(57)【要約】第１ユーザーグループおよび第２ユーザーグループが無線チャネルのような通信チャネルへのアクセスを共有できるようにする技術に関する。第１ユーザーグループは一般に、ディジタルＣＤＭＡセルラ電話を利用しているユーザーのような、以前から利用しているユーザーである。第２ユーザーグループは、データ機能性を最適化する種々のフォーマットに送信をコード化するデータのユーザーグループである。第１ユーザーグループは、例えばリバース・リンク上で、一つの変調方式を共有する。たとえば、共通の疑似ランダム・ノイズ（ＰＮ）コードの固有位相オフセットを使用する。第２ユーザーグループは、別の変調方式を共有するが、第１ユーザーグループと整合性および互換性を保つ。詳細には、第２ユーザーグループは同一ＰＮコードおよびコード位相オフセットを全て使用する。ただし、第２ユーザーグループは、例えば各ユーザーに固有の直交コードを割り当てるようにして、固有に識別される。【選択図】図３
2004508745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端末グループのメンバー間、および第２端末グループ間の符号分割多重アクセス通信をサポートするシステムであって、
第１端末グループに第１コードを割り当てる工程であって、前記第１グループの各ユーザーが固有のコード位相オフセットによって固有に識別される工程と、
第２端末グループに前記第１グループに使用するコードと同一コードを割り当てる工程であって、前記第２グループの各ユーザーが前記コードの共通位相オフセットを使用する工程と、
前記第２グループの各ユーザーに追加コードを割り当てる工程であって、この追加コードが前記第２グループの各端末に固有である工程とを備えた符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項２】
請求項１において、前記第１端末グループに割り当てられる前記コードが、共通チップ・レート・コードである、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項３】
請求項１において、前記第２端末グループに割り当てられる前記追加コードが、固有の直交コードセットである、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項４】
請求項１において、前記第１端末グループに割り当てられる前記コードが、固有の非直交スクランブル系列である、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項５】
請求項１において、前記第１端末グループが、長い疑似ランダム・ノイズ系列の固有位相オフセットであるスクランブル・コードを使用する、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項６】
請求項１において、前記第２端末グループが、固有の直交コードセットである追加コードを使用する、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項７】
請求項６において、前記固有の直交コードが、指定されたチップ・レートで前記第２端末グループの送信をスクランブルする、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項８】
請求項７において、前記第２端末グループの送信タイミングは同期をとられて、前記第２端末グループからの送信を相互に直交にする、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項９】
請求項１において、前記第１および第２端末グループが、互いに異なる無線周波数変調を使用する、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項１０】
請求項１において、前記第１および第２端末グループが、異なる拡散方式で前記コードを使用する、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項１１】
請求項１０において、前記第１端末グループが、同相および直交変調器に対する各入力として、一対のコードを使用する、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項１２】
請求項１０において、前記第２端末グループが、ショート・スクランブル・コードとして前記割り当てられた追加コードを使用する、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項１３】
