によって使用される予定になっている。
【００３５】
ゲートウェイはそのあと、制御、コマンド、あるいは基準信号を、順方向リンク上で、各所望された端末に送信する、それは、その送信パラメータを進めるかあるいは遅らせるように端末に指示するように作用する。これはコントロールシグナリング(control signaling)と呼ばれることができる。ゲートウェイによって提供される情報あるいはコマンドに応じて、各端末は、ゲートウェイにおいて受信機との時間調整を維持するために、その送信タイミング及び／又は周波数を、典型的に、受け取られたインストラクションに従って、小さなインクリメントで、調整する。
【００３６】
例えば、タイミングは、調整が行われる量あるいは大きさを決定するために、いくつかのあらかじめ選択されたアプローチあるいは技術を使用して、進めるかあるいは遅らせることができる。一実施形態では、システムデザイン中に、タイミングあるいは周波数における予め定められた量の調整あるいは変更が選択されることができ、制御信号に応答するための基準として使用されることができる。そのような値は、どれくらい速くに、あるいは効率的に端末がパラメータを調整するのかどうかについて、またどのくらい大きな変更が所定の結果を達成するために一般に要求されているのかどうかについて、既知の経験的なデータに基づくことができる。それはまた、端末のデザイン特性にも基づくことが出来る。更に、所望の値よりもやり過ぎることを避ける(avoid overshooting)ために端末内でより小さな変更を加えることを望むようにリードするかもしれないインストラクションを実行する際に、遅延要因があり得る。時間調整を維持するために使用される、端末の送信タイミングの変化を決定しそしてインプリメントするようなプロセスは、ビーム中の複数の端末のために行なわれることができる。所望の時間調整を確実にする(ensuring)ことは、リターン方向で直交ＣＤＭＡの使用を可能とする本発明の１つの面(aspect)である。
【００３７】
従って、ゲートウェイは順方向リンクパイロット信号を送信する。端末は、順方向リンクパイロット信号を獲得しそして追跡し、キャリア位相および変調チップクロックタイミングを回復する。端末はそのあと、その送信搬送周波数およびチップクロックタイミングを、回復された順方向パイロット搬送周波数およびチップクロックタイミングから引き出す。
【００３８】
上記のプロセスは、ほとんどの端末１１２に対して十分な同期を提供するかもしれないが、順方向リンクパイロット信号に基づいて引き出された送信搬送周波数及び／又はチップクロックタイミングは、端末がモバイルの時、同期におけるエラーを生じさせ、そしてそれによって干渉を起こさせるかもしれない。上記に説明されたように、端末の動きにおいて方向あるいは速度の急な変化は、端末に、他の信号に直交でない信号を送信させるかもしれない。それ故に、突然の動きが検知される時は端末１１２が送信パラメータに開ループ調整を行うように、各端末１１２は、その動きを検知するためにモニターする。
【００３９】
図２は、複数の端末からリターンリンク上で複数の同時直交ＣＤＭＡ送信を受け取るために、ゲートウェイにおいてインプリメントされることができる受信機２００の１例の実施形態を示す。受信機２００は、ダウンコンバータ(downconverter)２０４に結合されたアンテナ２０２を含み、ダウンコンバータは、ダウンコンバージョン(downconversion)のための様々な技術に基づき、ＲＦ信号をとりそして周波数を低減する。ダウンコンバートされた信号は、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）コンバーター２０６によってアナログからデジタル信号に変換される。デジタル信号は、複数のデスプレッダ(despreaders)２０８ａ〜２０８ｎの各々に入力される。コードソース(code source)２１０もまた、デスプレッダ２０８ａ〜２０８ｎの各々に結合される。コードソース２１０は、入力ＣＤＭＡ信号を逆拡散する(despread)ために必要とされるコードをデスプレッダに供給する。各デスプレッダ２０８ａ〜２０８ｎもまた、データ復調器２１２ａ〜２１２ｎにそれぞれ結合される。
【００４０】
上記に説明された所望のコマンドあるいは制御信号を生成するために、受信機２００は、デスプレッダ２０８ａ〜２０８ｎおよび復調器２１２ａ〜２１２ｎを使用する。いくつかの実施形態においては、サーチャ２２０がインプリメントされてもよいし、そして、制御信号が、デスプレッダ２０８ａ〜２０８ｎおよびサーチャ２２０を使用して生成されてもよい。サーチャ２２０は、様々な、データと関係のない(non-data bearing)、端末から受け取られたパイロット信号を検知する。サーチャ２２０あるいは復調器からの情報はレシーバコントローラあるいはプロセッサ２３０によって受け取られる。プロセッサ２３０は、タイミングあるいは周波数のオフセットのような、端末からのパイロット信号からの、あるいは、パイロット信号に関連した、ある送信パラメータを決定する情報を使用する。これは一般に、タイミングあるいは周波数を検知し、そして基準信号のそれと比較することにより、達成される。基準信号は、示されるような基準ソース２３２によって提供されることができる。代替の実施形態では、基準信号は、記憶媒体２３４に保存され、そして、記憶媒体２３４によって提供されることができる。
