(57)【要約】本発明は、補完ソースを含む、地上中継局を有するスペクトラム拡散遠隔通信システムで信号を受信する方法に関する。より詳細には、本発明は、それぞれの受信器が１組の復調チャネル２０−１、２０−ｎ、２４−１、２４−ｎとコンバイナ２２、２６を有する、２つのレイク受信器１６、１８を含む、符号分割多重アクセス遠隔通信システム用の第３世代の端末に関する。第３のコンバイナ２８は、２つの上記の受信器に属するコンバイナによって提供される信号を受信する。このようにすれば、信号の様々な経路間の時間差があるにも関わらず、地上受信器と補完ソースとを含む拡散システムから到着した信号を受信することができる。この端末は、無数の多重波伝送路を有する遠隔通信システムで使用することができる。
2006501732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペクトラム拡散遠隔通信システムのための受信器であって、
少なくとも２つの復調チャネル（２０−１、２０−ｎ）を有する第１のレイク受信器（１６）および復調チャネルによって供給される復調された信号を受信する第１のコンバイナ（２２）と、
少なくとも２つの復調チャネル（２４−１、２４−ｎ）を有する第２のレイク受信器（１８）および復調チャネルによって供給される復調された信号を受信する第２のコンバイナ（２６）と、
を有し、
第１と第２のレイク受信機は、同じ通信について逆拡散するために同じ符号を使用し、
第１および第２のコンバイナによって供給された信号を受信する第３のコンバイナ（２８）とを含む受信器。
【請求項２】
第１の受信器の再結合窓と第２の受信器の再結合窓の間の時間差は、３０μｓよりも長いことを特徴とする請求項１に記載の受信器。
【請求項３】
第１の受信器の再結合窓と第２の受信器の再結合窓は、少なくとも５０μｓの時間スパンをカバーすることを特徴とする請求項１または２に記載の受信器。
【請求項４】
遠隔通信システムであって、
地上中継局および補完ソースと、
請求項１から３のいずれか一項に記載の受信器と
を含む遠隔通信システム。
【請求項５】
地上中継局と補完ソースを含む遠隔通信システムでスペクトラム拡散により符号化された信号を受信する方法であって、
第１のレイク受信器（１６）と第２のレイク受信器（１８）を有する端末を提供し、
少なくとも第１のレイク受信器（１６）によって補完ソースから直接来る信号（２）を受信し、
第２のレイク受信器（１８）を使用して少なくとも１つの地上中継局から来る信号（４、６、８、１０）を受信し、第１の受信器による受信と第２の受信器による受信とが、同じ通信について同じ符号を使用して逆拡散することによって行われる、方法。
【請求項６】
第１のレイク受信器（１６）によって受信された信号と第２のレイク受信器（１８）によって受信された信号を結合するステップを特徴とする請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔通信システムに関し、より詳しくは、広帯域符号分割多重アクセス（Ｗ−ＣＤＭＡ）遠隔通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）技術は、１つの呼に対して確保された１つまたは複数の符号により送信されるべき信号を拡散する原理に基づいている。符号は、送信されるべき個別情報要素の期間よりも期間が非常に短い１組の「チップ」から構成される。各ユーザが、そのユーザに割り当てられた１つまたは複数の符号を使用した逆拡散の結果として、そのユーザに向けられた信号を受信するために、符号は直交である。このＣＤＭＡの原理は、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ  ＰＴＲ；ＩＳＢＮ：０２０１６３３７４４、第１版１９９５年６月発行の「ＣＤＭＡ：Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」（Ａｄｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，）、Ａ．Ｊ．Ｖｉｔｅｒｂｉ著に記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＣＤＭＡ技術に生じる問題の１つは、例えば建物のような障害物からの反射によって起こる多重波伝送路である。これらの多重波伝送路の結果は、端末またはユーザの装置が、それに向けられた信号の異なるコピーを、時間をシフトして受信するということになる。このシフトにより、そのコピーは破滅的に干渉する場合があり、これはその信号を減衰させる。この問題はよく知られており、これに対して提案された１つの従来技術の解決策は、レイク受信器を使用することであり、これは、例えば、従来技術に関してＷＯ−Ａ−０１  ４７１３３の一部に、ＷＯ−Ａ−００  ２５４３９に、およびＥＰ−Ａ−１  １５４  ５８４に記載されている。レイク受信器は、１組の復調チャネルおよびコンバイナで構成され、各チャネルによって供給される情報には、その情報が信号の識別情報を最適化するために結合される前に、それぞれの時間遅延が割り当てられる。この場合、復調チャネルは「フィンガー」と呼ばれる。レイク受信器は、すべてのフィンガーに対して同じ逆拡散符号を使用する。
