(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャンネルを有する通信システムにおいて：
ユーザチャンネルでユーザ信号を送信するための複数のユーザと；
多様性の大きい位置に配置された複数の多様性の大きいコレクタ手段であって、この夫々のコレクタ手段が、
前記ユーザ信号を受信し、複数の受信した信号を前記複数のユーザの夫々に提供するためのコレクタレシーバ手段と、
前記受信した信号をプロセッシングして、前記受信した信号を表すデータビットのシーケンスを含み、且つ前記複数のユーザの夫々についての前記データビットに対応する初期信頼性距離を含むコレクタ信号を形成するためのコレクタプロセッシング手段であって、前記初期信頼性距離は初期の距離ビットの数により表される、前記コレクタプロセッシング手段とを含み、
該コレクタプロセッシング手段が、前記初期信頼性距離をプロセッシングして、プロセッシングされた信頼性距離を形成するためのコレクタ信頼性距離プロセッシング手段を含む複数の多様性の大きいコレクタ手段と；
前記複数のユーザについて、前記複数の多様性の大きいコレクタ手段からの前記プロセッシングされた信頼性距離を用いて前記コレクタ信号を組み合わせ、前記複数のユーザの夫々についてのユーザ信号を表すデータビットの最終シーケンスを形成するためのアグリゲータ手段とを具備する、複数のチャンネルを有する通信システム。
【請求項２】
請求項１、３０乃至３３のいずれかに記載の通信システムであって、前記コレクタ信頼性距離プロセッシング手段は、前記初期信頼性距離をプロセッシングして、前記初期の距離ビットの数よりも少ない数のプロセッシングされた距離ビットにより表されるプロセッシングされた信頼性距離を形成する通信システム。
【請求項３】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、前記アグリゲータ手段は、前記プロセッシングされた信頼性距離をプロセッシングして、前記データビットの夫々のアグリゲータ信頼性距離を形成するためのアグリゲータ信頼性距離プロセッシング手段を含む通信システム。
【請求項４】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、前記コレクタプロセッシング手段は、前記初期信頼性距離をグループでプロセッシングして、前記初期の距離ビットの数よりも少ないグループ化された信頼性距離ビットの数として、前記プロセッシングされた信頼性距離を形成するためのグループプロセッシング手段を含む通信システム。
【請求項５】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、前記初期信頼性距離は、初期の距離ビットの数Yinにより表される初期範囲ａinを有し、また前記コレクタ信頼性距離プロセッシング手段は、前記初期信頼性距離をプロセッシングして、プロセッシングされた距離ビットの数Ypにより表されるプロセッシング範囲ａpを有するプロセッシングされた信頼性距離を形成するための範囲プロセッシング手段を含み、前記プロセッシングされた距離ビットの数Ypは前記初期の距離ビットの数Yinよりも少ない通信システム。
【請求項６】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって：
前記コレクタプロセッシング手段は、初期の距離ビットの数Yinにより表される初期範囲ａinを有する前記初期信頼性距離を、グループｃｍ1，...，ｃｍGにおいてプロセッシングして、グループＧ１についての信頼性距離ｃｍ1，...，ｃｍg1、グループＧ２についての信頼性距離ｃｍ(g1+1)，...，ｃｍg2、グループＧＧについての信頼性距離ｃｍ(gF+1)，...，ｃｍgGを含む、前記初期の距離ビットの数よりも少ない数の信頼性距離ビットYgを有するグループ化された信頼性距離を形成するためのグループプロセッシング手段を含んでおり、
前記コレクタ信頼性距離プロセッシング手段は、初期の距離ビットの数Yinにより表される初期範囲ａinを有する前記グループ化された信頼性距離をプロセッシングして、プロセッシングされた距離ビットの数Ypにより表されるプロセッシング範囲ａpを有するプロセッシングされた信頼性距離を形成するための範囲プロセッシング手段を含んでおり、前記プロセッシングされた距離ビットの数Ypは前記初期の距離ビットの数Yinよりも少ない通信システム。
【請求項７】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって：
前記コレクタプロセッシング手段は、前記初期信頼性距離をグループにおいてプロセッシングして、前記初期数の距離ビットよりも少ないグループ化された数の信頼性距離ビットとして、前記プロセッシングされた信頼性距離を形成するためのグループプロセッシング手段を含んでおり、
前記アグリゲータ手段は、前記プロセッシングされた信頼性距離をプロセッシングして、前記データビットの夫々のアグリゲータ信頼性距離を形成するためのアグリゲータ信頼性距離プロセッシング手段を含む通信システム。
【請求項８】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって：
前記初期信頼性距離は、初期の距離ビットの数Yinにより表される初期範囲ａinを有し、また前記コレクタ信頼性距離プロセッシング手段は、前記初期信頼性距離をプロセッシングして、プロセッシングされた距離ビットの数Ypにより表されるプロセッシング範囲ａpを有するプロセッシングされた信頼性距離を形成するための範囲プロセッシング手段を含み、前記プロセッシングされた距離ビットの数Ypは前記初期の距離ビットの数Yinよりも少なく；
前記アグリゲータ手段は、前記プロセッシングされた信頼性距離をプロセッシングして、前記データビットの夫々のアグリゲータ信頼性距離を形成するためのアグリゲータ信頼性距離プロセッシング手段を含む通信システム。
【請求項９】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって：
前記コレクタプロセッシング手段は、初期の距離ビットの数Yinにより表される初期範囲ａinを有する前記初期信頼性距離を、グループｃｍ1，...，ｃｍGにおいてプロセッシングし、グループＧ１についての信頼性距離
0004138026.tif 000028
グループＧ２についての信頼性距離
0004138026.tif 000029
グループＧＧについての信頼性距離ｃｍ(gF+1)，...，ｃｍgGを含む、前記初期の距離ビットの数よりも少ない数の信頼性距離ビットYgを有するグループ化された信頼性距離を形成するためのグループプロセッシング手段を含んでおり、
前記コレクタ信頼性距離プロセッシング手段は、初期の距離ビットの数Yinにより表される初期範囲ａinを有する前記グループ化された信頼性距離をプロセッシングして、プロセッシングされた距離ビットの数Ypにより表されるプロセッシング範囲ａpを有するプロセッシングされた信頼性距離を形成するための範囲プロセッシング手段を含んでおり、前記プロセッシングされた距離ビットの数Ypは前記初期の距離ビットの数Yinよりも少なく、
前記アグリゲータ手段は、前記プロセッシングされた信頼性距離をプロセッシングして、前記データビットの夫々のアグリゲータ信頼性距離を形成するためのアグリゲータ信頼性距離プロセッシング手段を含む通信システム。
【請求項１０】
請求項５、６、８または９に記載の通信システムであって、前記範囲プロセッシング手段は、前記信頼性距離ｃｍiの線形定量化を行って、下記のプロセッシングされた信頼性距離ｃｍp1を形成する通信システム：
0004138026.tif 000030
ここで、
ｃｍpi＝ｃｍiの定量化された値としてプロセッシングされた信頼性距離max_ｃｍ_値＝ｃｍiの最大値
ε＝割算が常に１未満の数を与えるように選択された小さい正の値である。
【請求項１１】
請求項４、７または９に記載の通信システムであって、前記初期信頼性距離ｃｍ1，ｃｍ2，...，ｃｍh，...，ｃｍzは、グループＧ１，Ｇ２，...，ＧＧを含むＧ個のグループに組織され、これらのグループはＧ１グループについての信頼性距離ｃｍ1，...，ｃｍgi；ＧＧグループについての信頼性距離ｃｍ(gI+1)，...，ｃｍg2，...，ｃｍgGを含み、一つのグループにおける夫々の信頼性距離はプロセッシングされて単一のプロセッシングされた信頼性距離ｃｍp1，ｃｍp2，...，ｃｍph，...，ｃｍpgを形成し、ｉ番目のグループの処理された信頼性距離ｃｍpiが次式で表される通信システム：
0004138026.tif 000031
ここで、
0004138026.tif 000032
番目の初期信頼性距離
0004138026.tif 000033
番目のグループのプロセッシングされた信頼性距離
ｇ（i）＋１＝グループにおける最初の信頼性距離
ｇ（i+1）＝グループにおける最後の信頼性距離
ｇ（i+1）−ｇ（i）＝グループにおける信頼性距離の数
である。
【請求項１２】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、前記コレクタ信頼性距離プロセッシング手段は、初期信頼性距離を保存するための入力レジスタ手段と、プロセッシングアルゴリズムを用いて前記初期信頼性距離をプロセッシングし、プロセッシングされた信頼性距離を形成するためのコレクタ信頼性距離プロセッサと、前記プロセッシングアルゴリズムを決定するアルゴリズム情報を保存するための信頼性距離記憶装置と、前記プロセッシングされた信頼性距離を保存するための出力レジスタ手段と含む通信システム。
【請求項１３】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、前記コレクタ信頼性距離プロセッシング手段は、信頼性距離プロセッシング情報を遠隔通信するための遠隔インターフェース手段を含む通信システム。
【請求項１４】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、前記アグリゲータ信頼性距離プロセッシング手段は、プロセッシングされた信頼性距離を保存するための入力レジスタ手段と、プロセッシングアルゴリズムを用いて前記プロセッシングされた信頼性距離をプロセッシングし、プロセッシングされた信頼性距離を形成するためのアグリゲータ信頼性距離プロセッサと、前記プロセッシングアルゴリズムを決定するアルゴリズム情報を保存するための信頼性距離記憶装置と、前記出力された信頼性距離を保存するための出力レジスタ手段と含む通信システム。
【請求項１５】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、前記アグリゲータ信頼性距離プロセッシング手段は、信頼性距離プロセッシング情報を遠隔通信するための遠隔インターフェース手段を含む通信システム。
【請求項１６】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって：
前記コレクタレシーバ手段は多様性の小さい複数のレシーバを含み、その夫々が前記使用者信号を受信し、多様性の小さい複数の受信された信号を前記複数のユーザの夫々に提供し；
前記コレクタプロセッシング手段は、前記多様性の小さい受信された信号をプロセッシングして、前記複数の使用者の夫々についての前記データに対応した、前記初期信頼性距離を含む前記コレクタ信号を形成する通信システム。
【請求項１７】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、前記アグリゲータ手段は、Ｎcの前記コレクタ手段から、夫々が各ビットのプロセシングされた信頼性距離値aｃbを有する多様性の大きいＮcのコレクタ信号を受信し、前記プロセッシングされた信頼性距離値を組み合わせて、下記のプロセッシングされた平均信頼性距離aggｃbを形成する通信システム。
0004138026.tif 000034
ここで、
aggｃb＝プロセッシングされた平均信頼性距離
aｃb＝（O）〜（+a）の範囲で変化する数
aｓb＝サイン
Ｎc＝多様性の大きいコレクタ信号の数
である。
【請求項１８】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、前記アグリゲータ手段は、Ｎcの前記コレクタ手段から、夫々が各ビットのプロセシングされた信頼性距離値aｃbを有し且つ夫々が各ビットの重み因子aｗbを有する多様性の大きいＮcのコレクタ信号を受信し、前記プロセッシングされた信頼性距離値を組み合わせて、下記のプロセッシングされた重み付け平均信頼性距離aggｃbを形成する通信システム。
0004138026.tif 000035
ここで、
aggｃb＝プロセッシングされた重み付け平均信頼性距離
aｃb＝数
aｓb＝サイン
Ｎc＝多様性の大きいコレクタ信号の数
aｗb＝各ビットの重み因子
である。
【請求項１９】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、各ビットの前記初期信頼性距離は数ｃbの形であり、ここで、（o）＜ｃb＜（+a）で、ａはｃbの範囲を示す１以上のビットにより表される振幅である通信システム。
【請求項２０】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって：
前記コレクタプロセッシング手段は、受信されたユーザ信号の性質を測定する測定信号を与えるための信号測定手段を含み；
前記アグリゲータ手段は、前記コレクタ信号の何れを組み合わせるかを制御するための前記測定信号を受信する、測定プロセッサ手段を含む通信システム。
【請求項２１】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、前記アグリケータ手段は、２以上の前記多様性の大きいコレクタ信号からの前記プロセッシングされた信頼性距離を組み合わせるための多様性の大きいコンバイナユニットを有する信号プロセッサを含み、組み合わせたプロセッシングされた信頼性距離に基づいて、前記データシーケンスの各ビットについて論理１または論理０を形成する通信システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載の通信システムであって、前記信号プロセッサは、脱インターリーバ、脱コンボリューションユニットおよびブロックデコーダを含む通信システム。
【請求項２３】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって：前記アグリゲータ手段はアグリゲータ信号プロセッサを含み、該プロセッサは、
夫々が２以上の前記多様性の大きいコレクタ信号からの前記信頼性距離を組み合わせ、組み合わされた信頼性距離に基づいて、前記データビットのシーケンスの夫々について論理１または論理０を形成するための、複数の多様性の大きいコンバイナユニットと；
多様性の大きい異なったコンバイナユニットに対する入力として、前記多様性の大きい異なるコレクタ信号を選択するための第一のセレクタ手段と；
前記多様性の大きいコンバイナユニットからの出力の一つを選択して、前記最終シーケンスのデータビットを形成するための第二のセレクタ手段とを有する通信システム。
【請求項２４】
請求項２３に記載の通信システムであって、前記信号プロセッサは、多様性の大きいコンバイナ、脱インターリーバ、脱コンボリューションユニットおよびブロックデコーダを含む通信システム。
【請求項２５】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、前記ユーザ信号は多重アクセスプロトコールを用いる通信システム。
【請求項２６】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、前記ユーザ信号はＴＤＭＡプロトコールを用いる通信システム。
【請求項２７】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、前記ユーザ信号はＣＤＭＡプロトコールを用いる通信システム。
【請求項２８】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、前記ユーザ信号はＳＤＭＡプロトコールを用いる通信システム。
【請求項２９】
