JP4448168B2 - 異なる変調フォーマットにおいて送信された隣接するシンボルバースト間でスムーズな遷移を達成するための方法および装置 - Google Patents

Description

関連出願へのクロスリファレンス

この出願は、２００４年３月４日に出願された「隣接するＧＭＳＫおよび８ＰＳＫバースト間でスムーズな遷移を供給するための方法］(Method to Provide a Smooth Transition Between Adjacent GMSK and 8PSK Bursts)というタイトルの米国仮出願シリアル番号第６０／５５０，４６３の利益を請求する。この参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。

この発明は、異なる変調フォーマットで送信される隣接するシンボルバースト間でスムーズな遷移を達成するための方法および装置に関する。この発明は隣接するＧＭＳＫおよび８ＰＳＫシンボルバースト間にスムーズな遷移を供給するために有効である。この発明は隣接したシンボルバースト間の不要波の送信を最小にするためにＥＧＰＲＳシステムに使用してもよい。

ＧＳＭ規格（モバイル通信のためのグローバルシステム）は、長年にわたって、ヨーロッパ、アジアおよびアフリカで広範囲に使用され、北米では、より少ない範囲で使用されてきたモバイルセルラー規格である。ＧＳＭはフレームあたり８つのタイムスロットを有したＴＤＭＡ（時間分割多重アクセス）であり、音声およびデータの動作の両方に使用される。標準ＧＳＭにおいて、変調は、１ビット／シンボルを有するＧＭＳＫ（ガウス最小シフトキーイング）である。

技術が進むにつれ、ＧＳＭは、追従するために進化してきた。ＧＰＲＳ（一般的なパケット無線サービス）は、フレームあたり５つまでのタイムスロットを使用することができるＧＳＭの拡張である。タイムスロットは、受信（Ｒｘ）および送信（Ｔｘ）、例えば、４Ｒｘスロットおよび１Ｔｘスロット間に分割される。ＥＤＧＥ（ＧＳＭ進化のための機能強化されたデータレート）も開発された。ＥＤＧＥは、ＧＳＭの１ビット／シンボルＧＭＳＫより高い変調スキームを使用する。ＥＤＧＥにおいては、３ビット／シンボルが送信される。ＧＰＲＳと結合したＥＤＧＥはＥＧＰＲＳとして知られ、ＥＴＳＩ ＧＳＭ ０５．０４により定義される。

ＥＧＰＲＳは２つの変調スキーム、ＧＭＳＫおよび８ＰＳＫ（８進位相シフトキーイング）を使用する。２つの変調スキームは多くの方法で異なる。最も明白なものは、ＧＭＳＫは一定の振幅を有するが８ＰＳＫは可変振幅を有することである。ＧＭＳＫは位相を変調し、振幅を一定に保つのに対して、８ＰＳＫは位相と振幅の両方を変調する。これらの違いの１つの結果は、８ＰＳＫがＧＭＳＫ送信データレートの３倍のデータ送信レートを有することである。

ＥＤＧＥ（およびＧＰＲＳ）の導入はデータ呼と同時に音声呼を作ることを可能にした。実際には、これは、典型的には携帯電話である移動局（ＭＳ）が隣接するタイムスロットにおいてＧＭＳＫおよび８ＰＳＫで送信することができることを要求する。従って、両方の変調スキームは同じスペクトル内にあるであろうし、ダウンリンク（基地局から移動局）またはアップリンク（移動局から基地局）上の２つの隣接するバーストに現れることができる。

ダウンリンクにおいて、送信基地局（ＢＳ）は通常各タイムスロットまたはバーストの終わりで、減少させるまたはスイッチを切らない。なぜなら、ＢＳは、次のタイムスロットで再び送信する必要があるであろうからである。ＭＳが電力を保存するために送信間でスイッチを切ることは望ましい。しかしながら、ますます、ＭＳが情報を送信するために必要とされる２つ以上の隣接するタイムスロットがあるであろう。これらの環境の下では、第１のバーストの終わりでパワーダウンし、次のバーストの始めでパワーアップすることはより複雑である。

ＥＧＰＲＳにおいて、連続するバーストは、ガード期間により互いに分離される。電力が上で概説した環境にあるであろうように、電力がガード期間中にとどまるなら、送信機は他への干渉を最小にするために注意深く制御されなければならない。ＥＧＰＲＳ仕様は、遷移のためのスペクトルマスクを定義する。このスペクトルマスクは、不要波の放出をできるだけ低く維持すように意図される。これがどのようにして達成されるかは、標準規格には指定されないけれども、通常のアプローチは、マスクの条件を満足させるためにベースバンド回路とＲＦ回路の両方を一緒に設計することである。バーストの両方が同じ変調なら、マスク要件は容易に満足することができる。ここで、遷移はスムーズに作ることができ、異なる電力レベル間の遷移であってもＧＳＭ基地局においてある時間に対して行われた。

しかしながら、２つの連続するバーストが異なる変調、すなわち、ＧＭＳＫの後に８ＰＳＫが続くまたは逆の場合なら、２つの変調間の遷移は、送信機のベースバンドステージの出力ステージにおいて不要波を発生することができ、この不要波はＲＦステージにわたされるであろう。結果として生じるＲＦ信号は、標準規格において定義されたスペクトルマスクを妨害するであろう。標準規格は、満足されるマスクを定義するけれども、マスクがどのように満足されなければならないかについては、述べていない。

