(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シグナリングデータが送信されない場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを１組の速度から選択された第１の速度で送信し、
シグナリングデータが送信されている場合には、単位期間の時間長当り前記第１のデータ量で相互に分離されているデータを前記１組の速度から選択された前記第１の速度よりも大きい第２の速度で前記データを送信し、
前記第１の速度または前記第２の速度のいずれが選択されたかに基づいて反復量ＮRで前記データを反復し、
予め定められた量の前記データが残留しており、パンクチュアされたデータを発生するようにパンクチュア量ＰRにより前記データをパンクチュアするステップを有しており、
前記反復量ＮRと前記パンクチュア量ＰRは前記第１の速度に基づいて、
前記速度が毎秒０ビットであるとき、ＮR＝１２で、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒1.6ビットであるとき、ＮR＝６で、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒3.2ビットであるとき、ＮR＝４で、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒4.8ビットであるとき、ＮR＝３で、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒6.4ビットであるとき、ＮR＝３で、ＰR＝1/5であり、
前記速度が毎秒8.0ビットであるとき、ＮR＝２で、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒9.6ビットであるとき、ＮR＝２で、ＰR＝1/7であり、
前記速度が毎秒11.2ビットであるとき、ＮR＝２で、ＰR＝1/4であり、
前記速度が毎秒12.8ビットであるとき、ＮR＝２で、ＰR＝1/3であり、
前記速度が毎秒14.4ビットであるとき、ＮR＝２で、ＰR＝2/5であり、
前記速度が毎秒16.0ビットであるとき、ＮR＝２で、ＰR＝5/11であり、
前記速度が毎秒17.6ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒19.2ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝1/13であり、
前記速度が毎秒20.8ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝1/7であり、
前記速度が毎秒22.4ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝1/5であり、
前記速度が毎秒24.0ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝1/4であり、
前記速度が毎秒25.6ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝5/17であり、
前記速度が毎秒27.2ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝1/3であり、
前記速度が毎秒28.8ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝7/9であり、
前記速度が毎秒30.4ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝2/5である無線通信を行う方法。
【請求項２】
シグナリングデータが送信されない場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを１組の速度から選択された第１の速度で送信し、
シグナリングデータが送信されている場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを前記１組の速度から選択された前記第１の速度よりも大きい第２の速度で前記データを送信し、
前記第１の速度または前記第２の速度のいずれが選択されたかに基づいて反復量ＮRで前記データを反復するステップを有しており、
前記反復量ＮRは前記第１の速度に基づいて、
前記速度が毎秒０ビットであるとき、ＮR＝１２であり、
前記速度が毎秒1.6ビットであるとき、ＮR＝６であり、
前記速度が毎秒3.2ビットであるとき、ＮR＝４であり、
前記速度が毎秒4.8ビットであるとき、ＮR＝３であり、
前記速度が毎秒6.4ビットであるとき、ＮR＝３であり、
前記速度が毎秒8.0ビットであるとき、ＮR＝２であり、
前記速度が毎秒9.6ビットであるとき、ＮR＝２であり、
前記速度が毎秒11.2ビットであるとき、ＮR＝２であり、
前記速度が毎秒12.8ビットであるとき、ＮR＝２であり、
前記速度が毎秒14.4ビットであるとき、ＮR＝２であり、
前記速度が毎秒16.0ビットであるとき、ＮR＝２であり、
前記速度が毎秒17.6ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒19.2ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒20.8ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒22.4ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒24.0ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒25.6ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒27.2ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒28.8ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒30.4ビットであるとき、ＮR＝１である無線通信を行う方法。
【請求項３】
シグナリングデータが送信されない場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを１組の速度から選択された第１の速度で送信し、
シグナリングデータが送信されている場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを前記１組の速度から選択された前記第１の速度よりも大きい第２の速度で前記データを送信し、