請求項１、３０、３１または３２に記載の通信システムであって、前記ユーザ信号はＦＤＭＡプロトコールを用いる通信システム。
【請求項３０】
複数の順方向チャンネル通信路および対応する複数の逆方向チャンネル通信路を有する通信システムにおいて：
・放送区域内の複数のユーザであって、
これらユーザの夫々が、異なったユーザ順方向チャンネル信号を受信するためのユーザレシーバ手段を含み、またユーザ逆方向チャンネル内でユーザ逆方向チャンネル信号を放送するためのユーザ送信手段を含み、
前記複数のユーザは、複数の異なったユーザ逆方向チャンネルで形成された複合信号を提供する
複数のユーザと；
・多様性の大きい位置で、前記放送区域の近くに配置された複数の多様性の大きいコレクタ手段であって、これら夫々のコレクタ手段は、
夫々が前記ユーザ信号を受信し、多様性の小さい複数の受信した信号を前記複数のユーザの夫々に提供するための、多様性の小さい複数のレシーバを含むコレクタレシーバ手段と、
前記受信した信号をプロセッシングして、前記受信した信号を表すデータビットのシーケンスを含み、且つ前記複数のユーザの夫々についての前記データビットに対応する初期信頼性距離を含むコレクタ信号を形成するためのコレクタプロセッシング手段であって、前記初期信頼性距離は初期の距離ビットの数により表される、前記コレクタプロセッシング手段と
を含み、該コレクタプロセッシング手段は、
前記初期信頼性距離をプロセッシングして、プロセッシングされた信頼性距離を形成するためのコレクタ信頼性距離プロセッシング手段
を含む複数の多様性の大きいコレクタ手段と；
・区域マネージャ手段であって、
前記複数のユーザ順方向チャンネル信号を、放送レンジ上で、前記放送区域内のユーザに放送するための放送送信機を含む放送手段と、
前記複数のユーザの夫々について、前記複数の多様性の大きいコレクタ手段からの前記コレクタ信号を組み合わせ、前記プロセッシングされた信頼性距離を使用して前記複数のユーザの夫々についてのユーザ信号を表すデータビットの最終シーケンスを形成するためのアグリゲータ手段と
を含む区域マネージャ手段を具備する通信システム。
【請求項３１】
複数の順方向チャンネル通信路および対応する複数の逆方向チャンネル通信路を有する通信システムにおいて：
・放送区域内の複数のユーザであって、
これらユーザの夫々が、異なったユーザ順方向チャンネル信号を受信するためのユーザレシーバ手段を含み、またユーザ逆方向チャンネル内でユーザ逆方向チャンネル信号を放送するためのユーザ送信手段を含み、
前記複数のユーザは、複数の異なったユーザ逆方向チャンネルで形成された複合信号を提供する
複数のユーザと；
・多様性の大きい位置で、前記放送区域の近くに配置された複数の多様性の大きいコレクタ手段であって、これら夫々のコレクタ手段は、
夫々が前記ユーザ信号を受信し、多様性の小さい複数の受信した信号を前記複数のユーザの夫々に提供するための、多様性の小さい複数のレシーバを含むコレクタレシーバ手段と、
前記受信した信号をプロセッシングして、前記受信した信号を表すデータビットのシーケンスを含み、且つ前記複数のユーザの夫々についての前記データビットに対応する初期信頼性距離を含むコレクタ信号を形成するためのコレクタプロセッシング手段であって、前記初期信頼性距離は初期の距離ビットの数により表される、前記コレクタプロセッシング手段と
を含み、該コレクタプロセッシング手段は、
前記初期信頼性距離をプロセッシングして、プロセッシングされた信頼性距離を形成するためのコレクタ信頼性距離プロセッシング手段
を含む複数の多様性の大きいコレクタ手段と；
・前記複数のユーザ順方向チャンネル信号を、放送レンジ上で、前記放送区域内のユーザに放送するための放送送信機を含む放送手段と；
・前記複数のユーザの特定のものからの逆方向チャンネル信号を受信するために、コレクタグループ内の前記複数のコレクタ手段の一つを選択するための制御手段と；
・前記複数のユーザの特定のものの夫々について、前記コレクタグループにおける前記複数の多様性の大きいコレクタ手段からの前記コレクタ信号を組み合わせ、前記プロセッシングされた信頼性距離を使用して、前記複数のユーザの特定のものの夫々についてユーザ信号を表すデータビットの最終シーケンスを形成するためのアグリゲータ手段とを具備する通信システム。
【請求項３２】
複数の順方向チャンネル通信路および対応する複数の逆方向チャンネル通信路を有する通信システムにおいて：
・複数の放送区域内の複数のユーザであって、
これらユーザの夫々が、異なったユーザ順方向チャンネル信号を受信するためのユーザレシーバ手段を含み、またユーザ逆方向チャンネル内でユーザ逆方向チャンネル信号を放送するためのユーザ送信手段を含み、
前記複数のユーザは、複数の異なったユーザ逆方向チャンネルで形成された複合信号を提供する
複数のユーザと；
・夫々が前記複数の使用者順方向チャンネル信号を、放送レンジ上で、前記放送区域内のユーザに放送するための放送送信機を含む、数Ｎbcaの放送手段と；
・多様性の大きい位置で、前記放送区域の近くに配置された多様性の大きい数Ｎcのコレクタ手段（ここで、コレクタ手段の数Ｎcは放送手段の数Ｎbcaよりも大きい）であって、これら夫々のコレクタ手段は、
夫々が前記複合信号を受信して、多様性の小さい複数の受信した信号を前記複数のユーザの夫々に提供するための、多様性の小さい複数のレシーバを含むコレクタレシーバ手段と、
前記受信した信号をプロセッシングして、前記受信した信号を表すデータビットのシーケンスを含み、且つ前記複数のユーザの夫々についての前記データビットに対応する初期信頼性距離を含むコレクタ信号を形成するためのコレクタプロセッシング手段であって、前記初期信頼性距離は初期の距離ビットの数により表される、前記コレクタプロセッシング手段と
を含み、該コレクタプロセッシング手段は、
前記初期信頼性距離をプロセッシングして、プロセッシングされた信頼性距離を形成するためのコレクタ信頼性距離プロセッシング手段
を含む、複数の多様性の大きいコレクタ手段と；
・前記複数のユーザの特定のものの夫々について、前記コレクタグループにおける前記コレクタ手段からの前記多様性の大きいコレクタ信号を組み合わせて、前記複数のユーザの特定のものの夫々について、ユーザ信号を表すデータビットの最終シーケンスを形成するためのアグリゲータ手段とを具備する通信システム。
【請求項３３】
複数のチャンネルを有し、ユーザチャンネルでユーザ信号を送信する複数のユーザを有し、多様性の大きい位置に配置された複数の多様性の大きいコレクタ手段を有する通信システムにおける方法であって：
前記コレクタ手段の夫々について、
前記ユーザ信号を受信し、前記複数の使用者の夫々のために複数の受信した信号を提供することと；
前記受信された信号をプロセッシングして、受信された信号を表すデータビットのシーケンスを含み且つ前記複数のユーザの夫々について前記データビットに対応する初期信頼性距離を含むコレクタ信号を形成し（ここで、前記初期信頼性距離は初期の距離ビットの数により表される）、前記プロセッシングは、
前記初期信頼性距離をプロセッシングしてプロセッシングされた信頼性距離を形成するためのコレクタ信頼性距離プロセッシングを含むことと；
前記複数のユーザの夫々について、前記複数の多様性の大きいいコレクタ手段からの前記処理された信頼性距離を用いて前記コレクタ信号を組み合わせ、前記複数のユーザの夫々について、ユーザ信号を表すデータビットの最終シーケンスを形成することとを具備する方法。
【請求項３４】
複数のチャンネルを有する通信システムにおいて：
・ユーザチャンネルにおいてユーザ信号を送信するための複数のユーザと；
・多様性の大きい位置に配置された複数の多様性の大きいコレクタ手段であって、この夫々のコレクタ手段が、
前記ユーザ信号を受信し、複数の受信した信号を前記複数のユーザの夫々に提供するためのコレクタレシーバ手段と、
前記受信した信号をプロセッシングして、前記受信した信号を表すデータビットのシーケンスを含み、且つ前記複数のユーザの夫々についての前記データビットに対応する初期信頼性距離（この初期信頼性距離は初期の距離ビットの数により表される）を含むコレクタ信号を形成するためのコレクタプロセッシング手段と
を含み、該コレクタプロセッシング手段が、
前記初期信頼性距離をプロセッシングして、バンド幅値を有するプロセッシングされた信頼性距離を形成するためのコレクタ信頼性距離プロセッシング手段を含む複数の多様性の大きいコレクタ手段と；
・前記複数のユーザの夫々について、前記複数の多様性の大きいコレクタ手段からの前記プロセッシングされた信頼性距離を用いて前記コレクタ信号を組み合わせ、前記複数のユーザの夫々についてのユーザ信号を表す、データビットの最終シーケンスを形成するためのアグリゲータ手段と；
・前記バンド幅値を正誤するためのバンド幅制御手段とを具備する通信システム。
【請求項３５】
請求項３４に記載の通信システムであって、前記バンド幅制御手段が性的であり、それにより前記バンド幅値は初期設定条件に従って固定される通信システム。
【請求項３６】
請求項３４に記載の通信システムであって、前記バンド幅制御手段が動的であり、それにより前記バンド幅値は、前記通信システムの動作の間に時間の関数として変化する条件に従って変更される通信システム。
【請求項３７】
請求項３６に記載の通信システムであって、前記バンド幅制御手段は、前記コレクタプロセッシング手段におけるローカルバンド幅制御手段を含む通信システム。
【請求項３８】
請求項３６に記載の通信システムであって、塩基バンド幅制御手段が、前記アグリゲータ手段における中央バンド幅制御手段を含む通信手段。
【請求項３９】
請求項３６に記載の通信システムであって：前記バンド幅制御手段が、
・前記複数の多様性の大きいコレクタ手段の夫々について、バンド幅れべＲを制御するためのローカルバンド幅制御手段と；
・前記複数の多様性の大きいコレクタ手段からの情報を受信して、前記多様性の大きいコレクタ手段についてのバンド幅レベルを設定するための中央情報を提供する、前記アグリゲータ手段における中央バンド幅制御手段と；
・前記中央バンド幅制御手段を、前記中央情報を送信して前記多様性の大きいコレクタ手段のバンド幅レベルを制御するために、前記複数の多様性の大きいコレクタ手段における前記ローカルバンド幅制御手段に接続する制御チャンネル手段とをふくむ、通信システム。
【請求項４０】
請求項３９に記載の通信システムであって、前記複数の多様性の大きいコレクタ手段のうちの夫々の特定の多様性の大きいコレクタ手段において、前記ローカルバンド幅制御手段は、前記特定の多様性の大きいコレクタ手段においてローカル情報をプロセッシングし、前記特定の多様性の大きいコレクタ手段のバンドパスレベルを設定するためのローカルプロセッシング手段を含む通信システム。
【請求項４１】
請求項４０に記載の通信システムであって、前記ローカルプロセッシング手段は前記中央情報を受信し、前記中央情報および前記ローカル情報に基づいて、前記特定の多様性の大きいコレクタ手段のバンド幅を設定する通信システム。
【請求項４２】
請求項４０または４１に記載の通儒システムであって、前記ローカル情報は信号品質に基づいている通信システム。
【請求項４３】
請求項４０または４１に記載の通信システムであって、前記ローカル情報は、複数の品質閾値に対して測定された信号品質に基づいている通信システム。
【請求項４４】
請求項４０または４１に記載の通信システムであって、前記ローカル情報は、現行のパラメータおよび保存されたパラメータに基づいている通信システム。
【請求項４５】
請求項４４に記載の通信システムであって、前記現行のパラメータは、使用者の位置であり、前記保存されたパラメータは既知の信号品質が劣る区域内位置である通信システム。
【請求項４６】
請求項３９に記載の通信システムであって、前記中央バンド幅制御手段が、バンド幅値の制御を実行できる複数のモジュールを含む通信システム。
【請求項４７】
請求項４６に記載の通信システムであって、前記複数のモジュールがコレクタ信号品質を決定するためのモジュールを含む通信システム。
【請求項４８】
請求項４６に記載の通信システムであって、前記複数のモジュールが、関与するコレクタを選択するためのモジュールを含む通信システム。
【請求項４９】
請求項４６に記載の通信システムであって、前記複数のモジュールがコレクタ信号を組み合わせるためのモジュールを含む通信システム。
【請求項５０】
請求項４６に記載の通信システムであって、前記複数のモジュールがコレクタバンド幅を集中的に決定するためのモジュールを含む通信システム。
【請求項５１】
請求項４６に記載の通信システムであって、前記複数のモジュールが使用するコレクタバンド幅を更新するためのモジュールを含む通信システム。
【請求項５２】
請求項４６に記載の通信システムであって、前記複数のモジュールがコレクタ品質パラメータを調節するためのモジュールを含む通信システム。
【請求項５３】
請求項３４に記載の通信システムであって、前記コレクタ信頼性距離プロセッシング手段が、前記初期信頼性距離をプロセッシングして、前記初期数の距離ビットよりも少ない数のプロセッシングされた距離ビットで表されるプロセッシングされた信頼性距離を形成する通信システム。
【請求項５４】
請求項３４に記載の通信システムであって、前記アグリゲータ手段は、前記プロセッシングされた信頼性距離をプロセッシングして、前記データビットの夫々についてのアグリゲータ信頼性距離を形成するアグリゲータ信頼性距離プロセッシング手段を含む通信手段。
【請求項５５】
請求項３４に記載の通信システムであって、前記コレクタプロセッシング手段は、前記初期信頼性距離をグループにおいてプロセッシングして、前記初期数の距離ビットよりも少ないグループ化された数の信頼性距離ビットとして、前記プロセッシングされた信頼性距離を形成するためのグループプロセッシング手段を含む通信システム。
【請求項５６】
請求項３４に記載の通信システムであって、前記初期信頼性距離は、初期の距離ビットの数Yinにより表される初期範囲ａinを有し、また前記コレクタ信頼性距離プロセッシング手段は、前記初期信頼性距離をプロセッシングして、プロセッシングされた距離ビットの数Ypにより表されるプロセッシング範囲ａpを有するプロセッシングされた信頼性距離を形成するための範囲プロセッシング手段を含み、前記プロセッシングされた距離ビットの数Ypは前記初期の距離ビットの数Yinよりも少ない通信システム。
【請求項５７】
請求項３４に記載の通信システムであって：
前記コレクタプロセッシング手段は、初期の距離ビットの数Yinにより表される初期範囲ａinを有する前記初期信頼性距離を、グループｃｍ1，...，ｃｍGにおいてプロセッシングし、グループＧ１のための信頼性距離ｃｍ1，...，ｃｍg1、グループＧ２のための信頼性距離ｃｍ(g1+1)，...，ｃｍg2、グループＧＧのための信頼性距離ｃｍ(gF+1)，...，ｃｍgGを含む、前記初期の距離ビットの数よりも少ない数の信頼性距離ビットYgを有するグループ化された信頼性距離を形成するためのグループプロセッシング手段を含んでおり、
前記コレクタ信頼性距離プロセッシング手段は、初期の距離ビットの数Yinにより表される初期範囲ａinを有する前記グループ化された信頼性距離をプロセッシングして、プロセッシングされた距離ビットの数Ypにより表されるプロセッシング範囲ａpを有するプロセッシングされた信頼性距離を形成するための範囲プロセッシング手段を含んでおり、前記プロセッシングされた距離ビットの数Ypは前記初期の距離ビットの数Yinよりも少ない
前記アグリゲータ手段は、前記プロセッシングされた信頼性距離をプロセッシングして、前記データビットの夫々のアグリゲータ信頼性距離を形成するためのアグリゲータ信頼性距離プロセッシング手段を含む通信システム。
【請求項５８】
請求項３４に記載の通信システムであって：
前記コレクタレシーバ手段は多様性の小さい複数のレシーバを含み、その夫々が前記使用者信号を受信し、多様性の小さい複数の受信された信号を前記複数のユーザの夫々に提供し；
前記コレクタプロセッシング手段は、前記多様性の小さい受信された信号をプロセッシングして、前記複数の使用者の夫々についての前記データに対応した、前記初期信頼性距離を含む前記コレクタ信号を形成する通信システム。
【請求項５９】
請求項３４に記載の通信システムであって、前記アグリゲータ手段は、Ｎcの前記コレクタ手段から、夫々が各ビットのプロセシングされた信頼性距離値aｃbを有する多様性の大きいＮcのコレクタ信号を受信し、前記プロセッシングされた信頼性距離値を組み合わせて、下記のプロセッシングされた平均信頼性距離aggｃbを形成する通信システム。
