(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信ブロックを使用して、少なくとも情報の第１および第２の組を送信する方法であって、前記送信ブロックは、複数の最小伝送ユニットを含み、各最小伝送ユニットは、情報の送信のために使用されるリソースの固有の組み合わせに対応し、前記リソースは、時間と、周波数と、位相と、拡散符号とのうちの少なくとも２つを含み、当該方法は、
情報の前記第１の組を伝達するのに使用される前記最小伝送ユニットの第１の組であって、少なくとも前記送信ブロックの大多数を含む前記第１の組を規定することと、
情報の前記第２の組を伝達するのに使用される前記最小伝送ユニットの第２の組であって、第１の組よりも少ない最小伝送ユニットを含む最小伝送ユニットの前記第２の組を規定することであって、最小伝送ユニットの第１および第２の組内の最小伝送ユニットの少なくともいくつかは同一であり、
情報の第１および第２の組を、最小伝送ユニットの前記第１および第２の組に含まれる最小伝送ユニットを使用して通信することとを含む、方法。
【請求項２】
前記情報は、ユーザデータと、受信通知および割り当て情報を含む制御情報とのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
情報の第１および第２の組を通信することは、互いに異なる送信器から、情報の前記第１および第２の組にそれぞれ対応する信号を送信することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記互いに異なる送信器は、互いに異なる装置に取り付けられる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
情報の前記第１および第２の組に対応する信号は、同一の送信器から送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
最小伝送ユニットの前記第１の組は、前記送信ブロック内の最小伝送ユニットの総数の少なくとも７５％を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
最小伝送ユニットの第２の組は、最小伝送ユニットの第１の組の最小伝送ユニットの数の半分より少ない数の最小伝送ユニットを有する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
最小伝送ユニットの第２の組内の各最小伝送ユニットは、最小伝送ユニットの前記第１の組にも含まれる、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
情報の第１および第２の組を通信することは、最小伝送ユニットの前記第２の組内の各最小伝送ユニットを使用して、情報の前記第２の組を送信することを含み、
情報の第１の組を通信することは、情報の前記第１の組を送信することを含み、最小伝送ユニットの前記第１の組の少なくともいくつかを送信することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
最小伝送ユニットの第１の組の前記少なくともいくつかは、最小伝送ユニットの前記第２の組に含まれない最小伝送ユニットのみを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
最小伝送ユニットの前記第１の組の前記少なくともいくつかは、前記第２の組内の最小伝送ユニットを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
情報の第１および第２の組は、それぞれ、少なくとも第１および第２の信号を使用して通信され、当該方法は、第１および第２の信号を結合して、結合信号を形成することをさらに含み、当該結合は、最小伝送ユニットの前記第１および第２の組に含まれる最小伝送ユニットを使用して前記結合信号を送信することに先立って行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
第２の信号は、最小伝送ユニット毎ベースで前記第１の信号よりも高い電力レベルで送信され、
情報の第１および第２の組を通信することは、
最小伝送ユニットを使用することは、最小伝送ユニットの前記第１の組に含まれる最小伝送ユニットの少なくともいくつかを使用して、情報の第１の組に対応する第１の信号を送信することを含むことと、
最小伝送ユニットの前記第２の組内の最小伝送ユニットを使用して、情報の第２の組に対応する第２の信号を送信することとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
第２の信号に対応する最小伝送ユニットが送信される電力レベルは、第１の信号に対応する最小伝送ユニットが送信される電力レベルよりも少なくとも３ｄＢ大きい、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の信号を送信するのに使用される最小伝送ユニットの送信電力レベルを変化させることをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の信号を送信するのに使用される最小伝送ユニットの送信電力レベルを変化させることをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
時間に渡って共に送信された第１および第２の信号を含む結合信号を受信する装置であって、第１および第２の信号は、通信リソースの重なり合う組を共有し、前記重なり合うリソースは、時間と、周波数と、位相と、拡散符号とのうちの少なくとも２つを含み、当該装置は、
前記結合信号を通信チャネルから受信するための第１の受信器であって、前記第２の信号に対応する前記結合信号の部分をインパルスノイズとして扱うためのフィルタを含む前記第１の受信器と、
前記第１の受信器と並列に配置され、前記結合信号を前記通信チャネルから受信するための第２の受信器であって、前記第１の信号に対応する前記結合信号の部分をバックグラウンドノイズとして扱うためのフィルタを含む前記第２の受信器とを備える、装置。
【請求項１８】
前記装置は、前記第２の信号に対応する前記結合信号の部分をインパルスノイズとして
扱うことによって失われた情報を回復するための誤り訂正手段を含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１および第２の信号は、同一の周波数帯域を共有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
時間に渡って共に送信された第１および第２の信号を含む結合信号を受信する装置であって、当該装置は、
結合信号を受信するための第１の受信器であって、
ｉ）前記受信された結合信号からインパルスノイズをフィルタリングするための第１のフィルタモジュールであって、第２の信号に対応する前記信号の部分をインパルスノイズとして扱う、前記フィルタリングモジュールと
ｉｉ）前記第１のフィルタモジュールに結合され、第１の信号に対応する情報を復号化するための第１のデコーダであって、最小伝送ユニットの第１の組における受信された結合信号の値を決定する、前記第１のデコーダとを含む第１の受信器と、
第２の受信器であって、
ｉ）バックグラウンドノイズを前記受信された結合信号からフィルタリングするための第２のフィルタモジュールと、
ｉｉ）前記第２のフィルタモジュールに結合され、第２の信号に対応する情報を復号化するための第２のデコーダであって、最小伝送ユニットの第２の組における受信された結合信号の値を決定する、前記第２のデコーダとを含む第２の受信器とを含み、最小伝送ユニットの前記第２の組の大多数は、伝送ユニットの前記第１の組に含まれる、装置。
【請求項２１】
時間に渡って共に送信された第１および第２の信号を含む結合信号を受信する装置であって、当該装置は、
結合信号を受信して、前記第２の信号に対応する前記結合信号内の最小伝送ユニットを識別するための第２の受信器であって、第２の信号に対応する識別された最小伝送ユニットを識別する情報を出力する第２の受信器と、
前記結合信号を受信する第１の受信器であって、前記第１の信号に対応する前記結合信号の部分を復号化するためのデコーダを含み、前記デコーダは、第２の信号に対応する識別された最小伝送ユニットを識別する前記情報を受信して、第２の信号に対応する前記識別された最小伝送ユニットを廃棄する、第１の受信器とを含む、装置。
【請求項２２】
第２の信号に対応する前記識別されたユニットは、互いに異なるシンボル送信時間におけるトーンの同相および直交成分のうちの１つである、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１の受信器は、
第２の信号に対応する前記識別された伝送ユニットの廃棄によって失われた第１の信号情報を回復するための誤り訂正回路を含む、請求項２１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムにおいて情報を符号化および送信する、改良された方法に向けられる。
【背景技術】
【０００２】
重畳符号化をマルチユーザ通信システムにおいて説明する。マルチユーザ通信システムは、数個の送信器と受信器とが互いに通信し合うことを伴い、１つまたはそれ以上の通信方法を用いてもよい。一般的に、マルチユーザ通信方法は、２つの場合に分類されるだろう。
【０００３】
（ａ）数個の受信器と通信する単一の送信器であって、一般に同報通信方法と称されるもの。
【０００４】
（ｂ）共通の受信器に対して通信する数個の送信器であって、一般に多重アクセス通信方法と称されるもの。
【０００５】
同報通信方法は、一般に、通信および情報理論文献においては「同報チャネル」として知られており、本明細書の残りの部分においてそのように称される。「同報チャネル」は、送信器と複数の受信器との間の物理的な通信チャネルを指すと共に、送信器によって通信に使用される通信リソースを指す。同様に、多重アクセス通信方法は、「多重アクセスチャネル」として広く知られており、本明細書の残りの部分では、この用語を用いる。改めて、「多重アクセスチャネル」は、複数の送信器と共通の受信器との間の物理的な通信チャネルを指すと共に、複数の送信器によって使用される通信リソースを指す。同報通信方法は、基地局が複数の無線局に配信を行う典型的なセルラー式の無線システムにおけるダウンリンク通信チャネルを実施するのにしばしば使用され、これに対して、そのようなシステムにおけるアップリンクチャネルは、一般に、複数の無線端末が１つの基地局に対する信号を送信する多重アクセス通信方法を用いて実施される。
【０００６】
マルチユーザ通信システムにおける送信リソースは、一般的に、時間、周波数、または符号空間において表わされる。情報理論が示すところでは、システムの容量を両方の場合において増加させることができ、特に、同報通信方法の場合には複数の受信器に対して同時に送信することにより、または多重アクセス通信方法の場合には複数の送信器が同一の送信リソース上で、例えば同一時に同一の周波数上で、同時に送信することができるようにすることにより、増加可能である。同報通信方法の場合、複数のユーザに対して同時に送信するために使用される手法は、「重畳符号化」としても知られている。本発明の中では、制御された重畳符号化が、同報通信方法および多重アクセス通信方法の両方において価値のある実用的な手法であることが示される。
【０００７】
重畳符号化の利点は、同報通信方法についての送信手法の以下の説明に鑑みれば明らかであろう。２つの受信器と通信する単一の送信器であって、当該受信器のチャネルは、周囲のガウスノイズレベルがＮ１およびＮ２であり、Ｎ１＜Ｎ２、すなわち、第１の受信器が第２の受信器よりも強いチャネル上で動作する場合を考える。送信器が使用可能な通信リソースは、全帯域幅Ｗであり、全電力Ｐであるとする。送信器は、受信器と通信するのにいくつかの方式を使用してもよい。図１は、強受信器を有する第１のユーザと、弱受信器を有する第２の受信器とについて、３つの互いに異なる送信方式における、同報チャネルで達成可能なレートを表すグラフ１００を含む。図１の縦軸１０２は、強受信器のレートを表し、横軸１０４は、弱受信器のレートを表す。
【０００８】
まず、送信器が２つの受信器間を時間多重して、その全リソースを一度に１つの受信器に対して割り当てる方式を考える。第１の（強）受信器と通信するのに費やした時間部分をαで表すとすると、２つのユーザについて達成可能なレートは、
Ｒ１≦αＷｌｏｇ（１＋Ｐ／Ｎ１）
Ｒ２≦（１−α）Ｗｌｏｇ（１＋Ｐ／Ｎ２）
を満たすことが、容易に示される。
【０００９】
第１のユーザに対して費やした時間部分αが変化すると、上記の式によって達成されるレートは、時分割多重（ＴＤＭ）方式を示す図１の直線１０６で示される。今度は、帯域幅のある部分βと、使用可能な電力の一部分γとを第１のユーザに対して割り当てるという、別の送信方式を考える。第２のユーザは残りの帯域幅と電力を得る。このような部分を割り当てて、送信器は２つの受信器と同時に通信する。この送信方式においては、レート領域は、以下の式によって特徴づけが可能である。
【００１０】
Ｒ１≦βＷｌｏｇ（１＋αＰ／Ｎ１）
Ｒ２≦（１−β）Ｗｌｏｇ｛１＋（１−α）Ｐ／Ｎ２｝
上記式で達成されるレートは、周波数分割多重（ＦＤＭ）方式を示す図１の凸状曲線を描く分節化された線１０８から直感的に視覚化される。２つのユーザ間で使用可能な電力および帯域幅を適切なやり方で分割する方式は、リソースを時分割分断するよりも性能が優れていることは明らかである。しかしながら、第２の方式は、それでもなお最適なものではない。
【００１１】
全ての送信方式において達成可能なレート領域の上限は、同報容量領域である。ガウスの場合では、この領域は、以下の式、
Ｒ１≦Ｗｌｏｇ（１＋αＰ／Ｎ１）
Ｒ２≦Ｗｌｏｇ｛１＋（１−α）Ｐ／（αＰ＋Ｎ２）｝
