JP4307730B2 - ワイヤレス通信システム内におけるデータ送信 - Google Patents
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Description
（発明の分野）
本発明は、一般的に、通信システムに関し、特にワイヤレス通信システム内におけるデータ送信に関するものである。
（発明の背景）
次世代ワイヤレス（無線）通信システム・アーキテクチャは、ワイヤ・ライン（有線）サービスに匹敵する一通りのサービスを提供可能でなければならない。次世代符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）アーキテクチャに期待されるサービスの１つにマルチキャスティング(multicasting) がある。マルチキャスティングとは、同じ情報内容を各宛先毎に別個に送信することなく、多数の宛先に情報の配信を行なう方法のことである。
【０００１】
典型的に、ワイヤライン・マルチキャスティングは、ネットワークにおいて大量のメッセージを生成するが、ワイヤレス環境ではこれは受け入れることができない。即ち、ＣＤＭＡシステムにおいて送信される各信号は典型的に同じ周波数帯域において送信されるので、受信信号に伴うノイズの大部分は、他の同時送信によって生ずる。ノイズの大きさは、通信システム内で同時に送信されるデータ量に直接関係する。したがって、システム・ノイズ全体の低減を図るためには、通信システムは送信をできるだけ少なくすることが効果的である。
【０００２】
このため、ワイヤレス通信システムにおいて、リモート・ユニットに送信するメッセージ数を極力抑えるデータ送信方法および装置が求められている。
（図面の詳細な説明）
リモート・ユニットに送信するメッセージ数を極力抑えるという通信システムにおけるデータ送信の要望に対処するために、エミュレータを備え、ルータからのマルチキャスト・パケット・データを受信する。マルチキャスト・パケット・データは、サーバから送信され、少なくとも１つのリモート・ユニットに宛てられる。加えて、エミュレータは、ルータから現マルチキャスト・セッションの制御データも受信する。パケット・データはリモート・ユニットに送信され、エミュレータは、制御メッセージをリモート・ユニットに送信することなく、（応答メッセージによって）制御データに応答する。現マルチキャスト・セッションの制御データはエアー・インターフェースを通じてリモート・ユニットに送信されないので、通信システム内において送信されるメッセージ量が減少し、その結果システム干渉も減少する。
【０００３】
本発明は、ワイヤレス通信システムにおけるデータ送信方法も、その範囲に含む。この方法は、第１データ集合および第２データ集合を受信する段階から成り、第２データ集合は、第１データ集合のための制御メッセージを表す。次に、第１データ集合をリモート・ユニットに送信し、第２データ集合をリモート・ユニットに送信することなく、第２データ集合に応答する。
【０００４】
本発明の別の態様は、ワイヤレス・リモート・ユニットから要求を受信してリモートユニットから送信を開始する段階，およびセルラ・インフラストラクチャ機器において未使用のアドレスを判定する段階から成る方法を含む。未使用アドレスは、リモート・ユニットに伝達され、リモート・ユニットからデータを送信する際に用いられる。
【０００５】
本発明の更に別の態様は、ワイヤレス通信システム内におけるデータ送信装置を含む。この装置は、第１データ集合および第２データ集合を入力として有し、エアー・インターフェースを通じてリモート・ユニットに送信するために第１データ集合を出力する一方、リモート・ユニットに第２データ集合を送信せずに、第２データ集合に対する応答を出力するエミュレータを備えている。
【０００６】
これより図面に移るが、同様の番号は同様の構成要素を示すものとする。第１図は、本発明の好適実施例による通信システム１００のブロック図である。本発明の好適実施例では、通信システム１００は、cdma2000 International Telecommunication Union-Radiocommunication (ITU-R) Radio Transmission Technology (RTT) Candidate Submission documentに記載されている次世代ＣＤＭＡアーキテクチャを利用するが、代替実施例では、通信システム１００は、限定する訳ではないが、移動通信用次世代グローバル・システム（ＧＳＭ）プロトコル，または"Personal Station-Base Station Compatibility Requirements for 1.8 to 2.0 GHz Code Division Multiple Access (CDMA) Personal Communication Systems" (American National Standards Institute (ANSI) J-STD-008)に記載されているＣＤＭＡシステム・プロトコルのような、その他のアナログまたはディジタル・セルラ通信システム・プロトコルを利用することも可能である。通信システム１００は、サーバ１２０，公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）１２２，基地送受信局（ＢＴＳ）１３０，エミュレータ１３７，およびリモート・ユニット１１３〜１１７を含む。図示しないが、通信システムは、移動交換局（ＭＳＣ），中央基地局管理部（ＣＢＳＣ）等のような、既知のネットワーク要素も備えている。
【０００７】
本発明の好適実施例では、サーバ１２０は、ローカル・エリア・ネットワーク１２６〜１２８，ワイド・エリア・ネットワーク１２４，およびＢＴＳ１３０のようなクライアントに、ＰＳＴＮ／インターネット１２２を通じてマルチキャスティング・セッションを提供することができる。即ち、サーバ１２０は、Request for Comments (RFC) document 1112およびRFC 2236 of the Internet Engineering Task Force (IETF)に記載されているようなインターネット・グループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ：Internet Group Management Protocol）を利用して、マルチキャスティングを提供する。マルチキャスト・セッションを受信したいリモート・ユニット１１３〜１１７は、システム・ブロードキャスト・チャネル上のマルチキャスト広告メッセージ(multicast advertisement message)を監視し、セッションを受信することを決定する。ブロードキャスト・チャネルは、Mobile Station-Base Station Compatibility Standards for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Systems, Telecommunications Industry Association Interim Standard 95A, Washington, DC, Jly 1993 (IS-95A) に記載されている、共通順方向物理／ページング・チャネルの一部である。この規格の内容は、本願においても使用可能である。
【０００８】
本発明の好適実施例では、広告メッセージは、リモート・ユニット１１３〜１１７に入手可能なマルチキャスト・イベントに関する情報を含む。この情報は、セッションのインターネット・プロトコル（ＩＰ）アドレス，ポート番号，送信の時刻および持続時間，ならびに当該イベントの簡単な説明を含む。基地局１３０は、マルチキャスト・セッションに加入し、当該セッションへの参加を要請したリモート・ユニット１１３〜１１７が１つ以上ある場合、高速データ・チャネル（補助チャネル）を用いエアー・インターフェースを通じてそれを転送する。一旦あるリモート・ユニットがマルチキャスト・イベントへの参加を要求したなら、共通補助チャネルがリモート・ユニットに割り当てられ、マルチキャスト・イベントに同時に参加しているリモート・ユニット全てにマルチキャスト・セッションをブロードキャストする。以下で更に詳細に論ずるが、共通補助チャネルは、チャネル割当に２つの一意の拡散コードを利用する。これら拡散コードの一方はサーバ１２０がブロードキャストしたマルチキャスト・セッション・アドレスの関数である。加えて、エアー・インターフェースを通じてのメッセージ伝達を極力抑えるために、エミュレータ１３７を利用して、サーバ１２０およびマルチキャストを受信するあらゆる機器（例えば、マルチキャスト・セッションを受信するリモート・ユニット）間で通常に行われるメッセージの伝達をエミュレートする。
