JP2004538713A - Method for supporting variable data rates in a CDMA system - Google Patents
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Abstract
符号分割多元接続(CDMA)データ通信システムにおける送信機と受信機との間で可変データレートをサポートするための改良方法(10)が提供される。本方法には、送信機と受信機との間に制御チャネル及び少なくとも一つのアプリケーションデータチャネルを設け(12)、送信機からアプリケーションデータチャネルを介し受信機に対して、ユーザデータを送信し(14)、送信機から制御チャネルを介し受信機に対して、このユーザデータが送信機により送信されるデータレートを示すデータレートインジケータを送信し(16)、このデータレートインジケータを用いて、受信機でこのユーザデータを復号する(18)ことが含まれる。An improved method (10) for supporting a variable data rate between a transmitter and a receiver in a code division multiple access (CDMA) data communication system is provided. The method includes providing a control channel and at least one application data channel between the transmitter and the receiver (12), and transmitting user data from the transmitter to the receiver via the application data channel (14). ), Transmitting a data rate indicator indicating a data rate at which the user data is transmitted by the transmitter from the transmitter to the receiver via the control channel (16), and using the data rate indicator, Decoding this user data (18) is included.
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、概して符号分割多元接続(CDMA)に関し、とりわけ、CDMAデータ通信システムにおいて可変データレートをサポートするための方法に関する。
【背景技術】
【0002】
無線電気通信システムは、そのシステム信頼性及びシステム収容力の向上に伴って、過去十年間に劇的な成長を遂げてきた。無線通信システムは、陸線ベースのシステムが非実用的又は使用不可能であるような様々な応用分野において利用されている。また、無線通信システムは、老朽化する電話回線及び旧式化した電話機器にとって代わるための、経済的に採算の取れる代替案の一つともなっている。残念ながら、無線通信システムの利用に供することのできる無線周波数帯域部分は、種々のサービスプロバイダ間でシェアされなければならない有限の絶対必要なリソースである。よって、無線通信システムの効率及び収容力を向上させることに対する要望が常にある。
【0003】
符号分割多元接続(CDMA)は、無線通信システムの効率及び収容力を向上させるにあたっては、特段の有望性を示している。CDMAはスペクトラム拡散通信の原理に基づくデータ通信技術である。CDMAシステムにおいては、周波数スペクトラムの同一部分が全てのシステム加入者単位により通信に用いられる。各々の加入者単位のベースバンドデータ信号に対して、一般に「拡散符号」と呼ばれる、データレートよりも遥かに高いレートを有する符号列が乗算される。この符号化が行なわれることにより、送信スペクトラムはベースバンドデータ信号のスペクトラムよりも遥かに広いものとなることから、この技術は「スペクトラム拡散」と呼ばれる。ユニークな拡散符号が各々の通信リンクに対して割り当てられることにより、加入者単位間及びそれらによる通信間での区別が可能となる。異なる加入者単位からの通信が同一周波数帯域上での送信によりなされることから、CDMAでは時分割多元接続又は周波数分割多元接続などの他の従来データ通信技術を用いるよりも多くのユーザが無線ネットワークに同時アクセスすることが可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
CDMAシステムでは、時として、ユーザが異なるデータレートでデータ送信を行なう必要がある場合がある。可変レートサービスでは、アプリケーションに応じて、フレーム間でデータレートを変える場合がある。既知の手法の一つでは、受信機で受信された所与のフレームに対するデータレートを判断するためにブラインドレート検出が用いられる。この手法においては、フレーム処理に先立ち、受信機が受信フレームのデータレートの判断を行なう必要がある。送信機により何れのデータレートが用いられたのかに関する判断がなされる前は、各フレームは各々取り得るデータレートで別々に処理される必要がある。当該サービスにおいてサポートされるデータレート数が大きいほど、受信機側ではより大きな処理力が要され、処理構成がより複雑となる。従って、CDMAシステムにおいて可変データレートをサポートするための、複雑さが緩和され信頼性が高い方法が提供されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明によれば、符号分割多元接続(CDMA)データ通信システムにおける送信機と受信機との間で可変データレートをサポートするための改良方法が提供される。本方法には、送信機と受信機との間に制御チャネル及び少なくとも一つのアプリケーションデータチャネルを設け、送信機からアプリケーションデータチャネルを介し受信機に対して、ユーザデータを送信し、送信機から制御チャネルを介し、受信機に対して、このユーザデータが送信機により送信されるデータレートを示すデータレートインジケータを送信し、このデータレートインジケータを用いて、受信機でこのユーザデータを復号することが含まれる。
【0006】
本発明、及び、その目的と効果は、以下の明細書及び添付図面を参照することにより、より完全に理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