前記第１の速度または前記第２の速度のいずれが選択されたかに基づいて反復量ＮRで前記データを反復し、
予め定められた量の前記データが残留しており、パンクチュアされたデータを発生するようにパンクチュア量ＰRにより前記データをパンクチュアするステップを有しており、
前記パンクチュア量ＰRは前記第１の速度に基づいて、
前記速度が毎秒０ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒1.6ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒3.2ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒4.8ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒6.4ビットであるとき、ＰR＝1/5であり、
前記速度が毎秒8.0ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒9.6ビットであるとき、ＰR＝1/7であり、
前記速度が毎秒11.2ビットであるとき、ＰR＝1/4であり、
前記速度が毎秒12.8ビットであるとき、ＰR＝1/3であり、
前記速度が毎秒14.4ビットであるとき、ＰR＝2/5であり、
前記速度が毎秒16.0ビットであるとき、ＰR＝5/11であり、
前記速度が毎秒17.6ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒19.2ビットであるとき、ＰR＝1/13であり、
前記速度が毎秒20.8ビットであるとき、ＰR＝1/7であり、
前記速度が毎秒22.4ビットであるとき、ＰR＝1/5であり、
前記速度が毎秒24.0ビットであるとき、ＰR＝1/4であり、
前記速度が毎秒25.6ビットであるとき、ＰR＝5/17であり、
前記速度が毎秒27.2ビットであるとき、ＰR＝1/3であり、
前記速度が毎秒28.8ビットであるとき、ＰR＝7/9であり、
前記速度が毎秒30.4ビットであるとき、ＰR＝2/5である無線通信を行う方法。
【請求項４】
シグナリングデータが送信されない場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを１組の速度から選択された第１の速度で送信し、
シグナリングデータが送信されている場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを前記１組の速度から選択された前記第１の速度よりも大きい第２の速度で前記データを送信し、
前記第１の速度または前記第２の速度のいずれが選択されたかに基づいて反復量ＮRで前記データを反復し、
予め定められた量の前記データが残留しており、パンクチュアされたデータを発生するようにパンクチュア量ＰRだけ前記データをパンクチュアし、
前記データに基づいてＣＲＣチェックサム情報を発生し、
前記反復するステップを行う前に、テールバイトと前記ＣＲＣチェックサム情報とを前記データへ付加するステップを有しており、
前記シグナリングデータは前記予め定められた量に等しい量で付加され、
前記予め定められた量は３２ビットに等しく、前記ＣＲＣチェックサム情報は１６ビットのデータを含んでいる無線通信を行う方法。
【請求項５】
デジタルＲＦ信号を復調してソフト決定データ流を発生し、
前記ソフト決定データをデインターリーブし、
第１の送信速度にしたがって前記ソフト決定データをデパンクチュアして第１のデパンクチュアされたデータを発生し、
第２の送信速度にしたがって前記ソフト決定データをデパンクチュアして第２のデパンクチュアされたデータを発生し、
前記第１のデパンクチュアされたデータをデコードして、第１のデコードされたデータおよび第１のチェックサムデータを発生し、
前記第２のデパンクチュアされたデータをデコードして、第２のデコードされたデータと第２のチェックサムデータとを発生するステップを有し、
前記第１のパンクチュア量ＰRは前記第１の速度に基づいて、
前記速度が毎秒０ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒1.6ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒3.2ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒4.8ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒6.4ビットであるとき、ＰR＝1/5であり、
前記速度が毎秒8.0ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒9.6ビットであるとき、ＰR＝1/7であり、
前記速度が毎秒11.2ビットであるとき、ＰR＝1/4であり、
前記速度が毎秒12.8ビットであるとき、ＰR＝1/3であり、
前記速度が毎秒14.4ビットであるとき、ＰR＝2/5であるデジタルＲＦ信号の処理を受信する方法。
【請求項６】
シグナリングデータを検出する手段と、
シグナリングデータが送信されない場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを１組の速度から選択された第１の速度で送信し、シグナリングデータが送信されている場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを前記１組の速度から選択された前記第１の速度よりも大きい第２の速度で前記データを送信する信号処理手段とを具備し、
前記信号処理手段は前記第１の速度と前記第２の速度のいずれが選択されるかに基づいた反復量ＮRで前記データを反復し、
前記信号処理手段はパンクチュア量ＰRによって前記データをパンクチュアしてそれによって予め定められた量の前記データが残留しており、パンクチュアデータを生成し、
シグナリングデータが送信されない場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを１組の速度から選択された第１の速度で送信し、シグナリングデータが送信されている場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを前記１組の速度から選択された前記第１の速度よりも大きい第２の速度で前記データを送信する信号処理手段とを具備し、
前記反復量ＮRと前記パンクチュア量ＰRは前記第１の速度に基づいて、
