JP2004015835A - 共通パケットチャネル用遠隔局 - Google Patents

Abstract

【課題】　ＣＤＭＡシステム上でパケットデータを転送するための効率的な方法を提供し、高いデータスループット、少ない遅延、および効率的なパワー制御を実現すること。
【解決手段】　ＣＤＭＡシステムは、基地局（ＢＳ）および複数の遠隔局を有し、基地局はＢＳスペクトラム拡散送信機およびＢＳスペクトラム拡散受信機を有し、複数の遠隔局はそれぞれ、ＲＳスペクトラム拡散送信機およびＲＳスペクトラム拡散受信機を有し、また、ＢＳスペクトラム拡散送信機から、同報通信共通同期チャネルを送信するステップを備え、さらに、同報通信共通同期チャネルは、複数の遠隔局に共通の共通チップシーケンス信号を有し、同報通信共通同期チャネルは、フレームタイミング信号を有した。
【選択図】　　　　図３

Description

　本発明は、スペクトラム拡散通信に関し、より詳細には、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）セルラのパケット交換システムに関する。

　現在標準として提案されているのは、プリアンブルを有し、その後にデータ部分が続く、ランダムアクセスバースト構造である。プリアンブルは、直交Ｇｏｌｄコードによって拡散された１６個の記号、つまりプリアンブルシーケンスを有する。遠隔局は、チップ（ｃｈｉｐ）およびフレームの同期を獲得する。

　本発明の一般的な目的は、ＣＤＭＡシステム上でパケットデータを転送するための効率的な方法を提供することである。

　本発明の別の目的は、高いデータスループット、少ない遅延、および効率的なパワー制御を実現することである。

　本明細書で具体化し、広範に記述する本発明によれば、スペクトラム拡散変調を利用する符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システムの改良がもたらされる。ＣＤＭＡシステムは、基地局（ＢＳ）および複数の遠隔局を有する。基地局はＢＳスペクトラム拡散送信機およびＢＳスペクトラム拡散受信機を有する。複数の遠隔局はそれぞれ、ＲＳスペクトラム拡散送信機およびＲＳスペクトラム拡散受信機を有する。本発明の方法は、ＢＳスペクトラム拡散送信機から、同報通信共通同期チャネルを送信するステップを備える。同報通信共通同期チャネルは、複数の遠隔局に共通の共通チップシーケンス信号を有する。さらに、同報通信共通同期チャネルは、フレームタイミング信号を有する。

　第１の遠隔局に位置する第１のＲＳスペクトラム拡散受信機で、この方法は、同報通信共通同期チャネルを受信するステップを含む。受信した同報通信共通同期チャネルから、第１のＲＳスペクトラム拡散受信機で、フレームタイミング信号からフレームタイミングを決定するステップを含む。

　第１の遠隔局に位置する第１のＲＳスペクトラム拡散送信機で、アクセスバースト信号を送信するステップを含む。アクセスバースト信号は、複数のセグメントを有する。セグメントは、アクセスバースト信号の時間間隔である。各セグメントは、プリアンブル、およびその後に続くパイロット信号を有する。複数のセグメントは、複数のそれぞれのパワーレベルも有することが好ましい。複数のパワーレベルは、各セグメントごとに順次増加することが好ましい。具体的に言うと、アクセスバースト信号は、パワーレベルを増加させながらそれぞれの時間経過とともに送信される、複数のＲＳプリアンブル信号、ＲＳパワー制御信号、およびＲＳパイロット信号を有する。

　ＢＳスペクトラム拡散受信機で、検出したパワーレベルでアクセスバースト信号を受信するステップを含む。アクセスバースト信号を受信したのに応じて、ＢＳスペクトラム拡散送信機から、確認信号および衝突検出信号を第１のＲＳスペクトラム拡散受信機に送信するステップを含む。

　第１のＲＳスペクトラム拡散受信機で、確認信号を受信するステップを含む。確認信号を受信したのに応じて、第１のＲＳスペクトラム拡散送信機から前記ＢＳスペクトラム拡散受信機に、データを有するスペクトラム拡散信号を送信するステップを含む。データを有するスペクトラム拡散信号は、複数のＲＳプリアンブル信号、ＲＳパワー制御信号、およびＲＳパイロット信号をそれぞれ有するアクセスバースト信号の一部分と連結することができる。

　本発明の追加の目的および利点について以下の説明で述べる。また、その一部はこの説明から明らかになる、または本発明を実施することによって分かるであろう。本発明の目的および利点は、添付の特許請求の範囲で具体的に指摘する機械および組合せの手段によって実現し、達成することもできる。

　本明細書に組み込み、その一部とする添付の図面は、本発明の好ましい実施形態を図示するものであり、この説明と合わせて本発明の原理を説明するのに役立つ。

　次に、本発明の好ましい実施形態について詳細に述べる。その例を添付の図面に示し、同じ参照番号はいくつかの図面を通じて同じエレメントを指すものとする。

　共通パケットチャネルは、任意の１または１組の基地局との双方向リンクを得る必要はなく、遠隔局から傍受範囲内の基地局に可変サイズのパケットを送信するための新規なアップリンクトランスポートチャネルである。チャネルの資源割当ては競合を基礎とする。すなわち、ＡＬＯＨＡシステムに見られるように、いくつかの遠隔局が常に同じ資源に対して競合することができる。

　図１に示す例示的な配列では、共通パケットチャネルは、スペクトラム拡散変調を利用する符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システムの改良をもたらす。ＣＤＭＡシステムは、複数の基地局（ＢＳ）３１、３２、３３、および複数の遠隔局（ＲＳ）を有する。各遠隔局３５は、ＲＳスペクトラム拡散送信機およびＲＳスペクトラム拡散受信機を有する。アップリンクは、遠隔局３５から基地局３１に向かう方向である。アップリンクは、共通パケットチャネル（ＣＰＣＨ）を有する。ダウンリンクは、基地局３１から遠隔局３５に向かう方向であり、共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）で示してある。共通制御チャネルは、複数の遠隔局によって使用される共通の信号方式を有する。

　共通制御チャネルの代替として、共通パケットチャネルはやはり使用するが、図２に示すダウンリンク専用物理チャネル（ＤＰＣＨ）がある。専用ダウンリンクチャネルは、単一の遠隔局を制御するために使用される信号方式を有する。

　例示的に、ＢＳスペクトラム拡散送信機およびＢＳスペクトラム拡散受信機を図３に示す。ＢＳスペクトラム拡散送信機およびＢＳスペクトラム拡散受信機は、基地局３１に位置する。ＢＳスペクトラム拡散受信機は、サーキュレータ３１０に結合されたアンテナ３０９、受信側無線周波数（ＲＦ）セクション３１１、ローカル発振器３１３、直交復調器３１２、およびアナログデジタル変換器３１４を含む。受信側ＲＦセクション３１１は、サーキュレータ３１０と直交復調器３１２の間に結合される。直交復調器は、ローカル発振器３１３およびアナログデジタル変換器３１４に結合される。アナログデジタル変換器３１４の出力は、プログラマブル整合フィルタ３１５に結合される。

　プリアンブルプロセッサ３１６と、パイロットプロセッサ３１７と、データおよび制御プロセッサ３１８とが、プログラマブル整合フィルタ３１５に結合される。制御装置３１９が、プリアンブルプロセッサ３１６と、パイロットプロセッサ３１７と、データおよび制御プロセッサ３１８とに結合される。インタリーブ解除装置３２０が、制御装置３１９と順方向誤り訂正（ＦＥＣ）デコーダ３２１の間に結合される。

　ＢＳスペクトラム拡散送信機は、インタリーブ装置３２３に結合された順方向誤り訂正（ＦＥＣ）エンコーダ３２２を含む。パケットフォーマッタ３２４が、インタリーブ装置３２３および制御装置３１９に結合される。可変利得装置３２５が、パケットフォーマッタ３２４と乗算装置３２６の間に結合される。拡散シーケンス発生器３２７が、乗算装置３２６に結合される。デジタルアナログ変換器３２８が、乗算装置３２６と直交変調器３２９の間に結合される。直交変調器３２９は、ローカル発振器３１３および送信側ＲＦセクション３３０に結合される。送信側ＲＦセクション３３０は、サーキュレータ３１０に結合される。

　制御装置３１９は、アナログデジタル変換器３１４、プログラマブル整合フィルタ３１５、プリアンブルプロセッサ３１６、デジタルアナログ変換器３２８、拡散シーケンス発生器３２７、可変利得装置３２５、パケットフォーマッタ３２４、インタリーブ解除装置３２０、ＦＥＣデコーダ３２１、インタリーブ装置３２３、およびＦＥＣエンコーダ３２２に結合された制御リンクを有する。

