(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と複数の加入者装置の間でタイムスロットにおいて情報を通信する方法であって、
複数の符号分割二重化コードを第１及び第２のサブセットに分離するステップ、
前記タイムスロットのうちの第１のタイムスロットについて、前記複数の符号分割二重化コードのうちの前記第１のサブセットを前記加入者装置と前記基地局の間のアップリンクに、前記複数の符号分割二重化コードのうちの前記第２のサブセットを前記基地局と前記加入者装置の間のダウンリンクに割り当てるステップ、
前記基地局において、前記符号分割二重化コードのうちの割り当てられた第１のサブセットを用いて、前記加入者装置の１以上から前記第１のタイムスロットにおいて通信を受信するステップ、
前記基地局から、前記符号分割二重化コードのうちの割り当てられた第２のサブセットを用いて、前記加入者装置の１以上に前記第１のタイムスロットにおいて通信を送信するステップ、及び
前記タイムスロットの１以上の後続タイムスロットの各々について、前記分離するステップ、割り当てるステップ、受信するステップ及び送信するステップを繰り返すステップからなり、前記後続タイムスロットの少なくとも１つについての前記符号分割二重化コードから前記第１及び第２のサブセットのコードへの分離態様が前記第１のタイムスロットについてのものと異なる、方法。
【請求項２】
請求項１の方法において、前記複数の符号分割二重化コードが、前記第１及び第２のサブセットに分離される合計Ｎ個のコードからなり、さらに、前記Ｎ個のコードから前記第１及び第２のサブセットへの分離について異なる分離態様が複数の前記後続のタイムスロットの各々について使用される、方法。
【請求項３】
請求項１の方法において、前記加入者装置の少なくとも１つが、ある時点で電子的に操作されたビームからなる前記基地局からの所与のアンテナビームに対応付けられる、方法。
【請求項４】
請求項３の方法において、前記アンテナビームが、ある時点で前記複数の加入者装置のうちの少なくともｎ個について同時カバレッジを与えるのに充分な幅を有し、ｎは２以上である、方法。
【請求項５】
通信システムにおいて使用される装置であって、
複数の加入者装置とタイムスロットにおいて通信するように動作する基地局を備え、
前記基地局が、複数の符号分割二重化コードを第１及び第２のサブセットに分離し、前記タイムスロットのうちの第１のタイムスロットについて、前記複数の符号分割二重化コードのうちの前記第１のサブセットを前記加入者装置と前記基地局の間のアップリンクに、前記複数の符号分割二重化コードのうちの前記第２のサブセットを前記基地局と前記加入者装置の間のダウンリンクに割り当てるように構成され、
前記基地局は、前記符号分割二重化コードのうちの割り当てられた第１のサブセットを用いて、前記加入者装置の１以上から前記第１のタイムスロットにおいて通信を受信するものであり、
前記基地局は、前記符号分割二重化コードのうちの割り当てられた第２のサブセットを用いて、前記加入者装置の１以上に前記第１のタイムスロットにおいて通信を送信するものであり、
前記基地局が、前記タイムスロットの１以上の後続タイムスロットの各々について、前記分離、割り当て、受信及び送信の動作を繰り返すように構成され、前記後続タイムスロットの少なくとも１つについての前記符号分割二重化コードから前記第１及び第２のサブセットのコードへの分離態様が前記第１のタイムスロットについてのものと異なる装置。
【請求項６】
請求項５の装置において、前記基地局が固定無線ループシステムの基地局である装置。
【請求項７】
請求項５の装置において、前記複数の符号分割二重化コードが、前記第１及び第２のサブセットに分離される合計Ｎ個のコードからなり、さらに、前記Ｎ個のコードから前記第１及び第２のサブセットへの分離について異なる分離態様が複数の前記後続のタイムスロットの各々について使用される、装置。
【請求項８】
請求項５の装置において、前記加入者装置の少なくとも１つが、ある時点で電子的に操作されたビームからなる前記基地局からの所与のアンテナビームに対応付けられている、装置。
【請求項９】
請求項８の装置において、前記アンテナビームが、ある時点で前記複数の加入者装置のうちの少なくともｎ個について同時カバレッジを与えるのに充分な幅を有し、ｎは２以上である、装置。