【０００４】
Ｓｉｒｉｕｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ社製の販売する第３世代端末用のＣＤＭＡｘベースバンドプロセッサは、ユニバーサル移動遠隔通信システム（ＵＭＴＳ）標準によって定義されるタイプの遠隔通信システムでの使用を対象とする。この特別なベースバンドプロセッサは、２つのレイク受信器を含み、第１の受信器は、セル内で信号を受信するために使用され、第２の受信器は、そのセルの境界線付近で、隣接セルから来た信号を受信するために使用される。この場合、第１の受信器は、そのフィンガーすべてに適用される第１の拡散符号によって動作し、第２の受信器は、異なるチャネルで、第１とは異なる第２の拡散符号によって動作する。この２つの受信器の使用により、呼を中断せずに端末が１つのセルから別のセルに移動することが可能になり、対応するセル間転送技術は、「ハンドオフ」として知られている。上記文書に記載の各受信器は、８つのフィンガーを有し、１つのフィンガーの復調器は、６つの物理チャネルを復調し、典型的には１０μｓの最大タイムシフトを意味する、最大４０チップまでの時間遅延を適用することができる。レイク受信器の様々なフィンガーまたはチャネルで受信された信号間のこの最大時間シフトは、再結合窓と呼ばれる。
【０００５】
遠隔通信システムに生じる別の問題は、帯域幅に対する要求とトラフィックの増加の問題である。これらの増加に対応するために、地上中継局と衛星または高高度プラットフォームシステム（ＨＡＰＳ）送信を結合することが提案された。「高高度プラットフォームシステム」という用語は、ＨＡＰＳの専門家グループの仕様「アジア太平洋遠隔通信標準化プログラム（ＡＳＴＡＰ）」で定義されている。ＨＡＰＳは、約２０ｋｍの高度で成層圏における長期間の静止飛行を実行する無人航空機である。「高高度」という用語は、２０から３０ｋｍの高度を意味する。これは、従来型の遠隔通信ネットワークのポイントツーポイント接続に選択的ブロードキャストディストリビューション層を追加し、ソースに関しては、遠隔通信ネットワークは、地上中継局と補完ソースを有する。この解決策は、特に、衛星デジタルマルチメディアブロードキャスト（Ｓ−ＤＭＢ）システムで提案され、これは、都市部および郊外に対して中継局によって静止衛星によりブロードキャストされる構成要素を使用することを予想し、これにより、いくつかのポイントツーマルチポイントトラフィックをユーザに直接送信することができる。衛星構成要素は、移動衛星システム（ＭＳＳ）に割り当てられたＩＭＴ２０００拡張周波数帯域と、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）によって標準化された地上Ｗ−ＣＤＭＡ波長とを使用する。これらの選択肢により、ユーザの装置に対するＵＭＴＳ技術の最適な使用が可能となる。
【０００６】
しかし、中継局および多重波伝送路があるため、これらの解決策は、受信した信号のコピー数の増加に繋がる可能性がある。図１は、衛星または高高度プラットフォームブロードキャストシステムおよび地上中継局による構成で受信することができる信号の一例を示す。衛星から直接受信した信号に対する、信号の様々なコピー間の時間シフトは、マイクロセカンドで目盛られた横軸に示される。ｄＢでの相対受信レベルは、縦座標軸にプロットされる。同図は、−７ｄＢのオーダーのレベルで、衛星または高高度プラットフォームから直接受信した信号２を示す。同図は、時間シフトにより、多重波伝送路で、または複数の中継局から受信した信号のコピー４、６、８および１０も示す。同図は、ブロードキャストによって特に生じたバックグラウンドノイズを示す。同図は、信号のコピーが受信されるタイムスパンが２７μｓであってよいことと、そして、信号レベルが約−５ｄＢから約−３０ｄＢまでの範囲にわたることを示す。
【０００７】
