JPH10126379A - 移動通信システム及びその装置 - Google Patents

移動通信システム及びその装置

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JPH10126379A
JPH10126379A JP8276726A JP27672696A JPH10126379A JP H10126379 A JPH10126379 A JP H10126379A JP 8276726 A JP8276726 A JP 8276726A JP 27672696 A JP27672696 A JP 27672696A JP H10126379 A JPH10126379 A JP H10126379A
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mobile station
station apparatus
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base station
spreading code
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Withdrawn
Application number
JP8276726A
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English (en)
Inventor
Kenji Suda
健二 須田
Takaharu Nakamura
隆治 中村
Kazuo Kawabata
和生 川端
Kazuchika Obuchi
一央 大渕
Hiroaki Iwamoto
浩昭 岩元
Yoshiharu Tajima
喜晴 田島
Tetsuya Yano
哲也 矢野
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動通信システム及びその装置に関し、DS
−CDMAセルラシステムにおけるランダムアクセスの
スループット改善を課題とする。 【解決手段】 基地局装置と移動局装置とがDS−CD
MA方式により接続し、かつセル内の複数の移動局装置
が基地局装置のアクセスチャネルにランダムアクセスを
行う移動通信システムにおいて、移動局装置MS1/2
はチャネルアクセスに係る複数の情報ユニットの内、第
1の情報ユニットU1をセル又はシステムに共通の拡散
コードS0で拡散し、かつ第2以降の情報ユニットU2
〜U5を移動局装置MS1/2毎の異なる拡散コードC
1/C2に切り替えて拡散する。基地局装置BS1は上
り多重信号を前記共通の拡散コードS0及び必要に応じ
て移動局装置MS1,2毎の異なる拡散コードC1,C
2で夫々に逆拡散する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は移動通信システム及
びその装置に関し、更に詳しくは基地局装置と移動局装
置とがDS−CDMA(Direct Sequence - Code Divisi
on Multiple Access) 方式により接続し、かつセル内の
複数の移動局装置が基地局装置のアクセスチャネルにラ
ンダムアクセスを行う移動通信システム及びその装置に
関する。
【0002】近年、自動車電話や携帯電話等の移動通信
システムでは、従来のTDMA(Time Division Multipl
e Access) 方式に代え、フェージング対策に優れ、より
多くの加入者を収容できるDS−CDMA方式(以下、
CDMA方式と言う)による移動通信システムの実用化
研究開発が盛んに行われている。本発明は特に上りチャ
ネルのアクセスチャネルにランダムアクセスを行うラン
ダムアクセス方式の改善に関する。
【0003】
【従来の技術】図10〜図13は従来技術を説明する図
(1)〜(4)である。図10はCDMA方式における
IS−95(米国標準方式)の一部チャネルフォーマッ
トを示している。基地局BS1への上りチャネル(フレ
ーム)にはn個の制御(Acces) チャネルCCH1〜CC
Hnと、これに続くm個の通信(Trafic)チャネルTCH
1〜TCHmとが含まれる。信号の拡散にはフレーム長
以上の周期のロングコード符号PNが使用され、フレー
ム先頭に同期を取った移動機MS1は何れかのチャネル
(拡散位相)を使用して制御チャネルへのアクセス又は
通信チャネルによるデータ通信(通話)を行う。
【0004】しかし、上記方式によると、上りアクセス
チャネルにおいては、各移動機は、セル(又はセルを更
に分割したセクタ)毎に決められたロングコードの内の
位相(タイミング)の異なるn個のコード(チャネル)
を使用しているので、アクセスのタイミングが重なると
信号の干渉や衝突等が生じる。そこで、基地局BS1は
アクセスのタイミングが重ならないようにアクセス制御
の対策を講じるが、このためにアクセス制御が複雑なも
のとなる。しかも、例えばMS1がアクセスを掛けよう
とした制御チャネルCCH2がMS2により使用中であ
ると、MS1は複雑な制御により拡散位相をCCH3以
降にずらすか、又はCCH2のままでMS2のアクセス
終了を待たなくてはならない。
【0005】一方、我が国のCDMAセルラシステムで
は拡散コードの配置、再配置の煩わしさを避けるため、
無限に近い数の拡散コードを発生できるように、ショー
ト拡散コードとロング拡散コードの組み合わせを用いる
ことが提案されている。しかし、各セルが同一周波数を
用いる上、セルサーチやハンドオーバの際には受信信号
の拡散符号とその拡散符号レプリカとの間のタイミング
誤差を1/2チップ周期以内に捕捉する初期同期を行う
必要があり、この同期化に要する時間が問題となる。
【0006】この点、従来はDS−CDMA基地局間非
同期セルラ方式におけるロングコードの2段階高速初期
