JP3468530B2 - Cdma通信網における移動局の非対称チャネル割り当て制御 - Google Patents

Cdma通信網における移動局の非対称チャネル割り当て制御

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は符号分割多元接続(code division multip
le access:CDMA)通信システムに係り、特に順方向及
び逆方向リンクに異なる帯域幅及びチップレートを割り
当てる方法に関する。
【0002】
【発明の背景】
セルラー通信システムの一つの方法としてCDMA技術が
採用されている。このようなシステムで加入者は自分に
割り当てられる特定のコードにより同一の時間に同一の
帯域幅を共有する他の加入者と区分される。このCDMAは
情報をPN(pseudo random noise)コードと乗算する
ことにより、送信しようとする信号を拡散させる。すな
わち、信号スペクトルを拡散して伝送する。PNコードは
データをランダムにし、基地局から伝送されるパイロッ
トキャリアによりCDMA移動局でシステムに同期される。
PNシーケンスのレートはPNチップレートとして知られて
いる。CDMA、TDMA(時分割多元接続)及びFDMA(周波数
分割多元接続)の相違点はFred Baumgartnerにより発
表された資料(“Code Division Multiple Access"C
ommunications,Feb.1990)に詳しく開示されている。
【0003】 図1はCDMA通信システムの構造を示している。CDMA通
信システムは移動局10、基地局20、移動局10から基地局
20に送信される電磁波通信リンクを示す逆方向リンク30
及び基地局20から移動局10に送信される電磁波通信リン
クを示す順方向リンク40からなる。
【0004】 無線通信に用いられる現在の移動局は対称順方向チャ
ネル及び逆方向チャネルの帯域幅と該当対称チップレー
トを使用する。ここで、“対称”とは、順方向と逆方向
チャネルの帯域幅が同一であり、順方向と逆方向のチッ
プレートが同一であるということを意味する。CDMA標準
規格であるW−CDMAは無線リンク上で高速データ(High
Speed Data:以下、HSDと称する)を通信サービスす
るために最近提案された方式である。このHSDサービス
はインターネットアクセス、電子メールサービス及びマ
ルチメディアへの応用などをサービスするためのもの
で、順方向チャネルよりも逆方向チャネルに、より多い
処理量が求められる。また、マルチメディアへの応用な
どのように多様なサービスでは順方向と逆方向で異なる
非対称帯域幅が要求される。ここで、“非対称”とは順
方向リンクと逆方向リンクの帯域幅及びチップレートが
異なることを意味する。
【0005】 CDMAに基づく現在の通信システムにおいて全ての移動
局は順方向リンクと逆方向リンクに対称的な帯域幅を備
えている。また、移動局と基地局との間の呼セットアッ
プ過程は対称的な順方向と逆方向リンクにより行われ、
この呼セットアップ過程の終了後、呼は同一の順方向/
逆方向チャネルで維持される。
【0006】 図2は順方向と逆方向チャネルの非対称的なチャネル
割り当ての一例を示している。図2において、F0(順方
向リンクチャネルの周波数)はF1(逆方向リンクチャネ
ルの周波数)と同一ではなく、また、BW0(順方向リン
クチャネルの帯域幅)はBW1(逆方向リンクチャネルの
帯域幅)と同一ではない。呼セットアップ及び呼維持は
F0、F1帯域にかけて行われる。
【0007】 このため、高速のデータをサービスするためには、非
対称順方向及び逆方向チャネルの割り当てを行うことに
より高速のデータ通信サービスを可能にする移動局が必
要である。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明はCDMA通信システムにおける非対称順方向及び
逆方向チャネルを割り当てる方法を提供する。
【0009】 本発明のCDMA通信システムの非対称チャネル割り当て
方法は、移動局が基本チップレートで呼を要求し、基地
局と呼をセットアップする過程と、この呼セットアップ
後、前記移動局が前記基地局に、順方向及び逆方向チャ
ネルについてPNシーケンス発生器の速度変化により変更
できる最大のチップレートを要求する過程と、前記基地
局が前記移動局と通信することができる許容可能なチッ
プレートを決定して順方向及び逆方向チャネルの帯域幅
を非対称に修正し、当該決定したチップレートを前記移
動局に伝送する過程と、前記移動局の応答時、前記基地
局は前記修正した順方向及び逆方向チャネルを割り当
て、前記移動局に開始メッセージを伝送する過程と、前
記移動局が前記割り当てられた順方向及び逆方向チャネ
ルのチップレートを通じてメッセージを通信する過程
と、からなることを特徴とする。この方法においては、
修正した順方向チャネルリンクのチップレートを、基本
チップレートと同一としたり、最大順方向チャネルリン
クのチップレートと同一としたりすることができる。ま
た、修正した逆方向チャネルリンクのチップレートを基