　アンテナ３０９から受信したスペクトラム拡散信号は、サーキュレータ３１０を通過し、受信側ＲＦセクション３１１で増幅され、フィルタリングされる。ローカル発振器３１３がローカル信号を生成し、直交復調器３１２がこれを使用して、受信したスペクトラム拡散信号の同相成分および直交位相成分を復調する。アナログデジタル変換器３１４は、この同相成分および直交位相成分をデジタル信号に変換する。これらの機能は当該技術分野で周知であり、このブロック図の変更形態でも同じ機能を達成することができる。

　プログラマブル整合フィルタ３１５は、受信したスペクトラム拡散信号を逆拡散する。別法として、相関器を、受信したスペクトラム拡散信号を逆拡散するための等価な手段として使用することもできる。

　プリアンブルプロセッサ３１６は、受信したスペクトラム拡散信号のプリアンブル部分を検出する。パイロットプロセッサは、受信したスペクトラム拡散信号のパイロット部分を検出し、これと同期する。データおよび制御プロセッサは、受信したスペクトラム拡散信号のデータ部分を検出し、処理する。検出されたデータは、制御装置３１９を通ってインタリーブ解除装置３２０およびＦＥＣデコーダ３２１に移る。データおよび信号はＦＥＣデコーダ３２１から出力される。

　ＢＳ送信機で、データは、ＦＥＣエンコーダ３２２によってＦＥＣ符号化され、インタリーブ装置３２３によってインタリーブされる。パケットフォーマッタは、データ、信号方式、確認信号、衝突検出信号、パイロット信号、および送信パワー制御（ＴＰＣ）信号をパケットにフォーマットする。パケットはパケットフォーマッタから出力され、パケットレベルは可変利得装置３２５によって増幅または減衰される。パケットは、拡散シーケンス発生器３２７からの拡散チップシーケンスを用いて、乗算装置３２６によってスペクトラム拡散処理される。パケットは、デジタルアナログ変換器３２８によってアナログ信号に変換され、直交変調器３２９で、ローカル発振器３１３からの信号を使用して同相成分および直交位相成分が生成される。パケットは、搬送周波数に変換され、送信側ＲＦセクション３３０でフィルタリングおよび増幅され、次いでサーキュレータ３１０を通過し、アンテナ３０９によって放射される。

　図４に示す例示的な実施形態で、ＲＳスペクトラム拡散送信機およびＲＳスペクトラム拡散受信機を示す。ＲＳスペクトラム拡散送信機およびＲＳスペクトラム拡散受信機は、図１に示すように、遠隔局３５に位置する。ＲＳスペクトラム拡散受信機は、サーキュレータ４１０に結合されたアンテナ４０９、受信側無線周波（ＲＦ）セクション４１１、ローカル発振器４１３、直交復調器４１２、およびアナログデジタル変換器４１４を含む。受信側ＲＦセクション４１１は、サーキュレータ４１０と直交復調器４１２の間に結合される。直交復調器は、ローカル発振器４１３およびアナログデジタル変換器４１４に結合される。アナログデジタル変換器４１５の出力は、プログラマブル整合フィルタ４１５に結合される。

　確認検出器４１６と、パイロットプロセッサ４１７と、データおよび制御プロセッサ４１８とが、プログラマブル整合フィルタ４１５に結合される。制御装置４１９が、確認検出器４１６と、パイロットプロセッサ４１７と、データおよび制御プロセッサ４１８とに結合される。インタリーブ解除装置４２０が、制御装置４１９と順方向誤り訂正（ＦＥＣ）デコーダ４２１の間に結合される。

　ＲＳスペクトラム拡散送信機は、インタリーブ装置４２３に結合された順方向誤り訂正（ＦＥＣ）エンコーダ４２２を含む。パケットフォーマッタ４２４が、マルチプレクサ４５１を介してインタリーブ装置４２３および制御装置４１９に結合される。プリアンブルのためのプリアンブル発生器４５２およびパイロット発生器４５３が、マルチプレクサ４５１に結合される。可変利得装置４２５が、パケットフォーマッタ４２４と乗算装置４２６の間に結合される。拡散シーケンス発生器４２７が、乗算装置４２６に結合される。デジタルアナログ変換器４２８が、乗算装置４２８と直交変調器４２９の間に結合される。直交変調器４２９は、ローカル発振器４１３および送信側ＲＦセクション４３０に結合される。送信側ＲＦセクション４３０は、サーキュレータ４１０に結合される。

　制御装置４１９は、アナログデジタル変換器４１４、プログラマブル整合フィルタ４１５、確認検出器４１６、デジタルアナログ変換器４２８、拡散シーケンス発生器４２７、可変利得装置４２５、パケットフォーマッタ４２４、インタリーブ解除装置４２０、ＦＥＣデコーダ４２１、インタリーブ装置４２３、ＦＥＣエンコーダ４２２、プリアンブル発生器４５２、およびパイロット発生器４５３に結合された制御リンクを有する。

　アンテナ４０９から受信したスペクトラム拡散信号は、サーキュレータ４１０を通過し、受信側ＲＦセクション４１１で増幅され、フィルタリングされる。ローカル発振器４１３がローカル信号を生成し、これを直交復調器４１２が使用して、受信したスペクトラム拡散信号の同相成分および直交位相成分を復調する。アナログデジタル変換器４１４は、この同相成分および直交位相成分をデジタル信号に変換する。これらの機能は当該技術分野で周知であり、このブロック図の変更形態でも同じ機能を達成することができる。

　プログラマブル整合フィルタ４１５は、受信したスペクトラム拡散信号を逆拡散する。別法として、相関器を、受信したスペクトラム拡散信号を逆拡散するための等価な手段として使用することもできる。

　確認検出器４１６は、受信したスペクトラム拡散信号中の確認を検出する。パイロットプロセッサは、受信したスペクトラム拡散信号のパイロット部分を検出し、これと同期する。データおよび制御プロセッサは、受信したスペクトラム拡散信号のデータ部分を検出し、処理する。検出されたデータは、制御装置４１９を通ってインタリーブ解除装置４２０およびＦＥＣデコーダ４２１に移る。データおよび信号はＦＥＣデコーダ４２１から出力される。

　ＲＳ送信機では、データはＦＥＣエンコーダ４２２でＦＥＣ符号化され、インタリーブ装置４２３によってインタリーブされる。プリアンブル発生器４５２はプリアンブルを生成し、パイロット発生器４５３は、そのプリアンブルについてのパイロットを生成する。マルチプレクサ４５１は、データ、プリアンブル、およびパイロットを多重化し、パケットフォーマッタ４２４は、プリアンブル、パイロット、およびデータを共通パケットチャネルのパケットにフォーマットする。さらに、パケットフォーマッタは、データ、信号方式、確認信号、衝突検出信号、パイロット信号、およびＴＰＣ信号をパケットにフォーマットする。パケットは、パケットフォーマッタから出力され、パケットレベルは可変利得装置４２５によって増幅または減衰される。パケットは、拡散シーケンス発生器４２７からの拡散チップシーケンスを用いて、乗算装置４２６によってスペクトラム拡散処理される。パケットは、デジタルアナログ変換器４２８によってアナログ信号に変換され、同相成分および直交位相成分が、ローカル発振器４１３からの信号を使用して、直交変調器４２９によって生成される。

　図５を参照すると、基地局は、フレーム持続時間ＴＦを有する共通同期チャネルを送信する。共通同期チャネルは、特定の基地局と通信している複数の遠隔局に共通な、共通チップシーケンス信号を有する。特定の実施形態では、１つのフレームの時間ＴＦは１０ミリ秒である。１つのフレーム内には、８個のアクセススロット（ａｃｃｅｓｓ　ｓｌｏｔ）がある。各アクセススロットは１．２５ミリ秒持続する。アクセススロットのタイミングは、フレームタイミングであり、フレームタイミングを有する共通同期チャネルの部分を、フレームタイミング信号で示す。フレームタイミング信号は、遠隔局が、アクセスバースト信号を送信するアクセススロットを選択する際に使用するタイミングである。

　基地局へのアクセスを試みる第１の遠隔局は、基地局から同報通信された共通同期チャネルを受信するための第１のＲＳスペクトラム拡散受信機を有する。第１のＲＳスペクトラム拡散受信機は、フレームタイミング信号からフレームタイミングを決定する。

　第１の遠隔局が位置する、第１のＲＳスペクトラム拡散送信機は、アクセスバースト信号を送信する。図５に示すように、アクセスバースト信号は、共通同期チャネルのフレームタイミング部分によって規定されたアクセススロットの冒頭から始まる。

