(57)【要約】  フィールド・ユニット（１５−１，…１５−ｈ）に並列な復調器が設けられる。順方向チャネル（４０）および逆方向チャネル（５０）割当情報は、ページングおよびトラフィック・チャネルなどの第１および第２チャネルのみで、トラフィック・データと同一のエポック（epoch：時間区間）において、フィールド・ユニット（１５−１，…１５−ｈ）にブロードキャストされる。これにより、すべてのフィールド・ユニット（１５−１，…１５−ｈ）が順方向（４０）および逆方向チャネル（５０）割当情報を各エポックで受信できることを保証する。フィールド・ユニット（１５−１，…１５−ｈ）が並列な復調器を有することにより、第１および第２チャネル間の切換えの必要が無くなり、チャネル割当情報の損失が避けられる。
2005516469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
順方向および逆方向リンクを介して通信する基地局とフィールド・ユニットを有し、前記順方向リンクにおいて少なくとも第１および第２チャネルを有し、前記逆方向リンクにおいてチャネルを有する、時分割多重（ＴＤＭ）通信システムにおけるオーバーヘッドを低減する方法であって、
前記順方向リンクの前記第１チャネル上でＴＤＭスロット割当制御データを受信し、
前記ＴＤＭスロット割当制御データがこのフィールド・ユニットに指定されているか否かを判断し、
前記ＴＤＭスロット割当制御データがこのフィールド・ユニットに指定されている場合、前記順方向リンクの前記第２チャネルまたは前記逆方向リンクの前記チャネルにおいて基地局とトラフィック・データを通信するように、ＴＤＭスロット割当制御データに従って、少なくとも１つのトラフィック・チャネルの少なくとも１つのトラフィックＴＤＭスロットをセットアップする、オーバーヘッド低減方法。
【請求項２】
請求項１において、前記第１チャネルがトラフィック・データではないデータを運ぶ、オーバーヘッド低減方法。
【請求項３】
請求項２において、前記第１チャネルがページング・チャネルである、オーバーヘッド低減方法。
【請求項４】
請求項１において、さらに、前記フィールド・ユニットにおいて、前記第１チャネルからのＴＤＭスロット割当制御データの復調を、前記第２チャネルからのトラフィック・データの復調と同時に実行する、オーバーヘッド低減方法。
【請求項５】
請求項１において、スロット割当制御データの受信がすべてのＴＤＭタイム・スロットごとに発生する、オーバーヘッド低減方法。
【請求項６】
請求項１において、前記ＴＤＭスロット割当制御データが、ＣＤＭＡコード・チャネル、ＴＤＭスロット開始状況、ＴＤＭスロット数の状況、ＦＥＣコード・レート、または電力制御の内の少なくとも１つを含む、チャネル・パラメータを定義する、オーバーヘッド低減方法。
【請求項７】
請求項１において、前記ＴＤＭスロット割当制御データの受信が、チャネル性能パラメータに基づくＴＤＭスロット割当解除制御データの受信工程を有し、前記チャネル性能パラメータが、フェーディング、パケット損失率、搬送波対干渉（Ｃ／Ｉ）比、信号対雑音（Ｓ／Ｎ）比、または電力レベルの内の少なくとも１つを含む、オーバーヘッド低減方法。
【請求項８】
順方向および逆方向リンクを介して通信する基地局とフィールド・ユニットを有し、前記順方向リンクにおいて少なくとも第１および第２チャネルを有し、前記逆方向リンクにおいてチャネルを有する、時分割多重（ＴＤＭ）通信システムにおけるオーバーヘッドを低減する装置であって、
前記順方向リンクの前記第１チャネル上で受信される第１変調信号を復調する第１復調器であって、この復調された信号がＴＤＭスロット割当制御データを含む、第１復調器と、
前記第１復調器に連結され、前記ＴＤＭスロット割当制御データがこのフィールド・ユニットに指定されているか否かを判断する論理ユニットであって、前記ＴＤＭスロット割当制御データがこのフィールド・ユニットに指定されている場合、順方向リンクの前記第２チャネルまたは逆方向リンクの前記チャネルにおいて前記基地局からのトラフィック・データを通信するように、この論理ユニットは、前記ＴＤＭスロット割当制御データに従って、少なくとも１つのトラフィック・チャネルの少なくとも１つのトラフィックＴＤＭスロットをセットアップする論理ユニットとを備えた、オーバーヘッド低減装置。
【請求項９】
請求項８において、前記第１チャネルがページング・チャネルである、オーバーヘッド低減装置。
【請求項１０】
請求項８において、さらに、前記第１復調器と並列に、順方向リンクの前記第２チャネル上で受信される第２変調信号を復調する第２復調器を備え、この第２復調器は、前記第１復調器からのＴＤＭスロット割当制御データに基づいて前記第２チャネルを受信するように設定されている、オーバーヘッド低減装置。
【請求項１１】
