(57)【要約】【課題】  高レートパケットデータおよび低遅延データ伝送のための方法および装置。【解決手段】  無線通信システム（５０）において、パケットデータおよび低遅延データの伝送を組み合わせるための方法。一実施例では、並列シグナリングチャネルがパケットデータの目標受信者を示してメッセージを受信機（５６、５８、６０）に与える。このメッセージはまた、パケットデータ伝送のために使用される伝送チャネルを識別する。それぞれの受信機はそこで、メッセージが受信機を目標受信者として識別する場合のみパケットを選択的に復号する。バッファに保存されたデータパケットは、もしも目標受信者が他の移動ユニットであれば無視される。一実施例では、メッセージは並列チャネル上に、データパケットと同時に送出される。一実施例では、メッセージは高レートパケットデータ伝送の中にパンクチャされる。【選択図】    図８
2010016839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の伝送チャネル上へのパケットデータおよび低遅延データの伝送のために動作する無線通信システムであって、システムは、
複数の伝送チャネル内のチャネルの第１のセットと、なおこのチャネルの第１のセットは、パケットデータ伝送に割り当てられており、そしてパケットデータはフレーム内に送信され、
複数の伝送チャネル内のチャネルの第２のセットと、なおこのチャネルの第２のセットは、低遅延データ伝送に割り当てられ、そして、
複数の伝送チャネル内のシグナリングチャネルとを含み、なおこのシグナリングチャネルは、メッセージ伝送に割り当てられ、ここでそれぞれのメッセージはパケットデータの目標受信者を識別するシステム。
【請求項２】
第１のメッセージは、組み合わせられた第１のパケットデータフレームと同時にシグナリングチャネル上に送信され、そして第１のメッセージは、第１のパケットデータフレームと組み合わせられた第１のパケットデータ目標受信者を識別する請求項１の無線通信システム。
【請求項３】
第１のメッセージは、第１のパケットデータの伝送に割り当てられたチャネルの第１のセットのサブセットを識別する請求項１の無線通信システム。
【請求項４】
第１のメッセージは、第１のパケットデータの伝送のために使用される符号化体系を識別する請求項１の無線通信システム。
【請求項５】
チャネルの第１のセットの少なくとも一つを経由して、パケットデータを受信し、そしてシグナリングチャネルを経由してメッセージを受信するために動作する無線装置であって、該無線装置は
チャネルの第１のセットの少なくとも一つを経由して受信されたパケットデータを保存するために動作するバッファと、
バッファと結合された処理装置と、なお処理装置は受信されたメッセージから目標受信者を決定するために動作し、そして
処理装置と結合された復号器とを含む、なお復号器は無線装置が目標受信者である場合には受信されたデータパケットを復号し、そして無線装置が目標受信者でない場合にはデータパケットを無視するために動作する請求項１のシステム内で動作する無線装置。
【請求項６】
目標受信者情報は複数の受信者を識別することが可能な請求項５の無線装置。
【請求項７】
さらに、処理装置と結合したメモリ保存デバイスを含む、なおメモリ保存デバイスは復号器を制御するために動作する計算機により読出し可能な命令を保存する請求項６の無線装置。
【請求項８】
無線通信システムにおいて、なおシステムは複数の伝送チャネル上へのパケットデータ伝送および低遅延データ伝送をサポートし、
一組のパケットデータチャネルを経由してパケットデータを送信し、そして
シグナリングチャネルを経由してパケットデータと組み合わせられた制御情報を送信することを含む、なおここでシグナリングチャネルはパケットデータチャネルの組み合わせと分離しており、そしてここで制御情報は組み合わせられたパケットデータの目標受信者を識別する方法。
【請求項９】
制御情報はさらにパケットデータのための符号化体系を識別する請求項８の方法。
【請求項１０】
さらに、複数の移動ユニットからデータ要求を受信し、そして
データ要求に従って伝送組み入れを決定することを含む請求項９の方法。
【請求項１１】
複数の移動ユニットのそれぞれに対する優先レベルを割り当て、そして
優先レベルに基づいて複数の移動ユニットの中へのトラフィック組み入れを決定する請求項１０の方法。
【請求項１２】
高い優先度は、複数の移動ユニットの他のものよりもより少ない干渉を経験する移動ユニットに与えられる請求項１１の方法。
【請求項１３】
第１のチャネル組み合わせの少なくとも一つを経由して、パケットデータを受信するために動作する無線装置であって、この無線装置は、シグナリングチャネルを経由してメッセージを受信し、そして受信されたメッセージから目標受信者情報および符号化情報を決定するために動作する処理装置と、
目標受信者情報および符号化情報に従ってデータレートを計算するために動作するデータレート決定ユニットとを含む装置。
【請求項１４】
装置は、高レートパケットデータ伝送および低遅延データ伝送をサポートする無線通信システム内で動作する請求項１３の装置。
【請求項１５】
さらに、処理装置と結合したバッファと、なおバッファは第１のチャネル組み合わせの少なくとも一つを経由して受信されたパケットデータを保存するために動作し、
処理装置と結合した復号器とを含む、なお復号器は無線装置が目標受信者である場合には受信されたデータパケットを復号し、受信装置が目標受信者でない場合にはデータパケットを無視するよう動作する請求項１３の装置。
【請求項１６】
目標受信者情報は複数の目標受信者を識別する請求項１３の装置。
【請求項１７】
符号化情報は送信機によってあらかじめ設定され、そしてパケットデータを符号化するのに使用され、
装置はさらに処理装置と結合した復号器を含む、なお復号器は受信されたパケットデータを復号するために符号化情報に応答可能である請求項１３の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、米国特許出願である“高レートパケットデータ伝送のための方法および装置”と題され、１９９７年１１月３日に出願され、そして、本発明の譲渡人に譲渡され、この結果本発明の中に参照によって明確に組み込まれる、米国特許出願番号０８／９６３，３８６に、そして、“高レートパケットデータ無線通信システムにおけるデータレート決定のための方法および装置”と題され、共に同時に出願され、そして本発明の譲渡人に譲渡され、この結果本発明の中に参照によって明確に組み込まれる、米国特許出願番号０９／６９７，３７２に関連する。
【０００２】
［分野］
本発明は、無線データ通信に関する。とくに本発明は、無線通信システムにおける、高速パケットデータおよび低遅延データ伝送のための、新規なそして改善された方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
［背景］
無線データ伝送に対する要求の増加、および無線通信技術を通して利用可能なサービスの拡大は、特有のデータサービスの開発に至ってきている。このようなサービスの一つは、高データレート（ＨＤＲ：High Data Rate）として参照される。典型的なＨＤＲ形システムは、“ＨＡＩ標準”として参照される“ＴＬ８０-５４４２１-１  ＨＤＲエアインタフェース標準”の中に提案されている。一般にＨＤＲは、無線通信システムにおいてデータのパケットを送信する効率的な方法を与える。困難性は、音声およびパケットデータサービスの両者を必要とする応用において生じる。音声システムは、音声通信が相互的でありそしてその結果リアルタイムに処理されることから、低遅延データシステムと見なされる。他の低遅延データシステムは、ビデオ、マルチメディア、およびその他のリアルタイムデータシステムを含む。ＨＤＲシステムは音声通信用として設計されていないが、ＨＤＲシステムにおける基地局は、一時にただ一つの移動ユーザにデータを送出しながら種々の移動ユーザを巡回するために、むしろデータ伝送を最適化するように設計されている。巡回は伝送プロセスに遅延を招来する。このような遅延は、情報がリアルタイムで使用されないことからデータ伝送にとっては許容可能である。対照的に、巡回遅延は音声通信にとっては容認できない。
【０００４】
音声情報などの低遅延データとともに高速パケットデータ情報を送信するための、組み合わせシステムに対するニーズが存在する。さらに、このような組み合わせシステムにおける高パケットデータレート情報のために、データレートを決定する方法に対するニーズが存在する。
【発明の概要】
【０００５】
