JP2003530720A - アクセス送信のための高速信号捕捉および同期化 - Google Patents

アクセス送信のための高速信号捕捉および同期化

Info

Publication number
JP2003530720A
JP2003530720A JP2000519962A JP2000519962A JP2003530720A JP 2003530720 A JP2003530720 A JP 2003530720A JP 2000519962 A JP2000519962 A JP 2000519962A JP 2000519962 A JP2000519962 A JP 2000519962A JP 2003530720 A JP2003530720 A JP 2003530720A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
stage
preamble
code
modulated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000519962A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4138241B2 (ja
Inventor
ゼハビ、エフライム
スキナー、ゴードン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qualcomm Inc
Original Assignee
Qualcomm Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qualcomm Inc filed Critical Qualcomm Inc
Publication of JP2003530720A publication Critical patent/JP2003530720A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4138241B2 publication Critical patent/JP4138241B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073—Synchronisation aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073—Synchronisation aspects
    • H04B1/7075—Synchronisation aspects with code phase acquisition
    • H04B1/70751—Synchronisation aspects with code phase acquisition using partial detection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073—Synchronisation aspects
    • H04B1/7075—Synchronisation aspects with code phase acquisition
    • H04B1/7077—Multi-step acquisition, e.g. multi-dwell, coarse-fine or validation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2628—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using code-division multiple access [CDMA] or spread spectrum multiple access [SSMA]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073—Synchronisation aspects
    • H04B1/7075—Synchronisation aspects with code phase acquisition
    • H04B1/708—Parallel implementation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097—Interference-related aspects
    • H04B1/71—Interference-related aspects the interference being narrowband interference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2201/00—Indexing scheme relating to details of transmission systems not covered by a single group of H04B3/00 - H04B13/00
    • H04B2201/69—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general
    • H04B2201/707—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation
    • H04B2201/70702—Intercell-related aspects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 複数のステージで送信されるアクセスプローブ（５００）を使用するアクセス送信のタイミングを高速で捕捉するシステムおよび方法。アクセスプローブプリアンブル（５２０）の第１ステージ（５６０）はショート疑似雑音（ＰＮ）コード対で拡散される。アクセスプローブプリアンブル（５２０）の第１ステージ（５７０）はショートＰＮコード対とロングＰＮコードの両方で拡散される。複数のステージ（５６０，６７０）でアクセスプローブ（５００）を送信すると仮定数が減少し、したがってアクセスプローブ（５００）を捕捉しようとしている受信機により要求される時間が減少する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多元接続スペクトル拡散通信システムおよびネットワークに関す
る。特に、この発明はスペクトル拡散通信システム中で受信されたアクセスチャ
ネル送信信号のタイミングの不確実性を解決することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
非常に多数のシステムユーザ間に情報を送信するために、さまざまな多元接続
通信システムおよび技術が開発されてきている。しかしながら、符号分割多元接
続（ＣＤＭＡ）通信システム中で使用される技術のようなスペクトル拡散変調技
術は、特に非常に多数の通信システムユーザに対してサービスを提供する際に、
他の変調方式に対して顕著な効果を奏する。このような技術は、“衛星または地
上中継器を使用するスペクトル拡散多元接続通信システム”とのタイトルの下で
１９９０年２月１３日に発行された米国特許第４，９０１，３０７号および“個
々の受信者の位相時間およびエネルギを追跡するためにスペクトル拡散通信シス
テムにおいてフルスペクトル送信電力を使用する方法および装置”とのタイトル
の下で１９９７年１１月２５日に発行された米国特許第５，６９１，９７４号の
教示に開示されており、両特許は本発明の譲受人に譲渡され、参照によりここに
組み込まれている。
【０００３】 先に言及した特許は多元接続通信システムを開示しており、この通信システム
では非常に多数の一般的な移動または遠隔システムユーザがそれぞれ少なくとも
１つのトランシーバを使用して、公衆電話交換ネットワークのような他のシステ
ムユーザあるいは他の接続されたシステムのユーザと通信している。トランシー
バはゲートウェイおよび衛星、または（セルサイトあるいはセルとしても呼ばれ
ることがある）地上基地局を通して通信する。
【０００４】 基地局はセルをカバーし、一方衛星は地球表面上のフットプリントまたはスポ
ットをカバーする。いずれのシステムにおいても、容量利得はカバーされている
地理的領域をセクタ区分、すなわち細分することにより達成することができる。
セルは基地局において指向性アンテナを使用することにより“セクタ”に分割す
ることができる。同様に、衛星のフットプリントはビーム成形アンテナシステム
の使用により地理的に“ビーム”に分割することができる。カバレッジ領域を細
分するこれらの技術は、相対アンテナ指向性または空間分割多重化を使用して分
離を生み出すものとして考えることができる。さらに、利用可能な帯域幅がある
とした場合、これらを細分したもののそれぞれ、すなわちセクタまたはビームの
いずれかは、周波分割多重化（ＦＤＭ）の使用を通して複数のＣＤＭＡチャネル
に割り当てることができる。衛星システムでは、各ＣＤＭＡチャネルは“サブビ
ーム”として呼ばれる。その理由は“ビーム”当たりにこれらがいくつか存在す
るからである。
【０００５】 ＣＤＭＡを使用する通信システムでは、独立したリンクを使用してゲートウェ
イまたは基地局との間に通信信号を送信する。フォワードリンクは基地局または
ゲートウェイからユーザ端末への通信リンクに関係しており、信号はゲートウェ
イまたは基地局で発生され、システムユーザに送信される。リバースリンクはユ
ーザ端末からゲートウェイまたは基地局への通信リンクに関係しており、信号は
ユーザ端末で発生され、ゲートウェイまたは基地局に送信される。
【０００６】 リバースリンクは、アクセスチャネルとリバーストラフィックチャネルの少な
くとも２つの独立したチャネルから構成されている。アクセスチャネルは時間的
に分離されており、ゲートウェイまたは基地局への通信を開始し、またはこれら
からの通信に応答するために、１つ以上のユーザ端末により使用される。この通
信プロセスはアクセス送信としてあるいは“アクセスプローブ”として呼ばれる
。リバーストラフィックチャネルは、“通話”あるいは通話セットアップ中にユ
ーザ端末から１つ以上のゲートウェイまたは基地局にユーザおよびシグナリング
情報を送信するために使用される。アクセスチャネル、メッセージおよび通話に
対する構造またはプロトコルは“デュアルモードワイドバンドスペクトル拡散セ
ルラシステムのための移動局−基地局互換性標準規格”と題する電気通信工業協
会ＩＳ−９５標準規格にさらに詳細に説明されており、これは参照によりここに
組み込まれている。
【０００７】 典型的なスペクトル拡散通信システムでは、通信信号として送信するために搬
送波上に変調する前に、１つ以上の予め選択された疑似雑音（ＰＮ）コードシー
ケンスを使用して、予め定められたスペクトル帯域に対してユーザ情報信号を変
調すなわち“拡散”する。ＰＮ拡散処理、すなわち技術的によく知られているス
ペクトル拡散送信の方法は、データ信号のものよりもかなり広い帯域幅を持つ送
信信号をもたらす。フォワードリンクでは、ＰＮ拡散コードまたはバイナリシー
ケンスを使用して、パルチパス信号間とともに、異なる基地局によりあるいは異
なるビームに対して送信された信号間を識別する。これらのコードは一般的に所
定のセル、ビームあるいはサブビーム内のすべての通信信号により共有される。
【０００８】 ある通信システムでは、リバースリンクトラフィックおよびアクセスチャネル
の両方に対して、同じセットのフォワードリンクＰＮ拡散コードをリバースリン
クでも使用する。他の提案されている通信システムでは、フォワードリンクとリ
バースリンク間で異なるセットのＰＮ拡散コードを使用する。さらに別の通信シ
ステムでは、リバースリンクトラフィックとアクセスチャネル間で使用するため
の異なるセットのＰＮ拡散コードが提案されている。
【０００９】 ＰＮ拡散は１対の疑似雑音（ＰＮ）コードシーケンス、すなわちＰＮコード対
を使用して、情報信号を変調すなわち“拡散”することにより達成される。一般
的に、１つのＰＮコードシーケンスを使用して同位相（Ｉ）チャネルを変調し、
他のＰＮコードシーケンスを使用して直角位相（Ｑ）チャネルを変調する。この
ＰＮ変調すなわちエンコーディングは、情報信号が搬送波信号により変調されて
、ゲートウェイまたは基地局によりフォワードリンク上で通信信号として送信さ
れる前に生じる。ＰＮ拡散コードはショートＰＮコードまたはシーケンスとして
も呼ばれることがある。その理由は通信システムにより使用される他のＰＮコー
ドまたはコードシーケンスと比較した場合に比較的“ショート”であるからであ
る。
【００１０】 特定の通信システムはフォワードリンクまたはリバースリンクチャネルのいず
れが使用されているかに応じていくらかの長さのショートＰＮシーケンスを使用
する。フォワードリンクに対して、ショートＰＮコードは一般的に２10から２15 チップまでの長さを持つ。これらのショートＰＮコードを使用してさまざまな衛