請求項８において、前記第１復調器がすべてのエポックごとにＴＤＭスロット割当制御データを受信する、オーバーヘッド低減装置。
【請求項１２】
請求項８において、前記ＴＤＭスロット割当制御データが、ＣＤＭＡコード・チャネル、ＴＤＭスロット開始状況、ＴＤＭスロット数の状況、ＦＥＣコード・レート、または電力制御の内の少なくとも１つを含む、チャネル・パラメータを定義する、オーバーヘッド低減装置。
【請求項１３】
請求項８において、前記復調信号がチャネル性能パラメータに基づくＴＤＭスロット割当解除制御データを含み、前記チャネル性能パラメータが、フェーディング、パケット損失率、搬送波対干渉（Ｃ／Ｉ）比、信号対雑音（Ｓ／Ｎ）比、または電力レベルの内の少なくとも１つを含む、オーバーヘッド低減装置。
【請求項１４】
順方向および逆方向リンクを介して通信する基地局とフィールド・ユニットを有し、前記順方向リンクにおいて少なくとも第１および第２チャネルを有し、前記逆方向リンクにおいてチャネルを有する、時分割多重（ＴＤＭ）通信システムにおけるオーバーヘッドを低減する装置であって、
前記順方向リンクの前記第１チャネル上でＴＤＭスロット割当制御データを受信する受信手段と、
前記ＴＤＭスロット割当制御データがフィールド・ユニットに指定されているか否かを判断する判断手段と、
前記ＴＤＭスロット割当制御データがフィールド・ユニットに指定されている場合、前記順方向リンクの前記第２チャネルまたは前記逆方向リンクの前記チャネルにおいて基地局とトラフィック・データを通信するように、ＴＤＭスロット割当制御データに従って、少なくとも１つのトラフィック・チャネルの少なくとも１つのトラフィックＴＤＭスロットをセットアップするセットアップ手段とを備えた、オーバーヘッド低減装置。
【請求項１５】
時分割多重（ＴＤＭ）通信システムにおけるオーバーヘッドを低減する方法であって、
順方向リンクの第１チャネル上で受信される第１変調信号を復調する工程であって、この復調された信号がＴＤＭスロット割当制御データを含む、第１変調信号復調工程と、
前記ＴＤＭスロット割当制御データを用いる使用工程であって、前記順方向リンクの第２チャネル上で受信される第２変調信号を復調する使用工程とを備えた、オーバーヘッド低減方法。
【請求項１６】
請求項１５において、前記第１チャネルがトラフィック・データではないデータを運ぶ、オーバーヘッド低減方法。
【請求項１７】
請求項１６において、前記第１チャネルがページング・チャネルである、オーバーヘッド低減方法。
【請求項１８】
請求項１５において、さらに、前記フィールド・ユニットにおいて、ＴＤＭスロット割当制御データの復調を、前記トラフィック・データの復調と同時に実行する、復調工程を備えた、オーバーヘッド低減方法。
【請求項１９】
請求項１５において、スロット割当制御データの受信がすべてのＴＤＭタイム・スロットごとに発生する、オーバーヘッド低減方法。
【請求項２０】
時分割多重（ＴＤＭ）通信システムにおけるオーバーヘッドを低減する装置であって、
順方向リンクの第１チャネル上で受信される第１変調信号を復調する第１復調器であって、この復調された信号がＴＤＭスロット割当制御データを含む、第１復調器と、
順方向リンクの第２チャネル上で受信される第２変調信号を復調する第２復調器であって、この第２復調器は、前記第１復調器からのＴＤＭスロット割当制御データに基づいて前記第２変調信号を受信するように設定されている、オーバーヘッド低減装置。
【請求項２１】
請求項２０おいて、前記第１チャネルがページング・チャネルである、オーバーヘッド低減装置。
【請求項２２】
請求項２０おいて、前記第２復調器が、前記第１変調信号を前記第１復調器が復調するのと同時に前記第２変調信号を復調する、オーバーヘッド低減装置。
【請求項２３】
請求項２０において、前記第１復調器がすべてのＴＤＭタイム・スロットごとにＴＤＭスロット割当制御データを受信する、オーバーヘッド低減装置。
【請求項２４】
時分割多重（ＴＤＭ）通信システムにおけるオーバーヘッドを低減する装置であって、
順方向リンクの第１チャネル上で受信される第１変調信号を復調する手段であって、この復調された信号がＴＤＭスロット割当制御データを含む、第１変調信号復調手段と、
前記ＴＤＭスロット割当制御データに従って、順方向リンクの第２チャネル上で受信される第２変調信号を復調する第２変調信号復調手段とを備えたオーバーヘッド低減装置。
【請求項２５】
基地局と複数のフィールド・ユニットを有する時分割多重（ＴＤＭ）通信システムにおいて、順方向および逆方向リンク上で通信する方法であって、
前記基地局から所定のフィールド・ユニットに、第１ＴＤＭスロットにおいて、前記順方向リンクの第１チャネル上で、ＴＤＭスロット割当制御データを伝送し、
前記ＴＤＭスロット割当制御データによって指定された通りに、第２ＴＤＭスロットにおいて、前記順方向リンクの第２チャネル上で、トラフィック・データを前記所定のフィールド・ユニットに伝送する、通信方法。