によって特徴付けられ、容量を示す図１の点線曲線１１０によって示される。重畳符号化と呼ばれる通信手法がこの容量領域を達成できることが、トーマス・カバー（Ｔｈｏｍａｓ  Ｃｏｖｅｒ）により、ティー・エム・カバー（Ｔ．Ｍ．Ｃｏｖｅｒ）著，「同報チャネル（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ）」，情報理論に関する電気電子技術者協会会報（ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｏｒｙ）ＩＴ−１８（１）：２１４，１９７２年において示されている。この手法では、互いに異なるユーザに対する信号が、互いに異なる電力で同一の送信リソースにおいて送信されて、互いに重畳される。重畳符号化によって達成可能なゲインは、送信リソースを互いに異なるユーザ間で分割する必要のある他のどの通信手法にも勝る。
【００１２】
重畳符号化の基本的な考え方を、図２のグラフ２００に示す。グラフ２００は、矩象を表す縦軸２０２と、同相を表す横軸２０４とを含む。本例は、ＱＰＳＫ変調を想定しているが、変調の組の選択は、一般的にこれに限定されない。また、本例は、単純なやり方で複数のユーザに一般化するという考え方で、２つのユーザについて示したものである。送信器は、有限の総送信電力量Ｐを有するとする。「弱受信器」と称される第１の受信器にはより大きなチャネルノイズが生じ、「強受信器」と称される第２の受信器にはより小さなチャネルノイズが生じるものとする。パターン２０５と共に入っている４つの丸印は、（より保護された）高電力（１−α）Ｐで弱受信器に対して送信されるＱＰＳＫ配置点を表し、矢印２０６は、高電力ＱＰＳＫ送信強度の程度を規定する。一方、追加の情報が、同じくＱＰＳＫ配置を用いて強受信器に対して（保護が少ない）低電力αＰで伝達され、矢印２０７は、低電力ＱＰＳＫ送信強度の程度を規定する。実際に送信されたシンボルは、強電力信号と低電力信号との両方を組み合わせるものであり、図２において白抜きの丸印２０８として表されている。この図が伝える重要な考え方は、送信器が、同一の送信リソースを用いて同時に両方のユーザと通信するということである。本明細書において、高電力信号は、保護信号とも称され、低電力信号は、通常信号とも称される。
【００１３】
受信器の方策は、非常に単純である。弱受信器には、低電力信号が重畳された高電力のＱＰＳＫ配置がなされる。弱受信器における信号対雑音比（ＳＮＲ）は、低電力信号を分解するには不十分な場合があるので、低電力信号はノイズとして現れ、弱受信器が高電力信号を復号化する場合にＳＮＲを若干劣化させる。一方、強受信器におけるＳＮＲは、高電力および低電力ＱＰＳＫ配置点の両方を分解するのに充分である。強受信器の方策では、（弱受信器用のものである）高電力点を最初に復号化し、その寄与分を合成信号から除去し、その後、低電力信号を復号化する。
【００１４】
しかしながら、実際には、この方策は通常うまくいかない。高電力信号の取り消しが不完全な点が、低電力信号を回復するデコーダに対してノイズとしてはっきりと現れてしまう。
【００１５】
上記の説明に鑑み、通信システムが同報および／または多重アクセス通信方法において制御された重畳符号化を用いて動作して、チャネルにおいてより高い達成可能なレートを使用しながらも、高電力信号の不完全な取り消しという実際の困難性ならびに合同デコーダによる取り組みに関連した複雑性およびコストに打ち勝つことができる、新規の方法および装置に対する必要性があるのは明らかである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、保護信号の不完全な取り消しによって損なわれることなく通常信号の復号化が可能な、符号化のための送信器および受信器の手法に向けられる。
【００１７】
本発明の一実施形態例を、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式を用いるセルラー式の無線データ通信システムにおいて以下に説明する。無線システムの例を本発明を説明する目的で用いるが、本発明は、本実施形態例に限定されるものではなく、数多くの他の通信システムにも適用可能であり、例えば、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）を用いるシステムにも適用可能である。
【００１８】
本発明の様々な実施形態によれば、情報の第１および第２の組が、複数の最小伝送ユニットを含む送信ブロックを用いて送信され、各最小伝送ユニットは、リソースの固有の組み合わせに対応し、前記リソースは、時間、周波数、位相、および拡散符号のうちの少なくとも２つを含む。最小伝送ユニットは、自由度とも呼ばれる。本明細書において、最小伝送ユニットおよび自由度という用語は、互いに交換可能に使用される。送信ブロックは、送信すべき情報の組の１つを符号化するのに必要な最小サイズの送信ブロックと比べた場合に、比較的大きくてもよい。
【００１９】
本発明の一実施形態例は、情報の前記第１の組を伝達するのに使用される前記最小伝送ユニットの第１の組であって、送信ブロック内の最小伝送ユニットの少なくとも大多数を含む最小伝送ユニットの前記第１の組を規定することと、前記情報の第２の組を伝送するのに使用される前記最小伝送ユニットの第２の組であって、第１の組よりも少ない数の最小伝送ユニットを含む、最小伝送ユニットの前記第２の組を規定することと、最小伝送ユニットの第１および第２の組内の最小伝送ユニットの少なくともいくつかは同一であり、最小伝送ユニットの前記第１および第２の組に含まれる最小伝送ユニットを用いて、情報の第１および第２の組を通信することとを含む。送信ブロックに含まれる前記最小伝送ユニットの第１の組は、情報の前記第１の組を伝達するのに使用され、前記第１の組は、送信ブロック内の前記最小伝送ユニットの少なくとも大多数を含む。前記最小伝送ユニットの第２の組は、情報の前記第２の組を伝達するために使用されるように規定、例えば選択され、最小伝送ユニットの前記第２の組は、第１の組よりも少ない最小伝送ユニットを含み、最小伝送ユニットの第１および第２の組の最小伝送ユニットの少なくともいくつかは、同一である。情報の第１および第２の組は、最小伝送ユニットの前記第１および第２の組に含まれる少なくともいくつかの最小伝送ユニットを、対応する情報をその上に重畳して送信することによって通信される。情報の通信は、第１および第２の情報を共有の最小伝送ユニット上に重畳することによって、または、情報の第２の組が第１および第２の組に共通の最小情報ユニット上で送信されるように情報の第１の組に穴を開けることによって、行われてもよい。誤り訂正符号を用いて、共有の伝送ユニット上への情報の第２の組の重畳によって失われた情報を回復してもよい。情報の第１および第２の組内で送信された情報は、例えば、ユーザデータならびに受信通知および割り当てを含む制御情報であってもよい。
【００２０】
情報の第１および第２の組は、様々な実施形態においてそうであるように、互いに異なる送信器からの互いに異なる情報の組に対応する変調された情報を含む最小伝送ユニットを送信することによって、最小伝送ユニットの第１および第２の区間を用いて送信されることができる。送信器は、互いに異なる装置、例えば、無線端末に設置されてもよい。他の実施形態において、情報の第１および第２の組は、単一の送信器、例えば基地局送信器からの情報の第１および第２の組を伝達するために使用される最小伝送ユニットを送信することによって通信される。
【００２１】
最小伝送ユニットの第１の組は、送信ブロック内の最小伝送ユニットの大多数を含むが、通常は、最小伝送ユニットの高い割合を含み、例えば、ある実施形態においては、最小伝送ユニットの第１の組は、最小伝送ユニットの少なくとも７５％を含み、ある場合では、前記ブロックの最小伝送ユニットの１００％を含む。最小伝送ユニットの第２の組は、通常、ブロック内の最小伝送ユニットの５０％より少ないユニットを含み、ある場合では、最小伝送ユニットが比較的小数しかないこともあり、例えば、送信ブロック内の最小伝送ユニットの数の５または１０％より少ないこともある。そのような場合、たとえ伝送ユニットの第２の組内の最小伝送ユニットが、情報の第１の組を通信するために使用される最小伝送ユニットを復号化しようとしている受信器によって回復されなくても、第２の組に含まれる最小伝送ユニットのいくつか上で送信されることになっている第１の組からの情報を回復することができ、この回復は、ある実施形態においては、誤り訂正符号を使用することで行われる。
【００２２】
真の重畳を使用して、最小伝送ユニットの第１および第２の組の両方に共通な最小伝送ユニットを使用して、情報の第１および第２の組の双方に対応する情報を通信することができる。代わりに、共有の最小情報ユニット上で送信されることになっていた情報の第１の組に対応する情報は穴を開けられてもよく、例えば送信されなくてもよく、穴を開けられた情報は、誤り訂正符号によって回復される。
【００２３】
特定の一実施形態例において、情報の前記第１および第２の組を通信する処理の一部として、最小伝送ユニットの第１の組に含まれる少なくともいくつかの最小伝送ユニットの使用を第１の電力レベルで送信してもよく、一方で、最小伝送ユニットの前記第２の組内の最小伝送ユニットを、最小伝送ユニット毎ベースで前記第１の信号よりも高い電力レベルで送信する。前記第２の組内の最小情報ユニットが送信される電力レベルは、ある実施形態においては、第１の信号に対応する最小伝送ユニットを送信する電力レベルよりも少なくとも３ｄＢ大きい。前記第１および第２の組内の最小情報ユニットの電力レベルは、例えば変化するチャネル状況を反映して変化可能かつ変化する。
【００２４】
本発明に従った様々な受信器の実施形態が可能である。２つの受信器、例えば第１および第２の受信器は、独立かつ並列的に動作可能である。前記送信ブロック内の実際に送信される最小情報ユニットから情報の第１の組を回復するために用いられるのが一度の受信器であり、情報の第２の組を回復するために用いられるのが第２の受信器である。そのような一実施形態において、第１の受信器は、情報の第２の組に対応する信号を含む最小情報ブロックを、インパルスノイズを含むものとして取り扱い、例えば、それらの受信器の出力に対する寄与分を廃棄、無視、またはそうでなければ最小化する。そのような一実施において、第２の受信器は、情報の第１の組に対応する信号の、受信された最小伝送ユニットに対する寄与分を、バックグラウンドノイズとして取り扱う。情報の第２の組に対応する信号は、通常比較的高い電力レベル、例えば、信号をインパルスノイズとして第１の受信器に解釈させるのに充分な電力レベルを用いて送信されるので、情報の第１の組に対応する信号がバックグラウンドノイズとして現れる場合であっても、第２の信号を回復するのは通常比較的容易である。情報の第２の組を送信する効果は、一般的に、送信ブロック内の比較的少ないシンボルに限定されるので、情報の第１の組を送信するのに使用される信号に対する高電力信号の効果は非常に局所的であって、多くの場合に送信器の情報に含まれる従来の誤り訂正符号を通じて行われる、失われた情報の回復を考慮に入れている。
【００２５】
本発明の他の実施形態において、装置は、また、２つの受信器を含む。しかしながら、独立して並列的に動作するというよりも、第１の受信器は、情報の第２の組に対応する最小伝送ユニット、例えば高電力最小伝送ユニットを識別する。その後、第１の受信器は、受信された最小伝送ユニットのうちのどれが第２の情報の組に対応するかを示す情報を、第２の受信器に対して伝達する。第２の受信器は、情報の第２の組に対応する最小伝送ユニットを廃棄して、その後、残りの受信された最小伝送ユニットを復号化する。廃棄された最小情報ユニットは、例えば、多くの場合、受信された最小情報ユニットの５％を下回るというように、小さい傾向にあるので、第２の受信器は、通常、送信された情報を送信中の最小伝送ユニットの損失または破損による誤りに対して保護するために使用される誤り訂正符号を使用することを通じて、情報の第１の組全部を回復可能である。
【００２６】
様々な実施形態において、本発明は、設計は簡単だが動作性能は強固な受信器を使用しつつ、マルチユーザ通信システムにおける重畳符号化の利点を実現する。本発明は、同報チャネルおよび多重アクセスチャネルの両方にとって新規で効果的な重畳符号化手法を開示する。
【００２７】
同報通信の場合、例えば、単一の送信器が、複数の受信器に対してデータを送る。このシステム例の場合、送信器は、セルラー式のダウンリンクで無線受信器、例えば移動受信器と通信する基地局である。セルラー式のシステムにおける移動ユーザは、セル内の位置の機能としてのパス損失の変動による幅広いＳＮＲ状態を経験することになりうる。一般性を失うことなく、２つの互いに異なる移動受信器に対して異なるパス損失を経験して同時に通信を行いたい２つの信号を基地局が有すると仮定する。通常信号は、高い信号対雑音比（ＳＮＲ）を経験する受信器のためのものであり、以下、当該受信器を「強」受信器と称する。第２の信号は、「保護」信号と呼ばれ、低いＳＮＲの低品質チャネルで動作する「弱い」受信器のためのものである。「強」または「弱」というような移動受信器の分類は、静的ではなく、相対的な一定義である。
【００２８】
