(57)【要約】無線アドホック・ネットワークおよび多元接続システム（移動体電話通信システムなど）内で通信するための電子デバイスが開示される。例えば、開示された送信機は、第１のチャネル上でアドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第１の受信機にデータを送信し、さらに第１のチャネルとは異なる第２のチャネル上でアドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第２の受信機にデータを送信することができる。ここで第１および第２のチャネルは第１および第２の送信データを受信するそれぞれの受信機によって決定される。したがって、アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の送信機とさまざまな受信機との間の通信が同時に実行できる。通信のための関連する受信機、方法、コンピュータ・プログラム・プロダクト、およびシステムも開示される。
2006500882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線アドホック・ネットワーク内で通信する方法であって、
無線アドホック・ネットワーク内に含まれる第１の受信機に、前記第１の受信機によって決定される第１のチャネル上でデータを送信するステップと、
前記無線アドホック・ネットワーク内に含まれる第２の受信機に、前記第２の受信機によって決定される第２のチャネル上でデータを送信するステップとを含む方法。
【請求項２】
前記送信ステップが単一の送信機からさまざまな受信機に前記データを送信するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記送信ステップが、
無線アドホック・ネットワーク内の受信機に関連する識別子を要求するステップに先行される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記チャネル識別子を要求した送信機によって決定されるチャネル上で前記受信機に対応する識別子を受信するステップをさらに含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記要求するステップが、前記第１および第２の受信機がリスンするように構成された同報通信チャネル上で前記識別子の要求を送信するステップを含む請求項３に記載の方法。
【請求項６】
同報通信チャネル上で前記第１の受信機から第１の識別子を受信するステップと、
前記同報通信チャネル上で前記第２の受信機から第２の識別子を受信するステップとをさらに含む請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の識別子を用いて前記第１の受信機に前記データを送信するステップと、
前記第２の識別子を用いて前記第２の受信機に前記データを送信するステップとをさらに含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の受信機にデータを送信するステップが前記データを前記第１の受信機に送信する送信機に関連する識別子を送信するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１および第２のチャネルが前記無線アドホック・ネットワーク内で一意的である請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記さまざまなチャネルが一方向性である請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記送信ステップが前記さまざまな受信機に関連する識別子なしにデータを送信するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記送信ステップが前記データと共に第１の拡散符号を前記第１の受信機に送信するステップと、前記データと共に第２の拡散符号を前記第２の受信機に送信するステップとを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１および第２の拡散符号の少なくとも１つがノイズ信号を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
以降のデータ送信のために前記第１および第２の拡散符号の少なくとも１つを変更するステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
第１の関数としての前記第１の受信機によって定義される前記第１のチャネル上でデータを送信するステップと、
第２の関数としての前記第２の受信機によって定義される前記第２のチャネル上でデータを送信するステップとをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の関数が第１のオフセットを含み、前記第２の関数が第２のオフセットを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１および第２のオフセットが第１および第２の周波数オフセットを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１および第２のオフセットが第１および第２の時間オフセットを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のチャネル上で前記第１の受信機に第１の複合信号を送信するステップであって、前記第１の複合信号が第１の拡散符号成分と第１の変調された情報信号成分とを含むステップと、
前記第２のチャネル上で前記第２の受信機に第２の複合信号を送信するステップであって、前記第２の複合信号が第２の拡散符号成分と第２の変調された情報信号成分とを含むステップとをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の複合信号を送信するステップが、
前記第１の拡散符号で情報信号を変調して前記第１の変調された情報信号成分を提供するステップと、
前記第１の拡散符号を前記第１の受信機によって決定される第１のオフセットだけシフトして第１のシフト後の拡散符号成分を提供するステップと、
前記第１の変調された情報信号成分と前記第１のシフト後の拡散符号成分とを合成して前記第１の複合信号を提供するステップとを含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１のチャネル上で前記第１の受信機で前記第１のデータを受信するステップと、
前記第２のチャネル上で前記第２の受信機で前記第２のデータを受信するステップとをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
無線アドホック・ネットワーク内で通信するシステムであって、
無線アドホック・ネットワーク内に含まれる第１の受信機に、前記第１の受信機によって決定される第１のチャネル上でデータを送信する手段と、
無線アドホック・ネットワーク内に含まれる第２の受信機に、前記第２の受信機によって決定される第２のチャネル上でデータを送信する手段とを備えるシステム。
【請求項２３】
無線アドホック・ネットワーク内で通信するコンピュータ・プログラム・プロダクトであって、
コンピュータ可読プログラム・コードを内部に具体化したコンピュータ可読媒体を含み、前記コンピュータ可読プログラム・プロダクトが、
無線アドホック・ネットワーク内に含まれる第１の受信機に、前記第１の受信機によって決定される第１のチャネル上でデータを送信するように構成されたコンピュータ可読プログラム・コードと、
前記無線アドホック・ネットワーク内に含まれる第２の受信機に、前記第２の受信機によって決定される第２のチャネル上でデータを送信するように構成されたコンピュータ可読プログラム・コードとを含むコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【請求項２４】
無線アドホック・ネットワーク内で通信する電子デバイスであって、
無線アドホック・ネットワーク内に含まれる第１の送信機からのデータを前記受信回路によって決定されるチャネル上で受信するように構成された受信回路であって、前記無線アドホック・ネットワーク内の第２の送信機からのデータを前記チャネル上で受信するように構成された受信回路を備える電子デバイス。
【請求項２５】
前記チャネルが前記受信機に関数として決定される請求項２４に記載の電子デバイス。
【請求項２６】
前記第１の送信機から受信した前記データが第１の拡散符号成分と第１の変調された情報信号成分とを含む第１の複合信号を含み、
前記第２の送信機から受信した前記データが第２の拡散符号成分と第２の変調された情報信号成分とを含む第２の複合信号を含む請求項２４に記載の電子デバイス。
【請求項２７】
無線アドホック・ネットワーク内で通信する電子デバイスであって、
無線アドホック・ネットワーク内に含まれる第１の受信機に、前記第１の受信機によって決定される第１のチャネル上でデータを送信し、前記無線アドホック・ネットワーク内に含まれる第２の受信機に、前記第２の受信機によって決定される第２のチャネル上でデータを送信するように構成された送信回路を備える電子デバイス。
【請求項２８】
前記無線アドホック・ネットワーク内の前記第１および第２の受信機に関連する識別子を要求するようにさらに構成された請求項２７に記載の電子デバイス。
【請求項２９】
前記送信回路が前記データと共に第１の拡散符号を前記第１の受信機に送信し、前記データと共に第２の拡散符号を前記第２の受信機に送信するように構成された請求項２７に記載の電子デバイス。
【請求項３０】
前記第１および第２の拡散符号の少なくとも１つがノイズ信号を含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
第１の関数としての前記受信機によって定義される前記第１のチャネル上でデータを送信するようにさらに構成され、第２の関数としての前記第２の受信機によって定義される前記第２のチャネル上でデータを送信するように構成された請求項２７に記載の電子デバイス。
【請求項３２】
前記第１および第２の関数が第１および第２の周波数オフセットを含む請求項３１に記載の電子デバイス。
【請求項３３】
前記第１および第２の関数が第１および第２の時間オフセットを含む請求項３１に記載の電子デバイス。
【請求項３４】
前記送信回路が前記第１のチャネル上で前記第１の受信機に第１の複合信号を送信するようにさらに構成され、前記第１の複合信号が第１の拡散符号成分と第１の変調された情報信号成分とを含み、前記第２のチャネル上で前記第２の受信機に第２の複合信号を送信するように構成され、前記第２の複合信号が第２の拡散符号成分と第２の変調された情報信号成分とを含む請求項２９に記載の電子デバイス。
【請求項３５】
無線アドホック・ネットワーク内で通信する方法であって、
無線アドホック・ネットワーク内に含まれる第１の受信機に、前記第１の受信機によって決定される第１の時間パラメータによって定義される第１のチャネル上でデータを送信するステップと、
無線アドホック・ネットワーク内に含まれる第２の受信機に、前記第２の受信機によって決定される第２の時間パラメータによって定義される第２のチャネル上でデータを送信するステップとを含む方法。
【請求項３６】
前記第１の受信機にデータを送信するステップが、
コード・シンボルとして長さのチップ・シーケンスを用いて差分変調された情報信号を送信するステップであって、前記長さが時間パラメータによって定義されるステップを含む請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記送信ステップが、
長さの第１のチップ・シーケンスを送信するステップから前記情報信号内の第１の値に応答して前記長さの第２のチップ・シーケンスを送信するステップに移行することで前記差分変調された情報信号を送信するステップと、
前記情報信号内の第２の値に応答して前記長さの前記第１または第２のチップ・シーケンスのいずれかの送信を維持するステップとを含む請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記第１の受信機にデータを送信するステップが、
情報信号を送信するステップであって、前記情報信号が第１の時間間隔に第１のビット・レートで前記送信回路に提供される複数のビットを含むようにセグメント化され、前記複数のビットのセグメントが前記第１の速度より大きい第２のビット・レートで多数回送信され、前記時間パラメータが前記セグメントの前記長さによって定義されるステップを含む請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１の時間間隔に前記第１のビット・レートで前記情報信号を受信するステップであって、前記複数のビットの前記セグメントが前記第１の速度より大きい第２のビット・レートで多数回受信され、前記複数のビットが多数回蓄積されて前記受信機に送信されるデータを提供するステップをさらに含む請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記第１の受信機にデータを送信するステップが、
前記無線ネットワーク内で複合信号を送信するステップであって、前記複合信号が時間シフト後のアップコンバートされた変調された情報信号成分とアップコンバートされた拡散符号成分とを含み、前記時間シフト後のアップコンバートされた変調された情報信号成分と前記アップコンバートされた拡散符号成分が、周波数ホッピング・シーケンスに従って変化する搬送周波数を用いてアップコンバートされるステップを含む請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
前記時間シフト後のアップコンバートされた変調された情報信号成分を提供するための時間シフトが時間パラメータを定義する請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記送信ステップが、
前記拡散符号成分で情報信号を変調して変調された情報信号を提供するステップと、
前記変調された情報信号を遅延させて時間シフト後の変調された情報信号を提供するステップと、
前記搬送周波数を用いて前記時間シフト後の変調された情報信号をアップコンバートしてアップコンバートされた時間シフト後の変調された情報信号を提供するステップと、