新しいサービスが無線ネットワーク上に展開されるにつれ、音声呼とデータ呼の両方を結合することができるようにユーザーからの需要が増大するであろう。ユーザーは、例えばダイナミック同期転送（ＤＴＭ）モードにおいて、電話を用いてウエブをサーフィンしながら音声呼を作るように決定してもよい。それゆえ、定義されたスペクトルマスクの範囲外の不要波を発生することなく、隣接する送信バーストにおけるＧＭＳＫ変調と８ＰＳＫ変調との間の遷移の問題に対処する必要性がある。

発明の概要

この発明は上で特定されおよび関連した問題に対処することを目的とする。

この発明の１つの観点によれば、異なる変調フォーマットで送信される隣接するデジタル情報バースト間でスムーズな遷移を達成するための方法が提供される。この方法は、送信される第１のデジタルシンボルバーストのための第１のコードシーケンスを選択することであって、第１のシーケンスは、第１の特定のシンボルパターンを有するエンドシンボルのセットを備えていることと、第１のデジタルシンボルバーストの後に送信される第２のデジタルシンボルバーストのための第２のコードシーケンスを選択することであって、第２のシーケンスは、第２の特定シンボルパターンを有した開始シンボルのセットを備えることと、第１の変調フォーマットで第１のデジタルシンボルバーストを変調することと、
第２のデジタルシンボルバーストを第１の変調フォーマットとは異なる第２の変調フォーマットで変調することと、変調された第１および第２のデジタルシンボルバーストを送信することであって、第１のコードシーケンスのビットのエンドセットの送信が第２のコードシーケンスのビットのスタートセットと時間的に同期するように選択された時刻に第１のデジタルシンボルバーストの送信が完了すると第２のデジタルシンボルバーストの送信が開始することとを備える。

この発明の他の観点によれば、異なる変調フォーマットで送信される隣接するデジタル情報バースト間のスムーズな遷移を達成するための装置が提供される。この装置は、送信される第１のデジタルシンボルバーストのための第１のシーケンスを選択する手段であって、第１のシーケンスは、特定のシンボルパターンを有するエンドシンボルのセットを備える、手段と、第１のデジタルシンボルバーストの後に送信される第２のデジタルシンボルバーストのための第２のシーケンスを選択する手段であって、第２のシーケンスは、特定のシンボルパターンを有するスタートシンボルのセットを備える手段と、第１の変調フォーマットで第１のデジタルシンボルバーストを変調し、第１の変調フォーマットとは異なる第２の変調フォーマットで第２のデジタルシンボルを変調する手段と、変調された第１および第２のデジタルシンボルバーストを送信する手段であって、第１のコードシーケンスのビットのエンドセットが第２のコードシーケンスのビットのスタートセットと時間的に同期するように選択された瞬間に第１のデジタル情報シンボルが完了すると第２のデジタルシンボルバーストの送信が開始する、手段とを備える。

この発明のさらなる観点において、異なる変調フォーマットで送信されるデジタル情報の連続するシーケンス間でスムーズな遷移を達成するための方法が提供される。この方法は、無線信号内の第１の位相および第１の振幅で送信されるデジタル情報の第１のシーケンスを選択することと、無線信号内の第２の位相と第２の振幅で送信されるデジタル情報の第２のシーケンスを選択することと、第１の変調フォーマットで第１のデジタル情報バーストを送信することと、第１の変調フォーマットとは異なる第２の変調フォーマットで第２のデジタル情報バーストを送信することであって、第１と第２の位相間および第１と第２の振幅間のそれぞれの差分を最小にするように選択された瞬間において第１のシーケンスが完了する前に第２のシーケンスの送信が開始することを備える。

また、この発明は異なる変調フォーマットで送信されるデジタル情報の連続するシーケンス間でスムーズな送信を達成するための装置を提供する。この装置は、無線信号内の第１の位相と第１の振幅を用いて送信されるデジタル情報の第１のシーケンスを選択し、無線信号内の第２の位相と第２の振幅を用いて送信されるデジタル情報の第２のシーケンスを選択する手段と、第１の変調フォーマットで第１のデジタル情報バーストを送信し、第１の変調フォーマットとは異なる第２の変調フォーマットで第２のデジタル情報バーストを送信する手段であって、第１および第２の位相間および第１および第２の振幅間のそれぞれの差分を最小にするように選択された瞬間に第１のシーケンスが完了する前に第２のシーケンスの送信が開始する手段とを備える。

この発明は、２つの異なる変調フォーマットでシンボルの送信前にデジタルシンボルを処理するための装置を提供する。この装置は、シンボルのセットから、第１の変調フォーマットで変調するためにシンボルのいくつかを選択し、第１の変調フォーマットとは異なる第２の変調フォーマットで変調するために他のシンボルを選択する手段と、第１の変調フォーマットに従って前記いくつかのシンボルを変調し、第２の変調フォーマットに従って前記他のシンボルを変調する手段と、送信のためのバーストとしてシンボルを出力するための手段であって、この出力手段において、第１の変調フォーマットにおけるシンボルのバーストは、第１の変調フォーマットにおけるシンボルのバーストの少なくとも１つのエンドシンボルと、第２の変調フォーマットにおけるシンボルのバーストの少なくとも１つのシンボルを含むガードシンボルを備えたガード期間により第２変調フォーマットにおけるシンボルのバーストから分離される手段とを備える。

