JP2002513540A - 要求に即応して帯域幅を選択的に割り当てるｃｄｍａ通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 用途ごとに最小の周波数帯域を用いてあらゆる種類の音声通信およびデータ通信をサポートする無線ディジタルＣＤＭＡ通信システム。このシステムは加入者からの要求に即応してＩＳＤＮ帯域幅を効率的に割り当てる。加入者局ユニットが起動すると、このシステムはチャネルを設定し、その加入者局ユニットの求める最大容量チャネルのサポートに必要なスペクトラム拡散符号を発生する。加入者局ユニットから実際に要求があるまで通信帯域幅の一部を保留しておくことはしない。スペクトラム拡散符号の割当てなど呼セットアップは上記加入者局ユニットからの呼の始まりに行われるので、加入者局ユニットは所要特定用途のサポートに必要な周波数スペクトラムの一部へのアクセスを急速に達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】 要求に即応して帯域幅を選択的に割り当てるＣＤＭＡ通信システム 関連特許出願への相互参照 この出願は１９９７年６月１６目提出の米国特許仮出願第６０／０４９，６３ ７号の一部継続出願である。 発明の背景 発明の技術分野 この発明は概括的には無線通信システムに関する。より詳細にいうと、この発 明は、基地局と複数の加入者局ユニットとを含み、加入者局ユニットまたは加入 者局ユニットへの発呼を意図するエンティティからの要求に即応して周波数帯域 幅を選択的に割り当てる無線ディジタル符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信シス テムに関する。 関連技術の説明 無線通信システムの容量および信頼性の改善に伴って、通信業界における無線 通信技術の利用が飛躍的に拡大した。音声信号の送信に便利な一つの方法に過ぎ ないと考えられていたディジタル無線通信システムが、現在では、単純な従来型 の電話サービス（ＰＯＴＳ）、サービス統合ディジタル網（ＩＳＤＮ）、可変速 度（ＶＢＲ）データサービス、広帯域サービス、専用線サービスおよびパケット データサービスなどあらゆる種類の通信信号の伝送に不可欠になっている。これ ら多様なサービスの提供のための信号伝送は技術的には可能であるが、高速度通 信には広い周波数帯域幅を要するのでこれらサービスの多くが不経済であった。 無線ディジタル通信システムへのアクセスを要求する加入者の数が増加するに伴 って、各通話に広い周波数帯域幅を割り当てる手法は現実的でなくなった。 公衆無線通信システムに割り当てられる有限の周波数帯域幅はますます貴重に なってきた。既存の用途についてはユーザ数の伸びに呼応して追加の周波数帯域 割当てが行われるとは考えられないので、通信ハードウェアおよびソフトウェア における最近の進歩の多くは、より狭い帯域幅を用いてデータ伝送速度をより高 くする方向に向けられてきた。 したがって、割当て周波数帯域幅をより効率的に用いて従来の有線網と同等の 高速度データサービスをサポートする無線ディジタル通信システムが求められて いる。 発明の概要 この発明は、所要帯域幅を最小に抑えてあらゆる種類の音声通信およびデータ 通信をサポートするＣＤＭＡ無線ディジタル通信システムにある。このシステム は加入者からの要求に即応してＩＳＤＮ帯域幅を効率的に割り当てる。加入者局 ユニットをイニシャライズすると、このシステムはチャネルを設定してその加入 者局ユニットの所要最大容量チャネルをサポートするのに必要な拡散符号を発生 する。しかし、このシステムは、加入者局ユニットから実際に要求されるまで通 信帯域幅の一部を確保しておくことはしない。拡散符号の割当てなど呼のセット アップはその特定の加入者局ユニットからの各呼の初めに行われるので、各加入 者局ユニットは特定用途サポートのための所要スペクトラムの一部に急速にアク セスできる。 したがって、この発明の目的は、スペクトラム拡散帯域幅を効率的に用いてＰ ＯＴＳやＩＳＤＮなどの多様な電話サービスをサポートする無線ディジタルスペ クトラム拡散通信システムを提供することである。 この発明の上記以外の目的および利点は好適な実施例の説明から明らかになろ う。 図面の簡単な説明 図１はこの発明による符号分割多元接続スペクトラム拡散通信システムブロッ ク図である。 図２Ａはこの発明の加入者局ユニットとＩＳＤＮ端末装置との間のインタフェ ースのブロック図である。 図２Ｂはこの発明の加入者局ユニットとＰＯＴＳ端末装置との間のインタフェ ースのブロック図である。 図２Ｃはこの発明の加入者局ユニットとパケット端末装置との間のインタフェ ースのブロック図である。 図２Ｄはこの発明の加入者局ユニットと広帯域接続との間のインタフェースの ブロック図である。 図２Ｅはこの発明の加入者局ユニットと専用線端末装置との間のインタフェー スのブロック図である。 図２Ｆはこの発明の加入者局ユニットとＩＳＤＮ網およびＰＯＴＳ網との間の インタフェースのブロック図である。 図２Ｇはこの発明の加入者局ユニットと広帯域網およびパケット網との間のイ ンタフェースのブロック図である。 図２Ｈはこの発明の加入者局ユニットと専用線網との間のインタフェースのブ ロック図である。 図３はこの発明による加入者局ユニットのブロック図である。 図４はこの発明によるＲＣＳのブロック図である。 図５はＩＳＤＮサービスへの帯域幅の動的割当ての手順の流れ図である。 図６Ａおよび６Ｂは加入者局ユニットとＲＣＳとの間のＰＯＴＳサービスのた めのベアラチャネル設定の流れ図である。 図７は加入者局ユニットとＲＣＳとの間の通信の階層型プロトコルを示す。 図８Ａは加入者局ユニットの起動した単純化ベアラ切換方法を図解する。 図８ＢはＲＣＳの起動した単純化ベアラ切換方法を図解する。 図９Ａおよび９Ｂは加入者局ユニットとＲＣＳとの間のＩＳＤＮサービスのた めのベアラチャネル設定の流れ図である。 好ましい実施例の詳細な説明 同一の構成要素に同一の参照数字を付けて示した添付図面を参照して好ましい 実施例を次に説明する。 この発明のシステムは、一つ以上の基地局と少なくとも一つの遠隔加入者局ユ ニットとの間の無線リンクを用いた加入者線（ローカル・ループ）電話サービス を提供する。一つの典型的な実施例では、上記無線リンクを固定加入者局ユニッ ト（ＦＳＵ）と交信する基地局について述べるが、このシステムは固定加入者局 ユニットおよび移動加入者局ユニット（ＭＳＵ）の両方への無線リンクを形成す る複数基地局を含むシステムにも同様に適用できる。したがって、この明細書で は固定加入者局ユニットおよび移動加入者局ユニットの両方を加入者局ユニット と呼ぶ。 図１を参照すると、基地局１０１は市内交換局１０３または構内交換機（ＰＢ Ｘ）など上記以外の電話網交換インタフェースへの呼接続を提供し、少なくとも 一つの無線搬送波局（ＲＣＳ）１０４、１０５・・・１１０を含む。一つ以上の ＲＣＳ１０４、１０５、１１０がリンク１３１、１３２、１３７、１３８、１３ ９経由で無線分配ユニット（ＲＤＵ）１０２に接続され、ＲＤＵ１０２は電話会 社リンク１４１、１４２・・・１５０経由で呼セットアップ信号、制御信号およ び情報信号を送受信することによって市内交換局１０３との間のインタフェース を形成する。加入者局ユニット１１６、１１９は無線リンク１６１、１６２、１ ６３、１６４、１６５経由でＲＣＳ１０４と信号授受する。