重畳符号化を使用しない場合、エアリンクのリソースは、通常信号と保護信号との間で区分けされなければならず、最適ではない。本発明において開示された新規の重畳符号化方法を差別化するために、以下、本明細書の残りの部分では、背景の部分で説明した重畳符号化の従来の方法を「古典的な重畳符号化」と称する。古典的な重畳符号化においては、保護信号と通常信号の両方が、同一のエアリンクで送信される。例えば、通常および保護符号語の両方を送信するエアリンクのリソースが、Ｋ個のシンボルＡ１，．．．，ＡＫを備えるとする。さらに、通常の符号語がＭ個の情報ビットを搬送し、保護された符号語がＮ個の情報ビットを搬送するとする。通常の符号語および保護された符号語の両方が、ＢＰＳＫ（２相位相偏移キーイング）変調を用いると仮定する。古典的な重畳符号化において、Ｍ個の通常の情報ビットは、畳み込み符号化などの符号化手法によって、Ｋ個の符号化されたビットに変換され、その後、Ｋ個の符号化されたビットは、Ｋ個のＢＰＳＫシンボルＢ１，．．．，ＢＫにマッピングされる。それに対し、Ｎ個の保護された情報ビットは、畳み込み符号化などの符号化手法によって、別のＫ個の符号化されたビットに変換され、その後、Ｋ個の符号化されたビットは、Ｋ個のＢＰＳＫシンボルＣ１，．．．，ＣＫにマッピングされる。最後に、保護された情報ビットからのＫ個のＢＰＳＫシンボルと、通常の情報ビットからのＫ個のＢＰＳＫシンボルとは組み合わされて、Ｋ個のエアリンクのリソースシンボルＡ１，．．．，ＡＫ：Ａ１＝Ｂ１＋Ｃ１，．．．，ＡＫ＝ＢＫ＋ＣＫを用いて送信される。合成信号において、保護されたシンボルは、一般的に、弱受信器が確実に受信できるように、ビット毎に高い電力で送信される。通常のシンボルは、ビット毎に比較的低い電力で送信される。本例において、そして実際のところ一般的に、通常信号のエネルギーは、保護信号が送信される全ての自由度間に分散される。
【００２９】
送信器における電力の選択は、弱受信器が、典型的には、保護された符号語を復号化する状況にしかないようにして行われる。通常信号は、この受信器にとっては単にノイズでしかないように現れる。一方、強受信器は、両方の符号語を復号化する状況にあるべきである。強受信器が取りうるよい復号化方策の一つは、２つの符号語を一緒に復号化しようとすることである。しかしながら、これは、実際の受信器にとって、しばしば非常に複雑すぎるものとなる。よって、強受信器によって通常取られる方策は、連続的な復号化である。強受信器は、まず、保護された符号語を復号化し、その後、それを合成受信信号から差し引いて、最後に、強受信器が対象とする符号語である通常の符号語を復号化する。しかしながら、実際には、上記の連続的な取り消しおよび復号化手法は、常に強固に達成されるわけではない。強受信器および弱受信器のＳＮＲと、通信されるのに必要なレートとが、通常信号および重畳された信号がほぼ同一の電力で送信されるようなものの場合には、その後、保護された符号語の取り消しは困難か、または不正確なものとなることがある。
【００３０】
連続的な復号化の障害は、２つの符号語における送信された電力が互いに異なる場合でさえも、実際に存在する。例えば、通信システムのほとんどは、ある程度の自己ノイズを受信器において経験する。付加ノイズと異なり、この自己ノイズは、通常、送信された信号と相関性があり、送信された電力に比例するエネルギーを有する。無線通信システムにおけるチャネル推定ノイズが、自己ノイズの一例である。古典的な重畳符号化において、チャネル推定ノイズは、強受信器において保護信号の不完全な取り消しを生じさせる。残存取り消し誤りが、特に低電力重畳信号に比べてかなりのエネルギーを有することがある。その結果、強受信器は、残存取り消し誤りのために、通常の符号語を正確に復号化できなくなることがある。
【００３１】
この説明から、古典的な重畳符号化が保護された符号語のエネルギーを各自由度で分散させるものの、このエネルギーは１つまたは数個の自由度に集中させるのが望ましいことは明らかである。本発明により、限られた数の自由度にエネルギーを集中させれば、２つの信号に含まれる全送信エネルギーが同様である場合でさえ、受信器における保護信号の容易な検出および取り消しが促進される。本発明によれば、符号語におけるエネルギーは、１つまたは数個の自由度に集中される。
【００３２】
上述の符号化および送信方法を用いて、情報の複数の組を、例えば時間、周波数、および／または符号のような通信リソースの共有された重複する組を使用して、送信することができる。本発明の数多くのさらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明に鑑みれば明らかになるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明は、保護信号の不完全な取り消しによって損なわれることなく通常信号の復号化が可能な、符号化のための送信器および受信器の手法に向けられる。
【００３４】
図１７は、本願に係る装置および方法を用いる通信システム１７００の例を示す。通信システム例１７００は、基地局１（ＢＳ１）１７０２と基地局Ｎ（ＢＳＮ）１７０２’とを含む複数の基地局を含む。ＢＳ１  １７０２は、ＥＮ１  １７０８とＥＮＮ  １７１０とを含む複数のエンドノード（ＥＮ）に対して、それぞれ無線リンク１７１２および１７１４を介して結合される。同様に、ＢＳＮ  １７０２’は、ＥＮ１  １７０８’とＥＮＮ  １７１０’とを含む複数のエンドノード（ＥＮ）に対して、それぞれ無線リンク１７１２’および１７１４’を介して結合される。セル１  １７０４は、ＢＳ１  １７０２が例えばＥＮ１  １７０８などのＥＮと通信するであろう無線受信可能領域を表す。セルＮ  １７０６は、ＢＳ１  １７０２’が例えばＥＮ１  １７０８’などのＥＮと通信するであろう無線受信可能領域を表す。ＥＮ１７０８，１７１０，１７０８’，および１７１０’は、通信システム１７００中を移動してもよい。基地局ＢＳ１  １７０２およびＢＳＮ  １７０２’は、ネットワークノード１７１６に対して、それぞれネットワークリンク１７１８および１７２０を介して結合される。ネットワークノード１７１６は、他のネットワークノード、例えば他の基地局、ルータ、ホームエージェントノード、認証許可アカウンティング（ＡＡＡ）サーバノードなどと、インターネットとに対して、ネットワークリンク１７２２を介して結合される。ネットワークリンク１７１８，１７２０，および１７２２は、例えば、光ファイバケーブルであってもよい。ネットワークリンク１７２２は、通信システム１７００外のインターフェイスを提供して、ユーザ、例えばＥＮがシステム１７００の外にあるノードと通信できるようにする。
【００３５】
図１８は、本発明に係る基地局１８００の例を示す。基地局１８００の例は図１７の基地局１７０２および１７０２’をより詳細に表すものであってもよい。基地局の例１８００は、複数の受信器である受信器１  １８０２および受信器Ｎ  １８０４と、複数の送信器である送信器１  １８１０および送信器Ｎ  １８１４と、例えばＣＰＵなどのプロセッサ１８２２と、Ｉ／Ｏインターフェイス１８２４と、メモリ１８２８とを含み、バス１８２６を介して互いに結合されている。様々な構成要素１８０２，１８０４，１８１０，１８１４，１８２４，および１８２８は、データおよび情報をバス１８２６でやり取りしてもよい。
【００３６】
受信器１８０２および１８０４ならびに送信器１８１０および１８１４は、それぞれアンテナ１８０６および１８０８ならびに１８１８および１８２０に対して結合されて、セルラー式の受信可能領域内における、例えば無線端末などのエンドノードとの、例えばデータおよび情報のやり取りなどの通信を基地局１８００が行うことができる手だてを提供する。受信器１８０２および１８０４は、それぞれデコーダ１８０３および１８０５を含んでもよく、デコーダは、各セル内で動作するエンドノードによって符号化および送信された信号を受信および復号化する。受信器１８０２および１８０４は、図１５の装置５  １５０２、図１５の装置６  １５３２、または図１６の装置７  １５６２内に示す受信器の例、例えば、受信器（１５０６，１５０８），（１５３６，１５４２），（１５６３，１５６４）のいずれかまたは変形物であってもよい。受信器１８０２および１８０４は、本発明によれば、通常または基礎となる信号とフラッシュ信号とを含む結合信号を受信して、情報の元の送信前の組に対応する情報の組を取り出すことができる。送信器１８１０および１８１４は、それぞれエンコーダ１８１２および１８１６を含んでもよく、エンコーダは、送信前に信号を符号化する。送信器１８１０および１８１４は、図１３の装置１  １３０２および装置２  １３０８、図１４の装置３、または図１４の装置４  １４１０内に示す送信器の例、例えば、送信器（１３０４および１３１０），（１４０４），（１４１２）のいずれかまたは変形物であってもよい。送信器１８０２および１８０５は、本発明によれば、通常または基礎となる信号、フラッシュ信号、および／または結合信号のうちの１つまたはそれ以上を送信することができる。
【００３７】
メモリ１８２８は、ルーチン１８３０と、データ／情報１８３２とを含む。プロセッサ１８２２は、ルーチン１８３０の実行およびメモリ１８２８内のデータ／情報１８３２の使用によって基地局１８００の動作を制御することで、（複数の）受信器１８０２および１８０４と、送信器１８１０と、Ｉ／Ｏインターフェイス１８２４とを動作させ、基本的な基地局の機能を制御する処理を行い、かつ本発明の新規の特徴および改良点を制御および実施する。新規の特徴および改良点には、結合信号の生成および送信、結合信号の受信、結合信号の通常または基礎となる信号情報とフラッシュ信号情報とへの分離、ならびに情報の分離および回復が含まれる。Ｉ／Ｏインターフェイス１８２４は、基地局１８００に対して、インターネットと、例えば中間ネットワークノード、ルータ、ＡＡＡサーバノード、およびホームエージェントノードなどである他のネットワークノードとのインターフェイスを提供し、それにより、エンドノードが、無線リンクを介して基地局１８００と通信することで、通信システム全体および例えばインターネットを介するといった通信システム外部において、例えば他のエンドノードなどの他のピアノードとデータおよび情報を接続、通信、およびやり取りできるようにする。
【００３８】
ルーチン１８３０は、通信ルーチン１８３４と、基地局制御ルーチン１８３６とを含む。基地局制御ルーチン１８３６は、スケジューラ１８３８と、誤り検出および訂正モジュール１８４０と、送信器制御ルーチン１８４４と、受信器制御ルーチン１８４６とを含む。データ／情報１８３２は、受信器情報１  １８５０と、受信された情報Ｎ  １８５２と、送信情報１  １８５４と、送信情報Ｎ  １８５６と、識別されたＭＴＵ情報１８５８と、ユーザデータ／情報１８４８とを含む。ユーザデータ／情報１８４８は、複数のユーザ情報であるユーザ１情報１８６０およびユーザｎ情報１８６２を含む。各ユーザ情報、例えばユーザ１情報１８６０は、端末識別（ＩＤ）情報１８６４と、データ１８６６と、チャネル品質報告情報１８６８と、セグメント情報１８７０と、分類情報１８７２とを含む。
【００３９】
送信情報１  １８５４は、例えば通常または基礎となる信号である第１の信号に対応するであろう情報の組、すなわち、第１の信号を送信するのに使用されるであろうＭＴＵの送信ブロックを規定する情報と、信号を規定するのに使用されるであろうＭＴＵの第１の組を規定する情報と、ＭＴＵの第１の組上に変調されて第１の信号を規定するような情報と、第１の信号情報に対応するＭＴＵのうちのどれが例えば無線端末へ送信されるかを規定する情報とを含んでもよい。ある実施形態においては、情報データの第１の組を伝達するＭＴＵのそれぞれが送信されるだろう。他の実施形態においては、情報の第１の組を伝達するＭＴＵの大部分が送信される。そのような実施形態において、情報の第１の組に対応するＭＴＵであって、情報の第２の組にも対応するＭＴＵである、例えばフラッシュ信号が、送信前に切り捨てられる。
【００４０】
送信情報Ｎ  １８５６は、例えばフラッシュ信号である第２の信号に対応するであろう情報の組、すなわち、第２の信号を例えば無線端末に対して送信するのに使用されるであろうＭＴＵの送信ブロックを規定する情報と、第２の信号を規定するのに使用されるであろうＭＴＵの第２の組を規定する情報と、ＭＴＵの第２の組上で変調されて第２の信号を規定するような情報とを含んでもよい。第１および第２の送信ブロックは、同一でもよい。この場合、共有された送信ブロックのサイズおよび／または形状を指定する送信ブロック情報は、送信情報１８５４および１８５６とは別にメモリ１８２８に記憶されてもよく、しばしばそのように記憶される。受信情報１  １８５０は、受信器１  １８０２からの回復された情報の第１の組を含み、例えば、無線端末の送信前の情報の第１の組に対応する情報を含む。回復された情報の第１の組は、例えば通常または基礎となる信号から回復されていてもよい。受信情報Ｎ  １８５２は、受信器Ｎ  １８０４からの回復された情報の第２の組を含み、例えば、無線端末の送信前の情報の第２の組に対応する情報を含む。回復された情報の第２の組は、例えばフラッシュ信号から回復されていてもよい。
【００４１】
情報の元の送信前の各組を規定する通常およびフラッシュ信号は、いくつかの共通のＭＴＵを共有する。識別されたＭＴＵ情報１８５６は、第２またはフラッシュ信号内の識別されたＭＴＵの組を含んでもよく、識別されたＭＴＵの組は、受信器Ｎのデコーダ１８０５によって取得されていてもよい。識別されたＭＴＵ情報１８５８は、受信器１  １８０２に転送されてもよく、受信器は、誤り訂正モジュールを行うために受信信号を渡す前に、これらのＭＴＵを除外することができ、または代わりに、識別されたＭＴＵ情報１８５８は、メモリ内の誤り検出および訂正モジュール１８４０および／またはデコーダ１８０３内の誤り検出および訂正モジュールに転送されてもよい。
【００４２】
データ１８６６は、エンドノードからの受信データおよびエンドノードへ送信すべきデータを含んでもよい。ある実施形態においては、ある時点において基地局とやり取りできるＮ個の無線端末毎に１つの端末識別子ＩＤ１８６４が使用される。セルに入ると、例えばエンドノードなどの無線端末は、端末ＩＤ１８６４が割り当てられる。よって、無線端末がセルに出入りするに従って、端末ＩＤが再使用される。各基地局は、例えばサービスの提供を受けている無線端末などのユーザに割り当てられた端末識別子（端末ＩＤ）１８６４の組を有する。チャネル品質報告情報１８６８は、ユーザのチャネル品質について基地局１８００が決定した情報と、ユーザからのフィードバック情報とを含んでもよく、フィードバック情報には、無線端末からのダウンリンクチャネル品質情報、障害情報、電力情報が含まれる。セグメント情報１８７０は、例えばトラフィックチャネル、割り当てチャネル、要求チャネルなどの使用の型、例えばＭＴＵ、周波数／位相および時間、ＯＦＤＭトーンシンボルなどの特徴、および例えば通常または基礎となる信号かフラッシュ信号かといったセグメントについて使用する信号の型により、ユーザという観点からユーザに対して割り当てられたセグメントを規定する情報を含んでもよい。分類情報１８７２は、例えば無線端末などのユーザを、「強い」または「弱い」送信器として分類する情報を含む。