開示された実施例は、無線通信システムにおける高パケットデータレートおよび低遅延データ伝送のための、新規なそして改善された方法を与える。一つの実施例においては、無線通信システムにおける基地局は、高い優先度をもって効率的にまず低遅延データを設定しそしてそこで、低遅延データに対応した後に利用可能な電力に従って、パケットデータサービスを組み入れする。パケットデータサービスは一度に一つの移動ユーザにパケットデータを送信する。代わりの実施例は、利用可能な電力を複数のユーザ間に分割して、一度に複数の移動ユーザにパケットデータを与えるかも知れない。与えられた時刻において、一つのユーザがチャネルの品質に基づいて、目標受信者(target recipient)として選定される。基地局はパイロットチャネル電力に対する利用可能な電力の比を決定し、この比を選定された移動ユーザに与える。この比は“トラフィック対パイロット：Traffic-to-Pilot”比あるいは“Ｔ／Ｐ”比として参照される。移動ユーザはこの比をデータレートの計算に使用し、そしてこの情報を基地局に返送する。
【０００６】
一つの実施例においては、基地局は“放送対パイロット：Broadcast-to-Pilot”比すなわち“Ｂ／Ｐ”比を移動ユーザに与える。ここでこの比は、放送電力すなわち基地局の利用可能な全送信電力、およびパイロット電力すなわちそのパイロットチャネルに対して使用される放送電力の一部の電力を考慮に入れている。 移動ユーザは、標準化されたデータレートを基地局から要求するために決定する。ここで、標準化されたデータレートはＢ／Ｐの関数である。標準化されたデータレートは基地局に送出され、そして適切なデータレートに関する決定が行われる。データレート選定はそこで、移動ユーザに送出される。
【０００７】
典型的実施例においては、Ｔ／Ｐ比情報を移動ユーザに与えるのに、並列シグナリングチャネルが用いられる。並列シグナリングチャネルは、別々の搬送周波数あるいは、別々のチャネルを発生するための種々の方法の、任意のものによって実現することができる。
【０００８】
他の実施例によれば、Ｔ／Ｐ比はパケットデータトラフィックチャネルを経由して与えられる。ここでＴ／Ｐ比は、データのパケットのヘッダの中に含まれ、あるいはパケットデータとともに連続的に与えられる。代わりの実施例は、パイロットチャネルのＳＮＲに基づいてトラフィックチャネルのＳＮＲを推定するための、他の基準を実現することができる。ここで基準は、データレートの決定のために移動ユーザに与えられる。移動ユーザは、決定されたデータレートあるいはそれ以下での伝送を要求する。一つの観点においては、パケットデータおよび低遅延データを複数の伝送チャネルへ伝送するために動作する無線通信システムは、複数の伝送チャネルの中の第１のチャネル組み合わせと、なおこの第１のチャネル組み合わせはパケットデータ伝送に割り当てられており、そしてパケットデータはフレーム内で送信されており、複数の伝送チャネルの中の第２のチャネル組み合わせと、なおこの第２のチャネル組み合わせは低遅延データ伝送に割り当てられており、複数の伝送チャネルの中の信号チャネルと、なおこの信号チャネルはメッセージ伝送に割り当てられており、ここでそれぞれのメッセージはパケットデータ目標受信者を識別している、を含む。
【０００９】
一つの観点によれば、複数の伝送チャネル上へのパケットデータ伝送および低遅延データ伝送をサポートしている無線通信システムにおいて、方法は、一組のパケットデータチャネルを経由してパケットデータを送信すること、そして、シグナリングチャネルを経由してパケットデータと組み合わせられた制御情報を送信することを含む。ここで、シグナリングチャネルは一組のパケットデータチャネルから分離されており、そしてここで、制御情報は組み合わせられたパケットデータの目標受信者を識別している。
【００１０】
他の観点によれば、無線装置は第１のチャネル組み合わせの少なくとも一つを経由して、パケットデータを受信するように動作し、なおこの無線装置はシグナリングチャネルを経由してメッセージを受信し、そして受信されたメッセージからの目標受信者情報および符号化情報を決定するように動作する処理装置、および目標受信者情報および符号化情報に従ってデータレートを計算するように動作するデータレート決定ユニットを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、高データレート（ＨＤＲ）プロトコル無線通信システムに関する一つの実施例を、ブロック線図形式で説明している。
【図２】図２は、図１のようなＨＤＲシステムの動作を述べている状態線図を説明している。
【図３】図３は、図１のようなＨＤＲ無線通信システムの中の複数のパケットデータユーザに関する使用パターンを、図の形式で説明している。
【図４】図４は、図１のようなＨＤＲ無線通信システムの中のユーザによって受信された電力を、図の形式で説明している。
【図５】図５は、一つの実施例に従って、低遅延データユーザを含んでいるＨＤＲ無線通信システムを、ブロック線図形式で説明している。
【図６】図６は、種々の実施例に従って、ＨＤＲ無線通信システムの中のユーザによって受信された電力を、図の形式で説明している。
【図７】図７は、種々の実施例に従って、ＨＤＲ無線通信システムの中のユーザによって受信された電力を、図の形式で説明している。
【図８】図８は、種々の実施例に従って、ＨＤＲ無線通信システムの中のユーザによって受信された電力を、図の形式で説明している。
【図９】図９は、一つの実施例に従って、ＨＤＲ無線通信システムにおける受信機の部分を、ブロック線図形式で説明している。
【図１０】図１０は、一つの実施例に従って、信号チャネルを実現している無線通信システムにおけるトラフィックデータ処理のための方法を、フロー線図形式で説明している。
【図１１】図１１は、一つの実施例に従って、無線通信システムにおける伝送に関するデータレート決定のための方法をフロー線図形式で説明している。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここに開示された方法および装置の特徴、目的、そして利点が、図面と関連させた場合に、以下に記述する詳細な説明からより明白になろう。図面において同様の参照符号は全体を通して同一のものと認定する。
【００１３】
高レートパケットデータサービスおよび低遅延音声方式サービスを、一つのシステム内で実現するのは望ましいことであるが、これは音声サービスおよびデータサービス間の重要な差のために困難な課題である。とくに音声サービスは、厳密なそしてあらかじめ設定された遅延要求を有している。典型的には、音声フレームの総合的な一方向遅延は、１００ミリ秒よりも小さくなければならない。音声と対照的に、データ遅延はデータ通信システムの効率を最適化するのに使用される可変パラメータとなることが可能である。与えられたユーザへのチャネルの条件は時間とともに変化するであろうために、そしてその結果チャネル条件に基づいて、パケットを送信するためのよりよい時間を選択することが可能である。
【００１４】
音声およびデータサービス間のその他の差異には、すべてのユーザに対する一定したそして共通的なサービス品質（ＧＯＳ：grade of service）のための、音声サービスに関する要求が含まれている。たとえば、ディジタルシステムにおいてはＧＯＳは、音声フレームのフレーム誤り率（ＦＥＲ：frame error rate）に対する最大許容値よりも大きい遅延を有していないすべてのユーザに対して、一定したそして等しい伝送レートを要求する。対照的にデータサービスに対しては、ＧＯＳは一定とされず、しかしむしろユーザごとに変わることが可能である。データサービスに対してはＧＯＳは、データ通信システムの総合的な効率を増加するために最適化されるパラメータであることが可能である。データ通信システムのＧＯＳは、典型的には、あらかじめ設定された、今後データパケットとして参照されるデータの総量の、移動中に受けた全遅延として定義される。
【００１５】
音声サービスおよびデータサービス間のさらに他の重要な差異は、前者が信頼できる通信リンクを必要とすることである。そしてそれは典型的なＣＤＭＡ通信システムにおいては、ソフトハンドオフによって与えられる。ソフトハンドオフは信頼性を改善するための、二つあるいはそれ以上の基地局からの冗長性を有する伝送に帰着する。しかしながらこの付加的な信頼性は、誤りを含んで受信されたデータパケットの再送信が可能であることから、データ伝送に対しては要求されない。データサービスに対しては、ソフトハンドオフをサポートするために用いられた送信電力は、さらなるデータを送信するためにより効率的に使用されることが可能である。
【００１６】