0004138026.tif 000036
ここで、
aggｃb＝プロセッシングされた平均信頼性距離
aｃb＝（O）〜（+a）の範囲で変化する数
aｓb＝サイン
Ｎc＝多様性の大きいコレクタ信号の数
である。
【請求項６０】
請求項３４に記載の通信システムであって、前記アグリゲータ手段は、Ｎcの前記コレクタ手段から、夫々が各ビットのプロセシングされた信頼性距離値aｃbを有し且つ夫々が各ビットの重み因子aｗbを有する多様性の大きいＮcのコレクタ信号を受信し、前記プロセッシングされた信頼性距離値を組み合わせて、下記のプロセッシングされた重み付け平均信頼性距離aggｃbを形成する通信システム。
0004138026.tif 000037
ここで、
aggｃb＝プロセッシングされた重み付け平均信頼性距離
aｃb＝数
aｓb＝サイン
Ｎc＝多様性の大きいコレクタ信号の数
aｗb＝各ビットの重み因子
である。
【請求項６１】
請求項３４に記載の通信システムであって、前記ユーザ信号は多重アクセスプロトコールを用いる通信システム。
【請求項６２】
請求項３４に記載の通信システムであって、前記ユーザ信号はＴＤＭＡプロトコールを用いる通信システム。
【請求項６３】
請求項３４に記載の通信システムであって、前記ユーザ信号はＣＤＭＡプロトコールを用いる通信システム。
【請求項６４】
請求項３４に記載の通信システムであって、前記ユーザ信号はＳＤＭＡプロトコールを用いる通信システム。
【請求項６５】
請求項３４に記載の通信システムであって、前記ユーザ信号はＦＤＭＡプロトコールを用いる通信システム。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、双方向無線通信システム分野に関し、更に特定すれば、移動体電話ユーザー（セルラー及びパーソナル通信システム）、基本交換電気通信無線電話、無線データ通信、双方向ページング、及びその他の無線システムと通信するための方法及び装置に関する。
従来型セルラーシステム
今日では、初期のシステムでは満足できなかった移動体サービスに対する大きな要求により、セルラー移動体電話システムが発達してきている。セルラーシステムでは、膨大な数のユーザーにワイヤレス双方向無線周波数（ＲＦ）通信を提供するために、セルのグループ内で周波数を「再使用」する。各セルは狭い地理的区域をカバーし、隣接するセルのグループが集まって広い地理的領域をカバーする。各セルは、セルラーユーザーをサポートするのに利用できるＲＦスペクトル全体の一部分を保有する。各セルのサイズは異なっており（例えば、マクロセル、マイクロセル）一般的には容量が決まっている。セルの実際の形とサイズは地形、人工的環境、通信の質、要求されるユーザー容量の複雑な関数である。セルは地上線又はマイクロウェーブリンクによって互いに接続され、更に移動体通信に適合した電話中継局経由で公衆電話網（ＰＳＴＮ）に接続されている。移動体ユーザーがセル間を移動するにつれ、ユーザーはセルからセルへとハンドオフされ（手渡され）、通常は周波数が変更されることになる。
従来のセルラーシステムでは、各セルは、セル内のセルラーユーザーと送受信するためのＲＦ送信機及びＲＦ受信機が併設された基地局を有している。基地局は、ユーザーに順方向チャネル通信を送信するための順方向ＲＦ周波数帯（搬送波）と、セル内のユーザーからの逆方向チャネル通信を受信するための逆方向ＲＦ搬送波とを使用している。
順方向チャネル通信と逆方向チャネル通信は別々の周波数帯を使用するので両方向で同時に送信することができる。このオペレーションは周波数分割二重（ＦＤＤ）通信方式と呼ばれる。時分割二重（ＴＤＤ）通信方式では、順方向チャネルと逆方向チャネルとが同一周波数帯を交互に使用する。
基地局は、ユーザーへＲＦ接続を提供する以外に、移動体電話中継局（ＭＴＳＯ）への接続も提供する。通常のセルラーシステムでは、カバーする領域に亘って１つ又はそれ以上のＭＴＳＯが使用される。各ＭＴＳＯは、セルラーシステム内の多数の基地局及び関係するセルにサービスを提供することができ、（ＰＳＴＮのような）他のシステムとセルラーシステムとの間の通話又はセルラーシステム内での通話の経路指定のための中継オペレーションをサポートする。
基地局は通常、基地局コントローラー（ＢＳＣ）を使ってＭＳＴＯに制御されている。ＢＳＣはＲＦ搬送波を割り当てて通話をサポートし、基地局間の移動体ユーザーのハンドオフを調整し、基地局の状態をモニターし報告する。単一のＭＳＴＯにより制御される基地局の数は、各基地局の通信量、ＭＴＳＯと基地局との間の相互接続のコスト、サービスエリアのトポロジー、他の類似因子によって異なる。
基地局間のハンドオフは、例えば、移動体ユーザーが第１のセルから隣接する第２のセルに移動する際に生じる。ハンドオフは、トラヒック容量を使い果たした基地局、或いは通信品質が低下しつつある基地局の負荷を軽減する際にも生じる。ハンドオフは特定のユーザーに関する、第１セル用の基地局から第２セル用の基地局への、通信の移転である。従来のセルラーシステムでは、ハンドオフの間に移転期間が生じることがあり、その間は移動体ユーザーへの順方向及び逆方向通信のサービスが第１セル用の基地局によって行われていて、第２セルではまだ確立されてはいない。
従来のセルラーシステムは幾つかの技術の中の１つを採用して、セルラー領域に亘ってセルからセルへとＲＦ帯域幅を再使用している。無線信号から受信されるパワーは、送信機と受信機との間の距離が増すに従って低下する。従来の周波数再使用技術は、再使用計画を実行するためパワーフェージング技術に依存している。周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）システムでは、通信チャネルは、割り当てられた継続的送信のための特定の周波数と帯域幅（搬送波）から成っている。搬送波が所与のセル内で使用中の場合、その搬送波が再使用できるのは、その所与のセルから十分に離れていて、再使用位置の信号が前記所与のセル内の搬送波と干渉する恐れがないセル内だけである。再使用位置がどれくらい離れていなければならないか、何が重大な干渉を引き起こすかは、個々の特有の事情によって決まる。
ＴＤＭＡの従来型セルラーアーキテクチャ
ＴＤＭＡシステムでは、時間は規定長のタイムスロットに分割される。タイムスロットはフレームに分類され、各フレーム内の同種のタイムスロットは同じチャネルに割り当てられる。全フレームに亘って同種のタイムスロットのセットを１つのタイムスロットと呼ぶのが一般的である。各ロジカルチャネルには、コモンキャリア帯域に単数又は複数のタイムスロットが割り当てられている。各ロジカルチャネルを通して通信を搬送する無線送信はこのように不連続である。無線送信機は、タイムスロットが割り当てられていない間はオフとなる。
単一のタイムスロットを占有することになる各個々の無線送信は、バーストと呼ばれる。各ＴＤＭＡでは１つ又はそれ以上のバースト構造を定義する。通常、少なくとも２つのバースト構造があり、１つはユーザーのシステムへの初期アクセスと同期化用であり、もう１つはユーザーが一旦同期化された後の通常の通信用である。１つのロジカルチャネルから成るバーストが隣接するタイムスロット内の他のロジカルチャネルから成るバーストに干渉するのを防ぐために、ＴＤＭＡシステムでは厳密なタイミングが維持されねばならない。
空間ダイバーシティ
多数の空間的に離れたアンテナで受信される単一のソースからの信号を組み合わせることを空間ダイバーシティと呼ぶ。マイクロダイバーシティは、２つ又はそれ以上の受信アンテナが互いに近くに（例えば数メートル以内に）配置され、各アンテナが単一のソースからの信号を受信する場合を指す、空間ダイバーシティの１つの形態である。マイクロダイバーシティシステムでは、共通のソースから受信された信号が処理され組み合わせられて、その単一のソースに関する品質の改良された合成信号を形成する。マイクロダイバーシティは、レイリー又はリシアンフェージング、或いは同様な外乱に対して有効である。従って、マイクロダイバース位置という用語は、互いに近接し、レイリー又はリシアンフェージング或いは同様な外乱に対して有効な分だけ離れているアンテナ位置を意味する。マイクロダイバース位置に対する信号処理は、単一の物理的位置において生じうるものであり、それ故マイクロダイバーシティ処理は逆方向チャネル帯域幅要件に悪影響を及ぼすものではない。
マクロダイバーシティは、２つ又はそれ以上の受信アンテナが互いにかなり離れて（数メートル以上、例えば１０キロメートル）配置され、各アンテナが単一のソースからの信号を受信する場合を指す、空間ダイバーシティのもう１つの形態である。マクロダイバーシティシステムでは、単一のソースから受信された信号が処理され組み合わせられて、その単一のソースに関する品質の改良された合成信号を形成する。マクロダイバーシティという用語は、アンテナが、単一のソースからの信号に関する平均信号レベルの間の相関関係が無いほど十分に離れていることを意味する。従って、マクロダイバーシティ位置という用語は、非相関関係を達成するほど充分に離れたアンテナの位置を意味する。マクロダイバーシティ処理には、信号を共通処理位置に送信することが含まれるので、チャネル帯域幅への悪影響はマクロダイバーシティ処理の結果として生じやすい。
シャドウフェージング
マクロダイバーシティシステムで利用される平均信号レベルの非相関関係は、空間的に離れた受信アンテナそれぞれに対する信号強度低下の値の局所的変化によるものである。この局所的変化はレイリー又はリシアンフェージングを超える長さ尺度上に存在し、地形的効果、建物又は樹木による信号遮蔽、及び特定の環境内に存在する何らかの変化によるものである。この変化をシャドウフェージングと称する。シャドウフェージングに関する非相関関係長は、レイリーフェージング長さ尺度を丁度超えるほどの短い長さ尺度（例えば、２、３メートル以下）かもしれないし、数キロメートルほどに長いかもしれない。
信号品質の改善
ダイバーシティ結合により信号の品質を向上させるためには、入力信号の品質の何らかの尺度を作らなければならない。空間ダイバーシティアルゴリズムを設計する際の困難な問題の１つは、リアルタイムで計算できる予結合決定信頼性の正確な尺度を見つけ出すことである。マイクロダイバーシティシステムは、現実には比較的短期であるレイリーフェージング効果を改善することによりシステム品質を改善するが、このシステムは、送信機と受信アンテナの間に生じる妨害のような効果によって引き起こされるシャドウフェージングと戦うには非常に有効とはいえない。マクロダイバーシティシステムは、かなり間隔を開けて設けられた多くの受信機からの受信信号を結合してシャドウフェージングと戦うが、マクロダイバーシティ結合により合成信号の品質を向上させるためには、個々の受信信号の品質の何らかの尺度が必要である。
「デジタル信号に関するアグリゲーションを利用する無線通信のための方法及び装置」と題する上記クロスリファレンス出願には、複数の移動体ユーザーに対する複数の順方向チャネル通信と複数の対応する逆方向チャネル通信を有する通信システムが開示されている。複数のコレクタが、ユーザーからの逆方向チャネル信号を受信するためのマクロダイバース位置に分散配置されている。各々のコレクタには通常、ユーザーからの逆方向チャネル信号を受信するためのマイクロダイバーシティ受信機が含まれている。コレクタはこの逆方向チャネル信号をアグリゲータに送信する。アグリゲータはマクロダイバースコレクタからの受信信号を結合する。マクロダイバース及びマイクロダイバースの両方である、同一ユーザーに関する多数のコレクタ信号を結合すると、殆どビットエラーのない出力ビットストリームができる。
クロスリファレンス出願のある実施例では、マイクロダイバース結合はコレクタで起き、マクロダイバース結合はアグリゲータで起こる。代替実施例では、マイクロダイバース結合の幾つか又は全ては、アグリゲータでのマクロダイバース結合に伴って起こる。
クロスリファレンス出願のアグリゲーション法では、コレクタアンテナで受信されたユーザーからの信号は処理され、１つ又はそれ以上のビットのシーケンスと、対応する、各ビットに対する１つ又はそれ以上の信頼距離（信頼性距離）が作り出される。各コレクタにおける多数のマイクロダイバースアンテナを通しての同じユーザーからの入力は、レイリー及び類似の外乱により生じるエラーを低減するために結合される。同じユーザーからの信号は処理され、ビットのシーケンスと、対応する、多数のマクロダイバースコレクタからの信頼距離ベクトルを形成する。これらの信号は、シャドウフェージング及び類似の外乱により生じるエラーを低減するためにアグリゲータで結合される。信頼距離ビットの数を増やせば（即ち、帯域幅の量を増やせば）（特に信号が弱い場合）信号の品質を向上させる方向にはなるが、他の用途に利用できる帯域幅が減ることになる（従って、システムの容量又はシステムの他の部分の品質を低下させることになる）。逆方向チャネル帯域幅と、アグリゲートされた信号品質と、システム容量との間の適切なバランスが要求される。アグリゲータは多数のコレクタからのデータを処理し、結合して、出来上がったストリームをデコードしてビットエラーの可能性を低減する。結合処理には信頼距離を利用して各ビット上で最終決定を行う。クロスリファレンス出願で使用されているデータのビットの数は大きくなりうるので、信頼距離に割り当てられるデータの量を減らす必要がある。
上記背景に鑑みれば、干渉、ノイズ、フェージング、及び他の外乱により生じる通信問題は、干渉問題及び従来のセルラーシステムの他の制限を克服する改良された無線通信システムを作り出す必要性を提起している。
発明の概要
本発明は複数の移動体ユーザーとの複数の順方向チャネル通信及び複数の対応する逆方向チャネル通信を有する通信システムである。複数のコレクタが、ユーザーからの逆方向チャネル信号を受信するためにマクロダイバース位置に分散配置されている。コレクタアンテナで受信されたユーザーからの逆方向チャネル信号は処理されて、１つ又はそれ以上のデータビットのシーケンスを、各ビット毎にバースト及び対応する初期信頼距離として作り出すが、そこではバーストに対する信頼距離は初期信頼距離ベクトルを形成する。コレクタは、データビット及び対応する処理済みの信頼距離を含むこれらの逆方向チャネル信号を、異なる帯域幅レベルを用いてアグリゲータに送信するために、帯域幅制御を含んでいる。信号の品質が高いほど帯域幅レベルは低く、信号の品質が低いほど帯域幅レベルは高い。アグリゲータは、マクロダイバースコレクタから受信した同一ユーザーに関する多数のコレクタ信号を結合する。信号の品質が低い場合、同一ユーザーに関する多数のコレクタ信号を結合すれば、そのユーザーに関する出力ビットストリームのビットエラーは少なくなる。アグリゲータは、多数のマクロダイバースコレクタからの情報に基づいて、帯域幅レベルをコレクタに命令するための中央制御を含んでいる。
初期信頼距離を処理して処理済みの信頼距離を形成するのは、異なる帯域幅レベルを必要とする多数の異なる変動によって行われる。初期信頼距離ベクトルにおける初期信頼距離は、初期のビット数γinによって表される初期範囲ａmを有し、処理されて、処理済みのビット数γpによって表される処理済みの範囲ａpを有する処理済みの信頼距離を形成するが、これは処理済みの信頼距離ベクトルを形成する。
ある実施例では、処理済みの信頼距離ベクトル内の処理済みの信頼距離の数は初期信頼距離ベクトル内の初期信頼距離の数より少ない（従ってより低い帯域幅レベルで送信できる）。信頼距離の数の削減は、２つ又はそれ以上の初期信頼距離を結合して単一の処理済みの信頼距離とすることにより行われ、このやり方によって、処理済みの信頼距離ベクトルに割り当てられたビットの総数が初期信頼距離ベクトル内のビットの数より少なくなる。
他の実施例では、処理済みの範囲ａp及び処理済みのビット数γpは、それぞれ初期範囲ａm及び初期のビット数γinより少ない。初期信頼距離ビットの数が処理済みの信頼距離におけるビットの数へと少なくなることによって、処理済みの信頼距離ベクトルに割り当てられたビットの総数が初期信頼距離ベクトル内のビットの数より少なくなる（従って、より低い帯域幅レベルで送信できる）。
又他の実施例では、信頼距離の数及び信頼距離当たりのビットの数の両方が少なくなることにより、処理済みの信頼距離ベクトルに割り当てられたビットの総数が初期信頼距離ベクトル内のビットの数よりも少なくなる（従って、より低い帯域幅レベルで送信できる）。
