JP2002523920A - Ｃｄｍａ通信システムにおいてさまざまなチャネル・タイプの信号を通信するための方法および装置 - Google Patents

Ｃｄｍａ通信システムにおいてさまざまなチャネル・タイプの信号を通信するための方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 符号分割多元接続通信システムにおいて、複数の通信タイプ・サービスに関連する複数のデータ・チャネル信号（１０１，１０２，１０３）を時間多重化して、時間多重化データ・チャネル信号（１０６）を生成し、これを合成して合成信号（１３６）を生成することにより、第１ユニット（１００）と第２通信ユニット（２００）との間で複数の通信タイプ・サービスを提供する。合成信号（１３６）は、第２ユニット（２００）によって受信されるべく第１ユニット（１００）から送信される。符号分離された時間多重化データ・チャネル信号（２１８）と、信号（２１８）の複数の時間多重化成分に基づいて推定される複数の信号対干渉比とを生成した後、複数の通信タイプ・サービスに相当する複数のパワー制御閾値は複数の信号対干渉比と比較される。その結果、複数の通信タイプ・サービスに相当する複数のパワー制御データ・ビットを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野） 本発明は、通信システムに関し、さらに詳しくは、符号分割多元接続通信シス
テムに関する。
【０００１】 （従来の技術） 符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システムは、基地局と多数の移動局とを含
むことができる。基地局は、対応する多数の移動局に宛てられる多数の通信チャ
ネル信号と、少なくともひとつの制御チャネル信号のパワー・レベルを調整し、
これらの信号を符号多重化(code-multiplex)して、合成信号(combined signal)
を生成する。基地局は、この合成信号をワイヤレス通信ダウンリンクを介して基
地局から移動局に送信する。
【０００２】 移動局が合成信号を受信すると、移動局は自局に割り当てられた多重化符号に
従って受信合成信号を符号分離(code-demultiplex)して、自局に宛てられた通信
チャネル情報を復元する。移動局は、符号分離された制御チャネル信号または通
信チャネル信号もしくはその両方の信号対干渉比(signal-to-interference rati
o)を測定し、その結果をパワー制御閾値と比較して、パワー制御データ・ビット
を生成する。移動局は、このパワー制御データ・ビットをワイヤレス通信アップ
リンクを介して基地局に送信する。基地局は、パワー制御制御データ・ビットに
従って、移動局に宛てられる通信チャネル信号のパワー・レベルを調整する。
【０００３】 パワー制御閾値のレベルは、受信信号の信号対干渉比が閾値に匹敵するレベル
であるとき、信号が移動局の受信部において適切なフレーム・エラー・レートに
て復調できるように、独立して決定される。パワー制御閾値のレベルは、通信シ
ステム規格によって決定されるように、適切なフレーム・エラー・レートのレベ
ルに依存する。通信チャネル信号のパワー・レベルは、適切なフレーム・エラー
・レートが維持されるように、チャネル変動(channel variations)を考慮に入れ
て調整される。さらに、通信チャネル信号のパワー・レベルは、通信システム内
のすべての移動局間で同様なパワー・レベルを維持するように調整される。
【０００４】 同様に、基地局は、アップリンクにおいて移動局から送信される信号の信号対
干渉比をパワー制御閾値と比較する。この比較の結果としてのパワー・レベル制
御データ・ビットは、ダウンリンク・トラヒック・チャネルで移動局に送信され
、移動局送信パワー・レベルを変更する。信号対干渉比が閾値未満である場合、
パワー制御データ・ビットはパワー・レベルの増加を指示し、逆の場合には、パ
ワー・レベルの減少を指示する。
【０００５】 従来技術では、通信チャネルは音声チャネル・タイプなど同じタイプであった
。従って、パワー制御データ・ビットおよびパワー制御閾値は、適切な通信リン