【請求項１０】
通信システムであって、
複数の加入者装置、及び
前記複数の加入者装置とタイムスロットにおいて通信するように動作する基地局
からなり、
前記基地局が、複数の符号分割二重化コードを第１及び第２のサブセットに分離し、前記タイムスロットのうちの第１のタイムスロットについて、前記複数の符号分割二重化コードのうちの前記第１のサブセットを前記加入者装置と前記基地局の間のアップリンクに、前記複数の符号分割二重化コードのうちの前記第２のサブセットを前記基地局と前記加入者装置の間のダウンリンクに割り当てるように構成され、
前記基地局は、前記符号分割二重化コードのうちの割り当てられた第１のサブセットを用いて、前記加入者装置の１以上から前記第１のタイムスロットにおいて通信を受信するものであり、
前記基地局は、前記符号分割二重化コードのうちの割り当てられた第２のサブセットを用いて、前記加入者装置の１以上に前記第１のタイムスロットにおいて通信を送信するものであり、
前記基地局が、前記タイムスロットの１以上の後続タイムスロットの各々について、前記分離、割り当て、受信及び送信の動作を繰り返すように構成され、前記後続タイムスロットの少なくとも１つについての前記符号分割二重化コードから前記第１及び第２のサブセットのコードへの分離態様が前記第１のタイムスロットについてのものと異なるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関し、特に固定無線ループ（fixed wireless loop=ＦＷＬ）用のＣＤＭＡシステムのような無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の多方向ビームＦＷＬシステム１０の一部を示す。この多方向ビームＦＷＬシステム１０は、４個の六角形のセル１２−１，１２−２，１２−３，１２−４（それぞれ対応する基地局１４−１，１４−２．１４−３，１４−４を有する）と加入者装置１６とを有する。この多方向ビームＦＷＬシステム１０は、複数のさらに別のセル，基地局，加入者装置を有してもよい。基地局は全方向性のアンテナを有し、加入者装置１６の位置は固定されているものとしている。図１の基地局１４−３は、セル１２−３内の加入者装置１６と通信をして、音声またはデータの呼び用の通信チャネルを通話中に設定している。多方向ビームＦＷＬシステム１０は複数の異なる技術で構成することができる。
【０００３】
図２は、多方向ビームＦＷＬシステム１０がデジタルヨーロッパコードレステレホン（Digital European Cordless Telephone=ＤＥＣＴ）標準を用いたＴＤＭＡ技術を用いていかに実現されるかを示す。このＴＤＭＡ技術によれば、異なる周波数を別々のセルに対し用い、セル内ではユーザは周波数で区別されている。必要とされる周波数の数を制限するために、例えば７個のセルがパターンを再使用するように適宜の数の周波数を再使用している。
【０００４】
あるセル内では、ユーザはタイムスロット２２−１，２２−２，・・・２２−Ｎを含むタイムスロット２０のシーケンスを使用することにより時間で区別されている。多方向ビームＦＷＬシステム１０はまたＣＤＭＡ技術を用いても実現できる。この技術においては、同一の周波数であるが異なる符号を各セルに対し用い、符号を異なるセル内で、セル内ではユーザを区別している。周波数分離が他のセルからの干渉を減らすために符号分割と共に使用される。
【０００５】
従来のＣＤＭＡシステムに関するより詳細な説明は、例えば Andrew J. Viterbi, "CDMA: Principles of Spread Spectrum Communication," Addison-Wesley, 1995 を参照こと。他の従来のＣＤＭＡシステムは、例えばＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５Ａ，"Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System," June 1996 およびＡＮＳＩＪ−ＳＴＤ−００８，"Personal Station-Base Station Compatibility Requirements for 1.8 to 2.0 GHz Code Division Multiple Access (CDMA) Personal Communication Systems," を参照のこと。
