JP2013066182A - 音声／データ送信と共に高速パケットデータ送信を多重化するための方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】音声／データおよびパケットデータサービスを送信するための技術を提供する。
【解決手段】１局面では、音声／データとパケットデータとは、利用可能な資源が効果的に使用されるように送信間隔内で多重化される。もう１つの局面では、１基地局からの総送信パワーにおける変動量は、この基地局および他の基地局からの送信への劣化を減少させるように制御される。多数のタイプのデータを同時送信するための特定の方法では、第１のデータタイプ（例えば、音声、オーバヘッド、およびあるデータ）および第２のデータタイプは、それぞれ、第１および第２のペイロードを発生するために第１および第２の処理スキームに従ってそれぞれ処理される。第１および第２の区画はその後送信間隔内で定義される。第１および第２のペイロードは、それぞれ、第１および第２の区間に時間多重化され、そして多重化されたペイロードが送信される。
【選択図】図４

Description

本発明はデータ通信に関する。さらに詳しくは、本発明は無線通信システムにおいて従前の音声／データ送信と共に高速パケットデータ送信を多重化するための新規なおよび改良された技術に関する。

今日の通信システムは種々の応用を支持するために必要とされる。１つのそのようなシステムは地上リンクによりユーザ間の音声およびデータ通信を支持する符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システムである。多重アクセス通信システムにおけるＣＤＭＡ技術の使用は、米国特許番号４，９０１，３０７号、タイトル“衛星または地上中継器使用のスペクトル拡散多重アクセス通信システム（ＳＰＲＥＡＤ ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＡＣＣＥＳＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＵＳＩＮＧ ＳＡＴＥＬＬＩＴＥ ＯＲ ＴＥＲＲＥＳＴＲＩＡＬ ＲＥＰＥＡＴＥＲ）”、および米国特許番号５，１０３，４５９号、タイトル“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおける信号波形を発生するためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧ ＷＡＶＥＦＯＲＭＳ ＩＮ Ａ ＣＤＭＡ ＣＥＬＬＵＬＡＲ ＴＥＬＥＰＨＯＮＥ ＳＹＳＴＥＭ）”に開示されている。特別のＣＤＭＡシステムは、１９９７年１１月３日出願の米国特許出願番号０８／９６３，３８６号、タイトル“高速パケットデータ送信のための方法と装置（ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＨＩＧＨ ＲＡＴＥ ＰＡＣＫＥＴ ＤＡＴＡ ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ）”（ＨＤＲシステム）に開示されている。これらの特許と特許出願とは、本発明の譲受人に譲渡されそして引用されてこの中に組み込まれる。

ＣＤＭＡシステムは典型的に１つまたはそれ以上の標準に従うように構成される。そのような標準は、“ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５−Ｂ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用の移動局−基地局互換性標準（ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５−Ｂ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ−Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｄｕａｌ−Ｍｏｄｅ Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｓｙｓｔｅｍ）”（ＩＳ−９５標準）、“ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９８デュアルモード・ワイドバンド・スペクトル拡散セルラ移動局用の勧告最小標準（ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９８ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｄｕａｌ−Ｍｏｄｅ Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）”（ＩＳ−９８標準）、“第３世代パートナシップ・プロジェクト（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）”（３ＧＰＰ）と名づけられて、ドキュメント番号３Ｇ ＴＳ ２５，２１１号、３Ｇ ＴＳ ２５，２１２号、３Ｇ ＴＳ ２５，２１３号および３Ｇ ＴＳ ２５，２１４号を含む１セットのドキュメント内に具体化された、協会によって提供された標準（Ｗ−ＣＤＭＡ標準）、“ｃｄｍａ２０００スペクトル拡散システム用のＴＲ−４５．５物理層標準（ＴＲ−４５．５ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ｃｄｍａ２０００ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｓｙｓｔｅｍｓ）”（ｃｄｍａ２０００標準）、および“ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−８５６ ｃｄｍａ２０００高速パケットデータ大気中インターフェイス仕様（ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−８５６ ｃｄｍａ２０００ Ｈｉｇｈ Ｒａｔｅ Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ａｉｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）”（ＨＤＲ標準）を含む。新たなＣＤＭＡ標準が頻繁に提案され、使用のために採用されている。これらのＣＤＭＡ標準は引用されてこの中に組み込まれる。

いくつかのＣＤＭＡシステムは、順方向および逆方向リンクを通して複数のタイプのサービス（例えば、音声、パケットデータなど）を支持することができる。各タイプのサービスは典型的に特別のセットの条件により特徴付けられ、そのいくつかは以下に記述される。

音声サービスは（比較的に）厳重な固定遅延と同様に固定された共通のサービスグレード（ＧＯＳ）を全ユーザに対して典型的に必要とする。例えば、音声フレームの全一方向遅延は１００ミリ秒未満下に指定される。これらの要求条件は、（例えば、通信セッションの間そのユーザに割り当てられた専用チャネルを介して）各ユーザのために固定された（そして保証された）データレートを提供し、そしてリンク資源とは無関係の音声フレームのための最大の（許容）誤り率を保証することにより満足される。任意の与えられたデータレートでの必要な誤り率を維持するために、さらに高度の資源の割当てが劣化リンクを有するユーザに対して必要となる。

対比して、パケットデータサービスは異なるユーザに対して異なるＧＯＳを許容することができ、そしてさらに種々の遅延量を許容することができる。データサービスのＧＯＳは典型的にデータメッセージのエラーの無い転送において発生する全遅延として定義される。送信遅延はデータ通信システムの効率を最高に利用するために使用されるパラメータであり得る。

両タイプのサービスを支持するために、ＣＤＭＡシステムは、特定のＧＯＳとより短い遅延とを要する音声ユーザに送信パワーを最初に割り当てるように構成されて運用されてもよい。任意の残りの利用可能な送信パワーもその後、より長い遅延を許容できるパケットデータユーザに割り当てられることができる。

ＣＤＭＡシステムでは、各送信源は他の送信源への干渉として働く。パケットデータのバースト的な性質のため、１送信源からの送信パワーはデータバーストの送信中に広範に変動しうる。送信パワーにおける急激なそして広範な変動は他の資源からの他の送信と干渉して、これらの送信の性能を下げる可能性がある。

理解されるように、高速パケットデータ送信を音声または他の送信と効率的にまた効果的に多重化するために使用できる技術は、大いに望ましい。

本発明は音声／データおよび高速パケットデータサービスを同時に支持するための、そして音声／データサービス上のパケットデータサービスの影響を最小化するために、種々の技術を提供する。この発明の１局面に従って、音声／データとパケットデータとは利用可能な資源が効率的に使用されるように１送信間隔（例えば１スロット）以内で多重化されることができる。この発明のもう１つの局面に従って、基地局からの送信パワーは、総送信パワーにおける変動量がこの送信源および他の送信源（例えば基地局）からの送信の劣化を減少させるために特定の範囲以内に維持されるように制御される。

この発明の特定の実施形態は、無線（例えば、ＣＤＭＡ）通信システムにおける多数のタイプのデータを同時に送信するための方法を提供する。この方法に従って、第１のタイプのデータ（例えば、音声、オーバヘッド、低および中間レートデータ、遅延鋭敏データ(delay sensitive data)、シグナリングなど）が受信され、そして第１のペイロードを発生するために第１の信号処理スキームに従って処理される。第２のタイプのデータ（例えば、高速パケットデータ）もまた受信され、そして第２のペイロードを発生するために第２の信号処理スキームに従って処理される。第１の信号処理スキームは、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡまたはｃｄｍａ２０００標準に従うことができ、そして第２の信号処理スキームは、例えば、ＨＤＲ構成を実施できる。

第１および第２の区画(partitions)はその後、第１のタイプのデータを送出するために使用されている第１の区画および第２のタイプのデータを送出するために使用されている第２の区画と共に、送信間隔内に定義される。第１および第２のペイロードはその後、それぞれ第１および第２の区画上に多重化され、そして多重化された第１および第２のペイロードが送信される。送信間隔についての容量は、第１のペイロードによって（例えば、より短い長さのチャネル化符号を使用することによって）必要とされたものよりも大きくなるように選択されることができる。

