JP3325890B2 - Ｃｄｍａマイクロセルラテレフォンシステム及び分配アンテナシステム - Google Patents
Ｃｄｍａマイクロセルラテレフォンシステム及び分配アンテナシステムInfo
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- H04B7/0894—Space-time diversity using different delays between antennas
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- H04W36/16—Performing reselection for specific purposes
- H04W36/18—Performing reselection for specific purposes for allowing seamless reselection, e.g. soft reselection
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 本発明はワイヤレスPBX及びワイヤレスローカルルー
プテレフォンシステムに関する。より詳細には、本発明
はスペクトル拡散通信信号を使用して室内通信を行うた
めの改善されたマイクロセルラテレフォンシステム及び
分配アンテナシステムに関する。
プテレフォンシステムに関する。より詳細には、本発明
はスペクトル拡散通信信号を使用して室内通信を行うた
めの改善されたマイクロセルラテレフォンシステム及び
分配アンテナシステムに関する。
2.関連技術の説明 符号分割多元接続（CDMA）変調技術は、多数のシステ
ムユーザが存在する場合において通信を行うための幾つ
かの技術の１つである。他の多元接続通信システムとし
ては、時分割多元接続（TDMA）、周波数分割多元接続
（FDMA）、振幅圧伸単一側波帯（ACSSB）などのAM変調
技術がある。しかしながら、CDMAのスペクトル拡散変調
技術は多元接続通信システムを行う他の方法に比べて大
きな利点を持つ。多元接続通信システムにおいてCDMAを
使用することは米国特許4901307号（1990年２月13日発
行、名称：衛星または地球局リピータを使用するスペク
トル拡散多元接続通信システム）に開示されている。こ
の米国特許は本発明の譲り受け人に譲渡されており、本
出願明細書に引用されている。
ムユーザが存在する場合において通信を行うための幾つ
かの技術の１つである。他の多元接続通信システムとし
ては、時分割多元接続（TDMA）、周波数分割多元接続
（FDMA）、振幅圧伸単一側波帯（ACSSB）などのAM変調
技術がある。しかしながら、CDMAのスペクトル拡散変調
技術は多元接続通信システムを行う他の方法に比べて大
きな利点を持つ。多元接続通信システムにおいてCDMAを
使用することは米国特許4901307号（1990年２月13日発
行、名称：衛星または地球局リピータを使用するスペク
トル拡散多元接続通信システム）に開示されている。こ
の米国特許は本発明の譲り受け人に譲渡されており、本
出願明細書に引用されている。
上記の米国特許は、多数の移動テレフォンシステムの
ユーザが各々トランシーバを有し、符号分割多元接続
（CDMA）スペクトル拡散通信信号を使用して、衛星リピ
ータまたは地球基地（セル位置ステーション、セル位置
又は単にセルとも呼ばれる）を介して通信を行う多元接
続技術を開示している。CDMA通信においては、周波数ス
ペクトルを多数回使用することによってシステムユーザ
の容量の増大を可能にしている。CDMAを使用した場合、
他の多元接続技術を使用する場合よりもはるかに大きな
スペクトル効率を上げることができる。
ユーザが各々トランシーバを有し、符号分割多元接続
（CDMA）スペクトル拡散通信信号を使用して、衛星リピ
ータまたは地球基地（セル位置ステーション、セル位置
又は単にセルとも呼ばれる）を介して通信を行う多元接
続技術を開示している。CDMA通信においては、周波数ス
ペクトルを多数回使用することによってシステムユーザ
の容量の増大を可能にしている。CDMAを使用した場合、
他の多元接続技術を使用する場合よりもはるかに大きな
スペクトル効率を上げることができる。
地球チャネルはレーリフェージングに代表される信号
フェージングの影響を受ける。地球チャネル信号のレー
リーフェージング特性は信号が物理的環境の多くの異な
る特徴から反射されることによって発生する。その結
果、信号が異なる方向から異なる伝送遅延で移動ユニッ
トレシーバに到達する。セルラ移動テレフォンシステム
を含む移動無線通信に概して使用されるUHF周波数帯に
おいては、異なる進路を進行する信号の位相が大きく異
なる。その結果、各信号を加算したときに原信号とは全
く異なるものとなり、大きなフェージングが発生する。
フェージングの影響を受ける。地球チャネル信号のレー
リーフェージング特性は信号が物理的環境の多くの異な
る特徴から反射されることによって発生する。その結
果、信号が異なる方向から異なる伝送遅延で移動ユニッ
トレシーバに到達する。セルラ移動テレフォンシステム
を含む移動無線通信に概して使用されるUHF周波数帯に
おいては、異なる進路を進行する信号の位相が大きく異
なる。その結果、各信号を加算したときに原信号とは全
く異なるものとなり、大きなフェージングが発生する。
地球チャネルのフェージングが移動ユニットの物理的
位置と強い関数関係を有する。移動ユニットの位置の少
しの変化がすべての信号伝送路の物理的遅延を変化させ
るので、各伝送路の位相が異なるものとなる。すなわ
ち、その環境における移動ユニットの運動がきわめて急
速なフェージングとなる。例えば、850MHzのセルラ無線
周波数帯においては、このフェージングの速さは、移動
体が１時間に１マイル移動する場合、秒当たり１フェー
ドになる。ひどいフェージングは地球チャネルの信号を
破壊してしまい、通信品質が悪化する。フェージングの
問題を克服するために伝送パワーを増大することが考え
られる。しかしながら、伝送パワーを大きくすることは
ユーザの電力消費が過剰なものとなるとともに、干渉が
大きくなってシステムに悪影響を与える。
位置と強い関数関係を有する。移動ユニットの位置の少
しの変化がすべての信号伝送路の物理的遅延を変化させ
るので、各伝送路の位相が異なるものとなる。すなわ
ち、その環境における移動ユニットの運動がきわめて急
速なフェージングとなる。例えば、850MHzのセルラ無線
周波数帯においては、このフェージングの速さは、移動
体が１時間に１マイル移動する場合、秒当たり１フェー
ドになる。ひどいフェージングは地球チャネルの信号を
破壊してしまい、通信品質が悪化する。フェージングの
問題を克服するために伝送パワーを増大することが考え
られる。しかしながら、伝送パワーを大きくすることは
ユーザの電力消費が過剰なものとなるとともに、干渉が
大きくなってシステムに悪影響を与える。
米国特許4901307号に開示されたCDMA変調技術は、衛
星又は地球局リピータを使用する通信システムにおいて
使用される狭帯域変調技術に比べて多くの利点を有す
る。地球チャネルは特に多元路信号に関する通信システ
ムに対して特殊な問題を引き起こす。CDMA技術を使用し
た場合は、その利点を生かしながら、多元路の欠点、例
えばフェージングを相殺することによって地球チャネル
の特殊な問題を克服することができる。
星又は地球局リピータを使用する通信システムにおいて
使用される狭帯域変調技術に比べて多くの利点を有す
る。地球チャネルは特に多元路信号に関する通信システ
ムに対して特殊な問題を引き起こす。CDMA技術を使用し
た場合は、その利点を生かしながら、多元路の欠点、例
えばフェージングを相殺することによって地球チャネル
の特殊な問題を克服することができる。
CDMAセルラテレフォンシステムにおいては、すべての
セルの通信に対して同じ広帯域周波数チャネルが使用で
きる。処理利得を提供するCDMA波形特性も同じ周波数帯
域を占有する信号どうしを識別するのに使用される。さ
らに、高速擬似ランダムノイズ（PN）変調は多くの異な
る伝送路を分離することができ、PNチップ時間すなわち
1/帯域を越える異なる伝送路遅延を提供する。約1MHzの
PNチップレートがCDMAシステムにおいて使用される場
合、システムデータレートに対する拡散帯域の比に等し
い全スペクトル拡散処理利得が、互いに伝送路遅延が１
マイクロ秒以上異なる伝送路を識別するために使用され
る。１マイクロ秒の伝送路遅延の相違は約1000フィート
の伝送路距離に対応する。都市環境は概して１マイクロ
秒以上の伝送路遅延を提供し、地域によっては10〜20マ