同期法(信学技報 TECHNICAL REPORT OF IEICE. CS96-
19,RCS96-12(1996-05),P27-P32)が知られている。この
方法は、まず各セル(基地局)に共通のショートコード
で第1段階の同期を行い、この情報を用いてセル毎に異
なるロングコードの第2段階の同期を行う2段階初期同
期化法である。以下、その概要を説明する。
【0007】図11(A)は基地局送信系の一部構成を
示しており、図において、SCGはショートコード発生
部、LCGはロングコード発生部、MIXはミキサ(信
号乗算回路)、+は信号多重回路、TCONTはタイミ
ング制御部である。基地局BS1の制御チャネルは各セ
ルに共通のショートコードSCで拡散され、一方通信チ
ャネル1〜nは各チャネルに固有のショートコードS1
〜Snで拡散される。各拡散信号は多重回路で合成さ
れ、更にBS1に固有のロングコードL1で二重に拡散
される。但し、この制御チャネルの1シンボルについて
は、ロングコードL1のI,Q成分の複素共役となる様
なロングコード/L1により事前に拡散され、これによ
り後段のL1による拡散をマスク(打ち消)している。
他のBS2,BS3等についても同様である。従って、
制御チャネルについては各セルに共通のショートコード
SCで拡散された1シンボルが得られる。
【0008】図11(B)は移動機同期系の一部構成を
示しており、図において、SWは受信信号の切替スイッ
チ、MFは整合フィルタ(Matched Filter)、MEMはメ
モリ、MAXSELは相関出力の最大値選択部、CMP
は比較器である。移動機MS1の受信信号は、まずロン
グコード同期タイミング検出部に入力され、ここで整合
フィルタMFによりショートコードSCとの相関を検出
する。相関は振幅2乗検波され、MEMに蓄えられる。
この場合に、セルラ方式の移動機では平均受信電力が最
大の制御チャネルを捕捉することを目的とするため、複
数フレームの相関検出を行い、移動機環境におけるチャ
ネル間干渉やフェージングの影響を平均化する。そし
て、最大相関2乗値(最大相関ピーク値)を得たタイミ
ングをロングコード同期タイミングTとする。
【0009】上記ロングコード同期タイミングTを検出
した後、受信信号はロングコード同定部に入力される。
ここではロングコード同期タイミングTに同期した符号
SC+L1をレプリカ符号となし、スライディング相関
器でデータ部との相関を1シンボル周期分積分し、2乗
検波を行い、こうして得られたMシンボル区間の和をM
AXSELの最大相関ピーク値に応じて決定されたしき
い値THによりしきい値判定する。相関値がしきい値T
Hを越えなければロングコードを変えて上記動作を繰り
返す。また相関値がしきい値THを越えた場合は、確認
モードを経てセルサーチ(初期同期)を完了する。
【0010】図12は2段階高速初期同期化のタイミン
グチャートを示しており、図に従い初期同期の動作を具
体的に説明する。MS1にはBS1〜BS3からの同一
周波数,ロングコード周期10ms,BS間非同期の各
制御チャネル信号が同時に受信される。MS1のコード
タイミング検出フェーズ(図の点線の区間)では、BS
3の前記1シンボルのタイミングに最大相関が得られて
おり、従ってMS1の基準タイミング(点線)からの時
間Tがロングコード同期タイミングTとなる。
【0011】続くロングコード同定フェーズでは、初期
セルサーチの場合はシステムで定められたロングコード
群の中から、又はハンドオーバ時の周辺セルサーチの場
合はBS1より通知された周辺セルのロングコード群の
中から、順次SC+Li(i=1,2,…,m)のレプ
リカ符号を生成し、相関検出を行う。この例ではSC+
L3の相関検出によりBS3の同定が得られる。かくし
て、この方法によるセルサーチの90%検出時間は様々
な移動機環境の下で350ms〜850ms程度に短縮
されたと報告されている。
【0012】図13は従来のTDMAセルラシステムに
おけるランダムアクセス制御を示している。これは上り
共通アクセスチャネルの信号伝送を以下の部分エコー付
空線制御ランダムアクセス(ICMA−PE)方式によ
り行うものである。制御チャネルのフレームは上り下り
共スロット化されている。基地局BS1は、下り信号フ
ォーマット上の衝突制御ビットにより、信号受信R/非
受信N、部分エコーPE、次スロットの送信許可I/禁
止Bを報知する。
【0013】具体的に言うと、移動機MS1は、送信デ
ータがある場合、送信許可Iを受信した直後のスロット
で情報ユニットU1を送信する。BS1では、MS1か
らのU1が正常に受信されると、信号受信R、送信禁止
B(受信データが継続する場合)、かつ該受信データに
一定の処理を施した結果をPEに設定し、下り共通チャ
ネルのスロットに送信する。MS1は、信号受信Rで、
かつ受信PEが自局の送信したCRCチェックビット
(1ビット誤りまで許容)のビット系列の場合は、情報
ユニットU1の伝送は成功したものと見なし、情報ユニ
ットU2以降を送信する。以下同様にして進み、BS1
はMS1からの最終ユニットU5を正常に受信すると、
送信許可Iを下りスロットに送信する。
【0014】しかるに、ランダムアクセス制御の下で
は、MS2が図示のタイミングで情報ユニットU1を送
信したい場合がある。しかし、この場合のMS2はBS
1から送信禁止Bを受信するので、結局MS2の送信は
MS1の送信終了まで待たされる。なお、MS1,MS
2が同時にU1を送信した場合は、信号非受信N及び又
はPEエラーとなり、MS1,MS2は夫々にランダム
遅延の後、再度U1の送信を行うことになる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】上記ランダムアクセス
方式の考え方はCDMAセルラシステムでも採用可能で
ある。この場合の上り共通アクセスチャネルはコードC
