JP2001522561A - Ｃｄｍａ通信システムにおける送信レートの送受信方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ウォルシュ・コードの冗長送信によって連続逆チャネル送信を利用する通信システムにおいて、現送信レートを、ウォルシュ・コードの極性上に変調する。即ち、連続逆チャネル送信を利用して特定の送信レートで動作しているリモート・ユニットが、現在のまたは今後のデータ・トラフィック・チャネル・レートに応じて、各ウォルシュ・コードの極性を設定することによって、送信レートを変調する。基準コヒーレント（ＲＣ）型送信を利用する通信システムでは、基準シンボル（５０１〜５１７）を二進「１」または「０」に等しく設定することによって、基準シンボル（５０１〜５１７）上に特定の送信レートを変調する。

Description

【発明の詳細な説明】 CDMA通信システムにおける 送信レートの送受信方法および装置 発明の分野 本発明は、一般的に、CDMA（符号分割多元接続）通信システムに関し、更に特 定すれば、CDMA通信システムの送信レートの送信および受信に関するものである 。 発明の背景 符号分割多元接続（CDMA）通信システム内における通信ユニット間の現在の通 信については、TIA/EIA Interim Standard IS-95A，Mobile Station-Base Stati on Compatibility Standards for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellul ar Systems，Telecommunications Industry Association，Washington，DC July 1993(IS-95A)に詳しく記載されている。その内容は、本願でも使用可能である 。IS-95Aに記載されているように、フル・レート未満の逆チャネル送信レートを 利用する場合、不連続（バースト型）信号が送信される。この信号は、長さが２ ０ｍｓ（ミリ秒）の論理フレームに分割され、各 フレームが個々の送信レートで送信される。フレームは、更に１６個の更に小さ な部分（即ち、スロット）に分割される。これらは、パワー制御群と呼ばれる。 基地局の復調器は、リモート・ユニットから受信した各パワー制御群のエネルギ を推定する。エネルギがスレシホルド（Ｅ_s）より高い場合、基地局はリモート ・ユニットに向けてパワー制御信号を返送し、その送信パワーを減少させる。エ ネルギがＥ_s未満である場合、パワー制御信号をリモート・ユニットに発信し、 その送信パワーを増大させる。 １／４レートのようなフル・レートでない送信レートにおいて、問題が生ずる 。今日、１／４レート送信では、１フレーム内のパワー制御群の１／４、即ち、 ４つにおいてのみ送信される。フレーム内の残りの１２個のパワー制御群では、 何も送信されない。しかしながら、使用されないパワー制御群のエネルギでさえ も、測定されＥ_sと比較される。この測定の結果、基地サイトからリモート・ユ ニットに、パワー制御信号の送信が行われる。現在、どのパワー制御群を用いた かについて追跡し、使用されなかったパワー制御群のエネルギ測定から得られる パワー制御コマンドを無視するか否かは、リモート・ユニットに委ねられている 。 この問題に対する解決策が、Ghosh et al．の米国特許番号第（連番第０８／ ４９１，３３６号）POWER CONTROL FOR CDMA COMMUNICATION SYSTEMS，お よびEnglish et al．の米国特許番号第５，５２８，５９３号METHOD AND APPARA TUS FOR CONTROLLING POWER IN A VARIABLE RATE COMMUNICATION SYSTEMに記載 されている。Ghosh et al.およびEnglish et al.に記載されているように、IS-9 5Aバースト型送信の代わりに、サブ・レート送信には、連続逆チャネル送信方式 が利用されている。かかる連続送信は、リモート・ユニットがある種のパワー制 御コマンドを無視する必要性を解消するが、連続逆チャネル送信は、かかる送信 方法を利用するリモート・ユニットの送信レートを決定する代わりの方法を必要 とする。したがって、連続逆チャネル送信を利用するＣＤＭＡ通信システムにお いて、リモート・ユニットの送信レートを送信および受信する方法および装置が 必要とされている。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明が用いる種々のレートにおけるパワー制御群の送信を示す。 第２図は、本発明の好適実施例によるリモート・ユニットの送信機のブロック 図である。 第３図は、本発明の好適実施例による基地局の受信機のブロック図である。 第４図は、従来技術の基準コヒーレント型送信における 同期に利用される基準シンボルの挿入を示す。 第５図は、本発明の好適実施例による基準コヒーレント型送信における同期お よびレート決定に利用される基準シンボルの挿入を示す。 第６図は、本発明の好適実施例によるレート決定に利用されるウォルシュ・コ ード変調を示す。 第７図は、本発明の好適実施例による第３図のレート計算部の動作を示すフロ ー・チャートである。 第８図は、本発明の第１好適実施例による第３図のレート計算部のブロック図 である。 第９図は、本発明の第２好適実施例による第３図のレート計算部のブロック図 である。 