イクロ秒の遅延が報告されている。
セルの通信に対して同じ広帯域周波数チャネルが使用で
きる。処理利得を提供するCDMA波形特性も同じ周波数帯
域を占有する信号どうしを識別するのに使用される。さ
らに、高速擬似ランダムノイズ（PN）変調は多くの異な
る伝送路を分離することができ、PNチップ時間すなわち
1/帯域を越える異なる伝送路遅延を提供する。約1MHzの
PNチップレートがCDMAシステムにおいて使用される場
合、システムデータレートに対する拡散帯域の比に等し
い全スペクトル拡散処理利得が、互いに伝送路遅延が１
マイクロ秒以上異なる伝送路を識別するために使用され
る。１マイクロ秒の伝送路遅延の相違は約1000フィート
の伝送路距離に対応する。都市環境は概して１マイクロ
秒以上の伝送路遅延を提供し、地域によっては10〜20マ
イクロ秒の遅延が報告されている。
従来のテレフォンシステムにおいて使用されるアナロ
グFM変調などの狭帯域変調システムにおいては、多元伝
送路の存在がひどい多元路フェージングに発展する。し
かしながら、広帯域CDMA変調の場合は、異なる伝送路が
復調処理時に識別される。この識別は多元路フェージン
グの度合いを大きく軽減する。特定のシステムに対して
はPNチップ時間以下の遅延差をもつ伝送路が時折存在す
るので、多元伝送路フェージングはCDMA識別技術を使用
しても完全に除去できない。このオーダの伝送路遅延を
もつ信号どうしを復号器において識別できないのでフェ
ージングが発生する。
グFM変調などの狭帯域変調システムにおいては、多元伝
送路の存在がひどい多元路フェージングに発展する。し
かしながら、広帯域CDMA変調の場合は、異なる伝送路が
復調処理時に識別される。この識別は多元路フェージン
グの度合いを大きく軽減する。特定のシステムに対して
はPNチップ時間以下の遅延差をもつ伝送路が時折存在す
るので、多元伝送路フェージングはCDMA識別技術を使用
しても完全に除去できない。このオーダの伝送路遅延を
もつ信号どうしを復号器において識別できないのでフェ
ージングが発生する。
したがって、CDMAセルラテレフォンシステムにおいて
は、システムがフェージングを低減させるのを可能にす
るためにダイバーシチを設けることが望ましい。ダイバ
ーシチはフェージングの悪影響を相殺するための１つの
方法である。３つの主なダイバーシチが存在する。すな
わち、時間ダイバーシチ、周波数ダイバーシチ、空間タ
イバーシチである。
は、システムがフェージングを低減させるのを可能にす
るためにダイバーシチを設けることが望ましい。ダイバ
ーシチはフェージングの悪影響を相殺するための１つの
方法である。３つの主なダイバーシチが存在する。すな
わち、時間ダイバーシチ、周波数ダイバーシチ、空間タ
イバーシチである。
時間ダイバーシチは反復、および時間インタリーブ、
および反復の１つであるエラー検出／訂正符号化を使用
することによって得られる。
および反復の１つであるエラー検出／訂正符号化を使用
することによって得られる。
広帯域のCDMAはそれ自身、信号エネルギを広い帯域に
拡散させることによって周波数ダイバーシチを提供す
る。したがって、周波数選択フェージングはCDMA信号帯
域の小さな部分のみに影響を及ぼす。
拡散させることによって周波数ダイバーシチを提供す
る。したがって、周波数選択フェージングはCDMA信号帯
域の小さな部分のみに影響を及ぼす。
空間又は伝送路ダイバーシチは２つ以上のセル位置の
移動体ユーザからの同時リンクによって多元信号伝送路
を提供することによって得られる。さらに、伝送路ダイ
バーシチは異なる伝搬遅延で到来する信号を受信し別個
に処理することによってスペクトル拡散処理し、多元伝
送路環境を利用することによって得られる。伝送路ダイ
バーシチの一例は同時係属中の米国特許出願（名称:CDM
Aセルラテレフォンシステムにおけるソフトハンドオ
フ、出願番号:07/433030、出願日:1989/11/7）と、同時
係属中の米国特許出願（名称:CDMAセルラテレフォンシ
ステムにおけるダイバーシチレシーバ、出願番号:07/43
2552、出願日:1989/11/7）とに開示されている。ここ
で、前者は1992年３月31日に米国特許5101501号とし
て、後者は1992年４月28日に米国特許5109390として許
可されている。これらの米国特許は本発明の譲り受け人
に譲渡されている。
移動体ユーザからの同時リンクによって多元信号伝送路
を提供することによって得られる。さらに、伝送路ダイ
バーシチは異なる伝搬遅延で到来する信号を受信し別個
に処理することによってスペクトル拡散処理し、多元伝
送路環境を利用することによって得られる。伝送路ダイ
バーシチの一例は同時係属中の米国特許出願（名称:CDM
Aセルラテレフォンシステムにおけるソフトハンドオ
フ、出願番号:07/433030、出願日:1989/11/7）と、同時
係属中の米国特許出願（名称:CDMAセルラテレフォンシ
ステムにおけるダイバーシチレシーバ、出願番号:07/43
2552、出願日:1989/11/7）とに開示されている。ここ
で、前者は1992年３月31日に米国特許5101501号とし
て、後者は1992年４月28日に米国特許5109390として許
可されている。これらの米国特許は本発明の譲り受け人
に譲渡されている。
フェージングの悪影響は伝送パワーを制御することに
よってCDMAシステムにおいてある程度に制御される。セ
ル位置及び移動体ユニットパワー制御に関するシステム
は、同時係属中の米国特許（名称:CDMAセル移動テレフ
ォンシステムにおける伝送パワーを制御するための方法
及び装置、出願番号:07/433031、出願日:1989/11/7、）
に開示されている。この米国特許は本発明の譲り受け人
に譲渡されている。なお、この米国出願は1991年10月８
日に米国特許5056109号として許可されている。
よってCDMAシステムにおいてある程度に制御される。セ
ル位置及び移動体ユニットパワー制御に関するシステム
は、同時係属中の米国特許（名称:CDMAセル移動テレフ
ォンシステムにおける伝送パワーを制御するための方法
及び装置、出願番号:07/433031、出願日:1989/11/7、）
に開示されている。この米国特許は本発明の譲り受け人
に譲渡されている。なお、この米国出願は1991年10月８
日に米国特許5056109号として許可されている。
米国特許4901307号に開示されたCDMA技術は移動体衛
星間通信におけるリンクの両方向に対するコヒーレント
変調及び復調の使用を開示している。すなわち、衛星移
動体間リンク及びセル移動体間リンクに対するコヒーレ
ント基準位相として、パイロット搬送波信号を使用する
ことを開示している。しかしながら、地球セルラ環境に
おいては多元フェージングの影響が大きくチャネルの位
相が乱されるので移動体セル間リンクに対してコヒーレ
ント復調技術を使用することができない。本発明はノン
コヒーレント変調及び復調技術を使用することによっ
て、移動体セル間リンクにおける多元伝送路の悪影響を
克服する手段を提供する。
星間通信におけるリンクの両方向に対するコヒーレント
変調及び復調の使用を開示している。すなわち、衛星移
動体間リンク及びセル移動体間リンクに対するコヒーレ
ント基準位相として、パイロット搬送波信号を使用する
ことを開示している。しかしながら、地球セルラ環境に
おいては多元フェージングの影響が大きくチャネルの位
相が乱されるので移動体セル間リンクに対してコヒーレ
ント復調技術を使用することができない。本発明はノン
コヒーレント変調及び復調技術を使用することによっ
て、移動体セル間リンクにおける多元伝送路の悪影響を
克服する手段を提供する。
米国特許4901307号に開示されたCDMA技術は比較的長
いPNシーケンスを使用しており、各ユーザチャネルに対
して異なるPNシーケンスが割り当てられる。異なるPNシ
ーケンス間の相互相関と、０以外のすべての時間シフト
に対するPNシーケンスの自己相関とは零平均値を有し、
これによって異なるユーザ信号が受信時に識別される。
いPNシーケンスを使用しており、各ユーザチャネルに対
して異なるPNシーケンスが割り当てられる。異なるPNシ
ーケンス間の相互相関と、０以外のすべての時間シフト
に対するPNシーケンスの自己相関とは零平均値を有し、
これによって異なるユーザ信号が受信時に識別される。
しかしながら、このようなPN信号は直交していない。
相互相関は平均して零になるが、情報ビット時間等の短
時間において相互相関は二項分布となる。この場合、信
号はあたかも同じパワースペクトル密度での広帯域ガウ
シアンノイズであるかのごとく互いに干渉する。すなわ
ち、他のユーザ信号又は相互干渉ノイズが獲得可能な容
