JP3278157B2 - 発呼チャンネルのｃｄｍａ通信システム - Google Patents

発呼チャンネルのｃｄｍａ通信システム

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JP3278157B2
JP3278157B2 JP51859493A JP51859493A JP3278157B2 JP 3278157 B2 JP3278157 B2 JP 3278157B2 JP 51859493 A JP51859493 A JP 51859493A JP 51859493 A JP51859493 A JP 51859493A JP 3278157 B2 JP3278157 B2 JP 3278157B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は、符号分割多重アクセス（CDMA）変調を移
動電話システムに用いて、同じ周波数チャンネルでいく
つかの会話を同時に行うシステムに関する。移動電話シ
ステムの固定網側は、セルに分割して区域を覆う。基地
局は各セルに、同じ周波数チャンネル内で重なる多数の
別個の会話を搬送するCDMA無線信号を送る。重なる各信
号の電力は、担当する移動体からの距離に従って等級を
つける。重なる信号の中で最も強いものは、そのセルの
発呼チャンネルと呼んで、全ての移動体への放送チャン
ネルとして保留し使用する。発呼チャンネルは、現在会
話していない移動体を呼び出すのに用いる。また発呼チ
ャンネルは、そのセルとすぐ隣接したセルの状態に関す
る情報も運ぶ。この発明の発呼チャンネルのCDMA信号
は、移動体が会話に用いるトラヒック信号と固定した位
相関係を持ち、その信号の復号を促進する。
発明の背景 セルラ電話産業（cellular telephone industry）
は、アメリカでも他の各国でも、商業運転で目ざましい
進歩を遂げた。主要都市区域の発展は予想をはるかに超
えており、システムの能力を上回っている。この傾向が
続けば、急成長の影響は小さな市場にもすぐ現れる。こ
の増加する容量の要求を満たし、高品質のサービスを維
持し、料金の上昇を避けるには、革新的な解決が必要で
ある。
世界中のセルラシステムにおいて一つの重要な段階
は、送信をアナログからディジタルに変えることであ
る。同様に重要なことは、次世代のセルラ技術を実現す
るための効率的なディジタル送信技術を選択することで
ある。更に、個人通信網（PCN）の第１世代（携帯に便
利で、家庭やオフィスや街頭や車中などで発呼または着
呼に用いることのできる低価格でポケット型でコードレ
スの電話を用いる）には、次世代のディジタル・セルラ
システム基盤とセルラ周波数を用いたセルラ搬送波が用
いられると、広く信じられている。
このような新システムに要求される重要な機能は大き
なトラヒック量である。現在セルラ移動電話システム
は、扱う区域をセルに分割している。現在セルラ無線シ
ステムに用いている変調システムは周波数分割多重アク
セス（FDMA）と呼び、各セルには隣接のセルの周波数と
は異なる一組の周波数を割り付ける。FDMAシステム中の
各周波数は１会話だけを運び、従って、ある周波数を別
のセルで再び使用できるのは、そのセルが最初のセルか
らかなり離れていて干渉が起こらない場合だけである。
FDMAセルラシステムでは、各セルに１周波数がいわゆる
発呼チャンネルとして専用になっている。発呼チャンネ
ルの周波数は、移動局が空いた状態にあるときに移動体
が監視する周波数であって、会話を網から発するときは
その網が移動体を呼出すのに用いられる。移動体が発呼
するときは、対応する上向き結合周波数（移動体から基
地局への）を使用できる。またFDMA発呼チャンネルは隣
接セルの発呼チャンネル周波数の情報も運び、また網中
のセルを識別する。
アメリカおよびヨーロッパでは、セルラ移動電話サー
ビスを提供するために時分割多重アクセス（TDMA）を導
入しようとしている。アメリカのシステムでは、発呼す
る方法としてFDMA発呼チャンネルを確保する。ヨーロッ
パのGSMシステムでは、TDMA形式は各200kHz幅の周波数
チャンネル上に八つの時間スロットを設ける。各セルの
一つの周波数チャンネルのこれらの八つの時間スロット
の一つを、発呼チャンネルとして指定する。TDMA発呼チ
ャンネルで運ぶ情報は、TDMA同期化情報、周囲のセルの
詳細、特定の移動体の呼出しを含む。
