(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ソース・ユーザと第１の宛先ユーザとの間の通信の品質インジケータに基づき第１の変調コード化スキームを選択するステップと、
ｂ）選択された前記変調コード化スキームにより変調およびコード化することが可能であり、所定のタイムフレーム内に収容される複数の拡散コードのうちの１つの拡散コードによって拡散可能な、データ・ビットの第１の可能な数を決定するステップと、
ｃ）前記ソース・ユーザから前記第１の宛先ユーザへ送信するデータ・ビットの第１の数を決定するステップと、
ｄ）データ・ビットの前記第１の数と、データ・ビットの前記第１の可能な数との比較に基づいて第１の負荷レベルを決定し、前記第１の負荷レベルが、整数ではない場合は、前記第１の負荷レベルの次の第１の整数に切り上げ処理するステップと、
ｅ）前記選択した変調コード化スキームにより変調およびコード化した後で、データ・ビットの前記第１の数の拡散コード化のための負荷レベルの前記第１の整数に基づいて前記複数の拡散コードの第１の数を選択するステップとからなる、通信システムで使用するための方法。
【請求項２】
前記第１の負荷レベルが整数ではないことと、前記方法はさらにデータ・ビットの速度調整した第１の数を生成すべくデータ・ビットの前記第１の数を最も近い可能なデータ速度に速度整合するステップを備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の負荷レベルを決定する際に、データ・ビットの前記第１の数の代わりに、データ・ビットの前記速度調整した第１の数を使用する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記速度整合が、前記選択した変調コード化スキームの低減と、データ・ビットの反復の使用と、データ・ビットの前記第１の数のうちの複数のデータ・ビットのパンクとのうちの少なくとも１つにより行われる請求項２に記載の方法。
【請求項５】
選択した第２の変調コード化スキーム、前記第２の選択した変調コード化スキームに対応するデータ・ビットの第２の可能な数、および前記ソース・ユーザから前記第２の宛先ユーザへ送信されるデータ・ビットの第２の数に基づいて、前記ソース・ユーザおよび第２の宛先ユーザに対して前記ステップ（ａ）〜（ｅ）を反復するステップと、
前記複数の拡散コード化スキームの前記第１および第２の数を組み合わせた数が、前記複数の拡散直交コード化スキームより少ないか、または等しくなるように、前記複数の拡散コード化スキームの第２の数を決定するステップとからなる請求項１に記載の方法。
【請求項６】
データ・ビットの前記第１および第２の数の中の少なくとも一方が音声通信に関連し、前記第１および第２の選択した変調コード化スキームの中の少なくとも一方を所定の変調コード化スキームに制限するステップからなる請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ソース・ユーザが、データ情報と組みわせて前記第１の宛先ユーザに音声情報を送信することと、前記方法はさらに
第１の変調コード化スキームの前記選択を所定の変調コード化スキームに制限するステップを備える請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ａ）ソース・ユーザと第１の宛先ユーザとの間の通信の品質インジケータに基づいて第１の変調コード化スキームを選択するための手段と、
ｂ）前記選択した変調コード化スキームにより変調およびコード化することが可能であり、所定のタイムフレーム内に収容される複数の拡散コードのうちの１つの拡散コードにより拡散可能な、データ・ビットの第１の可能な数を決定するための手段と、
ｃ）前記ソース・ユーザから前記第１の宛先ユーザへ送信するデータ・ビットの第１の数を決定するための手段と、
ｄ）データ・ビットの前記第１の数とデータ・ビットの前記第１の可能な数との比較に基づいて第１の負荷レベルを決定し、前記第１の負荷レベルが整数ではない場合は、前記第１の負荷レベルの次の第１の整数に切り上げ処理するための手段と、