前記搬送周波数を用いて前記拡散符号成分をアップコンバートしてアップコンバートされた拡散符号成分を提供するステップと、
前記アップコンバートされた時間シフト後の変調された情報信号と前記アップコンバートされた拡散符号成分とを合成して前記複合信号を提供するステップとをさらに含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記第１の受信機で前記無線ネットワーク内の信号を受信するステップをさらに含む請求項３５に記載の方法。
【請求項４４】
前記受信ステップが、
前記時間パラメータによって前記複合信号を遅延させて時間シフト後の受信信号を提供するステップと、
前記時間シフト後の受信信号によって前記受信信号を復調して前記受信機で復調された情報信号を提供するステップとをさらに含む請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
無線ネットワーク内で通信する電子デバイスであって、
無線ネットワーク内で複合信号を送信するように構成された送信回路を備え、前記複合信号が変調された情報信号成分と拡散符号成分とを含み、前記拡散符号成分が周波数オフセットだけ前記変調された情報信号からシフトされる電子デバイス。
【請求項４６】
前記送信回路が、
拡散符号で情報信号を変調して変調された情報信号成分を提供するように構成された変調回路と、
前記拡散符号を周波数オフセットだけシフトしてシフト後の拡散符号成分を提供するように構成されたアップコンバータ回路と、
前記変調された情報信号成分と前記シフト後の拡散符号成分とを合成して前記複合信号を提供するように構成されたコンバイナ回路とをさらに備える請求項４５に記載の電子デバイス。
【請求項４７】
前記変調された情報信号成分をアップコンバートするために使用した搬送周波数に関連するオフセット周波数を用いて前記拡散符号成分がシフトされ、前記搬送周波数が周波数ホッピング・シーケンスに従って変化する請求項４５に記載の電子デバイス。
【請求項４８】
前記送信回路が、
拡散符号で情報信号を変調してベースバンド変調された情報信号を提供するように構成された変調回路と、
周波数オフセットと前記搬送周波数とを用いて拡散符号をアップコンバートし、アップコンバートされたシフト後の拡散符号成分を提供するように構成された第１のアップコンバータ回路と、
前記搬送周波数を用いて前記ベースバンド変調された情報信号をアップコンバートしてアップコンバートされた変調された情報信号成分を提供するように構成された第２のアップコンバータ回路と、
前記アップコンバートされたシフト後の拡散符号成分と前記アップコンバートされた変調された情報信号成分とを合成して前記複合信号を提供するように構成されたコンバイナ回路とをさらに備える請求項４７に記載の電子デバイス。
【請求項４９】
前記送信回路が、第１の複合信号を無線アドホック・ネットワーク内に含まれる第１の受信機に第１の周波数オフセットとしての前記第１の受信機によって決定される第１のチャネル上で送信するように構成され、
前記送信回路が、第２の複合信号を前記無線アドホック・ネットワーク内に含まれる第２の受信機に第２の周波数オフセットとしての前記第２の受信機によって決定される第２のチャネル上で送信するように構成された請求項４５に記載の電子デバイス。
【請求項５０】
無線ネットワーク内で通信する方法であって、
無線ネットワーク内で複合信号を送信するステップであって、前記複合信号が変調された情報信号成分と拡散符号成分とを含み、前記拡散符号成分が周波数オフセットだけ前記変調された情報信号からシフトされる方法。
【請求項５１】
前記送信ステップが、
拡散符号で情報信号を変調して前記変調された情報信号成分を提供するステップと、
前記拡散符号を周波数オフセットだけシフトしてシフト後の拡散符号成分を提供するステップと、
前記変調された情報信号成分と前記シフト後の拡散符号成分とを合成して前記複合信号を提供するステップとを含む請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
無線ネットワーク内で通信する電子デバイスであって、
無線ネットワーク内で複合信号を受信するように構成された受信回路を備え、前記複合信号が変調された情報信号成分と拡散符号成分とを含み、前記拡散符号成分が周波数オフセットだけ前記変調された情報信号からシフトされる電子デバイス。
【請求項５３】
前記受信回路が、
前記複合信号を前記周波数オフセットだけシフトしてシフト後の複合信号を提供するように構成された変換回路と、
前記複合信号を前記シフト後の複合信号で復調して前記受信機で復調された情報信号を提供するように構成された復調回路とを備える請求項５２に記載の電子デバイス。
【請求項５４】
前記復調回路に結合され、前記復調された情報信号から成分をフィルタリングするように構成されたローパス・フィルタをさらに備える請求項５３に記載の電子デバイス。
【請求項５５】
前記受信回路が、
前記複合信号を９０度の相互位相差を用いて周波数オフセットだけシフトして、前記シフト後の複合信号のそれぞれ同相成分と直交成分とを提供するように構成された第１および第２の変換回路と、
前記複合信号を前記シフト後の複合信号のそれぞれ同相成分と直交成分とで変調して前記復調された情報信号の同相成分と前記復調された情報信号の直交成分とを前記受信機で提供するように構成された第１および第２の復調回路とを備える請求項５２に記載の電子デバイス。
【請求項５６】
前記変換回路が、
前記シフト後の複合信号のそれぞれ同相成分と直交成分とを提供するように構成された第１および第２の変調回路と、
前記同相成分と直交成分とを合成して前記シフト後の複合信号を提供するように構成されたコンバイナ回路と
を備える画像排除ミクサを備える請求項５３に記載の電子デバイス。
【請求項５７】
復調の前に前記それぞれの同相および直交成分を合成して前記シフト後の複合信号のそれぞれ同相成分と直交画像排除成分とを提供するように構成された第１および第２のコンバイナ回路をさらに備える請求項５５に記載の電子デバイス。
【請求項５８】
前記変調された情報信号成分と前記拡散符号成分とを含む前記複合信号を受信するステップをさらに含む請求項５０に記載の方法。
【請求項５９】
前記受信ステップが、
前記複合信号を前記周波数オフセットだけシフトしてシフト後の複合信号を提供するステップと、
前記シフト後の複合信号で前記複合信号を復調して前記受信機で復調された情報信号を提供するステップとを含む請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
前記復調された情報信号をフィルタリングして前記復調された情報信号から成分をフィルタリングするステップをさらに含む請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記拡散符号成分が前記変調された情報信号成分をアップコンバートするための搬送周波数に関連する前記オフセット周波数を用いてシフトされ、前記搬送周波数が周波数ホッピング・シーケンスに従って変化する請求項５０に記載の方法。
【請求項６２】
前記送信ステップが、
拡散符号で情報信号を変調してベースバンド変調された情報信号を提供するステップと、
周波数オフセットと前記搬送周波数とを用いて拡散符号をアップコンバートし、アップコンバートされたシフト後の拡散符号成分を提供するステップと、
前記搬送周波数を用いて前記ベースバンド変調された情報信号をアップコンバートし、アップコンバートされた変調された情報信号成分を提供するステップと、
前記アップコンバートされたシフト後の拡散符号成分と前記アップコンバートされた変調された情報信号成分とを合成して前記複合信号を提供するステップとをさらに含む請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記送信ステップが、
第１の複合信号を無線アドホック・ネットワーク内に含まれる第１の受信機に第１の周波数オフセットとしての前記第１の受信機によって決定される第１のチャネル上で送信するステップと、
第２の複合信号を前記無線アドホック・ネットワーク内に含まれる第２の受信機に第２の周波数オフセットとしての前記第２の受信機によって決定される第２のチャネル上で送信するステップとを含む請求項５０に記載の方法。
【請求項６４】
無線ネットワーク内で通信する電子デバイスであって、
コード・シンボルとして長さのチップ・シーケンスを用いて差分変調された情報信号を送信するように構成された送信回路を備え、前記長さが時間パラメータを提供する電子デバイス。
【請求項６５】
前記時間パラメータが前記差分変調された情報信号が送信される先の受信回路によって決定される請求項６４に記載の電子デバイス。
【請求項６６】
前記送信回路が、長さの第１のチップ・シーケンスを送信するステップから前記情報信号内の第１の値に応答して前記長さの第２のチップ・シーケンスを送信するステップに移行し、前記情報信号内の第２の値に応答して前記長さの前記第１または第２のチップ・シーケンスのいずれかの送信を維持することで前記差分変調された情報信号を送信するように構成された請求項６４に記載の電子デバイス。
【請求項６７】
前記第１または第２のチップ・シーケンスが以降の送信で使用する第３のチップ・シーケンスに移行する請求項６６に記載の電子デバイス。
【請求項６８】
前記送信回路が、
前記長さの第１のチップ・シーケンスを提供するように構成された第１のチップ・シーケンス生成回路と、
前記長さの第２のチップ・シーケンスを提供するように構成された第２のチップ・シーケンス生成回路とを備え、前記第２のチップ・シーケンスが反転した第１のチップ・シーケンスを含む請求項６６に記載の電子デバイス。
【請求項６９】
前記送信回路に関連する前記チップ・シーケンスの前記長さが多元接続システム内で一意的である請求項６８に記載の電子デバイス。
【請求項７０】
無線ネットワーク内で通信する電子デバイスであって、
情報信号を送信するように構成された送信回路を備え、前記情報信号が第１の時間間隔に第１のビット・レートで前記送信回路に提供される複数のビットを含むようにセグメント化され、前記複数のビットのセグメントが前記第１の速度より大きい第２のビット・レートで多数回送信され、前記セグメントの前記長さが時間パラメータを提供する電子デバイス。
【請求項７１】
前記時間パラメータが前記情報信号が送信される先の受信回路によって決定される請求項７０に記載の電子デバイス。
【請求項７２】
無線ネットワーク内で通信する電子デバイスであって、
無線ネットワーク内で複合信号を送信するように構成された送信回路を備え、前記複合信号が時間シフト後のアップコンバートされた変調された情報信号成分とアップコンバートされた拡散符号成分とを含み、前記時間シフト後のアップコンバートされた変調された情報信号成分と前記アップコンバートされた拡散符号成分が搬送周波数を用いてアップコンバートされる電子デバイス。
【請求項７３】
前記送信回路が、
前記拡散符号成分で情報信号を変調して変調された情報信号を提供するように構成された変調回路と、
前記変調された情報信号を遅延させて時間シフト後の変調された情報信号を提供するように構成された遅延回路と、
前記搬送周波数を用いて前記時間シフト後の変調された情報信号をアップコンバートしてアップコンバートされた時間シフト後の変調された情報信号を提供するように構成された第１のアップコンバータ回路と、
前記搬送周波数を用いて前記拡散符号成分をアップコンバートしてアップコンバートされた拡散符号成分を提供するように構成された第２のアップコンバータ回路と、
前記アップコンバートされた時間シフト後の変調された情報信号と前記アップコンバートされた拡散符号成分とを合成して前記複合信号を提供するように構成されたコンバイナとをさらに備える請求項７２に記載の電子デバイス。
【請求項７４】
前記搬送周波数が周波数ホッピング・シーケンスに従って変化する請求項７２に記載の電子デバイス。
【請求項７５】
無線ネットワーク内で通信する電子デバイスであって、
受信回路であって、前記受信機によって時間パラメータで定義されるチャネル上で信号を受信するように構成された受信回路を備える電子デバイス。
【請求項７６】
前記受信回路が、
前記受信信号を遅延させて時間シフト後の受信信号を提供する遅延回路と、
前記時間シフト後の受信信号で前記受信信号を復調して前記受信機で第１の復調された情報信号を提供するように構成された第１の復調回路とを備える請求項７５に記載の電子デバイス。
【請求項７７】
前記第１の復調された情報信号から成分をフィルタリングするように構成されたローパス・フィルタをさらに備える請求項７６に記載の電子デバイス。
【請求項７８】
前記情報信号が第１の時間間隔に第１のビット・レートで提供される複数のビットを含むようにセグメント化され、前記複数のビットのセグメントが前記第１の速度より大きい第２のビット・レートで多数回受信され、前記セグメントの前記長さが前記受信機によって定義される時間パラメータを提供する請求項７５に記載の電子デバイス。
【請求項７９】
前記受信回路が、
前記複数のビットのセグメントが受信される回数に数が等しい複数の順次遅延回路であって、前記複数の順次遅延回路の各々がその入力を前記時間パラメータだけ遅延させてその出力を提供して複数の出力を提供する順次遅延回路と、
前記複数の出力を加算するように構成された加算回路とを備える請求項７８に記載の電子デバイス。
【請求項８０】
前記受信機が、
前記時間シフト後の受信信号を移相する移相器と、
前記移相された時間シフト後の受信信号で前記受信信号を復調して前記受信機で第２の復調された情報信号を提供するように構成された第２の復調回路とを備え、前記第１の復調された情報信号が前記復調された情報信号の同相成分であり、前記第２の復調された情報信号が前記復調された情報信号の直交成分である請求項７６に記載の電子デバイス。
【請求項８１】
無線ネットワーク内で通信するシステムであって、
搬送周波数を用いてアップコンバートされるアップコンバート信号を送信する手段と、
前記アップコンバート信号を受信する手段と、
搬送周波数を使用せずに前記受信されたアップコンバート信号を復調する手段とを備えるシステム。
【請求項８２】
前記搬送周波数が周波数ホッピング・シーケンスに従って変化する請求項８１に記載のシステム。
【請求項８３】
無線ネットワーク内で通信する電子デバイスであって、
データ通信の第１の部分に対応する変調された情報信号成分と前記情報信号を変調するための拡散符号成分とを含む複合信号を受信して前記データ送信が前記電子デバイスを宛先とする表示を提供するように構成された第１の受信機と、