【００４３】
通信ルーチン１８３４は、例えばＩＰ電話通信サービス、テキストサービス、および／または対話型ゲーミングといった特定のサービスを、システム内の１つまたはそれ以上のユーザのエンドノードに対して提供するために使用されてもよい様々な通信アプリケーションを含む。
【００４４】
基地局制御ルーチン１８３６は、基本的な基地局制御と、本発明の装置および方法に関連する制御とを含む機能を実行する。基地局制御ルーチン１８３６は、信号生成および受信、誤り検出および訂正、データおよびパイロットホッピングシーケンス、Ｉ／Ｏインターフェイス１８２４、ユーザに対するセグメントの割り当て、ならびに端末ＩＤ１８６４に対するユーザのスケジューリングに対して制御を行う。より特定的には、スケジューラ１８３８は、ユーザを端末ＩＤ１８６４にスケジューリングし、ユーザ分類情報１８７２とセグメント情報１８７０とを使用して、セグメントをユーザに割り当てる。スケジューラは、本発明に従って、どのユーザおよびどのセグメントを通常または基礎となる信号に割り当てるべきか、ならびにどのユーザおよびどのセグメントをフラッシュ信号に割り当てるべきかについて決定する。あるユーザ、例えば高電力が使用可能で送信する情報量が少ないユーザは、大量の情報の送信を希望しかつ使用可能な電力が限られているような他のユーザよりもフラッシュ信号がより適している場合もある。チャネルのある型が、フラッシュ信号を用いるのにより適切な場合もある。例えば、多くのセルラー式の通信システムにおいて、制御チャネルは同報電力で送信される。これは、最も弱いチャネルの移動ユーザによる制約を受けるからである。この応用例にはフラッシュ信号が大変適しており、その使用の結果、強固さをほとんどまたは全く失うことなく、電力を削減することができる。分類情報１８７２とセグメント情報１８７０とを使用して、スケジューラ１８３８は、低いダウンリンクの信号対雑音比（ＳＮＲ）のユーザをチャネル内の通常のセグメントにマッチングさせることができ、その一方で、高いＳＮＲのユーザをチャネル内のフラッシュ、例えば「保護された」セグメントにマッチングさせることができる。
【００４５】
送信器制御モジュール１８４４は、送信情報１  １８５４と、送信情報Ｎ  １８５６と、端末ＩＤ１８６４と、データ１８６６と、セグメント情報１８７０とを含むデータ／情報１８３２を使用して、送信信号を生成し、本発明に係る送信器１８１０および１８１４の動作を制御する。例えば、送信器制御モジュール１８４４は、送信器１８１０を制御して、そのエンコーダ１８１２を介して、送信１情報１  １８５４に含まれる情報の組を、送信器１  １８１０が送信するであろう信号、例えば通常または基礎となる信号に符号化してもよい。送信器制御モジュール１８４４は、送信情報Ｎ１８５６に含まれる情報の組を、情報１８５６に対応するＭＴＵの組を用いて、フラッシュまたは保護信号に符号化してもよい。送信器制御モジュール１８４４は、送信器Ｎ  １８１４を制御して、そのエンコーダ１８１６を介して、送信情報Ｎ  １８５４に含まれる情報の組を、送信器Ｎ  １８１６が送信するであろう信号に符号化してもよい。例えば、送信制御モジュール１８４４は、送信Ｎ情報１８５６に含まれる情報の組を、情報１８５６に対応するＭＴＵの組を使用して、フラッシュまたは信号に符号化してもよい。代わりに、送信器１８１０および１８１４の様々な実施形態において、送信器制御モジュール１８４４の指示の下で送信情報１  １８５４および送信情報Ｎ  １８５６に基づいて信号の混合物を内部的に組み合わせる単一の送信器を使用してもよい。そのような混合動作には、送信前に通常およびフラッシュ信号を重畳すること、および／または、フラッシュ信号の各要素と、フラッシュ信号に含まれていない通常信号内の要素とを含む１つのＭＴＵ送信の組を選択的に形成することを伴ってもよい。
【００４６】
受信器制御モジュール１８４６は、受信器１８０２および１８０４の動作を制御して、結合信号を受信して、本発明に係る情報の２つの組、例えば受信器情報１  １８５０と受信器情報Ｎ  １８５２とを抽出する。受信器制御モジュール１８４６の制御下の受信処理は、デコーダ１８０３および１８０５の制御と、受信器内の他の構成要素の制御とを含んでもよい。ある実施形態において、受信器制御モジュール１８４６は、受信器１８０２および１８０４と共に、インパルスノイズフィルタと、バックグラウンドノイズフィルタと、誤り訂正モジュールとを制御する。ある実施形態において、受信器制御モジュールは、１つの受信器、例えば受信器Ｎ  １８０４内の第２の信号ＭＴＵ識別モジュールと、他の受信器、例えば受信器１  １８０２内の廃棄モジュールとを制御して、識別されたＭＴＵ情報１８５８を受信器Ｎ  １８０４から受信器１  １８０２に対して伝達する。これにより、受信器１  １８０２は、フラッシュ信号情報を含むＭＴＵを、通常信号情報の組を回復しようと試みている誤り検出モジュールに入る情報ストリームから除去することができる。
【００４７】
誤りおよび訂正モジュール１８４０は、受信器１８０２および１８０４に含まれるであろう誤り検出および訂正モジュールと共にまたはそれに代えて動作する。受信器１８０２および１８０４に含まれる誤り検出および訂正機能および／またはモジュール１８４０により、たとえ情報の送信前の組を表す（通常または基礎となる）信号が第２のフラッシュ信号（フラッシュ信号）の重畳の影響または第２の信号（フラッシュ信号）による例えばあるＭＴＵの置換によって生じた穴あきの影響を受けていたとしても、基地局１８００は、情報の送信前の組に対応する情報の組を再構築することができる。ある実施では、情報の第２の組に対応するＭＴＵは、情報の第１の組に対応するＭＴＵに完全に重複する。加えて、ある実施形態において、情報の第１の組に対応するＭＴＵは、送信ブロックを完全に占有する。
【００４８】
図１９は、本発明に係るエンドノード（無線端末）１９００の例を示す。エンドノードの例１９００は、図１７のエンドノード１７０８，１７１０，１７０８’，および１７１０’のいずれにおいて使用されてもよい。例えば無線端末であるエンドノード１９００の例は、移動端末、移動体、移動ノード、固定無線装置などであってもよい。本応用では、エンドノード１９００についての言及は、無線端末、移動ノードなどのうちのいずれか１つに対応するものとして解釈されてもよい。無線端末は、移動ノードまたは無線通信リンクを支援する据え置き型の装置であってもよい。エンドノードの例１９００は、複数の受信器である受信器１  １９０２および受信器Ｎ  １９０４と、複数の送信器である送信器１  １９１０および送信器Ｎ  １９１２と、例えばＣＰＵなどのプロセッサ１９２６と、メモリ１９３０とを含み、バス１９２８を介して互いに結合されている。様々な構成要素１９０２，１９０４，１９１０，１９１２，１９２６，および１９３０は、データおよび情報をバス１９２８でやり取りしてもよい。
【００４９】
受信器１９０２および１９０４ならびに送信器１９１０および１９１２は、それぞれアンテナ１９０６および１９０８ならびに１９１４および１９１６に対して結合されて、無線端末１９００が動作しているセルラー式の受信可能領域内における、基地局１８００との例えばデータおよび情報のやり取りなどの通信を、例えば無線端末１９００などのエンドノードが行うことができる手だてを提供する。受信器１９０２および１９０４は、それぞれデコーダ１９１８および１９２０を含んでもよく、デコーダは、基地局１８００によって符号化および送信された信号を受信および復号化する。受信器１９０２および１９０４は、図１５の装置５  １５０２、図１５の装置６  １５３２、または図１６の装置７  １５６２内に示す受信器の例、例えば、受信器（１５０６，１５０８），（１５３６，１５４２），（１５６３，１５６４）のいずれかまたは変形物であってもよい。受信器１９０２および１９０４は、本発明によれば、通常または基礎となる信号とフラッシュ信号とを含む結合信号を受信して、情報の元の送信前の組に対応する情報の組を取り出すことができる。送信器１９１０および１９１２は、それぞれエンコーダ１９２２および１９４６を含んでもよく、エンコーダは、送信前に信号を符号化する。送信器１９１０および１９１２は、図１３の装置１  １３０２および装置２  １３０８、図１４の装置３、または図１４の装置４  １４１０内に示す送信器の例、例えば、送信器（１３０４および１３１０），（１４０４），（１４１２）のいずれかまたは変形物であってもよい。送信器１９１０および１９１２は、本発明によれば、通常または基礎となる信号、フラッシュ信号、および／または結合信号のうちの１つまたはそれ以上を送信することができる。
【００５０】
メモリ１９３０は、ルーチン１９３２と、データ／情報１９３４とを含む。プロセッサ１９２６は、ルーチン１９３２の実行およびメモリ１９３０内のデータ／情報１９３４の使用によってエンドノード１９００の動作を制御することで、受信器１９０２および１９０４ならびに送信器１９１０および１９１２を動作させ、基本的な無線端末の機能を制御する処理を行い、かつ本発明の新規の特徴および改良点を制御および実施する。新規の特徴および改良点には、結合信号の生成および送信、結合信号の受信、結合信号の通常または基礎となる信号情報とフラッシュ信号情報とへの分離、ならびに情報の分離および回復が含まれる。
【００５１】
ルーチン１９３２は、通信ルーチン１９３６と、無線端末制御ルーチン１９３８とを含む。無線端末制御ルーチン１９３８は、送信器制御モジュール１９４０と、受信器制御モジュール１９４２と、誤り訂正モジュール１９４６とを含む。データ／情報１９３４は、ユーザデータ１９４７と、端末識別（ＩＤ）情報１９４８と、受信情報１  １９５０と、受信情報Ｎ  １９５２と、送信情報１  １９５４と、送信情報Ｎ  １９５６と、識別されたＭＴＵ情報１９５８と、セグメント情報１９６０と、品質情報１９６２と、基地局ＩＤ情報１９６４とを含む。
【００５２】
ユーザデータ１９４７は、基地局１８００に送信すべきデータと、基地局１８００から受信した情報と、例えば検出された情報を回復する復号化処理に伴うデータなどの中間データとを含む。送信情報１  １９５４は、例えば通常または基礎となる信号である第１の信号に対応するであろう情報の組、すなわち、第１の信号を送信するのに使用されるであろうＭＴＵの送信ブロックを規定する情報と、信号を規定するのに使用されるであろうＭＴＵの第１の組を規定する情報と、ＭＴＵの第１の組上に変調されて第１の信号を規定するような情報と、第１の信号情報に対応するＭＴＵのうちのどれが例えば基地局１８００へ送信されるかを規定する情報とを含んでもよい。ある実施形態においては、情報データの第１の組を伝達するＭＴＵのそれぞれが基地局１８００に対して送信されるだろう。他の実施形態においては、情報の第１の組を伝達するＭＴＵの大部分が基地局１８００に対して送信される。送信情報Ｎ  １９５６は、例えばフラッシュ信号である第２の信号に対応するであろう情報の組、すなわち、第２の信号を例えば基地局に対して送信するのに使用されるであろうＭＴＵの送信ブロックを規定する情報と、第２の信号を規定するのに使用されるであろうＭＴＵの第２の組を規定する情報と、ＭＴＵの第２の組上で変調されて第２の信号を規定するような情報とを含んでもよい。受信情報１  １９５０は、受信器１  １９０２からの情報、例えば基地局の送信前の情報の第１の組に対応する情報から回復された情報の第１の組を含む。回復された情報の第１の組は、例えば通常または基礎となる信号から回復されていてもよい。受信情報Ｎ  １９５２は、受信器Ｎ  １９０４からの情報、例えば基地局の送信前の情報の第２の組に対応する情報から回復された情報の第２の組を含む。回復された情報の第２の組は、例えばフラッシュ信号から回復されていてもよい。
【００５３】
情報の元の送信前の各組を規定する通常およびフラッシュ信号は、いくつかの共通のＭＴＵを共有する。識別されたＭＴＵ情報１９５８は、第２またはフラッシュ信号内の識別されたＭＴＵの組を含んでもよく、識別されたＭＴＵの組は、受信器Ｎのデコーダ１９２０によって取得されていてもよい。識別されたＭＴＵ情報１９５８は、受信器１  １９０２に転送されてもよく、受信器１９０２は、デコーダ１９１８内の誤り訂正モジュールに対して受信信号を渡す前に、これらのＭＴＵを除外することができ、または代わりに、識別されたＭＴＵ情報１９５８は、メモリ内の誤り訂正モジュール１９４６および／またはデコーダ１９１８内の訂正モジュールに転送されてもよい。
【００５４】
端末ＩＤ情報１９４８は、基地局に割り当てられたＩＤである。基地局ＩＤ情報１９６４は、無線端末１９００が接続している特定の基地局を識別するのに使用されるであろう情報、例えば傾き値を含む。基地局ＩＤ情報１９６４と、端末ＩＤ１９４８とを使用して、無線端末は、データを決定してホッピングシーケンスを制御することができる。品質情報１９６２は、検出されたパイロットからの情報、ダウンリンクチャネル品質測定値および報告、障害レベル、現在の送信レベルおよびバッテリのエネルギーレベルのような電力情報、ＳＮＲなどを含んでもよい。品質情報１９６２は、基地局１８００へフィードバックされて、受信器が「強い」かまたは「弱い」かに分類するのに用いられて、本発明に従って、基地局１８００が、通常または基礎となるセグメントおよびフラッシュセグメントを割り当てることを含むスケジューリングおよび割り当てを行う助けとなってもよい。セグメント情報１９６０は、例えばトラフィックチャネル、割り当てチャネル、要求チャネルなどの使用の型、例えばＭＴＵ、周波数／位相および時間、ＯＦＤＭトーンシンボルなどの特徴、および例えば通常または基礎となる信号かフラッシュ信号かといったセグメントについて使用する信号の型により、ユーザに対して割り当てられたセグメントを規定する情報を含んでもよい。
