(57)【要約】一実施形態では、本発明は、第１のトレーニング・シーケンス、第１のトレーニング・シーケンスの後の情報シーケンス、及び情報シーケンスの後の第２のトレーニング・シーケンスとともに繰り返し時分割フレーム内にスロットを含む。いくつかの実施形態では、第１又は第２のトレーニング・シーケンスは、ランダム・アクセス・チャネル・メッセージ及びトラフィック・チャネル・メッセージ、コンフィギュレーション・メッセージ、チャネル割り当てメッセージ、又はデータ・トラフィック・メッセージなどの情報シーケンスの種類を示す。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繰り返し時分割フレーム内のスロットであって、
第１のトレーニング・シーケンスと、
前記第１のトレーニング・シーケンスの後の情報シーケンスと、
前記情報シーケンスの後の第２のトレーニング・シーケンスとを含むスロット。
【請求項２】
さらに、前記情報シーケンスの前に制御シーケンスを含む請求項１に記載のスロット。
【請求項３】
前記制御シーケンスが前記第１のトレーニング・シーケンスの直後にある請求項１に記載のスロット。
【請求項４】
前記制御シーケンスが高速関連制御チャネル・シーケンスを含む請求項１に記載のスロット。
【請求項５】
前記第２のトレーニング・シーケンスが制御シーケンスを含む請求項１に記載のスロット。
【請求項６】
前記制御シーケンスが高速関連制御チャネル・シーケンスを含む請求項５に記載のスロット。
【請求項７】
前記情報シーケンスが連続しており、前記第２のトレーニング・シーケンスが前記情報シーケンスに隣接し、しかもその後にある請求項１に記載のスロット。
【請求項８】
前記制御シーケンスが前記情報シーケンスに対する複数の異なる伝送モードのうちの１つを示す請求項２に記載のスロット。
【請求項９】
前記伝送モードが変調形式及び符号化形式のうち少なくとも一方を含む請求項８に記載のスロット。
【請求項１０】
前記複数の異なる伝送モードが異なるデータ転送速度に対応する請求項８に記載のスロット。
【請求項１１】
前記第１と第２のトレーニング・シーケンスのうちの１つは前記情報シーケンスの種類を示す請求項１に記載のスロット。
【請求項１２】
前記情報シーケンスの前記種類がランダム・アクセス・チャネル・メッセージとトラフィック・チャネル・メッセージのうちの１つから選択される請求項１１に記載のスロット。
【請求項１３】
前記情報シーケンスの前記種類が、コンフィギュレーション・メッセージ、チャネル割り当てメッセージ、データ・トラフィック・メッセージのうちの１つから選択される請求項１１に記載のスロット。
【請求項１４】
前記トレーニング・シーケンスが、トレーニング・シーケンスの異なる組のうちから選択され、それぞれの組は前記情報シーケンスの種類に対応する請求項１２に記載のスロット。
【請求項１５】
それぞれの組の前記トレーニング・シーケンスが前記組の前記他のトレーニング・シーケンスに直交する請求項１４に記載のスロット。
【請求項１６】
繰り返し時分割フレームのスロット内で第１のトレーニング・シーケンスを送信し、
前記第１のトレーニング・シーケンスの後に前記スロット内で情報シーケンスを送信し、
前記情報シーケンスの後の前記スロット内で第２のトレーニング・シーケンスを送信することを含む方法。
【請求項１７】
さらに、前記情報シーケンスの前に制御シーケンスを送信することを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記制御シーケンスが前記情報シーケンスに対する複数の異なる伝送モードのうちの１つを示す請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数の異なる伝送モードが異なるデータ転送速度に対応する請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２のトレーニング・シーケンスが制御シーケンスを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記制御シーケンスが高速関連制御チャネル・シーケンスを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記情報シーケンスは連続しており、前記第２のトレーニング・シーケンスは前記情報シーケンスに隣接し、しかもその後にある請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１と第２のトレーニング・シーケンスのうちの１つが前記情報シーケンスの種類を示す請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
前記情報シーケンスの前記種類がランダム・アクセス・チャネル・メッセージ、コンフィギュレーション・メッセージ、チャネル割り当てメッセージ、トラフィック・チャネル・メッセージのうちの１つから選択される請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記トレーニング・シーケンスがトレーニング・シーケンスの異なる組のうちから選択され、それぞれの組は前記情報シーケンスの種類に対応する請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
繰り返し時分割フレームのスロット内で第１のトレーニング・シーケンスを送信する手段と、
前記第１のトレーニング・シーケンスの後に前記スロット内で情報シーケンスを送信する手段と、
前記情報シーケンスの後の前記スロット内で第２のトレーニング・シーケンスを送信する手段と
を備える装置。
【請求項２７】
さらに、前記情報シーケンスの前に制御シーケンスを送信する手段を備える請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記制御シーケンスが前記情報シーケンスに対する複数の異なる伝送モードのうちの１つを示す請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記第２のトレーニング・シーケンスが制御シーケンスを含む請求項２６に記載の装置。
【請求項３０】
前記第１と第２のトレーニング・シーケンスのうちの１つが前記情報シーケンスの種類を示す請求項２６に記載の装置。
【請求項３１】
繰り返し時分割フレームのスロット内で送信のためのバーストを構成するプロセッサであって、前記バーストが第１のトレーニング・シーケンス、前記第１のトレーニング・シーケンスの後の情報シーケンス、前記情報シーケンスの後の第２のトレーニング・シーケンスを含む、プロセッサと、
前記プロセッサにより構成された前記バーストを送信するための送信器と
を備える装置。
【請求項３２】
さらに、前記スロットが前記情報シーケンスの前に制御シーケンスを有する請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記第２のトレーニング・シーケンスが制御シーケンスを含む請求項３１に記載の装置。
【請求項３４】
前記情報シーケンスは連続しており、前記第２のトレーニング・シーケンスは前記情報シーケンスに隣接し、しかもその後にある請求項３１に記載の装置。
【請求項３５】
前記制御シーケンスが前記情報シーケンスに対する複数の異なる伝送モードのうちの１つを示す請求項３２に記載の装置。
【請求項３６】
前記制御シーケンスが前記情報シーケンスに対する複数の異なる伝送モードのうちの１つを示す請求項３３に記載の装置。
【請求項３７】
前記第１と第２のトレーニング・シーケンスのうちの１つが前記情報シーケンスの種類を示す請求項３１に記載の装置。
【請求項３８】
繰り返し時分割フレーム内のスロットであって、
第１のトレーニング・シーケンスと、
前記第１のトレーニング・シーケンスの後の情報シーケンスと、
第２のトレーニング・シーケンスと
を含み、
前記第１と第２のトレーニング・シーケンスのうちの１つが前記情報シーケンスの種類を示すスロット。
【請求項３９】
前記第１のトレーニング・シーケンスが前記種類を示す請求項３８に記載のスロット。
【請求項４０】
前記情報シーケンスの前記種類がランダム・アクセス・チャネル・メッセージとトラフィック・チャネル・メッセージのうちの１つから選択される請求項３８に記載のスロット。
【請求項４１】
前記情報シーケンスの前記種類がコンフィギュレーション・メッセージ、チャネル割り当てメッセージ、データ・トラフィック・メッセージのうちの１つから選択される請求項３８に記載のスロット。
【請求項４２】
前記トレーニング・シーケンスがトレーニング・シーケンスの異なる組のうちから選択され、それぞれの組が前記情報シーケンスの種類に対応する請求項４１に記載のスロット。
【請求項４３】
それぞれの組の前記トレーニング・シーケンスが前記組の前記他のトレーニング・シーケンスに直交する請求項４２に記載のスロット。
【請求項４４】
前記第２のトレーニング・シーケンスが制御シーケンスを含む請求項３８に記載のスロット。
【請求項４５】
前記制御シーケンスが高速関連制御チャネル・シーケンスを含む請求項４４に記載のスロット。
【請求項４６】
前記制御シーケンスが前記情報シーケンスに対する複数の異なる伝送モードのうちの１つを示す請求項４５に記載のスロット。
【請求項４７】
前記伝送モードが変調形式及び符号化形式のうち少なくとも一方を含む請求項４６に記載のスロット。
【請求項４８】
繰り返し時分割フレームのスロット内で第１のトレーニング・シーケンスを送信し、
前記第１のトレーニング・シーケンスの後に前記スロット内で情報シーケンスを送信し、
前記スロット内で第２のトレーニング・シーケンスを送信することを含み、
前記第１と第２のトレーニング・シーケンスのうちの１つは、前記情報シーケンスの種類を示す方法。
【請求項４９】
前記第１のトレーニング・シーケンスが前記種類を示す請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
前記情報シーケンスの前記種類が、ランダム・アクセス・チャネル・メッセージ、コンフィギュレーション・メッセージ、チャネル割り当てメッセージ、トラフィック・チャネル・メッセージのうちの１つから選択される請求項４８に記載の方法。
【請求項５１】
前記トレーニング・シーケンスがトレーニング・シーケンスの異なる組のうちから選択され、それぞれの組が前記情報シーケンスの種類に対応する請求項４８に記載の方法。
【請求項５２】
前記第２のトレーニング・シーケンスが制御シーケンスを含む請求項４８に記載の方法。
【請求項５３】
前記制御シーケンスが前記情報シーケンスに対する複数の異なる伝送モードのうちの１つを示す請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記伝送モードが変調形式及び符号化形式のうち少なくとも一方を含む請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
繰り返し時分割フレームのスロット内で第１のトレーニング・シーケンスを送信する手段と、
前記第１のトレーニング・シーケンスの後に前記スロット内で情報シーケンスを送信する手段と、
前記スロット内で第２のトレーニング・シーケンスを送信する手段と
を含み、
前記第１と第２のトレーニング・シーケンスのうちの１つは、前記情報シーケンスの種類を示す装置。
【請求項５６】
前記第１のトレーニング・シーケンスが前記種類を示す請求項５５に記載の装置。
【請求項５７】
前記情報シーケンスの前記種類が、ランダム・アクセス・チャネル・メッセージ、コンフィギュレーション・メッセージ、チャネル割り当てメッセージ、トラフィック・チャネル・メッセージのうちの１つから選択される請求項５５に記載の装置。
【請求項５８】
前記トレーニング・シーケンスが、トレーニング・シーケンスの異なる組のうちから選択され、それぞれの組は前記情報シーケンスの種類に対応する請求項５５に記載の装置。
【請求項５９】
前記第２のトレーニング・シーケンスが制御シーケンスを含む請求項５５に記載の装置。
【請求項６０】
前記制御シーケンスが前記情報シーケンスに対する複数の異なる伝送モードのうちの１つを示す請求項５９に記載の装置。
【請求項６１】
前記伝送モードが変調形式及び符号化形式のうち少なくとも一方を含む請求項６０に記載の装置。
【請求項６２】
繰り返し時分割フレームのスロットで第１のトレーニング・シーケンス、前記第１のトレーニング・シーケンスの後の前記スロットで情報シーケンス、前記スロットで第２のトレーニング・シーケンスを送信するための送信器と、
トレーニング・シーケンスを前記第１と第２のトレーニング・シーケンスのうちの１つとして選択し、前記情報シーケンスの種類を示すプロセッサとを備える装置。
【請求項６３】
前記第１のトレーニング・シーケンスが前記種類を示す請求項６２に記載の装置。
【請求項６４】
