JP2000503827A

JP2000503827A - 専用搬送波周波数を用いた高電力短メッセージサービス

Info

Publication number: JP2000503827A
Application number: JP9526236A
Authority: JP
Inventors: チェンナケシュ，サンディープ; リドベック，ニルス; ハッサン，アマー，エイ．; デント，ポール，ダブリュ．
Original assignee: Ericsson Inc
Current assignee: Ericsson Inc
Priority date: 1996-01-18
Filing date: 1997-01-17
Publication date: 2000-03-28
Also published as: AU721111B2; CA2241932A1; KR19990077280A; EP0875102B1; US6314081B1; EP0875102A1; CN1213469A; DE69707834D1; WO1997026718A1; AU1581297A; DE69707834T2

Abstract

(57)【要約】ＴＤＭＡ通信システム内で短データメッセージを送信するためのＴＤＭＡ通信システム並びに方法である。例としてあげる実施例に於いて、専用周波数が順番に複数の衛星ビームまたはトラヒックチャンネルの各々の中に切り替えられて、信号余裕を向上させるために電力レベルを増加させてデータメッセージを送信する。符号およびビットおよびメッセージ繰り返しもまた更に信号余裕を増加させるために採用することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】専用搬送波周波数を用いた高電力短メッセージサービス産業上の利用分野本発明は一般的に無線通信システムに関わり、更に詳細には非理想的な環境下で無線通信信号を介して英数字メッセージを信頼性高く送信するためのシステム並びに方法に関する。従来の技術図１を参照すると、ここには典型的なセルラ移動体無線通信システムが示されている。この典型的なシステムは基地局１１０に類似した多数の基地局と、移動体１２０に類似した多数の移動体ユニットまたは局を含む。音声そして／またはデータ通信をこれらの装置またはこれらに同等の装置を用いて実行することができる。基地局は制御処理装置１３０を含み、これはＭＳＣ（移動体交換機センタ）１４０に接続され、これは続いて公衆交換機電話ネットワーク（図示せず）に接続されている。基地局１１０は１つのセルに対するサービスを行い、音声チャンネルトランシーバ１５０で取り扱われる複数の音声チャンネルを含み、この音声チャンネルトランシーバは制御処理装置１３０で制御されている。また各々の基地局は制御チャンネルトランシーバ１６０を含み、これは複数の制御チャンネルを取り扱うことができる。制御チャンネルトランシーバ１６０は制御処理装置１３０で制御される。この制御チャンネルトランシーバ１６０は制御情報を基地局またはセルの制御チャンネル上で、その制御チャンネルにロックされている移動体に対してブロードキャストする。音声チャンネルトランシーバはトラヒックまたは音声チャンネルをブロードキャストし、これはディジタル制御チャンネル位置情報を含むことができる。移動体１２０が最初に空きモードに入った際に、これは周期的に基地局１１０の様な基地局の制御チャンネルをスキャンし、その移動体１２０に向けられたページングバーストが存在するかを確認する。このページングバーストは移動体１２０に対してどのセルにロックオンまたは所属すべきかを通知する。この移動体１２０は制御チャンネル上にブロードキャストされた絶対および相対情報をその音声及び制御チャンネルトランシーバ１７０で受信する。続いて処理装置１８０がその受信された制御チャンネル情報を評価し、これは候補セルの特性を含んでいてどのセルにこの移動体がロックすべきかを決定する。受信された制御チャンネル情報はそれが関連するセルに関する絶対情報を含むだけではなく、その制御チャンネルが関連しているそのセルに隣接するその他のセルに関する相対情報をも含む。これらの隣接セルは一次制御チャンネルを監視する間に定期的にスキャンされて、更に適した候補が存在するかが判断される。移動体および基地局実現仕様に関する追加情報は、米国特許明細書連番第07/967,027号、名称「多重モード信号処理」１９９２年１０月２７日受付、ピー・デント（P.Dent）並びにビー・エケルンド（B.Ekelund）に付与、に記載されており、その全ては此処に挙げることで組み込まれる。明らかなように基地局を衛星方式移動体無線通信システム内の１つまたは複数の衛星と置き換えることが出来る。無線通信システム容量を増やすために、ディジタル通信並びに多重アクセス技術、例えば周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、および符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）が用いられる。これらの多重アクセス技術の各々の目的は、異なる発信源からの信号を共通の伝送媒体上に、それらの宛先に於いて異なるチャンネルが相互干渉することなく分離できるように組み合わせることである。ＦＤＭＡシステムに於いて、使用者は周波数領域内で無線スペクトルを共有する。各々の使用者には周波数帯の一部が割り当てられていて、これは通信を通して使用される。ＴＤＭＡシステムに於いて、使用者は時間領域内で無線スペクトルを共有する。各々の無線チャンネルまたは搬送波周波数は一連の時間スロットに分割され、個別の使用者には１つの時間スロットが割り当てられ、その時間内で使用者はそのシステムに割り当てられている全周波数帯（広帯域ＴＤＭＡ）またはその帯域の一部（狭帯域ＴＤＭＡ）にアクセスする。各々の時間スロットはデータ源からの情報の”バースト”、例えばディジタル的に符号化された音声会話部分を含む。時間スロットは予め定められた間隔を有する連続したＴＤＭＡフレームの中にグループ化される。各ＴＤＭＡフレーム内の時間スロットの数は、同時に無線チャンネルを共有出来る異なる使用者の数に関係する。もしもＴＤＭＡフレーム内の各スロットが異なる使用者に割り当てられているとすると、１つのＴＤＭＡフレームの間隔は同一使用者に割り当てられている連続した時間スロット間の最小量である。ＣＤＭＡはＦＤＭＡとＴＤＭＡの組み合わせである。ＣＤＭＡシステムに於いて、各々の使用者にはユニークな疑似ランダム使用者コードが割り当てられていて、周波数時間領域にユニークにアクセス出来るようにしている。ＣＤＭＡ技術の例として拡散スペクトルおよび周波数ホッピングがある。ＴＤＭＡシステムに於いて、同一使用者に割り当てられた連続する時間スロット、これは通常は無線搬送波上で連続した時間スロットでは無い、はその使用者のディジタルトラヒックチャンネルを構成し、これはその使用者に割り当てられた論理チャンネルと考えられる。１例としてＧＳＭ標準を使用したＴＤＭＡチャンネルの構造が図２に示されている。このＴＤＭＡチャンネルはトラヒックチャンネルＴＣＨ及び信号発信チャンネルＳＣを含む。ＴＣＨチャンネルは音声そして／またはデータ信号送信用全速度および半速度チャンネルを含む。信号発信チャンネルＳＣは移動体ユニットと衛星（または基地局）との間の信号発信情報を伝送する。信号発信チャンネルＳＣは３種類の制御チャンネルを含む：ブロードキャスト制御チャンネル（ＢＣＣＨ）、複数の加入者で共有されている共通制御チャンネル（ＣＣＣＨ）、そして単一加入者に割り当てられている専用制御チャンネル（ＤＣＣＨ）である。