前記第１の受信機に結合され、前記データ送信が前記電子デバイスを宛先とする前記表示に応答して動作を開始するように構成された第２の受信機とを備える電子デバイス。
【請求項８４】
前記第１の受信機が無線認識タグ受信機を備える請求項８３に記載の電子デバイス。
【請求項８５】
無線ネットワーク内で通信する電子デバイスであって、
データ送信の第１の部分に対応する情報信号を変調するための、第１の変調された情報信号成分と第１の拡散符号成分を含む複合信号を受信するように構成され、前記第１の拡散符号とは異なる第２の拡散符号で変調されているデータ送信の第２の部分に対応する第２の変調された情報信号成分を受信するように構成された受信機を備える電子デバイス。
【請求項８６】
前記第１の拡散符号が、前記第１の変調された情報信号を前記複合信号の一部として前記受信機に送信される送信基準信号を含む請求項８５に記載の電子デバイス。
【請求項８７】
前記第２の拡散符号が前記送信機でローカルに生成され、前記受信機でローカルに生成される拡散符号を含む請求項８５に記載の電子デバイス。
【請求項８８】
前記データ送信の前記第１の部分が前記第２の拡散符号の生成の開始点を示すシード情報をさらに含む請求項８５に記載の電子デバイス。
【請求項８９】
無線ネットワーク内で通信する電子デバイスであって、
データ送信の第１の部分に対応する情報信号を変調するための、第１の変調された情報信号成分と第１の拡散符号成分を含む複合信号を送信するように構成され、前記第１の拡散符号とは異なる第２の拡散符号で変調されているデータ送信の第２の部分に対応する第２の変調された情報信号成分を送信するように構成された送信機を備える電子デバイス。
【請求項９０】
無線ネットワーク内で通信する方法であって、
データ通信の第１の部分に対応する変調された情報信号成分と前記情報信号を変調するための拡散符号成分とを含む合成信号を第１の受信回路で受信して前記データ送信が前記第１の受信回路を含む電子デバイスを宛先とする表示を提供するステップと、
前記データ送信が前記電子デバイスを宛先とする前記表示に応答して前記第１の受信回路に結合された第２の受信回路の動作を開始させるステップとを含む方法。
【請求項９１】
無線ネットワーク内で通信する方法であって、
データ送信の第１の部分に対応する情報信号を変調するための、第１の変調された情報信号成分と第１の拡散符号成分を含む複合信号を受信するステップと、
前記第１の拡散符号とは異なる第２の拡散符号で変調されているデータ送信の第２の部分に対応する第２の変調された情報信号成分を受信するステップとを含む方法。
【請求項９２】
無線アドホック・ネットワーク内で通信する方法であって、
さまざまなチャネル上で無線アドホック・ネットワーク内に含まれるさまざまな受信機にデータを送信するステップを含む方法。
【請求項９３】
前記さまざまな受信機が少なくとも第１および第２の受信機を備え、前記さまざまなチャネルが少なくとも前記第１の受信機が前記データを受信する第１のチャネルと、前記第２の受信機が前記データを受信する第１のチャネルとを含む請求項９２に記載の方法。
【請求項９４】
前記第１のチャネルが前記第１の受信機によって決定され、前記第２のチャネルが前記第２の受信機によって決定される請求項９３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権の主張および関連出願への相互参照）
本出願は、２００２年９月２０日出願の「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｃｈａｏｔｉｃ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」と題された米国仮特許出願第６０／４１２，２４４号、２００２年１０月１７日出願の「Ｕｌｔｒａ−ｌａｒｇｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｇａｉｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ａｐｐｌｙｉｎｇ  ｔｉｍｅ  ｏｆｆｓｅｔ」と題された米国仮特許出願第６０／４１９，１５１号、および、２００２年１０月１７日出願の「Ｕｌｔｒａ−ｌａｒｇｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｇａｉｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ａｐｐｌｙｉｎｇ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｏｆｆｓｅｔ」と題された米国仮特許出願第６０／４１９，１５２号の優先権を主張する。上記出願の全文を参照により本明細書に組み込むものとする。
【０００２】
本発明は、概して、通信の分野に関し、より詳細には、無線通信に関する。
【０００３】
多くの既存の通信システムは高度な構成になっていると考えられる。例えば、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、またはＣＤＭＡ２０００などのセルラー電話システムでは、無線基地局は移動無線機と有線バックボーンとの間の伝送を制御する。上記システムを制御するためのインフラストラクチャは、基地局制御装置（ＢＳＣ）および移動体交換センタ（ＭＳＣ）などのサブシステムを含むことができる公衆陸上移動通信網（ＰＬＭＮ）内に常駐することができる。移動無線機との通信はシステムによって定義される制御チャネル上で提供される。接続設定、チャネル割り当て、ハンドオーバ、およびその他のタイプのサポート機能はＢＳＣおよびＭＳＣから制御できる。
【０００４】
図１に、互いに近接するいくつかの基地局の動作を調和させて移動無線機相互の干渉を減少し、移動無線機が通達範囲エリアをまたがって移動する時にハンドオーバを提供する従来のシステムを示す。特に、このシステムは、無線インタフェース、ローミング、認証などの、システム使用時に発生する移動体通信に関する問題を扱うことができる。システムは、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）などの従来の有線バックボーンから切り離すことができるが、ゲートウェイ（ＧＭＳＣ）を介してバックボーンにインタフェースをとることができる。図１に示すように、通常、移動無線機と基地局との接続（すなわち、呼の最後のセグメント）のみが無線である。
【０００５】
図２に、上記のＰＳＴＮなどの有線バックボーンの無線拡張機能を示す。有線バックボーンは移動体通信をサポートしないので、これらのタイプのシステムでは、図１に示すＢＳＣとＭＳＣサブシステムはなくてもかまわない。有線バックボーンの無線拡張機能のいくつかの例はＤＥＣＴ（ＰＳＴＮ／ＩＳＤＮの無線拡張機能）およびイーサネット（登録商標）の無線拡張機能であるＩＥＥＥ８０２．１１を含む。
【０００６】
上記のシステムの多くは複数のユーザが基本的に同時にシステムにアクセスすることを可能にする。アクセスは、例えば、無線帯域を複数のチャネルに分割することで複数のユーザに提供できる。これらのタイプのシステムは、図３〜図５に示すさまざまな方法を用いて提供できる多元接続システムとも呼ばれる。
【０００７】
図３に、Ｎ人のユーザからのアクセスがＮ個の異なる周波数ωｉによって提供される、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）と一般に呼ばれるアナログ・タイプの多元接続を示す。図３によれば、Ｎ個の別々のチャネルが、異なる周波数ωｉの等間隔の搬送波によって示される異なる周波数で提供される。それぞれのユーザによって生成される情報信号（ＴＸ信号ｉ）はそれぞれの搬送波ωｉを変調してそれぞれの送信信号を提供する。送信信号は同じ搬送周波数ωｉを用いて送信信号を復調することで受信機によって受信でき、ローパス・フィルタ（ＬＰフィルタ）によって処理され、受信信号（ＲＸ信号ｉ）を提供することができる。搬送波間隔と組み合わされた送信信号の帯域幅は隣接チャネル間の干渉を判定できる。先進移動体電話システム（ＡＭＰＳ）、ノルディック移動体電話（ＮＭＴ）システム、および拡張トータル・アクセス・システム（ＥＴＡＣＳ）はＦＤＭＡベースのシステムの例である。
【０００８】
ＦＤＭＡでは、チャネルは、隣接搬送波の間隔を適当に空けることで（オーソゴナリティと呼ばれる）、例えば、干渉を低減するために所期のチャネルに閉じ込められる。搬送波の相対位置は互いに決まった関係に留まる（すなわち、チャネルは互いに近づいたり遠のいたりする方向にドリフトしてはならない）。ドリフトを低減する１つの方法は、移動無線機内部の周波数合成器に基準としての安定した水晶発振器を使用することである。
【０００９】
移動通信用グローバル・システム（ＧＳＭ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）およびＤ−ＡＭＰＳなどのディジタル通信システムを用いて複数のユーザは時間に基いて媒体にアクセスできる。上記システムは普通、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システムと呼ばれる。その一例を図４に示す。図４に示すように、Ｎ人のユーザの各々にＮ個のタイム・スロットｔｉの１つを割り当てることができる。送信機はそれぞれの割り当てられた時間の間にそれぞれの信号（ＴＸ信号ｉ）を送信する。同様に、受信機は割り当てられたタイム・スロットの間に信号（ＲＸ信号ｉ）を受信する。図４に示すようないくつかのＴＤＭＡシステムでは、搬送波によって提供されるチャネルは８つのタイム・スロットに分割される。チャネルは搬送周波数とタイム・スロットによって定義できる。異なったチャネル（すなわち、特定の周波数と割り当てられたタイム・スロットの組み合わせ）によって異なったユーザがサポートできる。また、複数の搬送周波数が複数のタイム・スロットに分割されるＴＤＭＡとＦＤＭＡの各態様を組み合わせる方法が知られている。したがって、チャネルは、タイム・スロットの１つと組み合わせた周波数の１つによって指定できる。
【００１０】
ＴＤＭＡでは、送受信機内に安定したクロックを使用して可能になる連続的なタイム・スロットが互いに重畳することを防止することで、チャネルの直交性を提供できる。特定の送信機と受信機のペアがシステム内で同期化されることに加え、異なる受信機も互いに同期化して１つの移動無線機に割り当てられたタイム・スロットが別の移動無線機に割り当てられたタイム・スロットにドリフトすることを防止できる。普通、これはすべての移動無線機を基地局などの中央の制御装置に合わせて同期化することで達成できる。
【００１１】
また、直接シーケンスＣＤＭＡ（ＤＳ−ＣＤＭＡ）または直接シーケンス拡散スペクトル（ＤＳＳＳ）を使用するシステムなどの、一般に符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）と呼ばれる技法を用いる多元接続通信を提供することが知られている。図５に示すように、ＤＳ−ＣＤＭＡでは、送信情報（ＴＸ信号ｉ）は特定の送信機ｉに関連する高速な拡散符号（またはシグネチュア）Ｓｉで拡散される。受信機内で、同じ拡散符号Ｓｉを用いて信号に相関が施され、信号が元のフォーマット（ＲＸ信号ｉ）に逆拡散できる。通常、送信機に割り当てられた拡散符号は互いに直交している。受信機が使用する拡散符号が送信機が使用する拡散符号と一致しない場合、受信信号は正しく逆拡散されず、したがって、復号化されないことがある。ＤＳ−ＣＤＭＡの技法は、例えば、ＩＳ−９５，ＵＭＴＳおよびＣＤＭＡ２０００で使用される。従来のスペクトル拡散処理は、例えば、ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，  Ｉｎ．発行、１９９４年、Ｍａｒｖｉｎ  Ｋ．  Ｓｉｍｏｎ等の「Ｓｐｒｅａｄ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｈａｎｄｂｏｏｋ」ＩＳＢＮ  ０−０７−０５７６２９−７、ｐｐ．７〜１１７に詳述されている。
【００１２】
また、図６Ａに示すように、一般に周波数ホッピングＣＤＭＡ（ＦＨ−ＣＤＭＡ）と呼ばれる技法を用いた多元接続通信を提供することが知られている。図６Ａによれば、多元接続システム内のＮ個の送信機の各々は送信する情報を異なるセグメントに分割し、異なるセグメントの各々を時間と共に変化する搬送周波数で送信する。「ホップ・パターン」が、データ伝送のためにどの時間にどの搬送周波数を使用するかを定義する。特に、時間の経過と共に、各送信機は、基本的に特定の送信機に一意的な擬似ランダム・ホッピング符号、Ｃｉ（Ω，ｔ）に従って搬送波間でホッピングを行う（または切り替える）。
【００１３】
送信時に適用された同じホッピング符号Ｃｉを適用する受信機のみがデータを送信した送信機との同期状態を維持し、したがって、情報を復号できる唯一の受信機である。図６Ｂの例示の表は、Ｎ個の送信機が時間の関数として異なる送信機（および受信機）が適用するホッピング符号の関数として周波数を切り替える、ホッピング・パターンの例を示す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ＤＳ−ＣＤＭＡとＦＨ−ＣＤＭＡタイプのシステムの両方で遭遇する１つのタイプの問題は、捕捉時または初期符号同期化である。拡散符号が受信機の信号に同期していない場合、正確な逆拡散が提供できないことがある。信号対雑音比（ＳＮＲ）が低い状況では、同期化は特に困難になることがある。その結果、同期化は時間がかかる処理となる。これは、伝送が「バースト」で新たに伝送するたびに同期位相が必要な非同期サービスの場合に問題になる。
【００１５】
さらに、捕捉遅延は、高い干渉耐性が望ましい時に障害になりかねない。直接シーケンス拡散スペクトル・システム内の処理ゲイン（ＰＧ）は、逆拡散の前後の信号対雑音比（ＳＮＲ）の比として定義できる。
ＰＧ＝ＳＮＲｄｅｓｐｒｅａｄ／ＳＮＲｓｐｒｅａｄ
【００１６】
上式は、逆拡散前のＳＮＲは処理ゲインに反比例することを意味する。処理ゲインが大きいとＳＮＲｓｐｒｅａｄが小さくなる。逆拡散後のＳＮＲｄｅ−ｓｐｒｅａｄは通常、約５〜１０ｄＢである。例えば、ＳＮＲｄｅ−ｓｐｒｅａｄが約８ｄＢで所望の処理ゲインが約２０ｄＢの場合、ＳＮＲｓｐｒｅａｄは約−１２ｄＢである。言い換えれば、上記の条件では、信号は雑音に埋もれてしまう。捕捉は信号の逆拡散の前に実行されるので、同期化は小さいＳＮＲｓｐｒｅａｄの状態で実行される。さらに、ＳＮＲｓｐｒｅａｄが小さいほど、捕捉に時間がかかる。それ故、干渉耐性が高いために魅力的な超特大処理ゲイン・システムは捕捉遅延の長さが欠点となる。
