(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
順方向リンクデータのデータ成分が複数の周波数帯域で同時に送信される予め定められた周波数チャンネルのセット内で動作し、各帯域は周波数チャンネルを表し、搬送波周波数を有しているマルチ周波数チャンネル基地局において、
マルチチャンネルシステムと単一のチャンネルシステムの中心周波数チャンネルの１つを示している同期チャンネルメッセージを前記予め定められた周波数チャンネルのセットの単一の周波数チャンネルで送信する第１の送信サブシステムと、
前記順方向リンクデータの残りの成分を前記予め定められた周波数チャンネルのセットの別の周波数チャンネルで送信する少なくとも１つの付加的な送信サブシステムとを具備し、
前記中心周波数チャンネルは同期チャンネルメッセージを受信する装置による信号の受信に使用され、３つの隣接した帯域の任意の組合せが前記中心周波数チャンネルを含むように構成された複数の周波数帯域に対応する好ましい周波数チャンネルのセットの１つである基地局。
【請求項２】
前記同期チャンネルメッセージは、前記予め定められた周波数チャンネルのセットの単一のチャンネルシステムを示している請求項１記載の基地局。
【請求項３】
前記同期チャンネルメッセージは好ましい周波数チャンネルのセットの１つで送信され、ここでチャンネル数は前記予め定められた周波数チャンネルのセット中のチャンネル数よりも少ない請求項１記載の基地局。
【請求項４】
前記予め定められた周波数チャンネルのセットは周波数チャンネルのパーソナル通信システムブロックの周波数チャンネルのセットである請求項３記載の基地局。
【請求項５】
好ましい周波数チャンネルのセットのチャンネル番号は75、150、225である請求項６記載の基地局。
【請求項６】
マルチ周波数チャンネル移動局において、
マルチチャンネルシステムと単一のチャンネルシステムの中心周波数チャンネルの１つを示している受信された同期チャンネルメッセージで示される周波数情報にしたがって複数の受信機サブシステムの動作を制御する制御プロセッサと、
単一周波数チャンネルで前記同期チャンネルメッセージを受信し、前記同期チャンネルメッセージを前記制御プロセッサへ与え、マルチチャンネル信号の第１の部分を受信する第１の受信機サブシステムと、
前記マルチチャンネル信号の付加的な部分を受信する少なくとも１つの付加的な受信機サブシステムとを具備し、
前記中心周波数チャンネルは移動局による信号の受信に使用され、３つの隣接した帯域の任意の組合せが前記中心周波数チャンネルを含むように構成された複数の周波数帯域に対応する好ましい周波数チャンネルのセットの１つであるマルチ周波数チャンネル移動局。
【請求項７】
前記制御プロセッサは、単一周波数チャンネルモードまたはマルチ周波数チャンネルモードで動作するか否かを決定し、前記移動局が単一周波数チャンネルモードで動作することを決定したとき、単一チャンネルシステムの受信のために前記同期チャンネルメッセージで示された周波数チャンネルに同調するように前記第１の受信機システムに指令し、前記移動局がマルチ周波数チャンネルモードで動作することを決定したとき、前記少なくとも１つの付加的な周波数チャンネルに同調するように指令する請求項６記載の移動局。
【請求項８】
前記制御プロセッサは好ましい周波数チャンネルの予め定められたセットの１つに同調するように前記第１の受信機サブシステムに指令する請求項８期祭の移動局。
【請求項９】
前記移動局は周波数チャンネルのパーソナル通信システム（ＰＣＳ）セット内で動作しており、好ましい周波数チャンネルの予め定められたセットは周波数チャンネル番号75、150、225からなる請求項８記載の移動局。
【請求項１０】
通信システムで順方向リンクデータのデータ成分を送信する方法において、
マルチチャンネルシステムと単一のチャンネルシステムの中心周波数チャンネルの１つを示している同期チャンネルメッセージを予め定められた周波数チャンネルのセット内の単一の周波数チャンネルで送信し、
前記順方向リンクデータの残りの成分を前記予め定められた周波数チャンネルのセット内の別の周波数チャンネルで送信するステップを含み、
前記中心周波数チャンネルは同期チャンネルメッセージを受信する装置による信号の受信に使用され、３つの隣接した帯域の任意の組合せが中心周波数チャンネルを含むように構成された複数の周波数帯域に対応する好ましい周波数チャンネルのセットの１つである方法。
【請求項１１】
前記同期チャンネルメッセージは好ましい周波数チャンネルのセットの１つで送信され、ここでチャンネル数は前記予め定められた周波数チャンネルのセットのチャンネル数よりも少ない請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記予め定められた周波数のセットは周波数チャンネルのパーソナル通信システムブロックの周波数チャンネルのセットである請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
好ましい周波数チャンネルのセットのチャンネル番号は75、150、225である請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
順方向リンクデータのデータ成分を通信システムで受信する方法において、
マルチチャンネルシステムと単一チャンネルシステムの中心周波数チャンネルの１つを示している同期チャンネルメッセージと、マルチチャンネル信号の第１の部分を単一周波数チャンネルで受信し、
前記受信された同期チャンネルメッセージで示される周波数情報にしたがって複数の受信機サブシステムの動作を制御し、
前記マルチ周波数チャンネル信号の付加的な部分を別の周波数チャンネルで受信するステップを含み、
中心周波数チャンネルは信号の受信に使用され、３つの隣接した帯域の任意の組合せが中心周波数チャンネルを含むように構成された複数の周波数帯域に対応する好ましい周波数チャンネルのセットの１つである方法。
【請求項１５】
さらに、単一周波数チャンネルモードまたはマルチ周波数チャンネルモードで動作するか否かを決定し、単一周波数チャンネルモードで動作することを決定したとき、単一周波数チャンネル信号の受信のために前記同期チャンネルメッセージで示された周波数に同調し、マルチ周波数チャンネルモードで動作することを決定したとき、少なくとも１つの付加的な周波数チャンネルに同調するステップを含んでいる請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
順方向リンクデータのデータ成分が複数の周波数帯域で同時に送信される予め定められた周波数チャンネルのセット内で動作し、各帯域は周波数チャンネルを表し搬送波周波数を有しているマルチ周波数チャンネル基地局において、
マルチチャンネルシステムと単一のチャンネルシステムの中心周波数チャンネルの１つを示している同期チャンネルメッセージを前記予め定められた周波数チャンネルのセット内の単一の周波数チャンネルで送信する手段と、
前記順方向リンクデータの残りの成分を前記予め定められた周波数チャンネルのセットの別の周波数チャンネルで送信する手段を具備し、
前記中心周波数チャンネルは同期チャンネルメッセージを受信する装置による信号の受信に使用され、３つの隣接した帯域の任意の組合せが前記中心周波数チャンネルを含むように構成された複数の周波数帯域に対応する好ましい周波数チャンネルのセットの１つである基地局。
【請求項１７】
前記同期チャンネルメッセージは好ましい周波数チャンネルのセットの１つで送信され、チャンネル数は前記予め定められた周波数チャンネルのセットのチャンネル数よりも少ない請求項１６記載の基地局。
【請求項１８】
前記予め定められた周波数のセットは周波数チャンネルのパーソナル通信システムブロックの周波数チャンネルのセットである請求項１７記載の基地局。
【請求項１９】
好ましい周波数チャンネルのセットのチャンネル番号は75、150、225である請求項１８記載の基地局。