ＢＣＣＨは典型的に周波数訂正チャンネル（ＦＣＨ）および同期チャンネル（ＳＣＨ）を含み、これらは共にダウンリンクチャンネルである。共通制御チャンネル（ＣＣＣＨ）はダウンリンクページング（ＰＣＨ）およびアクセス許可（ＡＧＣＨ）チャンネル、また同様にアップリンク随意アクセスチャンネル（ＲＡＣＨ）を含む。専用制御チャンネルＤＣＣＨは高速随伴制御チャンネル（ＦＡＣＣＨ）、低速随伴制御チャンネル（ＳＡＣＣＨ）、および独立専用制御チャンネル（ＳＤＣＣＨ）を含む。低速随伴制御チャンネルは１つのトラヒック（音声またはデータ）チャンネルまたは独立専用制御チャンネル（ＳＤＣＣＨ）に割り当てられている。ＳＡＣＣＨチャンネルは電力およびフレーム調整並びに制御情報を移動体ユニットに提供する。ブロードキャスト制御チャンネルの周波数訂正チャンネルＦＣＨは、移動体が基地局に対して正確に同調出来るようにするための情報を搬送する。ブロードキャスト制御チャンネルの同期チャンネルＳＣＨはフレーム同期データを移動体ユニットに提供する。例としてＧＳＭ型システムを使用すると、低速随伴制御チャンネルＳＡＣＣＨは２６番目毎のＴＤＭＡフレームをＳＡＣＣＨ情報を搬送するように専用に割り当てることで形成出来る。各々のＳＡＣＣＨフレームは８つの時間スロットを含み（フレーム内の各トラヒックに対して１ＳＡＣＣＨスロット）、各々の移動体通信リンクに対して１つのユニークなＳＡＣＣＨチャンネルを可能とする。基地局または衛星は指令をＳＡＣＣＨを介して送り、移動体ユニットの送信タイミングを進めたり遅らせたりして、基地局または衛星で受信される異なる移動体バーストの間の時間的な整合が得られるようにする。随意アクセスチャンネルＲＡＣＨは移動体がシステムにアクセスする際に使用される。このＲＡＣＨ論理チャンネルは一方向アップリンクチャンネル（移動体から基地局または衛星へ）であり、別々の移動体ユニットで共有されている（典型的なシステムではたとえ使用負荷が重い間でも、セル当たり１ＲＡＣＨで十分である）。移動体ユニットはＲＡＣＨチャンネルの状態を連続的に監視し、そのチャンネルが使用中か空き状態かを判断する。もしもＲＡＣＨチャンネルが空き状態の場合は、アクセスを要求する移動体ユニットはその移動体識別番号を要求する電話番号と共にＲＡＣＨ上で基地局または衛星に対して送信する。ＭＳＣはこの情報を基地局または衛星から受信し、空き音声チャンネルをその移動体局に対して割り当て、チャンネル識別を移動体に基地局または衛星を通して送信し移動体局が自身で新たなチャンネルに同調出来るようにしている。ＲＡＣＨアップリンクチャンネル上の全ての時間スロットは移動体アクセス要求で、コンテンション方式または予約方式のいずれかで使用される。予約方式アクセスは米国特許明細書第０８／１４０，４６７号、名称”移動体無線システム内での随意アクセス実行方法”に記述されており、これは１９９３年１０月２５日に受け付けられており、ここに挙げることで本明細書に組み込まれる。ＲＡＣＨ動作の１つの重要な特徴はなんらかのダウンリンク情報を受信することが要求されることであり、これによって移動体局はアップリンク上に送った全てのバーストに対する実時間フィードバックを受信する。これはＲＡＣＨ上のレイヤ２ＡＲＱ、または自動繰り返し要求として知られている。ダウンリンク情報は好適に２２ビットを含み、これはダウンリンクの中でアップリンクに特有のレイヤ２情報を専用に搬送するための別のダウンリンク副チャンネルと考えることが出来る。この情報の流れは、これは共有チャンネルフィードバックと呼ぶことが出来る、ＲＡＣＨの処理容量を強化するがそれは移動体局が全てのアクセス試行のバーストが成功裏に受信されたか否かを素早く判別出来るからである。図２に示されるようにこのダウンリンク情報はチャンネルＡＧＣＨ上を送信される。ＴＤＭＡシステム内の信号送信は、バッファおよびバースト、または不連続送信モードで行われる：各移動体ユニットはその移動体ユニットの割り当て周波数上でＴＤＭＡフレーム内のその割り当てられた時間スロットの間でのみ送信または受信する。例えば全速度に於いて、移動体局はスロット１の間に送信、スロット２の間に受信、スロット３の間にアイドリング、スロット４の間に送信、スロット５の間に受信、そしてスロット６の間にアイドリングを行い、このサイクルを後続のＴＤＭＡフレームの間繰り返す。電池で駆動される移動体ユニットはそれが送信も受信も行っていないタイムスロットの間は電力を節約するために、電源を切る（または”スリープ”とする）ことが出来る。移動性および携帯性を向上するために、無線通信加入者は比較的小型で、全方向（従って能力の低い）アンテナを具備した移動体ユニットの方を、大型または指向性アンテナを具備した移動体ユニットよりも好む傾向にある。この好みのため、小型で全方向アンテナを具備する典型的な移動体ユニットと移動体交換機センタ（ＭＳＣ）または衛星との間で通信信号の切り替えを行うために十分な信号強度を提供することが困難になる場合がある。この問題は衛星を使用した移動体無線通信の場合に特に深刻である。衛星を使用した移動体無線通信システムは、地球上の特定の領域に対して１つまたは複数の部分的に重なり合う衛星ビームを使用して無線通信サービスを提供する。各々の衛星ビームは約１０００キロメートルの半径を有する。衛星の電力は限られているため、全てのビームに対して同時に高いリンク余裕を提供することは実際的ではない。移動体衛星リンクは極端に電力が制限されているため、通信はライシアン（Ri cean）フェージングを伴う見通し線チャンネルに限定される。ライシアンフェージングは強い見通し線経路と地上反射波、微弱な建物反射波との組み合わせで生じる。これらのチャンネルは理想的または理想に近い条件、例えば移動体無線電話機アンテナが引き出されまたその電話機が障害物の無い場所にあるような場合に、約１０ｄＢまたはそれ以上の通信リンク余裕を必要とする。これらの理想に近いチャンネルでは、移動体ユニットは入力呼を検出するためにページングチャンネルを首尾よく監視することができる。非理想的条件では、例えば移動体ユニットアンテナが引き出されていないか、または移動体ユニットが障害物のある場所（例えば建物内部）に存在する場合、地上反射および建物反射波を含む反射波が支配的となる。これらの非理想的条件下のチャンネルでは、極端な減衰を伴う平面レーリー（Rayleigh）フェージング（最も過酷な型式のフェージング）が特徴的である。この様なチャンネルでは信頼性の高い音声またはデータ通信を実現するために最低３０ｄＢまたはそれ以上のリンク余裕が必要とされ、この場合移動体ユニットは入力呼を検出するためのページングチャンネルを監視する事は出来ない。これらの非理想条件では短メッセージサービス（ＳＭＳ）が好ましい。衛星の電力が限られているため、非理想的条件下で移動体使用者に入力呼の警報を行うために使用する場合、ＳＭＳは特に効果的である。移動体使用者は次にその呼を受信したり返信するために場所を変更するはずである。”リンク余裕”または”信号余裕”という用語は、十分なサービスを提供するために、理想的条件下すなわち相加白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）以外の減損を持たないチャンネルで必要とする電力に追加して必要な電力のことを言う。”減損”には信号強度のフェージング、ドップラー効果、位相変動、信号陰影または妨害、実行損失、およびアンテナ放射パタンの偏形が含まれる。音声またはデータ送信のいずれに関わらず、信号余裕を向上させて信頼性の高い無線通信性能を保証する事は、特に電力に制限のある衛星で応用する場合しばしば必要である。