前記速度が毎秒０ビットであるとき、ＮR＝１２で、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒1.6ビットであるとき、ＮR＝６で、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒3.2ビットであるとき、ＮR＝４で、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒4.8ビットであるとき、ＮR＝３で、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒6.4ビットであるとき、ＮR＝３で、ＰR＝1/5であり、
前記速度が毎秒8.0ビットであるとき、ＮR＝２で、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒9.6ビットであるとき、ＮR＝２で、ＰR＝1/7であり、
前記速度が毎秒11.2ビットであるとき、ＮR＝２で、ＰR＝1/4であり、
前記速度が毎秒12.8ビットであるとき、ＮR＝２で、ＰR＝1/3であり、
前記速度が毎秒14.4ビットであるとき、ＮR＝２で、ＰR＝2/5であり、
前記速度が毎秒16.0ビットであるとき、ＮR＝２で、ＰR＝5/11であり、
前記速度が毎秒17.6ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒19.2ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝1/13であり、
前記速度が毎秒20.8ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝1/7であり、
前記速度が毎秒22.4ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝1/5であり、
前記速度が毎秒24.0ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝1/4であり、
前記速度が毎秒25.6ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝5/17であり、
前記速度が毎秒27.2ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝1/3であり、
前記速度が毎秒28.8ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝7/9であり、
前記速度が毎秒30.4ビットであるとき、ＮR＝１で、ＰR＝2/5である無線通信用のＲＦ信号を発生するシステム。
【請求項７】
シグナリングデータを検出する手段と、
シグナリングデータが送信されない場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを１組の速度から選択された第１の速度で送信し、シグナリングデータが送信されている場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを前記１組の速度から選択された前記第１の速度よりも大きい第２の速度で前記データを送信する信号処理手段とを具備し、
前記信号処理手段は前記第１の速度と前記第２の速度のいずれが選択されるかに基づいた反復量ＮRで前記データを反復し、
前記反復量ＮRは前記第１の速度に基づいて、
前記速度が毎秒０ビットであるとき、ＮR＝１２であり、
前記速度が毎秒1.6ビットであるとき、ＮR＝６であり、
前記速度が毎秒3.2ビットであるとき、ＮR＝４であり、
前記速度が毎秒4.8ビットであるとき、ＮR＝３であり、
前記速度が毎秒6.4ビットであるとき、ＮR＝３であり、
前記速度が毎秒8.0ビットであるとき、ＮR＝２であり、
前記速度が毎秒9.6ビットであるとき、ＮR＝２であり、
前記速度が毎秒11.2ビットであるとき、ＮR＝２であり、
前記速度が毎秒12.8ビットであるとき、ＮR＝２であり、
前記速度が毎秒14.4ビットであるとき、ＮR＝２であり、
前記速度が毎秒16.0ビットであるとき、ＮR＝２であり、
前記速度が毎秒17.6ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒19.2ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒20.8ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒22.4ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒24.0ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒25.6ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒27.2ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒28.8ビットであるとき、ＮR＝１であり、
前記速度が毎秒30.4ビットであるとき、ＮR＝１である無線通信用のＲＦ信号を発生するシステム。
【請求項８】
シグナリングデータを検出する手段と、
シグナリングデータが送信されない場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを１組の速度から選択された第１の速度で送信し、シグナリングデータが送信されている場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを前記１組の速度から選択された前記第１の速度よりも大きい第２の速度で送信する信号処理手段とを具備し、
前記信号処理手段は前記第１の速度と前記第２の速度のいずれが選択されるかに基づいて反復量ＮRで前記データを反復し、
前記信号処理手段はパンクチュア量ＰRによって前記データをパンクチュアしてそれによって予め定められた量の前記データが残留しており、パンクチュアデータを生成し、
前記パンクチュア量ＰRは前記第１の速度に基づいて、
前記速度が毎秒０ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒1.6ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒3.2ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒4.8ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒6.4ビットであるとき、ＰR＝1/5であり、