音声およびその他の低遅延データ通信と対照的に、高データレートデータ通信は典型的には、伝送に対して回線交換的(circuit switched)技術よりはむしろパケット交換的(packet switched)技術を使用する。データは、ヘッダおよび／あるいはテールとして制御情報が付加される、小さいバッチにグループ化される。データおよび制御情報の組み合わせがパケットを形成する。パケットがシステムを通じて送信されるときに、種々の遅延が招来され、そして１個あるいは複数のパケット、および／あるいは１個あるいはそれ以上のパケットの一部の損失さえも含むかも知れない。ＨＤＲおよび他のパケットデータシステムは典型的には、失われたパケットと同様に、時間により変化している遅延されたパケットをも許容する。最適なチャネル条件に対する伝送を計画することによって、パケットデータシステムの遅延許容度を広げることが可能である。一つの実施例においては、複数のユーザに対する伝送は、伝送リンクのそれぞれの品質に従って組み入れられる。伝送は、一度に複数のユーザの一つにデータを伝送するためにすべての利用可能な電力を使用する。このことは、複数のユーザが目標受信者、伝送の組み入れ、データレート、および／あるいは、変調技術、チャネル符号化等を含む配置情報に関する事前の情報を有していないかも知れないために、変化のある遅延を招来する。一つの実施例においてはそれぞれの受信機は、このような情報を推定しているよりはむしろ、受信機はデータレートおよび対応する配置を要求している。組み入れは、組み入れアルゴリズムによって決定され、同期メッセージの中に送出される。
【００１７】
データレートの要求に先立ち、受信機は最適データレートを決定する。そこでデータレートは利用可能な伝送電力をもとにしているかも知れない。データレートは、伝送電力およびチャネルの品質に比例している。ここに用いられているように、組み合わせシステムは低遅延データ伝送およびパケットデータ伝送の両者を取り扱うことの可能なシステムである。音声およびパケットデータ伝送を取り扱う能力を有する組み合わせシステムにおいては、利用可能な電力、そしてその結果利用可能なデータレートは音声活動とともに時間によって変化する。受信機はデータレートの決定においてシステムの音声活動に関する情報を有していない。組み合わせシステムの一つの例は、“Ｗ-ＣＤＭＡ”として参照される、“１．８５から１．９９ＧＨｚ  ＰＣＳ応用のための Ｗ-ＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続）エアインタフェース両立性標準に関するＡＮＳＩ  Ｊ-ＳＴＤ-０１標準化案(Draft Standard)”などの広帯域符号分割多元接続である。他のシステムは、“ｃｄｍａ２０００標準”として参照される、“ｃｄｍａ２０００拡散スペクトルシステムのためのＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ-２０００標準”、あるいはその他のユーザごとの接続システムを含む。
【００１８】
ＨＡＩ規格により定義されたプロトコルと矛盾のない、パケットデータシステム２０が図１に示されている。システム２０において、基地局２２は移動局２６から２８と通信する。それぞれの移動局２６-２８は、０からＮまでの指標値によって識別される。Ｎは、システム２０内の移動局の総数である。パケットデータチャネル２４は、切り替え可能な接続を表すためにマルチプレクサとして示される。基地局２２は、ユーザに、とくに一度に一つのユーザに接続性を与えるための“アクセス端末デバイス”として参照されるかも知れない。アクセス端末は、典型的にはラップトップコンピュータあるいはパーソナルディジタルアシスタントなどの計算デバイスに接続されることに留意すべきである。アクセス端末は、ウエブアクセス能力を有するセルラ電話でさえあるかも知れない。同様にパケットデータチャネル２４は、パケットスイッチドデータネットワークと、アクセス端末デバイスとの間にデータ接続性を与えるための、“アクセスネットワーク”として参照されるかも知れない。一つの例においては、基地局２２は、移動局２６-２８をインターネットに接続する。
【００１９】
典型的なＨＤＲシステムにおいては、パケットデータ通信は選定された受信者に至る１個のリンクで行われる。ここで、パケットデータチャネル２４は、一度に異なった移動局２６-２８の一つを組み入れる（schedule）。順方向トラフィックチャネルは基地局から送信されたデータに関連し、そして逆方向トラフィックチャネルは移動局２６-２８から送信されたデータに関連する。パケットデータシステム２０は、与えられた時間に一つのユーザへの一つのリンクを実現することによってユーザを組み入れる。これは複数のリンクが同時に維持される低遅延データ伝送システムとは対照的である。一つのリンクの使用は選定されたリンクに対してより高い伝送データレートを可能とし、そして少なくとも一つのリンクに対するチャネル条件を最適化することによって伝送を最適化する。理想的には基地局のみが、それが最適条件にあるときにチャネルを使用する。
【００２０】
データサービスを予期している移動局２６-２８のユーザは、基地局２２へのデータレート制御（ＤＲＣ：Data Rate Control）チャネルを経由して順方向トラフィックチャネルデータレートを与える。ユーザは受信された信号の品質に従って組み入れられる。ここで、組み入れはまたユーザが公平な基準に従って組み入れられることを保証する。たとえば、公平な基準はシステムが基地局に最も近いこれらの移動局のユーザを、離れているその他よりも有利に扱うことを防止する。要求されたデータレートは、組み入れられたユーザにおいて受信された信号の品質に基づいている。搬送波対干渉（Ｃ／Ｉ：Carrier-to-Interference）の比が測定されそして、その通信のためのデータレートを決定するのに使用される。
【００２１】
図２は、ＨＡＩ規格に従っているＨＤＲシステム動作など、図１におけるシステム２０の動作を表している状態線図を示している。この状態線図は、一つの移動ユーザＭＳｉとの動作を示している。“ＩＮＩＴ”と名付けられた状態３０において、基地局２２はパケットデータチャネル２４へのアクセスを得る。この状態の間、初期化は順方向パイロットチャネルを取得すること、および制御を同期化することを含む。初期化が完了すると、動作は“ＩＤＬＥ”と名付けられた状態３２に移る。このアイドル状態においてはユーザへの接続は打ち切られ、そしてパケットデータチャネル２４は接続を開始するためのさらなる命令を待つ。ＭＳｉなどの移動局が組み入れられるときは、状態は“ＴＲＡＮＳＭＩＴ”と名付けられた状態３４に移る。状態３４において、伝送はＭＳｉと続行する。ここでＭＳｉは逆方向トラフィックチャネルを使用し、基地局２２は順方向トラフィックチャネルを使用する。もしも伝送あるいは接続に失敗し、あるいは伝送が終了すれば、動作はＩＤＬＥ状態３２に復帰する。伝送はもしも移動局２６-２８の中の他のユーザが組み入れられれば終了するかも知れない。もしもＭＳｊなど移動局２６-２８以外の新しいユーザが組み入れられれば、その接続を確立するために、動作はＩＮＩＴ状態３０に復帰する。このようにしてシステム２０は、ユーザ２６-２８、そしてまた代わりのアクセスネットワークを通して接続されたユーザを組み入れることが可能である。
【００２２】
ユーザを組み入れることは、マルチユーザダイバーシティを与えることによって、システム２０が移動局２６-２８に対するサービスを最適化することを可能にする。移動局２６-２８の中の３個の移動局、ＭＳ０、ＭＳｉ、およびＭＳＮと組み合わせられた使用パターンの例が図３に示される。それぞれのユーザにおいて受信された、ｄＢで表した電力が時間の関数として図示されている。時刻ｔ１においてＭＳＮは強い信号を受信し、一方ＭＳ０およびＭＳｉは強いものではない。時刻ｔ２においてＭＳｉは最も強い信号を受信し、そして時刻ｔ３においてＭＳＮは最も強い信号を受信する。その結果システム２０は、時刻ｔ１の前後でＭＳＮと、時刻ｔ２の前後でＭＳｉと、そして時刻ｔ３の前後でＭＳ０との通信を計画することが可能である。基地局２２は、それぞれの移動局２６-２８から受信されたＤＲＣに基づいて、少なくとも一部分は組み入れを決定する。
【００２３】
システム２０内の典型的なＨＤＲ伝送は図４に示される。パイロットチャネル伝送にはパケットデータチャネルが散在させられている。たとえば、パイロットチャネルは、時刻ｔ０からｔ１まで、そして同様にｔ２からｔ３までにすべての利用可能な電力を使用する。パケットデータチャネルは、時刻ｔ１からｔ２まで、そしてｔ３から等にすべての利用可能な電力を使用する。それぞれの移動局２６-２８は、パイロットチャネルによって使用されたとして、合計された利用可能な電力に基づいてデータレートを計算する。データレートは、利用可能な電力に比例する。パケットデータシステム２０のみが移動局２６-２８にパケット化されたデータを送信するとき、パイロットチャネルは利用可能な電力の計算を正確に反映する。しかしながら、音声および他の低遅延データサービスが一つの無線通信システムの中で組み合わせられるときは計算はより複雑になる。
