JP2002529960A - セルラー通信システムにおけるスロット化モード符号の使用方法 - Google Patents
セルラー通信システムにおけるスロット化モード符号の使用方法Info
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Abstract
Description
信システムのスロット化モード動作中のチャネル化符号制限を補償する方法に関
するものである。 従来技術の説明 既存のスペクトル拡散あるいは符号分割多元アクセス(CDMA)システムで
は、通信を維持するために、ソフト周波数内ハンドオーバが通常使用されている
。このようなソフト周波数内ハンドオーバを実行するために、移動局は、直前の
基地局との通信を終了する前に、同一のCDMA周波数割当で新規の基地局との
通信を開始する。しかしながら、次世代のセルラーシステム(例えば、広帯域C
DMAあるいはWCDMAシステムを含む)では、周波数間ハンドオーバ(周波
数間のハンドオーバ)の使用がかかせない。このような周波数間のハンドオーバ
は、いくつかの機能をサポートするために、CDMA及びそれ以外のセルラーシ
ステムのすべてに必要とされる。例えば、周波数間のハンドオーバは、ホットス
ポット状況(周辺セルよりもより多くのキャリヤを使用するセル)、階層セル構
造(異なる周波数上のマクロ、ミクロ、ピコ層からなる)、異なるオペレータ間
のハンドオーバ、他のシステムへのハンドオーバ(例えば、他の周波数帯域に存
在する移動通信あるいはGSMに対するグローバルシステム)をサポートするた
めに使用される。周波数間ハンドオーバの十分なサポートを行うための鍵は、周
波数間測定モードを効率的に提供することにある。このような、スペクトル拡散
あるいはCDMAシステムにおいて移動局の周波数間測定をサポートするために
、ダウンリンクスロット化モード処理が規定されている。
チャネルを複数に分割するために、チャネル化符号及びスクランブル符号の組み
合わせを使用している。送信対象のデータは、まず、チャネル符号を使用して拡
散され、次に、スクランブル符号を使用してスクランブルされる。典型的には、
基地局は、すべての物理チャネルに対し1つのスクランブル符号だけを使用する
が、利用可能な符号数を増やすために(例えば、ブースト容量を適合アンテナに
導入する場合の符号不足を回避するために)、追加のスクランブル符号を使用す
ることができる。複数のスクランブル符号を使用する複数の符号セットを生成す
る方法が、スウェーデン国出願番号PCT SE98/01541号に開示され
ている。
ある)の図である。図1のチャネル化符号ツリーの左上部は、チャネル化符号の
ツリー構造の基点である。図示されるように、チャネル化符号ツリー上の同一レ
ベルの符号(例えば、1,1及び1,−1)は互いに直交し、同一の拡散率を有
している。物理チャネルがチャネル化符号ツリー上の1つの符号で拡散する場合
、別の物理チャネルは別の符号で拡散され、ここで、この別の符号は第1の符号
が存在する枝上に存在しない、あるいはその第1の符号からチャネル化符号ツリ
ーの基点への経路上に存在しない、拡散物理チャネルは直交する。各物理チャネ
ルは、それぞれのデータレートに適合する拡散率を有するチャネル化符号ツリー
の拡散符号に割当られる。チャネル化処理に続いて、スクランブル符号が拡散デ
ータに適用される。
ローを妨げないで、他の周波数上で周波数間測定を行うことを可能にしなければ
ならない。ユーザ端末はダウンリンク信号を継続的に受信するので、通常の受信
機を使用して他の周波数で測定を実行する時間はない。他の周波数で測定を実行
するために第2の受信機を使用することができる。しかしながら、単一の受信機
端末で周波数間測定を可能にするために、ARIB及びETSI技術仕様書にお
いては、ダウンリンクスロット化モードがCDMAシステムに対して規定されて
いる。
を増加あるいは拡散率を2倍に削減することによって、基地局は接続の処理ゲイ
ンを低下させる。次に、10msデータフレームは、図2に示される(図示の低
拡散率の)ダウンリンクスロット化モード送信図によって示されるように、10
ms未満で送信できる。このように、低下した処理ゲインを補償するために、送
信は通常よりも高電力で実行される。この方法を使用して、ユーザ端末で受信対
象のデータが存在しない期間中に、5ms以上のアイドル期間が生成される。こ
のアイドル期間は、他の周波数に対して受信機を調整することができ、信号強度
測定は、これらの周波数で実行できる。
スロット化モード動作を使用することを開示している。併せて出願された米国特
許出願番号第636646号は、高チャネル符号レートを使用することを開示し
ている。そして、併せて出願された米国特許出願番号第636648号は、多元
符号送信を使用するスロット化モード動作を開示している。
存の高チャネル符号レート方法は、常に、低拡散率を使用する代替方法を必要と