ｅ）前記選択した変調コード化スキームによって変調およびコード化した後で、データ・ビットの前記第１の数を拡散コード化すべく負荷レベルの前記第１の整数に基づいて前記複数の拡散コードの第１の数を選択するための手段とからなる、通信システムで使用するための装置。
【請求項９】
前記第１の負荷レベルが整数ではないことと、前記装置はさらにデータ・ビットの速度調整した第１の数を生成すべくデータ・ビットの前記第１の数を最も近い可能なデータ速度に速度整合するための手段を備える請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
速度整合のための前記手段は、前記選択した変調コード化スキームを低減するための手段と、データ・ビットの反復を使用するための手段と、前記データ・ビットの前記第１の数内の複数のデータ・ビットをパンクさせるための手段とのうちの少なくとも１つを含む請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願への参照）
本出願は、同一の発明者によって共通の譲受人に譲渡され、同日に出願された出願に関する。上記関連出願の代理人整理番号は、ＣＥ０８３８３ＲおよびＣＥ０８３８４Ｒである。これらの各出願は、引用によって本明細書の記載に援用される。
【０００２】
（発明の関連分野）
本発明は、通信システムに関する。より詳細には、符号分割多元接続通信システムに関する。
（発明の背景）
暫定規格（ＩＳ）９５仕様の任意の仕様に基づいて動作する、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システムは、音声、データ、および同時音声およびデータ通信を提供するための通信構造体を含む。汎用マルチメディア・サービスは、また、このような通信システムによってサポートすることが可能である。インターネット・アクセスを含むマルチメディア・アプリケーションの場合には、データ処理能力は、サービス品質に直接関連する。しかし、データの処理能力は、キャリヤ信号の帯域幅、および使用できる帯域幅の使用効率により制限を受ける場合がある。例えば、１．２５ＭＨｚの帯域幅を持つＣＤＭＡキャリヤ信号は、ある条件の下では、０．５Ｍｂｐ以上のピークデータ速度をサポートすることはできない。マルチメディアまたはインターネット・アクセス・アプリケーションの場合には、このようなタイプの通信の性質の面でＩＳ−９５Ａ，Ｂ，Ｃのような通信規格に適合する一方で、０．５Ｍｂｐ以上の通信データ速度を使用することが非常に望ましい。
【０００３】
それ故、ＣＤＭＡ通信システムで、高速データ速度通信を供給するための方法および装置の開発が待望されている。
（好適な実施形態の詳細な説明）
本発明を多様な態様によると、本発明は、ソース・ユーザから宛先ユーザへの通信リンクの帯域幅容量を最大にする。変調コード化スキームは、ソース・ユーザと宛先ユーザとの間の通信の搬送波対干渉比のような通信の品質基準に基づいて選択される。搬送波対干渉比は、ソース・ユーザと宛先ユーザとの間の前の通信に基づくことができる。
【０００４】
ソース・ユーザは、通信システム基地局であってもよいし、宛先ユーザは、移動局であってもよい。それ故、通信は、ダウンリンク通信である。選択した変調コード化スキームにより、変調およびコード化することができ、所定のタイムフレームに収容される複数の拡散コードの中の１つの拡散コードにより拡散することができるデータ・ビットの可能な数が決定される。複数の拡散コードは、周知の直交ウォルシュ・コードであってもよい。それ故、通信システムは、符号分割多元接続通信システムであってもよい。変調コード化スキームは、直交振幅変調レベルによる変調、およびコード化速度によるコード化を含む。コード化速度は、この通信システムで使用することができる複数のターボ・コード化速度の中から選択することができる。直交振幅変調レベルも、この通信システムで使用することができる複数の直交振幅変調レベルの中から選択することができる。それ故、変調コード化スキームは、この通信システムで使用することができる複数の変調コード化スキームの中から選択することができる。
【０００５】