【００５５】
通信ルーチン１９３６は、例えばＩＰ電話通信サービス、テキストサービス、および／または対話型ゲーミングなどの特定のサービスを、システム内の１つまたはそれ以上のエンドノードユーザに対して提供するために使用されてもよい様々な通信アプリケーションを含む。
【００５６】
無線端末制御ルーチン１９３８は、送信器１９１０および１９１２ならびに受信器１９０２および１９０４の動作を含む無線端末１９００の基本的な機能、データ／制御ホッピングシーケンスを含む信号生成および受信、状態制御、および電力制御を制御する。また、無線端末制御ルーチン１９３８は、本発明の新規の特徴および改良点を制御および実施する。新規の特徴および改良点には、結合信号の生成および送信、結合信号の受信、結合信号の通常または基礎となる信号情報とフラッシュ信号情報とへの分離、ならびに情報の分離および回復が含まれる。
【００５７】
送信器制御モジュール１９４０は、送信情報１  １９５４と、送信情報Ｎ  １９５６と、端末ＩＤ１９４８と、ユーザデータ１９４７と、セグメント情報１９６０とを含むデータ／情報１９３４を使用して、送信信号を生成し、本発明に係る送信器１９１０および１９１２の動作を制御する。例えば、送信器制御モジュール１９４０は、送信器１９１０を制御して、そのエンコーダ１９２２を介して、送信１情報１  １９５４に含まれる情報の組を、送信器１  １９１０が送信するであろう通常または基礎となる信号に符号化してもよい。送信器制御モジュール１９４０は、送信器Ｎ  １９１２を制御して、そのエンコーダ１９２４を介して、送信情報Ｎ  １９５６に含まれる情報の組を、情報１９５６内の情報に対応するＭＴＵの組を使用して、フラッシュまたは保護信号に符号化してもよい。代わりに、送信器１９１０および１９１２の様々な実施形態において、送信器制御モジュール１８４４の指示の下で送信情報１  １９５４および送信情報Ｎ  １９５６に基づいて信号を内部的に組み合わせるかまたは混合する単一の送信器を使用してもよい。そのような混合動作には、送信前に通常およびフラッシュ信号を重畳すること、および／または、フラッシュ信号の各要素と、フラッシュ信号に含まれていない通常信号内の要素とを含む１つのＭＴＵ送信の組を選択的に形成することを伴ってもよい。
【００５８】
受信器制御モジュール１９４２は、受信器１９０２および１９０４の動作を制御して、結合信号を受信して、本発明に係る情報の２つの組、例えば受信器１情報  １９５０と受信器情報Ｎ  １９５２とを抽出する。受信器制御モジュール１９４２の制御下の受信処理は、デコーダ１９１８および１９２０の制御と、受信器内の他の構成要素の制御とを含んでもよい。ある実施形態において、受信器制御モジュール１９４２は、受信器１９０２および１９０４と共に、インパルスノイズフィルタと、バックグラウンドノイズフィルタと、誤り訂正モジュールとを制御する。ある実施形態において、受信器制御モジュール１９４２は、１つの受信器、例えば受信器Ｎ  １９０４内の第２の信号ＭＴＵ識別モジュールと、他の受信器、例えば受信器１  １９０２内の廃棄モジュールとを制御して、識別されたＭＴＵ情報１８５８を受信器Ｎ  １９０４から受信器１  １９０２に対して伝達する。これにより、受信器１  １９０２は、フラッシュ信号情報を含むＭＴＵを、通常信号情報の組を回復しようと試みている誤り訂正モジュールに入る情報ストリームから除去することができる。
【００５９】
誤り訂正モジュール１９４６は、受信器１９０２および１９０４に含まれるであろう誤り訂正モジュールと共にまたはそれに代えて動作する。受信器１９０２および１９０４に含まれる誤り検出および訂正機能および／またはモジュール１８４６により、たとえ情報の送信前の組を表す（通常または基礎となる）信号が第２のフラッシュ信号（フラッシュ信号）の重畳の影響または第２の信号（フラッシュ信号）による例えばある（複数の）ＭＴＵの置換によって生じた穴あきの影響を受けていたとしても、無線端末１９００は、情報の送信前の組に対応する情報の組を再構築することができる。
【００６０】
オン／オフキーイングは、送信器がそのエネルギーを符号語によって占有される自由度の一部分に沿って集中させる変調手法である。例えば、パルス位置変調は、オン／オフキーイングの一例であって、そこにおいては、送信器は、エネルギーを「１」が通信される位置においてのみ使用し、「０」が通信される場合には遮断される。パルス位置変調は、エネルギーをＭ個の位置の１つに集中させることによって、ｌｏｇ２（Ｍ）ビットを通信することができる。追加のビットの通信は、正および負のパルスを用いることによって可能である。パルス位置変調の例を図３に示す。図３は、３２個のスロットであって、例えば個別スロットの例３０２を有する図３００を示す。エネルギーは、１７番目のスロット３０６に集中され、パルス３０４によって表される。図３において、パルス３０４が例えば正という一方向のみであるような場合は、情報のビットは、３２個の位置またはスロットを使用して通信されてもよい。図３において、パルス３０４が正または負であるような場合には、６ビットの情報が３２個の位置またはスロットを用いて通信されてもよい。一般的に、情報は、オン／オフキーイングの一般論において、２つのやり方で通信されてもよい。第１には、符号語によって占有された自由度内のエネルギーの位置であり、第２には、当該位置を占める信号に含まれる情報である。例えば、チャネルを移動体において基準信号の助けをかりて推定できれば、一般化されたオンオフ信号のエネルギーの位置において符号化された情報に加えて、情報は、その位相および／または振幅が符号化されてもよい。この形式の一般化されたオンオフキーイングを、本明細書の残りの部分においては、フラッシュ信号方式と称する。典型的には、エネルギーの集中は、フラッシュ信号方式のパラダイムにおいて使用可能な自由度の小さな一部分に限定される。
【００６１】
フラッシュ信号方式は、本発明に従って使用されてもよい。本発明に係るフラッシュ符号化の単純な例を説明する。ＢＰＳＫ信号方式を使用するデジタル通信システムに適用された本発明の一実施形態を考える。ここで考える例において、エアリンクリソースが１６個のシンボルを備えるとする。例えば、スペクトル拡散ＯＦＤＭ多重アクセスシステムの例において、１６個のエアリンクリソースシンボルは、１つのＯＦＤＭシンボル期間における１６個の直交トーンか、または１６個のＯＦＤＭシンボル期間における１つのトーンか、またはトーンおよびシンボル期間の任意の適切な組み合わせ（例えば、４個のＯＦＤＭシンボル期間における４個のトーン）でありうる。
【００６２】
図４において、重畳された信号４００は、エネルギーが１６個のＢＰＳＫシンボル全てに及ぶ符号語を用いて通信される通常信号４２０を含み、これは、図４において影のない小さな矩形で示される。通常の符号語は、例えば畳み込み符号を用いて構築することができる。５つの情報ビットを通信するのに保護信号が必要であるとする。本実施形態において、５つの保護ビットを、図４において単一の影付きの大きな矩形で示される高エネルギーシンボル４３０の位置を用いて通信することができる。保護信号は、高電力で送信される１つのＢＰＳＫシンボル４３０を備え、一方、１６シンボルに渡って分散されたエネルギーを有する通常信号４２０は、その上に重畳される。なお、保護信号のＢＰＳＫシンボルは、１６個の別個のシンボル位置のいずれかにありうる。参考のために、第１番目のシンボル４０１および第１６番目のシンボル４１６が、図４では明らかにされている。例えば、図４において、ＢＰＳＫシンボルは、第９番目のシンボル上を送信される。従って、シンボル位置は、５つの保護された情報ビットの４ビットを伝達する。加えて、ＢＰＳＫ信号の位相（例えば、符号）は、第５番目の保護されたビットを伝達する。
【００６３】
古典的な重畳符号化手法に対する本発明の本符号化手法の利点を理解するために、強受信器の設計を再考察する。強受信器は、連続的な符号化の考え方を使用することができる。強受信器は、まず保護信号を復号化するか、または代わりに、その後、合成受信信号からそれを取り去り、最後に通常信号を復号化するか、または代わりに、弱信号受信器に対して信号を送って、より大きな信号が検出されるトーンを廃棄する。なお、本発明の新規の符号化手法では、たとえ取り消しが完全でなくても、通常の符号語に対する損害は１つまたは数個のシンボルに限られるので、受信器は、損害の悪影響を最小限にすることができる。例えば、復号化手法において、受信器は、通常信号によって占有されるシンボルを無視してもよい。この場合、取り消し動作は縮小されて、特定のシンボルの位置における消去を生じさせ、誤り訂正符号を使用して当該損失を訂正することになりえるという可能性が伴う。
【００６４】
図４の上記の例において、１６個のエアリンクリソースシンボルの各ＢＰＳＫシンボルは、自由度を表す。通常信号は、そのエネルギーを１６個の自由度全てで分散させる。それに対し、保護信号の各符号語は、そのエネルギーを１６個の自由度のうちの１つに集中させる。なお、フラッシュ信号は、上記実施形態において規定したように、直交符号である。しかしながら、本発明は、符号語のいかなる直交特性によっても左右されない。
【００６５】
本発明に従って実施される符号化と共に使用される送信器設計を説明する。上記の例は、本発明の局面および方法を説明しており、様々な通信システムにおいて実施および使用されてもよい。保護信号のエネルギーを使用可能な自由度の小さな一部分内に集中させ、一方では、通常信号のエネルギーを使用可能な自由度の実質的に全てにおいて分散させることによって、信号を重畳するこの方法は、本明細書においてフラッシュ重畳符号化と呼ばれる。本説明において、保護された符号語は、「フラッシュ信号」として表され、通常の符号語は、「通常信号」または「基礎となる信号」として表される。一般的に、この取り組みは、保護された情報はフラッシュ信号を用いて送信され、通常情報は通常信号上で送信されるが、これは、本発明のある実施形態においては、逆になってもよい。
【００６６】
フラッシュ信号方式は、本発明によれば、符号化ゲインを実際の受信器において強固に実現することができる、信号の重畳化の手だてを提供する。一般的に、フラッシュ信号と通常信号とは、送信リソースの同一の組を用いて通信される。しかしながら、フラッシュ信号の各符号語は、そのエネルギーを、使用可能な自由度の小さな一部分上に集中させる。通常信号の各符号語は、そのエネルギーを、使用可能な各自由度に渡って拡散させてもよい。フラッシュ信号を検出して容易に復号化するためには、そのエネルギーがより高いことが望ましく、ある実施形態においては、エネルギーが、フラッシュ信号に対応する自由度の選択された一部分における通常信号のそれよりも著しく高い。このような、エネルギーを選択されたフラッシュ部分に比較的高度に集中させることは、たとえ通常信号の総エネルギーがフラッシュ信号の総エネルギーよりも高い場合であっても、実現可能である。最後に、通常信号を検出して容易に復号化するためには、フラッシュ信号の通常の符号語に対する影響を最小限にすべきである。言い換えれば、フラッシュ信号によって占有された自由度の選択された一部分におけるエネルギーの損失によって与えられる、通常の符号語の復号化に対する影響は、小さくすべきである。
【００６７】
フラッシュ信号および通常信号に対する送信電力の選択は、いくつかの要因に左右される。その要因には、（ａ）フラッシュ信号および通常信号の両方の対象受信器のＳＮＲ、（ｂ）フラッシュ信号および通常信号上に伝達される情報レート、および（ｃ）フラッシュ信号および通常信号上に符号を構築する方法が含まれる。一般的に、電力は、それら自体の強固性および符号化性能要件に適合するように、独立して選択されてもよい。さらに、フラッシュ信号方式は、最大の柔軟性を得るために、便宜的なやり方で行うこともできる。特定的には、送信器は、フラッシュ信号を送信しないことを便宜的に選択して、その使用可能な電力の大部分を使用して通常信号を送信することもできる。代わりに、送信器は、その使用可能な電力の大部分を用いてフラッシュ信号を便宜的に送信することを選択して、通常信号を送信しないことを選択してもよい。
【００６８】
今度は、本発明に従って実施される符号化と共に使用される受信器設計を説明する。本発明の一実施形態において、受信器は、まずフラッシュ信号を復号化する。フラッシュ信号は受信器で検出可能である。なぜならば、自由度の小さな一部分内の通常の符号語よりもはるかに高い電力で受信されるからである。その後、受信器は、通常の符号語を復号化しようとする前に、フラッシュ信号の影響を取り消す。古典的な重畳符号化の場合は、取り消しは、保護された符号語を復号化することと、それを合成受信信号から取り去ることとを伴う。フラッシュ重畳符号化においては、一実施形態においては、受信器が通常信号を復号化する場合には、受信器は、復号化されたフラッシュ信号符号語の自由度の一部分において受信された信号を完全に廃棄する。通常信号は、その信号エネルギーを自由度全てに分散させるので、自由度の小さな一部分における信号エネルギーの取り消しが通常の符号語の復号化に対して与える影響は、デコーダの誤り検出および訂正機能のため、ほとんどないか、または無視できるはずである。
【００６９】
本発明の他の実施形態において、受信器は、通常信号を復号化する前にフラッシュ信号を明示的には取り消さない。代わりに、受信器は、フラッシュ信号を含むであろう合成受信信号から、通常信号を直接復号化する。受信器は、飽和および反転制限と共に軟メトリクスを使用する。その結果、フラッシュ信号は、それが占有する自由度の一部分内の信号成分を飽和させるか、または著しく消去するのに役立つが、通常の符号語を復号化する性能に対する影響は、無視できる。さらに、受信器がフラッシュ信号を対象としていない場合は、受信器は、フラッシュ信号を復号化せずに、通常信号をただ復号化してもよく、その場合には、受信器は、インパルスノイズまたはバックグラウンドノイズとして解釈および／または取り扱われるであろうフラッシュ信号の存在を意識すらしなくてもよい。