【請求項２０】
マルチ周波数チャンネル移動局において、
マルチ搬送波システムと単一のチャンネルシステムの中心周波数チャンネルの１つを示している受信された同期チャンネルメッセージで示される周波数情報にしたがって複数の受信機サブシステムの動作を制御する制御手段と、
単一周波数チャンネルで前記同期チャンネルメッセージを受信し、前記同期チャンネルメッセージを前記制御手段へ与え、マルチチャンネル信号の第１の部分を受信する手段と、
前記マルチ周波数チャンネル信号の付加的な部分を別の周波数チャンネルで受信する手段とを具備し、
前記中心周波数チャンネルは信号の受信に使用され、３つの隣接した帯域の任意の組合せが前記中心周波数チャンネルを含むように構成された複数の周波数帯域に対応する好ましい周波数チャンネルのセットの１つであるマルチ周波数チャンネル移動局。
【請求項２１】
前記制御手段は、単一周波数チャンネルモードまたはマルチ周波数チャンネルモードのいずれで動作するかを決定し、前記移動局が単一周波数チャンネルモードで動作することを決定したとき、単一周波数チャンネル信号の受信のために前記同期チャンネルメッセージで示された周波数チャンネルに同調するように前記第１の受信機システムに指令し、前記移動局がマルチ周波数チャンネルモードで動作することを決定したとき、前記少なくとも１つの付加的な受信機サブシステムに少なくとも１つの付加的な周波数チャンネルに同調するように指令する請求項２０記載の移動局。
【請求項２２】
前記制御手段は、好ましい周波数チャンネルの予め定められたセットの１つに同調するように前記第１の受信機システムに指令する請求項２０記載の移動局。
【請求項２３】
前記移動局は周波数チャンネルのパーソナル通信システム（ＰＣＳ）セット内で動作しており、好ましい周波数チャンネルの予め定められたセットは周波数チャンネル番号は75、150、225からなる請求項２０記載の移動局。
【請求項２４】
単一搬送波システムおよびマルチ搬送波システムの少なくとも１つで動作可能な装置において、
同期チャンネルメッセージを含む放送チャンネルデータを含んでいる順方向リンクデータ流へ順方向リンク信号をデマルチプレクスするデマルチプレクサと、
前記デマルチプレクサへ結合され、順方向リンクデータ流の第１の部分を第１の搬送波周波数で送信する第１の送信サブシステムと、
前記デマルチプレクサへ結合され、順方向リンクデータ流の第２の部分を第２の搬送波周波数で送信する第２の送信サブシステムと、
前記デマルチプレクサへ結合され、順方向リンクデータ流の第３の部分を第２の搬送波周波数で送信する第３の送信サブシステムとを具備し、
同期チャンネルメッセージは第１、第２、第３の搬送波周波数のうちの選択された１つで送信するために第１、第２、第３の搬送波周波数のうちの選択された１つによって好ましいチャンネルで送信され、
好ましいチャンネルは同期チャンネルメッセージを受信する装置による信号の受信に使用され、３つの隣接した帯域の任意の組合せが好ましい周波数チャンネルを含むように構成された複数の周波数帯域に対応する好ましい周波数チャンネルのセットの１つである装置。
【請求項２５】
第１の送信サブシステムは、
順方向リンクデータ信号を変調する第１の変調器と、
変調された前記順方向リンクデータ信号を第１の変調器から受信し、変調された順方向リンクデータ信号を第１の搬送波周波数で上方変換し、時間順方向リンクデータ流の第１の部分を第１の搬送波周波数で発生する第１の上方変換器とを具備している請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
第２の送信サブシステムは、
順方向リンクデータ信号を変調する第２の変調器と、
変調された前記順方向リンクデータ信号を第２の変調器から受信し、変調された順方向リンクデータ信号を第２の搬送波周波数で上方変換し、順方向リンクデータ流の第２の部分を第２の搬送波周波数で発生する第２の上方変換器とを具備している請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
第３の送信サブシステムは、
順方向リンクデータ信号を変調する第３の変調器と、
変調された前記順方向リンクデータ信号を第３の変調器から受信し、変調された順方向リンクデータ信号を第３の搬送波周波数で上方変換し、順方向リンクデータ流の第３の部分を第３の搬送波周波数で発生する第３の上方変換器とを具備している請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
順方向リンクデータ流はさらに、
パイロットシンボル流と、
特定の移動局に専用のチャンネルデータと、
共通のチャンネルメッセージとを含んでいる請求項２７記載の装置。
【請求項２９】
共通のチャンネルメッセージは装置のカバー領域内の少なくとも１セットの加入者局へ送信される複数の共通のチャンネルメッセージを含んでいる請求項２８記載の装置。
【請求項３０】
順方向リンクデータ信号を変調する前記第１の変調器は、
パイロットシンボル流を受信し、ウォルシュシーケンスを使用してパイロットシンボル流を拡散する第１のウォルシュスプレッダを具備する請求項２８記載の装置。
【請求項３１】
順方向リンクデータ信号を変調する前記第１の変調器はさらに、
同期チャンネルメッセージを受信し、循環冗長チェック（ＣＲＣ）ビットの第１のセットを生成し、ＣＲＣビットの第１のセットを同期チャンネルメッセージへ添付し、フォーマット化された同期チャンネルメッセージを生成する第１のメッセージフォーマッタと、
フォーマット化された同期チャンネルメッセージを第１の予め定められた順方向エラー補正コード化アルゴリズムによって符号化し、第１の符号化されたシンボルを生成する第１のエンコーダと、
第１の符号化されたシンボルを、第１の予め定められたインターリーブフォーマットによってインターリーブし、第１の再度順序付けされたシンボルを生成する第１のインターリーバと、
第１の再度順序付けされたシンボルを受信し、第１の予め定められたコードシーケンスにしたがって第１の再度順序付けされたシンボルを拡散し、第１のウォルシュ拡散信号を生成する第２のウォルシュスプレッダとを具備している請求項３０記載の装置。
【請求項３２】
順方向リンクデータ信号を変調する前記第２の変調器はさらに、
共通のチャンネルメッセージを受信し、循環冗長チェック（ＣＲＣ）ビットの第２のセットを生成し、そのＣＲＣビットの第２のセットを共通のチャンネルメッセージへ添付し、フォーマット化された同期チャンネルメッセージを生成する第２のメッセージフォーマッタと、
フォーマット化された共通のチャンネルメッセージを第２の予め定められた順方向エラー補正コード化アルゴリズムで符号化し、第２の符号化されたシンボルを生成する第２のエンコーダと、
第２の符号化されたシンボルを、第２の予め定められたインターリーブフォーマットによってインターリーブし、第２の再度順序付けされたシンボルを生成する第２のインターリーバと、
第２の再度順序付けされたシンボルを受信し、第２の予め定められたコードシーケンスにしたがって第２の再度順序付けされたシンボルを拡散し、第２のウォルシュ拡散信号を生成する第３のウォルシュスプレッダとを具備している請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
順方向リンクデータ信号を変調する前記第３の変調器はさらに、
専用のチャンネルデータを受信し、循環冗長チェック（ＣＲＣ）ビットの第３のセットを生成し、そのＣＲＣビットの第３のセットを専用のチャンネルデータに添付して、専用のチャンネルデータのフレームを生成する第３のメッセージフォーマッタと、
専用のチャンネルデータのフレームを第３の予め定められた順方向エラー補正コード化アルゴリズムによって符号化して、第３の符号化されたシンボルを生成する第３のエンコーダと、
第３の符号化されたシンボルを、第３の予め定められたインターリーブフォーマットでインターリーブし、第３の再度順序付けされたシンボルを生成する第３のインターリーバと、