ソースから宛先に送信される多数のデータ・ビットが決定される。所定のタイムフレームの負荷レベルは、データ・ビット数とデータ・ビットの可能な数との間の比に基づいて決定される。負荷レベルは、切り上げられて、次の整数に丸められる。選択した変調コード化スキームにより変調およびコード化が行われた後の、データ・ビットの数の拡散コード化に対する整数に等しい多数の複数の拡散コードが選択される。それ故、選択した変調コード化スキームによるデータ・ビットの数の変調およびコード化、およびソースから宛先に送信するための複数の拡散コードの選択した数による拡散により、通信帯域幅は最大になる。
【０００６】
データ・ビットの数は、送信されるデータ・パケットの一部であっても、全部であってもよい。データ・パケットの数が２つまたはそれ以上である場合には、ソースから宛先に送信されるデータのうちの少なくとも２つが、データの追加パケットを形成するために追加され、データ・ビットの数を決定するために、データの追加パケットを使用する。巡回冗長検査ビットのようなエラー検出ビットは、データ・ビットの数を決定する前に、データの追加パケットに追加することができる。それ故、データの１つまたはそれ以上のパケットが存在していてもしなくても、すべてのパケットは追加され、一組のエラー検出ビットが与えられる。
【０００７】
本発明の多様な態様によると、上記整数が、上記複数の拡散コードの数より大きい場合には、データの少なくとも２つのパケットの中の少なくとも１つは、以降の送信のために予定される。データの少なくとも２つのパケットの中の選択されなかったパケットは、データ・ビットの数を決定するために使用される。
【０００８】
本発明の多様な態様によると、上記整数が、上記複数の拡散コードの数より大きい場合には、選択した変調コード化スキームを新しい変調コード化スキームに合わせて変更または調整することができる。データ・ビットの新しい可能な数は、次に、上記新しい変調コード化スキームに基づいて決定される。データ・ビットの数とデータ・ビットの上記新しい可能な数との間の比率に基づいて負荷レベルが決定され、次の新しい整数に切り上げられる。新しい選択された変調コード化スキームにより変調およびコード化が行われた後で、データ・ビットの数の拡散コードに対する新しい整数に等しい複数の拡散コードの新しい数が選択される。
【０００９】
図１の送信機１００を参照すれば、本発明の種々の態様をより良好に理解することができる。ソース・ユーザ１０１−１は、送信のために多数のデータ・ビット１０２を入力する。データ・ビットの上記数は、巡回冗長ビット１０３を持つことができる。さらに、それぞれが異なる数のデータ・ビットを持つ、データ・パケット１０４−０６のようなデータのいくつかのパケットを追加することにより、データ・ビットの数１０２を形成することができる。他のソース・ユーザ１０１−２から１０２−ｋも、それぞれの入力のところで、データ・ビットを入力することができる。ソース・ユーザと宛先ユーザとの間の通信の搬送波対干渉比にようなキャリヤ品質基準に基づいて、エンコーダ／変調器１０７のところで変調コード化スキームが選択される。搬送波対干渉比は、ソース・ユーザと宛先ユーザとの間の前の通信に基づくことができる。エンコーダ／変調器１０７のところで、選択した変調コード化スキームにより変調およびコード化することができ、所定のタイムフレームに収容される複数の拡散コード１０８の中の１つの拡散コードにより拡散することができるデータ・ビットの可能な数が決定される。このようなタイムフレームは、公知のＩＳ−９５ＣＤＭＡ規格による、５ミリ秒の長さのものであってもよい。
【００１０】
例えば、次の整数が５に等しい場合には、複数の拡散コード１０８の中の５つが選択される。それ故、選択した変調コード化スキームによるデータ・ビットの数の変調およびコード化、およびソースから宛先に送信するための、複数の拡散コードの選択した数による拡散により通信帯域幅の使用は最大になる。複数の拡散コード１０８の中の選択した数の拡散コードによる拡散が行われた後で、総和装置１１２が、結果の総和を計算する。総和した結果１１３は、擬似ランダム（ＰＮ）スクランブリング・コードにより、拡散装置１１４のところで、複雑にスクランブリングされる。結果として得られる信号が、キャリヤ変調され、キャリヤ変調器１１５で濾過され、ＣＤＭＡキャリヤ信号１１６となる。ＣＤＭＡキャリヤ信号１１６は、線形電力増幅器１１７により増幅され、アンテナ１１８から送信される。複数の拡散コード１０８は、公知のウォルシュ・コードであってもよい。それ故、通信システムは、公知のＩＳ−９５ＣＤＭＡ規格で動作する、符号分割多元接続通信システムであってもよい。