発明の概要 この発明は、CDMAシステムの発呼チャンネルを供給す
ることに関する。CDMAシステムがTDMAシステムやFDMAシ
ステムと違う点は、時間領域と周波数領域の両方でいく
つかの信号が重なることである。この発明では、重なる
信号の中の最も強いものを発呼チャンネルに選ぶので、
信号はセルの遠い境界にある移動体に達する。発呼チャ
ンネルと重なる他の信号に干渉が生じないようにするた
めに、移動体は先ず発呼チャンネル信号を復調して、自
分の信号を復調する前にこれを差し引く。
FDMAシステムやTDMAシステムとは対象的に、新しいCD
MAシステムでは、移動体は自分の通信信号を復号すると
同時に発呼チャンネルを読むことができる。更に隣接基
地局用の発呼チャンネルは別の拡散符号により同じ周波
数を直接共有することができるので、移動体は周波数を
変えずに隣接基地局の強度を検出して、その発呼チャン
ネルを読むこともできる。FDMAシステムでは、移動体は
トラヒック信号を受けると同時に隣接の基地局から信号
を受けることはできない。TDMAシステムでは、空いた時
間スロット中に移動体が周波数を変えて行うしかない
が、これには高速の切換えシンセサイザを必要とする。
新しいCDMAシステムでは、会話中でも周波数を変える必
要がなく自分の基地局と周囲の基地局の発呼チャンネル
を検出することができる。
図面の簡単な説明 この発明について、次の図面に示すこの発明の例示の
望ましい実施態様を参照して、詳細に説明する。
第１図は、セル、移動交換局、基地局、移動局を備え
るセルラ移動無線システムの一部を示す。
第２図は、この発明の基地局送信装置の一実施態様の
一般的な配列を示す。
第３図は、基地局でのいくつかの信号の組合わせを示
す。
第４図は、ディジタル信号発生のブロック図を示す。
第５図は、この発明の移動局内の受信機の一般的な配
列のブロック図を示す。
第６図は、基地局の望ましい一実施態様のブロック図
を示す。
第７図は、移動局内の受信機の望ましい一実施態様の
ブロック図を示す。
望ましい実施態様の詳細な説明 以下の説明は、携帯用または移動用無線電話および／
または個人通信網を含むセルラ通信システムに関するも
のであるが、この技術に精通した人は、この発明は他の
通信応用にも適用できることを理解できよう。
第１図はセルラ移動無線システム内の10個のセルC1−
C10を示す。通常この発明のセルラ移動無線システムは1
0個以上のセルを持つ。しかし簡単のために、この発明
を第１図に示す簡単な表現を用いて説明する。各セルC1
−C10には対応するセルと同じ参照番号を持つ基地局B1
−B10がある。第１図は、セルの中央付近にあって全方
向性アンテナを備える基地局を示す。従ってセルC1−C1
0は、図式的に六角形で表す。しかしこの技術に精通し
た人によく知られているように、隣接セルの基地局はセ
ル境界付近に共存して方向性アンテナを備えてよい。
また第１図は、セル中にあって一つのセルから別のセ
ルに移動可能な９個の移動局M1−M9を示す。一般的なセ
ルラ無線システムでは、通常９個以上のセルラ移動局が
ある。実際には、基地局の数より移動局の数は一般に何
倍も多い。しかしこの発明を説明するためには、移動局
の数は少なくて十分である。
また第１図に、移動交換局MSCを示す。第１図に示す
移動交換局MSCは、10個の基地局B1−B10全てにケーブル
で接続する。また移動交換局MSCは、固定した公共交換
電話網または同様な固定した網にケーブルで接続する。
移動交換局MSCから基地局B1−B10へのケーブルおよび固
定網へのケーブルの全てを図示してはいない。
図示の移動交換局MSCの他に、第１図に示す以外の基
地局とケーブルで接続する別の移動交換局があってよ
い。ケーブル以外の他の手段、例えば固定した無線結合
を用いて、基地局B1−B10と移動交換局MSCとを接続して
よい。移動交換局MSCと基地局B1−B10と移動局M1−M9
は、全て計算機で制御する。
第２図は、この発明の送信装置を含む基地局の一実施
態様の一般的な配列を示す。変調発生器21は、発呼チャ
ンネルで送信するディジタルデータを受ける。変調発生
器21は誤差訂正と拡散スペクトル符号化の組合わせを用
いて、信号を高いビット速度の流れで送信する。次に変
調発生器21は信号をI,Q波形に変換して低域フィルタ23
を通し、サインおよびコサイン信号と共に、適当な中間
周波数で平衡変調器24に送る。高い拡散スペクトルビッ
ト速度での記号をチップと呼ぶ。適当なよく知られた変