この結果、再結合窓のサイズの問題が生じ、この問題は、衛星ブロードキャスト層を有する遠隔通信システムの例で前述したが、これは、一般に、受信した信号のコピー数が増加した時は何時でも、それが純粋に地上システムにおける場合でさえ発生する。できる限り既存の技術を使用した再結合窓のサイズのこの問題に対する解決策を提供することができると有利であろう。
【０００８】
ＷＯ−Ａ−０１  ４７１３３は、スペクトラム拡散信号を受信する方法を提案する。レイク受信器は２つのアンテナを有し、そこからの信号は、少なくとも１つのチップの期間だけ時間シフトされ、受信器のフィンガーに適用される前に結合される。この解決策は、２つのアンテナからの信号が相互に干渉せずに、アンテナダイバシチの利点を提供する。この文書は、レイク受信器の１つの可能な構造を説明する。
【０００９】
ＷＯ−Ａ−００  ２５４３９も、レイク受信器に関し、この目的は、最短の可能な到着時間の差を有する信号の同時復調を可能にすることである。これは、コンバイナの下流側でシンボルアキュムレータを１つだけ使用することを提案する。この解決策は、受信器の各フィンガーがアキュムレータを有する解決策と比較して、ハードウェアおよびソフトウェアの複雑性を低減する。
【００１０】
ＥＰ−Ａ−１  １５４  ５８４は、レイク受信器のチャネルを２つの「バスケット」にグループ化することを提案し、１つまたは複数の追跡機構が各バスケットに使用される。この技術は、信号のいかなる結合の前にでも、受信器のフィンガーに適用される。
【００１１】
他の受信器は、ＵＳ−Ｂ−６  ３８１  ２２９、ＵＳ−Ａ−５  ８６７  ５２７、ＵＳ−Ａ−２００２／０００６１５８およびＤＥ−Ａ−１９９  ３７  ２４７に記載される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
したがって、本発明の一実施形態は、スペクトラム拡散遠隔通信システムのための受信器であって、
少なくとも２つの復調チャネルを有する第１の受信器および復調チャネルによって供給される復調された信号を受信する第１のコンバイナと、
少なくとも２つの復調チャネルを有する第２の受信器および復調チャネルによって供給される復調された信号を受信する第２のコンバイナと、
第１および第２のコンバイナによって供給された信号を受信する第３のコンバイナと
を含む受信器を提案する。
【００１３】
一実施形態では、第１の受信器の再結合窓と第２の受信器の再結合窓の間の時間差は、３０μｓよりも長い。一実施形態では、第１の受信器の再結合窓と第２の受信器の再結合窓は、少なくとも５０μｓの時間スパンをカバーする。
【００１４】
本発明は、遠隔通信システムであって、
地上中継局および補完ソースと、
上記種類の受信器と
を含む遠隔通信システムも提案する。
【００１５】
本発明は、最後に、地上中継局と補完ソースを含む遠隔通信システムでスペクトラム拡散により符号化された信号を受信する方法であって、
第１のレイク受信器と第２のレイク受信器を有する端末を提供し、
少なくとも第１のレイク受信器によって補完ソースから直接来る信号を受信し、
第２のレイク受信器を使用して少なくとも１つの地上中継局から来る信号を受信し、
第１のレイク受信器による受信と第２のレイク受信器による受信とが、同じ符号を使用する逆拡散によって有利に行われる
方法を提案する。
【００１６】
この方法は、第１のレイク受信器によって受信された信号と第２のレイク受信器によって受信された信号を結合するステップを、さらに含むことができる。
【００１７】
本発明の他の特性および利点は、一例として図面を参照して示す、本発明の実施形態の以下の説明を読むことによって明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の一実施形態は、同じ信号の複数のコピーを受信するために２つの別個のレイク受信器を使用することを提案し、提案された従来技術の解決策とは反対に、この２つの受信器は、セル間転送手順で隣接セルから来る異なる信号を受信するためには使用されない。この２つの受信器の使用は、既存の解決策、すなわちチップセット、構成要素を、衛星ブロードキャスト層を有するシステムに対して可能にするという利点がある。これは、再結合窓のサイズが、図３を参照して以下で説明するように、必要とされるものに応じて調整することができるという利点も有する。特に、この解決策は、異種ソースから来た信号、例えば衛星によってブロードキャストされた信号と中継局によって送信された信号の結合を可能にする。
【００１９】