クを維持するために各チャネル信号のパワー・レベルを制御するのに十分であっ
た。近年、さまざまな通信規格委員会は多数の通信タイプ・サービスを同時に提
供するＣＤＭＡ通信システムを提唱している。このようなシステムは、一般に３
Ｇ−ＣＤＭＡとして知られる。この提唱のＣＤＭＡ通信システムでは、音声，映
像およびデータ・チャネル・タイプ信号は符号多重化、もしくは符号／時間多重
化され、合成信号を生成する。このような提唱通信システムおよび他の情報に関
する文書は、650 RT. Des Lucioles - Sophia Antipolis, Valbonne - FRANCEを
拠点とする欧州電気通信標準化協会（ＥＴＳＩ：European Telecommunication S
tandard Institute）に連絡することによって入手可能である。合成信号はアッ
プリンク上で移動局から、あるいはダウンリンク上で基地局から送信できる。同
時に一つの接続中である移動局および基地局は、音声，映像およびデータ情報を
通信する。通常、音声タイプ信号の通信チャネルは、映像およびデータ・タイプ
など他のタイプの通信チャネルのフレーム・エラー・レートとは異なるフレーム
・エラー・レート条件を有する。その結果、共通のパワー制御データ・ビットお
よび共通のパワー制御閾値は、すべてのチャネル・タイプのサービスについて適
切な通信リンクを維持するためすべてのチャネル・タイプ信号のパワー・レベル
を制御するのに十分ではない。
【０００６】 従って、さまざまなチャネル・タイプの通信信号の異なる条件を満たすという
問題を解決するパワー制御方式が必要とされる。
【０００７】 （好適な実施例の説明） 符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システムは、第１通信ユニットと第２通信
ユニットとの間で複数のチャネル・タイプの通信を行う。第１および第２通信ユ
ニットは、それぞれ移動局および基地局である。移動局は、複数のチャネル・タ
イプに関連する複数のデータ・チャネル信号を時間多重化して、時間多重化デー
タ・チャネル信号を生成する。さらに、移動局は、時間多重化データ・チャネル
信号および制御チャネル信号を符号多重化して、合成信号を生成する。移動局は
、この合成信号をアップリンク通信リンクを介して基地局に送信する。基地局は
、合成信号を符号分離して、符号分離された時間多重化データ・チャネル信号お
よび符号分離された制御チャネル信号を生成する。基地局は、符号分離された時
間多重化データ・チャネル信号の複数の時間多重化成分に基づいて、複数の信号
対干渉比を推定する。複数の信号対干渉比は複数のチャネル・タイプに相当し、
各時間多重化成分は一つのチャネル・タイプに相当する。基地局は、複数のチャ
ネル・タイプに相当する複数のパワー制御閾値を複数の信号対干渉比と比較する
。基地局は、この比較段階に基づいて、複数のチャネル・タイプに相当する複数
のパワー制御データ・ビットを生成する。基地局は、この複数のパワー制御デー
タ・ビットをダウンリンク信号を介して移動局に送信する。
【０００８】 本発明の一つの利点は、複数のチャネル・タイプに相当する複数のパワー制御
データ・ビットを生成することである。そのため、チャネル・タイプに相当する
各データ・チャネル信号のパワー・レベルは独立して制御できる。複数のパワー
制御閾値は複数のチャネル・タイプに相当するので、各データ・チャネル信号の
パワー・レベルは、各チャネル・タイプ・サービスについて独自のフレーム・エ
ラー・レート条件に従って制御できる。
【０００９】 移動局は、ダウンリンク通信を介して複数のパワー制御データ・ビットを受信
する。移動局は、複数のパワー制御データ・ビットに相当するアップリンク内の
複数のデータ・チャネル信号のパワー・レベルを、一つまたはそれ以上の所定の
ステップ・サイズに従って調整する。本発明の好適な実施例によれば、パワー・
レベル調整は、アップリンク内の複数のデータ・チャネル信号を時間多重化した
後に行われる。各データ・チャネル信号のパワー・レベルは、独立して調整され
る。時間多重化信号はさまざまな時間多重化成分からなり、各成分は一つのチャ
ネル・タイプに相当する。従って、各パワー制御データ・ビットは、一つの時間