この発明のもう一つ の実施例は、いくつかの加入者局ユニットとＲＣＳ１０４同等の機能を備える「 主加入者局ユニット」とを含む。その代替的実施例では市内電話網への接続を備 える場合もあり、備えない場合もある。 無線リンク１６１−１６５は、ＣＤＳ1800標準（1.71−1.785ＧＨｚおよび1.8 05−1.880ＧＨｚ）、ＵＳ−ＰＣＳ標準（1.85−1.99ＧＨz）およびＣＥＰＴ標準 （2.0−2.7ＧＨｚ）の周波数帯域内で動作する。この明細書で述べる実施例には これらの周波数帯域を用いるが、この発明はＵＨＦ帯およびＳＨＦ帯全部と2.7 ＧＨｚ乃至５ＧＨｚの帯域とを含む任意のＲＦ周波数帯に同様に適用できる。送 信帯域幅および受信帯域幅はそれぞれ７ＭＨｚを始点とする3.5ＭＨｚの倍数お よび１０ＭＨｚを始点とする５ＭＨｚの倍数である。この明細書に記載したシス テムは７、１０、10.5、１４および１５ＭＨｚの帯域幅を有する。この発明の典 型的な実施例では、アップリンクとダウンリンクとの間の最小保護周波数帯は２ ０ＭＨｚであり、信号周波数帯域幅の少なくとも３倍にするのが望ましい。二重 通信分離は５０乃至１７４ＭＨｚであり、この明細書に記載した実施例では５０ 、７５、８０、９５、１７５ＭＨｚとしている。これら以外の周波数も使うこと ができる。 このシステムはスペクトラム拡散チャネルの送受信用に搬送波を中心とした互 いに異なるスペクトラム拡散帯域幅を用いることができるが、この発明は送信チ ャネルに複数スペクトラム拡散帯域幅を用い受信チャネルに複数スペクトラム拡 散帯域幅を用いたシステムに容易に拡張できる。また、送信チャネルおよび受信 チャネル両方に同一のスペクトラム拡散帯域幅を用いアップリンクおよびダウン リンクが同じ周波数帯域を占めるようにすることもできる。さらに、この発明は 、各々が互いに異なるメッセージ群をアップリンクで、ダウンリンクで、または アップリンクおよびダウンリンクの両方でそれぞれ伝送する複数ＣＤＭＡ周波数 帯域に容易に拡張できる。 拡散２進シンボル情報を、ナイキストパルス波形整形を伴う直交位相偏移変調 （ＱＰＳＫ）により無線リンク１６１乃至１６５経由で伝送する。これ以外の変 調手法、すなわちオフセットＱＰＳＫ最小位相偏移変調（ＭＳＫ）、ガウス型位 相偏移変調（ＧＰＳＫ）、Ｍ次位相偏移変調（ＭＰＳＫ）などの変調手法も用い ることができる。 無線リンク１６１乃至１６５は、アップリンクおよびダウンリンクの両方向で 伝送モードとして広帯域符号分割多元接続（Ｂ−ＣＤＭＡ）を組み入れる。多元 接続システムに用いるＣＤＭＡ（すなわち、スペクトラム拡散）通信手法は周知 であり、Donald Schilling名義の米国特許第5,228,056号「同期スペクトラム拡 散通信システムおよび方法」に記載されている。同特許記載のシステムは直接シ ーケンススペクトラム拡散手法を用いている。ＣＤＭＡ変調器は擬似雑音シーケ ンスで構成可能なスペクトラム拡散符号シーケンスを発生し、ＱＰＳＫ信号の複 素直接シーケンス変調を同相（Ｉ）チャネルおよび直交位相（Ｑ）チャネルにつ いてのスペクトラム拡散符号シーケンスによって行う。パイロット信号、すなわ ちデータによる変調を受けていないスペクトラム拡散符号を発生して被変調信号 とともに伝送する。これらパイロット信号は、同期、搬送波位相回復および無線 チャネルインパルス応答推定に用いる。加入者局ユニット１１１−１１８の各々 は符号発生器と少なくとも一つのＣＤＭＡ変調器および復調器とを含み、これら 変調器および復調器でＣＤＭＡモデムを構成する。ＲＣＳ１０４、１０５、１１ ０の各々は、少なくとも一つの符号発生器と加入者局ユニットが使用中の論理チ ャネル全部に十分なＣＤＭＡ変調器および復調器とを有する。 ＣＤＭＡ変調器はマルチパス伝搬効果の削減に適切な信号処理で信号を逆拡散 する。無線リンクはデータ速度８、１６、３２、６４、１２８および１４４kb/s の複数トラフィックチャネルをサポートする。トラフィックチャネルの接続先の 物理チャネルは６４ｋシンボル／秒の速度で動作する。これ以外のデータ速度も サポートでき、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）符号化を利用できる。ここに記載した 実施例では符号化速度１／２および拘束長７のＦＥＣを用いている。これ以外の 符号化速度および拘束長も符号発生手法との整合性を保って採用することができ る。 図１を再び参照すると、ＲＣＳ１０４は、ディジタルデータ信号送受信用に例 えば1.533Mb/sＤＳＩフォーマット、または2.048Mb/sE1フォーマットもしくはＨ ＤＳＬフォーマットの複数のＲＦリンクまたは地上リンク１３１、１３２、１３ ７経由でＲＤＵ１０２との間のインタフェースを形成する。これらは電話会杜の 標準化した通常のインタフェースであるが、この発明はこれらのディジタルデー タフォーマットだけに限られない。好例のＲＣＳ回線インタフェース（図１には 示してない）は回線符号化（ＨＤＢ３、Ｂ８ＺＳ、ＡＭＩなど）を翻訳してフレ ーム情報を抽出し、警報および施設シグナリング動作、並びにチャネル特有のル ープバックおよびパリティチェック動作を行う。これによって６４kb/sＰＣＭ符 号化または３２kb/sＡＤＰＣＭ符号化した電話トラフィックチャネルまたはＩＳ ＤＮチャネルをＲＣＳ１０４、１０５、１１０に供給し、後述の信号処理にかけ る。上記以外の音声圧縮手法も上記符号シーケンス発生手法と整合性を保って採 用できる。 この発明のシステムはＰＯＴＳサービスおよびＩＳＤＮサービスの両方につい てＲＣＳ１０４と加入者局ユニット１１１との間のベアラ速度変換もサポートす る。加入者局ユニット１１１−１１８は電話機１７０、私設交換機（ＰＢＸ）１ ７１、データ端末１７２、ＩＳＤＮインタフェース１７３またはこれら以外の図 ２Ａ−２Ｈ記載の装置とインタフェースを形成する。電話機１７０からの入力は 音声、音声帯域データおよびシグナリングを含む。この発明は複数の加入者局装 置１１１−１１８と複数のＲＣＳ１０４−１１０との間の交信に適用できるが、 以下の説明は単純化のために特定の加入者局ユニットとＲＣＳとを対象とする。 加入者局ユニットに入力された信号がディジタル信号でない場合は、加入者局ユ ニット１１１はアナログ信号をＲＣＳ１０４への送信に備えてディジタルシーケ ンスに変換する。加入者局ユニット１１２はＡＤＰＣＭなどの手法により３２kb /s以下の速度で音声データを符号化する。ＲＣＳ１０４は4.8kb/s以上の速度の 音声帯域データまたはファクシミリデータを検出し、送信用トラフィックチャネ ルのベアラ速度を変換する。また、送信前にＡ法則圧伸、μ法則圧伸を行うこと もでき、圧伸なしにすることもできる。当業者に周知のとおり、伝送容量の確保 および干渉の最小化のために空きフラグ除去などのディジタルデータ圧縮手法を 併せて用いることもできる。 ＲＣＳ１０４と加入者局ユニット１１１との間の無線インタフェースの送信電 力レベルは、ダウンリンク方向およびアップリンク方向に別々の閉ループ電力制 御方法を用いて制御する。自動順方向電力制御（ＡＦＰＣ）方法でダウンリンク 送信電力レベルを定め、自動逆方向電力制御（ＡＲＰＣ）方法でアップリンク送 信電力レベルを定める。加入者局ユニット１１１およびＲＣＳ１０４が電力制御 情報の伝達に用いる論理制御チャネルは少なくとも１６ｋＨｚの更新ずみ速度で 動作する。