(57)【要約】複数の無線移動体通信装置に情報を供給する方法である。この方法は、複数のスペクトル拡散データ・チャネル（３０６）のうちの少なくとも１つのチャネル（３０６１）を放送チャネルとして専用化することを含んでいる。この少なくとも１つの専用チャネルの搬送波信号およびチップ・レート・クロック（２０６）の周波数および位相を、複数の基地局（１３４）の複数のセル送信機（２０４）のそれぞれについて同期させる。その後、当該の少なくとも１つの専用チャネルを介して各基地局から情報を放送する。
2005522060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスペクトル拡散データ・チャネル（３０６）のうちの少なくとも１つのチャネル（３０６１）を放送チャネルとして専用化するステップと、
前記少なくとも１つの専用チャネルの搬送波信号およびチップ・レート・クロック（２０６）の周波数および位相を、複数の基地局（１３４）の複数のセル送信機（２０４）のそれぞれについて同期させるステップと、
前記少なくとも１つの専用チャネルを介して各基地局から情報を放送するステップとを含む方法。
【請求項２】
前記情報が、前記複数のセル送信機全てにわたって同じパワー・レベルで前記専用チャネルで放送される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
移動局（１５０）で複数の放送信号を受信するステップと、
前記複数の放送信号を相関させ、合計して、復号信号にする相関および合計ステップと、
前記復号放送信号を処理してヒューマン・インタフェースに適したフォーマットにするステップとを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の放送信号が、前記複数の基地局のうちの少なくとも２つからの情報を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記受信するステップが、隣接する基地局からの放送信号を受信するステップを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記相関および合計ステップが、隣接する基地局からの放送信号を受信するステップを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記専用放送チャネルを介して複数の音声およびビデオ・チャネルを供給するステップを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の音声およびビデオ・チャネルを供給するステップが、
前記チャネルを多重化して単一のパケット化ストリームにするステップと、
前記パケット化ストリームを各基地局に送信するステップとを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のスペクトル拡散データ・チャネルのうちの非放送専用チャネルを介して、サービス・プロバイダが対話型サービスを供給するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
別個のアップリンク・チャネル（３０６３）を介して、前記対話型サービスをユーザが受けることができるようにするステップを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
無線情報を供給する通信システムにおいて、前記情報を放送するための少なくとも１つのプログラムを実行するときに専用制御装置として動作する汎用コンピュータ・システム内のコンピュータ読取り可能な媒体であって、
複数のスペクトル拡散データ・チャネル（３０６）のうちの少なくとも１つのチャネル（３０６１）を放送チャネルとして専用化するステップと、
前記少なくとも１つの専用チャネルの搬送波信号およびチップ・レート・クロック（２０６）の周波数および位相を、複数の基地局（１３４）の複数のセル送信機（２０４）のそれぞれについて同期させるステップと、
前記少なくとも１つの専用チャネルを介して各基地局から情報を放送するステップとを含むコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項１２】
前記情報が、前記複数のセル送信機全てにわたって同じパワー・レベルで前記専用チャネルで放送される、請求項１１に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項１３】
移動局（１５０）で複数の放送信号を受信するステップと、
前記複数の放送信号を相関させ、合計して、復号信号にする相関および合計ステップと、
前記復号放送信号を処理してヒューマン・インタフェースに適したフォーマットにするステップとを更に含む、請求項１１に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項１４】