【請求項２６】
請求項２５において、前記第１チャネルがページング・チャネルである、通信方法。
【請求項２７】
請求項２５において、さらに、前記それぞれのトラフィック伝送の前に、前記フィールド・ユニットにおいて同時に復調するように、前記割当制御データおよびトラフィック・データを変調する、通信方法。
【請求項２８】
請求項２５において、前記ＴＤＭスロット割当制御データの伝送が、すべてのＴＤＭタイム・スロットごとに発生する、通信方法。
【請求項２９】
請求項２５において、さらに、前記ＴＤＭスロット割当制御データによって指定された方法で、逆方向リンク上でトラフィック・データを受信する、通信方法。
【請求項３０】
基地局と複数のフィールド・ユニットを有する時分割多重（ＴＤＭ）通信システムにおいて、順方向および逆方向リンク上で通信する装置であって、
（i）前記基地局から所定のフィールド・ユニットに、第１ＴＤＭスロットにおいて、前記順方向リンクの第１チャネル上で、ＴＤＭスロット割当制御データを伝送し、（ii）前記ＴＤＭスロット割当制御データによって指定された通りに、第２ＴＤＭスロットにおいて、前記順方向リンクの第２チャネル上で、トラフィック・データを前記所定のフィールド・ユニットに伝送する、送信機を備えた、通信装置。
【請求項３１】
請求項３０において、前記第１チャネルがページング・チャネルである、通信装置。
【請求項３２】
請求項３０において、さらに、前記送信機がトラフィック・データを伝送する前に、前記所定のフィールド・ユニットにおいて並列に復調するように、前記割当制御データおよびトラフィック・データを変調する少なくとも１つの変調器を備えた、通信装置。
【請求項３３】
請求項３０において、前記送信機がすべてのＴＤＭタイム・スロットごとに前記割当制御データを伝送する、通信装置。
【請求項３４】
請求項３０において、さらに、前記ＴＤＭスロット割当制御データによって指定された方法で、逆方向リンク上でトラフィック・データを受信する受信機を備えた、通信装置。
【請求項３５】
基地局と複数のフィールド・ユニットを有する時分割多重（ＴＤＭ）通信システムにおいて、順方向および逆方向リンク上で通信する装置であって、
前記基地局から所定のフィールド・ユニットに、第１ＴＤＭスロットにおいて、前記順方向リンクの第１チャネル上で、ＴＤＭスロット割当制御データを伝送するＴＤＭスロット割当制御データ伝送手段と、
前記ＴＤＭスロット割当制御データによって指定された通りに、第２ＴＤＭスロットにおいて、順方向リンクの第２チャネルを上で、トラフィック・データを前記所定のフィールド・ユニットに伝送するトラフィック・データ伝送手段とを備えた通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、無線チャネルは通信ユニット間の物理的リンクを提供する。このようなシステムにおける設備は一般に、音声通信の場合は公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）またはデータ通信の場合はデータ・ネットワークのようなネットワークと通信する基地局プロセッサと、複数のユーザＰＣのようなエンドユーザ・コンピュータ装置と通信する１つ以上のアクセス端末とを有する。アクセス端末とコンピュータ装置の組み合わせをフィールド・ユニットと呼ぶことができる。無線チャネルは、基地局プロセッサからフィールド・ユニットへのメッセージ伝送用の順方向チャネルと、フィールド・ユニットから基地局プロセッサへのメッセージ伝送用の逆方向チャネルとを有する。
【０００３】
無線インターネット・アクセスを実現するのに使用される無線データシステムの場合、各基地局プロセッサは一般に、多数のフィールド・ユニットにサービスを提供する。しかし、無線チャネルは資源が限られているため、基地局プロセッサによってサービスが提供されるフィールド・ユニット間にスケジューラが無線チャネルを割当てる。スケジューラは、トラフィック・デマンド（トラフィック要求）に基づいてフィールド・ユニット間に無線チャネルを割当てる。
【０００４】
複数のユーザ間のオンデマンド・アクセスをサポートする方法の１つは、ＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）と呼ばれ、この方式では、各無線チャネルは、特定の所定時間間隔すなわちタイム・スロットの間のみ、特定のアクセス端末に割当てられる。複数のユーザ間のオンデマンド・アクセスをサポートする第２の方法は、ＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス）と呼ばれ、この方式により、複数のユーザは同一の無線スペクトルを共有できる。