請求項１において、前記第１端末グループが、第１リンク方向を介して周期的タイミング調整情報を受信して、第２リンク方向のタイミング調整を提供する、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項１４】
請求項１３において、前記第２端末グループが、前記周期的タイミング調整情報を受信しない、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項１５】
請求項１において、前記第２端末グループが、長さの短い直交コードである追加コードを使用する、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項１６】
請求項１において、前記第２端末グループが、長さの短い、ビット拡張疑似ランダム・ノイズ系列である追加コードを使用する、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項１７】
請求項１において、前記第１端末グループに割り当てられる前記コードおよび前記第２端末グループに割り当てられる前記追加コードが、遠隔に配備された無線端末と中枢に配備された無線基地局との間のリバース通信リンク上の送信を符号化する、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項１８】
請求項１において、前記第１端末グループが、従来のセルラ電話端末である、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項１９】
請求項１８において、前記第１端末グループに、ＣＤＭＡセルラ電話標準仕様に準拠するコードが割り当てられる、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項２０】
請求項１９において、前記ＣＤＭＡセルラ電話標準仕様が、ＩＳ−９５およびＣＤＭＡ−２０００から構成されるグループから選択されている、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項２１】
請求項１８において、前記第２端末グループが、無線データ通信システムにおいて使用される、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項２２】
請求項２１において、前記第２端末グループに割り当てられる前記追加コードが、共通チップ・レートのスクランブル・コードのセットである、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項２３】
請求項２２において、前記追加コードがＮチップ毎に繰り返すスクランブル・コードであり、このＮは１２８〜３２７６８チップの範囲内の偶数である、符号分割多重アクセス通信サポート方法。
【請求項２４】
第１アクセス・ユニット・セットおよび第２アクセス・ユニット・セットを備えた無線通信システムであって、
前記第１アクセス・ユニット・セットおよび前記第２アクセス・ユニット・セットが中枢の基地局と通信可能であり、前記第１アクセス・ユニット・セットがチップ・レート・スクランブル・コードを使用して、これらユニットのユーザー・チャネルを分離し、前記第１アクセス・ユニット・セットの各ユニットが、ロング疑似ランダム・ノイズ系列の固有位相シフトから選択される、少なくとも１つの固有の非直交スクランブル・コードを有し、前記第２アクセス・ユニット・セットが、第１アクセス・ユニット・グループに使用されない共通チップ・レート・スクランブル・コードを共有する、無線通信システム。
【請求項２５】
請求項２４において、前記第２セットの各ユニットに少なくとも１つの固有直交コードが割り当てられる、無線通信システム。
【請求項２６】
請求項２４において、前記第２アクセス・ユニット・セットのチップ・レート送信が、直交コードのビットによりチップ・レートでスクランブルされる、無線通信システム。
【請求項２７】
請求項２４において、前記第２アクセス・ユニット・セットの送信タイミングが、これら送信が相互に直交になるように制御される、無線通信システム。
【請求項２８】
請求項２４において、前記スクランブル・コードが、２４２チップ長さである、無線通信システム。
【請求項２９】
請求項２４において、前記第１アクセス・ユニット・セットおよび前記第２アクセス・ユニット・セットが、異なる変調方式を使用する、無線通信システム。
【請求項３０】
請求項２４において、前記第１アクセス・ユニット・セットおよび前記第２アクセス・ユニット・セットが、異なる拡散方式を使用する、無線通信システム。
【請求項３１】