【００１１】
エンコーダ／変調器１０７のところで選択した変調コード化スキームは、直交振幅変調レベルおよびコード化速度によるコード化を含む。コード化速度は、通信システムで使用することができる複数のターボ・コード化速度１１０の中から選択することができる。直交振幅変調レベルも、この通信システムで使用することができる複数の直交振幅変調レベル１０９の中から選択することができる。それ故、変調コード化スキームは、この通信システムで使用することができる複数の変調コード化スキーム１１１の中から選択することができる。エンコーダ／変調器１０７−１から１０７−ｋの中の任意のものは、ターボ・エンコーダ１５０、速度整合１５１、チャネル・インターリーバ１５２、可変振幅直角変調器１５３、およびコード１０８−１から１０８−「ｎ＋１」の中の任意のものによる拡散コード化の前に、入力データ・ビットをコード化し、変調するためのチャネル利得調整装置１５４を含むことができる。
【００１２】
本発明の種々の態様から見た場合、上記整数が、複数の拡散コードの数より大きい場合には、選択した変調コード化スキームを新しい変調コード化スキームに合わせて変更または調整することができるし、またはデータ・ビット１０２のデータ・パケットを現在および以降の送信のためにスケジュールすることができる。変調コード化スキームを変更した場合には、データ・ビットの新しい可能な数が、新しい変調コード化スキームに基づいて決定される。データ・ビットの数とデータ・ビットの上記新しい可能な数との間の比率に基づいて負荷レベルが決定され、次の異なる整数に切り上げられる。選択された変調コード化スキームにより変調およびコード化がさらに行われた後で、データ・ビットの数の拡散コードに対する新しい整数に等しい複数の拡散コードの新しい数が選択される。
【００１３】
本発明の種々の態様から見た場合、通信システムにおいては、第１の変調コード化スキームが、ソース・ユーザと第１の宛先ユーザとの間の通信の品質インジケータに基づいて選択される。選択した変調コード化スキームにより変調およびコード化することができ、所定のタイムフレームに収容される、複数の拡散コードの中の１つの拡散コードにより拡散することができるデータ・ビットの第１の可能な数が決定される。このようなタイムフレームは、５ミリ秒の長さのものであってもよい。
【００１４】
図２について説明すると、表２００は、１つの拡散コードだけで、５ミリ秒のタイムフレーム内に収容することができる、列２０２内に示す、異なる変調コード化スキームを使用する列２０１内のデータ・ビットの異なる可能な数を示す。ソース・ユーザから第１の宛先ユーザへ送信されるデータ・ビットの第１の数が決定される。データ・ビットの第１の数とデータ・ビットの第１の可能な数との比較に基づいて第１の負荷レベルが決定される。この負荷レベルは、単に、データ・ビット２０１と送信する第１のデータ・ビットとの間の比率を決定することにより決定することもできる。第１の負荷レベルが整数と等しくない場合には、第１の負荷レベルは切り上げられて、次の第１の整数に丸められる。複数の拡散コードの第１の数は、選択した変調コード化スキームにより、変調およびコード化された後で、データ・ビットの第１の数の拡散コード化に対する負荷レベルの第１の整数に基づいて選択される。例えば、負荷レベルの整数が１５に等しい場合には、複数の拡散コードの中の１５の拡散コードが選択される。ある例の場合には、変調コード化スキームが、ＭＣＳ６のところになるように選択された場合には、ソース・ユーザと宛先ユーザとの間の通信の有効なデータ速度は、５ミリ秒のタイムフレーム内で、５．１８４０Ｍｂｐに等しくなる。これは通信リソースの効率的な使用であり、インターネット・アクセスのようなアプリケーションに対して高速データ速度通信を行うことができる。選択した第１の変調コード化スキームによるデータ・ビットの第１の数の変調およびコード化、および複数の拡散コードの中の選択した第１の数による拡散は、ソースから第１の宛先ユーザへ送信のために行われる。