【０００９】
第２図は、本発明による好適実施例による、第１図の基地局１３０のブロック図である。基地局１３０は、論理ユニット１３６，エミュレータ１３７，ルータ１３８，１つ以上の共通制御チャネル回路２０１，１つ以上の基本チャネル回路２０３，１つ以上の補助チャネル回路２０５，加算器２１１，および変調器２１５から成る送受信回路１４０を備えている。本発明の好適実施例では、リモート・ユニット１１３への通信は、補助チャネル回路２０５および／または基本チャネル回路２０３を利用して行なうことができる。即ち、基地局１３０は順方向および逆方向送信に対して規定された、２種類のチャネルを利用する。好適実施例では、基本チャネルは、より広い帯域幅にわたって拡張することを除いて、音声およびシグナリングに用いられる既存のＣＤＭＡトラフィック・チャネルと同様である。同様に、共通制御チャネルは、システム情報および制御シグナリングを、マルチキャスト広告情報と共に受け渡すために用いられる。マルチキャスト・セッションを送信する際、基本チャネルまたは共通制御チャネルを利用して、エミュレートしたインターネット・グループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）メッセージを送信し、マルチキャスト・セッションに対する予約および予約取消(desubscribing)を行なう。ＣＤＭＡトラフィックおよび共通制御チャネルは、IS-95AおよびRTT Candidate Submission Documentに詳細に記載されている。加えて、基本チャネル回路２０３を利用することにより、ソフト・ハンドオフ（１つ以上の基本チャネル回路２０３を利用した同時通信）にも対応する。補助チャネル回路２０５は、高データ・レート・サービス（例えば、マルチキャスト・パケット・データ）をリモート・ユニット１１３に伝達するために利用される。送信の前に、補助チャネルのデータ・レートを指定する。多数のデータ・ソースがこのチャネル上に多重化される。加えて、このチャネルのサービス品質（例えば、フレーム・エラー・レート（ＦＥＲ），ビット・エラー・レート（ＢＥＲ）および／または送信遅延）も、基本チャネルとは独立して設定し処理することも可能である。
【００１０】
本発明の好適実施例による基地局１３０からのデータ送信およびチャネル割り当ては、以下のように行われる。逆アクセス（共通制御）チャネル回路が、マルチキャスト・セッションに加入する予約メッセージを、リモート・ユニットから受信する。前述のように、予約メッセージは、マルチキャスト・セッションに予約するための、エミュレートしたＩＧＭＰメッセージから成る。論理ユニット１３６は、要求されたマルチキャスト・セッションにそれが現在予約されているか否かについて判定を行い（即ち、他のリモート・ユニットが現在そのセッションに予約されている）、予約されている場合、承認（Ａｃｋ）メッセージをリモート・ユニットに送る。本発明の好適実施例では、Ａｃｋメッセージは、現チャネル（即ち、割り当てられているウォルシュ・コードおよびロング・コード）を含み、ロング・コードはマルチキャストＩＰアドレスの関数である。言い換えると、Ａｃｋメッセージは、補助チャネル・ウォルシュ・コード，およびリモート・ユニットがマルチキャスト・セッションを復調するために用いるロング・コードを含む。好適実施例では、基地局１３０が現在マルチキャスト・セッションに予約されていない場合、論理ユニット１３６は、マルチキャスト・アドレスを決定し、マルチキャスト・セッションに加入することを要求するクエリ・メッセージをルータ１３８に送る。一方、ルータ１３８は、ＰＳＴＮ／インターネット・ネットワーク１２２内に位置するアップストリーム・ルータにＩＧＭＰメッセージを送る。このプロセスは、現在マルチキャスト・セッションを受信中のアップストリーム・ルータを突き止めるまで続けられる。好適実施例では、これを行なう際に、RFC1112および／またはRFC2236に記載されているように、ＩＧＭＰメッセージをルータ１３８に送る。その後、基地局１３０はＡｃｋメッセージをリモート・ユニットに送る。
【００１１】
以上の説明は単一のリモート・ユニットに関して行なったが、多数のリモート・ユニットがマルチキャスト・セッションに加入することも同様に可能であり、その場合、多数のリモート・ユニットが同じ拡散コード（即ち、ウォルシュ・コードおよびロング・コード）を利用して、特定のセッションをディスクランブルする。加えて、単一の基地局から多数のセッションを同時にブロードキャストすることも可能であり、この場合、少なくとも第１のリモート・ユニット・グループが第１マルチキャスト送信に対するアドレスに基づいて第１拡散コードを利用し、第２のリモート・ユニット・グループが第２マルチキャスト送信に対するアドレスに基づいて第２拡散コードを利用する。
【００１２】
第３図は、本発明の好適実施例にしたがって制御メッセージをリモート・ユニットに送る、第２図の基本チャネル回路２０３のブロック図である。基本チャネル回路２０３は、チャネル・マルチプレクサ３０１，畳み込みエンコーダ３１２，シンボル・リピータ３１５，ブロック・インターリーバ３１６，ロング・コード・スクランブラ３１７，および直交エンコーダ３２０を含む。動作の間、データ・ビット３１０（エアー・インターフェースを通じて送信されるエミュレートＩＧＭＰメッセージ）が、特定のビット・レートでチャネル・マルチプレクサ３０１によって受信される。エミュレートされたＩＧＭＰメッセージ３１０は、典型的に、予約および予約取消メッセージのような制御メッセージを含む。チャネル・マルチプレクサ３０１は、二次トラフィック（例えば、データ）および／またはシグナリング・トラフィック（例えば、制御またはユーザ・メッセージ）をエミュレートＩＧＭＰメッセージ３１０上に多重化し、多重化データを９．６ｋビット／秒で畳み込みエンコーダ３１２に出力する。畳み込みエンコーダ３１２は、入力データ・ビット３１０を固定エンコード・レートでデータ・シンボルにエンコードする。その際、後に行われる、データ・シンボルのデータ・ビットへの最尤デコードを容易にするアルゴリズム（例えば、畳み込みまたはブロック・コード化アルゴリズム）を用いる。例えば、畳み込みエンコーダ３１２は、１データ・ビット対２データ・シンボルの固定エンコード・レート（即ち、レート１／３）で（９．６ｋビット／秒で受信した）入力データ・ビット３１０をエンコードし、畳み込みエンコーダ３１２は２８．８ｋシンボル／秒のレートでデータ・シンボル２１４を出力する。
【００１３】
次に、データ・シンボル３１４はリピータ３１５によって反復され、インターリーバ３１６に入力される。インターリーバ３１６は、シンボル・レベルで入力データ・シンボル３１４をインターリーブする。インターリーバ３１６内では、データ・シンボル３１４は、個々にマトリクスに入力され、データ・シンボル３１４に所定サイズのブロックを規定する。データ・シンボル３１４は、マトリクスが１列ずつ埋めて行かれるように、マトリクス内位置に入力される。データ・シンボル３１４は、マトリクスが１行ずつ空いていくように、マトリクス内の位置から個々に出力される。典型的に、このマトリクスは、列数と等しい行数を有する正方行列である。しかしながら、他のマトリクス形態を用いて、連続的に入力される非インターリーブ・データ・シンボル間の出力インターリーブ距離を増大させることも可能である。インターリーブ・データ・シンボル３１８は、入力されたときと同じデータ・シンボル・レート（例えば、２８．８ｋシンボル／秒）でインターリーバ３１６によって出力される。マトリクスによって規定されるデータ・シンボルのブロックの所定サイズは、所定長の送信ブロック内における所定のシンボル・レートで送信可能なデータ・シンボルの最大数から導出される。例えば、送信ブロックの所定長が２０ミリ秒の場合、データ・シンボルのブロックの所定サイズは、２８．８ｋシンボル／秒に２０ミリ秒を乗算した数値であり、これは５７６データ・シンボルに等しく、１８×３２マトリクスを規定する。