CDMA技術は一般に、セルラー型の無線ネットワーク通信システムにおいて実施される。セルラー型のシステムにおいて、サービスエリアは、セルと呼ばれる、幾つかの隣接する電波到達区域に地理的に分割される。ネットワークにおける各セルは、セル内又はセル近傍に所在している幾つかの移動局との通信リンクを確立する、少なくとも一つの基地局を有している。基地局及び移動局は、当該技術において周知のように、データ信号を送受信することのできる送受信器であり、移動局が一のセルから隣接セルへと移動するときに、当該移動局との通信リンクが隣接セル内の基地局に引き渡されることにより、このリンクが保持される。このようにして、移動局はその通信リンクの途切れを被ることなく、セル間を移動することができる。以下の記載はセルラー型の無線ネットワークシステムについて言及するものであるが、CDMA技術は他のタイプのデータ通信システムにおいても利用可能であることは容易に理解されるところである。
【0008】
図1はCDMAデータ通信システムにおける送信機と受信機との間での可変データレート送信をサポートするための改良方法について示すフローチャートである。通信リンクはステップ12に記されるように送信機と受信機との間に個別制御チャネル及び少なくとも一つのアプリケーションデータトラフィックチャネルが設けられるよう構成されている。制御チャネルは固定データレートで運用されるのに対して、アプリケーションデータチャネルは可変データレートをサポートすることができるように想定されている。
【0009】
データはフレームと呼ばれるビットのブロックで送信され、データレートはフレーム当たりで送信されるビット数として規定される。可変レート送信をサポートするために、送信機により制御チャネルを介してデータレートインジケータが受信機に対して送信され(14)、これと同時に、送信機によりアプリケーションデータチャネルを介してユーザデータが受信機に対して送信される(16)。本発明によれば、制御チャネルに用いられるフレームサイズはアプリケーションデータチャネルに用いられるフレームサイズよりも短いものである。
【0010】
受信機にデータレートを送信するにあたっては、好ましくは4ビットのバイナリインジケータが用いられる。インジケータの値は特定のデータレート(すなわち、フレーム当たりのビット数)及び対応するフレーム期間との相関関係を有する。本例では、インジケータの値が「0000」の場合にはサポートされる最も高いデータレートを、値が「1111」の場合にはサポートされる最も低いデータレートを示す。データレートインジケータ並びに対応するデータレート及びフレーム期間は、受信機に備えられた参照テーブルに保存される。参照テーブルにはデータレートが最も高いものから最も低いものまで順に並べられていることを想定する。これに代わる実施の形態では、データレートインジケータは送信機により用いられた実際のデータレートを表わすようにしても良い。
【0011】
送信機からのデータレートインジケータを受信すると、受信機はこれを復号する。データレートが判断されると、受信機はステップ18に示されるように送信機からアプリケーションデータチャネルを介して受信されたユーザデータを復号することができる。このようにして、ユーザデータペイロードをフレーム間で異ならせることができる。データレートインジケータはデータレートが変わるときにのみ送信される必要があるが、データレートインジケータは送信機と受信機との間で送信されるユーザデータペイロードの各々のために送信することもできるものと想定する。
【0012】
セルラー型のネットワークシステムにおいては、基地局及び移動局はその各々が送受信機能を果たす能力を有する。基地局から移動局への送信はダウンリンク又はフォワードチャネル通信リンクと呼ばれるのに対して、移動局から基地局への送信はアップリンク又はリバースチャネル通信リンクと呼ばれる。よって、上述の手法は何れの方向の送信に対しても適用され得るものであることが理解される。
【0013】
第三世代無線パーソナル通信システムに用いられる様々な広帯域CDMA規格が提案されている。初期のCDMA規格(例えば、IS−95)と異なり、提案されている広帯域CDMA規格は、データレートインジケータを送信するために用いられ得る、一又はそれより多くの個別制御チャネルを含む。米国電気通信工業会により提案されている広帯域CDMA規格(一般に「CDMA2000」と呼ばれている)はそのような広帯域CDMA規格の一つである。以下にさらに説明するように、本発明の改良手法は特にCDMA2000と用いるのに適したものである。以下の記載はCDMA2000について言及されているものであるが、本発明は、ARIB及びETSIにより提案されている広帯域CDMA規格並びにETRIにより提案されている広帯域CDMA規格を含む(但し、これらに限られない)他のCDMA規格においても実施され得るものであることは容易に理解される。
【0014】
図2はCDMA2000のために提案されている四つの異なる個別上りチャネルを示す。ファンダメンタルチャネル22並びに一又はそれ以上のサプリメンタルチャネル24及び26はユーザデータを伝送するためのものである。個別制御チャネル28は制御情報を伝送するためのものであり、パイロットチャネル30は上り同期検波のためのタイミング信号を伝送する。四本の上りチャネルは当該技術において良く知られるようにウォルシュコードにより分けられる。
【0015】
本発明の好適な実施の形態では、ユーザデータはファンダメンタルチャネル22又はサプリメンタルチャネル24及び26の一方の何れかにより、20msのフレーム長で送信される。さらに個別制御チャネル28がデータレートインジケータを送信するのに用いられる。好ましくは、個別制御チャネル28は固定データレートを有する5msのフレーム長を用いる。
【0016】
同様に、三本の個別下りチャネルがCDMA2000に提案されている。ファンダメンタルチャネル及びサプリメンタルチャネルはユーザデータを伝送し、個別制御チャネルは制御情報を伝送する。本発明においては、個別制御チャネルはデータレートインジケータを送信するのに用いられる。
【0017】
本発明は現時点における好適な形態で記載されているものであるが、添付の特許請求の範囲に示されるような発明の本旨から逸脱することのない限度において変更可能であることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明に係る可変データレートをサポートするための方法を示すフローチャート
【図2】CDMA2000のために提案されている、四つの異なる個別上りチャネルを示す図【Technical field】
[0001]
The present invention relates generally to code division multiple access (CDMA), and more particularly, to a method for supporting variable data rates in a CDMA data communication system.