本発明は、地方及び中央サイトにおいてチャネル帯域幅の静的及び動的制御を使用する。帯域幅レベルは、弱い信号の品質を改善するためには増やされ、使用されていない帯域幅を他のソースに使用できるほどに信号の品質が良い場合には減らされる。
本発明の上記及びその他の目的、特徴、利点は、図面と共に以下の詳細な説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、マクロダイバーシティ結合を利用した無線ユーザーのための通信システムを示すものであり、各ユーザーはユーザー信号を複数のコレクタに送信し、コレクタはユーザー信号を各ユーザー毎の処理済みの信頼距離と共に、結合するためのアグリゲータに送信する。
図２は、図１の通信システムに関するユーザー、複数のコレクタ、アグリゲータの詳細である。
図３はコレクタを表すブロック線図である。
図４は、信頼距離を処理するためのコレクタ処理ユニットを表すブロック線図である。
図５は、信頼距離の圧縮を表すブロック線図である。
図６は、アグリゲータを表すブロック線図である。
図７は、図６のアグリゲータの実施例の詳細である。
図８は、信頼距離の処理のためのアグリゲータ処理ユニットを表すブロック線図である。
図９は、圧縮された信頼距離の解凍を表すブロック線図である。
図１０は、コレクタからある特定のユーザーへの信号レベルを表すグラフである。
図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、３つの異なるコレクタからある特定のユーザーへの信号レベルを表すグラフである。
図１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの信号がアグリゲーションの閾値レベルを超える場合を表す。
図１３は、図１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの信号に類似しているがより高い閾値に関して処理済みの信号の論理ＯＲである。
図１４は、図１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの信号の論理ＯＲである。
図１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは、それぞれ図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの信号レベルのセクションである。
図１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃは、それぞれ図１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの信号レベルのセクションである。
図１７は、図１３の時間軸を伸ばしたセクションである。
図１８は、図１４の時間軸を伸ばしたセクションである。
図１９、２０は、セルラーシステム内の図１のタイプの多数のゾーンを表す。
図２１は、ユーザーがサブゾーンに位置している、セルラーシステム内の図１のタイプの多数のゾーンを表す。
発明の詳細な説明
セルラーシステム  −  図１
図１に、ブロードキャスタ１６から破線の三角形で示すゾーン５内に位置するユーザーＵ１、Ｕ２、．．ＵＵを含む多数のユーザー１５への順方向チャネル（ＦＣ）通信を同報通信するゾーンマネジャ２０を有するセルラーシステムを示す。多数のユーザー１５はそれぞれ逆方向チャネル（ＲＣ）通信をコレクタＣ１、Ｃ２、Ｃ３を含む多数のコレクタ４５の１つ又はそれ以上に送信し、コレクタはこの逆方向チャネル通信をゾーンマネジャ２０内のアグリゲータ１７に送信する。
ユーザー１５はそれぞれブロードキャスタ１６から順方向チャネル上で同報通信を受信するための受信アンテナを有する。又、ユーザー１５はそれぞれコレクタ４５に逆方向チャネルで送信する送信機を有する。コレクタ４５はゾーン４５内で互いにマクロダイバース位置に配置されている。従って、マクロダイバース逆方向チャネル通信の多数のコピーが、各ユーザー毎にアグリゲータ１７で受信される。
図１では、Ｕ１ユーザー１５には普通ブロードキャスタ１６からの順方向チャネル（ＦＣ）通信があり、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３コレクタ４５それぞれへのユーザーからコレクタへの逆方向チャネル通信（u/cＲＣ）があり、各コレクタからアグリゲータ１７へはコレクタからアグリゲータへの逆方向チャネル通信（c/aＲＣ）がある。Ｕ１ユーザー１５からの逆方向チャネル通信には、ユーザーからコレクタへの通信u/cＲＣ１及びコレクタからアグリゲータへの通信c/aＲＣ１と、ユーザーからコレクタへの通信u/cＲＣ２及びコレクタからアグリゲータへの通信c/aＲＣ２と、ユーザーからコレクタへの通信u/cＲＣ３及びコレクタからアグリゲータへの通信c/aＲＣ３とが含まれる。図１の他の各ユーザーＵ２、．．ＵＵも同様な順方向及び逆方向チャネル通信を有する。
本発明の図１の順方向及び逆方向のチャネル通信は、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＳＤＭＡ、ＦＤＭＡシステムを含むあらゆるデジタル信号システムに適用される。何れかの特定のシステムのデジタル無線信号が本来的にバースト構造ではない場合、本発明に従って信頼距離処理のために任意のバーストパーティションが使用される。
多重コレクタ構成  −  図２
図２では、図１のコレクタ４５同様、複数のコレクタ４５−１、．．、４５−Ｎｃがあり、各々、ユーザー１５−１、．．、１５−Ｕから逆方向チャネル通信を受信する。ユーザー１５それぞれに対して、コレクタ４５−１、．．、４５−Ｎｃはそれぞれ初期信頼距離を持った受信信号を処理して、それぞれデータバースト1Ｂp、．．、NcＢp及び対応する処理済みの信頼距離ベクトル1ＣＭp、．．、NcＣＭpを生成するが、これらは全てユーザー１５からの同じ通信を表すものである。これらの通信は、図１のコレクタ４５を分けるマクロ距離の故にマクロダイバーシティを有する。これらの通信は、空間的マクロダイバースデータバースト1Ｂp、．．NcＢp及び対応する処理済みの信頼距離ベクトル1ＣＭp、．．NcＣＭpを含むが、これらは1Ｂp／1ＣＭp／1Ｍ／1ＣＣ、．．、NcＢp／NcＣＭp／NcＭ／NcＣＣというフォーマットされた形式でアグリゲータ１７に送られる。アグリゲータ１７は空間的ダイバースデータバースト1Ｂp、．．、NcＢpと対応する信頼距離ベクトル1ＣＭp、．．、NcＣＭpを結合し、対応する最終的信頼距離ベクトルＣＭfを備えたデータバーストＢfの最終的単一表現を形成する。アグリゲータ１７は、データバースト1Ｂp、．．、NcＢp及び／又は対応する信頼距離ベクトル1ＣＭp、．．、NcＣＭpを選択又は処理するのに、計測信号1Ｍ、．．、NcＭ及び制御信号1ＣＣ、．．、NcＣＣを使用してもよい。例えば、特定のバーストが品質の劣った信号を伴っている場合、その特定のバーストをアグリゲーションから除外してもよい。信号の品質は、チャネルモデル減衰評価に基づいて１つの例で計測される。
図２では、コレクタ４５−１、．．、４５−Ｎｃは、２つ又はそれ以上のマイクロダイバーシティ受信アンテナ４８−１、．．、４８Ｎaを有するＲＦサブシステムグループ４１−１、．．、４１−Ｎｃを含む。アンテナ４８−１、．．、４８Ｎaはそれぞれ、複数のユーザー１５−１、．．、１５−Ｕのそれぞれからの送信信号を受信する。ＲＦサブシステムグループ４１−１、．．、４１−Ｎｃにより受信される単一のユーザーから受信された信号の各表現は、データのバーストの形式で、対応する信号プロセッサグループ４２−１、．．、４２−Ｎｃに送られる。アンテナ４８−１、．．、４８Ｎaからの受信されたデータバーストは、1Ｂr、．．、NaＢrと表される。信号プロセッサグルーブ４２−１、．．、４２−Ｎｃは単一のユーザーに関する複数の受信されたバーストを処理して、その単一のユーザーからの信号を表す、単一の処理済みのバースト1Ｂp、．．、NcＢpを形成する。処理済みのバースト1Ｂp、．．、NcＢpは、データバーストの各ビットの信頼性を表す、対応する信頼距離ベクトル1ＣＭp、2ＣＭp、．．、NcＣＭpを有する。処理済みのバーストは各々、ビットβp1、βp2、．．、βpBを有し、処理済みの信頼距離ベクトルＣＭpは対応する処理済みの信頼距離ｃｍp1、ｃｍp2、．．、ｃｍpB（尚、ここでは「ｃｍj」を「ｃｍ」と記載している）を有する。信号のパワーまたは他の特性を計測する計測信号1Ｍ、．．、NcＭが形成される。処理済みのバースト、信頼距離ベクトル、計測値はインタフェースユニット４６−１、．．、４６Ｎｃへ送られ、インタフェースユニットはこれらの信号をフォーマットし、逆方向チャネル信号としてアグリゲータ１７に送信するか又は他の方法で送る。
図２では、信号プロセッサグループ４２−１、．．、４２−Ｎｃは、各コレクタからのコレクタ信号が他の各コレクタからの信号と時間同期化されるようにするタイミング情報を受信する。例えば、各コレクタは、時間同期化信号を受信するための全地球位置発見システム（ＧＰＳ）受信機（図示せず）を有している。代わりに、或いはこれに加えて、図１のゾーンマネジャ２０は時間同期化情報を同報通信するか或いは送信することもできる。信号プロセッサ４２−１、．．、４２−Ｎｃは、インタフェースユニット４６−１、．．、４６Ｎｃからアグリゲータ１７に逆方向チャネル信号の１部として送信されるコレクタ制御信号1ＣＣ、．．、NcＣＣ内にタイムスタンプを設ける。
コレクタ  −  図３
図３で、コレクタ４５は普通は図１、２のそれぞれのコレクタ４５である。図３では、コレクタ４５は、２つ又はそれ以上のマイクロダイバーシティ受信アンテナ４８−１、．．、４８−Ｎaを有するＲＦサブシステムグループ４１を含む。アンテナ４８−１、．．、４８−Ｎaはそれぞれ、複数のユーザーそれぞれから送信されてきた信号を受信する。ＲＦサブシステムグループ４１で受信された単一のユーザーからの受信された信号の各表現はデータのバーストの形式で信号プロセッサグループ４２に送られる。アンテナ４８−１、．．、４８−Ｎaからの受信されたデータのバーストは、図３では各々1Ｂr、．．、NaＢrと表される。信号プロセッサグループ４２は単一のユーザーに関する複数の受信された信号を処理して、単一のユーザーからの信号を表す単一の処理済みのバーストＢpを形成する。処理済みのバーストＢpは、処理済みのバーストＢpから成るデータの各ビットの信頼性を表す信頼距離ベクトルＣＭを有する。処理済みのバーストは各々、ビットβp1、βp2、．．、βpBを有し、信頼距離ベクトルＣＭは対応する信頼距離ｃｍ1、ｃｍ2、．．、ｃｍBを有する。信号のパワー又は他の特性を計測する計測信号Ｍが形成され、制御信号ＣＣがオペレーションを制御するために生成される。処理済みのバーストＢp、信頼距離ベクトルＣＭp、計測値Ｍ、制御ＣＣはインタフェースユニット４６へ送られ、インタフェースユニットはこれらの信号をフォーマットし、逆方向チャネル信号として図１のゾーンマネジャ２０のアグリゲータ１７に送信するか又は他の方法で送る。
図３では、信号プロセッサグループ４２は、各コレクタからのコレクタ信号が他の各コレクタからの信号と時間同期化されるようにするタイミング情報を受信する。例えば、各コレクタは、時間同期化信号を受信するための全地球位置発見システム（ＧＰＳ）受信機（図示せず）を有している。代わりに、或いはこれに加えて、図１のゾーンマネジャ２０又はある領域マネジャは時間同期化情報を同報通信するか或いは送信することもできる。インタフェースユニット４６から図２のアグリゲータ１７に送信される制御コード（ＣＣ）信号内にタイムスタンプが設けられる。
図３では、ＲＦサブシステムグループ４１は、ユーザー１５からの信号をマイクロダイバーシティアンテナ４８−１、．．、４８−Ｎa上で受信しチャネライザ／デジタイザ５２に送るＲＦダイバーシティユニット５１を含んでいる。チャネライザは、各搬送波Ｎ1、．．、Ｎic毎に出力で処理するために個々の搬送波上の信号を分離する。１つの搬送波に関するチャネライザ／デジタイザ５２からのデジタル信号は、信号プロセッサグループ４２−１、特定すればバッファ９８に入力される。アドレスユニット９９はバッファ９８から、マイクロコンバイナー５３で処理するため、個々のユーザーに対応するバーストを選択する。マイクロコンバイナー５３は処理済みのデータビット値を処理済みのバーストＢpに、関連する信頼距離値を信頼距離ベクトルＣＭpに出力する。信号プロセッサ４２−１からのデータ及び距離値はインタフェース４６内のフォーマットユニット４３に直接送られる。
図３では、複数の信号プロセッサ４２−１、．．、４２−Ｎicが、チャネライザ／デジタイザ５２からの各チャネル信号毎に１つのプロセッサを有する信号プロセッサグループ４２を形成する。各信号プロセッサはプロセッサ４２−１と同様で、インタフェースユニット４６に入力を供給する。１つの搬送波に関するチャネライザ／デジタイザ５２からのデジタル信号は信号プロセッサ４２−１、．．、４２−Ｎicの１つ及び信号プロセッサ４２−１におけるバッファ９８のような対応するバッファに入力される。信号プロセッサ４２−１、．．、４２−Ｎicからのデータ及び距離値は全て、アグリゲータに送るためインタフェースユニット４６内のフォーマットユニット４３に直接送られる。
図３では、コントロール５０がコレクタの他のユニットに関係する制御関数を実行し、特に、あるタイミングソースからアンテナ９７−２経由で時間同期化信号を受信する。コントロール５０は、インタフェースユニット４６により制御コード（ＣＣ）フィールドに時々挿入されるタイムスタンプを生成するので、１つ又はそれ以上のバーストはそれぞれ、異なるコレクタで処理される同一ユーザーからの同一バーストを時間的に関連づけるためにアグリゲータで使われるタイムスタンプをコレクタ内に有している。
図３では、アドレスユニット９９がバッファ９８への信号の書き込みと、バッファ９８からの信号の読み出しを制御する。アドレスユニット９９はコントロール５０からの粗いタイミング情報とマイクロコンバイナ５３からの精密なタイミング情報とによって同期化される。
更に、信号計測ユニット５４はコンバイナー５３から信号を受け取り、受信されたバースト又はコンバイナー５３からの処理済みの信号についてパワー又は他の計測値を形成して、インタフェースユニット４６に入力される計測信号Ｍを形成する。
フォーマットユニット４３は信号プロセッサグループ４２からのデータ及び距離値のフォーマットを変更して信号Ｂp／ＣＭp／Ｍ／ＰＰを形成し、これらの信号を信号送信ユニット４４に送る。コレクタ４５の送信ユニット４４は逆方向チャネルユーザー情報Ｂp／ＣＭp／Ｍ／ＰＰをアグリゲータ１７に送信又は何らかの方法で送る。コレクタ４５とアグリゲータ１７の間の送信媒体は、電線又は光ファイバのような地上線でもよいし、帯域内又は帯域外何れかのＲＦ送信信号を使うＲＦ送信でもよい。コレクタ４５がアグリゲータ１７にあれば、送信の必要がないローカルバス又は他の直接接続が採用される。
図３では、マイクロコンバイナ５３は受信されたデータバースト1Ｂr、．．、NaＢrそれぞれと共に作動し、処理済みのデータバーストＢpと対応する信頼距離ベクトルＣＭを形成する。コレクタでマイクロダイバースアンテナからの信頼距離を結合して、処理済みのデータバーストＢpの処理済みのビットと対応する信頼距離とを作り出すのは、ある実施例では、統合マルチセンサー等価処理によって行われる。もう一つの実施例では別々のアンテナからの信号は個々に等価にされそれからイコライザ信頼距離の平均化又は他の処理によって結合される。
処理済みのデータバーストＢpは処理済みのバーストビット値βp1、βp2、．．、βpBと合成信頼距離ベクトルＣＭとを含み、対応する信頼距離ｃｍ1、ｃｍ2、．．、ｃｍpBを含んでおり、ここに添字Ｂはバースト内のビットの数及び対応する信頼距離の数であり、ビット毎に１つの信頼距離がある。
信頼距離ｃｍbは数の形をしている。大きな正の信頼距離値は、データビットが２進法１である高い確実性を表示している。大きな負の信頼距離値は、データビットが２進法０である高い確実性を表示している。
コレクタ信頼距離処理ユニット  −  図４、５