【００４１】
更に、プロセッサ２３０は、比較の結果に応じてどのタイプのコマンドが出す(issue)のに望ましいのかについての情報を保存するために記憶媒体２３４を使用することができる。例えば、もし比較が、タイミングが速すぎる、あるいは、周波数が高すぎる、ことを示す場合は、プロセッサは単に、端末における何れかのパラメータを遅らせるコマンドあるいはリクエストを送ることができる。もし、他方で、周波数が低すぎる、あるいは、タイミングが遅すぎる場合は、プロセッサ２３０は、値を上げることを端末に要求する単純なコマンドを送ることができる。然しながら、プロセッサ２３０は、所望されるような、より複雑なインストラクションを送ることもでき、いくつかのシステムにおいては、それは、補償されるべきオフセットの量、調整のためのリクエスト、あるいは調整が行なわれる特定の値を、指定する。そのようなコマンドは、別の信号として、あるいは、他の通信、例えばトラフィック、アクセスインストラクション、あるいは端末に転送中のコマンドおよび制御信号に、付けられて、送られることができる。
【００４２】
図３は、ＯＣＤＭＡを使用しているリターンリンクにおいて信号を送信するための端末でインプリメントされることができる送信機の１例の実施形態を示す。送信機３００は、ＣＤＭＡ信号を送信するためだけでなくそれらの送信パラメータを調整するために適応される。送信機３００は、ベースバンド信号を変調するデータ変調器３０２と、割り当てられたコードチャネルに従って、送信されるべき信号を更に変調するコード変調器３０４とを含んでいる。送信されるべき信号は、アップコンバータ(up-converter)３０６によってアップコンバートされ(up-converted)、そして、アンテナ３１０を通して送信される。アップコンバージョン(up-conversion)の任意の適切な手段が使用されてよい。
【００４３】
プロセッサ３３０は、調整のためのどんなコマンドあるいはリクエストが端末に転送されたか判断するために、技術的によく知られている受信機部分（示されていない）によって受け取られたコマンドまたは制御情報を使用する。プロセッサ３３０は、とるための適切なアクションを決定し、そして、端末からの信号の送信に関連した送信パラメータを調整できる。例えば、プロセッサ３３０は、タイミングあるいは周波数オフセットのいずれかがどんな量に対し、又は、どんな量により、補償されつつあるのかを判断する。コマンドは、調整の量を指定することができる、あるいは、パラメータ値を遅らせるか進めるために予め定められた調整がおこるように指示することができる。更に、プロセッサ３３０は、受け取られている調整情報あるいはコマンドに応じて、どのタイプのアクションがインプリメントするのに望ましいのかに関しての情報を保存するために記憶媒体３３４を使用することができる。例えば、固定調整コマンドが送られる場合、プロセッサ３３０は、パラメータが変更される量を選択するために、以前に保存された情報を使用することができる。記憶媒体３３４は、時間とともに変化し得る異なる量、あるいは端末内の他のアクティビティ、などを示すことができる。
【００４４】
然しながら、急な動きは同期におけるエラーを生じさせ得るので、送信機３００は更に、動き検知ユニット(motion detecting unit)３５０を含む。動き検知ユニット３５０は、端末の動きを検知する。一実施形態においては、動き検知ユニット３５０は、スルーレート(slew rate)を決定するためにどんな既知の技術も使用して、ドップラー(Doppler)をモニターあるいは追跡する。もしドップラーが高すぎる、あるいは突然に変わる場合は、プロセッサ３３０は、送信タイミングおよび周波数への開ループ調整を行う。プロセッサ３３０は、検知されたドップラーレート(Doppler rate)、すなわちドップラーレートから引き出されることができるスルーレート、に基づき送信パラメータを調整する。
【００４５】
もし調整リクエストが速すぎるタイミングあるいは高すぎる周波数に基づく場合は、プロセッサ３３０は、コードソース３２０にコードタイミングを遅らせることを、あるいは周波数ソース３２４に周波数を遅らせるか減少させることを、それぞれ命令する。もし、他方で、調整リクエストが、遅すぎるタイミングあるいは低すぎる周波数に基づく場合は、プロセッサ３３０は、コードソース３２０にコードタイミングを進めることを、あるいは周波数ソース３２４に周波数を進めるか増加させることを、それぞれ命令する。あるいは、プロセッサ３３０は、要望どおりに、コードソースからは分離されている、コードタイミングを調整する遅延素子３２１を使用できる。
