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JP2002523969A - Stack carrier discrete multitone communication technology - Google Patents

Stack carrier discrete multitone communication technology

Info

Publication number
JP2002523969A
JP2002523969A JP2000566980A JP2000566980A JP2002523969A JP 2002523969 A JP2002523969 A JP 2002523969A JP 2000566980 A JP2000566980 A JP 2000566980A JP 2000566980 A JP2000566980 A JP 2000566980A JP 2002523969 A JP2002523969 A JP 2002523969A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spread
frequency
signal
signals
carrier signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000566980A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
エイジー、ブライアン・ジー
Original Assignee
ビームリーチ・ネットワークス・インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ビームリーチ・ネットワークス・インコーポレイテッド filed Critical ビームリーチ・ネットワークス・インコーポレイテッド
Publication of JP2002523969A publication Critical patent/JP2002523969A/en
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    • H04B1/69Spread spectrum techniques
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    • H04B1/7097Interference-related aspects
    • H04B1/7103Interference-related aspects the interference being multiple access interference
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
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    • H04L5/026Multiplexing of multicarrier modulation signals, e.g. multi-user orthogonal frequency division multiple access [OFDMA] using code division
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    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

(57)【要約】 “スタックキャリア”拡散スペクトル通信システム(10)は、ベースバンド信号の時間ドメイン表示を1組の重畳された、すなわちスタックされた複素正弦搬送波で乗算する周波数ドメイン拡散に基づいている。好ましい実施形態(10)において、拡散は大規模高速フーリエ変換(FFT)のビンを活性化する。これによって適度の出力FFTサイズの計算の複雑さが著しく軽減される。1点対多点および多対多(ノードレス)ネットワークトポロジーが可能である。種々のソース(11)のスペクトルダイバーシティを利用することにより干渉消去および増強された信号分離を行うために、符号ヌル化方法が含まれている。基本的なシステム(10)は、空間的分離を使用する干渉消去および増強された信号分離用の多素子アンテナアレイ(26/18) ヌル化方法もまた含むように拡張されてもよい。このような方法によって、無線環境に適合し、あるいはこれに適合されることのできる指向性およびレトロ指向性伝送システムが可能になる。このようなシステムは、帯域幅オン・デマンドおよび高次変調フォーマットと適合し、最新の(最大SINR)デスプレッダ適合アルゴリズムを使用する。 Abstract: A "stack carrier" spread spectrum communication system (10) is based on frequency domain spreading that multiplies the time domain representation of a baseband signal by a set of superimposed, or stacked, complex sinusoidal carriers. I have. In the preferred embodiment (10), diffusion activates the bins of the large-scale fast Fourier transform (FFT). This significantly reduces the computational complexity of a reasonable output FFT size. Point-to-multipoint and many-to-many (nodeless) network topologies are possible. Code nulling methods are included to provide interference cancellation and enhanced signal separation by utilizing the spectral diversity of the various sources (11). The basic system (10) may be extended to also include a multi-element antenna array (26/18) nulling method for interference cancellation and enhanced signal separation using spatial separation. Such a method allows for directional and retro-directional transmission systems that can be adapted to or adapted to a wireless environment. Such systems are compatible with bandwidth-on-demand and higher order modulation formats and use the latest (maximum SINR) despreader adaptation algorithm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

本発明は、一般に無線通信に関し、特に、ダイナミックな環境の変化と結合さ
れた困難な妨害のある環境で多元アクセスするための通信技術に関する。
The present invention relates generally to wireless communications, and more particularly, to communication techniques for multiple access in difficult challenging environments combined with dynamic environmental changes.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

第2次大戦中に1940年代に開発された通信技術には、高周波(HF)帯域
トラヒックを助けるための“周波数ダイバーシティ通信”または“スタックキャ
リア通信”が含まれている。J.Proakis はマグロウヒル社の1989年発行の「
デジタル通信における周波数ダイバーシティ通信技術」のセクション7.4乃至
7.7を引用している。前記J.Proakis によって述べられたダイバーシティ技術
は、大きい減衰のあるチャンネル、すなわち、大きいフェージングのチャンネル
の受信ではエラーが生じる問題に基づいている。フェージング状態が互いに独立
している複数のチャンネルでもとの信号の複数の複製を受信機が供給されると、
全ての複製のチャンネルが共にフェージングで共に減衰する異常な状態を除いて
連続的な通信を確保する可能性が高くなる。そのような確率は評価されることが
できる。
Communication technologies developed during the 1940's during World War II include "frequency diversity communication" or "stack carrier communication" to assist in high frequency (HF) band traffic. J.Proakis published in 1989 by McGraw-Hill, Inc.
Sections 7.4 to 7.7 of "Frequency Diversity Communication Technology in Digital Communication". The diversity technique described by J. Proakis is based on the problem that the reception of a channel with large attenuation, i.e. a channel with large fading, causes errors. When the receiver is provided with multiple copies of the original signal on multiple channels whose fading states are independent of each other,
Except for an abnormal state in which all the replica channels are both faded and attenuated together, there is a high possibility of ensuring continuous communication. Such a probability can be evaluated.

【0003】 周波数ダイバーシティは多くのダイバーシティ方法の1つである。同じ変調
の信号がそれぞれのチャンネルの公称のコヒーレントな帯域幅により分離された
幾つかのキャリアチャンネルにより伝送される。時間ダイバーシティでは、同じ
情報が異なったタイムスロットで伝送される。ダイバーシティ方式では多数のア
ンテナが使用されることができる。複数の受信アンテナは単一の送信アンテナか
ら送られて来た信号を受信するために使用されることができる。最良の効果は受
信アンテナが十分な間隔で離れて配置され、グループ間で異なった多通路妨害を
変化させる。独立した信号のフェージングが観察されるためには公称10波長の
分離距離が一般に必要とされている。
[0003] Frequency diversity is one of many diversity methods. The same modulated signal is transmitted over several carrier channels separated by a nominal coherent bandwidth of each channel. In time diversity, the same information is transmitted in different time slots. In a diversity scheme, multiple antennas can be used. Multiple receive antennas can be used to receive signals sent from a single transmit antenna. The best effect is that the receiving antennas are sufficiently spaced apart to vary the different multipath disturbances between groups. A nominal 10 wavelength separation distance is generally required for independent signal fading to be observed.

【0004】 チャンネルのコヒーレントな帯域幅よりも遥かに大きい帯域幅を有する信号
はより複雑なダイバーシティ方式で使用されることができる。帯域幅Wを有する
そのような信号は多通路成分を解決し、複数の独立したフェージング信号路を有
する受信機を提供する。 別の従来のダイバーシティ技術としては到来角度または空間ダイバーシティお
よび偏波ダイバーシティが含まれる。
[0004] Signals having a bandwidth much larger than the coherent bandwidth of the channel can be used in more complex diversity schemes. Such a signal with bandwidth W resolves multipath components and provides a receiver with multiple independent fading signal paths. Other conventional diversity techniques include angle of arrival or space diversity and polarization diversity.

【0005】 各チャンネルのコヒーレントな帯域幅よりも遥かに大きい帯域幅Wがユーザ
に利用可能であるとき、そのチャンネルは、少なくともそれぞれのチャンネルの
コヒーレントな帯域幅の中心周波数で手動で分離されている周波数多重化された
サブチャンネルに細分されることができる。その後、同じ信号は周波数分割多重
サブチャンネルで送信され、周波数ダイバーシティ動作を行うことができる。同
様の結果は帯域幅Wをカバーする広帯域2進信号を使用することによって得るこ
とができる。
When a bandwidth W that is much larger than the coherent bandwidth of each channel is available to the user, the channels are manually separated by at least the center frequency of the coherent bandwidth of each channel. It can be subdivided into frequency multiplexed sub-channels. Thereafter, the same signal is transmitted on a frequency division multiplexed sub-channel and can perform a frequency diversity operation. Similar results can be obtained by using a wideband binary signal covering the bandwidth W.

【0006】 G.K.Kaleh の文献(IEEE Transaction on Communication,1944年9 月)
には慎重な信号に有害な環境で動作する安全な設定の概要が述べられている。
GKKaleh's literature (IEEE Transaction on Communication, September 1944)
Provides an overview of safe settings that operate in environments that are detrimental to signal caution.

【0007】 J.Proakis は周波数ダイバーシティスプレッドスペクトルおよび多元アクセ
スの概念について前述の文献の第8章に記載している。周波数ホッピングスプレ
ッドスペクトルと組合わせたダイバーシティ送信は多重フェージングおよび部分
的なバンドジャミングについて詳細に説明されている。
[0007] J. Proakis describes the concept of frequency diversity spread spectrum and multiple access in Chapter 8 of the aforementioned reference. Diversity transmission in combination with frequency hopping spread spectrum has been described in detail for multiple fading and partial band jamming.

【0008】 レトロディレクティビティはすでに1959年に提案され、使用されて送信
および受信動作中同一の空間的な利得パターンを与えるために多素子アンテナア
レイに適合されている。このような技術については米国特許第2908002号
明細書および米国特許第4383332号明細書が参考にあげられる。TDDシ
ステムは、例えば受信路と送信路との間のチャンネル変化を最小にすることによ
って、旧式の指向性アンテナアレイを構成する有効な手段を提供する。
[0008] Retrodirectivity was already proposed in 1959 and has been used and adapted to multi-element antenna arrays to provide the same spatial gain pattern during transmit and receive operations. For such a technique, reference may be made to US Pat. No. 2,908,002 and US Pat. No. 4,383,332. TDD systems provide an effective means of constructing older directional antenna arrays, for example, by minimizing channel changes between the receive and transmit paths.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

それ故、本発明の目的は、直接シーケンススプレッドスペクトルにより必要と
されているような介在周波数の間の物理的なスプレッド信号なしにチャンネル歪
の差を明瞭にする広く分離された周波数帯域にわたってデータをスプレッドする
ための無線通信システムを提供することである。
Therefore, it is an object of the present invention to store data over widely separated frequency bands that clarify channel distortion differences without physical spread signals between intervening frequencies as required by the direct sequence spread spectrum. The object is to provide a wireless communication system for spreading.

【0010】 本発明の別の目的は、受信機のデスプレッダにおいて影響された周波数チャ
ンネルをオフに切換えることにより例えば通常のセルラ信号波形を強い狭帯域妨
害下で通信する無線通信システムを提供することである。 本発明の別の目的は、線形の多通路歪の簡単な等化を有する無線通信システム
を提供することである。 本発明の別の目的は、ディスクリートなマルチトーンおよび直交周波数分割多
重化チャンネル化技術と両立する無線通信システムを提供することである。それ
はまた、周波数チャンネル化および逆チャンネル化のために時間パケット化され
たディスクリートなマルチトーンおよび直交周波数分割多重化変調/復調技術と
両立する。
It is another object of the present invention to provide a wireless communication system, for example, for communicating normal cellular signal waveforms under strong narrowband interference by switching off affected frequency channels in a receiver despreader. is there. It is another object of the present invention to provide a wireless communication system with simple equalization of linear multipath distortion. It is another object of the present invention to provide a wireless communication system compatible with discrete multitone and orthogonal frequency division multiplexing channelization techniques. It is also compatible with discrete multitone and orthogonal frequency division multiplexing modulation / demodulation techniques that are time packetized for frequency channelization and dechannelization.

【0011】 本発明の別の目的は、例えばディスクリートなマルチトーンおよび、または
直交周波数分割多重化ベースの周波数チャンネル化装置および逆チャンネル化装
置を使用してスタックされたキャリアスプレッドスペクトル信号が発生された場
合には、スタックされたキャリアスプレッドスペクトルフォーマットがパケット
化される時分割デュプレックスシステムと両立する無線通信システムを提供する
ことである。
Another object of the present invention is to generate a stacked carrier spread spectrum signal using, for example, discrete multitone and / or orthogonal frequency division multiplexing based frequency channelizers and dechannelizers. In some cases, it is an object of the present invention to provide a wireless communication system compatible with a time division duplex system in which a stacked carrier spread spectrum format is packetized.

【0012】 本発明の別の目的は、周波数分割多重アクセスのような多元アクセス容量の
無線通信システムを提供することである。 本発明の別の目的は、コード分割多元アクセスのようなスタックキャリア多元
アクセスと同様の容量の無線通信システムを提供することである。 本発明の別の目的は、高次のデジタル変調と両立する無線通信システムを提供
することである。
Another object of the present invention is to provide a multiple access capacity wireless communication system such as frequency division multiple access. It is another object of the present invention to provide a wireless communication system with a capacity similar to stack carrier multiple access, such as code division multiple access. It is another object of the present invention to provide a wireless communication system compatible with higher order digital modulation.

【0013】 本発明の別の目的は、帯域幅オンディマンドなフレキシブルなデータレート
接続のための無線通信システムを提供することである。 本発明のさらに別の目的は、空間分割多元アクセスのような多元アクセス、妨
害除去、およびチャンネル等化能力のためのコードヌル(null)応用における無線
通信システムを提供することである。 本発明の別の目的は、チャンネル帯域幅アレイの分散を制御するために、各空
間チャンネルまたはアンテナビームについての独立した複素数利得を使用してデ
ータをスプレッドするためにスプレッドコードを空間的に拡張することにより適
応アンテナアレイを使用するための無線通信システムを提供することである。
Another object of the present invention is to provide a wireless communication system for bandwidth-on-demand flexible data rate connection. It is yet another object of the present invention to provide a wireless communication system in code null applications for multiple access, such as space division multiple access, jamming rejection, and channel equalization capabilities. Another object of the invention is to spatially extend the spread code to spread the data using independent complex gains for each spatial channel or antenna beam to control the dispersion of the channel bandwidth array Accordingly, it is an object of the present invention to provide a wireless communication system for using an adaptive antenna array.

【0014】 本発明の別の目的は、ベースバンドデータ、チャンネル構造、またはスタッ
クキャリアスプレッドフォーマットの基礎となる特性を利用して、例えば、ブラ
インドでないパイロット指令、ブラインドデータ指令、およびその他の技術のよ
うな新しいアレイ適応技術と両立する無線通信システムを提供することである。
Another object of the present invention is to take advantage of the underlying characteristics of baseband data, channel structure, or stack carrier spread format, such as non-blind pilot commands, blind data commands, and other techniques. To provide a wireless communication system compatible with a new array adaptation technology.

【0015】 本発明の別の目的は、レトロ方向性の通信技術と両立する無線通信システム
を提供することである。 本発明の別の目的は、通常のコード分割多元アクセス、データ活性化システム
とバック両立性の無線通信システムを提供することである。
Another object of the present invention is to provide a wireless communication system compatible with retro-directional communication technology. It is another object of the present invention to provide a conventional code division multiple access, data activation system and back compatible wireless communication system.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

簡単に説明すると、本発明の1実施形態は“スタックキャリア”スプレッドス
ペクトル通信システムを含んでいる。そのシステムにおいては、スプレッドは1
組の重畳された、またはスタックされた複素数正弦波搬送波キャリアによってベ
ースバンド信号の時間ドメイン表示を乗算することによって周波数ドメインにお
いて行われる。実際には、スプレッドは大きい高速フーリエ変換(FFT)のビ
ンを単純に付勢することによって行われる。これは適度の出力FFTの大きさに
対して計算の複雑さを著しく節約する。例えばβ=9を有するカイザー・ベッセ
ルウインドウは、隣接するトーンからの許容できない妨害、例えばトーン間干渉
にトーンをさらすことなく、トーン間のスペースを一杯にするために使用される
ことができる。実際には、βの高い値は隣接するトーンとの間に許容可能な干渉
を与え、遠いトーンとの間では非常に低い干渉を与える。この基本技術はその後
時分割デュプレックス、コード分割多元アクセス、空間分割多元アクセス、周波
数分割多元アクセス、適応アンテナアレイ、および干渉、妨害消去技術と組合わ
される。
Briefly, one embodiment of the present invention includes a "stack carrier" spread spectrum communication system. In that system, the spread is 1
This is done in the frequency domain by multiplying the time domain representation of the baseband signal by a set of superimposed or stacked complex sinusoidal carrier carriers. In practice, the spreading is done by simply energizing the large Fast Fourier Transform (FFT) bins. This saves a great deal of computational complexity for a moderate output FFT size. For example, a Kaiser-Bessel window with β = 9 can be used to fill the space between tones without exposing the tones to unacceptable interference from adjacent tones, eg, inter-tone interference. In practice, high values of β will give acceptable interference with adjacent tones and very low interference with distant tones. This basic technique is then combined with time division duplex, code division multiple access, space division multiple access, frequency division multiple access, adaptive antenna arrays, and interference and interference cancellation techniques.

【0017】 本発明の利点は、スペクトルダイバーシティのための広い分離した周波数帯
域にわたってデータをスプレッドする無線通信方法が提供されることである。こ
れは特に、帯域が非常に広く分離されている応用では周波数ダイバーシティを利
用する有効な効率のよい方法を提供する。 本発明の利点はまた、強い狭帯域干渉下でさえ通信する無線通信方法が提供さ
れることである。それ故スタックキャリアスプレッドスペクトル(SCSS)リ
ンクはセルラオーバーレイ応用のような強い狭帯域周波数分割多元アクセス(F
DMA)および時分割多元アクセス(TDMA)セルラ無線信号の存在において
も維持されることができる。そのようなリンクはまた、帯域外の信号の高調波に
よるスプリアス妨害の存在においても維持されることが可能である。
An advantage of the present invention is that a wireless communication method is provided that spreads data over a wide discrete frequency band for spectrum diversity. This provides an effective and efficient way to take advantage of frequency diversity, especially in applications where the bands are very widely separated. An advantage of the present invention is also that a wireless communication method is provided that communicates even under strong narrowband interference. Therefore, Stacked Carrier Spread Spectrum (SCSS) links are required for strong narrowband frequency division multiple access (F) such as cellular overlay applications.
DMA) and time division multiple access (TDMA) cellular radio signals can also be maintained. Such a link can also be maintained in the presence of spurious interference due to out-of-band signal harmonics.

【0018】 本発明の利点はまた、線形のチャンネル歪の簡単な等化を可能にし、静止、
または疑似静止した線形チャンネル歪が送信スプレッドコードに対する増加され
た影響として近似されることを可能にする無線通信方法が提供されることである
。それはさらに、パケット内のドップラスプレッドの除去を除いては追加のフィ
ルタ動作なしにデスプレッドまたはスプレッド動作にチャンネル等化動作を包含
させることを可能にする。基本技術はベースバンドの帯域幅、プレスプレッド、
メッセージ信号と同程度にマルチパス分散を等化する。このマルチパス等化動作
は、メッセージ信号の帯域幅が低い場合には非常に簡単にすることができる。プ
レスプレッドされたメッセージ信号の帯域幅が十分に低い場合、例えばプレスプ
レッドされたメッセージ信号の相関幅または逆帯域幅が送信チャンネル中の最大
のマルチパス遅延の多数倍である場合には、この等化動作は複素数の乗算演算に
減少され、それは自動的に適応デスプレッド動作中に含まれる。これは通常のC
DMAシステムと対照的であり、通常のCDMAシステムでは、スプレッド信号
の相関幅が送信チャンネル中の最大のマルチパス遅延の多数倍である場合であっ
ても付加的な等化動作が必要である。
The advantages of the present invention also enable simple equalization of linear channel distortion,
Or a wireless communication method is provided that allows quasi-stationary linear channel distortion to be approximated as an increased effect on the transmitted spread code. It further allows the de-spreading or spreading operation to include a channel equalization operation without additional filtering, except for the removal of Doppler spread in the packet. The basic technologies are baseband bandwidth, prespread,
Equalize multipath dispersion to the same extent as message signals. This multipath equalization operation can be very simple if the bandwidth of the message signal is low. If the bandwidth of the pre-spread message signal is sufficiently low, for example, if the correlation width or inverse bandwidth of the pre-spread message signal is many times the maximum multipath delay in the transmission channel, etc. The binning operation is reduced to a complex multiplication operation, which is automatically included during the adaptive despread operation. This is a normal C
In contrast to DMA systems, conventional CDMA systems require additional equalization even when the spread width of the spread signal is many times the maximum multipath delay in the transmission channel.

【0019】 本発明の別の利点は、ディスクリートなマルチトーンおよび直交周波数分割
多重状の周波数チャンネル化技術と両立する無線通信方法が得られることである
。これは送信スプレッドコードに対する正確な増加する影響として静止および線
形チャンネル歪をモデル化することを可能にする。 本発明の別の利点は、時分割デュプレックスシステムと両立する無線通信方法
が得られることである。それ故、時分割デュプレックス通信フォーマットは、ス
タックキャリアスプレッドスペクトル変調フォーマットがパケット化される場合
に使用されることができ、例えば、スタックキャリアスプレッドスペクトル信号
がディスクリートなマルチトーンおよび直交周波数分割多重ベースの周波数チャ
ンネル化装置および逆チャンネル化装置の少なくとも1つを使用して発生される
場合に使用されることができる。通信リンクのいずれかの端部における送信チャ
ンネルの“局部的”評価が可能になり、チャンネルのプレエンファシス、送信位
置のチャンネル等化トポロジー、およびレトロ方向性送信技術を著しく簡単にす
る。
Another advantage of the present invention is that it provides a wireless communication method that is compatible with discrete multitone and orthogonal frequency division multiplexing frequency channeling techniques. This makes it possible to model static and linear channel distortions as the exact increasing effect on the transmitted spread code. Another advantage of the present invention is that it provides a wireless communication method that is compatible with time division duplex systems. Therefore, the time division duplex communication format can be used when the stack carrier spread spectrum modulation format is packetized, for example, when the stack carrier spread spectrum signal is a discrete multitone and orthogonal frequency division multiplex based frequency. It can be used when generated using at least one of a channelizer and a reverse channelizer. "Local" evaluation of the transmission channel at either end of the communication link is possible, greatly simplifying channel pre-emphasis, transmission position channel equalization topology, and retro-directional transmission techniques.

【0020】 本発明の別の利点は、多元アクセス能力のコード分割多元アクセスタイプ、
例えばスタックキャリア多元アクセスキキキによる無線通信方法が得られること
である。1点多点間通信リンクは、デスプレッダにおいて信号を分離するために
線形の相互依存性(直交または非直交)スプレッド利得のセットを使用して周波
数チャンネルの同じサブセットによって信号を送信することによって構成される
。スプレッドコードは非直交にできるから、コードヌル技術と共に使用されると
きの本発明の利点は、非直交スプレッドコードの使用が可能になることである。
Another advantage of the present invention is that it has multiple access capability code division multiple access type,
For example, a wireless communication method using a stack carrier multiple access method can be obtained. A point-to-multipoint communication link is constructed by transmitting signals over the same subset of frequency channels using a set of linear interdependent (orthogonal or non-orthogonal) spread gains to separate the signals at the despreader. You. An advantage of the present invention when used with code null technology is that it allows the use of non-orthogonal spread codes because the spread codes can be non-orthogonal.

【0021】 本発明の別の利点は、“デマンドに応じた帯域幅”のフレキシブルなデータ
速度技術と両立する無線通信方法が得られることである。所定のリンクで供給さ
れるデータ速度は、多数の時間、周波数、またはスタックキャリアチャンネルに
より単一のユーザへの送信プリミティブにより小さいインクレメントで増加また
は減少させることができる。その後、データ速度は調整されて、多数のスタック
されたキャリアチャンネルを使用して増加される場合には、データ速度は帯域幅
を増加させることなく調整されることができる。
Another advantage of the present invention is that it provides a wireless communication method that is compatible with "demand bandwidth" flexible data rate technology. The data rate provided on a given link can be increased or decreased in smaller increments for transmission primitives to a single user by multiple time, frequency, or stack carrier channels. Thereafter, if the data rate is adjusted and increased using multiple stacked carrier channels, the data rate can be adjusted without increasing the bandwidth.

【0022】 本発明の別の利点は、高度のデジタル変調と両立する無線通信方法が得られ
ることである。任意のMary デジタルベースバンド変調フォーマットと両立し、
各周波数チャンネルにおいて高い数のビット/シンボルの伝送により容量の改善
が可能になる。再使用は改善され、マルチセル通信ネットワークにおける“負荷
の平衡”は各プリミティブにおけるシンボル当たりのビット数を変化することに
よって含まれることができる。
Another advantage of the present invention is that it provides a wireless communication method that is compatible with advanced digital modulation. Compatible with any Mary digital baseband modulation format,
Transmission of a high number of bits / symbol in each frequency channel allows for improved capacity. Reuse is improved and "load balancing" in multi-cell communication networks can be included by varying the number of bits per symbol in each primitive.

【0023】 本発明の別の利点は、例えばコードヌル技術における空間分割多元アクセス
,妨害除去、およびチャンネル等化能力を有する無線通信方法が得られることで
ある。最適のまたは準最適の線形妨害消去および信号抽出技術におけるそのよう
な空間分割多元アクセス状コードヌル技術は、信号の周波数ダイバーシティまた
はスペクトルダイバーシティに基づいたデスプレッダにおけるスタックキャリア
スプレッドスペクトル信号の分離に有効である。セル内のスタックキャリアスプ
レッドスペクトル信号に対する妨害消去はそれによって行われ、同時にセル外の
妨害の消去、例えば再使用強化能力も得られる。これは広い範囲のスプレッドフ
ォーマットに対して一般に適用可能なコードヌル技術の最も有効な使用を可能に
する。特に、シンボルについての変調の直接シーケンススプレッドスペクトルフ
ォーマットを使用するために開発されたコードヌル技術についての2つの能力改
善の1つの係数を与える。そのフォーマットではスプレッド利得が基礎となるメ
ッセージシンボル毎に1回反復する。
Another advantage of the present invention is that it provides a wireless communication method with space division multiple access, interference rejection, and channel equalization capabilities, for example, in code null technology. Such space-division multiple access-like code nulling techniques in optimal or sub-optimal linear jamming cancellation and signal extraction techniques are useful for separating stack carrier spread spectrum signals in a despreader based on signal frequency or spectrum diversity. The interference cancellation for the stacked carrier spread spectrum signal in the cell is thereby performed, while at the same time the cancellation of the interference outside the cell, eg the ability to enhance reuse, is obtained. This allows for the most efficient use of code null techniques generally applicable to a wide range of spread formats. In particular, it provides one factor of two performance improvements for code null techniques developed to use the direct sequence spread spectrum format of modulation for symbols. In that format, the spread gain repeats once for each underlying message symbol.

【0024】 本発明の別の利点は、適応アンテナアレイにより使用されることのできる無
線通信方法が得られることである。
Another advantage of the present invention is that it provides a wireless communication method that can be used with an adaptive antenna array.

【0025】 本発明の別の利点は、新しいアレイ適応技術と両立し、それによって空間ダ
イバーシティ、周波数スペクトルダイバーシティ、偏波ダイバーシティおよび空
間/周波数/偏波ダイバーシティの組合わせに基づいて信号を分離する無線通信
方法が得られることである。
Another advantage of the present invention is that radios that separate signals based on spatial diversity, frequency spectrum diversity, polarization diversity, and combinations of space / frequency / polarization diversity are compatible with the new array adaptation techniques. A communication method is to be obtained.

【0026】 本発明の別の利点は、レトロ方向性通信技術と両立する無線通信方法が得ら
れることである。これは単一アンテナまたはアンテナアレイを含むスタックキャ
リアスプレッドスペクトルシステムに対する空間的なレトロディレクチブな技術
の直接の拡張を可能にする。また、1点・多点通信リンクの基地局における最も
複雑な集中した動作を可能にし、システム全体のコストを著しく減少させる。
Another advantage of the present invention is that it provides a wireless communication method that is compatible with retro directional communication technology. This enables a direct extension of spatial retrodirective techniques to a stacked carrier spread spectrum system that includes a single antenna or antenna array. It also allows the most complex centralized operation at the base station of a single point / multipoint communication link, significantly reducing the cost of the overall system.

【0027】 本発明のさらに別の利点は、通常のコード分割多元アクセス、データ活性化
技術と両立する逆方向の無線通信方法が得られることである。
Yet another advantage of the present invention is that a reverse wireless communication method is provided that is compatible with normal code division multiple access and data activation techniques.

【0028】 これら、およびその他の本発明の目的および利点は、各種の図面で示されて
いる好ましい実施形態の以下の詳細な説明により、当業者には疑問のないものと
なるであろう。
These and other objects and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description of the preferred embodiments, as illustrated in the various drawings.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

図1はここでは参照符号10で参照されている本発明の通信システムの実施形態
を示している。システム10は複数の遠隔装置12−17と2方向無線通信する基地局
11を具備している。図1の基地局11周辺の遠隔装置12−17の位置は、時間におけ
る種々の点で全てまたは1以上の遠隔装置により想定されることができる3次元
の種々の異なる位置を表している。基地局11は多素子アンテナ18を有する。各遠
隔装置12−17は対応するアンテナ19−24を有し、それらの幾つかまたは全ては多
素子アンテナ、例えばアンテナ21、23、24を具備してもよい。アンテナ18−24は
、送信アンテナと受信アンテナを分離するためトランシーバに接続されている1
つの物理的アンテナから、異なる空間信号感度をそれぞれ表すアンテナのアレイ
までの範囲にわたる代りのものを表している。さらに、幾つかまたは全てのアン
テナ18−24は偏波ダイバースであってもよい。即ち、アンテナ18−24のあるアン
テナは正の感知で偏波され(例えばアンテナ20)、あるアンテナは負の感知で偏
波される(例えばアンテナ22)。“正/負”の偏波感度は“水平/垂直”線形偏
波と、“時計回り/反時計回り”の円形偏波と、“傾斜した45/135 ”偏波等に
基づいている。真の雑音は全ての方向から同等にシステム10に侵入し、干渉、妨
害源は典型的に特定の方向から到着する信号により限定される。基地局11と遠隔
装置12−17との間のマルチパス信号はチャンネルフェードと他の問題を起こすタ
イプの干渉を表している。
FIG. 1 shows an embodiment of the communication system of the present invention, here referenced by reference numeral 10. System 10 is a base station for two-way wireless communication with a plurality of remote units 12-17.
11 is provided. The locations of remote units 12-17 around base station 11 in FIG. 1 represent various different locations in three dimensions that can be assumed by all or one or more remote units at various points in time. The base station 11 has a multi-element antenna 18. Each remote unit 12-17 has a corresponding antenna 19-24, some or all of which may include multi-element antennas, for example, antennas 21, 23,24. Antennas 18-24 are connected to transceivers to separate the transmitting and receiving antennas.
It represents an alternative ranging from one physical antenna to an array of antennas each representing a different spatial signal sensitivity. Further, some or all antennas 18-24 may be polarization diversity. That is, some antennas 18-24 are polarized with positive sensing (e.g., antenna 20) and some antennas are negatively polarized (e.g., antenna 22). "Positive / negative" polarization sensitivity is based on "horizontal / vertical" linear polarization, "clockwise / counterclockwise" circular polarization, "tilted 45/135" polarization, and the like. True noise penetrates system 10 equally from all directions, and the sources of interference and jamming are typically limited by signals arriving from a particular direction. Multipath signals between base station 11 and remote units 12-17 are indicative of a type of interference that causes channel fades and other problems.