量を結果的に制限する。
相互相関は平均して零になるが、情報ビット時間等の短
時間において相互相関は二項分布となる。この場合、信
号はあたかも同じパワースペクトル密度での広帯域ガウ
シアンノイズであるかのごとく互いに干渉する。すなわ
ち、他のユーザ信号又は相互干渉ノイズが獲得可能な容
量を結果的に制限する。
多元伝送路の存在は広帯域PN CDMAシステムに対して
伝送路ダイバーシチを提供する。１マイクロ秒以上異な
る伝送路遅延をもつ２つ以上の伝送路がある場合は、２
つ以上の受信機がこれらの信号を別個に受信すべく使用
される。これらの信号は概して独立した多元伝送路フェ
ージングとなる、すなわち、共にフェージングを起こさ
ないので、２つのレシーバの出力はダイバーシチ合成が
可能である。したがって、パフォーマンス上の損失は両
方のレシーバが同時にフェージングを起こした場合のみ
に発生する。すなわち、本発明の一面は、ダイバーシチ
組み合わせ装置と組み合わせられた２つ以上のPN受信機
を提供することにある。多元伝送路信号の存在を利用す
るためにかつフェージングを克服するために、伝送路タ
イバーシチ組み合わせ動作を実行可能にする波形を使用
することが必要である。
伝送路ダイバーシチを提供する。１マイクロ秒以上異な
る伝送路遅延をもつ２つ以上の伝送路がある場合は、２
つ以上の受信機がこれらの信号を別個に受信すべく使用
される。これらの信号は概して独立した多元伝送路フェ
ージングとなる、すなわち、共にフェージングを起こさ
ないので、２つのレシーバの出力はダイバーシチ合成が
可能である。したがって、パフォーマンス上の損失は両
方のレシーバが同時にフェージングを起こした場合のみ
に発生する。すなわち、本発明の一面は、ダイバーシチ
組み合わせ装置と組み合わせられた２つ以上のPN受信機
を提供することにある。多元伝送路信号の存在を利用す
るためにかつフェージングを克服するために、伝送路タ
イバーシチ組み合わせ動作を実行可能にする波形を使用
することが必要である。
相互干渉を減少するようにユーザ間に直交性を提供す
るPNシーケンスを構成するための方法及びシステムは同
時係属中の米国特許出願（名称:CDMAセルラ移動テレフ
ォンシステムにおける信号波形を生成するシステム及び
方法、出願番号:07/543496、、出願日:1990/6月25日）
に開示されている。この米国出願も本発明の譲り受け人
に譲渡されている。なお、この米国出願は1992年４月７
日に米国特許5103459号として許可されている。相互干
渉を減少させるためにこれらの技術を使用することは大
きなシステムユーザ容量とより良いリンクパフォーマン
スを提供する。直交PN符号においては、相互相関は所定
の時間にわたって０となり、符号時間フレームが互いに
時間整合されている点を除いて、直交符号間に干渉がな
い。
るPNシーケンスを構成するための方法及びシステムは同
時係属中の米国特許出願（名称:CDMAセルラ移動テレフ
ォンシステムにおける信号波形を生成するシステム及び
方法、出願番号:07/543496、、出願日:1990/6月25日）
に開示されている。この米国出願も本発明の譲り受け人
に譲渡されている。なお、この米国出願は1992年４月７
日に米国特許5103459号として許可されている。相互干
渉を減少させるためにこれらの技術を使用することは大
きなシステムユーザ容量とより良いリンクパフォーマン
スを提供する。直交PN符号においては、相互相関は所定
の時間にわたって０となり、符号時間フレームが互いに
時間整合されている点を除いて、直交符号間に干渉がな
い。
米国出願07/543496号に開示されたCDMAセルラ移動体
システムにおいて、信号は直接スペクトル拡散通信信号
を使用して、セル位置及び移動ユニット間で通信され
る。セル移動体間リンクにおいては、パイロット、同
期、ページング及び音声チャネルが規定される。セル移
動体間リンクチャネルで通信される情報は概して符号
化、インタリーブされ、各BPSKシンボルの直交包囲によ
って２相位相変調され、包囲されたシンボルが４相位相
変調拡散される。移動体セル間リンクにおいては、接続
と音声チャネルが規定される。移動体セル間リンクチャ
ネルで通信される情報は概して符号化され、インタリー
ブされ、直交信号化されるとともに、QPSK拡散される。
直交PNシーケンスを使用することは実際上相互干渉を減
少させ、フェージングを克服すべく伝送路タイバーシチ
を支持することの他に、ユーザ容量を拡大することがで
きる。
システムにおいて、信号は直接スペクトル拡散通信信号
を使用して、セル位置及び移動ユニット間で通信され
る。セル移動体間リンクにおいては、パイロット、同
期、ページング及び音声チャネルが規定される。セル移
動体間リンクチャネルで通信される情報は概して符号
化、インタリーブされ、各BPSKシンボルの直交包囲によ
って２相位相変調され、包囲されたシンボルが４相位相
変調拡散される。移動体セル間リンクにおいては、接続
と音声チャネルが規定される。移動体セル間リンクチャ
ネルで通信される情報は概して符号化され、インタリー
ブされ、直交信号化されるとともに、QPSK拡散される。
直交PNシーケンスを使用することは実際上相互干渉を減
少させ、フェージングを克服すべく伝送路タイバーシチ
を支持することの他に、ユーザ容量を拡大することがで
きる。
上記した特許及び特許出願は新規な多元接続技術を開
示しており、多数の移動テレフォンシステムユーザが、
多数回にわたってスペクトルを再度使用することを可能
にする符号分割多元接続スペクトル拡散変調を使用し
て、衛星リピータ又は地球基地を介して通信する。この
ようなシステム設計は従来の多元接続技術を使用するよ
りもはるかに大きなスペクトル効率を有している。
示しており、多数の移動テレフォンシステムユーザが、
多数回にわたってスペクトルを再度使用することを可能
にする符号分割多元接続スペクトル拡散変調を使用し
て、衛星リピータ又は地球基地を介して通信する。この
ようなシステム設計は従来の多元接続技術を使用するよ
りもはるかに大きなスペクトル効率を有している。
セルラテレフォンシステムは、大きな地域については
全体の地域を包囲すべく設けられた多数のセル位置を設
置した移動テレフォンサービスを提供する。サービスに
対する要求が包囲できる１組のセル位置によって提供で
きる容量を越える場合は、セルはより小さいセルに分割
される。このプロセスにある主要都市がほぼ200セル位
置を有するようになるまで実行される。
全体の地域を包囲すべく設けられた多数のセル位置を設
置した移動テレフォンサービスを提供する。サービスに
対する要求が包囲できる１組のセル位置によって提供で
きる容量を越える場合は、セルはより小さいセルに分割
される。このプロセスにある主要都市がほぼ200セル位
置を有するようになるまで実行される。
米国特許4901307号は、多元指向アンテナ、スピーチ
アクティビテイ、システムの全セルにおける全周波数帯
域の再使用などのシステム特性及び機能を利用すること
による限界分離利得を提供することによって非常に大き
な容量を達成するためにCDMAを使用する。その結果、FD
MAやTDMAなどの多元接続技術よりもはるかに大きなシス
テム容量が得られる。
アクティビテイ、システムの全セルにおける全周波数帯
域の再使用などのシステム特性及び機能を利用すること
による限界分離利得を提供することによって非常に大き
な容量を達成するためにCDMAを使用する。その結果、FD
MAやTDMAなどの多元接続技術よりもはるかに大きなシス
テム容量が得られる。
セルラテレフォンに関するさらなる発展において、非
常に制限された地域を包囲するために、マイクロセルと
呼ばれる多数の非常に小さいセルを提供することが望ま
しい。通常の場合、そのような地域はオフィスビルの単
一フロアに制限されており、移動テレフォンサービスは
移動セルラテレフォンシステムと両立する又は両立しな
いコードレステレフォンシステムとして見なされる。こ
のようなサービスを提供することに対する正当性はビジ
ネスオフィスにおいて構内交換電話（PBX）を使用する
ことに対する正当性と同様である。このようなシステム
はビジネス内の電話間の多数の呼び出しに対して低コス
トの電話サービスを提供するとともに、内部電話番号に
対して簡略化されたダイヤル操作を提供する。２、３の
電話線が公衆電話システムに対してPBXシステムを接続
すべく設けられ、PBXシステム内の電話及び各所に設け
られた電話間での呼び出し及び受信を可能にする。マイ
クロセルシステムにおいては、同一レベルのサービスを
提供するとともに、PBXのサービスエリア内におけるコ
ードレス操作を付加することが望ましい。