　図６は、各アクセスバースト信号について、共通パケットチャネルのアクセスバーストフォーマットを例示的に示している。各アクセスバースト信号は、複数のセグメントを有する。各セグメントは、プリアンブルを有し、その後にパイロット信号が続く。複数のセグメントは複数のそれぞれのパワーレベルを有する。具体的に言うと、各セグメントのパワーレベルは、後続のセグメントごとに増加する。したがって、第１のセグメントは、第１のパワーレベルＰ_０で第１のプリアンブルおよびパイロットを有する。第２のセグメントは、第２のパワーレベルＰ_１で第２のプリアンブルおよび第２のパイロットを有する。第３のセグメントは、第３のパワーレベルＰ_２で第３のプリアンブルおよび第３のパイロットを有する。第１のプリアンブル、第２のプリアンブル、第３のプリアンブル、および後続のプリアンブルは、同じであることも異なることもある。パイロットのパワーレベルは、プリアンブルのパワーレベルより低いことが好ましい。プリアンブルは同期のためのものであり、プリアンブルの後に続く対応するパイロットは、プリアンブルを検出した後で、ＢＳスペクトラム拡散受信機が遠隔局からスペクトラム拡散信号を受信し続けるようにするためのものである。

　また、図７には、専用のダウンリンクチャネルを使用した場合の、共通パケットチャネルのアクセスバーストフォーマットを例示的に示している。

　その後パワーレベルを増加または減少させるのは、基本的に閉ループパワー制御システムである。ＢＳスペクトラム拡散受信機が遠隔局からのプリアンブルを検出し、ＢＳスペクトラム拡散送信機が確認（ＡＣＫ）信号を送信する。

　図４を参照すると、プリアンブルは、プリアンブル発生器４５２によって生成され、パイロットはパイロット発生器４５３によって生成される。プリアンブルのフォーマットを図８に示す。パイロットを備えたプリアンブルのフォーマットは図９に示す。制御装置４１９からのタイミングを有するマルチプレクサ４５１は、プリアンブル、およびさらに対応するパイロットを選択し、パケットフォーマッタ４２４に送る。一連のプリアンブルおよびパイロットは、パケットフォーマッタ４２４で、パケットの一部として生成および作成することができる。プリアンブルおよびパイロットは、それらのパワーレベルを、プリアンブル発生器４５２およびパイロット発生器４５３中で調節することも、可変利得装置４２５によって調節することもできる。

　ＢＳスペクトラム拡散受信機は、検出したパワーレベルでアクセスバースト信号を受信する。具体的に言うと、アクセスバースト信号は、複数のパワーレベルで複数のそれぞれのプリアンブルを有する。十分なパワーレベルを有するプリアンブルがＢＳスペクトラム拡散受信機で検出されると、確認（ＡＣＫ）信号がＢＳスペクトラム拡散送信機から送信される。ＡＣＫ信号は図６に示すが、これは、ＢＳスペクトラム拡散受信機によって検出されるのに十分なパワーを有する４番目のプリアンブルに応答する。

　図３には、プリアンブルを検出するためのプリアンブルプロセッサ３１６、およびプリアンブルを検出した後でパケットを受信し続けるためのパイロットプロセッサ３１７が示してある。プリアンブルを検出した後で、プロセッサ３１９はＡＣＫ信号を生成し、これがパケットフォーマッタ３２４に移り、ＢＳスペクトラム拡散送信機によって放射される。

　第１のＲＳスペクトラム拡散受信機は、確認信号を受信する。ＡＣＫ信号を受信した後で、第１のＲＳスペクトラム拡散送信機は、データを有するスペクトラム拡散信号を、ＢＳスペクトラム拡散受信機に送信する。データは、図６では時間的にＡＣＫ信号の後に示してある。このデータは、本明細書では衝突検出信号と呼ぶ信号の衝突検出（ＣＤ）部分、およびメッセージを含む。

　ＲＳスペクトラム拡散送信機から送信された各パケットに応答して、ＢＳ受信機は、そのデータの衝突検出部分を検出し、そのデータの衝突検出部分のデータフィールドを遠隔局に再送する。図１０は、衝突検出フィールドを再送するためのタイミング図を示している。衝突検出を再送するためのスロットは複数あり、それらを使用して、衝突検出フィールドを複数の遠隔局に再送することができる。衝突検出フィールドが遠隔局に正しく送信された場合に、その遠隔局は、そのパケットが基地局によってうまく受信されたことを知る。衝突検出フィールドが基地局から正しく再送されない場合には、遠隔局は、別の遠隔局から送信されたパケットとの衝突があるものとみなし、それ以上のデータの送信を停止する。

　図１１は、共通パケットチャネルのデータペイロードのフレームフォーマットを示している。

　運用中にこの伝達機構が使用される方法の概要は、以下の通りである。遠隔局（ＲＳ）は、電源が入ると、付近の基地局からの送信を探索する。１つまたは複数の基地局とうまく同期した後で、遠隔局は、全ての基地局から連続的に送信される同報通信制御チャネル（ＢＣＣＨ）から、必要なシステムパラメータを受信する。ＢＣＣＨから送信された情報を使用して、遠隔局は、最初に基地局に送信するときに必要となる様々なパラメータを決定することができる。当該パラメータは、その遠隔局付近の全ての基地局の負荷、それらのアンテナの特性、ダウンリンクで送信される情報を拡散させるために使用される拡散コード、タイミング情報、およびその他の制御情報である。この情報を用いて、遠隔局は特定の波形を送信し、付近基地局の１つの注意を引くことができる。共通パケットチャネルでは、その付近の基地局からの必要な全ての情報を有する遠隔局は、適切に選択された時間間隔で、事前に規定されたプリアンブルのセットから特定のプリアンブルの送信を開始する。この特定の構造のプリアンブル波形は、検出性の損失を最低限に抑えて、基地局でのプリアンブル波形の検出が可能な限り容易になることを基本に選択される。

　物理共通パケットチャネル（ＣＰＣＨ）は、ＣＰＣＨを搬送するために使用される。これは周知のスロットＡＬＯＨＡ手法に基づいている。ダウンリンクで受信されるＢＣＣＨチャネルのフレームの境界に対して、明確な時間のオフセットがいくつか存在する。これらの時間のオフセットがアクセススロットを規定する。アクセススロットの数は、当面の特定のアプリケーションに従って選択される。一例として、図５に示すように、８個のアクセススロットが持続時間１０ミリ秒のフレーム中で１．２５ミリ秒間隔をあけている。

　図５によれば、遠隔局はアクセススロットを無作為に選び出し、プリアンブル波形を送信することによって基地局との接続を得ようとする。基地局は、このプリアンブルを認識することができ、各アクセススロットの冒頭でそれを受信することを予期している。アクセスバーストの長さは可変であり、アクセススロット数個分から多数のフレーム持続時間まで変化することができる。遠隔局から送信されるデータの量は、様々な要因によって決まる。そのうちのいくつかとして、遠隔局のクラス能力（ｃｌａｓｓ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）、優先順位、基地局から送信される制御情報、および基地局に常駐し、そこで実行される様々な帯域幅管理プロトコルがある。データ部分の冒頭にあるフィールドが、データ部分の長さを表す。

　アクセスバーストの構造を図６に示す。アクセスバーストは、持続時間Ｔ_Ｐのプリアンブルのセットから始まり、そのパワーが時間経過とともにプリアンブルごとに段階的に増加する。各プリアンブルの間に送信されるパワーは一定である。プリアンブル間の持続時間Ｔ_Ｄの間、アクセスバーストは、その前に送信されたプリアンブルに対して一定のパワーレベル比で送信されるパイロット信号からなる。プリアンブルのコード構造とパイロット信号の間には１対１の対応がある。パイロット信号は、ゼロパワーレベルに設定することによってなくすこともできる。

　プリアンブルの送信は、プリアンブルが基地局によってピックアップされ、検出されると中断され、基地局は、遠隔局がうまく受信したことを示すレイヤ１確認Ｌ１　ＡＣＫを遠隔局に応答する。プリアンブルの送信はまた、遠隔局が最大許容数のプリアンブルＭ_Ｐを送信した場合にも中止される。このＬ１　ＡＣＫを受信すると、遠隔局はそのデータの送信を開始する。遠隔局は、Ｍ_Ｐを超えるプリアンブルを送信した後で、強制的なランダムバックオフ手続き（ｒａｎｄｏｍ　ｂａｃｋ　ｏｆｆ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を受ける。この手続きは、遠隔局に強制的にそのアクセスバースト送信を後に遅延させるものである。ランダムバックオフ手続きは、遠隔局の優先順位状態に基づいてパラメータで示される。プリアンブルごとに増加するパワーの量はＤ_Ｐであり、これは全ての時間で全てのセルについて一定であるか、またはＢＣＣＨを介して繰り返し同報通信される。様々な優先順位状態を有する遠隔局は、その遠隔局に割り当てられた優先順位状態に依存するパワー増加を使用することもできる。優先順位状態は、予め決まっていることも、基地局とのネゴシエーションの後で遠隔局に割り当てられることもある。