【００１４】
インターリーブ・データ・シンボル３１８は、スクランブラ３１７によってスクランブルされ、直交エンコーダ３２０に出力される。即ち、ロング・コード・スクランブラ３１７は、シンボル３１８のユーザ特定ロング・コードとのモジュロ２加算を行なうことによって、シンボル３１８をスクランブルする。次に、スクランブルされたシンボルは直交エンコーダ３２０に出力される。エンコーダ３２０は、直交コード（例えば、２５６進ウォルシュ・コード）の各インターリーブおよびスクランブル・データ・シンボル３１８とのモジュロ２加算を行なう。例えば、２５６進直交エンコードでは、インターリーブおよびスクランブル・データ・シンボル３１８は、各々、２５６シンボル直交コードによって、排他的ＯＲが取られる。これら２５６個の直交コードは、２５６×２５６アダマール・マトリクスからのウォルシュ・コードに対応することが好ましい。この場合、ウォルシュ・コードは、マトリクスの単一行または列となる。直交エンコーダ３２０は、固定シンボル・レート（例えば、２８．８ｋシンボル／秒）で、入力データ・シンボル３１８に対応するウォルシュ・コードを繰り返し出力する。
【００１５】
更に、ウォルシュ・コード３４２のシーケンスは、１対の短い疑似ランダム・コード３２４（即ち、ロング・コードと比較すると短い）によって拡散され、Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル・コード拡散シーケンス３２６を生成する。Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル・コード拡散シーケンス３２６は、１対の正弦波のパワー・レベル制御を駆動することによって、正弦波の直交対をバイフェーズ変調(bi-phase modulate)する際に用いられる。正弦波出力信号は加算され、（変調器２１５によって）ＱＰＳＫ変調され、アンテナ１２１によって放射され、チャネル・データ・ビット３１０の伝送が完了する。本発明の好適実施例では、拡散シーケンス２２６は毎秒３．６８６４メガ・チップ（Ｍｃｐｓ）のレートで出力され、５ＭＨｚ帯域幅以内で放射されるが、本発明の代替実施例では、拡散シーケンス２２６は、異なるレートで出力し、異なる帯域幅以内で放射することも可能である。例えば、本発明の代替実施例では、IS-95A送信方式を利用することも可能であり、この場合、拡散シーケンス３２６は１．２２８８Ｍｃｐｓのレート（トラフィック・チャネル・チップ・レート）で１．２５ＭＨｚ帯域幅以内で出力される。
【００１６】
第４図は、本発明の好適実施例にしたがってデータ（例えば、マルチキャスト・トラフィック）を送信する、第２図の補助チャネル回路２０５のブロック図である。補助チャネル回路２０５は、チャネル・マルチプレクサ４０１，畳み込みエンコーダ４１２，シンボル・リピータ４１５，ブロック・インターリーバ４１６，および直交エンコーダ４２０を含む。動作の間、信号４１０（マルチキャスト・パケット・データ）は、特定のビット・レート（例えば、１５２．４ｋビット／秒）でチャネル・マルチプレクサ４０１によって受信される。チャネル・マルチプレクサ４０１は、二次トラフィック（例えば、ユーザ・データ）を補助チャネル・データ４１０上に多重化し、多重化データを１５３．６ｋｂ／ｓで畳み込みエンコーダ４１２に出力する。
【００１７】
畳み込みエンコーダ４１２は、入力データ・ビット４１０を、固定エンコード・レートでデータ・シンボルにエンコードする。その際、後に行われる、データ・シンボルのデータ・ビットへの最尤デコードを容易にするアルゴリズム（例えば、畳み込みまたはブロック・コード化アルゴリズム）を用いる。例えば、畳み込みエンコーダ４１２は、１データ・ビット対２データ・シンボルの固定エンコード・レート（即ち、レート１／３）で入力データ・ビット４１０（１５３．６ｋビット／秒で受信した）をエンコードし、畳み込みエンコーダ４１２は、４６０．８ｋビット／秒でデータ・シンボルを出力する。
【００１８】
次に、データ・シンボル４１４はインターリーバ４１６に入力される。インターリーバ４１６は、入力データ・シンボル４１４をシンボル・レベルでインターリーブする。インターリーバ４１６内では、データ・シンボル４１４は、個々にマトリクスに入力され、データ・シンボル４１４に所定サイズのブロックを規定する。データ・シンボル４１４は、マトリクスが１列ずつ埋めて行かれるように、マトリクス内位置に入力される。データ・シンボル４１４は、マトリクスが１行ずつ空いていくように、マトリクス内の位置から個々に出力される。典型的に、このマトリクスは、列数と等しい行数を有する正方行列である。しかしながら、他のマトリクス形態を用いて、連続的に入力される非インターリーブ・データ・シンボル間の出力インターリーブ距離を増大させることも可能である。インターリーブ・データ・シンボル４１８は、入力されたときと同じデータ・シンボル・レート（例えば、４６０．８ｋシンボル／秒）でインターリーバ４１６によって出力される。マトリクスによって規定されるデータ・シンボルのブロックの所定サイズは、所定長の送信ブロック内における所定のシンボル・レートで送信可能なデータ・シンボルの最大数から導出される。例えば、送信ブロックの所定長が２０ミリ秒の場合、データ・シンボルのブロックの所定サイズは、９．２１６ｋシンボルとなる。
【００１９】
インターリーブ・データ・シンボル４１８は、スクランブラ４１７によってスクランブルされ、直交エンコーダ３２０に出力される。即ち、ロング・コード・スクランブラ４１７は、シンボル４１８とグループ特定ロング・コードとのモジュロ２の加算を行なうことによって、シンボル４１８をスクランブルする。第５図に示すように、グループ特定ロング・コードは、サーバ１２０に対する特定のアドレス（ＩＰアドレス）の関数である。本発明の好適実施例では、マルチキャスト・セッション・アドレス５０１の下位３２ビットは、１０ビットのヘッダと共に、グループ特定ロング・コードとして利用され、ロング・コードには、セッション・アドレス５０１が埋め込まれる。
【００２０】
続いて、スクランブル・シンボルは次に直交エンコーダ４２０に出力され、エンコーダ４２０は、直交コード（例えば、１６進ウォルシュ・コード）と各インターリーブおよびスクランブル・データ・シンボル４１８とのモジュロ２加算を行なう。本発明の好適実施例では、各マルチキャスト・セッションは、マルチキャスト・セッションに参加するリモート・ユニット１１３〜１１７毎に同じ拡散（ウォルシュ）コードを利用する。したがって、マルチキャスト・セッションに現在参加している全てのリモート・ユニットによって、同じ１６進拡散コードが利用される。１６進直交エンコードでは、インターリーブおよびスクランブル・データ・シンボル４１８は、各々、１６シンボル直交コードによって、排他的ＯＲが取られる。これら１６個の直交コードは、１６×１６アダマール・マトリクスからのウォルシュ・コードに対応することが好ましく、ウォルシュ・コードはマトリクスの単一行または列である。直交エンコーダ４２０は繰り返しウォルシュ・コード，または入力データ・シンボル４１８に対応するその逆を、固定シンボル・レート（例えば、４６０．８ｋシンボル／秒）で出力する。
【００２１】