常に制限された地域を包囲するために、マイクロセルと
呼ばれる多数の非常に小さいセルを提供することが望ま
しい。通常の場合、そのような地域はオフィスビルの単
一フロアに制限されており、移動テレフォンサービスは
移動セルラテレフォンシステムと両立する又は両立しな
いコードレステレフォンシステムとして見なされる。こ
のようなサービスを提供することに対する正当性はビジ
ネスオフィスにおいて構内交換電話（PBX）を使用する
ことに対する正当性と同様である。このようなシステム
はビジネス内の電話間の多数の呼び出しに対して低コス
トの電話サービスを提供するとともに、内部電話番号に
対して簡略化されたダイヤル操作を提供する。２、３の
電話線が公衆電話システムに対してPBXシステムを接続
すべく設けられ、PBXシステム内の電話及び各所に設け
られた電話間での呼び出し及び受信を可能にする。マイ
クロセルシステムにおいては、同一レベルのサービスを
提供するとともに、PBXのサービスエリア内におけるコ
ードレス操作を付加することが望ましい。
ワイヤレスPBX又はワイヤレスローカルループテレフ
ォンシステムなどに応用する場合は、伝送路遅延はセル
ラ移動体システムよりもはるかに短時間である。PBXシ
ステムが使用されるビルや他の屋内環境においては、CD
MA信号間での識別を可能にするダイバーシチを提供する
ことが必要である。
ォンシステムなどに応用する場合は、伝送路遅延はセル
ラ移動体システムよりもはるかに短時間である。PBXシ
ステムが使用されるビルや他の屋内環境においては、CD
MA信号間での識別を可能にするダイバーシチを提供する
ことが必要である。
開示された発明によって解決すべき主な問題は大きな
容量、簡略化された設置、よいカバレッジ、すぐれたパ
フォーマンスを提供する単一のアンテナシステムを提供
することにある。他の問題は移動体セルラシステムと両
立性を保持し、移動体システムから許容できる容量を取
り去りながら、上記の制限されたカバレッジを達成する
ことにある。これは、CDMAの容量特性と、放射線を非常
に制限されかつ制御された地域に制限する新しい分配ア
ンテナ設計とを組み合わせることによって達成される。
容量、簡略化された設置、よいカバレッジ、すぐれたパ
フォーマンスを提供する単一のアンテナシステムを提供
することにある。他の問題は移動体セルラシステムと両
立性を保持し、移動体システムから許容できる容量を取
り去りながら、上記の制限されたカバレッジを達成する
ことにある。これは、CDMAの容量特性と、放射線を非常
に制限されかつ制御された地域に制限する新しい分配ア
ンテナ設計とを組み合わせることによって達成される。
PBX環境におけるスペクトル拡散通信技術特にCDMA技
術の実行は他の通信システム技術におけるシステムの信
頼性と容量とを大きく増大させる特徴を提供する。前記
したCDMA技術はフェージングや干渉などの問題を克服で
きる。したがって、CDMA技術はより大きな周波数の再使
用をさらに促進させ、実質的にシステムユーザの数を増
大させる。
術の実行は他の通信システム技術におけるシステムの信
頼性と容量とを大きく増大させる特徴を提供する。前記
したCDMA技術はフェージングや干渉などの問題を克服で
きる。したがって、CDMA技術はより大きな周波数の再使
用をさらに促進させ、実質的にシステムユーザの数を増
大させる。
本発明の要約 本発明のワイヤレスPBX及びワイヤレスローカルルー
プの中心となる点はCDMA分配アンテナである。この場
合、１組の簡単なアンテナが信号の識別処理に要する時
間遅延のみでコモン信号によって給電される。セル送信
機の送信出力は同軸ケーブルを介して一連の放射器へと
送電される。放射器はパワースプリッタを使用してケー
ブルへ結合される。必要に応じて増幅された信号はアン
テナへと給電される。このアンテナの顕著な特徴は
（１）非常に簡単かつ安価であり、（２）隣接アンテナ
が給電構造内に挿入された時間遅延を有し、２つのアン
テナから受信する信号はPN一時的処理によって識別で
き、（３）多元伝送路に対する直接拡散CDMAの識別能力
を利用し、（４）識別基準を満たす多元伝送路を意図的
に作り出すことにある。
プの中心となる点はCDMA分配アンテナである。この場
合、１組の簡単なアンテナが信号の識別処理に要する時
間遅延のみでコモン信号によって給電される。セル送信
機の送信出力は同軸ケーブルを介して一連の放射器へと
送電される。放射器はパワースプリッタを使用してケー
ブルへ結合される。必要に応じて増幅された信号はアン
テナへと給電される。このアンテナの顕著な特徴は
（１）非常に簡単かつ安価であり、（２）隣接アンテナ
が給電構造内に挿入された時間遅延を有し、２つのアン
テナから受信する信号はPN一時的処理によって識別で
き、（３）多元伝送路に対する直接拡散CDMAの識別能力
を利用し、（４）識別基準を満たす多元伝送路を意図的
に作り出すことにある。
分配アンテナ処理においては、各アンテナはケーブル
TVシステムのような配線ケーブルに接続される。広帯域
利得はアンテナ又はケーブルタップにおいて必要に応じ
て提供される。ケーブルシステムは概して２つのケーブ
ルからなり、１つは信号送信に使用され、他は信号受信
に使用される。多くの場合、必要な遅延は配線ケーブル
によって自然に提供されるので、付加的な遅延素子を必
要としない。付加的な遅延が必要な場合は同軸ケーブル
の長さを巻くことによって簡単に行うことができる。
TVシステムのような配線ケーブルに接続される。広帯域
利得はアンテナ又はケーブルタップにおいて必要に応じ
て提供される。ケーブルシステムは概して２つのケーブ
ルからなり、１つは信号送信に使用され、他は信号受信
に使用される。多くの場合、必要な遅延は配線ケーブル
によって自然に提供されるので、付加的な遅延素子を必
要としない。付加的な遅延が必要な場合は同軸ケーブル
の長さを巻くことによって簡単に行うことができる。
この構成の大変重要な特徴は信号処理を特別に必要と
しないことである。特に、フィルタリング、混合変換、
又は他の複雑な信号処理が不要である。増幅のみを必要
とし、この増幅は単一増幅器によってケーブル内のすべ
ての信号に対して大量に提供される。
しないことである。特に、フィルタリング、混合変換、
又は他の複雑な信号処理が不要である。増幅のみを必要
とし、この増幅は単一増幅器によってケーブル内のすべ
ての信号に対して大量に提供される。
他の利点はセル位置の特別なエンジニアリングが設置
に当たって必要でない点にある。
に当たって必要でない点にある。
通常、アンテナ配置は、サービスを必要とする各セル
位置が少なくとも１つのアンテナによって包囲されなけ
ればならないという要求とともに物理的拘束によっての
み決定される。重複に関する考慮も不要である。実際、
重複地域におけるすべての端末に対してダイバーシチ操
作を提供するという点で重複カバレッジが望ましい。し
かしながら、重複は要求されない。
位置が少なくとも１つのアンテナによって包囲されなけ
ればならないという要求とともに物理的拘束によっての
み決定される。重複に関する考慮も不要である。実際、
重複地域におけるすべての端末に対してダイバーシチ操
作を提供するという点で重複カバレッジが望ましい。し
かしながら、重複は要求されない。
分配されたアンテナの利点は、ワイヤレスPBX、ワイ
ヤレスローカルループ又はワイヤレス家庭用延長電話を
支持するのに要するセル設備の固有の簡単さを考慮した
場合に明白になる。
ヤレスローカルループ又はワイヤレス家庭用延長電話を
支持するのに要するセル設備の固有の簡単さを考慮した
場合に明白になる。
ホテル又はオフィスビルにおけるワイヤレスPBXの初
期設置においては、40までの同時呼び出しを処理できる
システムで十分である。この能力のシステムの場合は、
単側波帯（1.25MHzの帯域）の受信機／送信機のみが必
要である。単一受信機／送信機はその後アンテナシステ
ムドライブケーブル内に結合される。前記したように、
これはアンテナ素子を単一に並列配置するだけでよい。
他の可能なアンテナ設置方法は、受信機／送信機ととも
に必要な遅延素子を配置して、受信機／送信機によって
２つ以上のケーブルを並列に駆動することである。単一
システムの能力に対する要求が40同時呼び出しを越える
場合、システムは２つの異なる寸法で拡大される。
期設置においては、40までの同時呼び出しを処理できる
システムで十分である。この能力のシステムの場合は、
単側波帯（1.25MHzの帯域）の受信機／送信機のみが必
要である。単一受信機／送信機はその後アンテナシステ
ムドライブケーブル内に結合される。前記したように、
これはアンテナ素子を単一に並列配置するだけでよい。
他の可能なアンテナ設置方法は、受信機／送信機ととも