第１０図は、本発明の第３好適実施例による第３図のレート計算部のブロック 図である。 第１１図は、本発明の第４好適実施例による第３図のレート計算部のブロック 図である。 図面の詳細な説明 概して言えば、連続逆チャネル送信がウォルシュ・コードの冗長送信によって 利用される通信システムにおいて、現送信レートを低レート制御チャネル上に変 調する。即ち、連続逆チャネル送信方式を利用して特定の送信レートで動作する リモート・ユニットは、現在または今後のデータ ・トラフィック・チャネル・レートに応じて、各ウォルシュ・コードの極性を設 定することによって、送信レートを変調する。あるいは、基準コヒーレント（Ｒ Ｃ：Reference Coherent）型送信を利用する通信システムにおいて、基準シンボ ルを二進「１」または「０」に設定することによって、基準シンボルを変調する 。現送信レートを示すかかる低レート制御チャネルを形成することにより、IS-9 5Aバースト型送信の代わりに、連続逆チャネル送信方式をサブ・レート送信に利 用することが可能となる。 本発明は、サブ・レート送信に連続送信方式を利用するマルチ・レート通信シ ステムにおいて、送信レートを送信する方法を含む。即ち、この送信方式は、デ ータを送信するためにフレームを利用し、フレームの各々は、特定の送信レート で送信される。本方法は、第１通信ユニットと第２通信ユニットとの間で送信す る多数のフレームについて送信レートを判定する段階と、次いでこの多数のフレ ームの送信レートを示す低レート制御チャネルと共に、多数のフレームを第１通 信ユニットから第２通信ユニットに送信するステップから成る。好適実施例では 、低レート制御チャネルは、正常に送信するチャネル上に変調され、前述のよう に、これを利用して、多数のフレームの送信レートを示す。 本発明の第１実施例では、低レート制御チャネルは、フレームの送信レートを 拡散コードの極性上に変調すること によって形成する。即ち、連続逆チャネル送信方式を利用し特定の送信レートで 動作しているリモート・ユニットが、現在または今後のデータ・トラフィック・ チャネル・レートに応じて、各ウォルシュ・コードの極性（または位相）を設定 することによって、送信レートを変調する。基準コヒーレント送信方式を利用す る（即ち、インターリーブ・データ・シンボル間に基準シンボルを分散させる） 本発明の第２実施例では、基準シンボルを二進「１」または「０」に等しく設定 することによって、特定の送信レートを基準シンボル上に変調する。 前述の本発明は、現送信レートを示す低レート制御チャネルの送信を例示した が、本発明は、更に、先の送信した低レート制御チャネルの受信，およびその後 のデコードも含む。即ち、連続送信方式をサブ・レート逆チャネル送信に利用す るマルチ・レート通信システムにおいて送信レートを判定する方法を提供する。 この送信方式は、データを送信するためにフレームを利用し、フレームの各々は 特定の送信レートで送信される。この方法は、多数のフレームを低レート制御チ ャネルと共に第１通信ユニットから受信する段階を含む。先に論じたように、低 レート制御チャネルは、正常に送信されるチャネル上に変調され、これを用いて 、多数のフレームの送信レートを示す。低レート制御チャネルから、多数のフレ ームの送信レートを判定する。 先に論じたように、第１実施例では、低レート制御チャ ネルは、多数の拡散コードの極性上に送信レートを変調することによって形成さ れ、この低レート制御チャネルを受信する。第２実施例では、低レート制御チャ ネルは、基準シンボルを二進「１」または「０」に等しく設定することによって 、基準シンボル上に変調する。 本発明の第１実施例にしたがって、かかる低レート制御チャネルを送信するた めに、本発明は、サブ・レート送信に連続送信方式を利用するマルチ・レート通 信システムにおいて送信レートを送信する装置を提供する。この装置は、データ を入力として有し、第１通信ユニットと第２通信ユニットとの間で送信する複数 のフレームの送信レートを出力するエンコーダを含む。この装置は、更に、多数 のフレームおよび送信レートを入力として有し、拡散コードまたはその逆のいず れかで多数のフレームを拡散することによって変調した送信レートと共に、多数 のフレームを出力し、拡散データ・シーケンスを利用して送信レートを示す瞬時 トラフィック・チャネル利得計算部を含む。更に、本装置は、多数のフレームを 、その上に変調された送信レートと共に入力として有し、第１通信ユニットから 第２通信ユニットに多数のフレームを送信する送信機を含む。 本発明の第２実施例にしたがって（即ち、ＲＣ型送信を利用して）かかる低レ ート制御チャネルを送信するために、本発明は、サブ・レート送信に連続送信方 式を利用するマルチ・レート通信システムにおいて送信レートを送信す る装置を提供する。この装置は、データを入力として有し、第１通信ユニットと 第２通信ユニットとの間で送信する複数のフレームの送信レートを出力するエン コーダと、多数のフレームおよび送信レートを入力として有し、インターリーブ ・フレームの間に基準シンボルを分散させた多数のフレームを出力し、基準シン ボルを変化させることにより、基準シンボル上に追加的に送信レートを変調し、 基準シンボルのシーケンスを利用して送信レートを示す、瞬時トラフィック・チ ャネル利得計算部とを含む。最後に、この装置は、多数のフレームを、その上に 変調された送信レートと共に入力として有し、第１通信ユニットから第２通信ユ ニットに多数のフレームを送信する送信機を含む。 