第３の再度順序付けされたシンボルを受信し、第３の予め定められたコードシーケンスにしたがって第３の再度順序付けされたシンボルを拡散し、第３のウォルシュ拡散信号を生成する第４のウォルシュスプレッダとを具備している請求項３２記載の装置。
【請求項３４】
さらに、ウォルシュ拡散パイロットシンボル流、第１のウォルシュ拡散信号、第２のウォルシュ拡散信号および第３のウォルシュ拡散信号を２つの別々に発生された擬似雑音（ＰＮ）シーケンスによりデスプレッドし、複素数ＰＮスプレッドデータを生成する複素数ＰＮデスプレッダと、
複素数ＰＮ拡散データを受信し、複素数ＰＮ拡散データを上方変換し、濾波し、増幅する送信機とを具備している請求項３２記載の装置。
【請求項３５】
好ましい周波数チャンネルのチャンネル番号は75、150、225の少なくとも１つを含んでいる請求項２４記載の装置。
【請求項３６】
同期チャンネルメッセージは第１、第２、第３の変調器のうちの選択された１つによってのみ送信される請求項３５記載の装置。
【請求項３７】
マルチ搬送波システムは３つの隣接した帯域の任意の組合せが好ましいチャンネルを含むように構成された複数の帯域を有し、同期チャンネルメッセージは周波数の現在の帯域中にマルチ搬送波システムの中心周波数が存在するならば、それを示す請求項３６記載の装置。
【請求項３８】
同期チャンネルメッセージは周波数帯域の現在のセット中に単一の搬送波システムの周波数が存在するならば、それを示す請求項３７記載の装置。
【請求項３９】
同期チャンネルメッセージは特有の第１の予め定められたコードシーケンスにより拡散されることによって、情報の他のチャンネルから弁別される請求項２４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信、特にマルチ搬送波ＣＤＭＡ通信システムで放送情報を送信し、受信するための優れた改良された方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）変調技術の使用は多数のシステムユーザが存在する通信を容易にするための幾つかの技術のうちの１つである。時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）のような他の多元アクセス通信システム技術が技術上知られている。しかしながら、ＣＤＭＡの拡散スペクトル変調技術は多元アクセス通信システムのこれらの変調技術にまさる大きな利点を有する。多元アクセス通信システムにおけるＣＤＭＡ技術の使用は米国特許第4,901,307 号明細書（発明の名称“SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS ”）に開示されている。多元アクセス通信システムにおけるＣＤＭＡ技術の使用はさらに米国特許第5,103,459 号明細書（発明の名称“SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM ”）に開示されている。ＣＤＭＡは、以後ＩＳ−９５と呼ぶ暫定標準ＩＳ−９５ＡとＩＳ−９５Ｂ（題名“Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Spread Spectrum System ”）において米国電気通信工業会によって標準化されている。
【０００３】
ＩＳ−９５通信システムでは、共通の基地局から送信された情報のチャンネルは直交拡散コードにより相互に弁別される。各チャンネルは特有の直交拡散シーケンスにより拡散される。ＩＳ−９５基地局により送信されるチャンネルは、パイロットチャンネル、同期チャンネル、少なくとも１つのページングチャンネルおよび専用のトラフィックチャンネルを含んでいる。パイロットチャンネルは基地局のカバー区域内の移動局により他のチャンネルのコヒーレントな復調のための位相基準を与えるために使用される。タイミング情報のような同期チャンネル搬送波オーバーヘッド情報、パイロットＰＮオフセット情報および他の情報は他のオーバーヘッドチャンネルの受信を可能にする。ページングチャンネルはその区域の移動局に向けられた移動体終端呼を移動局へ通知する。専用のトラフィックチャンネルは基地局のカバー区域中の特定の移動局のユーザへ導かれた情報を提供する。
【０００４】
ＩＳ−９５では、基地局は同期チャンネルメッセージを送信したとき、これは以下の表１の固定長メッセージフォーマットを使用する。
表１
フィールド                      長さ（ビット）
ＭＳＧ ＴＹＰＥ（'00000001'）    ８
Ｐ ＲＥＶ                        ８
ＭＩＮ Ｐ ＲＥＶ                ８
ＳＩＤ                            １５
ＮＩＤ                            １６
ＰＩＬＯＴ ＰＮ                  ９
ＬＣ ＳＴＡＴＥ                  ４２
ＳＹＳ ＴＩＭＥ                  ３６
ＬＰ ＳＥＣ                      ８
ＬＴＭ ＯＦＦ                    ６
ＤＡＹＬＴ                        １
ＰＲＡＴ                          ２
ＣＤＭＡ ＦＲＥＱ                １１
ＭＳＧ ＴＹＰＥ  ；メッセージタイプである。
Ｐ ＲＥＶ        ；プロトコル改正レベルである。
ＭＩＮ Ｐ ＲＥＶ；最小のプロトコル改正レベルである。基地局は基地局によって支持されることができない移動局がシステムをアクセスしないようにこのフィールドを設定する。
ＳＩＤ            ；システムの識別である。基地局はこのフィールドをこのシステムのシステム識別番号に設定する。
ＮＩＤ            ；ネットワークの識別子である。このフィールドはＳＩＤの所有者により規定されたシステムのサブ識別子の役目をする。
ＰＩＬＯＴ ＰＮ  ；パイロットＰＮシーケンスオフセット指標である。基地局は６４ＰＮチップのユニットでこのフィールドをこの基地局のパイロットＰＮシーケンスオフセットに設定する。
ＬＣ ＳＴＡＴＥ  ；長いコード状態である。基地局はこのフィールドをこのメッセージのＳＹＳ ＴＩＭＥフィールドにより与えられた時間に長いコード状態に設定する。
ＳＹＳ ＴＩＭＥ  ；システム時間である。基地局はこのフィールドを最後のスーパーフレームの終了後に４つの同期チャンネルスーパーフレーム（３２０ｍｓ）のシステム時間へ設定し、最後のスーパーフレームは８０ｍｓ単位で、パイロットＰＮシーケンスをマイナスしたこの同期チャンネルメッセージの任意の部分を含んでいる。
ＬＰ ＳＥＣ      ；システム時間開始以降に生じるリープ秒数である。
ＬＴＭ ＯＦＦ    ；システム時間からの局部時間のオフセットである。基地局はこのフィールドを３０分の単位でシステム時間からの局部時間の２の補数オフセットへ設定する。
ＤＡＹＬＴ        ；日中の節約時間インジケータである。日中の節約時間が実行されるならば、基地局はこのフィールドを“１”に設定し、そうでなければ基地局はこのフィールドを“０”に設定する。
ＰＲＡＴ          ；ページングチャンネルデータ速度である。基地局はこのフィールドをシステムのページングチャンネルにより使用されるデータ速度に対応する表２で示されているＰＲＡＴフィールド値に設定する。
表２．ページングチャンネルデータ速度
ＰＲＡＴフィールド（２進）    ページングチャンネルデータ速度
００                          ９６００ｂｐｓ
０１                          ４８００ｂｐｓ
１０                              保留
１１                              保留
