(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次局と複数の二次局とを有する符号分割多元接続方式を用いる無線通信システムを動作させる方法であって、
前記一次局が、一次スクランブリングコードを使用して非スロッテッド・フレームのデータを符号化し、二次スクランブリングコードを使用してスロッテッド・フレームのアクティブ部分のデータの少なくとも一部を符号化する工程と、
前記一次局が、１つの二次局に対し、前記符号化する工程により符号化されたデータを、前記非スロッテッド・フレームと前記スロッテッド・フレームのアクティブ部分とにおいて伝送する工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記スロッテッド・フレームのアクティブ部分のデータの全部が、前記二次スクランブリングコードを使用して符号化されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記スロッテッド・フレームのアクティブ部分内において、データの第１の部分が前記一次スクランブリングコードを使用して符号化され、データの第２の部分が前記二次スクランブリングコードを使用して符号化され、前記第１の部分と前記第２の部分とが、同時に伝送されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
符号分割多元接続方式を用いる無線通信システムに使用される一次局であって、
１つの二次局に対し、非スロッテッド・フレームと、スロッテッド・フレームのアクティブ部分とにおいて、データを伝送する手段と、
前記非スロッテッド・フレームのデータを、一次スクランブリングコードを使用して符号化する手段と、
前記スロッテッド・フレームのアクティブ部分のデータの少なくとも一部を、二次スクランブリングコードを使用して符号化する手段とを含むことを特徴とする、一次局。
【請求項５】
前記スロッテッド・フレームのアクティブ部分のデータの全部が、前記二次スクランブリングコードを使用して符号化されることを特徴とする、請求項４に記載の一次局。
【請求項６】
前記スロッテッド・フレームのアクティブ部分のデータの第１の部分を、前記一次スクランブリングコードを使用して符号化し、前記スロッテッド・フレームのアクティブ部分のデータの第２の部分を、前記二次スクランブリングコードを使用して符号化する手段と、
前記第１の部分と前記第２の部分とを、同時に伝送する手段とを含むことを特徴とする、請求項４に記載の一次局。
【請求項７】
符号分割多元接続方式を用いる無線通信システムに使用される二次局であって、
一次局から、非スロッテッド・フレームと、スロッテッド・フレームのアクティブ部分とにおいて、データを受信する手段であって、一次スクランブリングコードを使用して符号化された前記非スロッテッド・フレームのデータと、少なくとも一部が二次スクランブリングコードを使用して符号化された前記スロッテッド・フレームのアクティブ部分のデータとを、受信することができる手段を含むことを特徴とする二次局。
【請求項８】
前記データを受信する手段が、全部が前記二次スクランブリングコードを使用して符号化された前記スロッテッド・フレームのアクティブ部分のデータを、受信することができるものであることを特徴とする、請求項７に記載の二次局。
【請求項９】
前記データを受信する手段が、前記一次スクランブリングコードを使用して符号化された、前記スロッテッド・フレームのアクティブ部分のデータの第１の部分、および前記二次スクランブリングコードを使用して符号化された、前記スロッテッド・フレームのアクティブ部分のデータの第２の部分であって、同時に伝送された前記第１の部分および前記第２の部分を受信することができるものであることを特徴とする、請求項７に記載の二次局。
【請求項１０】
請求項４に記載の一次局と、請求項７に記載の二次局とを含むことを特徴とする、無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システムを動作させる方法に関する。更に、本発明は、上記のようなシステム、並びにそのようなシステムに使用する一次局及び二次局にも関する。本明細書は、新しく浮上しているユニバーサル移動体通信システム(Universal Mobile Telecommunication System, UMTS )に特に関連してシステムを説明するが、このような技法は、他の移動体無線システムにも等しく適用可能であると理解されたい。
【０００２】
【従来の技術】
既存の及び新しく浮上している多くの無線通信システムは、符号分割多元接続(Code Division Multiple Access, CDMA)方式を使用しており、その一例は、広帯域符号分割多元接続(CDMA)方式の周波数分割二重モードにおいて動作する際のUMTSである。そのようなシステムは、典型的にはセルラー方式であり、セル内の複数の移動局(Mobile Station, MS)にサービスを提供する基地局(Base Station, BS)をもつ。
【０００３】