【００２４】
図５は、一つの実施例に従ってＣＤＭＡ無線通信システム５０を示している。基地局５２は、音声サービスなどの低遅延データのみのサービス、低遅延データおよびパケットデータサービス、および／あるいはパケットデータのみのサービスを含む、しかしそれに限定されないサービスを受けることができる複数の移動ユーザと通信する。このシステムは、パケット化されたデータサービスを送信するために、ｃｄｍａ２０００と両立できるプロトコルを実行する。そしてそれは低遅延データサービスと同時に動作する。与えられた時間に移動局５８および６０（ＭＳ１およびＭＳ２）はパケットデータサービスのみを使用し、移動局５６（ＭＳ３）はパケットデータサービスおよび低遅延データサービスを使用し、そして移動局６２（ＭＳ４）は音声サービスのみを使用する。基地局５２は、順方向および逆方向チャネル７２を経由してＭＳ４  ６２との、そして順方向および逆方向チャネル７０を経由してＭＳ３  ５６との通信リンクを維持する。ＨＤＲ通信のために、基地局５２は、パケットデータチャネル５４を経由するデータ通信のためのユーザを組み入れる。ＭＳ３  ５６とのＨＤＲ通信はチャネル６４を通して、ＭＳ１  ５８とはチャネル６６を通して、そしてＭＳ２  ６０とはチャネル６８を通して例示されている。パケットデータサービスユーザのそれぞれは、データレート情報をそれぞれのＤＲＣｓ上で基地局５２に与える。一つの実施例においては、システム５０は与えられた期間中一つのパケット化されたデータリンクを組み入れる。代わりの実施例においては、複数のリンクが同時に組み入れられることができる。ここで複数のリンクそれぞれは利用可能な電力の一部のみを使用する。
【００２５】
一つの実施例に従って、システム５０の動作が図６に図的に説明されている。パイロットチャネルは、低遅延データシステムに関して典型的であるように、連続的に与えられる。低遅延データチャネルによって使用される電力は、伝送が開始され、処理され、そして終了する時間にわたって、そして通信の特性に従って、連続的に変化する。パケットデータチャネルは、パイロットチャネルおよび低遅延データサービスが遂行された後に、利用可能な電力を使用する。パケットデータチャネルはまた、専用化されたおよび共通のチャネルが割り当てられた後に利用可能なシステム資源を含む、共有補助チャネル(Pooled Supplemental Channel)（ＰＳＣＨ）として参照される。図６に示されたように、動的な資源割り当ては、 ＰＳＣＨを形成するためにすべての未使用電力およびウォルシュ（Ｗａｌｓｈ）符号などのスペクトル拡散符号をプールすることを必要とする。最大放送電力は、ＰＳＣＨに関して利用可能であり、そしてそれはＩｏｒｍａｘとして参照されるかも知れない。
【００２６】
一つの実施例によれば、ＰＳＣＨチャネルフォーマットは、それぞれが独自のスペクトル拡散符号を有している並列サブチャネルを定義する。データの一つのフレームはそこで符号化され、インタリーブされ、そして変調される。その結果の信号は、サブチャネル上にデマルチプレクスされる。受信機においては、信号はフレームを再構成するためにともに加算される。可変フレーム長符号化体系は、より低いスロットあたりのフレームレートにおける、より長いフレームに対して備える。それぞれの符号化されたパケットは、サブパケットに分割される。ここでそれぞれのサブパケットは、１個あるいは複数のスロットを経由して、増加冗長性を備えて送信される。
【００２７】
図４と対照的に、ＨＤＲ伝送に対する低遅延データの付加は、利用可能な電力を測定するための変動フロアを招来する。とくに、図４に示されたようにパケットデータのみのシステムにおいては、ウォルシュ符号などの拡散スペクトル符号のすべては、選定された伝送リンク上での使用に対して利用可能である。音声あるいは低遅延データサービスがパケットデータサービスに加えられるときは、利用可能な符号の数は時間とともに変化する変数となる。音声あるいは低遅延データサービスの数が変化するために、データを送信するために利用可能な符号の数は変化する。
【００２８】
図６に示されたように、ＭＳ１はｔ０からｔ１まで、そしてＭＳ２はｔ１からｔ２までの期間中に組み入れられる。ｔ２からｔ３までの期間中、複数のパケッタイズドデータリンクは、ＭＳ１、ＭＳ３、およびＭＳ４を含んで接続される。ｔ３からｔ４までの期間中には、ＭＳ１は再び単独に組み入れられる。示されたように、ｔ０からｔ４までの期間を通して低遅延データチャネルによって消費された電力は、パケッタイズドデータ通信のために利用可能な電力に強い影響を与えながら連続的に変化する。それぞれの移動局は、伝送を受信するのに先立ってデータレートを計算するので、もしも利用可能な電力がデータレートにおける対応する変化なしに減じられれば、伝送期間中に問題が生じるかも知れない。移動局５６-６０に利用可能な電力に関する現在の情報を与えるために、基地局５２は利用可能な電力の、パイロットチャネル電力に対する比を決定する。この比はこの中では“トラフィック対パイロット比”あるいは“Ｔ／Ｐ比”として参照される。基地局５２はこの比を組み入れられた移動局５６-６０に与える。移動局５６-６０はデータレートを決定するために、“パイロットＳＮＲ”としてここに参照されるパイロットチャネルのＳＮＲとともにＴ／Ｐ比を使用する。一つの実施例においてはパイロットＳＮＲは、“トラフィックＳＮＲ”を計算するためにＴ／Ｐ比に基づいて調整される。ここでトラフィックＳＮＲはデータレートに関係づけられる。移動局５６-６０はそこで、データレートをＤＲＣデータレート要求として基地局５２に返信する。
【００２９】
一つの実施例においては、Ｔ／Ｐ比はデータパケットのヘッダの中に含まれ、あるいは、パケッタイズドデータトラフィック間の高レートパケットデータチャネルの中に、パンクチャされあるいは挿入されることが可能である。図７に示されるように、Ｔ／Ｐ比情報はトラフィックに先立って送信され、そして移動局５６-６０に利用可能な電力に関する、低遅延データチャネルにおける変化の結果として更新された情報を与える。この変化はまた、ウォルシュ符号など情報信号を拡散するために利用可能な符号の数に強い影響を与える。より少ない電力が利用可能であり、そしてより少ない符号が利用可能であれば、データレートは減少する。たとえば一つの実施例においては、与えられたユーザに対する、あるいはもしも複数のパケッタイズドデータリンクが利用可能であればすべてのユーザに対するパケッタイズドデータは、ＣＤＭＡシステムにおけるウォルシュ符号１６-１９に対応しているチャネル上に送信される。
【００３０】
図８に示された典型的実施例においては、並列シグナリングチャネルは移動ユーザにＴ／Ｐ比情報を与えるために使用される。並列シグナリングチャネルは別々のウォルシュ符号によって伝送される低レートチャネルである。並列シグナリングチャネルは目標受信者に、使用されている符号化の形式とともにトラフィックのために使用されるチャネルを送信する。並列シグナリングチャネルは別々の搬送周波数を用いて、あるいは別々のチャネルを発生するための種々の方法の任意のものによって、実現することができる。
【００３１】
それぞれのユーザへのパケットデータは、一つのあるいは複数の、あらかじめ選定されたチャネル上に送信されることに留意すべきである。たとえば、ＣＤＭＡ無線通信システムの一つの実施例においては、 ウォルシュ符号１６-１９はデータ通信に割り当てられる。図８に示された典型的な実施例においては、シグナリングメッセージは低い伝送レートを有している別々のチャネル上に送信される。シグナリングメッセージは、データパケットと同時に送出されることが可能である。シグナリングメッセージは、データパケットの目標受信者、データパケットの送信チャネル、そして使用されたコーディング（coding）までよく示している。シグナリングメッセージは、別々のウォルシュ符号を使用することができ、あるいは、パンクチャあるいは挿入によって高レートデータに時間マルチプレクスする(time multiplexed)こともできる。
【００３２】
一つの実施例においては、シグナリングメッセージは、受信機にシグナリングメッセージを復号し、そしてそれに応じて処理決定をすることを許容して、ヘッダなどデータパケットのフレームよりもより短いフレームの中に符号化される。その受信機が目標とされている可能性のある受信されたデータは、処理決定を待ってバッファされる。たとえば、もしも受信機がデータの目標受信者でなければ、受信機はバッファされたデータを捨てることができ、あるいはバッファリングなどのような、データのいかなる処理をも中止することができる。 もしもシグナリングチャネルがその受信機に対するデータを含まなければ、受信機はバッファを捨てるか、そうでなければ、受信機はシステムの何れかの待ち時間を切り詰めながら、シグナリングメッセージ中に示されたパラメータを用いてバッファされたデータを復号する。