無線周波数（ＲＦ）スペクトルを狭いチャネル（例えば、アナログ無線システムでは各30kHz）に分割する代わりに、ＣＤＭＡは広いスペクトル（IS-95として知られる米国ＣＤＭＡ規格の場合、1.25MHz）全体に多数のチャネルを分散する。同時に同一のスペクトルを使用する他のチャネルから特定のチャネルを分離するために、疑似ランダム（すなわち擬似雑音またはＰＮ）コードと呼ばれる固有のディジタル・コードが各ユーザに割当てられる。複数のユーザ（IS-95では最大64）がそれぞれ固有のコードを使用しながら同一のスペクトルを共有し、多くの従来システムにおける異なる周波数を分離するチューナに類似するプロセスで各端末においてデコーダがコードを分離する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通信チャネルの定義に用いられるＰＮコードは一般に、規定されたコード繰返し周期すなわちコード・エポック（epoch：時間区間）を有する。このような各エポック持続時間（スロットとも呼ばれる）に対して、基地局の中央制御システムはさらに、順方向トラフィック・チャネルの割当（順方向スロット割当、すなわち“ＦＳＡ”）および逆方向トラフィック・チャネルの割当（逆方向スロット割当、すなわち“ＲＳＡ”）をスケジュール設定して、各エポックの間フィールド・ユニットをアクティブにすることができる。この方法は一般に、可能な限り多くのユーザをアクティブにするように全チャネルを割当てるように行われる。不都合な点は、ＰＮコード・チャネルを多数のユーザ間に割当ておよび再割当てすることが必要なため、遅延が生じることである。特に、ＰＮコードが異なるユーザ・コネクションに再割当てされると、通常は、受信機内のコード復調器を新しいコードに固定化するのに所定の時間を必要とする。この結果、コード化されたチャネル上を移動しなければならないデータ・パケットの受信に待ち時間が発生する。
【０００６】
トラフィック・チャネルを調整するために、基地局プロセッサは、以下の方法で所定のフィールド・ユニットと通信する。第１に、基地局プロセッサは、利用可能なチャネルが存在することを念のために確認する。第２に、基地局プロセッサは、所定のフィールド・ユニットにメッセージを送信し、利用可能なチャネルをセットアップする。所定のフィールド・ユニットはメッセージ（２〜３エポック）を処理してチャネルをセットアップし、セットアップが完了したことを確認する確認応答（１〜２エポック）を送信する。チャネルのティア・ダウン（tearing down：セットアップの解除）のために、基地局プロセッサは所定のフィールド・ユニットにメッセージを送信し、フィールド・ユニットはこのコマンド（１〜２スロット）を処理して、確認応答（１〜２スロット）を返送する。
【０００７】
トラフィック・チャネルのセットアップは、複数のＴＤＭ（時分割多重）タイム・スロット（「ＴＤＭスロット」）のオーバーヘッドを要し、トラフィック・チャネルのティア・ダウン（tearing down：セットアップの解除）は、さらなるＴＤＭスロットのオーバーヘッドを要する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はこの必要とされるオーバーヘッドを低減するものである。本発明の原理は、切換え速度を上げて（すなわち、オーバーヘッドが無くなるまでオーバーヘッドを低減させ）、デマンド・アクセスのパケット交換（packet switched）ＣＤＭＡ通信システムのような通信システムのチャネル利用率を向上させる。これは、ＴＤＭスロットごとに基地局から順方向チャネルおよび逆方向チャネル情報を別のページング・チャネル上でブロードキャストし（全フィールド・ユニットに送信し）、すべてのフィールド・ユニットを、順方向トラフィック・チャネル情報の復調と同時に、ページング・チャネル割当情報を復調できるようにすることにより達成される。
【０００９】
ブロードキャストはすべてのＴＤＭスロットで発生し、これにより、すべてのフィールド・ユニットがＴＤＭごとに順方向および逆方向チャネル割当情報を受信できることを保証して、利用率を大幅に向上できる。言い換えると、要求が存在する場合、ユーザのバックログ（未処理データ）に基づいて、全チャネル・コードは各ＴＤＭスロットに割当てられ、これにより、ＴＤＭスロットを部分的に占めるアイドル時間損失を制限する。
【００１０】
フィールド・ユニット内にページングおよび順方向トラフィック・チャネルの両方についての並列な復調器を有することにより、ページング・チャネルと順方向トラフィック・チャネルの間で変調器を切換える必要が無くなる。これにより、フィールド・ユニットがチャネル間を切換える間に、制御メッセージが誤って検出されるか、または失われることを防止する。これはまた、フィールド・ユニットがページング・チャネルをリッスンするために、つまりページング・チャネルを得るのに待機するために元の状態に切換わる時の確認の不確実性が無くなることを意味する。さらに、順方向トラフィック・チャネルがより小さいパワーとコーディング・ゲインで送信される場合に、ページング・チャネル上で制御情報を受信するのが一般に極めて確実性が高い。