信号のリンク余裕を向上させるための知られている方法には、チャンネル帯域幅を拡張し周波数選択性を実現したり、または先行誤り訂正コーディング（例えばコンボリューションコーディング）を使用したり、信号電力の増加、およびビット繰り返し（これは先行誤り訂正コーディングの１形式と見ることも出来る）が含まれる。これらの方法の各々は重大な制約を有する。帯域幅拡張は典型的に既知の方法、例えば信号拡散および低ビット速度誤り訂正コーディングで実現され、この結果信号はフェージングに対して感度が低くなる。帯域幅拡張はスペクトル割り当て効率を減少させる。更にＳＭＳに応用する場合、もしも音声チャンネルの拡張された帯域幅がメッセージチャンネルの帯域幅と異なると、２つの別々の完全な無線通信（各々のサービスに対して１つ）がその移動体ユニットの中で必要とされるので、設計が複雑となる。また、コヒーレントRa ke受信機または等化器もまた典型的に遅延拡散を必要とし、これも移動体ユニットの設計を複雑とする。帯域幅拡張もまた全音声またはデータメッセージを繰り返し送信する事で実行できる。しかしながら、今考慮している非理想的条件下でこの方法は効果的ではない、何故ならば各々の繰り返しは典型的に雑音環境以下（すなわち十分な余裕を持たない状態）で行われるので、結果として誤り率が高くなり、繰り返しのコヒーレントな統合を阻害する事になる。信号電力を増加させることもより高い余裕を得るために用いられる。衛星の電力は限られているためこれは通常は実際的な方法ではない。システムの価格を増大させることに加えて、送信電力を増加させると同一チャンネル干渉を制御することが更に困難になる、これは特に狭帯域再使用余裕を具備したＴＤＭシステムで顕著である。従って衛星から移動体ユニットへの大きな電力増加は比較的軽い使用期間のみ提供される。更に、移動体ユニットは衛星よりも電力が限られているので、通常はこの技術は衛星から移動体ユニットへの１方向でのみ実現するのが実際的である。ビット繰り返しもまた余裕を増加させるために使用出来る。ビット繰り返しは、特に非理想的条件下でメッセージ繰り返しよりも結果的に誤り率が低くなる。ビット繰り返しは送信遅れを引き起こし、これは明らかに音声信号では好ましくない。しかしながら送信遅れはデータ通信、例えばＳＭＳ等ではその遅れが常識的な最小値に維持されるのであれば許容可能である。ビット繰り返しは個別のビットまたは変調記号、またはビットまたは変調記号のパケットを複数回送信することで実現されるが、これは全ての繰り返しが連続的であるかまたは同一時間スロットまたは連続するＴＤＭＡフレームのスロット内に含まれるように行われる。受信機は各々の繰り返しからのエネルギーを統合し、より高い余裕を有する信号を作り出す。先に述べたように、ビット繰り返しはメッセージの長さによっては大きな遅延を生じる。３０ｄＢの信号余裕を実現するためには、各々のビットは１０００回繰り返されなければならない。典型的な短メッセージは、ＧＳＭシステム、欧州ディジタル標準、内の３２から６４文字から、現在米国で使用されているＤＡＭＰＳ（ディジタル高度移動体電話サービス）システム内の２４５文字まで、またＤＥＣＴ（ディジタル欧州無線電話）システム内の１６０文字までを有する。フレーム当たり１６スロットまた１１４データビット／スロットを具備した１８．６４ミリ秒のＴＤＭＡフレームを有するＧＳＭシステムを考えると、６４文字メッセージを受信する際の伝搬時間を含まない最小遅延は以下の通りである：６４ビット×８ビット／文字×１０００繰り返し／ビット×１８．６４ミリ秒／スロット×１／１１４スロット／データビット＝８４秒。この様な遅延はたとえデータ送信であってもとても許容出来るものではない。衛星を使用した遠距離通信システムに於いて短メッセージを実現するために２つの異なる衛星トランスポンダ、１つは音声用そして１つはデータ用に使用することが提案されている。これを実現する際には異なるチャンネル帯域幅が使用される。複数のトランスポンダおよび帯域幅を使用することは結果として過剰に複雑なシステムとなる。従って、大きな遅延も無くまた電力の大幅な増加を伴わずに信号余裕を向上させた信号の送信を可能とする無線通信システムが要望されている。更に、チャンネル帯域幅の拡張、複数の帯域幅、または複数のトランスポンダを必要とすることなく信号余裕を向上させた信号の送信を可能とする通信システムが要望されている。また、ＴＤＭＡフレームの構造または構成を変更する必要なく、信号余裕を向上させた信号の送信を可能とするＴＤＭＡ通信システムが要望されている。更に、向上された信号余裕を備えて移動体ユニットから、または衛星または基地局から発信されたデータメッセージの送信を可能とする、移動体無線通信システムが要望されている。更に、データメッセージの送信用通信リンクの信号余裕を選択的に向上させる通信システムが要望されている。発明の要約従来型通信システム及び方法の先に説明した制約またはその他の制約は本発明で解決されており、これは短英数字メッセージを送信するための高透過送信方法を提供し、ここで信号余裕はビット繰り返しと比較的小さな電力増加とを組み合わせることで向上されている。例としてあげる実施例によれば、ビット繰り返しと比較的小さな電力増加とを組み合わせることで、繰り返しのみに依存して信号余裕を向上させているシステムでの許容出来ない遅延特性を回避している。同様にビット繰り返しと比較的小さな電力増加とを組み合わせることで、電力増加のみに依存して信号余裕を向上させているシステムでの同一チャンネル干渉の問題を回避している。本発明の例としてあげる実施例によれば、移動体ユニット相互の間で英数字メッセージを送信するための短メッセージ特性を具備した移動体無線通信システムが提供されている。極端な減衰を有するチャンネルを経由して信頼性の高い送信を保証するためにデータメッセージが符号化されている；符号化されたメッセージはパケットまたは１つまたは複数のビット単位のグループに分割される；各々のパケットは複数回、専用搬送波周波数上で音声送信用電力レベルより大きな電力レベルで送信される；そしてその送信は受信機に於いて統合され誤りチェックがなされ向上された信号余裕を有する信号を形成する。衛星に対するメッセージを送信するための搬送波周波数は衛星ビームとマルチプレクスされるかまたはその中に切り替えられる。従って割り当てられた周波数に関して特定の加入者に対して音声および制御データを切り替える指定された衛星ビームは、専用の搬送波周波数がそのビームの中に切り替えられた際に音声および制御データの切り替えを中止し、代わりにメッセージデータを送信するために使用される。専用周波数が１つのビーム以外の別のビームに切り替えられた際に、第一ビームは再び音声および制御情報を切り替えるために使用される。図面の簡単な説明先に述べた本発明の目的、特徴および特長は以下の詳細説明を添付図と共に読むことにより更に容易に理解できるであろう、此処で、図１は例としてあげる移動体無線通信システムのブロック図。図２は典型的なＧＳＭディジタル無線通信システム内のチャンネル構造を示す図。図３は、本発明に基づく信号送信方法が実施されている、衛星を使用した無線通信システムの図。図４は本発明の実施例に基づく短メッセージの送信を説明する流れ図。図５は本発明に基づくデータ送信方法の１つの実施例を示すタイミング図。図６はメッセージバースト形式の例を示す図。図７は本発明で使用される同期方法例の獲得性能を示す図。実施例の詳細な説明以下の説明は衛星を使用した無線通信システム内で実施される短メッセージサービスに関してなされているが、本発明はまた別の型式の通信システムに対してもまた適用出来ることは理解されよう。衛星を使用した移動体無線通信システムに於いて、音声またはデータ送信用通信リンクは移動体局と標準電話機または第二移動体局との間で１つの衛星、複数の衛星、または１つまたは複数の衛星とＰＳＴＮ（公衆交換機電話ネットワーク）を通して確立される。