調技術を用いて、チップを無線周波数搬送波上で変調す
ることができる。各種の変調技術がよく知られており、
方形位相シフトキーイング、オフセット方形位相シフト
キーイング、方形振幅変調、オフセット方形振幅変調が
ある。例えば偶数チップをＩチャンネルに与え、奇数チ
ップをＱチャンネルに与えてQPSK変調を行うことができ
る。チップのタイミングをＩチャンネルとＱチャンネル
の間の１チップ周期でオフセットすれば、オフセットQP
SKを発生する。
各トラヒックチャンネルは、トラヒックデータビット
で駆動する同様なI,Q変調発生器22を備える。変調した
サイン波とコサイン波を加算網25で加算する。発呼チャ
ンネル加算網25からの信号は総合加算網27の入力に直接
加えるが、各トラヒック信号は、減衰器すなわち可変ゲ
イン装置26で係数A1,A2,A3...だけ先ず減衰した後、総
合加算網27に送る。加算網27から出る発呼チャンネルと
重みつきのトラヒック信号の和を、周波数シンセサイザ
29からの適当なローカル発信器周波数を用いてミクサ28
でアップ変換（up−converted）し、線形増幅器30で所
望の送信電力レベルまで増幅する。
セルで用いる各周波数を同様に処理する。第３図に示
すように、別の周波数にアップ変換した２個以上のミク
サ38からの合成信号を更に加算網31で加算して、共通の
送信電力増幅器32に送ることができる。数個の電力増幅
器32からの十分分離れた周波数を持つ出力を更に多重結
合器33で組み合わせて、共通アンテナ34に送ることがで
きる。従ってセルの容量を更に追加するには、多数の別
個のアンテナが必要である。
第４図は、信号にディジタル的に重みをつけた後DA変
換を行って共通のI,Q変調器に与える、この発明の別の
実施態様を示す。ディジタル信号処理器40は、発呼チャ
ンネルデータの流れに加えて多数のトラヒックデータの
流れを受けて、所望のI,Q変調に対応する波形のサンプ
ルを数字で発生する。次に各トラヒック信号I,Q波形サ
ンプルにその信号の所望の係数を掛けてサンプルに重み
をつけた後、発呼チャンネルI,Qサンプルに加える。次
にこの和をディジタル信号処理器から「Ｉ」DA変換器41
および「Ｑ」DA変換器41に出力する。DA変換器41からの
出力信号をフィルタ42で低域濾波し、サンプルの間の信
号を内挿して連続波形を再構成し、サイン／コサイン変
調器43を駆動する。次にサイン／コサイン変調器43から
の出力を加算網44で加算し、ミクサ45でアップ変換して
選択した送信周波数にする。線形送信電力増幅器46によ
り、電力レベルを所定の送信レベルまで上げる。
この発明では、移動局と基地局との距離に従って設定
した重み係数A1,A2,A3...を調整することによって、合
成加算信号内の各トラヒック信号のレベルを独立に制御
する。更に詳しくいうと、この発明の望ましい実施態様
は二重電力制御システムを用い、基地局が受けた信号が
弱すぎると移動体へ送信する電力を増やし、移動局から
の信号が強すぎると重み係数を減らして移動体へ送信す
る電力を減らす。二重電力制御システムは、「二重電力
制御」、米国特許出願番号866,554、1992年４月10日出
願、に開示されており、参考としてここに引用する。
この発明に用いる移動受信機ブロック図を第５図に示
す。受信機50は、選択した周波数チャンネルで受信した
受信信号の複素ベクトル成分を増幅し、濾波し、ダウン
変換（down−convert）した後、AD変換する。自分およ
び周囲の基地局のトラヒック・チャンネル符号および発
呼チャンネル符号に対応してローカル符号発生器52で生
成した信号と共に、ディジタル化した複素ベクトル成分
を相関器のバンク51に加える。相関器51は各CDMA信号を
変調した基本的な情報を抽出し、検出した発呼チャンネ
ルから制御プロセッサ53にこの情報を送信する。制御プ
ロセッサ53は、雑音によるビット誤差の発生を減らすた
めの誤差訂正復号器などの手段を含んでよい。前記トラ
ヒックチャンネルの相関器51が抽出したトラヒックデー
タは、例えばディジタル音声復号器に用いることができ
る。
検出した発呼チャンネルからのデータと各信号に関す
る信号強度情報とを用いて、制御プロセッサ53は他の周
囲の基地局の符号を確認し、必要があれば符号発生器を
プログラムして新しい基地局を探す。また制御プロセッ
サは、現在使用中の基地局が最良の基地局であるかと
か、より強い基地局が使用可能かを決定する。この場
合、その発呼チャンネル信号の相対信号強度が示す最強