請求項３０において、第１アクセス・ユニット・セットが、複合の同相および直交拡散を使用する、無線通信システム。
【請求項３２】
請求項３１において、前記複合の同相および直交拡散が、２つの異なるスクランブル・コードを使用する、無線通信システム。
【請求項３３】
請求項３２において、前記２つの異なるスクランブル・コードが、長さ２１５である、無線通信システム。
【請求項３４】
請求項３２において、前記２つの異なるスクランブル・コードが、同相（Ｉ）コードおよび直交（Ｑ）コードを備えた、無線通信システム。
【請求項３５】
請求項３１において、前記第２アクセス・ユニット・セットが、長さ２１５であるスクランブル・コードを使用する、無線通信システム。
【請求項３６】
請求項２４において、前記第１および第２アクセス・ユニットが、リバース・リンク通信信号に各信号をフォーマット化するために、前記割り当てられたコードを使用する、無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
過去２０年間における、無線通信サービスの種類および需要の両方の成長は、前例がない程である。セルラ電話やＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ：低出力の電波を用いた電話システム）などのシステムを含む無線音声通信サービスは、今日ではほぼすべての範囲の受信可能領域を実現している。つまり、どこでも通信できる、ユビキタス通信を実現している。このようなネットワークのインフラは、米国、欧州、および世界中の他の工業化地域の大部分の居住者が、唯一でなく、選択される複数のサービス・プロバイダを持つ地域に構築されてきている。
【０００２】
エレクトロニクスおよびコンピュータ産業の継続的発展は、インターネット、ならびにその発展が提供する無数のサービスおよび機能へのアクセスの需要をますます増加させている。ラップトップ・コンピュータ、手持ちサイズの個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）、インターネットを利用できるセルラ電話などの装置を含む、コンピュータ装置、特に多様な携帯用コンピュータ装置の利用のこの急増は、結果的として、それに対応する無線データ・アクセスの必要性を増加させてきた。
【０００３】
セルラ電話およびＰＣＳネットワークは広く使用されているが、これらシステムは当初、データ・トラフィックの伝送を意図するものではなかった。これらネットワークは、インターネット通信に必要なバースト・モード・ディジタル通信プロトコル（高速ディジタル通信プロトコル）よりも、連続アナログ信号を効率的にサポートするように設計されていた。また、音声通信が約３キロヘルツ（ｋＨｚ）の通信チャネル帯域幅で十分であることも考慮に入れる必要がある。しかし、ウェブをブラウズするような実際のインターネット通信に対しては、最低限５６キロビット／秒（ｋｂｐｓ）データ・レートまたはそれ以上が必要であると、一般に見られている。
【０００４】
さらに、データ・トラフィックの特性自体が音声通信の特性と異なる。音声は連続的な全二重コネクションを必要とする。つまり、コネクションの片側のユーザーが、コネクションの他方側のユーザーに連続的に送信および受信できることを期待する一方で、同時に、他方側のユーザーも送信および受信ができる。しかし、インターネットを介するウェブページへのアクセスは、一般に、バースト・モード（急峻に現れるもの）である。典型的な例として、遠隔クライアント・コンピュータのユーザーは、例えばウェブサーバ上に存在するコンピュータ・ファイルのアドレスを指定する。この要求は次に比較的短いデータ・メッセージ、通常１０００バイトよりも短い長さのメッセージに変換される。ネットワーク内のウェブサーバ側のような、コネクションの他方側は、次に、その要求データ・ファイルで応答する。これらデータ・ファイルは、１０キロバイト〜数メガバイトのテキスト、画像、オーディオ、またはビデオ・データである。インターネット自体に固有の遅延が存在する理由から、多くの場合、ユーザーは最低限数秒またはそれ以上の遅延の後に、要求された内容の配信が開始されると予測する。さらに、その内容が配信されると、ユーザーは数秒または数分待って、そのページの閲覧および判読をし、その後に次のページのダウンロードを指定することになる。
【０００５】
さらに、音声ネットワークは、高い移動性の用途、つまり大きく移動して用いられる場合をサポートするように構築されたものであった。すなわち、音声ベースのセルラおよびＰＣＳネットワーク伝送のユーザーがハイウェイに沿って高速度で移動するので、コネクションを維持するために、前記ネットワークを長距離に渡って敷設して、ハイウェイ速度タイプの移動性をサポートしていた。しかし、ラップトップ・コンピュータの典型的ユーザーは比較的移動せず、デスクの場所に座っている。したがって、無線音声ネットワークで重要と考えられるセル−セル間の高速移動性は、一般に、データ・アクセスをサポートするのに必要としない。