し、これは、拡散率は、品質劣化範囲内のある制限以上に増加させることができ
ないからである。例えば、1/2レート符号が使用されると、スロット化モード
動作中は拡散率を平均以上に増加させることは難しくなる。その結果、低拡散率
が使用されるモードではスロット化モード動作に対して必要になると結論づける
ことができる。このように、この条件は、ETSI技術仕様書の標準化に対して
組み入れられている。
が発生し得る。ダウンリンクにおいては、すべてのユーザは同一のチャネル化符
号セットを共有する。例えば、符号長が128の利用可能な128の符号がある
場合、これは、128の拡散率で同時に128チャネルが同時に処理できること
を意味する。このように、1つのチャネルが64の拡散率を必要とする場合、こ
れは、符号長が128の利用可能な符号の2つを除去する、これは、これらの符
号が符号長64の符号と決して直交しないからである。利用可能な最低拡散率は
、スロット化モード送信による2つの拡散率によって削減させられ、これは、異
なるチャネルを割り当てることができる利用可能な符号数が半分になることを意
味する。その結果、符号リソースは既に開始から制限されているので、スロット
化モード動作で使用するより短い符号の割当結果は符号制限システムとなり得る
。換言すれば、スロット化モードで動作するシステムは、利用可能なダウンリン
クチャネル化符号数によって制限され、かつ干渉によって制限されないダウンリ
ンク容量を有することになる。しかしながら、以下に詳細するように、本発明は
上述の問題を解決する。 本発明の要約 本発明に従えば、スペクトル拡散あるいはCDMAセルラーシステムで生じる
ダウンリンクチャネル化制限問題は、スロット化モード動作時に異なる非直交符
号セットの符号を使用することによって解決される。非直交符号セットは、異な
るスクランブル符号を適用すること以外は、同一のチャネル化符号ツリーを使用
することによって構築することができる。
制限が補償されることである。
となく、スペクトル拡散あるいはCDMAセルラー通信システムにおけるスロッ
ト化モード動作に対する拡散率を半分にすることができることである。
ルラー通信システムにおけるすべてのサービスに対してシームレスな周波数間測
定を行うことができることである。
ソースの複雑な再割当を必要としないことである。
定できることであり、そうすることで、ネットワーク及びユーザ端末はスロット
化送信の実行時に適合するだけでよく、それらをどのように実行するかについて
は適合する必要がなくなる。 実施形態の詳細説明 本発明の実施形態及びその効果は、図1〜図4を参照することによって好適に
理解され、各図面の同様の構成部分は同じ参照番号が使用される。
テムで生じるダウンリンクチャネル化符号制限問題は、スロット化モード動作中
に異なる非直交符号セットの符号を使用することによって解決される。非直交符
号セットは、同一のチャネル化符号ツリーを使用して構成できるが、異なるスク
ランブル符号が適用される。
クランブル符号を生成するために使用できる方法を示すフロー図である。ステッ
プ102で、1つのセルCi, I=1,...,Nで使用されるスクランブル符号を指定し
、ここで、Nはセル内で使用できる最大スクランブル符号数である。ステップS
104で、2つのスクランブル符号Ci,1、Ci,2を、使用される各スクランブ
ル符号Ciと関連づける。ステップ106で、スクランブル符号Cjと関連づけら
れるすべての物理チャネルは、通常(即ち、非スロット化)送信中に使用するチ
ャネル化符号に割り当てられる、ここでは、まだ、符号割当結果は直交チャネル
であること(即ち、通常割当)を補償している。
の通常送信に使用される符号である。換言すれば、符号ツリーのルートに近いレ
ベルの1つのチャネル化符号が使用される。ステップ110で、ネットワークは
、通常送信中に使用されているチャネル化符号が符号ツリーの下位枝(例えば、
スロット化送信中に使用されるチャネル符号を注目した場合の下位右枝)上のも
のであるかどうかを判定する。そうである場合、ステップ112で、スクランブ
ル符号Cj,1がスクランブルに使用されるべきものとなる。一方、ステップ11
4で、通常送信中に使用されるチャネル化符号が符号ツリーの上位枝(例えば、
スロット化送信中に使用されるチャネル化符号を注目した場合の上位右枝)上に
ある場合、ステップ116で、スクランブル符号Cj,2がスクランブルに使用さ
れるべきものとなる。
る。図示されるように、通常送信中に、符号C4,3に拡散され、符号C1によって
スクランブルされた物理チャネルは、スロット化送信中に、符号C2,2に拡散さ
れ、符号C1,2によってスクランブルされる。同様にして、通常送信中に、符号
C4,4に拡散され、符号C1によってスクランブルされた物理チャネルは、スロッ
ト化送信中に、符号C2,2に拡散され、符号C1,1によってスクランブルされる。