この発明はさらに他の方法、送信器ユニット（例えば基地局）、受信器ユニット（例えば、遠隔端末）、および、以下にさらに詳細に記述されるように、この発明の種々の局面、実施形態、および特徴を実施する他の素子を提供する。

本発明の特徴、性質および長所は、ここでおよび全体を通して付記される参照符号を有する図面と関連して、以下に述べる詳細説明からさらに明白になるであろう。

図１Ａは無線通信システム内の多数の遠隔端末に対して複数のタイプのサービスを提供するためのＦＤＭ技術を図示する図である。 図１Ｂは無線通信システム内の多数の遠隔端末に対して複数のタイプのサービスを提供するためのＴＤＭ技術を図示する図である。 図１Ｃは無線通信システム内の多数の遠隔端末に対して複数のタイプのサービスを提供するためのＣＤＭ技術を図示する図である。 図２Ａは多数の音声／データユーザのためのおよび多数の音声／データおよびパケットデータユーザのための、ＣＤＭシステム内の基地局からの送信パワーのプロットである。 図２Ｂは多数の音声／データユーザのためのおよび多数の音声／データおよびパケットデータユーザのための、ＣＤＭシステム内の基地局からの送信パワーのプロットである。 図３はＷ−ＣＤＭＡ標準により定義されたような専用物理チャネルのためのフレームフォーマットおよびスロットフォーマットの図である。 図４はこの発明の種々の局面を実施することができる通信システムの簡略ブロック図である。 図５は特定の基地局からの多数の音声／データ送信および多数のパケットデータ送信のための送信パワーのプロットである。 図６はＷ−ＣＤＭＡ標準に従うダウンリンク音声／データ送信およびＨＤＲ構成に従うパケットデータ送信のための送信器ユニットでの信号処理を示すブロック図である。 図７はＷ−ＣＤＭＡ標準に従うダウンリンク音声／データ送信およびＨＤＲ構成に従うパケットデータ送信のための送信器ユニットでの信号処理を示すブロック図である。 図８はＷ−ＣＤＭＡ標準に従うダウンリンク音声／データ送信およびＨＤＲ構成に従うパケットデータ送信のための受信器ユニットでの信号処理を示すブロック図である。 図９はＷ−ＣＤＭＡ標準に従うダウンリンク音声／データ送信およびＨＤＲ構成に従うパケットデータ送信のための受信器ユニットでの信号処理を示すブロック図である。

発明の詳細な説明

図１Ａ乃至１Ｃは無線通信システム内の多数の遠隔端末に対して複数タイプのサービスを提供するために３つの異なる技術を図示する図である。これらの異なるタイプのサービスのあるものは、例えば、音声、パケットデータ、ビデオ、放送、メッセージングなどを含んでもよい。無線通信システムのために典型的に使用された他のオーバヘッド送信は、例えば、ページング、パイロット、制御チャネルなどを含んでもよい。簡単のため、高速パケットデータはこの中では単純に“パケットデータ”と呼ばれ、そして残りのタイプのデータ（例えば、音声、オーバヘッド、あるタイプの中間および低レートデータ、遅延鋭敏データ、およびその他）は集合的に“音声／データ”と呼ばれる。パケットデータ送信の最適化は効率的なスペクトル使用の重要な局面である。しかしながら、音声／データ送信上のパケットデータ送信の影響を最小にすることはまた、望ましいレベルのサービス品質と信頼性とを維持するために重要である。

図１Ａは２つの周波数帯域を使用して音声／データとパケットデータサービスとを支持する周波数分割多重（ＦＤＭ）システムを示す。上述されたように、音声／データとパケットデータサービスとの特性および要求条件における差異のため、これらのサービスを分離することが典型的には望ましい。ＦＤＭシステムでは、音声／データサービスは第１の周波数での１つの搬送波信号を有する第１のシステム（例えば、ＩＳ−９５システム）によって支持されることができ、そしてパケットデータサービスは第２の周波数での第２の搬送波信号を有する第２のシステム（例えば、ＨＤＲシステム）によって支持されることができる。

図１Ｂは時分割多重（ＴＤＭ）システムを示し、そこでは送信が、あるシステムでは“スロット”と呼ばれ、またはある他のシステムでは“フレーム”と呼ばれてもよい、離散時間ユニットにより発生する。ＴＤＭシステムとしては、多数のスロットは音声／データサービスを支持するために割り当てられ、そして残りのスロットはパケットデータサービスを支持するために使用される。かつてのそのようなＴＤＭシステムは、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））＋一般化パケット無線システム（ＧＰＲＳ）システムである。ＧＰＲＳはＧＳＭパケットデータサービスを提供する。

図１Ｃは符号分割多重（ＣＤＭ）システムを示し、そこでは音声／データとパケットデータサービスとが利用可能な送信パワーを共有する。ＣＤＭシステムとしては、各音声／データ送信と各パケットデータ送信とは、送信が互いに（理想的には）直交するようにそれぞれのチャネル化符号により典型的にチャネル化される。各送信のための送信パワーは、望ましいレベルの性能を維持するために調節可能である。同時に支持されうる送信数と各送信のデータレートとは、データ負荷、利用可能な送信パワー、および他のファクタにより規定される。

図２Ａは多数の音声／データユーザを同時に支持するＣＤＭシステム内の基地局からの送信パワーのプロットである。このＣＤＭシステムとしては、各個人ユーザへの送信パワーはデータレートおよび経路条件における変化のため広範に変動してもよい。しかしながら、全音声／データユーザ用の総加算送信パワーは、統計的な平均化のため、より小範囲（パーセンテージ関連）を超えて典型的に変動する。各音声／データユーザはデータレートを低くする手段のみを典型的に必要とするので、多数の音声／データユーザは同時に支持されることができる。音声／データユーザの数が増加するほど、統計的な平均化はよくなりそして総加算送信パワーにおける変動量は減少する。

無線通信システムとしては、各送信源（例えば、各基地局）からの送信パワーは、他の送信源が同じ無線資源を使用する時にそれへの干渉として働く。ＣＤＭシステムとしては、各ユーザにより受信された信号の品質は、そのユーザによって受信された信号により経験された総ノイズおよび干渉に依存する。このように、望ましい信号品質を維持するために、干渉はできるだけ低いままであり、そしてできるだけ一定のままである（システムは一般に干渉における漸進的な変化に対しては補償できるが急変に対しては補償できない）ことが望ましい。

図２Ｂは多数の音声／データおよびパケットデータユーザを同時に支持するＣＤＭシステム内の基地局からの送信パワーのプロットである。パケットデータサービスのバースト的な性質のため、そしてパケットデータ送信のために使用されうる高いピークレートのために、音声／データおよびパケットデータユーザのための総加算送信パワーは、音声／データユーザのみへの送信の時よりも短い時間周期の間、より大きい範囲を超えて変動できる。これは図２Ｂ内のプロットを図２Ａ内のプロットと比較することにより観察される。基地局からの総送信パワーにおけるより大きい変動は、他の基地局からの送信の信号品質にさらに大きい変動を引き起こし、それはこれらの送信について性能劣化という結果となる可能性がある。さらに、総送信パワーにおけるより大きい変動はまた、マルチパスおよび他の現象のため、この送信基地局からの送信における信号品質により大きい変動を引き起こすことが可能である。

開示された方法および装置は、音声／データおよびパケットデータサービスを同時に支持するために、そして音声／データサービス上のパケットデータサービスの影響を最小化するために使用されることができる種々の技術を提供する。１実施形態に従って、利用可能な資源が効率的に使用されるように、音声／データおよびパケットデータは１送信間隔（例えば、１スロット）内で多重化されることができる。もう１つの実施形態に従って、この基地局および他の基地局からの送信への劣化を減少させるために総送信パワー内の変動量が特定の範囲内に維持されるように、基地局からの送信パワーは制御される。

多くのＣＤＭシステムでは、データは離散送信間隔の間送信される。送信間隔の期間は、ＣＤＭシステムにより支持されているサービスに対して良好な性能を提供するように、典型的に定義される。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムとしては、さらに１５スロットに分割されている各無線フレームで、１０ミリ秒無線フレームの間、送信が発生する。送信されるべきデータは区切られ、処理され、そして定義された送信間隔で送信される。