【００３３】
一つの実施例においては、並列シグナリングチャネルは複数のユーザに送信される。複数のユーザはそれぞれのユーザへのデータを識別することが可能であるので、複数のユーザのそれぞれはまた共通のデータのパケットを受信することが可能である。このように配列情報はシグナリングメッセージを経由して与えられ、そしてそれぞれのユーザはパケットを回収しそして復号することが可能である。一つの実施例においては、メッセージは複数のユーザに放送され、ここでグループ識別子もまた放送される。グループに属している移動ユーザはあらかじめグループ識別子を知っている。グループ識別子はヘッダ情報の中に置かれているかも知れない。グループ識別子は独自のウォルシュ符号あるいはグループを識別する他の手段であるかも知れない。一つの実施例においては、移動ユーザは一つ以上のグループに属することができる。
【００３４】
図９は、システム５０の中のパケッタイズドデータサービスに適合した移動局８０の部分を示す。Ｔ／Ｐ比情報はＴ／Ｐ処理装置８２に与えられる。パイロット信号は、受信されたパイロット信号のＳＮＲの計算のためにＳＮＲ測定ユニット８４に与えられる。Ｔ／Ｐ比およびパイロットＳＮＲの出力は、トラフィックＳＮＲを決定するために乗算器８６に与えられる。トラフィックＳＮＲはそこで、トラフィックＳＮＲから組み合わせられたデータレートへの適応マッピングを実行する、データレート相関器８８に与えられる。データレート相関器８８はそこで、ＤＲＣを経由しての伝送のためのデータレートを発生する。移動局８０のこの部分で実行される機能は、専用のハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、あるいはこれらの組み合わせの中で実現されることができる。
【００３５】
Ｔ／Ｐ比は図８に示されたように並列シグナリングチャネルを使用して送信されることができる。受信機はこのＴ／Ｐ比に基づいてデータレートを決定するであろうから、シグナリングメッセージはデータレートを含まないことも可能である。受信機はそこで、送信された同期化メッセージに基づいてデータの到着時期を決定する。一つの実施例においては、別々のシグナリングメッセージが、時間情報のために発生される。シグナリングメッセージはデータと並行して送信される。代わりの実施例においては、シグナリングメッセージはデータの中にパンクチャされる。
【００３６】
図１０は、一つの実施例に従って、パケットデータおよび低遅延データ伝送の可能な組み合わせ無線通信システムにおけるデータ処理の方法１００を示している。移動局はトラフィックフレームを受信する。そしてそれは、ステップ１０２においてトラフィックチャネルを経由して受信された情報である。トラフィックフレームはステップ１０４においてバッファされる。バッファリングは移動局が後において、送信されたデータを失うことなく情報を取り扱うことを許容する。たとえば受信されたデータは他の処理が実行される間にバッファされるかも知れない。あるいは、この実施例に適用されたように、バッファリングは、移動局がデータの目標受信者を決定するまでデータの処理を遅らせる。他の移動局に対して目標とされたデータは処理されず、しかしむしろ貴重な処理能力を節約して無視される。移動局がそれ自身を目標受信者であると認識したときは、バッファされたデータは回収および処理のために利用可能である。バッファされたデータは、受信された無線周波数サンプルを意味している。代わりの実施例は、バッファリング情報なしに送信のためのデータレートを決定することが可能である。ここで受信されたデータはバッファに最初に蓄えられることなしに処理される。
【００３７】
図１０において続けて、移動局はステップ１０６においてトラフィックフレームと組み合わせられた受信者情報を復号する。決定ダイアモンド１０８において、処理は与えられた移動ユーザが目標受領者に適合するかを決定する。もしも適合がなければ、処理はバッファされたトラフィックフレームを捨てるためにステップ１１０に継続する。処理はそこで次のトラフィックフレームを受信するためにステップ１０２に復帰する。もしも移動ユーザが目標受領者に適合すればそこで、トラフィックチャネルフレームはステップ１１２において復号され、そして処理はステップ１０２に復帰する。伝送の小部分を復号しそして不必要な復号および処理を避ける能力は、移動ユーザにとって動作の効率を増加し、これと組み合わせられた電力消費を低減する。
【００３８】
図１１は、一つの実施例に従って組み合わせ無線通信システム内のデータレートを決定する種々の方法を示す。移動局はステップ１２２においてトラフィックおよびパイロットチャネルを経由して信号を受信する。移動局はステップ１２４において受信されたパイロット信号に基づいて“パイロットＳＮＲ”を決定する。この実施例においてはパイロット信号はパイロット伝送のために設計された独自のチャネル上に送信される。代わりの実施例においては、パイロット信号は１個あるいはそれ以上の他のチャネル上の、１個あるいはそれ以上の他の伝送の中にパンクチャされることが可能である。一つの実施例においては、パイロット信号はトラフィックチャネルの周波数とは異なるあらかじめ設定された周波数で送信される。パケットデータ伝送のためには、基地局およびそれぞれの移動局は伝送のためのデータレートを決定する。一つの実施例においては、基地局がデータレートを決定しそして移動局に通知する。他の実施例においては、移動局がデータレートを決定し基地局に通知する。なお他の実施例においては、基地局および移動局はデータレートを取り決める。ここでそれぞれは、情報を他に与える。決定ダイアモンド１２６は、どこでデータレート決定が行われたかに従って処理の流れを別々にする。もしも移動局がデータレート決定を行えば、処理はステップ１３６に継続する。もしも移動局がデータレート決定を行わなければ、処理はステップ１２８に継続する。
【００３９】
一つの実施例においては、データレートを決定するための方法は、移動局および基地局の取り決めを必要とする。取り決めにおいては、移動局は最大の達成可能なデータレートを決定する。最大の達成可能なデータレートは、もしも移動局が基地局のただ一つの受信機であるときに可能なデータレートに相当する。この場合、基地局から利用可能な全送信電力はこの移動局にすべて与えられる。示されたように、ステップ１２８において、移動局は放送対パイロット比すなわちＢ／Ｐ比を受信する。放送電力は基地局の全送信電力である。パイロット電力は基地局からのパイロット信号伝送のために消費される電力である。移動局はＢ／Ｐ比およびパイロットＳＮＲの関数として標準化されたデータレートを決定する。この標準化されたデータレートは、もしも放送電力のすべてが移動ユーザへのデータトラフィックおよびパイロット信号のために利用可能であれば、図５のシステム５０などのシステム内の他のユーザを無視して、移動ユーザが要求するであろうデータレートに対応する。換言すれば、標準化されたデータレートは最大の達成可能なデータレートである。標準化されたデータレートはそこで、ステップ１３２において標準化されたデータレートチャネル（ＮＤＲＣ）を経由して基地局に送信される。基地局はそれぞれの移動局からＮＤＲＣを受信し、そしてそれぞれの移動ユーザに対する対応したデータレートを決定する。データレートインジケータはそこで、ステップ１３４において各移動局に送信される。処理はそこでステップ１４４に継続しそして移動局はそのデータレートでトラフィックを受信しそして最後にステップ１２２に復帰する。
【００４０】
Ｂ／Ｐ比は、典型的には比較的ゆっくりと時間中変化するであろう定数を表す。基地局は、全放送電力およびパイロットチャネルのために使用される電力の比を知っている。代わりの実施例は、送信された信号エネルギーに関する他の表現の使用、信号の電力スペクトル密度など、利用可能な電力の他のインジケータを実現することが可能である。
【００４１】
図１１において継続して、データレートを決定する代わりの方法においては、データレート決定は移動局によってなされる。この実施例に対しては、ステップ１３６において移動局はトラフィック対パイロット比、Ｔ／Ｐ比を受信する。ステップ１３８において移動局は、トラフィック伝送のために利用可能な電力に従ってパイロットＳＮＲを調整することによって“トラフィックＳＮＲ”を発生するために、計算されたパイロットＳＮＲを使用する。この実施例においては、Ｔ／Ｐ比はパイロットＳＮＲを調整するために使用される。トラフィックＳＮＲはそこで、利用可能な電力を用いているトラフィック伝送に関する推定されたＳＮＲを表す。このトラフィックＳＮＲはステップ１４０においてデータレートと相互に関係づけられる。トラフィックＳＮＲは、搬送波対干渉（Ｃ／Ｉ）比あるいは他のチャネル品質のインジケータと相互に関係づけられることが可能である。一つの実施例においては、調査表がトラフィックＳＮＲおよび組み合わせられたデータレートを保存する。データレートはそこで、ステップ１４２において基地局への要求としてデータ要求チャネル上に与えられる。処理はそこでステップ１４４に継続する。