の基地局へのハンドオーバーを要求することができる。
この発明の別の実施態様では、全ての基地局の発呼チ
ャンネルが同じCDMA符号を用い、かつ同期している。異
なる各基地局と選択した移動局との距離が異なるので、
各信号は移動体で同期せず１チップ以上遅れる場合があ
る。この場合合成信号は、遅れエコーを持つ単一信号と
して移動体に現れる。この場合、合成信号を復号するの
にレーキ（RAKE）受信機を用いてよい。適当なレーキ受
信機は、米国特許出願一連番号857,433、1992年３月25
日出願、「選択的な光線（Ray）の組合わせを持つレー
キ受信機」に記述されており、参考としてここに引用す
る。
この発明の望ましい実施態様では、基地局からの発呼
チャンネル信号は移動局のトラヒック信号と固定した位
相関係を持っている。従って発呼チャンネルに対するト
ラヒックチャンネル信号の位相は、意図的に0,90,180,2
70度のいずれかに固定する。トラヒック信号を信号強度
に従って順に並べた場合、トラヒックチャンネルと発呼
チャンネルの間の相対位相は０度と90度が交互になるの
が望ましい。例えば最も強い信号は発呼チャンネルであ
って、これを標準位相としてその位相を０度と考える。
次に二番目に強いトラヒックチャンネルを90度に設定す
る。QPSK変調を用いた場合にこれを行うには、変調発生
器で生成したＩ信号とＱ信号を交換する。次に３番目に
強い信号を持つトラヒックチャンネルを再び０度に設定
する、など。この望ましい配列の目的は、信号間の相互
干渉を減らすためである。
固定した位相関係を利用すると、移動体は移動体のト
ラヒック信号の復号化を改善することができる。発呼チ
ャンネルの信号が最も強いので、移動体はこれを最初に
復号してその位相を決定する。次にこの位相をコヒーレ
ント（coherent）な標準として用いてトラヒック信号を
復調する。より詳しくいうと、レーキ受信機は受信した
信号の各種の時間シフトを信号の符号と相関させること
によって、遅れエコーの影響を受けた信号を復号するこ
とができる。各相関により、その遅れエコーの位相と振
幅に対応する複素数を生成する。次に発呼チャンネルの
復調中に見られる各エコーの位相と振幅に関する情報を
用いて、トラヒック信号の復調のために異なるエコー内
のエネルギーをコヒレントな組合わせにすることができ
る。
この発明の別の態様では、発呼チャンネルが放送する
データは特殊な形式を持っていて、空いた移動体は自分
宛のメッセージがいつ放送されるかを予測することがで
きる。従って移動体は、受信の必要がないときは動力節
約モードに入ることができる。
発呼チャンネル送信は、ほぼ20ミリ秒の持続時間のデ
ータブロックに分割した多重データ形式を持つ。データ
ブロックの持続時間は、音声をトラヒックチャンネルで
送るのに用いるディジタル音声符号器の分析期間の持続
時間と意図的に等しくする。20msのデータブロックは、
全ての移動局への共通のデータ放送と移動体の限られた
部分集団に送るデータとの間で、更に部分多重化する。
移動局が属する部分集団は、移動局移動識別符号によっ
て決定する。例えば十の部分集団は、移動局の電話番号
の最後の十進１桁を移動体識別符号として用いて定義す
る。従って発呼チャンネルの形式は、20msの共通データ
送信、次に０で終わる番号を持つ移動電話への20msのデ
ータ送信、次に１で終わる電話への20msの送信、という
ように構成する。従って全形式は220ms毎に繰り返す。
網が移動局に発呼するときは、メッセージを対応するブ
ロックに置く。従って移動局は、220msサイクル中の割
り当てられた20ms時間スロットだけ呼出しを聞けばよい
ことが分かるので、約90％の時間は電力節約モードに入
ってよい。
更にこの発明は、発呼チャンネルのデータブロックの
持続時間を音声コーダの分析期間の持続時間と等しく設
定しているので、単に発呼チャンネルを監視するだけ
で、移動局では発呼のときに音声データ枠の同期がすで
にとられているという利点がある。
この発明の別の実施態様を第６図に示す。各トラヒッ
ク信号または発呼チャンネルのデータビットを７ビット
のグループに分けて、128ビットの直交ウォルシュ（wal
sh）符号発生器60に与える。ウォルシュ符号発生器60は
128出力ビット列を生成し、XORゲート61で、各信号に特
有のスクランブリングビット列とビット毎に排他的ORを
とる。次にスクランブルしたウォルシュ符号列は正負変
換器62により、信号ｉの所望の振幅である定数ａ（ｉ）