本発明の第１実施例にしたがってかかる低レート制御チャネルを受信するため に、本発明は、サブ・レート逆チャネル送信に連続送信方式を利用するマルチ・ レート通信システムにおいて送信レートを受信する装置を提供する。この装置は 、送信レートが変調された多数のフレームを入力として有し、拡散コードまたは その逆のいずれかによって多数のフレームを拡散し、拡散データ・シーケンスを 生成する受信機を含む。この拡散データ・シーケンスを利用して送信レートを示 す。更に、受信機は多数のフレームを出力する。また、この装置は、前述のフレ ームを入力として有し、送信レートを出力するレート計算部も含む。 本発明の第２実施例にしたがってかかる低レート制御チ ャネルを受信するために、本発明は、サブ・レート逆チャネル送信に連続送信方 式を利用するマルチ・レート通信システムにおいて送信レートを受信する装置を 提供する。この装置は、多数のインターリーブ・フレームを入力として有する受 信機を含む。インターリーブ・フレーム上には送信レートが変調され、フレーム 間に分散した基準シンボルを含む。基準シンボルを変化させることによって、追 加的に基準シンボル上に送信レートを変調し、基準シンボル・シーケンスを利用 して送信レートを示す。受信機は、出力として、多数のフレームを有する。更に 、この装置は、多数のフレームを入力として有し、送信レートを出力するレート 計算部も含む。 第１図は、本発明が用いる種々のレートにおけるパワー制御群のIS-95A型送信 を示す。明らかであろうが、本発明の好適実施例は、全ての送信レートに対して あらゆるパワー制御群（ＰＣＧ）を利用する。これは、各ＰＣＧに関連付けたウ ォルシュ・コードの冗長送信によって行われる。例えば、先に論じたように、送 信される各フレームは１６ＰＣＧに分割され、一方これらは６つのウォルシュ・ コードから成る。フル・レートでの送信の間、各ＰＣＧ内の６つのウォルシュ・ コードは全て１回だけ送信される（IS-95Aに記載されている通り）。サブ・レー ト送信の間、ウォルシュ・コードは直ちに繰り返される。例えば、半レート送信 の間、各ウォルシュ・コードは同時に２回送信さ れ、一方１／４レートおよび１／８レートのフレームは、同時に各ウォルシュ・ コードを４回および８回それぞれ送信する。第１図に示すように、このようにウ ォルシュ・コードを同時に繰り返す結果、復調およびレート推定のためにウォル シュ・コードが一層素早く使用可能になる。加えて、このようにウォルシュ・コ ードを繰り返すことにより、時間ダイバシティが得られ、これを受信機が利用す ることによって、品質の向上，および送信ＰＣＧのパワー削減を図る。本発明の 好適実施例では、送信パワーは、送信レートを半分にする毎に３ｄＢずつ減少す る。例えば、半レート送信における送信パワーは、フル・レートにおけるそれの 半分となる。ウォルシュ・コードの繰り返しのために、システムに送信されるビ ット当たりの全エネルギ量は不変となる。 次に第２図を参照して、本発明を利用する通信ユニット２００内に収容された ＣＤＭＡ逆チャネル送信機のブロック図を示す。送信機２００は、畳み込みエン コーダ２１２，インターリーバ２１７，直交エンコーダ２２０，変調器２５２， アップコンバータ２５６，および瞬時トラフィック・チャネル利得計算部（ＩＴ Ｃ：instantaneous traffic channel gain computer）２０１を含む。 動作の間、信号２１０（トラフィック・チャネル・データ・ビット）がボイス ・エンコーダ（ボコーダ）によって出力され、特定の送信レート（例えば、９． ６ｋビット／ 秒）で畳み込みエンコーダ２１２によって受信される。入力トラフィック・チャ ネル・データ・ビット２１０は、典型的に、ボコーダによってデータに変換され た音声，純粋なデータ，またはこれら２種類のデータの組み合わせを含み、特定 のデータ・レート（即ち、フル・レート，１／２レート、１／４レート、１／８ レート．．．等）で出力される。畳み込みエンコーダ２１２は、送信レートを判 定し、入力データ・ビット２１０を固定エンコード・レートでデータ・シンボル にエンコードする。この際、後に行うデータ・シンボルのデータ・ビットへの最 尤デコードを容易にするエンコード・アルゴリズムを用いる（例えば、畳み込み またはブロック・コーディング・アルゴリズム）。例えば、畳み込みエンコーダ ２１２は、１データ・ビット対３データ・シンボルの固定レート（即ち、レート １／３）で、入力データ・ビット２１０をエンコードし（９．６ｋビット／秒の レートで受信する）、畳み込みエンコーダ２１２は２８．８ｋシンボル／秒のレ ートでデータ・シンボル２１４を出力する。 次に、データ・シンボル２１４はインターリーバ２１７に入力される。インタ ーリーバ２１７は、シンボル・レベルでデータ・シンボル２１４をインターリー ブする。インターリーバ２１７では、データ・シンボル２１４は、マトリクスが １列ずつ満たされていくように、マトリクス内の位置に個々に入力される。デー タ・シンボル２１４は、マ トリクスが１行ずつ空になっていくように、マトリクス内の位置から個別に出力 される。典型的に、マトリクスは行の数が列の数に等しい正方行列であるが、他 のマトリクス形態を選択し、連続的に入力される非インターリーブ・データ・シ ンボル間の出力インターリーブ距離を延長することも可能である。インターリー ブ・データ・シンボル２１８は、インターリーバ２１７によって、これらが入力 されたのと同じデータ・シンボル・レートで出力される（例えば、２８．