【００７０】
本発明の制御チャネルの一実施形態を以下に説明する。この節では、システム例の制御チャネルに対して適用されるような本発明の一実施形態を説明する。本例の制御チャネルは、図１７に示すようなセルラー式の無線システム１７００における、基地局１７０２から複数の移動ユーザ１７０８および１７１０に対して、ダウンリンク同報チャネルで情報を搬送する。多くのセルラー式の無線システムにおいて、制御チャネルは、同報電力で送信される。なぜなら、制御チャネルは、最も弱いチャネルの移動ユーザによって制約を受けるからである。このような場合における本応用には、フラッシュ信号方式がよく適しており、その結果、強固性を全くまたはほとんど失うことなく、著しく電力を低下させる。
【００７１】
制御チャネル上に搬送された情報は、複数の部分に分離可能であり、各部分は、システム内の移動ユーザの１つまたはそれ以上の部分に専用のものであると仮定する。この例において、制御チャネル情報は、２つの部分に分断可能であると仮定する。第１の部分は、「通常の情報」として表され、適度な高いダウンリンクＳＮＲを経験する移動ユーザ用である。第２の部分は、「保護された情報」として表され、非常に低いダウンリンクＳＮＲを経験するユーザの部分用である。
【００７２】
ここで検討する例において、エアリンクリソースは、３２個のシンボルを備えると仮定する。例えば、スペクトル拡散ＯＦＤＭ多重アクセスシステムの例において、エアリンクリソースは、１つのＯＦＤＭシンボル期間において３２個の直交トーンか、または３２個のＯＦＤＭシンボル期間内に１つのトーンか、またはトーンおよびシンボル期間内に任意の適切な組み合わせ（例えば、８個のＯＦＤＭシンボル期間内に４個のトーン）でありうる。
【００７３】
図５の重畳信号５００に示すように、この例では影のない小さな矩形で表される通常の情報５４０は、３２個のシンボルの符号語を用いて送信される。参考のため、第１番目のシンボル位置５０１および第３２番目のシンボル位置５３２を示す。この符号語は、適度または高いＳＮＲを経験するユーザの部分によって復号化されるのに充分な電力で送信される。低いＳＮＲのユーザは、この符号語を復号化することができそうもないので、電力要件は、符号語が各移動ユーザによって復号化されるべきであったならばそう出会ったであろう電力要件よりもはるかに低い。符号語を復号化する能力のこの差は、移動ユーザが数桁分変化するＳＮＲを経験しうるような無線環境においては特に当てはまる。保護された情報は、低いＳＮＲの移動ユーザの部分用であって、図５において影付きの４つの大きな矩形で表されたフラッシュ信号５５０を使用して送信される。本実施形態において、各保護された符号語は、そのエネルギーを、４つのシンボル位置５０２，５１２，５２０，および５３０内に集中させると仮定する。４つのシンボル位置の組は、本例において重なり合わず、その結果、８つの直交の組が生じ、各組は４つのシンボル位置を含むと仮定する。しかしながら、一般的に、符号語の組は他の構造と部分的にまたは完全に重なり合ってもよい。保護された符号語のエネルギーを１つ以上のシンボル位置上に集中させることは、セルラー式の無線システムにおける多様性を提供するという観点から価値のあることであり、チャネルフェージングおよび干渉に対する保護の程度を高めるものである。
【００７４】
図５の例において、各保護された符号語の組は、その位置だけで３ビットを通信する。ｋを８つの互いに異なるエアリンクリソースシンボルの組の指標であるとする。３２個のエアリンクリソースシンボルは、０から３１に索引付けされるとする。ｋ＝０，．．．，７の場合、第ｋ番目のシンボルの組みの位置のエアリンクリソースシンボルは、シンボルｋ，ｋ＋８，ｋ＋１６，およびｋ＋２４である。
【００７５】
フラッシュ信号符号語が複数のシンボルを含む場合、これらのシンボルを使用して追加の情報ビットを通信することができる。｛ｑ０，ｑ１，ｑ２，ｑ３｝は、８つのエアリンクしソースシンボルのうちのいずれかである４つのエアリンクリソースシンボルを表すものとする。一実施形態において、｛ｑ０，ｑ１，ｑ２，ｑ３｝は、表１に示すような長さ４の４つのウォルシュ符号で構成できる。ｑ０，ｑ１，ｑ２，またはｑ３の選択の結果、４つの符号語を選択することで、追加の２ビットが伝達される。
【００７６】
この情報は、移動受信器において、単純なやり方で復号化できる。移動受信器は、フラッシュ信号の場所を、その高いエネルギーゆえに突き止めることができ、３ビットのシンボルの組の位置を識別するのに役立つ。その後、移動受信器は、フラッシュ信号を備えるシンボルを抽出して、残りの２ビットを復号化する。符号語構造のこの例では、符号語は、不揃いの誤り保護特性を有することになる。フラッシュ信号の位置によって分解されたビットは、高い信頼性で受信される。このことは、フラッシュ信号が無線チャネルで通信される場合に特に当てはまる。なぜならば、符号語の組を特定するには、４つのシンボル位置のうちの１つのみが受信されればよいからである。ｑ０，ｑ１，ｑ２，またはｑ３の検出は、チャネルフェージングまたは障害から生じる誤りの影響をより受けやすい場合がある。代わりに、受信器は、最尤デコーダのようなより高性能のデコーダを使用して、フラッシュ信号全体を符号化してもよい。改めて、本発明は、本例において示すフラッシュ信号上の直交符号の使用に左右されない。
【００７７】
この考え方は、単純なやり方で、多次元の変調の組への拡張も可能である。例えば、ＢＰＳＫ変調を使用することになる場合には、もう１ビットを、フラッシュ信号の符号語の位相（すなわち、符号）で送ることができる。さらに、ＱＰＳＫ変調を使用することになる場合には、追加の１ビットを同相または直交信号方式のいずれかを選択して、送ることができる。
【００７８】
表１  フラッシュ信号上の直交符号の構成
0004694469.tif 000002
【００７９】
今度は、本発明に係る、多重アクセスチャネルにおけるフラッシュ信号方式を説明する。本発明を同報チャネルのパラダイムにおいてこれまで説明してきたが、多重アクセスチャネルの枠組みにおいても適用可能である。本発明のこの局面を、多重アクセスチャネルであるシステム例のセルラー式のアップリンクの場合で説明する。アップリンク上の２つの移動送信器から信号を受信する基地局受信器を考える。基地局１７０２は配位要素であるので、２つの送信器を相対的な意味で区別できる。低いパス損失のチャネルで動作する移動送信器を「強」送信器と称し、高いパス損失を受ける他の送信器を「弱」送信器であると考える。基地局は、弱送信器に対して、各自由度に渡って信号のエネルギーを分散させることによってその信号を送信するように指示するのに対して、強送信器は、その送信エネルギーをいくつかの自由度に集中させるように指示される。基地局受信器１８０２における合成受信信号６００を、図６に示す。基地局受信器１８０２は、影付きの大きな矩形で表された、「強」送信器から送信されたフラッシュ信号６１０を、影のない小さな矩形で表された、「弱」送信器から送信された弱信号６２０を復号化する前に、容易に復号化および取り消すことができる。
【００８０】
移動送信器を「強」または「弱」に分類するのは、静的ではなく、相対的な一定義であり、システム内の柔軟性が考慮される。移動送信器を「強い」または「弱い」とする考え方は、アップリンクチャネル上で受けるパス損失に取って代わるかまたはそれに追加される他の基準に関連付けられてもよい。「強」または「弱」移動送信器というこのラベリングまたは分類は、ある実施形態においては、セルラー式のアップリンク内の障害コストの場合に適用可能である。例えば、他のセルにおいて高いアップリンク障害を招く移動送信器は、「弱」送信器とみなされてもよく、よって、エネルギーを各自由度に渡って分散させることによってその信号を送信するように、基地局から指示されてもよい。それに対して、その位置のために障害の低い移動送信器は、「強」送信器とみなされてもよく、フラッシュ重畳符号化を用いて、信号を「弱」送信器の信号上に重畳することができる。代わりに、ある実施形態においては、移動送信器は、バッテリー電力または状態などの装置の制約に基づいて「強」または「弱」に分類することができる。
【００８１】
システムの一例におけるフラッシュ信号方式を、本発明の方法および装置に従って説明する。無線データ通信システムの一例において、エアリンクリソースは、一般的に、帯域幅、時間、および電力を含む。データおよび／または音声トラフィックを伝達するエアリンクリソースは、トラフィックチャネルと称される。本システム例において、データは、トラフィックチャネルセグメント（略してトラフィックセグメント）におけるトラフィックチャネルで通信される。トラフィックセグメントは、使用可能なトラフィックチャネルリソースの基本または最小単位となる。ダウンリンクのトラフィックセグメントは、データトラフィックを基地局から無線端末に対して運び、アップリンクのトラフィックセグメントは、データトラフィックを無線端末から基地局に対して伝達する。本システム例において、トラフィックセグメントは、有限の時間間隔に数多くの周波数トーンを含む。
【００８２】
本発明を説明するために使用されるシステム例において、トラフィックセグメントは、基地局１７０２と通信している無線端末１７０８および１７１０の間で動的に共有される。例えば基地局１８００内のモジュール１８３８であるスケジューリング機能は、各アップリンクおよびダウンリンクセグメントを、移動端末１７０８および１７１０のうちの１つに対して、数多くの基準に基づいて割り当てる。トラフィックセグメントの割り当ては、セグメント毎に互いに異なるユーザに対して行われうる。例えば、図７において、縦軸７０２に周波数、横軸７０４に時間を配したグラフ７００において、縦線の影で示すセグメントＡ  ７０６は、基地局のスケジューラによってユーザ＃１に割り当てられ、横線の影で示すセグメントＢ  ７０８は、ユーザ＃２に割り当てられる。基地局のスケジューラは、一般的に経時変化することの多いトラフィックによる必要性およびチャネル状態に従って、トラフィックチャネルセグメントを互いに異なるユーザに迅速に割り当てることができる。よって、トラフィックチャネルは、効果的に共有され、かつセグメント毎に互いに異なるユーザに動的に割り当てられる。本システム例において、トラフィックチャネルセグメントの割り当て情報は、割り当てチャネルにおいて運ばれ、一連の割り当てセグメントを含む。図１７に示すシステム１７００などのセルラー式の無線システムにおいて、割り当てセグメントは、一般的には、ダウンリンクにおいて送信される。ダウンリンクトラフィックセグメント用の割り当てセグメントと、アップリンクトラフィックセグメント用の別の割り当てセグメントがある。各トラフィックセグメントは、固有の割り当てセグメントに関連付けられる。関連付けられた割り当てセグメントは、トラフィックセグメントの割り当て情報を伝達する。割り当て情報は、当該トラフィックセグメントを使用するために割り当てられる（複数の）ユーザ端末の識別子を含んでもよく、また、当該トラフィックセグメントにおいて使用される符号化および変調手法を含んでもよい。図８は、グラフ８００を含み、縦軸８０２は周波数を、横軸８０４は時間を表す。図８は、２つの割り当てセグメントである割り当てセグメントＡ’（ＡＳＡ’）８０６と、割り当てセグメントＢ’（ＡＳＢ’）８０８とを示し、これらは、トラフィックセグメントＡ（ＴＳＡ）８１０と、トラフィックセグメントＢ（ＴＳＢ）８１２の割り当て情報を伝達する。割り当てチャネルは、共有されたチャネルリソースである。例えば無線端末などのユーザは、割り当てチャネルで伝達された割り当て情報を受信して、その後、割り当て情報に従ってトラフィックチャネルセグメントを使用する。
【００８３】
基地局１７０２によってダウンリンクトラフィックセグメント上で送信されたデータは、所期の無線端末１７０８，１７１０内の受信器によって復号化され、割り当てられた無線端末１７０８，１７１０によってアップリンクセグメント上で送信されたデータは、基地局１７０２内の受信器によって復号化される。典型的には、送信されたセグメントは、データが正確に復号化されるかを受信器が決定する助けとなる決定する冗長ビットを含む。これが行われるのは、無線チャネルは信頼性が低い場合があり、有用であるべきデータトラフィックは、高い整合性要件を有するからである。
【００８４】
無線システム内の障害、ノイズ、および／またはチャネルフェージングのために、トラフィックセグメントの送信は、成功することも失敗することもある。システム例において、トラフィックセグメントの受信器は、セグメントが正確に受信されたかどうかを示す受信通知を送る。トラフィックチャネルセグメントに対応する受信通知情報は、一連の受信通知セグメントを含む受信通知チャネル内に搬送される。各トラフィックセグメントは、固有の受信通知セグメントに関連付けられる。ダウンリンクのトラフィックセグメントについては、受信通知セグメントは、アップリンク内にある。アップリンクのトラフィックセグメントについては、受信通知セグメントは、ダウンリンク内にある。少なくとも、受信通知セグメントは、１ビットの情報を伝達し、例えば、関連付けられたトラフィックセグメントが正確に受信されたかどうかを示すビットを伝達する。アップリンクトラフィックセグメントと受信通知セグメントとの間の予め定められた関連付けにより、ユーザ識別子またはセグメント指標などの他の情報を受信通知セグメント内で伝達する必要がない場合もある。受信通知セグメントは、通常、例えば関連付けられたトラフィックセグメントを使用する無線端末１７０８，１７１０などのユーザ端末によって使用され、他のユーザ端末によっては使用されない。よって、両方のリンク（アップリンクおよびダウンリンク）において、受信通知チャネルは、複数のユーザによって使用できるので、共有されたリソースである。しかしながら、通常、共有された受信通知チャネルの使用から生じる競合はない。なぜならば、通常、どのユーザ端末が特定の受信通知セグメントを使用することになるかは曖昧でないからである。図９は、ダウンリンクのトラフィックセグメントのグラフ９００を示し、縦軸９０２は周波数、横軸９０４は時間を表し、第１のトラフィックセグメントであるトラフィックセグメント（ＴＳ）Ａ  ９０６と、第２のトラフィックセグメントＴＳＢ９０８とを示す。また、図９は、アップリンクの受信通知（ＡＣＫ）セグメントの第２のグラフ９５０を示し、縦軸９５２は周波数、横軸９５４は時間を表す。図９は、さらに、２つのアップリンク受信通知セグメントであるＡ’’９５６と、Ｂ’’９５８とを示し、これらのセグメントは、ダウンリンクトラフィックセグメントＡ９０６およびＢ９０８の受信通知情報を、無線端末１７０８から基地局１７０２に対して伝達する。
