JP2003531534A - 通信システムにおいて別個の順方向専用チャネル及び共用制御チャネルを与える装置及び方法 - Google Patents

通信システムにおいて別個の順方向専用チャネル及び共用制御チャネルを与える装置及び方法

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Abstract

(57)【要約】 別個の順方向専用チャネル及び共用制御チャネル(17,18)がスペクトル拡散通信において与えられる。順方向専用制御チャネル(18)は、永続的制御情報を通信するため、且つデータの移動局(14)への送信に関する更に断続的制御情報を通信することが必要であるとき共用制御チャネル(17)を差し示すため用いられる。必要な永続的制御情報のみのため専用制御チャネルを使用する一方共用制御チャネルを必要とするときその共用制御チャネルのみを差し示すことにより、システム資源のより効率的利用が与えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 [関連出願] 本出願は、2000年4月17日に出願された米国仮出願No.60/197
,588の恩恵を主張するものである。
【0002】 [発明の背景] 本発明は、通信システム、特に符号分割多元接続(CDMA)通信システムに
おいて、別個の専用チャネル及び共用制御チャネルを与える装置及び方法に関す
る。
【0003】 典型的には、CDMAのような通信システム、特に、WCDMAのようなCD
MAの発展形態においては、専用チャネルが、データを送り、そしてまたシステ
ムの制御のため必要とされる。そのようなシステムの順方向リンク内で、単一の
チャネルを用いて、送信されるべき情報を搬送し、そして送信される情報の特性
は、他の別個の順方向制御チャネル上で送られる。これらの各チャネルは、有限
の組の使用可能なウォルシュ符号から1つのウォルシュ符号を占有する。システ
ムがウォルシュ符号により制限されるようにならないため、ウォルシュ符号資源
を確保しておくことは重要である。各ユーザに対するこれらの専用チャネルの割
当ては、典型的には、ウォルシュ符号資源を使えるよう解放するため休眠状態と
活動状態との間での迅速なシャフリング(shuffling)を必要とする。
この迅速なシャフリングから生じる問題は、使用可能なビットが少なすぎること
、少なすぎるユーザ、多すぎるパワー、多すぎる逆方向リンク自動繰り返し要求
(ARQ)、待ち時間、又はレイヤ3情報(例えば、活動状態と保持状態との間
での移動局の切り換え)及びARQのための共用チャネル(SHCH16)のよ
うなデータ・チャネルの使用への依存し過ぎである。共用チャネルSHCH16
は、活動状態でデータ・パケットをユーザに送るため用いられる順方向チャネル
であり、そして使用可能なウォルシュ符号資源の80%以上を用いることにより
非常に高いピーク・データ速度に達することができる。しかしながら、SHCH
16上で送られる要求されたペイロード(payload)及びコーディング・
ビットをサポートするため必要とされる比較的小さい拡散係数サイズの故に、ウ
ォルシュ符号資源は、通常のシステムでは制限される。そのため、より大きなサ
イズの拡散係数は、より少ないパワー及びより多くのユーザを支持するため重要
であり、それは、ビットがより効率的に割り当てられることができる場合可能で
ある。
【0004】 言葉を換えて言えば、要望は、大きな拡散係数(CDMA2000又はWCD
MAに対して256個のような比較的大きなサイズのウォルシュ符号)を用いる
ことを要求する専用チャネルに対してウォルシュ符号資源を出来るだけ少ししか
用いないことである。ウォルシュ符号資源がより小さく用いられれば用いられる
程、サポートされ得る専用チャネルの数は大きくなり、それは、迅速なシャフリ
ング要件を殆ど厳格にしないよう支援する。大きな拡散係数を用いる場合、所与
のフレーム持続時間に対して多くのビットをサポートすることが困難である。な
お、所与のフレーム持続時間は、典型的には、SHCH16に似たデータ・チャ