一実施形態に従って、送信間隔の一部（即ち、音声／データの区画）は音声／データ送信のために割り当てられることができ、そして送信間隔の残りの部分（即ち、パケットデータの区画）は高速パケットデータ送信のために使用されることができる。音声／データおよびパケットデータの区画は、音声／データ負荷およびパケットデータ負荷に基づいてダイナミックに定義されることができ、そして以下にさらに詳細に記述されるように、固有のシグナリングを介して実施されることができる。音声／データおよびパケットデータの区画への送信間隔の区切りは、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステム、ｃｄｍａ２０００システム、および他のシステムのような種々のＣＤＭシステムについて達成されることができる。よりよい理解のために、送信間隔の区切りはＷ−ＣＤＭＡシステムにおけるダウンリンク送信について、今明確に記述される。

図３はＷ−ＣＤＭＡ標準により定義されたような専用物理チャネルのためのフレームフォーマットおよびスロットフォーマットの図である。種々のフレームフォーマットは、ダウンリンク専用チャネル（ＤＰＣＨ）、ダウンリンク共有チャネル（ＤＳＣＨ）など、のような各タイプの物理チャネル用のＷ−ＣＤＭＡ標準により定義される。各物理チャネル上に送信されるべきデータ（即ち、トラフィックデータ）は、１０ミリ秒の時間周期をカバーしてスロット０乃至スロット１４と表記された１５スロットを含んでいる各無線フレームを有する、無線フレームに区切られる。各スロットはさらに、トラフィックデータ、オーバヘッドデータ、およびパイロットデータの組み合わせを運ぶために使用される１つまたはそれ以上のフィールドに区切られる。

図３に示されるように、専用物理チャネルとしては、スロット３１０は第１のデータ（Ｄａｔａ１）フィールド３２０ａ、第２のデータ（Ｄａｔａ２）フィールド３２０ｂ、送信パワー制御（ＴＰＣ）フィールド３２２、トランスポートフォーマット結合インディケータ（ＴＦＣＩ）フィールド３２４、およびパイロットフィールド３２６を含む。データフィールド３２０ａと３２０ｂとは専用物理チャネル用のトラフィックデータ（例えば、音声、パケットデータ、メッセージング、またはその他）を送るために使用される。送信パワー制御フィールド３２２は、他の遠隔端末への干渉を最小にする一方で、望ましいレベルの性能を達成するためにアップリンク上のそれの送信パワーをアップかダウンのいずれかに調節するように遠隔端末に指示すべくパワー制御情報を送るために使用される。トランスポートフォーマット結合インディケータフィールド３２４は、専用物理チャネルに関連する共用物理チャネルと同様にその専用物理チャネルのフォーマットの指示情報（例えば、ビットレート、チャネル化符号、など）を送るために使用される。パイロットフィールド３２６は専用物理チャネル用のパイロットデータを送るために使用される。

表１は専用物理チャネル用のＷ−ＣＤＭＡ標準（Ｖ３．１．１版）により定義された、いくつかのスロットフォーマットを記載する。表１内の各スロットフォーマットはスロット内の各フィールドの（ビット数での）長さを定義する。表１に示されるように、専用物理チャネルのビットレートは広範な値（例えば、１５Ｋｂｐｓから１９２０Ｋｂｐｓまで）上で変動することができ、そして各スロット内のビット数は同様に変動する。スロット内の１つまたはそれ以上のフィールドは、いくつかのスロットフォーマットについては省略（即ち、長さ＝０）されてもよい。

Ｗ−ＣＤＭＡ標準に従って、多数の物理チャネルは特定の遠隔端末にデータを送るために使用されることができる。各物理チャネルは、（ダウンリンクについては４から５１２まで分布している）特定の拡散ファクタを有する直交可変拡散ファクタ（ＯＶＳＦ）符号でチャネル化される。ＯＶＳＦ符号は、この物理チャネル上の送信が他の物理チャネル上の他の送信と直交するようにこの物理チャネルをチャネル化する。ＯＶＳＦ符号は順方向リンク送信をチャネル化するためにＩＳ−９５システム内で使用されるウォルシュ符号と類似している。各物理チャネル用のＯＶＳＦ符号は、通信セッションの出発点で（ネットワークにより）典型的に決定され、そしてそのセッションの間中は典型的に変化しない。

拡散ファクタはＯＶＳＦ符号の長さに相当する。より小さい拡散ファクタ（例えば、４）はより短い符号長に相当して、より高いデータレートとして使用され、またより大きい拡散ファクタ（例えば、５１２）はより長い符号長に相当して、より低いデータレートのために使用される。表１に示されるように、スロット当たりのビットの総数（およびこのようにトラフィックデータとして利用可能なビットの総数）は広範囲に亘って変動し、そしてそのスロットのために使用された拡散ファクタに依存する。

一実施形態に従って、各スロットにおいてトラフィックデータに割り当てられたデータフィールド３２０ａおよび３２０ｂは音声／データ区画とパケットデータ区画とに区切られる。音声／データ区画はそのスロット内に送信されるべき音声／データのために使用される。パケットデータ区画はパケットデータを送信するために使用される。

物理チャネル上の特定の音声／データ送信については、送信のためのデータビットは、以下にさらに詳細に記述されるように、セグメントに分けられて処理される。Ｗ−ＣＤＭＡ標準に従って、各スロットのための音声／データペイロードは、いずれかの数のデータビット（即ち、特定数のビットである必要はない）を含む。また、音声／データペイロードのサイズはスロット毎で変動する。ペイロード内のビット数により、ＯＶＳＦ符号の拡散ファクタは適宜に選択される。

表１に示されるように、ＯＶＳＦ符号のための拡散ファクタは４から５１２まで、そして２の冪に分布する。各拡散ファクタとスロットフォーマットとは、１スロット内に送信されることができる特定数のデータビットと関連する。拡散ファクタはこのようにスロットの容量を（粗く）選択するために使用されることができる。典型的に、与えられたペイロードサイズについては、そのペイロードサイズにほぼ匹敵する最大の可能性のある拡散ファクタが選択される。

１スロットのためのペイロード内の符号化されたビット数は、選択された拡散ファクタとして利用可能なデータビット数と等しくなくてもよい。Ｗ−ＣＤＭＡ標準はこのようにレートマッチング・スキームを定義し、それによってペイロード内の多数の符号化されたビットはパンクチュアされる（即ち、削除される）か、またはレートマッチド・ビット数がそのスロット内の利用可能なビット数と等しくなるように繰り返される。

Ｗ−ＣＤＭＡ標準により定義された処理メカニズム（例えば、拡散）を使用して、１スロットの容量は定義される。スロット容量の一部は音声／データのために使用され、そして残りの部分はパケットデータのために使用される。“スロット区画パラメータ”は定義され、そしてパケットデータおよび音声／データのために利用可能なスロットの特定の割当て（例えば、パーセンテージ量）を識別するために使用される。スロット区画パラメータは、音声／データ用のスロットの全割当て（例えば、スロット区画パラメータ＝０％）、またはパケットデータ用のスロットの全割当て（例えば、スロット区画パラメータ＝１００％）、あるいはこれら２つの極端な状態の間におけるいずれか可能性のあるパーセンテージおよび混合を表す。

表２は３つの異なるセットの拡散ファクタについて音声／データおよびパケットデータのための１スロットの区切りを記載する。与えられた音声／データペイロードについては、拡散ファクタはそのスロット容量がそのペイロードにほぼマッチするように選択されることができる。第２の欄に示されるように、特定のペイロードサイズによって、異なる拡散ファクタが必要となる可能性がある。もしその時に拡散ファクタがファクタ２だけ減少されれば、表１に示されるように、スロット容量はほぼ２倍になる。この場合、第３の欄に示されるように、スロット容量の半分は音声／データペイロードのために割り当てられることができ、そしてスロット容量の他の半分はパケットデータのために使用されることができる。このように、もし拡散ファクタがファクタ２だけ減少されれば、スロット容量のほぼ５０％はパケットデータのために使用されることができる（即ち、スロット区画パラメータ＝５０％）。

同様に、もし拡散ファクタがファクタ４だけ減少されれば、スロット容量はほぼ４倍になる。第４の欄に示されるように、その時にスロット容量の１／４は音声／データペイロードのために割り当てられることができ、そしてスロット容量の他の３／４はパケットデータのために使用されることができる。このように、もし拡散ファクタがファクタ４だけ減少されれば、スロット容量のほぼ７５％はパケットデータのために使用されることができる（即ち、スロット区画パラメータ＝７５％）。スロット容量とスロット区画パラメータとをさらに増加させるために、拡散ファクタはさらに減少されることができる。