前記複数の放送信号が、前記複数の基地局のうちの少なくとも２つからの情報を含む、請求項１３に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項１５】
前記受信するステップが、隣接する基地局からの放送信号を受信するステップを更に含む、請求項１４に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項１６】
前記相関および合計ステップが、隣接する基地局からの放送信号を受信するステップを更に含む、請求項１５に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項１７】
前記専用放送チャネルを介して複数の音声およびビデオ・チャネルを供給するステップを更に含む、請求項１４に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項１８】
前記複数の音声およびビデオ・チャネルを供給するステップが、
前記チャネルを多重化して単一のパケット化ストリームにするステップと、
前記パケット化ストリームを各基地局に送信するステップとを更に含む、請求項１７に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項１９】
前記複数のスペクトル拡散データ・チャネルのうちの非放送専用チャネルを介して、サービス・プロバイダが対話型サービスを供給するステップを更に含む、請求項１１に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項２０】
別個のアップリンク・チャネル（３０６３）を介して、前記対話型サービスをユーザが受けることができるようにするステップを更に含む、請求項１９に記載のコンピュータ読取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００１年７月１３日に出願された米国仮特許出願第６０／３０５，２４３号の利益を請求するものである。
【０００２】
本発明は、セルラー通信システム（ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）に関する。更に詳細には、本発明は、セルラー通信システムを介した音声／ビデオ（Ａｕｄｉｏ／Ｖｉｄｅｏ：Ａ／Ｖ）情報の供給に関する。
【背景技術】
【０００３】
第１世代（１Ｇ）の無線通信は、１９７０年代後半に始まったが、それらはアナログ音声信号方式を用いた初期のセルラー移動無線電話システムを特徴とするものであった。第２世代（２Ｇ）の無線通信は、１９９０年代前半に始まり、ＧＳＭ（Ｇｒｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ）サービスや符号分割多重アクセス（接続）方式（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：ＣＤＭＡ）などのディジタル音声符号化を特徴としていた。
【０００４】
第２世代から現在の第２．５世代（２．５Ｇ）無線通信への最先端の無線技術および無線機能の進歩は、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）と関連している。第１世代（１Ｇ）、第２世代（２Ｇ）、および第２．５世代（２．５Ｇ）の無線通信では、ビデオ情報などのディジタル・マルチメディア情報を供給するための帯域幅が設けられていない。特に、現在のデータ機能では、各ユーザに割り当てられるビット・レートが極めて低い（例えば、毎秒１０キロビットなど）。このような低いビット・レートでは、マルチメディア情報（例えば、音声およびビデオ）をストリーミング伝送することは非現実的である。例えば、ＭＰ３では、少なくとも毎秒６４キロビット必要であり、ビデオでは少なくとも毎秒数百キロビット必要である。
【０００５】
ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）（即ち、「第３世代」（３Ｇ））は、テキスト、ディジタル音声、ビデオおよびマルチメディアを、毎秒２メガビット（２Ｍｂｐｓ）までのデータ転送速度で広帯域パケット伝送するものであり、携帯端末（コンピュータ）および携帯電話のユーザが世界中のどこにいても変わらないサービスを供給する。但し、あるタワー（ｔｏｗｅｒ：電波塔）のセル内でただ１人のユーザが毎秒２メガビットのデータ転送速度で情報を受信できるだけであるという問題がある。
【０００６】
更に、ユーザがタワーから離れていくと、信号受信状態が弱くなることがある。このようなフェージング効果を補償するために、この技術は、信号受信状態を強めるように設計されている。通常は、信号受信状態の増強は、ユーザがセル・タワー（ｃｅｌｌ  ｔｏｗｅｒ）から離れるにつれて、データ転送速度が毎秒２メガビットから例えば毎秒６４キロビットまたは毎秒３２キロビット（タワーからの距離に依存）まで徐々に低下するように、携帯装置のデータ転送速度を低下させることにより行われる。このように、現在のシステムは、マルチメディア情報を複数のユーザに同時に送信することには対応していない。