【０００６】
図３は、従来の狭ビームＦＷＬシステム３０を示す。このシステム３０は４個の六角形のセル３２−１，３２−２，３２−３，３２−４を有し、それぞれ対応する基地局３４−１，３４−２，３４−３，３４−４を有している。このシステムにおいて加入者装置の位置は固定されているものとする。システム３０内の基地局は方向性アンテナを具備し、狭ビーム３６を生成している。ある時点においては、システム内の全数のビームの一部（サブセット）のみが活性状態即ちユーザと通信状態にある。狭ビーム３６は一人のユーザのみを目標にするために、できるだけ狭くしてセル間の干渉を最小にしている。
【０００７】
容量を増加させるために、システム３０は全てのセルが同一の周波数を使用するように、例えば周波数をそのまま再利用するように構成されている。図４は、９個の電子的に方向制御可能な狭ビーム４６を含むあるセル４２−ｉの別の実施例を示す。この狭ビーム４６は３個のセクタに分割され、それぞれビーム１，２，３で指定される３本のビームを有する。これによりより管理可能なホッピングパターンを提供できる、例えば、ある時点で各セクタ内に指定された１本のビームに同調できる。
【０００８】
図５、６は、図３のシステム３０のような狭ビームシステムのセクタ化と、制御可能なビームとの差を示す。そしてこれは周波数のそのままの再利用を前提としている。図５は、基地局５２−１を有するセクタ化セル５０−１と基地局５２−２を有するセクタ化セル５０−２との対を示す。この例においては、セクタ化セル５０−１の６個のセクタのうちの１つのセクタからのビーム５３と基地局５２−２の６個のセクタのうちの１つのセクタからのビーム５５は共通チャネルを生成する、即ちセル間の干渉を引き起こしてしまう。
【０００９】
ビームがセクタ化されているが制御可能でない場合には、セクタを周波数で分割しない限りこの種の共通チャネルの干渉を解消することはできない。図６は、基地局６２−１と６２−２を介して一対のセル６０−１と６０−２にセクタ化され制御可能なビームを生成する構成を示す。制御可能ビーム６３，６５の相対的な位置から、このような構成は共通チャネル干渉を適宜緩和するのに用いられている。
【００１０】
図７は、全方向ビームシステムまたは狭ビームシステムにおいて、あるアンテナに対するアップリンク（ＵＬ）トラフィックとダウンリンク（ＤＬ）トラフィックを分離する従来の技術を示す。この技術においては、アップリンクチャネル７２Ｕとダウンリンクチャネル７２Ｄは、図に示すように周波数で分離されている。即ち、周波数分割二重化（frequency division duplexing＝ＦＤＤ）を用いてアップリンクトラフィックとダウンリンクトラフィックを分離している。アップリンクチャネル７２Ｕとダウンリンクチャネル７２Ｄの使用者は、それぞれタイムスロット７４−１，７４−２，７４−３，７４−４とタイムスロット７６−１，７６−２，７６−３・・・のシーケンスを用いて時間で区別されている。
【００１１】
上記した従来の技術は不利益点が複数ある。例えば、図３のシステム３０のような一人のユーザに向けて狭ビームを生成することは非常に困難である。さらにまたこの種の狭ビームは、シャドーイングやサイドローブのような影響による干渉に敏感である。あるセル内でＴＤＭＡ技術と共に狭ビームを使用することは大規模な干渉に繋がることがある。例えば、隣接するセルからのビームが重なり合った場合には大規模な干渉が発生する、その理由は異なるセル間で信号は周波数でも時間でも分離されておらず場所で分離されているだけだからである。
【００１２】