上記以外の実施例は、例えば６４ｋＨｚのより高いまたは低い更新ず み速度を用いる。これらのアルゴリズムによって、ユーザ送信電力は受容可能な ビット誤り率（ＢＥＲ）を維持し、電力節減のためにシステム電力を最小値に維 持し、ＲＣＳ１０４の受信点での加入者局ユニット１１１電力レベルをほぼ等し いレベルに維持することを確実にする。 このシステムは、加入者局ユニット１１１の非活性モードの期間中に維持電力 制御をオプションで用いることができる。加入者局ユニット１１１が電力節減の ための非活性状態すなわち低出力電力状態にある場合は、加入者局ユニット１１ １はＲＣＳ１０４からの維持電力制御信号に応答して初期送信電力レベル設定を 調節するようにときどき活性状態になる。維持電力制御信号は、ＲＣＳ１０４が 加入者局ユニット１１１からの受信電力レベルと現在のシステム電力レベルとを 測定し所要初期送信電力を計算して定める。この方法によって、交信開始までの 加入者局ユニット１１１のチャネル捕捉時間を短縮し、加入者局ユニット１１１ の送信電力レベルが閉ループ電力制御による送信電力抑制始動前の初期送信の期 間中に上がり過ぎて他チャネルに干渉を及ぼすことを防止する。 ＲＣＳ１０４はＥ１、Ｔ１またはＨＤＳＬインタフェースなどのインタフェー ス回線からクロック同期の供給を受ける。また、ＲＣＳ１０４は地表位置特定シ ステム（ＧＰＳ）受信機で調整可能な発振器から内部クロック信号を発生する。 ＲＣＳ１０４はグローバルパイロット符号を発生し、遠隔加入者局ユニット１１ １はこのパイロット符号を捕捉できる。ＲＣＳ１０４の送信チャネルはこのグロ ーバルパイロットチャネルにすべて同期している。ＲＣＳ１０４の内部の論理通 信チャネルに用いられる符号発生器（図１には示してない）の拡散符号位相も上 記のグローバルパイロットチャネルの拡散符号位相に同期している。同様に、Ｒ ＣＳ１０４のグローバルパイロット符号を受ける加入者局ユニット１１１−１１ ８はすべてそれぞれの内蔵符号発生器の拡散符号位相および逆拡散符号位相をグ ローバルパイロット符号に同期させる。 従来技術におけるチャネルは、通常は通信路、すなわちインタフェースの一部 であってコンテンツに関わりなくそのインタフェースの他の通信路から区別でき る通信路である。しかし、ＣＤＭＡ通信では互いに別々の通信路をそのコンテン ツで区別する。この発明における論理チャネルおよび論理サブチャネルはすべて 共通の６４ｋシンボル／秒（ksym/s）ＱＰＳＫストリームにマップする。いくつ かのチャネルは、グローバルパイロット符号から発生しそれと同様の作用をもた らす関連パイロット符号と同期している。システムパイロット信号は論理チャネ ルとは考えない。 いくつかの論理通信チャネルをＲＣＳ１０４と加入者局ユニット１１１との間 のＲＦ通信リンクで用いる。各論理通信チャネルは、固定の予め定めたスペクト ラム拡散符号か、動的に割り当てられたスペクトラム拡散符号化のいずれかの拡 散符号を有する。予め定めた符号の場合も動的に割り当てられた符号の場合も、 符号位相はグローバルパイロット符号に同期させる。 スペクトラム拡散符号はその符号の発生に用いたシードで特定する。ＲＤＵ１ ０２の内部には「一次シード」のプールがあり、その一部はグローバル一次シー ドを構成し、残りが割当て一次シードを構成する。ＲＤＵ１０２はこれらの一次 シードを所要即応式にＲＣＳ１０４に割り当てる。グローバル一次シードはセル 内のＲＣＳ１０４用のグローバルチャネル符号全部を発生する。しかし、割り当 てられた一次シードは二次割当てシードの発生に用いられる。一つの一次割当て シードが５７個の二次割当てシードを発生する。二次割当てシードの各々はＲＣ Ｓ１０４および加入者局ユニット１１１の内部の符号発生器に入力され、各通信 リンクのサポートのためのひと組の割当てチャネル符号を発生する。この好まし い実施例では、各ＲＣＳはグローバル符号および二つの一次割当てシード発生の ために一つのグローバル一次シードを受ける。したがって、ＲＣＳ１０４および その対応の加入者局ユニット１１１−１１８は二次割当てシードを１１４個まで 発生できる。各二次割当てシードは活性状態リンク用の符号発生のためにＲＣＳ １０４が割り当て、これによって１１４個以下の同時並行通信リンクに十分な符 号を供給する。 論理通信チャネルは二つの群、すなわち（１）グローバルチャネルおよび（２ ）割当てチャネルに分ける。グローバルチャネル群は、ＲＣＳ１０４から全加入 者局ユニット１１１−１１８へまたは加入者ユニット１１１−１１８からＲＣＳ １０４への伝送チャネルを加入者１１１−１１８の区別に関わりなく含む。割当 てチャネル群の中のチャネルはＲＣＳ１０４と特定の加入者局ユニット１１１と の間の交信専用のチャネルである。 グローバルチャネル群について述べると、このグローバルチャネル群は、（１ ）全加入者局ユニット１１１−１１８へのメッセージの一斉伝達および加入者局 ユニット１１１−１１８への個別呼出メッセージの一斉伝達のための一地点・多 地点間サービスを提供する一斉伝達制御論理チャネル、および（２）加入者局ユ ニット１１１−１１８がこのシステムにアクセスして割当てチャネルを得られる ようにグローバルチャネルに二地点間サービスを提供するアクセス制御論理チャ ネルに備える。この発明のＲＣＳ１０４は一つの一斉伝達制御論理チャネルおよ び多数のアクセス制御論理チャネルを有する。この発明の加入者局ユニット１１ １−１１８は少なくとも一つの一斉伝達制御論理チャネルと少なくとも一つのア クセス制御論理チャネルとを有する。 ＲＣＳ１０４に制御されるグローバル論理チャネルは、現在利用可能なサービ スおよびアクセスチャネルに関する高速変動の情報を一斉伝達する高速一斉伝達 チャネル（ＦＢＣＣＨ）、および低速変動のシステム情報および個別呼出メッセ ージを一斉伝達する低速一斉伝達チャネル（ＳＢＣＣＨ）である。 加入者局ユニット１１１はアクセスチャネル（ＡＸＣＨ）を用いてＲＣＳ１０ ４との交信を開始するとともに割当てチャネルへのアクセスを得る。各ＡＸＣＨ はＲＣＳ１０４から加入者局ユニット１１１への制御チャネル（ＣＴＣＨ）と対 になっている。ＣＴＣＨはＲＣＳ１０４が加入者局ユニット１１１によるアクセ ス試行の受信確認および応答を行うのに用いる。短アクセスパイロット（ＳＡＸ ＰＴ）および長アクセスパイロット（ＬＡＸＰＴ）をＡＸＣＨと同期して送り、 アクセスを開始してＲＣＳ１０４に時間および位相の基準を与える。ＳＡＸＰＴ は加入者局ユニット１１１がＲＣＳ１０４へのアクセスの開始のために送信電力 を漸増させている間に加入者局１１１から送信する。ＳＡＸＰＴは相対的に短い 符号であるので、ＲＣＳ１０４による加入者局ユニット１１１の高速検出を可能 にし、加入者局ユニット１１１による送信電力オーバーシュートを回避する。Ｓ ＡＸＰＴを用いた送信電力漸増の詳細は１９９６年６月２７日提出の米国特許出 願番号第08/670,162号「ＣＤＭＡシステムにおける送信電力立上りを短符号の利 用により制御する方法」に記載されており、同特許出願をここに参照してその内 容をこの明細書に組み入れる。ＲＣＳ１０４がＳＡＸＰＴを検出するまでは、加 入者局ユニット１１１は他の信号を全く送出しない。ＳＡＸＰＴを検出すると、 加入者局ユニット１１１はＬＡＸＰＴの送信を開始し、これによってＲＣＳ１０ ４に時間および位相の基準を供給し、ＲＣＳ１０４がチャネルインパルス応答を 算定できるようにする。 