多重化成分に相当する。各時間多重化成分における時間多重化信号のパワー・レ
ベルは、時間多重化成分に相当する各パワー制御データ・ビットに従って調整さ
れる。
【００１０】 基地局における複数の符号分離された時間多重化データ信号および符号分離さ
れた制御チャネル信号は、時間フレーム・フォーマットにて受信でき、各フレー
ムは複数の時間多重化スロットを有することができる。時間多重化は、チャネル
・タイプ信号を一つのスロットタイムに挿入することによって行うことができる
。そのため、スロットは各チャネル・タイプ信号の一部を含む。このような場合
、基地局は、複数のタイムスロットのうちの一つに含まれるデータに基づいて、
各信号対干渉比を測定する。従って、各タイムスロットについて、新規の複数の
信号対干渉比が測定され、パワー制御データ・ビットのステータスは各タイムス
ロット毎に更新される。一つまたはそれ以上のタイムスロットは、一つのチャネ
ル・タイプに関連するデータの通信に専用してもよく、また一つのタイムスロッ
トは一つまたはそれ以上のチャネル・タイプに専用してもよい。
【００１１】 基地局は、符号分離された時間多重化データ信号を時間分離(time-demultiple
x)して、複数のデータ・チャネル信号に相当する複数の符号／時間分離されたデ
ータ信号を生成する。基地局は、複数の符号／時間分離されたデータ信号に相当
する複数のフレーム消去(frame erasures)を判定する。フレーム消去は、チャネ
ル・タイプに関連する時間多重化信号の各成分に含まれるデータに基づく。各チ
ャネル・タイプは関連するパワー制御閾値を有するので、基地局は、チャネル・
タイプに関連するフレーム消去に基づいて、チャネル・タイプに相当する各パワ
ー制御閾値を調整する。従って、複数の通信タイプ・サービスに相当する複数の
パワー制御閾値は、その対応するフレーム消去に基づいて調整される。
【００１２】 図１を参照して、本発明の各実施例による送信機１００を示す。データ信号１
０１，１０２，１０３は、各チャネル・タイプに関連する信号である。信号１０
１は映像チャネル・タイプの映像信号であり、信号１０２は音声チャネル・タイ
プの音声信号であり、信号１０３はデータ・チャネル・タイプのデータ信号であ
る。映像信号１０１はチャネル・コーダ１０７においてチャネル符号化され、チ
ャネル符号化映像信号１０４となる。音声信号１０２および信号１０４は時間マ
ルチプレクサ１０５に入力され、時間多重化映像／音声信号１０６となる。信号
１０６はチャネル・コーダ１０７においてチャネル符号化され、信号１０８とな
る。信号１０８およびデータ信号１０３は時間マルチプレクサ１０９に入力され
、時間多重化映像／音声／データ信号１１０となる。本発明の一態様による時間
多重化信号１１０は、信号パワー利得調整器(signal power gain adjuster)１１
１を通過して、信号１１０のパワー・レベルを映像信号１０１，音声信号１０２
およびデータ信号１０３に関連する各利得設定に従って調整する。信号１１０は
時間多重化されるので、各時間多重化成分は独立した利得設定を有する。信号１
１０の利得レベルを調整した後、パワー利得調整器１１１は時間多重化データ・
チャネル信号１１２を生成する。信号１１２および制御チャネル信号１１３は、
符号マルチプレクサ１１５を介して符号多重化され、合成信号１３６となる。各
信号１１２，１１３は、独自に割り当てられた直交符号(orthogonal code)を有
する。
【００１３】 図２を参照して、本発明の各実施例による受信機２００を示す。ワイヤレス・
リンクを介した合成信号は、アンテナ２０１にて受信される。受信機フロントエ
ンド２０２は、受信信号を符号デマルチプレクサ２０４による処理に適した受信
信号２０３に変換する。符号デマルチプレクサ２０４は、符号分離された制御チ
ャネル信号２０６およびデータ・チャネル信号２０５をそれぞれ生成する。時間
多重化フォーマットであるデータ・チャネル信号２０５は、利得／位相推定器(g
ain and phase estimator)２０９によって処理され、時間多重化信号２１５とな
る。制御信号２０６は、信号２１５の位相を推定するために利得／位相推定器２