えば、既存のCDMAシステムでは、異なるスクランブル符号が異なる内容のス
クランブル符号を生成するシフトレジスタを搭載することによって生成される。
号から構築され、このゴールド符号は、シフトレジスタからの出力シーケンスが
複数種類の初期値に対し異なることを補償している。通常モード送信のスクラン
ブル符号Cjがある初期値を使用して生成されると仮定すると、スロット送信に
使用されるスクランブル符号Cj,1、Cj,2は、わずかに値を変更したシフトレジ
スタを搭載することによって生成できる。例えば、通常モード送信のスクランブ
ル符号Cjに対する2ビットの初期値が”00”である場合、関連するスロット
化モードのスクランブル符号Cj,1、Cj,2は、スクランブル符号生成シフトレジ
スタでこの2ビットをそれぞれ”01”及び”00”に変更することによって生
成できる。選択的には、スロット化送信に使用されるスクランブル符号を生成す
るためにわずかに値を変更したシフトレジスタを搭載することで、同一のスクラ
ンブル符号を通常送信用として使用できるが、符号位相は異なるものとなる。
信用のスクランブル符号(例えば、Cj、Cj,1、Cj,2)を生成するために使用
できるシフトレジスタ構成例の図である。図4に示されるスクランブル符号生成
シフトレジスタ構成200の例を参照すると、1つ以上のシフトレジスタ成分2
02、204はゲート206、208及び210とXOR接続され、通常モード
あるいはスロット化モード送信に使用するスクランブル符号を生成する。例えば
、スクランブル符号は、初期値をシフトレジスタ成分(202、204)に入力
し、そのシフトレジスタを計時することによって生成できる。例として、n15,
...n2n1n0は任意のバイナリ値を示すとする。この値は典型的には通常送
信に素養されるスクランブル符号番号(例えば、j)に関連づけることができる
。通常送信モードに対するスクランブル符号Cjを生成するために、1つのシフ
トレジスタ(例えば、202)にx17x16x15...x2x1x0=00n15..
.n2n1n0を入力し、もう一方のシフトレジスタ(例えば、204)にy17y1 6 y15...y2y1y0=111...111(すべて1)を入力する。スロット
化モード送信用のスクランブル符号Cj,1を生成するために、1つのシフトレジ
スタ(例えば、202)にx17x16x15...x2x1x0=01n15...n2n 1 n0を入力し、もう一方のシフトレジスタ(例えば、204)にy17y16y15.
..y2y1y0=111...111(すべて1)を入力する。スロットモード
送信用のスクランブル符号Cj,2を生成するために、1つのシフトレジスタ(例
えば、202)にx17x16x15...x2x1x0=11n15...n2n1n0を入
力し、もう一方のシフトレジスタ(例えば、204)にy17y16y15...y2
y1y0=111...111(すべて1)を入力する。
成する代わりに、例えば、チャネル化符号とスクランブル符号と他の符号(例え
ば、ベントシーケンス)のような符号の組み合わせからなる符号をスロット化送
信用に使用することができる。また、本発明は、ダウンリンク送信に対してのみ
意図されるものではなく、スロット化モード用のスクランブル符号を生成する上
述の概念と同一の概念をアップリンクにも同様に適用することができる。
詳細説明で図示されかつ説明されるが、本発明が開示された実施形態で限定され
るものではなく、請求項によって定義されかつ説明される本発明の精神から逸脱
しない範囲で数々の再構成、変形及び代替が可能であることが理解されるであろ
う。
号ツリーの図である。
である。
ために使用できる方法を示すフロー図である。
するために使用できるシフトレジスタ構成の一例の図である。
Claims (24)
- 【請求項1】 スペクトル拡散セルラー通信システムにおけるスクランブル
符号の割当方法であって、 通常送信モード用の第1スクランブル符号及び第1チャネル化符号を生成する
工程と、 スロット化送信モード用の第2スクランブル符号及び第2チャネル化符号を生
成する工程と を備えることを特徴とする割当方法。 - 【請求項2】 前記第1スクランブル符号は符号Cjとして表され、前記第
2スクランブル符号は符号Cj,1あるいは符号Cj,2の少なくとも一方として表さ
れる ことを特徴とする請求項1に記載の割当方法。 - 【請求項3】 前記第2チャネル化符号は、前記第1チャネル化符号よりも
チャネル化符号ツリーのルートに近いレベルの1つにある ことを特徴とする請求項1に記載の割当方法。 - 【請求項4】 前記第1スクランブル符号、前記第1チャネル化符号、前記
第2スクランブル符号、前記第2チャネル化符号は、スクランブル及びチャネル
化に対し、物理チャネルで生成される ことを特徴とする請求項1に記載の割当方法。 - 【請求項5】 前記スペクトル拡散セルラー通信システムは、CDMAシス