1で拡散され、下り共通アクセスチャネルはコードC1
´(≠C1)で拡散されることになる。しかし、CDM
Aセルラシステムにおいても、同一のコード間では信号
の干渉や衝突が生じるので、後発のMS2は先発のMS
1の通信終了まで情報ユニットU1の送信を待たなくて
はならない。この様に、従来はランダムアクセスのスル
ープットが低いと言う欠点があった。
【0016】本発明の目的は、簡単な構成及び制御によ
りランダムアクセスのスループットが改善される移動通
信システム及びその装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記の課題は例えば図1
の構成により解決される。即ち、本発明(1)の移動通
信システムは、基地局装置と移動局装置とがDS−CD
MA方式により接続し、かつセル内の複数の移動局装置
が基地局装置のアクセスチャネルにランダムアクセスを
行う移動通信システムにおいて、チャネルアクセスに係
る複数の情報ユニットの内、第1の情報ユニットU1を
セル又はシステムに共通の拡散コードS0で拡散し、か
つ第2以降の情報ユニットU2〜U5を移動局装置毎の
異なる拡散コードC1/C2に切り替えて拡散し、送信
する移動局装置MS1,2と、上り多重信号を前記共通
の拡散コードS0及び必要に応じて移動局装置毎の異な
る拡散コードC1,C2で夫々に逆拡散する基地局装置
BS1とを備えるものである。
【0018】図において、MS1はチャネルアクセスに
係る複数の情報ユニットの内、第1の情報ユニットU1
をセル又はシステムに共通の拡散コードS0で拡散し、
かつ第2以降の情報ユニットU2〜U5を移動局装置毎
の異なる拡散コード(例えばC1)に切り替えて拡散
し、送信する。またMS2は、第1の情報ユニットU1
を前記共通の拡散コードS0で拡散し、かつ第2以降の
情報ユニットU2〜U5を移動局装置毎の異なる拡散コ
ード(例えばC2)に切り替えて拡散し、送信する。一
方、基地局装置BS1は上り多重信号を前記共通の拡散
コードS0及び必要に応じて移動局装置毎の異なる拡散
コードC1,C2で夫々に逆拡散する。
【0019】従って、MS1,2間でアクセスの競合が
生じるのは各第1の情報ユニットU1の送信タイミング
が重なった場合のみであり、このU1の送信タイミング
は全U1〜U5の送信タイミングに比べて十分に短いの
で、アクセスの競合が生じる確率は小さい。しかも、チ
ャネルアクセスに係る全情報を複数の情報ユニットに分
けることにより、特にランダムアクセスとなる第1の情
報ユニットU1については、これを必要最小限の情報長
とできる。これにより共通チャネルS0のフレーム長を
短くでき、又はフレーム内に沢山のスロットを設けられ
る。従って、アクセスの競合が生じる確率は更に小さく
なる。
【0020】一方、MS1,2の各第2以降の情報ユニ
ットU2〜U5については、必要に応じて設定されたM
S1,2毎の異なる拡散コードC1,C2により夫々並
列(同時)に逆拡散される。従って、MS1,2の初期
アクセスに競合が生じないばかりか、MS1,2の各全
情報ユニットU1〜U5の転送も速やかに終了する。か
くして、本発明(1)によれば、簡単な構成及び制御に
よりランダムアクセスのスループットが大幅に改善され
る。
【0021】好ましくは、本発明(2)においては、上
記本発明(1)において、例えば図5に示す如く、移動
局装置MS1は第1の情報ユニットU1に該移動局装置
MS1に固有の拡散コードL1の情報を搭載して送信す
ると共に、第2以降の情報ユニットU2〜U5を前記固
有の拡散コードL1(又はS0+L1)を使用して拡散
し、基地局装置BS1は前記第1の情報ユニットU1よ
り抽出した拡散コードL1(又はS0+L1)を使用し
て第2以降の情報ユニットU2〜U5を逆拡散する。
【0022】MS1に固有の拡散コードとは、例えばM
S1の電話番号等に対応して決められた固有の拡散コー
ドである。BS1はMS1の第2以降の情報ユニットU
2〜U5につきMS1に固有の拡散コードL1を使用す
るので、コードの割付や、割付コードのMS1への通知
等の手間が省けると共に、他のMS2との間で信号の衝
突が生じる可能性は無い。
【0023】また好ましくは、本発明(3)において
は、上記本発明(1)において、例えば図7に示す如
く、移動局装置MS1は第1の情報ユニットU1に該移
動局装置で生成した拡散コードX1の情報を搭載して送
信すると共に、第2以降の情報ユニットU2〜U5を前
記生成した拡散コードX1(又はS0+X1)を使用し
て拡散し、基地局装置BS1は前記第1の情報ユニット
U1より抽出した拡散コードX1(又はS0+X1)を
使用して第2以降の情報ユニットU2〜U5を逆拡散す
る。
【0024】従って、BS1ではコードの割付や、割付
コードのMS1への通知等の手間が省けると共に、MS
1,2は夫々独立(好ましくはランダム)に拡散コード
X1,X2を生成するので、MS1,2間で信号の衝突
が生じる可能性は極めて少ない。また好ましくは、本発
明(4)においては、上記本発明(1)において、例え
ば図9に示す如く、基地局装置BS1は第1の情報ユニ
ットU1の受信により第2以降の情報ユニットU2〜U
5の拡散コードY1を決定して移動局装置MS1に通知
し、移動局装置MS1は通知された拡散コ−ドY1(又
はS0+Y1)を使用して第2以降の情報ユニットU2
〜U5の拡散を行う。
【0025】従って、システムによるMS1,2につい
てのコードの登録管理や、MS1,2におけるコード発
生の手間が省け、制御が簡単になる。また好ましくは、
本発明(5)においては、上記本発明(1)において、
例えば図1に示す如く、基地局装置BS1は第1の情報
ユニットU1に対する第1の応答信号R1をセル又はシ
ステムに共通の拡散コードS0´で拡散し、かつ第2以
降の情報ユニットU2〜U5に対する第2以降の応答信
号R2〜R5を移動局装置MS1,2毎の異なる拡散コ