　　（プリアンブル信号構造）
　考えられるプリアンブル波形には大きなセットがある。あらゆる基地局には、システム中の全てのプリアンブル波形のセットから、プリアンブルのサブセットが割り当てられる。基地局が使用しているプリアンブルのセットは、そのＢＣＣＨチャネルを介して同報通信される。プリアンブル波形を生成する多くの方法がある。既存の１つの方法は、長さＬの全ての可能な直交Ｇｏｌｄコードのセットから、プリアンブルごとに単一の直交Ｇｏｌｄコードを使用するものである。この場合、プリアンブルは、ＧｏｌｄコードをＮ回繰り返して長さＮの複雑なシーケンスを送信することによって構築することもできる。例えば、Ａが直交Ｇｏｌｄコードを示し、Ｇ_ｉ＝｛ｇ_ｉ、０、ｇ_ｉ、１、ｇ_ｉ、２、…ｇ_{ｉ、Ｎ−１}｝、長さＬの複雑なシーケンスであるとすると、プリアンブルは、図８に示すように形成することができる。ここで、ｇ_ｉ、ｊ（ｊ＝０、…、Ｎ−１）をＡ中のあらゆる要素に乗算する。通常は、Ｇ_ｉ´のセットは、互いに直交するように選択される。これにより、最大数Ｎ個の可能な波形が見込まれることになる。可能なプリアンブルの総数は、Ｌ＊Ｎとなる。

　好ましい手法は、各プリアンブルを生成する際に、単一のコードを繰り返し使用するのではなく、異なるコードを使用するものである。その場合、Ｌ個の可能なコード、必ずしもＧｏｌｄコードである必要はない、が可能であり、Ａ_０、Ａ_１、…、Ａ_Ｌ−１で示されるとすると、可能なプリアンブルは図８に示すようになる。Ａ_ｉの順序は、２つの異なるプリアンブルに対して同じ位置で同じコードが使用されないように選択することができる。同様の手法を使用して、パイロット信号を形成することもできる。

　　（ダウンリンク共通制御チャネル）
　図１０に、偶数スロットおよび奇数スロットのダウンリンク共通制御チャネルの構造を示す。偶数スロットは、基準データおよび制御データを含む。パイロット記号は、残りの制御記号を復調するための基準を導出するために使用される。制御記号は、送信フレーム識別（ＴＦＩ）記号、パワー制御（ＰＣ）記号、衝突検出（ＣＤ）記号、および信号方式記号（ＳＩＧ）で形成される。奇数スロットは、偶数スロットが含む全ての情報を含み、それに加えて確認（ＡＣＫ）信号を含む。奇数スロットは、衝突検出フィールドを含まない。

　アップリンクＣＰＣＨは、最後に送信されるプリアンブルについて示してある。最後に送信されたプリアンブルの後で、基地局は、最後に送信されたプリアンブルの送信をうまく検出し、確認信号を返送する。同時に、遠隔局はこのＡＣＫ信号を受信する。送信されたＡＣＫ信号は、アップリンクで送信された特定のプリアンブル構造に対応している。遠隔局は、遠隔局が送信したプリアンブルに対応するＡＣＫ信号を検出した後で、そのデータの送信を開始する。

　アップリンク中のプリアンブル構造に対応して、時間的に対応するパワー制御情報記号、および時間的に対応する衝突検出フィールドが存在する。データ送信を開始した後で、遠隔局は、ダウンリンクで送信されたパワー制御情報を使用して、その送信パワーを調節する。パワー制御記号は復号されて２値の判断されるデータを導出し、これを使用して送信されるパワーを相応に増加または減少させる。図１１は、アップリンクフレームの構造、およびアップリンクで送信されるデータ部分のスロットのフォーマットを示している。データおよび制御情報は、同相および直交位相の多重化フォーマットで送信される。すなわち、データ部分は同相座標上で送信することができ、制御部分は直交位相座標上で送信することができる。データおよび制御の変調はＢＰＳＫである。制御チャネルは、受信側がこのデータを復調できるようにするための情報を含む。制御チャネルは、より上位レイヤのシステム機能を提供する。データ部分は、１つまたは複数のフレームからなる。各フレームはいくつかのスロットからなる。一例として、フレームの持続時間を１０ミリ秒の長さにし、スロットの持続時間を０．６２５ミリ秒の長さにすることができる。この場合には、フレームごとに１６個のスロットが存在する。データペイロードの冒頭は、同時に送信を行うその他の遠隔局との衝突の可能性についての情報を中継するために使用される衝突検出フィールドを含む。衝突検出フィールドは、基地局によって読み取られる。基地局は、最後の時間スロットでＡＣＫ信号を与えてから、衝突検出フィールドが存在することを予期する。

　衝突検出フィールドは、現在のパケットを送信するために遠隔局が無作為に選択した一時的な識別（ＩＤ）番号を含む。基地局は、この衝突検出フィールドを読み取り、ダウンリンク上でこの衝突検出フィールドを折り返す、または返送する。遠隔局で検出された衝突検出フィールドが、同じ遠隔局が送信した衝突検出フィールドと合致した場合には、この衝突検出フィールドが、送信が正しく受信されていることを示す識別となる。その後、遠隔局は引き続きパケットの残りの部分を送信する。衝突検出フィールドが遠隔局で正しく受信されない場合には、遠隔局は、基地局によるパケット受信がエラーであるとみなし、パケットの残りの部分の送信を中断する。

　残りのフィールドの機能は以下の通りである。パイロットフィールドは、データビットおよび制御ビット双方の復調を可能にする。送信パワー制御（ＴＰＣ）ビットは、そのユーザに向けられたダウンリンクチャネルが運用状態である場合には、対応するダウンリンクチャネルのパワーを制御するために使用される。そのダウンリンクチャネルが運用状態でない場合には、その代わりに、ＴＰＣ制御ビットを使用して追加のパイロットビットを中継することができる。

　レート情報（ＲＩ）フィールドは、瞬間的なデータ転送速度を基地局と明示的にネゴシエートする必要なくそのデータ転送速度を変化させる能力を送信機に与えるために使用される。サービスフィールドは、データビットがそのために使用される特定のサービスの情報を提供する。長さフィールドは、パケットの持続時間を指定する。信号フィールドは、必要に応じて追加の制御情報を提供するために使用することができる。

　共通パケットチャネルの追加の機能は、（１）帯域幅管理、および（２）Ｌ２確認機構である。

　帯域幅管理機能は、ダウンリンク共通制御チャネル上の信号情報を介して実施される。この機能を組み込むための方法は３つある。第１の方法は、現在ＣＰＣＨを使用して情報を送信している全てのアップリンクユーザの優先順位状態を変えることによるものである。この方法により、全てのユーザは、ダウンリンクで送信された制御信号を介して、それらの優先順位状態を再マッピングする。ＣＰＣＨユーザの優先順位が低下すると、それらのアップリンクチャネルを捕捉する能力も低下する。したがって、このＣＰＣＨユーザからアップリンク上で送信されるデータの量が減少する。別の機構は、基地局が、ＣＰＣＨユーザが送信できる最大限の可能なデータ転送速度で中継するものである。これにより、おそらくはアップリンクのシステム容量を超えた転送速度で、ＣＰＣＨユーザが送信を行うことが防止され、したがって、セルを機能停止させ、すなわち基地局に現在接続されている全てのユーザの通信を中断させる可能性がある。第３の方法では、基地局は、ＡＣＫ信号を介して否定応答を提供することができる。この場合には、ＡＣＫ信号を受信するように同調された任意の遠隔局は、それ以上のアクセスバースト信号の送信を禁止される。

　Ｌ２確認（Ｌ２　ＡＣＫ）機構は、Ｌ１　ＡＣＫとは異なり、アップリンクパケット受信の正当性を基地局が遠隔局に通知するために使用される。基地局は、パケットのどの部分が正しく受信されているか、またどの部分が間違って受信されているかを遠隔局に中継する。このタイプの情報を中継するための特定のプロトコルを実施する既存の方法は多数ある。例えば、パケットは、いくつかのフレームからなり、各フレームはいくつ以下のサブフレームからなるのとして識別することができる。フレームは所定の番号で識別される。各フレーム中のサブフレームも特定の番号で識別される。基地局がパケットの正当性についての情報を中継する１つの方法は、正しく受信された全てのフレームおよびサブフレームを識別することである。もう１つの方法は、誤って受信されたフレームおよびサブフレームを識別することである。基地局がフレームまたはサブフレームの正当性を識別することができる方法は、その巡回剰余コード（ｃｙｃｌｉｃ　ｒｅｓｉｄｕｅ　ｃｏｄｅ）（ＣＲＣ）フィールドを検査することによるものである。