図１は、CDMAを使用する無線通信システムの概略ブロック図である。このシステムは、一次局(BS)100と、複数の二次局(MS)110とを有する。BS100は、マイクロコントローラ(μC)102と、無線伝送手段106に接続されるトランシーバ手段104と、PSTN又はプライベートネットワークに接続するための接続手段108とを有する。それぞれのMS110は、マイクロコントローラ(μC)112と、無線伝送手段116に接続されるトランシーバ手段114とを有する。BS100からMS110への通信は、ダウンリンク・チャネル122上で行われ、MS110からBS100への通信は、アップリンク・チャネル124上で行われる。
【０００４】
図２は、４相位相変調(QPSK)を使用して拡散及びスクランブルを行うための既知の構成の一例を示す。データは、入力線202に沿って直並列変換器204に供給され、この直並列変換器は、それぞれのデータビット対をI及びQ分岐路にそれぞれマップする。データをチップレートまで拡散するため、チャネル化(channelisation)コード210がI及びQ分岐路の中のミキサ206,208に供給される。それからデータは、I及びQミキサ212,214に供給される特定BS用のスクランブリングコード216によってスクランブルされる。結果として生じるデータを使用して、Iミキサ218によってコサイン・キャリア220を変調し、Qミキサ222によってサイン・キャリア224を変調する。I及びQ分岐路は、QPSK信号として伝送するために、無線ブロードキャスト手段228に渡される前に結合器226によって結合される。
【０００５】
あるBSが、(例えばセクタ分割された伝送構成の中で)２以上のセルを支援する場合、スクランブリングコード216は、特定BS用に代わり特定セル用となりうる。
【０００６】
異なる物理チャネルは、異なるチャネル化コード(通常は直交する)を使用するが、スクランブリングコードは、１つのセルの中のすべての物理チャネルについて同一である。
【０００７】
ダウンリンク・チャネル122上では、異なるユーザに向けられる伝送を分割するために多くのチャネル化コード(通常は直交する)が使用され、また、伝送しているBS100を区別するために付加的なスクランブリングコードが加えられる。従って、MS110は、それに向けられるメッセージをデコードするために、データを送信しているBS100に関するコードと、そのチャネルに関するコードとの両方を知る必要がある。
【０００８】
同様にアップリンク・チャネル124上においても、MS110がチャネル上で伝送を行う該チャネルを選択するためにチャネル化コードが使用され、また、該MS110用のスクランブリングコードが使用される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この構成に関する問題は、ダウンリンク122のためのチャネル化コードの想定される不足である。１人のユーザに割り当てられているが現在使用されていないコードが別のユーザにとっては利用可能でないからである。この不足を緩和するための１つの可能性は、セル当たり２以上のスクランブリングコードを使用することである。しかし、これは、あるスクランブリングコードを用いてあるユーザに伝送される信号が別のスクランブリングコードを用いて別のユーザに伝送される信号と直交せず、そのため干渉が増大してしまうという不利益をもつ。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、セルの中で２以上のスクランブリングコードを使用することにより生じる問題を低減することである。
【００１１】
本発明の第１の特徴によれば、異なるスクランブリングコードを用いてデータの異なる部分を符号化し、複数の二次局に前記データを伝送する一次局を有する符号分割多元接続方式を用いる無線通信システムを動作させる方法であって、単一の二次局に伝送するデータを符号化するために一次及び二次スクランブリングコードを使用することを特徴とする方法が提供される。
【００１２】
本発明の第２の特徴によれば、一次局と複数の二次局とを有し、該一次局が、データを前記二次局に伝送する手段と、異なるスクランブリングコードを用いて前記データの異なる部分を符号化する手段とを有する、前記符号分割多元接続方式を用いる無線通信システムであって、前記一次局が、単一の二次局に伝送するデータを符号化するために一次及び二次スクランブリングコードを使用する手段をもつことを特徴とする無線通信システムが提供される。
【００１３】
本発明の第３の特徴によれば、二次局にデータを伝送する手段と、異なるスクランブリングコードを用いて前記データの異なる部分を符号化する手段とを有する、符号分割多元接続方式を用いる無線通信システムに使用する一次局であって、単一の二次局に伝送するデータを符号化するために一次及び二次スクランブリングコードを使用する手段をもつことを特徴とする一次局が提供される。
【００１４】
本発明の第４の特徴によれば、符号分割多元接続方式を用いた無線通信システムに使用する二次局であって、一次及び二次スクランブリングコードを使用して符号化された単一の一次局からのデータを受信する手段をもつことを特徴とする二次局が提供される。
【００１５】
本発明は、１つのBSから単一のMSへの伝送のために複数のスクランブリングコードを割り当てることができるという従来技術にはなかった認識に基づく。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を添付の図面を参照して例示によって説明する。図の中で、同じ参照数字を使用して対応する機能を示すようにしている。
【００１７】