ネルのそれと合致するため、且つ空間伝送及びスケジューリングを介して最適化
するため小さい(例えば、3.33ms)。より小さい拡散係数を用いることに
より、より多くのウォルシュ符号資源を用いるばかりでなく、所与の信頼性レベ
ルに対してより多くの送信パワーを必要とし、そしてシステム容量を低減する。
また、再びより多くの送信パワーを犠牲にして8PSKのようなより高次の変調
を用いることにより、大きな拡散係数でもってより多くのビットを達成すること
が可能である。
【0005】 従って、スペクトル拡散通信システムにおいてビット及びウォルシュ符号資源
のより効率的な割当てを提供する方法及び装置に対する要求がある。 [好適な実施形態の詳細な説明] ウォルシュ符号資源を効率的により良く使用するため、移動するユーザが共用
チャネル(SHCH16)のようなデータ・チャネル介してデータを受信するよ
う予定(schedule)されていようとなかろうと全てのフレーム間隔に送
られることを要求されているデータと、SHCH16がユーザのため予定される
とき又はレイヤ3情報が送られる必要があるときだけ送られることを必要とする
追加のデータとに制御及びレイヤ3情報を区分けすることが可能である。従って
、常に送られることを要求されているデータに対して1組の専用制御チャネルを
、そして頻繁には送られることがない追加のデータに対してより小さい組の共用
制御チャネルを与えることはより効率的である。
【0006】 情報を異なるチャネルに分けるこのスキームに従って、専用制御チャネルは、
常に、休眠状態でない所与のユーザに送信される。共用される専用チャネルは、
所与のユーザがSHCH16のようなデータ・チャネルを介してデータを受信す
べきである場合その所与のユーザに対して割り当てられ、そして情報を適正に復
号し且つ用いるため情報を必要とし、又はレイヤ3情報は送られることを必要と
し、従って、いずれの場合においても、より多くのビットが必要とされる。典型
的には、少数のユーザだけ(例えば、<3)が、所与のフレーム間隔に対して同
時に予定され、又はレイヤ3情報を必要とするであろう。従って、専用制御チャ
ネルより少数の共用制御チャネルですむ。専用制御チャネルは、本明細書では専
用ポインタ・チャネル(DPTRCH18)と呼ばれるであろう。
【0007】 従って、本発明は、従来のシステムで用いられているような単一の制御チャネ
ルの代わりに別個のポインタ・チャネル及び共用制御チャネルを与える方法及び
装置を指向している。そのため、制御情報及び必須に永続的な他の情報が専用制
御チャネルを介して送信されるのを可能にする一方断続的である他の情報が共用
チャネル資源で送信され得る統計的アプローチを取ることができる。制御情報を
複数のチャネルにこのように統計的に分割することが、共用チャネルSHCH1
6に過度に依存することなくより低いパワー・レベルでウォルシュ符号資源及び
十分なビットの一層経済的使用を提供する。専用ポインタ制御チャネルDPTR
CH18が用いられ、そのためスペクトル拡散通信システムの順方向リンク部分
における移動式装置は、共用制御チャネルSHCCH17を介してアクセスされ
る共用チャネルSHCH16のようなデータ・チャネルに関する情報を受信する
ことが必要であったか否かを含む情報を連続的に通信する。従って、専用ポイン
タ制御チャネルDPTRCH18は、情報をデータ・チャネル、このケースにお
いては共用チャネルSHCH16を介して送るべきであるときに共用制御チャネ
ルSHCCH17を指し示すため用いられ、これにより必要であるときのみ、従
って一層効率的に共用チャネル資源を用いることを可能にする。
【0008】 本発明は、図1から図5を参照してより完全に理解されることができる。図1
は、基地局12及び移動式装置14を含み、全体的に10で示される通信システ
ムを図示する。基地局12から移動式装置14への順方向リンク内に、共用チャ
ネルSHCH16、共用制御チャネルSHCCH17及び専用ポインタ制御チャ
ネルDPTRCH18がある。しかしながら、このシステムにおいては、専用ポ
インタ制御チャネルDPTRCH18のみが、永続的であり、それにより共用制