星、またはゲートウェイおよび基地局により送信される信号間を識別する。さら
に、所定のショートＰＮコードのタイミングオフセットを使用して、特定の衛星
またはセルのビーム間を識別する。
【００１１】 衛星システムのリバースリンクに対して、ショートＰＮコードはおよそ２8チ
ップのシーケンス長を持つ。フォワードリンクで使用される“より長い”ショー
トＰＮコードに関係する複雑さをもたらすことなく、これらのショートＰＮシー
ケンスを使用して、通信システムにアクセスしようとしているユーザ端末をゲー
トウェイ受信機が迅速にサーチできるようにする。この説明のために、“ショー
トＰＮコード”はリバースリンクで使用されるショートＰＮコードシーケンス（
２8チップ）に言及する。
【００１２】 チャネル化コードとして呼ばれる他のＰＮコードシーケンスを使用して、セル
またはサブビーム内で異なるユーザ端末により送信される通信信号間を識別する
。ＰＮチャネル化コードはロングコードとしても呼ばれる。その理由は通信シス
テムにより使用される他のＰＮコードと比較した場合に比較的“ロング”である
からである。ロングＰＮコードは一般的におよそ２42チップの長さを持つ。一般
的に、ショートＰＮコードにより変調されて、その後にアクセスプローブとして
ゲートウェイまたは基地局に送信される前に、アクセスメッセージはロングＰＮ
コード、すなわちこのようなコードの特定の“マスクされた”バージョンにより
変調される。しかしながら、ショートＰＮコードおよびロングＰＮコードはアク
セスメッセージを変調する前に組み合わされることもある。
【００１３】 ゲートウェイまたは基地局の受信機がアクセスプローブを受信したとき、受信
機はアクセスプローブを逆拡散してアクセスメッセージを獲得しなければならな
い。これは仮定を形成することにより達成される。すなわちどのロングＰＮコー
ドとどのショートＰＮコード対が受信されたアクセスメッセージを変調したかに
ついて推測することにより達成される。所定の仮定とアクセスプローブとの間の
相関関係が発生されて、アクセスプローブに対してどの仮定が最高の評価である
かが決定される。一般的に予め定められたしきい値に対して最高の相関関係を生
み出す仮定が選択された仮定である。いったん適切な仮定が決定されると、選択
された仮定を使用してアクセスプローブが逆拡散され、アクセスメッセージが獲
得される。
【００１４】 このタイミングの不確実性はスペクトル拡散通信システムに対して問題を提起
する。このタイミングの不確実性はＰＮコードシーケンスの開始における不確実
性、すなわちコードの開始点またはタイミングにおける不確実性に対応している
。タイミングの不確実性が増加すると、ＰＮコードシーケンスの開始を決定する
ためにさらに多くの仮定を形成する必要がある。これらの通信システムにおける
信号の適切な復調は、さまざまなＰＮコードシーケンスが受信信号のどこで開始
するかを“知る”ことに基づいて決定される。ＰＮコードシーケンスの開始を認
識するに、あるいはそれらの各タイミングに適切に同期化するのに失敗すると、
受信信号の復調が失敗することになる。
【００１５】 しかしながら衛星通信システムでは、ユーザ端末と衛星中継器との間の距離が
変化するために、アクセスプローブを捕捉するのが特に困難である。衛星が地球
を旋回しているとき、ユーザ端末と衛星との間の距離はかなり変化する。最大距
離は衛星がユーザ端末に対して水平に位置しているときに生じる。最小距離は衛
星がユーザ端末の真上に位置しているときに生じる。この距離変動は２０ミリ秒
（ｍｓ）までのアクセスプローブの一方向（すなわちユーザ端末からゲートウェ
イへ）のタイミングに不確実性を生成する。システムに応じて、この不確実性は
さらに多くなる。
【００１６】 タイミングの不確実性を解決するために、ゲートウェイ受信機は数万の仮定を
サーチする必要があるかもしれない。このサーチは実行するのに数秒かかるかも
しれず、通信リンクを確立するのに遅延が生じ、これはユーザにとって許容でき
ない。さらに、通信システムにおけるチャネル数が制限されていることから、特
定のユーザは数分間通信システムにアクセスする機会を実際に失うかもしれない
。その理由は最初に１人以上の他のユーザがリンクまたは通話を確立するからで
ある。
【００１７】 同様な状況はスロット化されたＡＬＯＨＡアクセス信号プロトコルまたは技術
を使用する通信システムで生じる。この技術では、アクセスチャネルは信号を受
信するために使用される一連の固定長フレームまたはタイムスロットに分割され
る。アクセス信号は一般的に“パケット”として構成され、これはプリアンブル
とメッセージ部分からなり、捕捉されるタイムスロットの始まりで到着しなけれ
ばならない。特定のフレーム期間中にアクセスプローブを捕捉するのに失敗する
と、アクセスを要求している送信機がアクセスプローブを再送信して、後続フレ
ーム中で受信機がアクセスプローブを再度検出できるようにしなければならない
ことになる。同時に到着する複数のアクセス信号は“衝突”し、捕捉されず、両
方を再送信することが必要となる。いずれのケースでも、最初の試みが失敗した
ときの後続するアクセス送信のタイミングは、ランダム数のタイムスロットまた
はフレームに等しい遅延時間に基づく。プローブ捕捉における遅延の長さは、さ
まざまな仮定をスキャンするために受信機中の捕捉回路をリセットする際、およ
び先に言及したように他のプローブが最初に捕捉される際の何らかの遅延により
増加する。最終的に、タイミングの不確実性が解決されないのであれば、アクセ
スプローブは決して捕捉されないかもしれず、少なくとも実用的な時間制限内に
は捕捉されないかもしれない。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】 必要とされるものは、予測されるタイミングの不確実性の存在下で、スペクト
ル拡散通信システム中のアクセスプローブを高速で捕捉するシステムおよび方法
である。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明はスペクトル拡散通信システム中で送信しているユーザ端末からのアク
セスプローブを高速で捕捉し同期化する新規で改善されたシステムおよび方法で
ある。アクセスプローブはショート疑似雑音（ＰＮ）コード対とロングＰＮコー
ドの両者で最初に拡散されるのではなく、アクセスプローブは複数のステージで
拡散される。第１ステージ中に、ヌルデータから構成されているアクセスプロー
ブのプリアンブルは最初にショートＰＮコード対のみで拡散される。第２ステー
ジ中に、アクセスプローブのプリアンブルはショートＰＮコード対とロングＰＮ
コードの両方により拡散される。
【００２０】 複数のステージでアクセスプローブを拡散する目的は、アクセスプローブにお
けるタイミングの不確実性を解決するのに受信機に要求される仮定の全体数を減
少させるためである。アクセスプローブの第１ステージ中では、受信機は粗サー
チ機能または動作を使用して、プリアンブルのヌルデータを変調したショートＰ
Ｎコードを決定する。ショートＰＮコード対の決定は、ショートＰＮコード対の
長さの関数としてタイミングの不確実性を部分的に解決する。
【００２１】 アクセスプローブの第２ステージ中で、使用されているショートＰＮコード対
を受信機が決定した後に、受信機は微サーチ機能または動作を使用して、ショー
トＰＮコード対とロングＰＮコードの両方によっても拡散されたプリアンブルの
ヌルデータを変調したロングＰＮコードを決定する。ロングＰＮコードの決定は
アクセスプローブのタイミング不確実性を完全に解決する。
【００２２】 本発明の特徴は、アクセス信号またはプローブを捕捉する際に受信機により要
求される仮定の全体数を減少させることである。仮定数の減少はアクセスプロー
ブを捕捉するのに必要な時間量を減少させることになる。したがって、ユーザ端
末は従来の技術を使用するシステムと比較した場合に通信システムにアクセスす
る際にかなり短い遅延しか受けない。仮定数の減少はユーザ端末とゲートウェイ
との間の接続を確立する確率も増加させる。
【００２３】 本発明の特徴、目的および効果は、同じ参照文字が全体を通して対応したもの
を識別している図面とともに以下に述べられた詳細な説明からさらに明らかにな
るであろう。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明は、スペクトル拡散通信システムにおいてアクセスプローブを高速に捕
捉するシステムおよび方法に向けられている。本発明の１実施形態では、捕捉さ
れているアクセスプローブはユーザ端末または移動局からゲートウェイまたは基
地局に送信される。
【００２５】 典型的なＣＤＭＡ通信システムでは、予め規定された地理的領域すなわちセル
内の基地局はいくつかのスペクトル拡散モデムか、送信機モジュールおよび受信
機モジュールのいずれかを使用して、基地局のサービスエリア内のシステムユー
ザに対する通信信号を処理する。各受信機モジュールは一般的にデジタルスペク
トル拡散データ受信機と少なくとも１つのサーチャー受信機とともに関連する復
調器などを使用する。典型的な動作中、基地局における、特定の送信機モジュー
ルと特定の受信機モジュール、あるいはモデムがユーザ端末に割り当てられ、基
地局とユーザ端末間の通信信号の伝送に対応する。あるケースでは、複数の受信
機モジュールを使用して、ダイバーシティ信号処理に対応する。
【００２６】 衛星を使用する通信システムに対して、送信機モジュールおよび受信機モジュ
ールは、衛星を通して通信信号を送信することによりシステムユーザと通信する
ゲートウェイまたはハブとして呼ばれる基地局に一般的に配置される。さらに、
衛星またはゲートウェイと通信して、システムのワイドトラフィック制御および
信号同期化を維持する他の関連コンロトールセンターがあってもよい。
【００２７】 Ｉ．システムの概観 本発明にしたがって構成され、動作するワイヤレス通信システムの例が図１に
示されている。通信システム１００は、ワイヤレスデータ端末または電話機を有
する（ユーザ端末１２６および１２８として示されている）ユーザ端末と通信す
る際に、スペクトル拡散変調技術を利用する。地上システムでは、通信システム
１００は（基地局１１４および１１６として示されている）システム基地局を通
してユーザ端末１２６および１２８と通信する。大都市エリア中のセルラ電話機
タイプのシステムは、地上ベースの中継器を使用して数千のユーザ端末１２６お
よび１２８を取り扱う数百の基地局１１４および１１６を持つかもしれない。
【００２８】 移動局すなわちユーザ端末１２６および１２８はそれぞれ、これらに限定され
ないが、セルラ電話機、データトランシーバまたは送信デバイス（例えば、コン
ピュータ、パーソナルデジタルアシスタンス、ファクシミリ）、ページングまた
は位置決定受信機のようなワイヤレス通信デバイスを有するあるいは具備する。
一般的に、このようなユニットは望まれるようにハンドヘルド型あるいは車載型
のいずれかである。これらのユーザ端末は移動体として説明されているが、本発
明の教示は遠隔ワイヤレスサービスが望まれる固定ユニットや他のタイプの端末
にも適用できることも理解される。この後者のタイプのサービスは、世界の多く
の遠隔エリアで通信リンクを確立するために衛星を使用する場合に特に適合する
。
【００２９】 例示的なユーザ端末は先に参照した米国特許第５，６９１，９７４号、“低軌
道衛星通信システムのためのパイロット信号強度制御”と題する米国特許出願第
０８／６２７，８３０号、および“２つの低軌道衛星を使用する曖昧な位置決定
”と題する第０８／７２３，７２５号に開示されており、これらは参照によりこ
こに組み込まれている。
【００３０】 衛星ベースのシステムでは、通信システム１００は（衛星１１８および１２０
として示されている）衛星と（ゲートウェイ１２２および１２４として示されて
いる）システムゲートウェイを使用して、ユーザ端末１２６および１２８と通信
する。ゲートウェイ１２２および１２４は通信信号を衛星１１８および１２０を
通してユーザ端末１２６および１２８に送信する。衛星ベースのシステムは一般
的により少ない衛星を使用して、より大きな地理的領域に対してさらに多くのユ
ーザにサービスを行う。
【００３１】 独立した一般的にオーバーラップしてない地理的領域をカバーするように向け
られている複数のビームを提供する衛星がこの例に対して意図されている。ＣＤ
ＭＡチャネルとしても呼ばれる異なる周波数における複数のビーム、“サブビー
ム”、あるいはＦＤＭ信号、周波数スロットまたはチャネルは、同じ領域をオー
バーラップするように向けることができる。しかしながら、異なる衛星に対する
ビームカバレッジまたはサービスエリア、あるいは地上セルサイトに対するアン
テナパターンは、通信システム設計および提供されるサービスのタイプに基づい
て、完全にあるいは部分的に所定の領域をオーバーラップしてもよいことが容易
に理解される。またこれらの通信領域またはデバイスの任意のものの間で、ダイ
バーシティまたはハンドオフが達成されてもよい。例えば、それぞれが異なる周