【００１７】
ＣＤＭＡでは、チャネルの直交性は移動無線機が使用する異なる符号の相関特性によって提供できる。ただし、符号の直交性は、異なる送受信機を同期化することで得られる、異なる符号間の一定の位相差についてのみ提供できる。さらに、これはＤＳ−ＣＤＭＡおよびＦＨ−ＣＤＭＡの話に限定される。
【００１８】
「アドホック」システムと一般に呼ばれる別のタイプの無線システムの概略を図７に示す。上記の多くのシステムとは対照的に、アドホック・システムは構造がないかほとんどない。適合するデバイスは、基地局またはその他の中央の制御装置の介在なしに直接他のユニットとの接続を確立できる。調整なしに異なる接続を独立して確立することができる。
【００１９】
図８に、単一のチャネルがアドホック・ネットワーク内のいくつかのデバイスに共用される「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ」として知られるアドホック・システムの例を示す。図８によれば、アドホック・ネットワークの各々８０５Ａ〜Ｄは互いに独立して動作できる。各アドホック・ネットワーク内のマスタ・デバイスはアドホック・ネットワーク内の全てのデバイスが通信に使用する単一のチャネルを確立する。例えば、デバイス８１０Ａがアドホック・ネットワーク８０５Ａのマスタである場合、デバイス８１５Ａおよび８２０Ａはマスタ・デバイス８１０Ａが決定したチャネル上で通信する。さらに、アドホック・ネットワーク８０５Ａ内で一度に１つのデバイスしか送信できない。マスタ・デバイス８１０Ａはアドホック・ネットワーク８０５Ｂ〜８０５Ｄ内で実行される通信を制御しない。
【００２０】
周波数ホッピング符号分割多元接続（ＦＨ−ＣＤＭＡ）技法は、相互に近接した異なるアドホック・ネットワークが使用できる。ＦＨ−ＣＤＭＡを使用する場合、各アドホックのマスタは関連するアドホック・ネットワークの一意的なホッピング・シーケンスを定義して他のアドホック・ネットワークとの干渉を低減することができる。
【００２１】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈはｗｗｗ．ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ．ｃｏｍに詳細情報があり、その概要は、「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ−Ｔｈｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｆｏｒ  Ａｄ−ｈｏｃ，  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ」と題されたＨａａｒｔｓｅｎ著の刊行物、Ｅｒｉｃｓｓｏｎ  Ｒｅｖｉｅｗ  Ｎｏ．３、１９９８、ｐｐ．１１０〜１１７に記載されている。上記両出願は、全文をそのまま参照により本明細書に組み込むものとする。
【００２２】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどのアドホック・システムの非構造的な性質は、上記の他のタイプの移動体システムでは起こらない問題を引き起こすことがある。例えば、アドホック・システムでは、干渉はほとんど制御されない。調整と同期化を実行しないために、チャネルは直交せず、その結果、上記の従来の多元接続方法を使用する際の問題が発生する。さらに、送信電力、および受信機と干渉元との距離は制御できないので、干渉が所期の信号の受信電力より大きい受信電力を有することになる。これは「遠近問題」と呼ばれることがある。これは、送信機の電力が大きいために、あるいは、送信機と受信機との間の距離が比較的小さいために、信号間の漏洩が大きくなり、周波数分割された信号さえも互いに干渉することがあるという問題である。
【００２３】
図９Ａに上記の遠近問題が現れる状況を示す。特に、受信機９１０と通信中の送信機９０５はデバイス９１５によって干渉を受ける。図９Ａに示すように、デバイス９１５は送信機９０５と比べて受信機９１０にはるかに近く、出力電力も大きい可能性がある。デバイス９１５は送信機９０５とは異なる周波数で送信しているが、受信機９１０のチャネル・フィルタに侵入するスペクトル漏洩は送信機９０５からの信号の受信に干渉するに足りる大きさである。デバイス９１５の信号も受信機９１０を飽和させることがあり、これは感度低下または閉塞とも呼ばれることもある。
【００２４】
アドホック・システム内で発生することがある別の困難な問題は、図９Ｂに示すいわゆる「隠れノード」の問題である。隠れノード問題とは、送信機９０５とデバイス９２０とが互いに通信圏内にないが、共に別のデバイス９１０の通信圏内にあるという状況を指す。送信機９０５がデバイス９１０に送信する必要があり、したがって、チャネルが空いているか否かを最初に判定する場合、送信機９０５は、デバイス９２０が送信機９０５の通信圏外であるのでデバイス９１０と９２０とが現在通信中であることを認識できないことがある。したがって、送信機９０５はチャネルが空き状態であると信じて送信を開始する。これがデバイス９１０と９２０との間の現在の通信を阻害する。上記のように、デバイス９２０は通信圏外であるために移動無線機９０５から検出できないことがある。
【００２５】
アドホック・システム内で発生することがある別の困難な問題は、アドホック接続先のデバイスの識別である。通信圏内のデバイスを決定し、どの接続を確立できるかを決定するために発見プロセスを実行できる。特に、アドホック・デバイスは常に無線インタフェースをスキャンして設定メッセージを検出できる。これでアドホック・デバイスの消費電力が増加する。
【００２６】
さらに、また、これらのシステムの多くはデータ転送の前に接続を確立する必要がある。データ送信の間隔が短い場合、確立された接続を維持してもよい。他方、間隔が比較的長い場合、接続を終了して消費電力と干渉を低減することが有益である。ただし、接続を終了すると次のデータ送信の前に新たに接続を確立するという間接費が発生する。さらに、大きな処理ゲインを望む場合、長い捕捉および同期化遅延によってシステムがデータ転送ごとに接続を切断することを防止できる。上記のアドホック・システムで発生する諸問題は、以下に記述するように、極めて大きな処理ゲイン（超特大処理ゲイン）を用いた拡散技法で解決できる。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の実施形態は、無線アドホック・ネットワークおよび多元接続システム（移動体電話通信システムなど）内での通信のためのシステムのための方法、電子デバイス、およびシステムを提供する。例えば、本発明のいくつかの実施形態では、送信機は、第１のチャネル上でアドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第１の受信機にデータを送信し、さらに、第１のチャネルとは異なる第２のチャネル上でアドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第２の受信機にデータを送信することができる。したがって、アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の送信機とさまざまな受信機との間の通信が同時に実行できる。
【００２８】
さらに、本発明のいくつかの実施形態では、送信機が受信機と通信するチャネルは受信機によって決定される。例えば、送信機は受信機がデータを受信するチャネルの識別子を要求できる。これに応答して、受信機はそのチャネル識別子を送信機に送信でき、送信機は受信機のチャネル識別子を用いて受信機にデータを送信できる。
【００２９】
アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の受信機用の異なるチャネルは異なる機能またはオフセットによって提供できる。例えば、本発明のいくつかの実施形態では、アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第１の受信機は第１のオフセットとしてデータを提供できるチャネルを指定でき、第２の受信機は第２のオフセットとしてデータを受信する第２のチャネルを指定する。したがって、送信機は第１のオフセットを用いて送信することで第１の受信機と通信でき、第２のオフセットを用いて送信することで第２の受信機と通信できる。さらに、第１および第２のオフセットは通信が実行できる異なるチャネルを提供するので、第２の受信機への送信は第１の受信機によって検出されない。
【００３０】
本発明のいくつかの実施形態では、オフセットは周波数オフセット)ωである。例えば、アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第１の受信機は、第１の受信機にデータを送信しようとしている送信機が使用する第１の周波数オフセット)ω１を指定できる。アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第２の受信機は、第２の受信機にデータを提供できる第２の周波数オフセット)ω２を指定できる。したがって、送信機は、第１の周波数オフセット)ω１を用いて第１の受信機に送信でき、第２の周波数オフセット)ω２を用いて第２の受信機に送信できる。
【００３１】
本発明のさらにいくつかの実施形態では、オフセットは時間オフセット)τである。したがって、第１の受信機は第１のチャネルを第１の時間オフセット)τ１として定義でき、第２の受信機は第２のチャネルを第２の時間オフセット)τ２として指定できる。この結果、送信機は、第１の時間オフセット)τ１を用いて第１の受信機に送信でき、第２の時間オフセット)τ２を用いて第２の受信機に送信できる。
【００３２】
本発明のさらにいくつかの実施形態では、送信された情報信号を拡散するために使用した基準信号（または拡散符号）が送信される複合信号の成分として受信機に送信される。受信機は複合信号内に含まれる基準信号を暗黙的に使用して受信信号を逆拡散することができる。受信機側には基準信号についての知識は必要ない。したがって、本発明の実施形態は、本質的に（または事実上）ランダムで極めて長い基準信号を拡散符号として使用することができる。基準信号のランダムな性質とその長さは極めて低い相関を提供する。したがって、基準信号によって提供される大きい拡散は受信信号について一般に「超特大処理ゲイン」を提供する。さらに、基準信号はデータと共に送信されるので、ＳＮＲが低い状態での捕捉が不要であるために、受信機は受信信号を迅速に逆拡散することができる。
【００３３】
本発明のいくつかの実施形態では、基準信号は本明細書に記載するいくつかの実施形態に関連する周波数オフセットで変調される。本発明の別の実施形態では、複合信号は基準成分および情報成分を含み、成分の一方が他方に関して本明細書に記載する時間オフセットだけ遅延する。
【実施例】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を示す添付の図面を参照しながら本発明について詳述する。ただし、本発明は異なる形態でも実施でき、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈してはならない。逆に、これらの実施形態は本開示が徹底的かつ完全になり、当業者に本発明の範囲を十分に伝えるように提供される。
【００３５】
本明細書に記載する本発明の説明で使用する用語は特定の実施形態を記述するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明の説明および添付の特許請求の範囲で使用する単数形の名詞は、文脈で明らかに異なる場合を除き、複数形も含む。
【００３６】
本明細書で使用する「備える」および／または「備えている」という用語は、記述された特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を指定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素および／またはそれらのグループの存在または追加を除外するものではない。
【００３７】
特に断りのない限り、本明細書で使用する全ての技術および科学用語は、本発明が属する分野の当業者が一般に理解できるのと同じ意味を有する。本明細書に記載する全ての刊行物、特許出願、特許およびその他の文献は、参照により全体を本明細書に組み込むものとする。
【００３８】
当業者には明らかなように、本発明は方法、無線電話機などの電子デバイス、システム、および／またはコンピュータ・プログラム・プロダクトとして具体化できる。したがって、本発明はハードウェア実施形態、ソフトウェア実施形態またはソフトウェアとハードウェアとを組み合わせた実施形態で実現することができる。
【００３９】
本発明は（ブロックおよび流れ）図を用いて開示される。各ブロック（流れ図とブロック図の）およびブロックの組み合わせはコンピュータ・プログラム命令を用いて実施できることを理解されたい。これらのプログラム命令は移動体ユーザ端末またはシステム内のプロセッサ回路に提供され、プロセッサ回路上で実行される命令が１つまたは複数のブロックに指定された機能を実施する手段を作成する。
【００４０】
コンピュータ・プログラム命令はディジタル信号プロセッサなどのプロセッサ回路によって実行でき、プロセッサ回路によって一連の動作ステップを実行させてコンピュータ実施プロセスを生成し、プロセッサ回路上で実行される命令が１つまたは複数のブロックに指定された機能を実施するステップを提供するようにする。したがって、各ブロックは指定された機能を実行する手段の組み合わせと、指定された機能を実行するステップの組み合わせと、指定された機能を実行するプログラム命令とをサポートする。また、各ブロックと、ブロックの組合せは、特定の機能またはステップの組合せ、あるいは特定用途のハードウェアおよびコンピュータ命令を実行する特定用途のハードウェア・ベースのシステムによって実施することができることを理解されたい。
【００４１】
さらに、本発明は媒体内に具体化されたコンピュータで使用可能なプログラム・コードを有するコンピュータで使用可能な記憶媒体上のコンピュータ・プログラム・プロダクトの形態をとることができる。ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光記憶装置、または磁気記憶装置を含む任意の適したコンピュータ可読媒体を使用することができる。