　その他、確認のためのより頑強な機構を使用することもできる。例えば、否定応答を、共通パケットチャネルの一部分にすることもできる。基地局は、Ｌ１　ＡＣＫの一部分として否定応答（ＡＣＫ）を送信し、強制的に遠隔局にメッセージ部分の送信を中止させることもできる。

　　（ＣＤ動作）
　同時に基地局にアクセスしようと試みる遠隔局は、多数存在する。基地局に到達するために遠隔局が使用できるいくつかの異なるプリアンブル信号が存在する。各遠隔局は、これらプリアンブル信号のうちの１つを無作為に選択し、基地局にアクセスするために使用する。基地局は、同報通信共通同期チャネルを送信する。この同報通信共通同期チャネルは、フレームタイミング信号を含む。遠隔局は、同報通信共通同期チャネルを受信することによって、基地局から送信されたフレームタイミングを抽出する。フレームタイミングは、遠隔局で、フレームの持続時間をいくつかのアクセススロットに分割することによってタイミングスケジュールを導出するために使用される。遠隔局は、各アクセススロットの冒頭でのみ、それらのプリアンブルを送信することができる。様々な遠隔局の実際の送信回数は、それらの伝播遅延が様々であることから、わずかに異なることがある。これは、スロッテッドＡＬＯＨＡアクセスプロトコルとして知られる一般的なアクセスプロトコルを規定する。各遠隔局は、基地局がそのプリアンブルを検出して、プリアンブルを受信したことを確認し、この確認がその遠隔局で正しく受信されるまで、そのプリアンブル信号を繰り返し送信する。同じアクセススロット中で同じプリアンブル信号を送信している遠隔局が複数存在することもある。基地局は、２以上の遠隔局が同じスロット中で同じプリアンブルを送信しているかどうかを認識することはできない。基地局は、プリアンブル信号の送信を検出したときに、確認メッセージを返送する。可能なプリアンブル信号それぞれに対応する確認メッセージは１つである。したがって、確認メッセージは、プリアンブル信号と同数だけ存在する。あらゆる送信側遠隔局が、送信するプリアンブル信号に対応する確認メッセージを受信し、そのメッセージの送信を開始することになる。各プリアンブル信号ごとに、メッセージを送信するために基地局で使用される、対応する拡散コードがある。メッセージ送信は、常にアクセススロットの冒頭で開始される。同じアクセススロット中で同じプリアンブル信号を使用している遠隔局がいくつか存在するので、それらは、同じ拡散コードを使用して同時にそれらのメッセージの送信を開始する。この場合に、これらの遠隔局の送信は互いに妨害し合う可能性が高く、したがって正しく受信されない。

　各遠隔局は、送信するメッセージの冒頭に衝突検出（ＣＤ）フィールドを含む。ＣＤフィールドは、各遠隔局によって無作為に、各遠隔局ごとに独立して選択される。予め規定された数を限定されたＣＤフィールドがある。同時にメッセージを送信する２つの遠隔局は、異なるＣＤフィールドを選択している可能性が高い。基地局は、ＣＤフィールドを受信すると、このＣＤフィールドを遠隔局に折り返す、つまり返送する。遠隔局は、基地局から折り返されたＣＤフィールドを読み取る。折り返されたＣＤフィールドが、その遠隔局が送信したＣＤフィールドと合致した場合には、遠隔局は、その遠隔局が基地局によって正しく受信されているものと仮定し、引き続き残りのメッセージまたはデータを送信する。基地局から折り返されたＣＤフィールドが、その遠隔局が送信したＣＤフィールドと合致しない場合には、遠隔局は衝突があるものと仮定し、残りのメッセージまたはデータの送信を停止する。

　　（データ以前のパワー制御）
　図１２は、遠隔局から基地局に送信されるＲＳアクセスバースト信号の代替実施形態を示している。基地局は、同報通信共通同期チャネルを使用して、フレームタイミング信号を送信する。遠隔局は、この同報通信共通同期チャネルと同期し、フレームタイミング信号からフレームタイミング情報を取り出す。フレームタイミング情報は、いつ遠隔局がアクセスバースト信号を送信できるかについてのタイミングを含む。フレームタイミング情報を使用して、遠隔局は、送信タイミングスケジュールを準備する。この実施形態では、遠隔局は、フレームの持続時間をいくつかのアクセスタイムスロットに分割する。一タイムスロットの持続時間は、アクセススロットの半分にすることができる。遠隔局は、アクセスタイムスロットの冒頭で、アクセスバースト信号の送信を開始する。伝播遅延があるので、遠隔局のフレーム時間基準は、必ずしも基地局のフレーム時間基準と同じになるとは限らない。

　図１２のアクセスバースト信号は、パワーレベルを増加させながらそれぞれ時間経過とともに送信される、複数のＲＳプリアンブル信号、ＲＳパワー制御信号、およびＲＳパイロット信号を含む。ＲＳプリアンブル信号からＲＳプリアンブル信号へのパワーは、パワー値Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、…に従って増加する。パワー値は、それらの指標に従って増加する、すなわちＰ０＜Ｐ１＜Ｐ２＜…となる。複数のＲＳプリアンブル信号、ＲＳパワー制御信号、およびＲＳパイロット信号の組合せは、アクセスバースト信号の一部または全体を構成する。ＲＳパワー制御信号およびＲＳパイロット信号のパワーレベルは、ＲＳプリアンブル信号のパワーレベルに比例することができる。

　複数のＲＳプリアンブル信号、ＲＳパワー制御信号、およびＲＳパイロット信号の後に時間的にデータが続く。したがって、アクセスバースト信号は、データ部分を含むこともできる。あるいは、アクセスバースト信号は、複数のＲＳプリアンブル信号、ＲＳパワー制御信号、およびＲＳパイロット信号を含むことができ、データはそのアクセスバースト信号に連結されているとも考えられる。データは、メッセージ情報、または信号などその他の情報を含むことができる。データは、アクセスバースト信号に連結される、またはその一部分となることが好ましいが、アクセスバースト信号とは別に送信することもできる。

　図１２に示すように、アクセスバースト信号の時間的一部分であるＲＳパワー制御信号は、各ＲＳプリアンブル信号の間の時間間隔の中で時間的に最初に送信される。ＲＳプリアンブル信号は、図１２に示すように、アクセスバースト信号の時間的一部分である。ＲＳパイロット信号は、各ＲＳプリアンブル信号の間の時間間隔の中で時間的に２番目に送信される。

　ＲＳパワー制御信号は、専用ダウンリンクチャネルのパワー制御のためのものである。基地局は、遠隔局から送信されたＲＳプリアンブル信号を検出したのに応答して、専用ダウンリンクを送信する。ＲＳパイロット信号により、基地局が、遠隔局から受信したパワーを測定し、その結果として基地局から遠隔局に送信されたパワー制御情報を使用して遠隔局をパワー制御することが可能となる。

　アクセスバースト信号内で、遠隔局は連続的にＲＳプリアンブル信号を送信し、その後にＲＳパワー制御信号を送信し、その後にＲＳパイロット信号を送信する。基地局の受信機は、ＲＳプリアンブル信号の送信を探索する。基地局がＲＳプリアンブル信号を検出した後の所定の瞬間に、図１２に示すように、基地局はＢＳプリアンブル信号の送信を開始する。遠隔局は、ＲＳプリアンブル信号を送信する度に、ＢＳプリアンブル信号を受信するようにその受信機を同調させる。ＲＳパイロット信号の送信タイミングのオフセットは、既に遠隔局に既知である。遠隔局は、既知の瞬間にＢＳプリアンブルパイロット信号の受信を開始する。ＢＳプリアンブルパイロット信号を送信するために基地局で使用される拡散コードは遠隔局に既知である。ＢＳプリアンブルパイロット信号は、遠隔局が送信したＲＳプリアンブル信号のタイプと関連づけられるからである。

　遠隔局は、ＢＳプリアンブルパイロット信号が送信されていても、送信されていなくても、ＢＳプリアンブルパイロット信号の受信プロセスを開始する。遠隔局は、ＢＳプリアンブルパイロット信号が送信されているか否かを判定しようとはしない。ＢＳプリアンブルパイロット信号を受信すると、遠隔局は、送信されたＢＳプリアンブルパイロット信号の信号品質を測定することができる。この品質測定は、例えば、遠隔局がＢＳプリアンブルパイロット信号を受信することによる、受信した信号対雑音比（ＳＮＲ）または誤り率である。