【０００７】
セルラー・システムに関する問題は、隣接するセルどうしの干渉の問題である。この干渉の問題は、符号分割多重を用いて、セル内のユーザを分離する全ての第３世代（３Ｇ）セルラー・システムで起こる。ユーザが隣接する２つのタワーの間（即ち、境界領域（ｆｒｉｎｇｅ  ａｒｅａ））にいる場合には、携帯装置は、それらのチャネルの一方に同調しながら、もう一方には同調しないように（即ち、濾波）しなければならない。通常、干渉は、隣接するタワーの境界領域において隣接するチャネルで発生するが、これは、隣接するセル・タワーが変動するパワー・レベルで送信を行うからである。即ち、ユーザがタワーに近づけば近づくほど、必要なパワーは小さくなり、タワーから離れれば離れるほど（例えば、境界領域など）、必要なパワーは大きくなる。従って、境界領域で達成できるビット・レートはセルの中心部より低く、これにより、ユーザに対するサービスが不安定になる。
【０００８】
従って、携帯セルラー装置の複数のユーザに対してマルチメディア・サービスを供給することが必要とされている。更に、セル内におけるユーザの位置に関係なく、一定したマルチメディア・サービスをユーザに供給することも必要とされている。
【発明の開示】
【０００９】
（発明の概要）
本発明は、複数の無線移動体通信装置に情報を供給する方法である。この方法は、複数のスペクトル拡散データ・チャネルのうちの少なくとも１つのチャネルを放送チャネルとして専用化することを含んでいる。この少なくとも１つのチャネルの搬送波信号およびチップ・レート・クロックの周波数および位相を、複数の基地局の複数のセル送信機のそれぞれについて同期させる。その後、当該少なくとも１つの専用チャネルを介して各基地局からマルチメディア情報を放送する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の上記特徴を実現する方法を詳細に理解することができるように、上記に要約した本発明のより具体的な説明を、添付の図面に図示する実施形態に関連して行う。但し、添付の図面は本発明の単なる代表的な実施形態を示すものであって、従って、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明はその他の同様に効果的な実施形態を含ものであることに留意されたい。
【００１１】
理解を助けるために、各図面に共通の同じ要素に対しては、可能な限り同じ参照番号を使用している。
【００１２】
本発明は、放送マルチメディア情報などの情報を、複数のセルラー通信装置のそれぞれに供給する方法である。この方法は、セルラー通信周波数スペクトルの一部分を、パケット化音声およびビデオ情報などの情報の放送に割り当てることを含んでいる。
【００１３】
図１は、本発明のセルラー通信システム１００を示すハイレベル・ブロック図である。セルラー通信システム１００は、セルラー通信サービス・プロバイダ１１０と、それぞれのセル・タワーにより規定される複数のセル１３０と、複数のセルラー通信装置（即ち、移動局（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）１５０）とを含んでいる。特に、サービス・プロバイダ１１０は、複数のデータ・ソース１１２（ソースＳ１からＳｎとして示す）と、音声／ビデオ（Ａ／Ｖ）圧縮回路１１４を含む処理回路と、パケット交換式接続（ｐａｃｋｅｔ  ｓｗｉｔｃｈｅｄ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）１１６と、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１２２とを含んでいる。
【００１４】
パケット交換式接続１１６は、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）バックボーンＩＰネットワーク１１９を介してサービングＧＰＲＳサポート・ノード（ＳＧＳＮ：Ｓｅｒｖｉｎｇ  ＧＰＲＳ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ）１２０に結合されたゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノード（ＧＧＳＮ：Ｇａｔｅｗａｙ  ＧＰＲＳ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ）１１８を含んでいる。更に、或る実施形態では、パケット交換式接続１１６は、サービス・プロバイダ処理回路１１４の圧縮および多重化されたデータ・ソースとＧＧＳＮ１１８との間に位置する公衆または私用のＩＰネットワーク１１５を含んでいることもある。