加重ウォルシュ・コード４４２のシーケンスは、更に１対の短い疑似ランダム・コード４２４（即ち、ロング・コードと比較すると短い）によって拡散され、Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル・コード拡散シーケンス４２６を生成する。Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル・コード拡散シーケンス４２６は、１対の正弦波のパワー・レベル制御を駆動することによって、正弦波の直交対をバイフェーズ変調する際に用いられる。正弦波出力信号は加算され、（変調器２１５によって）ＱＰＳＫ変調され、アンテナ１２１によって放射され、チャネル・データ・ビット４１０の伝送が完了する。本発明の好適実施例では、拡散シーケンス４２６は毎秒３．６８６４Ｍｃｐｓのレートで出力され、５ＭＨｚ帯域幅以内で放射される。
【００２２】
第６図は、本発明の好適実施例による第１図の論理ユニットの動作を示すフロー・チャートである。論理フローはステップ６０１において開始し、ここで論理ユニット１３６は、マルチキャスト・セッションに加入したいリモート・ユニットからメッセージ（ＩＧＭＰ予約メッセージ）を受信する。次に、ステップ６０３において、論理ユニット１３６は、それが既にマルチキャスト・セッションに加入しているか否かについて判定を行なう。即ち、論理ユニット１３６は、基地局１３０と通信しているいずれかのリモート・ユニットが既にマルチキャスト・セッションに予約しているか否かについて判定を行い、していない場合、論理フローはステップ６０５に進み、そうでなければ、論理ユニットはステップ６０７に進む。ステップ６０５において、論理ユニットは、RFC1112およびRFC2236に記載されているＩＧＭＰメッセージ配信によって、マルチキャスト・セッションに対するアドレスを決定し、マルチキャスト・セッションに予約する。次いで、論理フローはステップ６０７に進む。ステップ６０７において、共通補助チャネルを割り当て、特定のチャネルをリモート・ユニットにブロードキャストする（Ａｃｋメッセージを通じて）。先に論じたように、２つの特定の拡散コードが、マルチキャスト・セッションに参加している全てのリモート・ユニットによって利用される。第１拡散コードは、ＲＦチャネルに一意のウォルシュ・コードであり、第２拡散コードは、マルチキャスト・サーバ１２０からの、特定のマルチキャスト・セッション・アドレス（ＩＰアドレス）から成るグループ特定ロングである。最後に、ステップ６０９において、第１および第２拡散コードによって規定されるチャネルを用い、エアー・インターフェースを通じてマルチキャスト・セッションをリモート・ユニットにブロードキャストする。
【００２３】
第７図は、本発明の好適実施例による第１図のエミュレータの動作を示すフロー・チャートである。論理フローはステップ７０１において開始し、ここでエミュレータ１３７はルータ１３８から第１データ集合を受信する。本発明の好適実施例では、第１データ集合は、サーバ１２０から送信され、基地局１３０と通信する少なくとも１つのリモート・ユニットに宛てられた、マルチキャスト・パケット・データである。次に、ステップ７０３において、エミュレータ１３７は、ルータ１３８から第２データ集合を受信する。本発明の好適実施例では、第２データ集合は、サーバ１２０からブロードキャストされる第１データ集合（現マルチキャスト・セッション）に対する制御データである。即ち、第２データ集合は、IETFが発行するRFC1112およびRFC2236に記載されているＩＧＭＰメッセージ１３２である。次に、ステップ７０５において、第４図を参照して先に論じたエアー・インターフェースを通じて第１データ集合をリモート・ユニットに送信する。最後に、ステップ７０７において、エミュレータ１３７は、リモート・ユニットに制御メッセージを送信することなく、（応答メッセージ１３４を通じて）第２データ集合に応答する。即ち、会員問い合わせメッセージ，離脱グループ・メッセージ，および会員報告メッセージのような所定のＩＧＭＰメッセージは、マルチキャスト・セッションの受信側からの応答を必要とする。エアー・インターフェースを通じた送信を削減するために、第１データ集合のみをリモート・ユニットに送信し、一方エミュレータ１３７は応答メッセージ１３４を通じて特定のＩＧＭＰメッセージに応答する。この手法により、何故なら、エアー・インターフェースを通じた不要な送信（例えば、ＩＧＭＰメッセージ）が減少するので、ワイヤレスＣＤＭＡネットワークにおけるシステム容量が増大する。好適実施例では、リモート・ユニットは、予約および予約解除（エミュレートＩＧＭＰメッセージ）のみを送信する。更に、RFC1112およびRFC2236に記載されているＩＧＭＰメッセージには、エアー・インターフェースを通じて送信されるものはない。
【００２４】
第８図は、基地局１３０と通信するリモート・ユニットからマルチキャスト送信を開始する場合の基地局１３０の動作を示すフロー・チャートである。言い換えると、サーバ１２０から開始する代わりに、ここでは基地局１３０と通信するリモート・ユニットからマルチキャスト送信を開始している。論理フローはステップ８０２において開始し、ここでリモート・ユニットからのマルチキャスト送信要求が受信される。次に、ステップ８０５において、論理ユニット１３６は、マルチキャスト・セッションのために未使用のアドレスを決定する。即ち、RFC1112およびRFC2236に記載されているように、論理ユニット１３６は、ＩＧＭＰメッセージを聴取することによって、未使用のＩＰアドレスを決定する。ステップ８１０において、この未使用アドレスをリモート・ユニットに割り当て、次いでダウンリンク送信によってリモート・ユニットに送信する。次に、ＩＰアドレスはリモート・ユニットによって利用され、ＩＰヘッダ内に埋め込まれ、RFC112およびRFC2236に記載されているマルチキャスト・アドレスとして用いられる。この手法により、エアー・インターフェースを通じて送信されるマルチキャスト制御メッセージ（例えば、ＩＧＭＰメッセージ）はなくなるので、ワイヤレスＣＤＭＡネットワーク内のシステム容量が増大する。
【００２５】
以上、特定実施例を参照しながら本発明を特定的に示しかつ説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細において種々の変更が可能であることは当業者には理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好適実施例による通信システムのブロック図。
【図２】 本発明の好適実施例による第１図の基地局のブロック図。
【図３】 本発明の好適実施例にしたがってリモート・ユニットに制御メッセージを送る、第２図の機能チャネル回路のブロック図。
【図４】 本発明の好適実施例にしたがってデータを送信する、第２図の補助チャネル回路のブロック図。
【図５】 本発明の好適実施例によるロング拡散コードを示す図。
【図６】 本発明の好適実施例による、第１図の論理ユニットの動作を示すフロー・チャート。
【図７】 本発明の好適実施例による、第１図のエミュレータの動作を示すフロー・チャート。
【図８】 マルチキャスト送信がリモート・ユニットから開始される場合に、本発明の好適実施例による第１図の基地局の動作を示すフロー・チャート。
本発明は、一般的に、通信システムに関し、特にワイヤレス通信システム内におけるデータ送信に関するものである。
（発明の背景）
次世代ワイヤレス（無線）通信システム・アーキテクチャは、ワイヤ・ライン（有線）サービスに匹敵する一通りのサービスを提供可能でなければならない。次世代符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）アーキテクチャに期待されるサービスの１つにマルチキャスティング(multicasting) がある。マルチキャスティングとは、同じ情報内容を各宛先毎に別個に送信することなく、多数の宛先に情報の配信を行なう方法のことである。
【０００１】
典型的に、ワイヤライン・マルチキャスティングは、ネットワークにおいて大量のメッセージを生成するが、ワイヤレス環境ではこれは受け入れることができない。即ち、ＣＤＭＡシステムにおいて送信される各信号は典型的に同じ周波数帯域において送信されるので、受信信号に伴うノイズの大部分は、他の同時送信によって生ずる。ノイズの大きさは、通信システム内で同時に送信されるデータ量に直接関係する。したがって、システム・ノイズ全体の低減を図るためには、通信システムは送信をできるだけ少なくすることが効果的である。