【0030】 システム10はまた、多素子アンテナ26を有する第2の基地局25により表され
るように多点対多点ネットワークと1点対1点ネットワークトポロジを含んでい
ることもできる。多点対多点ネットワークは図1で示されているもののスーパー
セットであり、隣接する呼インターフェイスが制御される必要があるセルシステ
ムで有効である。ネットワーク中の各基地局(ベース)または遠隔装置トランシ
ーバは任意の異なる数のアンテナ素子と拡散(スプレッド)要素を有することが
でき、例えばこれらは異なる数の周波数セルにわたってスプレッドされてもよい
。空間的に局部化された干渉、妨害は他のスタックキャリアネットワークおよび
ネットワーク内のセルからおよび他の干渉物、例えばジャミングまたはネットワ
ークが層化されているFDMA信号から到着できる。真の雑音は全ての方向から
均等に、または非均等にシステムに侵入し、ここで“均等”は等方性雑音を表す
The system 10 may also include a point-to-multipoint network and a point-to-point network topology as represented by a second base station 25 having a multi-element antenna 26. A multipoint-to-multipoint network is a superset of that shown in FIG. 1 and is useful in cellular systems where adjacent call interfaces need to be controlled. Each base station or remote unit transceiver in the network may have any different number of antenna elements and spreading elements, for example, which may be spread across different numbers of frequency cells. Spatially localized interference, jammers can arrive from other stack carrier networks and cells within the network and from other interferers, such as jamming or network-layered FDMA signals. True noise penetrates the system equally or unequally from all directions, where "equal" refers to isotropic noise.

【0031】 システム10の無線通信の基本手段はここでは“スタックキャリア拡散(スプ
レッド)スペクトル”(SCSS)と呼び、ここでは実質的な周波数ダイバーシ
ティを有するディスクリートな多数のトーン(DMT)は基地局11と各遠隔装置
12−17により他のものへ同時に送信される。1つのベースバンドデータシンボル
は1つの装置11−17からの各セットのディスクリートなマルチトーン送信でスプ
レッドスペクトル変調される。正確なデータ回復は、ディスクリートなトーンで
情報を伝達する幾つかの個々のチャンネルが消失するか非常に過酷に妨害されて
も、目的地とする受信機により実現されることができる。
The basic means of wireless communication of system 10 is referred to herein as the “stack carrier spread spectrum” (SCSS), where discrete multiple tones (DMTs) having substantial frequency diversity are transmitted to base station 11. And each remote device
Sent simultaneously to others by 12-17. One baseband data symbol is spread spectrum modulated with each set of discrete multitone transmissions from one device 11-17. Accurate data recovery can be achieved by the destination receiver even if several individual channels carrying information in discrete tones are lost or severely disturbed.

【0032】 本発明は例えば図2のA乃至図6のBで示されている幾つかの組合わされた
実施形態のような種々の方法でさらに表されることができる。図2のA乃至図6
のBで紹介された各主要な素子を図7−17と組合わせてさらに詳細に説明する
。各アレイのアンテナは任意の空間的配置を有することができ、例えばアレイは
正確に機能するための特別なアンテナ形状を必要としない。さらに、アンテナは
空間と同様に偏波で異ならせることができる。
The present invention can be further represented in various ways, for example, in some combined embodiments shown in FIGS. 2A-6B. A to FIG. 6 of FIG.
Each of the main elements introduced in B will be described in further detail in combination with FIGS. 7-17. The antennas in each array can have any spatial arrangement, for example, the arrays do not require a special antenna shape to function correctly. In addition, antennas can differ in polarization as well as in space.

【0033】 図2のAは多素子アレイアンテナ(AA)34に接続されているスタックキャ
リアスプレッドスペクトル(SCSS)送信機バンク32を具備する1点対1点送
信機30を示している。地点間受信機36はスタックキャリアスプレッドスペクトル
(SCSS)受信機バンク40に接続されている多素子アンテナアレイ(AA)38
を具備している。各アンテナアレイはデータの送信と受信用の複数の空間的に分
離されたアンテナを具備している。適合性のアンテナアレイ処理、例えば適合性
の線形結合および/または多数の空間的に分離されたアンテナによる送信はここ
で、即ち図2のB、図6のAまたは図6のBでは、スタックキャリアスプレッド
およびデスプレッド動作により結合されない。アレイ適合プロセスはスタックキ
ャリアのスプレッドおよびデスプレッド動作に包含されない。
FIG. 2A shows a point-to-point transmitter 30 with a stacked carrier spread spectrum (SCSS) transmitter bank 32 connected to a multi-element array antenna (AA) 34. A point-to-point receiver 36 is a multi-element antenna array (AA) 38 connected to a stack carrier spread spectrum (SCSS) receiver bank 40.
Is provided. Each antenna array includes a plurality of spatially separated antennas for transmitting and receiving data. Adaptive antenna array processing, such as adaptive linear combination and / or transmission with multiple spatially separated antennas, is here, ie, in FIG. 2B, FIG. 6A or FIG. Not combined by spread and despread operations. The array matching process is not involved in the stack carrier spread and despread operations.

【0034】 図2のBは多素子アンテナアレイ(AA)46に接続されたスタックキャリア
多元アクセス(SCMA)送信機バンク44を具備するネットワーク送信機42を示
している。ネットワーク受信機バンク48はスタックキャリア多元アクセス(SC
MA)受信機バンク52に接続された多素子アンテナアレイ(AA)50を具備して
いる。
FIG. 2B shows a network transmitter 42 with a stacked carrier multiple access (SCMA) transmitter bank 44 connected to a multi-element antenna array (AA) 46. The network receiver bank 48 has a stack carrier multiple access (SC)
MA) comprising a multi-element antenna array (AA) 50 connected to a receiver bank 52.

【0035】 図3のAは、時分割デュプレクサ(TDD)58へ接続されたスタックキャリ
アスプレッドスペクトル(SCSS)送信機56を具備している1点対1点送信機
54を示している。1点対1点受信機60はスタックキャリアスプレッドスペクトル
(SCSS)受信機64へ接続された時分割デュプレクサ62を含んでいる。
FIG. 3A shows a point-to-point transmitter comprising a stack carrier spread spectrum (SCSS) transmitter 56 connected to a time division duplexer (TDD) 58.
54 is shown. Point-to-point receiver 60 includes a time division duplexer 62 connected to a stack carrier spread spectrum (SCSS) receiver 64.

【0036】 図3のBは、時分割デュプレクサ(TDD)70へ接続されたスタックキャリ
ア多元アクセス(SCMA)送信機68を含んでいるネットワーク送信機66を示し
ている。ネットワーク受信機72はスタックキャリア多元アクセス(SCMA)受
信機76へ接続された時分割デュプレクサ74を具備している。
FIG. 3B shows a network transmitter 66 including a stack carrier multiple access (SCMA) transmitter 68 connected to a time division duplexer (TDD) 70. Network receiver 72 includes a time division duplexer 74 connected to a stack carrier multiple access (SCMA) receiver 76.

【0037】 図4のAは、コードヌル82に接続されたスタックキャリアスプレッドスペク
トル(SCSS)送信機80を含んでいる1点対1点送信機78を示している。1点
対1点受信機84はスタックキャリアスプレッドスペクトル(SCSS)受信機88
へ接続されたコードヌル86を含んでいる。
FIG. 4A shows a point-to-point transmitter 78 including a stack carrier spread spectrum (SCSS) transmitter 80 connected to a code null 82. The point-to-point receiver 84 is a stack carrier spread spectrum (SCSS) receiver 88.
Contains a code null 86 connected to.

【0038】 図4のBは、コードヌル94に接続されたスタックキャリア多元アクセス(S
CMA)送信機92を具備しているネットワーク送信機90を示している。ネットワ
ーク受信機96はスタックキャリア多元アクセス(SCMA)受信機100 へ接続さ
れたコードヌル98を含んでいる。
FIG. 4B illustrates a stack carrier multiple access (S) connected to code null 94.
A network transmitter 90 comprising a CMA) transmitter 92 is shown. Network receiver 96 includes a code null 98 connected to a stack carrier multiple access (SCMA) receiver 100.

【0039】 図5のAは、広く分離された周波数チャンネル化装置106 に接続されたスタ
ックキャリアスプレッドスペクトル(SCSS)送信機104 を含んでいる1点対
1点送信機102 を示している。1点対1点受信機108 はスタックキャリアスプレ
ッドスペクトル(SCSS)受信機112 へ接続された広く分離された周波数チャ
ンネル化装置110 を具備している。
FIG. 5A shows a point-to-point transmitter 102 including a stack carrier spread spectrum (SCSS) transmitter 104 connected to a widely separated frequency channelizer 106. Point-to-point receiver 108 comprises a widely separated frequency channelizer 110 connected to a stack carrier spread spectrum (SCSS) receiver 112.

【0040】 図5のBは、広く分離された周波数チャンネル化装置118 に接続されたスタ
ックキャリア多元アクセス(SCMA)送信機116 を含んでいるネットワーク送
信機114 を示している。ネットワーク受信機120 はスタックキャリア多元アクセ
ス(SCMA)受信機124 へ接続される広く分離された周波数チャンネル化装置
122 を含んでいる。
FIG. 5B shows a network transmitter 114 including a stacked carrier multiple access (SCMA) transmitter 116 connected to a widely separated frequency channelizer 118. Network receiver 120 is a widely separated frequency channelizer connected to a stack carrier multiple access (SCMA) receiver 124.
Contains 122.

【0041】 図6のAは、1点対1点トランシーバシステム126 を示しており、ここでは
スタックキャリアスプレッドスペクトル(SCSS)送信機バンク128 は、スタ
ックキャリアスプレッドスペクトル(SCSS)受信機バンク128 の制御下で、
レトロアダプタ136 により多素子アンテナアレイ(AA)132 とスタックキャリ
アスプレッドスペクトル(SCSS)受信機バンク134 との両者に接続されてい
る同期された時分割デュプレクサ(TDD)バンク130 に接続されている。
FIG. 6A shows a point-to-point transceiver system 126 in which a stack carrier spread spectrum (SCSS) transmitter bank 128 controls a stack carrier spread spectrum (SCSS) receiver bank 128. Below,
A retro adapter 136 connects to a synchronized time division duplexer (TDD) bank 130 which is connected to both a multi-element antenna array (AA) 132 and a stack carrier spread spectrum (SCSS) receiver bank 134.

【0042】 図6のBは、スタックキャリア多元アクセス(SCMA)送信機バンク140
の制御下で、レトロアダプタ148 により多素子アンテナアレイ(AA)144 とス
タックキャリア多元アクセス(SCMA)受信機バンク146 との両者に接続され
ている同期された時分割デュプレクサ(TDD)142 に接続されたスタックキャ
リア多元アクセス(SCMA)送信機140 を含むネットワークシステム138 を示
している。。
FIG. 6B illustrates a stack carrier multiple access (SCMA) transmitter bank 140.
Under the control of, a retro-adapter 148 connects to a synchronized time division duplexer (TDD) 142 which is connected to both a multi-element antenna array (AA) 144 and a stacked carrier multiple access (SCMA) receiver bank 146. A network system 138 including a stacked carrier multiple access (SCMA) transmitter 140 is shown. .

【0043】 図7は図2のA、3のA、4のA、5のA、6のAに含まれた送信機と類似
したスタックキャリアスプレッドスペクトル(SCSS)送信機150 を示してい
る。SCSS送信機150 は送信のために入来するデジタルデータをアナログ信号
へ変換するデジタルアナログ変換器(DAC)152 を含んでいる。送信用のアナ
ログ情報はDAC152 なしに直接入力されてもよい。2以上のチャンネル(例え
ば1…k)が含まれ、それぞれ上方向変換プロセスで対応する無線周波数キャリ
アを変調する。例えば、各上方向変換チャンネルは90°位相シフタ158 と局部
発振器(LO)160 に接続される同位相(I)ミキサ154 と直角位相(Q)ミキ
サ156 を具備する。それ故、変調情報はAM搬送波無線周波数の同位相および直
角位相の振幅を制御する。1対の利得制御増幅器162 と164 は合計装置166 によ
り再結合される前に、それぞれ同位相振幅と直角位相振幅の独立した調節を許容
する。バンドパスフィルタ(BPF)168 は隣接するチャンネルと干渉する帯域
外信号を除去する。最終的な合計装置170 は全てのチャンネルからの信号を結合
し、送信機出力を発生し、例えばこれはその後、アンテナに与えられる。スプレ
ッド利得発生器172 はグループとしてチャンネル毎に全ての利得制御された増幅
器162 、164 を制御する並列出力を周期的に発生する。各利得制御された増幅器
162 、164 への各制御信号は1ビットのオン/オフ制御と、ディスクリートなグ
レースケール設定のための多ビット並列デジタル制御用の信号デジタルラインま
たは連続的に可変の利得設定のためのアナログ制御を具備してもよい。
FIG. 7 shows a stack carrier spread spectrum (SCSS) transmitter 150 similar to the transmitters included in A, 3A, 4A, 5A, and 6A of FIG. SCSS transmitter 150 includes a digital-to-analog converter (DAC) 152 that converts incoming digital data for transmission into an analog signal. Analog information for transmission may be directly input without the DAC 152. Two or more channels (eg, 1... K) are included, each of which modulates a corresponding radio frequency carrier in an up-conversion process. For example, each up-conversion channel comprises a 90 ° phase shifter 158 and an in-phase (I) mixer 154 and a quadrature (Q) mixer 156 connected to a local oscillator (LO) 160. Thus, the modulation information controls the in-phase and quadrature amplitudes of the AM carrier radio frequency. A pair of gain control amplifiers 162 and 164 allow independent adjustment of the in-phase and quadrature amplitudes, respectively, before being recombined by summing device 166. A band pass filter (BPF) 168 removes out-of-band signals that interfere with adjacent channels. The final summing unit 170 combines the signals from all channels to generate a transmitter output, which is then provided to an antenna, for example. Spread gain generator 172 periodically generates parallel outputs that control all gain controlled amplifiers 162, 164 for each channel as a group. Each gain controlled amplifier
Each control signal to 162 and 164 controls 1-bit on / off control and signal digital line for multi-bit parallel digital control for discrete gray scale setting or analog control for continuously variable gain setting. You may have.

【0044】 送信機150 と受信機180 用の図7、8で示されているアナログ回路の明白な
変形は、例えばディスクリートなデジタル論理装置またはデジタル信号プロセッ
サを有する全てデジタルのトランスマルチプレクサ(“transmux”)設計を使用
することである。
An obvious variant of the analog circuit shown in FIGS. 7 and 8 for transmitter 150 and receiver 180 is, for example, an all-digital transmultiplexer (“transmux”) with discrete digital logic or a digital signal processor. ) Is to use the design.

【0045】 図7と8の例により示されている直接またはトランスマルチプレクサスプレ
ッドおよびデスプレッド方法に対する好ましい別の構成はここで説明する直交周
波数分割多重化(OFDM)のディスクリートなマルチトーン(DMT)方法で
ある。
Another preferred configuration for the direct or transmultiplexer spread and despread methods illustrated by the examples of FIGS. 7 and 8 is the discrete multitone (DMT) method of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) described herein. It is.

【0046】 図7を参照すると、送信機150 の動作では、これは異なるスプレッド利得出
力を使用して獲得される以外に、目的地とする受信装置によりさらに容易に受信
されるスプレッド利得発生器172 からの幾つかのスプレッド利得出力が存在する
可能性がある。送信機と受信機間の介在する無線通信環境は通常、幾つかの位相
および周波数をその他よりも減衰または干渉する。無線通信環境は共同チャンネ
ル干渉、付加的なインターネットワーク、イントラネットワーク、受信機で除去
されることができないスプレッドコードでさらに容易に防止されるジャミング/
オーバーレイ信号を含んでいる。それ故、スプレッド利得出力は、介在する無線
通信環境、チャンネル歪みおよび共同チャンネル干渉の両者の効果を補償する能
力を有する。一度に発生される最適なスプレッド利得出力は時間または場所にし
たがってパターン化されたシーケンスで固定されることができるか、通信品質、
例えば逆方向チャンネルデータに関する幾つかの種類の測定から得られた結果に
したがって調節される。スプレッドコードは共同チャンネル干渉源とチャンネル
歪みの補償を行う。
Referring to FIG. 7, in operation of the transmitter 150, this is not only obtained using a different spread gain output, but is also more easily received by the destination receiver. There may be some spread gain output from. The intervening wireless communication environment between the transmitter and the receiver typically attenuates or interferes with some phases and frequencies more than others. The wireless communication environment is more easily prevented by co-channel interference, additional internetworks, intra-networks, and spread codes that cannot be eliminated by the receiver / jamming /
Includes overlay signal. Therefore, the spread gain output has the ability to compensate for the effects of both the intervening wireless communication environment, channel distortion and co-channel interference. The optimal spread gain output generated at a time can be fixed in a patterned sequence according to time or place, or the communication quality,
For example, it is adjusted according to the results obtained from several types of measurements on the reverse channel data. The spread code compensates for co-channel interferers and channel distortion.

【0047】 図8は、図2のA、3のA、4のA、5のA、6のAに含まれた受信機と類
似したスタックキャリアスプレッドスペクトル(SCSS)受信機180 を示して
おり、これは図7で示されている送信機150 に対応する装置である。SCSS受
信機180 は幾つかの並列の周波数分割チャンネルを駆動するスプリッタ181 でア
ナログ信号を受信する。典型的なチャンネルはバンドパスフィルタ182 と、スプ
リッタ183 と、同位相の利得制御された増幅器184 と、直角位相の利得制御され
た増幅器185 と、位相シフタ188 および局部発振器189 により駆動される1対の
位相検出器186 および187 と、全ての受信機チャンネルをデジタル信号へ戻して
結合するアナログデジタル変換器(ADC)190 とを具備している。各下方変換
チャンネルは90°位相シフタ188 と局部発振器(LO)189 に接続された同位
相(I)ミキサ186 と直角位相(Q)ミキサ187 とを具備している。デスプレッ
ド加重発生器191 は各チャンネルの個々の同位相および直角位相増幅器184 、18
5 を制御するために接続されている。
FIG. 8 shows a stack carrier spread spectrum (SCSS) receiver 180 similar to the receivers included in A, 3A, 4A, 5A, and 6A of FIG. This is a device corresponding to the transmitter 150 shown in FIG. SCSS receiver 180 receives the analog signal at splitter 181 which drives several parallel frequency division channels. A typical channel is a pair driven by a bandpass filter 182, a splitter 183, an in-phase gain controlled amplifier 184, a quadrature gain controlled amplifier 185, a phase shifter 188 and a local oscillator 189. 186 and 187 and an analog-to-digital converter (ADC) 190 that combines all receiver channels back into digital signals. Each down conversion channel comprises an in-phase (I) mixer 186 and a quadrature (Q) mixer 187 connected to a 90 ° phase shifter 188 and a local oscillator (LO) 189. Despread weight generator 191 includes individual in-phase and quadrature amplifiers 184, 18 for each channel.
5 connected to control.

【0048】 基地局230 は図9で示されている。“コードヌル(nulling )”に対して、
スプレッド利得が好ましい実施形態の局部的に適合したデスプレッド加重から得
られることに留意することによって、デスプレッド加重は好ましい実施形態のデ
スプレッドメッセージシーケンスの信号対干渉および雑音比を最大にし、指向性
とレトロ指向性を誘導するように適合される。基地局230 は基地局11(図1)に
類似し、ビーム成形により遠隔装置との指向性無線通信のためのアンテナアレイ
232 と、送信/受信(T/R)フロントエンド234 と、周波数チャンネルバンク
236 と、データセルマッパ238 と、加重適合アルゴリズム発生器240 と、マルチ
アンテナマルチリンクデスプレッダ242 と、遅延およびドップラ評価装置243 と
、遅延およびドップラ等化装置バンク244 と、幾つかの回復されたベースバンド
データチャンネルを出力するトレリスデコーダのようなシンボルデコーダバンク
246 とを具備する。アンテナアレイ232 の幾つかまたは全てのアンテナは偏波ダ
イバースであってもよく(例えばアンテナ233 )またはそのようなアンテナは存
在しなくてもよい。
The base station 230 is shown in FIG. For "code nulling"
By noting that the spread gain is obtained from the locally adapted despread weights of the preferred embodiment, the despread weight maximizes the signal-to-interference and noise ratio of the preferred embodiment despread message sequence, and And adapted to induce retro-directivity. Base station 230 is similar to base station 11 (FIG. 1) and is an antenna array for directional wireless communication with a remote device by beamforming.
232, transmit / receive (T / R) front end 234, and frequency channel bank
236, a data cell mapper 238, a weighted adaptation algorithm generator 240, a multi-antenna multi-link despreader 242, a delay and Doppler estimator 243, a delay and Doppler equalizer bank 244, and some recovered A symbol decoder bank such as a trellis decoder that outputs a baseband data channel
246. Some or all antennas of antenna array 232 may be polarization-diverse (eg, antenna 233) or no such antenna may be present.

【0049】 幾つかの出力ベースバンドデータチャンネルは例えばトレリスエンコーダの
ようなシンボルエンコーダバンク248 に接続されている。そこから、送信は、遅
延およびドップラプリエンファシスバンク250 、マルチアンテナマルチリンクス
プレッダ252 、アンテナおよび周波数チャンネルマッパ254 、送信/受信補償ア
ルゴリズム発生器256 に接続されている送信/受信補償バンク255 、T/Rフロ
ントエンド234 に接続されている逆周波数チャンネル化装置バンク257 を含んで
いる。送信/受信パケットトリガー258 はGPS時間転送情報を受信し、T/R
フロントエンド234 の個々の送信および受信時間のインターリーブ(割込み)と
継続期間を制御する。基地局はまたそのアレイ中に1つ程度の少数のアンテナ素
子を有することができる。好ましい実施形態では基地局はパケット化された時分
割デュプレックスDMTまたはOFDM変調器および復調器を使用し、逆周波数
チャンネル化装置と周波数チャンネル化装置動作を実行する。
Several output baseband data channels are connected to a symbol encoder bank 248, for example a trellis encoder. From there, the transmissions are transmitted to a delay and Doppler pre-emphasis bank 250, a multi-antenna multi-link spreader 252, an antenna and frequency channel mapper 254, a transmit / receive compensation bank 255 connected to a transmit / receive compensation algorithm generator 256, T / It includes an inverse frequency channelizer bank 257 connected to the R front end 234. The transmit / receive packet trigger 258 receives the GPS time transfer information,
It controls the interleaving and duration of the individual transmit and receive times of the front end 234. A base station can also have as few as one antenna element in its array. In a preferred embodiment, the base station uses a packetized time division duplex DMT or OFDM modulator and demodulator to perform the inverse frequency channelizer and frequency channelizer operations.

【0050】 トレリスコード化変調の別の使用についての更なる情報はBoulleの“An Over
view of Trellis Coded Modulation Research in COST 231”IEEE PIMRC '94、
105〜109 頁を参照することができる。
Further information on alternative uses of trellis coded modulation can be found in Boulle's “An Over
view of Trellis Coded Modulation Research in COST 231 ”IEEE PIMRC '94,
See pages 105-109.

【0051】 遠隔装置260 は好ましい実施形態で図10で示されている。遠隔装置260 は
遠隔装置12−17(図1)に類似し、結合された空間およびスペクトルダイバーシ
ティによる基地局との無線通信用のアンテナアレイ262 と、送信/受信(T/R
)フロントエンド264 と、周波数チャンネルバンク266 と、データセルマッパ26
8 と、加重適合アルゴリズム発生器270 と、マルチアンテナデスプレッダ272 と
、遅延およびドップラ評価装置273 と、遅延およびドップラ等化装置274 と、例
えば回復されたベースバンドデータチャンネルを出力するデータデコーダのよう
なシンボルデコーダ276 とを具備している。アンテナアレイ262 の幾つかまたは
全てのアンテナは偏波ダイバースであってもよく(例えばアンテナ263 )または
そのようなアンテナは存在しなくてもよい。
Remote device 260 is shown in FIG. 10 in a preferred embodiment. Remote unit 260 is similar to remote units 12-17 (FIG. 1), and includes an antenna array 262 for wireless communication with a base station via combined spatial and spectral diversity, and a transmit / receive (T / R).
) Front end 264, frequency channel bank 266, data cell mapper 26
8, a weighted adaptation algorithm generator 270, a multi-antenna despreader 272, a delay and Doppler estimator 273, a delay and Doppler equalizer 274, such as a data decoder that outputs a recovered baseband data channel. And a simple symbol decoder 276. Some or all antennas of antenna array 262 may be polarization-diverse (eg, antenna 263) or no such antenna may be present.

【0052】 出力ベースバンドデータチャンネルは例えばデータエンコーダのようなシン
ボルエンコーダ278 に接続されている。送信はさらに、遅延およびドップラプリ
エンファシス装置280 、マルチアンテナスプレッダ282 、アンテナおよび周波数
チャンネルマッパ284 、送信/受信補償アルゴリズム発生器286 に接続されてい
る送信/受信補償バンク285 、T/Rフロントエンド264 に接続されている逆周
波数チャンネル化装置バンク287 を含んでいる。送信/受信パケットトリガー28
8 はGPS時間転送情報を受信し、T/Rフロントエンド264 の個々の送信およ
び受信時間のインターリーブ(割込み)と継続期間を制御する。
The output baseband data channel is connected to a symbol encoder 278, for example, a data encoder. The transmission further includes a delay / Doppler pre-emphasis unit 280, a multi-antenna spreader 282, an antenna and frequency channel mapper 284, a transmit / receive compensation bank 285 connected to a transmit / receive compensation algorithm generator 286, a T / R front end 264. And a reverse frequency channelizer bank 287 connected to the Transmit / receive packet trigger 28
8 receives GPS time transfer information and controls the interleaving and duration of the individual transmit and receive times of the T / R front end 264.

【0053】 遠隔装置はまたそのアレイ中に1つ程度の少数のアンテナ素子を有すること
ができる。各遠隔装置のアンテナ数は装置により異なってもよい。これにより遠
隔装置は重要性と所定の装置により使用されるデータ速度に基づいて、可変の価
格を有することが可能である。遠隔装置は異なるスプレッド速度を有する。これ
らは基地局トランシーバにより使用される周波数チャンネルの異なるサブセット
にわたってそれらのデータをスプレッドできる。好ましい実施形態では、遠隔装
置は、逆周波数チャンネル化装置と周波数チャンネル化装置動作を行うためにパ
ケット化された時分割デュプレックスDMTまたはOFDM変調器および復調器
を使用する。基地局と遠隔装置との差は基地局トランシーバが多数のノード、例
えば多数のアクセスから信号を通知することである。各遠隔装置はそれを目的地
とする1つのデータ流だけを送受信する。チャンネル等化技術とコードヌルはス
プレッドおよびデスプレッド加重を適合する限定された方法である。
The remote unit can also have as few as one antenna element in its array. The number of antennas for each remote device may vary from device to device. This allows the remote device to have a variable price based on importance and the data rate used by a given device. Remote devices have different spread rates. They can spread their data over different subsets of the frequency channels used by the base station transceiver. In a preferred embodiment, the remote unit uses a packetized time division duplex DMT or OFDM modulator and demodulator to perform the inverse frequency channelizer and frequency channelizer operations. The difference between the base station and the remote unit is that the base station transceiver signals from multiple nodes, eg, multiple accesses. Each remote unit sends and receives only one stream of data destined for it. Channel equalization techniques and code nulls are a limited way of adapting spread and despread weights.

【0054】 図11はマルチアンテナ送信/受信モジュール290 を示している。モジュー
ル290 は多素子アンテナアレイ291 を含んでおり、各素子は対応する1つのチャ
ンネルT/Rモジュール292 に接続されており、例えばその数は4つである。各
T/Rモジュール292 はパケットトリガー293 と、受信機較正発生器294 と、局
部発振器295 とシステムクロック296 に接続されている。これらはGPSクロッ
クとドップラ補正信号により駆動される。各T/Rモジュール292 はT/Rスイ
ッチ297 、中間周波数(IF)下方変換器298 、アナログデジタル変換器(AD
C)299 、デジタルアナログ変換器(DAC)300 、IF上方変換器301 、パワ
ー増幅器(PA)302 を具備している。受信加重情報は受信プロセス中に学習さ
れ、例えばチャンネル消去(フェード)または干渉を補償するため各アンテナ素
子に与えられる相対的な送信パワーを設定するように送信プロセスで使用される
。基地局が多様な偏波ダイバースであるならば、送信/受信モジュールは両偏波
を別々に励起しなければならないことに留意すべきである。
FIG. 11 shows a multi-antenna transmission / reception module 290. Module 290 includes a multi-element antenna array 291 with each element connected to a corresponding one of the channel T / R modules 292, for example, four in number. Each T / R module 292 is connected to a packet trigger 293, a receiver calibration generator 294, a local oscillator 295 and a system clock 296. These are driven by a GPS clock and a Doppler correction signal. Each T / R module 292 includes a T / R switch 297, an intermediate frequency (IF) down converter 298, and an analog / digital converter (AD).
C) 299, a digital-to-analog converter (DAC) 300, an IF up-converter 301, and a power amplifier (PA) 302. The receive weight information is learned during the receive process and is used in the transmit process to set the relative transmit power provided to each antenna element, for example, to compensate for channel cancellation (fade) or interference. It should be noted that if the base station is of diverse polarization diversity, the transmitting / receiving module must excite both polarizations separately.