　ＢＳプリアンブルパイロット信号の最初のパワーレベルは、送信前に基地局によって決定される。ＢＳプリアンブルパイロット信号を受信した結果として、遠隔局は、受信したＢＳプリアンブルパイロット信号のＳＮＲが、以前に規定されたその遠隔局のＳＮＲレベル（ＲＳ−ＳＮＲレベル）以上であるかそれ以下であるかを判定する。ＢＳプリアンブルパイロット信号が基地局から送信されなかった場合には、遠隔局の復調器またはプロセッサは、送信されたＢＳプリアンブルパイロット信号が以前に規定されたＲＳ−ＳＮＲレベルより十分に低いＳＮＲで受信されたものと判断する可能性が高い。

　ＢＳプリアンブルパイロット信号の受信したＳＮＲを測定する間に、遠隔局は、ＲＳパワー制御信号を使用してパワー制御コマンドを送信する。遠隔局で測定した受信したＢＳプリアンブルパイロット信号のＳＮＲが、以前に規定されたＲＳ−ＳＮＲレベル以下となる場合には、遠隔局は、「増加」信号、例えば１ビットを基地局に送信し、ＢＳプリアンブルパイロット信号の送信パワーレベルを増加させるよう基地局に命令する。遠隔局で測定したＢＳプリアンブルパイロット信号のＳＮＲが、以前に規定したＲＳ−ＳＮＲレベル以上である場合には、遠隔局は、「減少」信号、例えば０ビットを基地局に送信し、ＢＳプリアンブルパイロット信号の送信パワーレベルを減少させるよう基地局に命令する。このプロセスは、ＲＳパワー制御信号の持続時間の間継続する。基地局がＲＳプリアンブル信号を検出している場合には、ＢＳプリアンブルパイロット信号のパワーは、受信されたＢＳプリアンブルパイロットの測定されたＳＮＲが、予め規定されたＲＳ−ＳＮＲレベルに近くなるように、遠隔局によって調節される。

　ＲＳプリアンブル信号を検出してから所定の時間間隔後に、基地局は、確認メッセージを送信する。確認メッセージを送信する時間、およびそのコード構造は、遠隔局に既知である。確認メッセージの構造は、遠隔局から送信されたＲＳプリアンブルのコード構造と関連づけられる。遠隔局は、確認メッセージを検出するようにその受信機をセットする。同時に遠隔局は、ＲＳパイロット信号の送信を開始し、基地局はＲＳパイロット信号の送信時間およびコード構造を知っているので、基地局はこのＲＳパイロット信号を受信することができる。遠隔局は、基地局から送信された確認を検出しなかった場合には、その遠隔局が以前に送信したＲＳプリアンブル信号が基地局で検出されなかったものと仮定する。このような場合には、遠隔局は、次のＲＳプリアンブル信号を送信する準備をすることになる。確認メッセージの送信を遠隔局が検出した場合には、遠隔局はこのメッセージを復号する。

　復号したメッセージから、遠隔局は、この復号した確認メッセージが肯定応答であるか否定応答であるかを判断する。確認メッセージが否定応答であると判定した場合には、遠隔局は全ての送信を停止する。遠隔局は、所定のバックオフプロセスに入ることによって、後に再開する。確認メッセージが肯定応答であると判定した場合には、遠隔局は引き続きＲＳパイロット信号を送信する。

　基地局は、ＲＳパイロット信号を受信し、受信したＲＳパイロット信号の受信したＳＮＲが、所定のＢＳ−ＳＮＲレベル以上であるかそれ以下であるかを判定する。受信したＲＳパイロット信号の測定したＳＮＲが、所定のＢＳ−ＳＮＲレベル以下である場合には、基地局は、１ビットコマンドなどの「増加」信号を遠隔局に送信することによって、遠隔局の送信パワーを増加させるよう遠隔局に命令する。受信したＲＳパイロット信号の測定したＳＮＲが、所定のＢＳ−ＳＮＲレベル以上である場合には、基地局は、０ビットコマンドなどの「減少」信号を遠隔局に送信することによって、その送信パワーを減少させるよう遠隔局に命令する。これらのコマンドは、いくつかのパワーＤＰＣＣＨパワー制御記号がその後に続くＤＰＣＣＨパイロット記号のセットを介して送信することもできる。

　図１２に示すように、最初の２つのタイムスロット中に、連続したＤＰＣＣＨパワー制御記号とＤＰＣＣＨパイロット記号の間に、追加のパワー制御コマンドが送信される。これらのパワー制御コマンドを送信することで、送信されたＲＳパイロット信号のパワーレベルが、予め規定されたＢＳ−ＳＮＲレベルに近づく。念のため、遠隔局および基地局双方についてのパワー変化の総量は、所定の最大値に制限することができる。この値は、一定にすることも、基地局から同報通信とすることもできる。遠隔局は、基地局から肯定応答を受信し、ＲＳパイロット信号の送信を完了してから、ＲＳ衝突検出フィールドを送信し、その後にデータ情報を搬送するメッセージを送信する。ＲＳ衝突検出フィールドは、基地局で受信され、次の送信タイムスロットでＢＳ衝突検出フィールドとして遠隔局に返送される。遠隔局で受信されたＢＳ衝突検出フィールドが、その遠隔局が送信したＲＳ衝突フィールドと合致した場合には、遠隔局は引き続き残りのメッセージを送信する。

　基地局は、ＤＰＤＣＨパイロット信号およびＤＰＤＣＨパワー制御信号を連続的に送信することによって、遠隔ステーションをパワー制御し続ける。ＢＳ衝突検出フィールドが、送信されたＲＳ衝突検出フィールドと合致しない場合には、遠隔局は、その送信が、同じＲＳアクセスバースト信号コード構造を使用して同時にその基地局にアクセスしようと試みる別の遠隔局による送信と衝突したものと判断し、後まで送信を停止する。

　　（ピンポン・プリアンブルを備えたＣＰＣＨ）
　通常は、遠隔局は、送信モードに入る前にその近傍の基地局を探索し、最も強く受信した基地局に送信することに決める。どの基地局に送信するかという選択が、遠隔局の送信決定である。この決定は、遠隔局が基地局から受信したパワー、またはそれと同等の誤り率に基づいている。ほとんどの場合、遠隔局の送信は、ただ１つの基地局によってのみ測定可能なパワーで受信される。その場合には、遠隔局はその基地局と通信しさえすればよい。

　基地局が遠隔局から受信するパワーの推定値は、遠隔局が基地局から受信するパワーの量から生成することができる。通常、これは開ループパワー推定と呼ばれる。開ループパワー推定により、遠隔局は、様々な基地局で受信されたパワーを、遠隔局がそれらの基地局から受信するパワーの量から決定することができる。アップリンク周波数とダウンリンク周波数が異なる場合には、これはそれほど正確な推定ではない。しかし、開ループパワー推定を使用して、１つまたは複数の基地局が通信の候補であるかどうかを判定することができる。これは、遠隔局がセルの周縁部に位置するときに特に役に立つ可能性がある。その場合には、遠隔局の送信を、ある一の基地局より強く受信する可能性がある。より重要な測度は、遠隔局が基地局によって受信されるパワーである。これは、共通パケットチャネルを操作するときには、ほとんどの情報送信がアップリンク上で行われるためである。従来のＣＰＣＨの概念の代替形態であるこの実施形態では、ほとんどの場合に、遠隔局が、最も良く受信する基地局を選択することが可能となる。この代替形態は、セルの周縁部で動作する遠隔局にかなりの量の利点を提供する。遠隔局が最も強く受信される基地局に接続されることにより、システム全体の容量が最大限に高まる。

　遠隔局は、通信する特定の基地局を選択し、選択した基地局との通信を確立すると、その基地局とリンクされる。

　どの基地局とリンクするかを遠隔局（ＲＳ）が選択するための１つの方法は、複数の基地局にＲＳプリアンブルを送信し、次いで、受信を確認する基地局を選択する、または複数の基地局がほぼ同時に受信を確認した場合には、最も強く受信した基地局を選択することである。

　通常は、各基地局ごとに異なるＲＳプリアンブルがある。また、基地局が同期していない場合には、様々な基地局への送信を異なる時間に行う必要がある。したがって、遠隔局は、いくつかの基地局に交互に送信する必要があり、また異なる時間にそれらの確認を予期する必要もある。明らかに、遠隔局が単一の基地局に送信し、遠隔局がただ１つの基地局のみの受信範囲内にあるとみなしている場合には、常に同じＲＳプリアンブルを送信する。