前記速度が毎秒8.0ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒9.6ビットであるとき、ＰR＝1/7であり、
前記速度が毎秒11.2ビットであるとき、ＰR＝1/4であり、
前記速度が毎秒12.8ビットであるとき、ＰR＝1/3であり、
前記速度が毎秒14.4ビットであるとき、ＰR＝2/5であり、
前記速度が毎秒16.0ビットであるとき、ＰR＝5/11であり、
前記速度が毎秒17.6ビットであるとき、ＰR＝０であり、
前記速度が毎秒19.2ビットであるとき、ＰR＝1/13であり、
前記速度が毎秒20.8ビットであるとき、ＰR＝1/7であり、
前記速度が毎秒22.4ビットであるとき、ＰR＝1/5であり、
前記速度が毎秒24.0ビットであるとき、ＰR＝1/4であり、
前記速度が毎秒25.6ビットであるとき、ＰR＝5/17であり、
前記速度が毎秒27.2ビットであるとき、ＰR＝1/3であり、
前記速度が毎秒28.8ビットであるとき、ＰR＝7/9であり、
前記速度が毎秒30.4ビットであるとき、ＰR＝2/5である無線通信用のＲＦ信号を発生するシステム。
【請求項９】
シグナリングデータを検出する手段と、
シグナリングデータが送信されない場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを１組の速度から選択された第１の速度で送信し、シグナリングデータが送信されている場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを前記１組の速度から選択された前記第１の速度よりも大きい第２の速度で送信する信号処理手段とを具備し、
前記信号処理手段は前記第１の速度と前記第２の速度のいずれが選択されるかに基づいて反復量ＮRで前記データを反復し、
前記信号処理手段はパンクチュア量ＰRによって前記データをパンクチュアしてそれによって予め定められた量の前記データが残留しており、パンクチュアデータを生成し、
前記信号処理手段は前記データに基づいてＣＲＣチェックサム情報を発生し、前記反復ステップを実行する前に、テールバイトと前記ＣＲＣチェックサム情報とを前記データに付加し、
前記シグナリングデータが前記予め定められた量に等しい量で付加され、
前記予め定められた量は３２ビットに等しく、前記ＣＲＣチェックサム情報は１６ビットのデータを含んでいる無線通信用のＲＦ信号を発生するシステム。
【請求項１０】
シグナリングデータを検出する手段と、
シグナリングデータが送信されない場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを１組の速度から選択された第１の速度で送信し、シグナリングデータが送信されている場合には、単位期間の時間長当り第１のデータ量で相互に分離されているデータを前記１組の速度から選択された前記第１の速度よりも大きい第２の速度で送信する信号処理手段とを具備し、
前記信号処理手段は前記第１の速度と前記第２の速度のいずれが選択されるかに基づいて反復量ＮRで前記データを反復し、
前記信号処理手段は予め定められた量の前記データが残留するようにあるパンクチュア量ＰRだけ前記データをパンクチュアし、それによってし、パンクチュアデータを生成し、
前記復量ＮRは少なくとも予め定められた量のデータを発生するのに充分な第１の整数に設定され、前記パンクチュア量ＰRは前記データを予め定められたビット数に減少させるのに必要なビット数に設定される無線通信用のＲＦ信号を発生するシステム。
【請求項１１】
（ａ）実質上ユーザデータのみかシグナリングデータと共に含まれたユーザデータかのいずれかをそれぞれ含んでいるデータのフレームを送信し、
（ｂ）データのフレームを受信し、
（ｃ）それぞれの受信されたフレームに対して個々の受信されたデータのフレームが実質上ユーザデータのみを含んでいるか、シグナリングデータと共にユーザデータを含んでいるのかを決定し、実質上ユーザデータのみを含んでいるデータのフレームは第１の速度で送信され、シグナリングデータと共にユーザデータを含んでいるデータフレームは第２の速度で送信され、この決定ステップは、
（ｃ１）第１の速度で受信された個々のフレームをデコードすることによって受信されたデータの個々のフレームからの第１のエラー検出値を決定し、
（ｃ２）第２の速度で受信された個々のフレームをデコードすることによって受信されたデータの個々のフレームからの第２のエラー検出値を決定し、
（ｃ３）第１および第２のエラー検出値にしたがって受信された個々のデータフレームが実質上ユーザデータのみを含んでいるか、シグナリングデータと共にユーザデータを含んでいるかを識別するステップを含んでいる無線通信方法。
【請求項１２】
前記第１の速度は単位期間時間長り第１のデータ量で相互に分離されたデータに対して１組の速度から選択され、
前記第２の速度は前記１組の速度から選択され、前記第２の速度は時間間隔当り第１のデータ量だけ前記第１の速度よりも大きい請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記データはＣＲＣチェックサム情報を有して送信され、
前記ステップ（ｃ１）および（ｃ２）はＣＲＣチェックサムテストを行うことによって実行される請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
実質上ユーザデータのみかシグナリングデータと共に含まれたユーザデータかのいずれかのデータをそれぞれ含んでいるデータフレームを送信する送信手段と、
データフレームを受信する受信手段と、
それぞれの受信されたデータフレームに対して、個々の受信されたフレームが実質上ユーザデータのみを含んでいるか、シグナリングデータと共にユーザデータを含んでいるのかを決定する決定手段とを具備し、
前記送信手段は実質上ユーザデータのみを含んでいるデータのフレームを第１の速度で送信し、シグナリングデータと共にユーザデータを含んでいるデータフレームを第２の速度で送信するように構成され、
前記決定手段は、
第１の速度で受信された個々のデータフレームをデコードすることによって受信されたデータの個々のフレームからの第１のエラー検出値を決定する第１のエラー検出手段と、
第２の速度で受信された個々のデータフレームをデコードすることによって受信されたデータの個々のフレームからの第２のエラー検出値を決定する第２のエラー検出手段と、
第１および第２のエラー検出値にしたがって実質上ユーザデータのみを含んでいるデータか、シグナリングデータと共にユーザデータを含んでいるデータかである受信された個々のデータフレームを識別する識別手段とを含んでいる無線通信シグナリングデータを検出する手段とを具備している無線通信用システム。