割当てチャネル群について述べると、この群はＲＣＳ１０４と加入者局ユニッ ト１１１との間の単一の通信リンクを制御する論理チャネルを含む。割当てチャ ネルが形成されると、アップリンク結合およびダウンリンク結合の各々について 一対の電力制御論理メッセージチャネルが設定され、接続の種類に応じて一対以 上のトラフィックチャネルが設定される。ベアラ制御機能が所要の順方向誤り制 御、ベアラ速度変換および暗号化を行う。 加入者局ユニット１１１−１１８の各々は通信リンク設定時に少なくとも一つ の割当てチャネル群を有し、ＲＣＳ１０４−１１０の各々は交信進行中の各通信 リンクに一つずつの複数チャネル群を有する。通信リンクが首尾よく設定される とその通信リンクについて論理チャネルの割当てチャネル群が形成される。割当 てチャネル群は暗号化、ＦＥＣ符号化、送信時の多重化、復号化、受信時のＦＥ Ｃ復号化および回線分離（逆多重化）を含む。 各割当てチャネル群はひと組の通信リンク利用二地点間サービスを提供し、特 定のＲＣＳ１０４と特定の加入者局ユニット１１１との間で双方向に動作する。 通信リンクのために形成した割当てチャネル群は単一通信リンク関連のＲＦ通信 チャネル経由で一つ以上のベアラを制御できる。ＩＳＤＮなどの分散データの搬 送には複数ベアラを用いる。割当てチャネル群は、高速度ファクシミリおよびモ デムサービスの場合のベアラ速度変換に際して６４kb/sＰＣＭへの切換えを容易 にするためのトラフィックチャネル２重化に即応できる。 首尾よく設定された通信リンクに形成され割当てチャネル群に含まれている割 当て論理チャネルは、専用シグナリングチャネル打合せ線（ＯＷ）、ＡＰＣチャ ネルおよびサポートされているサービスに応じた８、１６、３２または６４kb/s のベアラ速度の一つ以上のトラフィックチャネル（ＴＲＣＨ）である。音声トラ フィックについては、中程度の速度で符号化した音声ＡＤＰＣＭまたはＰＣＭを トラフィックチャネルにサポートできる。ＩＳＤＮサービス型については、二つ の６４kb/sTＲＣＨでＢチャネルを形成し、一つの１６kb/sＴＲＣＨでＤチャネ ルを形成する。代替的に、ＡＰＣサブチャネルをそれ自身のＣＤＭＡチャネルで 別個に変調するか、トラフィックチャネルまたはＯＷチャネルで時分割多重化す ることができる。 この発明の加入者ユニット１１１−１１８の各々は同時並行チャネル三つまで をサポートする。加入者局ユニットはＰＯＴＳ加入者局ユニット１１２またはＩ ＳＤＮ加入者局ユニット１１５の機能を持たせるのが好ましい。この発明によれ ばＰＯＴＳ加入者局装置ユニットはＩＳＤＮサービスをサポートしないが、帯域 幅資源はいずれのサービス型にも動的に割り当てできる。例えばＰＯＴＳ加入者 局ユニット１１２は追加のＰＯＴＳ回線をセットアップすることも切断すること もでき、ＩＳＤＮ加入者局ユニット１１５はＢチャネル搬送ベアラを動的に追加 することもできまた切断することもできる。ＰＯＴＳサービスの動的帯域幅割当 てについては、活性状態の３２kb/sAＤＰＣＭサービスがベアラ種類を３２kb/s 未符号化データから６４kb/s未符号化データに変換してファクシミリ送信をサポ ートする。ファクシミリ通信の発呼はＲＣＳ１０４が２１００Ｈｚ応答音の有無 をモニタすることによって検出する。 ＩＳＤＮサービスの動的帯域幅割当てについては、ＲＣＳ１０４がＤチャネル メッセージをモニタしてＢチャネルへの要求の発生時点および同チャネルを切断 すべき時点を判定する。ＲＣＳ１０４は、ベアラチャネル割当ての変更の必要性 を判定すると、後述の動的ベアラ割当て手順を開始する。ユーザデータへのＴＲ ＣＨ用の三つの論理チャネルのマッピングを表１に示す。 この発明による加入者局ユニット２００を図３に示す。この加入者局ユニット ２００は受信機部分２０２および送信機部分２０４を含む。ＲＣＳ１０４からの 信号をアンテナ２０６で受信し、チップ周波数の２倍に等しい帯域幅とスペクト ラム拡散システム帯域幅の中心周波数に等しい中心周波数とを有する帯域フィル タ２０８でフイルタ処理する。フィルタ２０８の出力を固定周波数（Ｆｃ）の局 部発振器を用いてミキサ２１０でベースバンド信号に周波数変換する。次に、ミ キサ２１０の出力を、各論理チャネル対応のＰＮシーケンスをＰＮＲｘ発生器２ １４中のミキサ２１２に加えることによって、スペクトラム拡散復号化する。ミ キサ２１２の出力を交信相手エンティティとの間のインタフェースを形成する符 復号器（ｃｏｄｅｃ）２１８に入力する。 例えば図２Ａ−２Ｈに示した装置で構成される交信相手のエンティティ２２０ からのベースバンド信号は符復号器２１８でパルス符号変調されている。このパ ルス符号変調は３２kb/s適応型パルス符号変調（ＡＤＰＣＭ）とするのが好まし い。このＰＣＭ信号をＰＮＴｘ発生器２２４内のミキサ２２２に供給する。ミキ サ２２２はこのＰＣＭデータ信号を論理チャネル各々につきＰＮシーケンスと乗 算する。ミキサ２２２の出力を、システムチップ周波数と等しい遮断周波数を有 する低域フィルタ２２６に加える。次に、このフィルタ２２６の出力をミキサ２ 28に加えて、もう一つの端子への搬送波周波数Ｆｃに周波数変換する。周波数変 換ずみの信号を帯域フィルタ２３０および広帯域ＲＦ増幅器２３２を通じてアン テナに導く。図には二つのアンテナ２０６、２３４を示したが、好ましい実施例 はダイプレクサと送受信用の単一のアンテナとを備える。ディジタルシグナルプ ロセッサ（ＤＳＰ）２３６で捕捉プロセスとＲｘＰＮ発生器２１４およびＴｘＰ Ｎ発生器２２４とを制御する。 この発明によって構成した複数のＲＣＳ１０４、１０５、１１０を含む基地局 １０１を図４に示す。単純化のためにＲＣＳ１０４一つだけを図示してある。基 地局１０１は受信機部分３０４を含む。加入者局ユニットからの信号をアンテナ ３０６で受信し、チップ周波数の２倍に等しい帯域幅とスペクトラム拡散システ ムの帯域幅の中心周波数に等しい中心周波数とを有する帯域フイルタ３０８でフ ィルタ処理する。フイルタ３０８の出力を、固定周波数（Ｆｃ）局部発振器を用 いて、ミキサ３１０でベースバンド信号に周波数変換する。次に、ミキサ３１０ の出力を、各符復号器においてＰＮＲｘ発生器３１４の中のミキサ３１２にＰＮ シーケンスを供給することによってスペクトラム拡散復号化する。ミキサ３１２ の出力をＲＤＵ３１８に供給する。 ベースバンド信号はＲＤＵ３１８から受ける。この信号は３２kb/sＡＤＰＣＭ 信号とするのが好ましい。ＡＤＰＣＭ信号またはＰＣＭ信号をＰＮＴｘ発生器３ ２４の中のミキサ３２２に加える。ミキサ３２２はこのＡＤＰＣＭデータ信号ま たはＰＣＭデータ信号をＰＮシーケンスと乗算する。ミキサ３２２の出力を、シ ステムチップ周波数に等しい遮断周波数を有する低域フィルタ３２６に加える。 次に、このフィルタ３２６の出力をミキサ３２８に加え、ミキサ３２８において 他の端子への搬送波周波数Ｆｃにより周波数変換する。この周波数変換ずみ信号 を帯域フィルタ３３０および広帯域ＲＦ増幅器３３２経由でアンテナ３３４に導 く。図には二つのアンテナ３０６、３３４を示してあるが、好ましい実施例では ダイプレクサと送受信用の単一のアンテナとを用いる。ディジタルシグナルプロ セッサ（ＤＳＰ）３３６はこの捕捉プロセスとＲｘＰＮ発生器３１４およびＴｘ ＰＮ発生器３２４とを制御する。 このシステムはＲＣＳ１０４と上記複数の加入者局ユニット１１１−１１８と の間の無線リンクを提供する。