御チャネルSHCCH17及び順方向リンク・チャネルSHCH16を介して更
なる制御を要求する活動状態にあるそれらの移動式装置のみが、用いるためのよ
り使用可能なウォルシュ符号を有するのが可能となる。専用ポインタ制御チャネ
ルDPTRCH18は、割当てを共用データ・チャネルSHCH16上で送るた
め専用ポインタ制御チャネルDPTRCH18のペイロードを補足する共用制御
チャネルSHCCH17のプールを指し示すため用いられる。
【0009】 図2は、割当てフォーマットにおける(即ち、フレームを用いて共用制御チャ
ネルSHCCH17に関する情報を送るとき、)典型的な専用ポインタ制御チャ
ネルDPTRCHフレーム20を図示する。このフレーム20内には、不活動状
態にしろ又は制御保持状態にしろ、基地局12のセル・エリア内にユーザを維持
するために必須の情報を送るため用いられる多数のフィールドがある。第1のフ
ィールドは、共用制御チャネルSHCCH17上の情報を送信する必要があるか
どうかを通信するインディケータ又はポインタ・フィールド22、及びこのフィ
ールドが示す特定の共用制御チャネルSHCCH17のウォルシュ符号割当てで
ある。ポインタ・フィールド22は、共用チャネルに対して割り当てられた異な
る共用チャネル・ウォルシュ符号の数を通信するに必要な任意の長さであり得る
。好適な実施形態においては、このポインタ・フィールドは3ビットに設定され
、それは共用チャネルSHCCH17の最高8つの異なる状態を通信することが
できる。
【0010】 専用ポインタ制御チャネル・フレーム20内の次のフィールドは予約されたリ
ンク制御24であり、該予約されたリンク制御フィールド24は、その予約され
たリンク制御フィールド24内に含まれるフィールド30の中に示されるメッセ
ージ・シークエンス長のような情報を通信するため用いられる。予約されたリン
ク制御フィールド24はまた、逆方向リンク・スケジューリング情報(図示せず
)を含み得る。更に別の情報は、予約されたリンク制御24のフィールド32に
示されるハイブリッド型自動繰り返し要求HARQを含み得る。代替実施形態に
おいて、予約されたリンク制御フィールド24は、開始ウォルシュ符号、変調コ
ーディング・スキーム(MSC)及びARQ情報を含み得る。
【0011】 専用ポインタ制御チャネル・フレーム20はまた、そのフレーム20のフィー
ルド26に示される順方向誤り訂正(forward error corre
ction)のための巡回冗長検査CRC情報を含む。更に、フレームは、CD
MAシステムのための逆方向リンク・パワーを調整するためのパワー制御ビット
情報27、及びフレーム20の終わりを記号で示すためのテール(tail)2
8を含む。
【0012】 好適な実施形態に従って、専用ポインタ制御チャネル・フレーム20は、典型
的には5ミリ秒の長さである。しかしながら、フレームの時間長さは、この大き
さに限られず、フレームが用いられているいかなる特定の通信システムに対して
も修正されることができる。同様に、ビットでのフィールド及び幅もまた専用ポ
インタ制御チャネル・フレーム20の中で修正され得る。
【0013】 図3は、「ヌル」フォーマットにおける、又は、換言すると、情報が対応する
共用制御チャネルSHCCH17上を送信されることを要求されないときの専用
ポインタ制御チャネルDPTRCHフレーム34を図示する。割当てフォーマッ
ト20に似て、ヌル・フレーム34は、ポインタ・フィールド35、CRCフィ
ールド37、パワー制御ビット・フィールド38及びテール39を含む。割当て
フォーマットとは異なり、ヌル・フレーム・フォーマットは、単に、CDMAシ
ステムの中の逆方向リンクに対する逆方向リンク・スケジューリング情報を含む
予約されたフィールド36を送信する。
【0014】 図4は、全体的に40で示される共用制御チャネルSHCCHフレームを図示
する。共用制御チャネル・フレーム40は、例えば共用チャネルSHCH16の
復調のため必要とされる情報、又はレイヤ3信号送出情報の中の自動繰り返し要
求ARQフィードバックのための移送(transport)のような様々な非