【００４２】
本発明の動作を実行するコンピュータ・プログラム・コードまたは「コード」または命令は、ＪＡＶＡ（登録商標）などのオブジェクト指向プログラミング言語またはその他のさまざまなプログラミング言語で記述できる。本発明のソフトウェア実施形態は特定のプログラミング言語を用いた実施形態に依存しない。
【００４３】
これらのコンピュータ・プログラム命令は、コンピュータまたはその他のプログラマブル・データ処理装置を特定の形で機能させるコンピュータ可読メモリ内に記憶でき、コンピュータ可読メモリ内に記憶した命令が１つまたは複数の図のブロックに指定された機能を実施する命令手段を含む製造品を製造できるようにする。
【００４４】
無線電話機などの電子デバイスを例に本発明の概要を説明する。そのような電子デバイスでは、アンテナが電子デバイス内に位置する送信機が生成する電磁波を放射できる。電磁波は無線伝搬媒体内で伝搬し、１つまたは複数のアンテナを介して受信機によって受信される。本明細書に記載する受信機は送信機内に含んで電子デバイスの送受信機を提供することができる。
【００４５】
本明細書で使用する「電子デバイス」という用語は、とりわけ、特に、マルチライン・ディスプレイを備えた、または備えていないシングルまたはデュアル・モード・セルラー無線電話機と、セルラー無線電話機とデータ処理、ファクシミリおよびデータ通信機能を組み合わせることができるパーソナル通信システム（ＰＣＳ）端末と、ヘッドセットと、タブレットまたはペン式コンピュータと、無線電話機（例えば、「スマート・ホン」とも呼ばれるデバイス）、ポケットベル（ｐａｇｅｒ）、インターネット／イントラネット・アクセス、ウェブ・ブラウザ、オルガナイザ、カレンダおよび／または全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機を含むパーソナル・データ・アシスタント（「ＰＤＡ」）と、従来のラップトップ・コンピュータ、パームトップ・コンピュータ、および／または汎用デスクトップ・コンピュータ、タブレット式コンピュータ、送受信機を含むその他の機器を含む、無線アドホック無線ネットワークまたは多元接続システム内で動作するように構成された任意の電子デバイスを含むことができる。これ以外のタイプの電子デバイスも含むことができる。
【００４６】
本発明の実施形態は、無線アドホック・ネットワークおよび多元接続システム（移動体無線通信システムなど）内で通信するための方法、電子デバイス、システム、およびコンピュータ・プログラム・プロダクトを提供できる。例えば、本発明のいくつかの実施形態では、送信機は、第１のチャネル上でアドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第１の受信機にデータを送信し、さらに、第１のチャネルとは異なる第２のチャネル上でアドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第２の受信機にデータを送信することができる。ここで第１および第２のチャネルは第１および第２の送信データを受信するそれぞれの受信機によって決定される。したがって、アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の送信機とさまざまな受信機との間の通信が同時に実行できる。
【００４７】
さらに、本発明のいくつかの実施形態では、送信機が受信機と通信するチャネルは受信機によって決定される。例えば、送信機はデータの送信先の受信機の識別子を要求できる。これに応答して、受信機はその識別子を送信機に送信でき、送信機は受信機の識別子を用いて受信機の識別子に基くチャネル上でデータを送信できる。
【００４８】
アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の受信機用の異なるチャネルは異なる機能またはオフセットによって提供できる。例えば、本発明のいくつかの実施形態では、アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第１の受信機は第１のオフセットとして指定される第１のチャネル上で受信機にデータを送信するための識別子を指定でき、第２の受信機は第１のオフセットとは異なる第２のオフセットとして指定される第２のチャネル上で受信機にデータを送信するための第２の識別子を指定する。したがって、送信機は第１のオフセットを用いて送信することで第１の受信機と通信でき、第２のオフセットを用いて送信することで第２の受信機と通信できる。さらに、第１および第２のオフセットは通信が実行できる異なるチャネルを提供するので、第２の受信機への送信は第１の受信機によって受信されない。
【００４９】
本発明のいくつかの実施形態では、オフセットは周波数オフセット)ωである。例えば、アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第１の受信機は、第１の受信機にデータを送信しようとしている送信機が使用する第１の周波数オフセット)ω１を指定できる。アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第２の受信機は、データを第２の受信機に提供する第２の周波数オフセット)ω２を指定できる。したがって、送信機は、第１の周波数オフセット)ω１を用いて第１の受信機に送信でき、第２の周波数オフセット)ω２を用いて第２の受信機に送信できる。
【００５０】
本発明のさらに別の実施形態では、オフセットは時間オフセット)τである。したがって、第１の受信機は第１のチャネルを第１の時間オフセット)τ１として定義でき、第２の受信機は第２のチャネルを第２の時間オフセット)τ２として指定できる。この結果、送信機は、第１の時間オフセット)τ１を用いて第１の受信機に送信でき、第２の時間オフセット)τ２を用いて第２の受信機に送信できる。
【００５１】
本発明のさらに別の実施形態では、送信された情報信号を拡散する基準信号（または拡散符号）が送信される複合信号の成分として受信機に送信される。受信機は複合信号内に含まれる基準信号を暗黙的に使用して受信信号を逆拡散することができる。受信機側には基準信号についての知識は必要ない。したがって、本発明の実施形態は、本質的に（または事実上）ランダムで極めて長い基準信号を拡散符号として使用することができる。基準信号のランダムな性質とその長さは極めて低い相関を提供する。したがって、基準信号によって提供される大きい拡散は受信信号について一般に「超特大処理ゲイン」を提供する。さらに、基準信号はデータと共に送信されるので、受信機は受信信号を迅速に逆拡散することができる。
【００５２】
本発明のいくつかの実施形態では、基準信号は本明細書に記載するいくつかの実施形態に関連する周波数オフセットで変調される。本発明の別の実施形態では、複合信号（基準信号成分と変調された情報信号成分とを含む）の一部である基準信号成分は、本明細書に記載する時間オフセットだけ遅延する。
【００５３】
図１０は、本発明の実施形態による確立されたアドホック・ネットワーク１０００内で動作する複数の電子デバイスを示す概略図である。本明細書に記載する電子デバイスは、アドホック・ネットワーク１０００内の送信回路（データ送信用）と受信回路（データ受信用）とを含むことをさらに理解することができるだろう。
【００５４】
図１０によれば、アドホック・ネットワーク１０００内の各電子デバイスは、他の任意の適合する電子デバイスからデータを受信できる関連する一意的なチャネルを定義する。例えば、第１の電子デバイス１００５はアドホック・ネットワーク１０００内でデータを受信する関連する一意的なチャネル１０３０を有する。アドホック・ネットワーク１０００内のその他のいかなる電子デバイスもチャネル１０３０上でデータを送信することで第１の電子デバイス１００５にデータを送信できる。さらに、第２の電子デバイス１０１０は、アドホック・ネットワーク１０００内でデータを受信できる関連する一意的なチャネル１０２０を有する。例えば、第１の電子デバイス１００５は第２の電子デバイス１０１０に関連する一意的なチャネル１０２０上でデータを送信することで第２の電子デバイス１０２０にデータを送信できる。第３の電子デバイス１０１５は、アドホック・ネットワーク１０００内でデータを受信できる関連する一意的なチャネル１０２５を有する。例えば、第２の電子デバイス１０１０は一意的なチャネル１０２５上で第３の電子デバイス１０１５にデータを送信できる。
【００５５】
送信機は他のデバイスが送信中であるか否かを検査することなくアドホック・ネットワーク１０００内の受信機に送信できるので、例えば、複数の送信機が単一の受信機に送信する時に、衝突が発生することがある。したがって、本発明の実施形態は、例えば、受信機が送信機からのデータ受信に成功すると送信機に確認応答信号を送信する確認応答方法を使用することができる。送信機が所期の受信機から確認応答を受信しない場合、送信機はある期間の経過後に同じデータを受信機に再送するよう試行してもよい。この方法を用いて受信機が実行している衝突する送信を終了させるように選択することができる。
【００５６】
したがって、デバイスの各々に関連する１対の一意的なチャネルを使用する任意の電子デバイス間で通信を実行できる。言い換えれば、対の各チャネルが電子デバイスの１つにとって一意的な１対の一方向性チャネルを用いて２重データ送信を提供することができる。例えば、第１の電子デバイス１００５と第２の電子デバイス１０１０との通信は、１対のチャネル１０２０および１０３０上で実行でき、２重通信が提供される。さらに、電子デバイス相互間の通信はアドホック・ネットワーク内の他のいかなる通信との調整やデバイス間のその他のいかなる事前の接続もなしに、いつでも実行することができる。例えば、第１の電子デバイス１００５は、他のデバイスが通信中であるか否かをまず検査せずに他の任意の電子デバイスに送信することができる。相互干渉の問題は本明細書に記載する超特大処理ゲイン受信機内の不要信号の影響を除去または低減することで対処できる。
【００５７】
図１１は、本発明の実施形態によるアドホック・ネットワーク１０００内のデータ通信を示す概略図である。特に、本発明の実施形態では、データを対象の電子デバイスに一意的なチャネル上で送信することで、アドホック・ネットワーク１０００内の任意の電子デバイスの受信機にデータを送信できる。例えば、図１１によれば、第１の電子デバイス１００５は、第２の電子デバイス１０１０によって決定される一意的なチャネル１０２０上でデータを送信することで、第２の電子デバイス１０１０の受信機にデータを送信できる。さらに、第１の電子デバイス１００５は、第３の電子デバイス１０１５によって決定される一意的なチャネル１０２５上でデータを送信することで、第３の電子デバイス１０１５の受信機にデータを送信できる。第２の電子デバイス１０１０は、一意的なチャネル１０３０上または一意的なチャネル１０２５上でそれぞれデータを送信することで、第１の電子デバイス１００５または第３の電子デバイス１０１５のいずれかにデータを送信できる。同様に、第３の電子デバイス１０１５は、一意的なチャネル１０３０または１０２０上でそれぞれデータを送信することで、第１および第２の電子デバイス１００５、１０１０にデータを送信できる。
【００５８】
アドホック・ネットワーク１０００内で動作する電子デバイスは、任意の電子デバイスがアドホック・ネットワーク１０００内のその他の電子デバイスに関連する一意的なチャネルを決定することができる発見フェーズを実行することができる。特に、アドホック・ネットワーク１０００内に含まれる各々の電子デバイスは共通チャネル上で信号を受信できる（図１０または図１１には示していない）。共通チャネルを用いて、アドホック・ネットワーク１０００内の任意の電子デバイスは（またはまだアドホック・ネットワーク１０００に参加していない電子デバイスは）、受信先の任意の電子デバイスにアドホック・ネットワーク１０００内で応答元電子デバイスが受信する一意的なチャネルに関連するチャネル識別子を送信することで応答するように促す要求を同報通信する。同報通信要求への応答の各々は共通チャネル上でそれぞれの電子デバイスによって送信でき、これによって、要求を同報通信した電子デバイスが応答を受信できる。
【００５９】
図１２は、本発明の実施形態の電子デバイスによるデータ通信の例示的な構造の概略図である。特に、データ送信の第１の部分はアドホック・ネットワーク内のデータ送信元を識別する識別子を含む。例えば、図１２を参照すると、第１の電子デバイス１００５（すなわち、送信元）が第２の電子デバイス１０１０にデータを送信する場合、データ送信の第１の部分は第１の電子デバイス１００５に対応し、したがって、チャネル１０３０を識別する識別子を含む。
【００６０】
データ送信の残りの部分は、無線通信に関連する音声および／またはデータなどの、アドホック・ネットワーク１０００内で実行する何らかの機能に関連するデータを含む。例えば、残りの部分は電子デバイス１０１０によって要求されたデータを含むことができる。したがって、第２の電子デバイス１０１０はデータに含まれていた送信元の識別子（すなわち、識別子１０３０）を用いて電子デバイス１００５からの送信に応答を提供することができる。その結果、第２の電子デバイス１０１０は第１の電子デバイス１００５が応答を受信するためのチャネル１０３０上でデータを送信することで応答する。
【００６１】
図１３は、電子デバイスが受信機に関連するチャネル識別子の要求を同報通信する、本発明の実施形態の動作を示す図である。図１３を参照すると、電子デバイスは要求を受信できる他の電子デバイスに関連するチャネル識別子の要求を同報通信する（ブロック１３０５）。上記のように、要求はその他全ての適合する電子デバイスが本発明のアドホック・ネットワーク内でデータを受信するように構成できる共通チャネル上で同報通信できる。本発明の電子デバイスの実施形態は定期的にチャネル識別子の要求を同報通信できる、または外部要因に基いて要求を同報通信できる。要求を同報通信する電子デバイスの通信圏内にある任意の受信機は共通チャネル上でそれぞれのチャネル識別子の同報通信された要求を受信する（ブロック１３１０）。要求を同報通信した電子デバイスは、共通チャネル上で、それぞれのチャネル識別子を含む電子デバイスからの応答を受信できる（ブロック１３１５）。あるいは、要求に応答するデバイスは、要求に含まれていた送信元識別子を用いて要求に応答する。要求を同報通信した電子デバイスは、必要に応じて、受信した識別子を用いて、それぞれの電子デバイスの各々にデータを送信することができる（ブロック１３２５）。
【００６２】