帯域幅をできるだけ節約するために、このシステ ムは特定の通信に必要なデータ伝送速度をサポートする周波数帯域幅を選択的に 割り当てる。それによって、このシステムは帯域幅利用の効率化を確実にする。 例えば、表１を再び参照すると、音声通話は３２kb/s適応型パルス符号変調（Ａ ＤＰＣＭ）チャネルで効率的に伝送できる。しかし、高速ファクシミリ信号また はデータ符復号器信号は伝送の信頼性確保のためには少なくとも６４kb/sＰＣＭ 信号を必要とする。また、加入者局ユニット１１５は二つの６４kb/sＢチャネル および一つの１６kb/sチャネルを含むＩＳＤＮサービスのための料金を支払いず みであるが、ＩＳＤＮ伝送容量全体を利用するのは稀である。また、発信ノード および着信ノードの用いる伝送速度も多様である。 それら発信ノードおよび着信ノードはコンピュータ、ファクシミリ送受信機、 自動着信応答装置、データ網またはこれら装置の任意の組合せから成る。データ の高信頼性伝送には、任意のデータの送信前に通信ノードの所要データ伝送速度 に通信システムを確実に切り換えることが必須である。このシステムは、ユーザ からの要求に即応して、これらデータ通信速度に帯域幅を効率的に割り当てると ともにデータ通信速度相互間の切換を動的に行うことができなければならない。 伝送速度を低速度（音声通話をサポートする）から高速度（符号化データ通信を サポートする）に変換することによって、通信チャネル経由のデータの高信頼性 高連度伝送を確実にする。また、ＩＳＤＮＤチャネルが割当てずみであり一つま たは二つのＢチャネルが要求されている場合は、通信をサポートするために符号 発生器をシステムが確実に活性化しなければならない。 ＰＯＴＳについては、基本的に二つの筋書き、すなわちベアラチャネル（ＴＲ ＣＨ）を変換するか新たなベアラチャネルを追加または切断するかの筋書きがあ る。まず、ファクシミリ伝送をサポートするためにベアラチャネルを３２kb/s符 号化ＡＤＰＣＭ型から６４kb/s未符号化ＰＣＭに変換する。次に、加入者がオフ フックしＯＡ＆Ｍ（オーバーヘッド、管理および保守）呼が進行している場合、 またはＯＡ＆Ｍ呼が起動されＰＯＴ呼が進行している場合は、新たなチャネルを 追加し、または切断する。ＯＡ＆Ｍ無音声呼の進行中に、加入者局ユニット１１ ２は、通信装置１７０（オンフック／オフフック検出器）との間のＡ／Ｂインタ フェースの変化をモニタすることによって、ユーザによる新たなＰＯＴＳ発呼を 判定できる。ＰＯＴＳへの帯域幅の動的割当ての詳細は1996年６月27日提出のLo mpほか名義の米国特許出願第08/669,775号の一部継続出願として1997年３月11日 付で提出した出願番号未付与の米国特許出願「符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通 信システム」に記載されており、同出願をここに参照してその内容全部をこの明 細書に組み入れる。 ＩＳＤＮサービスについては、帯域幅の動的割当てとは、Ｄ、ＤおよびＢベア ラチャネル構成またはＤおよびＢベアラチャネル構成においてＤチャネルおよび Ｂチャネルを必要に応じて選択的に割り当てること、およびそれらチャネルの空 き時に切断することをいう。ＩＳＤＮ Ｄチャネルは制御信号を搬送しており、 ＩＳＤＮ呼が活性状態にある間は切断できない。したがって、ＩＳＤＮサービス への帯域幅動的割当てはＢチャネルの追加および切断だけに関係する。 この発明によるＩＳＤＮサービス用帯域幅動的割当ての手順４００を図５を参 照してより詳細に説明する。ＩＳＤＮ呼が起動されると、まずＤチャネルが設定 される（ステップ４０２）。特定用途に必要な帯域幅は発呼ＩＳＤＮ装置からＤ チャネル上のメッセージ経由で被呼ＩＳＤＮ装置に伝送される（ステップ４０４ ）。これらのメッセージはＨＤＬＣフォーマットであり、ＲＣＳ１０４はこれら のメッセージをＨＤＬＣインタフェース経由でモニタする（ステップ４０６）。 ＲＣＳ１０４は所要Ｂチャネル数を算定すると（ステップ４０８）、これらベア ラチャネルの無線インタフェース経由の設定を開始する（ステップ４１０）。Ｒ ＣＳはＩＳＤＮこの期間中Ｄチャネル上のＨＤＬＣメッセージのモニタを続け（ ステップ４１２）、Ｂチャネルの接続または切断の要否を判定する。追加のＢチ ャネルの接続または切断を要する場合は、ＲＣＳ１０４は無線インタフェース経 由でベアラチャネルの設定または切断を開始する（ステップ４１４）。 ベアラチャネル設定の単純化した手順６００を示す流れ図を図６Ａおよび６Ｂ を参照して説明する。加入者局ユニット１１１はＳＡＸＰＴを送出しながら（ス テップ６０４）送信電力を急速に立ち上がらせる（ステップ６０２）。ＲＣＳ１ ０４は、ＳＡＸＰＴを検出すると（ステップ６０６）、ＦＢＣＣＨ上の交通信号 ビットを「赤」に変えて（ステップ６０８）、検出されたことを加入者局ユニッ ト１１１に伝える。ＲＣＳ１０４はＦＢＣＣＨを送信する（ステップ６１０）。 加入者局ユニット１１１はＦＢＣＣＨをモニタし（ステップ６１２）、ＦＢＣＣ Ｈ上で「交通信号」が赤になったことを認識すると送信電力急速立上げを停止す る（ステップ６１４）。次に、加入者局ユニット１１１はＬＡＸＰＴを送出しな がら（ステップ６１８）送信電力の低速立ち上げを続ける（ステップ６１６）。 ＲＣＳ１０４がＬＡＸＰＴを捕捉すると（ステップ６２０）、加入者局ユニット １１１にＣＴＣＨ上のＳＹＮＣ−ＯＫメッセージにより知らせる（ステップ６２ ２）。上記アクセス手順の送信電力立上げ部分はこれで完結する。 加入者局ユニット１１１は、ＣＴＣＨ上でＳＹＮＣ−ＯＫを受けたのち（ステ ップ６２４）、アクセス要求メッセージをＡＸＣＨ上に送出する（ステップ６２ ６）。ＲＣＳ１０４は、この要求を受けると（ステップ６２８）、ＡＸＣＨメッ セージの受信を割り当て符号シードを含むＣＴＣＨ上のメッセージで確認する（ ステップ６３０）。加入者局ユニット１１１は、割当て符号シードをＡＸＣＨ上 で搬送するベアラ確認メッセージを検出して受信確認し（ステップ６３２および ６３４）、それをＲＣＳ１０４が検出する（ステップ６３６）。ここで符号切換 を行って、加入者局ユニット１１１およびＲＣＳ１０４は割当て符号使用に同時 に切り換わる（ステップ６３８および６４０）。このようにしてベアラチャネル は設定される。 加入者局ユニット１１１とＲＣＳ１０４との間の通信の階層型プロトコルを、 開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）基準モデルの階層との対応関係と併せて図 ７に示す。物理層（ＰＨＬ）は、（１）ＣＤＭＡ符号の発生、（２）送信機と受 信機との間の同期、（３）ミディアムアクセス制御（ＭＡＣ）層へのベアラの供 給、（４）ＭＡＣの特定するＣＤＭＡ符号に基づくビットのスペクトラム拡散お よびＭＡＣの特定する電力レベルによる送信、（５）自動送信電力制御を可能に するための受信信号強度の測定、および（６）パイロット信号の発生および送信 を行う。ＭＡＣ層は、（１）順方向誤り訂正（ＦＥＣ）のための符号化および復 号化、（２）ＣＤＭＡ符号の割当て、（３）暗号化および復号化、（４）暗号化 し誤り訂正したベアラの供給、（５）ＭＡＣピア・ピア間メッセージおよびデー タのフレーム形成、誤り訂正および弁別、（６）データリンク制御（ＤＬＣ）フ レーム、並びに（７）送信電力自動制御情報の処理を行う。データリンク制御層 （ＤＬＣ）はプロトコルスタックのより高いレベルの層の間の誤りなしのリンク を提供する。 