ＣＤＭＡ ＦＲＥＱ；周波数割当である。基地局はこのフィールドを１次ページングチャンネルを含んでいるＣＤＭＡチャンネルのためのＣＤＭＡ周波数割当に対応するＣＤＭＡチャンネル番号へ設定する。
【０００５】
ＩＳ−９５システムでは、各基地局は短いＰＮシーケンスによってのみカバーされるパイロットチャンネルを送信する。ＩＳ−９５システムでは、短いＰＮシーケンスは２６ｍｓ毎に一度反復する。各基地局からのパイロット信号送信は相互に関する位相オフセットにより相互に弁別される。特に、１つの基地局制御装置に関連する各基地局は少なくとも６４ＰＮチップだけ位相において異なる。
【０００６】
正常な動作では、移動局は最初にパイロット信号を捕捉する。パイロット信号はデータを伝播せず、共通の短いコードにより拡散される単に全てのもののシーケンスであり、共通の短いコードはまた基地局により送信された全ての他のチャンネルを拡散する。パイロットチャンネルの捕捉後、移動局は前述の情報を同期チャンネルから受信する。同期チャンネルのフレームおよびインターリーバタイミングはパイロットＰＮシーケンスと整列される。短いＰＮシーケンスのゼロ状態は同期チャンネルフレームとインターリーバの開始点をマークする。
【０００７】
米国パーソナル通信システム（ＰＣＳ）スペクトルでは、ＣＤＭＡチャンネル番号Ｎは順方向リンクおよび逆方向リンクチャンネルの搬送波周波数を特定する。特にチャンネル番号Ｎは（１８５０＋０．０５Ｎ）ＭＨｚの逆方向リンク搬送波周波数および（１９３０＋０．０５Ｎ）ＭＨｚの順方向リンク搬送波周波数に対応し、ここでＮは０乃至１１９９の範囲である。各ＣＤＭＡチャンネルの帯域幅は１．２５ＭＨｚである。それ故、隣接ＣＤＭＡチャンネルのチャンネル番号は少なくとも２５（２５×０．０５ＭＨｚ＝１．２５ＭＨｚ）だけ異なる。移動局の初期捕捉を容易にするため、ある搬送波周波数は好ましい周波数割当として指定される。図１を参照すると、ＰＣＳ帯域のＡブロックのＩＳ−９５Ｂ  ＣＤＭＡシステムでは、好ましい周波数割当のチャンネル番号は25、50、75、100 、125 、150 、175 、200 、225 、250 、275 である。移動局はパワーアップしたときに最初に好ましい周波数割当を検索する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
国際電気通信連合は最近、無線通信チャンネルによって高速度データおよび高品質スピーチサービスを与える提案された方法の提案をリクエストした。これらの提案の第１の提案は米国電気通信工業会により発行され、題名は“The cdma2000 ITU-R RTT Candidate Submission ”（以後ｃｄｍａ2000）である。ｃｄｍａ2000はそれぞれ１．２２８８ＭＨｚの３つの帯域で情報部分を送信することにより順方向リンク信号の処理量を増加することを提案している。この方法は“マルチ搬送波”方法として説明される。
【０００９】
１．２５ＭＨｚに等しいチャンネル間隔を有する３つの隣接した１．２５ＭＨｚ  ＲＦチャンネルを使用するマルチ搬送波ＣＤＭＡシステムはｃｄｍａ2000に規定されている。図２を参照すると、ＰＣＳ帯域のＡブロックのマルチ搬送波ＣＤＭＡシステムにはチャンネル50、75、100 、125 、150 、175 、200 、225 または250 の中央チャンネルが配備されることができる。チャンネル50、250 は逆方向リンクの隣接帯域に対する干渉を防止するために通常避けられる。提案されたｃｄｍａ2000の記述では、逆方向リンクはチップ速度３．６８６４Ｍｃｐｓで直接拡散されてもよく、これは放射限度要求を満足させるのを１．２２８８Ｍｃｐｓのチップ速度の場合よりも難しくする。
【００１０】
移動局はパワーアップのとき、好ましい周波数でパイロット信号を検索する。パイロットが現在のチャンネルで発見されないならば、そのチャンネルを変更して検索をする。パイロットが一度捕捉されると、移動局はタイミング情報、パイロットＰＮオフセット、および他のオーバーヘッドチャンネルの受信を可能にするその他の情報を受信するためにそのパイロットに関連する同期チャンネルを復調する。
【００１１】
マルチ搬送波方法では、同期チャンネルデータを与える１方法は、同期チャンネルメッセージを３パーティションにし、メッセージの３分の１をそれぞれマルチ搬送波信号の３つの部分に位置付けることである。マルチ搬送波システムの同期チャンネルが３つのチャンネルにわたって拡散されるならば、移動局は同期チャンネルを確実に復調するためにシステムにより使用される正確なチャンネルを知らなければならない。正確なチャンネルは前もって知らされていないので、移動局は同期チャンネルメッセージを受信するために複数の組合わせを試さなければならない。複数の好ましいチャンネルが与えられると、このような試みに費やす時間は過大になる可能性があり、それ故移動局の初期の捕捉時間を劣化する。それ故、移動局の検索時間を最小にする方法が技術で必要とされる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マルチ搬送波通信システムで放送情報を送信する優れた改良された方法および装置である。提案された発明は１．２５ＭＨｚチャンネル帯域幅（即ち単一搬送波にわたって）でマルチ搬送波システムの同期チャンネルを送信し、全体的なマルチ搬送波システムの好ましいチャンネルの代わりに同期チャンネル送信の好ましいチャンネルを特定する。同期チャンネルメッセージは帯域中のマルチ搬送波システムの中心周波数が存在するならばそれを示し、単一帯域のシステムの周波数が存在するならばそれを示す。
【００１３】
ＰＣＳ帯域のＡブロックを再度考慮すると、同期チャンネル送信の好ましいチャンネルはチャンネル75、 150、 225として選択されることができる。この選択は好ましいチャンネルの１つが常に中央チャンネルの位置にかかわりなくマルチ搬送波システムにより使用されることを確実にする。移動局はパワーアップのとき、好ましいチャンネルで同期チャンネルを最初に検索する。パイロット信号が一度これらのチャンネルで捕捉されると、移動局は同様にそのチャンネルで同期チャンネルを復調する。移動局は同期チャンネルメッセージから、マルチ搬送波と、帯域の単一搬送波システムの位置をそれらが存在するならば学習する。検索するチャンネル数と、トライする仮説数はこの説明の提案を使用することによって非常に減少されることが容易に観察されることができる。結果として、これは移動局の初期捕捉時間を改良する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴、目的、利点は添付図面を伴った以下の詳細な説明からさらに明白になるであろう。同一の参照符号は全体を通じて対応している。
図１はマルチバンド通信システムの典型的な帯域図を示している。現在考察されている無線通信システムでは、サービスの開始を試みる移動局は好ましいセットの周波数のそれぞれ可能な周波数に同調され、システムがその周波数で有効であるか否かを決定する。図１では、好ましい周波数割当のチャンネル番号は25、50、75、 100、 125、 150、 175であり、これは帯域 200Ａ、 200Ｂ、 200Ｃ、 200Ｄ、 200Ｅ、 200Ｆ、 200Ｇ、 200Ｈ、 200Ｉ、 200Ｊ、 200Ｋに対応している。例示的な実施形態では、これらの各帯域は１．２５ＭＨｚの幅であり、ＩＳ−９５  ＣＤＭＡ送信の実行に使用される。
【００１５】
図２はｃｄｍａ2000（ＩＳ−2000とも呼ばれる）で考慮されているような３つのコンポーネントのマルチ搬送波通信システムの可能な中心帯域を示している。マルチ搬送波通信システムでは、移動局は３つの隣接チャンネルのそれぞれ可能なグループ化に同調され、同期チャンネルメッセージを受信しようとする。マルチ搬送波システムの現在の設計では、同期チャンネルメッセージは３つのコンポーネント部分に分割され、各コンポーネント部分は別々におよび同時にマルチ搬送波帯域の異なる搬送波で送信される。移動局は最初に帯域 300Ｂ、 300Ｃ、 300Ｄを含むマルチ搬送波システムで同期チャンネルメッセージを受信しようとする。不成功であるならば、移動局はその後、帯域 300Ｃ、 300Ｄ、 300Ｅからなるマルチ搬送波システムで同期チャンネルを捕捉しようとする。これは移動局が帯域 300Ｈ、 300Ｉ、 300Ｊからなるマルチ搬送波システムをチェックするまでそれぞれ可能な３つの帯域システムに対して継続する。前述の理由で、例示的な実施形態では、帯域 300Ａと 300Ｋはマルチ搬送波システムで使用されない。