【０００２】
このため、ワイヤレス通信システムにおいて、リモート・ユニットに送信するメッセージ数を極力抑えるデータ送信方法および装置が求められている。
（図面の詳細な説明）
リモート・ユニットに送信するメッセージ数を極力抑えるという通信システムにおけるデータ送信の要望に対処するために、エミュレータを備え、ルータからのマルチキャスト・パケット・データを受信する。マルチキャスト・パケット・データは、サーバから送信され、少なくとも１つのリモート・ユニットに宛てられる。加えて、エミュレータは、ルータから現マルチキャスト・セッションの制御データも受信する。パケット・データはリモート・ユニットに送信され、エミュレータは、制御メッセージをリモート・ユニットに送信することなく、（応答メッセージによって）制御データに応答する。現マルチキャスト・セッションの制御データはエアー・インターフェースを通じてリモート・ユニットに送信されないので、通信システム内において送信されるメッセージ量が減少し、その結果システム干渉も減少する。
【０００３】
本発明は、ワイヤレス通信システムにおけるデータ送信方法も、その範囲に含む。この方法は、第１データ集合および第２データ集合を受信する段階から成り、第２データ集合は、第１データ集合のための制御メッセージを表す。次に、第１データ集合をリモート・ユニットに送信し、第２データ集合をリモート・ユニットに送信することなく、第２データ集合に応答する。
【０００４】
本発明の別の態様は、ワイヤレス・リモート・ユニットから要求を受信してリモートユニットから送信を開始する段階，およびセルラ・インフラストラクチャ機器において未使用のアドレスを判定する段階から成る方法を含む。未使用アドレスは、リモート・ユニットに伝達され、リモート・ユニットからデータを送信する際に用いられる。
【０００５】
本発明の更に別の態様は、ワイヤレス通信システム内におけるデータ送信装置を含む。この装置は、第１データ集合および第２データ集合を入力として有し、エアー・インターフェースを通じてリモート・ユニットに送信するために第１データ集合を出力する一方、リモート・ユニットに第２データ集合を送信せずに、第２データ集合に対する応答を出力するエミュレータを備えている。
【０００６】
これより図面に移るが、同様の番号は同様の構成要素を示すものとする。第１図は、本発明の好適実施例による通信システム１００のブロック図である。本発明の好適実施例では、通信システム１００は、cdma2000 International Telecommunication Union-Radiocommunication (ITU-R) Radio Transmission Technology (RTT) Candidate Submission documentに記載されている次世代ＣＤＭＡアーキテクチャを利用するが、代替実施例では、通信システム１００は、限定する訳ではないが、移動通信用次世代グローバル・システム（ＧＳＭ）プロトコル，または"Personal Station-Base Station Compatibility Requirements for 1.8 to 2.0 GHz Code Division Multiple Access (CDMA) Personal Communication Systems" (American National Standards Institute (ANSI) J-STD-008)に記載されているＣＤＭＡシステム・プロトコルのような、その他のアナログまたはディジタル・セルラ通信システム・プロトコルを利用することも可能である。通信システム１００は、サーバ１２０，公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）１２２，基地送受信局（ＢＴＳ）１３０，エミュレータ１３７，およびリモート・ユニット１１３〜１１７を含む。図示しないが、通信システムは、移動交換局（ＭＳＣ），中央基地局管理部（ＣＢＳＣ）等のような、既知のネットワーク要素も備えている。
【０００７】
本発明の好適実施例では、サーバ１２０は、ローカル・エリア・ネットワーク１２６〜１２８，ワイド・エリア・ネットワーク１２４，およびＢＴＳ１３０のようなクライアントに、ＰＳＴＮ／インターネット１２２を通じてマルチキャスティング・セッションを提供することができる。即ち、サーバ１２０は、Request for Comments (RFC) document 1112およびRFC 2236 of the Internet Engineering Task Force (IETF)に記載されているようなインターネット・グループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ：Internet Group Management Protocol）を利用して、マルチキャスティングを提供する。マルチキャスト・セッションを受信したいリモート・ユニット１１３〜１１７は、システム・ブロードキャスト・チャネル上のマルチキャスト広告メッセージ(multicast advertisement message)を監視し、セッションを受信することを決定する。ブロードキャスト・チャネルは、Mobile Station-Base Station Compatibility Standards for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Systems, Telecommunications Industry Association Interim Standard 95A, Washington, DC, Jly 1993 (IS-95A) に記載されている、共通順方向物理／ページング・チャネルの一部である。この規格の内容は、本願においても使用可能である。
【０００８】
本発明の好適実施例では、広告メッセージは、リモート・ユニット１１３〜１１７に入手可能なマルチキャスト・イベントに関する情報を含む。この情報は、セッションのインターネット・プロトコル（ＩＰ）アドレス，ポート番号，送信の時刻および持続時間，ならびに当該イベントの簡単な説明を含む。基地局１３０は、マルチキャスト・セッションに加入し、当該セッションへの参加を要請したリモート・ユニット１１３〜１１７が１つ以上ある場合、高速データ・チャネル（補助チャネル）を用いエアー・インターフェースを通じてそれを転送する。一旦あるリモート・ユニットがマルチキャスト・イベントへの参加を要求したなら、共通補助チャネルがリモート・ユニットに割り当てられ、マルチキャスト・イベントに同時に参加しているリモート・ユニット全てにマルチキャスト・セッションをブロードキャストする。以下で更に詳細に論ずるが、共通補助チャネルは、チャネル割当に２つの一意の拡散コードを利用する。これら拡散コードの一方はサーバ１２０がブロードキャストしたマルチキャスト・セッション・アドレスの関数である。加えて、エアー・インターフェースを通じてのメッセージ伝達を極力抑えるために、エミュレータ１３７を利用して、サーバ１２０およびマルチキャストを受信するあらゆる機器（例えば、マルチキャスト・セッションを受信するリモート・ユニット）間で通常に行われるメッセージの伝達をエミュレートする。
【０００９】