周期的又は断続的情報を有する割当てフィールド42を含む。共用制御チャネル
・フレーム40の割当てフィールド42は、フィールド48−50を含むよう示
され、そして該フィールド48−50は、順方向共用チャネルSHCH16で用
いられる特定の変調及びコーディング・スキームMSCを指示するためのフィー
ルド48と、開始ウォルシュ符号49と、利得情報50とを含み得る。専用ポイ
ンタ制御フレームに似て、共用制御チャネル・フレーム40はまた、巡回冗長検
査CRCフィールド44、及びフィールド46の中にテール情報を含む。図2と
関係して先に説明した代替実施形態と相互的に関連させると、専用ポインタ・チ
ャネル・フレームが開始ウォルシュ符号、MSC及び更なるARQ情報に関する
情報を搬送する一方、割当てフィールド42は、代わりに、利得情報、ARQ情
報及びレイヤ3信号送出情報を含み得る。専用ポインタ制御チャネル・フレーム
20及び共用制御チャネル・フレーム34に対するフィールド割当ての他の組み
合わせもまた可能である。その上、SHCCH17の追加レベル、及びユーザが
受信し且つ用いるコードに跨るジョイント・コーディング(joint cod
ing)(訂正又は誤り検出のいずれか)のようなスキームの更なる増強が、容
易に観測可能である。
【0015】 このシステム内において、十分な数のウォルシュ符号が順方向共用チャネルに
対して使用可能であることを保証するため、専用ポインタ・チャネルDPTRC
H18及び共用制御チャネルSHCCH17は、順方向共用チャネルSHCH1
6に対する符号と重ならないウォルシュ符号ツリーの一部に対して割り当てられ
る。例えば、長さ16のウォルシュ符号に対して、専用ポインタ・チャネルDP
TRCH18及び共用制御チャネルSHCCH17は、例えば、長さ16のコー
ド2−15と重ならないウォルシュ符号ツリーの一部に対して割り当てられるで
あろう。好適な実施形態において、活動状態で移動するユーザは、長さ512の
ウォルシュ符号を割り当てられる独特の専用ポインタ・チャネルDPTRCH1
8を維持する。
【0016】 図5は、それぞれの専用ポインタ制御チャネルDPTRCH18及び共用制御
チャネルSHCCH17を発生する装置を図示する。専用ポインタ制御チャネル
発生器60は畳み込み符号器64を含み、該畳み込み符号器64はそれに入力さ
れる送信器(例えば基地局)からの制御データを受信する。畳み込み符号器64
は、データを特定の符号化速度(例えば、R=1/2レートセット(rates
ets))で符号化する。次いで、符号化されたデータは、多くの既知のインタ
ーリービング・スキーム(interleaving schemes)に従っ
てデータをインターリーブするインターリーバ(interleaver)66
に送られる。データがインターリーブされた後、M関連の(M−ary)変調器
68は、QPSK又は8PSKのような任意の数の既知の変調スキームに従って
データを変調する。次いで、変調されたデータはマルチプレクサ70に送られ、
該マルチプレクサ70は変調されたデータをパワー制御ビット情報と多重化する
。パワー制御ビットは、専用ポインタ制御チャネルDPTRCH18に含まれる
。それは、この情報は、移動体が活動状態又は制御保持状態にあるかどうかに拘
わらず、基地局12セル内の各ユーザに対して要求されるからである(なお、活
動状態はデータが送信され移動体により受信されるときであり、そして制御保持
状態はデータが移動体に送信されないときである。)。次いで、マルチプレクサ
70から出力された多重化されたデータBDPTRは、乗算器72によりウォルシュ
符号wnと乗算され、そして特定のチップ・レートRCでの送信のため出力される
。チップ・レートは、IS95標準に従った1.2288百万チップ/秒(Mc
ps)又はWCDMAに従った3.84Mcpsに等しいことが好ましい。
【0017】 更に、制御データBを送信するのを防止するためのスイッチング要素(図示せ
ず)又はある他の等価手段が、当業者により認められるように利用され得る。移
動体が制御保持状態にあり且つ共用チャネルSHCH16を介するデータが専用