【0055】 受信および送信時間スロットは特定の時間にトリガーされ、これは例えば米
国の国防省により維持されている全地球測位システム(GPS)から、正確でユ
ニバーサルにアクセス可能な時間の独立したソースにしたがって疑似ランダムに
決定されてもよい。このようなGPS時間は通信プラットフォーム上に位置する
ナビゲーションシステムから得られ、それによって各T/Rモジュール292 の受
信機側は常にパケットが対応するタイムスロットを知ることができる。GPS時
間はまたシステムで使用される局部発振器とADC/DACクロックを得るため
に使用される。受信機側は遠隔送信ソースに同期される必要はない。特に、通信
間の距離、伝播遅延、ドップラシフトは第1のデータパケットの受信前に受信機
システムにより知られる必要はない。しかしながら、通信者間の距離、速度、遅
延およびドップラシフトはある応用では幾らかの正確度まで知られてもよい。通
信者間の距離、伝播遅延、ドップラシフトは第1のデータパケットの受信前に知
られる必要はない。
[0055] Receive and transmit time slots are triggered at specific times, which can be, for example, from the Global Positioning System (GPS) maintained by the United States Department of Defense to an independent source of accurate, universally accessible time. Therefore, it may be determined pseudo-randomly. Such GPS time is obtained from a navigation system located on the communication platform, so that the receiver side of each T / R module 292 always knows the time slot to which the packet corresponds. GPS time is also used to derive the local oscillator and ADC / DAC clock used in the system. The receiver does not need to be synchronized to the remote transmission source. In particular, the distance between communications, propagation delay, and Doppler shift need not be known by the receiver system before receiving the first data packet. However, the distance, speed, delay and Doppler shift between correspondents may be known to some degree of accuracy in certain applications. The distance between the correspondents, the propagation delay, and the Doppler shift need not be known before receiving the first data packet.

【0056】 較正モードは任意選択的であり、必要な時をベースとして使用されるだけで
ある。例えば、断続的に、所定の送信の開始時、または内部診断がこのような較
正が必要ではないことを示した時である。
The calibration mode is optional and is used only as needed. For example, intermittently, at the beginning of a given transmission, or when internal diagnostics indicate that such calibration is not required.

【0057】 例えば図12で示されているような符号化、スプレッド、変調動作は好まし
くは図13のような類似の復調、デスプレッド、復号動作によりミラーされる。
図12のデータ流は信号流として図13で反射され、例えば同一のデータ流は図
12と図13の両者にあり、一方の図面の加算器は他方の図面ではファンアウト
(端末増設機構)に置換されている。このような対称はDMT変調器と復調器、
周波数マッピングと逆マッピング動作、スプレッドとデスプレッド動作、コード
ゲートスプレッドとデスプレッド動作により例示される。スプレッダの構造はデ
スプレッダの構造を反映する。従来のCDMAトランシーバはこのような対称を
もたない。したがって、このような対称は本発明の実施形態では臨界的特性であ
る。
The encoding, spreading and modulation operations, for example as shown in FIG. 12, are preferably mirrored by similar demodulation, despreading and decoding operations as in FIG.
The data stream of FIG. 12 is reflected in FIG. 13 as a signal stream, for example, the same data stream is present in both FIG. 12 and FIG. 13, and the adder in one figure is fan-out (terminal extension mechanism) in the other figure. Has been replaced. Such symmetry is due to the DMT modulator and demodulator,
Examples are frequency mapping and inverse mapping operations, spread and despread operations, code gate spread and despread operations. The structure of the spreader reflects the structure of the despreader. Conventional CDMA transceivers do not have this symmetry. Thus, such symmetry is a critical feature in embodiments of the present invention.

【0058】 図12は実施形態300 の周波数チャンネル化に使用されるディスクリートな
マルチトーンスタックキャリアスプレッドスペクトル(SCSS)変調器を示し
ている。ナビゲーションおよびコード化システム302 からのフレーム発生コマン
ドは、信号変調器304 に暦、位置、速度、加速度、その他のメッセージをKcell シンボルデータベクトルへ符号化させる。これらのシンボルはその後、ベースバ
ンドトーンのセットまたは高速度フーリエ変換(FFT)ビンを変調するために
使用される。スプレッダ306 では、KcellベースバンドトーンはKspreadの別々
のスプレッドセルにわたって複製され、アンテナ“1”と周波数セル“h”複素
数、例えばセルで等しく乗算された各シンボルの複素数定数の別々のスプレッド
利得により乗算され、セルを複素数データのKactiveの長いベクトルへ結合する
時間マルチプレクサへ通過され、ここでKactive≧Kcell*Kspreadである。こ
の複素数データベクトルは0が埋込まれた逆FFT演算子308 に送られ、これは
データベクトルを直接的にKFFT ≧(1+SF)・KactiveリアルIF時間サン
プルへ変換し、ここで“SF”は“形状係数”またはこのシステムの停止帯域と
通過帯域の比率を示している。この時間シーケンスの第1のEroll・KFFT サン
プルはその後Kpacket=(1+Eroll)・KFFT の長いデータシーケンスを形成
するために310 で反復される。乗算器312 はこれをカイザー・ベッセルウィンド
ウ314 からのKpacketの長いデータにより乗算し、最終的なサンプルされた信号
を発生する。サンプルされた信号はその後、デジタルアナログ変換器に送られ、
packet・Kpacket/f5 の長いデータバーストを結果として発生し、周波数上
方変換器と通信チャンネルへ送られ、ここでf5 はDPC/DNCモジュールの
複素数サンプル速度である。送信された信号の特性を減少するために使用される
パラメータは全てGPS時間に調節され、したがって通信ネットワークのノード
を同時に送信する。このプロセスはシステムの各アンテナで反復される。
FIG. 12 illustrates a discrete multi-tone stack carrier spread spectrum (SCSS) modulator used for frequency channelization in embodiment 300. Frame generation commands from the navigation and coding system 302 cause the signal modulator 304 to encode calendar, position, velocity, acceleration, and other messages into a K cell symbol data vector. These symbols are then used to modulate a set of baseband tones or Fast Fourier Transform (FFT) bins. In spreader 306, the K cell baseband tones are replicated across separate spread cells of K spread and separate spread gains for antenna “1” and frequency cell “h” complex numbers, eg, the complex constant of each symbol multiplied equally by the cell. And passed through a time multiplexer that combines the cells into a K active long vector of complex data, where K active ≧ K cell * K spread . This complex data vector is sent to the zero padded inverse FFT operator 308, which directly converts the data vector to K FFT ≧ (1 + SF) · K active real IF time samples, where “SF” Indicates the "shape factor" or the ratio of the stopband to the passband of this system. The first E roll K FFT samples of this time sequence are then repeated at 310 to form a long data sequence of K packet = (1 + E roll ) K FFT . Multiplier 312 multiplies this by K packets of long data from Kaiser-Bessel window 314 to generate the final sampled signal. The sampled signal is then sent to a digital-to-analog converter,
The resulting long data burst of T packet K packet / f 5 is sent to the frequency up-converter and the communication channel, where f 5 is the complex sample rate of the DPC / DNC module. All the parameters used to reduce the characteristics of the transmitted signal are adjusted to GPS time and thus transmit simultaneously to the nodes of the communication network. This process is repeated for each antenna in the system.

【0059】 ベースバンドトーンにおけるシンボル符号化はベースラインシステム300 に
含まれる。各Kcellデータビットは信号ベースバンドの別々のトーンを復調し、
したがってそのトーンを変調するデータビットがそれぞれゼロまたは1に等しい
ならば、トーンは0または180°により位相変調される。このようなトーン変
調は許容可能な送信パワーに関して高い効率である。これは放射計検出技術に対
して脆弱さを与え、E0 /N0 で3dB程度の低さの送信されたデータビットシ
ーケンスの信頼性のある復調を可能にする。BPSKフォーマットは、トーン位
相シーケンスの共役自己コヒーレンスに基づくとき、強力で精巧な方法がデスプ
レッド信号からタイミングおよびキャリアオフセットを除去することを可能にす
る。
Symbol encoding in baseband tones is included in the baseline system 300. Each K cell data bit demodulates a separate tone in the signal baseband,
Thus, if the data bits modulating the tone are equal to zero or one, respectively, the tone is phase modulated by 0 or 180 °. Such tone modulation is highly efficient with respect to acceptable transmit power. This presents a vulnerability to radiometer detection techniques and allows for reliable demodulation of transmitted data bit sequences as low as 3 dB at E 0 / N 0 . The BPSK format, when based on the conjugate self-coherence of a tone phase sequence, allows a powerful and sophisticated method to remove timing and carrier offsets from a despread signal.

【0060】 このような動作は、例えばトランシーバにより使用される各周波数セルkと
アンテナlに対する異なる複素数スプレッド利得klを使用する1つのアンテナの
ためのものである。通路は、デジタルアナログ変換動作(DAC動作後のTpack et =(1+eroll)TFFT の期間)前に、パケット拡張係数erollとパケットサ
ンプル長Kpacket=(1+eroll)KFFT サンプルを使用する。スプレッド利得
klは複数の手段を経て、例えばコードブックを経て、ランダムに、疑似ランダ
ムにまたは適合的にデスプレッド加重wklに基づいて決定されることができる。
Such an operation is for example one antenna using a different complex spread gain kl for each frequency cell k and antenna l used by the transceiver. The path uses the packet extension coefficient e roll and the packet sample length K packet = K packet = (1 + e roll ) K FFT samples before the digital-to-analog conversion operation (T pack et = (1 + e roll ) T FFT period after DAC operation). . The spread gain g kl can be determined via a number of means, for example via a codebook, randomly, pseudo-randomly or adaptively based on the despread weight w kl .

【0061】 1データシンボル当りの情報ビット数はKbit である。BPSKは簡単な1
つの符号化方法であり、ここでは符号化は無視され、Kbit =1である。プラッ
トフォーム暦、位置、速度、加速度情報は幾つかの応用で送信されるデータの例
である。BPSKはデータ速度がシステムの主要な問題ではない場合の応用で好
ましい変調である。
The number of information bits per data symbol is K bits . BPSK is a simple one
There are two encoding methods, where the encoding is ignored and K bit = 1. Platform calendar, position, velocity, and acceleration information are examples of data transmitted in some applications. BPSK is the preferred modulation for applications where data rate is not a major issue of the system.

【0062】 遅延およびドップラプリエンファシス動作は任意選択的に別の実施形態に含
まれる。これはDMT変調器から送信された信号の目的地である受信機における
遅延およびドップラシフトの影響を除去するために最初のパケット後に含まれる
ことができる。この動作は例えば遅延およびドップラ除去動作がネットワークの
基地局に集中されることを可能にすることによってネットワークのトランシーバ
の設計を簡単にできる。
[0062] Delay and Doppler pre-emphasis operations are optionally included in another embodiment. This can be included after the first packet to remove the effects of delay and Doppler shift at the receiver, the destination of the signal transmitted from the DMT modulator. This operation simplifies the design of the network transceiver by allowing, for example, delay and Doppler removal operations to be concentrated at the base stations of the network.

【0063】 多数のアクセストランシーバへのスプレッド概念の一般化として、別々のセ
ットのスプレッド利得(gkl(m))は多数のユーザのトランシーバのユーザm
を目的地とするデータシンボルをスプレッドするために使用されることができる
As a generalization of the spread concept to multiple access transceivers, a separate set of spread gains (g kl (m)) can be used for multiple user transceiver users m
Can be used to spread data symbols destined for.

【0064】 図13は全てデジタルの十分に適合性のデスプレッドおよびビーム成形受信
機320 を示している。この技術の背景については、Tsoulos “Application of A
daptive Antenna Technology to Third Generation Mixed Cell Radio Architec
tures ”1994年3月、IEEE #1-7803-1927 、615 −619 頁を参照する。受信機
ナビゲーションおよびコード化システム322 からのフレーム受信コマンドは、信
号復調器324 に、アレイアンテナ326 のKarray からの一連のTgateの長い送信
フレームを集合させ、アナログからデジタルへ変換させ、ここでTgateはKgate サンプルの長さの時間である。これは送信と受信リンク間の未知の伝播遅延(T gate =Tpacket+Tguard )を考慮に入れるようにTguard の長いガードタイム
スロットを含み、ここでTpacketはパケットの時間の長さであり、Tguard はk guard サンプルの長さの時間である。Kgateの長いデジタル化データフレームは
各ADCから出力され、その後ウィンドウのゼロが埋込まれた散在FFT328 に
送られ、これはパケットを、各トーンがFFTビンの整数により除算されている
周波数ドメインに変換する。
FIG. 13 shows an all-digital fully compatible despread and beamforming receiver.
Machine 320 is shown. For background on this technology, see Tsoulos “Application of A
daptive Antenna Technology to Third Generation Mixed Cell Radio Architec
tures ", March 1994, IEEE # 1-7803-1927, pages 615-619. Receiver.
Frame receive commands from the navigation and coding system 322
The signal demodulator 324 has the K of the array antenna 326arraySeries of T fromgateLong send
Aggregate frames and convert from analog to digital, where TgateIs Kgate It is time for sample length. This is due to the unknown propagation delay (T gate = Tpacket+ TguardT) to take into accountguardLong guard time
Slot, where TpacketIs the length of time of the packet, TguardIs k guard It is time for sample length. KgateLong digitized data frames
The output from each ADC is then applied to a sparse FFT 328 with window zeros embedded.
Which is the packet, where each tone is divided by the integer number of the FFT bin
Convert to frequency domain.

【0065】 FFTビンはデマルチプレクサ330 へ送られ、これは任意の未使用のFFT
ビンを受信されたデータセットから除去し、残りのビンをそれぞれ送信されたス
プレッドセルにわたって受信されたトーンを含んでいるKcell×(Kspread・K array )データマトリックスへグループ化し、ここでKspreadは周波数スプレッ
ド係数であり、Kcellは1つの予めスプレッドされたデータセル当りのシンボル
数であり、Karray はアンテナの数である。各スプリッタレッドデータセルは各
セルをカバーする共同チャンネル干渉を除去する線形結合器332 のバンクを通過
し、受信されたデータセットからのオリジナルベースバンドシンボルトーンをデ
スプレッドする。各結合器の加重は、コードゲートされた自己コヒーレンス回復
方法を使用して適合され、この方法は受信されたデータ信号を同時にデスプレッ
ドし、問題のスプレッド信号の周波数依存マルチアンテナ受信および空間的な濾
波を行う。
The FFT bins are sent to a demultiplexer 330, which converts any unused FFTs
The bins are removed from the received data set and the remaining bins are sent to each transmitted bin.
K containing tones received over the pred cellcell× (Kspread・ K array ) Group into a data matrix, where KspreadIs the frequency spread
Coefficient, and KcellIs the symbol per data cell pre-spread
The number, KarrayIs the number of antennas. Each splitter red data cell is
Passes a bank of linear combiners 332 that eliminates co-channel interference covering the cell
And decodes the original baseband symbol tones from the received data set.
Spread. The weight of each combiner is code-gated self-coherence recovery
Adapted using a method that simultaneously despreads the received data signals.
Frequency dependent multi-antenna reception and spatial filtering of the spread signal in question.
Do the waves.

【0066】 結合器の加重は任意の後続する帰還送信で使用される送信加重のセットを構
成するために使用される。このようなトーンはその後、遅延およびドップラ等化
装置334 へ送られ、これはドップラシフト(整数ではないFFTビンシフト)と
メッセージ伝播遅延(位相プレセション)を評価し受信されたデータセットから
除去する。シンボル復調器336 は送信されたメッセージシンボルを評価する。
The combiner weights are used to construct a set of transmit weights used in any subsequent feedback transmission. Such tones are then sent to a delay and Doppler equalizer 334, which evaluates and removes Doppler shifts (non-integer FFT bin shifts) and message propagation delays (phase presence) from the received data set. Symbol demodulator 336 evaluates the transmitted message symbols.

【0067】 結果として、各ユーザから送信された受信されたデータパケットはデスプレ
ッドされ、受信された干渉環境から抽出される。プロセッサは、強い雑音および
共同チャンネル干渉が存在しても、ベースバンド信号が高い信号対妨害および雑
音比でデスプレッドされた後まで送信機への精密なタイミング/キャリア同期を
必要としない。
As a result, the received data packets transmitted from each user are despread and extracted from the received interference environment. The processor does not require precise timing / carrier synchronization to the transmitter until after the baseband signal is despread with a high signal-to-jam and noise ratio in the presence of strong noise and co-channel interference.

【0068】 ユーザmから送信されたKcellシンボルは周波数セルkで受信された各Kcel l トーンを加重し、アンテナ1を同一の複素数デスプレッド加重wkl(m)によ
り加重し、その後トーン毎のベースで共にセルを加算し、それによってそれぞれ
受信された周波数セルのトーンqがシステムにより使用される全てのKspread
array 周波数セルとアンテナを合計されることによって、受信機のチャンネル
から抽出される。
[0068] K cell symbols transmitted from user m is weighted each K cel l tones received at frequency cell k, weighted by the antenna 1 identical complex despreading weights w kl (m), then each tone Of cells together, so that the tone q of each received frequency cell is used for all K spread ·
It is extracted from the receiver channel by summing the K array frequency cells and antennas.

【0069】 各多素子トランシーバは、各周波数セルに侵入するスタックされていないキ
ャリア干渉源を適切に無効にするために、Karray ・Kspreadの最少数の結合さ
れた空間およびスペクトルの自由度を有することが好ましい。過剰な残りの自由
度はデスプレッドベースバンド信号のSINRを改良し、またはオーバーラップ
したスタックキャリア信号を分離するために使用される。多素子デスプレッダ加
重はその後デスプレッドベースバンド信号のパワーを最大にするように調節され
る。これは通常のデスプレッド方法よりもかなり強力であるコードヌル策になる
。理想的なデスプレッダは、各周波数セルにわたる雑音フロアまでヌルのスタッ
クされていないキャリア干渉源へデスプレッド加重を調節し、同時にデスプレッ
ド信号のSINRを強化する。多素子デスプレッダは好ましくは、所定の周波数
セルのさらに弱い無線信号を有する干渉源に対して非常に弱いヌルを導く。ソフ
トなヌルはそれ故、所定の周波数セルでさらに弱いパワーで受信された干渉源に
おいて導かれることができる。干渉源スペクトルがこれらの周波数で特に弱い値
を有するならば、例えばさらに弱いヌルは干渉源の通過帯域の遠端エッジで導か
れることができる。
Each multi-element transceiver has a minimum number of combined spatial and spectral degrees of freedom of K array K spread to properly neutralize unstacked carrier interferers that penetrate each frequency cell. It is preferred to have. The excess remaining degrees of freedom are used to improve the SINR of the despread baseband signal or to separate overlapping stack carrier signals. The multi-element despreader weight is then adjusted to maximize the power of the despread baseband signal. This results in a code nulling scheme that is significantly more powerful than the normal despreading method. An ideal despreader adjusts the despread weight to a null, unstacked carrier interferer up to the noise floor across each frequency cell, while enhancing the SINR of the despread signal. The multi-element despreader preferably introduces a very weak null for interferers with weaker radio signals in a given frequency cell. Soft nulls can therefore be introduced at interferers received at a lower frequency cell at a given frequency cell. If the interferer spectrum has particularly weak values at these frequencies, for example, weaker nulls can be introduced at the far end edge of the passband of the interferer.

【0070】 通常、適合性アンテナアレイを含んでいるデスプレッダ加重は信号の送信お
よび受信動作の品質と能力を著しく改良する。システムの受信機側では、ブライ
ンドまたは較正されていない方法が、問題の信号で最適に近いビームを導き、同
時にジャミングを有する信号でヌルを導くために使用されることができる。
Despreader weights, typically including adaptive antenna arrays, significantly improve the quality and capability of signal transmission and reception operations. On the receiver side of the system, blind or uncalibrated methods can be used to steer a near-optimal beam in the signal of interest, while simultaneously steer nulls in the signal with jamming.

【0071】 通常、デスプレッド加重はデスプレッドベースバンド信号、例えば評価され
たデータシンボルの信号対干渉および雑音比(SINR)を最大にするように調
節される。これによって典型的に、リンクの他方の端部でベースバンド信号をス
プレッドするために使用されるスプレッド利得とは非常に異なるコードヌルデス
プレッド加重のセットが生じる。特に、このような結果的なデスプレッド加重は
マルチパスにより生じる選択的な利得およびフェーディングのようなチャンネル
歪みを同時に除去する。デスプレッドは信号対干渉比を最大にしデスプレッダの
信号対雑音比(SNR)を最大にすることによって、トランシーバにより受信さ
れたヌル干渉間で最適の妥協を与える。通常のDSSSとCDMA通信システム
のデスプレッドコードはリンクの他方のタンプのスプレッドコードに等しく設定
され、デスプレッドベースバンド信号のSNRを最大にするだけである。
Typically, the despread weight is adjusted to maximize the despread baseband signal, eg, the signal to interference and noise ratio (SINR) of the estimated data symbol. This typically results in a set of code null despread weights that is very different from the spread gain used to spread the baseband signal at the other end of the link. In particular, such resulting despread weighting simultaneously removes channel distortions such as selective gain and fading caused by multipath. Despreading provides the best compromise between null interference received by the transceiver by maximizing the signal to interference ratio and maximizing the signal to noise ratio (SNR) of the despreader. The despread code of a typical DSSS and CDMA communication system is set equal to the spread code of the other tamper of the link and only maximizes the SNR of the despread baseband signal.

【0072】 このような動作は本発明の好ましい実施形態でブラインドで実行され、送信
スプレッド利得とチャンネル歪みはデスプレッダでは知られていない。これはネ
ットワーク中のトランシーバの未知のスプレッド利得の使用を可能にすることに
よってネットワーク内で使用されるプロトコルを簡単にする。これはまた送信の
コース中にトランシーバが遭遇する雑音、干渉、チャンネル歪みを緩和するよう
に連続的に最適化されるスプレッド利得の適合した決定を可能にする。
Such an operation is performed blindly in the preferred embodiment of the present invention, and the transmission spread gain and channel distortion are not known in the despreader. This simplifies the protocols used in the network by allowing the use of unknown spread gain of transceivers in the network. This also allows for adaptive determination of spread gain that is continuously optimized to mitigate noise, interference, and channel distortion encountered by the transceiver during the course of transmission.

【0073】 このような方法はスプレッド、デスプレッドまたは利得/加重適合アルゴリ
ズムの品質変化を必要としないことによってアンテナアレイを使用して多素子S
CMAまたはSCSSトランシーバへの格上げを与える。相違点は多素子スプレ
ッドとデスプレッド動作の範囲の多素子トランシーバである。しかしながら多素
子トランシーバはSCSS信号を分離するために使用できる自由度がさらに大き
いためにさらに大きな容量を有する。距離および/または放射計検出手段による
遮断に対する不感度は、ネットワーク中のその他の通信者で空間的ビームを操縦
する能力があるために増加する。非SCSS信号からのジャミングに対する不感
度も、これらの信号が広い周波数範囲にわたって到着していても、このような信
号を空間的にゼロにする能力があるために改良される。
Such a method uses a multi-element S using an antenna array by not requiring spread, despread or quality changes of the gain / weight adaptation algorithm.
Provides upgrade to CMA or SCSS transceiver. The difference is the multi-element transceiver in the range of multi-element spread and despread operation. However, multi-element transceivers have greater capacity due to the greater degree of freedom that can be used to separate SCSS signals. Insensitivity to range and / or blockage by radiometer detection means is increased due to the ability to steer spatial beams at other communicators in the network. The insensitivity to jamming from non-SCSS signals is also improved due to the ability to spatially null such signals, even if they arrive over a wide frequency range.

【0074】 1つのデータパケットにわたって機能する急速な収束方法はまた問題の周波
数チャンネル化信号またはプロセッサ構造と結合されることができ、それによっ
てアレイ較正データの必要なく、または問題の信号または干渉源信号の到着方向
を知り、あるいは評価する必要なく、干渉源信号の周波数選択ヌルを可能にする
。それ故、システム10(図1)は、チャンネル形状がパケット間で非常に変化し
ている高いダイナミック環境でデータパケットを検出し復調することができる。
このように、プロセッサは、干渉数が受信機のアンテナアレイのアンテナ数より
も少なくない典型的なオーバーロードされた環境で動作することができる。
A rapid convergence method that works over one data packet can also be combined with the frequency channelization signal or processor structure of interest, thereby eliminating the need for array calibration data or the signal of interest or interferer signal Allows the frequency selective nulling of the interferer signal without having to know or evaluate the direction of arrival of the interference signal. Therefore, the system 10 (FIG. 1) can detect and demodulate data packets in a high dynamic environment where the channel shape varies greatly between packets.
In this way, the processor can operate in a typical overloaded environment where the number of interferences is not less than the number of antennas in the antenna array of the receiver.

【0075】 システムの送信機側では、指向性またはレトロダイレクティブ適合方法が、
最大パワーおよび/または最小の送信無線信号を有する送信源へ問題の信号を送
り返すように誘導し(指向性モード)、または干渉源の方向で最小の放射を有す
る送信源へ問題の信号を送り返すように結合して誘導する(レトロダイレクティ
ブモード)ために使用される。
On the transmitter side of the system, a directional or retrodirective adaptation method
To guide the signal of interest back to the source with the highest power and / or the lowest transmitted radio signal (directional mode) or to send the signal of interest back to the source with the lowest emission in the direction of the interferer Used to guide (retrodirective mode).

【0076】 指向性モードは非SCSS干渉との競合が通信者にとっての主な問題ではな
くまたは干渉送信と受信プラットフォームが同一位置に存在する可能性がない場
合の応用に有効である。このモードはまた通信プラットフォームが重い非SCS
S干渉を受けない場合の応用でも有効であり、したがって最大パワーは通信リン
クの他方の端部へ転送されなければならない。
The directional mode is useful in applications where contention with non-SCSS interference is not a major issue for the communicator or where the interfering transmitting and receiving platforms are unlikely to be co-located. This mode also has a non-SCS heavy communication platform
It is also useful in applications where no S interference is present, so that the maximum power must be transferred to the other end of the communication link.

【0077】 プロセッサは、干渉源が問題の信号の通過帯域とパケットインターバルを完
全にカバーしても、受信された問題の信号の到着方向を知らずに、受信された問
題の信号の操縦ベクトルを正確に測定し、最大のビームを通信リンクの他方の端
部へ戻すように誘導するために使用されることができる。システム10(図1)は
さらに大きいパワーの係数Karray を通信リンクの他方の端部へ転送することが
好ましく、システムにジャミングに対して付加的な不感度を与える。これは通信
リンクの他方の端部が1つのアンテナによって送信および受信しても実現される
ことができる。反対に、システム10(図1)はさらに小さいパワーの係数Karra y を使用して通信リンクを維持することができる。これは相手がシステムを係数
array により検出できる地理的区域を減少させる。
Even if the interferer completely covers the pass band and the packet interval of the signal in question, the processor can accurately determine the steering vector of the received signal in question without knowing the direction of arrival of the signal in question. And can be used to guide the largest beam back to the other end of the communication link. The system 10 (FIG. 1) preferably transfers a higher power coefficient Karray to the other end of the communication link, giving the system additional immunity to jamming. This can be achieved even if the other end of the communication link is transmitting and receiving by one antenna. Conversely, the system 10 (FIG. 1) can maintain a communication link by using the coefficient K arra y of smaller power. This reduces the geographic area where the other party can detect the system by the coefficient Karray .

【0078】 レトロアダプタ136 と148 として図6のAとBで実施されているレトロダイ
レクティブモードは、例えばジャミング方法の影響を評価するために傍受者が干
渉源と同一位置に位置される場合の応用で有効である。この方法はブロードバン
ドのヌルが干渉源で誘導されることができるアンダーロード環境で最も有効であ
る。
The retro-directive mode implemented in FIGS. 6A and 6B as retro-adapters 136 and 148 can be used, for example, when the eavesdropper is co-located with the interferer to assess the effect of the jamming method. It is effective in application. This method is most effective in underload environments where broadband nulls can be induced at the interferer.

【0079】 図14は1つのフレームデジタルマルチトーン(DMT)変調およびスプレ
ッドフォーマット340 を示している。フォーマット340 はKcell=6でKspread =4であり各スプレッドセルが2つのFFTビンで除算される1つ例の環境で使
用される。送信される6データビットは最初に±1データシンボルのセットに変
換される。シンボルは各セルで別々の複素数加重gk により、FFTビンの4つ
のセル、例えばスプレッドセルで複製される6つのベースバンドFFTビンを付
勢する。複素数加重はスプレッド利得であり、各データパケットについてランダ
ムにまたは疑似ランダムに設定される。スプレッドは重ね合わされたまたはスタ
ックされた複素数正弦搬送波のセットによりベースバンド信号の時間ドメイン表
示を乗算することによって周波数ドメインで実行される。実際に、スプレッドは
適度の出力FFTサイズの計算の複雑性をかなり節約して大きいFFTのビンを
単に付勢することにより行われる。β=9のカイザー・ベッセルウィンドウは、
本発明では、これらのトーンに例えばトーン間干渉等の隣接トーンから許容不可
能な干渉を受けさせずにトーン間の空間を“埋める”ために使用される。特に、
高い値のβは隣接トーン間に許容可能な干渉を与え、最も遠いトーンに非常に低
い干渉を与える。
FIG. 14 shows one frame digital multitone (DMT) modulation and spread format 340. Format 340 is used in one example environment where K cell = 6 and K spread = 4, where each spread cell is divided by two FFT bins. The six data bits transmitted are first converted to a set of ± 1 data symbols. Symbol by separate complex weighted g k in each cell, urges four cells of FFT bins, for example, six baseband FFT bins that are replicated in spread cells. The complex weight is the spread gain and is set randomly or pseudo-randomly for each data packet. Spreading is performed in the frequency domain by multiplying the time domain representation of the baseband signal by a set of superimposed or stacked complex sine carriers. In practice, the spreading is done by simply energizing the bins of the large FFT, saving considerable computational complexity of the output FFT size. The β = 9 Kaiser Bessel window is
In the present invention, these tones are used to "fill" the space between tones without causing unacceptable interference from neighboring tones, such as inter-tone interference. In particular,
A high value of β gives acceptable interference between adjacent tones and very low interference on the farthest tone.