【００１５】
サービス・プロバイダ１１０は、複数のマルチメディア情報を移動局１５０に供給することができる。特に、処理用の音声／ビデオ（Ａ／Ｖ）圧縮回路１１４は、複数のソース（ｓｏｕｒｃｅ：源）１１２（例えば、ソースＳ１からソースＳｎ）から音声情報および／またはビデオ情報を受信し、一般には、このＡ／Ｖ情報を移動局１５０に更に経路指定するためにパケット化および圧縮して、ＭＰＥＧパケットなどのパケットにする。パケット化された情報は、ストリーム・サーバ（図示せず）により将来配信するために、サービス・プロバイダ１１０において記憶装置（図示せず）に記憶することもできることに留意されたい。
【００１６】
或いは、Ａ／Ｖ情報は、サービス・プロバイダ１１０が、マルチメディア情報を求める要求（リクエスト）を受信した後で、「実行時に（ｏｎ−ｔｈｅ−ｆｌｙ：オンザフライで）」パケット化および圧縮される。マルチメディア情報の放送に関連して本発明を説明しているが、本発明は、移動局１５０の幾人かのユーザに適切であると考えられるその他任意のタイプの情報の放送に利用することができる。
【００１７】
パケット交換式接続１１６は、情報のパケットを各パケットに含まれる宛先アドレスに基づいて送るネットワークである。通信情報を複数のパケットに分解することにより、同一のデータ経路へのアクセスを、ネットワーク内の多数のユーザが様々な多重アクセス技術（例えば、符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス方式（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、周波数分割多重アクセス方式（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：ＦＤＭＡ））で共用することができる。送信側と受信側の間のこの種の通信は、コネクションレス（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ）型（「専用」ではなく）と呼ばれる。インターネット上のほとんどのトラフィックは、パケット交換を使用しているので、インターネットは基本的にはコネクションレス型ネットワークである。
【００１８】
パケット交換式接続１１６は、コア・ネットワークの要素となるゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノード（ＧＧＳＮ）１１８およびサービングＧＰＲＳサポート・ノード（ＳＧＳＮ）１２０により構成される。ゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノード（ＧＧＳＮ）１１８は、例えばＩＰベースＧＰＲＳバックボーン・ネットワーク（図示せず）を介してサービングＧＰＲＳサポート・ノード（ＳＧＳＮ）１２０に接続される。ＳＧＳＮ１２０は、各移動局１５０の地理的サービス・エリア内における移動局１５０とのデータのやりとりを行う。特に、ＳＧＳＮ１２０は、パケットの転送および経路指定、移動性管理、論理リンク管理、認証並びに課金の各機能を実行する。
【００１９】
サービングＧＰＲＳサポート・ノード（ＳＧＳＮ）１２０は、回路交換式ネットワーク内に位置する移動サービス交換センタ（ＭＳＣ：Ｍｏｂｉｌｅ  ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｃｅｎｔｅｒ）と同じ階層レベルにある。パケット交換式接続１１６は、パケット化情報を、複数のセル１３０の１つまたは複数に更に経路指定するために、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１２２に送信する。
【００２０】
複数のセル１３０の各セル（例えば、セル１３０１から１３０ｃ（「ｃ」は１より大きい整数））は、ノードＢ（例えば、ノードＢ１１３６１からノードＢｃ１３６ｃ）と総称する基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）に関連づけられたセル・タワー１３２（例えば、セル・タワー１３２１から１３２ｃ）を含んでいる。各ノードＢは、送信用機器および受信用機器（図２に関連して以下で述べる）を有する。更に、各セル１３０は、ノードＢ１３４と通信するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）受信機（例えば、ＧＰＳ受信機１３４１から１３４ｃ）を含んでいる。
【００２１】
無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１２２は、そのＲＮＣ１２２に結合された全てのノードＢ１３６を含むその領域内の無線ソースの制御を行う。ＲＮＣ１２２は、コア・ネットワークに供給される全てのサービス（例えば、特に接続管理など）のサービス・アクセス点（ポイント）としても機能する。特に、特定の移動局１５０のための情報は、ＲＮＣ１２２により特定のノードＢ１３６に経路指定され、そこでパケット化された情報が変調され、タワー１３２を介して当該特定の移動局１５０に送信される。