上記のように、本発明のアドホック・ネットワーク（または多元接続システム）内の送信機および受信機は、アドホック・ネットワーク（または多元接続システム）内の一意的なチャネル上でデータを受信できる。本発明の別の実施形態では、一意的なチャネルは、例えば、多元接続システム内のオフセットを用いて提供できる。特に、周波数および／または時間の一意的なオフセットを用いて、通信する送信および受信回路に一意的なチャネルを提供することができる。
【００６３】
さらに、本発明の多元接続システム（およびアドホック・ネットワーク）内の一意的なチャネルを用いて、情報信号（ユーザが提供する音声またはデータなど）を変調するための基準信号（拡散符号など）を変調された情報信号と共に送信できる。送信信号の成分としての基準信号と変調された情報信号の送信によって、受信機は送信機が使用したのと同じオフセットを適用することで情報信号を復号（例えば、逆拡散および復調）することができる。受信機は基準信号を暗黙的に使用して受信信号を含む複合信号を逆拡散できる。例えば、拡散符号は周波数オフセットでシフトし、情報信号と合成して複合信号を提供し、この信号を受信機に送信できる。受信機は複合信号を（周波数オフセットで）シフトし、受信した複合信号を複合信号のシフトされたバージョンで復調することで情報信号を逆拡散および復調することができる。
【００６４】
本発明のいくつかの実施形態では、受信機に送信される情報信号の異なる部分が、異なるタイプの基準信号を用いて拡散できる。例えば、すでに詳述したように、データ・パケットのプレアンブルなどの情報信号（またはデータ）の第１の部分は変調された情報信号（すなわち、拡散符号で変調された情報信号）と拡散符号成分それ自体（すなわち、送信された基準信号）を含むことができる。データ送信のペイロードなどの情報信号の第２の部分は、ローカル生成拡散符号（すなわち、送信機で生成された）を用いて拡散され、送信機でローカルに生成された拡散符号に対応するローカル生成（すなわち、受信機で生成された）基準信号を用いて受信機で逆拡散される。こうして、ローカルに生成された基準信号は、送信された基準信号より高い性能（例えば、送信された基準信号を用いて提供できるより低いビット誤り率など）を提供する。さらに、情報信号の第１の部分は、データ送信のための第２の部分への第２の拡散符号の生成の開始点を示すシード情報を含むことができる。
【００６５】
図１４は、本発明の送信および受信回路の実施形態を示す概略図である。特に、送信機１４０５Ａ〜１４０５Ｃはそれぞれの一意的な周波数オフセット)ωを用いて多元接続システム１４００内の受信機１４１０Ａ〜Ｃに送信する。例えば、受信機１４１０Ａは任意の送信機１４０５Ａ〜Ｃがそこにデータを送信するために用いる第１の周波数オフセット)ω１を決定する。第１の送信機１４０５Ａは一意的な周波数オフセット)ω１を用いて第１の受信機１４１０Ａにデータを送信する。同様に、第２の受信機１４１０Ｂは送信機１４０５Ａ〜Ｃがそこにデータを送信するために用いる第２の一意的な周波数オフセット)ω２を決定する。第３の受信機１４１０Ｃは送信機１４０５Ａ〜Ｃがそこにデータを送信するために用いる別の一意的な周波数オフセット)ωＮを決定する。
【００６６】
一意的な周波数オフセット)ωを用いて、各受信機は対応する周波数オフセットを用いて送信されるデータのみを復調する。例えば、第１の送信機１４０５Ａは、周波数オフセット)ω１を用いて受信し、その結果、周波数オフセット)ωｘの値として)ω１を用いて第１の受信機１４１０Ａに送信する必要がある。同様に、第２の送信機１４０５Ｂは、周波数オフセット)ωｙの値として)ω１を用いて第１の受信機１４１０Ａに送信する。最後に、第３の送信機１４０５Ｃは、周波数オフセット)ωｚの値として)ω１を用いて第１の受信機１４１０Ａに送信する。さらに、送信機１４０５Ａ〜Ｃは、第２および第３の受信機１４１０Ｂ〜Ｃが決定する周波数オフセットを用いて同様にこれらの受信機に送信する。その結果、受信機によって決定される異なった周波数オフセットを用いて送信機は多元接続システム１４００内の任意の受信機と同時に通信することができる。
【００６７】
図１５は、本発明の電子デバイスに含まれる送信回路１５００の実施形態を示す概略図である。図１５に示すように、乗算器（または変調回路）１５０５に情報信号ｂ（ｔ）（ユーザが提供するデータまたは音声など）と共に基準信号（または拡散符号）ｒ（ｔ）が提供される。その結果、変調された情報信号が出力される。乗算器１５０５によって提供される変調された情報信号は、送信回路１５００によって送信される複合信号の成分である。また、乗算器１５１０に、周波数オフセット)ωと共に基準信号が提供される。その結果、基準信号に対してシフトされた基準信号（周波数オフセット)ωだけシフトされた）が提供される。基準信号は変調された情報信号に対して)ωだけシフトされている。これを図３４Ａに示す。
【００６８】
シフトされた基準信号出力もまた送信回路１５００が送信する複合信号の成分である。変調された情報信号とシフトされた基準信号は各成分（すなわち、シフトされた基準信号および変調された情報信号）を合成する加算回路１５１５に提供される。その結果、送信回路１５００によって複合信号として送信される出力が得られる。
【００６９】
図１５によれば、シフトされた基準信号は送信回路１５００によって送信される複合信号に含まれる。したがって、同じ周波数オフセットを適用する受信機は、受信した複合信号をシフトして、受信した複合信号を逆拡散／復調するためのシフトされた複合信号を提供し、これによって、送信機が対象とした受信機で復調された情報信号を提供する。上記のプロセスはいずれの送信機および受信機によっても適用できることを理解することができるだろう。例えば、受信機によって決定されるオフセット周波数を用いて同じ受信機に別の送信機からも情報信号を送信できる。さらに、送信機は、それぞれの基準信号を情報の送信先の受信機が決定する周波数オフセットだけシフトすることで本発明の他の受信機のいずれにも送信できる。
【００７０】
図１６は本発明の電子デバイス内の受信回路１６００の実施形態を示す概略図である。特に、送信回路１５００によって送信される複合信号が受信され、第１の乗算器１６０５および第２の乗算器１６１０に提供される。第１の乗算器１６０５は複合信号を周波数でシフトし、複合信号に含まれるシフトされた基準信号成分が元の複合信号内の復調された情報成分と周波数が一致するようにする。なお、受信信号は比較的小さいオフセット周波数を有するローカル信号ｃｏｓ（)ωｔ＋ｖ）で乗算される。したがって、受信回路は比較的高電力のＲＦ周波数合成回路の使用を回避することができる。
【００７１】
上記のように、シフトされた複合信号は図３４Ｂに示す受信回路内の複合信号ｕ（ｔ）に対して)ωだけシフトされている。したがって、受信回路内のシフトされた基準信号成分ｕ（ｔ）を表す複合信号の成分は、図３４Ｃに示すように、シフトされた複合信号に含まれる情報信号成分と整合させることができる。
【００７２】
整合している２つの成分は相関され、第２の乗算器１６１０とローパス・フィルタ１６２０は、送信回路１５００によって送信された情報信号を生成する。情報信号はローパス・フィルタを用いて提供し、検出信号ｙ（ｔ）を提供できる。言い換えれば、第２の乗算器１６１０は異なる周波数と直流のいくつかの成分を有する信号を提供する。ローパス・フィルタは、第２の乗算器１６１０が提供する。信号の非直流成分を取り除き、直流成分を通過させる。ローパス・フィルタが提供する直流成分は、受信機に送信された情報信号の検出されたバージョンを含むことを理解することができるだろう。
【００７３】
さらに図１５および図１６を参照すると、基準信号は、（擬似）ランダム雑音特性を有する。特に、基準信号ｒ（ｔ）は拡散符号のシンボルまたはチップ｛−１，１｝の擬似ランダム・シーケンスであってよい。あるいは、ｒ（ｔ）は純粋なノイズ信号ｎ（ｔ）であってもよい。本発明のいくつかの実施形態では、ｒ（ｔ）は、例えば、ノイズ信号をハードウェアで制限することで引き出せる一定の電力を有する２進信号である。ユーザ情報信号ｂ（ｔ）はシンボル｛−１，１｝のバイポーラ・ビット・ストリームでよいが、その他の信号フォーマットも使用できる。通常、情報信号ｂ（ｔ）の帯域幅は基準シーケンスｒ（ｔ）の帯域幅より小さい。本発明のいくつかの実施形態では、ｂ（ｔ）の情報期間に対応する期間で平均された基準信号ｒ（ｔ）の電力はほぼ一定で、情報ビットＥｂのほぼ一定のエネルギを提供する。
【００７４】
上記のように、基準信号ｒ（ｔ）はユーザ情報信号を拡散する拡散シーケンスとして使用される。基準信号を適用された後の情報シーケンス信号はｓ（ｔ）＝ｂ（ｔ）×ｒ（ｔ）として表される。図１５に示すように、基準信号ｒ（ｔ）はより高い（または低い）周波数)ωにシフトされ、変調信号ｓ（ｔ）に加算される。
【００７５】
総和の送信信号ｕ（ｔ）は以下のようになる。
【数１】
2006500882.tif 000003
【００７６】
周波数オフセットは相対的である。言い換えれば、いくつかの実施形態では、ｓ（ｔ）は)ωだけシフトしてｒ（ｔ）に加算できる。その結果、
【数２】
2006500882.tif 000004
となる。
【００７７】
図１６に示すように、複合信号（ｕ（ｔ））は受信機１６００内でｃｏｓ（Δωｔ）を乗算され、その結果、複合信号の周波数は送信回路１５００内の基準信号成分の場合と同じ量だけシフトされ、シフトされた複合信号を提供する。シフトされた複合信号は１６１０内で受信複合信号を乗算されて複合信号を変調／逆拡散する。
【数３】
2006500882.tif 000005
【００７８】
その結果、信号ｖ（ｔ）の４つの周波数成分が提供される。
【数４】
2006500882.tif 000006
【数５】
2006500882.tif 000007
【数６】
2006500882.tif 000008
【数７】
2006500882.tif 000009
【００７９】
ローパス・フィルタ通過後、直流の項のみが残っている（すなわち、ｂ（ｔ）ｒ２（ｔ））。ｒ２（ｔ）は広帯域信号ｒ（ｔ）と比較して狭帯域信号である。ｒ（ｔ）が２進信号の場合、ｒ２（ｔ）は定数である。ｂ（ｔ）も２進信号の場合、Δωの信号は周波数ドメインではスパイク信号であり、フィルタを用いて除去できる。本発明のいくつかの実施形態では、Δωは情報信号ｂ（ｔ）のナイキスト帯域幅より大きい。ｒ（ｔ）の帯域幅を拡大することで、拡散率は増加し、受信回路１６００内に超特大処理ゲイン（ＵＬＰＧ）を提供できる。さらに、干渉信号が受信信号に埋め込まれているので、受信回路１６００内でローカル基準信号の同期化は不要であり、長い捕捉遅延を回避できる。受信回路が使用するオフセットを適用しない（または全くオフセットを有しない）干渉信号は直流成分での情報信号からシフトされる。したがって、干渉信号はローパス・フィルタ１６２０によってフィルタリングできる。
【００８０】
図１７は、本発明の送信回路１７００を示す概略図である。図１７に示すように、基準信号は搬送周波数ωＲＦを用いてアップコンバートされ、周波数オフセットだけシフトされて（図１５に関して開示したように）、アップコンバートされたシフト後の基準信号成分を提供する。変調された情報信号（すなわち、基準信号によって拡散された情報信号）も搬送周波数ωＲＦを用いてアップコンバートされ、アップコンバートされた変調された情報信号成分を提供する。アップコンバートされた変調された情報信号成分は、アップコンバートされたシフト後の基準信号成分と合成されて、複合信号を提供する。本発明のいくつかの実施形態では、アップコンバータの搬送周波数は約２．４ＧＨｚである。その他の搬送周波数も使用できる。本発明のいくつかの実施形態では、アップコンバージョンは、変調された情報信号成分は、シフト後の基準信号成分との合成の後に実行されることを理解することができるだろう。
【００８１】
受信回路内では、オフセットΔωだけを提供する必要がある。したがって、図１６に示すものと同じ受信機構造を用いて送信回路１７００が送信する信号を受信することができる。提供される周波数成分は以下のように表される。
【数８】
2006500882.tif 000010
【数９】
2006500882.tif 000011
【数１０】
2006500882.tif 000012
【００８２】
上記実施形態では、約２ωＲＦの成分が存在することがあるが、これらの成分は受信機内のローパス・フィルタによって除去できるので無視することができる。当業者には明らかであるが、式（８）〜（１０）に示すように、ωＲＦの値は受信機の動作にとって重要ではない。本発明のいくつかの実施形態では、送信信号は一定範囲の離散的なホッピング搬送波にわたってωＲＦを変化させ、または連続して上下に掃引を実行することで任意の周波数に切り替わることができる。受信回路１６００は、送信信号内の各成分がΔωの固定周波数オフセットを維持する限り、送信機のホッピングおよび掃引に同期化する必要はない。本発明のいくつかの実施形態では、変調された情報信号およびシフト後の基準信号をアップコンバートするための搬送周波数ωＲＦは受信機が認識しているホッピング・シーケンスによって時間と共に変化することがある。
【００８３】
本発明のいくつかの実施形態では、受信機と送信機の発振器の間に未知の位相差ψが存在することがある。位相差ψは情報信号のｃｏｓ（ψ）係数として表明できる。位相差ψはＩおよびＱ成分が直交ミキシングを適用することで生成される図１８に示す複雑な受信機を適用して対処できる。
【００８４】
本発明のいくつかの実施形態では、周波数オフセットは基準（または拡散）信号の帯域幅よりはるかに小さい。したがって、変調された情報信号およびシフト後の基準信号の成分は、例えば、図１９に示すように、重畳する可能性がある。
【００８５】
図２０は本発明の送信および受信回路の実施形態を示す概略図である。特に、図２０の送信回路は全て同じ基準信号ｒ（ｔ）を用いて異なる送信機が生成するそれぞれの情報信号を拡散する。さらに、送信機は異なる周波数オフセットを適用して異なる受信機に送信する。図２０に示す異なる送信機の出力をさらに組み合わせて、単一のアンテナで送信できる組み合わせた複合信号を提供できる。図２０に示す送信機は単一のデバイス内に含まれていてもよいことを理解することができるだろう。
【００８６】
受信回路は、それぞれの乗算回路を用いて複合信号をその受信機のそれぞれの周波数オフセットだけシフトする。上記のように、シフト後の複合信号は受信複合信号で乗算されて信号を逆拡散／復調する。乗算器の出力は、ローパス・フィルタによって処理され、直流成分以外を除去してそれぞれの受信機の受信情報信号を提供する。あるいは、図２１に示すように、送信回路は各々、別々の基準信号ｒｎ（ｔ）を提供できる。