波数で異なる特徴を有する異なるセットのユーザにサービスを提供してもよく、
あるいは所定の移動ユニットが、それぞれ地理的カバレッジをオーバーラップし
ている複数の周波数および／または複数のサービスプロバイダを使用してもよい
。
【００３２】 図１に図示されているように、通信システム１００はシステムコントローラお
よびスイッチネットワーク１１２を使用し、これは地上システムにおいては移動
体電話スイッチングオフィス（ＭＴＳＯ）として、衛星システムに対して（地上
）コマンドおよびコントロールセンターとしても呼ばれる。このようなコントロ
ーラには一般的に、基地局１１４および１１６またはゲートウェイ１２２および
１２４に対してシステムワイドの制御を提供するインターフェイスおよび処理回
路が含まれている。コントローラ１１２はまた一般的に、公衆電話交換ネットワ
ーク（ＰＳＴＮ）、基地局１１４および１１６またはゲートウェイ１２２および
１２４、ならびに移動体ユニット１２６および１２８間の電話通話をルーティン
グすることに対してマスター制御を持っている。しかしながら、ＰＳＴＮインタ
ーフェイスは一般的にこのような通信ネットワークまたはリンクに対する直接接
続のための各ゲートウェイの一部を形成する。コントローラ１１２をさまざまな
システム基地局１１４および１１６またはゲートウェイ１２２および１２４に結
合する通信リンクは、これらに限定されないが、専用電話回線、光ファイバリン
ク、マイクロ波または専用衛星通信リンクのような既知の技術を使用して確立す
ることができる。
【００３３】 図１では、基地局１１４および１１６とユーザ端末１２６および１２８との間
の通信リンクに対する可能性ある信号パスのいくつかがライン１３０、１３２、
１３４および１３６として図示されている。これらのライン上の矢頭は、フォワ
ードリンクまたはリバースリンクのいずれかとして、リンクに対する例示的な信
号方向を図示しており、明示目的のためだけの図示として機能し、実際の信号パ
ターンを何ら限定するものではない。
【００３４】 同様な方法で、ゲートウェイ１２２および１２４、衛星１１８および１２０、
ならびにユーザ端末１２６および１２８間の通信リンクに対する信号パスが、ゲ
ートウェイから衛星へのリンクに対してライン１４６、１４８、１５０および１
５２として、衛星からユーザへのリンクに対してライン１４０、１４２および１
４４として図示されている。いくつかの構成では、ライン１５４により例示され
ている直接的な衛星から衛星へのリンクを確立することが可能であり、好ましい
かもしれない。
【００３５】 当業者に明らかになるように、本発明は地上ベースシステムまたは衛星ベース
システムのいずれに対しても適合する。したがって、ゲートウェイ１２２および
１２４ならびに基地局１１４および１１６は、明確にするためにこれから集合的
にゲートウェイ１２２として呼ぶ。同様に衛星１１８および１２０は集合的に衛
星１１８として呼び、ユーザ端末１２６および１２８は集合的にユーザ端末１２
６として呼ぶ。さらに、ユーザ端末１２６は“移動体”として説明されているが
、本発明の教示は遠隔ワイヤレス通信サービスを要求する固定ユニットに対して
適用可能であることが理解される。
【００３６】 図１では２つの衛星のみが図示されているが、通信システムは異なる軌道面を
移動する複数の衛星を一般的に使用する。さまざまな多重衛星通信システムが提
案されており、非常の多くのユーザ端末にサービスを提供するために、例示的な
システムはおおよそ４８以上の衛星を使用し、これらの衛星は低軌道（ＬＥＯ）
中の８つの異なる軌道面を移動する。しかしながら、他の軌道距離および配列を
含むさまざまな衛星システムおよびゲートウェイ構成に本発明の教示をどのよう
に適用できるかは当業者に容易に理解できるであろう。
【００３７】 用語基地局およびゲートウェイは技術的に交換可能に使用されることがあり、
衛星に通信を向け、さらに多くの“機能”を有する特殊化された基地局としてゲ
ートウェイは認識され、関連装置により、移動する中継器を通してこのような通
信リンクを維持する一方で、基地局は地上アンテナを使用して周囲の地理的領域
内に通信を向ける。中央コントロールセンターは、一般的にゲートウェイおよび
衛星と相互対話する際に実行するさらに多くの機能を持っている。ユーザ端末は
、好み応じて、加入者ユニット、移動体ユニット、移動局、あるいはある通信シ
ステムでは単に“ユーザ”、“移動体”あるいは“加入者”として呼ばれること
もある。
【００３８】 ＩＩ．通信リンク 図２は通信システム１００中のゲートウェイ１２２とユーザ端末１２６間で使
用される通信リンクの例示的な構成を図示している。少なくとも、そして一般的
に通信システム１００では２つのリンクを使用して、ゲートウェイ１２２とユー
ザ端末１２６間の通信信号の送信を促進する。これらのリンクはフォワードリン
ク２１０およびリバースリンク２２０として呼ばれる。フォワードリンク２１０
はゲートウェイ１２２（あるいは基地局）からユーザ端末１２６に送信される送
信信号２１５を取り扱う。リバースリンク２２０はユーザ端末１２６からゲート
ウェイ１２２（あるいは基地局）に送信される送信信号２２５を取り扱う。
【００３９】 フォワードリンク２１０には、フォワードリンク送信機２１２とフォワードリ
ンク受信機２１８が含まれている。１つの実施形態では、フォワードリンク送信
機２１２は先に参照した特許で開示されているようなよく知られたＣＤＭＡ通信
技術にしたがってゲートウェイ１２２（基地局）中で実現される。１つの実施形
態では、フォワードリンク受信機２１８は先に参照した特許で開示されているよ
うなよく知られているＣＤＭＡ通信技術にしたがってユーザ端末１２６で実現さ
れる。
【００４０】 リバースリンク２２０にはリバースリンク送信機２２２とリバースリンク受信
機２２８が含まれている。１つの実施形態では、リバースリンク送信機２２２は
ユーザ端末１２６で実現される。１つの実施形態では、リバースリンク受信機２
２８はゲートウェイ１２２（基地局）で実現される。
【００４１】 リバースリンク２２０は、１つ以上のアクセスチャネルと１つ以上のリバース
トラフィックチャネルの少なくとも２つのチャネルから構成されている。これら
のチャネルは異なる受信機または独立したモードで動作する同じ受信機で実現す
ることができる。先に説明したように、アクセスチャネルはゲートウェイ１２２
との通信を開始し、これに応答するためにユーザ端末１２６により使用される。
独立したアクセスチャネルは各アクティブユーザに対して任意の所定の時間に要
求される。特に、アクセスチャネルはいくつかのユーザ端末１２６により時間共
有され、各アクティブユーザからの送信は他のものから時間的に分離される。シ
ステムは所要レベルのゲートウェイの複雑さおよびアクセスタイミングのような
既知の要因に応じて１つ以上のアクセスチャネルを使用してもよい。提案されて
いる実施形態は周波数当たり１ないし８つのアクセスチャネルを使用する。アク
セスチャネルは以下にさらに詳細に説明する。
【００４２】 ＩＩＩ．アクセスチャネル 図３はアクセスチャネル３００をさらに詳細に図示している。アクセスチャネ
ル３００にはアクセスチャネル送信機３１０、アクセスチャネル受信機３２０、
アクセスプローブ３３０が含まれている。アクセスチャネル送信機３１０は、先
に説明したリバースリンク送信機２２２に含まれている。アクセスチャネル受信
機３２０は、先に説明したリバースリンク受信機２２８に含まれている。
【００４３】 アクセスチャネル３００は発呼を含むショートシグナリングメッセージ交換、
ページに対する応答、ユーザ端末１２６により起こされ、ゲートウェイ１２２に
向けられた登録に対して使用される。ユーザ端末１２６がアクセスチャネル３０
０を通してゲートウェイ１２２（または基地局）と通信を開始し、またはこれに
応答するために、アクセス信号またはアクセスプローブ３３０と呼ばれる信号が
送られる。
【００４４】 アクセスチャネルは一般的に、通信システムで使用される１つ以上の特定のペ
ージングチャネルとも関係している。ページに応答してユーザ端末アクセス送信
に対してどこを探せばよいかが分かっているシステムに関して、これはページン
グメッセージに対する応答をさらに効率的にする。この関連または割当は固定シ
ステム設計に基づいて知られているか、あるいはページングメッセージの構造内
でユーザ端末に示される。知られているように、スロット分割されたアクセスチ
ャネルアプローチを使用して、アクセスチャネルは、一連の固定長フレームまた
はタイムスロットに分割され、このフレームまたはスロット中でアクセス送信ま
たはプローブをユーザ端末から受信することができる。
【００４５】 ＩＶ．アクセスプローブ中のタイミングの不確実性 アクセスプローブ３３０のタイミングにおける不確実性は、地球を回る衛星１
１８の軌道の結果として、ユーザ端末１２６と衛星中継器１１８との間の距離ま
たは伝搬パスが変化することにより生じる。このタイミングの不確実性は最小伝
搬遅延と最大伝搬遅延により境界付けられる。最小伝搬遅延Ｄminは、衛星１１
８がユーザ端末１２６の真上にいるときにユーザ端末１２６から衛星１１８に伝
わる信号に対する時間量である。最大伝搬遅延Ｄmaxは、衛星１１８がユーザ端
末１２６の予め定められた有効な水平位置に配置されているときにユーザ端末１
２６から衛星１１８に伝わる信号に対する時間量である。同様な方法において、
一般的により小さな大きさであるが、ユーザ端末と基地局１１４との間の相対運
動に対して、何らかの程度のタイミングの不確実性が生じ得る。
【００４６】 タイミングの不確実性を解決することは、適切にアクセスプローブ３３０を捕
捉するために必要である。特に、タイミング（すなわちＰＮコードの開始時間）
は、ロングＰＮコードおよびショートＰＮコードを使用して、アクセスプローブ
３３０あるいはそのメッセージ内容を逆拡散するために知られていなければなら
ない。これはアクセスプローブ３３０を形成するアクセス信号をさまざまなタイ
ミング仮定と相関させて、アクセスプローブ３３０を解決するためにどのタイミ
ング仮定が最高の推定であるかを決定することによりなされる。タイミング仮定
は他のものからの時間的なオフセットであり、アクセスプローブ３３０のタイミ
ングのさまざまな推定、またはプローブを発生させるために使用されるＰＮコー
ドのタイミングのさまざまな推定を表している。アクセスプローブ３３０と最高
の相関を発生させる仮定は一般的に、予め定められたしきい値を越えるものであ
り、その特定のアクセスプローブ３３０に対するタイミングの最も可能性がある
（“正しい”と想定される）推定を有する仮定である。いったんタイミングの不
確実性がこのような方法で解決されると、アクセスプローブ３３０は、よく知ら
れた技術にしたがって、そのタイミング推定ならびにロングＰＮコードおよびシ
ョートＰＮコードを使用して逆拡散することができる。
【００４７】 Ｖ．アクセスプローブを送信するための従来のプロトコル 図４は、従来のＣＤＭＡ通信システム中で使用されるアクセスチャネルに対し
て、アクセスプローブとしても呼ばれる従来のアクセス信号４１０を送信するた
めの従来の信号構造またはプロトコル４００を図示している。ユーザ端末１２６
が通信システム１００にアクセスしようとしたときに、すなわち通信を開始また
は通信に応答しようとしたときに、ユーザ端末１２６は従来のプロトコル４００
にしたがって従来のアクセス信号またはプローブ４１０をゲートウェイ１２２に
送信する。従来のアクセスプローブ４１０にはアクセスプローブプリアンブル（
プリアンブル）４２０とアクセスプローブメッセージ（アクセスメッセージ）４
３０とが含まれている。従来のアクセスプローブ４１０はユーザ端末１２６中の
アクセスチャネル送信機３１０によりゲートウェイ１２２中のアクセスチャネル
受信機３２０に送信される。
【００４８】 従来のスペクトル拡散システムでは、プリアンブル４２０とアクセスメッセー
ジ４３０はそれぞれショート疑似雑音コードシーケンスの対４４０（ショートＰ
Ｎコード対）で直角位相拡散され、ロング疑似雑音コードシーケンス（ロングＰ
Ｎコード）４５０でチャネル化される。プリアンブル４２０は一般的にヌルデー
タ（すなわちすべて“１”またはすべて“０”、あるいは“１”および“０”の
予め選択されたパターン）から構成され、アクセスメッセージ４３０が送信され
る前にアクセスプローブ４１０を捕捉する機会をアクセスチャネル受信機３２０
に与えるために最初に送信される。
【００４９】 ショートＰＮコード対４４０を使用して情報信号を変調または“拡散”する。
疑似雑音変調またはエンコーディングは情報信号が搬送波信号により変調されて
ゲートウェイ１２２に送信される前に生じる。ショートＰＮコード対４４０を使
用して、特定のＣＤＭＡチャネルに対して送信される通信信号間を識別する。本
発明の１実施形態では、ショートＰＮコード対４４０を使用して、リバースリン
ク２２０中で使用されるアクセスチャネル信号と他の通信信号とを識別する。本
発明の１実施形態にしたがうと、各ゲートウェイ１２２はその自己のショートＰ