【００１１】
チャネル／スロット割当は、基地局からフィールド・ユニット復調器までパイプライン化されて（連続データとされて）、割当を受取った後に実際のトラフィック・チャネル伝送が固定数のＴＤＭスロットを開始できるようにすることができる。この並列プロセスはチャネルを完全に利用可能にし、中断なくページング・チャネル上のデータのパイプライン化を可能にする。
【００１２】
これらの構成は、利用可能なチャネルの数に比べて、極めて多いフィールド・ユニット要求チャネルがある場合に、チャネル利用率を大幅に向上できる。この構成を利用することにより、全体のチャネル利用率を20〜30％から約90％またはそれ以上に上げることができる。一実施形態においては、本発明が、基地局およびフィールド・ユニットにおけるリンク層ソフトウェアで用いられて、切換およびチャネル利用率を向上できる。
【００１３】
本発明の前述およびその他の目的、特徴、および利点は、添付図面に示す本発明の好ましい実施形態の以下の詳細な説明で明らかになるであろう。図面では、同一参照符号は異なる図面においても同一部品を指す。図面は必ずしも縮尺通りでなく、本発明の原理を示すことに重点が置かれている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００１５】
図１は通信システム１０のブロック図であり、このシステムでは、ＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス）を用いることにより、複数の送信機および受信機が、両者を相互に区別するコードを使用して共通のチャネル資源へのアクセスを共有できる。以下の説明においては、通信システム１０は、共有チャネル資源が無線チャネルであるとしている。ただし、本明細書で述べる技術を利用して、電話コネクション、コンピュータ・ネットワーク・コネクション、ケーブル・コネクション、および集中管理コントローラによってデマンド駆動方式でアクセスが許可される別の物理的媒体などのような別のタイプの媒体への共有アクセスが可能となることは理解されるべきである。
【００１６】
通信システム１０は、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）、携帯情報端末（ＰＤＡ）、データ通信可能な携帯電話など（総称してＰＣ）１２−１，１２−２，…１２−ｈ，…１２−ｎのような多数のデータ処理装置と、対応するアクセス端末１４−１，１４−２，…１４−ｈ，…１４−ｎと、接続されたアンテナ１６−１，１６−２，…１６−ｈ，…１６−ｎとを有する。ＰＣ１２は、Ethernet（登録商標）方式コネクションのような適切な有線接続を介して各ＡＴ１４に接続されるか、またはＡＴ１４がＰＣ１２に内蔵される。ＰＣ１２、ＡＴ１４、および接続されたアンテナ１６は、一括して、フィールド・ユニット１５−１，１５−２，…１５−ｈ，…１５−ｎと呼ばれる。中央に配置された設備は、基地局アンテナ１８および基地局プロセッサ（ＢＳＰ）２０を有する。
【００１７】
ＢＳＰ２０は、インターネット・ゲートウェイ２２、有線インタフェース２３、インターネット２４、およびネットワーク・ファイル・サーバ３０との間のコネクションを提供する。通信システム１０は、デマンド・アクセス型の１つのノードから多数のノード（a point to multi-point）への無線通信システムであり、フィールド・ユニット１５は、順方向リンク４０および逆方向リンク５０上に実現される双方向無線コネクションを介してネットワーク・サーバ３０との間でデータを送受信できる。図示のように、１つのノードから多数のノードへの多重アクセスの無線通信システム１０では、所定の基地局プロセッサ２０は一般に、携帯電話通信ネットワークと同様の方式で、複数の異なるフィールド・ユニット１５との通信をサポートする。
【００１８】
フィールド・ユニット１５内では、ＡＴ１４により、接続されたＰＣ１２はネットワーク・ファイル・サーバ３０とのコネクションが可能になる。逆方向リンクの方向においては、すなわち、ＰＣ１２からネットワーク・ファイル・サーバ３０の方向に移動するデータ・トラフィックに関して、ＰＣ１２はインターネット・プロトコル（ＩＰ）レベルのパケットをＡＴ１４に供給する。次に、ＡＴ１４は、有線フレームを適切な無線コネクション・フレームにカプセル化する。次に、適切にフォーマットされた無線データ・パケットが、アンテナ１６および１８を通して逆方向リンク５０を構成する無線チャネルの１つを移動する。中央基地局位置では、ＢＳＰ２０が無線リンク・フレームを抽出し、パケットをＩＰ形式に再フォーマットし、インターネット・ゲートウェイ２２を通して送出する。次にパケットは、任意の数および／または任意のタイプのＩＰネットワーク、例えばインターネット２４を通して、ネットワーク・ファイル・サーバ３０などの最終宛先にルーティングされる。