ポインタ制御チャネル・フレームの時間フレーム内で移動体14に送信されるべ
きでないそれらの場合、制御データBを送信するのが防止される。従って、「ヌ
ル」フレームは、必須のパワー制御ビット情報のみを用いて発生されるであろう
【0018】 共用制御チャネル発生器62は、専用ポインタ・チャネル発生器60と類似し
た構成要素を含み、畳み込み符号器74及びインターリーバ76及びM関連の変
調器78を含む。しかしながら、共用制御チャネル発生器62は、パワー制御ビ
ット情報が専用ポインタ制御チャネルDPTRCH18を介してのみ送られるの
で、マルチプレクサを必要としない。そのため、変調器78からの変調された制
御データBSCHは、乗算器80により順方向リンク上での送信のためのウォルシ
ュ符号wnと乗算される。勿論、制御データが送られる移動式装置が制御保持状
態にある場合、制御データBSCHは共用制御チャネル発生器62を介して送信さ
れるであろう。
【0019】 前述したように、本質的に永続的な制御情報のみを送信し且つ断続的制御情報
を送る必要があるときのみ共用制御チャネルSHCCH17上で搬送される断続
的制御情報を指し示す専用ポインタ制御チャネルDPTRCH18を利用するこ
とは、スペクトル拡散通信システムにおいてシステム資源のより効率的な割当て
を提供する。更に、本発明及び装置は、資源を効率的に割り当てるため制御情報
のようなオーバヘッド情報を送信する他の通信システムにも利用し得ることが当
業者により認められるであろう。
【0020】 本発明は、現在の好適な実施形態に関して代表的な目的のため説明された。し
かしながら、当業者が別の状況では本発明の範囲を離れることなくその広い教示
を具体化し得ることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 好適な実施形態に従って別個の専用チャネル及び共用制御チャネルを用いる方
法及び装置を組み込む方法及び装置を組み込む通信システムのブロック図である
【図2】 図2は、本発明の好適な実施形態に従った割当てフォーマットにおける専用ポ
インタ・チャネル用フレーム・フォーマットを図示する。
【図3】 図3は、本発明の好適な実施形態に従ったヌル・フォーマットにおける専用ポ
インタ・チャネル用フレーム・フォーマットを図示する。
【図4】 図4は、本発明の一実施形態に従った共用制御チャネルのフレーム・フォーマ
ットを図示する。
【図5】 図5は、本発明の実施形態に従って別個の専用チャネル及び共用制御チャネル
を与える概略図を図示する。
───────────────────────────────────────────────────── 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,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ,VN, YU,ZA,ZW (72)発明者 ゴーシュ,アミタヴァ アメリカ合衆国イリノイ州60061,ヴァー ノン・ヒルズ,ハンター・コート 289 (72)発明者 ジャロール,ルーエイ・エイ アメリカ合衆国イリノイ州60067,パラタ イン,チャーチル・ドライブ 1501,ナン バー 104 (72)発明者 クダック,マーク・シー アメリカ合衆国イリノイ州60050,マクヘ ンリー,チェスナット・ドライブ 3318 Fターム(参考) 5K022 EE01 EE21 EE31 5K067 AA11 CC10 EE02 EE10 EE22 JJ14

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通信システムにおいて制御情報を与える方法であって、 第1の組の制御情報を前記通信システム内の少なくとも1つの構成要素へ通信
    する第1の制御チャネルを設けるステップと、 第2の組の制御情報を通信システム内の前記少なくとも1つの構成要素へ第1
    の組の制御情報に基づいて選択的に通信する第2の制御チャネルを設けるステッ
    プと を備える方法。
  2. 【請求項2】 データ・チャネル上のデータを前記少なくとも1つの構成要