前記プロセッサが、ランダム・アクセス・チャネル・メッセージ、コンフィギュレーション・メッセージ、チャネル割り当てメッセージ、トラフィック・チャネル・メッセージのうちの１つから前記情報シーケンスの前記種類に対するトレーニング・シーケンスを選択する請求項６２に記載の装置。
【請求項６５】
前記プロセッサが、トレーニング・シーケンスの異なる組のうちから前記トレーニング・シーケンスを選択し、それぞれの組が前記情報シーケンスの種類に対応する請求項６２に記載の装置。
【請求項６６】
前記第２のトレーニング・シーケンスが制御シーケンスを含む請求項６２に記載の装置。
【請求項６７】
前記制御シーケンスが前記情報シーケンスに対する複数の異なる伝送モードのうちの１つを示す請求項６６に記載の装置。
【請求項６８】
前記伝送モードが変調形式及び符号化形式のうち少なくとも一方を含む請求項６７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
（関連出願の相互引用）
本出願は、本明細書で優先権が主張されている、先行共通出願である２０００年９月２９日に出願した「Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｗｉｔｈ  ａ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ」という名称の米国特許出願第０９／６７５，２７４号、２００１年３月２０に出願した「Ｃｌｏｓｉｎｇ  ａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｔｒｅａｍ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｔｅｒｍｉｎａｌｓ  ｏｆ  ａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国特許出願第０９／８１３，１９４号、２００１年４月２４日に出願した「Ｓｐａｔｉａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｎｄ  Ｔｉｍｉｎｇ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｔｒａｉｎｉｎｇ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｉｎ  ａ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国特許出願第０９／８４１，４５６号の一部継続出願である。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、基地局とユーザ端末との間の時分割通信で使用される繰り返しフレーム内のスロット構造、特に、異なる種類のメッセージを同じスロット内で入れ替えて送信できるようにするスロット構造に関する。
【背景技術】
【０００３】
携帯電話データや音声無線システムなどの時分割移動無線通信システムは、通常、特定の目的のために割り当てられたスロットを含む繰り返しフレームを使用する。周波数分割ＴＤＭＡ（時分割多重接続）システムでは、繰り返しフレームは一組のダウンリンク・スロットを含む。一組のアップリンク・スロットは異なる周波数で他のフレーム内にある。ブロードキャスト、ランダム・アクセス、制御チャネル・メッセージは、それぞれ、異なるフレーム構造を使用する特定の周波数を割り当てられる。それぞれのフレーム内で、メッセージの種類毎にスロットを、効率の高いメッセージの種類に合わせて最適化することができる。ＴＤＤ（時分割複信）システムでは、アップリンクとダウンリンクのスロットは同じフレーム内にある。場合によっては、そのフレーム内の特定の複数のスロットが何らかの複数の制御メッセージを持つことがある。しかし、制御チャネルとアクセス・チャネルは、通常、別々のフレーム内の特別に最適化されたスロット内にある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
独立したブロードキャス・トチャネル、制御チャネル、アクセス・チャネルのスロットを使用することにより、基地局と遠隔ユーザ端末の無線ネットワークを設計する際の自由度が大いに高まる。しかし、ブロードキャスト、制御、又はアクセス目的のために確保したそれぞれのチャネルは、トラフィックには使用できない。チャネルの数がトラフィックの需要と比較して限られている場合、システムの無線通信容量全体のトラフィック利用度を最大にすることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施態様では、本発明は、第１のトレーニング・シーケンス、第１のトレーニング・シーケンスの後の情報シーケンス、情報シーケンスの後の第２のトレーニング・シーケンスとともに繰り返し時分割フレーム内にスロットを含む。いくつかの実施態様では、第１又は第２のトレーニング・シーケンスは、ランダム・アクセス・チャネル・メッセージ及びトラフィック・チャネル・メッセージ、コンフィギュレーション・メッセージ、チャネル割り当てメッセージ、又はデータ・トラフィック・メッセージなどの情報シーケンスの種類を示す。
【０００６】
本発明は、例を使用して、また限定することなく、付属の図面の図で、説明され、類似の参照番号は類似の要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
概要
本発明の一実施形態では、ＴＤＤ（時分割複信）通信用の独自のスロット構造により、システム要件に応じて異なる種類のメッセージを同じスロットで伝送することができる。アップリンクとダウンリンクのスロットは、両方とも、ＢＣＨ、ＣＣＨ、ＲＡＣＨ、ＴＣＨを含む、さまざまな種類のメッセージに使用できる。情報シンボル内に記述されている、又はトレーニング・シーケンスからの日付を分析して特定のメッセージのタイプを区別することができる。また、スロット構造を使用すると、２つのトレーニング・シーケンスの間に情報シンボルのすべてを入れることにより精度を上げることもできる。トレーニング・シーケンスの１つを使用して、知られているシーケンスの小さなグループ内からそれを選択することにより、制御情報を伝送することができる。
【０００８】
一実施形態では、本発明は、ＡｒｒａｙＣｏｍｍ社のｉ−ＢＵＲＳＴ（商標）システムなどのＴＤＤ高帯域幅無線データと音声システムで実装されると考えられる。しかし、本発明は、ｉ−ＢＵＲＳＴシステム又は他の特定のエア・インターフェイスに限定されないことは理解されるであろうし、また実際に、本明細書の説明から、本発明には、さまざまなエア・インターフェイス・プロトコルや通信システムとともに使用できる用途のあることは明白であろう。
【０００９】
ブロードキャスト・チャネル（ＢＣＨ）
本発明のシステムは、基地局からすべての潜在的ユーザ端末へバーストとして伝送されるブロードキャスト・チャネルＢＣＨからユーザ端末又は遠隔端末毎に起動される。ＢＣＨバーストは、トラフィック・チャネル・バーストと異なり、ユーザ端末は通常無指向性であるが、特定のビーム・パターンはネットワークに依存する全方向に伝送される。したがって、ＢＣＨバーストにより、システムに生じる干渉は、空間指向性又は低出力トラフィック・チャネルＴＣＨよりも大きい。このような理由から、ＢＣＨチャネルのデータ及び変調特性は、干渉を最小限に抑えるように選択されている。
【００１０】
ブロードキャスト・バースト構造の一例が表１に示されている。重要なＢＣＨバースト特性のいくつは以下のとおりである。ＢＣＨは、タイム・スロット境界が知られていなくてもリアルタイムでスキャンすることにより、計算で見つけることが容易である。これは、十分な基本情報を伝達し、その後、これによりコンフィギュレーション要求ＣＲ及びコンフィギュレーション・メッセージＣＭを基地局とユーザ端末との間で交換することができる。ＢＣＨは、さらに、適切な周波数オフセットとタイミング更新情報を全ユーザ端末に供給するが、これは、ＢＣＨがとりわけどれか１台のユーザ端末にそれ専用として向けられていない場合であっても供給する。
【００１１】
表１は、ＢＣＨバーストの一例の内容を要約したものである。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
周波数及びタイミング補正トレーニング・シンボルは、従来技術でよく知られている多数のアプローチのうちのいずれか１つにより設定することができる。それらは、さらに、同期シーケンスと組み合わせるか、又は交換するか、又は除去することもできる。
【００１４】
ブロードキャスト情報シンボルは、変調され、２５６ビット・シーケンスに符号化された１５ビット・ブロードキャスト・メッセージから構成される。広範なアプリケーションに適合するように、シンボルの個数とともに、伝送されるビットの構造及びシーケンスを変更することができる。本発明の実施形態は、ＢＣＨで伝送される情報量を最小にするだけでなく、ビット・レートも最小にするように選択されている。ブロードキャスト・チャネル情報シンボルは、ユーザ端末側が基地局にコンフィギュレーション・メッセージを要求するために必要な情報を含む。また、ユーザ端末のハンドオーバー決定を案内するための情報も提供する。
【００１５】
それぞれのブロードキャスト・メッセージは、表２に示されている情報とともにブロードキャスト・バーストにマッピングされる。
【００１６】
【表２】
2006501771.tif 000004
【００１７】
ＢＳｔｘＰｗｒは、ブロードキャスト・メッセージの実効等方放射電力である。この数は、基地局で使用可能な増幅器及びダイバーシティ・アンテナの数を考慮した、基地局による伝送電力を示す。１０アンテナ・ブロードキャスト・チャネルの場合、基地局電力＝（２＊ＢＳｔｘＰｗｒ＋１０）ｄＢｍである。
【００１８】
ＢＳＣＣは、アップリンク・バーストについてトレーニング・データを選択し、異なる基地局のブロードキャストを区別するために、ユーザ端末により使用される基地局カラー・コードである。一実施形態では、最大１２８種類のカラー・コードが使用可能である。カラー・コードは、異なる場所の基地局又は同じ場所にセットされた異なる変調装置／復調装置を示すために使用することができる。
【００１９】
ＢＳｌｏａｄは、ランダム・アクセス・メッセージを送信する頻度を決定するためにユーザ端末で使用される基地局の負荷である。ＢＳｌｏａｄは、基地局が持つ未使用容量を示す指標である。加入者は、異なるトラフィック容量を要求する可能性があるため、これは、アクティブな登録済み加入者の数と異なることがある。ＢＳｌｏａｄは、最大可能負荷に対して測定された数分という期間における基地局の各モデムの送受信ビット・レートを表す。一実施形態では、ＢＣＨチャネルは、無線通信システム内のすべての基地局により共有される。７ビットＢＳＣＣを使用すると、最大１２８個の基地局に対応できる。ＢＣＨは、繰り返しフレームを持つ時分割複信チャネルである。チャネルは、アップリンクとダウンリンクに使用される単一ＲＦ搬送周波数である。高ノイズ環境では、又はロバスト性を高めるために、ＢＣＨは所定のスキームに応じて周波数をホップするか、又は複数の異なる周波数で繰り返すことができる。繰り返しフレームは、表３に示されているように、ＢＳ１などのラベルが付いている、各基地局に対するダウンリンクＢＣＨを含む。次のフレームは、ＣＲ１などのラベルが付いているアップリンクのコンフィギュレーション要求ＣＲ、及びＣＭ１などのラベル付いているダウンリンクのコンフィギュレーション・メッセージＣＭを含む。
【００２０】
それぞれのフレームは、さらに、以下で空のボックスとして示されている、多数の予約スロットを含む。これらのスロットは、ブロードキャスト・チャネルがさらに他の制御メッセージにも使用される場合に、データ・トラフィックに使用したり、又はネットワーク内の他のチャネルの干渉を低減するために予約しておくことができる。これらのフレームは、後述のようにスーパーフレームを構築するためにそれぞれの基地局１から１２８について繰り返される。最後のＣＭである、ＣＭ１２８の後、スーパーフレームが繰り返され、再び次のスーパーフレーム及び基地局１に対するＢＣＨから始まる。
【００２１】
【表３】
2006501771.tif 000005
【００２２】
基地局は、隣接するＲＦ搬送波のグループに対し使用される基地局モデムの集まりと考えることができる。それとは別に、基地局は、単一の場所にモデム群を据え付けた設備とすることもできる。他のシステム構成については、それぞれのモデム変調装置／復調装置セット５２、６２を基地局と考えることができる。それぞれの基地局には、一意的な３２ビットの基地局識別子ＢＳＩＤが割り当てられる。このＢＳＩＤは、ＢＳＣＣ＝ＢＳＩＤ  ｍｏｄ  １２８の式で基地局カラー・コードを導くために使用される。ＢＳＣＣの関数として変化する基地局周波数は、ホップし、ＢＣＨをブロードキャストし、アップリンクＣＲの受信を待ち、ダウンリンクＣＭを送信する。無線がオーバーラップする地理的地域内では、ＢＳＣＣが一意的に割り当てられるようにＢＳＩＤを割り当てなければならない。基地局から、同じカラー・コードの基地局と通信しているユーザ端末が常時見える必要があるわけではない。同様に、ユーザ端末から、同じＢＳＣＣを割り当てられている２つの基地局が見える必要があるわけではない。基地局の総数とともに、スーパーフレーム内のフレームの数、フレーム内のスロット、ＢＣＨバーストを伝送するために使用される特定のスロットの数、ＣＲ、ＣＭは、特定のアプリケーションに合わせて修正することができる。