に必要な遅延素子を配置して、受信機／送信機によって
２つ以上のケーブルを並列に駆動することである。単一
システムの能力に対する要求が40同時呼び出しを越える
場合、システムは２つの異なる寸法で拡大される。
第１の一番簡単な方法は付加的な広帯域周波数チャネ
ルを使用することである。セルラテレフォンへの応用に
おいては、各搬送波に対する各方向に対して利用可能な
12.5MHzの全帯域が10までの異なる1.25MHz帯域チャネル
へ分割される。例えば、アンテナシステムを変更しない
で容量を80呼び出しで乗算するためには、必要なデジタ
ルチャネルユニット／ボコーダ装置と、第２の受信機／
送信機ユニットが付加される。もし、10チャネルの全部
のスペクトルがCDMAに対して必要でない場合は、残りの
スペクトルは標準30kHz伝送を使用してアナログFM（又
は偶数のデジタルTDMA）によって使用される。
ルを使用することである。セルラテレフォンへの応用に
おいては、各搬送波に対する各方向に対して利用可能な
12.5MHzの全帯域が10までの異なる1.25MHz帯域チャネル
へ分割される。例えば、アンテナシステムを変更しない
で容量を80呼び出しで乗算するためには、必要なデジタ
ルチャネルユニット／ボコーダ装置と、第２の受信機／
送信機ユニットが付加される。もし、10チャネルの全部
のスペクトルがCDMAに対して必要でない場合は、残りの
スペクトルは標準30kHz伝送を使用してアナログFM（又
は偶数のデジタルTDMA）によって使用される。
付加的な周波数スペクトルを使用しないで容量を増加
する場合は、アンテナサブシステムは“複数の擬似セク
タ”に再分割される。この構成においては、アンテナド
ライブケーブルは２つ以上のポートを提供すべく分割さ
れる。通常、擬似セクタの各々のアンテナは互いに比較
的離して設置される。その後、擬似セクタの各々には自
身の送信機／受信機が提供される。受信機／送信機のデ
ジタルサンプルバス出力はすべてのチャネルユニットに
給電される。
する場合は、アンテナサブシステムは“複数の擬似セク
タ”に再分割される。この構成においては、アンテナド
ライブケーブルは２つ以上のポートを提供すべく分割さ
れる。通常、擬似セクタの各々のアンテナは互いに比較
的離して設置される。その後、擬似セクタの各々には自
身の送信機／受信機が提供される。受信機／送信機のデ
ジタルサンプルバス出力はすべてのチャネルユニットに
給電される。
チャネルユニットはセルラサービス用として設計され
たとき、３までのセクタバス接続が可能である。セルラ
サービスにおいては、この場合、１つのセルの３つの隣
接セクタをチャネルユニットに結合することができる。
チャネルユニットはそのシンボルレベルにおける３つ全
部のセクタからの信号を組み合わせたタイバーシチを提
供するので、非常に高いレベルの組み合わせとなる。ワ
イヤレスPBXの場合は隣接サービスエリア用の３つのア
ンテナ列はこれら３つのバスに接続される。これによっ
て、３つのアンテナ列のどのアンテナ間にもスイッチ干
渉を起こすことなく“ソフトハンドオフ”を達成でき
る。これはスイッチからハンドオフ処理を“隠して”一
般のPBXとすることができる利点がある。。
たとき、３までのセクタバス接続が可能である。セルラ
サービスにおいては、この場合、１つのセルの３つの隣
接セクタをチャネルユニットに結合することができる。
チャネルユニットはそのシンボルレベルにおける３つ全
部のセクタからの信号を組み合わせたタイバーシチを提
供するので、非常に高いレベルの組み合わせとなる。ワ
イヤレスPBXの場合は隣接サービスエリア用の３つのア
ンテナ列はこれら３つのバスに接続される。これによっ
て、３つのアンテナ列のどのアンテナ間にもスイッチ干
渉を起こすことなく“ソフトハンドオフ”を達成でき
る。これはスイッチからハンドオフ処理を“隠して”一
般のPBXとすることができる利点がある。。
上記の構成を大きなサイズに構成することも可能であ
る。３つの“擬似セクタ”において10の広帯域チャネル
が使用されている場合は、約1200の呼び出しが処理され
る。これは、大きなサイズの中央局の容量に匹敵する15
000の呼び出しのオーダを処理することになる。この容
量を越えることも可能であるが、セルラシステムの特性
や必要事項を備えたスイッチングアーキテクチャが必要
となる。ワイヤレスPBXへの応用に関して、上記したCDM
Aシステムは実質的に変更なしでワイヤレスループの問
題にも適用できる。ワイヤレスローカルループへ適用す
る場合は、必要な設備を安くかつ容易に設置できるよう
に改善されたサービスを（概して）密集した地域に提供
することが望ましい。ワイヤレスローカルループ装置は
その地域を管轄する中央局スイッチと同じ場所に設置す
ることができる。
る。３つの“擬似セクタ”において10の広帯域チャネル
が使用されている場合は、約1200の呼び出しが処理され
る。これは、大きなサイズの中央局の容量に匹敵する15
000の呼び出しのオーダを処理することになる。この容
量を越えることも可能であるが、セルラシステムの特性
や必要事項を備えたスイッチングアーキテクチャが必要
となる。ワイヤレスPBXへの応用に関して、上記したCDM
Aシステムは実質的に変更なしでワイヤレスループの問
題にも適用できる。ワイヤレスローカルループへ適用す
る場合は、必要な設備を安くかつ容易に設置できるよう
に改善されたサービスを（概して）密集した地域に提供
することが望ましい。ワイヤレスローカルループ装置は
その地域を管轄する中央局スイッチと同じ場所に設置す
ることができる。
ボコーダ、チャネルユニット、送信機／受信機はすべ
てスイッチと同じ設置場所に共に配置される。送信機／
受信機は上記したようにして分配されたアンテナシステ
ムに結合される。このシステムにおいては、市内及び市
外に向かう信号に対するRF信号は一対のケーブルを介し
て通過する。放射素子を駆動するためにケーブルには周
期的に支線が設けられる。ケーブルタップは信号レベル
を維持するための増幅を必要とするか又は必要としない
であろう。
てスイッチと同じ設置場所に共に配置される。送信機／
受信機は上記したようにして分配されたアンテナシステ
ムに結合される。このシステムにおいては、市内及び市
外に向かう信号に対するRF信号は一対のケーブルを介し
て通過する。放射素子を駆動するためにケーブルには周
期的に支線が設けられる。ケーブルタップは信号レベル
を維持するための増幅を必要とするか又は必要としない
であろう。
ワイヤレスローカルループと接続される家庭用電話ユ
ニットは主電力とともに使用できるように変更された低
コストのCDMA移動電話と簡単な固定アンテナとからな
る。電話の送受話器はこのRFユニット内に差し込まれ
る。ユーザ装置が簡単な構成かどうかはユーザがそれを
設置することと完全に一致する。使用者は家庭に持ち帰
って箱を開け装置を差し込んで容易に電話をすることが
できる。
ニットは主電力とともに使用できるように変更された低
コストのCDMA移動電話と簡単な固定アンテナとからな
る。電話の送受話器はこのRFユニット内に差し込まれ
る。ユーザ装置が簡単な構成かどうかはユーザがそれを
設置することと完全に一致する。使用者は家庭に持ち帰
って箱を開け装置を差し込んで容易に電話をすることが
できる。
このシステムの構成はシステムが市場に到達したとき
に単純な発展を可能にする。サービスは設置位置に単一
の全方向アンテナを配置することから始まる。このアン
テナは地域を包囲するために高いタワーに取り付けられ
る。初期サービスの第１の目的はサービス地域全体を包
囲することであり、これによってサービスを望むすべて
のお客が申し込むことができる。
に単純な発展を可能にする。サービスは設置位置に単一
の全方向アンテナを配置することから始まる。このアン
テナは地域を包囲するために高いタワーに取り付けられ
る。初期サービスの第１の目的はサービス地域全体を包
囲することであり、これによってサービスを望むすべて
のお客が申し込むことができる。
次に、さらなる容量が必要となった場合は扇形のアン
テナが用いられる。要求がさらに大きくなった場合は最
も密集した区域には分配アンテナが使用される。分配ア
ンテナは隣接セルからの干渉が減少するとともに、サブ
スクライバユニットが低電力で動作し隣接セルからの干
渉が小さくなるので大きな容量をもつことができる。
テナが用いられる。要求がさらに大きくなった場合は最
も密集した区域には分配アンテナが使用される。分配ア
ンテナは隣接セルからの干渉が減少するとともに、サブ
スクライバユニットが低電力で動作し隣接セルからの干
渉が小さくなるので大きな容量をもつことができる。