図４に、図３のコレクタ信頼距離処理ユニット４９の詳細を示す。一連のバーストに関する信頼距離ベクトルは、１度に１個、ＣＭ入力レジスタ６１に入力される。各信頼距離ベクトルＣＭは、データバースト内のＢデータビットβp1、βp2、．．、βpb、．．、βpB各々について１つ、信頼距離ｃｍ1、ｃｍ2、．．、ｃｍb、．．、ｃｍBを含んでいる。
データビットβpbに対応する典型的な信頼距離ｃｍbのような信頼距離それぞれは符号付き数ｓbｃbの形をしており、ｓbは−１又は＋１値を有する符号であり、ｃbは振幅であって、０＜ｃb＜ａで振幅ａはｃbに関する範囲を示す。従って各信頼距離ｃｍbは符号付数値ｓbｃbで表され、（−ａ）＜ｓbｃb＜（＋ａ）である。γを信頼距離の振幅内のビットの数に等しく、ａ＝２γである。大きな正の信頼距離値＋ｃbは、ｃｍbが２進法１である高い確実性を示している。大きな負の信頼距離値−ｃbは、ｃｍbが２進法０である高い確実性を示している。より一般的には、信頼距離ｃｍ1、ｃｍ2、．．、ｃｍb、．．、ｃｍBはデータバースト内のＢビットに関し、符号付の数ｓ1ｃ1、ｓ2ｃ2、．．、ｓbｃb、．．、ｓBｃBで表される。
ある実施例では、データバースト内のデータビットβp1、βp2、．．、βpb、．．、βpBの論理１及び論理０値は符号ｓ1、ｓ2、．．、ｓb、．．、ｓBを表し、データビットに対する１は正であり、データビットに対する０は負である。データビットβp1、βp2、．．、βpb、．．、βpB及び信頼距離だけが実際にはコレクタからアグリゲータに送信される。アグリゲータではデータビットβp1、βp2、．．、βpb、．．、βpBが符号ｓ1、ｓ2、．．、ｓb、．．、ｓBにマップされ、以下のように、データビットに対する１は正符号であり、データビットに対する０は負符号である。
β＝０  →  ｓb＝−１
β＝１  →  ｓb＝＋１                                      式（１）
図４では、ＣＭプロセッサ６２は数多くの異なるアルゴリズムと共に作動して初期信頼距離を処理して処理済みの信頼距離を形成する。例えば、この処理は、処理の静的及び動的制御と共に、信頼距離のグルーピングと、信頼距離の縮尺化及び量子化を含む。
図４では、あるグルーピング実施例では、ＣＭプロセッサ６２はグループ内の信頼距離を処理し、グループ毎に、１つ又はそれ以上の処理済みの信頼距離を提供する。あるデータバーストに関する初期信頼距離ｃｍ1、ｃｍ2、．．、ｃｍb、．．、ｃｍBはグループＧ１、Ｇ２、．．、ＧＧを含むＧグループに分割されるが、このグループは今度は、グループＧ１は信頼距離ｃｍ1、．．、ｃｍg1を、グループＧＧはｃｍ(g1+1)、．．、ｃｍg2；．．；ｃｍ(gG-1)+1、．．、ｃｍgGを含んでいる。最初のグループ内の信頼距離ｃｍ1、．．、ｃｍg1それぞれは結合され単一の処理済みの信頼距離ｃｍp1を形成する。同様に、他のグループも処理され、処理済みの信頼距離ｃｍp1、ｃｍp2、．．、ｃｍpi、．．、ｃｍPgを形成する。
例であるが、図５では、あるバーストに対する信頼距離ｃｍ1、ｃｍ2、．．、ｃｍb、．．、ｃｍBは４つのグループに分割される。４つのグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４はそれぞれ、グループＧ１は信頼距離ｃｍ1、．．、ｃｍg1を、グループＧ２はｃｍ(g1+1)、．．、ｃｍg2を、グループＧ３はｃｍ(g2+1)、．．、ｃｍg3を、グループＧ４はｃｍ(g3+1)、．．、ｃｍg4を含んでいる。第１グループ内の信頼距離ｃｍ1、．．、ｃｍg1のそれぞれは結合されて単一の処理済みの信頼距離ｃｍp1を形成する。同様に、４つのグループは処理され、４つの処理済みの信頼距離ｃｍp1、ｃｍp2、ｃｍp3、ｃｍp4を形成する。各グループの処理は、ある実施例では、グループ内の信頼距離を平均することによって行われる。
ｉ番目のグループｃｍpiに関する処理済みの信頼距離は以下のように平均によって与えられる。
0004138026.tif 000002
但し、ｃｍk＝ｋ番目の初期信頼距離
ｃｍpi＝ｉ番目のグループに関する処理済みの信頼距離
ｇ（ｉ）＋１＝グループ内の始まりの信頼距離
ｇ（ｉ＋１）＝グループ内の終わりの信頼距離
ｇ（ｉ＋１）−ｇ（ｉ）＝グループ内の信頼距離の数
例を挙げると、図５の場合、グループＧ１のｇ（１）は４で、式（２）は次のようになる。
0004138026.tif 000003
例に述べる４グループでは、４つのグループを処理すれば、４つの処理済みの信頼距離で全て（例えば、ＧＳＭ実施例では１１６）の初期信頼距離を置き換えることになる。図４では、レジスタ６１への入力は初期信頼距離ｃｍ1、ｃｍ2、．．、ｃｍb、．．、ｃｍBであり、コレクタＣＭプロセッサ６２で処理した後の出力は処理済みの信頼距離ｃｍp1、ｃｍp2、．．、ｃｍpGであり、ＣＭ出力レジスタ６４に記憶される。グループＧの数が４のこの例では、４つの処理済みの信頼距離は、ｃｍp1、ｃｍp2、ｃｍp3、ｃｍp4である。
他のグルーピングの実施例では、初期信頼距離の２つ又はそれ以上を表すために中央信頼距離値又はＮパーセンタイル信頼距離を用いて信頼距離を処理する。信頼距離のグループを結合すれば、信頼距離を表すのに必要なデータの量が実質的に少なくなり、これにより、伝播される逆方向チャネル情報の量が減り、従って逆方向チャネル帯域幅を浪費しないことになる。
図４では、ＣＭ記憶装置６３は、入力レジスタ６１からの信頼距離を結合して出力レジスタ６４で処理済みの信頼距離を形成するのに使用するアルゴリズムに関する制御コード及び情報を記憶する。ある例では、記憶装置６３は入力距離が４グループに分割されることを決め、各グループを平均させグループ当たり１つの処理済みの信頼距離を形成させる。ＣＭ記憶装置６３には他の制御アルゴリズムも記憶されている。例えば、各グループ内の信頼距離の数、グループ境界（オーバラップしているか、いないか）、処理済みの信頼距離当たりのビット数が選択できる。結合処理は平均化以外のアルゴリズムを使用する（例えば、中央信頼距離値又はＮパーセンタイル信頼距離を用いる）ように制御することもでき、結合処理に、ある時はあるアルゴリズムを適用し別の時には別のアルゴリズムを適用するように制御することもできる。記憶装置６３はある実施例では静的であり、別の実施例では遠隔インタフェース６５よりの情報により時間毎に変更される。
本発明のある実施例では、信頼距離は縮尺され、量子化されるので、それぞれが少数のビット、通常２から４で表せ、送信帯域幅を浪費しないようになっている。そのような初期信頼距離の量子化は、３ビット以上が使用されていれば、図２のアグリゲータ１７からの最終信号出力に悪影響を及ぼすとしてもそれは最小である。比較すると、初期信頼距離をグループ化された信頼距離にグルーピングすると、グループサイズが初期信頼距離の総数の２分の１又は４分の１である場合、図２のアグリゲータ１７からの最終信号出力に大きな悪影響を及ぼしかねない。
簡単な量子化法は線形量子化であり、その場合、信頼距離の範囲は２γの同じサイズのビンに分割され、各ビン内の値はγビットの値で表される。図４では、初期信頼距離ｃｍ1、ｃｍ2、．．、ｃｍb、．．、ｃｍBはそれぞれ、初期の距離ビットの数γinで表される初期範囲ａinを有し、コレクタ信頼距離処理ユニットは初期信頼距離を処理して、それぞれが処理済みの距離ビットの数γpで表される処理済みの範囲ａpを有する、処理済みの信頼距離ｃｍp1、ｃｍp2、．．、ｃｍpGを形成するが、この場合、処理済みの距離ビットの数γpは通常初期の距離ビットの数γinよりも小さい。
（符号情報は、これも又アグリゲータに送信される対応するデータビット値に在るので）信頼距離が符号無しの形で処理されるとすれば、以下の式を使って信頼距離の線形量子化を行うことができる。
0004138026.tif 000004
但し、ｃｍpi＝ｃｍiの量子化された値としての処理済みの信頼距離
ｍａｘ_ｃｍ_ｖａｌｕｅ＝ｃｍiの最大値
ｉ＝１、２、．．、Ｂ
ε＝分割が常に１より小さい数を作り出すように選ばれた小さな正値フロア関数はその引数を、引数に等しいか又はそれより小さい直近の整数にマップする。例えば、マイクロコンバイナからのあり得る最大信頼距離を１００、送信される信頼距離当たりの所望ビット数を３とすれば、式は次のようになる。
0004138026.tif 000005
異なるグルーピング及び量子化を使用する様々な信頼距離処理の例を表１に示す。表１で、ａinは入力信頼距離ｃｍi（但し、ｉ＝１、２、．．、Ｂ）各々の範囲を示し、γinはａinを表すのに使われる２進ビットの数を表し、ａpは出力信頼距離ｃｍpj（但し、ｊ＝１、２、．．、Ｇ）各々の範囲を示し、γpはａpを表すのに使われる２進ビットの数を表し、Ｇはバースト当たりのグループの数（ＧＳＭ実施例ではバースト当たり１１６ビットと仮定されている）を表し、ＢＩＴＳGはグループ当たりのビットの数を表し、ＴＯＴCMはバースト当たりの信頼距離ベクトルの信頼距離用に使用されるバースト当たりの総ビット数を表す。
0004138026.tif 000006
表１において、例１は初期の処理されていない信頼距離であり、例２及び５は先に式（４）及び（５）で述べた量子化を使用したものであり、例３、４、５はグルーピングを使用したものである。例５はグルーピングと量子化の双方を組み合わせて使用したものである点に留意されたい。
図２のアグリゲータ１７からの最終信号出力の品質によって決まる信頼距離処理の性能とバースト当たりのビットの総数ＴＯＴCMとの間の関係は因子の数によって変わる。受信信号の品質が高ければ、バースト当たりのビットの総数がたとえ少なくても、アグリゲーター１７から出力される最終信号の品質も高くなる傾向にある。受信信号の品質が低い場合、バースト当たりに送られる信頼距離のビットの総数が多いほど、アグリゲーター１７から出力される最終信号の品質も高くなる傾向にある。信頼距離に割り当てられるバースト当たりのビットの総数は信号の品質ばかりでなくシステムの容量にも影響を与える。信頼距離に割り当てられるビットの数が増えると、システム内のユーザー数を増やすというような他の目的に使用できるビットの数が減ることになる。品質と容量との間のこのトレードオフに鑑みると、改善の必要な品質の劣った初期信号を改善するのには、改善の必要ない高品質の初期信号を改善するのによりも多くの信頼距離ビットを割り当てることにすれば、システムの性能は向上する。
アグリゲータ  −  図６、７
図６にアグリゲータ１７のブロック線図を示す。アグリゲータ１７は、図３のコレクタ４５の信号送信ユニット４４により送信される信号を受信してフォーマットするために作動する受信／フォーマットグループ６６を含んでいる。受信信号1Ｂp／1ＣＭp／1Ｍ／1ＣＣ，2Ｂp／2ＣＭp／2Ｍ／2ＣＣ，．．．NcＢp／NcＣＭp／NcＭ／NcＣＣは、フォーマット後、受信信号をマクローダイバーシティ結合に向けて処理する信号プロセッサ６７に送られる。フォーマットグループ６６は、同一ユーザーに関する異なるコレクタからの信号を整列させるために、タイムスタンプ及び他の制御符号（ＣＣ）情報を使用する。より厳密に言うと、フォーマットユニット６６は、ユーザーからの同一共通バーストに関する、別々のコレクタからの対応データ、信頼距離、及び計測信号が整列するように、１つ或はそれ以上のバーストにつき、制御フィールド1ＣＣ，2ＣＣ，．．，NcＣＣからのタイムスタンプを比較、整列させる。
図７では、図６のアグリゲータ１７用の信号プロセッサ６７について更に詳しく示す。図７の信号プロセッサ６７は、例えば図２のユーザー１５−１のようなユーザーのうちの１人からのバースト信号の処理を表しているものであり、図２のコレクタ４５−１，４５−２，．．．，４５−ＮｃのようなＮｃ個のアクティブなコレクタを介して受信されるようなユーザーからのＮｃ個の逆方向チャネル信号を表しているものである。
図７では、１人のユーザーに関する９６でのＮｃ個のデータ、距離、及び計測値には、データ及び処理済み信頼距離ペア［1Ｂb，1ＣＭp］［2Ｂb，2ＣＭp］［NcＢb，NcＣＭp］及び計測値1Ｍ，2Ｍ，．．．，NcＭが含まれる。処理済み信頼距離1ＣＭp，2ＣＭp，．．．，NcＣＭpはアグリゲータＣＭ処理ユニット７０−１，７０−２，．．．，７０−Ｎｃそれぞれで処理され、アグリゲータ処理済み信頼距離1ＣＭpp，2ＣＭpp，．．．，NcＣＭppとなる。アグリゲータ処理済み信頼距離1ＣＭpp，2ＣＭpp，．．．，NcＣＭppは、８７でデータビット1Ｂb，2Ｂb，．．．，NcＢbと共に、コンバイナユニットグループ９９−１，．．．，９９−Ｎgを含むコンバイナユニットグループ９９の各々毎に１個又はそれ以上のアグリゲータ処理済み信頼距離と対応データを選択する入力セレクタ９３に入力される。選択されたアグリゲータ処理済信頼距離1ＣＭpp，2ＣＭpp，．．．，NcＣＭppは、対応する選択されたバーストのデータビット1Ｂb，2Ｂb，．．．，NcＢbと共に、８８で、コンバイナユニット９９−１のマクロ−ダイバーシティコンバイナ７３のようなマクロ−ダイバーシティコンバイナへと入力される。
コンバイナユニットグループ９９−１は、コンバイナユニットグループ９９−１，．．．，９９−Ｎgの典型であり、マクロ−ダイバーシティコンバイナ７３、デインターリーバ７４，デコンボルーションユニット７５、及びブロックデコーダ８５を含んでいる。コンバイナ７３からのデータ及び距離値は、デインターリーバ７４でデインタリーブされ、デコンボルーションユニット７５でデコンボルブ（即ち、コンボルーションコーディングが除去）される。デコンボルーションユニット７５からのデータ及び距離出力は、ブロックデコーダユニット８５に接続されて、出力ペア７８−１を形成する。厳密には、コンバイナユニットグループ９９−１，．．．，９９−Ｎｇは、出力セレクタ９５への入力となる出力ペア７８−１，．．．，７８−Ｎｇを提供する。出力セレクタ９５は出力ペア７８−１，．．．，７８−Ｎｇの内の１つを通信ネットワーク６に接続される最終的な出力ペアとして選択し、このペアは最後には、ネットワークを介し接続後、スピーチデコーダ７７に送られ、図２のユーザー１５のトランシーバに入力されたユーザー音声信号に対応するユーザー音声信号を再度確立する。
図７の信号プロセッサ６７は、計測信号1Ｍ，2Ｍ，．．．，NcＭを受信する計測プロセッサ９１を含んでおり、それら信号を処理してデータ及び距離値のどれが又は全部が、コンバイナユニットグループ９９の各々のマクロダイバーシティコンバイナ７３で実際に使用されるかを決める。１例として、計測信号は受信されたバーストのパワーの計測値であり、パワーレベルが閾値を下回るバーストはどれもそれ以降の処理には選択されない。セレクタ９３は、データと距離入力ペアの内の別のペアをマクロダイバーシティコンバイナ７３への入力として選択する。ある単純な実施例では、図７の信号プロセッサ６７は、計測信号1Ｍ，2Ｍ，．．．，NcＭを使用しない。
図７並びにある実施例では、計測プロセッサ９１は、バーストのデータビット1βp，2βp，．．．，Ncβpに対応する重み係数1Ｗb，2Ｗb，．．．，aＷb，．．．，NcＷbを提供する。重み係数は、例えば、計測プロセッサ９１からの計測値パラメータに基づくビット値の結合に重み付けするために使用される。
コンバイナ７３からのデータと距離値は、それぞれデインターリーバ７４でデインターリーブされ、デコンボルーションユニット７５でデコンボルブされる。デコンボルーションユニット７５からのデータ及び距離出力は、それぞれブロックデコーダ８５に接続され、次に出力セレクタ９５に接続される。出力セレクタ９５は、例えば、削除選択制御９４へ入力される、ブロックデコーダ８５からのフレーム削除信号について演算を行う。削除選択制御９４は、フレーム削除信号が在る場合、ブロックデコーダ８５からの出力７８−１，．．．，７８−Ｎｇの何れもが出力７８として選択されることを抑止する。フレーム削除信号が無く、２つ以上の出力が有効である場合には、選択された１つが計測プロセッサ９１からの特定の計測信号に対応するものとなる。例えば、最もパワーレベルの高いものが選択される。ブロックデコーダ８５は、出力セレクタ９５を介して通信ネットワークへ、そして最終的にはネットワークを介した接続の後にボコーダ７７へと接続され、ユーザートランシーバに入力されたユーザー音声信号に対応する音声信号を再確立する。
アグリゲータ信頼距離処理ユニット  −  図８、９