【０００６】
【発明の要旨】
既存の無線通信のインフラの特定の構成要素を改装して、無線データを効率的に送受信させることは有効なことである。高速データ・レートではあるが、あまり移動しない新しいタイプのユーザーに対して実行される追加の機能は、低速データ・レートの、大きく移動するユーザーに対する既存の機能に上位互換性を持つ必要がある。これにより、同一周波数割当て方式を使用して、既存の音声ネットワーク・インフラの基地局アンテナ、構築場所、および他の施設を利用し、新しい高速データ・サービスを提供することが可能になる。
【０００７】
特に重要なことは、例えば遠隔ユニットから基地局まで、リバース・リンク上でデータを伝送するようなネットワークのリバース・リンク上での可能な限りの高速データ・レートをサポートすることである。ＩＳ−９５符合分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）のような既存のディジタル・セルラ標準は、チャネル間の干渉を最小に維持するために、フォワード・リンク方向に異なるコード系列を使用することを規定している点を考慮する必要がある。詳細には、このようなシステムは、フォワード・リンク上に、個々の論理チャネルを定める直交コードを使用する。しかし、このようなシステムの最適動作は、受信機における直交性を維持するために、このようなコードがすべて明確な境界に時間整合される必要がある。したがって、伝送は同期をとられる必要がある。
【０００８】
フォワード・リンク方向の場合、すべての伝送が同一場所、すなわち基地局送受信機場所において発生するため、これは特に問題ではない。しかし、現在、ディジタル・セルラＣＤＭＡ標準は、リバース・リンク方向のチャネル間での直交性を利用も要求していない。異なる場所および場合によっては基地局から全く異なる距離に配置された遠隔ユニットから発生する伝送を同期するのが極めて困難であることは、当然である。代わりに、これらシステムは一般に、疑似ランダム・ロング・コードの固有シフトを伴うチップ・レベルのスクランブル・コードを使用して、個々のリバース・リンク・チャネルを区別する。しかし、このスクランブル・コードの使用は、相互に直交である別々のユーザーの送信の可能性を妨げる。
【０００９】
本発明は、第１ユーザーグループと第２ユーザーグループのメンバー間の通信をサポートするシステムである。第１ユーザーグループはディジタル符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）セルラ電話システムのユーザー、つまり以前から利用しているユーザー（ｌｅｇａｃｙ ｕｓｅｒ）（以下、「以前からのユーザー」と称する）であり、共通第１コードを用いて送信を符号化する。このような第１ユーザーグループは、各ユーザーに対して固有のコード位相オフセットを与えることにより、固有に識別可能である。第２ユーザーグループは高速データ・サービスのユーザーであり、同一コードおよびそのコードのコード位相オフセットの１つを使用して、送信を符号化する。しかし、第２グループの各ユーザーはさらに、追加コードを用いて送信を符号化する。この追加コードは第２グループの各ユーザーに固有である。これにより、第２ユーザーグループの送信は相互に直交になり、その一方で、集合的に第１グループの単一ユーザーである形態を維持する。
【００１０】
第１ユーザーグループに割り当てられるコードは、共通のチップ・レートの疑似ランダム・コードである。第２端末グループに割り当てられるコードは、一般に、固有の直交コードセットである。第１端末グループの個々のメンバーは、選択された、より長い疑似ランダム・ノイズ系列の固有の位相オフセットを有するスクランブル・コードにより区別できる。
【００１１】
好ましい実施形態では、第２ユーザーグループ間の信号送信、すなわちいわゆる「ハートビート（心拍）」の正確な動作を保証するために、一定のステップが行われる。詳細には、共通コード・チャネルが、同期チャネルとしての利用に確保される。これにより、例えば符号化体系がリバース・リンク方向で実現されるなら、第２グループの端末の送信の正確なタイミングの維持が可能になる。
【００１２】
別の実施形態では、第２グループのユーザーに送信用の明確な時間枠（タイムスロット）を割り当て、これにより時分割多重アクセスの利用を通して直交性を維持できる。さらに、重要な点は、第２グループユーザーが第１グループユーザーの送信に対して単一のユーザーとして集合的に現れることである。