従って、この発明は、送信されたＲＦ信号内の不要波放出を最小にするベースバンド内の技術を供給することにより上述した問題の解決を供給することを目的とする。この目的は、任意の他の形態の変調を使用することなく隣接するＧＭＳＫおよび８ＰＳＫ間のスムーズな遷移を作ることである。この発明の実施において、特定のスタートコードおよびエンドコードは各変調に適用できるという事実が使用される。スイッチングの特定時間および／または各変調バーストのためのコードに応じて新しい変調を開始するための特定時間を選択することにより、バースト間の遷移はスムーズになるであろう。

このアプローチの１つの利点は、他の変調が含まれていないということである。他の利点は、送信機ハードウエアに追加された複雑性がないということである。

この発明の上述した特徴およびさらなる特徴は、添付されたクレームにおける特異点およびそれらの利点と一緒に記載され、添付された図面を参照して与えられたこの発明の例示実施形態の以下の詳細な記載の考察からより明確になるであろう。

以下において、異なる変調フォーマットで送信される隣接するデジタルデータバースト間のスムーズな遷移を達成するための方法および装置が記載されるであろう。この方法と装置は、ＥＧＰＲＳシステム内の隣接するＧＭＳＫバーストと８ＰＳＫバーストとの間の遷移に対する特定であるが単独ではないアプリケーションを有する。

添付された図面を参照すると、図１は、ＥＧＰＲＳ信号１０の一部を示す。信号１０は、ＧＭＳＫバースト１２およびＢＰＳＫバースト１４を含む。２つのバースト１２および１４は、ガード期間１６により分離される。ＥＴＳＩ規格において、ガード期間１６は８．２５シンボルとして定義されるが、説明を簡単にするためにここでは、８つのシンボル（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ．．．）として表されるであろう。また、以下の記載は、図１に示されるＧＭＳＫから８ＰＳＫ変調への遷移の記載であるが、方法と装置は、８ＰＳＫからＧＳＭＫ変調への遷移に等しく適用されることに留意する必要がある。

記載される実施形態において、ＧＭＳＫバーストおよび８ＰＳＫバーストのタイミングは、ＧＭＳＫバーストの少なくとも１つのエンドシンボルおよび／または８ＰＳＫバーストの少なくとも１つのスタートシンボル１５が、ガード期間１６に及ぶようなタイミングである。データが送信のためにＲＦキャリア上に配置されるときエンドビット１３およびスタートビット１５のパターンは、不要波送信を最小にするように選択される。

方法が実施される装置は、とりわけ、使用のために選択された変調器および変調器がどのように制御されるかに依存する。以下の記載は２つの可能なアプローチを提供する。すなわち、ここに実施されるＧＭＳＫ変調器および８ＰＳＫ変調器に基づくアプローチと、個々のデュアルモード変調器に基づくアプローチである。

添付図面の図２は概略の形態でＧＭＳＫ／８ＰＳＫデュアルベースバンド変調器２０のアーキテクチャを表す。音声信号またはデジタル情報を表してもよい、以前に条件付けされたが符号化されていない同相（Ｉ）および直交（Ｑ）データ２２はチャネルコーディングユニット２４に入力される。コーディングユニット２４は、所定の変調コーディングスキームに従ってＩチャネルおよびＱチャネルをコード化する。特定のスキームは設計選択の問題であるので、変調コーディングスキームはよく知られており、ここでは、さらに詳細に記載されないであろう。チャネルコーディングユニット２４から出力されたチャネルコード化されたデータ出力は、送信のためのシンボルを表す。コード化されたデータは、２つのパス２８および３０に沿ってデータを方向づけるデバイダ(divider)２６に供給される。音声信号データは、ＧＭＳＫパス２８に沿って方向づけられ、デジタル情報データは、８ＰＳＫパス３０に沿って方向づけられる。従って、音声信号データは、ＧＭＳＫ変調され、デジタル情報データはＢＰＳＫ変調される。これはＥＧＰＲＳ規格と一致する。もちろん、他の規格は、音声信号データおよびデジタル情報データに適用するために異なる変調を必要とすることが理解されるであろう。

パス２８は、４８のオーバーサンプリングレート（ＯＳＲ４８）でＧＭＳＫ変調をデバイダ２６からのコード化されたデータに適用し、ＧＭＳＫ変調シンボルを生成するＧＭＳＫデジタル変調器３２を含む。変調器３２からのＧＭＳＫ変調されたシンボルは、フィルター３３によりフィルターされる。フィルター３３は、更なる処理のためにシンボルを条件づける。フィルターされたシンボルは、次の選択のためにデジタルデータバッファ３４にバッファされる。同様に、パス３０は、４８のオーバーサンプリングレートで、ＢＰＳＫ変調を、デバイダ２６からのコード化されたデータに適用し、８ＰＳＫ変調されたシンボルを生成する８ＰＳＫデジタル変調器３６を含む。８ＰＳＫ変調されたシンボルは、フィルター３７によりフィルターされる。フィルター３７は、さらなる処理のためにシンボルを条件付ける。フィルターされたシンボルは、次の選択のためにデジタルデータバッファ３８にバッファされる。