【0080】 ブラインドではない、または較正された技術はベースバンドデータシーケン
スまたはチャンネル歪みおよびスプレッド利得の知識を使用し、それによって例
えば最小2乗技術等の最適な信号評価方法に基づいて理想的な加重を生成する。
ブラインドまたは非較正技術はデスプレッド加重を適合するためベースバンドデ
ータ信号のさらに一般的な特性を使用する。ベースバンド信号および/または送
信チャンネルの既知または未知の成分を使用するこれらの技術の組み合わせはま
たは実効的な解決策を構成するためにも使用される。特に有用なブラインドな技
術の例は、一定係数、多係数および決定方向技術を含んでいる。これらはメッセ
ージシンボルコンステレーションの特性を使用してデスプレッド加重に適合する
。複数の方法が復調器332 中で多素子デスプレッダ加重を適合するためにも使用
されることができる(図13)。最初に、ディスクリートなマルチトーンスタッ
クキャリア信号の既知のパケット到着時間または既知のスプレッドパラメータを
利用する基本モード予測(DMP)方法が存在する。第2に、コードゲートされ
た自己コヒーレンスな回復(SCORE)方法が存在し、これは既知の自己コヒ
ーレンスな、またはディスクリートなマルチトーンスタックキャリア信号中でス
ペクトル的に分離された信号成分間のゼロではない相関を利用する。
Non-blind or calibrated techniques use baseband data sequences or knowledge of channel distortion and spread gain, thereby providing ideal weighting based on optimal signal estimation methods such as, for example, least squares techniques. Generate
Blind or uncalibrated techniques use more general properties of the baseband data signal to accommodate despread weighting. Combinations of these techniques that use known or unknown components of the baseband signal and / or the transmission channel are also used or constitute an effective solution. Examples of particularly useful blind techniques include constant coefficient, multiple coefficient and decision direction techniques. These adapt to despread weighting using the properties of the message symbol constellation. Several methods can also be used in the demodulator 332 to adapt the multi-element despreader weight (FIG. 13). First, there is a fundamental mode prediction (DMP) method that utilizes a known packet arrival time or a known spread parameter of a discrete multitone stack carrier signal. Second, there is a code-gated self-coherence recovery (SCORE) method, which eliminates the zero between spectrally separated signal components in a known self-coherent or discrete multi-tone stack carrier signal. Take advantage of no correlation.

【0081】 これらの2つの基本的な種類の方法のうち、自己コヒーレンスな回復技術は
ディスクリートなマルチトーンスタックキャリア信号の1つのパケット捕捉と検
出に最大の有効性を有する。
[0081] Of these two basic types of methods, the self-coherent recovery technique has the greatest effectiveness in capturing and detecting one packet of a discrete multi-tone stack carrier signal.

【0082】 通常のスペクトルおよびその他のタイプの自己コヒーレンスな回復は既知の
スペクトルおよび/または共役自己コヒーレンス特性を利用する。これは所定の
通信信号の周波数シフトされた成分および/または共役成分間のゼロではない相
関である。ブラインドな方法は問題の信号の内容またはそれらの到着方向の事前
知識を必要としない。そこで、受信機のアンテナアレイを訓練するのに必要な特
定の受信機較正情報は必要とされない。その代わりに、ブラインドな方法は問題
の信号が相関される特別な周波数シフトについてのその固有の局部情報を使用す
る。B. Agee. S. SchellとW. Gardnerの“Self-Coherence Restoral: A New App
roach to Blind Adaptation of Antenna Arrays ”、Proceedings of Twenty-Fi
rst Asilomar Conference on Signals, Systems and Computer 1987 が参照とさ
れる。またB. Agee. S. SchellとW. Gardnerの“Self-Coherence Restoral: A N
ew Approach to Blind Adaptive Signal Extraction Using Antenna Arrays”、
IEEE Proceedings、No.4、 753−767 頁、1990年4月が参照される。さらにB. A
gee の“The Property Restoral Approach to Blind Adaptive Signal Extracti
on”、Ph.D. Dissertation、カリフォルニア大学、Davis CA、1989年を参照する
[0082] Regular spectrum and other types of self-coherent recovery utilize known spectral and / or conjugate self-coherence properties. This is a non-zero correlation between the frequency shifted and / or conjugate components of a given communication signal. The blind method does not require prior knowledge of the signal contents in question or their direction of arrival. Thus, no particular receiver calibration information is needed to train the receiver antenna array. Instead, the blind method uses its own local information about the particular frequency shift to which the signal in question is correlated. “Self-Coherence Restoral: A New App by B. Agee. S. Schell and W. Gardner
roach to Blind Adaptation of Antenna Arrays ”, Proceedings of Twenty-Fi
See rst Asilomar Conference on Signals, Systems and Computer 1987. See also B. Agee. S. Schell and W. Gardner's “Self-Coherence Restoral: AN
ew Approach to Blind Adaptive Signal Extraction Using Antenna Arrays ”,
See IEEE Proceedings, No. 4, pp. 753-767, April 1990. B. A
gee's “The Property Restoral Approach to Blind Adaptive Signal Extracti
on ", Ph.D. Dissertation, University of California, Davis CA, 1989.

【0083】 二重の側波帯振幅変調信号では、任意のこのような信号の実際のIF表示は
、二重の側波帯振幅変調信号フォーマットおよびDCと、実際のIF表示のため
にその両搬送波周波数についての共役対称を有する。これらの対称は相互にオフ
セットし、信号の負および正周波数成分を相互に等しくする。この完璧なスペク
トル自己コヒーレンスは、二重側波帯振幅変調された問題の信号と、キャリアの
2倍だけ周波数シフトされたその信号のレプリカとの間の相関係数を計算するこ
とにより観察される。周波数シフト演算子は負の周波数成分を、正の周波数成分
により占有された周波数帯域へ混合し、相関係数にゼロではない値をもたせる。
このようなゼロではない値はこの周波数シフト値がレプリカに与えられたときの
み生じる。相関係数はこの例では1よりも小さい。1の相関係数はオリジナルお
よび周波数シフトされた二重側波帯振幅変調信号中の外部のオーバーラップされ
た問題の無線信号を濾波することにより得られる。
For a dual sideband amplitude modulated signal, the actual IF representation of any such signal is the dual sideband amplitude modulated signal format and DC and both for the actual IF representation. It has conjugate symmetry about the carrier frequency. These symmetries offset each other, making the negative and positive frequency components of the signal equal to each other. This perfect spectral self-coherence is observed by calculating the correlation coefficient between the dual sideband amplitude modulated signal of interest and a replica of that signal frequency shifted by twice the carrier. . The frequency shift operator mixes the negative frequency component into the frequency band occupied by the positive frequency component, causing the correlation coefficient to have a non-zero value.
Such non-zero values only occur when this frequency shift value is provided to the replica. The correlation coefficient is smaller than 1 in this example. A correlation coefficient of 1 is obtained by filtering the external overlapped radio signal of interest in the original and frequency shifted double sideband amplitude modulated signal.

【0084】 図15では、クロス自己コヒーレンス回復(SCORE)プロセッサ350 が
回復を行うために使用され、これはマルチアンテナ受信データ信号x(t)に与
えられる。プロセッサ350 は受信されたデータを最初に一連のフィルタで濾波し
、周波数シフトし、選択的な共役演算子で処理させ、プロセッサによりターゲッ
トとする信号と相関されるだけの信号u(t)を発生させる。オリジナルな信号
および処理された信号x(t)=u(t)はその後、結合器出力信号y(t)=
w''x(t)とr(t)=c''u(t)との間の相関係数を最大にするように構
成される1対のビームおよびヌル操縦装置(線形素子の結合器)352 と354 を通
過される。プロセッサをターゲットとするために使用される制御パラメータは、
典型的に遅延演算子に対して設定されるフィルタ演算子、周波数シフト値α、共
役フラグ(*)である。プロセッサパラメータは例えばプロセッサへ問題の信号
を送信するときに干渉がない場合、強い相関係数を生成する値に設定される。
In FIG. 15, a cross self-coherence recovery (SCORE) processor 350 is used to perform the recovery, which is provided to the multi-antenna received data signal x (t). Processor 350 first filters the received data with a series of filters, frequency shifts, and processes the data with a selective conjugation operator to generate signal u (t) that is only correlated by the processor with the target signal. Let it. The original signal and the processed signal x (t) = u (t) are then combined with the combiner output signal y (t) =
A pair of beam and null steering devices (linear element combiners) configured to maximize the correlation coefficient between w "x (t) and r (t) = c" u (t) ) Pass 352 and 354. The control parameters used to target the processor are:
A filter operator, a frequency shift value α, and a conjugate flag (*) typically set for the delay operator. The processor parameter is set to a value that produces a strong correlation coefficient, for example, when there is no interference when transmitting the signal of interest to the processor.

【0085】 図16と17は通常のコードゲートSCORE動作で使用されるコードゲー
ト動作を示している。あるコードゲート構造はスプレッダとデスプレッダデータ
流に対して、それ故構造に対して幾つかの重要な変形を必要とする、これらはこ
こで説明したコードゲートSCOREデスプレッダ適合アルゴリズムを可能にす
る1方法を示している。周波数セルを横切るのではなく、パケットを横切るかま
たは周波数セルを内在するコードゲートを適用するその他の方法が存在する。例
えば、偶数のパケットにわたってKcellベースバンドシンボルを横切って与えら
れるゲートコードを有するデータシンボルを反復することにより、結果的にスプ
レッダとデスプレッダを通るデータ流に影響しない。 ・スプレッドセルをKpart≧2サブセット、KSCORE セル/サブセットに区分す
る。 −Kpart=Kspread、個々のサブセットで処理されるセル KSCORE =1セル/サブセット −Kpart=2、偶数と奇数のサブセットに分離されるセル KSCORE =Kspread/2セル/サブセット 各ケースで−Kpart・KSCORE =Kspread ・サブセットのセル毎に同一のコードキーを使用する。 −c(n;Kpart/+k)=c(n;k),k=0,…,Kpart−1,/=0…
, KSCORE -1 −別の形:c(n;k)=c(n・;(k)Kpart),k=0,…,Kspread -1 , (k)Kpart=kのモジューロ−Kpart 各サブチャンネルで同一構造を有する異なるコードキーを使用して多数のSCS
Sサブチャンネルにわたって送信する(スタックキャリア多元アクセス)。 −サブセット毎のKarray ・KSCORE SCSSサブチャンネルの分離を可能にす
る(実行されるコード−ヌル)。 −一人のユーザ当たりさらに高いデータ速度を可能にする(一人のユーザ当たり
多数のサブチャンネル)。 −多元アクセス通信を可能にする(セルと通信する多数のユーザ)。 −KSCORE -1SCSS干渉装置の排除を可能にする(セルラ通信)。 −同じ誤調節レベルを得るためにさらに高い時間帯域幅積を必要とする。 ・実際に、Kpartは特別な応用に対して調節される。 Kpart=非同期1点対1点リンク、非SCSS干渉が高く高速度コンピュータバ
ージェンス時間が重要である場合のセルラオーバーレイシステムにおけるKspre ad 1点対多点リンクで、SCSS干渉が高い場合の1点対多点リンクにおいてKpa rt =2。
FIGS. 16 and 17 show the code gate operation used in the normal code gate SCORE operation. Certain code gate structures require some significant modifications to the spreader and despreader data streams, and therefore to the structure, which are one way to enable the code gate SCORE despreader adaptation algorithm described herein. Is shown. There are other ways to apply a code gate that traverses a packet or embeds a frequency cell, rather than traversing a frequency cell. For example, repeating data symbols with a gate code provided across K cell baseband symbols over an even number of packets does not result in affecting the data flow through spreaders and despreaders. Partition the spread cells into K part ≧ 2 subsets, K SCORE cells / subset. −K part = K spread , cells processed in individual subsets K SCORE = 1 cell / subset −K part = 2, cells separated into even and odd subsets K SCORE = K spread / 2 cells / subset In each case The same code key is used for each cell of -K part · K SCORE = K spread · subset. −c (n; K part / + k) = c (n; k), k = 0,..., K part −1, / = 0.
, K SCORE -1 -Another form: c (n; k) = c (n.; (K) K part ), k = 0,..., K spread -1 , (k) Modulo of K part = k- K part multiple SCSs using different code keys having the same structure in each subchannel
Transmit over S subchannels (stack carrier multiple access). -Enables separation of K array K SCORE SCSS subchannels per subset (code executed-null). -Enable higher data rates per user (multiple sub-channels per user). -Enable multiple access communication (multiple users communicating with the cell). -K SCORE -1 Enable elimination of SCSS interferers (cellular communications). -Requires higher time-bandwidth products to obtain the same misadjustment level. -In fact, the K part is adjusted for special applications. K part = Asynchronous point-to-point link, K spre ad in a cellular overlay system where non-SCSS interference is high and high speed computer convergence time is important 1 for point-to-multipoint link and high SCSS interference K pa rt = 2 for point-to-multipoint links.

【0086】 コードゲート自己コヒーレンス回復は、適合性のスプレッダを容易にするた
めに通信システムにより故意に付加されて通信ネットワークのゲーティング情報
にアクセスせずには認識されることができない自己コヒーレンス情報を利用する
。2つのコードゲートSCORE方法は本発明には含まれない。
Code-gated self-coherence recovery is a technique that deliberately adds self-coherence information that is added by the communication system to facilitate compatibility spreaders and cannot be recognized without accessing the gating information of the communication network. Use. The two code gate SCORE methods are not included in the present invention.

【0087】 多元アクセス通信の好ましい自己コヒーレンスな回復方法は、スプレッド動
作前にベースバンドメッセージ信号へ特有のコードゲート動作を適用することを
含んでおり、これはシステムの各リンクで特有に決定される。例えば周波数セル
がセルの2つのサブセット、即ち偶数および奇数に分離され、図16と17で表
されているように奇数のセルだけにコードキーが与えられる。データシンボルは
図12および関連テキストで示されている方法を使用して偶数のセルでスプレッ
ドされる。
A preferred self-coherence recovery method for multiple access communication involves applying a unique code gating operation to the baseband message signal before the spread operation, which is uniquely determined at each link of the system. . For example, frequency cells are separated into two subsets of cells, even and odd, and only odd cells are given a code key as represented in FIGS. Data symbols are spread in even cells using the method shown in FIG. 12 and the associated text.

【0088】 類似のスプレッド動作は奇数のセルに与えられることができる。しかしなが
らこれらのセルで送信されるデータシンボルは最初に、これらがネットワーク中
の各ユーザで異なる一定の係数のコードキーc(m)=[c4 (m)]により乗
算されるコードゲート動作を受ける。この動作は多元アクセスデスプレッダでは
反対である。奇数の周波数セルはデスプレッド動作の後、しかし偶数および奇数
周波数セルで使用されるデスプレッダ出力を結合する前に、コードキーc* (m
)の共役により乗算される。単一のユーザ(SCSS)トランシーバで、コード
ゲート動作はSCSSトランシーバにより使用される1つのコードキーでのみ実
行される。単一のパケット捕捉動作中、デスプレッドされた(共役された)コー
ドキーは各奇数の受信された周波数セルと、各トランシーバアンテナに、即ち線
形の結合動作前に与えられる。
A similar spread operation can be provided for an odd number of cells. However, the data symbols transmitted in these cells initially undergo a code gating operation in which they are multiplied by a constant coefficient code key c (m) = [c 4 (m)] that is different for each user in the network. . This operation is the opposite for a multiple access despreader. After the despreading operation, but before combining the despreader outputs used in the even and odd frequency cells, the odd frequency cells have the code key c * (m
). With a single user (SCSS) transceiver, the code gating operation is performed with only one code key used by the SCSS transceiver. During a single packet capture operation, the despread (conjugated) code key is provided to each odd received frequency cell and each transceiver antenna, ie, prior to the linear combination operation.

【0089】 コードゲート動作の効果は、奇数の周波数セルがデスプレッドコードキーに
より乗算された後に、そのコードキーで送信された信号に偶数および奇数の周波
数セル間の1の相関係数をもたせることである。反対に、同一のコードゲート動
作は異なるコードキーを使用して送信された全ての他の信号に、偶数と奇数の周
波数セル間の低い相関係数をもたせる。この状態は受信された信号に加えられた
(想定された未知の)遅延およびドップラシフトにかかわりなく保持される。結
果的な信号はその後、図15で示されているクロスSCOREアルゴリズムに直
接入力されることができ、ここでx(t)は偶数(ゲートされていない)の周波
数セルにより置換され、u(t)は奇数(ゲートされた)の周波数セルにより置
換され、ここでtは時間インデックスではなくシンボルインデックスq=1,…
,Kcellを意味する。デスプレッド加重は偶数と奇数の周波数セルに与えられる
デスプレッド線形結合器の出力間の相関係数を最大にするように適合される。
The effect of the code gating operation is that after the odd frequency cells have been multiplied by the despread code key, the signal transmitted with that code key has a correlation coefficient of 1 between the even and odd frequency cells. It is. Conversely, the same code gating operation causes all other signals transmitted using different code keys to have a low correlation coefficient between even and odd frequency cells. This state is maintained regardless of the (assumed unknown) delay and Doppler shift added to the received signal. The resulting signal can then be input directly to the cross SCORE algorithm shown in FIG. 15, where x (t) is replaced by an even (uncated) frequency cell and u (t ) Is replaced by an odd (gated) frequency cell, where t is the symbol index q = 1,.
, K cell . The despread weights are adapted to maximize the correlation coefficient between the outputs of the despread linear combiner applied to the even and odd frequency cells.

【0090】 このような方法により、ネットワークにおいて曖昧でない検出と任意のリン
クのデスプレッドが、そのリンクに対して知られているコードキーのみに基づい
て行われる。単一ユーザのSCSSトランシーバにおいて、トランシーバは、リ
ンクを獲得し、それが正しい信号を伝送していることを確認するための付加的な
動作を必要とせずに、それが通信を行っているリンクだけをデスプレッドする。
リンクは、それがたとえば長い伝送に対して発生する“ポートシャッフリング”
等の有害なチャンネル状態のために一時的に失われた場合には、自動的に再度獲
得される。多ユーザSCMAトランシーバにおいて、この方法により、チャンネ
ル状態が変化したときにポートスワッピングまたはシャッフリングを生じること
なく、そのトランシーバにリンクされたノードによって使用された既知のコード
キーだけに基づいて曖昧でない検出、デスプレッドおよびそのトランシーバによ
りサポートされているあらゆるリンクの識別が可能になる。コードゲート動作に
含まれるスクランブルにより、コードキーがある機密性を提供する。
With such a method, unambiguous detection and despreading of an arbitrary link in the network is performed based only on the code key known for the link. In a single-user SCSS transceiver, the transceiver acquires the link and only requires the link over which it is communicating without requiring additional action to ensure that it is transmitting the correct signal. To despread.
A link is a "port shuffling" that occurs, for example, for long transmissions
In the event of temporary loss due to harmful channel conditions such as, etc., it is automatically reacquired. In a multi-user SCMA transceiver, this method allows unambiguous detection, de-sampling based on only the known code key used by the node linked to the transceiver without causing port swapping or shuffling when the channel conditions change. The spread and any links supported by the transceiver can be identified. The code key provides some confidentiality due to the scrambling included in the code gating operation.

【0091】 基本的なコードゲートされたSCORE方法はまた、多数の方法で一般化さ
れることが可能である。とくに、コードキーはセキュリティの増強および周波数
セル間の相関解除(decorrelation)を行うために偶数および奇数
周波数に適用されてよい。コードゲーティングはまた連続するパケット上のデー
タシンボルを送信することにより周波数ではなく時間に対して適用されてもよく
、コードゲート処理は偶数パケット中は行われず、奇数パケット中は全ての周波
数セルに対して行われる。拡散コードがこれらのパケット対に対して一定に保た
れているならば、この方法によって、デスプレッド加重に適合するためにさらに
強力なオートSCORE方法を使用できるようになる。 *いくつかの環境において可能になるさらにパワフルなアルゴリズム ・チャンネル応答特性が各拡散サブセット上の同一またはほぼ同一(複素数ス
カラーが異なる)のものとして近似される ・背景干渉が各拡散サブセット上の同一のものとして近似される *最大尤度推定量 ・拡散利得が強制的に各拡散サブセット上の同一またはほぼ同一のものにされ
る ・デスプレッド加重が強制的に各拡散サブセット上の同一またはほぼ同一のも
のにされる ・デスプレッド加重がオートSCORE固有方程式の主モードに設定される *クロスSCORE固有方程式にまさる利点 ・低い複雑性 ・同じ時間・帯域幅積における低い誤整列 ・ネットワーク適用における各サブセット上において最大SINRを強制的に
等しくする:漸近誤調整が生じる可能性がない *いくつかの欠点 ・チャンネル応答特性が各サブセット上において正確に等しくない場合、モデ
リングエラーに対して敏感であり、 デスプレッド動作中タイミングおよび、またはドップラーの追跡/除去が要
求される(アルゴリズムは一般に非常に簡単である)。
The basic code-gated SCORE method can also be generalized in a number of ways. In particular, code keys may be applied to even and odd frequencies to provide increased security and de-correlation between frequency cells. Code gating may also be applied to time instead of frequency by transmitting data symbols on successive packets, code gating is not performed during even packets, and is applied to all frequency cells during odd packets. It is done for. If the spreading code is kept constant for these packet pairs, this method allows a more powerful auto SCORE method to be used to accommodate the despread weight. * More powerful algorithms enabled in some environments-Channel response characteristics are approximated as being identical or nearly identical (different complex scalar) on each spreading subset-Background interference is identical on each spreading subset * Maximum likelihood estimator-The spreading gain is forced to be the same or almost the same on each spreading subset-The despread weight is forced to be the same or almost the same on each spreading subset Despread weights are set to the main mode of the Auto SCORE eigen equation * Advantage over cross SCORE eigen equation * Low complexity * Low misalignment at the same time-bandwidth product Forced Maximum SINRs in GIS: Possible Asymptotic Misadjustment No * Some disadvantages • If the channel response characteristics are not exactly equal on each subset, it is sensitive to modeling errors and requires timing and / or Doppler tracking / removal during despread operation (algorithm Is generally very simple).

【0092】 システムでは非常に多数の周波数またはパケットサブセットがまた使用され
てよく、コードキーの別々のセットが各サブセットに対して使用される。この場
合、デスプレッダは、クロスSCORE固有方程式のスーパーベクトル解析から
得られるクロスSCORE方法の一般化を使用する。文献(B.Agee, “The Prop
erty-Restoral Approach to Blind Adaptive Signal Extraction, ”in Proc.19
89 CSI-ARO Workshop on Advanced Topics in Communications,May 1989,Ruidos
o,NMおよびB.Agee, “The Property Restoral Approach to Blind Adaptive Sig
nal Extraction, ”Ph.D.Dissertation,University of California ,Davis,CA,J
une 1989)を参照されたい。周波数サブセットの数が増加するにしたがって、ト
ランシーバによりサポートされることのできる多元アクセス通信の数が減少する
が、加重計算の安定性は改善され、アルゴリズムの雑音減少およびノンスタック
キャリアのヌル化能力は不変のままである。周波数サブセットの数の限界は、拡
散係数Kspreadに等しい。
A very large number of frequency or packet subsets may also be used in the system, with a separate set of code keys being used for each subset. In this case, the despreader uses a generalization of the cross SCORE method obtained from supervector analysis of the cross SCORE eigen equation. Literature (B. Agee, “The Prop
erty-Restoral Approach to Blind Adaptive Signal Extraction, ”in Proc. 19
89 CSI-ARO Workshop on Advanced Topics in Communications, May 1989, Ruidos
o, NM and B. Agee, “The Property Restoral Approach to Blind Adaptive Sig
nal Extraction, ”Ph.D.Dissertation, University of California, Davis, CA, J
l2_systemmessage [1989] As the number of frequency subsets increases, the number of multiple access communications that can be supported by the transceiver decreases, but the stability of the weighted computations improves, the noise reduction of the algorithm and the ability to nullify non-stacked carriers increase. Remains unchanged. The limit on the number of frequency subsets is equal to the spreading factor K spread .

【0093】 コードゲートされた自己コヒーレンス復元方法は、マルチセル自己コヒーレ
ンス復元固有方程式の主モードを使用して重要な信号のベースバンドをチャンネ
ル化されたデータスーパーベクトルから直接抽出する。同時に、この方法は周波
数依存性の空間濾波を行い、重要な拡散信号に関して各セル内のアンテナ素子を
結合し、結果的に得られたデータ信号をデスプレッドして周波数セルを結合する
The code-gated self-coherence recovery method uses the principal mode of the multi-cell self-coherence recovery eigen equation to extract the baseband of the signal of interest directly from the channelized data supervector. At the same time, the method performs frequency-dependent spatial filtering, combines the antenna elements in each cell for important spreading signals, and despreads the resulting data signal to combine the frequency cells.

【0094】 コードゲートされた自己コヒーレンスな復元方法は、受信されたデータパケ
ットの達成可能な最大デスプレッドおよびビーム形成されたSINRが正である
限り、正および負の受信SINRで効率的に動作することができる。この方法は
、デスプレッドする線形結合演算子の固有コンポーネントとしてアンテナアレイ
に適合する。Karray =1である単一のアンテナシステムを含む任意の数のアン
テナに対して同じ方法が使用される。コードゲートされた自己コヒーレンスな復
元方法には、これを実施するどの時点においても拡散利得または基礎をなすメッ
セージシーケンスの事前の知識は必要ない。この方法では、メッセージシーケン
スをデスプレッドするために時間またはドップラーシフト周波数に対するサーチ
は必要ない。
The code-gated self-coherence recovery method works efficiently with positive and negative received SINR as long as the maximum achievable despread of the received data packets and the beamformed SINR are positive be able to. This method fits the antenna array as an intrinsic component of the despreading linear combination operator. The same method is used for any number of antennas, including a single antenna system where K array = 1. The code-gated self-coherent recovery method does not require any prior knowledge of the spreading gain or the underlying message sequence at any point in implementing this. In this way, no search for time or Doppler shift frequency is required to despread the message sequence.

【0095】 コードゲートされた自己コヒーレンスな復元固有方程式の主固有値は、通信
リンクが最初に動作を開始されたとき、新しい信号パケットを検出する。受信機
は“オン・デマンド”ベースで機能し、パケットが通信チャンネルで送信された
ときにパルスを別の端部に戻す。
The main eigenvalues of the code-gated self-coherent reconstructed eigen equation detect a new signal packet when the communication link is first put into operation. The receiver works on an "on demand" basis, returning pulses to another end when a packet is transmitted on the communication channel.

【0096】 付加的な方法により、ディスクリートなマルチトーンスタックキャリアデー
タパケットの検出は、コードゲートされた自己コヒーレンス復元後に強化または
確認される。とくに、検出の信頼性は、最大コードゲートされた自己コヒーレン
スな復元固有値の平均および標準偏差を予測するためにコードゲートされた自己
コヒーレンスな復元固有方程式のもっと少ない固有値を使用することにより著し
く強化されることができる。その後、真の最大固有値が予測された平均によって
デクレメントされ、予測された標準偏差によって基準化(scale)され、結
果的にはるかに強い傾向の補正された検出統計が生成される。
According to an additional method, the detection of discrete multi-tone stack carrier data packets is enhanced or confirmed after code-gated self-coherence restoration. In particular, the reliability of detection is significantly enhanced by using fewer eigenvalues of the code-gated self-coherent reconstructed eigen equation to predict the mean and standard deviation of the maximum code-gated self-coherent reconstructed eigenvalue. Can be Thereafter, the true maximum eigenvalue is decremented by the predicted average and scaled by the predicted standard deviation, resulting in a much stronger trend of corrected detection statistics.

【0097】 別の方法は、コードゲートされた自己コヒーレンスな復元中にパケット検出
を確認するために下流デスプレッドおよび復調オペレータを使用する。
Another method uses downstream despread and demodulation operators to confirm packet detection during code-gated self-coherent recovery.

【0098】 第1のデータパケットの獲得中の最初のドップラー再生は、受信位置FFT
の全リモードで第1のデータパケットを抽出し、結果的に得られた出力信号を線
形補間方法を使用して送信位置周波数リモードに再サンプリングすることによっ
て分数間隔イコライザの周波数ドメインアナログを使用する。線形結合加重は、
ある適切な適応方法を使用してデータをトーンの中心に再サンプリングする。定
数(constant modulus)方法のような最小2乗特性復元アルゴリズムにより、デス
プレッドされたデータシンボルの係数の変化が最小にされる。最小2乗定数方法
は、送信されたデータトーンがBPSK変調フォーマットを使用して生成された
場合、それらが定数を有するという特性を利用するが、この特性は送信された信
号がトーン間隔の非整数倍であるドップラーシフトにさらされた場合には破壊さ
れる。最小2乗定数方法は、この特性をデスプレッダの出力信号に対して復元す
る。技術全体は、著しいドップラーシフトおよび通路遅延が存在する時に動作す
る。文献(B.Agee, “The Least-Squares CMA : A New Approach to Rapid Corr
ection of Constant Modulus Signal,”in Proc.1986.International Conferenc
e on Acoustics,Speech and Signal Processing,Vol.2.pg.19.2.1,April 1986.T
okyo,Japan)を参照されたい。
The first Doppler regeneration during the acquisition of the first data packet is performed at the reception position FFT
, Using the frequency domain analog of a fractionally spaced equalizer by extracting the first data packet in all remote modes and resampling the resulting output signal to the transmit position frequency remote mode using a linear interpolation method. The linear combination weight is
The data is resampled to the center of the tone using some suitable adaptation method. A least-squares property restoration algorithm, such as a constant modulus method, minimizes changes in the coefficients of the despread data symbols. The least-squares-constant method takes advantage of the property that transmitted data tones have a constant if they are generated using the BPSK modulation format, but the property that the transmitted signal is a non-integer number of tone intervals. Destroyed if exposed to double Doppler shift. The least squares constant method restores this characteristic to the output signal of the despreader. The entire technique operates when there is significant Doppler shift and path delay. Literature (B. Agee, “The Least-Squares CMA: A New Approach to Rapid Corr
ection of Constant Modulus Signal, ”in Proc. 1986. International Conferenc
e on Acoustics, Speech and Signal Processing, Vol.2.pg.19.2.1, April 1986.T
okyo, Japan).

【0099】 2つの一般的な方法は、データ送信に対するアンテナアレイ加重の生成に有
効である。レトロ指向性送信は、送信加重を共役受信加重に比例させ、指向性モ
ードは送信加重を共役パケットステアリングベクトルに比例させる。レトロ指向
性モードは、干渉信号がマルチポイント通信ネットワーク中の別のメンバーであ
ってよい商業通信および軍事的な飛行中(intraflight) の通信用としてよく適合
する。
Two general methods are valid for generating antenna array weights for data transmission. Retro directional transmission makes the transmission weight proportional to the conjugate reception weight, and directional mode makes the transmission weight proportional to the conjugate packet steering vector. The retro directional mode is well suited for commercial and military inflight communications where the interfering signal may be another member in a multipoint communications network.

【0100】 指向性モードは、隠蔽(covert)性質が発信者にとって主に重要である適用に
おいてもっとも有効であり、ジャミングおよびインターセプトプラットフォーム
はおそらく同じ位置に配置されない。このモードは、通信プラットフォームが重
い干渉にさらされるので、干渉する無線放射物の存在時に通信するために通信リ
ンクの他端部に最大パワーが与えられなければならない適用において有効である
。しかしながら、この方法は、通信ネットワークにおいて別の干渉からエネルギ
を導く魅力的な性質を持たない。
Directional mode is most useful in applications where the covert nature is of primary importance to the caller, and the jamming and intercept platforms are probably not co-located. This mode is useful in applications where the communication platform is exposed to heavy interference, so that the other end of the communication link must be given maximum power to communicate in the presence of interfering wireless radiants. However, this method does not have the attractive property of guiding energy from another interference in a communication network.