ードC1´,C2´で拡散し、移動局装置MS1,2は
前記第1の応答信号R1を前記セル又はシステムに共通
の拡散コードS0´で逆拡散し、かつ第2以降の応答信
号R2〜R5を前記移動局装置MS1/2毎の異なる拡
散コードC1´/C2´に切り替えて逆拡散する。
【0026】従って、上りアクセスチャネルのみなら
ず、下りアクセスチャネルについても本発明(1)と同
様の効果が得られる。また本発明(6)の移動局装置
は、例えば図1に示す如く、基地局装置と移動局装置と
がDS−CDMA方式により接続し、かつセル内の複数
の移動局装置が基地局装置のアクセスチャネルにランダ
ムアクセスを行う移動通信システムの前記移動局装置に
おいて、移動局装置MS1,2は、基地局装置BS1の
チャネルアクセスに係る複数の情報ユニットの内、第1
の情報ユニットU1をセル又はシステムに共通の拡散コ
ードS0で拡散し、かつ第2以降の情報ユニットU2〜
U5を移動局装置MS1/2毎の異なる拡散コードC1
/C2に切り替えて拡散し、送信するものである。
【0027】本発明(7)の基地局装置は、例えば図1
に示す如く、基地局装置と移動局装置とがDS−CDM
A方式により接続し、かつセル内の複数の移動局装置が
基地局装置のアクセスチャネルにランダムアクセスを行
う移動通信システムの前記基地局装置において、基地局
装置BS1は、移動局装置MS1,2からのチャネルア
クセスに係る複数の情報ユニットの内、第1の情報ユニ
ットU1をセル又はシステムに共通の拡散コードS0で
逆拡散し、かつ第2以降の情報ユニットU2〜U5を移
動局装置MS1,2毎の異なる拡散コードC1,C2で
夫々に逆拡散するものである。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。なお、全
図を通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとす
る。図2は実施の形態による基地局の一部構成を示す図
で、図において、ANTはアンテナ、CIRはサーキュ
レータ、RXは無線周波(RF)帯からベースバンド
(又は中間周波IF)信号RXSまでの受信部、DSP
Dは逆拡散部(2次復調部)、MIXはミキサ(乗積回
路)、SCGはショートコード発生部、LCGはロング
コード発生部、DEMはQPSK等による1次復調部、
CCNTはCDMAセルラ方式に基づき例えば図4/図
6/図8のアクセスチャネルに対するランダムアクセス
通信制御等を行う通信制御部、MODはQPSK等によ
る1次変調部、SPDは拡散部(2次変調部)、+は信
号多重回路(信号加算回路)、TXはベースバンド(又
は中間周波IF)信号TXSからRF帯までの送信部で
ある。
【0029】この図はCDMA基地局間非同期セルラ方
式におけるアクセス(制御)チャネルの構成を示してい
る。上り(MS→BS)のアクセスチャネルは最大(n
+1)本あり、上りCCH0はセル又はシステム(網)
に共通アクセスチャネル、上りCCH1〜CCHnはM
S毎に異なる個別アクセスチャネルである。上りCCH
0は常時使用され、上りCCH1〜CCHnは必要に応
じて使用される。
【0030】逆拡散部DSPDのSCGにはCCNTよ
りセル内又はシステムで共通のショートコードS0が設
定され、対応する逆拡散符号レプリカ(例えばシンボル
周期のもの)を生成する。また各LCGには必要に応じ
て各チャネルに固有(チャネル毎に異なる意味)のロン
グコードL1〜Lnが設定され、対応する逆拡散符号レ
プリカ(例えばフレーム周期以上のもの)を生成する。
また、この例では上りCCH0にはLCGが無いので、
上りCCH0の受信信号はショートコードS0のみで逆
拡散され、DEMで1次復調される。他の上りCCH1
〜CCHnの受信信号はショートコードS0及びロング
コードL1〜Lnで夫々に二重逆拡散され、各DEMで
1次復調される。
【0031】拡散部SPDの構成も同様である。但し、
下りCCH0にはSCGがあり、下りCCH0の送信信
号はセル内又はシステムで共通のショートコードS0´
(≠S0)及び基地局BS1に固有(セル間又はセクタ
間で異なる)のロングコードL0´で二重拡散される。
下りCCH0は常時使用され、下りCCH1〜CCHn
は必要に応じて使用される。
【0032】通信制御部CCNTは、上りアクセスチャ
ネルの受信情報を解析して、下りアクセスチャネルに必
要な応答を返送する。その際には、まず共通アクセスチ
ャネルCCH0が使用され、必要に応じて個別アクセス
チャネルCCH1〜CCHnが割り付けられる。図3は
実施の形態による移動機の一部構成を示す図である。
【0033】移動機の構成は基本的には図2の基地局の
構成と同様で良い。但し、ハードウエアチャネルは上り
下りとも各1本としている。またCCNTはCDMAセ
ルラ方式に基づき例えば図4/図6/図8のランダムア
クセスに関する通信制御等を行う。同期化部は図11
(B),図12で述べたと同様の方法で最寄りの基地局
(とまり木)の検出及び初期同期化を行う。この初期同
期化は、セル間で共通(又は基地局BS1に固有)のシ
ョートコードS0´及び基地局BS1に固有(セル間で
異なる)のロングコードL0´を使用して行われる。
【0034】拡散部SPDはセル間で共通(又は基地局
BS1に固有)のショートコードS0のみで拡散する場
合と、該ショートコードS0と例えば自局に固有(又は
割り当てられた)のロングコードL1を使用して二重拡
散する場合とがある。このため、SPDのLCGはCC
NTからの制御信号CDSにより拡散符号レプリカ(P
N系列等)の生成を付勢/消勢可能になっている。
【0035】図4は第1の実施の形態によるランダムア
クセス方式のフローチャートで、各移動機MS1,MS
2が夫々自局に固有のロングコードL1,L2を有する
場合を示している。ステップS11では、MS1は送信