２つのパス２８および３０は別個のエンティティとして示されるが、これらは、ＧＭＳＫ変調をコード化されたデータに適用し、次に８ＰＳＫ変調に適用し、逆もまた同様である単一のデュアルファンクションパスとして提供してもよいことは理解されるであろう。明らかに、この単一パスアプローチの１つの利点は、処理オーバーヘッドを低減することである。

図３は、どのようにしてシングルパスアプローチを実施することができるかを簡単化された形態で示す。入力データ４０は、データが音声信号を表すかまたは情報信号を表すかどうか、すなわち、ＧＭＳＫ変調が適用されるかまたは８ＰＳＫ変調が適用されるかどうかを示す、データに関連したフラッグ４２を有するであろう。フラッグ４２は、モードコントローラー４４により監視されるであろう。モードコントローラー４４は、変調ユニット４６がＧＭＳＫ変調または８ＰＳＫ変調を入力データ４０に適用するかどうかを制御するであろう。

図２に戻ると、２つのバッファ３４および３８内のシンボルは、ＧＭＳＫ変調または８ＰＳＫ変調がシンボルの送信に使用されるかどうかに応じてセレクタ５０により出力のために選択される。２つのパス２８および３０が物理的に別個であるならセレクタ５０はスイッチであってもよく、単一のパスのみが使用されるなら論理スイッチであってもよい。次に、選択されたシンボルは線形補間器５２に入力される。線形補間器５２は、規格により要求されるように４８のオーバーサンプリングレート（ＯＳＲ４８）から１９２のオーバーサンプリングレート（ＯＳＲ１９２）にシンボルを補間する。

線形補間器５２に接続されたルックアップテーブル５６は、ＧＭＳＫエンドシンボル（図１参照）および８ＰＳＫシンボル１５およびガード期間１６に関連するそれらのタイミングの組み合わせに関する情報を含む。線形補間器５２はルックアップテーブル内の情報を使用し、適切なスタートシンボルおよびエンドシンボルをＧＭＳＫバーストおよび８ＰＳＫバーストに付加し、送信のために対応するパルスの出力を進めるまたは遅らせる。その後、シンボルは、無線送信のためにＲＦ変調器へのパルスとして入力される。

このようにして、ＧＭＳＫバーストおよび８ＰＳＫバーストおよびそれらのタイミングの形態は、シンボルが無線周波数（ＲＦ）信号として送信されるとき、ガード期間１３（図１参照）中に不要波信号を最小にするように調節される。

図２および図３に示される演算ユニットは別個のエンティティとして提示されるけれども、実施において、ユニットは、単一のＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッシング）プロセッサーで達成してもよい。概念的に別個の関数ユニットから単一のユニットへの変換は、ＤＳＰ設計者の知識の範囲内にあるので、コストの利点は通常これを望ましいものにするであろう。

添付図面の図４は、ＲＦ変調回路６０の一例を示す。図２に示される補間器５２からのパルスと、ＲＦ変調回路６０への入力は、それぞれのミクサ６２および６４に入力される同相（Ｉ）成分および直交（Ｑ）成分の両方を含む。局部発信器６６は、Ｉ／Ｑスプリッター６８によりＩ成分およびＱ成分に分割されるキャリア信号を発生する。Ｉ／Ｑスプリッター６８から出力されるＩ成分およびＱ成分は、図２のベースバンド回路からのＩパルスおよびＱパルスを用いてそれぞれのミクサ６２および６４により混合される。次に、ミクサ６２および６４から生じた信号は、無線送信のために無線周波数（ＲＦ）電力増幅器に出力される前に、結合器７０において結合され、ＡＧＣ（自動利得制御）増幅器７２により増幅され、ＲＦフィルター７４によりフィルターされる。ＧＳＭ規格は世界の異なる部品において異なるキャリア周波数で動作する。３つの異なる周波数が世界中で割り当てられており、それゆえ、ＲＦ電力増幅器７６は３バンド増幅器として表現される。

添付図面の図２および図３に示されるベースバンドアーキテクチャのように、システムのＲＦステージを実施する多数の異なる方法がある。１つの方法は、（図２のアーキテクチャのように）別個のＧＭＳＫ送信回路と８ＰＳＫ送信回路を持つことだろう。他の方法は、（図３のアーキテクチャのように）８ＰＳＫ／ＧＭＳＫフラッグに応答して単一の送信機を持つことだろう。両方のアプローチは、等価的に有効であり、基本的には、選択は、設計者による好みの問題になる。

図２のフィルター５４からのＧＭＳＫバーストおよび８ＰＳＫバーストは、図４のＲＦ変調器回路６０により送信のためにＲＦキャリアに変調される。一般に２つの変調スキームＧＭＳＫおよび８ＰＳＫは、互いに共通に何も有していない。変調は任意の位置で開始または終了することができる。確かに、ルックアップテーブル５６（図２参照）に備えられた情報なしに、それは正確に起こるであろうことである。これの結果は、送信されたＲＦ信号に不要波の放射を発生することであろう。不要波放射のいくらかは、（この例において）ＥＴＳＩ規格により定義されるスペクトルマスクの外部にあるであろう。

ＧＭＳＫ信号とＢＰＳＫ信号の上述した条件づけにより実現される不要波ＲＦ放射における低減は、ＲＦ変調器回路６０による送信された信号のさらなる電力制御により強化してもよいことは理解されるであろう。そのような電力制御は必要な知識を所有する人々の技術内に十分あり、それゆえ、ここで、さらに詳細に記載する必要はない。