Ｎコード対４４０を使用する。本発明の他の実施形態では、適応されるべき通信
トラフィック量に基づいて、ゲートウェイ１２２内の各周波数帯域に対して異な
るショートＰＮコード対４４０を使用する。これらの実施形態では、ゲートウェ
イ当たり８つまでのショートＰＮコード対４４０が意図されている。しかしなが
ら、さらに多くあるいはさらに少ない他の数のＰＮコード対をこの機能に対して
使用することができる。
【００５０】 ロングＰＮコード４５０を使用して、セルまたはビーム内の異なるユーザ端末
１２６により送信される通信信号間を識別する。一般的に、従来のシステムでは
、プリアンブル４２０とアクセスメッセージ４３０はショートＰＮコード対４４
０により拡散される前にロングＰＮコード４５０により変調またはエンコーディ
ングされる。しかしながら、他の従来のシステムでは、ショートＰＮコード４４
０およびロングＰＮコード４５０が組み合わされ、そしてプリアンブル４２０お
よびアクセスメッセージ４３０を変調するために使用される。
【００５１】 アクセスチャネル受信機３２０がプリアンブル４２０を受信すると、アクセス
チャネル受信機３２０はショートＰＮコード対４４０とロングＰＮコード４５０
を使用してプリアンブル４２０を逆拡散しなければならない。これは仮定を形成
することにより達成される。すなわちどのロングＰＮコード４５０およびどのシ
ョートＰＮコード対４４０がプリアンブル４２０に含まれているヌルデータを変
調したかについて推測する。所定の仮定およびプリアンブル４２０は相互に相関
関係がとられる。プリアンブル４２０とそれぞれの仮定との相関の結果を比較す
る。大きさまたはエネルギについて、最高の相関関係を発生させる特定の仮定が
選択された仮定である。この仮定を構成する特定のロングＰＮコード４５０と特
定のショートＰＮコード４４０を使用してアクセスプローブ４１０を復調する。
捕捉を確実にするためにアクセスプローブ４１０の送信を繰り返す必要があるか
もしれない。
【００５２】 いったんショートＰＮコード対４４０とロングＰＮコード４５０がアクセスチ
ャネル受信機３２０により決定されると、従来のアクセスプローブ４１０は捕捉
されたと呼ばれる。プリアンブル４２０が予め定められた時間期間に対して送信
された後に、アクセスメッセージ４３０がアクセスチャネル送信機３１０により
送信される。先に説明したように、アクセスメッセージ４３０は、従来のプロト
コルまたはアクセス信号構造４００にしたがって、プリアンブル４２０を拡散す
るのに使用されたのと同じショートＰＮコード対４４０およびロングＰＮコード
４５０を使用して拡散される。
【００５３】 アクセスメッセージ４３０が送信される前に、アクセスチャネル受信機３２０
が仮定を処理して、従来のアクセスプローブ４１０を捕捉する時間を持つように
、プリアンブル４２０は十分な長さでなければならない。さもなければ、アクセ
スチャネル受信機３２０は、アクセスメッセージ４３０が送信されている間に依
然として従来のアクセスプローブ４１０を捕捉しようとする。このケースでは、
アクセスメッセージ４３０は適切に受信されない。捕捉時間として呼ばれるアク
セスプローブ４１０を捕捉するのに必要な時間は、いくつの受信機を並列に使用
して仮定を処理するか、さまざまなコードシーケンスがどれ位長いか、信号送信
におけるタイミングの不確実性の範囲などに基づいて変化する。これらの要因の
それぞれは、形成されなければならない仮定数および従来のアクセスプローブ４
１０を捕捉するのに必要とされる時間に影響を与える。捕捉時間に影響を与える
要因に加えて、異なるユーザ端末１２６により送信されるアクセスプローブ４１
０間の衝突を最小にするために、プリアンブル４２０の長さおよび反復の頻度を
選択する。これらの要因のそれぞれは、明らかとなるように、プリアンブル４２
０の長さを決定する際のシステム設計検討事項に基づいて考えられる。
【００５４】 本発明は、従来のアクセスプローブ４１０により要求されるものよりもかなり
少ない、形成されるべき仮定しか必要としないアクセスプローブを送信するアク
セス信号構造またはプロトコルを使用する。このアクセスプローブは以下でさら
に詳細に説明する。
【００５５】 ＶＩ．本発明にしたがったアクセスプローブを送信するプロトコル 図５は本発明の１実施形態にしたがったアクセスプローブ５１０を送信するた
めの信号構造およびプロトコル５００を図示している。アクセスプローブ５１０
にはアクセスプローブプリアンブル（プリアンブル）５２０とアクセスプローブ
メッセージ（アクセスメッセージ）５３０とが含まれている。プロトコル５００
と従来のプロトコル４００間の１つの基本的な相違点は、プリアンブル５２０が
ショートＰＮコード対４４０のみで最初に拡散すなわち変調され、その後にショ
ートＰＮコード対４４０とロングＰＮコード４５０の両方により変調されること
である。これにより、アクセスチャネル受信機３２０がショートＰＮコード対４
４０のみを使用してタイミングの不確実性を解決することができる。これに対し
て、従来のプロトコル４００はタイミングの不確実性を解決するために、ショー
トＰＮコード対４４０とロングＰＮコード４５０の両方の使用を必要とする。
【００５６】 複数のステージでプリアンブル５２０を変調すると、すなわち最初にショート
ＰＮコード対４４０のみでその後にショートＰＮコード対４４０とロングＰＮコ
ード４５０の両方で変調すると、アクセスプローブ５１０を捕捉するのにアクセ
スチャネル受信機３２０により要求される仮定数がかなり減少する。仮定数を減
少させることにより、アクセスプローブ５１０を捕捉するのにアクセスチャネル
受信機３２０により要求される時間（すなわち捕捉時間）は対応して減少する。
【００５７】 本発明にしたがうと、プリアンブル５２０は、第１ステージプリアンブル５６
０、第２ステージプリアンブル５７０の２つのステージで送信される。第１ステ
ージのプリアンブル５６０では、アクセスチャネル受信機３２０がショートＰＮ
コード対４４０のタイミングを決定できるように十分な長さの時間の間に、プリ
アンブル５２０がショートＰＮコード対４４０により変調される。
【００５８】 第２ステージのプリアンブル５７０では、プリアンブル５２０はショートＰＮ
コード対４４０とロングＰＮコード４５０の両方により変調される。アクセスチ
ャネル受信機３２０がロングＰＮコード４５０のタイミングを決定できるように
十分な長さの時間の間に、第２ステージのプリアンブル５７０がアクセスチャネ
ル送信機３１０により送信される。第２ステージのプリアンブル５７０の終わり
までに、アクセスチャネル受信機３２０はアクセスプローブ５１０を捕捉しなけ
ればならない。
【００５９】 第２ステージのプリアンブル５７０後に、メッセージステージ５８０がアクセ
スチャネル送信機３１０により送信される。メッセージステージ５８０中、メッ
セージ５３０がショートＰＮコード対４４０とロングＰＮコード４５０の両方に
より変調される。
【００６０】 複数のステージでプリアンブル５２０を送信することにより、タイミングの不
確実性を解決し、アクセスプローブ５１０を捕捉するために必要とされる仮定数
が減少する。従来のプロトコル４００を使用するシステムでは、必要な仮定数は
タイミングの不確実性をチップレートで乗算することにより決定される。その理
由は、タイミングの不確実性の期間に対する従来のアクセスプローブ４１０のそ
れぞれ潜在的なコード開始時間（フレームの開始）に対して、１つの仮定が必要
とされるからである。言い換えると、それぞれの潜在的なＰＮコードタイミング
（すなわちアクセスプローブが開始する時間）を不確実性の期間に対して評価し
なければならない。
【００６１】 本発明の好ましい実施形態では、アクセスチャネル受信機３２０は、予め知ら
れているショートＰＮコード対４４０を使用して第１ステージのプリアンブル５
６０を最初に逆拡散することによりタイミングの不確実性を部分的に解決する。
ショートＰＮコード対４４０がタイミングの不確実性よりもかなり短いことが予
測されることから、ショートＰＮコード対４４０を捕捉するのに必要な仮定数は
ショートＰＮコード対４４０に対して可能性があるコード開始点の数またはコー
ド開始時間の数である。したがって、２５６の長さを持つショートＰＮコード対
４４０に対して、ショートＰＮコード対４４０を捕捉するのに要求される仮定数
は２５６である。
【００６２】 本発明の好ましい実施形態では、アクセスチャネル受信機３２０は、予め知ら
れたショートＰＮコード対４４０と予め知られたロングＰＮコード４５０の両方
を使用して第２ステージのプリアンブル５７０を逆拡散することによりタイミン
グの不確実性を完全に解決する。ショートＰＮコード対４４０が捕捉された後に
は、ショートＰＮコード対４４０の長さのおおよそ整数分程度の曖昧さがアクセ
スプローブ５１０のタイミングに存在する。言い換えると、ショートＰＮコード
対４４０はタイミングの不確実性の期間内で整数回反復される。反復の数は第２
ステージのプリアンブル５７０の送信間に形成されるべきことが要求される仮定
数である。この数はショートＰＮコード対４４０の期間により、タイミングの不
確実性を除算することにより決定される。
【００６３】 タイミングの不確実性を解決するために本発明により必要とされる仮定の総数
は、第１ステージのプリアンブル５６０と第２ステージのプリアンブル５７０の
それぞれに対して要求される仮定の合計として決定される。タイミングの不確実
性を解決するために要求される仮定数の比較は表Ｉに示されている。表Ｉは従来
のアクセスプローブ４１０を使用するシステムに対して要求される仮定数を、本
発明にしたがったさまざまなショートＰＮコード長（Ｌ）を有するアクセスプロ
ーブ５１０を使用するシステムと比較している。表Ｉは、秒当たり１．２２８８
メガチップのチップレートと１０ミリ秒のタイミングの不確実性を有する例示的
なＣＤＭＡ通信システムに対して作成されている。この例示的な比較に対して、
ハーフチップの仮定は無視されている。
【表１】
【００６４】 仮定数の減少は、周波数の不確実性が考慮される場合にはさらに重要になる。
本発明の１実施形態にしたがうと、第１ステージのプリアンブル５６０の送信中
に周波数の不確実性を解決する一方、第２ステージのプリアンブル５７０の送信
中にタイミングの不確実性を完全に解決する。この実施形態では、第１ステージ
のプリアンブル５６０中に要求される仮定数は、第２ステージのプリアンブル５
７０により要求される仮定数が変化しないままである間にテストされた周波数仮
定数（例えばＮ）倍に増加する。周波数の仮定数Ｎは、ドップラおよび他の周波
数シフト効果の予測される大きさのような技術的によく知られている要因ととも
に、サーチされるべき総周波数空間を分割するために使用される周波数“ビン”
のサイズおよび数に依存する。先の表Ｉ中のような同じシステムを使用してタイ
ミングと周波数の両方を解決するのに要求される仮定数は表ＩＩで比較されてい
る。
【表２】
【００６５】 ＶＩＩ．アクセスチャネル送信機 図６は本発明の１実施形態にしたがったアクセスチャネル送信機３１０の例を
図示しているブロック図である。アクセスチャネル送信機３１０には、送信デー
タプリプロセッサ６１０、ロングコード発生器６３５、プリアンブルステージス
イッチ６４０、および送信データポストプロセッサ６９０が含まれている。
【００６６】 送信データプリプロセッサ６１０は、ＣＤＭＡ通信において利用されるさまざ
まな信号処理技術にしたがって送信されるべき情報を前処理する。本発明の例示
的な実施形態では、送信データプリプロセッサ６１０には、エンコーダ６１５、
シンボル反復器６２０、インターリーバ６２５、およびＭ−ａｒｙ直交変調器６
３０が含まれている。送信データプリプロセッサ６１０には、これらの構成要素
とともに、本発明の範囲を逸脱することなく他の前処理構成要素が含まれていて
もよい。当業者には、情報信号を準備するのに使用されるさまざまなタイプの信
号処理構成要素および関連構成要素がよく知られている。
【００６７】 送信データプリプロセッサ６１０の例示的な実施形態をこれから説明する。こ
の実施形態では、エンコーダ６１５は畳み込みエンコーダであり、技術的によく
知られている発生関数を使用してデータをエンコードする。エンコーダ６１５は
ビットとしてデータ入力を受け取り、コードシンボルとしてデータを出力する。
シンボル反復器６２０はエンコーダ６１５から受け取ったコードシンボルを反復
するので、フレーム当たりのコードシンボルの総数はさまざまなデータレートに
維持される。インターリーバ６２５は一般的にブロックインターリーバであり、
よく知られた技術にしたがってコードシンボルをインターリーブする。Ｍ−ａｒ
ｙ直交変調器６３０は、Ｍ−ａｒｙ直交コード変調プロセスを使用して、インタ
ーリーブされたコードシンボルを変調する。これらのＭ−ａｒｙ直交コードはウ
ォルシュ関数またはコードであってもよく、これらはよく知られているようにＣ
ＤＭＡ通信システムにおいて普通に使用されている。
【００６８】 ｌｏｇ2Ｍコードシンボルの各グループはＭ個の相互に排他的な直交変調シン