【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。
【００１４】
【好ましい実施形態の詳細な説明】
図１は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）通信システム１０のブロック図である。図のシステムで使用されている信号符号化方式では、第１クラスの論理チャネルに、別々のコード位相オフセットを持つ固有のロング・コードが割り当てられている。また共通コードおよび共通コード位相オフセットを使用して第２クラスの論理チャネルが提供されており、これら論理チャネルは各チャネルに対して固有の直交コードを使用する追加の符号化処理と組み合わされている。
【００１５】
好ましい実施形態の以下の詳細な説明においては、通信システム１０の記述は、共有チャネル資源がワイヤレスすなわち無線チャネルであるとしている。しかし、ここで述べる技術は、例えば、電話コネクション、コンピュータ・コネクション、ケーブル・コネクション、およびデマンド駆動方式でアクセスが許可される他の物理メディアなどのようなその他のタイプのメディアへの共有アクセスを実現するためにも適用できる。
【００１６】
システム１０は、第１ユーザーグループ１１０および第２ユーザーグループ２１０の無線通信をサポートする。第１ユーザーグループ１１０は一般に、無線・ハンドセット１１３−１、１１３−２、および／または自動車内に設置された移動電話１１３−ｋのようなセルラ電話装置の以前からのユーザーである。この第１ユーザーグループ１１０は、基本的に、音声モードのネットワークを使用し、このモードでは通信が連続送信として符号化される。好ましい実施形態では、これらのユーザーの送信は、フォワード・リンク４０無線チャネルおよびリバース・リンク５０無線チャネルを介して、チャネル加入者ユニット１１３から送出される。これらの信号は、基地局アンテナ１１８、基地局送受信機（ＢＴＳ）１２０、基地局コントローラ（ＢＳＣ）１２３を備える中枢地において管理される。したがって、第１ユーザーグループ１１０は一般に、移動加入者ユニット１１３、ＢＴＳ１２０、およびＢＳＣ１２３を使用する音声会話に参加することで、公衆交換機電話網（ＰＳＴＮ）１２４を介する電話コネクションに接続する。
【００１７】
第１ユーザーグループの使用するフォワード・リンク４０は、米国電気通信工業会（ＴＩＡ）により規定されたＩＳ−９５Ｂに定義される符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）標準のような既知のディジタル・セルラ標準に準拠してコード化される。このフォワード・リンク４０は少なくともページング・チャネル１４１およびトラフィック・チャネル１４２、ならびにその他論理チャネル１４４を含む。これらフォワード・リンク４０の以前からのチャネル（ｌｅｇａｃｙ ｃｈａｎｎｅｌ）１４１、１４２、１４４は、直交コード化されたチャネルを使用して、システム内で定められる。これら第１ユーザーグループ１１０はまた、ＩＳ−９５Ｂ標準に準拠するリバース・リンク５０を介するユーザー送信を符号化する。したがって、第１ユーザーグループは、リバース・リンク５０方向にいくつかの論理チャネルを使用する。これら論理チャネルには、アクセス・チャネル１５１、トラフィック・チャネル１５２、および他の論理チャネル１５４を含む。このリバース・リンク５０では、第１ユーザーグループ１１０は一般に、種々のコード位相オフセットを使用して、共通のロング・コードで信号を符号化する。リバース・リンク５０上の以前からのユーザー１１０の信号を符号化する方法もまた、当技術分野では既知である。
【００１８】
通信システム１０はまた、第２ユーザーグループ２１０を含む。この第２ユーザーグループ２１０は一般に、高速無線・データ・サービスを必要とするユーザーである。これらのシステム構成要素は、複数の遠隔設置されたパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）装置２１２−１、２１２−２、…２１２−ｈ、…２１２−１と、対応する遠隔加入者アクセス・ユニット（ＳＡＵ）２１４−１、２１４−２、…２１４−ｈ、…２１４−１と、これらにそれぞれ接続されたアンテナ２１６−１、２１６−２、…２１６−ｈ、…２１６−１とを含む。中枢に配備された装置は、基地局アンテナ２１８と、基地局プロセッサ（ＢＳＰ）２２２とを含む。ＢＳＰ２２０はインターネット・ゲートウェイ２２２との間のコネクションを提供し、このゲートウェイ２２２はまた、インターネット２２４のようなデータ・ネットワーク、およびネットワーク２２２に接続されたネットワーク・ファイル・サーバ２３０へのアクセスを提供する。