高密度の環境においては、このような制約は容量を大幅に制限することになる。別の問題は、従来のＦＤＤ技術は、図７のアップリンクとダウンリンクを分離するのに用いられるような技術は通常アップリンクとダウンリンクの間の容量を適宜分けることはできない。その結果、このＦＤＤ技術は、データ指向性の高いワイアレスサービスには一般的には向かない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、上記した従来技術に係る問題点および欠点を解決するような無線通信システムを提供することである。本発明は加入者装置と基地局との間で、アップリンクおよびダウンリンクを介して情報を通信するような固定ワイアレスループ（fixed wireless loop=ＦＷＬ）におけるワイアレス通信を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によれば、符号分割二重化（code division duplex＝ＣＤＤ）タイムスロット化されたＣＤＭＡワイアレス通信システムが得られる。アップリンク上における通信は、符号分割二重化を用いてダウンリンク上の通信とは区別され、そしてセル内の異なる加入者装置との通信は、符号分割多重アクセス技術、例えばタイムスロット化されたＣＤＭＡ技術を用いて区別される。この符号分割二重化は、例えばコードの組の第１のサブセットをアップリンクに割当て、第２のサブセットをダウンリンクに割当てることにより実現される。
【００１５】
この符号の割当てプロセスは、別々のタイムスロットに対し繰り返し行われ、その結果、第１のサブセット内の符号の数と、第２のサブセット内の符号の数は、アップリンクとダウンリンクのトラフィックチャネルに従ってタイムスロットの間変動する。本発明のシステムは、基地局のアンテナにより生成される電子的に方向制御されたビームを用いる。ある時間におけるビームは、少なくともｎ人の加入者に対するカバレッジを同時に行う程度十分な幅を有する。ここでｎは２以上の整数である。このｎ個の加入者装置は、符号分割多重アクセス技術の一部として異なる符号が割当てられる。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、時分割二重化（time division duplex＝ＴＤＤ）タイムスロット化されたＣＤＭＡワイアレス通信システムが得られる。アップリンク上の通信は、時分割二重化技術を用いてダウンリンク上の通信とは区別され、セル内の別々の加入者装置とは符号分割多重アクセス技術（例えばタイムスロット化されたＣＤＭＡ技術）を用いて区別される。この時分割二重化は、タイムスロットの組の第１のサブセットをアップリンクに割当て、第２のサブセットをダウンリンクに割当てることにより行われる。
【００１７】
このタイムスロット割当てプロセスは、タイムスロットのアップリンクとダウンリンクの割当てはアップリンクとダウンリンクのトラフィックの需要に従って変動するようにして行われる。本発明によるＴＤＤタイムスロット化ＣＤＭＡシステムは上記の電子的に方向制御されたビームを利用して行われ、そしてこのようなビームは、ある時点で少なくともｎ個の加入者装置に対するカバレッジを同時に行えるのに十分な程度のバンド幅を有する。
【００１８】
本発明の他の態様においては、直交周波数分割多重化（orthogonal frequency division multiplexing＝ＯＦＤＭ）ワイアレス通信システムが得られる。アップリンク上の通信は、ＯＦＤＭを用いてダウンリンク上の通信とは区別される。セル内の加入者は、符号分割多重アクセス、時分割多重アクセス、周波数分割多重アクセスあるいはこれらの組み合わせおよび他の技術を用いて分離される。
【００１９】
ＯＦＤＭは、Ｍ個のＯＦＤＭキャリアの内の第１のサブセットをアップリンクに割当て、第２のサブセットをダウンリンクに割当てられる。このキャリア割当てプロセスは、タイムスロット毎に繰り返され、第１と第２のサブセット内のキャリアの数は、アップリンクとダウンリンクのトラフィック需要に従ってタイムスロットに対して変動する。
【００２０】
本発明は、無線通信システムの性能を向上させる。特に混成トラフィック、例えば音声トラフィックとデータトラフィックが混合したアプリケーションに対し、あるいはアップリンクとダウンリンクのキャパシタの要件が大幅に変動するようなアプリケーションで改善される。本発明は特に全方向ビームのＦＷＬシステムおよび狭ビームのＦＷＬシステムのようなアプリケーションに適しているが、他のワイアレス通信システムにも同様に適応できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来の多方向ビームのＦＷＬシステムの一部を表す図
【図２】図１のＦＷＬシステムに使用される従来のＴＤＭＡ技術を表す図
【図３】従来の狭方向ビームのＦＷＬシステムの一部を表す図
【図４】従来の狭方向ビームのＦＷＬシステムのセクタ化の例を表す図