図３に示されるようにこの様なシステムが、その中に僅かの基地局しか存在しないかまたは基地局が存在せず、また基地局を追加することが実際的で無い、例えば田園地方の様な広範な地理的範囲をカバーするのを実現するためには望ましい。衛星は本来的に電力が限られているため、衛星と移動体局との間の音声通信は理想的または理想的に近い条件を必要とする；すなわち、移動体のアンテナを適切に引き出した見通し線通信の様な条件である。非理想的条件、例えば移動体局が陰になっている時（例えば建物の内側等）または移動体アンテナが適切に引き出されていない時、通信用に必要とされる電力または信号余裕はチャンネル内の減衰が増えるため大きく増加する。この様な状況（図３のＭＵｚで示されている）では、レーリーフェージングがしばしば満足のいく通信を阻害し、従って短英数字メッセージを移動体局に送る方が望ましい。このメッセージは例えば加入者に対して入力呼を通知するために使用される。本発明はメッセージの信頼性の高い送信を大きな遅延、電力増加、または同一チャンネル干渉を伴わずに信号余裕を向上させるための効率的な技術を提供することにより保証している。本発明の範囲を制限することなく図示することのみを目的とし、ＴＤＭＡチャンネルを用いた衛星を使用したＧＳＭ無線通信システムを想定して以下の条件を説明する。この通信チャンネルは見通し線成分を持たず、過酷な減衰を伴うレーリーフェージングに曝されている。当業者には理解されるようにレーリー（または多重経路）フェージングは、多重経路波がサービス領域内の物理構造からの反射のために定在波対を形成する際に生じる現象である。この定在波対は互いに合成されて不規則波フェージング構造を形成する。移動体ユニットが静止している際には、これは一定の信号を受信する。しかしながら移動体ユニットが移動している際には、フェージング構造はフェージングを生じさせ、これは移動体ユニットがより早く移動するに連れて増加する。非理想的レーリーチャンネルの平均信号レベルは理想に近い見通し線チャンネルの信号レベルよりおよそ２０−３０ｄＢ低い。非理想的条件下で移動体ユニットへ短メッセージの信頼性の高い送信を保証するために、信号余裕が向上されなければならない。本発明によれば、ビット繰り返しおよび電力増加を組み合わせて大きな遅延を伴うことなく信号余裕を向上させることが出来る。理解されるようにデシベル（ｄＢ）は電力、電流、または電圧の比率を表現するために使用される単位である。特に電力比率（Ｐ２／Ｐ１）は公式ｄＢ＝１０ｌｏｇ（Ｐ２／Ｐ１）のデシベルで表現される。３０ｄＢの信号余裕は電力比１０００を必要とする、それは１０ｌｏｇ１０００＝３０だからである。従ってこの信号余裕を単にビット繰り返しのみで実現するためには各々のビットは１０００回繰り返されて各繰り返しからの信号余裕は受信機に於いて統合されなければならず、結果として８２秒の遅延が上記のように計算される。しかしながら、１５ｄＢの余裕を実現するためには必要な電力比は単に３１．６２３にすぎない、なぜならば１０ｌｏｇ３１．６２３＝１５だからである。従って３０ｄＢの信号余裕は電力を１５ｄＢ増加させ、また各ビットを約３１回繰り返すことで実現される。この技術を使用すれば６４文字メッセージのビット繰り返し遅延は（６４文字ｘ８ビット／文字ｘ３１繰り返し／ビットｘ１８．６４ミリ秒／スロットｘ１／１１４スロット／ビット）約２．５秒となる。その結果、ビット繰り返し遅延は常識レベルに維持され、また電力増加もまた常識レベルに維持されるので同一チャンネル干渉が回避される。理解されるように大きな遅延を伴うことなくレーリーフェージング環境下で確実な通信を実現するために、繰り返しおよび電力増加の多くの異なる組み合わせが可能である。更に、ディジタル信号の個別のビットを繰り返すよりも、ビットのグループが繰り返される。次に図４を参照すると本発明の送信方法を使用した短メッセージの送信を説明する流れ図が示されている。次に図４を参照すると本発明の送信方法を使用した短メッセージの送信を説明する流れ図が示されている。ステップ１００に於いて、送信側は受信加入者へ送信されるメッセージを入力する。このメッセージは送信側から直接に通信システムの中に入力されるが、これは移動体ユニット、標準電話機、コンピュータ端末、または同等の装置を介して行われるか、またはこのメッセージはメッセージをシステムに入力するサービスセンタのオペレータを介して間接的に入力される。このメッセージアドレスを用いてどの衛星ビームまたは割り当てられた周波数を用いて受信加入者にサービスするかを決定する。ステップ１０２に於いて、短メッセージを含む情報ビットがＣＲＣの様な誤り検出符号を伴って送信機に配置される。この符号化されたメッセージは１つまたは複数の符号ワードを含み、各々符号ワードビットまたは記号を含む。理解されるようにこの送信機とは衛星、基地局、または移動体ユニットである。ステップ１０４に於いて、ビット繰り返しが採用されるがこれは符号化装置から出力される符号ワードビットまたは記号の各々がＮビットを含むパケットを形成するためにＮ回繰り返されるように実施される。明らかなように、個別のビットまたは記号を繰り返す代わりに、２つまたはそれ以上のビットまたは記号のグループ、または全符号ワードまたは複数の符号ワードを繰り返すことも可能である。次にパケットはステップ１０６に於いて送信され、これはＴＤＭＡフレーム内の各スロットが１つまたは複数の繰り返しビット、誤り検出符号ビット、および同期バーストのパケットを含むようにして、受信機がチャンネル品質を評価できるようになされる。符号化された短メッセージを含む全てのビットはこの様にして送信される。もしもビット繰り返しおよびメッセージ繰り返しが採用される場合、一度全部の符号化されたメッセージが送信されると、このメッセージの送信（Ｎ個の符号ワードビットのパケットの形式で）は必要な信号余裕を実現するためにＭ回繰り返される。理解されるように、短メッセージは衛星、基地局、または移動体局から送信されるので、符号化および送信機能はこれらの各々の装置内で用意される。理解されるように本発明の技術を実行するために、ビット繰り返し数Ｎ、メッセージ繰り返しＭ、およびメッセージを成功裏に送信するために必要な信号余裕を実現するために必要な電力増加を判定するための手段が送信機内に含まれている。更に図４を参照すると、ステップ１０８に於いて受信装置（すなわち、移動体ユニット、衛星、基地局、または同等の装置）は、繰り返された符号化されたメッセージビット、誤り検出ビット、およびチャンネル品質評価ビットを含む受信信号をサンプリングし、の形式の計量和を生成する、ここでｒ_ijはパケット繰り返しｊ内の情報ビットまたは記号Ｓのｉ番目繰り返しに対応するサンプリングされた受信信号であり、またＣ_j は対応するチャンネル品質評価に対応する。ステップ１１０に於いて、受信装置に含まれる復号器はＴＤＭＡスロット内の各符号化されたビットまたは記号を計量和から、多数決またはその他の適切な復号方法を組み合わせたソフトウェアを使用して復号する。ソフト組み合わせを実現するために復号器は計量和をとして加算し、この和に基づいてビットまたは記号決定を行う。多数決論理を実現するために、復号器は各計量ｙ_i に対して暫定ビットまたは記号決定を行い全ての暫定決定を比較して最終ビットまたは記号の決定を行う。従って、もしも復号器がＭ回の暫定決定を行ったとすると、この復号器はその暫定決定の半分以上が１の場合はその対応する情報ビットを１と判断する；これ以外の場合は、復号器は対応する情報ビットを０と判断する。同一論理を用いて０であるビットを復号する。暫定決定の丁度半分が０で暫定決定の丁度半分が１の場合の結果生じる誤りを防止するために、Ｍは奇数となるように選ばれる。