【0101】 指向性モードはまた、無線リンクにより大きいスペクトル拡散係数が使用さ
れる場合、デスプレッダの複雑さを大幅に簡単化することのできる乗数適応戦略
を構成する。
The directional mode also constitutes a multiplier adaptation strategy that can greatly simplify the complexity of the despreader when larger spread spectrum coefficients are used for the wireless link.

【0102】 ここにおいてレトロ指向性送信モードを説明する。レトロ指向性モードは、
送信機アンテナアレイ加重を、信号受信中に計算された共役アレイ加重に等しく
設定する。送信および受信オペレータが同じ周波数帯域に対して行われ、送信路
と受信路との間の任意の内部差が等しくされた場合、送信機アンテナアレイは、
受信機に対するアンテナアレイと同じ利得パターンを有する。送信機アンテナア
レイは、信号受信中に存在していた任意の干渉の方向におけるヌルの方向を評価
する。それぞれに対して使用すべきヌル深度は、受信された干渉の相対強度によ
って決定される。
Here, the retro directional transmission mode will be described. Retro directional mode
Set the transmitter antenna array weight equal to the conjugate array weight calculated during signal reception. If the transmit and receive operators are performed on the same frequency band and any internal differences between the transmit and receive paths are equalized, the transmitter antenna array will
It has the same gain pattern as the antenna array for the receiver. The transmitter antenna array evaluates the null direction in the direction of any interference that was present during signal reception. The null depth to be used for each is determined by the relative strength of the received interference.

【0103】 ここでは一貫して、gk はKarray ×1のディメンションベクトルであり、
周波数セル“k”に対して送信で使用される多素子拡散ベクトルを表す。周波数
セル“k”に対して受信機で使用される多素子拡散ベクトルはwk で表され、こ
れもまたKarray ×1のディメンションベクトルである。
Here, consistently, g k is a dimension vector of K array × 1,
Represents the multi-element spreading vector used in transmission for frequency cell "k". The multi-element spreading vector used at the receiver for frequency cell "k" is denoted by w k , which is also a K array × 1 dimension vector.

【0104】 本発明の実施形態は、各拡散セルに対してKarray ×1の拡散(gk )加重
の異なったセットを使用して送信パケットを拡散することによって周波数選択性
送信加重を供給するように構成されていることが好ましい。これは、(多素子)
拡散利得gk が、gk =λwk であるように信号受信中に各周波数セルに対して
使用されたKarray ×1の線形結合器の拡散加重wk に比例するようにすること
により、周波数選択性のレトロ指向性送信加重を定める。結果的に得られるヌル
深度は各周波数セルに対して実現されるアンテナアレイ分散によって制限される
ため、このモードはとくに広帯域干渉ソースにより支配されている環境において
効果的である。この場合、プロセッサは、周波数および空間に対する干渉ソース
をヌル化する。送信機のアンテナアレイは、干渉ソースによって占有されている
周波数セルに対するその各干渉ソースだけをヌル化する。これは重要な信号パケ
ットを受信するのに優れているが、パケット無線信号を干渉ソース位置からパケ
ットパスバンド全体によって導くことを目的とする場合、パケットの送信には有
効ではない。このような目的は、部分帯域干渉ソースの数がアンテナアレイの素
子の数以上である場合、どの手段でも満足されることはできない。
Embodiments of the present invention provide frequency selective transmission weights by spreading the transmitted packets using a different set of K array × 1 spreading (g k ) weights for each spreading cell. It is preferable that it is comprised as follows. This is (multi-element)
By making the spreading gain g k proportional to the spreading weight w k of the K array × 1 linear combiner used for each frequency cell during signal reception such that g k = λw k , Determine the frequency selective retro directional transmission weight. This mode is especially effective in environments dominated by wideband interference sources, since the resulting null depth is limited by the antenna array dispersion realized for each frequency cell. In this case, the processor nulls the interference source for frequency and space. The transmitter antenna array nulls only its respective interference source for the frequency cells occupied by the interference source. While this is excellent for receiving important signal packets, it is not useful for transmitting packets if the aim is to guide the packet radio signal from the location of the interference source through the entire packet passband. Such an objective cannot be satisfied by any means when the number of partial band interference sources is equal to or greater than the number of elements of the antenna array.

【0105】 指向性送信モードでは、送信機のアンテナアレイ加重が(共役)Karray ×
1のパケットステアリングベクトルに等しいようにされる。送信および受信オペ
レータが同じ周波数帯域に対して行われ、送受信スイッチを通過した送信および
受信路間の差がほぼ等しい場合、結果的に得られるアンテナアレイは通信リンク
の他端部に最大無線エネルギを導くか、あるいは最小送信無線エネルギでそのリ
ンクを閉じる。指向性アレイは一般に干渉ソースの位置を無視し、たとえば、そ
れは傍受が通信リンクの視野のどこかにあることを暗黙のうちに想定している。
In the directional transmission mode, the antenna array weight of the transmitter is (conjugate) K array ×
It is made equal to one packet steering vector. If the transmitting and receiving operators are on the same frequency band and the differences between the transmitting and receiving paths through the transmit / receive switch are approximately equal, the resulting antenna array will have the maximum wireless energy at the other end of the communication link. Guide or close the link with minimal transmitted radio energy. Directional arrays generally ignore the location of the interfering source, for example, it implicitly assumes that interception is somewhere in the field of view of the communication link.

【0106】 本発明では、指向性方法は周波数選択性ベースで実施されることができる。
これは、たとえばKspreadの大きい値のために、あるいはパケットステアリング
ベクトルがパケットパスバンドに対して著しく変化する高度に分散性の通信チャ
ンネルに対して、例外的に広帯域通信リンクにおいてある利益を提供することが
できる。しかしながら、最大パワーモードがパケットステアリングベクトル中の
マイナーエラーにより強く劣化されるため、これは重要ではない。
In the present invention, the directivity method can be implemented on a frequency selective basis.
This offers certain benefits in wideband communication links, exceptionally for example for large values of K spread or for highly dispersive communication channels where the packet steering vector varies significantly with respect to the packet passband. be able to. However, this is not important because the maximum power mode is strongly degraded by minor errors in the packet steering vector.

【0107】 通信リンクが激しくジャムされた場合、あるいはパケットステアリングベク
トルがたとえば単一パケット等の、短い通信インターバルに対して推定されなけ
ればならない場合、このような推定エラーが大きくなる可能性が高い。とくに、
過度に簡単な方法のために、指向性送信アンテナアレイは、送信エネルギの強い
ビームをその環境中の干渉ソースに向ける。指向性送信方法またはパケットステ
アリングベクトル推定は、廉価に実施するのに十分な簡単なものであるが、予測
されるジャミングの範囲および送信シナリオ下で高い信頼性により動作するよう
に十分に精巧である必要がある。
Such estimation errors are likely to be large if the communication link is severely jammed, or if the packet steering vector has to be estimated for a short communication interval, eg, a single packet. In particular,
For an overly simple method, a directional transmit antenna array directs a beam of high transmit energy to an interference source in its environment. The directional transmission method or packet steering vector estimation is simple enough to implement inexpensively, but sophisticated enough to operate reliably under the expected jamming range and transmission scenarios There is a need.

【0108】 3つの一般的なステアリングベクトル推定方法が好ましい。第1のものは、
受信されたパケットデータと推定されたパケットデータとの間の相関を使用して
パケットステアリングベクトルを推定する相関方法である。第2のものは、適切
な簡単化条件下において周波数チャンネル化(マルチセル)データの存在時に得
られる最大尤度(ML)推定量を使用してパケットステアリングベクトルを推定
するマルチセルML的方法である。第3のものは、適切なパラメータモデルを使
用してパケットステアリングベクトルを制約することによりマルチセル推定量を
さらに精密にするパラメータ方法である。
[0108] Three general steering vector estimation methods are preferred. The first one is
A correlation method for estimating a packet steering vector using a correlation between received packet data and estimated packet data. The second is a multi-cell ML-like method for estimating packet steering vectors using maximum likelihood (ML) estimators obtained in the presence of frequency channelized (multi-cell) data under appropriate simplification conditions. The third is a parametric method that further refines the multi-cell estimator by constraining the packet steering vector using an appropriate parameter model.

【0109】 相関方法は、3つの中で最も簡単なパケットステアリングベクトル推定方法
である。この方法の欠点は単一の干渉ソースの存在時に得られた推定値を考慮す
ることにより認められるものであり、この推定値はパケットステアリングベクト
ル、プラス受信された干渉ソースとパケット信号との間の相互相関により基準化
された干渉ソースステアリングベクトルに減少する。この相互相関をゼロに減少
するために必要とされる時間・帯域幅積(サンプル)は、干渉ソースがパケット
信号より50dB強い場合には、干渉ソース信号の1/Sよりはるかに大きく、
たとえば1,000,000サンプルである。したがって、この方法は通常不適
切である。
The correlation method is the simplest of the three packet steering vector estimation methods. The disadvantage of this method is realized by considering the estimates obtained in the presence of a single interference source, which estimate is based on the packet steering vector, plus the difference between the received interference source and the packet signal. The cross-correlation reduces the scaled interference source steering vector. The time-bandwidth product (samples) required to reduce this cross-correlation to zero is much larger than 1 / S of the interfering source signal if the interfering source is 50 dB stronger than the packet signal,
For example, 1,000,000 samples. Therefore, this method is usually inappropriate.

【0110】 他の2つの方法は、パケットステアリングベクトルを推定するために最適な
最大尤度(ML)推定手順を使用することによってこの制限を克服することがで
きる。結果的に得られたこの推定は、簡単な(非パラメータ)または精巧な(パ
ラメータ)ステアリングベクトルモデルを使用して、広帯域または部分帯域干渉
ソースの存在において正確なステアリングベクトル推定値を提供する。さらに、
これらの推定値の性質は、通常クラーメル・ラオ限界解析を使用して予測可能で
ある。
The other two methods can overcome this limitation by using an optimal maximum likelihood (ML) estimation procedure to estimate the packet steering vector. This resulting estimate provides accurate steering vector estimates in the presence of wideband or sub-band interference sources using simple (non-parametric) or sophisticated (parameter) steering vector models. further,
The nature of these estimates is usually predictable using the Kramer-Lao limit analysis.

【0111】 有効な性能限界は、マルチセル環境において得られた任意の非パラメータス
テアリングベクトル推定値に対して導かれる。受信されたデータは、未知の複素
数ステアリングベクトルによって基準化され、加法的複素数ガウス干渉によって
劣化された既知の(または推定された)パケットベースバンドをそれぞれ含むK spread の個別の周波数セルに分割される。Peセル中のステアリングベクトルは
、ak =gk aによってモデル化され、ここで“a”は(周波数独立)パケット
ステアリングベクトルであり、gk は、k番目の拡散セルに対するスカラー受信
単一アンテナパケット拡散利得である。複素数ガウス干渉は、セル間において独
立しており、また、k番目のセルにおいて平均ゼロおよび未知の自己相関マトリ
クス:
[0111] Effective performance limits are based on any non-parametric data obtained in a multi-cell environment.
Derived for the tearing vector estimate. The received data is an unknown complex
Scaled by a number of steering vectors and by additive complex Gaussian interference
K each containing a degraded known (or estimated) packet baseband spread Are divided into individual frequency cells. The steering vector in the Pe cell is
, Ak= Gkmodeled by a, where "a" is a (frequency independent) packet
The steering vector, gkIs a scalar reception for the kth diffusion cell
Single antenna packet spreading gain. Complex Gaussian interference is monotonous between cells.
And mean zero and unknown autocorrelation matrix in the kth cell.
Cousin:

【数1】 (Equation 1)

【0112】 を有する一時的ホワイトであると仮定される。Is assumed to be a temporary white with

【0113】 パケットステアリングベクトルaは、ディメンションKarray のディメンシ
ョンKarray ベクトルの任意の複素数であると仮定され、たとえばaは任意のパ
ラメータ化されたモデルセット(たとえば、方位角および仰角に関してパラメー
タ化されたアレイマニホルド)に固執するように制約されない。このモデルを使
用して生成されたステアリングベクトル推定値は、たとえば非パラメータ技術で
ある。文献(H.Van Trees,Detection,Estimation,and Modulation Theory,Part
I,New York:Wiley,1968 )を参照されたい。クラーメル・ラオ限界理論を使用す
ることにより、aのバイアスされていない推定量は、与えられたクラーメル・ラ
オ限界によって制限された推定正確さ(2乗平均エラー)を有する。マトリクス
Rは、平均された逆自己相関マトリクスの逆数に等しい干渉自己相関マトリクス
[0113] Packet steering vector a is assumed to be arbitrary complex dimension K array vector of dimension K array, for example a is any parameterized model set (e.g., parameterized with respect to azimuth and elevation Array Manifold) is not constrained to stick. The steering vector estimate generated using this model is, for example, a non-parametric technique. Literature (H. Van Trees, Detection, Estimation, and Modulation Theory, Part
I, New York: Wiley, 1968). By using the Cramer-Lao bound theory, the unbiased estimator of a has estimated accuracy (mean squared error) limited by the given Cramer-Lao bound. The matrix R is the interference autocorrelation matrix equal to the inverse of the averaged inverse autocorrelation matrix:

【数2】 (Equation 2)

【0114】 の一般化された“平均”と解釈される。Is interpreted as the generalized “mean” of

【0115】 好ましい実施形態において、空間ステアリングベクトルaおよびスペクトル
拡散利得(gk )は以下の公式を使用して反復的に計算される:
In a preferred embodiment, the spatial steering vector a and the spread spectrum gain (g k ) are calculated iteratively using the following formula:

【数3】 (Equation 3)

【0116】 ここで[R]は、スペクトルセルkにおける適応ブロックに対して測定された
データ自己相関マトリクスであり、wk はスペクトルセルkで使用されたデスプ
レッド加重の空間コンポーネントである。ステアリングベクトルおよび拡散利得
はまた改善されたデスプレッド加重wk を計算するために使用されることができ
、このデスプレッド加重wk は、スペクトル処理(周波数セルに対する線形結合
)が後続する空間処理(各周波数セルにおける線形結合)を行う多重デスプレッ
ド工程において使用されることができる。
Where [R] is the data autocorrelation matrix measured for the adaptive block in spectrum cell k and w k is the despread weighted spatial component used in spectrum cell k. Steering vector and the spreading gain may be used to calculate also improved despread weights w k, the despread weights w k, the spatial processing spectral processing (linear combination with respect to frequency cell) is followed ( (A linear combination in each frequency cell).

【0117】 コードヌル化技術と組合せられた図1乃至15に示されているスタックキャ
リア拡散スペクトル無線通信装置は、本発明の別の実施形態を表している。コー
ドヌル化干渉消去技術は、スタックキャリア拡散スペクトル技術と効果的に組合
せられることができる。コードヌル化設計の詳細については、文献(Brian Agee
“Solving the Near-Far Problem : Exploitation of Spatial and Spectral Di
versity in Wireless Personal Communication Networks,”Wireless Personal Communications,edited by Theodore S.Rappaport,et al.,Kluwer Academic Pub
lishers,1994,Ch.7.)を参照されたい。また、文献( Sourour.el al.,“Two St
age Co-channel Interference Cancellation in Orthogonal Multi-Carrier CDM
A in a Frequency Selective Fading Channel,”IEEE PIMRC '94,pp.189-193 )
を参照されたい。さらに、文献(Kondo .el al.,“Multicarrier CDMA System w
ith Co-channel Interference Cancellation ,”March 1994,IEEE,#0-7803-1927
,pp.1640-1644 )を参照されたい。
The stacked carrier spread spectrum wireless communication device shown in FIGS. 1-15 in combination with a code nulling technique represents another embodiment of the present invention. Code nulling interference cancellation techniques can be effectively combined with stack carrier spread spectrum techniques. For more information on code nulling design, see the literature (Brian Agee
“Solving the Near-Far Problem: Exploitation of Spatial and Spectral Di
versity in Wireless Personal Communication Networks, ”Wireless Personal Communications, edited by Theodore S. Rappaport, et al., Kluwer Academic Pub
lishers, 1994, Ch. 7.). The literature (Sourour.el al., “Two
age Co-channel Interference Cancellation in Orthogonal Multi-Carrier CDM
A in a Frequency Selective Fading Channel, "IEEE PIMRC '94, pp.189-193)
Please refer to. Furthermore, the literature (Kondo .el al., “Multicarrier CDMA System w
ith Co-channel Interference Cancellation, "March 1994, IEEE, # 0-7803-1927
, pp. 1640-1644).

【0118】 図1乃至15に示されている基本的なスタックキャリア拡散スペクトル無線
通信装置は、たとえば空間分割多元アクセス(SDMA)、周波数分割多元アク
セス(FDMA)および符号分割多元アクセス(CDMA)等の、同時独立チャ
ンネルを空間、周波数および、または符号で分離する本発明の多元アクセス形態
において組合せられてもよい。
The basic stacked carrier spread spectrum wireless communication apparatus shown in FIGS. 1 to 15 may include, for example, space division multiple access (SDMA), frequency division multiple access (FDMA), and code division multiple access (CDMA). , Simultaneous independent channels may be combined in a multiple access form of the invention to separate them by space, frequency and / or code.

【0119】 SDMA形態において、たとえば最小2つのゾーンを設定するように、空間
において選択的に導かれることのできるアンテナアレイが使用される。あるゾー
ン内の各送信機および受信機対は、その送信機−受信機対における他方のものだ
けを含んで、別の多元アクセスチャンネルを示す別のゾーン中の他の対を排除す
るようにその対応したアンテナアレイを同調する。本発明の実施形態は、SDM
A技術をスタックキャリア拡散スペクトル技術と組合せることを特徴としている
。SDMA設計の詳細については、文献( Forssen.et al.,“Adaptive Antenna
Arrays for GSM900/DSC1800, ”March 1994,IEEE,#0-7803-1927,pp.605-609 )
を参照されたい。また、文献(Talwar.el al.,“Reception of Multiple co-Cha
nnel Digital Signals using Antenna Arrays with Applications to PCS, ”19
94,IEEE,#0-7803-1825,pp.790-794 )を参照されたい。さらに、文献(Weis.el al.,“A Novel Algorithm For Flexible Beam Formong for Adaptive Space Div
ision Multiple Access Systems,”IEEE PIMRC '94,pp.729a-729e )を参照され
たい。アンテナアレイとのCDMAの組合せは、文献(Naguib.et al.,“Perfor
mance of CDMA Cellular Networks With Base-Station Antenna Arrays : The
Downlink, ”1994,IEEE,#0-7803-1825,pp.795-799 )に記載されている。また、
文献(Xu.et al.,“Experimental Studies of Space-Division-Multiple-Access
Schemes for Spectral Efficient Wireless Communications,”1994,IEEE,#0-7
803-1825,pp.800-804 )を参照されたい。さらに文献(M.Tangemann,“Influenc
e the User Mobility on the Spectral Multiplex Gain of an Adaptive SDMA S
ystem,”IEEE.PIMRC '94,pp.745-749 )を参照されたい。
In the SDMA form, an antenna array that can be selectively guided in space is used, for example to set a minimum of two zones. Each transmitter and receiver pair in one zone includes only the other in that transmitter-receiver pair so that it excludes other pairs in another zone that indicate another multiple access channel. Tune the corresponding antenna array. An embodiment of the present invention provides a SDM
It is characterized by combining the A technology with the stack carrier spread spectrum technology. For details of the SDMA design, see the literature (Forssen. Et al., “Adaptive Antenna”.
Arrays for GSM900 / DSC1800, ”March 1994, IEEE, # 0-7803-1927, pp.605-609)
Please refer to. The literature (Talwar.el al., “Reception of Multiple co-Cha
nnel Digital Signals using Antenna Arrays with Applications to PCS, ”19
94, IEEE, # 0-7803-1825, pp. 790-794). Furthermore, the literature (Weis.el al., “A Novel Algorithm For Flexible Beam Formong for Adaptive Space Div
See ision Multiple Access Systems, "IEEE PIMRC '94, pp. 729a-729e". Combinations of CDMA with antenna arrays are described in the literature (Naguib. et al., "Perfor
mance of CDMA Cellular Networks With Base-Station Antenna Arrays: The
Downlink, "1994, IEEE, # 0-7803-1825, pp.795-799).
Literature (Xu. Et al., “Experimental Studies of Space-Division-Multiple-Access
Schemes for Spectral Efficient Wireless Communications, ”1994, IEEE, # 0-7
803-1825, pp. 800-804). Further literature (M. Tangemann, “Influenc
e the User Mobility on the Spectral Multiplex Gain of an Adaptive SDMA S
ystem, "IEEE. PIMRC '94, pp. 745-749).

【0120】 FDMA形態において、多数のキャリアのサブセットが各チャンネルに対し
て使用され、たとえば最小2つのサブセットが最小2つのチャンネルを設定する
ために最小2つの周波数ダイバーズキャリアをそれぞれ有している。あるゾーン
内の各送信機および受信機対は、別の多元アクセスチャンネルを示す別のキャリ
アサブセットを排除するようにその対応したキャリアサブセットを同調する。本
発明の実施形態の特徴は、FDMA技術をスタックキャリア拡散スペクトル技術
と組合せることである。
In the FDMA mode, a large number of carrier subsets are used for each channel, for example, a minimum of two subsets each have a minimum of two frequency divers carriers to set up a minimum of two channels. Each transmitter and receiver pair in a zone tunes its corresponding carrier subset to reject another carrier subset indicating another multiple access channel. It is a feature of an embodiment of the present invention to combine FDMA technology with stack carrier spread spectrum technology.

【0121】 CDMA形態においては、いくつかの拡散およびデスプレッド加重が各チャ
ンネルに対して1セットづつ使用される。このような多元アクセスは、グローバ
ルポジショニングシステム(GPS)におけるナビゲーション受信機によって使
用される。従来技術にまさる本発明の実施形態の特徴は、CDMA技術を図1乃
至15に示されているスタックキャリア拡散スペクトル技術と組合せることであ
る。マルチキャリア環境におけるCDMA設計の詳細については、文献(Fettwe
is.et al.,“On Multi-Carrier Code Division Access(MC-CDMA)Modem Design,
”1994 IEEE,#0-7803-1927,pp.1670-1674 )を参照されたい。また、文献(DaSi
lva.el al., “Multicarrier Orthogonal CDMA Signals for Quasi-Synchronous
Communication Systems, ”IEEE Journal on Selected Areas in Communicatio
n,Vol.12,No.5,June 1994 )を参照されたい。また、文献( Reiners.el al.,“
Multicarrier Transmission Technique in Cellular Mobile Communications Sy
stems,”March 1994.IEEE,#0-7803-1927,pp.1645-1649 )を参照されたい。さら
に文献(Yee.el al., “Multi-carrier CDMA in Indoor Wireless Radio Networ
ks, ”IEEE Trans.Comm.,Vol.E77-B,No.7,July 1994,pp.900-904)を参照された
い。フェーディングチャンネルの存在時におけるCDMAの使用は、文献(Stef
an.Kaiser,“On the Performance of Different Detection Techniques for OFD
M-CDMA in Fading Channels,”Institute for Communication Technology,Germa
n Aerospace Research Establishment(DLR),Oberpfaffenhofen,Germany,1994 )
に記載されている。また、文献(Chandler.el al.,“An ATM-CDMA Air Interfac
e For Mobile Personal Communications, ”lEEE PIMRC'94,pp.110-113)を参照
されたい。この技術はさらに文献(Chouly.el al.,“Orthogonal Multicarrier techniques applied to direct sequence spread spectru CDMA Systems ”1993
IEEE,#0-7803-0917,pp.1723-1728 )に記載されている。
In the CDMA scheme, several spreading and despread weights are used, one set for each channel. Such multiple access is used by navigation receivers in the Global Positioning System (GPS). It is a feature of embodiments of the present invention over the prior art that it combines the CDMA technique with the stacked carrier spread spectrum technique shown in FIGS. For more information on CDMA design in a multi-carrier environment, see the literature (Fettwe
is.et al., “On Multi-Carrier Code Division Access (MC-CDMA) Modem Design,
"1994 IEEE, # 0-7803-1927, pp. 1670-1674).
lva.el al., “Multicarrier Orthogonal CDMA Signals for Quasi-Synchronous
Communication Systems, ”IEEE Journal on Selected Areas in Communicatio
n, Vol. 12, No. 5, June 1994). The literature (Reiners.el al., “
Multicarrier Transmission Technique in Cellular Mobile Communications Sy
stems, “March 1994. IEEE, # 0-7803-1927, pp. 1645-1649.” Further reference (Yee.el al., “Multi-carrier CDMA in Indoor Wireless Radio Network”
ks, "IEEE Trans. Comm., Vol. E77-B, No. 7, July 1994, pp. 900-904). The use of CDMA in the presence of fading channels is described in the literature (Stef).
an.Kaiser, “On the Performance of Different Detection Techniques for OFD
M-CDMA in Fading Channels, ”Institute for Communication Technology, Germa
n Aerospace Research Establishment (DLR), Oberpfaffenhofen, Germany, 1994)
It is described in. The literature (Chandler.el al., “An ATM-CDMA Air Interfac
See e For Mobile Personal Communications, "IEEE PIMRC'94, pp. 110-113. This technique is further described in Chouly.
IEEE, # 0-7803-0917, pp.1723-1728).

【0122】 マルチキャリアCDAMと相関解除(decorrelation)干渉消
去の組合せは、文献(Bar-Ness.el al.,“Synchronous Multi-User Multi-Carri
er CDMA Communication System With Decorrelating Interference Canceller,
”IEEE PIMRC'94,pp.184-188)に記載されている。
The combination of multi-carrier CDAM and decorrelation interference cancellation is described in the literature (Bar-Ness.
er CDMA Communication System With Decorrelating Interference Canceller,
"IEEE PIMRC'94, pp. 184-188).

【0123】 スタックキャリア拡散スペクトル無線通信に対する多元アクセス方法は、送
信機において複数のディスクリート周波数チャンネルのそれぞれに対する複素数
正弦波曲線の複素数振幅および位相利得からスタックキャリア拡散利得を構成す
ることを含む。その後、送信機において任意の狭帯域ベースバンドデータをベク
トル乗算器および逆周波数チャネライザにより拡散する。次のステップは、複数
のディスクリート周波数チャンネルに対してスタックキャリア拡散利得で拡散し
た後、送信機からデータを同時に送信することである。受信機はベクトル内積線
形結合器および周波数チャネライザにより複数のディスクリート周波数チャンネ
ルをデスプレッドするので、任意の狭帯域ベースバンド予備拡散データがチャン
ネル干渉を比較的除かれて再生される。周波数チャンネルは、多数の帯域内にお
いて隣接せずに分配されていてもよい。その代りに、周波数チャンネルがオーバ
ーラップして、直交周波数分割多重化状の変調フォーマットを含むように送信が
行われる。また、その代りに、データの送信はパケットで行われ、ここにおいて
ベースバンドデータは直交周波数分割多重化状ベースの周波数チャネライザ構造
においてディスクリートパケットで拡散され、送信され、デスプレッドされる。
A multiple access method for stacked carrier spread spectrum wireless communication includes constructing a stacked carrier spread gain from a complex amplitude and phase gain of a complex sinusoidal curve for each of a plurality of discrete frequency channels at a transmitter. Then, at the transmitter, any narrowband baseband data is spread by a vector multiplier and an inverse frequency channelizer. The next step is to simultaneously transmit data from the transmitter after spreading with a stack carrier spreading gain for multiple discrete frequency channels. The receiver despreads the discrete frequency channels with the vector dot product linear combiner and frequency channelizer so that any narrowband baseband prespread data is reproduced with relatively little channel interference. The frequency channels may be distributed non-contiguously within multiple bands. Instead, transmission is performed such that the frequency channels overlap and include an orthogonal frequency division multiplexed modulation format. Alternatively, the data transmission is performed in packets, where the baseband data is spread, transmitted and despread in discrete packets in an orthogonal frequency division multiplexed base frequency channelizer structure.

【0124】 パケットは時間的にオーバーラップされてもよいし、隣接してもよく、ある
いは隣接しなくてもよい。好ましい実施形態は、1以上のパケットをリンクの他
端部から逐次受信した後1以上のパケットを逐次送信する。多数のパケットの逐
次送信および受信は、たとえばある方向より別の方向に転送されるパケットを多
くすることにより非対称的な通信を可能にすることができ、また、たとえばセル
ラー通信ネットワークにおける基地局間干渉問題を克服するために送信モードと
受信モードとの間の保護(ガード)時間を増加させることができる。
[0124] Packets may overlap in time, may be contiguous, or may not be contiguous. A preferred embodiment sequentially transmits one or more packets after receiving one or more packets sequentially from the other end of the link. Sequential transmission and reception of a large number of packets can allow asymmetric communication by, for example, increasing the number of packets transferred in one direction from another, and can also cause, for example, inter-base station interference in cellular communication networks. The guard time between the transmission mode and the reception mode can be increased to overcome the problem.

【0125】 ディスクリートなマルチトーン直交周波数分割多重化状およびアンテナアレ
イ処理技術とディスクリートマルチトーンスタックキャリアおよびアンテナアレ
イ処理技術の組合せは、ディスクリートなマルチトーンおよびディスクリートマ
ルチトーンスタックキャリアの分散のない特性を利用できる。適応受信機の前方
の定常または準定常線形分散(たとえば、フロントエンド受信機の不完全さ、非
ゼロアレイ開口、および固定したマルチパス散乱器および反射器による)を軽減
する必要をなくすことにより、空間的干渉消去を必要とする適用の適応アンテナ
アレイの性能が著しく改善されることができる。これはとくに、同じ周波数チャ
ンネルセット上における多数のユーザ間の通信を行う空間分割多元アクセス(S
DMA)トポロジーを含むセルラー1点対多点通信ネットワークにおいて有効で
ある。それは、各空間プロセッサがそのセル内の干渉しているユーザの方向に(
潜在的に)深いヌルを形成しなければならないためである。
The combination of discrete multi-tone orthogonal frequency division multiplexing and antenna array processing techniques with discrete multi-tone stack carrier and antenna array processing techniques exploits the non-dispersive nature of discrete multi-tone and discrete multi-tone stack carriers. it can. By eliminating the need to mitigate stationary or quasi-stationary linear dispersion ahead of the adaptive receiver (eg, due to front-end receiver imperfections, non-zero array apertures, and fixed multipath scatterers and reflectors), The performance of adaptive antenna arrays for applications requiring dynamic interference cancellation can be significantly improved. This is especially true for space division multiple access (S) for communicating between multiple users on the same frequency channel set.
It is useful in cellular point-to-multipoint communication networks, including DMA) topologies. That is, each spatial processor is directed to the interfering user in its cell (
(Potentially) deep nulls must be formed.