【００４６】
更に、送信機３００は単純化された実施形態である、ということに注意されるべきである。より典型的な商用送信機は、更なるコンポーネント、例えば、送信されるべき信号のための送信パワーレベルを決定するパワーコントロールユニットなど、を有することができる。送信機３００はまた、コードタイミング及び／又は周波数の調整を可能とするために、更なる周波数ソース及び／又は遅延素子を有することができる。典型的な端末は、変調のタイミングおよび制御、コード選択、そして端末内の他の処理を支援するために、出力信号のためのタイミング変更に影響を与える、受信あるいは送信されている信号のある特性を検知するための１つ以上のコントローラを有する、ということもまた理解されるべきである。プロセッサ３３０は、そのようなコントローラの一部を形成することができる、あるいは、本発明の実施形態の動作に専用である別のプロセッサとして形成することができる。コードタイミングの遅らせること及び進めることは、２００１年１２月４日に発行された米国特許第６，３２７，５３４Ｂ１号においてのみならず、上記で参照された特許においても説明されそして示されている。
【００４７】
一実施形態においては、閉ループ周波数調整は、逆方向リンク上で端末１１２から受け取られた周波数を測定しそして測定された周波数をターゲットあるいは基準周波数と比較するゲートウェイ１１６を備える。目的は、Ｃ／Ｉのロスが最小化されるように、端末１１２から受け取られた搬送周波数が互いに十分接近していることである。ｆｔを基準周波数であるとし、そして、ｆｃを所定の端末１１２からの推定受信周波数であるとする。ゲートウェイ１１６は、所定の端末から受け取られた測定された搬送周波数と基準周波数との差、Δｆ＝ｆｔ−ｆｅ、を計算し、そして、この差を各端末１１２に送信する。端末１１２は、その送信搬送周波数を−ａΔｆ、０＜ａ＜２によって調整する。
【００４８】
定常状態においては、端末１１２が静止していたか、あるいは、ある方向に比較的一定の速度で動いていた時は、上記の手続きは、所望される周波数への端末の受信された搬送周波数の収束(convergence)を確実にするであろう。上記の手続きは、新しいドップラー周波数を補償する送信周波数の調整という結果となり得る。然しながら、上記に説明されたように、もし端末の速度あるいは方向の動きが、急に変化すれば、ゲートウェイでの、端末１１２からの受信された搬送周波数におけるドップラー周波数は、変わるである。受け取られた周波数のこの変化は、異なる端末１１２から受け取られた周波数の間で相違をもたらすであろう、それは、次に、逆方向リンク上で異なる信号の間の直交性のロスをもたらす。
【００４９】
上記の手続きは、結果として、新しいドップラー周波数を補償する送信周波数の調整になり得る。然しながら、端末が、ある一定の閾値までの一定のレートで動きを変える状況においては、ドップラー周波数を変更することを端末１２に伝達することに際しての遅れは、結果として、端末１２の動きが落ち着くまで、ゲートウェイ１１６での周波数オフセットの効果的な十分な量をもたらすであろう。この時間の期間(time period)、逆方向リンクパーフォーマンスは劣っているかもしれない。
【００５０】
それ故に、開ループ周波数調整は、衛星の動きと同様に端末の動きによって引き起こされたドップラーに応じて行なわれることができる。端末の急な変化によって引き起こされたドップラーの変化は、上記に説明されたように、端末１１２における周波数トラッキングアルゴリズム(frequency tracking algorithms)によって推定され(estimated)、そして、対応する補正が、端末１２の送信周波数に行なわれる。端末１１２の速度／方向のどんな変化も順方向リンク上でドップラー周波数を変え、これは、端末の周波数トラッキングループ(frequency tracking loop)によって測定される、ということに注意が必要である。順方向リンク上でのこのドップラー周波数における測定された変化は、逆方向リンク上でのドップラー周波数における変化を推定するために使用される。
【００５１】
端末１１２の動きは、端末と衛星１１０との間のリンク上のドップラー周波数に影響を与えるであろう。従って、順方向リンクのアップリンク上のドップラー周波数と逆方向リンクのダウンリンク部分上のドップラー周波数のコンポーネント(component)は変更されるであろう。従って、端末の動きによって逆方向リンク上で引き起こされるドップラー周波数は、順方向リンク上で測定されたドップラーの変化に、順方向リンクのアップリンク周波数に対する逆方向リンクのダウンリンク周波数の比率を掛けたものである。ΔｆＦＬ（ｎ）は、端末の周波数トラッキングループにより測定期間ｎにわたって測定されるような受信周波数における変化とする。端末での逆方向リンク送信周波数は次式によって変わる。