【００８７】
図２０および図２１に示す受信信号のミキシングは出力に大きな高調波を生成できる。本発明のいくつかの実施形態では、高調波のいくつかは２値の基準シーケンスを用いてより容易に除去できる。これは、これらの信号の２乗によって狭帯域搬送波（すなわち、周波数ドメイン内のスパイク波）が生成されるからである。これらの高調波は次いで適切な場所にヌルを有する広帯域フィルタによって容易に除去できる。本発明のいくつかの実施形態では、高調波は、図２２および図２３に示す直交ミクサなどの画像排除受信機によって除去できる。特に、図２２では、受信信号をシフトする時に従来の画像排除ミクサを使用できる。図２３に示すように、画像排除機能を備えた複雑な受信機を用いていかなる位相の不確実性をも解決することができる。
【００８８】
本発明の別の実施形態では、図２４に示す時間オフセットを用いたアドホックおよび多元接続システム内に一意的なチャネルを提供できる。図２４によれば、各受信機は送信機が送信時に適用して任意の受信機にデータを送信するための時間オフセットτを定義する。基準信号成分または情報信号に遅延を提供できることを理解することができるだろう。特に、送信機２４０５Ａ〜２４０５Ｃの各々は、それぞれの時間オフセットτを用いて多元接続システム２４００内の異なる受信機２４１５Ａ〜Ｃに送信することができる。例えば、受信機２４１５Ａは任意の送信機２４０５Ａ〜Ｃがそこにデータを送信するための第１の時間オフセットτ１を決定する。第１の送信機２４０５Ａは一意的な時間オフセットτ１を用いて第１の受信機２４１５Ａにデータを送信する。同様に、第２の受信機２４１５Ｂは任意の送信機２４０５Ａ〜Ｃがそこにデータを送信するための第２の一意的な時間オフセットτ２を決定し、第３の受信機２４１５Ｃは任意の送信機２４０５Ａ〜Ｃがそこにデータを送信するための別の一意的な時間オフセットτＮを決定する。本明細書では、項τおよびΔτは交換可能に使用され、図面およびその説明に示す同じ時間オフセットを指すことを理解することができるだろう。
【００８９】
一意的な時間オフセットτを使用することで、各受信機は対応する時間オフセットを用いて送信されるデータのみを復調する。例えば、受信機２４１５Ａは時間オフセットτ１を用いて受信し、したがって、第１の送信機２４０５Ａは、τ１を第１の受信機２４１５Ａに送信する時間オフセットτｘの値として使用する必要がある。同様に、第２の送信機１４０５Ｂは、τ１を第１の受信機２４１５Ａに送信する時間オフセットτｙの値として使用する。最後に、第３の送信機２４０５Ｃは、τ１を第１の受信機２４１５Ａに送信する時間オフセットτｚの値として使用する。さらに、送信機２４０５Ａ〜Ｃは第２および第３の受信機２４１５Ｂ〜Ｃが決定した時間オフセットを用いて同様にそれらの受信機に送信する。したがって、各受信機が決定する異なる時間オフセットを用いて、送信機は多元接続システム２４００内の任意の受信機と同時に通信することができる。
【００９０】
本発明の別の実施形態では、時間オフセットは、情報信号と基準信号の両方を含む複合信号を送信および受信する送信回路および受信回路で使用することができる。時間オフセットは、送信の前に変調された情報信号または基準信号のいずれかを遅延させるために使用される。
【００９１】
図２５は本発明の送信回路および受信回路の実施形態を示す概略図である。特に、情報信号ｂ（ｔ）２５０５が送信回路２５００内の乗算器２５１０に提供される。基準信号ｒ（ｔ）も乗算器２５１０に提供され、時間オフセット２５２０を用いて遅延され、遅延変調された情報信号を提供する変調された情報信号が出力される。基準信号ｒ（ｔ）は加算器２５２５によって遅延変調された情報信号に加算され、送信のための複合信号が提供される。送信複合信号は基準信号成分ｒ（ｔ）と遅延変調情報された成分とを含むことを理解することができるだろう。
【００９２】
図２５によれば、変調された情報信号ｓ（ｔ）は遅延２５２０だけ遅延し、次いで基準ｒ（ｔ）に加算される。送信複合信号ｕ（ｔ）は次式で表される。
【数１１】
2006500882.tif 000013
【００９３】
受信回路２５５０で、複合信号ｕ（ｔ）はそれぞれの受信機が決定する（したがって、特定の受信機に送信するように送信機が適用する）遅延を用いて提供される複合信号ｕ（ｔ）の遅延バージョンで（乗算器２５３０を用いて）乗算される。
【数１２】
2006500882.tif 000014
【００９４】
出力ｖ（ｔ）をフィルタリングするためのローパス・フィルタ２５３５は、拡散される唯一の項である出力ｂ（ｔ−τ）ｒ（ｔ−τ）ｒ（ｔ−τ）＝ｂ（ｔ−τ）を提供する。ｓ（ｔ）を遅延させてそれをｒ（ｔ）に加算する代わりに、ｒ（ｔ）を遅延させてｓ（ｔ）に加算してｕ（ｔ）＝ｂ（ｔ）ｒ（ｔ）＋ｒ（ｔ−τ）を提供しても同じ結果が得られることを理解することができるだろう。ｒ（ｔ）の自動相関および遅延２５２０を適切に選択して他の項の干渉を除去することができる。例えば、ｒ（ｔ）は受信機内の超特大処理ゲインを提供できる超特大の拡散シーケンスである。さらに、基準は受信信号内に埋め込まれているので、ローカル基準信号の同期化は不要で長い捕捉遅延が回避できる。
【００９５】
本発明のいくつかの実施形態では、ＲＦへのアップコンバージョンが例えば図２５に示す変調された情報信号と拡散符号成分について別々に（複合信号を提供する合成の前に）または図１７を参照する説明に似た方法で各成分が合成された後で実行できる。
【００９６】
ＵＬＰＧシステムは大きい伝送帯域幅を有することができる。例えば、情報帯域幅が１ＭＨｚで３０ｄＢの処理ゲインが望まれる場合、伝送帯域幅は１ＧＨｚ（すなわち、超広帯域（ＵＷＢ）伝送）である。信号電力は、極めて大きい帯域にわたって拡散できるので、極めて小さいスペクトル密度（Ｗ／Ｈｚ単位の）が得られる。
【００９７】
図２６は、ＵＬＰＧおよびノイズ源を適用する送信回路の実施形態を示す概略図である。送信の前に、ｑ（ｔ）ｑ（ｔ−τ）＝１の場合の任意の信号ｑ（ｔ）をｕ（ｔ）に乗算できる。例えば、送信信号を、周波数ホッピング・スケジュールに従って時間と共に変化する専用のＲＦ周波数ωＲＦにアップコンバートできる。図２６の受信部の局部発振器または合成器の使用が回避できることを理解することができるだろう。急峻なバンドパス・フィルタの使用も回避できる。したがって、無線周波数ドメイン内で復調を直接実行できる（すなわち、ダウン・コンバージョンのステップは不要である）。図２５に示す同じ受信機を図２６の受信部として使用できることを理解することができるだろう。本発明のいくつかの実施形態では、搬送波はある周波数から別の周波数にホッピングでき、受信機は送信機が使用するホッピング順序に従って信号を復調する必要はない。ｕ（ｔ）が搬送波ｑ（ｔ）＝ｃｏｓ（ωｔ）で乗算される場合、ｑ（ｔ）ｑ（ｔ−τ）＝１になるようにτとωとを調整する必要がある。図２６を実施する際、そのような調整はω＝ｎｘ２π／τ、ただしｎは整数、その後、２ｃｏｓ（ωｔ）ｃｏｓ（ω（ｔ−τ））＝１（ただし２ωの項はフィルタリングされているので無視できる）によって提供される。本発明のいくつかの実施形態では、ωの制約がない図２７に示す複雑な受信機が提供される。
【００９８】
狭帯域の干渉信号もシフトされ乗算される。これによって直流成分での狭帯域妨害が発生する。ベースバンド信号からこの妨害直流信号を除去するいくつかの方法がある。一実施形態では、マンチェスタ信号方式がユーザ信号ｂ（ｔ）内に適用される。その結果、ベースバンド信号は直流成分を中心としない場合もあり、直流信号はフィルタリングできる。あるいは、例えば、２０００年６月１３日出願のＪ．Ｃ．ＨａａｒｔｓｅｎおよびＰ．Ｗ．Ｄｅｎｔの「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｉｎａｒｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｐｒｅｓｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｏｆｆｓｅｔ，  Ｄｒｉｆｔ，  ａｎｄ  ｏｔｈｅｒ  Ｓｌｏｗｌｙ  Ｖａｒｙｉｎｇ  Ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ」と題された米国特許出願、現在は米国特許第６，５６３，８９２号に記載されているように、直流除去アルゴリズムが適用される。その開示は、参照により全体を本明細書に組み込むものとする。
【００９９】
本発明のいくつかの実施形態では、第１の受信機は第２のより高出力の受信機をサポートでき、第１の受信機はチャネルを連続的に（または頻繁に）スキャンしてデータを検出し、このデータは第２のより高出力の受信機によって処理される。第１の受信機内に合成器がない場合、第１の受信機はτまたはΔωで定義されるチャネルを連続的にスキャンでき、その結果、第１および第２の受信機の組み合わせは比較的小電流を用いて動作することができる。例えば、本発明のいくつかの実施形態では、第１の受信機を用いてより第２の高出力の受信機を「ウェークアップ」し、第２の受信機は第１のより低出力の受信機によってウェークアップされた後で動作を制御し接続を確立する。言い換えれば、第１の受信機はチャネルにデータがないかスキャンする低電力スリープ・モードを提供でき、第２の受信機は第１の受信機が処理対象のデータを検出するとそれに応答して動作する高性能の受信機を提供できる。第１の受信機が処理対象のデータを検出すると、動作を開始する指示が第２の受信機に提供される。第２の受信機が動作を開始すると、第１の受信機は、例えば、第２の受信機が動作を完了するまで動作を休止できる。本発明のいくつかの実施形態では、このタイプの実施態様は大電力のインテロゲータと小電力のラベルを含む無線認識（ＲＦＩＤ）ラベル・アプリケーションで使用できる。
【０１００】
上記の時間オフセット手法は、例えば、図２８および図２９に示すように、マルチユーザ環境にも適用できる。ユーザ１からの情報信号はｒ（ｔ）を用いて拡散され、τ１だけ遅延され、ユーザ２からの情報信号はｒ（ｔ）を用いて拡散され、τ２だけ遅延され、以下同様である。言い換えれば、基準信号は全てのチャネルに共通である。基準信号ｒ（ｔ）は優れた自動相関特性を有するように選択される。図２８で、異なる送信機の出力は合成されて、図示の単一のアンテナ上で送信される合成後の複合信号が提供される。本発明のいくつかの実施形態では、合成後の複合信号を送信するための単一のデバイスは基地局である。受信機は受信機のそれぞれの遅延を適用して、合成後の複合信号を処理する。特定の受信機の遅延を用いて結合信号のいずれかの部分が送信されると、受信機は合成後の複合信号のその対応する部分を受信することができる。
【０１０１】
図２９で、基準信号ｒ（ｔ）は各信号に別々に加算される。全てのユニットは同じｒ（ｔ）を有するか、あるいは、各々が独自のｒｉ（ｔ）を有していてもよい。追加される基準信号の電力レベルは拡散情報搬送信号の電力レベルより低くてもよい（すなわち、重み付けを適用できる）。
【０１０２】
図３０は、本発明の送信機および受信機の実施形態を示すブロック図である。図３０に示すように、送信機３００５Ａ〜３００５Ｃはそれぞれの送信機３００５Ａ〜３００５Ｃの各々に関連する情報信号ｂｉ（ｋ）に差分変調を適用する。特に、各送信機３００５Ａ〜３００５Ｃは情報信号ｂｉ（ｋ）に含まれるデータに応答して送信のチップ・シーケンスを提供するように構成されたチップ・シーケンス生成回路を含む。情報信号内のデータが変化するのに伴い、送信機３００５Ａ〜３００５Ｃは対応する第１または第２のチップ・シーケンスを送信される信号できる。本発明のいくつかの実施形態では、第１および第２のチップ・シーケンスはチップ・シーケンスｃと、チップ・シーケンスｃの反転バージョンである反転チップ・シーケンスｃである。本発明のいくつかの実施形態では、チップ・シーケンスｃはアルファベット｛−１，１｝を用いた長さＬの広帯域チップ・シーケンスである。反転チップ・シーケンスｃは全ての１を−１に置き換え、全ての−１を１に置き換えることで元のチップ・シーケンスから得ることができる。
【０１０３】
本発明のいくつかの実施形態では、送信機が提供する差分変調は、情報信号ｂ（ｋ）に含まれるデータが論理「１」の場合、送信されるチップ・シーケンスが第１のチップ・シーケンスから第２のチップ・シーケンスに変化し、情報信号ｂ（ｋ）に含まれるデータが論理「０」の場合、送信されるチップ・シーケンスが第１のチップ・シーケンスとして維持されるように実行される。その結果、送信機が提供する差分変調によって、それぞれの長さを有する一連のチップ・シーケンスが送信される。
【０１０４】
受信機の各々は一意的なチップ・シーケンス長を用いて受信するように構成されている。したがって、送信機は異なるオフセットである異なる長さを有する異なるチップ・シーケンスを用いて異なる受信機と通信することができる。したがって、差分チップ・シーケンスおよびその異なる長さを異なる送信機が用いて、どの受信機が送信データを受信するかに応じて一意的に時間でオフセットされた差分変調された情報信号を提供することができる。例えば、情報信号が論理「１」を含む時は、現在どのチップ・シーケンスを送信中であるかに応じて、送信機は送信するチップ・シーケンスをｃからｃに、またはｃからｃに変更する（すなわち、図３０のスイッチの位置を変更する）。あるいは、情報信号が論理「０」を含む時は、現在どのチップ・シーケンスを送信中であるかに応じて、送信機はチップ・シーケンスをｃまたはｃの送信を継続する（すなわち、図３０のスイッチは同じ位置である）。言い換えれば、情報信号が論理「１」を含む時は、チップ・シーケンスは切り替わるが、情報信号が論理「０」を含む場合はチップ・シーケンスは維持される。例えば、差分変調を適用された（ユーザ）ビット・シリーズ１００１１０１００１は、ｃｃｃｃｃｃｃｃｃｃｃまたはｃｃｃｃｃｃｃｃｃｃｃとして送信できる。
【０１０５】
信号は、受信信号をシーケンスｃの長さＬだけ遅延させ、遅延したバージョンに現在のバージョンを乗算することで復調される。受信機ごとに異なるＬを選択することで、異なるユーザは同じ媒体を利用することができる。長さＬはチップ数で表される拡散符号の長さであり、拡散チップ速度Ｒｃ、Ｌと共に遅延τにマッピングし、τ＝Ｌ／Ｒｃと表される。チャネルは異なる符合長Ｌｉを有することで異なり、Ｌｉは通信中の送信機および受信機の両方に知られている唯一のパラメータである。チップ・シーケンスは少なくとも擬似ランダム特性を有するように選択しなければならないことを理解することができるだろう。