を、アキュムレータ64の一つから加えるか引くかを決定
する。スイッチ63は、どのアキュムレータから定数ａ
（ｉ）を加えるか引くかを決定する。原理的には、
「ｉ」が偶数であればスイッチ63が働いて、偶数のスク
ランブルしたウォルシュ符号ビットであれば定数ａ
（ｉ）はＩアキュムレータに通り、奇数ビットであれば
定数ａ（ｉ）はＱアキュムレータに通る。他方、「Ｉ」
が奇数であれば逆になる。しかし以下に更に説明するよ
うに、場合によってはこの正規の交互の順序を変える必
要があるので、実際には信号の相対位相が０度か90度か
を示す制御ビットの流れによって、スイッチ63の方向が
決まる。
プロセッサは全信号に渡って一度に１ウォルシュ符号
語ビットずつ値を蓄積し、次に「Ｉ」および「Ｑ」アキ
ュムレータの内容を１対のDA変換器65に出力する。そし
てアキュムレータ64は蓄積した全ての信号の値を消去
し、次のウォルシュ符号語ビットを蓄積する、など。従
ってDA変換器65は各ウォルシュ符号語ビット毎に新しい
値を受け、特定の信号が一つおきのビットのＩとＱの値
に影響を与える。「Ｉ」および「Ｑ」DA変換器65からの
出力信号を低域フィルタで濾波し、サイン／コサイン変
調器に与える。
この望ましい実施態様で用いる望ましい変調は通常の
OQPSK変調ではなく、インパルス励起OQPSKまたはインパ
ルス励起オフサイト方形振幅変調（OQAM）と呼ぶ変形で
ある。この二つの形式の変調の違いは、ビットの極性を
一定のプラスまたはマイナス値で表すのではなく、Ｉま
たはＱ低域フィルタを衝撃的に励起するのに用いる正ま
たは負のインパルスで表すということである。あるビッ
ト用に発生した波形が送信信号を出す時間は、低域フィ
ルタのインパルス応答の持続時間に限られる。持続時間
がいくつかの記号の長さ、例えば５ビットであれば、ど
の瞬間の波形も問題の記号の極性を持つ五つの遅れイン
パルス応答を重ねたものである。従って１ビット間隔に
は２の５乗の可能な波形があるだけであり、これは五つ
の記号がとることのできる全ての可能な極性の組合わせ
に対応する。この発明の望ましい実現は、各組合わせに
対してこれらの波形上の点を予め定め、メモリに記憶す
ることである。各ＩまたはＱ記号の期間中、五つの以前
の記号極性に従ってメモリからこれらの記憶した波形の
一つを選択して、この波形をAD変換器へ１点ずつ出力す
る。一般に各記号期間中に用いるのは８点で、DA変換し
た後で多くの低域濾波を必要としない滑らかな波形を発
生する。
上に述べた基地局信号発生器は、１の重みを掛けた発
呼チャンネル符号語と、次第に小さくなる振幅の重みを
掛けまた発呼チャンネルに対して交互に０度と90度に名
目的に交替する位相を持ついくつかのトラヒックチャン
ネル符号語との和を生成する。定数ａ（ｉ）で与えられ
る相対振幅は基地局マスタ制御器によって徐々に修正さ
れて移動局の距離の変化に適応するので、順序に並べた
信号強度は、二つの信号レベルが交差すると急に変化す
る場合がある。これは、０度または90度という信号の位
相が急に不意に変化することがあるということである。
このようなことが起こらないようにするために、各信号
で42ウォルシュ符号語のブロック当たり１度にだけトラ
ヒック信号の位相を変化することができるように制限す
る。ブロックは20ms音声コーダ分析枠に対応するもので
あるが、そのようなブロックの初めに、信号の所望の位
相を全ブロックについてその位置から決定する。次の制
御ビットの流れの中の適当なビットをスイッチ63で１に
して、その信号の位相を選択する。同じ位相を42の送信
符号語の全ブロックに用いる。42ウォルシュ符号語のブ
ロック内の送信される最初の２符号語が運ぶのはトラヒ
ックデータではなくて、移動局からの制御データであ
る。これらの二つの符号語は、基地局が残りの40符号語
を送信するかどうかを示すだけである。移動体は位相に
かかわらずこれらの特殊の符号語を検出することがで
き、移動局はブロック内の残りの40符号語の期待される
位相を決定することができる。
上記の基地局信号発生器で生成した信号を受信する望
ましい移動局受信機を第７図に示す。受信機はアンテナ
から入力信号を受け、適当に濾波し、増幅し、ダウン変
換した後、AD変換器によって信号をサンプリングし、信
号の複素ベクトル成分をディジタル化する。ディジタル
化した複素サンプルはバッファメモリ71に集めて、128
の新しいサンプルの次のブロックを処理する準備ができ