【００１９】
ＰＣ２１２は、以前からのユーザー１１０が使用するフォワード・リンク４０およびリバース・リンク５０上で実現される、双方向無線・コネクションを介して、ネットワーク・サーバ２３０とデータの送受信を行う。図に示す１つのノードから多数のノード（ａ ｐｏｉｎｔ ｔｏ ｍｕｌｔｉ−ｐｏｉｎｔ）への多重アクセス・無線通信システム１０においては、所定の基地局プロセッサ２２０が、セルラ電話通信ネットワークと同様な方法で複数の別々の動作中加入者アクセス・ユニット２１４との通信をサポートする。
【００２０】
本シナリオでは、第１グループ１１０による使用に対して割り当てられた無線周波数は、第２グループ１１０による使用に対して割り当てられた無線周波数と同一である。詳細には、本発明は、第１グループ１１０への干渉を最小にしながら、異なる符号化体系を第２グループで使用可能にする方法に関するものである。
【００２１】
ＰＣ２１２は一般に、ラップトップ・コンピュータ２１２−１、ハンドヘルド・ユニット２１２−ｈ、インターネットを利用できるセルラ電話または個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）タイプのコンピュータ装置である。ＰＣ２１２は各々、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）方式コネクションのような適正な有線コネクションを介して各ＳＡＵ２１４に接続される。
【００２２】
ＳＡＵ２１４は、接続されているＰＣ２１２を、ＢＳＰ２２０、ゲートウェイ２２２およびネットワーク２２４を介してネットワーク・ファイル・サーバ２３０に接続可能にする。リバース・リンク方向、すなわち、ＰＣ２１２からサーバ２３０の方向に伝送されるデータ・トラフィックに対しては、ＰＣ２１２はインターネット・プロトコル（ＩＰ）レベルのパケットをＳＡＵ２１４に提供する。次に、ＳＡＵ２１４は、適切な無線コネクション・フレーム化および符号化を用いて有線フレーム構成（例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレーム構成）をカプセル化する。次に、適正にフォーマットされた無線データ・パケットが、アンテナ２１６および２１８を介してリバース・リンク５０を構成する無線チャネルの１つを介して伝送される。中枢の基地局位置では、次に、ＢＳＰ２２０が無線リンク・フレーム構成を抽出して、パケットをＩＰ形式にフォーマットし直し、そのパケットを、インターネット・ゲートウェイ２２２を通して送出する。次に、このパケットは任意の数および／または任意のタイプのＴＣＰ／ＩＰネットワーク（例えば、インターネット２２４）を通して、このパケットの最終宛先（例えば、ネットワーク・ファイル・サーバ２３０）にルーティングされる。
【００２３】
データはまた、ネットワーク・ファイル・サーバ２３０からＰＣ２１２に、フォワード・リンク４０方向に伝送される。この場合、ファイル・サーバ２３０で発生するインターネット・プロトコル（ＩＰ）パケットは、インターネット２２４、インターネット・ゲートウェイ２２２を介して伝送され、ＢＳＰ２２０に達する。次に、適正な無線プロトコル・フレーム化および符号化をＩＰパケットに加える。その後、パケットは、アンテナ２１８および２１６を介して、目的の受信機ＳＡＵ２１４に伝送される。受信ＳＡＵ２１４は、無線パケット・フォーマットを復号化して、そのパケットを目的のＰＣ２１２に送出し、ＰＣ２１２がＩＰ層処理を実行する。
【００２４】
これにより、所定のＰＣ２１２およびファイル・サーバ２３０は、ＩＰレベルにおける全二重コネクションの終端点とみなされる。したがって、一旦コネクションが確立されると、ＰＣ２１２のユーザーはファイル・サーバ２３０との間で、データを送受信できる。
【００２５】
第２ユーザーグループ２１０の見地から、リバース・リンク５０は、実際は、複数の異なるタイプの論理および／または物理的無線チャネルから構成され、この無線チャネルは、アクセス・チャネル２５１、複数のトラフィック・チャネル２５２−１、…２５２−ｔ、およびメンテナンス・チャネル２５３を含む。各ＳＡＵ２１４はリバース・リンク・アクセス・チャネル２５１を使用してＢＰＳ２２０にメッセージを送り、トラフィック・チャネルを割り当てるように要求する。割り当てられたトラフィック・チャネル２５２が、次に、ペイロード・データをＳＡＵ２１４からＢＳＰ２２０に伝送する。実際には、所定のＩＰ層コネクションには、２つ以上のトラフィック・チャネルが割り当てられてもよい。さらに、メンテナンス・チャネル２５３は、同期およびパワー制御メッセージのような情報を伝送して、さらにリバース・リンク５０上の情報の送信をサポートしてもよい。