【０１０６】
上記のシステム用の受信機は図２５、図２８、および／または図２９に示す受信機と同じである。例えば、図２５に示す受信機の実施形態を参照すると、チップ・シーケンスｃまたはｃは受信機によって受信され、τ（すなわち、チップ・シーケンスｃの長さ）だけ遅延する。遅延した受信チップ・シーケンスは受信チップ・シーケンスと乗算され、遅延した受信チップ・シーケンスが受信チップ・シーケンスと同じ場合、「０」の結果が生成される。逆に、遅延した受信チップ・シーケンスが受信チップ・シーケンスと逆の場合、生成された結果は「１」である。τの精度が高くない場合、比較的高い周波数成分が存在することがあり、これはＬＰフィルタでフィルタリングできる。
【０１０７】
したがって、送信チップ・シーケンスの長さＬに等しい遅延を適用する受信機はデータを受信できる。宛先受信機が同じ（ｃ，ｃまたはｃ，ｃ）２つの連続するチップ・シーケンスを検出した場合、変調されたデータとして論理「０」が含意される。一方、宛先受信機が逆の（ｃ，ｃまたはｃ，ｃ）２つの連続するチップ・シーケンスを検出した場合、変調されたデータとして論理「１」が含意される。
【０１０８】
図３０に示すシステムでは、図３１に示すように、異なる受信機が定義する長さＬは等しくないために、送信信号は時間の経過と共に互いにドリフトすることがある。送受信機の間の調整が行われないアドホック・システムの場合のように、符号がランダムに選択されると、選択された符号が低い相関特性を有する確率は高い。ただし、送信信号は互いにドリフトするので、平均化が進み、システムは一般に正しく機能する。これは、送信信号がドリフトせず、拡散符号の最悪のケースのアラインメントを考慮しなければならないシステムとは対照的である。広帯域システムの場合のように、符号が長いほど、統計上の平均化が実行される。
【０１０９】
本発明の別の実施形態では、シーケンスｃ（およびｃ）を変更してランダム性を増やすことができる。例えば、伝送の性質が「バースト」の時に、送信の間に、または新しいパケット送信を実行するたびに、符号を変更することができる。
【０１１０】
図３２は、本発明の実施形態によるデータ・ストリームの送信を示す。特に、ユーザ情報はＬ個の情報ビットのグループにセグメント化されている。このグループは高速ビット・レートＲｂでＮ回送信される。したがって、各セグメントは時間で圧縮され、繰り返し送信される。受信機で、繰り返し送信されたグループはウィンドウＮｘＬ／Ｒｂの間にＬ／Ｒｂの遅延を用いて蓄積される。このウィンドウの後で、信号はサンプリングされ、新しい蓄積期間が開始する。
【０１１１】
情報信号にはスクランブリング符号を適用して（セグメント化の前に）、擬似ランダム特性を提供することができる。図３２に示すように、情報信号は各々がＬ個のビットを含むグループｓ１、ｓ２等にセグメント化される。これらのグループはＮ回送信される。図３３に示すように、受信機で、各々がＬビットの遅延を備えた遅延部分を用いて信号を検索できる。マルチユーザ・システムの場合、各受信機ｉはグループごとに特定のＬｉ個のビットを有することができる。シーケンスを繰り返し受信し、蓄積することで、信号のエネルギが堆積する。ＤＳＳＳ（直接シーケンス拡散スペクトル）のようにチップを蓄積することで信号のエネルギを堆積する代わりに、ここでは、情報ビット（時間で拡散する）自体の蓄積によって処理を実行する。繰り返し回数は処理ゲインに対応する（ＤＳ符号内のチップ数がＤＳＳＳシステムの処理ゲインを表すように）。送信機は受信機から確認応答を受信すると反復送信を中止できる。このようにして、送信を成功させるための最小の必要なエネルギだけが適用される。各セグメントの開始時の訓練シーケンスまたは同期化シーケンスは蓄積が終了した後でセグメントを正しく復号化するために必要である。
【０１１２】
上記のように、本発明の実施形態は、無線アドホック・ネットワークおよび多元接続システム（移動体無線電話通信システムなど）内で通信する方法、電子デバイス、システムおよびコンピュータ・プログラム・プロダクトを提供することができる。例えば、本発明のいくつかの実施形態では、送信機は、第１のチャネル上でアドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第１の受信機にデータを送信し、さらに、第１のチャネルとは異なる第２のチャネル上でアドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第２の受信機にデータを送信することができる。ここで、第１および第２のチャネルは第１および第２の送信データを受信するそれぞれ受信機によって決定される。したがって、アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の送信機とさまざまな受信機との間の通信が同時に実行できる。
【０１１３】
アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の受信機用の異なるチャネルは異なるオフセットによって提供できる。例えば、本発明のいくつかの実施形態では、アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第１の受信機は第１のオフセットとして指定される第１のチャネル上で受信機にデータを送信するための識別子を指定でき、第２の受信機は第１のオフセットとは異なる第２のオフセットとして指定される第２のチャネル上で受信機にデータを送信するための第２の識別子を指定する。したがって、送信機は第１のオフセットを用いて送信することで第１の受信機と通信でき、第２のオフセットを用いて送信することで第２の受信機と通信できる。さらに、第１および第２のオフセットは通信が実行できる異なるチャネルを提供するので、第２の受信機への送信は第１の受信機によって復調されない。
【０１１４】
本発明のいくつかの実施形態では、オフセットは周波数オフセット)ωである。例えば、アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第１の受信機は、第１の受信機にデータを送信しようとしている送信機が使用する第１の周波数オフセット)ω１を指定できる。アドホック無線ネットワーク（または多元接続システム）内の第２の受信機は、データを第２の受信機に提供する第２の周波数オフセット)ω２を指定できる。したがって、送信機は、第１の周波数オフセット)ω１を用いて第１の受信機に送信でき、第２の周波数オフセット)ω２を用いて第２の受信機に送信できる。
【０１１５】
本発明のさらに別の実施形態では、オフセットは時間オフセット)τである。したがって、第１の受信機は第１のチャネルを第１の時間オフセット)τ１として定義でき、第２の受信機は第２のチャネルを第２の時間オフセット)τ２として指定できる。この結果、送信機は、第１の時間オフセット)τ１を用いて第１の受信機に送信でき、第２の時間オフセット)τ２を用いて第２の受信機に送信できる。
【０１１６】
本発明のさらに別の実施形態では、送信された情報信号を拡散する基準信号（または拡散符号）が送信される複合信号の成分として受信機に送信される。受信機は複合信号内に含まれる基準信号を暗黙的に使用して受信信号を逆拡散することができる。受信機側には基準信号についての知識は必要ない。したがって、本発明の実施形態は、本質的に（または事実上）ランダムで極めて長い基準信号を拡散符号として使用することができる。基準信号のランダムな性質とその長さは極めて低い相関を提供する。したがって、基準信号によって提供される大きい拡散は受信信号について一般に「超特大処理ゲイン」を提供する。さらに、基準信号はデータと共に送信されるので、受信機は受信信号を迅速に逆拡散することができる。
【０１１７】
本発明の開示によって、本発明の精神と範囲とを逸脱することなく、当業者は本発明をさまざまに変更および修正することができる。したがって、図示の実施形態は例示のためのもので、以下の請求の範囲に記載する内容とは異なり、本発明を限定するものではないことを理解されたい。したがって、以下の請求の範囲は、字句そのものの要素の組み合わせだけでなく、ほぼ同じ結果を得るほぼ同じ方法でほぼ同じ機能を実行する全ての等価物を含むように読むべきである。したがって、特許請求の範囲は、上記の具体的な図示および説明内容と、概念的に均等な内容と、本発明の本質的な考え方を含む内容とを含むものと解釈すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】従来の通信システムを示す概略図である。
【図２】従来の通信システムの無線拡張機能を示す概略図である。
【図３】従来のＦＤＭＡシステムを示す概略図である。
【図４】従来のＴＤＭＡシステムを示す概略図である。
【図５】従来の直接シーケンスＣＤＭＡシステムを示す概略図である。
【図６Ａ】従来のＦＨ−ＣＤＭＡシステムを示す概略図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す従来のＦＨ−ＣＤＭＡシステムでの時間の関数としての周波数ホッピングを示す概略図である。
【図７】従来のアドホック・ネットワークを示す概略図である。
【図８】Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈとして知られる従来のアドホック・システムのネットワーク・トポロジを示す概略図である。
【図９Ａ】従来のアドホック・ネットワークに関連する遠近問題および隠れノード問題を示す概略図である。
【図９Ｂ】従来のアドホック・ネットワークに関連する遠近問題および隠れノード問題を示す概略図である。
【図１０】本発明の電子デバイスの実施形態を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施形態の動作を示す概略図である。
【図１２】本発明のデータ伝送構造の実施形態を示す概略図である。
【図１３】本発明の実施形態の動作を示す流れ図である。
【図１４】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図１５】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図１６】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図１７】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図１８】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図１９】本発明の複合信号の成分のそれぞれの帯域幅を示すグラフである。
【図２０】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図２１】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図２２】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図２３】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図２４】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図２５】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図２６】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図２７】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図２８】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図２９】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図３０】本発明の送信回路と受信回路の実施形態を示す概略図である。
【図３１】本発明のデータ送信および受信の実施形態を示す概略図である。
【図３２】本発明のデータ送信および受信の実施形態を示す概略図である。
【図３３】本発明のデータ送信および受信の実施形態を示す概略図である。
【図３４】本発明の実施形態による受信機での複合信号のシフトと、複合信号とシフトされた複合信号との相関を示す概略図である。
【図１】
2006500882.tif 000015
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
2006500882.tif 000021
【図７】
2006500882.tif 000022
【図８】
2006500882.tif 000023
【図９Ａ】
2006500882.tif 000024
【図９Ｂ】
2006500882.tif 000025
【図１０】
2006500882.tif 000026
【図１１】
2006500882.tif 000027
【図１２】
2006500882.tif 000028
【図１３】
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【図１４】
2006500882.tif 000030
【図１５】
2006500882.tif 000031
【図１６】
2006500882.tif 000032
【図１７】
2006500882.tif 000033
【図１８】
2006500882.tif 000034
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2006500882.tif 000040
【図２５】
2006500882.tif 000041
【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2006500882.tif 000046
【図３１】
2006500882.tif 000047
【図３２】
2006500882.tif 000048
【図３３】
2006500882.tif 000049
【図３４】
2006500882.tif 000050
【国際調査報告】
2006500882.tif 000051
2006500882.tif 000052
2006500882.tif 000053
2006500882.tif 000054
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