るまで待つ。制御プロセッサ80は、順次復調する各信号
に対して128ビットのスクランブリング語を供給する。
多数の正負変換器42を用いて実数部および虚数部の信号
を１または０に変えることにより、スクランブリング語
を用いてバッファメモリの内容を逆スクランブル（desc
ramble）する。復調する所望の信号のスクランブリング
マスクで逆スクランブルした一組の128複素サンプル
を、高速ウォルシュ変換計算機74に送る。スクランブリ
ングマスクの選択と使用は、同時継続出願の、共通譲渡
された米国特許出願番号866,865、1992年４月10日出
願、「移動無線通信用の多重アクセス符号化」に説明さ
れており、参考としてここに引用する。
高速ウォルシュ変換計算機74は、全ての可能性のある
128の直交ウォルシュ−アダマール（Hadamard）符号語
の相関を計算する。適当な高速ウォルシュ変換計算機
は、米国特許出願一連番号07/735,805、1991年７月25日
出願、に説明されており、参考としてここに引用する。
高速ウォルシュ変換計算機74は実数部と虚数部を別々に
処理して、複素相関を重み乗算器77に送る。128の複素
値全てに、制御プロセッサ80から供給される同じ複素重
みを掛ける。しかし複素重みは、現在処理中のバッファ
内容のサンプルシフトに従って変化する。
逆スクランブル中の各信号は、バッファ71内のサンプ
ルの一つ以上のシフトを用いて処理することができ、重
みをつけた高速ウォルシュ変換の結果を、そのような全
てのシフトに対してアキュムレータ78内に蓄積する。信
号の二つ以上の時間シフトを用いて128信号サンプルを
処理するには、バッファ71は前のブロックからの古いサ
ンプルをいくつか保存する必要がある。例えば時間シフ
トを行う場合、１サンプルをシフトするには127の新し
いサンプルと一つの古いサンプルを必要とする。２サン
プルをシフトする時間シフトを行うには、126の新しい
サンプルと２つの旧いサンプルを必要とする、など。
全てのシフトを蓄積した後、アキュムレータの内容を
比較器79で処理して最大値を決定する。これは比較器79
の初期設定に従って、最大振幅か最大代数値のいずれか
である。次に最大値の７ビット指標を中央プロセッサ80
とブロッキングスイッチ76に送る。指標は128の複素信
号の一つを選択して、逆高速ウォルシュ変換計算機75の
入力でゼロに置換する。逆高速ウォルシュ変換計算機75
に進むことを阻まれた複素値は制御プロセッサ80に入
る。逆高速ウォルシュ変換は信号サンプルの新しい集合
を再構成し、検出した符号語を取り除く。逆スクランブ
リング過程で用いたのと同じマスクを用いてスクランブ
ラ73で再スクランブリングした後、新しいサンプルを同
じバッファ位置に戻す。蓄積過程で用いた全てのサンプ
ル・バッファシフトについて、制御プロセッサが決めた
順序でこの過程を行う。これは各シフトの相関を最強か
ら最弱の順序に並べた予測強度に相当する。制御プロセ
ッサに戻される各シフトのブロック値を用いて、制御プ
ロセッサは次の128サンプルブロックの順序を予測す
る。またこれらの値を用いて、制御プロセッサは次のブ
ロックに用いる最適重み係数を予測する。
二つの値の一つだけをとることができる二つの特殊な
符号語に対して、重みつけ装置は制御プロセッサ80から
信号を受けて、やや異なる方法で動作する。これは、通
常の重みか、90度回転した重みか、または位相に独立な
非コヒーレントな検出になるインパルス信号自体の共役
複素数から得られる重みを用いて、この二つの符号語に
対応して蓄積を行うよう制御することができる。通常の
重みと90度回転した重みのどちらの結果が大きいかに従
って、制御プロセッサ80はトラヒック枠内の残りの40符
号語に対して同じ重みを用いるよう決定する。
最強の信号である発呼チャンネルから始まって予想し
た信号強度の降順に、少なくとも移動体のトラヒック信
号を復号するまで、基地局が送信する各信号に対して上
の過程を順番に行う。この発明の一態様では、制御プロ
セッサ80がトラヒック信号の処理のために供給する重み
係数は、受信した情報の処理中に計算した、前の相関値
を処理することによって得られる。より詳しくいうと、
トラヒックの復号化に用いるコヒーレントなレーキタッ
プの重みは、意図的に配列した既知の位相関係による発
呼チャンネルの復号化から得られる。
どの信号が所望の信号より大きくなろうとしているか
を予測するために、低強度の信号の復号化を継続してよ