ボルの１つにマッピングされ、ウォルシュコードが直交コードに対して使用され
るときにはこれはウォルシュシンボルとして呼ぶことができる。本発明のこの実
施形態では、６４−ａｒｙ直交変調器が使用される。したがって、この実施形態
では、各ウォルシュシンボルは６４ウォルシュチップから構成され、６コードシ
ンボルが１つのウォルシュシンボルまたは直交関数にマッピングされる。当業者
に明らかなように、他のコード長を異なるセットまたは数のコードシンボルと使
用することができる。
【００６９】 プリアンブルステージスイッチ６４０は送信データプリプロセッサ６１０から
データを、ロングコード発生器６３５からロングＰＮコード４５０を受け取る。
プリアンブルステージスイッチ６４０はデータを送信データポストプロセッサ６
９０に出力する。プリアンブルステージスイッチ６４０を以下でさらに詳細に説
明する。
【００７０】 送信データポストプロセッサ６９０は、送信される前にプリアンブルステージ
スイッチ６４０からの情報を後処理する。本発明の例示的な実施形態では、送信
データポストプロセッサ６９０には、Ｉチャネル変調器６４５、Ｉチャネルショ
ートコード発生器６４８、Ｑチャネル変調器６５０、Ｑチャネルショートコード
発生器６４９、遅延素子６５５、Ｉチャネルベースバンドフィルタ６６０、Ｑチ
ャネルベースバンドフィルタ６６５、Ｉチャネル搬送波信号変調器６７０、Ｑチ
ャネル搬送波信号変調器６７５、および信号合成器６８０が含まれている。送信
データポストプロセッサ６９０にはこれらの構成要素とともに、本発明の範囲を
逸脱することなく他の後処理構成要素が含まれていてもよい。例えば、送信され
る信号は先に説明したような同位相および直角位相成分から構成されていなくて
もよい。言い換えると、通信システム１００により位相シフトキーイングが使用
されなくてもよい。この例では、送信データポストプロセッサ６９０中の１つの
信号パスのみを使用してもよい。したがって、明らかとなるように、この例では
、ショートコード発生器６４８、６４９の１つ、ベースバンドフィルタ６６０、
６６５の１つ、および搬送波信号変調器６７０、６７５の１つのみが使用される
。いずれのケースでも、送信データポストプロセッサ６９０は、ＣＤＭＡ通信に
おいてよく知られている技術にしたがってさまざまなフィルタ処理および変調動
作を実行する。
【００７１】 本発明の好ましい実施形態では、プリアンブルステージスイッチ６４０からの
出力は、ショートコード発生器６４８、６４９からのショートＰＮコード対４４
０を使用して、変調器６４５および６５０により直角位相拡散される。ショート
ＰＮコード対４４０は、ＱパイロットＰＮシーケンスおよびＩパイロットＰＮシ
ーケンスとして呼ばれることがあるシーケンスを含む。この名称は、地上セルラ
通信システムおよびいくつかの衛星通信システムにおける場合と同様に、フォワ
ードリンクショートＰＮコードと一致するようにショートコード対４４０が選択
される実施形態に対して便利である。さもなければ、パイロットが使用されない
リバースリンクに対してのみ、あるいはアクセスチャネルに対してのみに使用さ
れるコードを参照するために用語“パイロット”を用いる必要はない。ショート
コード発生器６４８はＩ ＰＮ（ＰＮI）シーケンスを発生する。ショートコー
ド発生器６４９はＱ ＰＮ（ＰＮQ）シーケンスを発生する。ＩおよびＱシーケ
ンスはまったく異なるシーケンスであってもよく、あるいは他のシーケンスから
の遅延で１シーケンスオフセットした同じシーケンスであってもよい。
【００７２】 （示されていない）代替実施形態では、ショートコード発生器６４８、６４９
は、単一のショートコード発生器６４８と遅延素子により置換される。この代替
実施形態では、ショートコード発生器の出力は変調器６４５に直接加えられ、遅
延させた後に変調器６５０に加えられる。変調器６４５、６５０は、合成器、乗
算器、もしくは２を法とする加算器、あるいは明らかなように他の技術を使用し
て実現してもよい。
【００７３】 本発明の１実施形態では、ショートコード発生器６４９により変調された後に
、ＰＮQシーケンスは遅延素子６５５を通してＰＮIシーケンスに対してＰＮチッ
プ時間の半分だけ遅延される。本発明のこの実施形態では、チップの半分の遅延
は直角位相シフトキーイングに対してオフセットをもたらし、後続するベースバ
ンドフィルタ処理に対する電力包絡線を改善する。
【００７４】 拡散動作からの出力はベースバンドフィルタ６６０、６６５に加えられ、それ
ぞれ変調器６７０、６７５を通して搬送波信号により変調される。結果として得
られる変調信号は合成器６８０を使用して合成され、よく知られた通信技術にし
たがって送信される。
【００７５】 ＶＩＩＩ．プリアンブルステージスイッチ 図７はプリアンブルステージスイッチ６４０の例示的な構成をさらに図示して
いる。プリアンブルステージスイッチ６４０には、第１のスイッチ７１０，第２
のスイッチ７２０、２つのヌルコード発生器７３０、および変調器（あるいは拡
散素子）７４０が含まれている。第１のスイッチ７１０には２つの端子位置が含
まれ、第１の端子位置は“Ａ、Ｂ”と印が付けられ、第２の端子位置は“Ｃ”と
印が付けられている。第２のスイッチ７２０には２つの端子位置が含まれ、第１
の端子位置は“Ａ”と印が付けられ、第２の端子位置は“Ｂ、Ｃ”と印が付けら
れている。“Ａ”は第１ステージプリアンブル５６０の発生および送信中に第１
のスイッチ７１０および第２のスイッチ７２０の端子位置を識別する。“Ｂ”は
第２ステージプリアンブル５７０の発生および送信中に第１のスイッチ７１０お
よび第２のスイッチ７２０の端子位置を識別する。“Ｃ”はメッセージステージ
５８０の発生中に第１のスイッチ７１０および第２のスイッチ７２０の端子位置
を識別する。
【００７６】 プリアンブルステージスイッチの動作を図５および図７を参照してこれから説
明する。アクセスプローブ５１０の第１ステージプリアンブル５６０の間、第１
のスイッチ７１０および第２のスイッチ７２０はそれぞれ“Ａ”と印が付けられ
た端子位置に位置付けられる。この位置では、第１のスイッチ７１０はヌルデー
タを変調器７４０に通す一方、第２のスイッチ７２０もヌルデータを変調器７４
０に通す。第１ステージプリアンブル５６０中に、出力６４２はヌルデータから
構成される。このヌルデータは先に説明したようにショートＰＮコード対４４０
により変調される。したがって、第１ステージプリアンブル５６０の間に、ヌル
データはショートＰＮコード対４４０により変調され、ロングＰＮコード４５０
により変調されない。
【００７７】 ヌルデータは一定あるいは既知の値、例えばすべて“０”またはすべて“１”
のいずれか、あるいは既知のパターン例えば“１”および“０”交互などを有す
るデータに関連している。ヌルデータは、アクセスプローブ５１０を捕捉する際
に役立つように受信機に知られている固定パターンを表している。ヌルデータは
何らメッセージ情報を含んでいない。本発明のこの実施形態では、ヌルデータは
すべて“１”を意味している。
【００７８】 アクセスチャネル受信機３２０のような受信機が第１ステージプリアンブル５
６０からショートＰＮコード対４４０を決定するのに十分な時間を持った後に、
第２ステージプリアンブル５７０が送信される。第２ステージプリアンブル５７
０の発生または送信中には、第１のスイッチ７１０および第２のスイッチ７２０
は、“Ｂ”と印が付けられたそれぞれの端子位置に位置付けられる。この位置で
は、第１のスイッチ７１０はヌルデータを変調器７４０に通し続ける一方、第２
のスイッチ７２０はロングＰＮコード４５０を変調器７４０に通す。第２ステー
ジプリアンブル５７０の発生または送信中には、出力６４２はロングＰＮコード
５７０により変調されたヌルデータから構成されている。出力６４２は先に説明
したようにその後ショートＰＮコード対４４０により変調される。したがって、
第２ステージプリアンブル５７０中に、ヌルデータはロングＰＮコード４５０と
ショートＰＮコード対４４０の両方により変調される。
【００７９】 受信機（アクセス受信機３２０）が第１ステージプリアンブル５６０からショ
ートＰＮコード対４４０を決定するのに十分な時間を持ち、第２ステージプリア
ンブル５７０からロングＰＮコード４５０を決定するのに十分な時間を持った後
に、メッセージステージ５８０が送信される。メッセージステージ５８０の発生
または送信中に、第１のスイッチ７１０および第２のスイッチ７２０は“Ｃ”と
印が付けられたそれぞれの端子位置に位置付けられる。この位置では、第１のス
イッチ７１０はアクセスチャネル情報６３８を変調器７４０に通し続ける一方、
第２のスイッチ７２０はロングＰＮコード４５０を変調器７４０に通し続ける。
メッセージステージ５８０中には、出力６４２はロングＰＮコード５７０により
変調されたメッセージデータから構成されている。出力６４２は先に説明したよ
うにその後ショートＰＮコード対４４０により変調される。したがって、メッセ
ージステージ５８０中には、メッセージデータはロングＰＮコード４５０とショ
ートＰＮコード対４４０の両方により変調される。
【００８０】 図８はプリアンブルステージスイッチ６４０の他の例示的な構成をさらに詳細
に図示している。この実施形態では、プリアンブルステージスイッチ６４０には
、スイッチ８１０，ヌルコード発生器８２０、および変調器（または拡散素子）
８３０が含まれている。スイッチ８１０には２つの端子位置が含まれており、第
１の端子位置は“Ａ”と印が付けられ、第２の端子位置は“Ｂ、Ｃ”と印が付け
られている。“Ａ”は第１ステージプリアンブル５６０中のスイッチ８１０の端
子位置を識別している。“Ｂ”は第２ステージプリアンブル５７０中のスイッチ
８１０の端子位置を識別している。“Ｃ”はメッセージステージ５８０の発生ま
たは送信中のスイッチ８１０の端子位置を識別している。
【００８１】 この実施形態におけるプリアンブルステージスイッチ６４０の動作を図５およ
び図８を参照してこれから説明する。アクセスプローブ５１０の第１ステージプ
リアンブル５６０中に、スイッチ８１０は“Ａ”と印が付けられた端子位置に配
置される。この位置では、スイッチ８１０はヌルデータ発生器８２０からのすべ
て“０”データを変調器８３０に通す。同時に、アクセスチャネル送信機３１０
に加えられるアクセスチャネル情報はヌルデータ（すなわち“０”または“１”
のいずれか）から構成されている。このデータは、ユーザターミナルコントロー
ラの制御の下、当該分野で知られている技術を使用して、既知のユーザターミナ
ル送信素子内で発生され、この素子により提供される。例えば、エンコーダ６１
５への入力を制御して特定の所要の出力を提供することができ、あるいは変調器
６３０またはプリプロセッサ６１０の出力を中断することができ、そしてプリア
ンブルスイッチ６４０に対する入力をヌルデータを発生させる他のデータ源に接
続することができる。したがって、アクセスチャネル情報６３８は、送信データ
プリプロセッサ６１０により処理されたようなヌルデータから構成されている。
アクセスチャネル情報６３８は変調器８３０に直接加えられる。
【００８２】 図８に示されている拡散素子８３０とヌルデータ発生器８２０の特定の組み合
わせにより、アクセスチャネル情報６３８がヌルデータ発生器８２０の出力より
変調されたときに、その結果は先に説明したようにヌルデータから構成されてい
るアクセスチャネル情報６３８と確実に同一となる。明らかとなるように、これ
らの構成要素の他の組み合わせも同様に、出力６４２が確実にアクセスチャネル
情報６３８から構成されるようにする。出力６４２は先に説明したようにその後
ショートＰＮコード対４４０により変調される。先に説明した実施形態と同様に
、第１ステージプリアンブル５６０中に、出力６４２のヌルデータはショートＰ
Ｎコード対４４０により変調され、ロングＰＮコード４５０によっては変調され
ない。
【００８３】 アクセスチャネル受信機３２０のような受信機が第１ステージプリアンブル５
６０からショートＰＮコード対４４０を決定するのに十分な時間を持った後に、
第２ステージプリアンブル５７０が送信される。第２ステージプリアンブル５７
０の送信中に、スイッチ８１０は“Ｂ”と印が付けられた端子位置に位置付けら
れる。この位置では、スイッチ８１０はロングＰＮコード４５０を変調器８３０
に通す。一方、アクセスチャネル送信機に加えられるアクセスチャネル情報はヌ
ルデータから構成され続ける。第２ステージプリアンブル５７０中には、出力６
４２はロングＰＮコード５７０により変調されたヌルデータから構成される。出
力６４２は先に説明したようにその後ショートＰＮコード対４４０により変調さ
れる。したがって、第２ステージプリアンブル５７０中には、ヌルデータはロン
グＰＮコード４５０とショートＰＮコード対４４０の両方により変調される。
【００８４】 受信機（アクセス受信機３２０）が第２ステージプリアンブル５７０からロン
グＰＮコード４５０を決定するのに十分な時間を持った後に、メッセージステー
ジ５８０が送信される。メッセージステージ５８０の送信中に、スイッチ８１０