【００２２】
図２は、図１のセルラー通信システム１００の例示的なセル１３０を示すハイレベル・ブロック図である。特に、この例示的なセル１３０は、全地球測位システム（ＧＰＳ）２０２と通信するノードＢ１３６およびセルラー・タワー１３２を含んでいる。ノードＢ１３６は、クロック（発生器）２０６を有する送信機２０４と、移動局（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）受信機２０８と、サポート回路（例えば、電源およびその他のサポート回路）とを含んでいる。或る実施形態では、ＧＰＳ受信機１３４は、ＧＰＳ２０２から時間情報を受信する。この情報は、以下で更に詳細に述べるように、送信機２０４のクロック２０６が利用する。送信機２０４および受信機２０８はそれぞれ、サービス・プロバイダ１１０と移動局１５０の間でセルラー・タワー１３２を介して情報を送信および受信する。
【００２３】
複数のセルラー通信装置１５０は、セルラー通信を送信および受信することができる任意の通信装置を含んでいる。以下で詳細に述べるように、複数のセルラー通信装置１５０は、携帯電話、ＰＨＳやＰＤＡなど、加入者識別モジュール（ＳＩＭ：Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌｅ）を有する携帯セルラー機器にすることができる。或いは、複数のセルラー通信装置１５０は、例えばラップトップ・コンピュータ、またはパケット化情報を受信することが可能なデスクトップ・コンピュータやテレビジョン・セットなどの据置き型装置を含み、且つ／またはこれと連動することも可能である。
【００２４】
図３は、本発明の第３世代セルラー通信システム１００のスペクトル割り当て３００を示すグラフ図である。この図の縦軸３０２は、増大するパワー（例えば、ワット）を示し、横軸３０４は、上昇する周波数（例えば、ＭＨｚ）を示す。図３は、周波数領域３０４にわたって分布する複数の５ＭＨｚチャネル３０６１から３０６Ｍ（チャネル３０６と総称する）を示す。個々のチャネル３０６は、複数の保護帯域３０８１から３０８ｐ（保護帯域（ｇｕａｒｄ  ｂａｎｄ）３０８と総称する）によりそれぞれ分離される。
【００２５】
第３世代（３Ｇ）セルラー通信システムでは、スペクトル拡散技術を利用し、全ての移動局１５０からノードＢ１３６に向かうアップリンク（ｕｐｌｉｎｋ）伝送のスペクトルは共用される。各移動局１５０からの信号は、ノードＢ１３６において、各移動局１５０に割り当てられた個々の拡散コードにより解析される。従って、図３は、複数のチャネル３０６の時間的なスナップショットを示すものであり、ある１つの周波数帯域（例えば、チャネル３０６２）は、周波数分割双方向の（ＦＤＤ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）ダウンリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）チャネルとして使用され、第２の周波数帯域（例えば、チャネル３０６３）は、音声およびデータ信号のための周波数分割双方向の（ＦＤＤ）アップリンク・チャネルとして使用される。
【００２６】
例えば、セルラー・サービス・プロバイダ（例えば、米国ベライゾン（Ｖｅｒｉｚｏｎ）社）は、５つ以上の異なる周波数帯域（チャネル）を使用して、セル内のユーザをサポートする。利用するチャネル数は、サービス・プロバイダ１１０がサポートしなければならないセル１３０内のユーザ数により決まる。特定のユーザが無線電話をかけると、ノードＢ１３６は、その移動局１５０のアップリンク帯域およびダウンリンク帯域において、個々の拡散コードを割り当て、双方向通信を設定する。
【００２７】
本発明の一態様は、放送された音声／ビデオ（Ａ／Ｖ）情報パケットのダウンリンクとして専用チャネルを供給することである。図３では、例示的に、第１のチャネル３０６１を放送情報専用として示している。具体的には、放送用Ａ／Ｖ情報は、サービス・プロバイダ１１０から全てのセル１３０に同期して供給される。即ち、全てのセル・タワー１３２は、この専用周波数帯域（例えば、チャネル３０６１）内で、同じ情報を全てのユーザに対して同時に放送する。
【００２８】
特に、無線システムの搬送波信号およびチップ・レート・クロック（ｃｈｉｐ  ｒａｔｅ  ｃｌｏｃｋ）の周波数および位相は、全てのセル・タワー１３２で同期させる必要がある。具体的には、各ＧＰＳ受信機１３４が、共用のＧＰＳシステム２０２から時間情報を受信する。ＧＰＳ受信機１３４は、搬送波基準信号２０７およびクロック基準信号２０９を各ノードＢ１３６の送信機２０４に供給する。