【００１６】
この同期チャンネルメッセージの受信方法は、非常に非効率的であり、時間を浪費する。移動局がマルチ搬送波または単一搬送波モードで動作できるならば、移動局は潜在的に１１の１Ｘ検索または帯域 200Ａ− 200Ｋと、中心周波数 300Ｃ− 300Ｉを使用して７のマルチ搬送波検索を行わなければならない。ＣＤＭＡ通信システムでは、検索された各帯域は移動局が多数のＰＮオフセットを試験してパイロット信号の存在を検出することを必要とする。したがって、この捕捉方法は実質的な長い時間を必要とする。
【００１７】
本発明は潜在的な混合した帯域幅通信システムで必要なシステムパラメータを捕捉する非常に効率的な方法を提供する。本発明では、同期チャンネルは常に１Ｘ帯域で送信される。好ましい実施形態では、好ましいチャンネルはチャンネル75、 150、 225である。したがって、移動局は好ましいシステムの捕捉のため必要な情報を捕捉するために１Ｘ帯域幅で同期チャンネルメッセージを受信するように多くても３回の検索を実行することしか必要ない。本発明は混合した帯域幅通信システムの捕捉時間を非常に減少する。さらに、同期チャンネルメッセージを好ましいチャンネルだけに提供することによって、多数のチャンネルにそのオーバーヘッドメッセージを与える容量のインパクトを減少する。
【００１８】
本発明の好ましいチャンネルの割当理由は、マルチ搬送波システムの提供において大きなフレキシブル性を与えるためである。好ましいチャンネルをチャンネル番号75、 150、 220（ 300Ｃ、 300Ｆ、 300Ｉ）に割当てることにより、帯域 300Ａ− 300Ｋからなる帯域の任意の場所に与えられたマルチ搬送波システムは、好ましいチャンネルの１つを含んでいる。帯域 300Ａ、 300Ｂ、 300Ｃを含むマルチ搬送波システムは好ましいチャンネル 300Ｃを含んでいる。帯域 300Ｂ、 300Ｃ、 300Ｄを含むマルチ搬送波システムは、好ましいチャンネル 300Ｃを含んでいる。帯域 300Ｃ、 300Ｄ、 300Ｅを含むマルチ搬送波システムは、好ましいチャンネル 300Ｃを含んでいる。帯域 300Ｄ、 300Ｅ、 300Ｆを含むマルチ搬送波システムは、好ましいチャンネル 300Ｆを含んでいる。３つの隣接する帯域の任意の組合わせは移動局が動作に必要なシステムパラメータを受信することができる好ましいチャンネルを含む。
【００１９】
本発明では、移動局は好ましいチャンネル（ 300Ｃ、 300Ｆ、 300Ｉ）に同調し、その周波数帯域でパイロット信号を検出しようとする。パイロット信号が検出されたならば、移動局は同期チャンネルメッセージを受信し、復調し、復号する。本発明では、同期チャンネルメッセージは（存在するならば）現在の周波数帯域セットのマルチ搬送波システムの中心周波数と、（存在するならば）現在の周波数帯域セットの１Ｘ帯域の周波数を識別する情報を提供する。
【００２０】
同期チャンネルで受信された情報に応答して、移動局は、その必要性または能力に適切であるシステムを選択する。移動局がマルチ搬送波システムの使用を好むならば、移動局はマルチ搬送波システムに同調し、放送チャンネル（ＢＣＨ）メッセージを受信するために同期チャンネルメッセージで示されるマルチ搬送波システムの中心周波数を使用する。放送チャンネルメッセージは現在のシステムにより使用される共通の制御チャンネル（ＣＣＣＨ）の番号を移動局へ示す。移動局は共通の制御チャンネルの番号を取り、予め定められたハッシュアルゴリズムを使用し、送信基地局からページメッセージを受信するために使用するコードチャンネルを決定する。
【００２１】
移動局が単一帯域システムで動作するように選択するならば、移動局は単一帯域システムの適切な周波数へ同調するように同期チャンネルメッセージで受信された情報を使用する。移動局はその後、１次ページングチャンネルで通常のページングチャンネルメッセージを受信する。通常のページングチャンネルメッセージは単一帯域システムにより使用されるページングチャンネルの番号を提供する。移動局は予め定められたハッシュ機能を使用し、移動局が送信基地局のためのページングメッセージを受信するコードチャンネルを決定する。
【００２２】
本発明は、３Ｘ直接拡散通信システムを含んでもよいシステムにも同等に応用可能である。この実施形態では、同期チャンネルメッセージは、３Ｘシステムが直接拡散システムであるか、またはマルチ搬送波システムであるかの付加情報を含んでいる。さらに、同期チャンネルメッセージはまたシステムが直交送信ダイバーシティ（ＯＴＤ）のようなダイバーシティ送信形態を使用するか否かに関する情報を与えてもよい。送信ダイバーシティ方法が多数の帯域幅通信で可能であるならば、送信ダイバーシティ手段の仕様はシステムの捕捉のために試験されなければならない可能性のある数を非常に減少する。
【００２３】
同期チャンネルメッセージへのこれらの変化はＩＳ−９５Ｂで使用され、前述した同期チャンネルメッセージの拡張を必要とせずに適合されることができる。現在の同期チャンネルメッセージでは、付加的な情報の提供に使用されることができる多数の保留されたビットが存在する。
【００２４】
図３は本発明の捕捉方法を示したフローチャートである。ブロック２では、移動局ＭＳは好ましいチャンネル（ 300Ｃ、 300Ｆまたは 300Ｉ）に同調する。本発明は周波数のＰＣＳ帯域の文脈で説明され、セルラ帯域のような他の帯域に容易に拡張されることができることが理解されるであろう。さらに、３つの搬送波、マルチ搬送波通信システムで好ましい選択された好ましいチャンネルのセットは異なる数の搬送波によりマルチ搬送波システムでは異なる。
【００２５】
ブロック６では、移動局は検索動作が成功したか否かを決定する。本発明は他の混合した帯域幅の通信システムに対しても同様に応用可能であるが、例示的な実施形態では、本発明はＣＤＭＡ通信システムに適用されている。例示的な実施形態では、移動局はそのＲＦ受信機を好ましいチャンネル（ 300Ｃ、 300Ｆまたは 300Ｉ）に同調し、パイロット信号の存在を検出しようとする。ＩＳ−９５ベースのＣＤＭＡ通信システムの例示的な実施形態では、各基地局は特有のパイロット信号オフセットを使用してそのパイロット信号を送信する。したがって移動局は好ましいチャンネル（ 300Ｃ、 300Ｆまたは 300Ｉ）に同調した後、可能な仮定のＰＮオフセットを検索する。
【００２６】
ＣＤＭＡ通信システムでパイロット信号を検出する方法および装置は技術でよく知られており、米国特許第5,644,591 号明細書（発明の名称“Method And Apparatus For Performing Search Acquisition In A CDMA Communication System ”）に詳細に記載されている。移動局は好ましい周波数帯域内の受信された信号と、試験される仮定されたものとの相関を計算することによって各仮定されたＰＮオフセットのものを試験する。全てのＰＮ仮説の相関エネルギがしきい値よりも小さいならば、好ましい周波数における捕捉は適切ではなく、動作はブロック４へ移動する。ブロック４では、移動局により試験される次の好ましいチャンネル（ 300Ｃ、 300Ｆまたは 300Ｉ）が選択され、フローはブロック２へ移動し、説明するように継続する。
【００２７】