【００１９】
データはまた、ネットワーク・ファイル・サーバ３０からＰＣ１２に順方向で伝送される。この場合、ファイル・サーバ３０で生成されるインターネット・プロトコル（ＩＰ）パケットはインターネット２４を移動し、インターネット・ゲートウェイ２２を介してＢＳＰ２０に到達する。次に、適切な無線プロトコル・フレームがＩＰパケットに追加される。パケットはアンテナ１８および１６を通して、目的の受信機ＡＴ１４に移動する。受信ＡＴ１４は無線パケット・フォーマットを復号化し、このパケットを、ＩＰ層処理を実行する目的のＰＣ１２に送出する。
【００２０】
したがって、所定のＰＣ１２およびファイル・サーバ３０は、ＩＰレベルにおける二重コネクションのエンド・ポイントと見ることができる。一旦コネクションが確立されると、ＰＣ１２のユーザはファイル・サーバ３０との間でデータの送受信ができる。
【００２１】
以後に詳細に説明するとおり、逆方向リンク５０は実際には、アクセス・チャネル５１、複数のトラフィック・チャネル５２−１，…５２−ｔ、およびメンテナンス・チャネル５３を含む、複数のさまざまなタイプの論理的および／または物理的無線チャネルで構成される。逆方向リンク・アクセス・チャネル５１はＡＴ１４によって用いられ、ＢＳＰ２０にトラフィック・チャネルの使用許可を要求するメッセージを送信する。その後、割当てられたトラフィック・チャネル５２が、ペイロード・データをＡＴ１４からＢＳＰ２０に運ぶ。なお、所定のＩＰ層コネクションは実際には、２つ以上の割当てられるトラフィック・チャネル５２を有することできる。さらに、メンテナンス・チャネル５３は同期化および電力制御メッセージなどの情報を運び、逆方向リンク５０上の情報の伝送をサポートする。
【００２２】
同様に、順方向リンク４０は一般にページング・チャネル４１を含む。ページング・チャネル４１はＢＳＰ２０によって用いられ、所定のフィールド・ユニット１５に順方向リンク・トラフィック・チャネル５２が割当てられたことを通知するだけでなく、所定のフィールド・ユニット１５に逆方向リンク５０の方向に割当てられたトラフィック・チャネル５２を通知する。次に、順方向リンク４０上のトラフィック・チャネル４２−１，…４２−ｔを用いて、ＢＳＰ２０からフィールド・ユニット１５にペイロード情報が運ばれる。さらに、メンテナンス・チャネルが、順方向リンク４０上で、基地局２０からフィールド・ユニット１５に同期化情報および電力制御情報を運ぶ。
【００２３】
順方向リンク４０上のトラフィック・チャネル４２は、符号分割多重化方式により、複数のフィールド・ユニット１５間で共有される。詳細には、順方向リンク・トラフィック・チャネル４２は、固有のコードを使用して、予め決められた数のフィールド・ユニット１５をサポートし、同一のスペクトルを複数のコード・チャネルで使用することを可能にする。なお、所定のフィールド・ユニット１５は、任意の時点において、割当てられた複数のコード（すなわち、チャネル）を有することができ、それ以外の時は、割当てられたコードを全く保有しない。
【００２４】
コードの割当は、システム１０によりサービスが提供される物理的領域内のさまざまなフィールド・ユニット１５間で、デマンド・ベース、つまり要求に応じて発生する。コード割当は一般に、基地局プロセッサ２０によって決定され、基地局プロセッサ２０はユーザ・コンピュータ１２とサーバ３０の間の特定コネクションへの資源割当を調整する。これら割当は、トラフィック・デマンド、要求されるサービス品質、およびその他の要因などの複数の要因に基づいて行われる。
【００２５】
特定のコードをフィールド・ユニット１５の特定の１つに割当てる方法は、本発明においては重要ではない。その代わり、本発明は、ＡＴ１４のような受信機が、チャネル切換速度を上げることにより、通信システム１０のチャネル利用率を向上させるような方法で、順方向リンク上においてコード化データを受信する方法に関する。
【００２６】
図２は基地局プロセッサ２０とフィールド・ユニット１５−１，…，１５−ｎの間の関係を示すブロック図であり、フィールド・ユニット１５はアンテナ１６、ＡＴ１４，およびＰＣ１２の組合せを含む。基地局プロセッサ２０は複数の復調器（図示せず）を有してもよい。フィールド・ユニット１５はそれぞれ、ページング復調器６０、トラフィック復調器７０、論理ユニット６５、および逆方向リンク送信機７５を有する。
【００２７】