【００１５】
第１の負荷レベルが、整数に等しくない場合には、データ・ビットの速度調整した第１の数を生成するために、データ・ビットの第１の数は、最も近い可能なデータ速度への速度を整合するステップで処理される。データ・ビットの速度調整された第１の数は、第１の負荷レベルを決定する際に、データ・ビットの第１の速度の代わりに使用される。速度整合は、選択した変調コード化スキームの低減、データ・ビット反復の使用、およびデータ・ビットの第１の数のコード化されたものの複数のデータ・ビットのパンクチャの中の少なくとも１つにより行うことができる。このようなパンクチャは、ターボ・エンコーダ１５０内に示すコード化の後で行うことができる。選択した第１の変調コード化スキームによるデータ・ビットの速度調整した第１の数の変調およびコード化、および複数の拡散コードの中の選択した第１の数による拡散は、ソースから第１の宛先ユーザへ送信のために行われる。
【００１６】
１つまたはそれ以上の宛先ユーザが存在する場合には、選択した第２の変調コード化スキーム、第２の選択した変調コード化スキームに対応するデータ・ビットの第２の可能な数、およびソース・ユーザから第２の宛先ユーザに送信されるデータ・ビットの第２の数に基づいて、このプロセスが、ソース・ユーザおよび第２の宛先ユーザに対して反復して実行される。複数の拡散コードの第２の数は、複数の拡散コードの第１および第２の数を結合した数が、複数の拡散コードより依然として少ないか、等しくなるように選択される。例えば、最大１５の拡散コード１０８が存在する場合には、上記の結合した数は、１５より少ないか、または１５に等しくなる。引き続き図１を参照しながら説明するが、デマルチプレクシング・ブロック１８０は、データ・ビットの第１および第２の数を、選択した変調コード化スキームにより変調およびコード化した後で、対応する選択した拡散コードにデマルチプレクスする。第１および第２の変調コード化スキームは、同じ変調コード化スキームであってもよい。それぞれ、第１および第２の選択した変調コード化スキームによるデータ・ビットの第１および第２の数の変調およびコード化、および複数の拡散コードの中の第１および第２の選択した数による拡散は、所定のタイムフレームの中の１つのタイムフレームにより、ソースから第１および第２の宛先ユーザへ送信のために行われる。送信に対する変調コード化および拡散それぞれの後で、データ・ビットの第１および第２の数の結果の総和も行われる。
【００１７】
データ・ビットの第１および第２の数の少なくとも一方が、音声通信に関連している場合には、音声通信が最低限度の問題を起こすだけで通過することができるように、第１または第２の選択した変調コード化スキームの中の少なくとも一方が、所定の変調コード化スキームに制限される。例えば、制限された変調スキームは、４つの直角変調レベルを持つ（すなわち、直角位相シフト・キーイング：ＱＰＳＫの）変調コード化スキーム１１１の中の任意のものであってもよい。さらに、別な方法として、または結合して、データ・ビットの第１および第２の数の少なくとも一方が、音声通信に関連している場合には、音声通信が最低限度の問題を起こすだけで通過することができるように、第１または第２の拡散コードの中の少なくとも一方が、所定の数の拡散コードに制限される。それ故、データ情報の有効なデータ速度を、結果として、音声通信が最低限度の問題を起こすだけで通過することができるように制限することができる。同様に、ソース・ユーザが、第１の宛先ユーザに、データ情報と一緒に音声情報を送信している場合は、第１の変調コード化スキームの選択は、所定の変調コード化スキームに限定される。
【００１８】