[Background Art]
[0002]
Wireless telecommunications systems have experienced dramatic growth over the past decade as their system reliability and system capacity have increased. Wireless communication systems are utilized in a variety of applications where landline-based systems are impractical or unusable. Wireless communication systems are also an economically viable alternative to replacing aging telephone lines and outdated telephone equipment. Unfortunately, the portion of the radio frequency band available for use in wireless communication systems is a finite and essential resource that must be shared between various service providers. Thus, there is always a need for improving the efficiency and capacity of wireless communication systems.
[0003]
Code division multiple access (CDMA) has shown particular promise in improving the efficiency and capacity of wireless communication systems. CDMA is a data communication technology based on the principle of spread spectrum communication. In a CDMA system, the same part of the frequency spectrum is used for communication by all system subscribers. Each per-subscriber baseband data signal is multiplied by a code sequence having a rate much higher than the data rate, commonly referred to as a "spreading code." This technique is called "spread spectrum," since the transmission spectrum becomes much wider than the spectrum of the baseband data signal by performing this encoding. The assignment of a unique spreading code to each communication link allows a distinction between subscriber units and their communication. Because communications from different subscriber units are performed by transmissions on the same frequency band, CDMA allows more users to access the wireless network than using other conventional data communication techniques such as time division multiple access or frequency division multiple access. Can be accessed simultaneously.
DISCLOSURE OF THE INVENTION
[Problems to be solved by the invention]
[0004]
In CDMA systems, users sometimes need to transmit data at different data rates. In the variable rate service, the data rate may be changed between frames depending on the application. In one known technique, blind rate detection is used to determine the data rate for a given frame received at the receiver. In this method, the receiver needs to determine the data rate of the received frame prior to the frame processing. Each frame must be processed separately at each possible data rate before the transmitter makes a determination as to which data rate was used. The greater the number of data rates supported by the service, the greater the processing power required on the receiver side, and the more complicated the processing configuration. Therefore, it is desirable to provide a reduced complexity and reliable method for supporting variable data rates in CDMA systems.
[Means for Solving the Problems]
[0005]
According to the present invention, there is provided an improved method for supporting a variable data rate between a transmitter and a receiver in a code division multiple access (CDMA) data communication system. The method includes providing a control channel and at least one application data channel between a transmitter and a receiver, transmitting user data from the transmitter to the receiver via the application data channel, and controlling from the transmitter. Transmitting, over the channel, to the receiver, a data rate indicator indicating a data rate at which the user data is transmitted by the transmitter, and using the data rate indicator to decode the user data at the receiver. included.
[0006]
The present invention, and its objects and advantages, will be more fully understood with reference to the following specification and accompanying drawings.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0007]
CDMA techniques are commonly implemented in cellular wireless network communication systems. In a cellular type system, a service area is geographically divided into several adjacent radio coverage areas, called cells. Each cell in the network has at least one base station that establishes a communication link with several mobile stations located in or near the cell. A base station and a mobile station, as is well known in the art, are transceivers that can transmit and receive data signals, and communicate with the mobile station when the mobile station moves from one cell to an adjacent cell. The link is maintained by being handed over to the base station in the adjacent cell. In this way, the mobile station can move between cells without breaking its communication link. Although the following description refers to a cellular wireless network system, it is readily understood that CDMA technology can be used in other types of data communication systems.