【００８５】
上述のように、システム例１７００は、基地局１７０２によってダウンリンクおよびアップリンク上に動的にトラフィックセグメントが割り当てられた、パケット交換によるセルラー式の無線データシステムであってもよい。今度は、本発明のシステム１７００に対する応用を、セルラー式のダウンリンクの場合について説明する。基地局１７０２がトラフィックセグメントを一度に２つまで、時分割で割り当てることができると仮定する。これらのセグメントの対象とされるユーザの選択が、割り当てチャネル上で同報通信される。さらに、一般性を失うことなく、２つのユーザのうちの１つが他のユーザよりも低いＳＮＲで動作すると仮定する。この場合、２つのユーザは、相互に「強い」および「弱い」とみなされる。
【００８６】
図１０のグラフは、周波数を縦軸１００２に、時間を横軸１００４に示す。また、図１０は、Ａ（通常）割り当てセグメント（ＡＳＧ）１００６と、Ａトラフィックチャネルセグメント（ＴＣＨａ）１００８と、Ａ（フラッシュ）受信通知セグメント（ＡＣＫｆ）１０１０と、Ｂフラッシュ割り当てセグメント（ＡＳＧｆ）１００５と、Ｂトラフィックチャネルセグメント（ＴＣＨｂ）１００７と、Ｂ受信通知セグメント（ＡＣＫｒ）１００９とを含む。ＡＳＧｆ１００５は、ＡＳＧｒ１００６の周波数スペクトル内にある。ＡＣＫｆ１０１０は、ＡＣＫｒ１００９の周波数スペクトル内にある。
【００８７】
図１０に示すように、強ユーザについての割り当て情報（ＡＳＧｒ）１００６は、割り当てチャネル上の通常信号を使用して送信され、弱ユーザについての情報（ＡＳＧｆ）１００５は、フラッシュ信号を使用して通信される。強受信器は、その（通常の）割り当てから、ＴＣＨａ１００８で表されるトラフィックセグメントを受信していることを知り、弱受信器は、その対応トラフィックセグメントであるＴＣＨｂ１００７について、フラッシュ信号による割り当て（ＡＳＧｆ）１００５を通じて同様に通知される。システム例において、移動受信器１７０８および１７１０は、アップリンク上でフィードバック受信通知を基地局１７０２に対して提供して、受信されたトラフィックセグメントの状態を示す。
【００８８】
２つの移動ユーザ１７０８および１７１０は、フラッシュ信号方式を使用して、図１０に示すようなその受信確認信号を重畳することができる。この目的のために、ダウンリンク上の「強」受信器は、アップリンク上の強受信器であると仮定され、よって、その受信確認をフラッシュ信号（ＡＣＫｆ）１０１０を使用して通信する。弱受信器は、その受信確認信号のエネルギーを各自由度に渡って分散させて、それを通常信号（ＡＣＫｒ）１００９として基地局１７０２に通信する。
【００８９】
セルラー式の無線システムに対する容量の影響を、フラッシュ信号方式に関して説明する。セルラー式の無線システムは、典型的には、障害の制約があり、その容量は、周囲の障害の量および特性に左右される。フラッシュ信号方式の使用は、障害レベルに非常に重要な影響を有する。周知の情報理論上の結果の１つとして、同一のエネルギーを有する全てのノイズ信号の中でガウスノイズが最も低い容量となるというのがある。フラッシュ信号は、その構造により、とがった形であり、性質上極めてガウス的ではない。よって、障害の総量が同一であり、無線システム内の１つのセルがフラッシュ信号を使用する場合、他のセルに対する（障害としての）これらの信号の影響は、ガウス的な信号で生じるであろう影響よりも少ない。このことは、セルラー式の無線システムのアップリンクパスにもダウンリンクパスにも適用される。
【００９０】
図１１は、本発明に係る、情報の２つの組の例である、情報の第１の組１１５０と、情報の第２の組１１６０とを示し、これらは送信ブロックを使用して送信されてもよい。情報の第１の組１１５０は、情報Ａ１１１５１と、情報Ａ２１１５２と、情報ＡＮ１１５３とを含み、情報の第２の組１１６０は、情報Ｂ１１１６１と、情報Ｂ２１１６２と、情報ＢＭ１１６３とを含む。情報の第１の組は、例えば、ユーザデータ、割り当て、または受信通知であってもよい。情報の第２の組は、例えば、ユーザデータ、受信通知、または割り当てであってもよい。また、図１１は、最小伝送ユニット（ＭＴＵ）のグラフ１１００を示し、縦軸は周波数トーン、横軸１１０４は時間を表す。図１１において、小さな四角形は、それぞれ、例えば区分１１１２などの特定のＭＴＵ単位を指し、情報を送信するのに使用可能な自由度１を表す。例えばスロット１１１０などの、横軸上の各スロットは、例えばＯＦＤＭシンボル時間などの、ＭＴＵを送信する時間を表す。図１１の各四角形、例えば四角形の例１１１４は、ＭＴＵ単位を表す。各ＭＴＵは、情報の送信のためのリソースの固有の組み合わせに対応し、リソースの前記組み合わせは、時間、周波数、位相、および拡散符号のうちの少なくとも２つを含む。ＯＦＤＭシステムにおいて、ＭＴＵは、時間に渡る周波数または位相であってもよく、例えば、ＯＦＤＭトーンシンボル内の同相または直交成分であってもよい。ＣＤＭＡシステムにおいて、ＭＴＵ単位は、例えば、時間単位に割り当てられた拡散符号であってもよい。図１１に示す送信ブロックの例１１０６は、２４個のＭＴＵの組である。情報の第１の組１１５０についての情報は、最小伝送ユニットの第１の組に渡って規定される。最小伝送ユニットの第１の組は、左から右上がりの斜線１１１６が付された四角形によって識別される。ＭＴＵの第１の組の例は、１５個のＭＴＵを含み、例えば、ＭＴＵの例１１２０が、ＭＴＵの第１の組内にある。ＭＴＵの第１の組は、本発明によれば、少なくとも送信ブロック１１０６の大多数のＭＴＵを含む。ある実施形態においては、ＭＴＵの第１の組は、送信ブロック１１０６内のＭＴＵの少なくとも７５％を含む。図１１の例は、そのような実施形態であって、第１の組のＭＴＵ１５個／ブロック１１０６ＭＴＵ合計２０個＝７５％を含む。情報の第２の組についての情報１１６０は、最小伝送ユニットの第２の組に渡って規定される。最小伝送ユニットの第２の組は、左から右下がりの斜線１１１８が付された四角形によって識別される。最小伝送ユニットの第２の組の例は、３個のＭＴＵを含む。本発明によれば、ＭＴＵの第２の組は、ＭＴＵの第１の組より少ないＭＴＵを含み、ＭＴＵの第１および第２の組内のＭＴＵのいくつかは、同一である。例えば、図１１において、２つのＭＴＵ、ＭＴＵ１１２２とＭＴＵ１１２３とが、両方の組に含まれている。ある実施形態においては、ＭＴＵの第２の組は、ＭＴＵの第１の組のＭＴＵの数の半分以下を有し、図１１は、そのような実施形態を示すものである。情報１１５０，１１６０の第１および第２の組内の情報は、例えば基地局１７０２から無線端末１７０８，１７１０に対して、最小伝送ユニットの第１および第２の組に含まれる最小伝送ユニットを使用して通信されてもよい。
【００９１】
図１２は、縦軸１２０２に最小伝送ユニット（ＭＴＵ）を、横軸１２０４に時間を配したグラフ１２００を示す。図１２は、１６００個のＭＴＵを含む送信ブロック例１２０５を示す。情報の第１の組を、送信ブロック１２０５内の１６００個のＭＴＵの大多数を含むＭＴＵの第１の組によって表す。送信ブロック１２０５は、本発明によれば、サブブロックに副分割されてもよい。図１１において、ＭＴＵの送信ブロック１２０５は、ＭＴＵの１６個のサブブロックに分割され、各部分は、１００個のＭＴＵを含む。例えば四角形１２０６などの小さな四角形は、それぞれ、ＭＴＵのサブブロックを内包する。ある実施形態においては、ＭＴＵの第１の組は、情報の小さな組に副分割されてもよく、各組は、個別のサブブロック内の第１の組のＭＴＵによって表される。組み合わせて、情報の小さな組は、大きな送信ブロック１２０５の大多数に渡って符号化される情報の第１の組を表す。サブブロックの例１２０７は、サブブロックの一例の１００個の典型的なＭＴＵを示す。サブブロックの例１２０８は、他のサブブロックの１００個の典型的なＭＴＵを示す。送信ブロック１２０５の他のサブブロックの個別のＭＴＵは示されていないが、他の各サブブロックは、サブブロックの例１２０７と同様であると仮定されてもよい。サブブロック内の各丸印は、ＭＴＵを表す。丸印を交差する左から右上がりの各斜線は、情報の第１の組内の情報を表すために使用される個別のＭＴＵを表す。丸印を交差する左から右下がりの各斜線は、情報の第２の組内の情報を表すために使用される個別のＭＴＵを表す。図１２において、ＭＴＵの例１２０８は、情報の第１の組を表すために使用されるＭＴＵの１つであり、ＭＴＵの例１２１１は、情報の第１の組を表すために使用されるＭＴＵの他の１つである。ＭＴＵの例１２０９は、送信ブロック１２０５内にあるものの、この特定の場合に情報の第１の組または第２の組のいずれかの情報を表すために使用されるものではない。すなわち、図示の特定の時点においては、ＭＴＵ１２０９は第１および第２の情報の組に対応する信号を搬送するために使用されることはない。ＭＴＵの例１２１０は情報の第１の組および情報の第２の組の両方の中の情報を表すために使用される。
【００９２】
図１２の例において、例えばサブブロック１２０７などの各サブブロックが、ＭＴＵの小さなサブブロックに渡って一意に規定されている情報の第１の組の一部を一意に表す情報を表すために使用されてもよい。しかしながら、情報の第２の組は、例えば１０ビット情報である、異なる情報の組を表してもよい。１０ビットの情報を一意に伝送するためには、２１０＝１０２４個の最小伝送ユニット候補が必要となる場合がある。１６００個の最小伝送ユニット候補が使用可能な送信ブロック１２０５を使用してもよく、単一のＭＴＵが割り当てられて、１０ビットの情報の特定の値を表す。この例において、ＭＴＵ１２１０は、情報が送信される場合に、情報の第２の組の情報を伝達するために使用されるＭＴＵの１つである。図１２は、ＭＴＵの第２の組に含まれる各ＭＴＵがＭＴＵの第１の組にも含まれる場合を表す。
【００９３】
図１３の１３０１は、本発明に係る、情報の２つの組、例えば図１１の情報の組１１５０および１１６０を送信するための一方法を示す。図１３は、第１の装置、例えば送信器である送信器１  １３０４を含む装置１  １３０２と、第２の装置、例えば送信器である送信器２  １３１０を含む装置２  １３０８とを含む。各装置は、例えば、図１７に示す型の基地局または無線端末であってもよい。情報の第１の組１１５０が、送信器１  １３０４から送信された信号、例えば信号１  １３０６によって通信される。信号１  １３０６は、時には、基礎となるまたは通常信号と称される。情報の第２の組１１６０が、送信器２  １３１０から送信された信号、例えば信号１  １３１２によって通信される。信号２は、時には、フラッシュ信号と称される。図１３の例の場合、信号１  １３０６は、第１の組の最小伝送ユニットを使用するのに対して、信号２  １３１２は、第２の組の最小伝送ユニットを使用するだろう。送信器１  １３０４によって送信された第１の組のＭＴＵのいくつかは、第２の組のＭＴＵのいくつかと同一であり、その結果、信号１  １３０６と、信号２  １３１２とのいくつかの重畳を生じさせるだろう。
【００９４】
図１４は、本発明に係る、情報の２つの組、例えば図１１の情報の組１１５０および１１６０を送信するための２つの方法を示す。図１４に説明する第１の方法は、装置の例３  １４０２は、例えば基地局または無線端末であって、情報の第１および第２の組１１５０および１１６０の両方に対応する信号を送信することができる送信器である送信器３  １４０４を含む。図１４において、信号３  １４０６は、情報の第１の組１１５０に対応し、ＭＴＵの第１の組を使用するのに対して、信号４  １４０８は、情報の第２の組１１６０に対応し、ＭＴＵの第２の組を使用する。信号３  １４０６は、時には、基礎となるまたは通常信号と称されるのに対して、信号４  １４０８は、時には、フラッシュ信号と称される。信号４  １４０８は、最小伝送ユニットベースで、信号３  １４０６よりも高い電力レベルで送信される。ある実施形態においては、信号４  １４０８が送信される電力レベルは、信号３  １４０６に対応する最小伝送ユニットが送信される電力レベルよりも少なくとも３ｄｂ大きい。ある実施形態においては、信号３  １４０６を送信するのに使用される最小伝送ユニットの送信電力レベルは、変動してもよい。信号４  １４０８を送信するのに使用されるＭＴＵの送信電力レベルも、変動してもよい。
【００９５】