添付図面の図５および図６は、ＧＭＳＫ信号および８ＰＳＫ信号は、それらがスムーズに結合するであろう位置にない一例を示す。図５は、時刻０において切断（矢印８４）を有する、ＧＭＳＫ信号８０のＩ（同相）成分および８ＰＳＫ信号８２のＩ（同相）成分を示す。図６は、時刻０において別の切断（矢印９０）を有する、ＧＭＳＫ信号８６のＱ（直交）成分と８ＰＳＫ信号８８のＱ（直交）成分を示す。ＩおよびＱの両方の成分における時刻０において切断、またはステップ切替は、図４のＲＦ変調器回路により望ましくない高調波を発生させる。

ＧＭＳＫ変調および８ＰＳＫ変調は各々次の４つのパラメーターにより表すことができる。すなわち、振幅、振幅の変化率、位相および位相の変化率である。変調の一方の形態から他方の形態に遷移する期間に、信号の変調が始まる時刻も重要である。従って、遷移に関連する５番目のパラメーターは、各変調フォーマットのタイミングである。

２つの変調はそうするように制御しない限り上述した５つの条件を満足しないであろう。遷移期間（すなわち、図１に示される連続するバースト間のガード期間１６）にこれらの５つのパラメーターを２つの変調フォーマットにマッチングさせることにより一方の変調フォーマットから他方の変調フォーマットにスムーズな遷移を達成することができる。添付した図５および図６に示される不連続なしにスムーズな遷移を達成することは、ＲＦ送信において不要波の放射の発生を回避する。

ＧＭＳＫエンドシンボル、８ＰＳＫスタートシンボルおよびガード期間に関連するタイミングの多くの異なる組み合わせがあるけれども、スムーズな遷移を提供する組み合わせを識別することは、簡単な仕事である。以下の記載は、一例として、ＧＭＳＫエンドシンボル、８ＰＳＫスタートシンボルおよびガード期間に関連するタイミングの１つの適切な組み合わせを提供する。

上記表１は、利用可能な多くの８ＰＳＫスイッチングポイントのいくつかの選択を示す。

オーバーサンプリング（ＯＳ）ポイント１３および１４におけるコードシーケンス０６６０５について考察する。ＧＭＳＫ ＯＳポイント１４からスムーズに続行することができる８ＰＳＫ変調ポイントがある。ＧＭＳＫ変調ポイントは同様の（同一でないにしても）時間依存の位相特性を有する。

図１に戻ると、ＧＭＳＫバースト１２、ガード期間１６および８ＰＳＫバースト１４に対して設置されたグラフ１００は、潜在的なマッチであるシーケンス１１１から開始し、表１において識別される８ＰＳＫ、ＯＳポイント１４までの多数の可能なＧＭＳＫ遷移を示す。図１におけるグラフ１００は、ガード期間１６中に０から１にシンボルが変化するかどうかに応じて時間に対して位相角がどのように変化することができるかを示す。

図示するように、８ＰＳＫバーストは、スイッチングコードの第１のシンボルが０゜位相から開始するような方法で終了する。不連続がないことを保証するために、ガード期間中のＧＭＳＫコードおよび８ＰＳＫコードが、互いに足並みをそろえるように、次のＧＭＳＫ変調バーストの開始時間は選択されるべきである。言い換えれば、次のバーストスイッチコードは０゜位相から開始しなければならない。これはもちろん単に例である。ペイロードのためにゼロでない位相で始まるバーストコードの場合、ガード期間中ゼロでない位相が使用されるべきである。

図７において、均等な８ＰＳＫパターンが図１のグラフ１００に示されるＧＭＳＫ時間／位相特性に対して重ねあわされている。７つの潜在的な遷移ポイントが円１１０ａ乃至１１０ｇにより識別された。この例はＯＳＲ４８を使用しているので、各シンボル期間に対して４８のポイントがあるであろう。図７において、シンボルの開始に適したポイントには０のインデックスが付けられ、シンボルの終了に適したポイントには、現在のシンボルの４７として、または次のシンボルの０としてインデックスが付けられると仮定する。

８ＰＳＫのシーケンス０６６０５およびＧＭＳＫのシーケンス１１１１０との間の最もスムーズな遷移を示す図７における遷移点は、ポイント３０ｂである。これは、図７において見るのは容易ではないが、図８において明瞭に見ることができる。図８は、ポイント１１０ｂにおける遷移を詳細に示すグラフである。位相曲線１３０は、ガード期間（シンボルＧＰ１乃至ＧＰ８）により分離されたＢＰＳＫバースト１３４（シンボル１乃至５）の開始部分である、ＧＭＳＫバースト１３２（シンボル１４３乃至１４８）のエンド部分でオーバーレイされる。ＧＭＳＫシーケンス１１１１０から８ＰＳＫシーケンス０６６０５への切替が１３番目のＯＳポイントと１４番目のＯＳポイントとの間（および、図８のグラフ上の時刻Ｔ＝４．０において）で生じるなら、変化は、一方の変調スキームから他方の変調スキームへの変化間の任意の不連続を最小にするように小さいであろう。実際には、スイッチングは、１３番目のポイントの直後に生じるであろう。ＧＭＳＫまたは８ＰＳＫにおいて、ガード期間のいつでも唯一つの変調のフォームが使用されることに留意する必要がある。変調はスイッチングの瞬間に１から他に変わる。