８ｋシ ンボル／秒）。マトリクスによって規定されるデータ・シンボルのブロックの所 定サイズは、所定長の送信ブロック以内の所定シンボル・レートで送信可能なデ ータ・シンボルの最大数から得られる。例えば、フル・レートでの送信では、送 信ブロックの所定長が２０ミリ秒である場合、データ・シンボルのブロックの所 定長は、９．６ｋシンボル／秒に２０ミリ秒を乗算し、更に３倍して求める。こ れは、５７６データ・シンボルに等しく、２４ｘ２４マトリクスを規定する。 インターリーブ・データ・シンボル２１８は、直交エンコーダ２２０に入力さ れる。IS-95型送信直交エンコーダ２２０は、インターリーブ・データ・シンボ ル２１８をＭ進変調する(M-ary modulate)。例えば、６４進直交エンコードでは 、６つのインターリーブ・データ・シンボル２１８から成るシーケンスが、各々 、６４シンボル直交コードで置換される。これら６４直交コードは、６４ｘ６４ ア ダマール・マトリクスからのウォルシュ・コードに対応することが好ましい。６ ４ｘ６４アダマール・マトリクスでは、１つのウォルシュ・コードが当該マトリ クスの単一の行または列となる。直交エンコーダ２２０は繰り返しウォルシュ・ コード２２２を出力する。その回数は、決定されるフレーム・レートによって異 なる（第１図に示した通りである）。 ＩＴＣ２０１は、基地局から受信したパワー制御コマンドに基づいて、トラフ ィック・チャネル利得値Gtch２４４を更新する。加えて（以下で論ずる）、本発 明の第１実施例では、基準シンボルをインターリーブ・データ・シンボル間に分 散させ、ＩＴＣ２０１は、基準シンボルを変調し、低レート制御チャネルを形成 する。本発明の第２実施例では（以下で論ずる）、ＩＴＣ２０１は、現在または 今後のデータ・トラフィック・チャネル・レート（エンコーダ２１２から受信す る）に応じて、Gtch２４４の極性を設定する。言い換えると、本発明の第２実施 例では、Gtchの極性を変調し、正常に送信される情報（即ち、正常に送信される 拡散（ウォルシュ）コード）上に変調された低レート制御チャネルを生成する。 これが現送信レートを示す。本発明の好適実施例では、ウォルシュ・コードおよ び基準ビットの変調を少なくとも２５％だけ直前のフレーム内に前送りするので 、受信機３００は、ウォルシュ・コード内にエンコードされているレート情報を デコードし、こ れに対して作用するだけの十分な時間を有する。次いで、Gtch２４４は、乗算器 ２４０に出力され、乗算器２４０はウォルシュコード２２２の振幅を利得値Gtch ２４４と乗算し、その結果、振幅重み付けし極性変調したウォルシュ・コード２ ４２のシーケンスが得られる。振幅重み付けおよび極性変調ウォルシュ・コード ２４２のシーケンスは、変調器２５２によって、通信チャネル上での送信のため に用意されたものである。ＰＮ発生器２２７は拡散コードを与え、拡散コードは 乗算器２４０からの出力と結合される。拡散コードは、固定のチップ・レート（ 例えば、１．２２８Ｍチップ／秒）で出力される特定のシンボル・シーケンスで ある。実際には、コード拡散エンコード・チップは、１対の疑似ランダム（ＰＮ ）コードであり、Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル・コード拡散シーケンス２２ ６を発生するために用いられる。Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル・コード拡散 シーケンス２２６は、シヌソイドの直交対(quadrature pair of sinusoids)のパ ワー・レベル制御を駆動することによって、当該シヌソイドの対をバイフェーズ 変調するために用いられる。シヌソイド出力信号は、加算され、バンドパス濾波 され、ＲＦ周波数に変換され、増幅され、アップコンバータ２５６によって濾波 され、アンテナ２５８によって放射され、チャネル・データ・ビット２１０の送 信を完了する。 第３図は、本発明の好適実施例による可変レート送信の 受信のために通信ユニット３００内部に収容された、ＣＤＭＡ基地局の受信機の ブロック図である。直交エンコードされたスペクトル拡散ディジタル信号３３０ は、受信アンテナ３３１において受信され、受信機３３２によって増幅された後 、ディスプレッダ３３６によって同相成分３４０および直交成分３３８に逆拡散 される。逆拡散ディジタル・サンプルの成分３３８，３４０は、次に、サンプル 信号の所定長群（例えば、６４サンプル長群）に集合化され、これらは個々にア ダマール変換器３４２，３４４の形態の直交デコーダに入力され、直交デコーダ は、直交エンコード信号成分を逆拡散し、それぞれ、複数の逆拡散信号成分３４ ６，３６０を生成する（例えば、６４サンプル長群を入力した場合、６４個の逆 拡散信号が発生する）。加えて、各変換器の出力信号３４６，３６０は、関連す るウォルシュ・インデックス・シンボルを有し、これが、１組の相互直交コード 内から各特定の直交コードを識別する（例えば、６４サンプル長群を入力した場 合、６ビット長のインデックス・データ・シンボルを、変換器出力信号に関連付 け、変換器の出力信号が対応する特定の６４ビット長直交コードを示すことがで きる）。次に、出力３４６，３６０は復調器３６８によって復調される。復調さ れたデータ３７０は、次に、デコーダ３７６による最終的な最尤デコードの前に 、ディインターリーバ３７２によってディインターリーブされる。 