【００２９】
或る特定の移動局１５０が、ＧＰＳ基準を用いて同期した別個の２つのセル・タワー１３２から放送信号を受信し、以下で図３を参照してより詳細に述べるように、復号信号を生成することもある。セルラー・システム１００の動作周波数並びにＧＰＳシステム２０２およびＧＰＳ受信機１３４の精度が分かっていれば、移動局１５０において基準の誤差を数度以内に抑えることができる。従って、どのセル１３０内のどのユーザでも、自分の移動局１５０を専用チャネル（例えば、チャネル３０６１）に同調させ、放送情報を受信することができる。
【００３０】
専用チャネル（例えば、チャネル３０６１）の周波数は、スペクトル拡散技術を使って音声その他のデータを移動局に供給するために利用できるチャネルではなくなることに留意されたい。更に、専用Ａ／Ｖチャネル３０６１を介して放送される情報は、セル１３０の全てのセルラー基地局１３６およびタワー１３２から同時に送信される。対照的に、通常動作では、複数の音声およびデータ・チャネル（例えば、３０６２および３０６３）は、セル・タワー１３２間で同期せずに送信される。
【００３１】
図４は、図１のセルラー通信システム１００の隣接する２つのセル（ｃｅｌｌ）１３０を示す斜視図である。具体的には、セルラー・タワー１３２１および１３２２をそれぞれ含む例示的な隣接する２つのセル１３０１および１３０２が示している。境界領域（ｆｒｉｎｇｅ  ａｒｅａ：フリンジ・エリア）４０２が、各セル１３０の縁部付近に定められている。境界領域４０２は、隣接するセル１３０１と１３０２が重なり合う部分を含んでいる。各セル１３０のサイズ（即ち、受信可能な範囲（ｃｏｖｅｒａｇｅ  ａｒｅａ））は、その土地の地形（例えば、山が多い、大きな建物があるなど）などの様々な要因と、基地局ノード１３６の出力パワーおよびセル・タワー１３２の高さとにより決まる。
【００３２】
基地局ノード１３６およびセル・タワー１３２の出力パワーは、移動局１５０とセル・タワー１３２の間の距離により変化する。移動局１５０とタワー１３２が近ければ、信号を受信するのに少ないパワーで済む。逆に、移動局１５０がタワー１３２から遠くなれば、信号強度は大きくなる。或る実施形態では、所定の移動局１５０への信号の強度は、基地局１３６において、移動局１５０のための「ビーコン（ｂｅａｃｏｎ：無線標識）」として機能する特定のパケットを指定された間隔で挿入することにより制御される。移動局１５０は、このビーコン・パケットを受信し、これらを利用してセル・タワー１３２から送信された信号の移動局１５０における受信の質を判定する。その後、移動局１５０は、基地局１３６にフィードバックを行い、基地局が、例えばセル・タワー１３２が送信して移動局１５０が受信した信号の品質に基づいて信号のパワーを調節できるようにする。
【００３３】
図４を参照すると、隣接する２つのセル１３０１と１３０２の間の境界領域４０２付近に、移動局１５０が示されている。移動局１５０は、レイク受信機（ｒａｋｅ  ｒｅｃｅｉｖｅｒ）４０４と、処理回路４０６と、ディスプレイやスピーカ（図示せず）などの１つまたは複数の音声／ビデオ・インタフェース４０８とを含んでいる。
【００３４】
レイク受信機４０４は、移動局１５０における信号受信を増強するために使用される。具体的には、レイク受信機４０４は、タワー１３２から送信された信号の従来のマルチパス反射を受信することができる複数のフィンガ（ｆｉｎｇｅｒ）４１０を有する。各フィンガ４１０は、別個の相関器（ｃｏｒｒｅｌａｔｏｒ）および遅延等化器（ｄｅｌａｙ  ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）（図示せず）を含み、これらが、各マルチパス成分の個々の信号を回復する。レイク受信機４０４は、これらのマルチパス成分を足し合わせて、同相（Ｉ）成分および直交（Ｑ）成分を共に有する復号信号を生成する。次いで、この復号信号を処理回路４０６に送信し、パケットをパケット解除し、一般には、その情報を処理（変換）してベースバンド情報にし、Ａ／Ｖインタフェース４０８（例えば、ディスプレイおよびスピーカ）に伝送する。
【００３５】
ノードＢ１３６およびセル・タワー１３２は、ダウンリンク・チャネル３０６２およびアップリンク・チャネル３０６３を介して、非同期に信号（例えば、音声信号）を送信することを想起されたい。移動局１５０が、境界領域４０２に位置し、音声チャネル（即ち、図３のダウンリンク・チャネル３０６２およびアップリンク・チャネル３０６３）を介して通信を行っているときは、移動局１５０は、セル・タワー１３２のうちの一方からの入来信号を濾波しなければならない。具体的には、弱い方の信号（干渉信号）を阻止して、レイク受信機４０４のフィンガ４１０が強い方の信号のマルチパス成分（ｍｕｌｔｉｐａｔｈ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を受信するようにしなければならない。