【図５】従来のセクタ化ビームを表す図
【図６】従来の方向制御可能なビームを表す図
【図７】アップリンクとダウンリンクを区別するために周波数分割多重化ＦＤＤとユーザを区別するためのＴＤＭＡを用いた従来の技術を表す図
【図８】本発明によるワイアレスシステムの１個のセルを表す図
【図９】本発明によるＣＤＤタイムスロットＣＤＭＡ技術で使用される符号分割二重化（ＣＤＤ）のメカニズムを表す図
【図１０】本発明による時分割二重化（ＴＤＤ）のタイムスロットＣＤＭＡ技術を表す図
【図１１】本発明による直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）技術を表す図
【図１２】図１１のＯＦＤＭ技術を実行するためのダウンリンク送信機を表す図
【図１３】図１１のＯＦＤＭ技術を実行するためのダウンリンク受信機を表す図
【図１４】図１１のＯＦＤＭ技術を実行するためのアップリンク送信機を表す図
【図１５】図１１のＯＦＤＭ技術を実行するためのアップリンク受信機を表す図
【図１６】本発明によるマルチコードＣＤＭＡ送信機を表す図
【図１７】本発明によるマルチコードＣＤＭＡ受信機を表す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明はある種類の無線通信システムを例に説明するが、本発明は一般的に他の無線通信システムにも同様に適用できる。例えば、本発明は全方向ビームと狭ビームの固定ワイアレスループ（fixed wireless loop=ＦＷＬ）システム、ＣＤＭＡシステムあるいはワイドバンドとナローバンドのワイアレスシステムにも適用できる。
【００２３】
本明細書における加入者装置は、固定無線設備のような固定端末および携帯電話あるいはポータブルコンピュータのような移動端末の両方を含む。本発明のシステムにおいて、あるセル内のアップリンク、ダウンリンクあるいは加入者装置に加え適用される分離、区別とはアップリンクとダウンリンクの間あるいは加入者装置との間における干渉を低減したり最小にしたりすることを意味する。
【００２４】
本発明は、従来の上記した問題点を解決する複数の通信技術を提供する。これらの複数の技術は、システムのアップリンク部分とダウンリンク部分が区別されるようなおよび／またはあるセル内でのユーザを区別する方法で異なる。前述したように、従来の技術は図７に示すように、例えばＦＤＤのような周波数を用いてシステムのアップリンクとダウンリンク部分とを区別し、かつあるセル内の複数のユーザを区別し、複数のユーザは、例えば図７に示すタイムスロットで区別している。
【００２５】
本発明の第１の態様によれば、これは符号分割二重化（ＣＤＤ）タイムスロットＣＤＭＡシステムと以下称するが、システムのアップリンク部分とダウンリンク部分は符号を用いて区別されユーザもまた符号を用いて区別される。本発明の第２の態様は、時分割二重化（ＴＤＤ）タイムスロット化ＣＤＭＡ技術と称し、システムのアップリンク部分とダウンリンク部分とはタイムスロットを用いて区別されるが、ユーザは符号を用いて区別される。本発明の第３の態様は、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）と称し、システムのアップリンク部分とダウンリンク部分は周波数で区別されユーザもまた周波数で区別される。次にこれらの技術を詳述する。
【００２６】
本発明のＣＤＤタイムスロット化ＣＤＭＡ技術を図８，９を参照して説明する。図８は、ワイアレスシステムの１個のセル８０−１を示す。このセルは、基地局８２−１と複数の加入者装置８４とを含む。同図に示すように、基地局８２−１により生成される１本のアンテナからのビーム８６は数個の加入者装置、同図においては５個の加入者装置に向けられている。このビーム８６は約４０°の幅を有し、そのため各セル内で生成される全部で９本のビームがある。図８では、ビーム８６以外のビームは省略している。
【００２７】
セル８０−１内のビームと対応するシステムの他のセルは、電子的に制御可能である。図８のビーム８６は、図３の狭ビームＦＷＬシステム３０のような従来のシステム内の単一ユーザ用の狭ビームよりも幅が広く複数の加入者装置に向けられている。このビーム８６は、図６の制御可能ビーム６３または６５よりも幅が広いが、そのセクタのより小さな部分に広がるよう構成されている。あるセル内（例えば、セル８０−１内）では、ユーザは符号により分離されている。即ち、異なる符号を割当てることによりビーム８６内のユーザが互いに干渉するのを阻止している。