復調器３６８およびデコーダ３７６が適正に動作するためには、これらにリモ ート・ユニットの現送信レートを供給しなければならない。復調器３６８および デコーダ３７６が、ウォルシュ・コード送信におけるあらゆる繰り返しを考慮す ることができるためには、現送信レートが必要となる。本発明の好適実施例では 、レート計算部３７５が、復調器３６８およびデコーダ３７６に適正な送信レー トを供給するように動作する。レート計算部３７５の動作について以下に説明す る。 本発明の好適実施例では、リモート・ユニットは、IS-95型送信が利用される か、あるいは基準コヒーレント（ＲＣ）型送信が利用されるかに応じて、２つの アクセス方法を利用して送信することができる。Lingによる米国特許番号第５， ３２９，５４７号、METHOD AND APPARATUS FOR COHERENT COMMUNICAITON IN A S PREAD-SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEMに記載されているように、ＲＣ型送信の 間、基準シンボルはインターリーブ・データ・シンボル２１８間に分散される。 これらの基準シンボルは、同期の目的のために利用され、直交エンコードの前に 、インターリーバ２１７によって挿入される。例えば、Lingに記載されているよ うに、二進「１」を、３つ置きの連続インターリーブ・データ・シンボルの後ろ に挿入する。次に、これらの基準シンボル（およびインターリーブ・データ・シ ンボル）は各々直交エンコー ダ２２０によって、ウォルシュ・コード拡散シーケンスと乗算され、送信され、 受信機によって同期を促進するために利用される。本発明の好適実施例による送 信機２００の動作の間、これらの参照シンボルは、ＩＴＣ２０１によって変調さ れ、正常に送信されるチャネル（即ち、送信基準ビット）上に変調された、低レ ート制御チャネルを形成する。これが、現送信レートを示す。加えて、基準ビッ トの変調は、少なくとも２５％だけ、直前のフレーム内に前送りされ、受信機に 、基準シンボル内にエンコードされているレート情報をデコードし、これに対し て作用するだけの十分な時間を与える。言い換えると、フレームＮの送信レート に関する情報は、（少なくとも）フレームＮ−１の最後の１／４に含まれている 。従来技術のＲＣ送信と好適実施例によるＲＣ送信との比較を第４図および第５ 図に示す。 第４図は、従来技術の基準コヒーレント型送信における同期に利用する基準シ ンボルの挿入を示す。先に論じたように、各パワー制御群は、４８個のウォルシ ュ・コードから成り、３６個のエンコード・データ・シンボルおよび１２個の基 準シンボルを表わす。従来技術のＲＣ送信は、３つ置きのシンボルを基準ビット ４０１として利用し、３つ置きのシンボル・スロットに二進「１」を挿入する。 先に論じたように、受信機は基準シンボル４０１を利用して同期を促進する。本 発明の好適実施例では、基準シンボルは 、変調され、低レート（例えば、２０ｍｓ毎に２ビットの情報）シグナリング・ チャネルとして変調されかつ利用され、送信レートを示す。これを第５図に示す 。第５図では、基準ビットは、「１」または「０」のいずれでも可能である。加 えて、第５図の試験によって、基準シンボル５０１ないし５１７（二進「１」ま たは「０」に等しい）を利用してフレームＫ＋１の送信レートを示し、Ｋ番目の フレームに８つのスロットを先送りしたことがわかる。本発明の好適実施例では 、エンコーダ２２０において基準シンボル５０１ないし５１７と置換するウォル シュ・シンボルは、ＩＴＣ２０１によって次のように変調される。 変化／無変化を示す２レベル変調では（例えば、最大または１／８レートのみ が許される）、 無変化： １０１０１０ 変化： １１１１１１ となる。 上昇レート，同一レート，または低下レートを示す３レベル変調では（例えば 、３つの許されたレート、または１つ以上のフレームからフレームのレート・ジ ャンプが許されない場合、それ以上）、 上昇レート： １０１０１０／１０１０１０ 同一レート： １１１１１１／１１１１１１ 低下レート： １１００１１／００１１００ となる。 正確なレートを示す４レベル変調では、 フル・レート： １０１０１０／１０１０１０ 半レート： １１１１１１／１１１１１１ １／４レート： １１００１１／００１１００ １／８レート： １１１１００／００１１１１ となる。 IS-95A型送信の間、現送信レートは、エンコード・データ・シンボルによって 表わされる。これらは、１回に６つずつ、当該６つのシンボルが表わす６４ビッ ト・ウォルシュ・コードで置換される。本発明の好適実施例では、送信レートの 変調は、ウォルシュ・コードをその逆で置換することによって行われる。かかる 変調方式は、Schaffner et al.による米国特許番号第５４６５２６９号、METHOD AND APPARATUS FOR ENCODING AND DECODING A SUPPLEMENTARY SIGNALに記載さ れている。この種の変調を第６図に示す。第６図に示すように、各ウォルシュ・ コードは反転することができ、送信されたウォルシュ・コード・シーケンスを利 用して、送信レートを判定することができる。かかる変調方式は、以下のように ウォルシュ・コードを変調することによって行うことができる。 変化／無変化を示す２レベル変調では（例えば、最大または１／８レートのみ が許される）各ＰＣＧ内のウォルシュ・コードの位相に次の値を乗算する。 