ＧＭＳＫ変調および８ＰＳＫ変調は、各々次の４つのパラメーターにより表すことができることは本明細書において以前に述べた。すなわち、振幅、振幅の変化率、位相および位相の変化率である。この例において、振幅の変化は常に１．０より上から１．０より下であり、またその逆も同様である。図８のポイント１１０ｂにおいて、ＧＭＳＫバーストの振幅は１．０であり、８ＰＳＫのそれは０．９９９５６６である。これは相性が良い。なぜならば、２つの振幅間の差分（０．０００４３４）は、１２ビットデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）の１ビット未満だからである。同様に、振幅の変化率は、ＧＭＳＫバーストに対してゼロであり、マイナス０．０１６６／ステップである。これは、８ＰＳＫ変調のための受け入れ可能なレンジに十分入る。位相に関しては、ＧＭＳＫ位相は２４．３７５゜であり、８ＰＳＫ位相は２２．５８３゜であるのに対して、位相の変化率はＧＭＳＫの場合１．８７５゜／ステップであり、８ＰＳＫの場合、０．８６９゜／ステップであり、両方の位相は、反時計方向であるように変化する。

従って、信号の同相（Ｉ）成分と直交（Ｑ）成分の両方の勾配の変化は、遷移時に最小である。言い換えれば、振幅および位相の（遷移時における）変化は、最小である。すなわち、正しいスイッチングコードを選択するおよび正しい時刻にスイッチングするという作用は、送信のための信号から不連続を除去することである。この作用は、図９および図１０に示されるグラフから見ることができる。図５のように、図９は、ＧＭＳＫ信号１４０のＩ（同相）成分および８ＰＳＫ信号のＩ成分を示す。同様に、図６のように図１０はＧＭＳＫ信号１４４のＱ（直交）成分および８ＰＳＫ信号１４６のＱ成分を示す。しかしながら、図５および図６のグラフとは異なり、図９および図１０のグラフのいずれかに２つの信号間に切断はない。

添付図面の図１１は、テールビット（ＧＰ３へのビット１４７）１１１１１により定義されるＧＭＳＫスイッチングコードを有したＧＭＳＫバースト１５０からの遷移の他の例を示す。ＧＭＳＫテールビットの後に、ガード期間１５２の残余（ビットＧＰ４乃至ＧＰ８）が続く。ガード期間１５２の残余は１で満たされる。８ＰＳＫバースト１５４（ビット１乃至５等）は、ガード期間１５２の終了の後に始まる。上述した以前の例のように、これらのコードは、ＧＭＳＫバーストと８ＰＳＫバーストとの間のスムーズな遷移を保証する。

図１１の挿入１６０は、ガード期間（ＧＰ１乃至ＧＰ８）中にどのようにベースバンド出力が変化するかを示す。ガード期間は１で満たされるけれども、しかしながら、出力信号に小さなリップルがある。これは、ＧＭＳＫ変調の出力と同じくらい一定である出力を提供することができない８ＰＳＫの特徴である。それゆえ、できるだけ長く８ＰＳＫスイッチングを遅延させることは望ましいが、必須ではない。可能なら、スイッチングはＧＰ８で生じるべきである。もちろん、ＧＭＳＫと８ＰＳＫとの間の連続的遷移に優先度が与えられるべきであり、それに従ってスイッチングの瞬間が選択されるべきである。また、スイッチングポイントの選択は、変化の方向が上なのか下なのかを考慮しなければならない。変化が上のときにより早くスイッチングすることおよび変化が下のときにより遅くスイッチングすることは、スイッチングが高い電力よりもむしろ低い電力で生じさせる。

上述の記載から、特にＧＭＳＫから８ＰＳＫまたはその逆も同様であるが、異なる変調フォーマットで送信された隣接するデジタルデータバースト間のスムーズな遷移を達成することが可能であることは明らかである。上述した方法と装置は、ガード期間を利用する。これは、規格に従って低い放射でなければならない。ＧＭＳＫと８ＰＳＫとの間の任意の遷移は、規格遷移において指定されたマスクを満足することができない；
誤った遷移が発生するであろう。しかしながら、考慮されたスイッチングの選択とスイッチングの時間により、ＧＭＳＫと８ＰＳＫとの間の必要とされるスムーズな遷移を実現することができる。これはオーバーヘッドを処理する際の小さな増加を生じるかもしれない。しかし、この増加（典型的には、０．０５％未満）は、無視できる程度に非常に小さい。実施形態は、典型的には、携帯電話であろう移動局（ＭＳ）に関して記載された。しかしながら、この方法と装置は、等価的に基地局に有用である。または、実際には、異なる変調フォーマットにより変調される連続するバーストを送信する任意の他の送信機に有用である。

好適実施形態を参照することによりこの発明を記載したことにより、問題になっている実施形態が例示のみであり適切な知識と技術を有する人々に生じるような変更および変形は、添付したクレームおよびそれらの均等物に述べたようにこの発明の精神と範囲を逸脱することなく行ってもよい。