【請求項１５】
前記送信手段は時間インターバル当り第１のデータ量で相互に分離されたデータを１組の速度から選択された第１の速度で実質上ユーザデータのみを含むデータフレームで送信し、
前記送信手段はシグナリングデータと共にユーザデータを含んでいるデータのフレームを前記第１の速度よりも大きい前記１組の速度のから選択された第２の速度で送信する請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記送信手段はＣＲＣチェックサム情報を有するデータを送信し、
前記第１および第２のエラー検出手段はそれぞれＣＲＣチェックサムテストを行う請求項１４記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
［発明の背景］
１．技術分野
本発明は無線通信、特に調節可能な速度の無線通信システムにおいてシグナリングデータの送信をサポートするための優秀で改良された方法および装置に関する。
２．関連技術の説明
図１はデジタル信号処理技術の使用にしたがって構成されたセルラ電話システムの簡単化された説明である。電話呼または他の通信を行うため、無線インターフェイスがデジタル変調された無線周波数（ＲＦ）信号を使用して加入者装置18と１以上のベース局12との間で設けられる。各無線インターフェイスはベース局12から加入者装置18への順方向リンク伝送と、加入者装置18からベース局12への逆方向リンク伝送からなる。典型的に１以上のチャンネルが順方向リンクと逆方向リンク伝送内に設けられ、これは音声またはデジタルデータ等のユーザデータが送信される順方向通信チャンネルと逆方向通信チャンネルとを含んでいる。１以上の無線インターフェイスを使用して、加入者装置18は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）19を含む移動無線電話スイッチング局（ＭＴＳＯ）10によって他のシステムおよびそこに結合する任意のその他のシステムと通信する。典型的にＭＴＳＯ10は例えばＴ１またはＥ１リンクを含む有線リンクによりＰＳＴＮ19とベース局12へ結合されており、その使用法は技術上よく知られている。
デジタル化された音声およびその他のデジタル化されたユーザデータに加えて、セルラ電話システムは無線リンクによりシグナリングデータを送信しなければならない。シグナリングデータはセルラ電話ネットワークを作り上げる種々のサブシステム間で情報を制御し交換するために使用される。無線リンクによるシグナリングデータの送信は、典型的に無線リンク上のシグナリングデータの伝送用に特別に設計された順方向リンクと逆方向リンク伝送において第２のセットのチャンネルを設定し、またはユーザデータの送信を一時的に減少または停止しながらシグナリングデータを通信チャンネルに多重化することによって行われる。多くの例では、受信システムで１つのチャンネルの処理は１セットのチャンネルの処理よりも複雑ではないので、１つの通信チャンネルにおいてユーザデータとシグナリングデータの多重化が好ましい。単一の通信チャンネルを経てユーザデータとシグナリングデータとを送信する種々のシステムおよび方法が、発明の名称“METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FOR TRANSMISSION”の米国特許第08/171,146号明細書と、発明の名称“METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FOR TRANSMISSION”の米国特許第08/374,444号明細書と、発明の名称“SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”の米国特許第5,103,459号明細書と、発明の名称“SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS”の米国特許第4,901,307号明細書に開示されている。
多数のデジタルセルラ通信システムの最初の開発以来、より高いデータ速度の無線通信システムと、多くの種類のデータ速度で動作する無線通信システムの必要性が高まっている。さらに、幾つかの新しい無線応用は、一定のユーザデータ伝送速度が設けられることを要求している。これらの新しい応用の文脈では、シグナリングデータが送信されることを可能にするためユーザデータの送信の一時的な減少または停止することは実行には適切ではない。それ故、これらの新しい要求を満たすため、本発明はシグナリングデータを送信するためにユーザデータ送信速度を減少する必要なく広範囲の送信速度で無線通信能力を与えることを目的としている。さらに、複雑性を増加しないように、本発明は単一の通信チャンネルの使用によってこの能力を与えることを目的とする。
［発明の要約］
本発明は、調節可能な速度の無線通信システムでシグナリングデータの伝送をサポートする一定のデータ速度のチャンネルを提供するための優秀で改良された方法および装置に関する。本発明の１特徴にしたがって、チャンネルが動作する速度が特定の使用法および環境上の条件に基づいて調節されそれによって最大容量までの適切なデータ速度が実現される。例示的な実施形態では、ユーザデータは選択された速度に基づいて２０ｍｓのフレームに位置される。利用可能であるとき、シグナリングデータは予め定められた量で各２０ｍｓのフレームに付加される。結果的なフレームは選択された速度と、シグナリングデータが導入されるか否かに基づいてエンコードされ、反復され、中断され、ＲＦ信号により受信システムへ送信される。受信するとき、フレームはユーザデータのみを有するかシグナリングデータを有するかにしたがって処理される。即ち、シグナリングデータが存在しないかのように、またシグナリングデータを有するかのようにフレームは処理される。フレームが一度処理されると、正確である可能性が高い特定の処理がエラーチェックにより決定される。シグナリングデータの処理されたフレームが正確である可能性が高いならば、シグナリングデータはユーザデータから分離され、したがってそれぞれ処理される。シグナリングでないデータの処理が正確である確率が高いと決定されたならば、フレームは全体がユーザデータからなるかのように処理される。
【図面の簡単な説明】
本発明の特徴、目的、利点が、図面を伴った詳細な説明から明白になり、図面の参照符号は全体を通じて対応して記載されている。
図１は、従来技術にしたがって構成されたネットワークの図である。
図２は、本発明の１実施形態にしたがって構成された送信エンコードシステムのブロック図である。
図３は、本発明の１実施形態にしたがって構成されたデータフレームのブロック図である。