【0126】 符号分割多元アクセス(CDMA)は、拡散利得の線形の独立した(典型的
に直交する)セットを使用して同じセットの周波数チャンネルに対して多数の信
号を送信する。これらのコードは、適切な結合器加重を使用してデスプレッダで
分離される。
Code division multiple access (CDMA) transmits multiple signals over the same set of frequency channels using a linear, independent (typically orthogonal) set of spreading gains. These codes are separated at the despreader using appropriate combiner weights.

【0127】 直接シーケンス拡散スペクトルシステムは、空間分割多元アクセス型の多元
アクセス、干渉除去、およびチャンネル等化能力(コードヌル化技術)から利益
を得ることができる。コードヌル化は、拡散利得の期間がメッセージシンボルの
整数の数(公称的に1シンボルインターバル)と厳密に等しいシンボル上変調直
接シーケンス拡散スペクトル(MOS−DSSS)またはパルス上変調直接シー
ケンス拡散スペクトル(MOP−DSSS)フォーマットに適用されている。コ
ードヌル化は、たとえばHF/VHF周波数ホッピングインターセプトシステム
においてスペクトル的に冗長な干渉を消去するために、スタックキャリア変調フ
ォーマットと有効に組合せられてもよい。従来技術において、コードヌル化干渉
消去を含む一般的な周波数ホッピングインターセプト技術は、対流圏散乱通信リ
ンクをシミュレートしたスタックキャリア信号で使用されている。しかし、この
技術は本発明によって、意図された発信者および干渉がスタックキャリア拡散ス
ペクトル変調フォーマットを含む1点対1点および1点対多点通信に拡張される
。たとえば、通信システムにより転送されたトラフィックおよびパイロットデー
タの既知の特性に基づいてデスプレッダを最適化するために、導入されたデータ
のブラインド適応方法がさらに含まれる。
Direct sequence spread spectrum systems can benefit from space division multiple access multiple access, interference cancellation, and channel equalization capabilities (code nulling techniques). Code nulling is a modulation-on-symbol direct sequence spread spectrum (MOS-DSSS) or pulse-on-modulation direct sequence spread spectrum (MOP- DSSS) format. Code nulling may be advantageously combined with a stacked carrier modulation format, for example, to eliminate spectrally redundant interference in HF / VHF frequency hopping intercept systems. In the prior art, common frequency hopping intercept techniques, including code nulling interference cancellation, have been used on stack carrier signals that simulate a tropospheric scatter communication link. However, this technique is extended by the present invention to point-to-point and point-to-multipoint communications where the intended caller and interference includes a stacked carrier spread spectrum modulation format. For example, a blind adaptation method of the introduced data is further included to optimize the despreader based on known characteristics of the traffic and pilot data transferred by the communication system.

【0128】 本発明は、容量が大きく、チャンネル歪みに対する耐性が高く、拡散利得間
の相関に対する依存性の低い通信システムのために、スタックキャリア拡散スペ
クトルベースの通信およびコードヌル化ベースの干渉消去を組合せる。直交性に
近いことは不要であり、本発明の実施形態の、狭帯域干渉またはその他のシステ
ムメンバーのスタックキャリア拡散スペクトル信号に対する感度が低い。このよ
うな効果は、コードヌル化ベースの干渉消去がスタックキャリア拡散スペクトル
通信ネットワークにおいて組合せられたときに最適化される。とくに、コードヌ
ル化ベースの干渉消去を含むスタックキャリア拡散スペクトル通信リンクは、拡
散利得およびコードヌル化装置(線形結合器)の複雑さが同じである場合、等価
なシンボル上変調直接シーケンス拡散スペクトルシステムの2倍の個数のリンク
をサポートすることができる。
The present invention combines stack carrier spread spectrum based communication and code nulling based interference cancellation for communication systems with high capacity, high immunity to channel distortion and low dependence on correlation between spreading gains. You. Closeness to orthogonality is not required, and embodiments of the present invention are less sensitive to narrowband interference or other system member stack carrier spread spectrum signals. Such effects are optimized when code nulling based interference cancellation is combined in a stacked carrier spread spectrum communication network. In particular, a stack carrier spread spectrum communication link that includes code nulling-based interference cancellation can provide an equivalent modulation-on-symbol direct-sequence spread-spectrum system, given the same spreading gain and complexity of the code nulling device (linear combiner). Double the number of links can be supported.

【0129】 本発明は、ネットワーク中のデスプレッダに適応するために使用されるコー
ドヌル化ベースの干渉消去および導入データ方法を組合せる。このような組合せ
は、1点対1点および1点対多点(多元アクセス)通信に対する競合する方法に
まさる大きい利点をシステムに提供する。このようなシステムは、通信システム
の全時間帯域幅積を利用し、それによってシステム中のデスプレッダの獲得およ
び追跡時間を減少することが可能である。このようなシステムはまた、信号送信
機に含まれている拡散利得の情報なしにデスプレッダにとって重要な意図された
スタックキャリア拡散スペクトル信号をデスプレッドし、復調し(ブラインド拡
散特性)、それによってネットワークにおいて使用されたコード選択戦略を簡単
化または不要にし、通信チャンネルおよびネットワークに基づく拡散利得を最適
化するレトロ指向性技術の使用を可能にする。ヌル干渉する(セル内またはセル
外)スタックキャリア拡散スペクトル信号は、干渉している信号の拡散利得また
は内容の情報なしにデスプレッダにより受信され、それによって受信機に対して
重要な信号だけでなく干渉もまた復調および再変調しなければならない(典型的
に、非線形の)シーケンシャル方法の複雑さを大幅に改善する。システムフロン
トエンド内に誘導される分散効果を含む静止線形チャンネル分散は、チャンネル
分散の情報なしに、あるいは実際に推定せずに自動的に補償され、それによって
デスプレッド方法およびシステムハードウェアの複雑さが減少する。
The present invention combines code nulling based interference cancellation and introduction data methods used to accommodate despreaders in a network. Such a combination provides the system with significant advantages over competing methods for point-to-point and point-to-multipoint (multiple access) communications. Such a system may utilize the full time bandwidth product of the communication system, thereby reducing the time of despreader acquisition and tracking in the system. Such systems also despread and demodulate (blind spread characteristics) the intended stack carrier spread spectrum signal important to the despreader without the spread gain information contained in the signal transmitter. It simplifies or eliminates the code selection strategy used and allows the use of retro-directional techniques to optimize spreading gains based on communication channels and networks. Null-interfering (in-cell or out-of-cell) stack carrier spread spectrum signals are received by the despreader without any knowledge of the spreading gain or content of the interfering signal, thereby causing interference as well as signals important to the receiver. Also greatly improves the complexity of sequential (typically non-linear) methods that must be demodulated and re-modulated. Static linear channel dispersion, including dispersion effects induced in the system front end, is automatically compensated for without any information or actual estimation of the channel dispersion, thereby increasing the complexity of the despread method and system hardware. Decrease.

【0130】 コードヌル化は空間処理技術の範囲に及び、ネットワーク全体の性能および
経済性を著しく改善するためのレトロ指向性送信方法の使用を容易にする。
Code nulling covers a range of spatial processing techniques and facilitates the use of retro-directional transmission methods to significantly improve overall network performance and economy.

【0131】 コードヌル化および空間処理技術をビームステアリング用の適応アンテナア
レイと組合せることにより、そうでない通常の通信トランシーバの距離範囲が改
善される。この組合せはまた、隣接するセルに与えられる干渉を減少することに
よりマルチセルネットワークの容量を増加させることができる。干渉消去のため
のヌルステアリングは、高密度のパッキングを可能にすることによって通信ネッ
トワークの容量を改善する。高密度のパッキングは、空間分割多元アクセストポ
ロジーにおいて一致周波数セル内のユーザを分離することにより可能になる。ア
ンテナアレイは、たとえばMOS−DSSSシステム等において空間チャンネル
および時間チャンネルを組合せるためにコードヌル化装置のディメンションを増
加することにより、あるいはたとえばスタックキャリア拡散スペクトルシステム
等において空間チャンネルおよび周波数チャンネルを組合せるためにコードヌル
化装置のディメンションを増加することにより簡単な方法でコードヌル化技術と
組合せられることができる。
Combining code-nulling and spatial processing techniques with an adaptive antenna array for beam steering improves the range of conventional communications transceivers that are not. This combination can also increase the capacity of a multi-cell network by reducing the interference provided to neighboring cells. Null steering for interference cancellation improves communication network capacity by allowing dense packing. Dense packing is made possible by separating users in matching frequency cells in a space division multiple access topology. Antenna arrays may be used, for example, by increasing the dimensions of the code nulling device to combine spatial and time channels, such as in a MOS-DSSS system, or to combine spatial and frequency channels, such as in a stacked carrier spread spectrum system. By increasing the dimensions of the code nulling device, it can be combined with code nulling techniques in a simple manner.

【0132】 スタックキャリア拡散スペクトル変調フォーマットにより、デスプレッダは
、空間チャンネル数が増加するにつれて、アンテナ素子の数の関数としてコード
ヌル化装置の複雑さを一定に維持するようにスタックキャリア拡散スペクトル拡
散利得を減少することが可能になる。これによって、一定の導入データ受信機適
応時間が実現される。線形複雑性は、通信リンクにおけるアンテナおよびユーザ
の数の増加と共に増加する。また、ユーザの空間的分布は、アンテナビームの数
が増加するにしたがって低下する。
With the stacked carrier spread spectrum modulation format, the despreader reduces the stack carrier spread spectrum spread gain as the number of spatial channels increases to keep the complexity of the code nulling device constant as a function of the number of antenna elements. It becomes possible to do. This achieves a constant introduction data receiver adaptation time. Linear complexity increases with the number of antennas and users on the communication link. Also, the spatial distribution of users decreases as the number of antenna beams increases.

【0133】 コードヌル化導入データ適応レトロ指向性送信技術およびスタックキャリア
拡散スペクトル変調の組合せにより、優れた通信モードが実現される。1点対1
点および1点対多点通信リンクにより、ユーザ容量、レンジ、パワーおよび、ま
たは経済性が増加し、それは全てのチャンネルプレエンファシス方法に対するも
のを上まわる。
An excellent communication mode is realized by a combination of the code nulling introduction data adaptive retro directional transmission technique and the stack carrier spread spectrum modulation. One point to one
Point and point-to-multipoint communication links increase user capacity, range, power, and / or economy, over all channel pre-emphasis methods.

【0134】 スタックキャリア拡散スペクトルおよび適応アンテナアレイ処理は、たとえ
ば干渉がネットワーク中の別のメンバー信号である可能性が高く、多素子アンテ
ナアレイが主にネットワーク中の基地局で使用されているセルラースタックキャ
リア拡散スペクトルネットワークにおいて空間的にコヒーレントな干渉を除去す
ることを助ける。
[0134] Stack carrier spread spectrum and adaptive antenna array processing can be used, for example, in cellular stacks where the interference is likely to be another member signal in the network and the multi-element antenna array is mainly used at base stations in the network. Helps eliminate spatially coherent interference in carrier spread spectrum networks.

【0135】 図18において、時分割デュプレクス通信システムの時間周波数フォーマッ
ト例が示されている。
FIG. 18 shows an example of a time-frequency format of a time-division duplex communication system.

【0136】 図19は、基本的なDMTモデムのアクティブトーンフォーマットを示して
いる。
FIG. 19 shows an active tone format of a basic DMT modem.

【0137】 図20には、送/受信較正方法が示されている。システム較正および補償の
ための2つの個別のモードが存在する。較正スイッチにおいて受信機中に注入さ
れたSCSS較正信号は、受信路分散を測定する。送信変調器を通って転送スイ
ッチにより出力受信機に送られたSCSS較正信号は、結合された送信路および
受信路分散を測定する。送信路は、結合された受信および送信較正データから得
られる。SCSS較正波形を送信および処理することにより、DSPバックエン
ドにおいて補償が行われる。
FIG. 20 shows a transmission / reception calibration method. There are two separate modes for system calibration and compensation. The SCSS calibration signal injected into the receiver at the calibration switch measures the receiver path variance. The SCSS calibration signal sent by the transfer switch to the output receiver through the transmit modulator measures the combined transmit and receive path variance. The transmission path is obtained from the combined reception and transmission calibration data. Compensation is provided at the DSP back end by transmitting and processing the SCSS calibration waveform.

【0138】 図21は、統合された単一アンテナT/RおよびDMTモデム(DMTベー
スのSCMA)の概略図である。
FIG. 21 is a schematic diagram of an integrated single antenna T / R and DMT modem (DMT based SCMA).

【0139】 図22は、一般的な例の単一リンクのコードゲートされたクロスSCORE
拡散動作の概略図である。それは、単一リンク処理に対して好ましいモードであ
る。それによって、最高速度の収斂時間(最低のTBP)でクロスSCOREア
ルゴリズムの使用が可能になる。それはタイミングおよびドップラーオフセット
の影響を受けない。それは高い信頼性により各セル内のKarray 干渉を除去する
ことができる。それはKarray のSCSS信号を分離することができる。その欠
点は、それが高い信頼性により>Karray のSCSS信号を分離できず(コード
ヌル化が行われず)、それが高度に周波数可変的な環境において最大SINR解
に関して誤調整を行うことである。
FIG. 22 shows a generic example single link code gated cross SCORE.
It is the schematic of a spreading | diffusion operation | movement. It is the preferred mode for single link processing. This allows the use of the cross SCORE algorithm with the fastest convergence time (lowest TBP). It is not affected by timing and Doppler offset. It can eliminate K array interference in each cell with high reliability. It can separate the SCSS signal K array. The drawback is that it cannot reliably separate the> K array of SCSS signals (no code nulling) and it misadjusts the maximum SINR solution in highly frequency-variable environments.

【0140】 図23は、Kspreadのセルサブセットに関する単一リンクのコードゲートさ
れたクロスSCORE拡散動作の一例である。
FIG. 23 is an example of a single link code gated cross SCORE spreading operation for a cell subset of K spread .

【0141】 図24は、Nframe パケット/適応フレームに関する単一リンクのクロスS
COREアルゴリズムの一例である。デスプレッダ加重は、マルチセットのクロ
スSCORE固有方程式の主モードから計算される。
FIG. 24 shows a single link cross S for N frame packets / adaptive frames.
It is an example of a CORE algorithm. Despreader weights are calculated from the principal modes of the multi-set cross SCORE eigen equation.

【0142】 図25は、単一の適応フレーム自己相関統計計算の一例である。FIG. 25 is an example of a single adaptive frame autocorrelation statistical calculation.

【0143】 図26は、Kspreadのセルサブセットに関するクロスSCORE固有方程式
の一例である。デスプレッダ加重は、マルチセットのクロスSCORE固有方程
式の主モードから計算される。
FIG. 26 is an example of the cross SCORE eigen equation for the cell subset of K spread . Despreader weights are calculated from the principal modes of the multi-set cross SCORE eigen equation.

【0144】 図27は、Kpari<Kspreadのセルサブセットに関するコードキー発生器の
一例である。
FIG. 27 is an example of a code key generator for a cell subset of K pari <K spread .

【0145】 図28は、Kpari<Kspreadのセルサブセットに関する等価コードキーアプ
リケータの一例である。
FIG. 28 is an example of an equivalent code key applicator for a cell subset of K pari <K spread .

【0146】 図29は、Kpariのサブセットに関するクロスSCORE固有方程式の一例
である。デスプレッダ加重は、マルチセットのクロスSCORE固有方程式の主
モードから計算される。
FIG. 29 is an example of a cross SCORE eigen equation for a subset of K pari . Despreader weights are calculated from the principal modes of the multi-set cross SCORE eigen equation.

【0147】 図30は、2つのセルサブセットに関するクロスSCORE固有方程式の一
例である。デスプレッダ加重は、マルチセットのクロスSCORE固有方程式の
主モードから計算される。
FIG. 30 is an example of a cross SCORE eigen equation for two cell subsets. Despreader weights are calculated from the principal modes of the multi-set cross SCORE eigen equation.

【0148】 図31は、多リンクのコードゲートされたクロスSCOREスプレッダの一
例である。それは、多リンク処理のために改善されたモードである。それによっ
てSCSS干渉状態に対するクロスSCORE集束時間の調整が可能になる。そ
れはタイミングおよびドップラーオフセットから影響を受けない。それは高い信
頼性により各セル内のKarray 干渉を除去することができる。それはKarray
score のSCSS信号を分離することができる。その欠点は、それが高い信頼
性により>Karray ・Kscore のSCSS信号を分離できず(不完全なコードヌ
ル化)、それが高度に周波数可変的な環境において最大STAR解に関して誤調
整を行うことである。
FIG. 31 is an example of a multi-link code gated cross SCORE spreader. It is an improved mode for multi-link processing. This allows adjustment of the cross SCORE convergence time for SCSS interference conditions. It is unaffected by timing and Doppler offset. It can eliminate K array interference in each cell with high reliability. It is K array
The K score SCSS signal can be separated. The drawback is that it cannot separate SCSS signals with> K array K score with high reliability (incomplete code nulling), which makes a misadjustment on the maximum STAR solution in highly frequency-variable environments. It is.

【0149】 図32は、周波数および2つのセルサブセットに対するゲート処理による単
一リンクのコードゲートされたオートSCORE拡散動作の一例である。それは
、移動性の高いシステムに好ましいモードである。それはKarray ・Kscore
SCSSリンクを分離することができる。それは各セル内のKarray の非SCS
S干渉を除去することができる。それはタイミングおよびドップラーオフセット
の影響を受けない。その欠点は、それが>score のSCSSリンクを分離できず
、それがデスプレッドアルゴリズムの一部分として(簡単な)タイミング追跡を
必要とすることである。
FIG. 32 is an example of a single link code gated auto SCORE spreading operation with frequency and gating for two cell subsets. It is the preferred mode for highly mobile systems. It can separate K array and K score SCSS links. It is the non-SCS of the K array in each cell
S interference can be eliminated. It is not affected by timing and Doppler offset. The drawback is that it cannot separate SCSS links with> score , which requires (simple) timing tracking as part of the despread algorithm.

【0150】 図33は、周波数および2つのセルサブセットに対するゲート処理による単
一リンクのコードゲートされたオートSCORE拡散動作の一例である。
FIG. 33 is an example of a single link code gated auto SCORE spreading operation with frequency and gating for two cell subsets.

【0151】 図34は、周波数および2つのセルサブセットに対するゲート処理によるオ
ートSCORE固有方程式の一例である。
FIG. 34 is an example of an auto SCORE eigen equation by gating the frequency and two cell subsets.

【0152】 図35は、時間に対するゲート処理および速度1/2の冗長ゲートによる単
一リンクのコードゲートされたオートSCORE拡散の一例である。それは、移
動度の低いシステムに好ましいモードである。それはKarray ・KspreadのSC
SSリンクを分離することができる。それは各セル内のKarray の非SCSS干
渉を除去することができる。それはタイミングおよびドップラーオフセットの影
響を受けない。デスプレッダにおいて3dBのSNR利得が提供される。その欠
点は、それが容量を半分にカットし、デスプレッドアルゴリズムの一部分として
(簡単な)ドップラー追跡を必要とすることである。
FIG. 35 is an example of a single link code gated auto SCORE spread with gating over time and 1/2 rate redundant gates. It is the preferred mode for low mobility systems. It is SC of K array and K spread
SS links can be separated. It can remove the K- array non-SCSS interference in each cell. It is not affected by timing and Doppler offset. A 3 dB SNR gain is provided at the despreader. Its disadvantage is that it cuts the capacity in half and requires (simple) Doppler tracking as part of the despread algorithm.

【0153】 図36は、時間に対するゲート処理および速度1/2の冗長ゲートによる単
一リンクのコードゲートされたオートSCORE拡散の一例である。
FIG. 36 is an example of a single link code gated auto SCORE spread with gating over time and rate 1/2 redundant gates.

【0154】 要約すると、適応アンテナアレイは、ビームステアリング、ヌルステアリン
グまたは組合せられたビームおよびヌルステアリングによってネットワークシス
テム容量を増加させるために使用されることができる。本発明において、このよ
うなヌルステアリングまたは組合せられたビームおよびヌルステアリング技術は
、SCSSスプレッダ/デスプレッダとして使用されるチャネライザとは無関係
のDMT/OFDM周波数チャネライザと組合せられる。
In summary, adaptive antenna arrays can be used to increase network system capacity via beam steering, null steering, or combined beam and null steering. In the present invention, such null steering or combined beam and null steering techniques are combined with a DMT / OFDM frequency channelizer independent of the channelizer used as the SCSS spreader / despreader.

【0155】 本発明は現在好ましい実施形態に関連して説明されているが、開示されてい
ることを制限と解釈してはならないことを理解すべきである。当業者は、上記の
開示から種々の変更および修正を認識するであろう。したがって、添付された請
求の範囲は、本発明の技術的範囲に入る全ての変更および修正をカバーしている
と解釈されるものである。
While the invention has been described in connection with the presently preferred embodiments, it should be understood that the disclosure is not to be construed as limiting. Those skilled in the art will recognize various changes and modifications from the above disclosure. It is therefore intended that the appended claims cover all such changes and modifications that fall within the scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 1以上の中央基地局の付近にいくつかの遠隔移動ユニットが空間的に分布され
ている本発明の通信システム形態のブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of a communication system configuration of the present invention in which several remote mobile units are spatially distributed near one or more central base stations.

【図2】 1点対1点送信機に対してスタックキャリア拡散スペクトル送信機バンクがア
ンテナアレイに接続され、1点対1点受信機に対して別のアンテナアレイがスタ
ックキャリア拡散スペクトル受信機バンク5 に接続されている本発明の実施形態
と、ネットワーク送信機に対してスタックキャリア多元アクセス送信機バンクが
アンテナアレイに接続され、ネットワーク受信機に対して別のアンテナアレイが
スタックキャリア多元アクセス受信機バンクに接続されている本発明の別の実施
形態とを表すブロック図。
FIG. 2 shows a stack carrier spread spectrum transmitter bank connected to an antenna array for a point-to-point transmitter and another antenna array stacked for a point-to-point receiver. 5 with an embodiment of the present invention connected to a network transmitter and a stack carrier multiple access transmitter bank connected to an antenna array, and another antenna array for the network receiver and a stack carrier multiple access receiver FIG. 11 is a block diagram showing another embodiment of the present invention connected to a bank.

【図3】 1点対1点送信機に対してスタックキャリア拡散スペクトル送信機が時分割デ
ュプレクサに接続され、1点対1点受信機に対して別の時分割デュプレクサがス
タックキャリア拡散スペクトル受信機に接続されている本発明の別の実施形態と
、ネットワーク送信機に対してスタックキャリア多元アクセス送信機が時分割デ
ュプレクサに接続され、ネットワーク受信機に対して別の時分割デュプレクサが
スタックキャリア多元アクセス受信機に接続されている本発明の別の実施形態と
を表すブロック図。
FIG. 3 shows a stack carrier spread spectrum receiver connected to a time division duplexer for a point-to-point transmitter and another time-division duplexer for a point-to-point receiver. Another embodiment of the present invention connected to a network carrier and a stack carrier multiple access transmitter connected to a time division duplexer, and another time division duplexer to a network receiver having a stack carrier multiple access FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the present invention connected to a receiver.

【図4】 1点対1点送信機に対してスタックキャリア拡散スペクトル送信機が符号ヌル
化装置に接続され、1点対1点受信機に対して別の符号ヌル化装置がスタックキ
ャリア拡散スペクトル受信機に接続されている本発明の別の実施形態と、ネット
ワーク送信機に対してスタックキャリア多元アクセス送信機が符号ヌル化装置に
接続され、ネットワーク受信機に対して別の符号ヌル化装置がスタックキャリア
多元アクセス受信機に接続されている本発明の別の実施形態とを表すブロック図
FIG. 4 shows a stack carrier spread spectrum transmitter connected to a code nulling device for a point-to-point transmitter, and another code carrier nulling device for a point-to-point receiver. Another embodiment of the present invention connected to a receiver, a stack carrier multiple access transmitter for a network transmitter connected to a code nulling device, and another code nulling device for a network receiver. FIG. 10 is a block diagram illustrating another embodiment of the present invention connected to a stacked carrier multiple access receiver.

【図5】 1点対1点送信機に対してスタックキャリア拡散スペクトル送信機が広範囲分
離周波数チャネライザに接続され、1点対1点受信機に対して別の広範囲分離周
波数チャネライザがスタックキャリア拡散スペクトル受信機に接続されている本
発明の別の実施形態と、ネットワーク送信機に対してスタックキャリア多元アク
セス送信機が広範囲分離周波数チャネライザに接続され、ネットワーク受信機に
対して別の広範囲分離周波数チャネライザがスタックキャリア多元アクセス受信
機に接続されている本発明の別の実施形態とを表すブロック図。
FIG. 5 shows a stack carrier spread spectrum transmitter connected to a wide-separation frequency channelizer for a point-to-point transmitter and another wide-separation frequency channelizer for a point-to-point receiver. Another embodiment of the present invention connected to a receiver and a stack carrier multiple access transmitter for a network transmitter connected to a wide separation frequency channelizer and another wide separation frequency channelizer for a network receiver. FIG. 10 is a block diagram illustrating another embodiment of the present invention connected to a stacked carrier multiple access receiver.

【図6】 1点対1点トランシーバシステムに対してスタックキャリア拡散スペクトル送
信機バンクがアンテナアレイおよびスタックキャリア拡散スペクトル受信機バン
クの両者に接続された同期された時分割デュプレクサバンクに接続され、後方ア
ダプタがスタックキャリア拡散スペクトル送信機バンクの制御の下にある本発明
の別の実施形態と、ネットワークシステムに対してスタックキャリア多元アクセ
ス送信機バンクがアンテナアレイおよびスタックキャリア多元アクセス受信機バ
ンクの両者に接続された同期された時分割デュプレクサに接続され、後方アダプ
タがスタックキャリア多元アクセス送信機バンクの制御の下にある本発明の別の
実施形態とを表すブロック図。
FIG. 6 shows a stacked carrier spread spectrum transmitter bank connected to a synchronized time division duplexer bank connected to both an antenna array and a stacked carrier spread spectrum receiver bank for a point-to-point transceiver system; In another embodiment of the present invention where the adapter is under the control of a stack carrier spread spectrum transmitter bank, and for a network system the stack carrier multiple access transmitter bank has both an antenna array and a stack carrier multiple access receiver bank. FIG. 6 is a block diagram illustrating another embodiment of the present invention connected to a connected synchronized time division duplexer, with a rear adapter under the control of a stack carrier multiple access transmitter bank.

【図7】 図2のA、3のA、4のA、5のAおよび6のAに示されているものに類似し
たスタックキャリア拡散スペクトル送信機の機能ブロック図。
FIG. 7 is a functional block diagram of a stacked carrier spread spectrum transmitter similar to that shown in FIGS. 2A, 3A, 4A, 5A and 6A.

【図8】 図2のA、3のA、4のA、5のAおよび6のAに示されているものに類似し
たスタックキャリア拡散スペクトル受信機の機能ブロック図。
FIG. 8 is a functional block diagram of a stacked carrier spread spectrum receiver similar to that shown in FIGS. 2A, 3A, 4A, 5A and 6A.

【図9】 通信システムのメンバー間の空間弁別を可能にするアンテナアレイの可能性を
示し、各機能送信機および受信機ラインが基本的なスタックキャリア拡散スペク
トル通信媒体によりサポートされている多数のチャンネルを含むものとして表さ
れている図1のシステムに含まれている基地局のブロック図。
FIG. 9 illustrates the potential of an antenna array to enable spatial discrimination between members of a communication system, where each functional transmitter and receiver line is a multiple channel supported by a basic stacked carrier spread spectrum communication medium. FIG. 2 is a block diagram of a base station included in the system of FIG. 1 represented as including:

【図10】 基本的なスタックキャリア拡散スペクトル通信媒体によりサポートされている
適応チャンネル等化およびプレエンファシス機能を示し、図1のシステムに含ま
れている典型的な遠隔ユニットのブロック図。
FIG. 10 is a block diagram of an exemplary remote unit included in the system of FIG. 1, illustrating adaptive channel equalization and pre-emphasis functions supported by a basic stacked carrier spread spectrum communication medium.

【図11】 複数の個々のT/Rモジュールを各アンテナに対して1個づつ含んでいる多素
子T/Rモジュールのブロック図。システムの複雑さはアンテナの数により増加
または減少させることができる。受信動作中のアナログデジタル変換(ADC)
プロセス後、および送信動作中のデジアナログ変換(DAC)動作の前に空間処
理が行われる。空間およびスペクトル拡散動作は全てデジタルデータに関して行
われる。システム中のキー周波数およびクロック基準は全て、GPSクロックの
ような共通のクロックから導かれる。TDDシステムにおける正確なレトロ指向
性に必要とされるモジュール較正用のメカニズムが示されている。
FIG. 11 is a block diagram of a multi-element T / R module including a plurality of individual T / R modules, one for each antenna. The complexity of the system can be increased or decreased by the number of antennas. Analog-to-digital conversion (ADC) during reception operation
Spatial processing is performed after the process and before the digital-to-analog conversion (DAC) operation during the transmission operation. All spatial and spread spectrum operations are performed on digital data. All key frequencies and clock references in the system are derived from a common clock, such as a GPS clock. A mechanism for module calibration required for accurate retro-directivity in a TDD system is shown.

【図12】 複素数データベクトルに結合するために時間マルチプレクサに渡される別々の
スカラーにより乗算されたKspreadの別々の拡散セルに対してベースバンドデー
タが複製される、スタックキャア拡散スペクトル変調器のブロック図。
FIG. 12 is a block of a stacked-carrier spread spectrum modulator in which baseband data is replicated for separate spread cells of K spread multiplied by separate scalars passed to a time multiplexer to combine into a complex data vector. FIG.

【図13】 全デジタル完全適応形態のスタックキャア拡散スペクトルデスプレッダのブロ
ック図。デスプレッダはスタックキャリア拡散スペクトル搬送波媒体中で各トー
ンを処理するためのいくつかのチャンネルを含んでいる。
FIG. 13 is a block diagram of an all-digital fully-adaptive stacked carrier spread spectrum despreader. The despreader includes several channels for processing each tone in a stacked carrier spread spectrum carrier medium.