表１に示されるように、拡散ファクタは２の冪の長さを有し、そしてスロット容量は拡散ファクタがファクタ２だけ減少されるたびにほぼ２倍になる。拡散ファクタのこの粗い増加は、スロット区画パラメータにおける同様に粗い増加（例えば、０％、５０％、７５％など、１００％まで）という結果となる。スロット区画パラメータの微調整はＷ−ＣＤＭＡシステムにより定義されたレートマッチング・メカニズムの使用により達成される。レートマッチングで、スロット区画パラメータはいずれかの特定値（例えば、２０％、３０％、など）になるように定義されてもよい。音声／データペイロードはその時、以下にさらに詳細に記述されるように、固有のレートマッチング・パラメータを選択することにより音声／データ区画にフィットされることができる。レートマッチングはこのようにスロット区画パラメータの微調整のために使用されることができる。

各物理チャネルの各スロットについて、音声／データ区画は１ユーザのために使用され、そしてパケットデータ区画は同じまたは異なるユーザのために使用される。区画は複数ユーザ間で混合されそしてマッチされる。

図３は２つの縮小拡散ファクタに対応するスロットの区切りを示す。スロット３３０では、拡散ファクタはファクタ２だけ（ＳからＳ／２にダウン）縮小されて、スロット容量はほぼ２倍になる。データフィールド３２０ａと３２０ｂとは音声／データ区画３３２とパケットデータ区画３３４とに区切られる。音声／データ区画３３２はそのスロットのほぼ半分（即ち、図３に示される例では左半分）を構成して、音声／データのために使用される。パケットデータ区画３３４はそのスロットの残りの半分を構成して、パケットデータのために使用される。

同様に、スロット３４０では、拡散ファクタはファクタ４だけ（ＳからＳ／４にダウン）縮小されて、スロット容量はほぼ４倍になる。データフィールド３２０ａと３２０ｂとは音声／データ区画３４２とパケットデータ区画３４４とに区切られる。音声／データ区画３４２はそのスロットのほぼ１／４を構成して、音声／データのために使用される。パケットデータ区画３４４はそのスロットの残りの３／４を構成して、パケットデータのために使用される。他の拡散ファクタもまた異なるスロット容量を提供するために、そして音声／データとパケットデータとの間の異なるパーセンテージ割当て（即ち、異なるスロット区画パラメータ）を提供するために使用される。

表１に示されるように、拡散ファクタが特定のファクタ（例えば、２）だけ縮小される時には、異なるスロットフォーマットが使用される。新スロットフォーマットは典型的に異なる数のオーバヘッドビットと関連するので、新スロットのペイロード容量は特定のファクタだけほぼ（そして厳密にではなくてもよい）増大される。音声／データ区画およびパケットデータ区画へのスロットの区切りは種々の方法で達成される。

第１の区切りの実施形態では、スロット区画パラメータは音声／データ負荷とパケットデータ負荷とに基づいて選択される。例えば、もし音声／データ負荷がパケットデータ負荷にほぼ等しいならば、拡散ファクタは丁度音声／データ負荷のために選択されている値の半分であるように選択される。そのスロット容量のほぼ半分はその後音声／データのために、そして他の半分はパケットデータのために割り当てられる。音声／データとパケットデータとは、以下にさらに詳細に記述されるように、その選択されたスロット区画パラメータに基づいて処理される。

第２の区切りの実施形態では、音声／データペイロードがまず処理されて、スロット内の利用可能なスペースにマップされる。音声／データのために使用されないそのスロットの任意の残りの部分はその後パケットデータを多重化するために使用される。この実施形態では、スロット区画パラメータは音声／データペイロードの処理の後にそしてそのスロット内の残りの利用可能なスペースに基づいて決定される。あるスペースがパケットデータのために利用可能であることを保証するために、より小さい拡散ファクタが選択される。

Ｗ−ＣＤＭＡシステムについて、レートマッチング処理は、符号化されたビットの特定の番号が音声／データ区画内で利用可能なビット位置の番号とマッチすべく音声／データペイロードとして発生され得るように、運用される。もしペイロードが音声／データ区画よりも大きいならば、多数の符号化されたビットはパンクチュアされる（即ち、削除される）ことができる。あるいは、もしペイロードが音声／データ区画よりも小さいならば、多数の符号化されたビットは繰り返される。

同様のレートマッチングはまた、ペイロードをパケットデータ区画内の利用可能なスペースにマッチさせるように、パケットデータ上で実行される。あるいは、パケットデータペイロードはパケットデータ区画とマッチするように形成される。パケットデータペイロードをパケットデータ区画にマップする他の技術はまた、予期されそしてこの発明の範囲内にある。

一実施形態では、特定の基地局について、音声／データ用の全チャネルが同じ区画長を有するように定義される（それはチャネルに対する処理が異なってもよいので、必ずしも同じペイロードには対応しない）。これはパケットデータ区画内の完全に異なる送信機構（例えば、ＨＤＲシステムのそれと同種）の使用を支持する。

１スロットの区切りとそのスロット内の音声／データおよびパケットデータの両者の送信とは多数の利益を提供できる。第１に、音声／データとパケットデータとは切り離される。この切離しは、例えば、２つの区画の間のオーバラップを最小にすることにより達成できる。音声／データとパケットデータとの切離しは音声／データ上へのパケットデータの影響を最小にすることができ、そして両タイプのサービスのための性能を改善できる。第２に、スロット区画は同じ搬送波上での音声／データとパケットデータとの両者の送信を支持する。これはＣＤＭシステムが複数タイプのサービスをユーザに提供することを可能にする。第３に、スロット区画は、以下にさらに詳細に記述されるように、音声／データおよびパケットデータのための複数の（そして別々の）チャネル構造を支持できる。各チャネル構造は、そのチャネルにより支持されている特定のタイプのサービス（例えば、種々の符号化およびインターリービング・スキーム）のために特別に構成されることができる。また、Ｗ−ＣＤＭＡシステムのような、いくつかのＣＤＭシステムは、（既構成へのできるだけの小変更で）この発明のスロット区画を支持するように適用される。

図４はこの発明の種々の局面を実施することができる通信システム４００の簡略ブロック図である。特定の実施形態では、通信システム４００はＷ−ＣＤＭＡ標準、ｃｄｍａ２０００標準、または何か他の標準かＣＤＭＡ（ベースの）構成に従うところの、ＣＤＭＡ（ベースの）システムである。送信器４１０（例えば、基地局）では、音声／データが、典型的にはブロックで、音声／データ源４１２ａから送信（ＴＸ）音声／データプロセッサ４１４ａに送出され、このプロセッサは符号化された音声／データを発生するためにそのデータをフォーマットし、符号化し、そして処理する。同様に、パケットデータが、典型的にはパケットで、パケットデータ源４１２ｂから送信パケットデータプロセッサ４１４ｂに送出され、このプロセッサは符号化されたパケットデータを発生するためにそのデータをフォーマットし、符号化し、そして処理する。

符号化された音声／データとパケットデータとはその後、データを１ＴＤＭデータストリームに多重化するＴＤＭマルチプレクサ４１６に供給される。ＴＤＭ多重化されたデータは図３に示されるフォーマットを有し、そして変調された信号を発生するためにそのデータを（ディジタル方式でおよびアナログ法で）フィルタリングし、（直交）変調し、増幅し、そしてアップコンバートする送信器（ＴＭＴＲ）４１８に供給する。変調された信号はその後、１つまたはそれ以上のアンテナ４２０（図４には１アンテナのみが示されている）を介して１つまたはそれ以上の受信器ユニット（例えば、遠隔端末）に送信される。

音声／データプロセッサ４１４ａおよびパケットデータプロセッサ４１４ｂにより実行される処理は、実施されている特定のＣＤＭＡ標準による。Ｗ−ＣＤＭＡ標準のための処理は、以下にさらに詳細に記述される。送信コントローラ４２２は望ましい出力データを供給するために音声／データプロセッサ４１４ａおよびパケットデータプロセッサ４１４ｂの動作を指示する。コントローラ４２２はさらに望ましいＴＤＭデータストリームが得られるようにＴＤＭマルチプレクサ４１６の動作を指示する。