図２は、本発明の一実施形態の端末を示すブロック図であり、同図は、本発明を理解するために必須の端末の構成要素だけを示す。この端末は、当技術分野で知られた方法で、無線周波数信号を受信し、それらをより低い周波数に変換する、受信器ステージ１４を有する。この端末は、２つのレイク受信器１６および１８も含む。第１の受信器は、複数のフィンガー２０−１から２０−ｎとコンバイナ２２とを有する。受信器の各フィンガーは、受信した信号の１つのコピーを復調し、コンバイナ２２は、レイク受信器の知られた動作原理に従って受信された様々な信号の復調されたバージョンを結合する。同図は、復調された信号のコピーを選択するために受信器の様々なフィンガーに時間遅延を適用する手段も、フィンガーのために使用することのできる追跡手段も示さない。第２の受信器は、フィンガー２４−１から２４−ｎ（この実施例では、フィンガー数は全く同じだが、これは必須ではない）と第２のコンバイナ２６とを有する類似の構造を有する。この端末は、第１と第２のコンバイナ２２および２６によって供給される信号を受信し、第１と第２のレイク受信器のフィンガーで処理されたコピーすべてを表す結合した信号を供給する、第３のコンバイナ２８も含む。同図は、２８でのそれらの結合の前に、コンバイナ２２、２６の１つから来た信号に適用することのできる時間遅延は示していない。
【００２０】
上記の従来技術の端末は、第１のレイク受信器と第２のレイク受信器を含むが、これらの受信器はセル間転送中に使用され、これらの受信器の１つは、１つのセルから来た信号を受信し、他方は、他のセルから来た信号を受信する。この端末には、２つのレイク受信器によって受信された信号を結合するためのコンバイナはなく、反対に、この端末は、これらの受信器の一方または他方によって交互に受信した信号を、セル間転送の進行に応じて使用する。
【００２１】
同様に、提案された従来技術のセル間転送シナリオでは、２つの受信器は異なる符号を使用し、これは、１つのセルから、及び隣接セルから端末によって受信された信号が、異なる符号を使用して拡散されるからである。逆に、提案された解決策では、この２つのレイク受信器は同じ逆拡散符号を使用する。
【００２２】
図２の端末の動作を、図３を参照して説明する。これは、２つのレイク受信器の再結合窓３０および３２を示し、それぞれの窓は、典型T的には、４０チップに相当する１０μｓの幅を有する。時間シフト３４を、これら２つの窓の間に適用することができ、典型的には０から３３μｓの間で変動する。下限０μｓは、２０μｓの合計信号受信幅ΔＴを生じる隣接再結合窓の状況に対応する。上限３３μｓは、より具体的には、技術仕様３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１および３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．９２２の、第３世代のＵＭＴＳ標準から導いた値に対応する。活性化された接続中のノードＢでのセル間転送のシナリオでは、ユーザ端末は、個別トランスポートチャネル（ＤＣＨ）の２つの隣接セルのノードＢによって送信された信号を受信する。同じ情報が、異なる拡散符号によって２つのノードにより送信される。１つのノードによって送信された信号と他のノードによって送信された信号の間の時間差は、これら２つのノード間の同期に依存し、この同期は、端末によって送信された同期情報に基づき、新しいセルのノードＢのレベルで行われる。この端末は、これら２つのノードから来た信号間の測定された差に関する情報を定期的にネットワークに送信する。ノードＢのレベルでの送信の時間調整は、２５６チップのステップで行われる。この結果、２つのノードＢから来た信号間の最大時間シフトは、１２８チップ、すなわち３３μｓである。３ＧＰＰ技術仕様に従った第３世代の端末は、したがって、レイク受信器の両方によって、３３μｓだけタイムシフトした信号を追跡する。これは、図３に示す上限３３μｓを説明する。
【００２３】
したがって、第３世代のＵＭＴＳ端末のチップセットを使用することは、２０μｓから５３μｓまで拡張した結合窓を提供する。これらの値は、各レイク受信器に対する１０μｓの再結合窓と、０から３３μｓの窓間の時間シフトとに相当する。最低では、２つの隣接窓には、２０μｓの結合した窓幅があり、最大では、３３μｓだけ分離された窓の場合、合計幅は１窓＋３３μｓ＋１窓、すなわち５３μｓである。２０から５３μｓのすべての可能な値を掃引することができる。第１の受信器の再結合窓と第２の受信器の再結合窓の間の時間シフトが少なくとも３０μｓであるということは、十分な結合した再結合窓をＳ−ＤＭＢシステムに提供することができることを意味する。２つの再結合窓によってカバーされる合計幅は、有利には少なくとも５０μｓであり、これは、Ｓ−ＤＭＢシステムで予想される受信時間シフトの受信をカバーする。