は“Ｃ”と印が付けられた位置に位置付けられる。この位置では、スイッチ８１
０はロングＰＮコード４５０を変調器８３０に通し続ける。同時に、アクセスチ
ャネル送信機に加えられるアクセスチャネル情報はヌルデータとは異なってメッ
セージデータとなる。したがって、アクセスチャネル情報６３８は送信データプ
リプロセッサ６１０により処理されるようなメッセージデータである。したがっ
て、メッセージステージ５８０中では、出力６４２はロングＰＮコード４５０に
より変調されたメッセージデータから構成される。出力６４２は先に説明したよ
うにその後ショートＰＮコード対４４０により変調される。したがって、メッセ
ージステージ５８０中には、メッセージデータはロングＰＮコード４５０とショ
ートＰＮコード対４４０の両方により変調される。
【００８５】 ＩＸ．アクセスチャネル受信機 図９は本発明の１実施形態にしたがったアクセスチャネル受信機３２０の例示
的な構成を図示しているブロック図である。アクセスチャネル受信機３２０には
、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器９１０、ローテータ９２０、第１のメモリ
９２５、高速アダマール変換器（ＦＨＴ）９３０、第２のメモリ９３５、遅延素
子９４０、合計器９４５および９５０、コヒーレント積分器９６０、２乗演算素
子９６５、チャネル合計器９７０、および非コヒーレント積分器９８０が含まれ
ている。
【００８６】 Ａ／Ｄ変換器９１０は（示されていない）アンテナからＩ、Ｑチャネル信号を
受け取り、受信信号を量子化する。ローテータ９２０はドップラまたは他の既知
の効果の結果としての受信信号における周波数の不確実性を除去するために受信
信号の周波数を調整する。
【００８７】 ローテータ９２０からの出力はメモリ９２５に記憶される。ＦＨＴ９３０はよ
く知られた技術にしたがって高速アダマール変換（ＦＨＴ）動作を実行する。Ｆ
ＨＴ９３０からの出力はメモリ９３５に記憶される。メモリ９２５およびメモリ
９３５はよく知られたプロセスにしたがって動作し、このプロセスはＦＨＴ動作
の前後にデータの順序を入れ替える。このプロセスは可能性あるタイミングの不
確実性を考慮してショートＰＮコード対４４０に対する可能性あるオフセット数
を迅速かつ効率的に決定する。メモリ９２５、ＦＨＴ９３０およびメモリ９３５
の出力は、ショートＰＮコード対４４０の定期的な自己相関である。
【００８８】 アクセスチャネル受信機３２０の残りの部分はよく知られた通信技術にしたが
って受信信号のエネルギを計算する。遅延素子９４０および合計器９４５、９５
０は受信信号の同位相および直角位相成分の推定値を計算する。コヒーレント積
分器９６０は予め選択された期間に対して同位相および直角位相成分のそれぞれ
を累積する。一般的に、この期間はシンボル期間に対応する。２乗演算素子９６
５は累算された成分のそれぞれに対する大きさを決定する。これらの大きさはコ
ヒーレント合計と呼ばれる。チャネル合計器９７０は同位相および直角位相チャ
ネルからの２つのコヒーレント合計を合成する。非コヒーレント積分器９８０は
、ウォルシュコード境界で開始および終了する区間に対して合成されたコヒーレ
ント合計を累算して、合計９９０の非コヒーレント合成を提供する。非コヒーレ
ント合計９９０はショートＰＮコード対４４０の特定のタイミングオフセットと
相関されたあるいはこの特定のタイミングオフセットで逆拡散された通信信号の
正味エネルギに関係している。非コヒーレント合計９９０は、ショートＰＮコー
ド対４４０のタイミングオフセットが捕捉されている通信信号のタイミングまた
はタイミングのオフセットに対応しているか否かに依存して値が変化する。
【００８９】 非コヒーレント合計９９０は（示されていない）１つ以上のしきい値と比較さ
れ、適切な信号相関を決定し、したがってタイミングアライメントを決定するた
めの最小エネルギレベルを確立する。非コヒーレント合計９９０が１つ以上のし
きい値を越えたとき、ショートＰＮコード対４４０のタイミングオフセットは、
その後に通信信号の追跡および復調に使用される選択されたタイミングオフセッ
トである。非コヒーレント合計９９０がしきい値を越えない場合には、新しいタ
イミングオフセット（すなわち他の仮定）がテストされ、先に言及した累算およ
びしきい値処理またはしきい値比較動作が繰り返される。
【００９０】 図１０は、アクセスチャネル受信機３２０の１実施形態の動作を図示している
状態図である。この状態図には、粗サーチ状態１０１０、微サーチ状態１０２０
、および復調メッセージ状態１０３０が含まれている。
【００９１】 アクセスチャネル受信機３２０は、アクセスプローブ５１０をサーチする粗サ
ーチ状態１０１０で動作を始める。粗サーチ状態１０１０中では、アクセスチャ
ネル受信機３２０は粗サーチを実行する。本発明の好ましい実施形態にしたがう
と、粗サーチには時間におけるサーチと周波数におけるサーチが含まれている。
時間におけるサーチは、アクセスプローブ５１０で使用されるショートＰＮコー
ド対４４０をロックオンしようと試みる。特に、このサーチはショートＰＮコー
ド対４４０に対するタイミングオフセットあるいはショートＰＮコード対４４０
のタイミングオフセットを決定しようと試みる。周波数におけるサーチはアクセ
スプローブ５１０中の周波数の不確実性を解決しようと試みる。
【００９２】 時間および周波数におけるサーチは連続してあるいは並行して実行することが
できる。タイミングの不確実性は周波数の不確実性よりも大きいことが予測され
ることから、本発明の１実施形態は並行的な時間サーチと連続的な周波数サーチ
を実行する。この実施形態はＦＨＴ９３０がアクセスチャネル受信機３２０で利
用可能なときに特に有用である。この実施形態では、ローテータ９２０は周波数
不確実性の予測範囲に基づいて予め定められた量だけ周波数をインクリメントす
る。各周波数インクリメントにおいて、ＦＨＴ９３０はショートＰＮコード対４
４０のタイミングに対して並行的なサーチを実行する。ショートＰＮコード対４
４０の特定の周波数インクリメントおよび特定のタイミングは非コヒーレント積
分器９８０から出る出力９９０を最大にする。最大出力９９０が予め定められた
しきい値を越えた場合には、粗サーチはアクセスプローブ５１０を検出している
。これが生じたときには、特定の周波数インクリメントは周波数の不確実性を解
決し、ショートＰＮコード対４４０のタイミングは部分的にタイミングの不確実
性を解決する。
【００９３】 最大出力９９０が予め定められたしきい値を越えない場合には、粗サーチはア
クセスプローブ５１０を検出していない。このとき、アクセスチャネル受信機３
２０は粗サーチ状態１０１０のままである。
【００９４】 アクセスプローブ５１０を検出したとき、アクセスチャネル受信機３２０は粗
サーチ状態１０１０から微サーチ状態１０２０に変化する。粗サーチ状態１０１
０から微サーチ状態１０２０に変化するとき、アクセスチャネル受信機３２０は
ロングＰＮコード４５０を捕捉するために特性を変更する。特に、ロングＰＮコ
ード４５０に対するメモリ９２５、９３５およびＦＨＴ９３０の動作は、これか
ら分かるように、ショートＰＮコード対４４０に対するものと異なっている。本
発明の１実施形態にしたがうと、メモリ９２５、９３５およびＦＨＴ９３０はロ
ングＰＮコード４５０をサーチするために再構成される。他の実施形態では、独
立した専用アクセスチャネル受信機３２０が使用される。ショートコードアクセ
スチャネル受信機３２０を使用してショートＰＮコード対４４０を捕捉し、ロン
グＰＮコードアクセスチャネル受信機３２０を使用してロングＰＮコード４５０
を捕捉する。この実施形態では、メモリ９２５、９３５およびＦＨＴ９３０はそ
れぞれショートＰＮコード対４４０またはロングＰＮコード４５０のいずれかを
捕捉するように設計されている。この実施形態では、ショートコードアクセスチ
ャネル受信機３２０は、粗サーチ状態１０１０から微サーチ状態１０２０への移
行中に、ショートＰＮコード対４４０のタイミングをロングＰＮコードアクセス
チャネル受信機３２０に受け渡す。
【００９５】 微サーチ状態１０２０中では、アクセスチャネル受信機３２０は微サーチを実
行する。本発明の好ましい実施形態にしたがうと、微サーチは時間におけるサー
チのみを含んでいる。微サーチはアクセスプローブ５１０で使用されるロングＰ
Ｎコード４５０をロックオンしようと試みる。微サーチ中には、粗サーチ状態１
０１０中で得られたショートＰＮコード対４４０の特定の周波数インクリメント
およびタイミングを使用して、アクセスプローブ５１０中のタイミングの不確実
性を完全に解決する。
【００９６】 粗サーチに関して先に説明したことと類似するプロセスを使用してロングＰＮ
コード４５０を捕捉あるいはロックオンする。ロングＰＮコード４５０の特定の
タイミングは非コヒーレント積分器９８０から出る出力９９０を最大にする。最
大出力９９０が予め定められたしきい値を越えた場合には、微サーチはアクセス
プローブ５１０を捕捉している。これが生じたときには、ロングＰＮコード４５
０の特定のタイミングがタイミングの不確実性を完全に解決する。
【００９７】 最大出力９９０が予め定められたしきい値を越えない場合には、微サーチはア
クセスプローブを捕捉するのに失敗する。このときには、アクセスチャネル受信
機３２０は微サーチ状態１０２０から粗サーチ状態１０１０に変化して、アクセ
スプローブ５１０を検出しようと試みる。
【００９８】 アクセスプローブ５１０を捕捉したとき、アクセスチャネル受信機３２０は微
サーチ状態１０２０から復調メッセージ状態１０３０に変化する。復調メッセー
ジ状態１０３０中では、アクセスチャネル受信機３２０は、微サーチ状態１０２
０中で得られた特定の周波数インクリメントおよびタイミングを使用して、アク
セスプローブ５１０中に含まれているメッセージ５３０を復調する。
【００９９】 出力９９０が復調メッセージ状態１０３０中に予め定められたしきい値より下
に落ちると、アクセスチャネル受信機３２０はアクセスプローブ５１０の捕捉を
失っている。これは、アクセスプローブ５１０の送信の終了や何らかの失敗を含
むさまざまな環境で生じる。理由にかかわらず、アクセスチャネル受信機３２０
は復調メッセージ状態１０３０から粗サーチ状態１０１０に変化して、アクセス
プローブ５１０を検出しようと試みる。
【０１００】 Ｘ．結論 本発明は特定の実施形態に関して詳細に説明してきたが、本発明の範囲を逸脱
することなくさまざまな変更をすることができる。例えば、本発明は複数のコー
ドシーケンスで拡散されるアクセスチャネル送信以外の送信に等しく適合する。
【０１０１】 好ましい実施形態の先の説明は、当業者が本発明を作りまたは使用できるよう
に提供されている。本発明はその好ましい実施形態を参照して特に図示し、説明
してきたが、形態および詳細におけるさまざまな変更を本発明の精神および範囲
を逸脱することなくなし得ることが当業者に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の１実施形態にしたがって構成され、動作する例示的なワイヤ
レス通信システムである。
【図２】 図２は、通信システムのゲートウェイとユーザ端末間で使用される通信リンク
の例示的な構成である。
【図３】 図３は、アクセスチャネルのさらなる詳細である。
【図４】 図４は、典型的なＣＤＭＡ通信システム中でアクセスプローブを送信するため
の従来のプロトコルである。
【図５】 図５は、本発明の１実施形態にしたがってアクセスプローブを送信するための
プロトコルである。
【図６】 図６は、本発明の１実施形態にしたがったアクセスチャネル送信機を図示して
いるブロック図である。
【図７】 図７は、図６のアクセスチャネル送信機のプリアンブルステージスイッチをさ
らに詳細に図示しているブロック図である。
【図８】 図８は、図６のアクセスチャネル送信機のプリアンブルステージスイッチの代
替実施形態をさらに詳細に図示しているブロック図である。
【図９】 図９は、本発明の１実施形態にしたがったアクセスチャネル受信機を図示して
いるブロック図である。
【図１０】 図１０は、本発明の１実施形態にしたがったアクセスチャネル受信機の動作を
図示している状態図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，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，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 スキナー、ゴードン アメリカ合衆国、コロラド州 80301 ボ ールダー、ホワイトロック・サークル 4656 Ｆターム(参考） 5K022 EE02 EE32 EE36 5K067 AA15 BB04 BB13 CC10 EE02 EE07 EE10 5K072 AA16 AA23 BB13 BB22 CC20 DD04 DD11 DD16 EE23 FF08