受信器ユニット４３０では、送信された信号は１つまたはそれ以上のアンテナ４３２（再び、図４には１アンテナのみが示されている）により受信され、そして受信器（ＲＣＶＲ）４３４に供給される。受信器４３４内では、受信された信号はサンプルを発生するために増幅され、フィルタリングされ、ダウンコンバートされ、（直交）復調され、そしてディジタル化される。記号を発生するために、サンプルは、例えば、ディジタル方式でフィルタリングされ、スケーリングされるなど、処理されてもよい。ＴＤＭデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）４３６は記号を受信してデマルチプレックスし、そして音声／データ記号を受信（ＲＸ）音声／データプロセッサ４３８ａに、またパケットデータ記号を受信パケットデータプロセッサ４３８ｂに供給する。各データプロセッサ４３８は、送信器ユニット４１０で実行された処理および符号化に幾分か相補的なそれぞれ受信された記号を処理して、復号する。データプロセッサ４３８ａおよび４３８ｂからの復号されたデータはその後それぞれのデータシンク４４０ａおよび４４０ｂに供給される。

受信コントローラ４４２は、データ記号が正確にデマルチプレクスされて、固有の受信データプロセッサに送られるように、ＴＤＭデマルチプレクサ４３６の動作を指示できる。コントローラ４４２はデータ記号を正確に処理して復号するように、受信データプロセッサ４３８ａおよび４３８ｂの動作をさらに指示できる。

スロット区画、スロット区画パラメータ、および信号処理パラメータ（集合的に、処理情報）は種々のシグナリング・スキームに基づいて送信源（例えば、基地局）により受信装置（例えば、遠隔端末）に送られる。一実施形態では、処理情報は基地局により（１）制御チャネル（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおける共通制御物理チャネル（ＣＣＰＣＨ））上で、（２）送信自身内で（例えば、そのスロット内の制御データフィールド内で）、または何か他のメカニズムを介して、遠隔端末に送られる。もう１つの実施形態では、処理情報のあるものはセッション初期化ステージの間中、遠隔端末に供給される。その後遠隔端末はあとの使用のためにこの情報を蓄積する。

上述された信号処理は種々のタイプのサービスの送信を支持する。双方向通信システムは両方向データ送信を支持する。しかしながら、逆方向のための信号処理は、簡単のため図４には示されていない。しかしながら、逆方向リンク送信は両区画に共通であるか、またはなお区切られることは注意されねばならない。

音声／データおよびパケットデータは種々の方法で処理されることができる。処理の１実施形態では、音声／データおよびパケットデータは２つの異なる処理スキームを実施できる２つの（独立の）処理経路により処理される。種々の信号処理スキームは、例えば、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡなどのように使用されることができる。各処理経路は最近のスロット区画パラメータを考慮に入れることができ、そしてそれがそのスロット内に割り当てられたスペースにマップされることができるように音声／データまたはパケットデータペイロードを処理する。図４に示されるように、音声／データおよびパケットデータのための２つの信号処理スキームは送信器ユニット４１０では２つのデータプロセッサ４１４ａおよび４１４ｂにより、そして受信器ユニット４３０ではデータプロセッサ４３８ａおよび４３８ｂにより支持される。

各処理経路のための信号処理スキームは、その経路により送信されているデータタイプについて具体的に選択されてもよい。音声／データについては、特定のＣＤＭＡ標準（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ、ｃｄｍａ２０００、またはＩＳ−９５標準）か、または何か他のＣＤＭＡ（ベースの）構成により定義された信号処理が使用されてもよい。パケットデータについては種々のＣＤＭＡ標準の同じものか、または何か他の構成（例えば、ＨＤＲ）により定義された信号処理が使用されてもよい。ＨＤＲ構成はパケットデータによく適合し、そして他のＣＤＭＡ信号処理スキーム以上に改善された性能を提供できる。音声／データとパケットデータとはこのようにそれらのそれぞれの信号処理スキームに基づいてセグメント分けされ、符号化され、レートマッチングされ、そしてインターリーブされる。

図４には明白には示されていないが、音声／データとパケットデータとは同じまたは２つの異なる変調スキームを使用して変調される。使用されてもよい変調スキームは、例えば、直交ＰＳＫ（ＱＰＳＫ）またはオフセットＱＰＳＫ（ＯＱＰＳＫ）のような位相シフトキーイング（ＰＳＫ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、およびその他を含む。

１つの代替の処理例では、音声／データおよびパケットデータは共通の信号処理スキームに基づいて処理され、それは特定のＣＤＭＡ標準（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡまたはｃｄｍａ２０００標準）あるいは何か他のＣＤＭＡ（ベースの）構成により定義されることができる。しかしながら、種々のパラメータのセットが音声／データおよびパケットデータのために使用されてもよい。例えば、パケットデータ用のブロック長およびインターリービング間隔が音声／データ用よりも長くなるように選択されてもよい。また、異なる符号化スキームが音声／データおよびパケットデータのために使用されてもよい。例えば、音声／データは畳込み符号化を使用して符号化されてもよく、そしてパケットデータはターボ符号化を使用して符号化されてもよい。これらの種々の処理スキームは、Ｗ−ＣＤＭＡおよびｃｄｍａ２０００標準のような何かより新しい世代のＣＤＭＡ標準により支持される。共通信号処理スキームの使用は送信器ユニットおよび受信器ユニットの構成を単純化できる。

一実施形態では、図４に示されるように、音声／データとパケットデータとは共に信号処理の後に１スロットに時分割多重化される。音声／データとパケットデータとがＴＤＭマルチプレクサ４１６の出力に現れる時間オーダはほぼ、データが大気中に送信される時間オーダである。信号処理の後に音声／データとパケットデータとをＴＤＭ多重化することは、以下にさらに詳細に記述されるように、これら２つのデータタイプの切離しを可能とする。

１つの代替の実施形態では、音声／データとパケットデータとは共に信号処理より前に１スロットに時分割多重化される。ＴＤＭ音声／データとパケットデータとはその後（例えば、共通信号処理スキームに基づいて）処理される。音声／データとパケットデータとはこの実施形態では混合されてもよいが、種々の技術が音声／データ上へのパケットデータの影響を最小化するために使用されることができる。例えば、特定の基地局について、音声／データ用の全チャネルは同じ区画長を有することを定義されることができる。音声／データ上へのパケットデータの影響を最小化するための追加の技術が以下にさらに詳細に記述される。

改善された性能は、もし近隣基地局（またはセル）のためのパケットデータ区画がほぼ時間的に揃えられるならば得ることができる。音声／データ送信とパケットデータ送信との間のオーバラップの量を（可能な限度まで）最小にすることにより、２つのタイプの送信間の干渉の量を減少させることができ、それは両タイプの送信の性能を改善できる。区画のアラインメントは音声／データ送信上へのパケットデータ送信のバースト性および高データレートの影響を減少できる。

近隣セル内のパケットデータ区画のタイムアラインメントは、使用しているセルのタイミング、例えば、グローバル・ポジション・システム（ＧＰＳ）衛星からのタイミングをまず同期化させることにより達成される。スロット区画パラメータは、与えられたセルクラスタに対してほぼ同じもの（例えば、５０％）であるように選択されてもよい。スロットはその後、そのクラスタ内のセルのためのパケットデータ区画ができるだけ多くオーバラップするように区切られる。また、スロット区画パラメータ内の変更は特定の範囲に限定される。（近隣の）基地局間のシグナリングはパケットデータ区間を合わせるために使用される。

もし近隣セルのためのパケットデータ負荷が異なるならば、スロット区画はなおパケットデータ区画ができるだけ多くオーバラップするように定義される。しかしながら、より軽いパケットデータ負荷を有するセルについては、いくつかのスロットはパケットデータ区画を持たない（即ち、スロット区画＝０％）と定義されてもよい。もし音声／データ区画とパケットデータ区画とが１特定基地局または１グループの近隣基地局についてオーバラップするならば、音声／データ区間またはパケットデータ区間、あるいはその両者についての送信パワーは、オーバラップからの影響を減少させるために調節される。例えば、音声／データ区間についての送信パワーは増加され、パケットデータ区間についての送信パワーは減少されるか、あるいはある特定値（例えば、以下に記述されるように、同じスロット内の音声／データ区間のそれとほぼ等しい）か、またはそれの組み合わせに制限される。

