JP3880973B2 - 共通パケットチャネル用基地局 - Google Patents
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Description
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、Gi={gi、0、gi、1、gi、2、…gi、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、gi、j(j=0、…、N−1)をA中のあらゆる要素に乗算する。通常は、Gi´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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 (18)
- 無線通信ネットワークの複数の基地局(BS)の1つにデータを転送する方法であって、前記基地局(BS)の1つは、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備え、該方法は、
前記BSスペクトラム拡散送信機から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介してフレームタイミング信号を送信するステップと、
前記BSスペクトラム拡散受信機において、検出されたパワーレベルにおいてアクセスバースト信号の十分なパワーレベルのプリアンブルを備えた少なくとも1つのセグメントを遠隔局から受信するステップであって、前記アクセスバースト信号は、複数のセグメントを備え、各々のセグメントは、予め決められた複数のプリアンブルから選択された1のプリアンブルおよびパイロット信号を備え、前記セグメントが段階的に順次増加するパワーレベルで送信され、前記アクセスバースト信号は、前記フレームタイミング信号から配信されたフレームタイミングにより定義されたアクセススロットの最初から始まるステップと、
前記アクセスバースト信号の少なくとも1つのセグメントの受信および検出された前記1のプリアンブルに対応するセグメントの受信に応答して、前記BSスペクトラム拡散送信機から前記遠隔局へレイヤ1の確認信号を送信するステップと、
前記BSスペクトラム拡散受信機において、前記確認信号を受信した遠隔局から、少なくとも、複数の衝突検出(CD)コードの選択された1のCDコードを含む第1のデータおよび第1のパワー制御情報を備えたスペクトル拡散信号を受信するステップと
を備えることを特徴とする方法。 - 前記パイロット信号は、ゼロパワーレベルにすることにより除かれることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記遠隔局からの前記スペクトル拡散信号の受信と同時に、第2のデータおよび第2のパワー制御情報を、前記BSスペクトラム拡散送信機から送信することを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- 前記BSスペクトラム拡散送信機から受信した前記CDコードに対応するBS−CDコードを前記遠隔局へ送信するステップをさらに備えることを特徴とする請求項1、2または3に記載の方法。
- 前記第2のデータおよび前記第2のパワー制御情報の送信は、前記遠隔局から受信したパワー制御情報に基づくパワーレベルであることを特徴とする請求項3または4に記載の方法。
- 前記第2のデータおよび前記第2のパワー制御情報の送信は、少なくとも最初のタイムスロットに追加のパワー制御情報を含むことを特徴とする請求項3、4または5に記載の方法。
- BSスペクトラム拡散送信機、BSスペクトラム拡散受信機および制御装置を備えた符号分割多重アクセス(CDMA)の無線基地局において、
前記BSスペクトラム拡散送信機から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介してフレームタイミング信号を送信する手段と、
前記BSスペクトラム拡散受信機において、検出されたパワーレベルにおいてアクセスバースト信号の十分なパワーレベルのプリアンブルを備えた少なくとも1つのセグメントを遠隔局から受信する手段であって、前記アクセスバースト信号は、複数のセグメントを備え、各々のセグメントは、予め決められた複数のプリアンブルから選択された1のプリアンブルおよびパイロット信号を備え、前記セグメントが段階的に順次増加するパワーレベルで送信され、前記アクセスバースト信号は、前記フレームタイミング信号から配信されたフレームタイミングにより定義されたアクセススロットの最初から始まる手段と、
前記アクセスバースト信号の少なくとも1つのセグメントの受信および検出された前記1のプリアンブルに対応するセグメントの受信に応答して、前記BSスペクトラム拡散送信機から前記遠隔局へレイヤ1の確認信号を送信する手段と、
前記BSスペクトラム拡散受信機において、前記確認信号を受信した遠隔局から、少なくとも、複数の衝突検出(CD)コードの選択された1のCDコードを含む第1のデータおよび第1のパワー制御情報を備えたスペクトル拡散信号を受信する手段と
を備えたことを特徴とするCDMA基地局。 - 前記パイロット信号は、ゼロパワーレベルにすることにより除かれることを特徴とする請求項7に記載のCDMA基地局。
- 前記BSスペクトラム拡散送信機は、前記遠隔局からの前記スペクトル拡散信号の受信と同時に、第2のデータおよび第2のパワー制御情報を送信するように適合されたことを特徴とする請求項7または8に記載のCDMA基地局。
- 前記BSスペクトラム拡散送信機から受信した前記CDコードに対応するBS−CDコードを前記遠隔局へ送信する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項7、8または9に記載のCDMA基地局。
- 前記BSスペクトラム拡散送信機は、前記遠隔局から受信したパワー制御情報に基づくパワーレベルで、前記第2のデータおよび前記第2のパワー制御情報を送信するように適合されたことを特徴とする請求項9または10に記載のCDMA基地局。
- 前記BSスペクトラム拡散送信機は、少なくとも最初のタイムスロットに追加のパワー制御情報を含むように、前記第2のデータおよび前記第2のパワー制御情報を送信するように適合されたことを特徴とする請求項9、10または11に記載のCDMA基地局。
- 符号分割多重アクセス(CDMA)の無線基地局のプロセッサ部において、
予め決められた複数のプリアンブルから選択された1のプリアンブルを、受信したスペクトル拡散信号から検出するプリアンブルプロセッサと、
前記受信したスペクトル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ブ装置と、
該インタリーブ装置に接続され、符号化されたデータ、信号、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)信号のいずれか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、
前記プリアンブルプロセッサ、前記データおよび制御プロセッサおよび前記パケットフォーマッタに接続され、前記プリアンブルプロセッサ、前記データおよび制御プロセッサおよび前記パケットフォーマッタを制御する制御装置とを備え、
前記プロセッサ部は、
適切なパワーレベルで受信された第1のスペクトル拡散信号に組み込まれた一連の符号化されたプリアンブル信号のうちの第1の符号化されたプリアンブル信号を検出するステップと、
前記適切なパワーレベルで前記第1の符号化されたプリアンブル信号を検出した後で、レイヤ1の確認信号を含むパケットを生成し、前記確認信号を含む前記パケットを前記無線基地局の変調器に送信するステップと、
前記受信したスペクトル拡散信号に含まれる衝突検出プリアンブルを検出するステップと、
前記受信された衝突検出プリアンブルに相当する基地局衝突検出プリアンブルを含むパケット、および任意のデータおよびパワー制御情報を備えたパケットを生成し、該パケットを前記無線基地局の前記変調器に送信するステップと
を実行することを特徴とするCDMA基地局のプロセッサ部。 - 前記受信されたスペクトル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13に記載のCDMA基地局のプロセッサ部。
- 前記受信されたスペクトル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13に記載のCDMA基地局のプロセッサ部。
- アンテナから受信した前記受信されたスペクトル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答して、前記受信されたスペクトル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13に記載のCDMA基地局のプロセッサ部。 - パケットを拡散するために該パケットを処理する手段と、
該処理する手段に結合され、前記無線基地局から送信する変調されたスペクトル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、
前記処理する手段と前記デジタルアナログ変換器とは、前記無線基地局の前記変調器の一部を形成することを特徴とする請求項13または16に記載のCDMA基地局のプロセッサ部。 - 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前記無線基地局の前記変調器に適合させ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13に記載のCDMA基地局のプロセッサ部。
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