すべき最初の情報ユニットU1に該MS1に固有のロン
グコードL1を搭載する。このロングコードL1はPN
系列L1そのものでも良いが、その生成多項式(初期値
を含む)L1、又はBS1が自己の保持するコードセッ
トの中からPN系列L1を読み出せるような参照情報L
1でも良い。この様なロングコードL1は例えばMS1
の電話番号に対応して予め登録(決定)されている。
【0036】次に、MS1は上り共通CCH0の任意の
フレームタイミングに情報ユニットU1を送信(即ち、
ランダムアクセス)する。その際には、好ましくは、ロ
ングコードL1を単独で、又は他の情報と共にブロック
符号化、又は畳み込み符号化して誤り訂正可能となし、
また必要ならCRC(Cyclic Redundancy Check) 符号を
付加して送信する。この情報ユニットU1は、システム
に共通のショートコードS0、又は予めBS1より報知
情報等で知らされたBS1に固有のショートコードS0
のみで拡散される。
【0037】一方BS1は、ステップS31で上り共通
CCH0の受信を待っており、MS1からの情報ユニッ
トU1を受信したことにより、ステップS32で必要な
受信処理を行う。図示しないが、受信が異常の場合はB
S1の下り共通CCH0(S0´+L0´で二重拡散)
に信号非受信Nを返送する。又は何もしない。受信が異
常の場合とは、例えばMS1とMS3(不図示)の最初
の情報ユニットU1が衝突した様な場合である。この場
合のMS1,MS3は夫々にランダム遅延の後、再度ア
クセスを行う。
【0038】また受信が正常の場合は、例えば空き上り
個別CCH1を捕捉し、該CCH1にMS1よりU1で
知らされたロングコードL1を設定する。好ましくは、
同時に空き下り個別CCH1を捕捉し、該CCH1に前
記ロングコードL1に対応するショートコードS1を設
定する。そして、下り共通CCH0(S0´+L0´)
にACKを返送する。このACKの中には、上記受信し
たロングコードL1の情報、及び必要なら信号受信R、
部分エコーPE、更に必要なら下り個別CCH1のショ
ートコードS1の情報が含まれる。但し、従来のTDM
A方式とは異なり、次スロット(この例では次フレー
ム)の送信許可I/禁止Bを表すような通信制御情報は
含まれない。これは以下に述べる如く、最初のランダム
アクセスに成功したMS1については次フレーム以降の
通信の競合は生じないからである。
【0039】MS1は、BS1よりACKを受信したこ
とにより、拡散部SPDのLCGを付勢し、かつ必要な
ら逆拡散部DSPDのSCGにショートコードS1をセ
ットする。そして、第2以降の各情報ユニットU2〜U
5を前記BS1又はシステムに共通のショートコードS
0とMS1に固有のロングコードL1とにより二重拡散
して送信する。この第2以降の各情報ユニットU2〜U
5はBS1の上り個別CCH1で受信・復調され、CC
NTに受け取られる。CCNTは必要ならその応答を下
り個別CCH1(S1+L0´)に返送する。
【0040】こうして、BS1の上り共通CCH0は僅
かに1フレーム分だけMS1により使用(占有)された
が、次フレームからは他の移動機からの情報ユニットU
1(即ち、ランダムアクセス)を受信可能である。ステ
ップS21では、MS2は送信すべき最初の情報ユニッ
トU1に該MS2に固有のロングコードL2を搭載し、
これを上り共通CCH0の任意のフレームタイミングに
送信(即ち、ランダムアクセス)する。
【0041】一方BS1は、ステップS33で上り共通
CCH0の受信を待っており、MS2からの情報ユニッ
トU1を受信したことにより、ステップS34で必要な
受信処理を行う。受信正常の場合は、上記と同様にして
一対の空き個別CCH2の捕捉と、ロングコードL2、
ショートコードS2の設定を行う。そして、下り共通C
CH0(S0´+L0´)にACKを返送する。このA
CKの中には、上記受信したロングコードL2の情報、
及び必要なら信号受信R、部分エコーPE、更に必要な
ら下り個別CCH2のショートコードS2の情報が含ま
れる。
【0042】MS2は、BS1よりACKを受信したこ
とにより、拡散部SPDのLCGを付勢し、かつ必要な
ら逆拡散部DSPDのSCGにショートコードS2をセ
ットする。そして、第2以降の各情報ユニットU2〜U
5を前記BS1又はシステムに共通のショートコードS
0とMS2に固有のロングコードL2とにより二重拡散
して送信する。この第2以降の各情報ユニットU2〜U
5はBS1の上り個別CCH2で受信・復調され、CC
NTに受け取られる。CCNTは必要ならその応答を下
り個別CCH2(S2+L0´)に返送する。
【0043】図5は第1の実施の形態によるランダムア
クセス方式のタイミングチャートを示している。BS1
では、MS1,2が上り共通CCH0の同一フレームに
最初のランダムアクセス(即ち、第1の情報ユニットU
1の送信)を行った時のみ衝突が起こり、それ以外は衝
突が起こらない。従って、多数の移動機が上り共通CC
H0を有効に利用できる。
【0044】しかも、チャネルアクセスに必要な全情報
を複数の情報ユニットU1〜U5に分けることにより、
特にランダムアクセスとなる第1の情報ユニットU1に
ついては、これを必要最小限の情報長とできる。これに
より共通チャネルCCH0のフレーム長を短くでき、又
はフレーム内に沢山のスロットを設けられる。従って、
アクセスの競合が生じる確率は更に小さくなる。
【0045】また第2以降の各情報ユニットU2〜U5
は各個別アクセスチャネルCCH1,CCH2を介して
同時に伝送できるのでBSアクセスのスループットが大
幅に改善される。またBS1は必要な個別アクセスチャ
ネルのみ使用するので電力の節約となると共に、空き個
別アクセスチャネル(ハードウエア)をコード設定のみ
で通信チャネルに使用することも可能であり、BS1の
チャネル使用効率が大幅に改善される。