復号ビットはつじつまが合うように組み合わされ、また複数の送信メッセージがつじつまが合うように組み合わされ向上した余裕を有するメッセージ信号が生成される。ステップ１１２に於いて受信装置に含まれる誤り検出器が、送信装置で用意されたＣＲＣ誤り検出符号に基づいて検出する。もしも誤りが検出されなかった場合は、このメッセージが受信加入者の移動体ユニット上にステップ１１４で表示される。もしも誤りが検出された場合は、このメッセージは受信装置には表示されず、使用者はエラーメッセージの表示や音声信号による誤りメッセージが通知され、受信機は送信機に対してそのメッセージまたはメッセージの誤り部分の送信要求を双方向無線プロトコルに基づいて行う。本発明に基づけばメッセージの繰り返し送信がメッセージの個別部分の繰り返しと組み合わせて用いられる。すなわち、メッセージの個別部分は複数回送信され、全メッセージの送信がメッセージ部分の繰り返し送信によって完了すると、全メッセージが再度送信される。本発明の例としてあげる実施例によれば、ステップ１０６でのメッセージデータの送信は、メッセージデータ送信専用の搬送波周波数が衛星ビームに切り替えられるかそして／または受信側加入者に割り当てられた搬送波周波数に置き換えられている時間間隔の間に実行される。専用搬送波周波数は予め定められたメッセージ間隔で各衛星ビームに切り替えられる。この切り替えは衛星または基地局内に配置されたマルチプレクサまたはその他の好適な装置によって実行され、メッセージ間隔は種々の方法で選択される。１つの例によれば、この予め定められたメッセージ間隔は低速随伴制御チャンネル（ＳＡＣＣＨ）フレームまたは短メッセージサービス内のメッセージとして使用されるために選択されたその他のフレームの間である。この様な短メッセージサービスは係属の明細書で、共通に委譲されている明細書、名称”ＴＤＭＡフレームを用いた高電力短メッセージサービス”に開示されており、その全部はここに参照することで組み込まれている。二番目の例によれば、予め定められたメッセージ間隔はブロードキャスト制御チャンネル（ＢＣＣＨ）から選択されたスロットまたは各フレームまたはフレームのグループ内に発生するｎスロットのその他のグループの間である。この様な短メッセージサービスは係属の明細書で、共通に委譲されている明細書、名称”ブロードキャスト制御チャンネルを用いた高電力短メッセージサービス”に開示されており、その全部はここに参照することで組み込まれている。本発明に基づく専用搬送波周波数を用いた短メッセージサービス用にその他の間隔を選択できることが理解されよう。専用搬送波周波数がビームに切り替えられるかそして／または周波数を置き換えた時に、信号を受信機に送信するために用いられる電力が信号をトラヒックまたは制御チャンネル上で送信するために使用される電力レベルより大きなレベルに増加される。受信機は専用周波数上でメッセージを受信するために自分自身で同期を取るが、この方法は後ほど説明する。次に図５を参照すると、本発明の例としてあげる実施例に基づくＳＭＳサービスのタイミング図が示されている。高電力短メッセージサービス（ＨＰ−ＳＭＳ）が例えば２００ＫＨｚの専用搬送波経由で提供されるが、これは例えばＢＣＣＨバーストによって時間的に揺動される。ｆ₀ はＨＰ−ＳＭＳ専用搬送波の周波数、そしてｆ₁ はトラヒックチャンネルでマルチプレクスされたＢＣＣＨの予め定められた搬送波周波数（図５にはＢＣＣＨバーストのみが示されている。）電力はｆ₀ 搬送波に対して予め定められたメッセージ間隔の間のみ供給され、これはこの例ではｆ₁ バースト内のＦＣＨおよびＳＣＨチャンネルである；電力はｆ₁ 搬送波に対して予め定められたメッセージ間隔の間は供給されない。この実施例に於いてＦＣＨおよびＳＣＨはメッセージ容量の多重フレーム毎に４バーストを提供する。多重フレームは５１フレームから構成されるように選択される、すなわち５１ｘ１６時間スロット、そして４７０ミリ秒継続する。図５に示されるようにこれらの４バーストはフレーム１，１３，２６及び４０の中で発生する（これはフレーム間隔で１２，１３，１２，１４分空いている）：第５番目のバーストはユニークなワードを含むように使用することが出来る。または、４つのメッセージバースト全てを時間的に連続とすることが可能である。両送信方法に於いて、メッセージフレームは異なるビームの中で直交するように揺動されており、同時にＢＣＣＨを送信する８ビームが同時にはメッセージデータを送信しないように保証している。メッセージスロットは従って同時には１つのビームの中だけで送信され、ほぼ一定の送信負荷を維持するようにしている。次に図６を参照すると、各々のメッセージバーストは１５６．２５ビットを含み、これは８．２５ビットのガードおよびランプアップ／ダウンと、６テイルビットを含む。残りの１４２ビットは１４ビットビームＩＤと１２８データ符号ビットに分割される。１２８データ符号ビットはｌｏｇ₂ Ｋ情報ビットで選択されたＫ直交符号パターンとすることが出来る。この１２８データ符号ビットは７メッセージビットに対応する。１２６ビットメッセージを２回繰り返すと仮定すると、２５２ビット（２ｘ１２６）が送り出されなければならない。従って、１メッセージは３６ＨＰ−ＳＭＳバーストの中で送り出すことが出来る。これは９ｘ５１ＴＤＭＡフレームまたは８．４７秒／メッセージでのメッセージ送出に相当する。１２１ビームでは衛星から毎秒送出されるメッセージ数は（１２１／８．４７）≒１４メッセージとなる。１つの実現例で、受信機はデータメッセージを受信するために、粗同期と精密同期の２段階で自分自身で同期する。粗同期ステップでは、同期はおよそ７秒間で、例えばエネルギープロフィール方法を使用して実施される。エネルギープロフィール方法によれば、同期は受信機で受信された信号強度に基づいて実施される。以下に更に詳細に説明するように、電力プロフィール方法はたとえ信号雑音比（ＳＮＲ）が非常に低い場合でも、ＨＰ−ＳＭＳチャンネルに対して正確な初期同期を得ることができる。精密同期ステップに於いて、ビットレベルでの同期が各バースト内の直交データ符号の相関を取ることにより得られる。この相関は繰り返しに対し追加して実施され、メッセージデータを信頼性高く復号するための適切なステップを提供する。このステップに於いて、同期はチャンネル記号間隔の一部分の間に実行される。この実施例に於いて、受信機は特にＨＰ−ＳＭＳＦＣＨおよびＳＣＨチャンネルに対して同期し、スリープサイクルをこれらのチャンネルに基づいて決定することが出来る。ＨＰ−ＳＭＳモードに於いて、移動体ユニットは５１ＴＤＭＡフレーム毎に４スロット覚睡し、これは１／２０４の衝撃係数を意味する。しかしながらＨＰ−ＳＭＳモードに於いて、移動体は通常呼チャンネルまたはセルラチャンネルを受信できるかをチェックするためにも覚睡する。これは典型的には移動体が５１フレーム毎に別に４−８スロット覚睡することを要求し、結果として約１．５％のデューテイ比率となる。各々のメッセージバースト内のビームＩＤは１つのビーム内のＢＣＣＨ搬送波を示すポインタとして使用できる。ＢＣＣＨは制限された数の周波数上で送信され、ビーム当たり１を超えることは無い。移動体端末はＢＣＣＨフォーマットへの同期をメッセージバーストの信号強度プロフィールのみを用いて行うことが可能であり、続いてビットレベルへの精密同期をメッセージバースト内の既知のデータ符号の相関を取ることによって得ることが出来る。容量を最大化するために、専用搬送波周波数は３つの多重フレームの１つの全てのビーム上にホップオンすることが可能であり、残り２つの多重フレーム内では柔軟性を持つことが出来る。