第２図は、本発明による好適実施例による、第１図の基地局１３０のブロック図である。基地局１３０は、論理ユニット１３６，エミュレータ１３７，ルータ１３８，１つ以上の共通制御チャネル回路２０１，１つ以上の基本チャネル回路２０３，１つ以上の補助チャネル回路２０５，加算器２１１，および変調器２１５から成る送受信回路１４０を備えている。本発明の好適実施例では、リモート・ユニット１１３への通信は、補助チャネル回路２０５および／または基本チャネル回路２０３を利用して行なうことができる。即ち、基地局１３０は順方向および逆方向送信に対して規定された、２種類のチャネルを利用する。好適実施例では、基本チャネルは、より広い帯域幅にわたって拡張することを除いて、音声およびシグナリングに用いられる既存のＣＤＭＡトラフィック・チャネルと同様である。同様に、共通制御チャネルは、システム情報および制御シグナリングを、マルチキャスト広告情報と共に受け渡すために用いられる。マルチキャスト・セッションを送信する際、基本チャネルまたは共通制御チャネルを利用して、エミュレートしたインターネット・グループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）メッセージを送信し、マルチキャスト・セッションに対する予約および予約取消(desubscribing)を行なう。ＣＤＭＡトラフィックおよび共通制御チャネルは、IS-95AおよびRTT Candidate Submission Documentに詳細に記載されている。加えて、基本チャネル回路２０３を利用することにより、ソフト・ハンドオフ（１つ以上の基本チャネル回路２０３を利用した同時通信）にも対応する。補助チャネル回路２０５は、高データ・レート・サービス（例えば、マルチキャスト・パケット・データ）をリモート・ユニット１１３に伝達するために利用される。送信の前に、補助チャネルのデータ・レートを指定する。多数のデータ・ソースがこのチャネル上に多重化される。加えて、このチャネルのサービス品質（例えば、フレーム・エラー・レート（ＦＥＲ），ビット・エラー・レート（ＢＥＲ）および／または送信遅延）も、基本チャネルとは独立して設定し処理することも可能である。
【００１０】
本発明の好適実施例による基地局１３０からのデータ送信およびチャネル割り当ては、以下のように行われる。逆アクセス（共通制御）チャネル回路が、マルチキャスト・セッションに加入する予約メッセージを、リモート・ユニットから受信する。前述のように、予約メッセージは、マルチキャスト・セッションに予約するための、エミュレートしたＩＧＭＰメッセージから成る。論理ユニット１３６は、要求されたマルチキャスト・セッションにそれが現在予約されているか否かについて判定を行い（即ち、他のリモート・ユニットが現在そのセッションに予約されている）、予約されている場合、承認（Ａｃｋ）メッセージをリモート・ユニットに送る。本発明の好適実施例では、Ａｃｋメッセージは、現チャネル（即ち、割り当てられているウォルシュ・コードおよびロング・コード）を含み、ロング・コードはマルチキャストＩＰアドレスの関数である。言い換えると、Ａｃｋメッセージは、補助チャネル・ウォルシュ・コード，およびリモート・ユニットがマルチキャスト・セッションを復調するために用いるロング・コードを含む。好適実施例では、基地局１３０が現在マルチキャスト・セッションに予約されていない場合、論理ユニット１３６は、マルチキャスト・アドレスを決定し、マルチキャスト・セッションに加入することを要求するクエリ・メッセージをルータ１３８に送る。一方、ルータ１３８は、ＰＳＴＮ／インターネット・ネットワーク１２２内に位置するアップストリーム・ルータにＩＧＭＰメッセージを送る。このプロセスは、現在マルチキャスト・セッションを受信中のアップストリーム・ルータを突き止めるまで続けられる。好適実施例では、これを行なう際に、RFC1112および／またはRFC2236に記載されているように、ＩＧＭＰメッセージをルータ１３８に送る。その後、基地局１３０はＡｃｋメッセージをリモート・ユニットに送る。
【００１１】
以上の説明は単一のリモート・ユニットに関して行なったが、多数のリモート・ユニットがマルチキャスト・セッションに加入することも同様に可能であり、その場合、多数のリモート・ユニットが同じ拡散コード（即ち、ウォルシュ・コードおよびロング・コード）を利用して、特定のセッションをディスクランブルする。加えて、単一の基地局から多数のセッションを同時にブロードキャストすることも可能であり、この場合、少なくとも第１のリモート・ユニット・グループが第１マルチキャスト送信に対するアドレスに基づいて第１拡散コードを利用し、第２のリモート・ユニット・グループが第２マルチキャスト送信に対するアドレスに基づいて第２拡散コードを利用する。
【００１２】
第３図は、本発明の好適実施例にしたがって制御メッセージをリモート・ユニットに送る、第２図の基本チャネル回路２０３のブロック図である。基本チャネル回路２０３は、チャネル・マルチプレクサ３０１，畳み込みエンコーダ３１２，シンボル・リピータ３１５，ブロック・インターリーバ３１６，ロング・コード・スクランブラ３１７，および直交エンコーダ３２０を含む。動作の間、データ・ビット３１０（エアー・インターフェースを通じて送信されるエミュレートＩＧＭＰメッセージ）が、特定のビット・レートでチャネル・マルチプレクサ３０１によって受信される。エミュレートされたＩＧＭＰメッセージ３１０は、典型的に、予約および予約取消メッセージのような制御メッセージを含む。チャネル・マルチプレクサ３０１は、二次トラフィック（例えば、データ）および／またはシグナリング・トラフィック（例えば、制御またはユーザ・メッセージ）をエミュレートＩＧＭＰメッセージ３１０上に多重化し、多重化データを９．６ｋビット／秒で畳み込みエンコーダ３１２に出力する。畳み込みエンコーダ３１２は、入力データ・ビット３１０を固定エンコード・レートでデータ・シンボルにエンコードする。その際、後に行われる、データ・シンボルのデータ・ビットへの最尤デコードを容易にするアルゴリズム（例えば、畳み込みまたはブロック・コード化アルゴリズム）を用いる。例えば、畳み込みエンコーダ３１２は、１データ・ビット対２データ・シンボルの固定エンコード・レート（即ち、レート１／３）で（９．６ｋビット／秒で受信した）入力データ・ビット３１０をエンコードし、畳み込みエンコーダ３１２は２８．８ｋシンボル／秒のレートでデータ・シンボル２１４を出力する。
【００１３】
次に、データ・シンボル３１４はリピータ３１５によって反復され、インターリーバ３１６に入力される。インターリーバ３１６は、シンボル・レベルで入力データ・シンボル３１４をインターリーブする。インターリーバ３１６内では、データ・シンボル３１４は、個々にマトリクスに入力され、データ・シンボル３１４に所定サイズのブロックを規定する。データ・シンボル３１４は、マトリクスが１列ずつ埋めて行かれるように、マトリクス内位置に入力される。データ・シンボル３１４は、マトリクスが１行ずつ空いていくように、マトリクス内の位置から個々に出力される。典型的に、このマトリクスは、列数と等しい行数を有する正方行列である。しかしながら、他のマトリクス形態を用いて、連続的に入力される非インターリーブ・データ・シンボル間の出力インターリーブ距離を増大させることも可能である。インターリーブ・データ・シンボル３１８は、入力されたときと同じデータ・シンボル・レート（例えば、２８．８ｋシンボル／秒）でインターリーバ３１６によって出力される。マトリクスによって規定されるデータ・シンボルのブロックの所定サイズは、所定長の送信ブロック内における所定のシンボル・レートで送信可能なデータ・シンボルの最大数から導出される。例えば、送信ブロックの所定長が２０ミリ秒の場合、データ・シンボルのブロックの所定サイズは、２８．８ｋシンボル／秒に２０ミリ秒を乗算した数値であり、これは５７６データ・シンボルに等しく、１８×３２マトリクスを規定する。
【００１４】
インターリーブ・データ・シンボル３１８は、スクランブラ３１７によってスクランブルされ、直交エンコーダ３２０に出力される。即ち、ロング・コード・スクランブラ３１７は、シンボル３１８のユーザ特定ロング・コードとのモジュロ２加算を行なうことによって、シンボル３１８をスクランブルする。次に、スクランブルされたシンボルは直交エンコーダ３２０に出力される。エンコーダ３２０は、直交コード（例えば、２５６進ウォルシュ・コード）の各インターリーブおよびスクランブル・データ・シンボル３１８とのモジュロ２加算を行なう。例えば、２５６進直交エンコードでは、インターリーブおよびスクランブル・データ・シンボル３１８は、各々、２５６シンボル直交コードによって、排他的ＯＲが取られる。これら２５６個の直交コードは、２５６×２５６アダマール・マトリクスからのウォルシュ・コードに対応することが好ましい。この場合、ウォルシュ・コードは、マトリクスの単一行または列となる。直交エンコーダ３２０は、固定シンボル・レート（例えば、２８．８ｋシンボル／秒）で、入力データ・シンボル３１８に対応するウォルシュ・コードを繰り返し出力する。