【００２３】
さらにＢＣＨのデータ・レートを最小にするため、ＢＳＣＣとＢＳｌｏａｄをＢＣＨバーストから除去することができる。その後、ＢＣＨバーストは、トレーニング又は同期及びＢＳＴｘＰｗｒのみを含み、これはハンドオーバー決定に直接関係する唯一の情報である。ユーザ端末は、それでも、受信したＢＣＨバーストのタイミングに基づき選択とハンドオーバー決定について異なる基地局を区別し、比較することができる。ユーザ端末では、さらに、タイミングに基づき表３に示されているようにそのＣＲメッセージを特定の基地局に送ることができる。単一基地局システムでは、ＢＳｔｘＰｗｒビットも削除することができる。１つの基地局しかない場合、経路損失を評価する必要はなく、信号を受信できるかどうかのみを評価すればよい。ネットワーク情報の残りは、後述のように、登録に基づいて学習することができる。それとは別に、ＢＣＨはＢＳＣＣを含むので、ＢＳＣＣを読み取り、共通のＢＳＣＣを含むＢＣＨバーストが同じ基地局からのバーストであると仮定するようにユーザ端末をプログラムすることができる。このようにして、ユーザ端末は、短くされたフレーム繰り返し間隔を学習し、システムへの登録に要する時間を短縮することができる。
【００２４】
登録
ユーザ端末は、登録と呼ばれる基地局との関係を形成する。この登録は、ブロードキャスト・チャネルへの接続を待つことから始まって、ハンドオーバー、タイムアウト、又は切断で終了する。登録の第１のステップは、遠隔側がコンフィギュレーション要求バーストＣＲを送信し、コンフィギュレーション・メッセージ・バーストＣＭを受信することにより実行される。ＣＭは、ホッピング・シーケンスの計算パラメータなどの基本的なコンフィギュレーション・パラメータを含む。次に、ユーザ端末では、ＣＭからの情報を使用することにより、ランダム・アクセス登録要求ＲＡ−ｒｒｅｑを使用して認証されていないストリームを開く。この認証されていないストリームは、登録識別子ＲＩＤとページング識別子ＰＩＤの登録及び割り当てを完了するために使用される帯域内信号データのみを搬送する。ユーザ端末は、登録ストリームの終わりに割り当てられたＲＩＤを使用して、その後のストリームを開き、登録を終了することができる。ユーザ端末では、さらに、その後のストリームを開き、インターネット・サービス・プロバイダ（ＩＳＰ）への「ネットワーク・ログイン」を実行するために使用されるパケットを送信できる。
【００２５】
登録ストリームでは、識別と能力に関する情報が交換され、動作パラメータが設定され、ＲＩＤとＰＩＤが割り当てられる。後に、新しいネットワーク・セッションを確立して、このＲＩＤに接続するか、又は既存のセッションをハンドオーバーすることができる。このハンドオーバーは、他の基地局、同じ基地局の他の基地局モデムから（負荷シフト）、又はさらには、同じ基地局モデムでのハイバーネーティング・セッションから行うことができる。登録の特定の詳細については、ここでは、例のみを取りあげる。本発明の範囲内で、他にも多数の登録のシナリオが可能である。フレーム・タイミングは、エリア内にある基地局により確立され、事前プログラムされたＲＦ搬送波で伝送される。搬送波は、周波数ホッピング又はスペクトル拡散搬送波とすることができる。しかし、搬送波は、見つけやすく、またユーザ端末に事前プログラムされるのが好ましい。複数の基地局、又は１つしかなければ１つの基地局がＧＰＳ又は他の何らかの高精度の共通タイミング基準を使用してフレーム・タイミングを確定する。ＧＰＳタイミングは、正確に同期し、すべての基地局から安価に利用できるという点が長所である。これにより、基地局間のＢＣＨに最小のガード・タイムしかないすべての基地局でＢＣＨを共有できる。その後、それらの基地局は、上述のＢＣＨフレームを構築し、それぞれの割り当てられたスロットでブロードキャストする。ユーザ端末は、オンになると、このよく知られている、任意選択で事前プログラムされる、ＲＦ搬送波をスキャンして、基本フレーム・タイミング及び同期を見つける。ユーザ端末は、この搬送をスキャンして、ＢＣＨバーストを探し、ＲＳＳＩ（受信信号強度インジケータ）マップを構築する。このＢＣＨ  ＲＳＳＩマップとその他のファクタから、ユーザ端末は最強の、又は最良の基地局を選択する。また、ＢＣＨを使用して、その発振器周波数を正確に調整し、そのフレーム・タイミング基準を調整する。これは、上述のＢＣＨバーストの同期とタイミング・シーケンスを使用して実行される。その後、ユーザ又は遠隔端末ＩＤ（ＵＴＩＤ）を使用して、その最強又は最良の基地局に対するＢＣＨバーストに関してタイミングがとられる、コンフィギュレーション要求ＣＲを送信する。一実施形態では、ＣＲは、選択された基地局からＢＣＨで受信されたＢＳＣＣを使用してスクランブルされる。
【００２６】
目的の基地局がＣＲを正常に受信し、利用可能な容量を持つ場合、これは、ＣＲのスクランブルを解除し、ユーザ端末の空間シグネチャを判別する。ユーザ端末は、応答でコンフィギュレーション・メッセージ・バーストＣＭを受信する。以下で詳述する、ＣＭは、ユーザ端末側で基地局までの距離とＲＦ経路損失を学習し、そのタイミングの進みを補正し、電力制御を調整し、周波数ホッピングのパラメータ（例えば、フレーム・ナンバリングとＢＳＣＣ）を学習するのに十分な情報を含む。ＣＲで複数の基地局を探査して、最近又は最良の基地局を見つけることができる。ＣＭからのこの情報に基づき、ユーザ端末は、送信するデータがあるときに、ランダム・アクセス登録要求ＲＡ−ｒｒｅｑを最初に行い、セッションを開始することができる。利用可能な資源があれば、基地局はアクセス割り当てＡＡを、トラフィック・チャネルを割り当てるユーザ端末に送信する。基地局とユーザ端末は、この確立されたストリーム上の暗号鍵を含むさまざまなアクセス制御パラメータをやり取りする。最後に、ＲＩＤとＰＩＤが割り当てられる。このＲＩＤを使用することで、ユーザ端末は、インターネット・パケットの送受信に使用される安全なストリーム（例えば、ＲＡ−ｒｔｓ／ＡＡ−ｃｔｓ）を確立することができる。トラフィック・チャネルは、それぞれの伝送されたデータ・パケットに対するデータ肯定応答ＤＡ又はデータ無効ＤＩ応答を含む。ＤＡ及びＤＩメッセージは、次のスロットの受信者から次のデータ・パケットの一部として伝送される。時分割複信フレームでは、基地局とユーザ端末は、表４に示されているようにスロットを交互に並べている。したがって、適切に受信されないスロットがある場合には、データを素早く再送することができる。このため、それぞれの基地局とユーザ端末のモデムのデータ・バッファのサイズを小さくできる。表３及び４に示されているように、アップリンク・スロットは、常に、ダウンリンク・スロットの前にあり、両者の間にガード・タイムを置いて、同期エラー又は予想されない伝搬遅延を考慮している。一実施形態では、それぞれの側は、データ・パケットを３つのスロットで送信し、それぞれのスロットは当業でよく知られているようにランプアップ期間とランプダウン期間とともに同期ビットを含む。
【００２７】
【表４】
2006501771.tif 000006
【００２８】
ユーザ端末は、周期的に、ＢＣＨをスキャンして、そのＲＳＳＩとＢＳＣＣマップを更新する。さらによい基地局を検出した場合、これは、ＣＲをこの新しい基地局に送信し、場合によっては、そのネットワーク・セッションをハンドオーバーすることができる。正常なストリーム開始失敗が多すぎる場合、ユーザ端末はタイムアウト状態に入る。タイムアウトから、ＲＡ−ｒｒｅｑを介してＲＩＤを再取得を試みるか、ＣＲを使用してタイミングの進みを更新するか、ＢＣＨのスキャンにより可能と思われるハンドオーバー先の新しい基地局を見つけるか、又はさらには、最初から基本フレーム・タイミングを再取得する作業を開始することができる。この再確立が成功した場合、ユーザ端末は、新しい基地局へのネットワーク・セッション・ハンドオーバーを完了するごとによりそのネットワーク・セッションを続行することが可能である。
【００２９】
チャネルの考慮事項
一実施形態では、ネットワークは空間分割多重接続技術及びとりわけスマート・アンテナ・アレイ信号処理を最大限活用するように設計されている。極端に密度の高い周波数再利用パターンで信頼できる空間チャネルを維持できるようにするため、ネットワークでは時分割複信ＴＤＭＡを使用し、アップリンクとダウンリンクの伝送が常に同じ周波数で行われるようにする。さらに、多くのユーザ端末は、ＢＣＨを除き、単一アンテナを使用し、送受信は無指向性であるため、アップリンク・バーストは、常に、ダウンリンク・バーストの送信が必要になる前に受信される。このため、ダウンリンク・バーストは、より正確な空間指向性を持つ。アップリンク・トレーニング・シーケンスはすべてのアップリンク・バーストに埋め込まれ、空間チャネルと周波数との逆相関があるにもかかわらず適度に高速な周波数ホッピングを実現できる。
【００３０】
周波数ホッピング・シーケンスは、当業でよく知られている多数の異なるシーケンスのうちの１つであってよい。周波数ホッピング・スキームのパラメータは、最初、ユーザ端末には知られていない。このため、ネットワークの柔軟性が最大になり、ユーザ端末の柔軟性が向上する。後述のように、周波数ホッピング・パラメータは、ＣＭバーストでユーザに伝送される。
【００３１】
周波数ホッピング・スキームのロバスト性とシステムのトラフィック能力は、周波数ホッピング・スキームにより多くの周波数搬送波を割り当てることができれば改善される。ＢＣＨ搬送波、周波数ホッピング・スキームの一部として含まれ、したがって、トラフィック・チャネルとして使用される。どれか１つの基地局がフレーム毎に１回だけＢＣＨを送信し、トラフィックは特定のユーザに空間的に向けられるので、基地局では、他の基地局のＢＣＨバースト中にトラフィック・チャネル・データ・バーストを送信することができ、しかも隣接するチャネルでＢＣＨバーストを待っているユーザ端末に対する干渉が著しく増えることはない。通常、トラフィック・データ・バーストが向けられる先のユーザ端末は、すでにトラフィック・セッションに入っているため、ＢＣＨバーストへの接続を待たない。
【００３２】
本発明の実施形態では、１２８個の基地局は、それぞれ、ＢＣＨの異なるスロットに割り当てられるため、どれか１つの特定の基地局に割り当てられているＢＣＨの１２８番目の部分が周波数ホッピング・トラフィック・チャネル・スキームの特定のチャネルとオーバーラップすることは、そのチャネルがトラフィックに使用されている間には、ありえない。しかし、もしあれば、基地局は、割り当てられた時刻にＢＣＨバーストをブロードキャストし、その割り当てられた時刻にＣＲメッセージの到着を待ち、割り当てられたスロットでＣＭバーストを送信する。このため、ネットワークのオペレーションの整合性がさらに確実なものとなる。しかし、ユーザ端末では、ＢＣＨ搬送波をＢＣＨとして使用することにより、トラフィック・チャネル・セッションが中断する。そのため、基地局からデータ・パケット・バーストを受信する代わりに、ＢＣＨバーストを受信することになる。ユーザ端末がこのバーストをＢＣＨと認識しない場合であっても、それを予想データ・パケットに対する無効な形式を持つものとして即座に認識する。したがって、次のアップリンク・フレームで、バーストとともにデータ無効ＤＩメッセージを送信し、基地局は、前の方の予想データ・パケットをトラフィック・チャネルの次の利用可能なフレームで送信する。この現在のタイミング・スキームで、次のフレーム内の同じスロットは、その基地局に対するコンフィギュレーション・メッセージ・スロットと一致する。次のフレーム内の同じスロットは、異なる基地局の割り当てられたＢＣＨスロットと一致する。しかし、第２のスロットがさらに基地局のＢＣＨ割り当てとオーバーラップする場合でも、同じプロトコルを再び適用できる。遠隔端末は、ＤＩメッセージを再送し、割り当てられたＢＣＨスロットがパスした後、基地局は予想データバーストを送信する。肯定応答プロトコルを利用することにより、ネットワークのデータ容量を増やし、信号送受信又は処理資源の複雑さを増すことなくＢＣＨの大半を含むようにできる。
【００３３】
データ容量の増大量は、ＢＣＨ専用として割り当てられるＲＦ資源の量及びシステム内に存在する基地局の数によって異なる。システム内にある基地局が少数であり、ＢＣＨフレームが非常に短い繰り返しを持つ場合、すべてのＢＣＨスロットがＢＣＨに使用されるようにネットワークを構成することにより、遠隔ユーザがタイミング及び同期を確立し、コンフィギュレーション要求を送信するのに要する時間を大幅短縮することができる。