ビーム内でピークＨＰ−ＳＭＳ容量を供給するために、メッセージバーストは使用者に対してメッセージを時間スロットの中を後で探すように要求することが出来る。次に電力プロフィール方法を４つのメッセージスロットが同時に発生した場合について説明する。この方法はメッセージスロットが揺動した場合にも容易に拡張出来る。受信機はビット毎に１サンプルの割合で信号のサンプルを取り、この信号サンプルを４個の時間スロットに等しい間隔の間累積する（６２５ビット；スロット毎に１５６．２５ビットと仮定）。３つの多重フレームに等しい間隔の間には６１２ビン（ｂｉｎ）存在する。３つの多重フレームの時間間隔の後、その時刻に４つの時間スロットに渡って累積された電力が対応するビンに加算される。十分に累積した後、最大ｂｉｎ値が選択され、これがそのビーム内で発生するデータメッセージの間隔を表している。次に粗同期を実行するための電力プロフィール方法を更に詳細に説明する。受信された信号は有効な実数信号ａと複素雑音ｘ＋ｊｙを含み、ここでｘおよびｙは単位分散を具備したガウス乱数変数である。従って搬送波対雑音比Ｃ／Ｎはａ² ／２で与えられる。瞬時電力は次のように定義される平均電力は次のように示されるＰの標準偏差は次のように示される式（１）−（３）に於いて、添え字ｓは有効実数信号成分が受信された信号内に存在する事実を示している。信号成分が存在しない場合、結果として残る雑音電力ベクトルの平均および標準偏差は次のようになる：電力が３ｋ多重フレームに渡って累積されると、すなわち１．４１ｋ秒に等しい時間に渡って累積されると、電力が平均されるサンプル数はｋｘ６２５となる。Ｓを有効実数信号が存在するビン内の平均電力に対応する乱数変数を表すこととし、またこの電力が３ｋ多重フレームに渡って累積されたと仮定する。中央制限理論（central limit theorem）を実施することにより、Ｓは平均値ｍ_s および標準偏差を具備したガウス乱数変数で近似することが出来る。同様に乱数変数Ｎ、これは有効実数信号成分が存在しないビン内の平均電力、は平均値２、そして標準偏差のガウス乱数変数で近似することが出来る。電力プロフィール方法は異なるビンの中から最大値を選択するので、この方法はＳがその他の６１１のビンに対応する乱数変数Ｎの最大値以上の時継続される。もしもＭを６１１Ｎビンの最大値である乱数変数を表すために使用されるとすると、ＭのｃｄｆはＮのｃｄｆの項として次のように表現できるＳの確率密度関数ｐ_s （ｘ）およびＭの確率密度関数ｐ_M （ｘ）に関して言えば正しい検出確率は次のようになるこれは次のように書き直せる電力プロフィール方法の同期性能が図７に示されている。正しい検出確率Ｐ_C が異なる取得時間（ｋの値）に対する搬送波対雑音比Ｃ／Ｎに対してプロットされている。公称運転時点での搬送波対雑音比は、表１に示すメッセージチャンネルに対するリンクバジェット（link budget）を用いて求めることが出来る。表１：ＨＰＳＭＳチャンネル用Ｃ／Ｎ計算公称運転時点でのメッセージチャンネル上での電力プロフィール獲得性能が表２に纏められている。表２：公称動作時点での獲得性能メッセージスロットがブロードキャスト制御チャンネルＢＣＣＨから借用されるように実施した場合、ＢＣＣＨバーストは１６番目のスロット毎に生じる。ＢＣＣＨバーストが生じるスロットは１６個のセルパターン内でビームからビームヘ揺動される。１２１ビームの場合一時に約８ビームがＢＣＣＨを送信し、その他の１１３個がトラヒックを送信する。先に述べたように、５１フレームの中の４つの中でＢＣＣＨスロットが専用のメッセージ搬送波で揺動され、これはまたＦＣＨおよびＳＣＨ機能もサービスする。例としてあげる実施事例に於いて、メッセージバーストはカバー範囲トラヒックチャンネルの端部に提供される電力（８ワット）より７ｄＢ上で送信される。従ってメッセージバーストは４０ワットで送信される。ＢＣＣＨバーストは１６ワットで送信され、これはトラヒックチャンネルよりも３ｄＢ上である。８ビーム内のＢＣＣＨ信号は同時に送信されるので全電力は６４ワットとなる。従ってＢＣＣＨおよびメッセージチャンネルは共に１２８ワットの宇宙船電力となる。これは宇宙船のＳ帯域ＲＦ電力（６８９ワット）の１８．６％となる。好適にメッセージチャンネル用に向上された信号余裕は、１２８チップ符号で分散された追加電力、メッセージ繰り返しそして／または誤り訂正符号を組み合わせて提供される。以下の例に於いて、符号化利得は明示的には含まれていない。もしもトラヒックチャンネルがＡＷＧＮチャンネルに対して７ｄＢの最小余裕を提供しているとすると、トラヒックチャンネルに対する９ｄＢの追加電力はＡＷＧＮチャンネルに対して率２／３符号化で１７ｄＢの余裕を提供する。７情報ビットに対して１２８チップ符号を用いて得られる拡散利得は率２／３符号化に比較して１１ｄＢ（１０ｌｏｇ₁₀（１２８／７×２／３）））の追加利得を提供する。更にソフト決定復号を具備したメッセージ繰り返しは別の３ｄＢ利得を提供する。従ってＡＷＧＮチャンネルに対する全余裕は９ｄＢ（電力増加）＋７ｄＢ（音声余裕）＋１２．６ｄＢ（拡散）＋３ｄＢ（メッセージ繰り返し）＝３１．６ｄＢとなる。下記の表はトラヒック、ページングおよびメッセージチャンネルの余裕および性能閾値を纏めたものである。表３：性能閾値先の説明は多くの詳細および特性を含んでいるが、これらは単に本発明の特徴および原理を図示するためだけのものであって、制限として解釈されるもので無いことを理解されたい。通常の技術を有する当業者には以下の請求の範囲に定義されそれらと法的に等価な、本発明の精神および範囲から逸脱することなく多数の修正変更は容易に明らかとなろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９８年２月２３日（１９９８．２．２３）【補正内容】続いて処理装置１８０がその受信された制御チャンネル情報を評価し、これは候補セルの特性を含んでいてどのセルにこの移動体がロックすべきかを決定する。受信された制御チャンネル情報はそれが関連するセルに関する絶対情報を含むだけではなく、その制御チャンネルが関連しているそのセルに隣接するその他のセルに関する相対情報をも含む。これらの隣接セルは一次制御チャンネルを監視する間に定期的にスキャンされて、更に適した候補が存在するかが判断される。移動体および基地局実現仕様に関する追加情報は、米国特許明細書連番第07/967,0 27号、名称「多重モード信号処理」１９９２年１０月２７日受付、ピー・デント（P.Dent）並びにビー・エケルンド（B.Ekelund）に付与、に記載されている。明らかなように基地局を衛星方式移動体無線通信システム内の１つまたは複数の衛星と置き換えることが出来る。無線通信システム容量を増やすために、ディジタル通信並びに多重アクセス技術、例えば周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、および符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）が用いられる。これらの多重アクセス技術の各々の目的は、異なる発信源からの信号を共通の伝送媒体上に、それらの宛先に於いて異なるチャンネルが相互干渉することなく分離できるように組み合わせることである。ＦＤＭＡシステムに於いて、使用者は周波数領域内で無線スペクトルを共有する。各々の使用者には周波数帯の一部が割り当てられていて、これは通信を通して使用される。ＴＤＭＡシステムに於いて、使用者は時間領域内で無線スペクトルを共有する。各々の無線チャンネルまたは搬送波周波数は一連の時間スロットに分割され、個別の使用者には１つの時間スロットが割り当てられ、その時間内で使用者はそのシステムに割り当てられている全周波数帯（広帯域ＴＤＭＡ）またはその帯域の一部（狭帯域ＴＤＭＡ）にアクセスする。