図８Ａに示すとおり、加入者局ユニット１１１とＲＣＳ１０４との間のシグナ リングは上記プロトコルのＭＡＣ層およびＤＬＣ層を関与させる。ＰＯＴＳサー ビスのためのベアラチャネルが上述のとおり設定されると、このサービスが利用 可能になり、切断されるまでまたは同時並行のＯＡ＆Ｍ呼およびＰＯＴ呼の場合 はファクシミリ送信またはもう一つの呼のサポートのための変換を要しない限り その状態に留まる。進行中のＯＡ＆Ｍ呼があり加入者局ユニット１１１がＰＯＴ Ｓサービス呼を開始する場合は、図８Ａに示した手順に入る。この図は加入者局 ユニット１１１の開始した単純化ベアラ切換方法を図解する。メッセージは加入 者局ユニット１１１のデータリンク制御層（ＤＬＣ）およびミディアムアクセス 制御層（ＭＡＣ）とＲＣＳ１０４の各対応層との間で授受される。まず、加入者 局ユニット１１１のＤＬＣ層が加入者局ユニット１１１のＭＡＣ層への切換要求 を起動し、加入者局ユニット１１１はこの切換要求をＲＣＳ１０４のＭＡＣ層に 差し向ける。ＲＣＳ１０４はＭＡＣ層経由で加入者局ユニット１１１に確認を送 り、ＲＣＳ１０４のＤＬＣ層に切換指示を送る。加入者局ユニット１１１ではＲ ＣＳ１０４からＭＡＣ層経由で送られてきた切換確認を加入者局ユニット１１１ のＤＬＣ層に転送する。 進行中のＰＯＴＳサービス呼がありＲＣＳ１０４が同じ加入者局ユニット１１ １にＯＡ＆Ｍ呼を開始したときは、図８Ｂに示した手順に入る。この図はＲＣＳ １０４の開始した単純化ベアラ切換方法を図解する。ＲＣＳ１０４は切換指示メ ッセージをＭＡＣ層経由で加入者局ユニット１１１に送る。加入者局ユニット１ １１はこのメッセージをＤＬＣ層経由で転送する。 ＩＳＤＮにおけるベアラチャネル設定を図９Ａおよび９Ｂを参照して説明する 。ステップ９０２−９４０は図６Ａおよび図６Ｂにおける対応のステップ６０２ −６４０とそれぞれ同じである。しかし、加入者局ユニット１１１およびＲＣＳ １０４が両方とも割当て符号に切り換わった（ステップ９３８および９４０）あ と、いくつかの追加のステップが必要になる。加入者局ユニット１１１およびＲ ＣＳ１０４が割り当て符号に切り換えられると（ステップ９３８および９４０） 、ＩＳＤＮ Ｄチャネルが活性状態になる。この時点で加入者局ユニット１１１ とＩＳＤＮ装置との間のインタフェースは既に活性状態にある。ＲＣＳ１０４は ＨＤＬＣフォーマットのＤチャネルメッセージのモニタを開始する（ステップ９ ４２）。ＲＣＳ１０４は、特定の用途に一つ以上のＢチャネルが必要であること を検出すると、無線インタフェース経由でこれらベアラチャネルの設定を開始す る。このプロセスは図５に示した手順に従って続けられる。この手順におけるＭ ＡＣメッセージおよびＤＬＣメッセージの流れは図８Ｂに示すのと同じである。 ＰＯＴＳおよびＩＳＤＮのためのベアラチャネルの追加または切断はＤチャネ ルメッセージの対応フィールドの中の値で指示する。したがって、図８Ｂの流れ 図はベアラチャネルの動的切換による設定にも動的切換による切断にも適合する 。 特定の実施例を部分的に詳細に参照してこの発明を上に述べてきたが、それら 詳述部分は例示のためのものであって限定を意図するものではない。この明細書 に開示したこの発明の真意と範囲を逸脱することなくこの発明の構成および動作 態様に多数の変形が可能であることは当業者に認識されよう。 流れ図の各ステップの対応訳 （図５、図６Ａ、図６Ｂ、図９Ａおよび図９Ｂ） （図５） 402 Ｄチャネルを設定する 404 発呼ＩＳＤＮ装置がＤチャネルＨＤＣＣメッセージ経由で被呼ＩＳＤＮ 装置に所要帯域幅を伝達する 406 ＲＣＳがＤチャネルＨＤＣＣメッセージをモニタする 408 ＲＣＳが交信のサポートに必要なＢベアラチャネルの数を算定する 410 ＲＣＳが所要数のＢベアラチャネルの設定を開始する 412 ＲＣＳがＩＳＤＮ呼の期間中にＤチャネルＨＤＣＣメッセージのモニタ を継続する 414 ＲＣＳがＢチャネルの設定または切断を適宜開始する （図６Ａ） 602 送信電力の急速立上り 604 ＳＡＸＰＴを送信する 606 ＳＡＸＰＴを検出 608 ＦＢＣＣＨ上の交通信号ビットを赤に変える 610 ＦＢＣＣＨを送信する 612 ＦＢＣＣＨをモニタする 614 赤の交通信号ビットを検出して送信電力の急速立上りを止める 616 送信電力の初期低速立上り 618 ＬＡＸＰＴを送信する 620 ＬＡＸＰＴを捕捉する 622 ＳＹＮＣ−ＯＫメッセージをＣＴＣＨで送信する 624 ＣＴＣＨをモニタしてＳＹＮＣ−ＯＫメッセージを検出する 626 アクセス要求メッセージをＡＸＣＨで送出する 628 ＡＸＣＨでアクセス要求メッセージを検出する （図６Ｂ） 630 ベアラ確認および割当て符号シードをＣＴＣＨで送出する 632 ＣＴＣＨをモニタしてベアラ確認および割当て符号シードを検出する 634 ベアラ確認信号の受信確認を送信する 636 ベアラ確認信号の受信確認を検出する 638 割当て符号に切換え 640 割当て符号に切換え （図９Ａ） 902 送信電力の急速立上り 904 ＳＡＸＰＴを送信する 906 ＳＡＸＰＴを検出 908 ＦＢＣＣＨ上の交通信号ビットを赤に変える 910 ＦＢＣＣＨを送信する 912 ＦＢＣＣＨをモニタする 914 赤の交通信号ビットを検出してＴｘ電力立上りを止める 916 送信電力の低速立上り 918 ＬＡＸＰＴを送信する 920 ＬＡＸＰＴを捕捉する 922 ＳＹＮＣ−ＯＫメッセージをＣＴＣＨで送信する 924 ＣＴＣＨをモニタしてＣＹＮＣ−ＯＫメッセージを検出する 926 アクセス要求メッセージをＡＸＣＨで送出する 928 ＡＸＣＨでアクセス要求メッセージを検出する （図９Ｂ） 930 ベアラ確認および割当て符号シードをＣＴＣＨで送出する 932 ＣＴＣＨをモニタしてベアラ確認および割当て符号シードを検出する 934 ベアラ確認信号の受信確認を送信する 936 ベアラ確認信号の受信確認を検出する 938 割当て符号に切換え 940 割当て符号に切換え 942 Ｄチャネルメッセージをモニタする 944 いずれかのＢチャネルが要るか否かを判定する

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年８月１３日（１９９９．８．１３） 【補正内容】 （頁第１０） ージを一斉伝達する低速一斉伝達チャネル（ＳＢＣＣＨ）である。 加入者局ユニット１１１はアクセスチャネル（ＡＸＣＨ）を用いてＲＣＳ１０ ４との交信を開始するとともに割当てチャネルへのアクセスを得る。各ＡＸＣＨ はＲＣＳ１０４から加入者局ユニット１１１への制御チャネル（ＣＴＣＨ）と対 になっている。ＣＴＣＨはＲＣＳ１０４が加入者局ユニット１１１によるアクセ ス試行の受信確認および応答を行うのに用いる。短アクセスパイロット（ＳＡＸ ＰＴ）および長アクセスパイロット（ＬＡＸＰＴ）をＡＸＣＨと同期して送り、 アクセスを開始してＲＣＳ１０４に時間および位相の基準を与える。ＳＡＸＰＴ は加入者局ユニット１１１がＲＣＳ１０４へのアクセスの開始のために送信電力 を漸増させている間に加入者局１１１から送信する。ＳＡＸＰＴは相対的に短い 符号であるので、ＲＣＳ１０４による加入者局ユニット１１１の高速検出を可能 にし、加入者局ユニット１１１による送信電力オーバーシュートを回避する。