本チップレートと同一とすることもできる。
【0010】 本発明の利点は基地局で提供される周波数割り当ての
柔軟性を向上させることにある。
【0011】 本発明の他の利点は無線マルチメディアへの応用にお
いて非対称高速データサービスを提供することにある。
【0012】 かつ、本発明は周波数使用の効率性を増大させる利点
をも提供する。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態による通信システムを図3に例示す
る。このシステムは移動局(ユニット又は電話機)とセ
ルサイト(又は基地局)との通信でCDMA変調技術を使用
する。大都市の移動通信技術は数多い移動局をサービス
する多数の基地局を備える。CDMA技術の使用は従来のFM
変調セルラーシステムに比べて加入者の容量を容易に拡
張することができる。
【0014】 図3において、制御部110はMTSO(Mobile Telephone
Switching Office)とすることができ、一般にセル
サイト又は基地局の制御のためのインタフェース及び処
理回路を含む。制御部110は加入者と通信するためにPST
N(Public Switched Telephone Network)から基地
局に伝送される呼をルーティングする。制御部110は少
なくとも一つの基地局を経由する移動局から基地局に伝
送するための呼のルーティングを制御する。また、任意
の移動局が他の移動局と直接通信できないため、制御部
110は適宜の基地局を通じて移動局間の呼を処理するこ
ともできる。
【0015】 制御部110は専用電話線、光ファイバリンク又はマイ
クロ波リンクのような各種の手段を通して基地局に接続
される。このような制御部110は多数の任意の基地局を
統合することができる。図3は三つの基地局112,114,11
6が移動局118に接続される一例を示しており、移動局11
8は上述したように移動通信電話機となり得る。図3に
おいて、矢印120a,120bは基地局112と移動局118の通信
リンクを、矢印122a,122bは基地局114と移動局118の通
信リンクを、矢印124a,124bは基地局116と移動局118の
通信リンクを示す。
【0016】 基地局112,114,116のセルサイト(基地局サービス領
域又はセル)は一つのセルサイトに移動局が近接して通
信するように設計される。この移動局がアイドル状態
(呼の進行状態でない)である場合、移動局は隣接する
基地局から伝送されるパイロット信号を連続して監視す
る。図3に示したように、パイロット信号は基地局112,
114,116からそれぞれ順方向通信リンク120b,122b,124b
を通じて移動局118に伝送される。その後、移動局は該
当セルサイトから伝送されるパイロット信号の強度を比
較して通信する基地局を決める。
【0017】 図3に示したように、移動局118は基地局116に最も近
接する形態となる。この場合、移動局118が呼を開始す
ると、制御メッセージは最も近接する基地局116に伝送
される。基地局116が呼要求メッセージを受信すると、
システム制御部110に電話番号を伝送する。その後、シ
ステム制御部110はPSTNを通じて該当着信加入者に呼を
接続する。
【0018】 本発明の実施形態によれば、高速データをサービスす
る移動局はこのようなサービスのために非対称構造を備
える。言い換えれば、移動局は移動局のチップレートを
調節することにより、非対称順方向及び逆方向チャネル
を支援する。この移動局のチップレートはPNシーケンス
発生器の速度変化により変更が可能である。移動局の構
成要素に対する詳しい説明はTIA/EIA/IS−95A規格を参
照すれば把握できる。本発明の非対称順方向及び逆方向
チャネルのセットは特別な場合に対称順方向及び逆方向
チャネルの使用を含む。W−CDMA規格を満たすために、
順方向及び逆方向チャネルの帯域幅は基本帯域幅値の整
数倍と同一の値を備えることができる。たとえば、IS−
95に基づくCDMAシステムの基本帯域幅は1.2288MHzであ
る。ソフトハンドオフ過程のような動作を行う場合、移
動局は1.2288MHzと同一の帯域幅を備える基本順方向/
逆方向チャネルを使用することができる。
【0019】 図4は非対称チャネル割り当ての一例を示しており、
本発明の実施形態によるチャネル割り当てを呼セットア
ップ実行中及び実行後の場合について説明する。図4に
おいて、F0(初期順方向リンクチャネルの周波数)とF1
(初期逆方向リンクチャネルの周波数)の中心に位置す
る帯域210(順方向リンクチャネルの帯域幅−対称)と
帯域220(逆方向リンクチャネルの帯域幅−対称)は同
一である。しかしながら、図4の各周波数F2(修正した
順方向リンクチャネルの周波数)と周波数F3(修正した
逆方向リンクチャネルの周波数)の中心に位置する帯域
230の帯域幅(順方向リンクチャネルの帯域幅−非対
称)と帯域240の帯域幅(逆方向リンクチャネルの帯域
幅−非対称)は異なる。すなわち、帯域230と240は非対
称構造を備える。呼のセットアップ過程は呼のセットア