【図14】 データ長が6であり、拡散係数Kspreadが4であり、各グループ間の分離が2
である例示的なBPSKマルチトーンの図。各グループセルg1−g4は、干渉
およびその他の問題を克服するようにチャンネル等化およびプレエンファシスに
より操作されることのできる独立した振幅を有するものとして表されている。
FIG. 14 shows a data length of 6, a spread coefficient K spread of 4, and a separation between groups of 2
FIG. 4 is an illustration of an exemplary BPSK multitone. Each group cell g1-g4 is represented as having independent amplitudes that can be manipulated by channel equalization and pre-emphasis to overcome interference and other problems.

【図15】 アンテナアレイから受信された信号x(t)を復元するために使用される“S
CORE”プロセッサの概略図。このプロセッサの制御には、フィルタh(t)
、周波数シフト値αおよび共役制御(*)が含まれる。
FIG. 15: “S” used to recover the signal x (t) received from the antenna array
Schematic of the CORE "processor. The control of this processor includes a filter h (t)
, Frequency shift value α and conjugate control (*).

【図16】 2つのセルサブセットに対するゲート処理によるコードゲートされたSCOR
E拡散動作を表すデータフロー図。
FIG. 16: Code-gated SCOR with gating on two cell subsets
FIG. 4 is a data flow diagram showing an E-spread operation.

【図17】 図16のものとの対称を示す、2つのセルサブセットに対するゲート処理によ
るコードゲートされたSCORE拡散動作を表すデータフロー図。
FIG. 17 is a dataflow diagram illustrating a code-gated SCORE spreading operation with gating on two cell subsets, showing symmetry to that of FIG. 16;

【図18】 本発明の時分割デュプレクス通信システム形態の時間周波数フォーマット。FIG. 18 is a time-frequency format of a time division duplex communication system according to the present invention.

【図19】 基本的なDMTモデムのアクティブトーンフォーマット。FIG. 19: Basic DMT modem active tone format.

【図20】 送受信較正方法を表すデータフロー図。FIG. 20 is a data flow diagram illustrating a transmission / reception calibration method.

【図21】 本発明のディスクリートマルチトーン(DMT)ベースのスタックキャリア多
元アクセス(SCMA)システム形態を実施するための統合された単一アンテナ
T/RおよびDMTモデムの概略図。
FIG. 21 is a schematic diagram of an integrated single antenna T / R and DMT modem for implementing a discrete multitone (DMT) based Stacked Carrier Multiple Access (SCMA) system configuration of the present invention.

【図22】 本発明の単一リンクのコードゲートされたクロスSCORE拡散形態の一般例
の概略図。
FIG. 22 is a schematic diagram of a general example of a single link code gated cross SCORE spreading configuration of the present invention.

【図23】 Kspreadのセルサブセットに関する単一リンクのコードゲートされたクロスS
CORE拡散動作を表すデータフロー図。
FIG. 23: Single-link code-gated cross S for a cell subset of K spread
The data flow figure showing CORE spreading | diffusion operation.

【図24】 Nframe パケット/適応フレームに関する単一リンクのクロスSCOREアル
ゴリズムを表すデータフロー図。
FIG. 24 is a dataflow diagram illustrating a single link cross SCORE algorithm for N frame packets / adaptive frames.

【図25】 単一の適応フレーム自己相関統計計算を表すデータフロー図。FIG. 25 is a data flow diagram representing a single adaptive frame autocorrelation statistic calculation.

【図26】 Kspreadのセルサブセットに関するクロスSCORE固有方程式を表すデータ
フロー図。
FIG. 26 is a data flow diagram showing a cross SCORE eigen equation for a cell subset of K spread .

【図27】 Kpari<Kspreadのセルサブセットに関するコードキー発生器を表すデータフ
ロー図。
FIG. 27 is a data flow diagram illustrating a code key generator for a cell subset of K pari <K spread .

【図28】 Kpari<Kspreadのセルサブセットに関する等価コードキーアプリケータを表
すデータフロー図。
FIG. 28 is a data flow diagram showing an equivalent code key applicator for a cell subset of K pari <K spread .

【図29】 Kpariのサブセットに関するクロスSCORE固有方程式を表すデータフロー
図。
FIG. 29 is a data flow diagram representing a cross SCORE eigen equation for a subset of K pari .

【図30】 2つのセルサブセットに関するクロスSCORE固有方程式を表すデータフロ
ー図。
FIG. 30 is a data flow diagram representing a cross SCORE eigen equation for two cell subsets.

【図31】 本発明の多リンクのコードゲートされたクロスSCOREスプレッダ形態を表
すデータフロー図。
FIG. 31 is a dataflow diagram illustrating a multi-link code gated cross SCORE spreader configuration of the present invention.

【図32】 本発明の1実施形態における周波数および2つのセルサブセットに対するゲー
ト処理による単一リンクのコードゲートされたオートSCORE拡散動作を表す
データフロー図。
FIG. 32 is a dataflow diagram illustrating a single link code gated auto SCORE spreading operation with gating for frequency and two cell subsets in one embodiment of the present invention.

【図33】 周波数および2つのセルサブセットに対するゲート処理による単一リンクのコ
ードゲートされたオートSCORE拡散動作を表すデータフロー図。
FIG. 33 is a dataflow diagram illustrating a single link code gated auto SCORE spreading operation with frequency and gating for two cell subsets.

【図34】 周波数および2つのセルサブセットに対するゲート処理によるオートSCOR
E固有方程式を表すデータフロー図。
FIG. 34. Auto SCOR with gating for frequency and two cell subsets
FIG. 4 is a data flow diagram showing an E eigen equation.

【図35】 時間に対するゲート処理および速度1/2の冗長ゲートによる単一リンクのコ
ードゲートされたオートSCORE拡散を表すデータフロー図。
FIG. 35 is a dataflow diagram illustrating code-gated auto-SCORE spreading of a single link with gating over time and rate 1/2 redundant gates.

【図36】 時間に対するゲート処理および速度1/2の冗長ゲートによる単一リンクのコ
ードゲートされたオートSCORE拡散を表すデータフロー図。
FIG. 36 is a data flow diagram illustrating code-gated auto-SCORE spreading of a single link with gating over time and rate 1/2 redundancy gates.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U S,UZ,VN,YU,ZW Fターム(参考) 5K022 AA10 AA12 AA22 DD01 DD23 DD33 EE02 EE11 FF01 5K067 AA02 CC01 CC04 CC10 CC24 EE02 EE10 【要約の続き】 アルゴリズムを使用する。──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IS, JP, KE, KG, KP , KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZWF terms (reference) 5K022 AA10 AA12 AA22 DD01 DD23 DD33 EE02 EE11 FF01 5K067 AA02 CC01 CC04 CC10 CC24 EE02 EE10 [Continuation of summary] The algorithm is used.