Ｓ ＡＸＰＴを用いた送信電力漸増の詳細は１９９８年１２月２５日発行の米国特許 第5,841,768号「ＣＤＭＡシステムにおける送信電力立上りを短符号の利用によ り制御する方法」に記載されている。ＲＣＳ１０４がＳＡＸＰＴを検出するまで は、加入者局ユニット１１１は他の信号を全く送出しない。ＳＡＸＰＴを検出す ると、加入者局ユニット１１１はＬＡＸＰＴの送信を開始し、これによってＲＣ Ｓ１０４に時間および位相の基準を供給し、ＲＣＳ１０４がチャネルインパルス 応答を算定できるようにする。 割当てチャネル群について述べると、この群はＲＣＳ１０４と加入者局ユニッ ト１１１との間の単一の通信リンクを制御する論理チャネルを含む。割当てチャ ネルが形成されると、アップリンク結合およびダウンリンク結合の各々について 一対の電力制御論理メッセージチャネルが設定され、接続の種類に応じて一対以 上のトラフィックチャネルが設定される。ベアラ制御機能が所要の順方向誤り制 御、ベアラ速度変換および暗号化を行う。 加入者局ユニット１１１−１１８の各々は通信リンク設定時に少なくとも一つ の割当てチャネル群を有し、ＲＣＳ１０４−１１０の各々は交信進行中の各通信 リンクに一つずつの複数チャネル群を有する。通信リンクが首尾よく設定される （頁第１５） 号化ＡＤＰＣＭ型から６４kb/s未符号化ＰＣＭに変換する。次に、加入者がオフ フックしＯＡ＆Ｍ（オーバーヘッド、管理および保守）呼が進行している場合、 またはＯＡ＆Ｍ呼が起動されＰＯＴ呼が進行している場合は、新たなチャネルを 追加し、または切断する。ＯＡ＆Ｍ無音声呼の進行中に、加入者局ユニット１１ ２は、通信装置１７０（オンフック／オフフック検出器）との間のＡ／Ｂインタ フェースの変化をモニタすることによって、ユーザによる新たなＰＯＴＳ発呼を 判定できる。ＰＯＴＳへの帯域幅の動的割当ての詳細は１９９８年８月２５日発 行の米国特許第5,799,010号「符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システム」に 記載されている。 ＩＳＤＮサービスについては、帯域幅の動的割当てとは、Ｄ、ＤおよびＢベア ラチャネル構成またはＤおよびＢベアラチャネル構成においてＤチャネルおよび Ｂチャネルを必要に応じて選択的に割り当てること、およびそれらチャネルの空 き時に切断することをいう。ＩＳＤＮ Ｄチャネルは制御信号を搬送しており、 ＩＳＤＮ呼が活性状態にある間は切断できない。したがって、ＩＳＤＮサービス への帯域幅動的割当てはＢチャネルの追加および切断だけに関係する。 この発明によるＩＳＤＮサービス用帯域幅動的割当ての手順４００を図５を参 照してより詳細に説明する。ＩＳＤＮ呼が起動されると、まずＤチャネルが設定 される（ステップ４０２）。特定用途に必要な帯域幅は発呼ＩＳＤＮ装置からＤ チャネル上のメッセージ経由で被呼ＩＳＤＮ装置に伝送される（ステップ４０４ ）。これらのメッセージはＨＤＬＣフォーマットであり、ＲＣＳ１０４はこれら のメッセージをＨＤＬＣインタフェース経由でモニタする（ステップ４０６）。 ＲＣＳ１０４は所要Ｂチャネル数を算定すると（ステップ４０８）、これらベア ラチャネルの無線インタフェース経由の設定を開始する（ステップ４１０）。Ｒ ＣＳはＩＳＤＮこの期間中Ｄチャネル上のＨＤＬＣメッセージのモニタを続け（ ステップ４１２）、Ｂチャネルの接続または切断の要否を判定する。追加のＢチ ャネルの接続または切断を要する場合は、ＲＣＳ１０４は無線インタフェース経 由でベアラチャネルの設定または切断を開始する（ステップ４１４）。 （頁第１９） 請求の範囲 １．ユーザの要求に応じてデータ通信速度を動的に切り換える無線ディジタル符 号分割多重接続（ＣＤＭＡ）通信システムにおいて、 少なくとも第１の送受信局（１０１）であって、 予め定めたデータ伝送速度の通信チャネルを設定する手段（３１８）と、 少なくとも一つのチャネルを用いて初期データ速度で通信を伝送する手段 （３３４）と、 前記通信をモニタするとともに前記通信の継続的サポートに必要な調節ずみ データ速度を算定するモニタ手段（１０４）と、 前記調節ずみデータ速度に基づき前記通信に十分な数のチャネルを割り当て る割当て手段（１０４）であって、割り当てられたチャネルの前記データ速度 の和が前記調節ずみデータ速度と少なくとも等しく前記調節ずみデータ速度と 所定の速度との和以下になるように割り当てる割当て手段（１０４）と、 前記通信の伝送を前記割り当てられたチャネルで継続し、前記送受信局（１ ０１）が前記通信の継続期間中に割当てチャネルの数を変更することによって 前記通信のためのチャネルを動的に追加または切断するようにする伝送継続手 段（３３４）と を含む第１の送受信局（１０１）を有する無線ディジタル符号分割多重接続（Ｃ ＤＭＡ）通信システム。 ２．前記設定する手段（３１８）が第１のデータ速度でＤチャネルを、前記第１ のデータ速度よりも高い第２のデータ速度でＢチャネルをそれぞれ設定する請求 項１記載の無線ディジタル符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）通信システム。 ３．前記第１のデータ速度が１６kb/sであり、前記第２のデータ速度が６４kb/s である請求項２記載の無線ディジタル符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）通信システ ム。 ４．前記通信がＩＳＤＮ通信であり、前記割当て手段（１０４）が一つのＤチャ ネルおよび前記送受信局（１０１）からの前記通信の継続的伝送のために十分な 数のＢチャネルを割り当て、前記予め定めた速度が前記第２のデータ速度に等し い請求項３記載の無線ディジタル符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）通信システム。 ５．前記通信がＩＳＤＮ通信であり、前記割当て手段（１０４）が一つのＤチャ ネルおよび前記送受信局（１０１）からの前記通信の継続的伝送のために十分な 数のＢチャネルを割り当て、前記予め定めた速度が前記第２のデータ速度に等し い請求項２記載の無線ディジタル符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）通信システム。 ６．ひと組の割当てチャネル符号が前記通信に割り当てられ、前記割当て手段（ １０４）がそれら割り当てられたチャネル符号の組の中の符号を有するチャネル を割り当てる請求項１記載の無線ディジタル符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）通信 システム。 ７．少なくとも第２の送受信局（２００）であって、 前記第１の送受信局（１０１）から前記割当てチャネルの中で前記通信を受信 する手段（２０６）を備える第２の送受信局（２００）をさらに含む請求項１記 載の無線ディジタル符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）通信システム。 ８．