【0046】またBS1はMS1/2がU1で夫々通知
したMS1/2に固有のロングコードL1/L2を使用
するので、コードの割付や、割付コードの移動機への通
知の手間が省け、制御が簡単になる。図6は第2の実施
の形態によるランダムアクセス方式のフローチャート
で、各移動機MS1,MS2が夫々自局用のコードX
1,X2を任意(ランダム)に生成する場合を示してい
る。
【0047】ステップS11では、MS1は自局用のコ
ードX1をランダムに生成(又は選択)し、これを送信
すべき最初の情報ユニットU1に搭載する。このコード
X1はPN系列X1そのものでも良いが、その生成多項
式X1、又はBS1が保持するコードセットの中からP
N系列X1を読み出せるような参照情報X1でも良い。
【0048】コードX1がPN系列X1そのものの場合
は、該PN系列X1はショートコード(直交Gold符
号等)より長くフレーム周期のロングコードよりも短い
周期を有しており、よって情報量が少なく、BS1に伝
送容易となっている。またMS1は自局用のコードX1
をランダムに生成(又は選択)するので、同一セル内で
他のMS2がランダムに生成(又は選択)するコードX
2と同一になる可能性は極めて少ない。一方、網側では
MS1,2毎に固有のコード等を予め登録し、管理する
必要が無いので、網側の運用負担が大幅に軽減される。
【0049】次に、MS1は情報ユニットU1を上り共
通CCH0(S0)の任意のフレームタイミングに送信
する。その際には、好ましくは、コードX1を単独で、
又は他の情報と共にブロック符号化、又は畳み込み符号
化して誤り訂正可能となし、また必要ならCRC符号を
付加して送信する。コードX1がPN系列X1そのもの
の場合は、符号長が比較的短いのでBCH符号等の誤り
訂正符号化をしても膨大な情報量とはならない。またB
S1の側で受信PN系列X1の誤り訂正をすれば、BS
1で信号非受信Nとなる機会も大幅に減少し、ランダム
アクセスのスループットが更に向上する。
【0050】一方BS1は、ステップS31で上り共通
CCH0の受信を待っており、MS1からの情報ユニッ
トU1を受信したことにより、ステップS32で必要な
受信処理を行う。受信が正常の場合は、例えば空き上り
個別CCH1を捕捉し、該上り個別CCH1にU1で知
らされたコードX1を設定する。好ましくは、同時に空
き下り個別CCH1を捕捉し、該下り個別CCH1にシ
ョートコードS1を設定する。そして、下り共通CCH
0(S0´+L0´)にACKを返送する。このACK
の中には、上記受信したコードX1の情報、及び必要な
ら信号受信R、部分エコーPE、更に必要なら下り個別
CCH1のショートコードS1の情報が含まれる。
【0051】MS1は、BS1よりACKを受信したこ
とにより、拡散部SPDのLCGを付勢し、かつ必要な
ら逆拡散部DSPDのSCGにショートコードS1をセ
ットする。そして、第2以降の各情報ユニットU2〜U
5をBS1又はシステムに共通のショートコードS0と
MS1に固有のショートコードX1とにより二重拡散し
て送信する。この第2以降の各情報ユニットU2〜U5
はBS1の上り個別CCH1で受信・復調され、CCN
Tに受け取られる。CCNTは必要ならその応答を下り
個別CCH1(S1+L0´)に返送する。
【0052】ステップS21では、MS2は自局用のコ
ードX2をランダムに生成(又は選択)すると共に、こ
れを送信すべき最初の情報ユニットU1に搭載し、かつ
上り共通CCH0の任意のフレームタイミングに送信す
る。BS1は、ステップS33で上り共通CCH0の受
信を待っており、MS2からの情報ユニットU1を受信
したことにより、ステップS34で必要な受信処理を行
う。受信が正常の場合は、例えば空き上り個別CCH2
を捕捉し、該CCH2にU1で知らされたコードX2を
設定する。好ましくは、同時に空き下り個別CCH2を
捕捉し、該CCH2にショートコードS2を設定する。
そして、下り共通CCH0(S0´+L0´)にACK
を返送する。このACKの中には、上記受信したコード
X2の情報、及び必要なら信号受信R、部分エコーP
E、更に必要なら下り個別CCH2のショートコードS
2の情報が含まれる。
【0053】MS2は、BS1よりACKを受信したこ
とにより、拡散部SPDのLCGを付勢し、かつ必要な
ら逆拡散部DSPDのSCGにショートコードS2をセ
ットする。そして、第2以降の各情報ユニットU2〜U
5を前記BS1又はシステムに共通のショートコードS
0とMS2に固有のコードX2とにより二重拡散して送
信する。この第2以降の各情報ユニットU2〜U5はB
S1の上り個別CCH2で受信・復調され、CCNTに
受け取られる。CCNTは必要ならその応答を下り個別
CCH2(S2+L0´)に返送する。
【0054】なお、上記MS1,2は第2以降の情報ユ
ニットU2〜U5をS0+Xi(i=1,2,…)で二
重拡散したが、コードXi(i=1,2,…)のみで拡
散するようにシステムを構成しても良い。図7は第2の
実施の形態によるランダムアクセス方式のタイミングチ
ャートを示している。
【0055】上記と同様に、BS1ではMS1,2が上
り共通CCH0の同一フレームに最初のランダムアクセ
スを行った時のみ衝突が起こり、それ以外は衝突が起こ
らない。従って、多数の移動機が上り共通CCH0を有
効に利用できる。またBS1はMS1,2がランダムに
生成(又は選択)したコードX1,X2を使用するの
で、BS1によるコードの割付や、割付コードのMS
1,2への通知等の手間が省け、制御が簡単になる。
【0056】しかも、コードX1,X2は同一セル内で
独立(ランダム)に生成されるので、コードX1,X2
の種類が有限であっても、衝突の生じる可能性は極めて
少ない。一方、他のセルでも各移動機は自局のコードを
ランダムに生成(又は選択)できるので、有限のコード