移動局が好ましいチャンネル周波数で受信された信号と仮定のＰＮオフセットのものとの間に十分な相関エネルギを検出したとき、捕捉の成功が明白にされる。この点で動作はブロック８へ移動する。ブロック８では移動局は同期チャンネルメッセージを受信する。本発明では、同期チャンネルメッセージは単一の１Ｘ帯域（ 300Ｃ、 300Ｆまたは 300Ｉ）で送信される。ＩＳ−９５ベースのＣＤＭＡ通信システムの例示的な実施形態では、同期チャンネルフレーム境界とインターリーバ境界はパイロットチャンネル信号の拡散に使用される短いＰＮシーケンスと整列される。従って、パイロットチャンネル信号の捕捉に成功したとき、移動局は同期チャンネルメッセージをデインターリーブし、復号するのに十分な情報を有する。
【００２８】
同期チャンネルメッセージの受信後、動作はブロック10へ移動する。移動局ＭＳは同期チャンネルメッセージから（存在するならば）現在の帯域のセット中のマルチ搬送波システムの中心周波数と、（存在するならば）現在の帯域のセットの単一搬送波帯域の位置を決定する。移動局は、その能力と必要性に基づいて、マルチ搬送波モードまたは単一チャンネルモードで動作するか否かを決定する。
【００２９】
動作は制御ブロック10へ移動する。マルチ搬送波モードで動作できる移動局がマルチ搬送波モードで動作することを決定したならば、フローはブロック12へ移動する。ブロック12で、移動局はマルチ搬送波受信のためそのＲＦハードウェアを開始する。移動局は受信された同期チャンネルメッセージから、存在する場合、現在の周波数帯域のセット中のマルチ搬送波システムの中心周波数を知る。その後、動作はブロック14へ移動し、ここで移動局は放送チャンネル（ＢＣＨ）信号を受信し、そのチャンネルから、他の情報の中で、通信システムにより使用される共通の制御チャンネルの番号を学習する。移動局はページの受信に使用されるコードチャンネルを決定するために共通の制御チャンネルの番号をハッシュする。
【００３０】
ブロック10に戻り、移動局が単一チャンネルモードで動作することを決定したならば、そのサービスの必要性に関して能力または他の好みにおける限定のために単一チャンネルシステムを使用することを決定する。ブロック16では、移動局は単一搬送波の受信のためにそのＲＦハードウェアを開始する。動作はその後、ブロック18へ移動し、ここで移動局は予め定められたコードチャンネルで通常のページメッセージを受信する。通常のページメッセージはシステムにより使用されるページングチャンネルの数を示す。移動局はサービスする基地局から誘導されたページを受信するために使用されるコードチャンネルの決定に使用されるページングチャンネルの番号をハッシュする。
【００３１】
図４は、非常に簡単にされた無線通信システムの構成要素および名称を紹介している。基地局30は順方向リンク信号32を移動局40へ送信する。移動局40は逆方向リンク信号34を基地局30へ送信する。
【００３２】
図５は、３つの順方向リンクチャンネルを有するマルチ搬送波ＣＤＭＡ送信システムとして基地局30の例示的な実施形態を示す簡単なブロック図である。各送信サブシステム48は異なる搬送波周波数で順方向リンク信号32の一部を送信する。送信サブシステム48Ａは周波数ｆ1 で順方向リンク信号32の一部を送信し、送信サブシステム48Ｂは周波数ｆ2 で順方向リンク信号32の一部を送信し、送信サブシステム48Ｃは周波数ｆ3 で順方向リンク信号32の一部を送信する。
【００３３】
順方向リンク信号32で送信するためのデータはデマルチプレクサ50へ与えられる。デマルチプレクサ50は３つのうち１つの送信サブシステム48へデータを提供する。それぞれ１．２２８８ＭＨｚを占有する３つのＩＳ−９５搬送波は５ＭＨｚ帯域に適合できるので、本発明は３つの搬送波のマルチ搬送波通信システムに関して説明されている。しかしながら、本発明の方法はマルチ搬送波システムの任意の数のチャンネルに容易に拡張されることができることが当業者により理解されるであろう。
【００３４】
デマルチプレクスされたデータ流は変調器52へ与えられる。例示的な実施形態では、変調器52はＩＳ−９５標準に説明され米国特許第5,103,459 号明細書に詳細に記載されているようなＣＤＭＡ変調フォーマットにしたがって順方向リンクデータを変調する。順方向リンクデータは特定の移動局へ提供されるための専用のチャンネルデータと、基地局30のカバー区域の全ての移動局または基地局30のカバー区域の移動局30のサブセットへ提供するための放送チャンネルデータを含んでいる。同期チャンネルメッセージは基地局30のカバー区域の全ての移動局へ送信される放送データの一例である。本発明では、同期チャンネルメッセージは３つの搬送波のうちの１つの指定された搬送波で送信するために指定された送信サブシステム48の１つに与えられる。
【００３５】
変調器52からの変調された順方向リンクデータは上方変換器54へ与えられる。上方変換器54は局部発振器（図示せず）により発生された搬送波周波数（ｆ1 、ｆ2 またはｆ3 ）へ変調された信号を上方変換する。上方変換された信号はその後、アンテナ56による送信のために結合される。
【００３６】
図６は、順方向リンク信号32の単一搬送波で送信するための順方向リンク信号の一部を変調する変調器52の例示的な実施形態を示している。この例示的な実施形態では、パイロット信号は受信機により信号のコヒーレントな復調を可能にするために送信され、これは復調の位相基準を与えることによって受信機の性能を改良する。基地局30と移動局40の両者に知られているパイロットシンボルのセットはウォルシュスプレッダ60へ与えられる。ウォルシュスプレッダ60はウォルシュシーケンスＷpilot によりパイロットシンボルを拡散する。例示的な実施形態では、ウォルシュシーケンスは単一ＣＤＭＡ搬送波で送信されるデータのチャンネルを弁別するために使用される。ウォルシュ関数はＩＳ−９５仕様に記載されているように固定した数のシンボルであるか、ｃｄｍａ2000提案および米国特許第5,751,761 号明細書（発明の名称“System and Method for Orthogonal Spread Spectrum Sequence Generation in Variable Data Rate System ”）に記載されているようにチャンネルで送信されるデータ速度にしたがって長さが変化する直交関数である。
【００３７】
ウォルシュ拡散パイロットシンボルは複素数ＰＮスプレッダ62に与えられる。複素数ＰＮスプレッダ62は、２つの別々に発生された疑似雑音（ＰＮ）シーケンスＰＮI およびＰＮQ にしたがってウォルシュ拡散パイロットシンボルを拡散する。複素数ＰＮスプレッダ62への２つの入力がＩとＱとして指示されているならば、複素数拡散動作の結果は次式により与えられる２つのチャンネルＩ' とＱ' である。
Ｉ' ＝ＰＮI Ｉ−ＰＮQ Ｑ                  （１）
Ｑ' ＝ＰＮQ Ｉ＋ＰＮI Ｑ                  （２）
複素数ＰＮ拡散の目的は、ＱＰＳＫ変調器の同位相および直角位相チャンネルに負荷をさらに均等に分配することであり、これは基地局30のパワー増幅器（図示せず）のピーク対平均比を減少させ、それによって基地局30の容量を増加する。複素数ＰＮ拡散はｃｄｍａ2000ＲＴＴ提案に記載され、また、米国特許出願第08/886,604号明細書（発明の名称“High Data Rate CDMA Wireless Communication System ”）に詳細に記載されている。複素数ＰＮ拡散パイロットシンボルは送信機（ＴＭＴＲ）94へ与えられ、アンテナ56によって送信するための信号を上方変換し、濾波し、増幅する。
【００３８】
例示的な実施形態では、特有の直交拡散シーケンスＷsyncにより拡散されることによって情報の他のチャンネルから弁別される。本発明の好ましい実施形態では、同期チャンネルメッセージは変調器48Ａ、48Ｂまたは48Ｃの選択された１つによってのみ送信される。選択された変調器48は好ましいチャンネルで同期チャンネルメッセージを送信する。例示的な実施形態では、同期チャンネルメッセージは、存在するならば周波数の現在の帯域のマルチ搬送波システムの中心周波数と、存在するならば現在の周波数帯域のセットの単一搬送波システムの周波数とを示す。