Claims (86)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の無線周波数(RF)キャリアを送信するための1以上
の送信機と、 前記複数の無線周波数キャリアの2以上のものを少なくとも1つのサブセット
を受信する1以上の無線受信機と、 各送信機に接続され、第1のデジタルスプレッド利得および第1のデータを有
する前記無線周波数キャリアの2以上のものの振幅および位相を独立に、冗長的
に変調する1以上のスプレッダと、 各受信機に接続され、前記第1のデータを再生するために第1のデジタルスプ
レッド利得により前記無線周波数キャリアの2以上のものの振幅および位相を独
立に復調する1以上のデスプレッダと、 送信機、受信機、スプレッダ、およびデスプレッダに接続され、空間分割多元
アクセス(SDMA)、周波数分割多元アクセス(FDMA)、およびコード分
割多元アクセス(CDMA)の少なくとも1つにより通信チャンネルの分離を行
う多元アクセス手段とを具備していることを特徴とする多元アクセス通信システ
ム。
1. One or more transmitters for transmitting a plurality of radio frequency (RF) carriers, and one or more radio receivers for receiving at least one subset of two or more of the plurality of radio frequency carriers. One or more spreaders connected to each transmitter and independently and redundantly modulating the amplitude and phase of two or more of the radio frequency carriers having a first digital spread gain and first data; One or more despreaders connected to a receiver and independently demodulating the amplitude and phase of two or more of the radio frequency carriers with a first digital spread gain to recover the first data; Machines, spreaders, and despreaders, and provide space division multiple access (SDMA), frequency division multiple access (FDMA), Multiple access communication system characterized in that it comprises a multiple-access means for separating the communication channels by at least one micro-code division multiple access (CDMA).
【請求項2】 前記SDMAはさらに、前記送信機および受信機に接続され
て相対的な空間的位置にしたがって送信機および受信機の対の間の選択的なデー
タチャンネルの送信および受信のために設けられたアンテナアレイを具備してい
る請求項1記載のシステム。
2. The SDMA further connected to the transmitter and receiver for selective data channel transmission and reception between a transmitter and receiver pair according to a relative spatial location. The system of claim 1, comprising an antenna array provided.
【請求項3】 前記FDMAはさらに、前記無線周波数キャリアのサブセッ
トの整合にしたがって送信機および受信機の対の間の付加的なデータチャンネル
の通信のためにキャリアの2以上のサブセットに対して与えられた最小数の無線
周波数キャリアを含んでいる請求項1記載のシステム。
3. The FDMA further provides for two or more subsets of carriers for communication of additional data channels between a transmitter and receiver pair in accordance with matching of the subset of radio frequency carriers. The system of claim 1 including a minimum number of radio frequency carriers assigned.
【請求項4】 前記CDMAは、少なくとも第2のデジタルスプレッド利得
および第2のデータを含み、前記デジタルスプレッド利得のサブセットの整合に
にしたがって送信機および受信機の対の間の少なくとも前記第1および第2の通
信を行う請求項1記載のシステム。
4. The CDMA includes at least a second digital spread gain and a second data, wherein at least the first and second signals between a transmitter and receiver pair according to matching of a subset of the digital spread gain. The system according to claim 1, wherein the second communication is performed.
【請求項5】 空間的分散および周波数分散を行う無線送信システムにおい
て、 グループ中に空間的に分布された正の整数nの個々のアンテナを有し、同様に
正の整数nの空間的に分布された通信チャンネルに対して設けられたアンテナシ
ステムと、 前記アンテナシステムの対応するアンテナに接続された個々の増幅器を有し、
各増幅器はビームを制御して操縦して放射状に空間的に分布された通信チャンネ
ルに対する無線周波数信号の送信のゼロ方向の制御を行うように構成されている
無線周波数増幅器のバンクと、 前記無線周波数増幅器のバンクに接続され、周波数分散された複数の通信チャ
ンネルに対して設けられたディスクリートなマルチトーンスタックキャリアスプ
レッドスペクトル送信変調装置と、 前記変調装置に接続された各出力とデータ入力とを備え、前記周波数分散され
た複数の通信チャンネルの全てを横切って共同してデータをスプレッドするため
に設けられたスプレッダと、 前記無線周波数増幅器のバンクに接続され、正の整数nの放射状に分布されて
いる空間的な通信チャンネルの1つを選択する操縦手段とを具備していることを
特徴とする無線送信システム。
5. A radio transmission system for spatial and frequency dispersion, comprising a positive integer n individual antennas spatially distributed in a group, and also a spatial distribution of positive integers n. Antenna systems provided for the communication channels provided, and individual amplifiers connected to corresponding antennas of the antenna system,
A bank of radio frequency amplifiers, each amplifier being configured to control and steer a beam to provide zero-direction control of transmission of radio frequency signals over a radially spatially distributed communication channel; A discrete multi-tone stack carrier spread spectrum transmission modulator connected to a bank of amplifiers and provided for a plurality of frequency-dispersed communication channels, comprising: each output and a data input connected to the modulator; A spreader provided to jointly spread data across all of the plurality of frequency-dispersed communication channels; and a spreader connected to the bank of radio frequency amplifiers and radially distributed with a positive integer n. Operating means for selecting one of the spatial communication channels. Wireless transmission system.
【請求項6】 さらに、前記システムは偏波分散され、前記個々のアンテナ
はさらに偏波で分配されている請求項5記載のシステム。
6. The system of claim 5, further comprising: the system is polarization-dispersed, and the individual antennas are further polarized.
【請求項7】 空間的分散および周波数分散を行う無線受信システムにおい
て、 グループ中に空間的に分布された正の整数nの個々のアンテナを有し、同様に
正の整数nの放射状に空間的に分布された通信チャンネルに対して設けられたア
ンテナシステムと、 前記アンテナシステムの対応するアンテナに接続された個々の増幅器を有し、
各増幅器はビームを制御して操縦して放射状に空間的に分布された通信チャンネ
ルに対する無線周波数信号の伝送のゼロ方向の制御を行うように構成されている
無線周波数増幅器のバンクと、 前記増幅器のバンクに接続され、周波数分散された複数の通信チャンネルに対
して設けられたディスクリートなマルチトーンスタックキャリアスプレッドスペ
クトル復調装置と、 前記復調装置に接続されている各入力と、データ出力とを備え、前記周波数分
散された複数の通信チャンネルの全てを横切って含まれているデータをデスプレ
ッドするために設けられたデスプレッダと、 前記無線周波数増幅器のバンクに接続され、正の整数nの放射状に空間的に分
布されている通信チャンネルの1つを選択する操縦手段とを具備していることを
特徴とする無線周波数受信システム。
7. A radio receiving system for performing spatial and frequency dispersion, comprising: a positive integer n individual antennas spatially distributed in a group; An antenna system provided for communication channels distributed in, and an individual amplifier connected to a corresponding antenna of the antenna system,
A bank of radio frequency amplifiers, each amplifier being configured to control and steer a beam to provide zero control of the transmission of radio frequency signals over a radially spatially distributed communication channel; A discrete multi-tone stack carrier spread spectrum demodulator connected to a bank and provided for a plurality of frequency-dispersed communication channels, comprising: each input connected to the demodulator; and a data output, A despreader provided to despread the data contained across all of the plurality of frequency-dispersed communication channels; and a despreader connected to the bank of radio frequency amplifiers and radially spatially with a positive integer n. Operating means for selecting one of the distributed communication channels. Radio frequency receiver system.
【請求項8】 ターゲット受信機の放射状に空間的に分布されている通信チ
ャンネルのアドレスを決定するための計算手段をさらに備えている請求項6記載
のシステム。
8. The system of claim 6, further comprising calculating means for determining an address of a communication channel that is spatially distributed radially of the target receiver.
【請求項9】 スタックキャリアスプレッドスペクトル無線周波数通信のた
めの多元アクセス方法において、 送信機において、複数のディスクリートな周波数通信チャンネルのそれぞれに
対して複素数正弦波曲線の複素数振幅および位相利得からのスタックキャリアス
プレッド利得を構成し、 ベクトル乗算器および逆周波数通信チャンネル化装置により任意の狭帯域ベー
スバンドプレスプレッドデータをスプレッドし、 前記スタックキャリアスプレッド利得により前記複数のディスクリートな周波
数通信チャンネルにわたってスプレッドした後に前記データを前記送信機から同
時に送信し、 ベクトル内積線形結合器および周波数通信チャンネル化装置により受信機にお
いて前記複数のディスクリートな周波数通信チャンネルをデスプレッドし、 前記任意の狭帯域ベースバンドプレスプレッドデータは通信チャンネル干渉に
対する相対的な不感性で再生されることを特徴とする多元アクセス方法。
9. A multiple access method for stack carrier spread spectrum radio frequency communication, comprising: at a transmitter, a stack carrier from a complex amplitude and phase gain of a complex sinusoidal curve for each of a plurality of discrete frequency communication channels. Configuring a spread gain, spreading any narrowband baseband pre-spread data by a vector multiplier and an inverse frequency communication channelizer, and spreading said data after spreading over said plurality of discrete frequency communication channels by said stack carrier spread gain. Are simultaneously transmitted from the transmitter, and the plurality of discrete frequency communication channels are despread at a receiver by a vector inner product linear combiner and a frequency communication channelizer. , Multiple access methods the optional narrow-band baseband pre spread data, characterized in that it is played in the relative insensitivity to the communication channel interference.
【請求項10】 前記構成は、前記周波数通信チャンネルが多バンド内に隣
接しないで分布されるような構成である請求項9記載の方法。
10. The method of claim 9, wherein the configuration is such that the frequency communication channels are distributed non-adjacently in multiple bands.
【請求項11】 前記同時の送信は、前記周波数通信チャンネルがオーバー
ラップし、直交周波数分割多重状変調フォーマットを含んでいる請求項10記載
の方法。
11. The method of claim 10, wherein said simultaneous transmissions include overlapping frequency communication channels and an orthogonal frequency division multiplexed modulation format.
【請求項12】 前記同時の送信においては、前記データはパケット化され
、ベースバンドデータはスプレッドされ、送信され、直交周波数分割多重化状の
周波数通信チャンネル化装置構造にディスクリートなパケットにおいてデスプレ
ッドされ、 前記パケットは時間的にオーバーラップされ、または隣接して連続し、または
連続していない請求項11記載の方法。
12. In the simultaneous transmission, the data is packetized, baseband data is spread, transmitted, and despread in discrete packets to an orthogonal frequency division multiplexed frequency communication channelizer structure. The method of claim 11, wherein the packets are temporally overlapped, contiguous, or non-contiguous.
【請求項13】 スタックキャリアスプレッドスペクトル無線周波数通信の
ための妨害消去方法において、 送信機において、複数のディスクリートな周波数通信チャンネルのそれぞれに
対して複素数正弦波曲線の複素数振幅および位相利得からスタックキャリアスプ
レッド利得を構成し、 ベクトル乗算器および逆周波数通信チャンネル化装置により任意の狭帯域ベー
スバンドプレスプレッドデータをスプレッドし、 前記スタックキャリアスプレッド利得により前記複数のディスクリートな周波
数通信チャンネルにわたってスプレッドした後に前記データを前記送信機から同
時に送信し、 ベクトル内積線形結合器および周波数通信チャンネル化装置により受信機にお
いて前記複数のディスクリートな周波数通信チャンネルをデスプレッドし、 前記任意の狭帯域ベースバンドプレスプレッドデータは通信チャンネル妨害に
対する相対的な不感性で再生され、 デスプレッドのステップで得られた情報にしたがって妨害消去手段によりコー
ドをゼロにすることを特徴とする妨害消去方法。
13. A method for canceling interference in a stack carrier spread spectrum radio frequency communication, comprising: at a transmitter, determining a stack carrier spread from a complex amplitude and phase gain of a complex sine wave curve for each of a plurality of discrete frequency communication channels. Configuring a gain, spreading any narrowband baseband pre-spread data with a vector multiplier and an inverse frequency communication channelizer, and spreading the data after spreading over the plurality of discrete frequency communication channels with the stack carrier spread gain. Transmitting simultaneously from said transmitter, despreading said plurality of discrete frequency communication channels at a receiver by a vector inner product linear combiner and a frequency communication channelizer; Said narrowband baseband prespread data is reproduced with a relative insensitivity to communication channel interference, and the code is zeroed by means of interference cancellation according to the information obtained in the step of despreading. Erase method.
【請求項14】 スタックキャリアスプレッドスペクトル無線周波数通信の
ための適応アンテナアレイ方法において、 送信機において、複数のディスクリートな周波数通信チャンネルのそれぞれに
対して複素数正弦波曲線の複素数振幅および位相利得からスタックキャリアスプ
レッド利得を構成し、 ベクトル乗算器および逆周波数通信チャンネル化装置により任意の狭帯域ベー
スバンドプレスプレッドデータをスプレッドし、 前記スタックキャリアスプレッド利得により前記複数のディスクリートな周波
数通信チャンネルにわたってスプレッドした後に前記データを前記送信機から同
時に送信し、 ベクトル内積線形結合器および周波数通信チャンネル化装置により受信機にお
いて前記複数のディスクリートな周波数通信チャンネルをデスプレッドし、 前記任意の狭帯域ベースバンドプレスプレッドデータは通信チャンネル妨害に
対する相対的な不感性で再生され、 デスプレッドされたベースバンドデータにしたがってアンテナアレイおよび前
記送信機に接続されている複数裏増幅器の利得を調節することを特徴とする適応
アンテナアレイ方法。
14. An adaptive antenna array method for stack carrier spread spectrum radio frequency communication, comprising: at a transmitter, determining a stack carrier from a complex amplitude and phase gain of a complex sinusoidal curve for each of a plurality of discrete frequency communication channels. Configuring a spread gain, spreading any narrowband baseband pre-spread data by a vector multiplier and an inverse frequency communication channelizer, and spreading said data after spreading over said plurality of discrete frequency communication channels by said stack carrier spread gain. Are simultaneously transmitted from the transmitter, and the plurality of discrete frequency communication channels are demultiplexed at a receiver by a vector inner product linear combiner and a frequency communication channelizer. The optional narrowband baseband pre-spread data is reproduced with relative insensitivity to communication channel interference, and multiple backplanes connected to the antenna array and the transmitter according to the despread baseband data. An adaptive antenna array method, comprising: adjusting a gain of an amplifier.
【請求項15】 スタックキャリアスプレッドスペクトル無線周波数通信の
ための時分割デュプレックス方法において、 第1の複数のディスクリートな周波数通信チャンネルを遠距離の受信機に送信
し、遠距離の送信機から第2の複数のディスクリートな周波数通信チャンネルを
受信するように予約されたタイムスロットに時間を分割し、 前記第1または第2の複数のディスクリートな周波数通信チャンネルの少なく
とも1つに対して複素数正弦波曲線の複素数振幅および位相利得からスタックキ
ャリアスプレッド利得を最も近接している送信機において構成し、 ベクトル乗算器および逆周波数通信チャンネル化装置により任意の狭帯域ベー
スバンドプレスプレッドデータを前記最も近接している送信機においてスプレッ
ドし、 前記スタックキャリアスプレッド利得により前記第1の複数のディスクリート
な周波数通信チャンネルにわたってスプレッドした後に前記データを前記最も近
接している送信機から同時に送信し、 ベクトル内積線形結合器および周波数通信チャンネル化装置により最も近接し
ている受信機において前記第2の複数のディスクリートな周波数通信チャンネル
をデスプレッドし、 前記任意の狭帯域ベースバンドプレスプレッドデータは通信チャンネル妨害に
対する相対的な不感性により再生され、 前記遠距離および最も近接している送信機の両者および前記遠距離および最も
近接している受信機の両者に対して利用可能なタイミング信号源から得られる正
確なタイミング情報により前記時間分割ステップを制御することを特徴とする時
分割デュプレックス方法。
15. A time division duplex method for stack carrier spread spectrum radio frequency communication, comprising: transmitting a first plurality of discrete frequency communication channels to a remote receiver; Dividing the time into time slots reserved for receiving a plurality of discrete frequency communication channels, the complex number of a complex sinusoidal curve for at least one of the first or second plurality of discrete frequency communication channels; A stack carrier spread gain from an amplitude and phase gain is configured at the closest transmitter, and a vector multiplier and an inverse frequency communication channelizer are used to convert any narrowband baseband prespread data to the closest transmitter. Spread at Transmitting the data simultaneously from the closest transmitter after spreading over the first plurality of discrete frequency communication channels with a carrier spread gain; Despreading the second plurality of discrete frequency communication channels at a receiver, wherein the optional narrowband baseband pre-spread data is reproduced with relative insensitivity to communication channel interference; Controlling the time division step with accurate timing information obtained from a timing signal source available to both the close transmitter and both the long distance and the closest receiver. Time division duplex Law.
【請求項16】 前記制御するステップは、軌道周回衛星からのシステム時
間情報の受信を含んでいる請求項15記載の方法。
16. The method of claim 15, wherein said controlling comprises receiving system time information from an orbiting satellite.
【請求項17】 第1の複数の個々の遠隔受信機間の弁別を行うコンピュー
タによる空間的加重計算にしたがったマルチスペクトルキャリア信号の送信のた
めのマルチトーン送信機アレイと、 前記送信機アレイに接続され、第2の複数の個々の遠隔受信機間の弁別を行う
コンピュータによるスペクトル加重計算にしたがったマルチスペクトルキャリア
信号の送信の送信電力の空間的な調節を行うアンテナアレイとを具備しているこ
とを特徴とする無線周波数送信システム。
17. A multi-tone transmitter array for transmission of a multispectral carrier signal according to a spatially weighted calculation by a computer for discriminating between a first plurality of individual remote receivers; And an antenna array for spatially adjusting the transmission power of the transmission of the multispectral carrier signal according to a spectrum weighted calculation by a computer for discriminating between the second plurality of individual remote receivers. A radio frequency transmission system, characterized in that:
【請求項18】 第1の複数の個々の遠隔送信機間の弁別を行うコンピュー
タによるスペクトル加重計算にしたがったマルチスペクトルキャリア信号を受信
するためのマルチトーン受信機アレイと、 前記受信機アレイに接続され、第2の複数の個々の遠隔送信機間の弁別を行う
コンピュータによるスペクトル加重計算にしたがったマルチスペクトルキャリア
信号の受信の受信電力の空間的な調節を行うアンテナアレイとを具備しているこ
とを特徴とする無線周波数受信システム。
18. A multi-tone receiver array for receiving a multi-spectral carrier signal according to a spectrum-weighted calculation by a computer for discriminating between a first plurality of individual remote transmitters, and connected to said receiver array. And an antenna array for spatially adjusting the received power of the reception of the multispectral carrier signal according to a spectrum weighted calculation by a computer for discriminating between the second plurality of individual remote transmitters. A radio frequency receiving system, characterized in that:
【請求項19】 第1の複数の個々の遠隔受信機間の弁別を行うコンピュー
タによるスペクトル加重計算にしたがったマルチスペクトルキャリア信号の送信
のためのマルチトーン送信機アレイと、 前記送信機アレイに接続され、第2の複数の個々の遠隔受信機間の弁別を行う
コンピュータによるスペクトル加重計算にしたがったマルチスペクトルキャリア
信号の送信の送信電力の空間的な調節を行う第1のアンテナアレイと、 第1の複数の個々の遠隔送信機間の弁別を行うコンピュータによるスペクトル
加重計算にしたがったマルチスペクトルキャリア信号を受信するためのマルチト
ーン受信機アレイと、 前記受信機アレイに接続され、第2の複数の個々の遠隔送信機間の弁別を行う
コンピュータによる空間的加重計算にしたがったマルチスペクトルキャリア信号
の受信の受信される電力の空間的な調節を行う第2のアンテナアレイとを具備し
ていることを特徴とする無線周波数通信システム。
19. A multi-tone transmitter array for transmitting a multi-spectral carrier signal according to a spectrum-weighted calculation by a computer for discriminating between a first plurality of individual remote receivers, and connected to said transmitter array. A first antenna array for spatially adjusting the transmission power of the transmission of the multispectral carrier signal according to a spectrum weighted calculation by a computer for discriminating between a second plurality of individual remote receivers; A multi-tone receiver array for receiving a multi-spectral carrier signal according to a spectrum-weighted calculation by a computer that discriminates between a plurality of individual remote transmitters; a second plurality of receiver arrays connected to the receiver array; Multis following a spatially weighted computation by a computer to discriminate between individual remote transmitters. A radio frequency communication system, comprising: a second antenna array for spatially adjusting received power of reception of a spectrum carrier signal.
【請求項20】 前記送信機アレイおよび第1のアンテナアレイに接続され
たコンピュータは、スペクトル加重と空間的な加重の両者の単一の統括的な計算
を行う請求項19記載のシステム。
20. The system of claim 19, wherein a computer connected to the transmitter array and the first antenna array performs a single global computation of both spectral and spatial weights.
【請求項21】 前記受信機アレイおよび第2のアンテナアレイに接続され
たコンピュータは、スペクトル加重と空間的な加重の両者の単一の統括的な計算
を行う請求項19記載のシステム。
21. The system of claim 19, wherein a computer connected to the receiver array and the second antenna array performs a single global computation of both spectral and spatial weights.
【請求項22】 さらに、前記送信機アレイと、受信機アレイと、第1のア
ンテナアレイと、第2のアンテナアレイとに接続され、受信機アレイと第2のア
ンテナアレイとによって使用されるスペクトル加重と空間的な加重の両者と、送
信機アレイと第1のアンテナアレイとによって使用されるスペクトル加重と空間
的な加重の両者の単一の統括的な計算を行うコンピュータを具備し、 前記第1および第2の複数の個々の遠隔送信機の特別の空間的およびスペクト
ル的特性は前記第1および第2の複数の個々の遠隔受信機に送り返す送信を最良
にするように使用される請求項19記載のシステム。
22. A spectrum connected to the transmitter array, the receiver array, the first antenna array, and the second antenna array, and used by the receiver array and the second antenna array. A computer that performs a single global calculation of both weighting and spatial weighting, and both spectral weighting and spatial weighting used by the transmitter array and the first antenna array; The special spatial and spectral characteristics of the first and second plurality of individual remote transmitters are used to optimize the transmission back to the first and second plurality of individual remote receivers. 20. The system of claim 19.
【請求項23】 複数のスタックキャリア信号のそれぞれに対して異なった
スプレッド利得を使用して複数のスタックキャリア信号のそれぞれにスプレッド
され、変調され、無線媒体を通って送信され、複数のスタックキャリア信号とし
て受信機において受信されるデジタル通信信号を再生する方法において、 前記受信されたスタックキャリア信号のそれぞれをチャンネル化して前記受信
されたスタックキャリア信号のそれぞれに対するベースバンド信号を識別し、前
記受信されたスタックキャリア信号はそれらの他のもののチャンネル帯域幅から
分離可能なチャンネル帯域幅を有しており、 前記受信されたベースバンド信号のそれぞれに対して前記スプレッド利得とは
異なったデスプレッド加重を適用し、前記受信されたベースバンド信号を組合わ
せることによってデスプレッドして妨害に対して補償され信号対雑音比が最大に
されたベースバンド信号を生成し、 前記ベースバンド信号中に存在する時間歪および周波数歪の少なくとも一方を
除去して前記デジタル通信信号に対応する再生されたデジタル通信信号を得るこ
とを特徴とするデジタル通信信号の再生方法。
23. The plurality of stacked carrier signals spread, modulated, transmitted over a wireless medium, and spread over each of the plurality of stacked carrier signals using different spread gains for each of the plurality of stacked carrier signals. A method of regenerating a digital communication signal received at a receiver as: Channelizing each of the received stack carrier signals to identify a baseband signal for each of the received stack carrier signals; The stacked carrier signals have a channel bandwidth that is separable from the channel bandwidth of the others, and apply a different despreading weight to the received baseband signal than the spread gain. The received baseband signal Generating a baseband signal that is despread by combination and compensated for interference to maximize the signal-to-noise ratio, and removing at least one of time distortion and frequency distortion present in the baseband signal. A method for reproducing a digital communication signal, wherein a reproduced digital communication signal corresponding to the digital communication signal is obtained.
【請求項24】 前記ブラインドにデスプレッドするステップは前記複数の
受信されたスタックされたキャリア信号をデスプレッドする請求項23記載の方
法。
24. The method of claim 23, wherein the step of despreading the blind despreads the plurality of received stacked carrier signals.
【請求項25】 前記ブラインドデスプレッドは一般化された固有式の支配
的な1つのモードを使用する請求項24記載の方法。
25. The method of claim 24, wherein said blind despread uses a dominant mode of generalized eigenforms.
【請求項26】 前記ブラインドデスプレッドは一般化された固有式の支配
的な複数のモードを使用する請求項25記載の方法。
26. The method of claim 25, wherein the blind despread uses a dominant mode of generalized eigenforms.
【請求項27】 前記固有式は自己コヒーレントな回復固有式をゲートする
コードである請求項26記載の方法。
27. The method of claim 26, wherein said eigenform is a code that gates a self-coherent recovery eigenform.
【請求項28】 前記一般化されたの固有式の自己回復固有値をゲートする
最大コードは予測された手段によりデクレメントされ、前記ブラインドデスプレ
ッドのステップ中に予測された標準偏差によりスケールされる請求項25記載の
方法。
28. The maximum code that gates the self-healing eigenvalue of the generalized eigenexpression is decremented by predicted means and scaled by the standard deviation predicted during the blind despread step. Item 29. The method according to Item 25.
【請求項29】 前記チャンネル化、デスプレッド、および除去ステップは
順次受信された複数のスタックキャリア信号のそれぞれについて反復的に行われ
、再生された順次の複数の関係するデジタル通信信号を得る請求項23記載の方
法。
29. The channelization, despreading, and removal steps are performed iteratively on each of a plurality of sequentially received stack carrier signals to obtain a reproduced plurality of related digital communication signals. 23. The method according to 23.
【請求項30】 前記順次受信された複数のスタックキャリア信号は非同期
である請求項29記載の方法。
30. The method of claim 29, wherein the sequentially received plurality of stack carrier signals are asynchronous.
【請求項31】 前記順次受信された複数のスタックキャリア信号は、関連
する時分割デュプレックスインターバル中に受信され、ネットワーククロックが
前記時分割デュプレックスインターバルを決定するために使用される請求項29
記載の方法。
31. The plurality of sequentially received stack carrier signals are received during an associated time division duplex interval, and a network clock is used to determine the time division duplex interval.
The described method.
【請求項32】 受信された時間デュプレックスインターバルは時間デュプ
レックスインターバルの送信に関して非対称的である請求項29記載の方法。
32. The method of claim 29, wherein the received time duplex interval is asymmetric with respect to the transmission of the time duplex interval.
【請求項33】 受信された時間デュプレックスインターバルは時間デュプ
レックスインターバルの送信に関して対称的である請求項31記載の方法。
33. The method of claim 31, wherein the received time duplex interval is symmetric with respect to the transmission of the time duplex interval.
【請求項34】 順次受信された複数のスタックキャリア信号は、単一の時
分割デュプレックスインターバル中に複数のパケットとして受信される請求項3
1記載の方法。
34. The plurality of sequentially received stack carrier signals are received as a plurality of packets during a single time division duplex interval.
The method of claim 1.
【請求項35】 前記順次受信された複数のスタックキャリア信号は、単一
の時分割デュプレックスインターバル中に単一のパケットとして受信される請求
項31記載の方法。
35. The method of claim 31, wherein the plurality of sequentially received stack carrier signals are received as a single packet during a single time division duplex interval.
【請求項36】 前記ネットワーククロックはユニバーサル時間から導出さ
れる請求項31記載の方法。
36. The method of claim 31, wherein said network clock is derived from universal time.
【請求項37】 前記ネットワーククロックは前記デジタル通信信号のデー
タから導出される請求項31記載の方法。
37. The method of claim 31, wherein said network clock is derived from data of said digital communication signal.
【請求項38】 前記受信機から第2の複数の受信されたスタックされたキ
ャリア信号として送信された第2のデータ通信信号に対する第2のスプレッド利
得は、最小の放射が干渉周波数において導かれるように前記デスプレッドされた
加重に基づいて適応的に決定される請求項23記載の方法。
38. A second spread gain for a second data communication signal transmitted from the receiver as a second plurality of received stacked carrier signals, such that minimal radiation is guided at the interference frequency. 24. The method of claim 23, wherein the determination is made adaptively based on the despread weights.
【請求項39】 前記第2のスプレッド利得は、共役されてデスプレッドさ
れた加重に比例して設定され、それにより前記第2の複数の受信されたスタック
されたキャリア信号の利得パターンは前記複数の受信されたスタックキャリア信
号の利得パターンと実質上同じである請求項38記載の方法。
39. The second spread gain is set in proportion to a conjugated and despread weight such that the gain pattern of the second plurality of received stacked carrier signals is 39. The method of claim 38, wherein the gain pattern of the received stack carrier signal is substantially the same.
【請求項40】 複数の再生されたデジタル通信信号は複数の受信されたス
タックキャリア信号から同時に再生され、前記複数のデジタル通信信号のそれぞ
れは、前記複数の受信されたスタックキャリア信号のそれぞれを決定するために
前記デスプレッド段階中に使用される関連する異なったコードキーを有している
請求項23記載の方法。
40. A plurality of reproduced digital communication signals are simultaneously recovered from a plurality of received stack carrier signals, each of said plurality of digital communication signals determining each of said plurality of received stack carrier signals. 24. The method of claim 23, having an associated different code key used during said despreading step.
【請求項41】 前記異なった各コードキーは、前記複数の受信されたスタ
ックキャリア信号の幾つかのものだけを変調する請求項40記載の方法。
41. The method of claim 40, wherein each of the different code keys modulates only some of the plurality of received stack carrier signals.
【請求項42】 前記異なった各コードキーは、前記複数の受信されたスタ
ックキャリア信号からの偶数と奇数の受信されたスタックキャリア信号の1つを
変調する請求項41記載の方法。
42. The method of claim 41, wherein each of the different code keys modulates one of an even and an odd received stack carrier signal from the plurality of received stack carrier signals.
【請求項43】 前記デジタル通信信号は複数のシンボルであり、前記各シ
ンボルは前記複数のスタックキャリア信号のそれぞれについて異なったディスク
リートなトーンで変調される請求項23記載の方法。
43. The method of claim 23, wherein the digital communication signal is a plurality of symbols, each symbol being modulated with a different discrete tone for each of the plurality of stacked carrier signals.
【請求項44】 前記デジタル通信信号は複数のビットであり、前記各ビッ
トは前記複数のスタックキャリア信号のそれぞれについて異なったディスクリー
トなトーンで変調される請求項23記載の方法。
44. The method of claim 23, wherein the digital communication signal is a plurality of bits, each bit being modulated with a different discrete tone for each of the plurality of stacked carrier signals.
【請求項45】 前記時間歪はドップラ周波数オフセットによるものである
請求項23記載の方法。
45. The method of claim 23, wherein said time distortion is due to Doppler frequency offset.
【請求項46】 前記周波数歪は時間分散によるものである請求項23記載
の方法。
46. The method of claim 23, wherein said frequency distortion is due to time dispersion.
【請求項47】 前記周波数歪は伝搬遅延である請求項23記載の方法。47. The method of claim 23, wherein said frequency distortion is a propagation delay. 【請求項48】 前記除去するステップは時間歪と周波数の両者を除去する
請求項23記載の方法。
48. The method of claim 23, wherein said removing step removes both time distortion and frequency.
【請求項49】 前記時間歪はドップラ周波数オフセットによるものである
請求項48記載の方法。
49. The method of claim 48, wherein said time distortion is due to Doppler frequency offset.
【請求項50】 前記周波数歪は時間分散によるものである請求項48記載
の方法。
50. The method of claim 48, wherein said frequency distortion is due to time dispersion.
【請求項51】 前記周波数歪は伝搬遅延である請求項48記載の方法。51. The method of claim 48, wherein said frequency distortion is a propagation delay. 【請求項52】 前記周波数歪は伝搬遅延である請求項48記載の方法。52. The method of claim 48, wherein said frequency distortion is a propagation delay. 【請求項53】 前記受信されたスタックキャリア信号は、未知の伝搬遅延
を補償するためのガード時間インターバルを含み、前記デスプレッドステップが
完了するまで前記受信されたスタックキャリア信号と同期しない請求項23記載
の方法。
53. The received stack carrier signal includes a guard time interval to compensate for unknown propagation delay and is not synchronized with the received stack carrier signal until the despreading step is completed. The described method.
【請求項54】 前記受信されたスタックキャリア信号は、未知のドップラ
周波数オフセットを補償するためのガード周波数帯域を含み、前記デスプレッド
ステップが完了するまで前記受信されたスタックキャリア信号と同期しない請求
項23記載の方法。
54. The received stack carrier signal includes a guard frequency band to compensate for an unknown Doppler frequency offset and is not synchronized with the received stack carrier signal until the despreading step is completed. 23. The method according to 23.
【請求項55】 送信され、受信機で受信されたときスプレッド利得を使用
してスプレッドされたデジタル通信信号を再生する方法において、 前記受信された信号をデスプレッドしてデスプレッドされた信号を生成し、 このデスプレッドされた信号からドップラ時間遅延を除去して前記送信された
デジタル通信信号に対応する再生されたデジタル通信信号を得ることを特徴とす
るデジタル通信信号の再生方法。
55. A method for recovering a spread digital communication signal using spread gain when transmitted and received at a receiver, the method comprising despreading the received signal to generate a despread signal. A digital communication signal reproducing method comprising: removing a Doppler time delay from the despread signal to obtain a reproduced digital communication signal corresponding to the transmitted digital communication signal.
【請求項56】 異なったスプレッド利得を使用してスプレッドされた複数
の送信されたシンボルを再生し、そのシンボルは実質上周波数ダイバーシティを
有する複数のディスクリートなマルチトーンとして受信機で受信される複数の送
信されたシンボルを再生する方法において、 前記複数のディスクリートなマルチトーンのそれぞれをデスプレッドして複数
のデスプレッドされたマルチトーンを生成し、それらのデスプレッドされた複数
のマルチトーンのそれぞれは前記送信された複数のシンボルの1つに対応してお
り、 このデスプレッドされたマルチトーンからドップラ時間遅延を除去して前記送
信された複数のシンボルに対応する再生された複数のシンボルを得ることを特徴
とするシンボルの再生方法。
56. Regenerate a plurality of transmitted symbols spread using different spread gains, wherein the symbols are received at a receiver as a plurality of discrete multitones having substantially frequency diversity. A method of reproducing transmitted symbols, comprising: despreading each of the plurality of discrete multitones to generate a plurality of despread multitones, wherein each of the plurality of despread multitones is Corresponding to one of the transmitted symbols, removing the Doppler time delay from the despread multitone to obtain reproduced symbols corresponding to the transmitted symbols. The method of reproducing the characteristic symbol.
【請求項57】 前記送信されたシンボルは、前記複数のスタックキャリア
信号のそれぞれに対して異なったスプレッド利得を使用して複数のスタックされ
たキャリア信号のそれぞれについてスプレッドされ、変調され、前記複数のスタ
ックされたキャリア信号のそれぞれはチャンネル帯域幅を有し、そのチャンネル
帯域幅は前記複数のスタックされたキャリア信号の他のもののチャンネル帯域幅
から分離されている請求項56記載の方法。
57. The transmitted symbols are spread and modulated for each of a plurality of stacked carrier signals using different spread gains for each of the plurality of stacked carrier signals, and 57. The method of claim 56, wherein each of the stacked carrier signals has a channel bandwidth, wherein the channel bandwidth is separated from a channel bandwidth of another one of the plurality of stacked carrier signals.
【請求項58】 前記ブラインドにデスプレッドするステップは前記複数の
受信されたスタックされたキャリア信号をデスプレッドする請求項57記載の方
法。
58. The method of claim 57, wherein the step of despreading the blind despreads the plurality of received stacked carrier signals.
【請求項59】 前記ブラインドデスプレッドは一般化された固有式の1つ
の支配的なモードを使用する請求項58記載の方法。
59. The method of claim 58, wherein said blind despread uses one dominant mode of a generalized eigenform.
【請求項60】 前記ブラインドデスプレッドは一般化された固有式の複数
の支配的なモードを使用する請求項58記載の方法。
60. The method of claim 58, wherein said blind despread uses a plurality of dominant modes of a generalized eigenform.
【請求項61】 前記固有式は自己コヒーレントな回復固有式をゲートする
コードである請求項60記載の方法。
61. The method of claim 60, wherein said eigenexpression is a code that gates a self-coherent recovery eigenexpression.
【請求項62】 前記一般化されたの固有式の自己回復固有値をゲートする
最大コードは予測された手段によりデクレメントされ、前記ブラインドデスプレ
ッドステップ中に予測された標準偏差によりスケールされる請求項59記載の方
法。
62. The maximum code that gates the self-healing eigenvalue of the generalized eigenform is decremented by predicted means and scaled by the standard deviation predicted during the blind despread step. 59. The method of claim 59.
【請求項63】 デジタル通信信号を複数のスタックされたキャリア信号に
スペクトル的にスプレッドして複数のスペクトル的にスプレッドされたデジタル
通信信号を生成し、前記複数のスタックされた各キャリア信号はチャンネル帯域
幅を有し、そのチャンネル帯域幅は前記複数のスタックされたキャリア信号の他
のもののチャンネル帯域幅から分離可能であり、 前記複数のスペクトル的にスプレッドされたデジタル通信信号のそれぞれをス
ペクトル的にスプレッドして複数の空間的およびスペクトル的にスプレッドされ
たデジタル通信信号を生成し、 前記複数の空間的およびスペクトル的にスプレッドされたデジタル通信信号の
それぞれと関連する多素子アンテナアレイの各アンテナ素子から無線により受信
機に送信することを特徴とするデジタル通信信号のスプレッド方法。
63. Spectrally spreading a digital communication signal onto a plurality of stacked carrier signals to generate a plurality of spectrally spread digital communication signals, wherein each of the plurality of stacked carrier signals is a channel band. Having a width, the channel bandwidth of which is separable from the channel bandwidth of another one of the plurality of stacked carrier signals, and spectrally spreading each of the plurality of spectrally spread digital communication signals. Generating a plurality of spatially and spectrally spread digital communication signals, and wirelessly transmitting from each antenna element of the multi-element antenna array associated with each of the plurality of spatially and spectrally spread digital communication signals. Transmission to the receiver by Spread method of digital communication signal.
【請求項64】 移動している送信機において、デジタル情報を複数のスタ
ックされたキャリア信号のそれぞれについて異なったスプレッド利得を使用して
スプレッドし、前記複数のスタックされたキャリア信号はチャンネル帯域幅を有
し、そのチャンネル帯域幅は前記複数のスタックされたキャリア信号の他のもの
のチャンネル帯域幅から分離可能であり、 前記スタックされたキャリア信号のそれぞれを無線により前記移動している送
信機から受信機へ送信し、 受信機においてその送信された複数のスタックされたキャリア信号をスタック
されたキャリア受信信号として受信し、 前記スタックされたキャリア受信信号のそれぞれに対するベースバンド信号を
識別するために前記受信されたスタックされたキャリア信号のそれぞれをチャン
ネル化し、 前記受信された各ベースバンド信号に対して前記スプレッド利得とは異なるデ
スプレッド加重を適用してデスプレッドし、前記受信された各ベースバンド信号
を組合わせて妨害に対して補償し、信号対雑音および干渉比を最大にしたベース
バンド信号を生成し、 前記ベースバンド信号を処理して前記送信されたデジタル情報に対応する再生
されたデジタル情報を得ることを特徴とするデジタル通信方法。
64. In a moving transmitter, digital information is spread using a different spread gain for each of a plurality of stacked carrier signals, wherein the plurality of stacked carrier signals reduce a channel bandwidth. Wherein the channel bandwidth is separable from the channel bandwidth of the other of the plurality of stacked carrier signals, and wherein each of the stacked carrier signals is wirelessly transmitted from the moving transmitter to the receiver. Transmitting the received plurality of stacked carrier signals as a stacked carrier received signal at a receiver, and receiving the received plurality of stacked carrier signals to identify a baseband signal for each of the stacked carrier received signals. Each of the stacked carrier signals Despreading by applying a despread weight different from the spread gain to each of the received baseband signals, combining each of the received baseband signals to compensate for interference, A digital communication method, comprising: generating a baseband signal having a maximum signal-to-noise and interference ratio; and processing the baseband signal to obtain reproduced digital information corresponding to the transmitted digital information.
【請求項65】 前記処理ステップは前記ベースバンド信号からドップラ時
間遅延の除去する処理を含んでいる請求項64記載の方法。
65. The method of claim 64, wherein said processing step includes removing Doppler time delay from said baseband signal.
【請求項66】 複数の移動している各送信機は,前記デジタル情報をスプ
レッドし、送信するステップを実行し、移動している各送信機はランダムに異な
った直交していないスプレッド利得を使用して前記デジタル情報をスプレッドし
て前記複数のスタックされたキャリア信号のそれぞれに前記デジタル情報をスプ
レッドし、 前記送信された複数のスタックされたキャリア信号を受信するステップにおい
て前記各送信機から送信されたスタックされたキャリア信号を受信機において受
信し、 前記チャンネル化するステップは、前記受信されたスタックされたキャリア信
号のそれぞれをチャンネル化し、 前記デスプレッドするステップは、前記別々にチャンネル化された受信された
複数のスタックされたキャリア信号のそれぞれを組合わせて前記複数の送信機の
それぞれに対して前記複数の送信機の1つによって送信された前記デジタル情報
に対応する1つのベースバンド信号を獲得し、 前記処理ステップは前記ベースバンド信号のそれぞれを処理して移動している
各送信機に対する前記送信されたデジタル情報に対応する前記再生されたデジタ
ル情報を得る請求項64記載の方法。
66. Each of the plurality of moving transmitters performs a step of spreading and transmitting the digital information, wherein each of the moving transmitters uses a different random non-orthogonal spread gain. And spread the digital information and spread the digital information on each of the plurality of stacked carrier signals. In the step of receiving the transmitted plurality of stacked carrier signals, the digital information is transmitted from each of the transmitters. Receiving the stacked carrier signal at a receiver, the step of channelizing channelizing each of the received stacked carrier signals, and the step of despreading comprises receiving the separately channelized reception. Each of the multiple stacked carrier signals Obtaining, for each of the plurality of transmitters, one baseband signal corresponding to the digital information transmitted by one of the plurality of transmitters, the processing step processing each of the baseband signals; 65. The method of claim 64, wherein said retrieving digital information corresponding to said transmitted digital information for each moving transmitter is obtained.
【請求項67】 前記処理ステップは前記ベースバンド信号のそれぞれに存
在しているドップラ時間遅延の除去を含んでいる請求項66記載の方法。
67. The method of claim 66, wherein said processing step includes removing Doppler time delay present in each of said baseband signals.
【請求項68】 前記複数の移動している送信機は地理的に分離されており
、それぞれ前記受信機に対して異なった伝送路を提供している請求項67記載の
方法。
68. The method of claim 67, wherein said plurality of moving transmitters are geographically separated, each providing a different transmission path to said receiver.
【請求項69】 前記受信機において多素子アンテナアレイが使用され、前
記素子の異なったものは異なった領域に対して使用され、空間分割多元アクセス
が前記送信機の異なったものを識別するために使用されている請求項67記載の
方法。
69. A multi-element antenna array is used in said receiver, wherein different ones of said elements are used for different areas, and space division multiple access is used to identify different ones of said transmitters. 68. The method of claim 67 being used.
【請求項70】 周波数分割多元アクセスが前記送信機の異なったものを識
別するために使用される請求項65記載の方法。
70. The method of claim 65, wherein frequency division multiple access is used to identify different ones of said transmitters.
【請求項71】 コード分割多元アクセスが前記送信機の異なったものを識
別するために使用される請求項67記載の方法。
71. The method of claim 67, wherein code division multiple access is used to identify different ones of said transmitters.
【請求項72】 さらに、前記各送信機と関連する前記複数のスタックされ
たキャリア信号の幾つかのものについての異なったコードキーを変調するステッ
プを含んでいる請求項71記載の方法。
72. The method of claim 71, further comprising modulating different code keys for some of said plurality of stacked carrier signals associated with each said transmitter.
【請求項73】 多素子アンテナアレイを有する第1のステーションにおい
て、異なったスプレッド利得を使用して複数のスタックされたキャリア信号のそ
れぞれについてデジタル情報をスプレッドし、前記スタックされた各キャリア信
号はチャンネル帯域幅を有し、そのチャンネル帯域幅は前記複数のスタックされ
たキャリア信号の他のもののチャンネル帯域幅から分離可能であり、前記各アン
テナ素子は前記スタックされた各キャリア信号の異なるものを送信するために使
用され、 前記スタックされたキャリア信号のそれぞれを無線により前記第1のステーシ
ョンから第2のステーションへ送信し、 前記第2のステーションにおいて,第2の多素子アンテナアレイを使用してそ
の送信された複数のスタックされたキャリア信号をスタックされたキャリア受信
信号として受信し、第2の多素子アンテナアレイの各アンテナ素子は前記スタッ
クされた各キャリア信号の異なるものを受信するために使用され、 前記スタックされたキャリア受信信号のそれぞれに対するベースバンド信号を
識別するために前記スタックされたキャリア受信信号のそれぞれをチャンネル化
し、 前記受信された各ベースバンド信号に対して前記スプレッド利得とは異なるデ
スプレッド加重を適用してデスプレッドし、前記受信された各ベースバンド信号
を組合わせて妨害に対して補償し、信号対雑音および干渉比を最大にしたベース
バンド信号を得ることを特徴とするデジタル通信方法。
73. In a first station having a multi-element antenna array, spread digital information for each of a plurality of stacked carrier signals using different spread gains, wherein each of the stacked carrier signals is a channel. A bandwidth, the channel bandwidth of which is separable from the channel bandwidth of the other of the plurality of stacked carrier signals, wherein each antenna element transmits a different one of the stacked carrier signals. Transmitting each of the stacked carrier signals wirelessly from the first station to a second station at the second station using a second multi-element antenna array. Multiple stacked carrier signals And each antenna element of the second multi-element antenna array is used to receive a different one of the stacked carrier signals, a base for each of the stacked carrier received signals. Channelizing each of the stacked carrier received signals to identify a band signal; despreading by applying a despread weight different from the spread gain to each of the received baseband signals; A digital communication method comprising: combining baseband signals obtained as described above, compensating for interference, and obtaining a baseband signal having a maximum signal-to-noise and interference ratio.
【請求項74】 前記第2のステーションの前記第2の多素子アンテナアレ
イから第2の複数のスタックされたキャリア信号として送信された第2のデータ
通信信号に対する第2のスプレッド利得は、前記デスプレッド加重に基づいて適
応的に決定されて妨害周波数において最小の放射が指向される請求項73記載の
方法。
74. A second spread gain for a second data communication signal transmitted from the second multi-element antenna array of the second station as a second plurality of stacked carrier signals, wherein the second spread gain is 74. The method of claim 73, wherein the minimum radiation at the jamming frequency is adaptively determined based on the spread weight.
【請求項75】 前記第2のスプレッド利得は、共役されたデスプレッド加
重に比例して設定され、前記第2の複数のスタックされたキャリア信号の利得パ
ターンは前記複数のスタックされたキャリア信号の利得パターンと実質上同じで
ある請求項74記載の方法。
75. The second spread gain is set in proportion to a conjugated despread weight, and a gain pattern of the second plurality of stacked carrier signals is a gain pattern of the plurality of stacked carrier signals. The method of claim 74, wherein the method is substantially the same as the gain pattern.
【請求項76】 前記第2のステーションの前記多素子アンテナアレイから
送信された第2のデータ通信信号に対する第2のスプレッド利得は、最大の放射
が意図するステーションに導かれるように適応的に決定される請求項73記載の
方法。
76. A second spread gain for a second data communication signal transmitted from the multi-element antenna array of the second station is adaptively determined such that maximum radiation is directed to the intended station. 74. The method of claim 73, wherein
【請求項77】 前記第2のスプレッド利得は、組合わされた空間的および
スペクトル的ベクトルを使用して適応的に決定される請求項76記載の方法。
77. The method of claim 76, wherein said second spread gain is determined adaptively using combined spatial and spectral vectors.
【請求項78】 前記複数のスタックされたキャリア信号の利得のそれぞれ
と関係する前記異なった各スプレッド利得は、線形で独立しており、直交してい
ない請求項73記載の方法。
78. The method of claim 73, wherein the different spread gains associated with each of the plurality of stacked carrier signal gains are linear, independent, and non-orthogonal.
【請求項79】 第1のステーションにおいて、各スタックされたキャリア
信号に対して異なったスプレッド利得を使用して複数のスタックされたキャリア
信号のそれぞれについてデジタル情報をスプレッドし、前記複数のスタックされ
たキャリア信号はそれぞれチャンネル帯域幅を有し、そのチャンネル帯域幅は前
記複数のスタックされたキャリア信号の他のもののチャンネル帯域幅から分離可
能であり、 前記スタックされたキャリア信号のそれぞれを無線により前記第1のステーシ
ョンから第2のステーションへ送信し、 前記第2のステーションにおいて,多素子アンテナアレイを使用してその送信
された複数のスタックされたキャリア信号をスタックされたキャリア受信信号と
して受信し、 前記スタックされたキャリア受信信号のそれぞれに対するベースバンド信号を
識別するために前記スタックされたキャリア受信信号のそれぞれをチャンネル化
し、 前記受信された各ベースバンド信号に対して前記スプレッド利得とは異なるデ
スプレッド加重を適用してデスプレッドし、前記受信された各ベースバンド信号
を組合わせて妨害に対して補償し、信号対雑音および干渉比を最大にしたベース
バンド信号を生成し、 前記デスプレッドステップにおいてはスペクトルディメンションと空間的ディ
メンションとから構成されている線形結合器ディメンションを使用することを特
徴とするデジタル通信方法。
79. Spreading digital information for each of a plurality of stacked carrier signals using a different spread gain for each stacked carrier signal at a first station, wherein the plurality of stacked carrier signals are spread. Each of the carrier signals has a channel bandwidth, the channel bandwidth being separable from the channel bandwidth of the other of the plurality of stacked carrier signals, wherein each of the stacked carrier signals is wirelessly coupled to the second one. Transmitting from a first station to a second station, wherein the second station receives the transmitted plurality of stacked carrier signals as a stacked carrier receive signal using a multi-element antenna array; That of the stacked carrier received signal Channeling each of the stacked carrier received signals to identify a baseband signal for each; applying a despread weight different from the spread gain to each of the received baseband signals to despread; Combining each of the received baseband signals to compensate for interference to generate a baseband signal with a maximum signal-to-noise and interference ratio; and in the despreading step, spectral and spatial dimensions. Using a linear combiner dimension consisting of:
【請求項80】 前記第2のステーションの前記多素子アンテナアレイから
第2の複数のスタックされたキャリア信号として送信された第2のデータ通信信
号に対する第2のスプレッド利得は、前記デスプレッド加重に基づいて適応的に
決定されて妨害周波数において最小の放射が導かれる請求項79記載の方法。
80. A second spread gain for a second data communication signal transmitted as a second plurality of stacked carrier signals from the multi-element antenna array of the second station, wherein the second spread gain is equal to the despread weight. 80. The method of claim 79, wherein the minimum radiation is determined adaptively based on the interference frequency.
【請求項81】 前記第2のスプレッド利得は、共役されたデスプレッド加
重に比例して設定され、前記第2の複数のスタックされたキャリア信号の利得パ
ターンは前記複数のスタックされたキャリア信号の利得パターンと実質上同じで
ある請求項80記載の方法。
81. The second spread gain is set in proportion to a conjugated despread weight, and the gain pattern of the second plurality of stacked carrier signals is the gain pattern of the plurality of stacked carrier signals. 81. The method of claim 80, wherein the method is substantially the same as the gain pattern.
【請求項82】 前記第2のステーションの前記多素子アンテナアレイから
送信された第2のデータ通信信号に対する第2のスプレッド利得は、最大の放射
が意図するステーションに導かれるように適応的に決定される請求項79記載の
方法。
82. A second spread gain for a second data communication signal transmitted from the multi-element antenna array of the second station is adaptively determined such that maximum radiation is directed to the intended station. 80. The method of claim 79, wherein the method is performed.
【請求項83】 前記第2のスプレッド利得は、組合わされた空間的および
スペクトル的ベクトルを使用して適応的に決定される請求項82記載の方法。
83. The method of claim 82, wherein said second spread gain is determined adaptively using combined spatial and spectral vectors.
【請求項84】 前記空間的およびスペクトル的ディメンションは、前記第
1のステーションの複数の異なったものに対して可変である請求項79記載の方
法。
84. The method of claim 79, wherein said spatial and spectral dimensions are variable for a plurality of different ones of said first station.
【請求項85】 前記複数のスタックされたキャリア信号のそれぞれと関連
する前記異なったスプレッド利得は、線形で独立しており、直交していない請求
項79記載の方法。
85. The method of claim 79, wherein said different spread gains associated with each of said plurality of stacked carrier signals are linear, independent and non-orthogonal.
【請求項86】 無線により受信機で受信されたデジタル通信信号をデスプ
レッドする方法において、 多素子アンテナアレイの各アンテナ素子において複数のスタックされたキャリ
ア信号を受信し、それら複数のスタックされたキャリア信号のそれぞれはチャン
ネル帯域幅を有し、そのチャンネル帯域幅は前記複数のスタックされたキャリア
信号の他のもののチャンネル帯域幅から分離可能であり、 前記複数のスタックされたキャリア信号をデスプレッドして空間的にデスプレ
ッドされた通信信号を形成し、 前記複数の空間的にデスプレッドされた通信信号をそれぞれスペクトル的にデ
スプレッドして空間的およびスペクトル的にデスプレッドされたデジタル通信信
号を形成することを特徴とするデジタル通信方法。
86. A method for despreading a digital communication signal received at a receiver by radio, comprising: receiving a plurality of stacked carrier signals at each antenna element of a multi-element antenna array; Each of the signals has a channel bandwidth, the channel bandwidth being separable from the channel bandwidth of the other of the plurality of stacked carrier signals, and despreading the plurality of stacked carrier signals. Forming a spatially despread communication signal; and spectrally despreading the plurality of spatially despread communication signals, respectively, to form a spatially and spectrally despread digital communication signal. A digital communication method, comprising:
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