【００１５】
更に、ウォルシュ・コード３４２のシーケンスは、１対の短い疑似ランダム・コード３２４（即ち、ロング・コードと比較すると短い）によって拡散され、Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル・コード拡散シーケンス３２６を生成する。Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル・コード拡散シーケンス３２６は、１対の正弦波のパワー・レベル制御を駆動することによって、正弦波の直交対をバイフェーズ変調(bi-phase modulate)する際に用いられる。正弦波出力信号は加算され、（変調器２１５によって）ＱＰＳＫ変調され、アンテナ１２１によって放射され、チャネル・データ・ビット３１０の伝送が完了する。本発明の好適実施例では、拡散シーケンス２２６は毎秒３．６８６４メガ・チップ（Ｍｃｐｓ）のレートで出力され、５ＭＨｚ帯域幅以内で放射されるが、本発明の代替実施例では、拡散シーケンス２２６は、異なるレートで出力し、異なる帯域幅以内で放射することも可能である。例えば、本発明の代替実施例では、IS-95A送信方式を利用することも可能であり、この場合、拡散シーケンス３２６は１．２２８８Ｍｃｐｓのレート（トラフィック・チャネル・チップ・レート）で１．２５ＭＨｚ帯域幅以内で出力される。
【００１６】
第４図は、本発明の好適実施例にしたがってデータ（例えば、マルチキャスト・トラフィック）を送信する、第２図の補助チャネル回路２０５のブロック図である。補助チャネル回路２０５は、チャネル・マルチプレクサ４０１，畳み込みエンコーダ４１２，シンボル・リピータ４１５，ブロック・インターリーバ４１６，および直交エンコーダ４２０を含む。動作の間、信号４１０（マルチキャスト・パケット・データ）は、特定のビット・レート（例えば、１５２．４ｋビット／秒）でチャネル・マルチプレクサ４０１によって受信される。チャネル・マルチプレクサ４０１は、二次トラフィック（例えば、ユーザ・データ）を補助チャネル・データ４１０上に多重化し、多重化データを１５３．６ｋｂ／ｓで畳み込みエンコーダ４１２に出力する。
【００１７】
畳み込みエンコーダ４１２は、入力データ・ビット４１０を、固定エンコード・レートでデータ・シンボルにエンコードする。その際、後に行われる、データ・シンボルのデータ・ビットへの最尤デコードを容易にするアルゴリズム（例えば、畳み込みまたはブロック・コード化アルゴリズム）を用いる。例えば、畳み込みエンコーダ４１２は、１データ・ビット対２データ・シンボルの固定エンコード・レート（即ち、レート１／３）で入力データ・ビット４１０（１５３．６ｋビット／秒で受信した）をエンコードし、畳み込みエンコーダ４１２は、４６０．８ｋビット／秒でデータ・シンボルを出力する。
【００１８】
次に、データ・シンボル４１４はインターリーバ４１６に入力される。インターリーバ４１６は、入力データ・シンボル４１４をシンボル・レベルでインターリーブする。インターリーバ４１６内では、データ・シンボル４１４は、個々にマトリクスに入力され、データ・シンボル４１４に所定サイズのブロックを規定する。データ・シンボル４１４は、マトリクスが１列ずつ埋めて行かれるように、マトリクス内位置に入力される。データ・シンボル４１４は、マトリクスが１行ずつ空いていくように、マトリクス内の位置から個々に出力される。典型的に、このマトリクスは、列数と等しい行数を有する正方行列である。しかしながら、他のマトリクス形態を用いて、連続的に入力される非インターリーブ・データ・シンボル間の出力インターリーブ距離を増大させることも可能である。インターリーブ・データ・シンボル４１８は、入力されたときと同じデータ・シンボル・レート（例えば、４６０．８ｋシンボル／秒）でインターリーバ４１６によって出力される。マトリクスによって規定されるデータ・シンボルのブロックの所定サイズは、所定長の送信ブロック内における所定のシンボル・レートで送信可能なデータ・シンボルの最大数から導出される。例えば、送信ブロックの所定長が２０ミリ秒の場合、データ・シンボルのブロックの所定サイズは、９．２１６ｋシンボルとなる。
【００１９】
インターリーブ・データ・シンボル４１８は、スクランブラ４１７によってスクランブルされ、直交エンコーダ３２０に出力される。即ち、ロング・コード・スクランブラ４１７は、シンボル４１８とグループ特定ロング・コードとのモジュロ２の加算を行なうことによって、シンボル４１８をスクランブルする。第５図に示すように、グループ特定ロング・コードは、サーバ１２０に対する特定のアドレス（ＩＰアドレス）の関数である。本発明の好適実施例では、マルチキャスト・セッション・アドレス５０１の下位３２ビットは、１０ビットのヘッダと共に、グループ特定ロング・コードとして利用され、ロング・コードには、セッション・アドレス５０１が埋め込まれる。
【００２０】
続いて、スクランブル・シンボルは次に直交エンコーダ４２０に出力され、エンコーダ４２０は、直交コード（例えば、１６進ウォルシュ・コード）と各インターリーブおよびスクランブル・データ・シンボル４１８とのモジュロ２加算を行なう。本発明の好適実施例では、各マルチキャスト・セッションは、マルチキャスト・セッションに参加するリモート・ユニット１１３〜１１７毎に同じ拡散（ウォルシュ）コードを利用する。したがって、マルチキャスト・セッションに現在参加している全てのリモート・ユニットによって、同じ１６進拡散コードが利用される。１６進直交エンコードでは、インターリーブおよびスクランブル・データ・シンボル４１８は、各々、１６シンボル直交コードによって、排他的ＯＲが取られる。これら１６個の直交コードは、１６×１６アダマール・マトリクスからのウォルシュ・コードに対応することが好ましく、ウォルシュ・コードはマトリクスの単一行または列である。直交エンコーダ４２０は繰り返しウォルシュ・コード，または入力データ・シンボル４１８に対応するその逆を、固定シンボル・レート（例えば、４６０．８ｋシンボル／秒）で出力する。
【００２１】
加重ウォルシュ・コード４４２のシーケンスは、更に１対の短い疑似ランダム・コード４２４（即ち、ロング・コードと比較すると短い）によって拡散され、Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル・コード拡散シーケンス４２６を生成する。Ｉ−チャネルおよびＱ−チャネル・コード拡散シーケンス４２６は、１対の正弦波のパワー・レベル制御を駆動することによって、正弦波の直交対をバイフェーズ変調する際に用いられる。正弦波出力信号は加算され、（変調器２１５によって）ＱＰＳＫ変調され、アンテナ１２１によって放射され、チャネル・データ・ビット４１０の伝送が完了する。本発明の好適実施例では、拡散シーケンス４２６は毎秒３．６８６４Ｍｃｐｓのレートで出力され、５ＭＨｚ帯域幅以内で放射される。
【００２２】
第６図は、本発明の好適実施例による第１図の論理ユニットの動作を示すフロー・チャートである。論理フローはステップ６０１において開始し、ここで論理ユニット１３６は、マルチキャスト・セッションに加入したいリモート・ユニットからメッセージ（ＩＧＭＰ予約メッセージ）を受信する。次に、ステップ６０３において、論理ユニット１３６は、それが既にマルチキャスト・セッションに加入しているか否かについて判定を行なう。即ち、論理ユニット１３６は、基地局１３０と通信しているいずれかのリモート・ユニットが既にマルチキャスト・セッションに予約しているか否かについて判定を行い、していない場合、論理フローはステップ６０５に進み、そうでなければ、論理ユニットはステップ６０７に進む。ステップ６０５において、論理ユニットは、RFC1112およびRFC2236に記載されているＩＧＭＰメッセージ配信によって、マルチキャスト・セッションに対するアドレスを決定し、マルチキャスト・セッションに予約する。次いで、論理フローはステップ６０７に進む。ステップ６０７において、共通補助チャネルを割り当て、特定のチャネルをリモート・ユニットにブロードキャストする（Ａｃｋメッセージを通じて）。先に論じたように、２つの特定の拡散コードが、マルチキャスト・セッションに参加している全てのリモート・ユニットによって利用される。第１拡散コードは、ＲＦチャネルに一意のウォルシュ・コードであり、第２拡散コードは、マルチキャスト・サーバ１２０からの、特定のマルチキャスト・セッション・アドレス（ＩＰアドレス）から成るグループ特定ロングである。最後に、ステップ６０９において、第１および第２拡散コードによって規定されるチャネルを用い、エアー・インターフェースを通じてマルチキャスト・セッションをリモート・ユニットにブロードキャストする。