のセットをシステム全体で有効に活用できる。図8は第
3の実施の形態によるランダムアクセス方式のフローチ
ャートで、基地局BS1が各移動機MS1,2用のロン
グコードY1,Y2を決定し、これらをMS1,2に通
知する場合を示している。
【0057】MS1は最初の情報ユニットU1を上り共
通CCH0の任意のフレームタイミングに送信する。こ
の情報ユニットU1は、システムで共通のショートコー
ドS0、又は予めBS1より報知情報等で知らされたB
S1に固有のショートコードS0のみで拡散される。一
方BS1は、ステップS31で上り共通CCH0の受信
を待っており、MS1からの情報ユニットU1を受信し
たことにより、ステップS32で必要な受信処理を行
う。受信が正常の場合は、例えば空き上り個別CCH1
を捕捉し、かつ空きロングコードY1を捕捉してこれを
上り個別CCH1に設定する。好ましくは、同時に空き
下り個別CCH1を捕捉し、かつ前記捕捉したY1に対
応する(対となす)ショートコードS1捕捉してこれを
下り個別CCH1に設定する。そして、下り共通CCH
0(S0´+L0´)を介してACKを返送する。この
ACKの中には、上記BS1がMS1に割り当てたロン
グコードY1の情報、及び必要なら信号受信R、部分エ
コーPE、更に必要なら下り個別CCH1のショートコ
ードS1の情報が含まれる。
【0058】MS1は、BS1よりACKを受信したこ
とにより、拡散部SPDのLCGを付勢し、該LCGに
BS1より知らされたロングコードY1をセットする。
かつ必要なら逆拡散部DSPDのSCGにショートコー
ドS1をセットする。そして、第2以降の各情報ユニッ
トU2〜U5を前記BS1又はシステムに共通のショー
トコードS0とMS1に固有のロングコードY1とによ
り二重拡散して送信する。この第2以降の各情報ユニッ
トはBS1の上り個別CCH1で受信・復調され、CC
NTに受け取られる。CCNTは必要ならその応答を下
り個別CCH1(S1+L0´)に返送する。
【0059】ステップS21では、MS2は最初の情報
ユニットU1を上り共通CCH0(S0)の任意のフレ
ームタイミングに送信する。BS1は、ステップS33
で上り共通CCH0の受信を待っており、MS2からの
情報ユニットU1を受信したことにより、ステップS3
4で必要な受信処理を行う。受信が正常の場合は、例え
ば空き上り個別CCH2を捕捉し、かつ空きロングコー
ドY2を捕捉してこれを上り個別CCH2に設定する。
好ましくは、同時に空き下り個別CCH2を捕捉し、か
つ空きショートコードS2を捕捉して該下り個別CCH
2にS2を設定する。そして、下り共通CCH0(S0
´+L0´)にACKを返送する。このACKの中に
は、上記BS1がMS2に割り当てたロングコードY2
の情報、及び必要なら信号受信R、部分エコーPE、更
に必要なら下り個別CCH2のショートコードS2の情
報が含まれる。
【0060】MS2は、BS1よりACKを受信したこ
とにより、拡散部SPDのLCGを付勢し、該LCGに
BS1より知らされたロングコードY2をセットする。
かつ必要なら逆拡散部DSPDのSCGにショートコー
ドS2をセットする。そして、第2以降の各情報ユニッ
トU2〜U5を前記BS1又はシステムに共通のショー
トコードS0とMS2に固有のロングコードY2とによ
り二重拡散して送信する。この第2以降の各情報ユニッ
トU2〜U5はBS1の上り個別CCH2で受信・復調
され、CCNTに受け取られる。CCNTは必要ならそ
の応答を下り個別CCH2(S2+L0´)に返送す
る。
【0061】なお、上記MS1,2は第2以降の情報ユ
ニットをS0+Yi(i=1,2,…)で二重拡散した
が、コードYi(i=1,2,…)のみで拡散するよう
にシステムを構成しても良い。図9は第3の実施の形態
によるランダムアクセス方式のタイミングチャートを示
している。
【0062】BS1ではMS1,2が上り共通CCH0
の同一フレームに最初のランダムアクセスを行った時の
み衝突が起こり、それ以外は衝突が起こらない。従っ
て、多数の移動機が上り共通CCH0を有効に利用でき
る。また、MS1,2はBS1が割り当てたロングコー
ドY1,Y2等を使用するので、MS1,2におけるコ
ードの発生や管理等の手間が省け、制御が簡単になる。
【0063】なお、上記各実施の形態では単一周波数を
使用する移動通信システムの場合を述べたが、本発明は
複数の周波数を使用する移動通信システムにも適用でき
る。また、上記本発明に好適なる複数の実施の形態を述
べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で、各部の構
成、制御、及びこれらの組合せの様々な変更が行えるこ
とは言うまでも無い。
【0064】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、チャネ
ルアクセスに係る上り第1の情報ユニットだけをセル又
はシステムに共通の同一コードで拡散し、かつ第2以降
の情報ユニットは移動機毎に異なるコードで拡散するこ
とにより、ランダムアクセスのスループットが大幅に改
善され、CDMA方式による通信サービスの改善に寄与
するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明する図である。
【図2】実施の形態による基地局の一部構成を示す図で
ある。
【図3】実施の形態による移動機の一部構成を示す図で
ある。
【図4】第1の実施の形態によるランダムアクセス方式
のフローチャートである。
【図5】第1の実施の形態によるランダムアクセス方式
のタイミングチャートである。
【図6】第2の実施の形態によるランダムアクセス方式
のフローチャートである。
【図7】第2の実施の形態によるランダムアクセス方式
のタイミングチャートである。
【図8】第3の実施の形態によるランダムアクセス方式
のフローチャートである。