ユーザは中央局のサービス地域から他の地域に移動す
る場合、ハンドオフのための中央局間の接続を適当に行
うことによって、移動サービスも可能となる。このハン
ドオフは中央局スイッチ間の適当なソフトウエアとハー
ドウエアを使用してCDMAセルラシステムによって提供す
る方法で柔軟に行われる。
る場合、ハンドオフのための中央局間の接続を適当に行
うことによって、移動サービスも可能となる。このハン
ドオフは中央局スイッチ間の適当なソフトウエアとハー
ドウエアを使用してCDMAセルラシステムによって提供す
る方法で柔軟に行われる。
図面の簡単な説明 本発明の特徴、目的及び利点は図面を参照した以下の
詳細な説明によってより明らかになる。
詳細な説明によってより明らかになる。
図１はCDMAワイヤレスPBXテレフォンシステムの一例
の概略図であり、 図２は図１の分配アンテナシステムのアンテナパター
ンの一例であり、 図３は図１のシステムと共に使用される分配アンテナ
システムの他の例であり、 図４はCDMAワイヤレスPBXテレフォンシステムに適用
した場合のマイクロセル装置のブロック図であり、 図５はCDMAワイヤレスPBXテレフォンシステムにおけ
るCDMA通信用に構成された移動ユニット電話のブロック
図である。
の概略図であり、 図２は図１の分配アンテナシステムのアンテナパター
ンの一例であり、 図３は図１のシステムと共に使用される分配アンテナ
システムの他の例であり、 図４はCDMAワイヤレスPBXテレフォンシステムに適用
した場合のマイクロセル装置のブロック図であり、 図５はCDMAワイヤレスPBXテレフォンシステムにおけ
るCDMA通信用に構成された移動ユニット電話のブロック
図である。
望ましい実施例の詳細な説明 CDMAワイヤレステレフォンシステムにおいて、マイク
ロセルはコントローラと、チャネルユニット又はモデム
と呼ばれる複数のスペクトル拡散変調器／復調器ユニッ
トと、送信機と、分配アンテナシステムとを有する。各
チャネルユニットはデジタルスペクトル拡散伝送変調器
と、デジタルスペクトル拡散データ受信機とサーチャ受
信機とからなる。マイクロセルの各モデムには、割り当
てされた移動体ユニットと通信するために１つの移動体
ユニットが割り当てられる。マイクロセルラシステムに
関して使用される術語“移動体ユニット”又はサブスク
ライバ端末は概して、ハンドヘルドのパーソナル通信装
置かポータブルなCDMAテレフォンか又は特定の場所に固
定されたCDMAテレフォンとして構成されたCDMAテレフォ
ンセットである。CDMAワイヤレスPBX又はローカルルー
プテレフォンシステムにおいて、マイクロセルは“パイ
ロット搬送波”を送信する。パイロット信号は初期シス
テム同期を得、マイクロセルによって送信された信号の
ロバスト時間、周波数及び位相トラッキングを提供する
ために移動体ユニットによって使用される。各マイクロ
セルはまた、マイクロセル識別、システムタイミング、
移動体ページング情報及び他の制御信号などのスペクト
ル拡散変調情報をも伝送する。
ロセルはコントローラと、チャネルユニット又はモデム
と呼ばれる複数のスペクトル拡散変調器／復調器ユニッ
トと、送信機と、分配アンテナシステムとを有する。各
チャネルユニットはデジタルスペクトル拡散伝送変調器
と、デジタルスペクトル拡散データ受信機とサーチャ受
信機とからなる。マイクロセルの各モデムには、割り当
てされた移動体ユニットと通信するために１つの移動体
ユニットが割り当てられる。マイクロセルラシステムに
関して使用される術語“移動体ユニット”又はサブスク
ライバ端末は概して、ハンドヘルドのパーソナル通信装
置かポータブルなCDMAテレフォンか又は特定の場所に固
定されたCDMAテレフォンとして構成されたCDMAテレフォ
ンセットである。CDMAワイヤレスPBX又はローカルルー
プテレフォンシステムにおいて、マイクロセルは“パイ
ロット搬送波”を送信する。パイロット信号は初期シス
テム同期を得、マイクロセルによって送信された信号の
ロバスト時間、周波数及び位相トラッキングを提供する
ために移動体ユニットによって使用される。各マイクロ
セルはまた、マイクロセル識別、システムタイミング、
移動体ページング情報及び他の制御信号などのスペクト
ル拡散変調情報をも伝送する。
パイロット信号を受信したとき、すなわち移動体ユニ
ットとパイロット信号との初期同期において、移動体ユ
ニットはセル内のすべてのシステムユーザによって受信
されるべき他の搬送波をサーチする。同期チャネルと呼
ばれるこの搬送波はシステム内の移動体によって使用さ
れるシステム情報を含む放送用メッセージを伝送する。
このシステム情報はマイクロセルとシステムを識別する
とともに、長いPN符号、インタリーブフレーム、ボコー
ダ及び移動体ユニットによって使用される他のシステム
タイミング情報がさらなるサーチなしに同期される情報
を伝送する。ページングチャネルと呼ばれる他のチャネ
ルは呼び出しがあったことを示すメッセージを伝送し
て、移動体が呼び出しを行うときにチャネル割り当てと
ともに応答するためのメッセージを伝送すべく提供され
る。
ットとパイロット信号との初期同期において、移動体ユ
ニットはセル内のすべてのシステムユーザによって受信
されるべき他の搬送波をサーチする。同期チャネルと呼
ばれるこの搬送波はシステム内の移動体によって使用さ
れるシステム情報を含む放送用メッセージを伝送する。
このシステム情報はマイクロセルとシステムを識別する
とともに、長いPN符号、インタリーブフレーム、ボコー
ダ及び移動体ユニットによって使用される他のシステム
タイミング情報がさらなるサーチなしに同期される情報
を伝送する。ページングチャネルと呼ばれる他のチャネ
ルは呼び出しがあったことを示すメッセージを伝送し
て、移動体が呼び出しを行うときにチャネル割り当てと
ともに応答するためのメッセージを伝送すべく提供され
る。
呼び出しがあったとき、この呼び出しの間使用すべく
擬似ランダムノイズ（PN）符号アドレスが決定される。
この符号アドレスは移動体ユニットに基づいてマイクロ
セルによって割り当てられるか又はあらかじめ決定され
る。
擬似ランダムノイズ（PN）符号アドレスが決定される。
この符号アドレスは移動体ユニットに基づいてマイクロ
セルによって割り当てられるか又はあらかじめ決定され
る。
図１において、ワイヤレス基地10はPBXスイッチ12と
マイクロセル14とを含む。PBXスイッチ12は基地12とパ
ブリックスイッチテレフォンネットワーク（PSTN）及び
／又はPBXシステムワイヤドテレフォンとをインタフェ
ースするのに使用される。PBXスイッチ12は、呼び出し
をCDMA通信信号を介して適当な移動体ユニットと通信さ
せるマイクロセル14へ又はマイクロセル14から経路選択
する機能を有する。マイクロセル14はCDMAコントローラ
18、複数のチャネルユニット20A〜20N、そして対応する
ボコーダ22A〜22N、トランシーバ24、分配アンテナシス
テム26を含む。
マイクロセル14とを含む。PBXスイッチ12は基地12とパ
ブリックスイッチテレフォンネットワーク（PSTN）及び
／又はPBXシステムワイヤドテレフォンとをインタフェ
ースするのに使用される。PBXスイッチ12は、呼び出し
をCDMA通信信号を介して適当な移動体ユニットと通信さ
せるマイクロセル14へ又はマイクロセル14から経路選択
する機能を有する。マイクロセル14はCDMAコントローラ
18、複数のチャネルユニット20A〜20N、そして対応する
ボコーダ22A〜22N、トランシーバ24、分配アンテナシス
テム26を含む。
PBXスイッチ12は読み出しを特定の利用可能なボコー
ダ／チャネルユニット対から又はボコーダ／チャネルユ
ニット対へ結合する。PBXスイッチ12は望ましくはボコ
ーダへ信号を伝送する場合の制御を提供することができ
る装置である。PBXスイッチ12はアナログ又はデジタル
音声信号を提供するとともに、時分割フォーマットなど
の良く知られた技術を介してボコーダから又はボコーダ
への共通バス上のデジタルデータ信号を提供するデジタ
ル装置である。PBXスイッチ12から受信した呼び出し音
声はあらかじめデジタル化されていない場合は、例えば
ボコーダ22A及びチャネルユニット20Aからなるボコーダ
／チャネルユニット対のボコーダ22Aなどによってデジ
タル化される。選択されたボコーダはCDMA符号化と伝送
に望ましいフォーマットに音声を変換する。ボコーダに
関して以下に詳細に説明する。選択されたボコーダ／チ
ャネルユニット対のチャネルユニットは移動体ユニット
へ伝送すべきデジタル符号化音声信号に対するCDMA符号
化又は他の符号化を提供する。デジタルデータはデジタ
ル化されていないがCDMA符号化及び伝送用にフォーマッ