また音声／データおよびパケットデータ区間の間のオーバラップの量を減少させるためには、“ガードタイム”が音声／データ区間およびパケットデータ区間の間に供給される。ガードタイムはいずれかのタイプのどのデータも送信されない特定時間の持続期の間隙である。

一実施形態では、種々の信号処理スキームを支持するために、そして他の（例えば、より古い世代の）ＣＤＭＡシステムと下位互換性があるために、ある（物理）チャネル上の送信は音声／データおよびパケットデータを同時に支持するために時分割多重化され、そしてある他のチャネル上の送信は音声／データのみ（または多分パケットデータのみ）を支持するように動作される。この発明のシステムがレガシーシステム上に載置される時は、レガシーシステムのあるものはチャネルの区切りを支持しないので、全ダウンリンクチャネルのすべての区画を合わせることは典型的に不可能である。そのような場合には、パケットデータチャネル構造は、チャネル間の干渉を最小にするためにレガシーチャネル構造と矛盾しない（例えば、直交する）ように構成される。

もう１つの実施形態に従って、音声／データ送信上へのパケットデータ送信の影響を減少させるために、特に２タイプの送信がオーバラップする時には、パケットデータ送信のための送信パワーは基地局からの総加算送信パワーにおける変動量を減少させるように調整される。図２Ｂに示されるように、パケットデータ送信のバースト性と高いデータレートとは基地局からの総加算送信パワーにおける大きい変動を引き起こし、それはその後、この基地局および他の基地局からの他の送信への干渉量における大きい変動を引き起こす可能性がある。総加算送信パワーにおける変動は種々のスキームに基づいて減少される。

図５は特定の基地局からの多数の音声／データ送信および多数のパケットデータ送信のための送信パワーのプロットである。各スロットについて、すべての音声／データのみの送信のための送信パワーは合計され、そして総加算音声／データ送信パワーは図５に示されるようにプロットされる。混合音声／データおよびパケットデータ送信について、すべての音声／データ区画のための送信パワーは合計され、そしてすべてのパケットデータ区画のための送信パワーもまた合計される。パケットデータ区画のための総加算送信パワーは、図５に示されるように、音声／データ区画のための総加算送信パワーとほぼ等しくなるように維持される。

音声／データおよびパケットデータのための送信パワーの“等化”は、“送信当たり”レベルか“基地局当たり”レベルで達成される。送信当たりレベルでは、（例えば、特定の遠隔端末への）各混合送信のパケットデータ区画のための送信パワーは音声／データ区画のための送信パワーとほぼ等しくなるように維持される。これは、多数の遠隔端末への多数の送信についての２つの区画のための総加算送信パワーがほぼ等しくなるであろうことを保証する。送信当たりレベルでの等化は、基地局当たりレベルでよりも実施するのがより簡単になる可能性がある。

基地局当たりレベルでは、各混合送信のパケットデータ区画のための送信パワーは、音声データ区画のための送信パワーから変化することを可能とする。しかしながら、２区画のための基地局からの総加算送信パワーはほぼ等しくなるように維持される。基地局内のコントローラは、加算送信パワーの等化が達成されるように各混合送信に対してパケットデータ区画のための送信パワーを割り当てる。

図６および７はＷ−ＣＤＭＡ標準に従うダウンリンク音声／データ送信のためのおよびＨＤＲ構成に従うダウンリンクパケットデータ送信のための、送信器ユニット４１０での信号処理の図である。ダウンリンクは基地局から遠隔端末（またはユーザ装置（ＵＥ）、Ｗ−ＣＤＭＡ標準において使用される述語）への送信に当てはまり、そしてアップリンクは遠隔端末から基地局への送信に当てはまる。

音声／データのための信号処理は図４に示される音声／データプロセッサ４１４ａにより実行される。Ｗ−ＣＤＭＡシステムの上位信号層は、特定の通信のための音声／データ（例えば、音声、ビデオ、データなど）を搬送できる各トランスポートチャネルを有する、多数のトランスポートチャネルの同時送信を支持する。各トランスポートチャネルのための音声／データは、トランスポートブロックとも呼ばれるブロックにおいて、それぞれのトランスポートチャネル処理セクション６１０に供給される。

各トランスポートチャネル処理セクション６１０内では、各トランスポートブロックは、ブロック６１２において、巡回冗長検査（ＣＲＣ）ビットを計算するために使用される。ＣＲＣビットはトランスポートブロックに添付されて、エラー検出のために受信器ユニットで使用される。多数のＣＲＣ符号ブロックはその後、ブロック６１４において、共に連続的に連結される。もし連結後のビットの総数が符号ブロックの最大サイズより大きいならば、そのビットは多数の（均等なサイズの）符号ブロックにセグメント分けされる。各符号ブロックはその後、ブロック６１６において、特定の符号化スキーム（例えば、畳込み符号、ターボ符号）で符号化されるか、または少しも符号化されない。

レートマッチングはその後、ブロック６１８において、符号ビット上で実行される。レートマッチングはより高い信号層によって割り当てられたレートマッチング属性に基づいて実行される。１実施形態に従って、レートマッチングはさらに、各スロットのための音声／データ区画を定義するスロット区画パラメータに基づいて実行される。

アップリンク上のレートマッチングについて、ビットは各音声／データペイロードのために送信されるべきビット数が、配置された音声／データ区画内で利用可能なビット数とマッチするように繰り返されるか、またはパンクチュアされる。ダウンリンク上では、Ｗ−ＣＤＭＡ標準に従って、使用しないビット位置は、ブロック６２０において、不連続送信（ＤＴＸ）ビットで満たされる。ＤＴＸビットは送信が止められねばならない時を示し、そして実際には送信されない。１実施形態に従って、使用しないビット位置はパケットデータ区画に好都合に割り当てられて、パケットデータ送信のために使用される。

レートマッチングされたビットはその後、ブロック６２２において、タイムダイバーシティを提供するために特定のインターリービング・スキームに従ってインターリーブされる。その間インターリービングが実行される時間間隔は、１セットの可能な時間間隔（即ち、１０ミリ秒、２０ミリ秒、４０ミリ秒、または８０ミリ秒）から選択される。インターリービング時間間隔は送信時間間隔（ＴＴＩ）とも呼ばれる。ＴＴＩは各トランスポートチャネルと関連する属性であり、そしてＷ−ＣＤＭＡ標準に従って、通信セッションの間は典型的に変化しない。この中で使用されるように、“トラフィック”は特定のトランスポートチャネル用の１ＴＴＩ以内のビットから成る。

選択されたＴＴＩが１０ミリ秒よりも長い時には、ブロック６２４において、そのトラフィックはセグメント分けされて、連続的なトランスポートチャネル無線フレーム上にマップされる。各トランスポートチャネル無線フレームは１（１０ミリ秒）無線フレーム周期に亘る送信に相当する。Ｗ−ＣＤＭＡ標準に従って、１トラフィックは１、２、４、または８無線フレーム周期に亘ってインターリーブされてもよい。

すべての活動中のトランスポート処理セクション６１０からの無線フレームはその後、ブロック６３０において、符号化された合成トランスポートチャネル（ＣＣＴｒＣＨ）上で連続的に多重化される。ＤＴＸビットはその後、ブロック６３２において、送信されるべきビット数がデータ送信のために使用された物理チャネル上で利用可能なビット数とマッチするように、多重化された無線フレームに挿入されてもよい。再び、１実施形態に従って、ＤＴＸビット位置はパケットデータ送信のために好都合に使用されることができる。もし１以上の物理チャネルが使用されれば、ブロック６３４において、そのビットはその物理チャネルの間でセグメント分けされる。各物理チャネルは種々のＴＴＩを有するトランスポートチャネルを運ぶことができる。各物理チャネルのための各無線フレーム周期内のビットはその後、ブロック６３６において、追加のタイムダイバーシティを供給するためにインターリーブされる。インターリーブされた物理チャネル無線フレームはその後、ブロック６３８において、それらのそれぞれの物理チャネルにマップされる。