[0008]
FIG. 1 is a flowchart illustrating an improved method for supporting variable data rate transmission between a transmitter and a receiver in a CDMA data communication system. The communication link is configured such that a dedicated control channel and at least one application data traffic channel are provided between the transmitter and the receiver as described in
[0009]
Data is transmitted in blocks of bits called frames, and the data rate is defined as the number of bits transmitted per frame. To support variable rate transmission, a data rate indicator is transmitted by the transmitter over the control channel to the receiver (14), while simultaneously transmitting user data over the application data channel by the transmitter. (16). According to the invention, the frame size used for the control channel is shorter than the frame size used for the application data channel.
[0010]
In transmitting the data rate to the receiver, a 4-bit binary indicator is preferably used. The value of the indicator has a correlation with a particular data rate (ie, bits per frame) and the corresponding frame period. In this example, when the value of the indicator is “0000”, it indicates the highest supported data rate, and when the value is “1111”, it indicates the lowest supported data rate. The data rate indicator and the corresponding data rate and frame period are stored in a lookup table provided in the receiver. It is assumed that the reference table is arranged in order from the highest data rate to the lowest data rate. In an alternative embodiment, the data rate indicator may indicate the actual data rate used by the transmitter.
[0011]
Upon receiving the data rate indicator from the transmitter, the receiver decodes it. Once the data rate has been determined, the receiver can decode the user data received from the transmitter via the application data channel as shown in step 18. In this way, the user data payload can be different between frames. The data rate indicator need only be sent when the data rate changes, but the data rate indicator can also be sent for each of the user data payloads sent between the transmitter and the receiver. Suppose.
[0012]
In a cellular network system, a base station and a mobile station each have the ability to perform transmission and reception functions. Transmission from the base station to the mobile station is called a downlink or forward channel communication link, while transmission from the mobile station to the base station is called an uplink or reverse channel communication link. Therefore, it is understood that the above-described technique can be applied to transmission in any direction.
[0013]
Various wideband CDMA standards have been proposed for use in third generation wireless personal communication systems. Unlike earlier CDMA standards (eg, IS-95), the proposed wideband CDMA standard includes one or more dedicated control channels that can be used to transmit data rate indicators. The Wideband CDMA standard (commonly referred to as "CDMA2000") proposed by the American Telecommunications Industry Association is one such wideband CDMA standard. As described further below, the improved approach of the present invention is particularly suited for use with CDMA2000. Although the following description refers to CDMA2000, the invention includes (but is not limited to) the wideband CDMA standard proposed by ARIB and ETSI and the wideband CDMA standard proposed by ETRI It is readily understood that other CDMA standards can be implemented.
[0014]
FIG. 2 shows four different dedicated uplink channels proposed for CDMA2000. The
[0015]
In a preferred embodiment of the present invention, user data is transmitted over either the
[0016]
Similarly, three individual downlink channels have been proposed for CDMA2000. The fundamental channel and the supplemental channel transmit user data, and the dedicated control channel transmits control information. In the present invention, a dedicated control channel is used to transmit a data rate indicator.
[0017]
While this invention has been described in its presently preferred form, it will be understood that it can be modified without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims.
[Brief description of the drawings]
[0018]
FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for supporting a variable data rate according to the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating four different dedicated uplink channels proposed for CDMA2000.
Claims (10)
前記送信機から前記アプリケーションデータチャネルを介し前記受信機に対して、スペクトラム拡散データ信号の形態を採ったユーザデータを送信し、
前記送信機から前記制御チャネルを介し前記受信機に対して、前記ユーザデータが前記送信機により送信されるデータレートを示すデータレートインジケータを送信し、
前記受信機で受信された前記データレートインジケータの一部に基づいて前記ユーザデータを復号する、
ことを有する、データ通信システムにおける送信機と受信機との間で可変データレートをサポートするための方法。Providing a control channel having a fixed data rate between the transmitter and the receiver and providing at least one application data channel;
Transmitting user data in the form of a spread spectrum data signal from the transmitter to the receiver via the application data channel,
Transmitting a data rate indicator indicating a data rate at which the user data is transmitted by the transmitter from the transmitter to the receiver via the control channel;
Decoding the user data based on a portion of the data rate indicator received at the receiver,
A method for supporting a variable data rate between a transmitter and a receiver in a data communication system.
制御チャネルを介して、前記ユーザデータが送信されるデータレートを示すデータレートインジケータを送信し、
受信機で受信された前記データレートインジケータの一部に基づいて前記ユーザデータを復号する、
ことを有する、広帯域符号分割多元接続(CDMA)方式を用いたデータ通信システムにおいて可変データレートをサポートするための方法。Transmitting user data in the form of a spread spectrum data signal over an application data channel;
Transmitting, via a control channel, a data rate indicator indicating a data rate at which the user data is transmitted;
Decoding the user data based on a portion of the data rate indicator received at a receiver;
A method for supporting a variable data rate in a data communication system using a wideband code division multiple access (CDMA) scheme.
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