　遠隔局が、２つの基地局の受信範囲内にあるものと仮定する。図１３から分かるように、遠隔局は、異なる２つのプリアンブルを順次２つの基地局に送信する。これらは２つのＲＳプリアンブルである。プリアンブルのパワーは時間経過とともに増加する。第１の基地局、つまり２つ目の添字で０を示す基地局に対するプリアンブルは、パワーＰ_０、０、Ｐ_１、０、Ｐ_２、０…で送信される。第２の基地局、つまり２つ目の添字で１を示す基地局に対するプリアンブルは、パワーＰ_０、１、Ｐ_１、１、Ｐ_２、１…で送信される。この場合には、第１の基地局のみが第２のＲＳプリアンブルの受信を確認する。その後、遠隔局は、衝突検出／衝突解決（ＣＤ／ＣＲ）プロセスを受け、ＲＳ−ＣＬＰＣプリアンブルを送信し、データ情報を送信する。２つを超える基地局へのプリアンブルの送信を可能にする方法は、上記手続きから導出することができる。図１３から、第１の基地局での最後のＲＳプリアンブルの受信は、第２の基地局での最後のＲＳプリアンブルの受信より強いものと仮定される。したがって、より良好なアップリンクチャネルを有する基地局が選択される。遠隔局はまた、プリアンブルの受信を確認する第１の基地局に応答することに決めることもできる。これは、情報送信遅延を最小限に抑える必要がある場合に当てはまる。

　図１４では、第１の基地局および第２の基地局が両方とも、それらの対応するＲＳプリアンブル受信を確認している。しかし、遠隔局は、第２の基地局の確認の受信を待機せずに、第１の基地局についてのＣＤ／ＣＲプロセスを受けている。残りのプロセスは、前記の遠隔局が第１の基地局とリンクする場合と同様である。

　図１５では、遠隔局は、起こりうる両方の確認の受信を待機した後で、どの基地局にＣＤ／ＣＲプリアンブル信号を送信するかを決定する前に確認している。これにより、遠隔局は、最も強く受信している基地局を選択することができる。これは、必ずしも選択した基地局がより良好なアップリンクチャネルを備えた基地局であることを保証するわけではない。しかし、統計的には、遠隔局によって最も強く受信されている基地局は、より良好なアップリンクチャネルを有する基地局である可能性が最も高い。

　　（共通プリアンブルを使用するＣＰＣＨ動作）
　遠隔局が、２つ以上の基地局からほぼ等距離にある領域中にあるときには、遠隔局で受信される基地局からのパワーは、どの基地局が最も良好にその遠隔局を受信しているかを示す明確な指示にはならない。その受信している基地局がほとんどの場合に通信に使用されるようにする機構が必要とされている。

　いくつかの場合には、遠隔局は、２つ以上の基地局に共通のＲＳプリアンブルを送信することもできる。２つ以上の基地局は、基地局グループを形成する。共通ＲＳプリアンブルは、基地局グループ中の全ての基地局によって受信される。基地局グループを形成する基地局は、遠隔局によって、その遠隔局の受信範囲（ＲＲ）内での基地局から受信したパワーの読み、またはそれと同等に誤り率の読みを使用して決定される。

　バースト送信の前に、遠隔局は、リンクを準備する対象となる潜在的な基地局であると考える基地局のグループを選択する。各遠隔局において基地局グループ中にどの基地局が属するかという情報は、その遠隔局とその遠隔局のすぐ近くの基地局の間にあった以前の通信によって事前に中継される。この基地局も、選択された基地局グループのメンバとなるものとする。遠隔局からの送信が開始されると、その基地局グループ中の全ての基地局は、この共通ＲＳプリアンブルを受信するように同調される。いずれかの時点で、基地局グループの１つまたは複数の基地局が、ＲＳプリアンブルを検出し、それらのダウンリンクチャネルを介してＬ１確認（Ｌ１　ＡＣＫ）を送信することになる。

　図１６に示すように、基地局グループの２つの基地局が、共通ＲＳプリアンブル送信を確認する。遠隔局は、基地局グループ中の全ての基地局についてのＬ１確認のタイミングを知っているので、多数の基地局が確認したかどうか、またどれだけの数の基地局が確認したかを決定することができる。Ｌ１確認信号の相対的なパワーを測定すると、次いで遠隔局は、衝突検出／衝突解決（ＣＤ／ＣＲプリアンブル）を単一の基地局に送信する。すなわち、遠隔局は、基地局グループ中の選択した基地局が検出できるＣＤ／ＣＲプリアンブルを送信する。ＣＤ／ＣＲプリアンブルを受信した基地局は、同じＣＤ／ＣＲプリアンブルで返答する。様々なＣＤ／ＣＲプリアンブルコード構造は、遠隔局と基地局グループ中の基地局の間で事前に実行された何らかのネゴシエーションを通じて、基地局グループ中の全ての基地局に既知である。ＣＤ／ＣＲプリアンブルは、様々な遠隔局から複数の共通ＲＳプリアンブルが送信されている可能性を検出する目的にかなう。

　可能なＣＤ／ＣＲプリアンブルのセットから、１つのＣＤ／ＣＲプリアンブルを無作為に選び出す遠隔局では、選択した基地局から同じＣＤ／ＣＲプリアンブルが折り返されない限り、この遠隔局は、少なくとも一時的には、その所期の送信を完了しない。所定の瞬間に、遠隔局および選択された基地局がともに、閉ループパワー制御プリアンブル（ＣＬＰＣプリアンブル）の送信を開始する。基地局は、ＢＳ−ＣＬＰＣプリアンブルを送信し、遠隔局はＲＳ−ＣＬＰＣプリアンブルを送信する。これらのプリアンブルは、実際の情報および制御データを送信する前に、遠隔局および基地局の両方を閉ループパワー制御するのに役立つ。

　本発明の範囲または趣旨を逸脱することなく、本発明の共通パケットチャネルに様々な修正を加えることができることは、当業者には明らかであろう。また、共通パケットチャネルの修正形態および変更形態が、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内となるものとして、本発明は、これらの共通パケットチャネルの修正形態および変更形態をカバーするものとする。

共通の制御ダウンリンクチャネルを備えた、共通パケットチャネルシステムのブロック図である。 専用のダウンリンクチャネルを備えた、共通パケットチャネルシステムのブロック図である。 共通パケットチャネルのための基地局の受信機および送信機を示すブロック図である。 共通パケットチャネルのための遠隔局の受信機および送信機を示すブロック図である。 アクセスバーストの送信についてのタイミング図である。 共通の制御ダウンリンクチャネルを使用した、図５の共通パケットチャネルのアクセスバーストを示す図である。 専用のダウンリンクチャネルを使用した、図５の共通パケットチャネルのアクセスバーストを示す図である。 プリアンブルの構造を示す図である。 プリアンブルおよびパイロットのフォーマットを示す図である。 共通パケットチャネルのタイミング図およびダウンリンクの共通制御リンクのフレームフォーマットを示す図である。 共通パケットチャネル、パケットデータのフレームフォーマットを示す図である。 データ以前の相互送信パワー制御の共通パケットチャネルのタイミング図である。 共通パケットチャネルの、関連するダウンリンク専用物理チャネルとのタイミング図である。 共通パケットチャネルの、関連するダウンリンク物理チャネルとのタイミング図である。 共通パケットチャネルの、関連するダウンリンク物理チャネルとのタイミング図である。 共通プリアンブルが２つ以上の基地局に向けられた、共通パケットチャネルの関連するダウンリンク専用物理チャネルとのタイミング図である。

符号の説明

３１，３２，３３　　基地局
３５　　遠隔局
３０９，４０９　アンテナ
３１０，４１０　サーキュレータ
３１１，４１１　受信側ＲＦセクション
３１２，４１２　直交復調器
３１３，４１３　ローカル発振器
３１４，４１４　アナログデジタル変換器
３１５，４１５　プログラマブル整合フィルタ
３１６　プリアンブルプロセッサ
３１７，４１７　パイロットプロセッサ
３１８，４１８　データおよび制御プロセッサ
３１９，４１９　制御装置
３２０，４２０　インタリーブ解除装置
３２１，４２１　ＦＥＣデコーダ
３２２，４２２　ＦＥＣエンコーダ
３２３，４２３　インタリーブ装置
３２４，４２４　パケットフォーマッタ
３２５，４２５　可変利得装置
３２６，４２６　乗算装置
３２７，４２７　拡散シーケンス発生器
３２８，４２８　デジタルアナログ変換器
３２９，４２９　直交変調器
３３０，４３０　送信側ＲＦセクション
４１６　確認検出器
４５１　マルチプレクサ
４５２　プリアンブル発生器
４５３　パイロット発生器

Claims (20)