２つの復調器が同時に作動することで、フィールド・ユニット１５はページングおよびトラフィック・データを同時に受信できる。したがって、基地局プロセッサ２０は、各時分割多重（ＴＤＭ）スロットを含む順方向および逆方向チャネル割当情報を、基地局が順方向トラフィックを伝送するのと同時に、別のページング・チャネル上で、必要な回数だけブロードキャストできる（全フィールド・ユニットに送信できる）。これにより、全ての移動ユニットは、順方向および逆方向チャネル割当情報を、ＴＤＭスロットごとに受信できる。
【００２８】
フィールド・ユニット１５内に並列の復調器６０および７０を有することにより、ページング・チャネルと順方向トラフィック・チャネルの間で１つの復調器を切換える必要がなくなる。これにより、従来技術において発生する、ＡＴ１４がトラフィック・チャネルとページング・チャネルを切換えるときに制御メッセージが無くなることを防止する。これはまた、ＡＴ１４がページング・チャネルをリッスンするために、つまりページング・チャネルを得るのに待機するために元の状態に切換わる時の確認の不確実性が無くなることを意味する。ＴＤＭスロットごとに相当するトラフィック信号およびチャネル割当コマンドを復調する能力は、全ての順方向および逆方向チャネルがあらゆるＴＤＭスロットで利用できることで利用率を大幅に改良することを意味する。
【００２９】
フィールド・ユニット１５はまた、汎用プロセッサまたは特定用途向けプロセッサなどの論理ユニット６５を有し、ＴＤＭスロット割当制御データがこのフィールド・ユニット１５に指定されているか否かを判断する。指定されている場合は、ＴＤＭスロット割当制御データに従って、少なくとも１つのトラフィック・チャネルの少なくとも１つのトラフィックＴＤＭスロットをセットアップできる。トラフィック・チャネルは、順方向リンクおよび／または逆方向リンクにおいて、基地局プロセッサ２０とフィールド・ユニット１５の間でトラフィック・データが通信されるのを可能にする。
【００３０】
図３は、順方向スロット割当構造体８０と順方向スロット割当要素９０の関係を示す。順方向スロット割当構造体８０は、順方向スロット割当８０−１，８０−２，…，８０−８を有する。各順方向スロット割当８０−１，８０−２，…，８０−８は順方向スロット割当要素９０（すなわち、レコード）を有し、この要素は、いずれのフィールド・ユニット１５−１，…，１５−ｎがこの割当を使用するかに関する情報（すなわち、ＴＤＭスロット割当制御データ）を含む。各順方向スロット割当要素９０は、フィールド・ユニットＩＤ、チャネル・リスト（すなわち、１つ以上、例えば２，４または６のチャネル・コード）、順方向エラー訂正（ＦＥＣ）コード・レート、割当時間（すなわち、スロット数）、および他のパラメータ（例えば、電力制御）を含む。このように、チャネル・リストは、所定のフィールド・ユニット１５が1つ以上のコード・チャネルを有することを指定する。基地局プロセッサ２０および所定のフィールド・ユニット１５は、このコード・チャネル上で順方向トラフィック・データを通信する、
【００３１】
図４は、逆方向スロット割当構造体１００と逆方向スロット割当要素１１０の関係を示す。逆方向スロット割当構造体１００は、逆方向スロット割当１００−１，１００−２，…，１００−８を有する。各逆方向スロット割当１００−１，１００−２，…，１００−８は逆向スロット割当要素１１０（すなわち、レコード）を有し、この要素は、いずれのフィールド・ユニット１５−１，…，１５−ｎがこの割当を使用するかに関する情報（すなわち、スロット割当制御データ）を含む。各逆方向スロット割当要素１１０は、フィールド・ユニットＩＤ、コード（例えば、ゴールド・コード（“Gcode”））、コード・レート、割当時間（すなわち、スロット数）、および他のパラメータを含む。逆方向スロット割当情報の使用は、逆方向リンクの方向であることを除いては、順方向スロット割当情報の使用と同一である。
【００３２】
順方向および逆方向のスロット割当の両方の場合において、基地局プロセッサ２０は順方向および逆方向スロット割当要素９０および１１０をそれぞれ、ＴＤＭスロットごとのページング・チャネル上でブロードキャストできる。各フィールド・ユニット１５は、順方向スロットおよび逆方向スロット割当構造体８０，１００のそれぞれ内の全ての要素９０，１１０のサブセット中において自己のユニットのＩＤを検索し、一致が見出せた場合、そのユニットの順方向／逆方向チャネルの受信機／送信機を設定して、受信情報に従って、トラフィックをそれぞれ受信／送信する。フィールド・ユニット１５は、図２の実施形態で述べたとおり、ページングおよび順方向トラフィックを並列に、つまり同時に復調できるため、各フィールド・ユニット１５は、ＴＤＭスロットごとにページング・チャネル上のブロードキャスト・データにおいて、自己の受信トラフィック・データであるか否かを監視できる。
【００３３】
順方向および逆方向ＴＤＭスロット割当制御データはまた、それぞれ、順方向または逆方向チャネルを割当解除するデータを有することができる。順方向または逆方向チャネルの割当解除は、例えば、フェーディング、パケット損失率、搬送波対干渉（Ｃ／Ｉ）比、信号対雑音（Ｓ／Ｎ）比、または電力レベルの内の少なくとも１つを含む、チャネル性能パラメータに基づいて実行できる。