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プリアンブルが第１のステージと第２のステージを有し、前
    記第１のステージが第１の信号により変調されたデータを有し、前記第２のステ
    ージが第２の信号と前記第１の信号により変調されたデータを有し、プリアンブ
    ルとメッセージとを含むアクセスプローブを送信する送信機と、 前記プリアンブルの前記第１のステージから前記第１の信号の第１のタイミン
    グオフセットを決定する粗サーチャーと、前記第１のタイミングオフセットに基
    づき、前記第２のステージから前記第２の信号の第２のタイミングオフセットを
    決定する微サーチャーとを含み、前記アクセスプローブを受信する受信機とを具
    備するワイヤレス通信用システム。
  2. 【請求項２】 前記第１の信号と前記第２の信号は疑似雑音シーケンスであ
    る請求項１記載のシステム。
  3. 【請求項３】 前記第１の信号と前記第２の信号はエンコーディングシーケ
    ンスである請求項１記載のシステム。
  4. 【請求項４】 前記第１の信号は１対の直角位相拡散疑似雑音シーケンスで
    ある請求項１記載のシステム。
  5. 【請求項５】 前記第２の信号はチャネル化疑似雑音シーケンスである請求
    項１記載のシステム。
  6. 【請求項６】 前記第１のステージの前記データはヌルデータである請求項
    １記載のシステム。
  7. 【請求項７】 前記第２のステージの前記データはヌルデータである請求項
    ６記載のシステム。
  8. 【請求項８】 第１のステージと第２のステージを有するプリアンブルと、
    メッセージとを含むアクセスプローブを送信する方法において、 第１の信号によりプリアンブルの前記第１のステージを変調し、 前記プリアンブルの前記変調された第１のステージを送信し、 前記第１の信号と第２の信号により前記プリアンブルの前記第２のステージを
    変調し、 前記プリアンブルの前記変調された第１のステージを送信した後に、前記プリ
    アンブルの前記変調された第２のステージを送信し、 前記第１の信号と前記第２の信号でメッセージを変調し、 前記プリアンブルの前記変調された第２のステージを送信した後に、前記変調
    されたメッセージを送信するステップを含む方法。
  9. 【請求項９】 前記プリアンブルの前記変調された第１のステージは、受信
    機が前記第１の信号の第１のタイミングオフセットを捕捉するのに十分な時間の
    間に送信される請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記プリアンブルの前記変調された第２のステージは、受
    信機が前記第２の信号の第２のタイミングオフセットを捕捉するのに十分な時間
    の間に送信される請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記第１の信号は１対の直角位相拡散疑似雑音シーケンス
    である請求項８記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記第２の信号はチャネル化疑似雑音シーケンスである請
    求項８記載の方法。
  13. 【請求項１３】 受信機がアクセスプローブに関係するタイミングを高速に
    決定できるようにするアクセスプローブにおいて、 第１のコードシーケンスにより変調された第１のステージと、前記第１のコー
    ドシーケンスと第２のコードシーケンスにより変調された第２のステージとを有
    するプリアンブルを含み、 前記プリアンブルの前記第２のステージにおいて変調された前記第２のコード
    シーケンスのタイミングを決定する前に前記プリアンブルの前記第１のステージ
    において変調された前記第１のコードシーケンスのタイミングを受信機が決定で
    きるように、前記第１のステージが前記第２のステージの前に送信され、これに
    より、受信機がタイミングを決定するのに必要な時間量を減少させるアクセスプ
    ローブ。
  14. 【請求項１４】 前記プリアンブルに続くメッセージをさらに含み、前記メ
    ッセージは前記第１のコードシーケンスと前記第２のコードシーケンスにより変
    調される請求項１３記載のアクセスプローブ。
  15. 【請求項１５】 前記第１のコードシーケンスは１対の直角位相拡散疑似雑
    音シーケンスであり、前記第２のコードシーケンスはチャネル化疑似雑音シーケ
    ンスである請求項１３記載のアクセスプローブ。
  16. 【請求項１６】 第１のステージと第２のステージとを含むプリアンブルを
    有する、送信機からの送信信号を受信機で捕捉する方法において、 前記プリアンブルの前記第１のステージは第１の信号により変調され、前記プ
    リアンブルの前記第１のステージ中に受信機により受信された送信信号において
    、前記第１の信号のタイミングオフセットを決定する粗サーチを実行し、 前記プリアンブルの前記第２のステージは前記第１の信号と第２の信号により
    変調され、前記プリアンブルの前記第２のステージ中に受信機により受信された
    送信信号において、前記第２の信号のタイミングオフセットを決定する微サーチ
    を実行し、前記第２の信号の前記タイミングオフセットは前記第１の信号と前記
    第１の信号の前記タイミングオフセットとを使用して決定され、 前記第１の信号と、前記第２の信号と、前記第１の信号の前記タイミングオフ
    セットと、前記第２の信号の前記タイミングオフセットとを使用して前記送信信
    号を復調するステップを含む方法。
  17. 【請求項１７】 前記第１の信号と前記第２の信号は疑似雑音シーケンスで
    ある請求項１６記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記第１の信号は１対の直角位相拡散疑似雑音シーケンス
    であり、前記第２の信号はチャネル化疑似雑音シーケンスである請求項１６記載
    の方法。
  19. 【請求項１９】 前記プリアンブルの前記第１のステージはヌルデータから
    構成されている請求項１６記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記プリアンブルの前記第２のステージはヌルデータから
    構成されている請求項１６記載の方法。
  21. 【請求項２１】 ワイヤレス通信システム中でアクセス信号を使用するため
    の方法において、 プリアンブルが第１のステージと第２のステージを有し、前記第１のステージ
    が第１の信号により変調されたデータを有し、前記第２のステージが第２の信号
    と前記第１の信号により変調されたデータを有し、プリアンブルとメッセージと
    を含むアクセスプローブを送信し、 前記アクセスプローブを受信し、 前記プリアンブルの前記第１のステージから前記第１の信号の第１のタイミン
    グオフセットを決定し、 前記第１のタイミングオフセットに基づき、前記第２のステージから前記第２
    の信号の第２のタイミングオフセットを決定するステップを含む方法。
JP2000519962A 1997-11-10 1998-11-10 アクセス送信のための高速信号捕捉および同期化 Expired - Lifetime JP4138241B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6519497P 1997-11-10 1997-11-10
US60/065,194 1997-11-10
US09/098,631 1998-06-16
US09/098,631 US6044074A (en) 1997-11-10 1998-06-16 Rapid signal acquisition and synchronization for access transmissions
PCT/US1998/023848 WO1999025079A1 (en) 1997-11-10 1998-11-10 Rapid signal acquisition and synchronization for access transmissions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003530720A true JP2003530720A (ja) 2003-10-14
JP4138241B2 JP4138241B2 (ja) 2008-08-27