【００４２】
代わりの実施例においては、移動局は受信されたパイロット信号を用いてＴ／Ｐ比を推定する。受信されたパイロット信号はトラフィック情報を復号するために使用されたチャネル推定を与える。低域通過濾波器が、受信されたパイロット信号からの雑音成分を濾過するために使用されるかも知れない。この濾過はパイロット信号とともに受信された雑音に関する推定を与える。Ｔ／Ｐ比はそこで濾過の結果に基づいて推定される。一例として、以下によって示されるシステム模型を考慮しよう。
【数１】
2010016839.tif 000003
【００４３】
ここで、ｒｋｔおよびｒｋｐはそれぞれ移動局において受信された、トラフィックおよびパイロット信号である。チャネル利得ｃは複素数である。トラフィックおよびパイロットと組み合わせられた雑音は、ｎｋｔおよびｎｋｐとしてそれぞれ与えられる。パイロットおよびトラフィックのための総合電力は、それぞれＰおよびＴとして与えられる。Ｔ＝ＥｃｔＧｔおよびＰ＝ＥｃｐＧｐと表される。ここでＥｃｔおよびＥｃｐはそれぞれトラフィックおよびパイロットチャネルのためのチップあたりのエネルギーを表し、そしてここでＧｔおよびＧｐは、対応する処理利得である。雑音ｎｋｔおよびｎｋｐは、異なった符号チャネル間の直交性のために、ともにゼロ平均値および分散Ｎｔをもって独立していると考えられることに留意すべきである。上に述べられたシステム模型に対して、トラフィック対パイロット比の推定は
【数２】
2010016839.tif 000004
【００４４】
として与えられる。トラフィック対パイロット比の最尤（ＭＬ）推定は、つぎの推定を用いて求めることができる。
【数３】
2010016839.tif 000005
【００４５】
若干の近似の後（３）は、
【数４】
2010016839.tif 000006
【００４６】
に縮小される。ここでコンスタレーションは、平均化された電力の単位(unit averaged power)を有していると仮定される。
【００４７】
（３）および（４）における推定は、送信された信号を表しているデータシーケンス｛ｓｋ｝が方程式内に含まれるために、評価が困難であるかも知れない。しかしながら、これらの方程式は、
【数５】
2010016839.tif 000007
【００４８】
が、Ｔ／Ｐ比推定アルゴリズム設計に使用されることが可能な十分な統計値であることを示唆している。
【００４９】
一つの実施例によれば、Ｔ／Ｐ比を推定するためのアルゴリズムはまず
【数６】
2010016839.tif 000008
【００５０】
とともに
【数７】
2010016839.tif 000009
【００５１】
を、そしてｒｋｐから雑音分散Ｎｔを推定する。つぎにこのアルゴリズムは、Ｔ／Ｐ比の推定を
【数８】
2010016839.tif 000010
【００５２】
として定義する。ここで（５）の推定は漸近的に偏りがない(asymptotically unbiased)。最適の評価は試験統計値の第１のモーメントを考慮するが、一方（５）の推定は２次のモーメントの推定をしようとしていることに留意すべきである。両アプローチは偏りのない推定に帰着している一方、２次モーメントは典型的にはより大きい推定変動を生じるであろう。１次モーメントを使用して、要求されたデータシーケンスを得ることはできないことをまた考慮すべきであり、そして移動局はコンスタレーションの特定のフォーマットをあらかじめ使用している。
【００５３】
他の実施例においては、Ｔ／Ｐ比推定アルゴリズムは
【数９】
2010016839.tif 000011
【００５４】
とともに
【数１０】
2010016839.tif 000012
【００５５】
を推定し、そして
【数１１】
2010016839.tif 000013
【００５６】
に関する経験的な確率密度関数（ＰＤＦ：probability density function）を得る。十分に大きいＭに対してはｘｋは、近似的に平均値ＲｓｋをもったＧａｕｓｓｉａｎと見なすことができることに留意すべきである。 そこで、ｘｋに関するＰＤＦからＲの推定を引き出すことが可能となる。この点で、ｘｋに関するＰＤＦからＲを推定するための種々の方法が存在する。いくつかの性質が、ＰＤＦからトラフィック対パイロット比を引き出すのに使用されうる。たとえば、高いＳＮＲと組み合わせられたような高次の変調のためにはｘｋはいくつかのクラスタに区分される。クラスタの中心に関するレイアウトは、ｓｋのコンスタレーションに関するそれに似ている。Ｍ-ＰＡＭ、Ｍ-ＱＡＭ、そしてＭ-ＰＳＫに対しては、コンスタレーションポイントは等間隔である。各クラスタの分布は、近似的にＧａｕｓｓｉａｎＰＤＦに従うことにまた留意すべきである。圧縮および／あるいはボコーダ処理などのソース符号化およびチャネル符号化を用いて、送信された記号は同程度に適切そうである。
【００５７】
アルゴリズムは周波数領域あるいは時間領域に延長することができる。周波数領域解析に対しては、コンスタレーションの点は、ＰＤＦが周期的であることを示して、ｘｋに関するＰＤＦのクラスタのように等間隔に整列されるかも知れない。空間あるいは周期はそこで、周波数領域解析によって決定される。たとえば、ＰＤＦ関数のＤＦＴを計算することによってヒストグラムを作成しながら、アルゴリズムはそこで主要な周期を定める。主要な周期および任意の２個のコンスタレーション点間の期間に基づいてＲは計算されることが可能である。Ｍ-ＱＡＭに対しては、２次元ＰＤＦ関数は、２個の別々の１次元関数として考慮されることが可能である。代わりに等間隔の性質が時間領域に延長されることも可能である。たとえばＰＤＦの自己相関関数の計算によって、ゼロオフセットの隣の第１のサイドローブの位置が、２個の隣接したクラスタの中心間の平均周期に関する推定を与えることができる。
【００５８】
なおその他の実施例においては、ＰＤＦに関するクラスタのＮ個の中心は最初に決定される。この方法は、ｋ＝０、１、…、Ｎ−１に対して、推定された中心は｛ｄｋ｝であり、そして、ｋ＝０、１、…、Ｎ−１に対する、コンスタレーション点｛ａｋ｝は同じオーダーにあると仮定している。最小二乗アルゴリズムの適用によって、Ｒについて次のような推定が得られる。
【数１２】
2010016839.tif 000014
【００５９】
ＰＤＦ関数に対する中心はいろいろな方法で決定されうることに留意すべきである。
【００６０】
コンスタレーション点は等しく適切そうであるために、方法は最初にＰＤＦから累積確率関数（ＣＤＦ：Cumulative Probability Function）を見いだす。クラスタ化はＣＤＦにしきい値計画(threshold scheme)を適用することによって実行される。各グループの中心はそこで、１次モーメントを用いてグループ内で平均化することによって計算される。代わりの実施例においては、画像処理において使用される特徴抽出などの技術を適用することができる。ここで、たとえば特徴はＧａｕｓｓｉａｎＰＤＦへの近似をもととしたピークあるいはテンプレートであるかも知れない。クラスタ化およびリージョングローイングなどの画像分割技術が、経験的なＰＤＦの点をグループ化するための方法を与えることにまた留意すべきである。（６）および（４）の比較は、クラスタ化処理およびハード復号化間の類似性を示している。ここで（４）における実際の信号ｓｋは、（６）におけるハード復号化された記号ａｍによって置き換えられる。
【００６１】
図１に示されたシステム２０などの典型的なＨＤＲシステムにおいては、１個のリンクは一度に基地局間に確立される。一つの実施例においては、無線通信システムは一度に複数のユーザをサポートするために延長される。換言すれば、図５におけるシステム５０は、基地局５２が移動ユニット５６、５８、そして６０の複数のデータユーザに対して、同時にデータを送信することを許容する。図５の中に３個の移動ユニットが示されている一方、システム５０の中に基地局５２と通信している任意の数の移動ユニットがあるかも知れないことに留意すべきである。複数のユーザへの延長はパケットデータチャネル５４を経由しての複数の通信の準備をする。与えられた時間においてパケットデータチャネルによってサポートされたユーザは“アクティブな受信機”として参照される。それぞれのアクティブな受信機はパケットデータチャネル５４のＴ／Ｐ比を決定するためにシグナリングメッセージを復号する。それぞれのアクティブな受信機は他のアクティブな受信機の可能性に対する考慮なしにＴ／Ｐ比を処理する。基地局はそれぞれのアクティブな受信機からのデータレート要求を受信しそして比例的に電力を割り当てる。