【数１】
2008502210.tif 000003
【００５２】
式１における第２項は、端末の送信周波数が端末の受信周波数から引き出されるという事実によるものである、ということに注意してください。従って、順方向リンク上で引き起こされたドップラーは、リターンリンク上で引き起こされたドップラーを増加させるであろう。端末は、式１の推定値に従って送信周波数への開ループ補正を行なう。逆方向リンク上のゲートウェイで測定されたどんな残余の周波数オフセットも、端末１１２に報告されるであろう、それは端末の送信周波数を調整するために使用される。いくつかの代替実施形態では、ＧＰＳの受信機から受け取られた位置と速度の最新版における変化に基づきドップラー周波数の変化を評価するために、端末は全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機をインプリメントしそして使用することができる、ということに注意してください。一実施形態においては、ＧＰＳ受信機は、動き検知ユニット３５０にインプリメントされることができる。従って、ＧＰＳの受信機からのポジションロケーション情報(position location information)は、ドップラー周波数における変化を評価するために使用されることができる。
【００５３】
上記に説明されるようなタイミング同期もまた、異なる端末１１２からの逆方向リンク信号がゲートウェイ１１６で同期して受け取られることを確実にするために必要とされる。一実施形態では、閉ループタイミング調整手続きは以下のように働く。ゲートウェイ１１６は、連続的に、所定の端末１１２から受け取られた信号のタイミングを基準時間と比較する。端末の受信タイミングがある一定量(a certain amount)よりも多く基準時間から外れる(deviates)時、ゲートウェイ１１６は、端末１１２にメッセージを送り、それにその送信タイミングをそれに従って調整することを命じる。
【００５４】
Ｔｔを所望されるターゲットあるいは基準タイミングであるとし、そして、Ｔｅをゲートウェイ１１６での所定の端末１１２からの推定タイミングであるとする。ゲートウェイ１１６は、測定されたタイミングと基準タイミングとの差、ΔＴ＝Ｔｔ−Ｔｅ、を計算し、そして、この差を各端末１１２に送信する。端末１１２は、その送信タイミングクロックを−ａΔＴ、０＜ａ＜２によって調整する。
【００５５】
閉ループ周波数調整でのように、受信タイミングは、衛星に対してのモバイルの動きにより一定のレートで外れるかもしれない。受信タイミングの変化率(rate of change)は、クロックスルーレート(clock slew rate)と呼ばれ、ゲートウェイ１１６で推定される。推定されたスルーレートは、そのあと、端末１１２に送信される。ｎ番目の測定期間中のゲートウェイ１１６での推定されたスルーレートを次のように表わすことにする。
【数２】
2008502210.tif 000004
【００５６】
ここで、ΔＴ（ｎ）＝Ｔｔ−Ｔｅ（ｎ）は、基準タイミングとｎ番目の測定期間の終わりでの所定の端末からの推定タイミングとの間のタイミングの変化であり、そして、Ｔｍは、測定時間間隔である。その後、端末の送信クロックのスルーレートは次のように更新されることができる。
【００５７】
Ｓｔ（ｎ）＝Ｓｔ（ｎ−１）＋ａＳｅ（ｎ）                        式３  
但し、０＜ａ＜２である。  
端子１１２は、その送信タイミングをＳｔ（ｎ）によって調整する。すなわち、その送信タイミングをＳｔ（ｎ）に応じて遅らせるか、あるいは進める。
【００５８】
然しながら、もし端末１１２が動きにおいて突然の変化を起こす場合は、スルーレートに突然の変化があるであろう。もし万が一、端末１１２が、スルーレートにおける変化を推定し、そしてそれを端末１１６に伝えるため、ゲートウェイ１１６に依存していたならば、スルーレートにおける変化を端末１１２に報告する際の遅れにより、タイミングにおいて大きなエラーがあるであろう。それ故に、開ループタイミング調整においては、端末１１２は、スルーレートにおける変化の推定値を次のようにするために、順方向リンク上でドップラー周波数における変化を使用する。
【数３】
2008502210.tif 000005
【００５９】
式４によって推定されたスルーレートの２倍が、そのタイミングを調整するために端末１１２が使用している現在の送信タイミングスルーレートＳｔ（ｎ）に、加えられる。周波数調整においてのように、いくつかの代替実施形態においては、ＧＰＳがタイミングスルーレートを推定するために使用されることができる、ということもまた注意してください。より特に、ＧＰＳ受信機からのポジションロケーション情報は、タイミングスルーレートが評価されることができる衛星に対してのモバイルの速度の変化を推定するために使用されることができる。