図４は、本発明の１実施形態にしたがって構成されたときの送信変調システムのブロック図である。
図５は、本発明の１実施形態にしたがって構成された受信復調システムのブロック図である。
図６は、本発明の１実施形態にしたがって構成された受信デコーダシステムのブロック図である。
［好ましい実施例の詳細な説明］
調節可能な速度の無線通信システムにおいてシグナリングデータの伝送をサポートする方法および装置を説明する。以下の説明では、符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）の物理的信号変調技術の使用にしたがって動作する無線周波数信号インターフェイスについて本発明を説明する。ここに記載された本発明は特にこのような信号変調技術による使用に適しているが、他のデジタル無線通信プロトコルの使用は本発明の実用と調和している。さらに、本発明は、衛星ベースの通信システム、地点を結ぶ無線通信システム、同軸ケーブル通信システムを含んだ無線システムとを含む種々のタイプの通信システムで使用することを意図していることを理解すべきである。
図２は本発明の例示的な実施形態にしたがって構成されたときのベース局の通信チャンネルデータエンコード部のブロック図である。ユーザデータは、シグナリングデータが存在するならばそれと共に種々のデータ速度ＤRのうちの１つの速度によりフレーム発生器30へ与えられる。フレーム発生器30は、３２の整数倍のビットでユーザデータを２０ｍｓフレームに位置し、フレーム制御バイトを付加する。１実施形態では、フレーム制御バイトはマルチプレクササブレイヤフォーマットビットと、シグナリング開始メッセージビットと、消去インジケータビットと、パケットヘッダビットからなる。シグナリングデータが送信のために待ち行列するならば、フレーム発生器30はシグナリングデータの付加的な３２ビットをフレーム中に位置させる。ＣＲＣ発生器32はフレーム発生器30から受信した各フレームの１６ビットチェックサム値を発生し、テールビット発生器34はＣＲＣ発生器32から受信された各フレームへ８テールビットを付加する。テールビットは本発明の例示的な実施形態では８つの論理ゼロからなり、デコードプロセスの終了において既知の状態を与える。テールビットフォーマット装置34により処理された後の例示的な実施形態にしたがったフレーム内容を示した図が図３で示されている。図示されているように、制御バイト70はフレームの前部に位置され、その後に３２の整数ｎ倍の情報ビット72と、ＣＲＣチェックサム74とエンコーダテールバイト76が続いている。
図２を再度参照すると、コンボリューションエンコーダ36は、テールビットフォーマット装置34から受信された各フレームで速度（Ｒ）1/2、長さ（Ｋ）９のコンボリューションエンコードを行い、それによってフレームの各ビットに対して２つのコード符号（シンボル）を発生する。この応用の目的で、データがコンボリューションエンコーダ36から受信される速度はエンコーダ入力速度（ＥR）と呼ばれ、それ故、コンボリューションエンコーダ36からの符号速度は２ＥRである。エンコーダ入力速度ＥRは代わりにデータ入力速度ＤRと、シグナリングデータが送信されたか否かに依存する。符号リピータ38はＮR回、受信されたフレーム内で各符号をＮR回反復し、ここでＮRもまたエンコーダ入力速度ＥRに依存し、したがって符号リピータ38からのフレーム毎のコード符号数を２ＥRＮRに等しくする。中断装置40は符号リピータ38の出力を受信し、除去された符号と総符号の比率（ＰR）にしたがってフレームから符号を除去し、この比率は送信速度に依存している。インターリーバ42は中断装置40の出力を受信し、例示的な実施形態では符号間に時間的独立を生成するため各フレームをブロックインダーリーブする。
パワー制御中断装置（puncture）44は、逆方向リンク通信チャンネルが加入者装置18から送信されるパワーを制御するのに使用されるパワー制御データによって、インターリーブされたフレームをさらに中断する。パワー制御データはその送信パワーが適切であるか否かを加入者に示す。移動無線局はその利得をこれらのメッセージに応答して調節する。このタイプの閉ループパワー制御は発明の名称“METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM”の米国特許第5,056,109号明細書に記載されている。本発明の好ましい実施形態では、パワー制御データは２つのコード符号に書き込まれる論理的高ビットまたは論理的低ビットからなり、この２つのコード符号は、加入者装置18が逆方向リンク信号を送信するパワーを増加または減少すべきか否かを示し、Ｉ／Ｑマルチプレクサ46はパワー制御中断装置44の出力を受信し、代わりに受信された符号をｄI、ｄQ出力へ出力し、それによって同位相符号流ｄIと直角位相コード符号流ｄQを発生する。ｄI、ｄQはその後加入者装置18へ送信するため変調システムへ供給される。
図４は例示的な実施形態にしたがって構成された変調システムのブロック図であり、これは図２に関して前述したように発生されたｄI、ｄQコード符号流のセットを含んでいる同位相符号流ｄI1-63と直角位相符号流ｄQ1-63の多数のセットを変調する。コード符号流ｄI、ｄQの各セットは異なった加入者装置18へ導かれる。同位相符号流ｄI1-63と直角位相符号流ｄQ1-63の多数のセットはそれぞれ６４の直交ウォルシュコードＷi=1..63のうちの１つにより変調され、各ウォルシュコードは６４のウォルシュチップからなり、それによってコード符号速度の６４倍の速度で変調符号を生成する。結果的なウォルシュ変調符号は利得調節装置51により利得調節係数Ａ1..63にしたがって調節される利得である。同位相変調符号のセットは同位相合計器50により合計され、合計された同位相変調符号ＤIを生成し、直角相変調符号のセットは直角位相合計器52により合計され、合計された直角位相変調符号ＤQを生成する。さらに、全て論理１からなるパイロットデータは別の利得調節装置51により利得調節係数ＡOにしたがって調節された利得であり、合計器50により同位相変調符号ＤIへ合計される。パイロットデータについてウォルシュコード変調を行わないことは、全て論理１からなるＷOウォルシュコードにより実効的にパイロットデータを変調することを当業者は認識するであろう。
