JP2000004208A - 時分割多重アクセス通信システム - Google Patents

時分割多重アクセス通信システム

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率的な電力制御可能な時分割多重アクセス
通信システムを提供する。 【解決手段】 ダウンリンクデータが、各々が複数のタ
イムスロットを含む反復時間フレーム内のデータチャン
ネルによって送信される。ダウンリンクセットアップ情
報が、どのタイムスロットからユーザー端末がデータを
引き出すべきであるかを示すために制御チャンネルによ
って送信される。データチャンネルの各フレームは、フ
レーム内の各タイムスロットがデータを含むか否かを示
すためのユーザーパケットフラグを含む。各ユーザー端
末は、セットアップ情報とユーザーパケットフラグとに
応じて、スロットがデータを含むことを示しているそれ
らのフレーム内のその割当タイムスロットからデータを
引き出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、時分割多重アクセ
ス通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
符号分割多重アクセスシステムにおけるユーザートラフ
ィックは、回路切り替えされている。いったん呼が設定
されると、サービス要求の持続期間中、接続が維持され
る。各々の能動ユーザーのために、アップリンクおよび
ダウンリンクの両方の専用トラフィックチャンネルが割
り当てられる。各々の専用トラフィックチャンネルは、
唯一の拡散符号によって特徴付けられる。セション全体
にわたって、専用トラフィックチャンネルは、能動ユー
ザーによって排他的に使用される。
【０００３】回路切り替え法は、丈夫であり、マクロダ
イバーシティ（ソフトハンドオーバー）、電力制御、限
られたランダムアクセス間接費によって高いシステム能
力になっている。
【０００４】しかしながら、広帯域マルチサービス符号
分割多重アクセスシステムでは、極端に集中するトラフ
ィックがサポートされる必要がある。集中トラフィック
は、データ速度、したがって拡散係数と拡散符号を調整
することによってサポートされる。しかしながら、拡散
符号を早く調整するという要求は、結果的に、非常に複
雑な符合割当アルゴリズムになる。
【０００５】集中サービスに適応する他の一般的な方法
は、パケット交換データによるものである。ＥＴＳＩ
ＵＭＴＳ Ｗ−ＣＤＭＡ（European Telecommunication
Standards Institute Universal Mobile Telecommunic
atins Service Wide Band code Division Multiple Acc
ess ：欧州通信規格協会ユニバーサル移動通信サービス
広帯域符号分割多重アクセス）と、ＡＲＩＢ Ｗ−ＣＤ
ＭＡ（Association ofRadio Industry Business Wide B
and Code Division Multiple Access：無線産業ビジネ
ス協会広帯域符号分割多重アクセス）は、まれに集中す
るパケットデータを送信するためにＲＡＣＨ／ＦＡＣＨ
（ランダムアクセスチャンネル／フォワードアクセスチ
ャンネル）を使用することを提案している。このような
方法の利点は、設定時間が早くなることであり、専用チ
ャンネルは必要とされない。しかしながら、この送信メ
カニズムは、オープンループ電力制御のみを使用してお
り、マクロダイバーシティはサポートされていない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この背景に対して、本発
明によれば、ダウンリンクデータが、各々が複数のタイ
ムスロットを含む反復時間フレーム内のデータチャンネ
ルによって送信され、ダウンリンクセットアップ情報
が、どのタイムスロットからユーザー端末がデータを引
き出すべきであるかを示すために制御チャンネルによっ
て送信され、データチャンネルの各フレームは、フレー
ム内の各タイムスロットがデータを含むか否かを示すた
めのユーザーパケットフラグを含み、各ユーザー端末
は、セットアップ情報とユーザーパケットフラグとに応
じて、スロットがデータを含むことを示しているそれら
のフレーム内のその割当タイムスロットからデータを引
き出す時分割多重アクセス通信システムが提供される。
【０００７】複数の集中パケットデータユーザーは、同
一ダウンリンク専用トラフィックチャンネル上で多重化
される。この多重化方式は、あまり複雑でない符号割り
当てと、マクロダイバーシティおよびソフトハンドオー
バーと、低い関連制御間接費と、限られたクローズドル
ープ電力制御とを可能にする。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例を添付図
面を参照しながら説明する。初期化段階において、ユー
ザー端末、たとえば移動局は、スロットおよびフレーム
同期化を取得する。また、移動局は、符号グループ識別
とスクランブル符号識別も行う。スクランブル符号の識