い。また復号化は、他の隣接基地局が送信する信号も含
んでよい。この信号は、相対的なフェージングのために
所望の信号より一時的に大きくなる場合がある。望まし
い実施態様のトラヒック枠当たり128ビットウォルシュ
符号と42符号語という特定の値は限定した要素ではな
く、この方面の技術者は他のパラメータを用いて特定の
通信の必要を満たし、かつこの発明の範囲と意図に完全
に含まれるシステムを考えることができるものである。
この発明の特定の実施態様について説明し例示した
が、この技術に精通した人は変形を考えることができる
ので、この発明はこれに限定されるものではない。この
応用は、基礎となる開示した発明およびその請求の範囲
の精神と範囲内にあるいかなるまた全ての変更を含むも
のである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−103034（ＪＰ，Ａ) 米国特許4470138（ＵＳ，Ａ) 国際公開92／639（ＷＯ，Ａ１) 国際公開91／7036（ＷＯ，Ａ１) 国際公開91／7020（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04Q 7/00 - 7/38 H04B 7/24 - 7/26 H04J 13/00

Claims (28)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】符号分割多重アクセス通信システムにおい
    て第１基地局から複数の移動局に制御およびユーザ・ト
    ラヒックデータを送信する方法であって、 制御情報に特有な拡散スペクトル符号を用いて制御情報
    を符号化して発呼チャンネル信号を形成し、 各トラヒック信号に特有の拡散スペクトル符号を用いて
    各ユーザトラヒック信号を符号化し、 所定の重み係数を用いて前記発呼チャンネル信号と前記
    符号化したトラヒック信号とを加えて合成信号を得、 前記合成信号で無線周波数搬送波を変調し、 前記無線周波数信号を前記複数の前記移動局に送信し、 前記無線周波数信号を少なくとも一つの前記移動局で受
    信し、 前記受信信号を前記移動局で復号して前記制御情報を抽
    出し、ただし前記制御情報は前記移動局が呼ばれている
    かどうかを決定するために、かつ該発呼チャンネル信号
    を決定するために前記移動局が用いるものであり、 前記無線周波数信号を、前記発呼チャンネル信号の位相
    を用いた前記移動局で復号して前記移動局向けのトラヒ
    ック情報を抽出する、 段階を含む方法。
  2. 【請求項２】前記拡散スペクトル符号化は、スクランブ
    ルしたウォルシュ−アダマール符号語を用いた直交ブロ
    ック符号化である、請求項１記載の制御およびユーザデ
    ータを送信する方法。
  3. 【請求項３】前記符号化制御信号は前記合成信号の中で
    最大の信号である、請求項１記載の制御およびユーザデ
    ータを送信する方法。
  4. 【請求項４】前記合成信号内の信号の特定の相対位相
    は、信号強度順に並べると一つおきに90度になる、請求
    項１記載の制御およびユーザデータを送信する方法。
  5. 【請求項５】前記変調は方形位相シフトキーイングによ
    る、請求項１記載の制御およびユーザデータを送信する
    方法。
  6. 【請求項６】前記変調はオフセット方形位相シフトキー
    イングによる、請求項１記載の制御およびユーザデータ
    を送信する方法。
  7. 【請求項７】前記変調は方形振幅変調による、請求項１
    記載の制御およびユーザデータを送信する方法。
  8. 【請求項８】前記変調はオフセット方形振幅変調によ
    る、請求項１記載の制御およびユーザデータを送信する
    方法。
  9. 【請求項９】前記移動局内での前記処理は高速ウォルシ
    ュ変換計算機を用いて行う、請求項１記載の制御および
    ユーザデータを送信する方法。
  10. 【請求項１０】前記復号した制御信号はトラヒック情報
    を復号する前に前記無線周波数信号から抽出される、請
    求項１記載の制御およびユーザデータを送信する方法。
  11. 【請求項１１】前記制御情報は周囲の基地局に関する情
    報を含む、請求項１記載の制御およびユーザデータを送
    信する方法。
  12. 【請求項１２】前記制御情報は移動局の特定の集団の情
    報を所定の時だけ運ぶ、請求項１記載の制御およびユー