【００２８】
隣接するセル間では、ユーザは符号により区別されている。かくして隣接するセルからのビームが衝突すると、隣接するセル内のユーザは符号により分離されているので干渉は大規模にはならない。標準のＣＤＭＡ技術、例えば上記のＣＤＭＡの参照文献に記載した技術を用いてあるセル内の複数のユーザおよび隣接するセル間のユーザを区別している。この技術はビームが方向制御可能であり、異なるビームが異なるタイムスロットで活性化されるためにタイムスロット化されており「不連続伝送」ＣＤＭＡとも称する。
【００２９】
図９は、本発明のＣＤＤタイムスロット化ＣＤＭＡ技術に使用するのに適したＣＤＤ機構を示す。この実施例において、ＣＤＤ機構はシステムのアップリンク部分とダウンリンク部分用に異なる符号を用いることにより実現される。例えば同図に示すように、アップリンクは符号Ｎ，Ｎ−１等を示し、符号１，２等はダウンリンクに使用される。アップリンク符号とダウンリンク符号との間の境界９０は変化し、アップリンクとダウンリンクに割当てられたキャパシティは需要の変動に応じて変動する。例えば、境界９０はタイムスロット毎に変動するあるいは所定数のタイムスロットの各グループ毎に変動する。
【００３０】
上記のＣＤＤタイムスロット化ＣＤＭＡ技術は、従来技術に対し複数の利点がある。例えば、このような技術を用いて実現したシステムは、１個の加入者装置を目標に設定した不当に狭いビームを必要とはしない。さらにまたアップリンクとダウンリンクは、アップリンク符号，ダウンリンク符号を再割当てすることにより、一方を増やし他方を減らすことができ、そして効率的な閉鎖ループパワー制御プロセスは、アップリンクとダウンリンクの両方が同一の周波数上にあるため維持することが可能である。
【００３１】
一定のサービス品質（quality of service＝ＱｏＳ）は、そのユーザに対し割当てられた各スロットに対し同一のアップリンク−ダウンリンク符号境界を用いることによりそのユーザに対し提供できる。さらにまた可変の境界は、可変のレートのユーザ、例えばマルチコードまたは可変レート拡散を受け入れることが容易となり、均質でないトラフィック、例えば音声とデータトラフィックを送信することが容易となる。
【００３２】
図１０は、本発明によるＴＤＤタイムスロット化ＣＤＭＡ技術を示す。この技術は、図８，９で説明したＣＤＤタイムスロット化ＣＤＭＡ技術とほぼ同じであるが、ただし別の多重メカニズム即ち符号分割ではなく時分割を用いてアップリンク部分とダウンリンク部分を区別している点が異なる。図１０は、ＴＤＤタイムスロット化ＣＤＭＡ技術で使用される多重化を示す。
【００３３】
１つあるいは複数のタイムスロットがダウンリンクに割当てられ、他のタイムスロットがアップリンクに割当てられる。アップリンクまたはダウンリンクへのタイムスロットの割当ては変化し、アップリンクとダウンリンクのトラフィック需要に応じて変動する。このシステムのそれ以外の部分は、ＣＤＤタイムスロット化ＣＤＭＡ技術と同じである。即ち、図８のビームが用いられ、ユーザはあるセル内のユーザおよびセル間のユーザは符号を用いて区別される。
【００３４】
図１１は、本発明のＯＦＤＭ技術を示す。この技術においては、アップリンク部分とダウンリンク部分との間の二重化は、周波数領域において、直交周波数トーンを用いて行われる。この技術によりアップリンク容量とダウンリンク容量を変えることができる。図２に示すように、ダウンリンク部分１０２とアップリンク部分１０４は周波数領域で可変境界１０６により区別される。特定のバンド内には、全部でＭ個の直交周波数トーン１１０がある。
【００３５】
図１１の実施例においては、トーン１〜ｋがアップリンク部分１０４に割当てられ、トーンｋ＋１〜Ｍがダウンリンク部分１０２に割当てられる。従来のＦＤＤ技術とは異なり、このＯＦＤＭ技術により周波数は需要の変動に応じてアップリンクとダウンリンクの間で適宜割り当てられる。あるセル内ではアップリンク部分とダウンリンク部分は、ＯＦＤＭキャリアの割当てに基づいて離散フーリエ変換（discrete Fourier transform＝ＤＦＴ）を用いて区別される。
【００３６】