【００３４】
それとは別に、ごくわずかの可能な１２８個のスロットのみをＢＣＨバーストに使用し、チャネル容量の残りをトラフィック用に開放しておくようにＢＣＨを構成することができる。多数（つまり、１２８に近い）基地局がネットワーク内にある場合、ユーザ端末が可能な基地局のうちの１０％を超える数の基地局からＢＣＨバーストを受信できるということはありえない。その結果、搬送波の残り９０％は、ＢＣＨバーストについてスキャンを実行する新しいユーザ端末に影響を及ぼさずにデータ・トラフィックに使用できる。その基地局を、近隣基地局のＢＳＩＤ又はＢＳＣＣによりプログラムすることにより、それらの基地局に割り当てられたＢＣＨスロットでトラフィックを送信しないようにできる。上述の再送スキームである、同じＤＩが、近隣ＢＣＨとトラフィック・チャネルとの間のコンフリクトの補正を行う。
【００３５】
コンフィギュレーション要求ＣＲ
ＣＲバーストは、ランダム・アクセスＲＡ及びトラフィックＴＣＨバーストから、一部は、特別なＣＲ空間トレーニング・シーケンスにより区別される。ＣＲトレーニング・シーケンスは、通常よりも長く、タイミング・アライメントを見つける作業を特に計算効率のよい作業にする周期的特性を持つ。ＣＲバーストは、ユーザ端末と基地局との間の距離が不明であることによる時間遅延を考慮して標準のアップリンク・データ・バーストよりも短い。ＣＲバーストは、ユーザ端末が基地局から約１５ｋｍ離れていることに相当する未補正の時間遅延を考慮して８６μ秒だけ短くされる。
【００３６】
ＣＲバーストは、基地局から不明な距離のところにあるユーザ端末から伝送される。飛行時間型の性質を考慮しているので、ユーザ端末の時間基準は基地局に対して遅れる。さらに、タイミングの進みがまだ初期化されていないので、ＣＲ伝送も遅延される。ＣＲバーストを３５μ秒だけ短くすると、次のタイム・スロットに溢れることなく最大３５μ秒後に到着するようにできる。この３５μ秒という時間は、基地局から５３００メートルのところにあるユーザ端末が、タイム・スロット内に完全にランディングするＣＲバーストを送信できることを意味している。このバーストが基地局から見える場合、また応答が返る場合、対応するＣＭは、後続のデータ・バーストの位置を適切に決定するタイミングの進みの調整を含む。
【００３７】
表５は、ＣＲバーストの例の内容を要約したものである。変調及び符号化を使用してコンフィギュレーション要求メッセージから８２個の情報シンボルが構成される。
【００３８】
【表５】
2006501771.tif 000007
【００３９】
ＣＲ空間トレーニングは、すべての基地局に対して同じであり、基地局は、必ずしも、ＣＲを受信する前にユーザ端末の位置を知っているわけではない。ＣＲは、表３に示されているように、ＢＣＨ伝送から固定オフセットのところにあるユーザ端末により伝送される。その結果得られる時分割多重登録チャネルにより、複数の近隣基地局のうちのいくつかの異なる基地局に送信されるＣＲが容易に区別される。さらに、ＣＲとＣＭは、ＢＳＣＣの関数としてスクランブルされ、これにより、必ず、近隣の基地局に送信されたＣＲから何らかの干渉がある場合でも、ＢＳＣＣの復調捕獲効果がコンフリクトを解決できる。一実施形態では、スクランブルは、符号化されたビット・シーケンスを取り、それとリニア・フィードバック・シフト・レジスタの出力との排他ＯＲを取ることにより実行される。最後に、基地局のスマート・アンテナ空間分解能が適用され、受信ＣＲに残っている曖昧さが解決される。
【００４０】
コンフィギュレーション要求メッセージは、物理層によりコンフィギュレーション要求バーストＣＲ上にマッピングされる。コンフィギュレーション・メッセージは、物理層により標準ダウンリンク・バースト上にマッピングされる。このＣＲバーストの情報シンボルは、表６に示されているように綿密に策定されている。下記の項目はどれも、登録サイクルで後から削除し伝送できるか、又はシステムの要求条件に基づいて全く削除も伝送もしないようにできる。
【００４１】
【表６】
2006501771.tif 000008
【００４２】
ｉｄｅｎｔｉｔｙは、複数のユーザ端末からの同時メッセージを区別する各ユーザ端末に対する一意的ランダム・ビットの集まりである。ビットのランダムさと数の多さのため、２つのユーザ端末が同時に同じ識別符号を選択することはあり得ない。
【００４３】
ｕｔＣｌａｓｓは、ユーザ端末機能（最高の変調クラス、周波数ホッピング機能など）を識別する。このシーケンスにより、ＣＲを送信したユーザ端末の種類が識別される。パームトップのデジタル・アシスタントは、固定された専用アンテナを備えるデスクトップ・コンピュータと異なる機能を備えることが可能である。ｕｔＣｌａｓｓを使用すると、異なる機能を区別できる。
【００４４】
ｔｘＰｗｒは、コンフィギュレーション要求バーストを伝送するためにユーザ端末で使用される電力を表す。例えば、ユーザ端末電力＝（２×ｔｘＰｗｒ−３０）ｄＢｍとなる。ＣＲは、例えば、ダウンリンクＢＣＨバーストを受信してからちょうど２２６５μ秒後に、制御搬送波で送信される。この方法で、他の方法では初期化されないユーザ端末が、周波数ホッピング・シーケンス・パラメータを知らずにＣＲを送信することができる。ＣＲバーストは、ユーザ端末から基地局への不明な飛行時間を考慮して標準アップリンク・タイム・スロットよりも短く、通常は、アップリンク・タイム・スロット受信ウィンドウ内に遅れて到着する。
【００４５】
コンフィギュレーション・メッセージＣＭ
表７は、コンフィギュレーション・メッセージ・バーストの例の内容を要約したものである。変調及び符号化を使用してコンフィギュレーション・メッセージから４９４個の情報シンボルが構成される。
【００４６】
【表７】
2006501771.tif 000009
【００４７】
コンフィギュレーション・メッセージＣＭは、ＣＲが対応するアップリンク・タイム・スロットで受信されると必ず、ダウンリンクＢＣＨバーストを送信してからちょうど５ミリ秒後にＢＣＨ搬送波で送信される。このタイミングを使用することにより、ＣＭは要求側ユーザ端末に送られる。ＣＭは、さらに、空間シグネチャ、例えば、アップリンクＣＲのＤＯＡとＴＯＡなどのパラメータの分析結果に基づいて空間的指向性信号で送信される。ＣＭはＢＣＨ搬送波で送信されるため、一定の時間がＢＣＨからオフセットされ、さもなければ未初期化のユーザ端末は、周波数ホッピング・シーケンス・パラメータを知らなくても、ＣＭを受信することができる。ＣＭは、ＣＲに対する応答として、とりわけ、ＡＦＮ（絶対フレーム番号）、大きなタイミング進み調整ダイナミック・レンジ、粗い電力制御、さまざまなアクセス制御パラメータを含む。表８は、ＣＭバーストの内容を要約したものである。下記の項目はどれも、登録サイクルで後から削除し伝送できるか、又はシステムの要求条件に基づいて全く削除も伝送もしないようにできる。
【００４８】
【表８】
2006501771.tif 000010
【００４９】
各シンボルの意味は以下のとおりである。
ｉｄｅｎｔｉｔｙ：ＣＲ内のユーザ端末によって送信されたランダム識別子。
ｐｗｒＣｔｒｌ：ユーザ端末が将来のパラメータ要求バースト及びランダム・アクセス・バーストに適用しなければならない電力オフセット。オフセット＝（２・ｐｗｒＣｔｒｌ−１６）ｄＢ。
ｔｉｍｉｎｇＡｄｊｕｓｔ：ユーザ端末側で将来のランダム・アクセス・バーストに適用しなければならないタイミングの進み。タイミングの進み＝ｔｉｍｉｎｇＡｄｊｕｓｔ  μｓ
ＡＥＮ：絶対フレーム番号の１０個の最下位ビット。
ｃａｒｒｉｅｒＭａｓｋ：トラフィック・チャネルを含む搬送波のビットマップ。
ｒａｃａｒｒｉｅｒＭａｓｋ：ランダム・アクセス・チャネルを含む搬送波のビットマップ（最下位ビットは搬送波０である）。
ｒａｓｌｏｔＭａｓｋ：ランダム・アクセス・チャネルを含むスロットのビットマップ（最下位ビットはスロット１である）。ランダム・アクセス・チャンネルは、ｒａｃａｒｒｉｅｒＭａｓｋとｒａｓｌｏｔＭａｓｋが両方も非ゼロである場合に生じる。
ｒａＤｅｃ：ランダム・アクセス・チャネルに利用可能なＡＦＮ。
ホッピング：１に等しい場合、物理的搬送波と論理的搬送波との間の関係により各フレームがホップされる。
【００５０】
バーストを送信するランダム・アクセス要求
上述の説明からわかるように、登録後、ユーザ端末は、表５に示されているすべてのデータを含む、ＲＩＤとＰＩＤ及びネットワークに関するかなりの量の情報を持つ。この情報は、割り当てられたランダム・アクセス・チャネル又は割り当てられたランダム・アクセス・チャネルと初期伝送電力レベルを含む。この情報は、ＲＡ−ｒｔｓの発生及び送信で使用される。
【００５１】
ユーザ端末が特定の基地局に登録された後、これは、データ交換のためストリームを開くことができる。ストリームを開く操作は、基地局又はユーザ端末のいずれかにより開始できる。通常、ストリームは、基地局又はユーザ端末のいずれかに、他方へ送信するデータがある場合に開かれる。このデータは、プリセットされた量が送信バッファに溜まるまで、又はプリセットされた時間が経過するまで、バッファに格納される。プリセットされた量はゼロ以外の値であればどのような値でもよい。基地局でユーザ端末用の送信データをバッファに蓄積している場合、これは、以下で詳述する１ページ分をユーザ端末に送信する。ユーザ端末が１ページ分を受信するか、又は送信バッファ内に十分な量のデータを蓄積している場合、例えば、ＲＡ−ｒｔｓメッセージを送信する。このメッセージは、以下で説明するように、データ交換を行うためストリームを開くという要求である。基地局は、ＲＡメッセージを受信した後、そのシステム資源可用性を分析し、適当なチャネルが利用可能であれば、例えば、ＡＡ−ｃｔｓメッセージで応答する。このメッセージは、後述のように、チャネルを識別し、ストリームに対してそれを割り当てる。
【００５２】
ＲＡ／ＡＡ交換では、ストリームが割り当てられ、端末が通信するために必要なすべての情報が交換されている。次のアップリンク・スロットでは、遠隔端末が、割り当てられたチャネル上でデータの送信を開始する。ストリームが基地局から１ページで開始された場合、遠隔端末には送信すべきデータがないかもしれず、その場合はアイドル・ビットを送信する。アイドル・ビットを利用すると、基地局は、受信されたデータがない場合にユーザ用の空間パラメータを保持することができる。基地局は、これらの空間パラメータを使用して、データ・パケット又はアイドル・ビットを送信する。この方法で、データ及び肯定応答が、登録ストリームの場合と同じようにして交換される。
【００５３】
表９は、ランダム・アクセス・メッセージ・バーストの例の内容を要約したものである。バースト構造は、トラフィック・チャネルＴＣＨ上のアップリンク・データ・バーストと同じである。アップリンク・データ・バーストについては、情報シンボルにより、データの搬送又は信号送出又はその両方が行われる。
【００５４】
【表９】
2006501771.tif 000011
【００５５】
ＲＡバースト情報シンボルは、一実施形態では、表１０に示されているようなフィールドを持つ。
【００５６】
【表１０】
2006501771.tif 000012
【００５７】
各シンボルの意味は以下のとおりである。
ＲＡＴｙｐｅ：表８に関連して説明されているようなＲＡバーストの種類。
ＩＤ：登録識別子、ＲＩＤ又は、ページ応答の場合は、ＰＩＤのいずれか。このフィールドは、ストリーム要求を優先順位付けするため基地局で使用できる。優先度の高いユーザ端末は、ＲＩＤ又はＰＩＤで識別することができ、他のユーザに優先してストリームを与えることができる。ＩＤは、さらに、要求側ユーザ端末の登録アカウントと情報にアクセスするためにも使用される。
ＵＴＴｘＰｗｒ：バーストを伝送するためにユーザ端末で使用される電力。これらのフィールドのどれか１つ又は複数を削除するか、又は修正することができ、また特定のアプリケーションに合わせてさらにフィールドを追加することができる。
【００５８】
ＲＡＴｙｐｅフィールドを使用すると、異なる種類のＲＡメッセージを同じチャネルで送信されるようにできる。表１１は、３ビット・フィールドでサポートできる可能な例の一覧である。ネットワークの特定の性質に応じて、他の種類又は異なる種類のＲＡメッセージを使用することができる。さらに異なる種類のメッセージを利用するのに、使用するビットを増やすこともできる。代替えとして、ユーザ端末では、表１１に示されている時間状況に応じて異なるＲＡバーストを送信することができる。表８のＲＡバーストはすべて、基地局によりユーザ端末に割り当てられたランダム・アクセス・チャネルで送信される。一実施形態では、ＲＡチャネルは、トラフィックにも使用されるチャネルの集まりである。
【００５９】
【表１１】
2006501771.tif 000013
【００６０】
各シンボルの意味は以下のとおりである。
ＲＡ−ｒｔｓは、以下で詳述するが、これは、ユーザ端末が登録後に新しい通信ストリームを開くのに使用するメカニズムである。