無変化： １０１０１０ 変化： １１１１１１ 上昇レート，同一レート，または低下レートを示す３レベル変調では（例えば 、３つの許されたレート、または１つ以上のフレームからフレームへのレート・ ジャンプが許されない場合、それ以上）、各ＰＣＧ対内のウォルシュ・コードの 位相に次の値を乗算する。 上昇レート： １０１０１０／１０１０１０ 同一レート： １１１１１１／１１１１１１ 低下レート： １１００１１／００１１００ 正確なレートを示す４レベル変調では、各ＰＣＧ対内のウォルシュ・コードの 位相に次の値を乗算する。 フル・レート： １０１０１０／１０１０１０ 半レート： １１１１１１／１１１１１１ １／４レート： １１００１１／００１１００ １／８レート： １１１１００／００１１１１ ここで、１は直前にシンボルから位相に変化がないことを示し、０は１８０°位 相変化を示す。したがって、第６図は、フレームの最初の２つのパワー制御群に 対する１０１０１０／１０１０１０の変調を示す。先に論じたように、ウォルシ ュ・コードの変調は、直前のフレームに少なくとも２５％先送りされるので、受 信機は、基準シンボル内にエンコードされているレート情報をデコードしそれに 作用する十分な時間量を有する。 IS-95A型送信またはRC型送信のいずれが用いられていても、本発明の好適実施 例では、フレーム境界におけるパワー不連続性を分析し、送信レートの判定に役 立てる。例えば、先に論じたように、送信レートを半分にする毎にパワーは３ｄ Ｂずつ減少する。本発明の好適実施例では、レート計算部３７５は、送信パワー におけるあらゆる増大または減少を分析し、送信レートの判定に役立てる。第７ 図は、レート計算部３７５を動作させる好適な方法を示す。ステップ７０１にお いて、レート計算部３７５は、Ｋ番目のフレームの最後の部分（例えば、最後の ＰＣＧ）について受信した現パワーを分析する。ステップ７０３において、（Ｋ ＋１）番目のフレームの最初の部分（例えば最初のＰＣＧ）について、受信パワ ーを算出する。次に、受信パワーの差を分析し（ステップ７０５）、この受信パ ワーの差に基づいて、レートを算出する。例えば、約３ｄＢの受信パワー増大は 、送信レートが２倍になったことの強い可能性を示す。言い換えると、受信機が 現在半レートで動作しており、レート計算部３７５がフレーム境界において受信 パワーに３ｄＢのジャンプを検出した(experience)場合、リモート・ユニットは 今ではフル・レートで送信していることの強い可能性がある。 第８図は、本発明の第１好適実施例による、第３図のレート計算部３７５のブ ロック図である。第１実施例では、連続逆リンク送信(continuous reverse link transmissi on)を利用してＭ進ウォルシュ変調を行い、直交シンボルの繰り返し量によって レートを判定する場合に、レート計算部３７５を利用する。本発明の第１実施例 によるレート計算部３７５の動作は、次のように行われる。６４シンボル直交コ ードの複素サンプルが、レート計算部３７５に入力され、４つの別個のブランチ ８０１ないし８０７に送出される。本発明の好適実施例では、可能な送信レート 毎に１つのブランチが存在し、その特定の送信レートの確率を示すレベルを出力 する。例えば、図示のように、ブランチ８０１は、フル・レート送信が行われて いる確率を示すレベルを出力し、ブランチ８０３は、半レート送信が行われてい る確率を示すレベルを出力し、ブランチ８０５は、１／４レート送信が行われて いる確率を示すレベルを出力し、ブランチ８０７は、１／８レート送信が行われ ている確率を示すレベルを出力する。各ブランチは、適切な複素（またはベクト ル）加算回路８０９〜８１４を有し、Ｎ個の直交シンボルの複素加算を行う。Ｎ は１，２，４，または８であり、複素加算回路８０９ないし８１５が配置されて いるブランチ８０１〜８０７によって異なる。 複素加算されたサンプルは、適切なＦＨＴ８１７に渡され、ここで変換処理が 行われる。即ち、６４サンプル長の群が入力された場合、６４個の逆拡散信号が 発生する。加えて、各変換器の出力信号は、関連するウォルシュ・インデックス ・シンボルを有し、これが１組の相互直交コード から、特定の各直交コードを識別する（例えば、６４サンプル長の群が入力され る場合、６ビット長のインデックス・データ・シンボルを、変換器の出力信号に 関連付け、変換器の出力信号が対応する特定の６４ビット長直交コードを示すこ とができる）。ＦＨＴ８１７の出力は、１ｘ６４マトリクスであり、送信される あらゆるウォルシュ・コードの確率を示す。次に、これらのマトリクスは、回路 ８１９によって、要素毎に大きさが二乗され、各マトリクス内のあらゆる要素が 二乗され、次いで２つの二乗マトリクスを互いに加算し、単一の１ｘ６４マトリ クスを生成する。次に、回路８２１が１ｘ６４マトリクスから最大の要素を選択 し、この値を適切な加算回路に渡す。加算回路では、特定のブランチに応じて、 Ｎ個の要素が加算され（Ｎ＝８，４，２，または１）、スケーリングが行われる 。スケーリングされた和は、加算ブロック８３３に渡され、当該フレームの以前 にスケーリングされた和に加算される。２０ｍｓフレーム毎に、合計１２個のス ケーリングされた和がある。結果的に得られた値および全ての中間値は比較器８ ３１に渡され、全てのブランチ８０１ないし８０７からの最大値が、利用されて いる可能性が最も高い送信レートに対応する。