    ザデータを送信する方法。
  13. 【請求項１３】前記所定の時は前記各移動局の移動体識
    別番号による、請求項12記載の制御およびユーザデータ
    を送信する方法。
  14. 【請求項１４】前記移動局は、処理を減らして前記所定
    の時以外は電力を節約する、請求項12記載の制御および
    ユーザデータを送信する方法。
  15. 【請求項１５】前記移動局内での前記処理は非コヒーレ
    ントなレーキ受信機を用いる、請求項１記載の制御およ
    びユーザデータを送信する方法。
  16. 【請求項１６】前記移動局内での前記処理はコヒーレン
    トなレーキ受信機を用いる、請求項１記載の制御および
    ユーザデータを送信する方法。
  17. 【請求項１７】トラヒック信号の復号中に用いるレーキ
    タップ重みづけのための係数は、発呼チャンネル復号中
    に計算した相関から得る、請求項16記載の制御およびユ
    ーザデータを送信する方法。
  18. 【請求項１８】前記移動局は二つ以上の基地局信号を同
    じ周波数で受信する、請求項１記載の制御およびユーザ
    データを送信する方法。
  19. 【請求項１９】前記移動局は二つ以上の基地局の発呼チ
    ャンネル信号を処理する、請求項18記載の制御およびユ
    ーザデータを送信する方法。
  20. 【請求項２０】前記移動局は二つ以上の基地局のトラヒ
    ック信号を処理する、請求項18記載の制御およびユーザ
    データを送信する方法。
  21. 【請求項２１】前記移動局は異なる基地局信号を復号す
    ることにより決定した相対発呼チャンネル信号強度を用
    いて、通信するのに最良の基地局を確認する、請求項19
    記載の制御およびユーザデータを送信する方法。
  22. 【請求項２２】前記各移動局は、異なる基地局信号を復
    号することにより決定した信号強度を、その移動局にト
    ラヒックを送信する基地局に報告する、請求項18記載の
    制御およびユーザデータを送信する方法。
  23. 【請求項２３】どの基地局を用いてトラヒックを前記移
    動局に送信するかを前記信号強度報告に基づいて決定す
    る、請求項22記載の制御およびユーザデータを送信する
    方法。
  24. 【請求項２４】符号分割多重アクセス通信システムにお
    いて第１基地局から複数の移動局に制御およびユーザト
    ラヒックデータを送信する装置であって、 制御情報に特有の拡散スペクトル符号を用いて制御情報
    を符号化して発呼チャンネル信号を形成する第１符号化
    手段と、 各トラヒック信号に特有の拡散スペクトル符号を用いて
    各ユーザトラヒック信号を符号化する第２符号化手段
    と、 所定の重み係数を用いて前記発呼チャンネル信号と前記
    符号化したトラヒック信号とを加えて合成信号を得る加
    算手段と、 前記合成信号で無線周波数搬送波を変調する変調手段
    と、 前記無線周波数信号を前記複数の前記移動局に送信する
    送信手段と、 前記無線周波数信号を少なくとも一つの前記移動局で受
    信する受信手段と、 前記受信信号を前記移動局で復号して前記制御情報を抽
    出する処理手段と、ただし前記制御情報は前記移動局が
    呼ばれているかどうかを決定するため、かつ前記発呼チ
    ャンネル信号の位相を決定するために前記移動局が用い
    るものであり、 前記無線周波数信号を、前記発呼チャンネル信号の位相
    を用いた前記移動局で復号して前記移動局向けのトラヒ
    ック情報を抽出する第２処理手段と、 を備える装置。
  25. 【請求項２５】前記第２処理手段は、トラヒック情報を
    復号する前に制御信号を抽出することを含む、請求項25
    記載の装置。
  26. 【請求項２６】前記第２処理手段は非コヒーレントなレ
    ーキ受信機を用いる、請求項24記載の装置。
  27. 【請求項２７】前記第２処理手段はコヒーレントなレー
    キ受信機を用いる、請求項24記載の装置。
  28. 【請求項２８】トラヒック信号の復号中に用いるレーキ
    タップ重みづけのための係数は、発呼チャンネル復号中
    に計算した相関から得る、請求項27記載の装置。
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