０９によって用いられる。本発明の一態様によれば、信号２１５は時間多重化フ
ォーマットなので、利得／位相推定器２０９は映像，音声およびデータ信号に関
連する複数の利得設定を利用して、信号２１５の各時間多重化成分に相当する利
得を推定する。信号２１５は、映像，音声およびデータ・チャネル・タイプから
なる時間多重化信号である。信号２１５は、信号２１６，２１７など他のレーキ
受信機信号(Rake receiver signals)とともに、ダイバーシチ・レーキ合成器(di
versity RAKE combiner)２１４において合成され、データ・チャネル時間多重化
信号２１８となる。信号２１８の信号対干渉比は、各タイムスロットについて推
定器２１９において推定される。信号２１８は各チャネル・タイプの時間多重化
信号なので、推定器２１９はチャネル・タイプに関連する信号２１８の時間多重
化成分に基づいて、各信号対干渉比を推定する。推定された信号対干渉比は、ブ
ロック２９０において対応する複数のパワー制御閾値と比較され、複数のパワー
制御データ・ビット２８０を生成する。複数のチャネル・タイプに相当する複数
のパワー制御データ・ビット２８０は、映像，音声およびデータ信号パワー・レ
ベルの調整のために送信ユニットに送信される。信号２１８は時間デマルチプレ
クサ２２０において時間分離され、データ信号２２１および信号２２２となる。
信号２２２はデコーダ２２４においてチャネル復号され、信号２２５になる。信
号２２５は時間デマルチプレクサ２２６を通過して、音声信号２２７および信号
２２８となる。信号２２８はチャネル・デコーダ２２９において復号され、映像
信号２３０になる。
【００１４】 本発明の各実施例による送信機および受信機を図３および図４に示す。図３お
よび図４を参照して、符号分割多元接続通信システムは、チャネル・コーダ３８
０および加算器３８１において第１制御チャネル信号３０４と、映像信号３０１
，音声信号３０２，データ信号３０３などの複数のデータ・チャネル信号とを符
号多重化して、合成信号３９０を生成することにより、第１通信ユニット３００
と第２通信ユニット４００との間で複数の通信タイプ・サービスを提供する。合
成信号３９０は、第２ユニット４００によって受信されるべく第１ユニット３０
０から送信される。第１または第２ユニットは、通信システムにおける基地局ま
たは移動局のいずれでもよい。アンテナ４０２において合成信号３９０を受信し
、この合成信号を無線周波数フロントエンド４０１において適切に変換した後、
ユニット４００の残りの部分において処理するのに適した信号４９２が生成され
る。第２ユニット４００は、符号デマルチプレクサ（逆拡散器(despreader)およ
び復調器）４０３において信号４９２を符号分離して、複数の符号分離された信
号４１１〜４１３と、符号分離された第１制御チャネル信号４１４とを生成する
。信号４１１〜４１４は位相／利得推定器４２０に入力される。位相／利得推定
器４２０は、ダイバーシチ合成動作のためにコヒーレント合成器を含んでもよい
。複数の通信タイプ・サービスに相当する位相／利得補正されたダイバーシチ合
成信号４２１〜４２３が生成される。本発明によれば、複数の信号対干渉比は、
推定器４３１〜４３３において信号４２１〜４２３に基づいて推定され、この複
数の信号対干渉比は、比較器４４１〜４４３において複数の通信タイプ・サービ
スに相当する複数のパワー制御閾値と比較される。その結果、比較器４４１〜４
４３は、複数の通信タイプ・サービスに相当する複数のパワー制御データ・ビッ
ト４５１〜４５３を生成する。信号４２１〜４２３はデコーダ４６１〜４６３に
おいて復号され、信号４７１〜４７３となる。信号４７１〜４７３は、映像，音
声およびデータなど複数の通信タイプ・サービスに関連する。そのため、本発明
の利点によれば、それぞれ複数の通信タイプ・サービスは、各信号について適切
なフレーム・エラー・レートを独立して維持するための対応するパワー制御デー
タ・ビットを有する。
【００１５】 複数のパワー制御データ・ビット４５１〜４５３は、少なくとも第２制御チャ
ネル信号を介してユニット４００から送信される。第１ユニットであるユニット
３００は、第２制御チャネル信号を介して複数のパワー制御データ・ビット４５