合計された変調符号ＤI、ＤQは、乗算器53を使用して同位相擬似ランダム拡散コードＰＮIと直角位相擬似ランダム拡散コードＰＮQで変調され、示されているように積ＰＮI・ＤIと、ＰＮQ・ＤQとを生成する。疑似ランダムコードによる変調は前述の米国特許第5,103,459号と第4,901,307号明細書に詳細に記載されている。その後、合計器54は積ＰＮI・ＤIと、積ＰＮQ・ＤQの負の値を合計し、合計器56は積ＰＮI・ＤQと積ＰＮQ・ＤIとを合計する。合計器54の出力はバンドパスフィルタで処理され（図示せず）、同位相正弦波の搬送波（ｃｏｓ（ωcｔ））により変調され、合計器56の出力もバンドパスフィルタで処理され（図示せず）、直角位相正弦波搬送波（ｓｉｎ（ωcｔ））により変調され、結果として変調されたＲＦ信号が合計され、増幅され（図示せず）、送信される。乗算器53と合計器54、56を使用したＰＮIとＰＮQ拡散コードによる前述の変調が、合計されたデータＤI、ＤQと拡散コードＰＮI、ＰＮQとの複素乗算であることを当業者は認識するであろう。ＰＮIとＰＮQ拡散コードにより生成された同位相および直角位相チャンネルを経て、異なったタイプのデータを送信するので、複素乗算変調方式の使用は好ましく、その他の拡散スペクトル変調方式は本発明の使用に適しており、当業者に明白であろう。
表１は、本発明の好ましい実施形態にしたがったエンコーダ入力速度ＥRの範囲におけるＮRとＰR値のセットを与えている。
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種々の付加的な速度および総数が与えられ、送信される情報ビット速度と、符号リピータ38によりフレーム当りに発生されるコード符号の総数と、各フレームから中断されたコード符号の実際の数を含んでいる。
表１より、符号反復速度ＮRと中断速度ＰRは、実際に送信されたフレーム当りのコード符号の総数が７６８に等しく、これは毎秒38,400符号のコード符号速度に対応するように維持されていることが明白である。特に、反復速度ＮRは毎フレームに７６８以上のコード符号を発生する最低の整数に設定され、中断速度は反復により発生される７６８を越えるコード符号数が除去されるように設定される。しかしながら、総数が７６８以外のコード符号数を使用することが本発明の実用に調和していることが理解されるべきである。７６８コード符号がＩ／Ｑマルチプレクサ46により同位相部分と直角位相部分に分割されるとき、各部のフレーム当りのコード符号数は３８４になる。これはＩおよびＱチャンネルのコード符号速度を毎秒19,200符号に設定し、これは各符号に対して６４ビットのウォルシュコードを使用して変調されるとき、毎秒1.2288メガチップの変調コードまたはチップ速度を生成し、これは通常のＣＤＭＡチャンネル内で送信されることができる。その後、拡散コードＰＮIとＰＮQはウォルシュコードチップ速度で与えられる。したがって、データは同一のコード化と拡散速度で与えられる同一のチャンネルおよび拡散コードを使用して種々の速度のうちの１つの速度で送信される。付加的に、送信速度の増加により、シグナリングデータは任意のユーザデータに付加して送信されてもよい。これは続いて、１つのＲＦ処理と信号変調システムがユーザデータとシグナリングデータとの両者を送信するために使用されることを可能にし、これはこのようなシステムを構成する複雑さと価格を減少し、減少した数の可変送信速度数と単一の送信速度で従来技術のシステムとある程度の両立性を維持する。
例示的な通信期間中に、ユーザデータ送信速度ＵR（ユーザデータ速度）は最初に表１で与えられている入力データ速度ＤRのセットの速度から選択される。ユーザデータ速度ＵRの選択は、実行される特定のタイプの通信または環境上の条件またはその両者を含む種々のパラメータに基づいて行われる。通信のタイプが考慮されるならば、ユーザデータ速度ＵRはシステム内の予め定められた量に固定されるか、本発明の別の実施形態ではシグナリングメッセージの交換により設定されることができる。環境上の条件が考慮されるならば、システムは典型的に、加入者装置のエラー速度が最高の許容可能レベルに達するまで、増加した速度で送信しようとし、結果的な速度はユーザデータ速度ＵRとして使用される。環境上の条件が変化したか否かを決定するために周期的に送信速度を増加する試みが行われ、それによって高い送信速度が実行可能になる。最良のユーザデータ速度ＵRを決定するその他の方法が当業者に明白であろう。付加的に本発明の１実施形態では、ベース局12は、送信速度が増加または減少されるべきときを示すシグナリングメッセージを加入者装置18へ送信する。本発明の別の実施形態では、これらのシグナリングメッセージは、行われた呼の数、検出された干渉量、呼のエラー速度またはそれらの組合わせを含む測定された状況に応答して発生される。
一度、ユーザデータ速度ＵRが設定されると、送信速度をシグナリングデータ速度ＳRへ一時的に増加し、この送信速度の増加により与えられる付加的な容量を使用してシグナリングデータを送信することによってシグナリングデータが送信されてもよい。送信速度のこの一時的な増加期間中に、フレーム処理はしたがって符号反復速度ＮRと中断速度ＰRの調節を含んで、前述したように変更される。本発明の例示的な実施形態では、シグナリングデータ速度ＳRは表１で特定された中で二番目に高い送信速度であり、それ故、３２ビットのシグナリングデータが各フレームで送信されることを可能にする。シグナリングデータを含んでいるフレームは、シグナリングメッセージ全体が送信されるまでシグナリングデータ速度ＳRで送信される。例示的な送信データは正常の動作中、毎秒２４ｋビットのユーザデータ速度ＵRで送信され、それ故、符号反復速度ＮRは１に設定され、中断されるビットと総ビットの比率ＰRは１／４である。シグナリングデータが存在するとき、速度は毎秒２５．６ビットのシグナリングデータ速度ＳRに増加され、符号反復速度は１であるが、中断されるビットと総ビットの比率ＰRは５/１７である。したがってユーザデータはユーザデータ速度ＵRで送信され続け、シグナリングデータも送信される。
本発明の別の例示的な実施形態では、選択されたユーザデータ速度ＵRは特定のタイプのデータを送信するために使用される１セットのデータ速度のうち最大のデータ速度のみを表している。即ち、一度ユーザデータ速度ＵRとＮRが選択されたならば、データは選択されたユーザデータ速度ＵRまたは１或いは１組の低い速度にしたがって送信されてもよい。この実施形態の好ましい構成では、それぞれの低い速度はその次に高い速度のほぼ半分であり、全速度、半速度、４分の１速度、８分の１速度等からなる１組の速度を生成している。これらの低いデータ速度はエンコーダ36またはインターリーバ42内でコード符号複写を行うことにより発生される。これらの低い速度でデータを送信している期間中にこのチャンネルで行われる利得調節は、発生された干渉量を減少するための速度の減少と同率だけ減少される。この方法による速度設定の使用は、音声、オーディオまたはビデオ情報等の可変性の高い量で発生される時間感知性データの送信に便利である。