図１４に説明する第２の方法において、装置の例である装置４  １４１０は、例えば基地局または無線端末であって、送信器である送信器４  １４１２を含む。送信器４  １４１２は、第１の信号モジュール１４１１と、第２の信号モジュール１４１３とを含む。第１の信号モジュール１４１１は、情報の第１の組１１５０に対応する信号５  １４１４を生成する。第２の信号モジュール１４１３は、情報の第２の組１１６０に対応する信号６  １４１６を生成する。信号５  １４１４と、信号６  １４１６とは、ＭＴＵの送信前に結合器モジュール１４１８によって組み合わされて、信号１４２０となる。信号５  １４１４は、時には、基礎となるまたは通常信号と称されるのに対して、信号６  １４１６は、時には、フラッシュ信号と称される。結合器モジュール１４１８は、２つの信号である信号５  １４１４と、信号６  １４１６との重畳を行うことができる。代わりに、結合器モジュール１４１８は、信号５  １４１４を送信するために使用されるであろうＭＴＵの組を、信号６  １４１６を送信するために使用されるであろうＭＴＵの組とを比較してもよい。結合器モジュール１４１８は、信号６  １４１４内の情報を要求された各ＭＴＵに導くことができる。しかしながら、モジュール１４１８は、信号５  １４１４について割り当てられたＭＴＵの組から、信号６  １４１６を搬送するために既に割り当てられているＭＴＵを除外することができる。例えば、図１１の例において、ＭＴＵ１１２２と、ＭＴＵ１１２３は、信号５  １１４１の情報の搬送から除外することができる。このように、信号６  １４１６内の情報の第２の組１１６０は、同一のＭＴＵを占有するであろう信号５  １４１４内の情報の第１の組１１５０に穴を開けるか、またはそれに取って代わる。この実施では、受信器が、送信されていなかった部分を有する元の情報の第１の組１１５０を回復するのに十分な誤り検出及び訂正能力を有するものとする。よって、実際の重畳を使用するというよりも、第２の組に対応する信号が、第１の組の信号の上に重畳されることなく、重なり合う第１の組の信号が実際の送信前に廃棄された状態で、送信されてもよい。そのような場合、情報の第２の組を通信するために使用されるＭＴＵは、情報の第１の組を送信するために選択された、共有された送信ブロック内のＭＴＵの組に対して穴を開ける
図１５は、本発明に係る、装置の例である、例えば基地局または無線端末である装置５  １５０２を示す。この装置は、結合信号を受信するために使用されてもよく、受信情報の２つの組である、情報Ａ’１５１６と、情報Ｂ’１５１８とを取得する。情報Ａ’１５１６は、図１１の元の送信前の情報である情報Ａ１１５０の第１の組に対応する、情報の回復された組である。情報Ｂ’１５１８は、図１１の元の送信前の情報である情報Ｂ１１６０の第１の組に対応する、情報の回復された組である。装置５  １５０２は、第１の受信器である受信器１  １５０６を含み、当該受信器は、インパルスノイズフィルタ１５１０と、誤り訂正モジュール１５１２とを含む。結合信号である信号８  １５２０は、時間に渡って共に送信された信号、例えば図１３の信号３  １４０６（基礎となる信号の通常）と、図１３の信号４  １４０８（フラッシュ信号）とを含み、当該結合信号は、受信器１  １５０６によって処理され、そこにおいて、インパルスノイズフィルタ１５１０が、第２の情報の組１１６０から派生されたＭＴＵ単位に対応する信号を遮断または拒絶する。第１の情報の組１１５０に対応するＭＴＵの組内のＭＴＵの大部分に対応する残りの信号（通常信号）は、「失われた情報」を回復する誤り訂正モジュール１５１２によって処理され、よって、情報Ａ’１５１６の受信された組は、情報Ａ１１５０の送信前の組をよく表すものとなる。また、装置５  １５０２は、第２の受信器である受信器２  １５０８を含み、当該第２の受信器は、バックグラウンドノイズフィルタ１５１４を含む。また、結合信号８  １５２０は、受信器２  １５０８に入力し、そこにおいて、バックグラウンドノイズフィルタ１５１４は、例えば信号３  １４０６などの情報の第１の組１１５０に対応する信号をノイズとして扱って、この低レベル信号を除去または拒絶して、情報Ｂ１１６０の送信前の第２の組をよく表すものが再構築されうる元となる信号（例えば、フラッシュ信号）を、受信された情報の組Ｂ’１５１８として残す。
【００９６】
図１５に示す第２の装置である装置６は、結合信号の受信と、情報の取り出しとを、装置５  １５０２と同様に行う。装置６  １５３２は、第１の受信器である受信器１  １５４０と、第２の受信器である受信器２  １５３８とを含む。受信器１  １５３６は、デコーダであるデコーダ１  １５４０を含み、当該デコーダは、インパルスフィルタ１５４４と、誤り訂正モジュール１５４６とを含む。受信器２  １５３８は、デコーダであるデコーダ２  １５４２を含み、当該デコーダは、バックグラウンドノイズフィルタ１５４８を含む。装置６  １５３２の動作は、装置５  １５０２に関して説明したものと同様だが、装置６  １５３２において追加の復号化が生じる点が異なる。動作中、受信器１５３６および１５３８は、独立して並列的に動作する。第１の受信器１５３６は、フラッシュ信号をインパルスノイズとして扱って、フラッシュシンボルをインパルスノイズとして拒絶するか、または、例えば飽和動作などの何らかの他の動作を行って、他のインパルスノイズ信号が扱われるのと同様にフラッシュ成分を扱う。受信器２  １５３８は、低電力信号をバックグラウンドノイズとして扱いながら、フラッシュ信号を復号化する。結合信号９  １５５４は、結合信号８  １５２０と同様であって、通常信号と、フラッシュ信号との両方を含む。受信された情報の組Ａ’’１５５０は、図１１の情報の元の送信前の第１の組Ａ１１５０をよく再構築したものに対応する。受信された情報の組Ｂ’’１５５２は、図１１の情報の元の送信前の第２の組Ｂ１１６０をよく再構築したものに対応する。
【００９７】
図１６は、別の装置の例である、例えば基地局または無線端末である装置７  １５６２を示す。この装置は、第１の受信器である受信器１  １５６３と、第２の受信器である受信器２  １５６４とを含む。受信器１  １５６３は、デコーダ１５６５を含み、当該デコーダは、廃棄モジュール１５７０と、誤り訂正モジュール１５６６とを含む。受信器２  １５６４は、デコーダ１５６６を含み、当該デコーダは、バックグラウンドノイズフィルタ１５６７と、第２の信号ＭＴＵ識別モジュール１５６８とを含む。結合信号１０  １５７３が受信されて、受信器２  １５６４に入力する。受信器２  １５６４のデコーダ１５６６において、信号は、バックグラウンドフィルタ１５６７によってフィルタリングされてもよく、情報は、復号化されて、情報Ｂ’’’１５７２として出力され、図１１の元の送信前の組の情報Ｂ１１６０に再構築される。加えて、第２の信号ＭＴＵ識別モジュール１５６８は、第２の（フラッシュ）信号に対応するＭＴＵの組１５６９を識別して、その情報１５７３を受信器１  １５６３のデコーダ１５６５に対して送る。ある実施形態において、ＭＴＵの識別された組１５７３は、互いに異なるシンボル時間におけるトーンの同相成分および直交成分のうちの１つである。
【００９８】
受信器１  １５６３内のデコーダ１５６５の廃棄モジュール１５７０は、ＭＴＵの識別された組１５７３を受信して、情報が誤り訂正モジュール１５６６に入力する前に、これらのＭＴＵから派生した情報を拒絶または除去する。代わりに、第２または「フラッシュ」信号のＭＴＵを識別する情報は、寄与分をこれらのＭＴＵから除去するであろう誤り訂正モジュール１５６６に直接伝達されてもよい。情報Ａ’’’の組１５７１は、図１１の情報の送信前の第１の組１１５０の再構築物に対応する。識別されたＭＴＵと、それらの低電力信号に対する寄与分の廃棄は、基礎となる信号が回復される前に高電力信号成分を受信された信号ユニットから正確に取り去る必要がある先行技術の重畳復号化手法とは明確に異なる。
【００９９】
ＯＦＤＭシステムの場合を説明したが、本発明の方法及び装置は、数多くの非ＯＦＤＭおよび／または非セルラー方式のシステムを含む幅広い通信システムに適用可能である。
【０１００】
様々な実施形態において、本明細書で説明したノードは、１つまたはそれ以上のモジュールを使用して実施されて、本発明の１つまたはそれ以上の方法に対応する工程を実行する。当該工程には、信号処理工程と、メッセージ生成および／または送信工程が含まれる。よって、ある実施形態においては、本発明の様々な特徴が、モジュールを使用して実施される。そのようなモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせを使用して実施されてもよい。上述の方法または方法工程の多くは、ソフトウェアなどの機械が実行可能な命令を使用して実施でき、当該命令は、例えば、ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスクなどのメモリ装置のような機械が読み取り可能な媒体に含まれて、例えば追加のハードウェア付きまたは無しの汎用コンピュータなどの機械を制御して、例えば１つまたはそれ以上のノードにおいて、上記方法の全部または一部を実施する。したがって、とりわけ、本発明は、機械が実行可能な命令を含む機械が読み取り可能な媒体であって、例えばプロセッサおよび関連ハードウェアなどの機械に上記（複数の）方法の工程のうちの１つまたはそれ以上を実行させる媒体に向けられる。
【０１０１】
本発明の方法および装置に対する数多くの追加の態様は、本発明の上記説明に鑑み、当業者にとって明らかになるであろう。そのような態様は、本発明の範囲内であるとみなされることになる。本発明の方法および装置は、ＣＤＭＡ、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）、および／または、アクセスノードと無線端末との間の無線通信リンクを提供するために使用されるであろう様々な他の型の通信手法と共に使用されてもよく、様々な実施形態において使用されている。ある実施形態において、基地局は、移動ノードとの通信リンクを、ＯＦＤＭおよび／またはＣＤＭＡを使用して確立する。さまざま実施形態において、無線端末は、本発明の方法を実施するための、ノートブックコンピュータ、パーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）、または受信器／送信器回路と論理および／またはルーチンを含む他の携帯装置として実現される。
【０１０２】
本発明の手法は、ソフトウェア、ハードウェア、および／またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせを使用して実施される。本発明は、本発明を実施する、例えば無線端末、基地局、通信システムなどの装置に向けられる。また、本発明は、本発明に従った方法であって、例えば、無線端末、基地局、および／または例えばホストなどの通信システムを制御および／または動作させる方法に向けられる。また、本発明は、例えばＲＯＭ，ＲＡＭ、ＣＤ、ハードディスクなどの機械が読み取り可能な媒体に向けられ、媒体には、本発明に従った１つまたはそれ以上の工程を実施するために機械を制御するための機械が読み取り可能な媒体が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】３つの互いに異なる送信手順での、強受信器を使用する第１のユーザおよび弱受信器を使用する第２のユーザについて達成可能な、同報チャネルにおけるレートを示すグラフを示す。
【図２】ＱＰＳＫ変調での重畳符号化の例を示す。
【図３】パルス位置変調の例を示す。
【図４】本発明に係る、フラッシュ重畳符号化の例を示す。
【図５】本発明に係る、フラッシュ重畳符号化の他の例であって、フラッシュ信号がエネルギーを４つのシンボル位置上に集中させる例を示す。
【図６】本発明に係る、基地局受信器における合成信号として示される多重アクセスチャネルにおけるフラッシュ重畳符号化の例を示す。
【図７】トラフィックセグメントの例と、ユーザに対する基地局によるトラフィックセグメントの割り当てとを示す。
【図８】トラフィックセグメントに対応する割り当てセグメントの例を示す。
【図９】ダウンリンクのトラフィックセグメントの例と、受信通知セグメントとを示す。
【図１０】割り当てセグメントと、ダウンリンクのトラフィックセグメントと、受信通知セグメントとの例を示し、割り当ておよび受信通知セグメントは、それぞれ、本発明に係るフラッシュ重畳符号化を使用する。
【図１１】本発明に係る、情報の２つの組の例と、最小伝送ユニット（ＭＴＵ）の送信ブロックと、部分的に重畳する最小伝送ユニットの組とを示し、これらは、情報の組を規定するために使用されてもよく、その一部または全体が、信号を送信して情報を伝達するために使用されてもよい。
【図１２】本発明に係る、サブブロックに副分割されるであろう送信ブロックを示す、ＭＴＵの送信ブロックの他の例を示す。
【図１３】本発明に係る、情報の２つの組に対応する２つの信号を、互いに異なる送信器を有する互いに異なる装置を使用して送信する一方法を示し、各送信器は、情報の１つの組に対応する信号を生成する。
【図１４】本発明に係る、それぞれが情報の１つの組内の情報に対応する２つの信号を出力する単一の送信器か、または信号方式を内部で合成して単一の結合信号を出力する単一の送信器を使用して、情報の２つの組を送信する２つの他の方法を示す。
【図１５】フィルタリングおよび誤り訂正モジュールを含む、本発明に係る２つの装置であって、各装置は、２つの受信器を含み、各装置は、結合信号を受信して、送信された情報の２つの組を取り出すために用いられてもよい。
【図１６】ＭＴＵ信号識別モジュールを含む、本発明に係る他の装置であって、前記装置は、２つの受信器を含み、前記装置は、結合信号を受信して、送信された情報の２つの組を取り出すために用いられてもよい。
【図１７】本発明の装置および方法を実施する通信システムの例を示す。
【図１８】本発明に従って実施された基地局の例を示す。
【図１９】本発明に従って実施されたエンドノード（無線端末）の例を示す。
【符号の説明】
【０１０４】
１１００  最小伝送ユニット（ＭＴＵ）のグラフ
１１０４  時間
１１０６  送信ブロックの例
１１１０  スロット
１１１２  区分
１１１４  四角形の例
１１１６  最小伝送ユニットの第１の組
１１１８  最小伝送ユニットの第２の組
１１２０  ＭＴＵの例
１１２２  ＭＴＵ
１１２３  ＭＴＵ
１１５０  情報の第１の組
１１５１〜１１５３  情報
１１６１〜１１６３  情報
１１６０  情報の第２の組
【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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