【図9】第3の実施の形態によるランダムアクセス方式
のタイミングチャートである。
【図10】従来技術を説明する図(1)である。
【図11】従来技術を説明する図(2)である。
【図12】従来技術を説明する図(3)である。
【図13】従来技術を説明する図(4)である。
【符号の説明】
ANT アンテナ BS 基地局 CCNT 通信制御部 CIR サーキュレータ DEM 1次復調部 DSPD 逆拡散部 LCG ロングコード発生部 MIX ミキサ MOD 1次変調部 MS 移動機 RX 受信部 SCG ショートコード発生部 SPD 拡散部 TX 送信部 + 信号多重回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川端 和生 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 大渕 一央 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 岩元 浩昭 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 田島 喜晴 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 矢野 哲也 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基地局装置と移動局装置とがDS−CD
    MA方式により接続し、かつセル内の複数の移動局装置
    が基地局装置のアクセスチャネルにランダムアクセスを
    行う移動通信システムにおいて、 チャネルアクセスに係る複数の情報ユニットの内、第1
    の情報ユニットをセル又はシステムに共通の拡散コード
    で拡散し、かつ第2以降の情報ユニットを移動局装置毎
    の異なる拡散コードに切り替えて拡散し、送信する移動
    局装置と、 上り多重信号を前記共通の拡散コード及び必要に応じて
    移動局装置毎の異なる拡散コードで夫々に逆拡散する基
    地局装置とを備えることを特徴とする移動通信システ
    ム。
  2. 【請求項2】 移動局装置は第1の情報ユニットに該移
    動局装置に固有の拡散コードの情報を搭載して送信する
    と共に、第2以降の情報ユニットを前記固有の拡散コー
    ドを使用して拡散し、基地局装置は前記第1の情報ユニ
    ットより抽出した拡散コードを使用して第2以降の情報
    ユニットを逆拡散することを特徴とする請求項1の移動
    通信システム。
  3. 【請求項3】 移動局装置は第1の情報ユニットに該移
    動局装置で生成した拡散コードの情報を搭載して送信す
    ると共に、第2以降の情報ユニットを前記生成した拡散
    コードを使用して拡散し、基地局装置は前記第1の情報
    ユニットより抽出した拡散コードを使用して第2以降の
    情報ユニットを逆拡散することを特徴とする請求項1の
    移動通信システム。
  4. 【請求項4】 基地局装置は第1の情報ユニットの受信
    により第2以降の情報ユニットの拡散コードを決定して
    移動局装置に通知し、移動局装置は通知された拡散コ−
    ドを使用して第2以降の情報ユニットの拡散を行うこと
    を特徴とする請求項1の移動通信システム。
  5. 【請求項5】 基地局装置は第1の情報ユニットに対す
    る第1の応答信号をセル又はシステムに共通の拡散コー
    ドで拡散し、かつ第2以降の情報ユニットに対する第2
    以降の応答信号を移動局装置毎の異なる拡散コードで拡
    散し、移動局装置は前記第1の応答信号を前記セル又は
    システムに共通の拡散コードで逆拡散し、かつ第2以降
    の応答信号を前記移動局装置毎の異なる拡散コードに切
    り替えて逆拡散することを特徴とする請求項1の移動通
    信システム。
  6. 【請求項6】 基地局装置と移動局装置とがDS−CD
    MA方式により接続し、かつセル内の複数の移動局装置
    が基地局装置のアクセスチャネルにランダムアクセスを
    行う移動通信システムの前記移動局装置において、 基地局装置のチャネルアクセスに係る複数の情報ユニッ
    トの内、第1の情報ユニットをセル又はシステムに共通
    の拡散コードで拡散し、かつ第2以降の情報ユニットを
    移動局装置毎の異なる拡散コードに切り替えて拡散し、
    送信することを特徴とする移動局装置。
  7. 【請求項7】 基地局装置と移動局装置とがDS−CD
    MA方式により接続し、かつセル内の複数の移動局装置
    が基地局装置のアクセスチャネルにランダムアクセスを
    行う移動通信システムの前記基地局装置において、 移動局装置からのチャネルアクセスに係る複数の情報ユ
    ニットの内、第1の情報ユニットをセル又はシステムに
    共通の拡散コードで逆拡散し、かつ第2以降の情報ユニ
    ットを移動局装置毎の異なる拡散コードで夫々に逆拡散
    することを特徴とする基地局装置。
JP8276726A 1996-10-18 1996-10-18 移動通信システム及びその装置 Withdrawn JPH10126379A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6519238B1 (en) 1998-06-05 2003-02-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Transmission apparatus and base station apparatus using the same
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