    素に送信するステップを更に備え、 第1の組の制御情報は、第2の制御チャネル上の第2の組の制御情報が前記少
    なくとも1つの構成要素に送信されることを示すため且つ第2の制御チャネルを
    識別するため且つ前記データ・チャネル上のデータが前記少なくとも1つの構成
    要素に送信されることを示すため前記通信システムにより用いられるインディケ
    ータ値を含む 請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記第2の制御チャネルは、複数のプールされた共用制御チ
    ャネルから前記インディケータ値に基づいて選択された共用制御チャネルである
    請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記第1の組の制御情報は、第2の制御チャネル上の第2の
    組の制御情報が前記少なくとも1つの構成要素に送信されないことを示すため前
    記通信システムにより用いられるインディケータ値を含む請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 通信システムにおいて制御情報を与える装置であって、 第1の組の制御情報を前記通信システム内の少なくとも1つの構成要素に送信
    するよう構成された第1の制御チャネル送信器と、 第2の組の制御情報を前記通信システム内の前記少なくとも1つの構成要素に
    第1の組の制御情報に基づいて選択的に送信するよう構成された第2の制御チャ
    ネル送信器と を備える装置。
  6. 【請求項6】 前記第1の組の制御情報は、第2の組の制御情報が前記少な
    くとも1つの構成要素に送信されることを示すため且つ第2の制御チャネルを識
    別するため前記通信システムにより用いられるインディケータ値を含む請求項5
    記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記第2の制御チャネルは、複数のプールされた共用制御チ
    ャネルから前記インディケータ値に基づいて選択された共用制御チャネルである
    請求項6記載の装置。
  8. 【請求項8】 データをデータ・チャネルを介して前記少なくとも1つの構
    成要素に送信するよう構成されたデータ・チャネル送信器を更に備え、 第1の組の制御情報は、第2の制御チャネル上の第2の組の制御情報が前記少
    なくとも1つの構成要素に送信されることを示すため且つ第2の制御チャネルを
    識別するため且つ前記データ・チャネル上のデータが前記少なくとも1つの構成
    要素に送信されることを示すため前記通信システムにより用いられるインディケ
    ータ値を含む 請求項5記載の装置。
  9. 【請求項9】 前記第1の制御チャネル送信器は、 制御データを受信するよう構成された入力と、 前記入力に接続され、制御データを符号化する符号器と、 前記の符号化された制御データをインターリーブするインターリーバと、 前記のインターリーブされ符号化された制御データを所定の変調スキームに従
    って変調し且つその変調された制御データを出力する変調器と、 前記の変調された制御データを少なくともパワー制御情報と多重化し且つその
    多重化された制御データを出力するマルチプレクサと、 ウォルシュ数を前記の多重化された制御データと乗算する乗算器とから成る請
    求項5記載の装置。
  10. 【請求項10】 前記第2の制御チャネル送信器は、 制御データを受信するよう構成された入力と、 前記入力に接続され、制御データを符号化する符号器と、 前記の符号化された制御データをインターリーブするインターリーバと、 前記のインターリーブされ符号化された制御データを所定の変調スキームに従
    って変調し且つその変調された制御データを出力する変調器と、 ウォルシュ数を前記の変調された制御データと乗算する乗算器とから成る請求
    項5記載の装置。
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