1. 　無線通信ネットワークの複数の無線遠隔局の１つにデータを転送する方法であって、前記１つの遠隔局（ＲＳ）は、ＲＳスペクトラム拡散送信機およびＲＳスペクトラム拡散受信機を備え、
   　基地局からフレームタイミング信号を含む同報通信共通同期チャネルを前記１つのＲＳのＲＳスペクトラム拡散受信機で受信するステップと、
   　前記１つのＲＳで前記受信されたフレームタイミング信号からフレームタイミングを決定するステップと、
   　前記１つのＲＳのＲＳスペクトラム拡散受信機から前記基地局へアクセスバースト信号を送信するステップであって、該アクセスバースト信号は、複数のセグメントを備え、各々は、予め定められたブリアンブル及びパイロット信号を備えたステップと、
   　前記セグメントを段階的に連続してパワーレベルを増大して送信するステップであって、前記アクセスバースト信号は、前記フレームタイミングによって決められたアクセススロットの最初から開始するステップと、
   　前記基地局から前記送信されたブリアンブルに対応する確認信号を前記ＲＳスペクトラム拡散受信機で受信し、これに応答して前記アクセスバースト信号の送信を止めるステップと、
   　前記確認信号の受信に応じて、データ及びパワー制御情報のいずれかを含むスペクトラム拡散信号を前記ＲＳスペクトラム拡散送信機から送信するステップと
   　を備えたことを特徴とする方法。
2. 　前記パイロット信号を、パワーレベルがゼロに設定されることにより消去することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 　前記ブリアンブルの送信を、前記遠隔局が許容される最大数のブリアンブルを送信した場合に止めることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 　前記ＲＳスペクトラム拡散送信機からデータの送信を開始するときに、前記ＲＳスペクトラム拡散受信機は、データ及びパワー制御情報のいずれかを前記基地局から受信することを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
5. 　前記確認信号の受信に応じて、複数の衝突検出（ＣＤ）コードの選択されたコードを前記ＲＳスペクトラム拡散送信機により前記基地局へ送信するステップと、
   　前記基地局から前記送信されたＣＤコードに対応するＢＳ−ＣＤコードを受信するステップと、
   　前記ＲＳスペクトラム拡散送信機から、データ及びパワー制御情報のいずれかを前記基地局に送信するステップと
   　をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
6. 　前記スペクトラム拡散信号を前記ＲＳスペクトラム拡散送信機から送信することは、前記基地局から受信されたパワー制御情報に基づいたパワーレベルであることを特徴とする請求項３、４または５に記載の方法。
7. 　前記スペクトラム拡散信号を前記ＲＳスペクトラム拡散送信機から送信することは、最初にパワー制御情報の送信から開始し、引き続いてデータ及びパワー制御情報のいずれかを送信することを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載の方法。
8. 　ＲＳスペクトラム拡散送信機、ＲＳスペクトラム拡散受信機及び複数の遠隔局（ＲＳ）を備えた符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）無線遠隔局であって、動作中の該ＣＤＭＡ遠隔局は、
   　前記基地局から、フレームタイミング信号を含み、共通チップシーケンス信号を有する同報通信共通同期チャネルを受信するステップと、
   　ある１つのＲＳにおいて、前記受信されたフレームタイミング信号からフレームタイミングを決定するステップと、
   　前記１つのＲＳの前記ＲＳスペクトラム送信機から前記基地局へアクセスバースト信号を送信するステップであって、該アクセスバースト信号は、複数のセグメントを備え、各々は、予め定められたブリアンブルを備えたステップと、
   　前記セグメントを段階的に連続してパワーレベルを増大して送信するステップであって、前記アクセスバースト信号は、前記フレームタイミングによって決められたアクセススロットの最初から開始するステップと、
   　前記基地局から前記送信されたブリアンブルに対応する確認信号を検出すると、前記アクセスバースト信号の送信を止めるステップと、
   　データ及びパワー制御情報のいずれかを含むスペクトラム拡散信号を前記基地局へ送信するステップと
   　を実行するように適合されていることを特徴とするＣＤＭＡ遠隔局。
9. 　前記ブリアンブルの送信を、前記遠隔局が許容される最大数のブリアンブルを送信した場合に止めることを特徴とする請求項８に記載のＣＤＭＡ遠隔局。
10. 　前記ＲＳスペクトラム拡散受信機は、前記ＲＳスペクトラム拡散送信機から前記基地局へデータの送信と同時に、データ及びパワー制御情報のいずれかを前記基地局から受信するように適合されていることを特徴とする請求項８または９に記載のＣＤＭＡ遠隔局。
11. 　前記確認信号の受信に応じて、複数の衝突検出（ＣＤ）コードの選択されたコードを前記ＲＳスペクトラム拡散送信機により前記基地局へ送信するステップと、
    　前記基地局から前記送信されたＣＤコードに対応するＢＳ−ＣＤコードを受信するステップと、
    　前記ＲＳスペクトラム拡散送信機から、データ及びパワー制御情報のいずれかを前記基地局に送信するステップと
    　を実行するように適合されていることを特徴とする請求項８、９または１０に記載のＣＤＭＡ遠隔局。
12. 　前記スペクトラム拡散信号の送信を、前記基地局から受信されたパワー制御情報に基づいたパワーレベルで実行するように適合されていることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載のＣＤＭＡ遠隔局。
13. 　前記スペクトラム拡散信号の送信を、最初にパワー制御情報の送信から開始し、引き続いてデータ及びパワー制御情報のいずれかを送信するように適合されていることを特徴とする請求項８ないし１２のいずれかに記載のＣＤＭＡ遠隔局。
14. 　符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）無線遠隔局の処理装置であって、
    　受信されたスペクトラム拡散信号の確認信号を検出する確認検出器と、
    　前記受信されたスペクトラム拡散信号に含まれるデータおよび制御情報を検出し処理するデータおよび制御プロセッサと、
    　データを符号化するエンコーダと、
    　該エンコーダに接続され、符号化されたデータをインタリーブするインタリーバと、
    　符号化されたプリアンブル信号を生成するプリアンブル発生器と、
    　前記インタリーバと前記プリアンブル発生器とに接続され、前記インタリーブされたデータと前記符号化されたプリアンブル信号とを多重化するマルチプレクサと、
    　該マルチプレクサに接続され、前記多重化されたデータと前記符号化されたプリアンブル信号とをパケットにフォーマットするパケットフォーマッタと、
    　前記確認検出器に接続され、変調器、前記確認検出器、前記プリアンブル発生器、前記前記マルチプレクサ及び前記パケットフォーマッタを制御するパケットフォーマッタに接続された制御装置であって、動作中に、
    　　一連の符号化されたプリアンブル信号を備えた複数のパケットを生成し、段階的に連続してパワーレベルを増大して出力するステップと、
    　　受信されたスペクトラム拡散信号において、前記出力パケットの少なくとも１つの確認信号を検出するステップと、
    　　前記確認信号を検出すると、データ及びパワー制御情報のいずれかを含むパケットを生成し出力するステップと
    　を実行する前記制御装置と
    　を備えたことを特徴とする処理装置。
15. 　前記制御装置は、
    　前記確認信号を検出すると、衝突検出ブリアンブルを含むパケットを生成し出力するステップと、
    　第２の受信されたスペクトラム拡散信号において、前記出力された衝突検出ブリアンブルに対応する基地局衝突検出ブリアンブルを検出するステップと、
    　前記基地局衝突検出ブリアンブルの検出に応じて、データ及びパワー制御情報のいずれかを含むパケットを生成し出力するステップと
    　をさらに実行することを特徴とする請求項１４に記載の処理装置。
16. 　前記受信されたスペクトラム拡散信号を逆拡散するプログラマブル整合フィルタをさらに備えたことを特徴とする請求項１４または１５に記載の処理装置。
17. 　前記受信されたスペクトラム拡散信号を逆拡散する相関器をさらに備えたことを特徴とする請求項１４または１５に記載の処理装置。
18. 　アンテナから受信されたスペクトラム拡散信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、
    　該アナログデジタル変換器からの前記デジタル信号に応じて前記受信されたスペクトラム拡散信号を逆拡散する手段と
    　をさらに備えたことを特徴とする請求項１４または１５に記載の処理装置。
19. 　パケットを処理し、そのパケットを拡散する手段と、
    　前記処理手段に結合され、前記無線遠隔局から送信する変調されたスペクトラム拡散信号を生成するデジタルアナログ変換器と
    　をさらに備えたことを特徴とする請求項１４ないし１８のいずれかに記載の処理装置。
20. 　前記パケットフォーマッタに接続され、前記パケットフォーマッタからの前記パケットのレベルを調整する可変利得装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１４ないし１９のいずれかに記載の処理装置。

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