図５は本発明の１実施形態にしたがって構成されたときの加入者装置18における受信処理システムの一部のブロック図である。最も簡単な形態で示されているＲＦ処理期間中に、アンテナ81により受信されたＲＦ信号が増幅され、１．２２８８スペクトルにバンドパスフィルタ処理され（図示せず）、デジタル化され（図示せず）、マルチプレクサ79を使用して同位相搬送波の正弦波（ｃｏｓ（ωcｔ））と直角位相搬送波の正弦波（ｓｉｎ（ωcｔ））とを混合することによりベースバンドへ下方変換され、それによって毎秒１．２２８８メガチップの速度で同位相受信サンプルＲIと直角位相受信サンプルＲQとを発生する。同位相および直角位相受信サンプルＲI、ＲQはフィンガプロセッサ81と、図面を明瞭にするために図示されていないその他のフィンガプロセッサへ与えられる。フィンガプロセッサ81は順方向リンク信号の１インススタンスを処理し、利用可能であるならば、他のフィンガプロセッサは他のインスタンスを処理し、各インスタンスはマルチパス現象により発生する。しかしながら、ただ１つのフィンガプロセッサを使用することは本発明と調和している。
タイミング調節は本発明の別の実施形態では順方向リンク信号処理のその他の点で行われるが、フィンガプロセッサ81内でタイミング調節装置83は、受信サンプルのタイミングを調節し、同期と、その後の順方向リンク信号の他のインスタンスとの組合わせを可能にする。複素数共役乗算は、乗算器80ａ−ｄと加算器82ａ−ｂを使用して、時間調節された同位相サンプルＲIと直角位相サンプルＲQと、ＰＮIコードとＰＮQコードとの間で行われ、第１の積ＸI＝ＲI・ＰＮI＋ＲQ・ＰＮQと、第２の積ＸQ＝ＲI・ＰＮQ−ＲQ・ＰＮIを生成する。第１の積ＸIと第２の積ＸQはその後、マルチプレクサ84ａ−ｄと合計器86ａ−ｄを使用して通信チャンネルウォルシュコードＷiとパイロットチャンネルウォルシュコードＷOの６４のウォルシュコードビットにわたって変調され合計される。ＷO変調は、コヒーレント復調の基準符号と、パイロットフィルタ88を使用してフィルタ処理される毎秒１９．２キロ符号の速度のスケーリングを生成する。本発明の好ましい実施形態では、パイロットフィルタリングの種々のその他の方法が当業者に明白であるが、パイロットフィルタ88は一連のウォルシュ符号にわたる平均値を計算する。その後、第２の複素数共役乗算が乗算器90ａ−ｄと加算器92ａ−ｄを使用して、通信チャンネルウォルシュコード復調の結果と、パイロット基準評価との間で行われ、これは送信されたパイロットデータが全て論理ゼロから構成されるので、スケールされるソフト決定データｒIとｒQを生成するゼロラジアンへ通信チャンネルデータを位相シフトする。
図６は、本発明の１実施形態にしたがって構成されたときの加入者装置18により使用されるデコーダのブロック図である。フィンガプロセッサ81を含むフィンがプロセッサセットからのソフト決定データｒI、ｒQは合計器98により合計され、合計されたソフト決定データサンプルはデータを１つのデータ流へデマルチプレクスするデマルチプレクサ100により受信される。デインターリーバ102は７６８符号ブロックのデータをデインターリーブし、ＵRデパンクチュア（depuncture）104とＳRデパンクチュア106はそれぞれデインターリーブされたデータの１つのインスタンスを受信する。ＵRデパンクチュア104は表１で説明されているように、中断にしたがって消去または中性符号を挿入することによってユーザデータ速度ＵRで、デインターリーブされたデータをデパンクチュアする。消去または中性符号は１であり、これはデータに対して行われた後続的なコンボリューション復号の結果に影響を与えない。高い電圧レベルまたは低い電圧レベルにあるか否かにより決定される論理レベルを有するバイポダールア信号では、中性値は高電圧レベルと低電圧レベルの中間点である。本発明の好ましい実施形態では、低い電圧レベルと高い電圧レベルは等しい量だけゼロボルトより上であるか下であるので、中間値はゼロである。同様に、デパンクチュア106はシグナリングデータ速度ＳRに関する中断速度にしたがって中性符号を挿入することにより、表１に示されているように次に高い速度でデインターリーブデータをデパンクチュアする。
ＵR合計器108とＳR合計器110はそれぞれＵRデパンクチュア104とＳRデパンクチュア106からデパンクチュアされたデータを受信し、ＮRの符号のデータを合計する。ＵR合計器108により使用される値ＮRは、表１により特定されているようにユーザデータ速度ＵRに関係するＮRにしたがって設定される。ＳR合計器108により使用される値ＮRは表１により特定されているようにユーザデータ速度を１越える速度に関するＮRにしたがって設定される。ＵRデコーダ112とＳRデコーダ114は、それぞれユーザデータ速度ＵRと次に高い速度に関する復号速度でＵR合計器108とＳR合計器110からそれぞれ受信されたデータのビタビ復号を行い、ＵR速度データ116とＳR速度データ118を生成する。さらにＵRデコーダ112とＳRデコーダ114はＣＲＣチェックサム結果をそれぞれ生成する。ＵRデータ116とＳRデータ118とシグナリングデータ119は、関連するＣＲＣチェックサム結果と共に、処理および制御システム120へ与えられ、処理および制御システム120は関連するＣＲＣチェックサムが正しいか否かに基づいて正確なデータ速度を選択する。本発明の１実施形態では、両者のＣＲＣチェックサム合計が適切であることを示すか、または両者とも適切であることを示さないならば、速度１データ114と速度２データ116の両者は拒否され、再送信が要求される。再度エンコードされた連続エラー速度またはヤマモト計測法等のその他のエラー検出方法の使用もＣＲＣチェックサムに加えてまたはそれの代わりに本発明の実用に適合している。速度セットを使用する本発明の実施形態では、ＵRデコーダ112とＳRデコーダ114は速度セットのそれぞれ可能な速度で多数のデコーダを構成し、付加的なエラー検出情報を提供し、それによって処理の正確な速度は処理および制御システム120によって決定されることができる。
以上、調節可能な速度の無線通信システムにおけるシグナリングデータ送信をサポートする方法および装置について説明した。本発明の前述の種々の代わりの実施形態が当業者に明白であろう。前述の実施形態は例示目的で与えられており、以下の特許請求の範囲で説明する本発明の技術的範囲を限定するものと考慮すべきではない。
【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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【図６】
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