別後、一次ＣＣＰＣＨ（Comon Caontrol Physical Chan
nel ）を検出することができ、システムおよびセル指定
ＢＣＣＨ（Broadcast Contract Channel）情報を読み取
ることができる。ＲＡＣＨは、移動局に認識されるだろ
う。
【０００９】集中パケットデータ送信を開始した移動局
に対して、移動局は、ランダムアクセス要求手順を実行
する。移動局からのランダムアクセス要求の受信の成功
に基づき、基地局は、専用送信チャンネルパケットデー
タが送信されるべき移動局に通知する。集中パケットデ
ータ送信を開始した基地局に対して、基地局は、単にユ
ーザーを呼び出し、パケットデータが送信されるべき専
用送信チャンネルを指示する。移動局は、専用送信チャ
ンネルの設定を認識する。両方のケースにおいて、移動
局は、専用送信チャンネルフレーム中のどのタイムスロ
ットからパケットを得るのかを基地局より通知される。
換言すれば、移動局は、専用送信チャンネル時間フレー
ム中のスロットの位置を認識して、もしあればパケット
を受け取る。
【００１０】ダウンリンク専用送信チャンネルは、図１
に示されるように編成されている。専用送信チャンネル
時間フレームは、１６個のタイムスロットからなる。一
番目のスロットは、特定のユーザーにアドレスされるパ
ケットの位置を示すユーザーパケットフラグを送信する
ために使用される。フレーム中のその他のスロットは、
ユーザーにデータユーザーパケットを送信するために使
用される。
【００１１】制御情報（パイロット、送信電力制御およ
び速度情報）は、専用物理制御チャンネルを介して送信
され、データ情報は、専用物理データチャンネルを介し
て送信される。制御チャンネルおよびデータチャンネル
は、図１に示されるように時間多重化される。専用物理
データチャンネルは、ユーザーパケットおよびユーザー
パケットフラグ情報を運ぶ。
【００１２】専用送信チャンネルの共通状態は、フレー
ムスロット全部にユーザーパケットが入っているとは限
らないことである。これは、３つの連続するフレームが
示されている図２に示される。
【００１３】１つの物理専用トラフィックチャンネル上
で集中パケットデータユーザーを多重化するために、単
純化した直交拡散符号割り当てが、仮想回路送信の恩恵
のほとんどを維持しながら利用される。
【００１４】ユーザーパケットフラグ（ＵＰＦ）は、フ
レーム中のユーザーパケットのための多くて１５個のス
ロットに対応する１５フィールドを構成する。 ＵＰＦ＝［ＵＰＦ１，ＵＰＦ２，ＵＰＦ３．．．．．，
ＵＰＦ１５］ ユーザーパケットフィールドＵＰＦの各フィールドは、
対応するスロットの状態（特定ユーザーのためのパケッ
トの有無）を示す。 ＵＰＦｉ＝状態 ここで、状態＝０ パケットなし，１パケットあり ユーザーパケットフラグＵＰＦは、単に長さＬのビット
列に過ぎない。典型的に、Ｌは１５＋１（１番目のビッ
ト＝０不変を含む）に等しい、なぜなら、実施例では、
多くて１５のユーザーが、専用送信チャンネルから集中
パケットデータを受け取るように割り当てられるからで
ある。移動局は、ユーザーパケットフラグＵＰＦを受信
するやいなや、移動局宛のパケットがフレーム中に含ま
れているかどうかを確認することができる。もし含まれ
ていれば、移動局は、関連するパケットを引き出す。ユ
ーザーパケットフラグＵＰＦの一例は図３に示される。
このＵＰＦパターン（ＵＰＦ−６Ａ９ １ Ｈ）は、フ
レーム中に、ユーザー１,ユーザー２, ユーザー４, ユ
ーザー６, ユーザー８，ユーザー１１およびユーザー１
５によって識別されるタイムスロットと現在関連してい
るパケットがあるが、ユーザー３, ユーザー５, ユーザ
ー７, ユーザー９, ユーザー１０，ユーザー１２, ユー
ザー１３およびユーザー１４によって識別されるタイム
スロットと現在関連しているパケットはないことを示し
ている。
【００１５】タイムスロットゼロのためのフラグＵＰＦ
０は、常に０にセットされている。ユーザーパケットフ
ラグＵＰＦは、重要な情報を含む。これをより丈夫なも
のにするために、反復を使用してダイバーシティゲイン
を得ることができる。たとえば、各ビットを少なくとも
１回反復することができる。
【００１６】制御情報（パイロット、ＴＰＣ［送信電力
制御］およびＲＩ［速度情報］）は、ユーザーデータが
ない場合でさえ、専用送信チャンネルＤＴＣＨ（専用ト
ラフィックチャンネル）のスロットごとに送信される。
したがって、ソフトハンドオーバーは、限られたクロー
ズドループ電力制御と同様にいまだ維持される。
【００１７】ダウンリンク集中トラフィック送信は、Ｆ
ＡＣＨよりむしろ専用送信チャンネルＤＴＣＨに移され
るので、ＲＡＣＨ／ＦＡＣＨループのトラフィックは減
少する。その結果、ランダムアクセスの見込みは増加
し、速度の障害となることが軽減されることになる。
【００１８】アップリンク送信は時間多重化されない。
各ユーザーは、図４に示されるように唯一の拡散符号が
割り当てられる。制御チャンネルは、アップリンクにお
いて各ユーザーのために連続的に送信されるので、基地
局は、受信電力を連続的に監視することができる。しか