各々の時間スロットはデータ源からの情報の”バースト”、例えばディジタル的に符号化された音声会話部分を含む。時間スロットは予め定められた間隔を有する連続したＴＤＭＡフレームの中にグループ化される。各ＴＤＭＡフレーム内の時間スロットの数は、同時に無線チャンネルを共有出来る異なる使用者の数に関係する。例としてＧＳＭ型システムを使用すると、低速随伴制御チャンネルＳＡＣＣＨは２６番目毎のＴＤＭＡフレームをＳＡＣＣＨ情報を搬送するように専用に割り当てることで形成出来る。各々のＳＡＣＣＨフレームは８つの時間スロットを含み（フレーム内の各トラヒックに対して１ＳＡＣＣＨスロット）、各々の移動体通信リンクに対して１つのユニークなＳＡＣＣＨチャンネルを可能とする。基地局または衛星は指令をＳＡＣＣＨを介して送り、移動体ユニットの送信タイミングを進めたり遅らせたりして、基地局または衛星で受信される異なる移動体バーストの間の時間的な整合が得られるようにする。随意アクセスチャンネルＲＡＣＨは移動体がシステムにアクセスする際に使用される。このＲＡＣＨ論理チャンネルは一方向アップリンクチャンネル（移動体から基地局または衛星へ）であり、別々の移動体ユニットで共有されている（典型的なシステムではたとえ使用負荷が重い間でも、セル当たり１ＲＡＣＨで十分である）。移動体ユニットはＲＡＣＨチャンネルの状態を連続的に監視し、そのチャンネルが使用中か空き状態かを判断する。もしもＲＡＣＨチャンネルが空き状態の場合は、アクセスを要求する移動体ユニットはその移動体識別番号を要求する電話番号と共にＲＡＣＨ上で基地局または衛星に対して送信する。ＭＳＣはこの情報を基地局または衛星から受信し、空き音声チャンネルをその移動体局に対して割り当て、チャンネル識別を移動体に基地局または衛星を通して送信し移動体局が自身で新たなチャンネルに同調出来るようにしている。ＲＡＣＨアップリンクチャンネル上の全ての時間スロットは移動体アクセス要求で、コンテンション方式または予約方式のいずれかで使用される。予約方式アクセスは米国特許第５，４２０，８６４号、名称”移動体無線システム内での随意アクセス実行方法”に記述されている。ＲＡＣＨ動作の１つの重要な特徴はなんらかのダウンリンク情報を受信することが要求されることであり、これによって移動体局はアップリンク上に送った全てのバーストに対する実時間フィードバックを受信する。これはＲＡＣＨ上のレイヤ２ＡＲＱ、または自動繰り返し要求として知られている。ダウンリンク情報は好適に２２ビットを含み、これはダウンリンクの中でアップリンクに特有のレイヤ２情報を専用に搬送するための別のダウンリンク副チャンネルと考えることが出来る。１つの例によれば、この予め定められたメッセージ間隔は低速随伴制御チャンネル（ＳＡＣＣＨ）フレームまたは短メッセージサービス内のメッセージとして使用されるために選択されたその他のフレームの間である。二番目の例によれば、予め定められたメッセージ間隔はブロードキャスト制御チャンネル（ＢＣＣＨ）から選択されたスロットまたは各フレームまたはフレームのグループ内に発生するｎスロットのその他のグループの間である。本発明に基づく専用搬送波周波数を用いた短メッセージサービス用にその他の間隔を選択できることが理解されよう。専用搬送波周波数がビームに切り替えられるかそして／または周波数を置き換えた時に、信号を受信機に送信するために用いられる電力が信号をトラヒックまたは制御チャンネル上で送信するために使用される電力レベルより大きなレベルに増加される。受信機は専用周波数上でメッセージを受信するために自分自身で同期を取るが、この方法は後ほど説明する。次に図５を参照すると、本発明の例としてあげる実施例に基づくＳＭＳサービスのタイミング図が示されている。高電力短メッセージサービス（ＨＰ−ＳＭＳ）が例えば２００ＫＨｚの専用搬送波経由で提供されるが、これは例えばＢＣＣＨバーストによって時間的に揺動される。ｆ₀ はＨＰ−ＳＭS専用搬送波の周波数、そしてｆ₁ はトラヒックチャンネルでマルチプレクスされたＢＣＣＨの予め定められた搬送波周波数（図５にはＢＣＣＨバーストのみが示されている。）電力はｆ₀ 搬送波に対して予め定められたメッセージ間隔の間のみ供給され、これはこの例ではｆ₁ バースト内のＦＣＨおよびＳＣＨチャンネルである；電力はｆ₁ 搬送波に対して予め定められたメッセージ間隔の間は供給されない。この実施例に於いてＦＣＨおよびＳＣＨはメッセージ容量の多重フレーム毎に４バーストを提供する。多重フレームは５１フレームから構成されるように選択される、すなわち５１ｘ１６時間スロット、そして４７０ミリ秒継続する。図５に示されるようにこれらの４バーストはフレーム１，１３，２６及び４０の中で発生する（これはフレーム間隔で１２，１３，１２，１４分空いている）；第５番目のバーストはユニークなワードを含むように使用することが出来る。更にソフト決定復号を具備したメッセージ繰り返しは別の３ｄＢ利得を提供する。従ってＡＷＧＮチャンネルに対する全余裕は９ｄＢ（電力増加）＋７ｄＢ（音声余裕）＋１２．６ｄＢ（拡散）＋３ｄＢ（メッセージ繰り返し）＝３１．６ｄＢとなる。下記の表はトラヒック、ページングおよびメッセージチャンネルの余裕および性能閾値を纏めたものである。表３：性能閾値先の説明は多くの詳細および特性を含んでいるが、これらは単に本発明の特徴および原理を図示するためだけのものであって、制限として解釈されるもので無いことを理解されたい。通常の技術を有する当業者には以下の請求の範囲に定義されそれらと法的に等価な、本発明の範囲から逸脱することなく多数の修正変更は容易に明らかとなろう。【図４】【図３】【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９８年３月２６日（１９９８．３．２６）【補正内容】請求の範囲１．ＴＤＭＡ通信システムであって：１つまたは複数の受信機と；そして第一リンク余裕で割り当てられた複数の周波数の１つを用いて１つまたは複数の受信機の各々との間で交換するための１つまたは複数の送信機で、受信機の１つに送信されるべきメッセージデータを受信するための装置と、メッセージを符号化するための装置と、符号化されたデータメッセージを専用メッセージ周波数を用い第一リンク余裕よりも高い第二リンク余裕で送信するための装置とを含み、この専用メッセージ周波数が割り当てられた周波数とは異なり、第二リンク余裕が符号化されたメッセージの繰り返しで提供される前記送信機とを含む、前記システム。２．請求項１記載のシステムに於いて、送信するための装置が：送信機内の発振器を割り当てられた周波数から専用メッセージ周波数に予め定められた間隔の間切り替えるための装置と；そして符号化されたメッセージを専用メッセージ周波数を用いて１つまたは複数の予め定められた間隔の間送信するための装置とを含む、前記システム。３．請求項１記載のシステムに於いて、第二リンク余裕が更に符号化されたメッセージを第一リンク余裕に関連する第一電力レベルよりも高い第二電力レベルで送信することによって提供される、前記システム。４．請求項２記載のシステムに於いて受信機が：受信機を符号化されたデータメッセージを専用メッセージ周波数を用いて受信するように同期を取るための装置と；符号化されたメッセージの部分を複数回送信したものと、符号化されたメッセージの複数回送信されたものを送信機に於いて統合するための装置とを含む、前記システム。５．請求項４記載のシステムに於いて、同期を取るための装置が受信機の粗同期を受信された信号強度の変化に基づいて実行し、また受信機の精密同期を符号化されたメッセージの各部分内に含まれる直交データ符号に基づいて実行する、前記システム。