前記第２の送受信局（２００）が、 互いに異なるデータ伝送速度の帰路通信チャネルを設定する手段（２３６） と、 帰路通信をモニタするとともに所望の帰路データ速度を算定する手段（２３ ６）と、 前記所望の帰路データ速度に基づき、前記帰路通信への十分な数のチャネル の割当てを、前記割り当てられた帰路チャネルの全体のデータ速度が前記所望 の帰路データ速度と少なくとも等しく前記帰路データ速度と所定のデータ速度 との和よりも大きくならないように行う割当て手段（２３６）と 前記帰路通信を前記割り当てられた帰路チャネル内で伝送する手段（２３４ ）と をさらに含み、 前記第１の送受信局（１０１）が前記帰路通信を前記割り当てられた帰路チャ ネル内で受信する手段（３０６）を含む 請求項７記載の無線ディジタル符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）通信システム。 ９．前記設定する手段（２３６、３１８）の各々が第１のデータ速度でＤチャネ ルを、前記第１のデータ速度よりも高い第２のデータ速度でＢチャネルをそれぞ れ設定する請求項８記載の無線ディジタル符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）通信シ ステム。 １０．前記第１のデータ速度が１６kb/sであり前記第２のデータ速度が６４kb/s である請求項９記載の無線ディジタル符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）通信システ ム。 １１．前記通信および帰路通信がＩＳＤＮ通信であり、前記割当て手段（１０４ 、２３６）の各々が一つのＤチャネルおよび十分な数のＢチャネルを割り当て、 前記予め定めた速度が前記第２のデータ速度に等しい請求項９記載の無線ディジ タル符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）通信システム。 １２．前記第１の送受信局（１０１）が基地局、すなわち ＣＤＭＡ符号を発生し、加入者局ユニット（２００）との間の同期をとり、ベ アラを供給し、スペクトラム拡散処理を行いビットをＣＤＭＡ符号で伝送し、送 信電力自動制御を可能にするように受信信号強度を測定するとともに、パイロッ ト信号を発生し伝送する物理層と、 順方向誤り訂正のための符号化および復号化を行い、ＣＤＭＡ符号を割り当て 、通信信号の暗号化および復号化を行い、前記物理層の供給するベアラへの暗号 化 および誤り訂正を行い、ミディアムアクセス制御（ＭＡＣ）、ピア・ピア間メッ セージおよびデータのフレーム組上げ、誤り訂正および弁別を行い、制御フレー ムをリンクするとともに自動制御情報を処理するミディアムアクセス制御（ＭＡ Ｃ）層と、 前記層の間の誤りなしリンクを提供し、前記物理層経由の通信チャネルについ ての所望データ速度の最小値の算定に基づきチャネル割当ての変化を起動するデ ータリンク制御層と をさらに含む基地局である請求項７記載の無線ディジタル符号分割多重接続（Ｃ ＤＭＡ）通信システム。 １３．前記第２の送受信局（２００）が加入者局ユニット、すなわち ＣＤＭＡ符号を発生し、送受信局（１０１）との間の同期をとり、ベアラを供 給し、スペクトラム拡散処理を行いビットをＣＤＭＡ符号で伝送し、送信電力自 動制御を可能にするように受信信号強度を測定するとともに、パイロット信号を 発生し伝送する物理層と、 順方向誤り訂正のための符号化および復号化を行い、ＣＤＭＡ符号を割り当て 、通信信号の暗号化および復号化を行い、前記物理層の供給するベアラへの暗号 化および誤り訂正を行い、ミディアムアクセス制御（ＭＡＣ）、ピア・ピア間メ ッセージおよびデータのフレーム組上げ、誤り訂正および弁別を行い、制御フレ ームをリンクするとともに自動制御情報を処理するミディアムアクセス制御（Ｍ ＡＣ）層と、 前記層の間の誤りなしリンクを提供し、前記物理層経由の通信チャネルについ ての所望データ速度の最小値の算定に基づきチャネル割当ての変化を起動するデ ータリンク制御層と をさらに含む基地局である請求項１２記載の無線ディジタル符号分割多重接続（ ＣＤＭＡ）通信システム。 １４．符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）通信システムの送受信局（１０１）におい てユーザの要求するデータ通信速度に基づき帯域幅を割り当てるとともに互いに 異なる帯域幅に動的に切り換える方法であって、 (ａ)少なくとも一つのチャネルを用いて初期データ速度で通信を伝送する過 程と、 (ｂ)前記通信をモニタするとともに前記通信の継続的サポートに必要な調節 ずみデータ速度を算定する過程と、 (ｃ)前記調節ずみデータ速度に基づき前記通信に十分な数のチャネルを割り 当てる割当て過程であって、割り当てられたチャネルの前記データ速度の和が 前記調節ずみデータ速度と少なくとも等しく前記調節ずみデータ速度と所定の 速度との和以下になるように割り当てる過程と、 (ｄ)前記通信の伝送を前記割り当てられたチャネルで継続し、前記送受信局 （１０１）が前記通信の継続期間中に割当てチャネルの数を変更することによ って前記通信のためのチャネルを動的に追加または切断するようにする伝送継 続過程と を含む方法。 １５．前記過程（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）を、前記通信の期間中における新た な調節ずみデータ速度および新たなチャネル割当ての判定のために前記通信の期 間中に反復する謂求項１４記載の方法。 １６．前記送受信局（１０１）が第１のデータ速度でＤチャネルを、前記第１の データ速度よりも高い第２のデータ速度でＢチャネルをそれぞれ設定し、前記割 り当てる過程が前記Ｄチャネルと前記第２のデータ速度を前記予め定めたデータ 速度として用いた十分な数のＢチャネルとを含む請求項１４記載の方法。 １７．前記送受信局（１０１）が前記Ｄチャネルの設定をデータ速度１６kb/sで 行い、Ｂチャネルの設定をデータ速度６４kb/sで行う請求項１６記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，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，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．基地局と少なくとも一つの加入者局ユニットとを含み、基地局と加入者局ユ ニットとの間で互いに別個のデータ速度の複数の通信を伝送する無線ディジタル ＣＤＭＡ通信システムにおいて、 少なくとも一つの基地局であって、 通信をサポートするのに必要なデータ速度を算定する手段を含み前記少なく とも一つの加入者局ユニットへの伝送のために前記通信を処理する手段と、 前記算定手段に応答するデータ速度選択手段を含み複数のデータ速度のいず れか一つで通信を伝送する伝送手段と を含む基地局と、 少なくとも一つの加入者局ユニットであって、 通信をサポートするのに必要なデータ速度を算定する手段を含み前記少なく とも一つの加入者局ユニットへの伝送のために前記通信を処理する手段と、 前記算定手段に応答するデータ速度選択手段を含み複数のデータ速度のいず れか一つで通信を伝送する伝送手段と を含む加入者局ユニットと を含む無線ディジタルＣＤＭＡ通信システム。 ２．前記加入者局ユニットが第１のデータ通信速度の容量を有する通信チャネル を設定する手段と、第２のデータ通信速度で通信を行う手段とをさらに含み、前 記第１のデータ通信速度が前記第２のデータ通信速度よりも高い請求項１記載の システム。 ３．前記通信チャネルが二つのＢチャネルおよび一つのＤチャネルを含むＩＳＤ Ｎチャネルであり、前記通信のサポートに必要なデータ速度に応じて前記Ｂチャ ネルおよびＤチャネルを選択的に用いる請求項２記載のシステム。