図８でにおいて、アグリゲータＣＭ処理ユニット７０は、図７のＣＭ処理ユニット７０−１，７０−２，．．．，７０−Ｎcの代表例である。処理済信頼距離ベクトル1ＣＭp，．．．，QＣＭp，．．．，NcＣＭpは、ＣＭ入力レジスタ６１へ１度に１個ずつ入力される。各処理済み信頼距離ベクトルQＣＭpは、入力値として処理済み信頼距離Qｃｍp1，．．．，QｃｍpGを含み、出力として出力信頼距離Qｃｍpp1，．．．，QｃｍppGを生成する。図８のアグリゲータＣＭ処理ユニットで実行される処理のタイプは、図４のコレクタＣＭ処理ユニットで実行される処理のタイプを補足したものである。厳密には、信頼距離が図４のコレクタＣＭ処理ユニットでグループ分けされていたら、図８のアグリゲータＣＭ処理ユニットはその信頼距離をグループ分けからはずす。
図８では、グループ分けされた信頼距離実施例のＣＭプロセッサ６２は、各グループ分けされた信頼距離が、グループ分けされていない信頼距離をデータビット毎に１個ずつ提供するように演算を行う。図５の例により、そして図５を参照すると、１つのバーストに対する初期信頼距離、Qｃｍ1，Qｃｍ2，．．．，Qｃｍb，．．．，QｃｍBは４つのグループに分けられた。図８では、グループ分けされた信頼距離Qｃｍp1は、グループＧ１にとってのアグリゲータ出力信頼距離Qｃｍ1，．．．，Qｃｍg1を提供するために処理され、グループ分けされた信頼距離Qｃｍp2は、グループＧ２にとってのアグリゲータ出力信頼距離Qｃｍ(g1+1)，．．．，Qｃｍg2を提供するために処理され、グループ分けされた信頼距離Qｃｍp3は、グループＧ３にとってのアグリゲータ出力信頼距離Qｃｍ(g2+1)，．．．，Qｃｍg3を提供するために処理され、グループ分けされた信頼距離Qｃｍp4は、グループＧ４にとってのアグリゲータ出力信頼距離Qｃｍ(g3+1)，．．．，Qｃｍg4を提供するために処理される。アグリゲータの各グループ分けされた信頼距離に関しての処理は、ある実施例では、複数のアグリゲータ出力信頼距離の各々を、その対応するグループにとってのグループ分けされた信頼距離値に等しく設定することにより実現される。
図９の例に関して図８では、１，．．．，Ｎcコレクタの各々に関してレジスタ６１への入力は、グループ分けされた信頼距離ｃｍp1，ｃｍp2，ｃｍp3，ｃｍp4であり、ＣＭプロセッサ６２での処理の後の出力は、レジスタ６４に記憶されたアグリゲータ出力信頼距離Qｃｍ1，Qｃｍ2，．．．，Qｃｍb，．．．，QｃｍBである。信頼距離処理は、いくつかの情報が失われるという点で損失性であるといえるので、アグリゲータ出力信頼距離Qｃｍ(g1+1)，Qｃｍ2，．．．，Qｃｍb，．．．，QｃｍBが、初期の信頼距離ｃｍ1，ｃｍ2，．．．，ｃｍb，．．．，ｃｍBを一対一で再形成しているという訳ではない。この損失性処理にもかかわらず、全体的なシステムオペレーションは、品質、帯域幅、及び容量の間のトレードオフに柔軟性を持たせることにより強化される。
図８では、ＣＭ記憶装置６３は、ＣＭ出力レジスタ６４の信頼距離を形成するために、ＣＭ入力レジスタ６１からのグループ分けされた信頼距離を処理するのに使用されるアルゴリズム用の制御コードと情報を記憶する。記述した例では、記憶装置６３は、距離の入力が４つのグループに分けられていることを確認し、あるグループの各信頼距離が図４のＣＭ処理ユニット４９で求められた平均に等しくなるようにする。他の制御アルゴリズムも、図４のコレクタＣＭ処理ユニットのオペレーションに合わせて図８のＣＭ記憶装置６３に記憶されている。
処理済み信頼距離の結合
図６のアグリゲータ１７は、ユーザー１５の同一の特定バーストに関する逆方向チャネル信号を表す複数のバースト1Ｂp，．．．，Ｂp，．．．，NcＢpを受信して、それらを品質距離に基づき結合させる。代表的バーストQＢpのような各バーストは、データビットβp1、βp2、．．、βpb、．．、βpBと、信頼距離ｃｍ1，ｃｍ2，．．．，ｃｍb，．．．，ｃｍBを有する信頼距離ベクトルＣＭを含んでいる。信頼距離ｃｍ1，ｃｍ2，．．．，ｃｍb，．．．，ｃｍBは、符号付の番号ｓ1ｃ1、ｓ2ｃ2、．．、ｓbｃb、．．、ｓBｃBにより表現される。記述した実施例では、データバーストのデータビットβp1、βp2、．．、βpb、．．、βpBの論理１値及び論理０値は、信頼距離の符号ｓ1、ｓ2、．．、ｓb、．．、ｓBを表しており、データビットにとっての１は正の符号でデータビットにとっての０は負の符号である。
代表βpBのような各ビットのＮc個の表現1βpb、2βpb、．．、Ncβpbが各ビット毎にＮｃ個の信頼距離1ｃｍb，2ｃｍb，．．．，aｃｍb，．．．，Ncｃｍbで生成される実施例では、各々は数1ｃb，2ｃb，．．．，aｃb，．．．，Ncｃbそれぞれにより計測され、各数aｃbは０乃至＋ａの範囲にあり、aｓbを符号とすると、各ビットｂに対する平均アグリゲート信頼距離aggｃbは以下のようになる。
0004138026.tif 000007
コレクタＮcの数が３に等しい例では、ビットｂの１個についての計算は以下のようになる。
0004138026.tif 000008
式（４）の信頼距離結合は、データの各ビットにつきソフトデシジョン情報が使える場合に有効である。初期信頼距離の形態で初期ソフトデシジョン情報を生成する１つの実施例では、図２に関連して説明したように、２つ又はそれ以上の空間的ダイバースアンテナ４８−１，．．．，４８−Ｎａを有するコレクタでのマイクロダイバーシティ処理を使用している。
例えば、図３のコレクタを参照すると、１例としてＮc＝３、即ちコレクタは４５−１、４５−２、４５−３である場合（４５−２と４５−３は図２では例示せず）に、マクロダイバーシティは、空間的なマクロダイバースコレクタ４５−１，．．．，４５−Ｎｃを用いて実現される。数字を使った例は以下の通りである。
ａ＝２００
γ＝８
1ｃb＝１０３．３３    （コレクタ４５−１）、（1βb＝０）          式（８）
2ｃb＝５６．６９      （コレクタ４５−２）、（2βb＝０）
3ｃb＝１６６．６７    （コレクタ４５−３）、（3βb＝１）
式（４）に記述したフロア関数が式（８）の値に適用され、次にこれらの値はコレクタからアグリゲータへ送信される。アグリゲータでは、それぞれ０，０，１の値を有するデータビット1βb、2βb、3βbは、それぞれ−１，−１，＋１の値を有する符号1ｓb，2ｓb，3ｓbに対してマップされるので、式（７）は次のようになる。
0004138026.tif 000009
この例では、（図２のコレクタ４５−１からの）経路１にとっての信頼距離1ｃb（−１０３）、及び（図２に例示されていないのコレクタ４５−２からの）経路２にとっての2ｃb（−５６）についての負値の大きさは０ビットを示しているものの、（図２に例示されていないコレクタ４５−３からの）経路３にとっての信頼距離3ｃbは、信頼距離1ｃb及び2ｃbに関しての負の規模を上回るに十分大きな規模を持つ１ビットを示している。
マイクロダイバーシティ等化がコレクタで起き、且つアグリゲーションがアグリゲータ（アグリゲータは、例えばＢＴＳに離れて配置されている）で起きる事例では、信頼距離の数とそれら距離の正確さ（範囲）には、帯域幅を保存するために制限が付く。帰路設計が送信信頼距離に対して数ビットしか割り当てない場合、コレクタで初期に形成された信頼距離のビットの数は減らす必要がある。例えば、３ビット整数が送信信頼距離として割り当てられたなら、送信される値の範囲ａは０乃至７（又は１乃至８）となり、ここにγは距離のビットのサイズを表し範囲ａは２γである。
ｃpを、γビット整数により表される初期信頼距離ｃinを処理することから引き出される処理済み信頼距離の大きさとする。ここで、以下のアルゴリズムを用いて、必要とされる信頼距離の数を減らす。
0004138026.tif 000010
ａ＝２００とした先の例から、式（１０）は各経路毎に次のようになる。
0004138026.tif 000011
式（１１）の値はコレクタからアグリゲータへ送信される。アグリゲータではそれぞれ０，０，１の値を有するデータビット1βb、2βb、3βbが、それぞれ−１，−１，＋１の値を有する符号1ｓb，2ｓb，3ｓbにマップされ、式（７）は次のようになる。
0004138026.tif 000012
処理済み信頼距離につき式（１２）により求められた小さな負値は、ビットが０であるという低い信頼を表している。
１ビット毎の信頼距離アグリゲーションは、各データビットがコレクタから送信された３ビット信頼距離表示を使ってアグリゲータで実行される。通常のＧＳＭバーストは１１６の符号化されたビットを有する。従って、３ビット信頼距離を使用すると、更に３４８ビットの信頼距離情報を、各コレクタから各バースト毎に送信する必要が生じる。信頼距離ビットの数を更に減らすために、本発明の実施例では、信頼距離はグループ分けされる。１つの処理済み信頼距離は、別のグループサイズに使用できる。例えば、１つの距離を、データの２分の１バースト毎に、データの４分の１バースト毎に、或いはデータの４ビット毎に使用することができる。３ビット信頼距離が２分の１バーストベースでグループ分けされると、各バーストは更に６ビットのデータを送信する必要が生じるが、その内の３ビットは２分の１のデータセグメント各々についての信頼距離用である。
ｎ個の信頼距離のグループについて、１つのグループ化された信頼距離ｃpgを形成するためのアルゴリズム並びにアグリゲーション処理は以下のようになる。あるグループに関するビット数を添字ｋで表せば、ｎ個のデータビットに対応するｎ個の信頼距離のグループについての処理済みグループ化信頼距離ｃpgは、以下のようにグループの信頼距離の平均を出すことによって求められる。
0004138026.tif 000013
例えば、４データビット毎に信頼距離をグループ分けした場合、
即ち、
経路１  1c1=103.33    1c2=80.00    1c3=123.33   1c4=-70.00
経路２  2c1=-56.67    2c2=156.67   2c3=80.00    2c4=43.33        式（１４）
経路３  3c1=166.67    3c2=-70.00    3c3=183.33   3c4=186.67
の場合には、式（１３）は次のようになる。
0004138026.tif 000014
式（１５）のグループ化された値は、３個の別々のコレクタ４５からアグリゲータ１７へ送信される。アグリゲータは、グループ値を、グループのグループ分けされていない値それぞれに対し、データビット毎に１個割り当てることによってグループ化を解除する。信号は、１ビット毎の方式で、式（７）に則りグループ分けされた距離により重み付けされる票決を使用してここで以下のようにアグリゲートされる。
0004138026.tif 000015
グループ化が、信頼距離に関し３ビット整数を使って２分の１バーストベースで行われた場合には、式（１３）は以下のようになる。
0004138026.tif 000016
重み付けによる平均
各ビットのＮc個の表現1βpb、2βpb、．．、Ncβpbが信頼距離1ｃｍb，2ｃｍb，．．．，Ncｃｍbで生成される実施例において、各々は数1ｓb1ｃb，2ｓb2ｃb，．．，NcｓbNcｃbによりそれぞれ計測され、各数aｓbaｃbは（−ａ）と（＋ａ）の範囲にあり、各ビットｂに対する重み付け値aｗbとすれば、各ビットｂに対する平均アグリゲート信頼距離aggｃbは以下のようになる。
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非線形量子化
初期信頼距離各々に関する初期値γinビットから、処理済み信頼距離各々に関するγpビットまで下げるという縮尺と量子化をするための代わりの方法は、良好ビット対不良ビットについての信頼距離の度合いの分布の性質を利用する。
量子化の１つの非線形的方法は、対数マッピング関数であって、以下の対数マッピング関数はその１例である。
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式（１９）のマッピングは、線形マッピングと同じ程度の圧縮を実現するが、アグリゲーションゲインは式（１９）の方がより大きい。式（１９）は、範囲の高端に送られる情報がより少なく、良好ビットを不良ビットと混乱する機会はより少なくなるという利点を持っている。
帯域幅制御
コレクタ対アグリゲータ逆方向チャネル通信の帯域幅制御は、全体的なシステム効率にとって重要であり、静的動的両方の実施例で実行されている。使用されている実施例は、ユーザーの数及び密度、ユーザー、コレクタ及びアグリゲータの相対位置、地形、建物及び他の信号障害物を含む物理的環境、そしてシステムがその影響下で刻々変化する力学を始めとして多くの因子を考慮に入れたシステム環境の関数である。帯域幅制御関数は、コレクタとアグリゲータ双方で実行されるが、ゾーン及びリージョンマネジャーでも実行される。帯域幅制御にとっての条件は、ローカル記憶装置（図４のＣＭ記憶装置６３）と中央記憶装置（図８のＣＭ記憶装置６３）の一方又は両方でパラメータとアルゴリズムの記憶装置により実行される。
最も単純な実施例では、静的帯域幅制御は、動的変化を必要としないで、システムが所要帯域幅オペレーションに合わせて同調する場合に実行される。静的帯域幅制御は、例えば、比較的劣悪な信号品質が広範囲に渡り存在するために、高い又は最大の信頼距離帯域幅を常に採用して劣悪な送信環境で許容可能な信号品質を実現している場合には有効である。別の実施例では、静的帯域幅制御は、例えば、プレミアムが帯域幅要件に関わりなく最高信号品質にある場合には有効である。
容量、品質、帯域幅及び費用が、相互に関係したパラメータである場合は、動的な帯域幅制御が重要である。コレクタに分散された知能は帯域幅保存にとって有効である。コレクタに分散された知能は、デコーディングのための手段、パリティ及び他の状況をチェックするための手段、及び信頼距離帯域幅を設定するための手段を含んでいる。ＧＳＭに使用されるようなブロックコーディングされた信号のパリティチェックは、受信信号品質の信頼できる客観的標示を提供する。コレクタを含むシステムは、ローカルコレクタ情報のみに基づく演算や、（例えばアグリゲータでの）中央制御からの中央情報に基づく演算を始めとして、様々なモードで作動する。
（例えばアグリゲータでの）集中知能は、帯域幅保存のための多くの実施例で重要である。単体のコレクタは、適正帯域幅決定を下すに当たり十分なローカル情報にアクセスできないことがしばしばある。コレクタそれぞれは単独では、各コレクタがどれほど多くの処理パワーを持っているかに関わらず、ローカル的に入手可能な情報にのみ基づくと、他のコレクタの性能に気が付かない。ある１つのコレクタがある特定ユーザーに関する適正なローカル情報を持っていないという一般的状況は、幾つかの他の特定コレクタが、その１つのコレクタ又は他のコレクタからの信号をアグリゲーションすることなく、そのコレクタからの情報だけで許容可能な品質が実現できるようにするのに十分に強力な信号をその特定ユーザーから受信しているときに生じる。本例の集中化情報は、特定コレクタをアクティブにさせ、他の全コレクタを非アクティブ又は低帯域幅モードで作動させることにより、マクロダイバースコレクタ間に帯域幅を割り当てる際に効果がある。
大帯域幅セービングは、多数のマクロダイバースコレクタから集められた集中制御情報を使用して実現される。集中制御情報は、マクロダイバースコレクタにより送信された信頼距離情報の量を動的に制御するために使用される。動的制御は、集中情報に基づく帯域幅モードとローカル情報に基づく帯域幅モードの異なる帯域幅モードに対してコレクタに命令する（集中アグリゲータと分散コレクタ間の制御リンク上の）帯域幅制御メッセージを使って実行される。ある１つの例では、制御メッセージリンクが早いほどシステム性能が高くなるものの、Ｔ１ワイヤ線接続によるＬＡＰＤ−Ｍリンクを帯域幅制御メッセージチャネル用に使用することもできる。点対点無線Ｔ１リンクは、ワイヤ線接続より接続待ち時間が短い例である。
ある実施例では、コレクタとアグリゲータの間の通信は、各折り返しバーストのフォーマットを４ビットコードワードで示す。ＧＳＭ実施例に適したエンコーディングの１例には、以下の表２にあるように４ビット（３，２，１，０）を２個の２ビットフィールド（ｘｘ，ｙｙ）へスプリットすることが挙げられる。