【００６０】
周波数同期およびタイミング同期のための詳細なアルゴリズムが上記に提供されているが、同期を達成するために周波数及び／又はタイミングを調整するための他のアルゴリズムが使用されることができるということは、当業者にとっては明らかであろう。同様に、当業者は、様々な方法でこのプロセスを実行する方法を容易に理解するであろう。
【００６１】
図４は、静止衛星を含む通信システムにおいて、逆方向リンク中でＯＣＤＭＡを使用する方法４００の１例の実施形態を示す。方法４００において、第１パイロット信号が順方向リンク方向にゲートウェイから送信される（４０２）。すなわち、信号は、ゲートウェイ１１６から、この実施形態において静止軌道にある衛星１１０に送られ、そして、その信号は地球表面の部分に中継される。第１パイロット信号は、端末１１２で受信され（４０４）、そして、端末１１２は、第１パイロット信号からキャリア位相および変調チップクロックタイミングを回復する。
【００６２】
端末１１２は、そのあと、回復された順方向パイロット搬送周波数および変調チップクロックタイミングから送信搬送周波数およびチップクロックタイミングを引き出す（４０６）。端末１１２は、第２パイロット信号を逆方向リンク方向で静止衛星１１０に送信し（４０８）、そして、衛星は、第２パイロット信号をゲートウェイ１１６に中継する。第２パイロット信号は、ゲートウェイ１１６で、逆方向リンク基準信号と比較される（４１０）。ゲートウェイ１１６は、そのあと、順方向リンク方向に（すなわち、衛星まで、そして次に衛星から端末に）に、制御信号を送信する（４１２）、なおここでは制御信号の内容は、第２パイロット信号と逆方向リンク基準信号との比較に少なくとも一部分基づいている。制御信号に応じて、端末からの送信に関連する少なくとも１つの送信パラメータが、端末内で調整される（４１４）。典型的に、そのような調整は、順方向リンクパイロット信号から引き出されたタイミングに対し、端末の送信された信号のタイミングを進めるあるいは遅らせることに関係がある。
【００６３】
更に、端末１１２はまた、その動きを検知している、あるいはモニターしている。従って、もし急な動きが検知される場合は（４１８）、端末１１２は、検知された動きに基づきそのようなパラメータの１以上を調整できる（４２０）。従って、送信パラメータの開ループ制御は達成される。
【００６４】
より詳細に、図５は、端末で送信パラメータを調整する方法５００の１例の実施形態を示す。一般に、少なくとも１つの送信パラメータの閉ループ制御が行なわれる（５１０）。閉ループ制御は、制御情報を含む制御信号、例えば順方向リンクパイロット信号など、を受け取ることにより行なわれることができる。上記に説明されたような制御情報は、端末が適切な調整を引き出すことができるデータを含む。少なくとも１つの送信パラメータが、そのあと、制御信号に応じて調整されることができる。
【００６５】
然しながら、端末の動きもまたモニターされる（５２０）。その動きは、例えば、ドップラーあるいはドップラーレートを追跡することにより、モニターされることができる。もしある一定の閾値を満たす変化が検知される場合は、少なくとも１つの送信パラメータの開ループ制御が行なわれる（５３０）。例えば、閾値は、選択されたドップラーレートであり得、そしてもし検知されたドップラーレートが選択されたドップラーレートを越えているならば、開ループ制御は行なわれるであろう。ここで、端末の動きにおける急な変化は、選択されたドップラーレートを越えるドップラーレートの原因になり得る。もしそのような条件が満たされる場合は、開ループ制御は、制御信号に応じて少なくとも１つのオペレーショナルパラメータ(operational parameter)の調整を中止することにより行なわれる。
【００６６】
説明されたように、端末がそれらの動きをモニターすることを可能にすることによって、同期は、ＯＣＤＭＡ利用通信システムの逆方向リンクにおいてよりよく維持されることができる。リターンリンクでのＯＣＤＭＡの使用は、例えば時分割多元接続（ＴＤＭＡ）技術によって使用されるであろうものと同じあるいはそれよりも低い総パワーで、複数の端末がビーム中で同時に送信することを可能にする。更に、開示された同期技術はＯＣＤＭＡ以外の直交多元接続変調方式に適用可能である、ということに再度注意されるべきである。
【００６７】