【００６２】
図１に戻って、従来のＨＤＲ通信システムにおいては、コンスタレーション情報、符号化体系、チャネル識別、そしてパケットデータ伝送のために使用可能な電力を含む、しかしこれに限定されない、多くの情報はあらかじめ知られる。コンスタレーション情報は、それによってディジタルデータ情報が伝送のために搬送波上に変調されるところの変調体系に関連している。変調体系はバイナリ位相シフトキーイング、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）、直交振幅マッピング（ＱＡＭ）等を含み、しかしこれに限定されない。符号化体系は、ターボ符号化、畳み込み符号化、巡回冗長検査（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）などの誤差符号化、レートセット(rate sets)を含む、しかしこれに限定されないソース情報をディジタル形式に符号化する局面を含む。ＤＲＣを経由しての受信機はコンスタレーションおよび符号化情報を要求することができる。チャネル識別は、ウォルシュ符号などの拡散スペクトル通信システムにおける拡散符号を含み、しかしこれに限定されず、そして搬送波周波数を含むことができる。チャネル識別はあらかじめ設定されそして固定されることが可能である。パケットデータ伝送のために利用可能な伝送電力は典型的には、既知の利用可能な送信電力および既知のパイロット信号電力に基づいて知られている。
【００６３】
パケットデータおよび低遅延データ組み合わせシステムにおいては、上述の情報の若干はあらかじめ知られていないが、むしろ利用可能な電力および利用可能な音声通信などの低遅延データを有するチャネルの、分配に起因する変動に支配される。次の表に比較がなされている。
【表１】
2010016839.tif 000015
【００６４】
図８に示されたように、シグナリングチャネルの使用はこの情報の多くを受信機に与える。メッセージはパケットデータ伝送のための目標受信者およびチャネルを識別する。ＤＲＣ情報はコンスタレーションおよび符号化を定義しているデータレートを要求する。利用可能なトラフィック電力インジケータの準備は、データレートを決定するための尺度を与える。ここで一つの実施例においては、インジケータはパイロット信号強度に対する利用可能なトラフィック電力の比である。別々の並行シグナリングチャネルを実現している一つの実施例によれば、目標受信者、コンスタレーション、および符号化に関する情報は、トラフィックチャネルおよび／あるいはＤＲＣを経由して送信される。一方データに対するチャネルおよびトラフィック電力に関する情報は並列シグナリングチャネルを経由して送信される。
【００６５】
上に述べた実施例の適用および実施例の組み合わせは、無線通信システム内の低遅延データ伝送とパケットデータの組み合わせを考慮に入れている。示されたように、パケットデータと音声の組み合わせは伝送過程に変数を導入する。別々のシグナリングチャネル化(signaling channeling)の適用は、無線通信システム内の受信機に通信の品質を劣化することなしに情報を与える。シグナリングチャネルメッセージは目標受信者情報を識別することができる。受信機に対する利用可能なトラフィックインジケータの伝送は、送信機から要求するためのデータレートを決定するにあたって受信機を援助する情報を与える。同様に、トラフィックインジケータが複数の受信機によって使用されるときに、ここでそれぞれはそこからデータレートを計算するが、送信機は、複数の受信機にパケットデータ伝送のための伝送チャネルを割り当てるにあたって送信機を援助する情報を受信する。
【００６６】
このように無線通信システムにおいて高データレート伝送のための新規なそして改善された方法および装置が述べられてきた。ここに論じられた典型的実施例はＣＤＭＡシステムを記述しているが、種々の実施例が任意の無線ユーザ毎の接続方法に適用可能である。効率的な通信をもたらすために、典型的実施例はＨＤＲに関して記述された。しかしＩＳ-９５、Ｗ-ＣＤＭＡ、ＩＳ-２０００、ＧＳＭ、ＴＤＭＡ、等への適用においてもまた、効率的でありうる。
【００６７】
当業界において熟練した人々は、上の記述を通して参照されるであろう、データ、命令、指令、情報、信号、ビット、記号、およびチップは好都合に電圧、電流、電磁波、磁場あるいは粒子、光学場あるいは粒子、あるいはこれらの任意の組み合わせで表されることを理解するであろう。
【００６８】
熟練した人々はさらに、ここに開示された実施例に関連して記述された、種々の実例となる論理ブロック、モジュール、回路、そしてアルゴリズムステップが、電子的ハードウエア、計算機ソフトウエア、あるいは両者の結合として実現されるであろうことを評価するであろう。種々の実例となる部品、ブロック、モジュール、回路、そしてステップは一般にそれらの機能の形で記述されてきている。機能が、ハードウエア、あるいはソフトウエアとして実現されるかどうかは、全システムに課せられた、それぞれの適用および設計制約による。熟練した技術者は、これらの環境の下でのハードウエアおよびソフトウエアの互換可能性、およびそれぞれの個々の適用のための記述された機能を実現する最善の方法を認めるであろう。
【００６９】
例として、ここに開示された実施例と結びつけて記述された、種々の実例となる論理ブロック、モジユール、回路、そしてアルゴリズムステップは、ディジタル信号処理装置（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）あるいは他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートあるいはトランジスタ論理、たとえば抵抗器およびファーストインファーストアウト（ＦＩＦＯ）形式などのディスクリートハードウエア部品、一連のファームウエア命令を実行する処理装置、任意の従来のプログラマブルソフトウエアモジュールおよび処理装置、あるいはここに記述した機能を実行するように設計された任意のこれらの組み合わせを用いて実現されあるいは実行されることが可能である。処理装置は好都合にマイクロ処理装置であるかも知れず、しかし代わりに処理装置は任意の従来の処理装置、制御器、マイクロ制御器、あるいはステートマシンであるかも知れない。ソフトウエアモジュールはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的にプログラム可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）メモリ、電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、抵抗器、ハードディスク、リムーバブルディスク、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ-ＲＯＭ）、あるいは当業界において知られた記録媒体の任意の他の形式の中に存在することができよう。処理装置はＡＳＩＣ（図示せず）の中に存在するかも知れない。ＡＳＩＣは電話機（図示せず）の中に存在するかも知れない。代わりに、処理装置は電話機の中に存在するかも知れない。処理装置はＤＳＰおよびマイクロ処理装置の結合として、あるいはＤＳＰコアとともに２個のマイクロ処理装置として、実現されるかも知れない等である。
【００７０】
望ましい実施例に関する前の記述は、当業界において熟練したいかなる人にも、本発明を作成しあるいは使用することを可能にする。これらの実施例に対する種々の変更は、当業界の熟練した人々にとって容易に明らかであり、そしてここに示された一般的原理は創造的能力を用いなくても他の実施例に適用可能である。したがって、本発明はここに示した実施例に限定されることを意図したものではなく、ここに開示された原理および新しい機能と一致する最も広い見地に従うべきものである。
【図１】
2010016839.tif 000016
【図２】
2010016839.tif 000017
【図３】
2010016839.tif 000018
【図４】
2010016839.tif 000019
【図５】
2010016839.tif 000020
【図６】
2010016839.tif 000021
【図７】
2010016839.tif 000022
【図８】
2010016839.tif 000023
【図９】
2010016839.tif 000024
【図１０】
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【図１１】