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様々に異なる帯域幅モードが、フルオフ（ｘｘ＝００）から例えば最小（ｘｘ＝０１）、中間（ｘｘ＝１０）、最大（ｘｘ＝１１）帯域幅レベルを含んだ範囲にまで拡大されて、各コレクタにとって利用可能となる。フルオフモードでは、データビットも信頼距離もコレクタからアグリゲータに送り返されない。他の全モードでは、少なくともデータビットは送り返され、しばしば１つ又はそれ以上の信頼距離ビットが送り返される。グループ分けコード（ｘｘ）に加え、各信頼距離の範囲は量子化コード（ｙｙ）により決められる。これら異なるモードは、帯域幅を確保するために、利用される帯域幅を減らす一方で、品質を許容可能に保持するために選択される。データビット及び信頼距離のために使われない帯域幅は、システムの容量を増加させるとか、システムの他の部分の品質を向上させるとかの他の用途に利用できる。コレクタからの帰路帯域幅は、そのコレクタによりサービスされる全ユーザーにより共用されるので、このため幾人かのユーザーにとって必要とされる帯域幅を縮小することにより、より多くのユーザーが特定の通信リンクを共有することが可能となる。
あるユーザーに関して他のコレクタからの信号のアグリゲーションを必要とせずにそのユーザーに関する強力な信号を受信していたコレクタが、突然許容できない程の品質劣化を伴わずには単独でそのユーザーのニーズに対応することができなくなったときに、動的集中制御の有用性の１例が明らかになる。動的な帯域幅制御は、低下した品質を感知し、オペレーションのモードを、例えばアグリゲーション無しの単体コレクタオペレーションから、多数のコレクタからの信号を１人のユーザーのために結合するという多重コレクタオペレーションに切り替える。必要に応じ、初期にはアクティブであった単一コレクタの品質劣化を補償するために、又は初期にアクティブであったコレクタに加えそのユーザーのためにアクティブとなる全コレクタの品質劣化を補償するために、１個或いはそれ以上の多数のコレクタも増強された信頼距離帯域幅レベルに設定される。
フルオフモードではなくて少数のビットを必要とするグルーピングモードの１つのような、最小の帯域幅モードで冗長なコレクタを作動させることの利点は、１個のアクティブなコレクタが許容可能品質を維持するのに十分に強力な信号を受信できなくなったときに、アグリゲータが迅速に応答して最小帯域幅モードで作動中の他のコレクタからの信頼距離を組み合わせるという点にある。帯域幅制御メッセージが送信され、メッセージ受信中のコレクタがそれに応答してより高い帯域幅モードに設定される間に品質の低下が生じることになるが、フルオフモードのオペレーションのために信頼距離が全く送信されなければ起きる可能性が大きい、信号が完全に失われるという事態は発生しない。
ローカル帯域幅制御  −  図１０
図１０に、代表的なユーザ信号の信号強度を時間の関数としてプロットしたものを示す。図１０のユーザ信号は、コレクタ４５又はアグリゲータ１７の近くに位置している。中央（遠隔）制御が行なわれていない場合、コレクタでのローカル制御が作動し、以下の方法で帯域幅が決められる。図４では、ＣＭ記憶装置６３が作動モードを記憶する。
中央帯域幅コマンドがない場合、図１０の信号を受信するコレクタは、図１０の例の場合は６ｄＢであるローカルな高レベル側閾値Ｔhと、図１０では−６ｄＢである低レベル側閾値Ｔhを記憶する。信号強度（又は他の品質計測値）がＴh以上の場合、例えばｘｘ＝０１とｙｙ＝００のデフォルト最低帯域幅が設定される。図１０の例では、高レベル側閾値が約６に設定される。図１０の場合、信号レベルはおよそ、Ｔ＝１からＴ＝２５、Ｔ＝２１０からＴ＝２６０、Ｔ＝３３０からＴ＝３４０の間では、高レベル側閾値よりも高い。信号レベルが高レベル側閾値Ｔhと低レベル側閾値Ｔlhの間にある場合、例えばｘｘ＝１０とｙｙ＝０１のデフォルト中間帯域幅が設定される。信号強度が低レベル側閾値Ｔlh以下の場合、例えばｘｘ＝１１とｙｙ＝１１のデフォルト最高帯域幅が設定される。閾値とデフォルト値に関しては多くの異なった値があり得るので、上記例は単なる例を示している。
使われている制御方法が好ましくない制御動作を示す場合、フィルタ処理やその他の制御処理を導入することができる。例えば、状態の変化する割合が低レベル側閾値を越える場合、履歴モード作動が選択される。
例えばローカルな履歴モードを起動させると仮定した場合、ＣＭ記憶装置６３は上側履歴閾値Ｔuhと下側履歴閾値Ｔlhを記憶する。図１０の例の場合、上側履歴閾値Ｔuhは約−２ｄＢ、下側履歴閾値Ｔlhは約−６ｄＢである。図４の処理ユニット４９も、過剰な振動をなくすために処理関数としてセット／リセットされる履歴トグルビットＨtbを記憶する。
図１０では、説明の都合上、Ｔ＝０で処理が始まった時、履歴トグルビットＨtbはリセット状態にあり、信号レベルは下側履歴閾値Ｔlhよりも高く、信頼距離帯域幅は逆方向チャネルの帯域幅を保存するための低減レベルに設定されているものと仮定する。信号レベルが下側履歴閾値Ｔlhよりも高い限りは、ＣＭプロセッサ６２は、低減信頼距離帯域幅レベルに作動を維持するように機能する。特定の低減信頼距離帯域幅を生成するためのアルゴリズムが、異なる大きさのグループ、範囲圧縮、その他を伴うグルーピングのような多くの可能性のどれか１つが選ばれる。
信号値が、例えば図１０の例でＴ＝４５、Ｔ＝６０、Ｔ＝１２５で起きているように、上側履歴閾値Ｔuh以下に下がった時でも、信頼距離帯域幅は変えられることなく、以前に設定された低減帯域幅値のままに残る。
信号値が、例えばＴ＝１４０で起きているように、下側履歴閾値Ｔlh以下に始めて下がると、ＣＭプロセッサ６２は、例えば最大信頼距離帯域幅レベル時のようなより高い信頼距離帯域幅レベルの作動を設定するように機能する。Ｔ＝１４０で、リセット状態の履歴トグルビットＨtbはセット状態に設定される。履歴トグルビットＨtbがセット状態の場合、信号強度が上側履歴閾値Ｔuhを超えるまでは、信頼距離帯域幅値は低減帯域幅値に切り換えられることはない。特に、図１０では、信号レベルが下側履歴閾値Ｔlhを超えるＴ＝１４９では、履歴トグルビットＨtbがリセットされず信頼距離帯域幅がフル信頼距離値のままなので、信頼距離帯域幅は変わらない。
信号値が、例えばＴ＝２１０で起きているように、上側履歴閾値Ｔuhを再び超えると、ＣＭプロセッサ６２は、例えば図１０のＴ＝２０５で起きているように低減信頼距離帯域幅レベルの作動を設定するように機能する。この時履歴トグルビットＨtbはリセットされる。
図１０の例の場合、低減信頼距離値は、Ｔ＝２０５からＴ＝２６０の間、設定されたままである。Ｔ＝２６０で信号値が下側履歴閾値Ｔlh以下に再度下がり、履歴トグルビットＨtbがリセット状態であると、ＣＭプロセッサ６２は、高レベル側信頼距離帯域幅レベルの作動をセットするように機能し、この作動は信号強度が上側履歴閾値Ｔuhを再び超えるＴ＝２８０まで続く。Ｔ＝２６０で履歴トグルビットＨtbはリセットされ、再度セットされるＴ＝２８０までリセットされたまま続く。
図１０の例で、低減信頼距離値は、Ｔ＝２８０からＴ＝３５０までの間、セットされたままである。Ｔ＝３５０で信号値が再度下がり、Ｔ＝２１０からＴ＝２６０までの間以下に下がり、履歴トグルビットＨtbがリセット状態であると、ＣＭプロセッサ６２は、より高い信頼距離帯域幅レベルの作動をセットするように機能し、この作動は信号強度が上側履歴閾値Ｔuhを再び超えるＴ＝３６５まで続く。Ｔ＝３６５で、履歴トグルビットＨtbはリセットされ、図１０の例のようにリセット状態のままとなる。
閾値レベルの制御
本発明の幾つかの実施例では、高レベル側閾値Ｔhは、低減信頼距離帯域幅レベルだけが必要であることを示すために存在している。信号レベルが高レベル側閾値Ｔh以上の時はいつも、こうした制御用に作動可能になったコレクタは、遠隔コマンドからの可能性としてあり得るオーバーライドの影響を受け、低減信頼距離帯域幅レベルでのみ送信を行う。高レベル側閾値Ｔhを増減すると、システムの使用する帯域幅が増減することになる。
下側履歴閾値Ｔlhと上側履歴閾値Ｔuhは、信頼距離用に使用される逆方向チャネル帯域幅の制御を助けるために設定される。下側履歴閾値Ｔlhを上げると、システムが全信頼距離を送るためにより頻繁に作動するので、帯域幅の使用が上がることになる。同様に、下側履歴閾値Ｔlhを下げると、システムが全信頼距離を送って作動する頻度は減るので、帯域幅の使用が下がることになる。
本発明の幾つかの実施例では、効率的な帯域幅利用を目的としてシステムを調整するために、アグリゲータは様々なコレクタが使用する閾値レベルを多くのコレクタ間の帯域幅割当を基にして設定する。
多数のコレクタ信号に基づく中央制御  −  図１１−１８
図１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、図１のユーザＵ２に関して、コレクタＣ１，Ｃ２，Ｃ３からのユーザの逆方向チャネル信号をそれぞれグラフ表示したものであり、図１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、これらのグラフ表示の時間目盛７０から８５までの部分を拡大した時間間隔で示したものである。図１１ＢのコレクタＣ２の平均信号レベルは、図１１ＡのコレクタＣ１、図１１ＣのコレクタＣ３の平均信号レベルよりも高いことに注目されたい。平均信号レベルにおけるこの差の主たる原因は、コレクタＣ１，Ｃ２，Ｃ３に対するユーザＵ２の位置である。ユーザＵ２はコレクタＣ２に最も近いので、コレクタＣ２での平均信号レベルが最も高くなる。ユーザＵ２は、コレクタＣ１，Ｃ３からは遠いので、コレクタＣ１，Ｃ３での平均信号レベルは低くなる。特定のコレクタにおけるユーザからの信号強度は、ユーザと特定コレクタ間の距離をＤとすると、１／Ｄ4にほぼ比例する。コレクタ同士の離間距離を１０ｋｍとし、本例のＵ２は、Ｃ２から約３ｋｍ、Ｃ１とＣ３からは約７．５ｋｍの位置にある。この配置の場合、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が形成する三角形の中心における移動体の信号強度を表す基準レベルを０ｄＢとすると、コレクタＣ１，Ｃ２，Ｃ３での平均信号レベルはそれぞれ、−４．５ｄＢ，１１ｄＢ，−４．６ｄＢとなる。
図１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、図１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃにおいて０ｄＢである閾値レベルに対する図１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの信号を表す。図１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、図１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃのグラフ表示の時間目盛７０から８５までの部分を拡大した時間間隔で示したものである。図１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの信号が０の上か又は下にある場合に応じて、図１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの信号はそれぞれ１か又は０となる。
図１３，１４は、図１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃのタイプ信号の論理ＯＲを示し、図１７，１８は、図１３，１４の時間目盛７０から８５までの部分を拡大した時間間隔で示したものである。図１３（図１７）は、０より高い或る閾値、例えば２に対して処理された図１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの信号と同様な信号の論理ＯＲを示したものである。図１４（図１８）は閾値０に対して処理された図１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの信号の論理ＯＲを示す。図１４（図１８）の信号が１である時は常に、コレクタＣ１，Ｃ２，Ｃ３の内の少なくとも一つはユーザＵ２から充分に強い信号を受信しており、充分な品質の作動を確保するために最大量の信頼距離情報を要求するようなことはない。従って全コレクタに、少なめの信頼距離情報を送り返すようにコマンドすることができる。本例の場合、閾値は０ｄＢ、即ち、三角形の中心にある移動体の相対的な平均信号強度にセットされる。しかし環境次第で、必要とされる閾値を幾分か高め又は低めの信号レベルとすることもできる。
図１２から図１４（図１６から図１８）の決定変数は図１１（図１５）に示された信号レベルを使うことにより直接設定できる。ある実施例では、決定変数はフレームイレージャレイト（ＦＥＲ）、即ちＧＳＭ標準で利用可能なブロックコードパリティチェックを使うことで計測できる信号品質に基づいて設定される。信号品質は平均的にみて、図１２から図１４（図１６から図１８）に示された信号レベルの単調関数である。
最も強い信号を有するコレクタが、満足な品質を満たすには自身だけでは充分強くはないが、信頼距離を結合することで満足な品質が得られる場合、信頼距離の帯域幅レベルを決めなければならない。信号が強い程、必要な信頼距離情報は少なくなり、信号が弱い程、必要な信頼距離情報は多くなる。
コレクタの一つがあるユーザに対し、満足な品質を自分だけで保証するのに充分なレベルをはるかに超える非常に強い信号を有する場合、他のコレクタは信頼距離もデータビットも当該ユーザのために送信しないフルオフモードとなるように命令される。
コレクタの内の最善のコレクタがあるユーザに対し、満足な品質を自分だけで保証するレベルをぎりぎり超える強さの信号を有する場合、他のコレクタは圧縮された信頼距離とデータビットが当該ユーザのために送信される最低帯域幅レベルになるように命令される。最低限のデータビットと幾らかの信頼距離情報を送ることの利点は、単一コレクタモード作動に対する受容可能な信号閾値以下で信号劣化があった場合、メッセージをコレクタに送り返すことで招く可能性のある遅れを伴わずに、当該モードが直ちに多重モード結合に変更できる点である。安全性の余裕を増すため、いずれの作動モードにせよ信号品質の劣化が始まった時には、作動モードをより高い帯域幅レベルへ変更するためにメッセージが送られる。同様に、安全性の余裕を増す利点を活かすため、どの作動モードにせよ信号品質が高まり始めた時には、作動モードをより低い帯域幅レベルへ変更するためにメッセージを送ることができる。
図１３（図１７）の信号が１以下の場合は常に、コレクタＣ１，Ｃ２，Ｃ３の内の２つ又はそれ以上がユーザーＵ２の信号を受信するのに使われ、これらのコレクタ信号が結合されて充分な品質の作動を保証する。図１３（図１７）は図１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの信号と同様であるが、０ｄＢよりも高い閾値、例えば５ｄＢに対して処理された信号の論理ＯＲを示す。図１３（図１７）の信号が１である場合は常に、コレクタＣ１，Ｃ２，Ｃ３の内の少なくとも一つは十分な強さのユーザーＵ２の信号を受信するので、充分な品質の作動を保証するため多数のコレクタ信号の結合を必要とすることはない。図１３（図１７）の信号が１未満である場合は常に、図１４（図１８）の信号はまもなく１未満となると予測されるため、システムは充分な品質の作動を保証するためまもなく、コレクタＣ１，Ｃ２，Ｃ３の内の二つ以上からのより多くの信頼距離情報を必要とすることになる。図１３（図１７）の信号の１からの過渡的な変化は、図１４（図１８）の信号の１からの過渡的な変化となり、図１３（図１７）の信号の１からの過渡的な変化は、信頼距離帯域幅を拡げるための制御メッセージを生成するか、又はコレクタ信号からの信号品質が適切であることを保証するため充分な情報がアグリゲータに伝達されるよう「フルオフ」を「オン」にセットするよう合図するのに使われる。図１７と図１８を見ると、１から０への先行変化が図１７のＴ＝７６で始まっており、これに対応して１から０への追従変化が図１８のＴ＝７８で起きている。１から０への先行変化と追従変化の間の時間差Ｔａは、図１７と図１８の特定の例の場合、約０．２秒である。