ップ実行後に順方向/逆方向リンクチャネルの帯域幅を
交渉するように、帯域幅210と220を通じて行われる。各
方向のチップレートは帯域210と220を通じて基地局と移
動局との間で交渉される。移動局は各方向に対して適用
可能な最大のチップレートを選択し、その選択レートは
移動局により支援される。その後、移動局は帯域230
(非対称順方向リンクチャネルの帯域幅)と240(非対
称逆方向リンクチャネルの帯域幅)の両方向に対して選
択レートをセットする。交渉過程は帯域210と220を通じ
て行われる。この交渉が終了すると、移動局は帯域210
と220から帯域230と240に呼を転換する。転換動作の実
行後、呼は帯域230と240を通じて維持される。基地局が
基本チップレートのみを支援する場合、呼は第1帯域対
210,220を通じて維持される。
【0020】 図5は、本発明の実施形態によるチップレート/帯域
幅の交渉過程を示すフローチャートである。305段階で
は、移動局が1.2288MHzの基本チップレートで呼をセッ
トアップする。310段階では、移動局(MS)が順方向と
逆方向チャネルについて基地局(BS)にチップレート要
求を伝送する。315段階では、移動局は順方向と逆方向
チャネルに対する許容可能なチップレートに対する情報
について基地局からの応答を受信する。320段階では、
移動局は基地局に応答メッセージを伝送する。また、基
地局は修正した順方向及び逆方向チャネルのチップレー
トに対する資源を用意し、開始メッセージを伝送する。
325段階では、移動局は順方向及び逆方向チャネルに対
して新たに割り当てられたチップレートを通じて基地局
と通信を行う。
【0021】 以上、本発明を特定の実施形態に基づき説明したが、
請求の範囲により決められる本発明の思想及び範囲を逸
脱しない限り、各種の変形が当該技術分野における通常
の知識を持つ者により可能であることは明らかである。 [図面の簡単な説明]
【図1】 図1は従来のCDMA通信システムの構造を示した図。
【図2】 図2は対称帯域幅を有する順方向及び逆方向チャネル
の振幅対周波数特性を示した図。
【図3】 図3は本発明の実施形態によるCDMA通信網の構造を示
した図。
【図4】 図4は本発明の実施形態による呼セットアップ実行中
及び実行後に順方向及び逆方向チャネル周波数割り当て
の振幅対周波数を示した図。
【図5】 図5は本発明の実施形態によるチップレート/帯域幅
の交渉過程を説明するためのフローチャート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アン ジェ ミン 大韓民国 135―230 ソウル カンナム ―グ イルウォン―ドン サムホ アパ ート 109―303 (72)発明者 カン ヒ ウォン 大韓民国 131―200 ソウル チュンラ ン―グ ミョンモク―ドン ドン―ア アパート 102―902 (56)参考文献 特開 平8−256097(JP,A) 特開 平6−14006(JP,A) 特開 平6−276176(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】移動局が基本チップレートで呼を要求し、
    基地局と呼をセットアップする過程と、 前記呼セットアップ後、前記移動局が前記基地局に、順
    方向及び逆方向チャネルについてPNシーケンス発生器の
    速度変化により変更できる最大のチップレートを要求す
    る過程と、 前記基地局が前記移動局と通信することができる許容可
    能なチップレートを決定して順方向及び逆方向チャネル
    の帯域幅を非対称に修正し、当該決定したチップレート
    を前記移動局に伝送する過程と、 前記移動局の応答時、前記基地局は前記修正した順方向
    及び逆方向チャネルを割り当て、前記移動局に開始メッ
    セージを伝送する過程と、 前記移動局が前記割り当てられた順方向及び逆方向チャ
    ネルのチップレートを通じてメッセージを通信する過程
    と、 からなることを特徴とするCDMA通信システムの非対称チ
    ャネル割り当て方法。
  2. 【請求項2】修正した順方向チャネルリンクのチップレ
    ートが基本チップレートと同一である請求項1記載のCD
    MAシステムの非対称チャネル割り当て方法。
  3. 【請求項3】修正した順方向チャネルリンクのチップレ
    ートが最大順方向チャネルリンクのチップレートと同一
    である請求項1記載のCDMAシステムの非対称チャネル割
    り当て方法。
  4. 【請求項4】修正した逆方向チャネルリンクのチップレ
    ートが基本チップレートと同一である請求項1記載のCD
    MAシステムの非対称チャネル割り当て方法。
JP50546699A 1997-06-26 1998-06-26 Cdma通信網における移動局の非対称チャネル割り当て制御 Expired - Fee Related JP3468530B2 (ja)

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