１〜４５３を受信する。複数のパワー制御データ・ビット４５１〜４５３は、複
数のパワー制御データ・ビット３５１〜３５３に変換される。ユニット３００は
、複数のパワー制御データ・ビット３５１〜３５３に基づいて複数のデータ・チ
ャネル信号３０１〜３０３のパワー・レベルを調整する。制御チャネル信号３０
４は、それ自体の独立したあるいは固定した利得調整データ・ビット３５４を有
してもよい。
【００１６】 複数の符号分離されたデータ信号４１１〜４１３および符号分離された第１制
御チャネル信号４１４がフレーム・フォーマットであり、各フレームが複数のタ
イムスロットを有する場合、複数の信号対干渉比はこれら複数のタイムスロット
のうちの一つに関連する。さらに、第２ユニットであるユニット４００は、複数
の通信タイプ・サービスに相当する複数の符号分離されたデータ信号に基づいて
、複数のフレーム消去を判定し、これら複数のフレーム消去に基づいて複数のパ
ワー制御閾値を調整する。複数のフレーム消去は、複数の通信サービスの品質を
指示してもよい。
【００１７】 以上、本発明について特定の実施例を参照して図説してきたが、当業者であれ
ば、形態および詳細のさまざまな変更は発明の精神および範囲から逸脱せずに可
能であることが理解されよう。全ての手段または段階ならびに特許請求の範囲に
おける機能要素の対応する構造，材料，行為および同等は、具体的に請求される
他の請求要素と組み合わせて機能を実行するための任意の構造，材料または行為
を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の各実施例による送信器１００を示す
【図２】 本発明の各実施例による受信機２００を示す。
【図３】 本発明の各実施例による送信器３００を示す
【図４】 本発明の各実施例による受信機４００を示す。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の通信タイプ・サービスに関連する複数のデータ・チャ
    ネル信号を時間多重化して、時間多重化データ・チャネル信号を生成し、かつ前
    記時間多重化データ・チャネル信号と制御チャネル信号とを符号多重化して、合
    成信号を生成し、かつ第２通信ユニットによって受信されるべく前記合成信号を
    第１通信ユニットから送信することによって、前記第１通信ユニットと前記第２
    通信ユニットとの間で複数の通信タイプ・サービスを提供する符号分割多元接続
    通信システムにおける方法であって： 前記合成信号を符号分離して、符号分離された時間多重化データ・チャネル信
    号および符号分離された制御チャネル信号を生成する段階； 前記複数の通信タイプ・サービスに相当する複数のパワー制御閾値を、前記複
    数の通信タイプ・サービスに相当する前記符号分離された時間多重化データ・チ
    ャネル信号の時間多重化成分に基づいて推定された複数の信号対干渉比と比較す
    る段階； 前記比較する段階に基づいて、前記複数の通信タイプ・サービスに相当する複
    数のパワー制御データ・ビットを生成する段階； 前記複数のパワー制御データ・ビットを前記第２ユニットから前記第１ユニッ
    トに送信する段階； によって構成されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記第１ユニットにおいて、前記複数のパワー制御データ・
    ビットを受信する段階； 前記複数のデータ・チャネル信号を時間多重化した後に、前記複数のパワー制
    御データ・ビットに相当する前記複数のデータ・チャネル信号のパワー・レベル
    を調整する段階； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 第１制御チャネル信号と、複数の通信タイプ・サービスに関
    連する複数のデータ・チャネル信号とを符号多重化して、合成信号を生成し、か
    つ第２通信ユニットによって受信されるべく前記合成信号を第１通信ユニットか
    ら送信することによって、前記第１通信ユニットと前記第２通信ユニットとの間
    で複数の通信タイプ・サービスを提供する符号分割多元接続通信システムにおけ