あるビーム内のユーザは、異なるタイムスロットを使用することにより、あるいは異なる符号、あるいは他の適宜の技術を使用することにより区別される。あるセル内の異なるビーム間のユーザの区別は、異なる符号を用いることにより行われる。隣接するセル間では周波数または符号を用いてユーザを区別している。
【００３７】
図１１のＯＦＤＭ技術においては、適宜のタイミングの同期がトーンの直交性を維持するために基地局と加入者装置との間で必要とされる。このタイミングの同期は、基地局から加入者装置に送信される「ｓｙｎｃ」制御チャネルを用いて容易に行うことができる。周波数の同期は、基地局と加入者装置との間で必要である。この実施例において、加入者装置は固定しているのでドプラー効果による周波数のオフセットは存在しない。このシステムにおける周波数の同期は簡単に実現できる。正確なパワー制御が基地局と加入者装置との間で必要とされる。また加入者装置は固定しているために、ワイアレスチャネルの時間変動は非常に小さく、これにより正確なパワー制御が簡単に実現できる。
【００３８】
図１２は、図１１のＯＦＤＭ技術と共に使用されるダウンリンク送信機１２０を示す。このダウンリンク送信機１２０は、逆離散フーリエ変換素子あるいは逆高速フーリエ変換素子１２４と、並列−直列コンバータ１２６と、乗算機１２８，１３０，１３２とを有する。Ｍ個の直交周波数トーンが逆高速フーリエ変換素子１２４に加えられる。このＭ個のトーンのうち最初のｋ個のトーンがアップリンク部分１０４に割り当てられるが、これはデータを含まず、例えば全てゼロである。
【００３９】
ｋ＋１からＭまでのトーンは、ダウンリンク部分１０２に割当てられ、ダウンリンクデータ例えば＋１と−１とを含む。逆高速フーリエ変換素子１２４は、Ｍ個のトーンの逆変換を行い、その出力は並列−直列コンバータ１２６に与えられる。並列−直列コンバータ１２６の直列出力は、乗算機１２８に与えられこの乗算機１２８内で直列出力がユーザ特有の拡散符号で乗算される。乗算機１２８は、それが選択的要素であることを示すために点線の枠で囲まれている。
【００４０】
乗算機１２８の存在は、ビーム内の複数のユーザが符号により区別されているか否かにより決まる、即ち乗算機１２８は、ビーム内のユーザが符号により区別される場合に存在する。その後、乗算機１２８の出力は乗算機１３０内のセクタ−特有拡散符号により乗算され、その結果得られた信号は、乗算機１３２内の周波数ω0に対応するキャリア上に変調される。乗算機１３２の出力はダウンリンク信号であり、それは基地局から加入者装置に送信される。
【００４１】
図１３は、加入者装置内にあるダウンリンク受信機１４０を示す。このダウンリンク受信機１４０は、乗算機１４２を用いて受信したダウンリンク信号を復調し、この復調された信号は、積分器１４４を用いてローパスフィルタ処理を行う。このフィルタ処理された信号は、乗算機１４６内でセクタ−特有拡散符号を用いてその信号と乗算し、加算素子１４８内で加算することにより脱拡散される。必要によっては、即ちビーム内のユーザが符号を用いて区別されている場合には、加算素子１４８の出力は乗算機１５０内のユーザ−特有拡散符号を用いて乗算され、その後加算素子１５２内で加算される。
【００４２】
それ以外の場合には、乗算機１５０，加算素子１５２は取り除くことができ、そして加算素子１４８の出力は直接直列−並列変換器１５４に与えられる。この直列−並列変換器１５４の並列出力は、高速フーリエ変換素子１５６に与えられ、この高速フーリエ変換素子１５６がＤＦＴまたはＦＦＴ走査を行ってＭ個のトーンを再生する。最初のｋ個のトーンは、アップリンクに割当てられるがダウンリンクのデータを含まずそのため廃棄される。このダウンリンクデータは、ｋ＋１からＭ個のトーン上に現れる。
【００４３】
図１４，１５は、図１１のＯＦＤＭ技術を実現するためにそれぞれアップリンク送信機とアップリンク受信機とを示す。図１４のアップリンク送信機２２０は、逆高速フーリエ変換素子２２４と並列−直列コンバータ２２６と乗算機２２８、２３０、２３２を用いてダウンリンク信号をキャリアに変調する。これらの装置は、図１２のダウンリンク送信機１２０の対応する装置と同様に動作するが、アップリンクデータは最初のｋ個のトーンに加えられるが、ｋ＋１〜Ｍ個のトーンはデータを含まない。
【００４４】