【００２３】
第７図は、本発明の好適実施例による第１図のエミュレータの動作を示すフロー・チャートである。論理フローはステップ７０１において開始し、ここでエミュレータ１３７はルータ１３８から第１データ集合を受信する。本発明の好適実施例では、第１データ集合は、サーバ１２０から送信され、基地局１３０と通信する少なくとも１つのリモート・ユニットに宛てられた、マルチキャスト・パケット・データである。次に、ステップ７０３において、エミュレータ１３７は、ルータ１３８から第２データ集合を受信する。本発明の好適実施例では、第２データ集合は、サーバ１２０からブロードキャストされる第１データ集合（現マルチキャスト・セッション）に対する制御データである。即ち、第２データ集合は、IETFが発行するRFC1112およびRFC2236に記載されているＩＧＭＰメッセージ１３２である。次に、ステップ７０５において、第４図を参照して先に論じたエアー・インターフェースを通じて第１データ集合をリモート・ユニットに送信する。最後に、ステップ７０７において、エミュレータ１３７は、リモート・ユニットに制御メッセージを送信することなく、（応答メッセージ１３４を通じて）第２データ集合に応答する。即ち、会員問い合わせメッセージ，離脱グループ・メッセージ，および会員報告メッセージのような所定のＩＧＭＰメッセージは、マルチキャスト・セッションの受信側からの応答を必要とする。エアー・インターフェースを通じた送信を削減するために、第１データ集合のみをリモート・ユニットに送信し、一方エミュレータ１３７は応答メッセージ１３４を通じて特定のＩＧＭＰメッセージに応答する。この手法により、何故なら、エアー・インターフェースを通じた不要な送信（例えば、ＩＧＭＰメッセージ）が減少するので、ワイヤレスＣＤＭＡネットワークにおけるシステム容量が増大する。好適実施例では、リモート・ユニットは、予約および予約解除（エミュレートＩＧＭＰメッセージ）のみを送信する。更に、RFC1112およびRFC2236に記載されているＩＧＭＰメッセージには、エアー・インターフェースを通じて送信されるものはない。
【００２４】
第８図は、基地局１３０と通信するリモート・ユニットからマルチキャスト送信を開始する場合の基地局１３０の動作を示すフロー・チャートである。言い換えると、サーバ１２０から開始する代わりに、ここでは基地局１３０と通信するリモート・ユニットからマルチキャスト送信を開始している。論理フローはステップ８０２において開始し、ここでリモート・ユニットからのマルチキャスト送信要求が受信される。次に、ステップ８０５において、論理ユニット１３６は、マルチキャスト・セッションのために未使用のアドレスを決定する。即ち、RFC1112およびRFC2236に記載されているように、論理ユニット１３６は、ＩＧＭＰメッセージを聴取することによって、未使用のＩＰアドレスを決定する。ステップ８１０において、この未使用アドレスをリモート・ユニットに割り当て、次いでダウンリンク送信によってリモート・ユニットに送信する。次に、ＩＰアドレスはリモート・ユニットによって利用され、ＩＰヘッダ内に埋め込まれ、RFC112およびRFC2236に記載されているマルチキャスト・アドレスとして用いられる。この手法により、エアー・インターフェースを通じて送信されるマルチキャスト制御メッセージ（例えば、ＩＧＭＰメッセージ）はなくなるので、ワイヤレスＣＤＭＡネットワーク内のシステム容量が増大する。
【００２５】
以上、特定実施例を参照しながら本発明を特定的に示しかつ説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および詳細において種々の変更が可能であることは当業者には理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好適実施例による通信システムのブロック図。
【図２】 本発明の好適実施例による第１図の基地局のブロック図。
【図３】 本発明の好適実施例にしたがってリモート・ユニットに制御メッセージを送る、第２図の機能チャネル回路のブロック図。
【図４】 本発明の好適実施例にしたがってデータを送信する、第２図の補助チャネル回路のブロック図。
【図５】 本発明の好適実施例によるロング拡散コードを示す図。
【図６】 本発明の好適実施例による、第１図の論理ユニットの動作を示すフロー・チャート。
【図７】 本発明の好適実施例による、第１図のエミュレータの動作を示すフロー・チャート。
【図８】 マルチキャスト送信がリモート・ユニットから開始される場合に、本発明の好適実施例による第１図の基地局の動作を示すフロー・チャート。
Claims (6)
- ワイヤレス通信システム内における基地局のデータ送信方法であって：
リモート・ユニットに宛てられたマルチキャスト・データを含む第１データ集合を基地局が受信する段階；
前記第１データ集合に関連する制御メッセージを表し、マルチキャスト・セッションの制御データを含み、かつ、リモート・ユニットからの応答を必要とする第２データ集合を基地局が受信する段階；
前記第１データ集合を基地局がリモート・ユニットに送信する段階；および
前記第２データ集合又はエミュレートした応答をエアー・インターフェースを通じて送信せずに、前記第２データ集合にエミュレートした応答を送信することによって基地局がリモート・ユニットをエミュレートする段階；
から成ることを特徴とする方法。 - マルチキャスト・データを受信する前記段階は、インターネット／公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）を通じてサーバから送信されたマルチキャスト・データを受信する段階から成ることを特徴とする請求項１記載の方法。
- 制御データを受信する前記段階は、インターネット・グループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）メッセージを受信する段階から成ることを特徴とする請求項１記載の方法。
- ワイヤレス通信システム内におけるデータ送信用の基地局であって：
リモート・ユニットに宛てられたマルチキャスト・データを含む第１データ集合およびマルチキャスト・セッションの制御データを含み、かつ、リモート・ユニットからの応答を必要とする第２データ集合を入力とし、エアー・インターフェースを通じたリモート・ユニットへの送信のために前記第１データ集合をエミュレータ出力し、前記第２データ集合又はエミュレートした応答をエアー・インターフェースを通じて送信することなく、前記第２データ集合に対しエミュレートした応答を出力するリモート・ユニット・エミュレータから成ることを特徴とする基地局。 - 前記マルチキャスト・データは、インターネット／公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）を通じてサーバから送信されたマルチキャスト・データから成ることを特徴とする請求項４記載の基地局。
- 前記制御データはインターネット・グループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）メッセージから成ることを特徴とする請求項４記載の基地局。
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