本発明の説明に役立つ第１の実施例は、図３に示すダウンリンク・スロッテッド(slotted)・モードの実現である。スロッテッド・モードは、伝送の中にギャップを与えるために必要とされるものであり、１つだけ受信機をもつことができるMS110は、その間に、例えばハンドオーバーの準備をするために他のキャリア上で測定を行うことができる。連続するフレーム302は、ダウンリンク・チャネル122上で伝送され、それぞれの長さはUMTSでは10msである。あるフレームでは、データは、フレームの２つのアクティブ部分304の最中に伝送される。該フレームの残りの部分はアイドル期間306であり、必要とされる測定をこの期間に行うことができる。
【００１８】
これは、フレームのアクティブ部分の間のビットレート及び伝送電力の両方を増やす必要を生む。ビットレートは、スプレッディング・ファクタ(例えば図示されるアイドル期間306の50%についてファクタ２)を低減することにより増やすことができる。しかし、これは、他のチャネル化コードの割り当て、すなわちMS110のための第２チャネルを設けることを必要とする。これは、特別な資源がスロッテッド・フレームの間にのみ要求されることになるのでコードの非効率な利用である。
【００１９】
本発明による１つの選択例は、図３に示すように、すべての非スロッテッド・フレーム302については一次スクランブリングコードを使用し、スロッテッド・フレーム304については二次スクランブリングコードを使用することである。
【００２０】
好ましい選択例を図４に示す。ここで、スロッテッド・フレームのアクティブ部分の第１の部分402は一次スクランブリングコードを使用して伝送され、スロッテッド・フレームの第２の部分404は二次スクランブリングコードを使用して伝送される。この選択例は、伝送される「非直交」エネルギーの量を最小限にするという利点を有する。
【００２１】
概して、１つのMS110について２又はそれ以上のスクランブリングコードを使用する伝送方式では、１つのコードを一次コードとして指定し、このコードを使用して可能な限り多くのデータを伝送し(それによりこのコードを使用して伝送される電力を最大限にする)、一方で二次コードを使用して伝送される電力を最小限にすることが好ましい。従って、二次コードは、低い平均データレート(スロッテッド・モードの例のように低デューティサイクルの場合の高データレートを含む)でトラフィックを搬送するために使用されるべきである。
【００２２】
本発明の説明に役立つ第２の実施例は、図５に示す可変レートマルチコード伝送の実現である。要求されるビットレートが、単一のチャネル化コードを用いて実現できるものを超えるとき、複数物理チャネルに対応して複数コードを使用することができる。この図は、連続するフレーム302を含む第１物理チャネル502と、第２物理チャネル504と、第n物理チャネル506とを示している。
【００２３】
特定の瞬間的なデータレートについて、最も使用されないチャネル化コードのうちのいくつかを二次スクランブリングコードに割り当て、使用されるコードの数を最小限にするようにデータを構成することができる。例えば図５では、第１チャネル502及び第２チャネル504は、一次スクランブリングコードを使用して伝送することができ、第ｎチャネル506は、二次スクランブリングコードを使用して伝送することができる。概して、可能な限り多くのチャネルが、一次スクランブリングコードを使用して伝送されるべきであり、これはチャネル化コードの効率的利用に一致する。
【００２４】
この方式を使用することにより、結果として生じる干渉を最小限におさえながらチャネル化コードを節約する。
【００２５】
二次スクランブリングコードの他の可能な用途は、パケット伝送、稀であるが緊急の信号送信(例えばパケットの肯定応答(acknowledgements))、ダウンリンク・データがほとんどない又は全くない場合のアップリンク電力制御である。
【００２６】
本開示を読むことにより、当業者にとっては他の変形例が明らかとなるであろう。そのような変形例は、無線通信システム及びそれら構成部分において既に知られており、且つ、ここで既に述べた特徴の代わりに又は追加として使用することができるような他の特徴を含むことができる。
【００２７】
本明細書及び特許請求の範囲において、単数で記載された構成要素は、複数のそのような構成要素の存在を除外するものではない。更に、「有する、含む(comprising)」という用語は、列挙されたもの以外の他の構成要素やステップの存在を除外するものではない。
【００２８】
本発明は、例えばUMTSのような無線通信システムの分野に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】上述したような無線通信システムの概略ブロック図。
【図２】上述したような送信機の一部の概略ブロック図。
【図３】二次スクランブリングコードを使用するダウンリンク・スロッテッド・モードを示す図。
【図４】一次及び二次スクランブリングコードを使用するダウンリンク・スロッテッド・モードを示す図。
【図５】一次及び二次スクランブリングコードを使用する可変レート・マルチコード伝送を示す図。
【符号の説明】
302         フレーム
502,504,506  チャネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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