しながら、ＢＴＳ（基地送受信局）は、各ユーザーに送
ることができる電力制御記号の数が限られている。実際
には、ＢＴＳは、個々のユーザーに関連するＴＰＣ記号
を、そのユーザーに割り当てられたスロットの間送信す
るだけである。その結果、ユーザーは、フレーム当たり
１個くらいの少ないＴＰＣ記号を受け取ることができ
る。アップリンク電力制御は、情報の品質おいてではな
いが制限されるが、この情報は何回も送信することがで
きる。したがって、アップリンク電力制御の有効性を最
大にし、セル間干渉を制限するために、アップリンクデ
ータは、多重化されたダウンリンクチャンネルのＴＰＣ
記号の受信後できるだけ早く送信されるべきである。オ
フセット時間は、図４に示されるように、最小に保たれ
るべきである。幸いにも、Ｗ−ＣＤＭＡベアラサービス
では非対称の程度が高くなるだろうということが予想さ
れる。アップリンクデータの量は、ダウンリンクデータ
に対して非常にわずかになるだろう。したがって、アッ
プリンクデータは、ちょうど良い時に集中して、ＴＰＣ
記号の受信後短く送ることができる。
【００１９】ＵＭＴＳで指定されるアップリンク電力制
御方式は、ダウンリンクのそのユーザーに割り当てられ
たスロットの間の１記号にＢＴＳを制限する。移動局
は、ダウンリンク送信の集中性に起因して、電力制御記
号を断続的に、たとえばフレーム当たり１個、受信する
ので、調整速度は、アップリンク電力要求に遅れないよ
うにするのに十分でなくなることがある。この状況を改
善するために、さらにピギイバック記号が、ダウンリン
クの各スロットにおいて電力調整情報を送信するために
使用され、その結果、必要とされる電力調整は、２つの
記号で送信される。
【００２０】各タイムスロットにおいて、データは、特
定ユーザーのみに行くことになる。しかしながら、パイ
ロット記号は、全ユーザーによって使用される。したが
って、パイロット記号のダウンリンク送信電力は、全ユ
ーザーが正しく受信するように一定かつ十分に高くしな
ければならない。データ部分は、各ユーザーのために調
整することができる。各ユーザーの連続するアップリン
ク制御チャンネルは、専用トラフィックチャンネルのた
めに限定されたダウンリンク電力制御記号の全てを含
む。したがって、ダウンリンクは、ユーザーの電力レベ
ルを図５に示されるように適切に調整することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した通信システムにおける専用
送信チャンネルのダウンリンク時間フレームの概略図で
ある。
【図２】図１のシステムにおける複数のダウンリンク時
間フレームの概略図である。
【図３】図１のシステムにおけるダウンリンクのフレー
ム中のユーザーパケットフラグの概略図である。
【図４】図１のダウンリンク時間フレームに関するアッ
プリンクデータチャンネルとアップリンク制御チャンネ
ルの概略図である。
【図５】ダウンリンクの電力レベルを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クィアン カオ イギリス国 エスエヌ２ ３エックスエル アビー ミーズ，バックスター クロス 33 (72)発明者 ロレンツ フレッド フレイバーグ イギリス国 エスエヌ５ ６エッチジー グランジ パーク，キャボット ドライヴ 17 (72)発明者 ジー リン イギリス国 エスエヌ５ ６ピーピー ス ウィンドン，ケイプスゾーン ドライヴ 51 (72)発明者 スチーヴン アンドリュー ウッド イギリス国 ビーエス８ ４ワイイー ロ ウンハム ミード，ロウンハム コート 17

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ダウンリンクデータが、各々が複数のタ
    イムスロットを含む反復時間フレーム内のデータチャン
    ネルによって送信され、ダウンリンクセットアップ情報
    が、どのタイムスロットからユーザー端末がデータを引
    き出すべきであるかを示すために制御チャンネルによっ
    て送信され、上記データチャンネルの各フレームは、上
    記フレーム内の各タイムスロットがデータを含むか否か
    を示すためのユーザーパケットフラグを含み、各ユーザ
    ー端末は、上記セットアップ情報と上記ユーザーパケッ
    トフラグとに応じて、上記スロットがデータを含むこと
    を示しているそれらのフレーム内のその割当タイムスロ
    ットからデータを引き出す時分割多重アクセス通信シス
    テム。
JP05634799A 1998-03-06 1999-03-04 時分割多重アクセス通信システム Expired - Fee Related JP3481488B2 (ja)

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GB9804891.1 1998-03-06
EP9804891.1 1998-04-28
EP98303327.5 1998-04-28
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