例えば、最大値がブランチ８０１ から比較器８３１に渡された場合、フル・レートの送信が行われており、フル・ レートの送信を示す値が、レート計算部３７５から出力される。 第９図は、本発明の第２好適実施例による、第３図のレート計算部のブロック 図である。第２実施例では、レート計算部３７５を利用するのは、連続逆リンク 送信を利用してＲＣ型変調が行われ、データ・シンボルの繰り返し量によってレ ートを判定する場合である。本発明の第２実施例によるレート計算部３７５の動 作は、次のように行われる。逆拡散データおよび基準複素シンボル・サンプルが レート計算部３７５に入力され、４つの別個のブランチ９０１〜９０７に送出さ れる。先に論じたように、可能な各送信レート毎に１つのブランチが存在し、当 該特定の送信レートの確率を示すレベルを出力する。複素サンプルは、ディマル チプレクサ９０９によってディマルチプレクスされ、基準シンボルがデータから 剥ぎ取られる。データはディマルチプレクサ９０９から出力され、適切な加算回 路９１１ないし９１７に入力する。先に論じたように、各ブランチは適切な加算 回路９１１ないし９１７を有し、Ｎ個のサンプルを加算する。Ｎは１，２，４， または８であり、加算回路９１１ないし９１７が配置されているブランチ９０１ 〜９０７によって異なる。 加算された複素サンプルは、次に回路９１９によって、大きさが二乗され、適 切な加算器／スケーラ９２１ないし９２７に渡され、特定のブランチに応じて、 Ｎ個のサンプルが加算され（Ｎ＝８，４，２，１）、スケーリングが行われる。 スケーリングされた和は、加算ブロック９２９に 渡され、ここで以前にスケーリングされた和に加算される。２０ｍｓフレーム内 に合計で７２個のスケーリングされた和がある。結果的に得られた値および全て の中間値が比較器９３１に渡され、ここで（先に論じたように）、渡された最大 値が、利用されている特定の送信レートに対応する。 第１０図は、本発明の第３好適実施例による、第３図のレート計算部のブロッ ク図である。第３実施例では、レート計算部３７５が利用されるのは、連続逆リ ンク送信を利用してＲＣ型変調が行われ、送信レートを基準ビットの送信上に変 調する場合である。本発明の第３実施例によるレート計算部３７５の動作は、次 のように行われる。複素データおよび基準シンボル・サンプルがレート計算部３ ７５に入力され、４つの別個のブランチ１００１ないし１００７に送出される。 先に論じたように、可能な送信レート毎に１つのブランチがあり、特定の送信レ ートが利用されている確率を示すレベルを出力する。次に、サンプルは、ディマ ルチプレクサ１００９によってディマルチプレクスされ、基準シンボルからデー タが剥ぎ取られる。次に、基準シンボルはディマルチプレクサ１００９から出力 され、混合回路１０１１に入力され、所定の値と乗算される。好適実施例では、 各ブランチ１００１ないし１００７は、当該レートに用いられる変調方式に対応 する適切な所定の値を有する。例えば、好適実施例では、フル・レートのブラン チ１００１は、"101010101010"を利用し、ディマルチプレクサ１００９の出力と 混合する。 次に、混合サンプルは、１度に１６個ずつ回路１０１９によって加算され、回 路１０２１に渡される。ここで、加算された混合サンプルの大きさを二乗する。 ブロック加算回路１０１９の代わりとして、最後の（１６＋４^*Ｎ）個のサンプ ルの連続加算(running sum)を行う。ここで、Ｎは無線チャネル相関時間に比例 する整数であり、各４サンプル毎に中間結果を渡す。次に、値は適切な加算器／ スケーラ１０２３ないし１０２８に渡され、以前の値に加算され、スケーリング が行われる。スケーリングによって得られた値および全ての中間値は比較器１０ ３１に渡され、ここで（先に論じたように）、渡された最大値が、利用されてい る特定の送信レートに対応する。 第１１図は、本発明の第４実施例による、第３図のレート計算部のブロック図 である。第４実施例では、レート計算部が利用されるのは、連続逆リンク送信を 利用してＭ進変調を行い、ウォルシュ・コード送信（即ち、ウォルシュ・コード の極性）上に送信レートを変調する場合である。本発明の第４実施例によるレー ト計算部３７５の動作は、次のように行われる。６４シンボル直交コードの複素 シンボル・サンプルがレート計算部３７５に入力され、４つの別個のブランチ１ １０１ないし１１０７に送出される。サンプルは混合回路１１１１に入力され、 直交シンボル・レ ートで所定の値と乗算される。好適実施例では、各ブランチ１１０１ないし１１ ０７は、用いる変調方式に対応する適切な値を有する。例えば、好適実施例では 、フル・レートのブランチ１１０１は"101010101010"を利用して、サンプル入力 と混合する。ここで、「１」は無変化を示し、「０」は符号の変化を示す。 次に、混合サンプルは、ＦＨＴ１１１３に出力され、変換処理が行われる。即 ち、６４サンプル長の群が入力される場合、６４個の逆拡散信号が発生する。加 えて、各変換器の出力信号は、関連するウォルシュ・インデックス・シンボルを 有し、これが、１組の相互直交コード内から各特定の直交コードを識別する（例 えば、６４サンプル長群を入力した場合、６ビット長のインデックス・データ・ シンボルを、変換器出力信号に関連付け、変換器の出力信号が対応する特定の６ ４ビット長直交コードを示すことができる）。ＦＨＴ１１１３の出力は、２つの １ｘ６４マトリクスであり、あらゆるウォルシュ・コードの送信されている確率 を示す。