実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、あるいはそれらの任意の組合せによってインプリメントされることができる、ということにもまた注意されるべきである。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェアあるいはマイクロコードにおいてインプリメントされる時は、必要なタスクを行なうプログラムコードあるいはコードセグメントは、記憶媒体２３４あるいは３３４のような機械可読媒体の中に、あるいは、示されていない別の記憶装置の中に、保存されることができる。プロセッサ２３０あるいは３３０のようなプロセッサは、必要なタスクを行なうことができる。コードセグメントは、処理手続き、機能、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、あるいは任意の組合せのインストラクション、データ構造、あるいはプログラムステートメント、を表わすことが出来る。コードセグメントは、情報、データ、引き数(arguments)、パラメータ、あるいはメモリ内容を、渡すことにより、及び／又は、受け取ることにより、別のコードセグメントあるいはハードウェア回路に結合されることができる。情報、引き数、パラメータ、データ、等、は、メモリ共有、メッセージ受け渡し、トークンパッシング、ネットワーク送信、等、を含む適切な任意の手段を介して、渡され、転送され、あるいは送信されることができる。
【００６８】
例えば、図６は、ディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、デジタルビデオあるいは多用途ディスク（ＤＶＤ）、レーザーディスク（登録商標）、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどのような機械可読記憶媒体(machine readable storage medium)６２０の中に、機械実行可能なインストラクション６１０として保存されたソフトウェアルーチン(software routines)を示す。一連のインストラクションは、ローカルに保存される必要はなく、ネットワーク上のサーバー、ＣＤ ＲＯＭデバイス、フロッピー（登録商標）ディスクなどのような遠隔の記憶装置から受け取られることができるであろう。どんなソースからでも、インストラクションは、プロセッサによってアクセスされそして実行されることができる。代替実施形態においては、個別のハードウェアあるいはファームウェアが使用されることができる。例えば、１以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）は、本発明の上記に説明された機能の１以上がプログラムされることができるであろう。別の例においては、本発明の１以上の機能が、更なる回路基板上の１以上のＡＳＩＣの中にインプリメントされることができるであろう、そして、回路基板は、上記に説明されたコンピュータに差し込まれることができるであろう。別の例においては、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）あるいはスタティックプログラマブルゲートアレイ（ＳＰＧＡ）が、本発明の１以上の機能をインプリメントするために使用されることができるであろう。更に別の例においては、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせが、本発明の１以上の機能をインプリメントするために使用されることができるであろう。
【００６９】
更に、受信機２００及び／又は送信機３００のエレメントは、受信機２００及び／又は送信機３００の動作に悪影響を与えることなく、それぞれ再構成されることができることもまた、当業者にとって明らかである。このように、以上の実施形態は単なる例であって、本発明を限定するようなものとして解釈されるべきでない。実施形態の説明は、説明のためであるように意図されており、特許請求の範囲を限定するように意図されていない。そのようなものとして、本説明は、容易に、他のタイプの装置に容易に適用されることができ、そして、多くの代替、修正、及び変形は当業者に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、衛星利用通信システムの１例の実施形態を示す。
【図２】図２は、ＯＣＤＭＡ利用通信システムのゲートウェイにおいてインプリメントされることができる受信機の１例の実施形態を示す。
【図３】図３は、ＯＣＤＭＡを使用しているリターンリンクにおいて信号を送信するための端末でインプリメントされることができる送信機の１例の実施形態を示す。
【図４】図４は、地球静止衛星を含む通信システムの逆方向リンクにおいてＯＣＤＭＡを使用する方法の１例の実施形態を示す。
【図５】図５は、端末で操作上パラメータを調整する方法の１例の実施形態を示す。
【図６】図６は、機械可読な記憶媒体を示す。
【図１】
2008502210.tif 000006
【図２】
2008502210.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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