【００３９】
同期チャンネルメッセージはメッセージフォーマッタ64へ与えられる。例示的な実施形態では、メッセージフォーマッタ64は循環冗長チェック（ＣＲＣ）ビットのセットと、随意的なテールビットのセットを発生し、これらのビットを同期チャンネルメッセージへ付加する。ＩＳ−９５システムはテールビットを同期チャンネルメッセージへ付加しない。ｃｄｍａ2000（ＩＳ−2000とも呼ぶ）システムは８つのテールビットを同期チャンネルメッセージへ付加する。付加されたＣＲＣビットとテールビットを有する同期チャンネルメッセージはエンコーダ66へ与えられる。エンコーダ66は、コンボリューションコード化のような予め定められた順方向エラー補正コード化アルゴリズムにしたがって、同期チャンネルメッセージと、ＣＲＣビットと、テールビットをエンコードする。
【００４０】
エンコードされたシンボルはその後インターリーバ（ＩＮＴ）68へ与えられ、このインターリーバ（ＩＮＴ）68は予め定められたインターリーブフォーマットにしたがってエンコードされたシンボルを再度順序付ける。インターリーバは送信されたエンコードされたシンボル流に時間ダイバーシティを与えるために設けられている。デコーダは受信されたシンボル流のエラーがバーストエラーではないとき良好なエラー補正を行う。
【００４１】
再度順序付けされたシンボルはウォルシュスプレッダ70へ与えられ、ウォルシュスプレッダ70は予め定められたコードシーケンスＷsyncにしたがって再度順序付けされたシンボルを拡散する。例示的な実施形態では、Ｗsyncは順方向リンク信号32のチャンネルのチャンネル化に使用される全ての他のコードシーケンスのための直交するコードシーケンスである。ウォルシュ拡散信号はその後、複素数ＰＮスプレッダ62へ与えられ、前述したように拡散される。
【００４２】
共通のチャンネルメッセージは基地局30のカバー区域内の全ての加入者局または加入者局のセットへ送信される。共通のチャンネルメッセージの例は移動局に入来する呼を警告するページングメッセージと、基地局30のカバー区域の移動局へ必要な制御情報を与える制御チャンネルメッセージを含んでいる。実際の構造で複数の制御チャンネルが基地局30を送信されることが当業者により理解されるであろう。
【００４３】
共通のチャンネルメッセージはメッセージフォーマッタ74へ与えられる。例示的な実施形態では、メッセージフォーマッタ74は循環冗長チェック（ＣＲＣ）ビットのセットと、テールビットのセットを生成し、これらのビットを共通のチャンネルメッセージへ付加する。ＣＲＣビットとテールビットが付加された共通のチャンネルメッセージはエンコーダ76へ与えられる。エンコーダ76は共通のチャンネルメッセージと、ＣＲＣビットと、テールビットをコンボリューションコード化のような予め定められた順方向エラー補正コード化アルゴリズムにしたがってエンコードする。
【００４４】
エンコードされたシンボルはその後、予め定められたインターリーブフォーマットにしたがってエンコードされたシンボルを再度順序付けするインターリーバ（ＩＮＴ）78へ与えられる。インターリーバは送信されたエンコードされたシンボル流に時間ダイバーシティを与えるために設けられている。デコーダは受信されたシンボル流のエラーがバーストエラーではないとき良好なエラー補正性能をもたない。
【００４５】
再度順序付けされたシンボルはウォルシュスプレッダ82へ与えられ、ウォルシュスプレッダ82は予め定められたコードシーケンスＷccにしたがって再度順序付けされたシンボルを拡散する。例示的な実施形態では、Ｗccは順方向リンク信号32のチャンネルのチャンネル化に使用される全ての他のコードシーケンスのための直交するコードシーケンスである。ウォルシュ拡散信号はその後、複素数ＰＮスプレッダ62へ与えられ、前述したように拡散される。
【００４６】
専用のチャンネルデータは基地局30のカバー区域内の特定の加入者局へ送信される。専用のチャンネルデータはメッセージフォーマッタ84へ与えられる。例示的な実施形態では、メッセージフォーマッタ84は循環冗長チェック（ＣＲＣ）ビットのセットと、テールビットのセットを生成し、これらのビットを専用のチャンネルデータのフレームへ付加する。ＣＲＣビットとテールビットが付加された専用のチャンネルのフレームはエンコーダ86へ与えられる。エンコーダ86は専用のチャンネルデータのフレーム、ＣＲＣビットと、テールビットをターボコード化またはコンボリューションコード化のような予め定められた順方向エラー補正コード化アルゴリズムにしたがってエンコードする。
【００４７】
エンコードされたシンボルは、その後予め定められたインターリーブフォーマットにしたがってエンコードされたシンボルを再度順序付けするインターリーバ（ＩＮＴ）88へ与えられる。インターリーバは送信されたエンコードされたシンボル流に時間ダイバーシティを与えるために設けられている。デコーダは受信されたシンボル流のエラーがバーストエラーではないとき良好なエラー補正性能をもたない。
【００４８】
再度順序付けされたシンボルはウォルシュスプレッダ90へ与えられ、ウォルシュスプレッダ90は予め定められたコードシーケンスＷT にしたがって再度順序付けされたシンボルを拡散する。例示的な実施形態では、ＷT は順方向リンク信号32のチャンネルのチャンネル化に使用される全ての他のコードシーケンスのための直交するコードシーケンスである。ウォルシュ拡散信号はその後、複素数ＰＮスプレッダ62へ与えられ、前述したように拡散される。
【００４９】
複素数ＰＮ拡散データは送信機（ＴＭＲＴ）94へ与えられ、アンテナ56により送信されるために上方変換され、濾波され、増幅される。
【００５０】
図７を参照すると、例示的な実施形態では移動局40に設けられている簡単なマルチ搬送波受信機が示されている。例示的な実施形態では、移動局40は３つまでの搬送波チャンネルで送信される順方向リンク信号32を同時に受信できる。本発明は任意の数のチャンネルのマルチ搬送波受信まで拡張されることができることが当業者により理解されよう。受信された信号は各受信サブシステム105 に与えられ、この受信サブシステム105 は特定の搬送波周波数にしたがって順方向リンク信号32の異なる成分を下方変換し、復調する。
【００５１】
順方向リンク信号32はアンテナ100 で受信され、受信機102 に与えられる。各受信機 102Ａ、 102Ｂ、 102Ｃはそれぞれ異なる周波数ｆ1 、ｆ2 またはｆ3 にしたがって受信された信号を下方変換し、濾波し、増幅する。下方変換された信号は復調器104 へ与えられる。例示的な実施形態では、復調器104 は符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）変調フォーマットにしたがって下方変換された各信号を復調した。復調器104 の構成は前述の米国特許第5,103,459 号明細書に詳細に記載されている。順方向リンク信号32の復調された成分は送信されたデータ流を再度組立てるマルチプレクサ（ＭＵＸ）106 へ与えられる。
【００５２】
本発明では、移動局40は最初に１つの受信機102 および復調器104 だけを使用する。移動局40は選択された受信機102 を好ましいチャンネル（ 300Ｃ、 300Ｆ、 300Ｉ）に同調し、対応する１つの復調器104 を使用して好ましいチャンネル周波数でパイロット信号を捕捉しようとする。十分な相関エネルギが検出されたならば、捕捉は成功であることが明白にされる。移動局はその後、同期チャンネルメッセージを単一周波数で下方変換し、復調し、デインターリーブし、復号するだけである。同期チャンネルメッセージから、移動局40は、存在するならば現在の周波数帯域のマルチ搬送波システムの中心周波数と、存在するならば現在の周波数帯域セットの１つの搬送波システムの周波数とを決定する。
【００５３】