【００３４】
図５は、フィールド・ユニット１５に対してパイプライン化された（連続データとされた）順方向および逆方向スロット割当８０，１００を示すタイミング図である。一連のエポック（epoch：時間区間）１２０は基準を提供し、この基準が、順方向スロット割当８０および逆方向スロット割当１００のパイプライン１３０，１５０のタイミングの基礎となる。順方向スロット割当パイプライン１３０は、基地局プロセッサ２０によって、ページング・チャネル４１上でフィールド・ユニット１５に送信される。
【００３５】
同様に、逆方向スロット割当パイプライン１５０は、基地局プロセッサ２０から、ページング・チャネル４１上でフィールド・ユニット１５に送信される。ＦＳＡ（順方向スロット割当）パイプライン１３０およびＲＳＡ（逆方向スロット割当）パイプライン１５０で提供されるデータは、１つのＴＤＭスロットにおいてフィールド・ユニット１５によって復調および復号化できるため、ＦＳＡおよびＲＳＡパイプライン１３０，１５０内のデータに対応する順方向トラフィック１４０および逆方向トラフィック１６０は１つのＴＤＭスロット後に続くことができる。なお、割当メッセージが順方向ページング・チャネル上で送信される時から順方向トラフィック・チャネルが開始される時までの間に、別のパイプライン・ステージ（図示せず）が存在してもよい。
【００３６】
図５のタイミングに示したとおり、ＦＳＡパイプライン１３０およびＲＳＡパイプライン１５０は、順方向トラフィック１４０および逆方向トラフィック１６０と並列に続く。先に述べたとおり、これは、並列なページング復調器６０およびトラフィック復調器７０（図２）が各フィールド・ユニット１５内に存在する理由により、可能になる。したがって、ページング・チャネル４１上でデータをパイプライン化することは中断無く続行され、その結果、全てのチャネルはＴＤＭスロットごとに各フィールド・ユニット１５に対して多重化できる。チャネル利用率の大幅な向上が実現され、特に、利用可能なチャネル数に比べて、フィールド・ユニットの要求するチャネル数が極めて多い場合に顕著である。この機能を利用することにより、全体のチャネル利用率を20〜30％から約90％またはそれ以上に上げることができる。
【００３７】
一実施形態においては、前述の内容を、基地局プロセッサ２０およびフィールド・ユニット１５におけるリンク層ソフトウェア内で用いて、切換およびチャネル利用率を向上できる。これは、任意の形態のＣＤＭＡパケット交換通信システムで利用できる。
【００３８】
ソフトウェアは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、磁気または光ディスクに格納でき、プロセッサによってローディングして、実行できる。ソフトウェアは物理的媒体で配布されるか、または有線もしくは無線ネットワークを介して、基地局２０およびフィールド・ユニット１５に転送される。ソフトウェアは特定のソフトウェア言語に限定されず、また、各実行時にロードされるか、またはファームウェアの形体で基地局プロセッサ２０もしくはフィールド・ユニット１５内に永久的に格納される。
【００３９】
本発明を好ましい実施形態により図示し、説明してきたが、当業者には、添付の特許請求の範囲に包含される本発明の範囲から逸脱することなく、形態または細部に各種の変更を加えることが可能であることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】アクセスが符号分割多重化方式の共有通信媒体に対して許可される通信システムのブロック図である。
【図２】図１の基地局およびフィールド・ユニットのブロック図であり、図中のフィールド・ユニットはページング復調器およびトラフィック復調器を並列に有する。
【図３】図２の順方向リンクのＴＤＭスロット割当のデータ構造図である。
【図４】図２の逆方向リンクのＴＤＭスロット割当のデータ構造図である。
【図５】図１のシステムの順方向リンクおよび逆方向リンクにおけるデータ・トラフィックのタイミング図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  時分割多重通信システム
１４  フィールド・ユニット
２０  基地局
４０  順方向リンク
５０  逆方向リンク
【図１】
2005516469.tif 000003
【図２】
2005516469.tif 000004
【図３】
2005516469.tif 000005
【図４】
2005516469.tif 000006
【図５】
2005516469.tif 000007
【国際調査報告】
2005516469.tif 000008
2005516469.tif 000009