【００２６】
同様に、第２ユーザーグループはフォワード・リンク４０を有し、このフォワード・リンクは、ページング・チャネル２４１、複数のトラフィック・チャネル２４２−１、…２４２−ｔ、およびメンテナンス・チャネル２４３を含む。ＢＳＰ２２０が用いるページング・チャネル２４１は、フォワード・リンク・トラフィック・チャネル２４２が割り当てられたことをＳＡＵ２１４に知らせるだけでなく、リバース・リンク方向に割り当てられたトラフィック・チャネルをもＳＡＵ２１４に知らせる。次に、フォワード・リンク４０上のトラフィック・チャネル２４２−１、…２４２−ｔを使用して、ＢＳＰ２２０からＳＡＵ２１４にペイロード・データ情報を伝送する。さらに、メンテナンス・チャネル２４３が、基地局プロセッサ２２０から各ＳＡＵ２１４に、フォワード・リンク４０上の同期およびパワー制御情報を伝送する。一般には、ページング・チャネル２４１またはメンテナンス・チャネル２４３に比べて多数のトラフィック・チャネル２４２が存在すると理解すべきである。好ましい実施形態では、各チャネルに疑似ランダム・ノイズ（ＰＮ）チャネル・コードを割り当てることにより、論理フォワード・リンク・チャネル２４１、２４２および２４３、ならびに２５１、２５２および２５３が定められる。したがって、システム１０はいわゆる符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システムであり、このシステムでは、複数の符号化チャネルが同一無線周波数（ＲＦ）チャネルを使用できる。論理すなわち符号化チャネルはさらに、複数の動作中ＳＡＵ２１４に分割され、すなわち割り当てられる。
【００２７】
一般に信号処理動作のシーケンスを実行して、リバース・リンク５０の各論理チャネル２５１、２５２および２５３を符号化する。リバース・リンク方向では、送信機はＳＡＵ２１４の１つであり、受信機は基地局プロセッサ（ＢＳＰ）２２０である。本発明の好ましい実施形態は、例えばＩＳ−９５Ｂ標準に準拠して動作するようなＣＤＭＡディジタル・セルラ電話システムの以前からのユーザーもリバース・リンク５０に存在する環境において、実現される。ＩＳ−９５Ｂシステムでは、リバース・リンクＣＤＭＡチャネル信号の識別は、非直交疑似ランダム・ノイズ（ＰＮ）コードを割り当てることによりなされる。
【００２８】
次に、図２には、以前からのユーザーの第１グループ１１０に対するチャネル符号化処理を詳細に示している。この第１ユーザーグループは、例えば、前述のように、ＩＳ−９５Ｂ標準に準拠して信号を符号化するディジタルＣＤＭＡセルラ電話システムのユーザーを含む。したがって、個々のチャネルの識別は、各チャネルに対し、疑似ランダム・ノイズ（ＰＮ）コード系列により入力ディジタル音声信号を変調することによりなされる。詳細には、チャネル符号化処理は、伝送される情報を表わす入力ディジタル信号３０２を取り込む。直交変調器３０４は、同相（ｉ）信号パスおよび直交（ｑ）信号パスを一対の乗算器３０６−ｉおよび３０６−ｑに供給する。ショート疑似ランダム・ノイズ・コード発生器３０５は、スペクトル拡散に用いられる短い（この場合、２１５−１すなわち３２７６７ビット）長さのコードを提供する。したがって、ショート・コードは一般に、第１グループ１１０の各論理チャネルに対して同一である。
【００２９】
２つの（ｉ）および（ｑ）信号パスに追加のロングＰＮコードを乗算することにより、第２コード変調ステップを（ｉ）および（ｑ）信号パスに適用する。これは、ロング・コード発生器３０７と、ロング・コード乗算器３０８−ｉおよび３０８−ｑとにより達成される。ロング・コードは、リバース・リンク５０上の各ユーザーを固有に識別する役割を果たす。ロング・コードは極めて長いコード、例えば、２４２−１ビット毎に繰り返すコードであってもよい。ロング・コードはショート・コードのチップ・レートで適用される。例えば、ショート・コード変調処理により、ロング・コードの１ビットが各ビット出力に適用され、さらなるスペクトル拡散が発生しないようにする。
【００３０】
個々のユーザーの識別は、ＰＮロング・コードの種々の位相オフセットを各ユーザーに適用することによりなされる。
【００３１】
第１ユーザーグループ１１０に対しては、他の同期方法は必要ではない。詳細には、リバース・リンク５０上のこれら伝送は非同期に設計されており、したがって、必ずしも完全に直交ではない。
【００３２】
図３は、第２ユーザーグループ２１０に対するチャネル符号化処理を詳細に示す。この第２グループ２１０は、例えばデータ送信に最適なフォーマットに従って信号を符号化する無線データ・ユーザーを含む。