2010016839.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月28日(2009.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の伝送チャネル上へのパケットデータおよび低遅延データの伝送のために動作する無線通信システムであって、システムは、
複数の伝送チャネル内の第１のチャネル組み合わせと、なおこの第１のチャネル組み合わせは、パケットデータ伝送に対し割り当てられており、そしてパケットデータはフレーム内で伝送され、
複数の伝送チャネル内の第２のチャネル組み合わせと、なおこの第２のチャネル組み合わせは、低遅延データ伝送に対し割り当てられ、そして、
複数の伝送チャネル内のシグナリングチャネルとを含み、なおこのシグナリングチャネルは、メッセージ伝送に割り当てられ、ここで各メッセージはパケットデータの目標受信者を識別し、
第１のメッセージは、第１のパケットデータの伝送に割り当てられた第１のチャネル組み合わせのサブセットを識別する無線通信システム。
【請求項２】
第１のチャネル組み合わせの少なくとも一つを経由してパケットデータを受信するために動作する無線装置であって、この無線装置は、
シグナリングチャネルを経由してメッセージを受信し、そして受信されたメッセージから目標受信者情報および符号化情報を決定するように動作する処理装置と、そして
目標受信者情報および符号化情報に従ってパケットデータのデータレートを計算するように動作するデータレート決定ユニットと
を含む装置。
【請求項３】
該装置は、高レートパケットデータ伝送および低遅延データ伝送をサポートする無線通信システム内で動作する請求項２の装置。
【請求項４】
さらに、処理装置と結合したバッファと、なおバッファは第１のチャネル組み合わせの少なくとも一つを経由して受信されたパケットデータを保存するように動作し、
処理装置と結合した復号器とを含み、なお復号器は無線装置が目標受信者である場合には受信されたデータパケットを復号し、受信装置が目標受信者でない場合にはデータパケットを無視するよう動作する
請求項２の装置。
【請求項５】
目標受信者情報は複数の目標受信者を識別する請求項２の装置。
【請求項６】
符号化情報は送信機によってあらかじめ設定され、そしてパケットデータを符号化するのに使用され、
該装置はさらに処理装置と結合した復号器を含み、なお復号器は受信されたパケットデータを復号するために符号化情報に応答可能である請求項２の装置。
【請求項７】
無線通信システムにおいて、該システムは複数の伝送チャネルにわたってパケットデータ伝送および低遅延データ伝送をサポートし、方法が、
パケットデータチャネルのセットを介してパケットデータを伝送し、
シグナリングチャネルを介してパケットデータに関連する制御情報を伝送し、ここで該シグナリングチャネルは該パケットデータチャネルのセットとは分離しており、そしてここで該制御情報は関連するパケットデータの目標受信者、該伝送チャネルまたは該パケットデータの伝送のためのチャネルを識別し、そしてここで該制御情報はさらに該パケットデータに関する符号化体系を識別し、
複数の移動ユニットからデータ要求を受信し、
該データ要求に従って伝送計画を決定し、
複数の移動ユニットの各々について優先レベルを割り当て、そして
優先レベルに基づいて複数の移動ユニット間におけるトラフィックスケジュールを決定し、ここで高い優先度は、複数の移動ユニットの他のものよりもより少ない干渉を経験する移動ユニットに与えられる
ことを含む方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
ＨＡＩ規格により定義されたプロトコルと矛盾のない、パケットデータシステム２０が図１に示されている。システム２０において、基地局２２は移動局２６から２８と通信する。それぞれの移動局２６‐２８は、０からＮまでの指標値によって識別される。Ｎは、システム２０内の移動局の総数である。パケットデータチャネル２４は、切り替え可能な接続を表すためにマルチプレクサとして示される。基地局２２は、ユーザに、例えば一度に一つのユーザに接続性を与えるための“アクセスネットワークデバイス”として参照されるかも知れない。各移動局２６‐２８は“アクセス端末”として参照されるかも知れない。アクセス端末は、典型的にはラップトップコンピュータあるいはパーソナルディジタルアシスタントなどの計算デバイスに接続されることに留意すべきである。アクセス端末は、ウエブアクセス能力を有するセルラ電話でさえあるかも知れない。同様にパケットデータチャネル２４は、パケットスイッチドデータネットワークと、アクセス端末デバイスとの間にデータ接続性を与えるための、“アクセスネットワーク”として参照されるかも知れない。一つの例においては、基地局２２は、移動局２６‐２８をインターネットに接続する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
一つの実施例においては、Ｔ／Ｐ比はデータパケットのヘッダの中に含まれ、あるいは、パケッタイズドデータトラフィック間の高レートパケットデータチャネルの中に、パンクチャされあるいは挿入されることが可能である。図７に示されるように、Ｔ／Ｐ比情報はトラフィックに先立ってそしてパケッタイズドトラフィックデータの間に送信され、ここでこの情報は移動局５６‐６０に利用可能な電力に関する、低遅延データチャネルにおける変化の結果として更新された情報を与える。この変化はまた、ウォルシュ符号など情報信号を拡散するために利用可能な符号の数に強い影響を与える。より少ない電力の利用可能性そしてより少ない符号の使用は、結果としてデータレートを減少する。たとえば一つの実施例においては、与えられたユーザに対する、あるいはもしも複数のパケッタイズドデータリンクが利用可能であればすべてのユーザに対するパケッタイズドデータは、ＣＤＭＡシステムにおけるウォルシュ符号１６‐１９に対応しているチャネル上に送信される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
代わりの実施例においては、移動局は受信されたパイロット信号を用いてＴ／Ｐ比を推定する。受信されたパイロット信号はトラフィック情報を復号するために使用されたチャネル推定を与える。低域通過濾波器が、受信されたパイロット信号からの雑音成分を濾過するために使用されるかも知れない。この濾過はパイロット信号とともに受信された雑音に関する推定を与える。Ｔ／Ｐ比はそこで濾過の結果に基づいて推定される。一例として、以下によって示されるシステム模型を考慮しよう。
【数１】
2010016839.tif 000027
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
例として、ここに開示された実施例と結びつけて記述された、種々の実例となる論理ブロック、モジユール、回路、そしてアルゴリズムステップは、ディジタル信号処理装置（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）あるいは他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートあるいはトランジスタ論理、たとえば抵抗器およびファーストインファーストアウト（ＦＩＦＯ）などのディスクリートハードウエア部品、一連のファームウエア命令を実行する処理装置、任意の従来のプログラマブルソフトウエアモジュールおよび処理装置、あるいはここに記述した機能を実行するように設計された任意のこれらの組み合わせを用いて実現されあるいは実行されることが可能である。処理装置は好都合にマイクロ処理装置であるかも知れず、しかし代わりに処理装置は任意の従来の処理装置、制御器、マイクロ制御器、あるいはステートマシンであるかも知れない。ソフトウエアモジュールはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的にプログラム可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）メモリ、電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、抵抗器、ハードディスク、リムーバブルディスク、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ‐ＲＯＭ）、あるいは当業界において知られた記録媒体の任意の他の形式の中に存在することができよう。処理装置はＡＳＩＣ（図示せず）の中に存在するかも知れない。ＡＳＩＣは電話機（図示せず）の中に存在するかも知れない。代わりに、処理装置は電話機の中に存在するかも知れない。処理装置はＤＳＰおよびマイクロ処理装置の結合として、あるいはＤＳＰコアとともに２個のマイクロ処理装置として、実現されるかも知れない等である。
【外国語明細書】
2010016839000001.pdf