ＲＡ−ｐｉｎｇ：ストリームを開かずに、基地局にユーザ端末の場所、チャネル特性、及び活動を警告するために使用することができる。基地局へのｐｉｎｇを使用することで、登録を存続状態にできる。
ＲＡ−ｒｔｓ  ｓｈｏｒｔ、−ｄｉｒｅｃｔｅｄ、−ＵＭ：特別な種類のストリームを開く場合に使用できる。
ＲＡ−ｐａｇｅ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ：ユーザ端末に送信すべきデータがないが、基地局からの１ページに対する応答としてストリームを開くことを要求している場合に送信することができる。システムによっては、上述のように最初にユーザ端末をページングで呼び出さずに基地局側で直接ストリームを開くことが好ましい場合もある。
ＲＡ−ｒｒｅｇ：新規登録を開くか、又は既存の登録を変更する場合に使用することができる。
【００６１】
上述のように、ユーザ端末は、登録後ＲＡバーストを使用するが、単一のユーザ端末に、異なる複数の個人、異なる複数のアカウント、異なる複数の種類の通信、又はその他の理由のため２つの登録があるときに、ネットワーク管理で使用すると便利である。
【００６２】
アクセス割り当てバースト
ユーザ端末では、ＲＡ−ｒｔｓなどのランダム・アクセス・メッセージをランダム・アクセス・チャネルのアップリンク側で送信する。基地局では、ランダム・アクセス・チャネルのダウンリンク部分を使用して、ランダム・アクセス要求を許可し、ＡＡ（アクセス割り当て）メッセージを使用して要求されたデータストリームに資源を割り当てる。ＡＡメッセージには、いくつかの異なる形式がある。１つの形式を表１２に示す。
【００６３】
【表１２】
2006501771.tif 000014
【００６４】
各シンボルの意味は以下のとおりである。
ＩＤ：ユーザ端末のｉｄ、ＲＡ−ｒｔｓで送信されたＲＩＤ又はＰＩＤのいずれか。
ｍｏｄＣｌａｓｓＵｐ：アップリンクに使用される変調及び符号化を識別する。
ｍｏｄＣｌａｓｓＤｏｗｎ：ダウンリンクに使用される変調及び符号化を識別する。
ｆｒａｍｅＤｅｃ：配分率チャネルを定義する。
ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｉｂＣｈａｎ：ストリームに割り当てられるアップリンク／ダウンリンク資源のペアを示す。
ｐｗｒＣｔｒｌ：後続の伝送に適用するＵＴに対する電力調整。
ｔｉｍｉｎｇＡｄｊｕｓｔ：後続の伝送に適用するＵＴに対するタイミング調整。
ｔＯｆｆｓｅｔ：後続の伝送に適用するＵＴに対するトレーニング・シーケンス・オフセット調整。
ＡＡＴｙｐｅ：アクセス割り当てメッセージの種類を示す。さまざまな種類が考えられる。表１３が示しているのは、いくつかのＡＡの種類の一例である。
【００６５】
【表１３】
2006501771.tif 000015
【００６６】
各シンボルの意味は以下のとおりである。
ＡＡ−ｃｔｓ：（アクセス割り当て送信可）ＡＡ−ｃｔｓメッセージ内のパラメータに基づいて送信側ユーザ端末でストリームを開始する。ＡＡ−ｃｔｓは、ＲＡメッセージのどれか対する応答として送信することができ、特にＲＡ−ｒｔｓ、ＲＡ−ｐｉｎｇ、ＲＡ−ｒｔｓ−ｄｉｒｅｃｔｅｄ、ＲＡ−ｐａｇｅ−ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＲＡ−ｒｒｅｇに適している。これにより、基地局は、ユーザ端末がストリームを開く必要性を認識していなくてもストリームを開くことができる。次の通信は、開かれたストリーム内のデータとなる。上述のように、データは、対応するストリーム・データ・バッファが空になるまで転送される。通常、その後、ストリームは閉じられる。しかし、ストリームは、他の多数のイベントが発生した後も、閉じられる場合がある。
ＡＡ−ｒｅｊｅｃｔ：要求を拒絶し、ＲＡメッセージを送信する前にタイマーを起動するようにＵＴに指令するために使用することができる。このような応答により、使用中基地局の輻輳を緩和できる。ＵＴは応答の際に、待機するか、又はＲＡ−ｒｔｓをトラフィック可用性の良好な他の基地局に送信するかを選択することができる。
ＡＡ−ｐｉｎｇ−ａｃｋ：ＲＡ−ｐｉｎｇに肯定応答し、登録のためタイマーをリセットする。ｐｉｎｇプロセスは、トラフィック不足で登録の期限切れが生じるのを防ぐために使用することができる。登録を維持することにより、例えば、ＲＡ−ｒｔｓとＡＡ−ｃｔｓでストリームを即座に開ける。登録が期限切れになると、登録プロセスを繰り返さないと、データストリームを開くことができない。
ＡＡ−ｃｔｓ−ｓｈｏｒｔ、及びＡＡ−ｐｒｅｖ−ｓｈｏｒｔ−ａｃｋ：特別な種類のストリームに使用できる。
ＡＡ−ｃａｎｃｅｌ：１ページも送信されなかった場合、又はページング条件がもはや適用されない場合、ＲＡ−ｐａｇｅ−ｒｅｓｐｏｎｓｅに応答するために使用できる。
ＡＡ−ｉｎｖａｌｉｄ−ｉｄ：期限切れになった、又は応答側基地局で有効でなくなっているＲＩＤ又はＰＩＤを使用していることをＵＴに通知するために使用することができる。ＵＴでは、ＡＡ内の情報を使用して、新規登録ストリームを、例えばＲＡ−ｒｒｅｑを送信することにより開くよう要求することができる。
ＡＡ−ｒｅｇ−ａｃｋ：登録ストリームを開始するＲＡ−ｒｒｅｑの肯定応答である。上述のように、基地局は、ＲＡ−ｐａｇｅ−ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを基地局に送信するようＵＴに指令するページをＵＴに送信することができる。一実施形態では、これのおかげで、ページング・チャネルを使用することにより制御トラフィック・オーバーヘッドを低減できる。基地局では、ページング・チャネルを効率よく使用することができ、このページにより、所望のデータストリームを確立するチャネル効率を高めるランダム・アクセス・チャネル割り当てを使用できる。ページ・バーストを複数のページに対して使用できるページング・チャネル上で送信するか、又はブロードキャスト・チャネル又は制御チャネルなどの他の機能と共有することができる。それとは別に、トラフィック・チャンネルの１セクションを複数のページに対し使用することができる。
【００６７】
ページは、基地局がページを送信すること及びユーザ端末がページングされることを示す指標、通常は、ＰＩＤを含む。ＵＴがすでに登録されている場合、ページに、そのページに応答する仕方についての情報をさらに含める必要はないが、それはこの情報が登録データ交換ストリーム内に含めることができるためである。上述の実施形態では、ＵＴは、ＲＡ−ｐａｇｅ−ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを送信することによりランダム・アクセス・チャネルでページに応答するが、他の種類の応答も可能である。
【００６８】
トラフィック・チャネル・バースト構造
一実施形態では、ユーザ端末は、登録又はセッションと呼ばれる基地局との関係を形成する。この登録は、ＢＣＨ（ブロードキャスト・チャネル）への接続を待つことから始まって、ハンドオーバー、タイムアウト、又は切断で終了する。登録の第１のステップは、ユーザ端末がＣＲ（コンフィギュレーション要求）バーストを送信し、ＣＭ（コンフィギュレーション・メッセージ）バーストを受信することにより実行される。上述のように、ＣＭは、ホッピング・シーケンスの計算パラメータなどの基本的なコンフィギュレーション・パラメータを含む。その後、ユーザ端末は、ＣＭからの情報を使用して、未認証登録ストリームを開く。登録ストリーム中、識別と能力に関する情報が交換され、動作パラメータが設定され、ＲＩＤ（登録識別子）とＰＩＤ（ページング識別子）が割り当てられる。後から、ストリームを作成し、このＲＩＤ又はＰＩＤ、及び動作パラメータにアタッチすることができる。登録の特定の詳細については、ここでは、取りあげない。本発明の範囲内で、他にも多数の登録のシナリオが可能である。
【００６９】
ＣＭは、ユーザ端末側で基地局までの距離とＲＦ経路損失を学習し、そのタイミングの進みを補正し、電力制御を調整し、周波数ホッピングのパラメータ（例えば、フレーム・ナンバリング及びＢＳＣＣ）を学習するのに十分な情報を含む。ＣＭからのこの情報に基づき、ユーザ端末は、送信するデータがあるときに、ＲＡ−ｒｒｅｑ（ランダム・アクセス登録要求）を最初に行い、セッションを開始することができる。利用可能な資源があれば、基地局はアクセス割り当てＡＡ−ｒｅｇ−ａｃｋ（アクセス割り当て−登録−肯定応答）を、登録のためにトラフィック・チャネルを割り当てるユーザ端末に送信する。基地局とユーザ端末は、この確立されたストリーム上の暗号鍵を含むさまざまなアクセス制御パラメータをやり取りする。最後に、ＲＩＤとＰＩＤが割り当てられる。ユーザ端末では、ＲＩＤ又はＰＩＤを使用して、ＴＣＨ上でデータ・パケットを送受信する安全なストリームを確立することができる。
【００７０】
空間ダイバーシティ方式無線通信システムでは、本発明により、トラフィック・チャネル（ＴＣＨ）上の通信を十分に正確なタイミング、周波数、空間ダイバーシティ・パラメータで開始できる。より正確なパラメータから始めれば、複数のフレームを使用してチャネル情報を徐々に決定する際に加わる待ち時間を避けられる。一実施形態では、ユーザ端末は、単一アンテナから無指向性で送信し、基地局は、空間ダイバーシティ・アンテナを使用し、空間ダイバーシティ・パラメータを使って送受信する。このため、例えば、異なる場所から同じチャネル上で送信される信号を解決することができ、これにより、基地局は、異なる信号を単一周波数で異なるユーザ端末に送信することができる。登録プロセスは、いくつものページを送信するために基地局が正確なタイミング、周波数、空間パラメータの集まりを設定できる十分な信号を含む。しかし、一実施形態では、ユーザ端末が登録後移動したか、又は無線チャネル状態が変化した場合にページは全方向に送信される。さらに、上述のように、アップリンク・ランダム・アクセス・バーストは、さらに、かなり長いトレーニング・シーケンスを持つ。これにより、基地局は、ユーザ端末が移動したか、又はチャネルが変更された場合のために、従来の空間処理パラメータを精密化することができる。
【００７１】
トラフィック・チャネル（ＴＣＨ）バーストは、トラフィック・チャネル上でトラフィックを送信するためにユーザ端末又は基地局により伝送される。一実施形態では、ＴＣＨバーストは、タイミング及び空間パラメータを維持するために、送信すべきデータがない場合に、アイドル・ビットとともに送信される。これは、ＣＲとＣＭが交換された後、登録後、及びデータ・トラフィックに対する割り当てられたチャネル上でストリームが開かれた後に、伝送される。したがって、タイミング及び周波数オフセットは、空間シグネチャとともに、すでに十分うまく、確立されている。一実施形態では、タイミングは、プラスマイナス２つのシンボル・タイムよりも小さいことが知られている。
【００７２】
ＴＣＨバーストは、表１４に示されている複数のフィールドからなる。持続時間については、マイクロ秒で説明する。一実施形態では、シンボル期間は２マイクロ秒であり、アップリンクとダウンリンクのバーストは図に示されているように異なる。それとは別に、バーストを構成し、アップリンクとダウンリンクのバーストは同じ構造を取りうる。ネットワークは、さらに、アップリンクとダウンリンクを定義できないようなピア同士のネットワークとすることもできる。
【００７３】
【表１４】
2006501771.tif 000016
【００７４】
トレーニング・シンボルは、７３又は３４個のシンボルに対応する１４６又は６８マイクロ秒を割り当てられ、それにより、端末間にドリフト又は移動が生じている場合に信号をより正確に受信し、復調することができる。トレーニング・シンボルについて、以下で詳述する。
【００７５】
３６４又は４９４個の情報シンボルは、送信データ・バッファから構成される。本発明の実施形態では、さまざまな方法でＴＣＨバーストを変調し、システムのデータ容量を増やすことができる。
【００７６】
トレーニング・シーケンス
ＴＣＨバーストでは、ＣＲとＣＭ及び登録が早い段階で交換されているため、タイミング及び周波数のオフセットは、すでに十分よく知られている。その結果、トレーニング・シーケンスを簡素化することができる。アップリンク・バーストでは、トレーニング・シーケンス・シンボルは、ＢＳＣＣ及び基地局によりユーザ端末に割り当てられた値に基づいてユーザ端末により選択される。これにより、異なるユーザ端末からのバーストを互いに識別し、区別することができる。コア・シーケンスは、ユーザ端末のシリアル番号、製品番号、ＩＤ番号、又はその他の記憶されている番号に基づいて交互に選択することができる。一実施形態では、トレーニング・シーケンスは、５シンボル・プレフィックス、６３シンボル・コア、５シンボル・サフィックスの３つの部分を持つ。プレフィックスは、コアの最後の５つのシンボルからなり、サフィックスは、コアの先頭の５つのシンボルからなる。ダウンリンク・トレーニング・シーケンスも同様に構成されるが、ただし、合計３４個のシンボルに対し２４シンボル・コアのみを持つ。シーケンスが知られていれば、トレーニング・シーケンスに対し設定された特定の長さとシンボルは、本発明では重要なものではない。トレーニング・シーケンスには多くの異なる構成が可能である。同様に、アップリンクとダウンリンク・トレーニング・シーケンスを区別する必要はない。しかし、簡単のため、本発明は、上述の７３シンボル・アップリンク・トレーニング・シーケンスの例を使用して説明する。使用中、特定のシーケンスは、通常、ルックアップ・テーブルを使用して生成される。テーブルの中の値は、自己相関、相互相関、周期性、類似の特性に基づいて選択される。自己相関と相互相関の境界を利用すると、これらのシーケンスの遅延バージョンを、それらを解決する最小二乗ビームフォーマーに対し部分的に無相関に見せることができる。