ト化されPBXスイッチ12を介して伝送される。ボコーダ
及びチャネルユニットについては以下に詳細に説明す
る。
ダ／チャネルユニット対から又はボコーダ／チャネルユ
ニット対へ結合する。PBXスイッチ12は望ましくはボコ
ーダへ信号を伝送する場合の制御を提供することができ
る装置である。PBXスイッチ12はアナログ又はデジタル
音声信号を提供するとともに、時分割フォーマットなど
の良く知られた技術を介してボコーダから又はボコーダ
への共通バス上のデジタルデータ信号を提供するデジタ
ル装置である。PBXスイッチ12から受信した呼び出し音
声はあらかじめデジタル化されていない場合は、例えば
ボコーダ22A及びチャネルユニット20Aからなるボコーダ
／チャネルユニット対のボコーダ22Aなどによってデジ
タル化される。選択されたボコーダはCDMA符号化と伝送
に望ましいフォーマットに音声を変換する。ボコーダに
関して以下に詳細に説明する。選択されたボコーダ／チ
ャネルユニット対のチャネルユニットは移動体ユニット
へ伝送すべきデジタル符号化音声信号に対するCDMA符号
化又は他の符号化を提供する。デジタルデータはデジタ
ル化されていないがCDMA符号化及び伝送用にフォーマッ
ト化されPBXスイッチ12を介して伝送される。ボコーダ
及びチャネルユニットについては以下に詳細に説明す
る。
CDMA符号化信号は適当な伝送周波数と伝送中に制御さ
れる電力に周波数変換すべく各々のチャネルユニットか
らトランシーバ24へと出力される。RF信号は隣接アンテ
ナ間に配置された遅延素子30A〜30Jを有する分配アンテ
ナ28A〜28Iの形状をしたアンテナシステム26に供給され
る。アンテナ28A〜28Iは特定のパターンを有する全方向
アンテナかまたは指向性アンテナとして構成されてい
る。遅延素子30A〜30Jは、それ自身で又は連結ケーブル
と共に１マイクロ秒（１μsec）の遅延を提供する単一
の遅延線であり、同軸ケーブルの長さか又は他の良く知
られたアクティブまたはパッシブ遅延素子などが適当で
ある。さらに、光ファイバなどの他の手段もトランシー
バ24とアンテナシステム26間の伝送線として使用でき
る。さらに、そのような手段は、アンテナ間でそれ自信
で使用されるか又は、光学的遅延装置及びアンテナをイ
ンタフェースする適当なRFオプチックとともに使用され
る。
れる電力に周波数変換すべく各々のチャネルユニットか
らトランシーバ24へと出力される。RF信号は隣接アンテ
ナ間に配置された遅延素子30A〜30Jを有する分配アンテ
ナ28A〜28Iの形状をしたアンテナシステム26に供給され
る。アンテナ28A〜28Iは特定のパターンを有する全方向
アンテナかまたは指向性アンテナとして構成されてい
る。遅延素子30A〜30Jは、それ自身で又は連結ケーブル
と共に１マイクロ秒（１μsec）の遅延を提供する単一
の遅延線であり、同軸ケーブルの長さか又は他の良く知
られたアクティブまたはパッシブ遅延素子などが適当で
ある。さらに、光ファイバなどの他の手段もトランシー
バ24とアンテナシステム26間の伝送線として使用でき
る。さらに、そのような手段は、アンテナ間でそれ自信
で使用されるか又は、光学的遅延装置及びアンテナをイ
ンタフェースする適当なRFオプチックとともに使用され
る。
図２は本発明に従って構成された一連のアンタナに対
するアンテナパターンの一例を示す図である。図２に示
されるアンテナパターンは各々が隣接アンテナのパター
ンと望ましくは重複する分離したアンテナパターン40A
〜40Iを規定する一連の全方向性アンテナである。パタ
ーンが重複しているので所望の地域に対して連続的なア
ンテナ包囲網を提供できる。このアンテナは線42によっ
て示されるような方法で直列に結合される。
するアンテナパターンの一例を示す図である。図２に示
されるアンテナパターンは各々が隣接アンテナのパター
ンと望ましくは重複する分離したアンテナパターン40A
〜40Iを規定する一連の全方向性アンテナである。パタ
ーンが重複しているので所望の地域に対して連続的なア
ンテナ包囲網を提供できる。このアンテナは線42によっ
て示されるような方法で直列に結合される。
アンテナはそれらのパターンが包囲地域内で実質的に
又は完全に重複するように配置できるように設計され
る。そのような構成において、遅延が信号に時間ダイバ
ーシチを提供するためにアンテナ給電線内に供給され
る。そのような構成はダイバーシチが信号識別の目的で
提供されるマルチパス環境を形成する。この技術は付加
的なマルチパスが要求されるマイクロセル環境に適用可
能である。しかしながらそのような技術は特にマルチパ
ス信号が地形によって本来的に生成されないCDMAセルラ
移動電話環境に適用される。それは信号反射すなわちマ
ルチパスが最小である平らな広々としたエリアである。
この技術を利用することによって単一アンテナを有する
セル移動体間リンクにアンテナダイバーシチを提供でき
る。
又は完全に重複するように配置できるように設計され
る。そのような構成において、遅延が信号に時間ダイバ
ーシチを提供するためにアンテナ給電線内に供給され
る。そのような構成はダイバーシチが信号識別の目的で
提供されるマルチパス環境を形成する。この技術は付加
的なマルチパスが要求されるマイクロセル環境に適用可
能である。しかしながらそのような技術は特にマルチパ
ス信号が地形によって本来的に生成されないCDMAセルラ
移動電話環境に適用される。それは信号反射すなわちマ
ルチパスが最小である平らな広々としたエリアである。
この技術を利用することによって単一アンテナを有する
セル移動体間リンクにアンテナダイバーシチを提供でき
る。
図１のアンテナシステムに対する多くの変更が可能で
ある。例えば、共通源からの給電線を有し、直列に接続
されたアンテナがそれぞれ並列に連結しているものも使
用できる。このような構成においては、遅延素子は必要
に応じて給電線内で使用される。これらの遅延素子はア
ンテナから放射されたとき信号間に遅延を提供するの
で、同じ信号は異なる時間に異なるアンテナから放射さ
れる。
ある。例えば、共通源からの給電線を有し、直列に接続
されたアンテナがそれぞれ並列に連結しているものも使
用できる。このような構成においては、遅延素子は必要
に応じて給電線内で使用される。これらの遅延素子はア
ンテナから放射されたとき信号間に遅延を提供するの
で、同じ信号は異なる時間に異なるアンテナから放射さ
れる。
図３は図１のワイヤレスPBXシステムに対するアンテ
ナシステム26の他の実施例を示す図である。図３のアン
テナシステム26′はアンテナ28A〜28Iと遅延素子30A〜3
0Jの代わりに、トランシーバ24に結合された中央又はロ
ーカルアンテナ50を具備する。一連の遠隔アンテナシス
テム52A〜52Iはアンテナ50から遠くに配置されている。
遠隔アンテナシステム52A〜52Iの各々は高利得アンテナ
54A〜54Iと遅延素子56A〜56Iと遠隔アンテナ58A〜58Iと
を具備する。この実施例においては、アンテナシステム
内の信号の配置はケーブルを使用しないで達成できる。
ナシステム26の他の実施例を示す図である。図３のアン
テナシステム26′はアンテナ28A〜28Iと遅延素子30A〜3
0Jの代わりに、トランシーバ24に結合された中央又はロ
ーカルアンテナ50を具備する。一連の遠隔アンテナシス
テム52A〜52Iはアンテナ50から遠くに配置されている。
遠隔アンテナシステム52A〜52Iの各々は高利得アンテナ
54A〜54Iと遅延素子56A〜56Iと遠隔アンテナ58A〜58Iと
を具備する。この実施例においては、アンテナシステム
内の信号の配置はケーブルを使用しないで達成できる。
アンテナシステム26′において、トランシーバ24から
の信号はローカルアンテナ50によって高利得アンテナ54
A〜54I、例えば方向性アンテナの各々に放射される。こ
の信号は受信されたとき増幅される。増幅された信号は
対応する遅延素子56A〜56Iによって例えば１マイクロ秒
より大きい所定量だけ遅延される。遅延素子56A〜56Iの
各々の遅延周期は例えば１マイクロ秒の遅延周期の倍数
だけ互いに異なる。この信号は各遅延素子から対応する
遠隔アンテナ58A〜58Iへ出力され、再放射される。
の信号はローカルアンテナ50によって高利得アンテナ54
A〜54I、例えば方向性アンテナの各々に放射される。こ
の信号は受信されたとき増幅される。増幅された信号は
対応する遅延素子56A〜56Iによって例えば１マイクロ秒
より大きい所定量だけ遅延される。遅延素子56A〜56Iの
各々の遅延周期は例えば１マイクロ秒の遅延周期の倍数
だけ互いに異なる。この信号は各遅延素子から対応する