移動局40はこれが単一搬送波モードまたはマルチ搬送波で動作するか否かを決定する。移動局40がマルチ搬送波モードで動作することを決定したならば、移動局40はＲＦ回路の付加的な受信機102 を付勢し、同期チャンネルメッセージで示される周波数の適切なセットに同調し、複数の搬送波周波数で順方向リンク信号の受信を開始する。移動局40が単一搬送波モードで動作することを決定したならば、移動局40は同期チャンネルメッセージ中に示されている適切な周波数に同調し、単一搬送波周波数帯域で順方向リンク信号の受信を開始する。
【００５４】
図８はＣＤＭＡ通信システムの例示的な実施形態における順方向リンク信号32を受信する装置を示している。最初に、移動局40は好ましいチャンネルに同調して以下の方法でそのチャンネルのパイロット信号を捕捉しようとしなければならない。
【００５５】
順方向リンク信号32はアンテナ100 で受信され、受信機102 へ与えられる。受信機102 は好ましいチャンネル周波数に同調し、受信された信号を下方変換し、濾波し、増幅する。例示的な実施形態では、受信機102 は直交位相シフトキー受信機であり、受信された信号の同位相（Ｉ）および直角（Ｑ）成分を出力する。
【００５６】
受信された信号の２つの成分は複素数ＰＮデスプレッダ112 へ与えられる。複素数ＰＮデスプレッダ112 は２つの疑似雑音シーケンスＰＮI 、ＰＮQ にしたがって受信された信号をデスプレッドする。例示的な実施形態では、ＰＮデスプレッドは米国特許出願第08/886,604号明細書に詳細に記載されているように複素数ＰＮデスプレッドである。例示的な実施形態では、順方向リンク信号32を拡散するために使用されるＰＮシーケンスが全ての基地局30に共通である発生器の多項式を使用して生成される。基地局からの拡散はシーケンスのオフセットによって相互に弁別される。
【００５７】
制御プロセッサ128 は複素数ＰＮデスプレッダ112 へオフセットの仮定されたものを提供する。複素数ＰＮデスプレッダ112 は制御プロセッサ128 により与えられたＰＮオフセットの仮定されたものとＷpilot にしたがって受信された信号をデスプレッドする。受信された信号はＰＮオフセットの仮定されたものにしたがってデスプレッドされ、結果的な信号はパイロットフィルタ114 へ与えられる。パイロットフィルタ114 は直交シーケンスＷpilot にしたがって複素数ＰＮデスプレッダ112 からの信号をデスプレッドし、複素数デスプレッダ12の結果をローパスフィルタで濾波する。例示的な実施形態では全て１からなるウォルシュシーケンスはパイロット信号をチャンネル化するために使用される。
【００５８】
パイロットフィルタ114 からの結果的な信号はパイロットフィルタ114 から結果的なサンプルの２乗を合計するエネルギ検出器118 へ与えられ、受信されたパイロットエネルギ値を与える。受信されたパイロットエネルギ値は制御プロセッサ128 へ与えられ、そこで予め定められたしきい値と比較される。計算されたエネルギがしきい値を超えたならば、捕捉が成功したことが明白にされ、移動局は同期チャンネルメッセージの受信を開始する。エネルギがしきい値よりも下に低下するならば、捕捉が成功しなかったことが明白にされ、次の仮定のＰＮが制御プロセッサ128 により複素数ＰＮデスプレッダ112 へ与えられる。ＣＤＭＡ通信システムでＰＮオフセットを検索する方法および装置は米国特許第5,644,591 号明細書（発明の名称“Method And Apparatus For Performing Search Acquisition In A CDMA Communication System ”）に詳細に説明されている。可能なＰＮオフセットの仮定されたものがなくなり、受信されたパイロットエネルギがしきい値を超えることができないならば、制御プロセッサは異なる好ましい周波数チャンネルで受信された信号の下方変換を開始するメッセージを受信機102 へ送信する。
【００５９】
好ましいチャンネル周波数でパイロットチャンネルの捕捉に成功したとき、移動局40は同期チャンネルメッセージを復調し復号する。受信機102 から受信された信号はパイロット検索アルゴリズムで決定されたＰＮオフセットを使用してデスプレッドされる。パイロット信号は前述したようにパイロットフィルタ114 により処理される。
【００６０】
ＰＮデスプレッド信号はまたウォルシュデスプレッダ116 へ与えられる。ウォルシュデスプレッダ116 はウォルシュコードシーケンスＷchanにしたがって受信された信号をデスプレッドする。同期チャンネルを復調したとき、Ｗchanは同期チャンネルメッセージの送信に割り当てられたウォルシュシーケンスである。ウォルシュデスプレッダ116 は直交シーケンスＷchanにしたがって信号成分をデスプレッドし、その結果をドット積回路120 へ与える。
【００６１】
順方向リンク信号32が移動局40への伝播路を横切るとき、未知の位相成分が受信された信号中へ導入される。ドット積回路120 は受信されたパイロット信号への受信された信号の投射を計算し、位相エラーなしにスカラ結果を与える。コヒーレントに復調するためのドット積回路の構成は技術でよく知られており、ドット積処理を実行する方法および装置は米国特許第5,506,865 号明細書（発明の名称“Pilot Carrier Dot Product Circuit ”）に詳細に説明されている。
【００６２】
ドット積回路120 からのスカラ出力はマルチプレクサ122 へ与えられ、マルチプレクサ122 は２つの受信されたデータ流を信号データ流へ結合する。マルチプレクサ122 からのデータ流はデインターリーバ124 へ与えられ、デインターリーバ124 は予め定められたデインターリーブフォーマットにしたがって受信されたシンボルを再度順序付けする。再度順序付けされたシンボルはデコーダ126 へ与えられ、デコーダ126 は同期チャンネルメッセージのシンボルを復号し、受信された同期チャンネルメッセージを与える。
【００６３】
受信された同期チャンネルメッセージは制御プロセッサ128 へ与えられる。本発明では制御プロセッサ128 は同期チャンネルメッセージから単一搬送波システムまたはマルチ搬送波システムの中心周波数の１次オーバーヘッドチャンネルのチャンネル周波数を決定する。同期チャンネルメッセージに応答して、制御プロセッサ128 は受信されたサブシステム105 の正確な番号を初期化し、順方向リンク信号32を受信するためにこれらを適切なチャンネルに同調する。
【００６４】
好ましい実施形態の前述の説明は当業者が本発明を行いまたは使用することを可能にするために行われた。これらの実施形態に対する種々の変更は当業者に容易に明白であり、ここで限定されている一般原理は本発明の発明能力を使用せずに他の実施形態に応用されてもよい。したがって、本発明はここで示されている実施形態に限定されるものではなく、ここで説明した原理および優れた特性と一貫する最も広い技術的範囲に従うことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  １Ｘ通信システム用のＰＣＳシステムの帯域の１例の図。
【図２】  ３Ｘ通信システム用のＰＣＳシステムの帯域の１例の図。
【図３】  本発明の捕捉方法を示したフローチャート。
【図４】  無線通信システムの主要なエレメントを示したブロック図。
【図５】  マルチ搬送波送信システムの簡単なブロック図。
【図６】  ＣＤＭＡ変調システムのブロック図。
【図７】  マルチ搬送波受信機システムの簡単なブロック図。
【図８】  ＣＤＭＡ復調システムのブロック図。
【図１】
0004499299.tif 000002
【図２】
0004499299.tif 000003
【図３】
0004499299.tif 000004
【図４】
0004499299.tif 000005
【図５】
0004499299.tif 000006
【図６】
0004499299.tif 000007
【図７】
0004499299.tif 000008
【図８】
0004499299.tif 000009