テムである ことを特徴とする請求項1に記載の割当方法。 - 【請求項6】 前記符号Cj,1及び符号Cj,2のそれぞれは、スクランブル符
号生成シフトレジスタあるいは複数のスクランブル符号生成シフトレジスタの少
なくとも一方において前記通常送信モードで使用される初期値を変更することに
よって生成される ことを特徴とする請求項2に記載の割当方法。 - 【請求項7】 前記符号Cj,1及び符号Cj,2のそれぞれは、前記第1スクラ
ンブル符号とは異なる符号位相で生成される ことを特徴とする請求項2に記載の割当方法。 - 【請求項8】 前記スロット化送信モードは、周波数間ハンドオーバ測定に
対して使用される ことを特徴とする請求項1に記載の割当方法。 - 【請求項9】 前記第2チャネル化符号は、前記第1チャネル化符号及び変
更符号からなる ことを特徴とする請求項1に記載の割当方法。 - 【請求項10】 前記第2スクランブル符号は、前記第1スクランブル符号
及び変更符号からなる ことを特徴とする請求項1に記載の割当方法。 - 【請求項11】 前記変更符号は、ベントシーケンスからなる ことを特徴とする請求項9あるいは請求項10に記載の割当方法。
- 【請求項12】 前記第1チャネル化符号がチャネル化符号ツリーの下位枝
に位置している場合、スロット化モード送信中のスクランブルに対して符号Cj, 1 を選択する工程と、 前記第1チャネル化符号が前記チャネル化符号ツリーの上位枝に位置している
場合、前記スロット化モード送信中のスクランブルに対して符号Cj,2を選択す
る工程と を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の割当方法。 - 【請求項13】 スペクトル拡散セルラー通信システムであって、 基地局を備え、該基地局は、 通常送信モード用の第1スクランブル符号及び第1チャネル化符号を生成す
る手段と、 スロット化送信モード用の第2スクランブル符号及び第2チャネル化符号を
生成する手段と を備えることを特徴とするスペクトル拡散セルラー通信システム。 - 【請求項14】 前記第1スクランブル符号は符号Cjとして表され、前記
第2スクランブル符号は符号Cj,1あるいは符号Cj,2の少なくとも一方として表
される ことを特徴とする請求項13に記載のスペクトル拡散セルラー通信システム。 - 【請求項15】 前記第2チャネル化符号は、前記第1チャネル化符号より
もチャネル化符号ツリーのルートに近いレベルの1つにある ことを特徴とする請求項13に記載のスペクトル拡散セルラー通信システム。 - 【請求項16】 前記第1スクランブル符号、前記第1チャネル化符号、前
記第2スクランブル符号、前記第2チャネル化符号は、スクランブル及びチャネ
ル化に対し、物理チャネルで生成される ことを特徴とする請求項13に記載のスペクトル拡散セルラー通信システム。 - 【請求項17】 前記スペクトル拡散セルラー通信システムは、CDMAシ
ステムである ことを特徴とする請求項13に記載のスペクトル拡散セルラー通信システム。 - 【請求項18】 前記符号Cj,1及び符号Cj,2のそれぞれは、スクランブル
符号生成シフトレジスタあるいは複数のスクランブル符号生成シフトレジスタの
少なくとも一方において前記通常送信モードで使用される初期値を変更すること
によって生成される ことを特徴とする請求項14に記載のスペクトル拡散セルラー通信システム。 - 【請求項19】 前記符号Cj,1及び符号Cj,2のそれぞれは、前記第1スク
ランブル符号とは異なる符号位相で生成される ことを特徴とする請求項14に記載のスペクトル拡散セルラー通信システム。 - 【請求項20】 前記スロット化送信モードは、周波数間ハンドオーバ測定
に対して使用される ことを特徴とする請求項13に記載のスペクトル拡散セルラー通信システム。 - 【請求項21】 前記第2チャネル化符号は、前記第1チャネル化符号及び
変更符号からなる ことを特徴とする請求項13に記載のスペクトル拡散セルラー通信システム。 - 【請求項22】 前記第2スクランブル符号は、前記第1スクランブル符号
及び変更符号からなる ことを特徴とする請求項13に記載のスペクトル拡散セルラー通信システム。 - 【請求項23】 前記変更符号は、ベントシーケンスからなる ことを特徴とする請求項21あるいは請求項22に記載のスペクトル拡散セル
ラー通信システム。 - 【請求項24】 前記第1チャネル化符号がチャネル化符号ツリーの下位枝
に位置している場合、スロット化モード送信中のスクランブルに対して符号Cj, 1 を選択する手段と、 前記第1チャネル化符号が前記チャネル化符号ツリーの上位枝に位置している
場合、前記スロット化モード送信中のスクランブルに対して符号Cj,2を選択す
る手段と を更に備えることを特徴とする請求項14に記載のスペクトル拡散セルラー通
信システム。
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