図６はまたＨＤＲ構成に従うダウンリンクパケットデータ送信のための送信器ユニット４１０での信号処理を示す。データプロセッサ４１４ｂ内部では、各データパケットは、ブロック６５２において、ＣＲＣビットを計算するために使用される。ＣＲＣビットはパケットに添付されて、エラー検出用の受信器ユニットで使用される。ＣＲＣビット、データビット、および（もしあるなら）他の制御ビットはその後、ブロック６５４において、フォーマットされる。フォーマットされたパケットはその後、ブロック６５６において、特定の符号化スキーム（例えば、畳込み符号、ターボ符号）で符号化される。符号ビットはその後、ブロック６５８において、パケットデータ送信を受信するために選択された遠隔端末に割り当てられたスクランブリングシーケンスでスクランブルされる。

スクランブルされたビットは次に、ブロック６６０において、特定の変調スキームに従って変調される。種々の変調スキーム（例えば、ＰＳＫ、ＱＰＳＫ、およびＱＡＭ）が，例えば、送信のデータレートによって選択されたスキームで使用される。変調記号はその後、ブロック６６２において、インターリーブされる。記号はその後、ブロック６６４において、望ましい数の記号を得るためにパンクチュアされるか反復されてもよい。記号のパンクチャリング／反復はまた、スロット区間パラメータおよび割り当てられたパケットデータ区間に基づいて実行される。記号はその後、ブロック６６６において、デマルチプレクスされ、そしていくつかの物理チャネル上にマップされる。

図７は物理チャネルのための信号処理の図である。図７に示されるように、各物理チャネル用の音声／データは、データプロセッサ４１４ａ内のそれぞれの物理チャネル処理セクション６４０に供給される。各物理チャネル処理セクション６４０内部で、データは、ブロック６４２において、複素表示（即ち、同相および直交成分）に変換される。各物理チャネル用の複素データはその後、ブロック６４４において、それぞれのチャネル化符号（例えば、ＯＶＳＦ符号）でチャネル化（即ち、カバー）され、そしてその後、ブロック６４６において、疑似ノイズ（ＰＮ）拡散符号で拡散される。拡散されたデータは、ブロック６４８において、音声／データ送信の送信パワーを調整するために、スケールされてもよい。

各物理チャネルについてパケットデータのための処理はそれぞれの物理チャネル処理セクション６７０により実行され、それは典型的にカバリング、拡散、およびスケーリングをも実行する。すべての活動中の物理チャネル処理セクション６４０および６７０からの処理されたデータはその後、ＴＤＭマルチプレクサ４１６に供給される。ＴＤＭマルチプレクサ４１６は、受信されたデータをスロット内の固有の区画に時分割多重化する。遠隔端末への送信にふさわしい変調された信号を発生するためのその後の信号処理は当技術分野において既知であり、この中には記述されない。

図８および９はＷ−ＣＤＭＡ標準に従うダウンリンク音声／データ送信およびＨＤＲ構成に従うダウンリンクパケットデータ送信のための受信器ユニット４３０での信号処理の図である。図８および９に示される信号処理は図６および７に示されるものと相補的である。初めに、変調された信号が受信され、調節され、ディジタル化され、そして送信のために使用される各物理チャネル用の記号を供給するために処理される。各記号は特定の分解能（例えば、４ビット）を有し、そして送信されたビットに相当する。記号はＴＤＭデマルチプレクサ４３６に供給され、それは音声／データ記号をデータプロセッサ４３８ａに、そしてパケットデータ記号をデータプロセッサ４３８ｂに供給する。

図８は物理チャネルのための信号処理を示す。各物理チャネル上に送信された音声／パケットデータとパケットデータとは、受信された信号を固有の逆拡散およびデカバリング符号で逆拡散およびデカバリングすることにより再生される。図８に示されるように、音声／データ記号は多数の物理チャネル処理セクション７１０に供給される。各物理チャネル処理セクション７１０内部では、記号は、ブロック７１２において、送信器ユニットで使用された同じＰＮ拡散符号で逆拡散され、ブロック７１４において、固有のチャネル化符号でデカバーされ、そしてブロック７１６において、実記号に変換される。各物理チャネル処理セクション７１０からの出力は、その物理チャネル上に送信された符号化された音声／データから成る。パケットデータ用の処理は物理チャネル処理セクション７５０により同様の方法で達成される。

図９はＷ−ＣＤＭＡ標準に従う物理チャネル上の音声／データ送信のための受信器ユニット４３０での処理を示す。データプロセッサ４３８ａの内部では、各物理チャネルのための各無線フレーム周期内の記号は、ブロック７２２において、デ・インターリーブされ、そして送信のために使用されたすべての物理チャネルからのデ・インタリーブされた記号は、ブロック７２４において、連結される。ダウンリンク送信については、（もしあるならば）送信されなかったビットは、ブロック７２６において、検出されて取り除かれる。記号はその後、ブロック７２８において、種々のトランスポートチャネルの中でデマルチプレクスされる。各トランスポートチャネルのための無線フレームはその後、それぞれのトランスポートチャネル処理セクション７３０に供給される。

各トランスポートチャネル処理セクション７３０の内部では、トランスポートチャネル無線フレームは、ブロック７３２において、トラフィックの中に連結される。各トラフィックは１つまたはそれ以上のトランスポートチャネル無線フレームを含み、そして送信のために使用された特定のＴＴＩに相当する。各トラフィック内部の記号は、ブロック７３４において、デ・インターリーブされ、そして（もしあるなら）送信されなかった記号は、ブロック７３６において、取り除かれる。逆レートマッチングはその後、ブロック７３８において、反復された記号を蓄積するために実行され、そしてパンクチュアド記号用の表示を挿入する。トラフィック内の各符号化されたブロックはその後、ブロック７４０において、復号化され、そして復号化されたブロックは、ブロック７４２において、連結されて、それらのそれぞれのトランスポートブロックにセグメント分けされる。各トランスポートブロックはその後、ブロック７４４において、ＣＲＣビットを使用してエラーについて検査される。

図９はまたＨＤＲ構成に従うダウンリンクパケットデータ送信のための受信器ユニット４３０での信号処理を示す。データプロセッサ４３８ａの内部では、多数の物理チャネルからの記号は、ブロック７６０において、共に多重化される。抹消がその後、ブロック７６２において、パンクチュアドビットのために挿入され、そして反復された記号は蓄積される。レートマッチされた記号は、ブロック７６４においてデ・インターリーブされ、ブロック７６６において復調され、ブロック７６８においてデスクランブルされ、そしてブロック７７０において復号される。デ・インターリービング、復調、デスクランブリング、および復号は、送信器ユニットで実行された処理に相補的に実行される。復号されたデータは、ブロック７７２において、フォーマットされ、そして復号されたデータパケットは、ブロック７７４において、ＣＲＣビットを使用してエラーについて検査される。

特定の送信のための音声／データおよびパケットデータ区間は単一のユーザのために使用され、または２つの異なるユーザのために使用される。送信における両区画を受信するために、図８および９に示される処理セクションが使用される。もし遠隔端末が送信において音声／データ区画のみを受信していれば、ＴＤＭデマルチプレクサおよび音声／データプロセッサのみが必要である。同様に、もし遠隔端末が送信においてパケットデータ区画のみを受信していれば、ＴＤＭデマルチプレクサおよびパケットデータプロセッサのみが必要である。

明快なこととして、この発明の種々の局面は、２つのタイプのデータ、即ち、高速パケットデータおよび音声／データについて記述している。この発明は２以上のタイプのデータを収容するために応用されることができる。各タイプのデータはスロット内のそれぞれの区画により支持されることができる。

また明快なこととして、この発明の種々の局面は、Ｗ−ＣＤＭＡ標準に従うＣＤＭＡシステムについて記述している。この発明はまた、例えば、ｃｄｍａ２０００標準のような他のＣＤＭＡ標準に従うか、またはある他のＣＤＭＡ（ベースの）構成に従う、他のＣＤＭＡ（ベースの）システム内で使用されるために応用されてもよい。