    る方法であって： 前記合成信号を符号分離して、複数の符号分離されたデータ信号および符号分
    離された第１制御チャネル信号を生成する段階； 前記複数の通信タイプ・サービスに相当する複数のパワー制御閾値を、対応す
    る前記複数の符号分離されたデータ・チャネル信号に基づいて推定された複数の
    信号対干渉比と比較する段階； 前記比較する段階に基づいて、前記複数の通信タイプ・サービスに相当する複
    数のパワー制御データ・ビットを生成する段階； 少なくとも第２制御チャネル信号を介して、前記複数のパワー制御データ・ビ
    ットを前記第２ユニットから送信する段階； によって構成されることを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 前記第２制御チャネル信号を介して、前記第１ユニットにお
    いて前記複数のパワー制御データ・ビットを受信する段階； 前記複数のパワー制御データ・ビットに相当する前記複数のデータ・チャネル
    信号のパワー・レベルを調整する段階； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記複数の符号分離されたデータ信号および前記符号分離さ
    れた第１制御チャネル信号はフレーム・フォーマットであり、各フレームは複数
    のタイムスロットを有し、前記複数の信号対干渉比は前記複数のタイムスロット
    のうちの一つに関連することを特徴とする請求項３記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記複数の通信タイプ・サービスに相当する前記複数の符号
    分離されたデータ信号に基づいて、複数のフレーム消去を判定する段階； 前記複数のフレーム消去に基づいて、前記複数のパワー制御閾値を調整する段
    階； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記複数のフレーム消去は、前記複数の通信サービスの品質
    を指示することを特徴とする請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記信号対干渉比は、前記符号分離されたデータ・チャネル
    信号および前記符号分離された第１制御チャネル信号に基づいて推定されること
    を特徴とする請求項３記載の方法。
  9. 【請求項９】 第１制御チャネル信号と、複数の通信タイプ・サービスに関
    連する複数のデータ・チャネル信号とを符号多重化して、合成信号を生成し、か
    つ第２通信ユニットによって受信されるべく前記合成信号を第１通信ユニットか
    ら送信することによって、前記第１通信ユニットと前記第２通信ユニットとの間
    で複数の通信タイプ・サービスを提供する符号分割多元接続通信システムにおけ
    る装置であって： 前記合成信号を符号分離して、複数の符号分離されたデータ信号および符号分
    離された第１制御チャネル信号を生成する手段； 前記複数の通信タイプ・サービスに相当する複数のパワー制御閾値を、対応す
    る前記複数の符号分離されたデータ・チャネル信号に基づいて推定された複数の
    信号対干渉比と比較する手段； 前記比較する手段に基づいて、前記複数の通信タイプ・サービスに相当する複
    数のパワー制御データ・ビットを生成する手段； 少なくとも第２制御チャネル信号を介して、前記複数のパワー制御データ・ビ
    ットを前記第２ユニットから送信する手段； によって構成されることを特徴とする装置。
  10. 【請求項１０】 前記第２制御チャネル信号を介して、前記第１ユニットに
    おいて前記複数のパワー制御データ・ビットを受信する手段； 前記複数のパワー制御データ・ビットに相当する前記複数のデータ・チャネル
    信号のパワー・レベルを調整する手段； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項９記載の装置。
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