６４個のベクトルの内最大のものが回路１１１５において選択され、そ の大きさおよび位相が加算回路１１１７に渡される。加算回路１１１７は、回路 １１１５の出力を１度に８個ずつベクトル加算し、その結果を大きさ二乗回路１ １１９に渡す。ブロック加算回路１１１７の代わりとして、最後の（８^*Ｎ）個 のサンプルの連続加算(running sum)を行う。ここで、Ｎは無線チャネル相関時 間に比例する整数であり、各４サンプル毎に中間結果を渡す。位相推定回路１１ １５，１１１７の代替物が、R.WaltonおよびM．Wallaceの"Near maximum likeli hood demodulation for M-ary orthogonal signaling"(Proceedings of VTC-93 ，pp 5-8)に記載されている。、最後に、大きさを二乗したサンプルを適切な加 算器／スケーラ１１２１ないし１１２７に渡し、ここで１２個のサンプルを加算 し、スケーリングを行う。得られた値および全ての中間値を比較器１１２９に渡 し、ここで（先に論じたように）、渡された最大値が、利用されている特定の送 信レートに対応する。フレームの先頭では、第８図ないし第１１図の加算回路は 全て、その内容が０にリセットされていることを注記しておく。 前述の本発明，具体的な詳細，および図面の説明は、本発明の範囲を限定する ことを意味するものではない。例えば、レート計算部３７５の組み合わせが可能 である。即ち、比較を行う前に、ブランチ８０１ないし８０７の出力をそれぞれ ブランチ１１０１ないし１１０７の重み付け出力に加算することによって、第８ 図に示した直交シンボル繰り返し方法を、第１１図の直交シンボル変調方法と組 み合わせることも可能である。同様に、比較９３１を行う前に、ブランチ９０１ ないし９０７の出力をそれぞれブランチ１００１ないし１００７の重み付け出力 に加算することによって、第９図のＲＣ型変調データシンボル繰り返し方法 を、第１０図のＲＣ型基準ビット変調方法と組み合わせることも可能である。加 えて、前述のように、現フレームの先頭と直前のフレームの終端との間の受信パ ワーにおける差を、他のいずれかと組み合わせることも可能である。本発明の精 神および範囲から逸脱することなく、種々の変更が本発明に可能であることは、 本発明者の意向であり、かかる変更は全て以下の請求項の範囲に該当するものと 見なすこととする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．連続送信方式をサブ・レート送信に利用するマルチ・レート通信システムに おいて送信レートを送信する方法であって、前記送信方式は、データを送信する ためにフレームを利用し、該フレームの各々が特定の送信レートで送信され、当 該方法は： 第１通信ユニットと第２通信ユニットとの間で送信される複数のフレームにつ いて送信レートを判定する段階；および 前記第１通信ユニットから前記第２通信ユニットに前記複数のフレームを、低 レート制御チャネルと共に送信する段階であって、前記低レート制御チャネルは 正常に通常送信されるチャネル上に変調され、前記複数のフレームの送信レート を示すために利用されるところの段階； から成ることを特徴とする方法。 ２．前記低レート制御チャネルを送信する前記段階は、前記送信レートを、複数 の拡散コードの極性上に変調することによって、前記低レート制御チャネルを前 記第１通信ユニットから前記第２通信ユニットに送信する段階より成ることを特 徴とする請求項１記載の方法。 ３．前記低レート制御チャネルを送信する段階は、前記送 信レートを複数の基準シンボル上に変調することによって、前記低レート制御チ ャネルを前記第１通信ユニットから前記第２通信ユニットに送信する段階より成 り、前記基準シンボルは、前記受信機の同期用に追加的に利用されることを特徴 とする請求項１記載の方法。 ４．更に、前記低レート制御チャネルの送信を先送りし、特定のフレームの送信 レートを、直前のフレームの送信の間に送信する段階より成ることを特徴とする 請求項１記載の方法。 ５．更に、サブ・レート送信が行われる場合に第１シンボルの送信を繰り返す段 階より成ることを特徴とする請求項１記載の方法。 ６．前記繰り返す段階は、第１シンボルの送信を繰り返し、該繰り返されるシン ボルを、前記第１シンボルの送信の後に送信される次のシンボルとする段階より 成ることを特徴とする請求項５記載の方法。 ７．連続送信方式をサブ・レート送信に利用するマルチ・レート通信システムに おいて送信レートを送信する装置であって、前記連続送信方式は、データを送信 するためにフレームを利用し、該フレームの各々を特定の送信レートで 送信するものであり、 入力としてのデータを有し、第１通信ユニットと第２通信ユニットとの間で送 信する複数のフレームの送信レートを出力するエンコーダ； 前記複数のフレームおよび前記送信レートを入力として有し、インターリーブ ・フレームの間に基準シンボルを分散させた複数のフレームを出力する瞬時トラ フィック・チャネル利得計算部であって、前記基準シンボルを変化させることに より、該基準シンボル上に追加的に前記送信レートを変調し、基準シンボルのシ ーケンスは前記送信レートを示すために利用されるところの瞬時トラフィック・ チャネル利得計算部；および 前記複数のフレームを、その上に変調された前記送信レートと共に入力として 有し、前記第１通信ユニットから前記第２通信ユニットに前記複数のフレームを 送信する送信機； から成ることを特徴とする装置。