【００３６】
セル・タワー１３２から送信される信号が専用チャネル（例えば、図３のチャネル３０６１）を介して放送された音声／ビデオ（Ａ／Ｖ）情報であるとき、放送信号は、例えばＧＰＳシステム２０２を援用して、全てのセル・タワー１３２から同期して送信される。更に、各専用チャネル（例えば、図３のチャネル３０６１）からの信号は、全てのセル・タワー１３２において同一である。この場合、レイク受信機４０４を使用して、セルラー・タワー１３２から受信した信号の何れかから復号信号を形成する。
【００３７】
図４を参照すると、レイク受信機４０４のフィンガ４１０は、隣接するセル１３０の両方から、信号および反射波を受信する。各フィンガ４１０は、相関器および遅延等化器を使用して、隣接するセルからのマルチパス信号を回復する。例示的なセルは、両方とも音声／ビデオ（Ａ／Ｖ）パケット化情報を同時に送信するので、任意の信号遅延は、元の信号の反射、並びに移動局１５０と各セル・タワー１３２の間の距離の差によってのみ生じる。
【００３８】
例えば、移動局１５０が、セル・タワーＡ１３２１から５マイルの距離、セル・タワーＢ１３２２から６マイルの距離にあるとする。同じような地形の状態であれば、セル・タワーＢ１３２２で生じた放送信号は、セル・タワーＡ１３２１で生じた放送信号より若干遅れて移動局１５０に到達する。更に、この距離の差並びに地形の違いにより、セル・タワーＢ１３２２で生じた放送信号の強度がセル・タワーＡ１３２１で生じた放送信号よりも弱い、或いはその逆となることがある。従って、レイク受信機４０４は、例えばセル・タワーＡ１３２１からのパワーの強い信号と、例えばセル・タワーＢ１３２２からのパワーの弱い信号の両方を使用して、移動局１５０における全体的な利得を向上させる。
【００３９】
更に、非同期のダウンリンク・チャネル３０６２およびアップリンク・チャネル３０６３とは対照的に、これらのセル・タワー１３２は、パワー出力を変化させることを必要とすることなく、専用チャネル３０６１を介して例示的なＡ／Ｖ情報を放送することに留意されたい。更に、パワー制御および隣接するセル間の干渉は、専用チャネル３０６１を介して放送される信号に関しては問題とならない。従って、所定のセル・タワー１３２およびセル１３０間の境界領域４０２で、より広い受信可能な範囲が実現される。
【００４０】
サービス・プロバイダ１１０がマルチメディア情報の放送に専用のチャネル３０６を設けるという本発明の特徴は、更なる利点を生み出す。例えば、放送されたマルチメディア情報との移動局１５０を用いた実時間（リアルタイム）対話が可能になる。具体的には、移動局１５０は、専用チャネル３０６を介して１つまたは複数のセル・タワー１３２を経由して放送マルチメディア情報を受信し、且つ周波数分割双方向（ＦＤＤ）のアップリンク・パス（例えば、アップリンク・チャネル３０６３）を介して従来のセルラー・ネットワークのデータ・チャネルにアクセスすることもできる。
【００４１】
このようにして、ユーザは、放送音声／ビデオ（Ａ／Ｖ）サービスにおいて、質問に答え、広告に反応し、選択を行うことを実行することができる。本発明によるセルラー通信システム１００のＡ／Ｖ放送システムでは、現行の移動局１５０に如何なるハードウェアを追加する必要もない。更に、対話型のサービスは、サービス・プロバイダへの加入者がＡ／Ｖコンテンツと自動的に対話することができるので、基本的に開始時のコストが安い。Ａ／Ｖサービスを多重化して、ノードＢ局１３６に向かう１つのストリームにし、その後セル・タワー１３２から送信して、放送されたコンテンツが２Ｍｂｐｓの速度で送信されるようにすることもできる。或る実施形態では、約１６のテレビジョン・チャネルをチャネル当り１２８Ｋｂｐｓの速度で放送することができる。
【００４２】
前述の内容は本発明の一実施形態に関するものであるが、本発明の基本的な範囲を逸脱することなく、本発明のその他の更に別の実施形態を創案することもでき、また本発明の範囲は、特許請求の範囲により決定される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のセルラー通信システムを示すハイレベル・ブロック図である。
【図２】図１のセルラー通信システムの例示的なセルを示すハイレベル・ブロック図である。
【図３】本発明の第３世代のセルラー通信システムのスペクトル割り当てを示すグラフ図である。
【図４】図１のセルラー通信システムの隣接する２つのセルの間に位置する移動局を示す斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年2月5日(2003.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【国際調査報告】
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