図１は、信号に関連して示される遷移図を有したＥＧＰＲＳ信号の一部を示すタイミング図である。 図２はＧＭＳＫ／８ＰＳＫデュアルパスベースバンド変調器の概略図である。 図３は、ＧＭＳＫ／８ＰＳＫシングルパスベースバンド変調器の概略図である。 図４は、ＲＦ変調回路の概略図である。 図５はＧＭＳＫ信号および８ＰＳＫ信号の同相成分における不連続の一例を示すグラフである。 図６は、ＧＭＳＫ信号および８ＰＳＫ信号の直交成分における不連続の一例を示すグラフである。 図７は、ＧＭＳＫ信号の時間／位相特性に対して重ねられた８ＰＳＫ時間／位相パターンを示すグラフである。 図８は、図７のグラフ内のあるポイントにおける遷移を詳述するグラフである。 図９は、連続的なＧＭＳＫおよび８ＰＳＫ信号の同相成分の一例を示すグラフである。 図１０は、連続的なＧＭＳＫおよび８ＰＳＫ信号の直交成分の一例を示すグラフである。 図１１は、ＥＧＰＲＳ信号における遷移の一例を示すタイミング図である。

Claims (24)

1. 異なる変調フォーマットで送信された隣接するデジタル情報バースト間でスムーズな遷移を達成する方法において、
   送信される第１のデジタルシンボルバーストのための第１のコードシーケンスを選択することであって、第１のシーケンスは、第１の特定のシンボルパターンを有するエンドシンボルのセットを含むことと、
   前記第１のデジタルシンボルバーストの後に送信される第２のデジタルシンボルバーストのための第２のコードシーケンスを選択することであって、第２のシーケンスは、前記第１の特定のシンボルパターンとは異なる第２の特定のシンボルパターンを有するスタートシンボルのセットを含むことと、
   第１の変調フォーマットで第１のデジタルシンボルバーストを変調することと、
   前記第１の変調フォーマットとは異なる第２の変調フォーマットで前記第２のデジタルシンボルバーストを変調することと、
   前記変調された第１および第２のデジタルシンボルバーストを送信することであって、前記第１のコードシーケンスのビットのエンドセットの送信が前記第２のコードシーケンスのスタートセットと時間的に同期されるように選択される瞬間に前記第１のデジタルシンボルバーストの送信が完了すると前記第２のデジタルシンボルバーストの送信が開始することと
   を備えた方法。
2. 前記瞬間は、前記第１の特定のシンボルパターンと第２の特定のシンボルパターンが１つ以上の基準に従って密接に一致される時間のポイントである、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１および第２のデジタルシンボルバーストは各々それぞれの振幅および位相を有し、
   前記基準は、前記第１および第２のシンボルバーストの振幅の少なくとも１つと前記第１および第２のシンボルバーストの位相との間の密接な一致を含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記第１および第２のシンボルバーストの振幅は各々それぞれの変化率を有し、
   前記基準は、前記第１および第２のシンボルバーストの振幅における変化率間に密接な一致を含む、請求項２または３に記載の方法。
5. 前記第１のシーケンスの前記シンボルのエンドセットの少なくとも１ビットが前記第１および第２のシーケンス間のガード期間に送信され、前記第２のシーケンスのスタートセットの少なくとも１つのシンボルが前記ガード期間に送信される、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の方法。
6. 前記第１のデジタルシンボルバーストは、音声信号を表す情報を含む、請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の方法。
7. 前記第２のデジタルシンボルバーストは、データ信号を表す情報を含む、請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の方法。
8. 前記第１のデジタルシンボルバーストは、ガウス最小シフトキーイング（ＧＭＳＫ）変調フォーマットで変調される、請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の方法。
9. 前記第２のデジタルシンボルバーストは、８進位相シフトキーイング（８ＰＳＫ）変調フォーマットで送信される、請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の方法。
10. 異なる変調フォーマットで送信される隣接するデジタル情報バースト間でスムーズな遷移を達成するための装置において、
    送信される第１のデジタルシンボルバーストのための第１のシーケンスを選択する手段であって、前記第１のシーケンスは、第１の特定のシンボルパターンを有するエンドシンボルのセットを含む手段と、
    前記第１のデジタルシンボルバーストの後に送信される第２のデジタルシンボルバーストのための第２のシーケンスを選択する手段であって、前記第２のシーケンスは、前記第１の特定のシンボルパターンとは異なる第２の特定のシンボルパターンを有するスタートシンボルのセットを含む手段と、
    第１の変調フォーマットで前記第１のデジタルシンボルバーストを変調し、前記第１の変調フォーマットとは異なる第２の変調フォーマットで前記第２のデジタルシンボルバーストを変調する手段と、
    前記変調された第１および第２のデジタルシンボルバーストを送信する手段であって、前記第１のコードシーケンスのビットの前記エンドセットの送信は、前記第２コードシーケンスのビットの前記スタートセットに時間的に同期するように選択された瞬間に前記第１のデジタル情報シンボルが完了すると前記第２のデジタルシンボルバーストの送信が開始する手段と、
    を備えた装置。