図１３（図１７）と図１４（図１８）の波形を生成するために使われる閾値レベルの差は、作動帯域幅モードの変更を合図するために利用可能な時間を決定する。或る特定の実施例の場合、コレクタとアグリゲータの間のメッセージ時間は０．２秒以下に設定される。こうした実施例の場合、図１３（図１７）と図１４（図１８）の波形を生成するために使われる閾値レベル間の差は、図１４（図１８）の信号の１からの過渡的な変化が起こる以前に、図１３（図１７）の信号の１からの過渡的な変化で少なくとも０．２秒以上のリードタイムがあることを保証するように調整される。メッセージ時間と閾値は通信システムの微調整可能なパラメータである。０．２秒というメッセージ時間は一般に、殆どの環境で適切である。例えば５０ｋｍ／ｈで移動する車両の場合、信号レベルが十分な影響を信号に及ぼすほど変化するには約２秒の移動時間（相対的に１／ｅ減衰に対する時定数を２秒とするシャドウフェージング空間相関統計で計算した場合）がかかる。従って、０．２秒というメッセージ時間があれば、高速移動中のユーザに先んじて充分早くシステム帯域幅における変更を容易に制御できることになる。
環境によっては、空間不相関が急激に起こり、システムの応答できる以上の早さで信号品質が劣化する場合がある。こうした環境下では、問題がゾーン内の決まった位置で起こる場合、問題の起こる位置が検出されメモリーに記憶される。こうした位置にユーザが近づくと常に、受容できる品質を複数のコレクタアグリゲーションで維持できるようにさせるため、より多くの信頼距離情報の必要性を予期して帯域幅が拡げられる。この作動モードには、ユーザの大凡の位置に関する情報が必要である。こうした位置情報は、トレーニングシーケンスのタイミングと、ＧＳＭ及びその他のプロトコルで利用可能な信号強度の計測値とから決定される。複数のマクロダイバースコレクタからの信号強度とタイミングの両者は三角測量を行うために使われる。ユーザがこうした位置を離れると、帯域幅は狭められる。
信号品質の問題がユーザ信号の変化のパターンに基づいて予測できる形で起こる環境の場合、こうしたパターンはメモリに記憶され、特定ユーザのこうしたパターンの発生は、メモリに記憶されたパターンと検出されたユーザパラメータを比較することで認識される。両者の一致することが検出されると、受容できる品質を複数のコレクタアグリゲーションで維持できるようにするため、より多くの信頼距離情報の必要性を予期して帯域幅が拡大される。拡大した帯域幅が必要でない場合、帯域幅は狭められる。
フルオフモードへコマンドされるコレクタ
図１の三角形領域の中心から送信する移動体ユーザは、基準値０ｄＢを割り当てられた平均信号強度で、三つのコレクタＣ１，Ｃ２，Ｃ３の全個所で受信される。図１１から図１４に関係する例の場合、この平均信号レベルは、全てのコレクタが全信頼距離を送り返してきた時に、信頼性のある信号にアグリゲートできる最低レベルでもあると仮定されている。目的は、移動体がある距離内にいる場合、最も近いコレクタでの信号が信号のアグリゲーションが必要でないほど充分に強いような、何れかの単一のコレクタからの距離を計算することである。まず特定の環境に対して必要な信号レベルが計算されるが、このレベルはシャドウフェージング標準偏差及び経路損失指数で特徴づけられる。基準レベル０ｄＢで信頼性のあるアグリゲーションができる一定レベルの信号は、５ｄＢでのアグリゲーションをしなくても処理するのに充分な強さを有するであろう。従って、信号が９９％以上の時間に亘って５ｄＢ以上である場合、σを対数正常シャドウフェージングの標準偏差とすると、平均信号レベルは５ｄＢ＋２σでなければならない。本環境でσ＝８ｄＢの場合、この値は２１ｄＢの平均信号レベルが必要なことを意味する。本例に対し本環境の経路損失を１／Ｄ4（都市型セルラー無線の代表的な値）であると仮定すると、特定信号強度基準を満たす距離の計算式は以下のようになる。
オフモード半径＝（コレクタ半径）＊１０(必要なDb/経路損失指数★10)
本式で、コレクタ半径は、コレクタで形成される三角形の中心から任意のコレクタまでの距離である。本例では、図１の三角形の辺の長さが１０ｋｍであり、移動体がオフモード状態であるために基準を満たすことのできる距離は、１．７ｋｍである。何れかのコレクタに近い所にいる移動体ユーザは、９９％以上の時間に亘り、基準アグリゲーションレベルよりも少なくとも５ｄＢ高いことが期待できる。
結合された信号  −  図１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ
図１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、図１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの時間目盛７０から８５までの部分を拡大した時間間隔で示している。この時間内では図１３から分かるように、制御レベルは、単一のコレクタでは適当でないことを意味する０にある。従ってこの期間は、図１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃの信号を結合するために信頼距離を結合する命令が出される。こうした結合の結果を示すのが以下の表３であり、結合出力信号の品質がフレームイレージャレイト（ＦＥＲ）で測定される信頼距離帯域幅に関する異なるモードが示されている。
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帯域幅の節約は、図１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ及び図１３の信号が１未満の状態である時間の量を観察することにより評価できる。表３では、信号品質（フレームイレージャレイトで計測）により、システムは、表４との関連で説明されている帯域幅制御を目的とする、最下位コレクタ信号（Ｃ１）と最上位コレクタ信号（Ｃ２）を決定できる。
表４は、ローカル制御及び中央制御の下でのシステムの帯域幅利用を示す。
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表４で、帯域幅利用の欄は、１人のユーザ用の送信に使われる最大帯域幅レベルに対する帯域幅レベルを表している。これらの値は、グルーピングが行われない場合、信頼距離の３ビット量子化を行う場合、１／４バーストグルーピングを行う場合の間で帯域幅レベルが切換わることを仮定している。従って、図１２の１値は、図１２に０値が存在する時に送られる情報に比べ、４倍の情報が送られることを表している。
表４から、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の各コレクタがローカルに利用できる情報のみを頼りに独立して作動する場合、コレクタＣ１は最大帯域幅レベルの８１％を送信し、コレクタＣ２は最大帯域幅レベルの２９％を送信し、コレクタＣ３は最大帯域幅レベルの７５％を送信することになり、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は平均で最大帯域幅レベルの６１％で送信していることが明らかである。しかし、図１３のＯＲ関数を使う中央アグリゲータでは、全てのコレクタが最大帯域幅レベルの平均３７％で送信するように決定できる。コレクタがグルーピングモードでなくフルオフモードに切り換えられると、節約量は更に大きくなるが、信号レベルが急に変わるとシステムは品質劣化を起こし易くなる。
システム帯域幅レベルを制御するために使われているアルゴリズムは、様々なシステムパラメータに依存している。使用されるパラメータの一つは受信されるユーザの逆方向チャネルの信号品質である。ＧＳＭ又は類似のシステムにおける信号品質の一つの尺度は、フレームエラー割合（ＦＥＲ）と良好フレーム割合（ＧＦＲ）であるり、ＧＦＲ＝（１−ＦＥＲ）である。表５に、ＧＦＲに基づいた三つの品質閾値を示す。閾値Ｔdecreaseは、信号品質がＧＦＲ９９．８％以上である時には常に帯域幅の縮小を合図するために使われ、閾値Ｔincreaseは、信号品質がＧＦＲ９７％以下である時には常に帯域幅の拡大を合図するために使われ、閾値Ｔfullは、信号品質がＧＦＲ９４％以下である時には常にフル帯域幅への変更を合図するために使われる。
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多くの異なるモードの帯域幅制御が、本発明の範囲内で可能である。種々の作動モードを制御するための代表的な制御コードを次表６に示す。表６では、適切な異なった帯域幅レベルを提供するため、帯域幅レベルのイタリック表示値（ローカル最大値、低減値、ローカル最小値、ローカル中間値等）がｘｘとｙｙに関して異なる値で選択されている。表６の幾つかの値を例として示す。
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多数の区域構成−図１９および図２０
図１９において、区域５−１，５−２，…，５−６を含む区域５は図１の区域５と同様であり、夫々の区域５は、区域５−１と同様にユーザ１５を含んでいる。例えば、区域５−２は区域５−１に隣接していて、C4コレクタ４５を含んでおり、該コレクタは、区域５−１で動作する少なくともコレクタC1およびC2コレクタと共に動作する。
図１９には、区域マネージャ２０−１、…、２０−６を有するセルシステムが示されており、その中では区域ネージャ２０−１が典型的である。この区域マネージャは、１以上の区域５−１，…，５−６において、多数のユーザに順方向チャンネル（ＦＣ）通信を放送するための放送装置１６−１，…，１６−６を有し、ここでは放送装置１６−１が典型的である。各ユーザ１５は、コレクタC1，Ｃ2，Ｃ3およびC4を含む多くのコレクタ45の一以上に逆方向チャンネル（ＲＣ）通信を送信し、これはアグリゲータ１７−１，…，１７−６（アグリゲータ１７−１が典型的である）に逆方向チャンネル通信を転送する。区域マネージャ２０は、多くの異なった方法で構成されたベースステーションに位置することができる。一つの構成では、各放送装置は、区域５−１，５−２，…，５−６に対応した六つの異なる周波数領域における異なった６つのセクタの一つであり、順方向チャンネル通信を放送する。異なる区域のユーザは、その放送レンジで動作する対応した周波数領域の逆方向チャンネルを種々のコレクタに送信し、次いで、アグリゲータ１７の対応する一つに逆方向チャンネル通信を転送する。もう一つの構成では、全ての区域が同じ周波数レンジを使用し、セクター化は用いられない。このような実施例では、１以上の区域マネージャを使用することができる。一般に、構成とは無関係に、幾つかのコレクタ位置は幾つかの区域のコレクタコレクタと関係する。例えば、C3は二つの区域５−１および５−２のユーザにサービスを提供する。C3からアグリゲータ１７−１への逆送リンクは、区域５−１および５−２からのユーザによって共用される。
説明した例におけるコレクタC1およびC3のように、複数の区域が共通の関連コレクタからの逆方向チャンネル通信バンド幅を共有する場合、バンド幅を節約するために、一つの区域についての信頼性距離バンド幅は時々、もう一つの区域のバンド幅を増加させるために減少される。各コレクタに使用されるバンド幅を決定するために各コレクタに使用されるアルゴリズムの制御は、図４の信頼性距離プロセッシングユニット４９および図８のプロセッシングユニット７０において保存および実行される。更に、図１の区域マネージャ１は、バンド幅の平衡化のような調節が必要とされるときに、遠隔インターフェース６５上で、プロセッシングユニット４９および７０と通信する。
図１９において、区域マネージャ１２は、隣接する領域５−１，…，５−６および他の区域５’（これは領域５−１，…，５−６に隣接していてもいなくてもよい）における区域マネージャ２０−１，…，２０−６のバンド幅アロケーションを制御する。
図２０において、区域５1，５2，…，５7はそれぞれ図１９のゾーン５と同様であり、７つの区域クラスタを形成する。同様に、図２０において、区域６1，６2，…，６7はそれぞれ図１９のゾーン６と同様であり、７つの区域クラスタを形成する。必要に応じ、何れかの数の追加の区域クラスタを設けて、何れかの特定の領域をカバーしてもよい。図２０の領域マネージャ１２は、種々の領域間での負荷をバランスするために、共通の逆送チャンネルに沿ったコレクタ逆方向チャンネルのバンド幅値を制御するように機能する。例えば、一定の時間（例えばラッシュアワー通勤）の際に、通信量が特定の区域からもう一つの区域へと移動する傾向にある場合は、通信量の多い区域により多くのバンド幅を割り当てられるように、共通逆送チャンネルのバンド幅はダイナミックに分配される。
サブ領域制御−図２１
図２１では、放送装置１６から、破線の三角形で示す区域５内にいるユーザU1，U2，…，UUを含む多数のユーザ１５へと順方向チャンネル（ＦＣ）通信を放送する区域マネージャ２０を有するように、図１の場合と同様の細胞システムが示されている。多数のユーザ１５の夫々は、コレクタC1，C2およびC3を含む多数のコレクタ４５の1以上に対して逆方向チャンネル（ＲＣ）通信を送信し、次いで、これは区域マネージャ２０におけるアグリゲータ１７へと逆方向チャンネル通信を転送する。
夫々のユーザ１５は、放送装置16からの放送を順方向チャンネル上で受信するための、レシーバアンテナを有している。また、夫々のユーザ１５は、逆方向チャンネル上でコレクタ４５へ送信するための送信機を有している。コレクタ４５は、区域５内の、相互に大きな多様性をもった位置にある。従って、多様性の大きい逆方向チャンネル通信の多くのコピーが、各ユーザ用のアグリゲータ１７で受信される。
図２１において、U1ユーザ１５は、放送装置からの順方向チャンネル（ＦＣ）通信、C1，C2およびC3コレクタ４５の夫々へのユーザ／コレクタの逆方向チャンネル通信（u/cＲＣ）、および各コレクタからアグリゲータ１７へのコレクタ／アグリゲータの逆方向チャンネル通信（c/aＲＣ）では典型的である。U1ユーザ１５からの逆方向チャンネル通信は、ユーザからコレクタへの通信u/cＲＣ１およびコレクタからアグリゲータへの通信c/aＲＣ１、ユーザからコレクタへの通信u/cＲＣ２およびコレクタからアグリゲータへの通信c/aＲＣ２、並びにユーザからコレクタへの通信u/cＲＣ３およびコレクタからアグリゲータへの通信c/aＲＣ３が含まれる。図２１における他のユーザU2，…，UUの夫々は、同様の順方向チャンネル通信および逆方向チャンネル通信を有する。
図２１において、U1ユーザ１５−１1，…，１５−１u1は全て、コレクタC1および円弧５1を境界とするサブ領域内に位置し、従って、コレクタC1に近接している。この近接のために、U1ユーザ１５−１1，…，１５−１u1からコレクタC1への逆方向チャンネル送信の信号強度は通常高く、高品質の逆方向送信のために低い信頼性距離のバンド幅を必要とすると予想することができる。同様に、U２ユーザ１５−２1，…，１５−２u2は全て、コレクタC2および円弧５2を境界とするサブ領域内に位置し、従って、コレクタC2に近接しており、またU3ユーザ１５−３1，…，１５−３u3は全て、コレクタC3および円弧５3を境界とするサブ領域内に位置し、従って、コレクタC3に近接している。同様に、この近接のために、U２ユーザ１５−２1，…，１５−２u2からコレクタC2への逆方向チャンネル送信の信号強度は通常高く、高品質の逆方向送信のために低い信頼性距離のバンド幅を必要とすると予想することができ、またその近接のために、U3ユーザ１５−３1，…，１５−３u3からコレクタC3への逆方向チャンネル送信の信号強度は通常高く、高品質の逆方向送信のために低い信頼性距離のバンド幅を必要とすると予想することができる。
図２１において、一般的に円弧５1，５2および５3を境界とする中央サブ領域５cは、コレクタC1，C2およびC3から比較的遠いので、この領域内の全てのUUユーザ１５−U1，…，１５−UuUからコレクタC1，C2およびC3の夫々への逆方向チャンネル送信の信号強度は、サブ領域５1，５2および５3内のコレクタに近いユーザの場合よりも通常は弱く、高品質の逆方向送信のために高い信頼性距離のバンド幅を必要とすると予想することができる。
好ましい実施例を参照して本発明を具体的に示し、説明してきたが、当業者は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、その形態および詳細を種々変更し得ることを理解するであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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