【００３３】
個々のチャネルの識別は、第１ユーザーグループ１１０に使用したものと同一のコード系列である、疑似ランダム・ノイズ（ＰＮ）コード系列によって入力データを変調することによりなされる。しかし、簡単に理解されるように、第２グループ２１０におけるチャネルは、ウォルシュ・コードのような特定の直交コードにより固有に識別される。詳細には、この第２ユーザーグループ２１０に対するチャネル符号化処理は、入力ディジタル信号４０２を取り込み、ショート・コード発生器４０５、ウォルシュ・コード発生器４１３、およびロング・コード発生器４０７により生成される多数のコードを利用する。
【００３４】
第１ステップとして、直交変調器４０４は、同相（ｉ）信号パスおよび直交（ｑ）信号パスを一対の乗算器４０６−ｉおよび４０６−ｑに供給する。ショート疑似ランダム・ノイズ・コード発生器４０５は、スペクトル拡散に用いられる短い、この場合２１５長さのコードを提供する。したがって、このショート・コードは、第１グループ１１０における各チャネルに対して使用されるＰＮショート・コードと同一コードである。
【００３５】
この処理における第２ステップでは、ウォルシュ・コード発生器４１３で生成されるような直交コードを適用する。これは、乗算器４１２−ｉおよび４１２−ｑが同相および直交信号パスにそれぞれ直交コードを付与することにより達成される。各論理チャネルに割り当てられる直交コードは異なっており、チャネルを固有に識別する。
【００３６】
この処理の最後ステップでは、第２疑似ランダム（ＰＮ）ロング・コードを（ｉ）および（ｑ）信号パスに適用する。このように、ロング・コード発生器４０７は、同相４０８−ｉおよび直交４０８−ｑ乗算器の１つにそれぞれロング・コードを送出する。このロング・コードは第２グループの各ユーザーを固有に識別しない。詳細には、このコードは、第１ユーザーグループ１１０を固有に識別する第１グループで使用される、全く同一のロング・コードの１つである。したがって、例えば、このコードはショート・コードのチップ・レート・コードと同一方法で適用されて、ロング・コードの１ビットが、ショート・コード変調処理により各ビット出力に適用される。この方法では、第２グループ２１０のすべてのユーザーが、第１グループ１１０の単一の以前からのユーザーとして現れる。しかし、固有の直交ウォルシュ・コードを割り当てられていることを考慮すれば、第２グループ２１０のユーザーは固有に識別される。
【００３７】
好ましい実施形態の具体化がリバース・リンク５０に対するものであるため、第２グループ２１０のそれぞれのユーザー間での直交性を維持するには、追加情報を提供する必要がある。このことから、特に、メンテナンス・チャネル２４３がフォワード・リンク４０に含まれる。このメンテナンス・チャネルすなわち「ハートビート」チャネルが同期情報および／または他のタイミング信号を提供して、遠隔ユニット２１４が適正に送信の同期をとることができるようにする。メンテナンス・チャネルを時間枠とすることができる。このフォワード・リンクのメンテナンス・チャネル２４３のフォーマット化の詳細については、同時係属の米国特許出願第０９／７７７５，３０５号（２００１年２月１日出願）の、発明の名称「アクティブ／スタンバイ要求チャネルを使用するメンテナンス・リンク」を参照できる。前記出願の全文は、参照により本明細書に引用されている。
【００３８】
これらのことから、一定のインフラは、第２ユーザーグループ２１０と第１ユーザーグループ１１０の両者で共有できる。例えば、アンテナ２１８および１１８は図１では別個の基地局アンテナとして示されているが、実際は共有アンテナにできる。同様に、各アンテナの場所が同一でもよい。これにより、第２ユーザーグループ２１０は、既に所定の位置にあり、以前からのユーザー１１０により使用されている、装置および物理的な構築場所を共有できる。これにより、この新しいユーザーグループ２１０に対する無線通信のインフラの開発が極めて簡単になり、例えば、新しい敷地および新しいアンテナ用地を別途に構築する必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による、２つの異なるタイプのチャネル符号化を使用するシステムのブロック図である。
【図２】
第１ユーザーグループに対するチャネル符号化処理の詳細な図である。
【図３】
第２ユーザーグループに対するチャネル符号化処理の詳細な図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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