６．請求項５記載のシステムに於いて、粗同期が受信された信号の電力プロフィールを決定することで実行される前記システム。７．請求項２記載のシステムに於いて、送信機が衛星で受信機が移動体無線通信ユニットである前記システム。８．請求項２記載のシステムに於いて、送信機が移動体交換機センタであり受信機が移動体無線通信ユニットである前記システム。９．割り当てられた周波数を用いて第一リンク余裕で通信信号を交換する送信機と受信機との間のメッセージ送信方法であって：メッセージを送信機に入力し；そのメッセージを符号化し；そして符号化されたメッセージを送信機から受信機へ専用メッセージ周波数を用いて第一電力レベルより高い第二電力レベルで送信し、この専用メッセージ周波数は割り当てられた周波数とは異なり、第二リンク余裕は符号化されたメッセージのビット繰り返しで提供される、以上のステップを含む前記方法。１０．請求項９記載の方法に於いて、送信するためのステップが：送信機内のローカル発振器の周波数を割り当てられた周波数から専用周波数に予め定められた間隔の間切り替え；そして符号化されたメッセージを専用周波数を用いて１つまたは複数の予め定められた間隔の間送信する、以上のステップで実行される前記方法。１１．請求項９記載の方法に於いて、第二リンク余裕が更に符号化されたメッセージを第一リンク余裕に関連する第一電力レベルよりも高い第二電力レベルで送信することにより提供される、前記方法。１２．請求項１１記載の方法が更に：受信機を専用メッセージ周波数を用いて符号化されたメッセージを受信するために同期し；符号化されたメッセージの部分を複数回送信したものと、符号化されたメッセージを複数回送信したものを受信機に於いて統合する、以上のステップを含む前記方法。１３．請求項１２記載の方法に於いて、同期を取るためのステップが：受信された信号強度の変化に基づいて受信機の粗い同期を取り；そして符号化されたメッセージの各部分内に含まれる直交データ符号に基づいて精密に同期を取る、以上のステップによって実行される前記方法。１４．請求項１３記載の方法に於いて、粗同期を取るステップが受信信号の電力プロフィールを決定することで実行される前記方法。１５．請求項１２記載の方法に於いて、送信機が衛星で受信機が移動体無線通信ユニットである前記方法。１６．請求項１０記載の方法に於いて、送信機が移動体交換機センタで受信機が移動体無線通信ユニットである前記方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(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，ＨＵ，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，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ハッサン，アマー，エイ. アメリカ合衆国27709 ノースカロライナ州ダーハム，ピー．オー．ボックス 12485 (72)発明者デント，ポール，ダブリュ. スウェーデン国エス―240 36 ステハグ，ステハグスプラストガルド

Claims

【特許請求の範囲】１．ＴＤＭＡ通信システムであって：１つまたは複数の受信機と；そして第一および第二通信信号をそれぞれ第一および第二電力レベルで互いの受信機との間で交換するための１つまたは複数の送信機で、受信機の１つに送信されるべきメッセージデータを受信するための装置と、メッセージを符号化するための装置と、符号化されたデータメッセージを専用周波数を用い第一電力レベルよりも高い第三電力レベルで送信するための装置とを含み、この専用周波数が割り当てられた周波数とは異なる前記送信機とを含む、前記システム。２．請求項１記載のシステムに於いて、送信するための装置が：送信機内のローカル発振器を割り当てられた周波数から専用周波数に予め定められた間隔の間切り替えるための装置と；そして符号化されたメッセージを専用周波数を用いて１つまたは複数の予め定められた間隔の間送信するための装置とを含む、前記システム。３．請求項２記載のシステムに於いて、符号化されたデータメッセージが複数回送信される、前記システム。４．請求項３記載のシステムに於いて、符号化されたデータメッセージがいくつかの部分に分割され、各部分が複数回送信される、前記システム。５．請求項４記載のシステムに於いて、各部分が１つまたは複数のビットを含む、前記システム。６．請求項４記載のシステムに於いて受信機が：受信機を符号化されたデータメッセージを専用周波数を用いて受信するように同期を取るための装置と；符号化されたデータメッセージの部分を複数回送信したものと、符号化されたデータメッセージの複数回送信されたものを送信機／受信機に於いて統合するための装置とを含む、前記システム。７．請求項６記載のシステムに於いて、同期を取るための装置が受信機の粗同期を受信された信号強度の変化に基づいて実行し、また受信機の精密同期を符号化されたデータメッセージの各部分内に含まれる直交データ符号に基づいて実行する、前記システム。８．請求項７記載のシステムに於いて、粗同期が受信された信号の電力プロフィールを決定することで実行される前記システム。９．請求項２記載のシステムに於いて、送信機が衛星で受信機が移動体無線通信ユニットである前記システム。１０．請求項２記載のシステムに於いて、送信機が移動体交換機センタであり受信機が移動体無線通信ユニットである前記システム。１１．割り当てられた周波数を用いて第一電力レベルで通信信号を交換する送信機と受信機との間のデータメッセージ送信方法であって：データメッセージを送信機に入力し；そのデータメッセージを符号化し；そして符号化されたデータメッセージを送信機から受信機へ専用周波数を用いて第一電力レベルより高い第二電力レベルで送信し、この専用周波数は割り当てられた周波数とは異なる、以上のステップを含む前記方法。１２．請求項１１記載の方法に於いて、送信するためのステップが：送信機内のローカル発振器の周波数を割り当てられた周波数から専用周波数に予め定められた間隔の間切り替え；そして符号化されたデータメッセージを専用周波数を用いて１つまたは複数の予め定められた間隔の間送信する、以上のステップで実行される前記方法。１３．請求項１２記載の方法に於いて、符号化されたデータメッセージが送信ステップの間に複数回送信される前記方法。１４．請求項１３記載の方法に於いて、符号化されたデータメッセージがいくつかの部分に分割され、各々の部分が送信ステップの間に複数回送信される前記方法。１５．請求項１４記載の方法に於いて、各々の部分が１つまたは複数のビットを含む前記方法。１６．請求項１４記載の方法が更に：受信機を専用周波数を用いて符号化されたデータメッセージを受信するために同期し；符号化されたデータメッセージの部分を複数回送信したものと、符号化されたデータメッセージを複数回送信したものを受信機に於いて統合する、以上のステップを含む前記方法。１７．請求項１６記載の方法に於いて、同期を取るためのステップが：受信された信号強度の変化に基づいて受信機の粗い同期を取り；そして符号化されたデータメッセージの各部分内に含まれる直交データ符号に基づいて精密に同期を取る、以上のステップによって実行される前記方法。１８．請求項１７記載の方法に於いて、粗同期を取るステップが受信信号の電力プロフィールを決定することで実行される前記方法。１９．請求項１２記載の方法に於いて、送信機が衛星で受信機が移動体無線通信ユニットである前記方法。２０．請求項１２記載の方法に於いて、送信機が移動体交換機センタで受信機が移動体無線通信ユニットである前記方法。