乗算機２３２の出力はアップリンク信号で、加入者から基地局に送信される。図１５は基地局内にあるアップリンク受信機２４０を示す。このアップリンク受信機２４０は、乗算機２４２，積分器２４４，乗算機２４６と加算素子２４８，乗算機２５０と加算素子２５２，直列−並列変換器２５４，高速フーリエ変換素子２５６を含む。これらの装置は図１３のダウンリンク受信機１４０内の対応する装置と同様に動作するが、アップリンクデータは最初ｋ個のトーン上に現れ、ｋ＋１からＭのトーンはアップリンクデータを含まず廃棄される。
【００４５】
図１６，１７は、それぞれ本発明によるマルチコードＣＤＭＡ送信機３００とマルチコードＣＤＭＡ受信機４００とを示す。送信機３００と受信機４００は本発明のＣＤＤタイムスロット化ＣＤＭＡとＴＤＤタイムスロット化ＣＤＭＡ技術と共に使用される。送信機３００と受信機４００内においては、あるセクタまたはセルのビーム当たり全部でＮ個の拡散符号があるものとする。
【００４６】
送信機３００は、乗算機３０２−ｉ，ｉ＝１，２，・・・Ｎ内でＮ個の入力信号を受信する。乗算機３０２−ｉの出力は、加算器３０４内で加算され、乗算機３０６内でセクタ−特有拡散符号により乗算される。乗算機３０６の出力は、乗算機３０８内の周波数ω0に対応するキャリア上に変調される。このようにして得られた出力信号は、基地局から加入者装置に送信される。
【００４７】
マルチコードＣＤＭＡ受信機４００は、入力信号を受信し、この入力信号は乗算機４０２内で復調され、積分器４０４内でローパスフィルタ処理され、その後乗算機４０６と加算器４０８内のセクタ−特有拡散符号を用いて脱拡散される。サンプリングスイッチ４１０は、シンボルタイム毎にサンプルを「ダンプ」するよう制御される。これらのサンプルは、乗算機４１２−ｉと加算器４１４−ｉ，ｉ＝１，２，・・・Ｎ内でビーム−特有符号を用いて脱拡散される。サンプリングスイッチ４１６−ｉは、ビーム−特有符号の各々に対し別々の出力を分配する。受信機４００は、基地局内に置かれ、複数の加入者装置から受信した複数の信号を処理する。
【００４８】
本発明は、全方向ビームまたは狭ビームのＦＷＬシステムで用いられるが、他のアプリケーションにも使用できる。さらに本発明のシステムは、例えば移動交換機センタを有し、基地局から公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）に接続することもでき、およびユーザデータや課金情報を記録するようなメモリを有してもよい。さらにまた本発明は別の素子、例えばディプレクサ，ダウンコンバータ，アップコンバータ，信号ソース，フィルタ，復調器，変調器，ベースバンド信号処理装置等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１，２，３  ビーム
１０  多方向ビームＦＷＬシステム
１２，３２，４２，６０，８０  セル
１４，３４，５２，６２，８２  基地局
１６，８４  加入者装置
２０  タイムスロットのシーケンス
２２  タイムスロット
３０  狭ビームＦＷＬシステム
３６，４６  狭ビーム
５０  セクタ化セル
５３，５５，８６  ビーム
６３，６５  制御可能ビーム
７２Ｕ  アップリンクチャネル
７２Ｄ  ダウンリンクチャネル
７４，７６  タイムスロット
９０  境界
１０２  ダウンリンク部分
１０４  アップリンク部分
１１０  直交周波数トーン
１２０  ダウンリンク送信機
１２４，２２４  逆高速フーリエ変換素子
１２６，２２６  並列−直列コンバータ
１２８，１３０，１３２，１４２，１４６，１５０，２２８，２３０，２３２，２４２，２４６，２５０，３０２，３０６，３０８，４０２，４０６，４１２  乗算機
１４０  ダウンリンク受信機
１４４，２４４，４０４  積分器
１４８，１５２，２４８，２５２  加算素子
１５４，２５４  直列−並列変換器
１５６，２５６  高速フーリエ変換素子
２２０  アップリンク送信機
２４０  アップリンク受信機
３００  マルチコードＣＤＭＡ送信機
３０４，４０８，４１４  加算器
４００  マルチコードＣＤＭＡ受信機
４１０，４１６  サンプリングスイッチ
【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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