Family

ID=26745331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000519962A Expired - Lifetime JP4138241B2 (ja) 1997-11-10 1998-11-10 アクセス送信のための高速信号捕捉および同期化

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6044074A (ja)
EP (1) EP1040604A1 (ja)
JP (1) JP4138241B2 (ja)
KR (1) KR100606620B1 (ja)
CN (1) CN1123151C (ja)
AU (1) AU743460B2 (ja)
BR (1) BR9814859B1 (ja)
CA (1) CA2308631C (ja)
HK (1) HK1033052A1 (ja)
WO (1) WO1999025079A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013258723A (ja) * 2004-06-18 2013-12-26 Qualcomm Inc 無線通信システムにおける信号獲得

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6240143B1 (en) * 1998-08-18 2001-05-29 Qualcomm Inc. Method and apparatus for the reflection and transmission of quasi orthogonal vectors
DE59913668D1 (de) * 1998-09-22 2006-08-24 Siemens Ag Verfahren zum empfangen oder senden von nachrichten
US6366779B1 (en) * 1998-09-22 2002-04-02 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for rapid assignment of a traffic channel in digital cellular communication systems
US6560270B1 (en) * 1999-03-04 2003-05-06 Northrop Grumman Corporation Method for tuning a spread spectrum receiver
US6400706B1 (en) * 1999-04-02 2002-06-04 Qualcomm Incorporated System and method for re-synchronizing a phase-independent first-in first-out memory
US7123579B1 (en) * 1999-08-04 2006-10-17 Lg Electronics Inc. Method of transmitting non-orthogonal physical channels in the communications system
US20070127553A1 (en) * 1999-08-13 2007-06-07 Viasat, Inc. Code Reuse Multiple Access For Satellite Return Link
US7224719B1 (en) 2000-03-31 2007-05-29 Qualcomm, Incorporated Fast acquisition of a pilot signal in a wireless communication device
US7006428B2 (en) * 2000-07-19 2006-02-28 Ipr Licensing, Inc. Method for allowing multi-user orthogonal and non-orthogonal interoperability of code channels
US7911993B2 (en) * 2000-07-19 2011-03-22 Ipr Licensing, Inc. Method and apparatus for allowing soft handoff of a CDMA reverse link utilizing an orthogonal channel structure
US8537656B2 (en) 2000-07-19 2013-09-17 Ipr Licensing, Inc. Method for compensating for multi-path of a CDMA reverse link utilizing an orthogonal channel structure
US7224741B1 (en) * 2000-07-24 2007-05-29 Zion Hadad System and method for cellular communications
US7099629B1 (en) * 2000-11-06 2006-08-29 Qualcomm, Incorporated Method and apparatus for adaptive transmission control in a high data rate communication system
FI110725B (fi) * 2001-04-20 2003-03-14 Nokia Corp Menetelmä vastaanottimen tahdistamisessa ja vastaanotin
US6535548B1 (en) * 2001-04-26 2003-03-18 Motorola, Inc. Mobile wireless communication devices for receiving spread spectrum signals and methods therefor
US6917581B2 (en) * 2001-07-17 2005-07-12 Ipr Licensing, Inc. Use of orthogonal or near orthogonal codes in reverse link
KR100426621B1 (ko) * 2001-12-20 2004-04-13 한국전자통신연구원 단말기의 프리엠블 신호를 탐색하는 작은 창 프리엠블탐색 장치 및 그 방법
US7170889B2 (en) * 2002-05-08 2007-01-30 Hughes Network Systems Llc System and method for efficiently using channel unit hardware to provide multiple narrowband channels overlaid on a single wideband channel in a satellite communications network
US6836506B2 (en) * 2002-08-27 2004-12-28 Qualcomm Incorporated Synchronizing timing between multiple air link standard signals operating within a communications terminal
KR100435117B1 (ko) * 2002-10-15 2004-06-11 에스케이텔레텍주식회사 외부기기와 통신을 위한 이동통신 단말기의 통신 타이밍획득방법
US7822105B2 (en) * 2003-09-02 2010-10-26 Sirf Technology, Inc. Cross-correlation removal of carrier wave jamming signals
JP4658050B2 (ja) 2003-09-02 2011-03-23 サーフ テクノロジー インコーポレイテッド 衛星測位信号用の信号処理システム
US8325591B2 (en) * 2004-02-26 2012-12-04 Qualcomm Incorporated Suppressing cross-polarization interference in an orthogonal communication link
US7760697B1 (en) * 2005-05-24 2010-07-20 L-3 Communications Corporation Fast and long range node discovery in spread spectrum networks
US7436878B1 (en) 2005-05-24 2008-10-14 L-3 Communications Corporation Method and apparatus for efficient carrier bin search for a composite spreading code
US7609751B1 (en) 2005-05-24 2009-10-27 L-3 Communications Corporation Method and apparatus to initiate communications between an unknown node and an existing secure network
KR101184559B1 (ko) * 2005-08-17 2012-09-20 지티이 코포레이션 다중 캐리어 셀 고속 공유 제어 채널의 배치 및 검색 방법
US7991040B2 (en) * 2006-04-04 2011-08-02 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for reduction of a peak to average ratio for an OFDM transmit signal
US8929353B2 (en) 2007-05-09 2015-01-06 Qualcomm Incorporated Preamble structure and acquisition for a wireless communication system
US8050225B2 (en) 2007-05-21 2011-11-01 Qualcomm Incorporated Assignment of primary and secondary synchronization code sequences to cells in a wireless communication system
JP2012191565A (ja) * 2011-03-14 2012-10-04 Sony Corp 受信装置、受信方法、およびプログラム
CN105204037B (zh) * 2015-09-06 2017-08-11 北京空间飞行器总体设计部 一种长码扩频测距信号相关损失测试方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5103459B1 (en) * 1990-06-25 1999-07-06 Qualcomm Inc System and method for generating signal waveforms in a cdma cellular telephone system
JPH08256085A (ja) * 1995-03-17 1996-10-01 Sony Corp スペクトラム拡散通信システム及びその送信機と受信機
US5805648A (en) * 1995-07-31 1998-09-08 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for performing search acquisition in a CDMA communication system
US6163533A (en) * 1997-04-30 2000-12-19 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Random access in a mobile telecommunications system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013258723A (ja) * 2004-06-18 2013-12-26 Qualcomm Inc 無線通信システムにおける信号獲得

Also Published As

Publication number Publication date
JP4138241B2 (ja) 2008-08-27
KR20010031867A (ko) 2001-04-16
BR9814859B1 (pt) 2013-01-22
US6044074A (en) 2000-03-28
CN1278972A (zh) 2001-01-03
HK1033052A1 (en) 2001-08-10
CN1123151C (zh) 2003-10-01
AU743460B2 (en) 2002-01-24
WO1999025079A9 (en) 1999-08-26
CA2308631C (en) 2010-10-05
AU1995799A (en) 1999-05-31
BR9814859A (pt) 2000-10-03
CA2308631A1 (en) 1999-05-20
KR100606620B1 (ko) 2006-07-28
EP1040604A1 (en) 2000-10-04
WO1999025079A1 (en) 1999-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4138241B2 (ja) アクセス送信のための高速信号捕捉および同期化
US6167056A (en) Access channel slot sharing
CA2209524C (en) Method and apparatus for using full spectrum transmitted power in a spread spectrum communication system for tracking individual recipient phase time and energy
EP0779000B1 (en) Code acquisition in a cdma communication system using multiple walsh channels
US5608722A (en) Multi-user communication system architecture with distributed receivers
JP3408545B2 (ja) スペクトラム拡散通信システムにおける移動局の同期
US6141332A (en) Orthogonal code synchronization system and method for spread spectrum CDMA communications
KR100254249B1 (ko) 동위상 및 직교위상 스펙트럼 확산 통신채널을 통해 신호전송을 분할하기 위한 방법 및 장치
EP1031196B1 (en) Access channel slot sharing
RU2236088C2 (ru) Быстрое обнаружение и синхронизация сигнала для передач доступа
KR100809151B1 (ko) 액세스 채널 슬롯 공유
CA2202621C (en) Code acquisition in a cdma communication system using multiple walsh channels
MXPA00004418A (en) Rapid signal acquisition and synchronization for access transmissions
MXPA00004463A (en) Access channel slot sharing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051110

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080410

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080507

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080605

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120613

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130613

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term