【００７７】
標準アップリンクとダウンリンク・バースト
上の説明からわかるように、複数の異なるバーストが同じ構造を持つ。したがって、例えば、アップリンクでは、ＲＡバースト（表９）とＴＣＨバースト（表１４）は、同じ構造を持つ。ＣＲバースト（表５）も、同じシンボル位置から始まるトレーニング・シーケンスを持つ。ダウンリンクでは、ＣＭバースト（表７）、ＡＡバースト、ＴＣＨバースト（表１４）はすべて、同じ構造を持つ。その結果、リストに挙げられているダウンリンク・バーストはどれも、上述のフレームのダウンリンク・スロットで送信することができる。特定のタイプのバーストを、特定のグループのタイム・スロットと周波数資源に振り向ける、又はバーストを混合することができる。例えば、特定のフレーム又はタイム・スロットと周波数資源の他の何らかのグループを、制御チャネルとして指定し、ＣＲ、ＣＭ、ＲＡ、ＡＡバーストのみを搬送するようにできる。他の資源の集まりを、トラフィック・チャネルとして指定し、ＴＣＨバーストのみを搬送するようにできる。それとは別に、上述のように、ブロードキャスト・チャネル・フレームのスロットをブロードキャスト、制御、ランダム・アクセス、トラフィック・チャネルに使用することができる。さらに、任意のフレームの複数のスロットを使用して、ブロードキャスト、制御、ランダム・アクセス、トラフィック・チャネルを搬送するために使用することができる。
【００７８】
本明細書で説明されているバーストは、例にすぎず、それよりも多い種類又は少ない種類のバーストを使用することができる。バーストは、さまざまな方法で分類し、論理チャネルにグループ分けすることができる。一例として、システムは、ブロードキャスト・チャネルＢＣＨ、制御チャネルＣＣＨ、トラフィック・チャネルＴＣＨを持つものとして特徴付けることができる。このシステムでは、ＢＣＨは、ＢＣＨバーストのみを持ち、ＴＣＨは、ＴＣＨバーストのみを持つ。ＣＣＨは、ＣＲ、ＣＭ、ＲＡ、ＡＡ、Ｐａｇｅ（ＰＣＨ）バーストを含む。システムは、さらに、ブロードキャスト・チャネルＢＣＨ、コンフィギュレーション・チャネルＣＣＨ、ランダム・アクセス・チャネルＲＡＣＨ、トラフィック・チャネルＴＣＨを持つものとして特徴付けることもできる。このような分類法によれば、ＣＲとＣＭは、ＣＣＨに属するが、ＲＡ、ＡＡ、ＰＣＨは、ＲＡＣＨに属する。本発明は、バーストの特徴付けの仕方に依存せず、広範な異なる通信システムに応用することができる。
【００７９】
バーストの共通の構造を使用することで、任意のスロットで任意のバーストを送信することができる。ブロードキャスト・チャネルを除き、すべてのバーストは同じシンボル位置にトレーニング・シーケンスを持ち、ほとんどすべてのバーストは全く同じ構造を持つ。そのため、バーストは、すべて全く同じ方法で復調することができる。情報シンボルが復調されると、それらは、より上位の層に渡され、しかるべき使い方がされる。バースト構造におけるこのような一貫性により、システムの資源割り当てをより自由に行うことができる。一実施形態では、バースト構造を標準アップリンク・バーストと標準ダウンリンク・バーストとして特徴付けることができる。標準アップリンク・バーストは、ＲＡとＴＣＨバーストに使用することができ、これにより上述したのと同じ情報を搬送できる。標準ダウンリンク・バーストは、ＣＭ、ＡＡ、ＴＣＨに使用することができ、上述したのと同じ情報を搬送できる。ページも標準ダウンリンク・バーストで送信することができる。バーストは、上述の構造とすることができるが、表１５に示されているように別の構造とすることもできる。このバースト構造は、図１及び２の図にも示されている。表１５の標準バーストは、上述のバーストに比べてトレーニングが少ないが、任意の種類の制御データとオーバーヘッド・データを送信するために使用できるＦＡＣＣＨ（高速関連制御チャネル）も含む。システムによっては、ＦＡＣＣＨは、ハンドオーバーに関するメッセージに使用できる。他のシステムでは、ＦＡＣＣＨは、変調クラス又はチャネル品質変化に関するメッセージに使用できる。上述の構造と同様に、それぞれのシンボルは２μ秒を要する。また上述の構造と同様に、特定の実装に合わせて変更や修正を加えることもできる。
【００８０】
【表１５】
2006501771.tif 000017
【００８１】
図１は、５４５μ秒のアップリンク・バーストを示しており、その構成要素は短い１０μ秒ランプアップ１０１と、６８μ秒トレーニング・シーケンス１０２である。トレーニング・シーケンスは、上述のようにさまざまな方法で選択することができる。例えば、バーストの性質、送信側端末又は受信側端末の識別、又は送信側又は受信側端末からの割り当てに基づき直交トレーニング・シーケンスのリストから選択することができる。一実施形態では、トレーニング・シーケンスは、上述のｔＯｆｆｓｅｔ値に基づいてグループ化される。制限チャネル・メッセージ（ＣＲ、ＣＭ、ＲＡ、ＡＡ）では、１つ又は２つのｔＯｆｆｓｅｔ値が使用可能であり、ｔＯｆｆｓｅｔ値の残りは、トラフィック・チャネル（ＴＣＨ）バーストに使用される。その後、選択されたトレーニング・シーケンスは、その選択されたシーケンスを取り、その基地局又はユーザ端末ＩＤの関数を適用することにより修正又は構成される。
【００８２】
これらのセクションの後に、３６４μ秒分の情報シンボル１０３と３２μ秒分のＦＡＣＣＨ  １０４が続く。これらの情報シンボルは、バーストの性質に依存し、とりわけ、登録、要求、制御、又はユーザ・データである。バーストは、１０μ秒のランプダウン１０５と１５μ秒のバースト間ガード・タイム１０６で閉じる。本発明のフレーム構造では、バースト間ガード・タイムの後に、次のバーストの他のランプアップが続き、遷移ガード・タイムがダウンリンク・バースト又はフレーム間ガード・タイムに先行する。
【００８３】
同様に、図２は、１０９０μ秒の標準ダウンリンク・バーストを示しており、その構成要素は、短い１０μ秒ランプアップ２０１、６８μ秒トレーニング・シーケンス２０２、と３２μ秒ＦＡＣＣＨ  ２０３である。トレーニング・シーケンスは、上述のようなさまざまな方法のどれか又は他の方法で選択することができる。これらのセクションの後に、９２０μ秒分の情報シンボル２０４が続く。これらの情報シンボルは、バーストの性質に依存し、とりわけ、登録、割り当て、制御、又はユーザ・データである。バーストは、３６μ秒のテール・トレーニング・シーケンス２０５、１０μ秒のランプダウン２０６と、１４μ秒のバースト間ガード・タイム２０７で閉じる。本発明のフレーム構造では、バースト間ガード・タイムの後に、次のバーストの他のランプアップが続き、遷移ガード・タイムがダウンリンク・バースト又はフレーム間ガード・タイムに先行する。
【００８４】
テール・トレーニング・シーケンスにより、長い情報シンボル・セットの間、タイミングと周波数を保持することができる。いずれかの末端でのトレーニング・シーケンスはには２つの利点がある。第１に、トレーニング・シーケンス間の距離が大きいことで、バースト発生時に周波数又は位相オフセットをより正確に判別できる点である。第２に、トレーニング・シーケンスを情報シンボルの反対側と外側に置くことにより、トレーニング・シーケンスからの正確な周波数オフセットを補間により情報シンボルに適用することができる点である。いくつかのシステムでは、トレーニング又は追加トレーニングはすべて、情報シンボルの真ん中に置かれる。したがって、情報シンボルの終わりのタイミングを決定するために外挿法が必要である。外挿は、補間よりも本質的に精度が劣る。テール・トレーニング・シーケンスは、第１のトレーニング・シーケンスと同じでも異なっていてもよい。第１のトレーニング・シーケンスが何らかのコア・シーケンスの繰り返しである場合、テール・トレーニング・シーケンスは、いくつかの繰り返しがある他は同じであることがある。それとは別に、テール・トレーニング・シーケンスを第１のトレーニング・シーケンスの切り詰めた変更形態とすることも可能である。
【００８５】
トラフィック・チャネル・フレーム構造
上述のように、フレーム構造は、ブロードキャスト、制御、ランダム・アクセス、トラフィック・チャネル・バーストをサポートすることができる。上述のバーストはすべて、フレーム内で使用することができる。例えば、そのようなフレームの一例が上の表４に示されている。このフレームについては、表１６及び図３に関して詳述する。
【００８６】
【表１６】
2006501771.tif 000018
【００８７】
図３のフレーム例は、３つの隣接する５４５μ秒のアップリンク・スロット３０１、３０２、３０３を単一時系列内に持つ。アップリンク・スロットの後に、３つの隣接する１０９０μ秒ダウンリンク・スロット３０５、３０６、３０７のシーケンスが続く。図３では、各アップリンク・スロットの間にも、各ダウンリンク・スロットの間にもギャップはなく、図１及び２に示されているように、それぞれのスロットはバースト間ガード・タイムを含む。その代わりに、このバースト間ガード・タイムは、スロットではなくフレームに属するものとして特徴付けることができ、スロットの場合には、各スロットの間にギャップが生じる。さらに、アップリンク・スロットとダウンリンク・スロットの間には、さらに１０μ秒分のアップリンクからダウンリンクへの遷移時間が与えられる。この時間は、端末で、受信モードと送信モード又は送信モードと受信モードとを切り換えるのに使用することができる。
【００８８】
ダウンリンク・スロットの後に８５μ秒のフレーム間ガード・タイムが設けられている。これと他のガード・タイムの長さは、本発明の特定の実装に合わせて修正することができる。フレーム間ガード・タイムを使用することで、受信側遠隔ユーザ端末が使いやすくなる。ダウンリンク・スロット＃３のバーストが送信された後、バーストが基地局と通信している特定の離れたところにある遠隔受信側を越えて伝搬するまでの伝搬時間がある。第３のダウンリンク・スロットの後、アップリンク・バーストが送信される。これらは、タイミングの進みとともに伝送され、フレームの適切なアップリンク・スロット内で基地局により受信される。ほとんどの遠隔ユーザ端末では、著しいタイミングの進みを適用できる。これらの遠隔スロット＃１のアップリンク・バーストは、十分なガード・タイムが与えられていないと、基地局のスロット＃３のダウンリンク・バーストに干渉する場合がある。８５μ秒であれば、基地局と大半の遠隔ユーザ端末との間で最大１５ｋｍまで到達範囲が得られる。８５μ秒は、本発明の例には適切であると考えられるが、予想される基地局の範囲とともに他のファクタに基づいて加減することができる。
【００８９】
表１６の例は、アップリンク・スロットが常にダウンリンク・スロットに先行することを示しているが、順序は逆転できる。表３からわかるように、繰り返しフレーム内では、ダウンリンク・スロットがフレーム内でアップリンク・スロットの前にあると、それらのダウンリンク・スロットはそのまま前のフレームのアップリンク・スロットに続く。さらに、フレームは、それぞれ互いに隣接して、アップリンクとダウンリンク・スロットを持つものとして示されている。それとは別に、アップリンクとダウンリンク・スロットは交互に並んでもよいし、他の何らかの形でグループ分けすることもできる。上述のアップリンクとダウンリンク・スロットの順序により、ネットワークのオペレーションが簡素化され、基地局とユーザ端末の性能に対する要求条件が低減される。また、他の多くのフレーム構造に比べて必要なガード・タイムも短い。最後に、アップリンクとダウンリンク・スロットは、数のうえでは等しいものとして示されている。この構成は、トラフィック・チャネルにおける双方向通信でうまく働くが、特定のシステム要求に合わせて修正することができる。例えば、表３に示されているように、ブロードキャスト・チャネル・バーストを選択された位置のフレームに追加することができる。いくつかのシステムでは、システム情報、多くのユーザに伝送されるデータ用の追加アップリンク又はダウンリンク・スロットを指定するか、又はデータ・トラフィック要求における非対称性をより完全に補正することが好ましい場合がある。図３は、さらに、ダウンリンク・スロットがアップリンク・スロットの２倍長く、したがって、送信できるシンボル数も２倍であることを示している。特に、図１及び２及び表１５に示されているように、アップリンク・バーストは１８２個の情報シンボルを搬送するが、ダウンリンク・バーストは４６０個の情報シンボル又は約２．５倍以上のシンボルを搬送する。表１４のトラフィック・バーストでは、アップリンクは１８２個の情報シンボルを搬送し、ダウンリンクは４９４又は約２．７倍以上の情報シンボルをダウンリンクで搬送する。アップリンクとダウンリンク・バーストの実際のデータ転送速度は、一部は、伝送される情報シンボル数により、また一部は、アップリンクとダウンリンク伝送に使用される変調クラスにより決定される。