送信器ユニット４１０および受信器ユニット４３０の素子は種々の方法で実施されることができる。例えば、図４に示された各データプロセッサおよびコントローラは、１つまたはそれ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤｓ）、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、この中に記述された機能を実行するために構成された他の電子ユニット、またはそれの組み合わせで、実施されることができる。また、ＡＳＩＣまたはＤＳＰは、送信器ユニット４１０内の複合素子（例えば、データプロセッサ４１４ａと４１４ｂとコントローラ４２２との組み合わせ）あるいは受信器ユニット４３０内の複合素子（例えば、データプロセッサ４３８ａと４３８ｂとコントローラ４４２との組み合わせ）を実施するように構成されることができる。

この発明の種々の局面および実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれの組み合わせにおいて実施されることができる。例えば、図６乃至９において上述された信号処理は、プロセッサ上で遂行されるソフトウェアにより実行されることができる。ソフトウェア実行のために、ソースコードがメモリユニット内に蓄積され、そしてプロセッサにより遂行される。複数区画への送信間隔の区切りはまた、専用のハードウェア、プロセッサ上で遂行されるソフトウェア、またはそれの組み合わせにより実施されることができる。

好ましい実施形態の前の説明は、この分野のいかなる技術者も本発明を製作または使用することを可能とするために提供される。これらの実施形態への種々の変更は、この分野の技術者にはたやすく明白であるだろうし、その中に定義された包括的な原理はさらなる発明を必要とせずに他の実施形態に適用されてもよい。従って、本発明はその中に示された実施形態に制限されるつもりはなく、しかしむしろこの中に開示された原理および新規な特徴と矛盾しない最も広い範囲が許容されるべきである。

Claims (29)

1. 無線通信システムにおいて複数のタイプのデータを同時に送信するための方法であって、
   第１のペイロードを発生するために第１の信号処理スキームに従って第１のタイプのデータを受信して処理することと；
   第２のペイロードを発生するために第２の信号処理スキームに従って第２のタイプのデータを受信して処理することと；
   前記第１のタイプのデータを送信するために使用されるように送信間隔内に第１の区画を、および前記第２のタイプのデータを送信するために使用されるように前記送信間隔内に第２の区画を定義することと；
   前記第１および第２のペイロードを、それぞれ、前記第１および第２の区画内に多重化することと；および
   前記多重化された第１および第２のペイロードを送信することと;
   を備える方法。
2. 前記第１のタイプのデータは音声データを備え、および前記第２のタイプのデータは高速パケットデータを備える、請求項１の方法。
3. 前記第１のタイプのデータは遅延鋭敏データをさらに備える、請求項２の方法。
4. 前記第１および第２のペイロードは、それぞれ、前記第１および第２の区画に時分割多重化される、請求項１の方法。
5. 前記第１のペイロードにより必要とされるものを超える、前記送信間隔のための特定の容量を選択することをさらに備え、前記第１および第２の区画は、前記選択された容量に一部基づいて定義される、請求項１の方法。
6. 前記送信間隔の前記容量は、より短い長さを有するチャネル化符号によって選択される、請求項５の方法。
7. 前記送信間隔内の前記第１および第２の区画の間に送信無しのガードタイムを設けることをさらに備える、請求項１の方法：
8. データが複数のチャネル上で送信され、各チャネルがそれぞれのセットの第１および第２の区画で定義され、および前記複数のチャネルの前記第１の区画がほぼ揃え合わせられる、請求項１の方法。
9. 前記第１のタイプのデータのための前記処理は、前記第１のペイロードを前記第１の区間とマッチングすることを含む、請求項１の方法。
10. 前記マッチングすることは、
    もし前記第１のペイロードが前記第１の区画の前記容量を超えるならば前記第１のペイロード内の１つ以上のビットをパンクチュアすることと；
    もし前記第１のペイロードが前記第１の区画の前記容量よりも小さいならば前記第１のペイロード内の１つ以上のビットを繰り返すことと；
    を含む、請求項９の方法。
11. 前記第１および第２のタイプのデータの各々のための前記処理は、前記データをチャネル化符号でカバーすることを含む、請求項１の方法。
12. 前記第１および第２のタイプのデータの各々のための前記処理は、前記データを拡散シーケンスで拡散することをさらに含む、請求項１１の方法。
13. 前記第１および第２の信号処理スキームの各々は、特定のＣＤＭＡ標準またはＣＤＭＡベースの構成に従う、請求項１の方法。
14. 前記第１の信号処理スキームはＷ−ＣＤＭＡ標準に従う、請求項１の方法。
15. 前記第１の信号処理スキームはｃｄｍａ２０００標準に従う、請求項１の方法。
16. 前記第１および第２の区画は区画パラメータにより定義される、請求項１の方法。
17. 前記多重化された第１または第２のペイロード、またはそれら両者を受信するために、指定された装置に前記区画パラメータをシグナリングすることをさらに備える、請求項１６の方法。
18. 近隣の送信源のための前記第２の区画は、時間的にほぼ揃えられるように定義される、請求項１の方法。
19. 近隣の送信源のための前記第２の区画は前記第２の区画は、時間に関してオーバラップするように定義される、請求項１の方法。
20. 前記第２の区画のための送信パワーは前記第１の区画のための送信パワーとほぼ等しいかまたはそれより小さくなるように維持される、請求項１の方法。
21. 時分割多重（ＴＤＭ）送信を受信するための方法であって、
    前記ＴＤＭ送信の送信間隔の第１の区画内に送信された第１のペイロードをデマルチプレクスすることと、なお、前記ＴＤＭ送信は、前記送信間隔の第２の区画内に送信された第２のペイロードをさらに含む；
    第１の信号処理スキームに従って前記第１のペイロードを処理することと;
    を備える方法。
22. 前記送信間隔の前記第２の区画内に送信された前記第２のペイロードをデマルチプレクスすることと；
    第２の信号処理スキームに従って前記第２のペイロードを処理することと;
    をさらに備える、請求項２１の方法。
23. 前記送信間隔内の前記第１および第２の区画を表示するシグナリングを受信することをさらに備える、請求項２１の方法。
24. 複数タイプのデータを送信するように動作する通信システムにおける送信機ユニットであって、
    第１のペイロードを発生するために第１の信号処理スキームに従って第１のタイプのデータを受信して処理するように動作する第１のデータプロセッサと；
    第２のペイロードを発生するために第２の信号処理スキームに従って第２のタイプのデータを受信して処理するように動作する第２のデータプロセッサと；
    前記第１および第２のデータプロセッサと結合され、前記第１および第２のペイロードを、それぞれ、第１および第２の区画に多重化するように動作するマルチプレクサと、なお、前記第１の区画は、送信間隔内で定義され、かつ前記第１のタイプのデータを送信するために使用され、前記第２の区画は、前記送信間隔内でさらに定義され、かつ前記第２のタイプのデータを送信するために使用される；
    前記マルチプレクサと結合され、前記多重化された第１および第２のペイロードを処理して送信するために動作する送信機と；
    を備える送信機ユニット。
25. 前記送信間隔内の前記第１および第２の区画を定義するために動作するコントローラをさらに備える、請求項２４の送信機ユニット。
26. 前記送信間隔の前記容量は、前記第１のタイプのデータのために使用されるチャネル化符号の長さに一部基づいて決定される、請求項２４の送信機ユニット。
27. 前記第１のタイプのデータは音声データを備え、および前記第２のタイプのデータは高速パケットデータを備える、請求項２４の送信機ユニット。
28. 時分割多重（ＴＤＭ）送信において１つまたはそれ以上のタイプのデータを受信するように動作する通信システム内の受信機ユニットであって、
    複数の記号を供給するために前記ＴＤＭ送信を受信して処理するように動作する受信機と；
    前記ＴＤＭ送信のための送信間隔の第１の区画内に送られた記号の第１のペイロードを受信してデマルチプレクスするように動作するデマルチプレクサと、なお、前記ＴＤＭ送信は、前記送信間隔の少なくとも１つの他の区画内に送られた少なくとも１つの他のペイロードを含む；
    第１の復号されたデータを発生するために第１の信号処理スキームに従って前記第１のペイロードを受信して処理するように動作する第１のデータプロセッサと；
    を備える受信機ユニット。
29. 第２の復号されたデータを発生するために第２の信号処理スキームに従って第２のペイロードを受信して処理するように動作する第２のデータプロセッサをさらに備える、請求項２８の受信機ユニット。

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