11. 前記変調された第１および第２のデジタルシンボルバーストを送信する手段は、前記第１のシーケンスのシンボルの前記エンドセットの少なくとも１ビットが前記第１および第２のシーケンス間のガード期間に送信され、前記第２のシーケンスの前記スタートセットの少なくとも１つのシンボルが前記ガード期間に送信されるように、前記第１および第２のシーケンスを送信するように構成される、請求項１０に記載の装置。
12. 前記第１のデジタルシンボルバーストは、音声信号を表す情報を含む、請求項１０または１１に記載の装置。
13. 前記第２のデジタルシンボルバーストは、データ信号を表す情報を含む、請求項１０、１１、または１２に記載の装置。
14. 前記変調手段は、ガウス最小シフトキーイング（ＧＭＳＫ）変調フォーマットで前記第１のデジタルシンボルバーストを変調するように構成される、請求項１０乃至１３のうちいずれか１項に記載の装置。
15. 前記変調手段は、８進位相シフトキーイング（８ＰＳＫ）変調フォーマットで前記第２のデジタルシンボルバーストを変調するように構成される、請求項１０乃至１４のうちいずれか１項に記載の装置。
16. 異なる変調フォーマットで送信されるデジタル情報の連続するシーケンス間でスムーズな遷移を達成する方法において、
    無線信号における第１の位相と第１の振幅で送信されるデジタル情報の第１のシーケンスを選択することと、
    前記無線信号における第２の位相と第２の振幅で送信されるデジタル情報の第２のシーケンスを選択することと、
    第１の変調フォーマットで前記第１のデジタル情報バーストを送信することと、
    前記第１の変調フォーマットとは異なる第２の変調フォーマットで前記第２のデジタル情報バーストを送信することであって、前記第１および第２の位相間および前記第１および第２の振幅間のそれぞれの差分を最小にするように選択された瞬間に前記第１のシーケンスが完了する前に、前記第２のシーケンスの送信が開始することと、
    を備えた方法。
17. 異なる変調フォーマットで送信されるデジタル情報の連続するシーケンス間でスムーズな遷移を達成するための装置において、
    無線信号における第１の位相および第１の振幅で送信されるデジタル情報の第１のシーケンスを選択し、前記無線信号において第２の位相と第２の振幅で送信されるデジタル情報の第２のシーケンスを選択するための手段と、
    第１の変調フォーマットで前記第１のデジタル情報バーストを送信し、前記第１の変調フォーマットとは異なる第２の変調フォーマットで前記第２のデジタル情報バーストを送信する手段であって、前記第１および第２の位相間および前記第１および第２の振幅間のそれぞれの差分を最小にするように選択された瞬間に前記第１のシーケンスが完了する前に前記第２のシーケンスの送信が開始する、手段とを備えた装置。
18. ２つの異なる変調フォーマットでデジタルシンボルの送信前に前記デジタルシンボルを処理するための装置において、
    シンボルのセットから、第１の変調フォーマットで変調するために前記シンボルのいくつかを選択し、前記第１の変調フォーマットとは異なる第２の変調フォーマットで、前記変調のためのシンボルのその他を選択する手段と、
    前記第１の変調フォーマットに従って前記いくつかのシンボルを変調し、前記第２の変調フォーマットに従って前記シンボルの前記その他を変調する手段と、
    送信のためのバーストとしてシンボルを出力するための手段であって、この出力手段において、第１の変調フォーマットにおけるシンボルのバーストは、第１の変調フォーマットにおけるシンボルのバーストの少なくとも１つのエンドシンボルと、前記第１の変調フォーマットにおけるシンボルのバーストの少なくとも１つのエンドシンボルとは異なる前記第２の変調フォーマットにおけるシンボルのバーストの少なくとも１つのシンボルを含むガードシンボルを備えたガード期間により前記第２変調フォーマットにおけるシンボルのバーストから分離される手段とを備えた装置。
19. 前記出力手段は、前記第２の変調フォーマットの前記第１の変調フォーマットスタートシンボルのエンドシンボルの組み合わせに関する情報と、前記スタートシンボルおよびエンドシンボルの相対タイミングを含むルックアップテーブルを備え、
    前記装置はさらに、送信前に前記シンボルを条件づけする手段であって、前記条件づけは、前記ルックアップテーブル内の前記タイミング情報に応じて前記第１の変調フォーマットの前記シンボルのバーストと、前記第２変調フォーマットの前記シンボルのバーストのいずれかまたは両方に前進または遅延を導入することを含む、請求項１８の装置。
20. 前記条件づけ手段は、
    前記シンボルを補間するための補間器と、
    送信前に前記シンボルを形成するためのパルス形成フィルターとを備えた、請求項１８または１９に記載の装置。
21. 前記変調手段は、前記第１の変調フォーマットに従って前記いくつかのシンボルを変調するための第１の変調パスと、前記第２の変調フォーマットに従って前記シンボルの前記その他を変調するための第２の変調パスとを備えた、請求項１８、１９、または２０に記載の装置。
22. 各変調パスは、
    前記第１または第２の変調フォーマットのそれぞれの１つで前記シンボルを変調する変調器と、
    前記変調器から前記変調されたデータをバッファリングするバッファとを備えた、請求項２１の装置。
23. 前記出力手段は、前記第１の変調パス内のバッファからのシンボルと前記第２の変調パス内のバッファからのシンボルを選択するための選択器をそなえた、請求項２２に記載の装置。
24. 前記出力シンボルのバーストを送信のために無線周波数キャリア上に配置する無線変調手段をさらに備えた、請求項１８乃至２３のうちいずれか１項に記載の装置。

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