【００９０】
変調装置クラス
上述のように、ｕｔＣｌａｓｓ、ｍｏｄＣｌａｓｓＵｐとｍｏｄＣｌａｓｓＤｏｗｎを含む基地局とユーザ端末との間で伝達されるメッセージのいくつかは、アップリンクとダウンリンク・バーストを伝送するために使用される変調クラスを設定又は変更する場合に使用することができる。それとは別に、ＦＡＣＣＨ又は他のメッセージを、使用される変調クラスを設定又は調整するために使用することができる。変調クラスはさまざまな種類の変調と符号化を備え、これらが合わさって、１シンボル当たりのビット数が変わる。変調クラスは、端末能力、チャネル品質、又はさまざまな他のファクタに基づいて選択することができる。これらは、任意の数のさまざまな方法により変更することができる。変調クラスの特定の数と種類は、さまざまな形態をネットワーク容量、チャネル品質、コスト目標に対応するのに適しているものとして取ることができる。
【００９１】
一実施形態では、表１７に示されているように９つの異なる変調クラスがある。異なる変調クラスは、変調スキームとともに符号化も異なる。符号化は、誤り検出及び訂正、間引き、ブロック符号化、ブロック整形を含むことができる。他の種類の変調と符号化は、特定のアプリケーションの要求条件に応じて使用することができる。シンボル・レート当たりのビット数は、表１７では近似値であるが、同じ個数のシンボルを使用して達成できるデータ・レートの範囲の指標となっている。１バースト当たりの１８２個のアップリンクと４６０個のダウンリンク情報シンボルの表１５での値を使用すると、変調クラス０バーストはそれぞれ９１個又は２３０個のビットを搬送する。他方、変調クラス８バーストは、それぞれ、７２８個及び１８４０個のビットを搬送する。
【００９２】
【表１７】
2006501771.tif 000019
【００９３】
変調クラスは、さらに、アップリンクとダウンリンクとの特定のデータ転送速度比を達成するとともに、遠隔端末に比べて高い基地局の能力に対応するように調整することもできる。ダウンリンク・シンボル対アップリンク・シンボルの比は、約２．５：１である。これは、多くのインターネット・アプリケーションにおいて実用的なデータ転送速度比といえる。基地局とユーザ端末が同じ変調クラスを使用する場合、このデータ転送速度比も、約２．５：１となる。しかし、異なる変調クラスを使用することにより、データ転送速度比を約０．３２：１（ｍｏｄｃｌａｓｓ８のＵＴ、ｍｏｄｃｌａｓｓ０のＢＳ）から約２０：１（ｍｏｄｃｌａｓｓ０のＵＴ、ｍｏｄｃｌａｓｓ８のＢＳ）まで変えることができる。いくつかのアプリケーションでは、ＢＳは、ユーザ端末の変調クラスよりも１ステップ高い変調クラスを使用してユーザ・データを頻繁に送信する。これにより、２．９：１から３．８：１のデータ転送速度比が得られる。これからわかるように、変調クラスは、システムの動作パラメータを設定する際に大きな自由度を持つ。
【００９４】
低い変調クラスでは、送信に必要なエネルギーは低く、同じ基地局の他のユーザへの干渉は少ない。したがって、システムは、低い変調クラスを優先するように構成することができる。他方、高い変調クラスでは、高いデータ転送速度で送信するため、データ・バッファはすぐに空になる。さまざまな種類のデータ転送があるが、データ転送速度が高ければ、セッション時間は短くなり、より多くのユーザに対応できる。例えば、ユーザが電子メールの送受信を行っている場合、データ転送速度が高ければ、電子メールは高速に転送され、セッションを閉じて、システム資源を他のユーザに明け渡すことができる。変調クラスの選択は、転送されるデータの量だけでなく、それぞれの方向における相対的データ量にも左右される。ある方向で転送されるデータが他の方向で伝送されるデータよりもかなり少ない場合、データの少ない方向をかなり低い変調クラスで運用することができる。セッションは大きなデータ・バッファが空になるまで開いたままになるので、セッションを閉じる操作は遅延しない。
【００９５】
基地局の構造
上述のような一実施形態では、本発明は、ＳＤＭＡ（空間分割多重接続）無線データ通信システムに実装される。このような空間分割システムでは、それぞれの端末は、例えば、基地局とユーザ端末との間の無線通信チャネルに関係する空間パラメータ群と関連付けられる。空間パラメータは、各端末の空間シグネチャを含む。空間シグネチャとアレイ・アンテナを使用することで、基地局からのＲＦエネルギーをより正確に、単一のユーザ端末に向けることができ、そのため、他のユーザ端末への干渉を減らし、そのユーザ端末に対するノイズしきい値を下げることができる。逆に、複数の異なるユーザ端末から同時に受信したデータは、低い受信エネルギー・レベルで解決することができる。空間分割アンテナがユーザ端末にある場合、通信に必要なＲＦエネルギーは、さらに小さくできる。これらの利点は、互いに空間的に隔てられている加入者に対してなおいっそう大きい。空間シグネチャは、送信器の空間的位置、到着方向（ＤＯＡ）、到着時刻（ＴＯＡ）、基地局からの距離などを含むことができる。
【００９６】
信号電力レベル、ＤＯＡ、ＴＯＡなどのパラメータの推定は、センサ（アンテナ）アレイ情報とともにチャネル等化のためにデジタル・データ・ストリーム内に置かれた知られているトレーニング・シーケンスを使用して決定することができる。この情報は、その後、空間デマルチプレクサ、マルチプレクサ、コンバイナの適切な重みを計算するために使用される。当業者ぶよく知られている手法を使用して、空間パラメータを決定する際にトレーニング・シーケンスの特性を活用することができる。空間分割及びＳＤＭＡシステムの使用に関する詳細は、例えば、１９９８年１０月２７日にＯｔｔｅｒｓｔｅｎらに発行された米国特許第５，８２８，６５８号明細書、及び１９９７年６月２４日にＲｏｙ，ＩＩＩらに発行された米国特許第５，６４２，３５３号明細書で説明されている。
【００９７】
（ＳＤＭＡ）技術は、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）などの他の多重接続システムと組み合わせることができる。多重接続は、周波数分割複信（ＦＤＤ）又は時分割複信（ＴＤＤ）と組み合わせることができる。
【００９８】
図４は、本発明を実装するのに適している無線通信システム又はネットワークの基地局の一例を示す。基地局では、時分割多重接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）などの他の多重接続システムと組み合わせることができるＳＤＭＡ技術を使用する。多重接続は、周波数分割複信（ＦＤＤ）又は時分割複信（ＴＤＤ）と組み合わせることができる。システム又はネットワークは、図５に示されているような、遠隔端末又はユーザ端末と呼ばれる多数の加入者局を備える。基地局は、ホストＤＳＰ  ３１を通じてワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）に接続され、必要なデータ・サービス及び接続を直接の無線システムの外部に提供することができる。
【００９９】
空間ダイバーシティをサポートするために、複数のアンテナ３を使用して、アンテナ・アレイ４、例えば４つのアンテナを形成するが、他の数のアンテナを選択することもできる。それぞれのアンテナは、４素子アレイ４の１要素である。アンテナ素子は、通常の搬送波の１／４波長から４波長までの間隔を持つことができる。多くのアプリケーションでは、それぞれのアレイのアンテナ素子間の間隔は、受信信号の２つの波長よりも短い。一般に、アレイ内の素子間の間隔は、それぞれの素子からの伝送がコヒーレントに結合される場合、グレーティング・ローブが最小になるように選択される。上述のように、それぞれのアレイは、単一の素子のみを備えることも可能である。
【０１００】
それぞれの加入者局に対する一組の空間多重化重みがそれぞれの変調された信号に適用され、４つのアンテナからなるバンクにより送信される空間多重化信号を発生する。ホストＤＳＰ  ３１は、従来チャネル毎に各加入者局に対する空間シグネチャを発生させ、保持し、受信した信号測定結果を使用して空間多重化と逆多重化重みを計算する。このようにして、現在のアクティブな加入者局からの信号は、その一部は同じ従来のチャネル上でアクティブであってよいが、分離され、干渉とノイズが抑制される。基地局から加入者局に通信を行うときに、現在のアクティブな加入者局接続及び干渉状況に合わせて手直しされた最適化されたマルチローブ・アンテナ放射パターンが形成される。使用されるチャネルは、任意の方法で分割できる。一実施形態では、使用されるチャネルは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）エア・インターフェイス、又はＤｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ、ＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、又はＷＬＬ  （Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ｌｏｏｐ）などの他の時分割エア・インターフェイス・プロトコルで定義されているように、分割することができる。それとは別に、連続アナログ又はＣＤＭＡチャネルを使用することもできる。
【０１０１】
アンテナの出力は、ＴＤＤの実施形態ではタイム・スイッチであってよい、デュプレクサ・スイッチ７に接続されている。デュプレクサ・スイッチの２つの可能な実装は、周波数分割複信（ＦＤＤ）システムでは周波数デュプレクサとして、時分割複信（ＴＤＤ）システムではタイム・スイッチとしてのものである。受信時に、アンテナ出力は、受信器５のデュプレクサを介して接続され、ＲＦ受信器（「ＲＸ」）モジュール５により搬送波周波数からＦＭ中間周波数（「ＩＦ」）にアナログでダウン・コンバートされる。次に、この信号は、アナログ−デジタル・コンバータ（「ＡＤＣ」）９によりデジタイズ（サンプリング）される。最後にベースバンドへのダウン・コンバートはデジタルで実行される。デジタル・フィルタを使用して、ダウン・コンバートとデジタル・フィルタ処理を実施することができ、後者では、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ処理手法を使用する。これは、ブロック１３として示されている。本発明は、さまざまなＲＦ及びＩＦ搬送波周波数及び帯域に合わせて適合することができる。
【０１０２】
ＧＳＭの例では、各アンテナのデジタル・フィルタ１３から、受信タイム・スロット毎に１つずつ、８つのダウン・コンバート出力がある。タイム・スロットの特定の数は、ネットワークの必要条件に合わせて変えることができる。ＧＳＭは８つのアップリンクと８つのダウンリンク・タイム・スロットをＴＤＭＡフレーム毎に使用するが、望ましい結果は、各フレーム内のアップリンクとダウンリンクに対する任意の個数のＴＤＭＡタイム・スロットでも得られる。８つの受信タイム・スロットのそれぞれについて、４つのアンテナからの４つのダウン・コンバート出力がデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）３１、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、又はＦＰＧＡ（フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）（これ以降、「タイム・スロット・プロセッサ」と呼ぶ）に供給され、本発明の一態様により、較正などの処理をさらに行う。ＴＤＭＡ信号では、８つのＭｏｔｏｒｏｌａ  ＤＳＰ５６３００  Ｆａｍｉｌｙ  ＤＳＰを、受信タイム・スロット毎に１つずつ、タイム・スロット・プロセッサとして使用することができる。タイム・スロット・プロセッサ１７は、受信信号電力を監視し、周波数オフセットとタイム・アライメントを推定する。これらは、さらに、各アンテナ素子のスマート・アンテナ重みも決定する。これらは、ＳＤＭＡスキームで使用し、特定の遠隔ユーザからの信号を判別し、判別された信号を復調する。ＷＣＤＭＡシステムでは、ＦＰＧＡ内の符号を使用してチャネルを分離し、その後、さらに、異なるユーザに対して独立のＤＳＰを使用して別々に処理することができる。プロセッサは、タイム・スロット・プロセッサではなく、チャネル・プロセッサである。