いくつかの制御チャネル・データ・ビットが、例えば、制御データ・ビット１０１−ｋと一緒に送信されている場合には、変調器−エンコーダ１０７−ｋのところでの、第１および第２の選択した変調コード化スキームによる、第１および多数の制御データ・ビットの変調およびコード化、およびＷｎ＋１（図１の１０８−「ｎ＋１」）のような複数の拡散コードの第１および第２の選択した数による拡散が、それぞれ、ソース・ユーザから第１の宛先ユーザへの送信のために行われる。制御データも他の宛先ユーザに送信される。変調コード化および拡散後のデータ・ビットの第１の数、および制御データ・ビットの第２の数の総和が、送信のために総和装置１１２のところで行われる。
【００１９】
複数の拡散コードの選択した第１の数は、複数の拡散コードの数より大きい場合がある。例えば、１５の拡散コードを使用することができるが、負荷レベルを決定し、比率をとった後では、負荷レベルの整数が、１５より大きい場合もある。データ・ビットの第１の数の一部が、以降の送信のために選択され、残りの選択されなかった部分が、データ・ビットの第１の数を決定するために使用される。別な方法としては、選択した変調コード化スキームを、新しい変調コード化スキームに合わせて変更し、データ・ビットの新しい可能な数を決定するために、前に選択した変調コード化スキームの代わりに、新しい変調コード化スキームを使用しながら、このプロセスを反復して実行することができる。データ・ビットの第１の数と、データ・ビットの新しい第１の可能な数との比較に基づいて新しい第１の負荷レベルが決定され、新しい第１の負荷レベルが、ある整数に等しくない場合には、切り上げ処理により、新しい第１の負荷レベルの次の第１の整数に丸められる。複数の拡散コードの新しい第１の数が、新しい選択した変調コード化スキームにより変調およびコード化された後で、データ・ビットの第１の数の拡散コード化のために、新しい負荷レベル数に基づいて選択される。
【００２０】
第１の宛先ユーザに送信されるデータのパケットの数が１つ以上存在する場合がある。その場合には、データの少なくとも２つのパケットが、データの追加パケットを形成する目的で、ソース・ユーザから第１の宛先ユーザへ送信するために追加され、データ・ビットの第１の数を決定するために、データの追加パケットが使用される。この場合、複数の拡散コードの選択した第１の数が、複数の拡散コードの数より大きい場合には、データの少なくとも２つのパケットの中の少なくとも１つが、以降の送信のために選択され、データ・ビットの第１の数を決定するために、データの少なくとも２つのパケットの、選択されなかったパケットの中の少なくとも一方が使用される。少なくとも巡回冗長データ・ビットと、データの追加パケットへのテール・データ・ビットを含む、オーバーヘッド・データ・ビットの追加は、データ・ビットの第１の数の決定を行う前に行うことができる。同様に、少なくとも巡回冗長データ・ビットと、データ・ビットの第１の数へのテール・データ・ビットを含むオーバーヘッド・データ・ビットの追加は、データ・ビットの第１の数の決定を行う前に行うことができる。
【００２１】
品質インジケータは、ソース・ユーザと宛先ユーザとの間の通信の、搬送波対干渉比を基準とすることができる。さらに、品質インジケータは、別な方法としては、または搬送波対雑音比、誤り率、アイオープニング、およびターボ・デコーダ内の全測定基準と一緒に使用することもできる。通信システムは、また、符号分割多元接続通信システムであってもよい。
【００２２】
第１の変調コード化スキームは、直交振幅変調レベルによる変調、およびコード化速度によるコード化も含むことができる。コード化速度の選択は、通信システムで使用することができる、複数のターボ・コード化速度１１０から行うことができる。直交振幅変調レベルの選択は、通信システムで使用することができる複数の直交振幅変調レベル１０９から行うことができる。その結果、第１の変調コード化スキームの選択は、上記通信システムで使用することができる複数の変調コード化スキーム１１１から行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の多様な態様による通信システムの動作のブロック図。
【図２】  選択した変調コード化スキームおよび拡散コードに基づく可変データ速度選択を含む表。
【図１】
0003802419.tif 000002
【図２】
0003802419.tif 000003