【００２４】
共同窓は、複数のソース、例えば衛星からと１つまたは複数の中継局から来た信号を受信するために有利に使用される。衛星から直接来た信号と１つまたは複数の地上中継局から来た信号が、類似のパワー（数ｄＢ以内）である場合、衛星から直接来た信号は、レイク受信器１６のフィンガー２０−１で有利に追跡される。複数の経路を介して衛星から到着した信号を追跡するために、受信器の他のフィンガーを使用することができる。これらの信号は、通常、１０μｓより短くシフトされ、同じ受信器１６によって追跡することができる。１つまたは複数の中継局から来た信号も、それらの信号が、衛星から直接来た信号を含んでいる再結合窓にある場合は、この受信器１６のフィンガーを使用して追跡することができる。
【００２５】
第２のレイク受信器は次いで、第１の受信器の再結合窓外の地上中継局によって使用することができる。複数の中継局または高高度プラットフォームも、第２の受信器のフィンガーによって追跡することができる。
【００２６】
２つの受信器も、同じスペクトラムで拡散された信号のすべての可能なコピーを一掃するために、再結合窓間の様々なタイムシフトによって使用することができる。
【００２７】
本発明の解決策は、したがって、地上中継局と補完ソースを含む遠隔通信システム（衛星または高高度プラットフォーム）から信号を受信することを可能にする。これは、同じチップセットの使用を可能にし、具体的には、同じ受信器を第３世代端末として使用することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】端末によって受信された信号を示すグラフである。
【図２】本発明の端末の一実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態の再結合窓を示すブロック図である。
【図１】
2006501732.tif 000003
【図２】
2006501732.tif 000004
【図３】
2006501732.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成16年8月3日(2004.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペクトラム拡散遠隔通信システムのための受信器であって、
少なくとも２つの復調チャネル（２０−１、２０−ｎ）を有する第１の受信器（１６）および復調チャネルによって供給される復調された信号を受信する第１のコンバイナ（２２）と、
少なくとも２つの復調チャネル（２４−１、２４−ｎ）を有する第２の受信器（１８）および復調チャネルによって供給される復調された信号を受信する第２のコンバイナ（２６）と、
第１および第２のコンバイナによって供給された信号を受信する第３のコンバイナ（２８）と
を含み、
第１の受信器による受信と第２の受信器による受信とが、逆拡散のための同じ符号を使用する逆拡散によって行われる受信器。
【請求項２】
第１の受信器の再結合窓と第２の受信器の再結合窓の間の時間差は、３０μｓよりも長いことを特徴とする請求項１に記載の受信器。
【請求項３】
第１の受信器の再結合窓と第２の受信器の再結合窓は、少なくとも５０μｓの時間スパンをカバーすることを特徴とする請求項１または２に記載の受信器。
【請求項４】
遠隔通信システムであって、
地上中継局および補完ソースと、
請求項１に記載の受信器と
を含む遠隔通信システム。
【請求項５】
地上中継局と補完ソースを含む遠隔通信システムでスペクトラム拡散により符号化された信号を受信する方法であって、
第１のレイク受信器（１６）と第２のレイク受信器（１８）を有する端末を提供し、
少なくとも第１のレイク受信器（１６）によって補完ソースから直接来る信号（２）を受信し、
第２のレイク受信器（１８）を使用して少なくとも１つの地上中継局から来る信号（４、６、８、１０）を受信し、第１の受信器による受信と第２の受信器による受信とが、同じ逆拡散符号を使用する逆拡散によって行われる、方法。
【請求項６】
第１のレイク受信器（１６）によって受信された信号と第２のレイク受信器（１８）によって受信された信号を結合するステップを特徴とする請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
2006501732.tif 000006
2006501732.tif 000007
2006501732.tif 000008
2006501732.tif 000009
2006501732.tif 000010
2006501732.tif 000011