【０１０３】
タイム・スロット・プロセッサ１７の出力は、８つの受信タイム・スロットのそれぞれに対して、復調されたバースト・データである。このデータは、主機能がシステムのすべての要素を制御し、システムの通信プロトコルで定義されている異なるすべての制御とサービス通信チャネルにおける通信に必要な信号を取り扱う処理である上位レベルの処理とインターフェイスすることであるホストＤＳＰプロセッサ３１に送信される。ホストＤＳＰ  ３１は、Ｍｏｔｏｒｏｌａ  ＤＳＰ５６３００  Ｆａｍｉｌｙ  ＤＳＰとすることができる。さらに、タイム・スロット・プロセッサは、ユーザ端末毎の判別された受信重みをホストＤＳＰ  ３１に送信する。ホストＤＳＰ  ３１は、状態及びタイミング情報を保持し、タイム・スロット・プロセッサ１７からアップリンク・バースト・データを受信し、タイム・スロット・プロセッサ１７をプログラムする。さらに、これは、誤り訂正符号を解読し、スクランブルを解き、検査して、アップリンクの信号のバーストを分解し、その後、基地局の他の部分での上位レベルの処理のため送信されるアップリンク信号をフォーマットする。
【０１０４】
さらに、ＤＳＰ  ３１は、データ、命令、又はホッピング機能又はシーケンスを格納するメモリ素子を備えることができる。それとは別に、基地局は、独立したメモリ素子を備えるか、又は補助メモリ素子にアクセスすることができる。基地局の他の部分に関して、これは、基地局でのさらに高次の処理のためサービス・データとトラフィック・データをフォーマットし、基地局の他の部分からダウンリンク・メッセージとトラフィック・データを受信し、ダウンリンク・バーストを処理し、３７として示されているように、そのダウンリンク・バーストをフォーマットして送信コントローラ／変調装置に送信する。ホストＤＳＰは、さらに、送信コントローラ／変調装置３７、３３と示されているＲＦタイミング・コントローラを含む基地局の他のコンポーネントのプログラミングも管理する。ＲＦコントローラ３３は、電力監視と制御値を読み取り、送信し、デュプレクサ７を制御し、ホストＤＳＰ  ３１から各バーストのタイミング・パラメータやその他の設定を受信する。送信コントローラ／変調装置３７は、ホストＤＳＰ  ３１から送信データを受信する。送信コントローラは、このデータを使用して、ＲＦ送信器（ＴＸ）モジュール３９に送信されるアナログＩＦ出力を発生する。特に、受信されたデータ・ビットは複素変調信号に変換され、ＩＦ周波数にアップ・コンバートされ、サンプリングされ、ホストＤＳＰ  ３１から得られた送信重みを掛け、送信コントローラ／変調装置３７の一部であるデジタル−アナログ・コンバータ（「ＤＡＣ」）を介してアナログ送信波形に変換される。アナログ波形は、送信モジュール３９に送信される。送信モジュール３９は、それらの信号を送信周波数にアップ・コンバートして、それらの信号を増幅する。増幅された送信信号出力は、デュプレクサ／タイム・スイッチ７を介してアンテナ３に来られる。ＣＤＭＡシステムでは、これらの信号は、さらに、適切な符号を使用して、拡散され、スクランブルされる。
【０１０５】
ユーザ端末の構造
図５は、データ又は音声通信を行う遠隔端末内のコンポーネント配置の例を示している。遠隔端末のアンテナ４５は、デュプレクサ４６に接続されており、アンテナ４５を送信と受信の両方に使用することができる。アンテナは、無指向性又は指向性とすることができる。最適な性能を得るために、アンテナは、複数の素子で構成し、基地局に対して上述したように、空間処理を採用することができる。他の実施形態では、受信と送信とで別々のアンテナを使用し、デュプレクサ４６を使用しなくて済むようにする。他の実施形態では、時分割複信が使用される場合、送信／受信（ＴＲ）スイッチを、当業でよく知られているように、デュプレクサの代わりに使用することができる。デュプレクサ出力４７は、受信器４８への入力として使用される。受信器４８は、ダウン・コンバートされた信号４９を出力し、これが復調装置５１への入力となる。復調された受信サウンド又は音声信号６７は、スピーカ６６に入力される。
【０１０６】
遠隔端末は、送信されるデータ又は音声が変調装置５７で変調される対応する送信連鎖を持つ。送信される変調済み信号５９は、変調装置５７に出力され、送信器６０によりアップ・コンバートされ増幅されて、送信器出力信号６１を発生する。その後、送信器出力６１は、アンテナ４５による送信のためデュプレクサ４６に入力される。
【０１０７】
復調された受信データ５２は、復調装置５０の前の受信データのように遠隔端末の中央処理ユニット６８（ＣＰＵ）に供給される。遠隔端末ＣＰＵ  ６８は、Ｍｏｔｏｒｏｌａシリーズ５６３００  Ｆａｍｉｌｙ  ＤＳＰなどの標準ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）デバイスで実装することができる。このＤＳＰは、さらに、復調装置５１と変調装置５７の機能を実行することができる。遠隔端末ＣＰＵ  ６８は、ライン６３を通じて受信器を、ライン６２を通じて送信器を、ライン５２を通じて復調装置を、ライン５８を通じて変調装置を制御する。これは、さらに、ライン５４を通じてキーボード５３と、またライン５５を通じて表示装置５６と通信する。マイク６４とスピーカ６６は、それぞれ音声通信遠隔端末のため、ライン６５、６７を通じて変調装置５７と復調装置５１を通して接続されている。他の実施形態では、マイクとスピーカは、さらに、ＣＰＵと直接通信し、音声又はデータ通信を行うこともできる。さらに、遠隔端末ＣＰＵ６８は、データと命令、さらにはホッピング機能かシーケンスを格納するメモリ素子を備えることもできる。それとは別に、遠隔端末は、独立したメモリ素子を備えるか、又は補助メモリ素子にアクセスすることができる。
【０１０８】
一実施形態では、スピーカ６６とマイク６４は、外部データ処理デバイス（例えば、コンピュータ）との間でデータをやり取りできる当業でよく知られているデジタル・インターフェイスで置き換えられるか、補強される。一実施形態では、遠隔端末のＣＰＵは、外部コンピュータへのＰＣＭＣＩＡインターフェイスなどの標準デジタル・インターフェイスに結合され、表示装置、キーボード、マイク、スピーカは外部コンピュータの一部である。遠隔端末のＣＰＵ  ６８は、デジタル・インターフェイスや外部コンピュータのコントローラを通じてこれらのコンポーネントと通信を行う。データ専用通信では、マイクとスピーカを削除することができる。音声専用通信では、キーボードと表示装置を削除することができる。
【０１０９】
一般的な事項
以上の説明では、説明を目的として、本発明を完全に理解できるようにする多数の具体的詳細を述べた。ただし、当業者にとっては、本発明はこれらの具体的詳細が取りあげられなくても実施できることは明白であろう。他の場合には、よく知られている回路、構造、デバイス、手法は、この説明の理解を妨げないために、ブロック図形式で、又は詳細を述べることなく、示されている。
【０１１０】
本発明は、さまざまなステップを含む。本発明のステップは、図４及び５に示されているようなハードウェア・コンポーネントで実行するか、又は複数の命令でプログラムされた汎用又は専用プロセッサ又は論理回路にそれらのステップを実行させるために使用できる機械実行可能命令で実現することができる。それとは別に、これらのステップは、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実行することができる。これらのステップは、基地局又はユーザ端末のいずれかにより実行されるものとして説明されている。しかし、基地局により実行されるものとして説明されているステップの多くは、ユーザ端末により実行でき、またその逆も可能である。さらに、本発明は、端末が、いずれか一方を基地局、ユーザ端末、遠隔端末、又は管理者局として指定することなく、互いに通信するシステムに等しく適用可能である。したがって、本発明は、空間処理を使用する通信デバイスのピアツーピア無線ネットワーク内で等しく適用可能であり利用することができる。これらのデバイスは、携帯電話、ＰＤＡ、ラップトップ・コンピュータ、又はその他の無線デバイスとすることができる。一般に、基地局と端末は両方とも無線波を使用するので、無線通信ネットワークのこれらの通信デバイスは、一般に、無線と称することができる。
【０１１１】
上の説明の一部では、基地局のみが、適応型アンテナ・アレイを使用して空間処理を実行するものと説明されている。しかし、ユーザ端末も、アンテナ・アレイを備えることができ、これもまた、本発明の範囲内で受信及び送信（アップリンクとダウンリンク）の両方で空間処理を実行することができる。さらに、上の説明の一部では、基地局により実行されるいくつかの機能は、多数の基地局と連携して実行されるように、ネットワーク全体にわたって調整することが可能である。例えば、それぞれの基地局アンテナ・アレイは、異なる基地局の一部であってよい。基地局は、処理及び交信機能を共有することが可能である。それとは別に、中央基地局コントローラは、上述の機能の多くを実行し、１つ又は複数の基地局の複数のアンテナ・アレイを使用して、信号を送受信することができる。
【０１１２】
本発明は、コンピュータ・プログラム製品として実現することができ、これは、本発明によりプロセスを実行するようにコンピュータ（又はその他の電子デバイス）をプログラムするために使用できる命令が格納されている機械可読媒体を備えることができる。機械可読媒体には、限定はしないが、フロッピ・ディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、及び光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気又は光カード、フラッシュ・メモリ、又は電子命令を格納するのに好適なその他の種類の媒体／機械可読媒体がある。さらに、本発明は、コンピュータ・プログラム製品としてダウンロードすることもでき、その場合、プログラムは、通信リンク（例えば、モデム又はネットワーク接続）を介して搬送波又はその他の伝搬媒体で実現されるデータ信号を使用して、遠隔コンピュータから要求側コンピュータに転送される。
【０１１３】
これらの方法の多くは、最も基本的な形態で説明されているが、それらの方法のどれにも、ステップを追加又は削除することができ、また説明されているメッセージのどれにも、情報を追加又は取り去ることができ、そのようにしても、本発明の基本範囲を逸脱することはない。当業者には、多くの他の修正及び適応作業を行えることは明白であろう。特定の実施形態は、本発明を限定するために用意されているのではなく、例示するために用意されている。本発明の範囲は、上述の特定の例により決定されず、付属の特許請求の範囲でのみ決定される。
【０１１４】
また、本明細書全体を通して「一実施形態」という用語を使用した場合は、特定の特徴が本発明の実施に含めることができることを意味することも理解されるであろう。同様に、本発明の例の前記の説明で、本発明のさまざまな特徴は、開示を明確にし、さまざまな発明の態様のうちの１つ又は複数の理解を助けることを目的として、単一の実施形態、図、又はその図の説明として１つにまとめられていることがあることも理解されるであろう。しかし、開示の方法は、請求されている発明がそれぞれの請求項に明確に記載されているさらに多くの特徴を必要とするという意図を反映していると解釈しないものとする。むしろ、付属の請求項が反映しているように、本発明の態様は単一の前記の開示されている実施形態のすべての特徴よりも少ない特徴にある。したがって、請求項は、「発明を実施するための最良の形態」に明確に一組み込まれ、それぞれの請求項は本発明の独立の実施形態としてそれ自体に立脚する。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の一実施形態による標準的なアップリンク・スロット構造の例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による標準的なダウンリンク・スロット構造の例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による繰り返しフレーム構造の例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態を実装することができる基地局の簡略化されたブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態を実装することができる遠隔端末のブロック図である。
【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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【国際調査報告】
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