遠隔アンテナ58A〜58Iへ出力され、再放射される。
逆に、移動体ユニットによって伝送された信号は１つ
以上の遠隔アンテナ58A〜58Iによって受信されて対応す
る遅延素子56A〜56Iに入力される。遅延素子56A〜56Iは
再び受信信号に所定の遅延を施す。遅延信号は高利得ア
ンテナ54A〜54Iの対応する１つに供給される。高利得ア
ンテナ54A〜54Iは信号を増幅してローカルアンテナ50へ
放射する。
以上の遠隔アンテナ58A〜58Iによって受信されて対応す
る遅延素子56A〜56Iに入力される。遅延素子56A〜56Iは
再び受信信号に所定の遅延を施す。遅延信号は高利得ア
ンテナ54A〜54Iの対応する１つに供給される。高利得ア
ンテナ54A〜54Iは信号を増幅してローカルアンテナ50へ
放射する。
本発明のアンテナシステムはマイクロセルラシステム
への応用に対して独自の意味をもつ。前記したように、
信号電力の制御はユーザ容量を増大させるためにCDMAテ
レフォンシステムの重要な一面である。従来の全方向性
アンテナはすべての方向にほぼ等しい信号を放射する。
信号強度はアンテナからの放射線距離に応じて物理的環
境の伝搬特性に従って減少する。伝搬法則は逆二乗法則
から放射線距離の逆5.5パワー法則へと可変する。
への応用に対して独自の意味をもつ。前記したように、
信号電力の制御はユーザ容量を増大させるためにCDMAテ
レフォンシステムの重要な一面である。従来の全方向性
アンテナはすべての方向にほぼ等しい信号を放射する。
信号強度はアンテナからの放射線距離に応じて物理的環
境の伝搬特性に従って減少する。伝搬法則は逆二乗法則
から放射線距離の逆5.5パワー法則へと可変する。
ある半径を包囲すべく設計されるセルは、セルの端部
の移動体ユニットが十分な信号電力レベルを受信するよ
うに十分大きな電力レベルで伝送される必要がある。セ
ルの端部よりも近い移動体ユニットは十分な信号電力レ
ベルよりも大きなレベルを受信する。方向性アンテナビ
ームは従来の多種の方法によって形成される。しかしな
がら、方向性ビームの形成は伝搬法則を変更できない。
無線信号による所望のエリアの包囲はアンテナパターン
とアンテナ配置と伝送パワーによって決まる。
の移動体ユニットが十分な信号電力レベルを受信するよ
うに十分大きな電力レベルで伝送される必要がある。セ
ルの端部よりも近い移動体ユニットは十分な信号電力レ
ベルよりも大きなレベルを受信する。方向性アンテナビ
ームは従来の多種の方法によって形成される。しかしな
がら、方向性ビームの形成は伝搬法則を変更できない。
無線信号による所望のエリアの包囲はアンテナパターン
とアンテナ配置と伝送パワーによって決まる。
分配アンテナシステムを使用することにより、ビルデ
ィングの通路などの所望のアンテナパターンを提供す
る。この場合、各アンテナ素子は限定された包囲を提供
する。限定されたアンテナ包囲を提供するにおいて、よ
り小さい包囲エリア内の移動体ユニットに到達するのに
要するパワーは伝搬損失が減少するにつれて減少する。
ィングの通路などの所望のアンテナパターンを提供す
る。この場合、各アンテナ素子は限定された包囲を提供
する。限定されたアンテナ包囲を提供するにおいて、よ
り小さい包囲エリア内の移動体ユニットに到達するのに
要するパワーは伝搬損失が減少するにつれて減少する。
しかしながら、すべて同じ信号を放射する多数アンテ
ナには問題がある。特に、２つ以上のアンテナから等距
離の点に近いエリアがあり、このエリアでは信号が２つ
のアンテナから互いに相殺されて受信される。信号が相
殺される点は約1/2波長によって分離される。850MHzで
は17.6cm又は約７インチに相当する。２つの信号が等し
い強度でかつ反対の位相で受信アンテナに到達した場
合、この２つの信号は相殺してしまう。これは本質的に
は人間によるところのマルチパスフェージングである。
自然減少によるマルチパスフェージングに対してはダイ
バーシチがフェージングを相殺するのに最良の方法であ
る。CDMAシステム設計はマルチパスフェージングを相殺
するのにダイバーシチのいくつかの方法を提供する。
ナには問題がある。特に、２つ以上のアンテナから等距
離の点に近いエリアがあり、このエリアでは信号が２つ
のアンテナから互いに相殺されて受信される。信号が相
殺される点は約1/2波長によって分離される。850MHzで
は17.6cm又は約７インチに相当する。２つの信号が等し
い強度でかつ反対の位相で受信アンテナに到達した場
合、この２つの信号は相殺してしまう。これは本質的に
は人間によるところのマルチパスフェージングである。
自然減少によるマルチパスフェージングに対してはダイ
バーシチがフェージングを相殺するのに最良の方法であ
る。CDMAシステム設計はマルチパスフェージングを相殺
するのにダイバーシチのいくつかの方法を提供する。
上記した同時係属中の特許出願は1.25MHzの帯域、ダ
イバーシチの多数の形態、綿密な伝送パワー制御を開示
している。ダイバーシチの１つの方法はくま手形（rak
e）受信機アーキテクチャを開示しており、多数の受信
機を有し、各々が異なる通信路を伝搬し異なる遅延を有
する信号を受信できる。また、分離されたサーチャ受信
機は最良の通信路と多数の受信機を割り当てるために時
間領域を連続的に走査する。
イバーシチの多数の形態、綿密な伝送パワー制御を開示
している。ダイバーシチの１つの方法はくま手形（rak
e）受信機アーキテクチャを開示しており、多数の受信
機を有し、各々が異なる通信路を伝搬し異なる遅延を有
する信号を受信できる。また、分離されたサーチャ受信
機は最良の通信路と多数の受信機を割り当てるために時
間領域を連続的に走査する。
ダイバーシチの他の方法は通信路ダイバーシチであ
る。このダイバーシチにおいては信号は異なる位置に配
置された多数のアンテナから放射され、１つ以上の伝搬
路を提供する。２つ以上のアンテナが移動受信機に対し
て可能な通信路を提供できる場合は通信路ダイバーシチ
フェージングを軽減することができる。
る。このダイバーシチにおいては信号は異なる位置に配
置された多数のアンテナから放射され、１つ以上の伝搬
路を提供する。２つ以上のアンテナが移動受信機に対し
て可能な通信路を提供できる場合は通信路ダイバーシチ
フェージングを軽減することができる。
マイクロセルシステムにおいては、所望の包囲エリア
に包囲を提供するためには多数のアンテナを提供するこ
とが望ましいが、システムの容量に対する要求について
は、従来のセルラシステムのように各アンテナに個々の
信号を供給する必要がない。コストを小さくするため
に、マイクロセルシステム内のいくつか又はすべてのア
ンテナに同じRF信号を供給することが望ましい。２つ以
上のアンテナに対して良い通信路が可能なマイクロセル
の領域では通信路ダイバーシチが得られる。
に包囲を提供するためには多数のアンテナを提供するこ
とが望ましいが、システムの容量に対する要求について
は、従来のセルラシステムのように各アンテナに個々の
信号を供給する必要がない。コストを小さくするため
に、マイクロセルシステム内のいくつか又はすべてのア
ンテナに同じRF信号を供給することが望ましい。２つ以
上のアンテナに対して良い通信路が可能なマイクロセル
の領域では通信路ダイバーシチが得られる。
マイクロセルシステムのアンテナに全く同じ信号を供
給するときの問題点は、ほぼ等しい信号が２つ以上のア
ンテナから受信される場所では位相が相殺されてしまう
ことである。望ましくは、システムに対してさらなるコ
ストを追加しなくとも、異なるアンテナを給電する信号
を識別する簡単で低コストな方法を提供することであ
る。このため本発明では、基地の送信機とアンテナとの
間のフィーダ線に遅延素子を追加する。
給するときの問題点は、ほぼ等しい信号が２つ以上のア
ンテナから受信される場所では位相が相殺されてしまう
ことである。望ましくは、システムに対してさらなるコ
ストを追加しなくとも、異なるアンテナを給電する信号
を識別する簡単で低コストな方法を提供することであ
る。このため本発明では、基地の送信機とアンテナとの
間のフィーダ線に遅延素子を追加する。
上記した多数アンテナシステムがフィーダ内に遅延線
を備えていて、各アンテナが隣の信号から１マイクロ秒
以上遅延された信号によって駆動される場合は、移動体
の多数受信機アーキテクチャによって信号が各アンテナ
から別個に受信され、相殺が起こらない方法で組み合わ
せられることを可能にする。実際、環境の他の反射によ
るフェージングは通信路ダイバーシチが提供されるの
で、開示された方法によって大きく相殺される。
を備えていて、各アンテナが隣の信号から１マイクロ秒
以上遅延された信号によって駆動される場合は、移動体
の多数受信機アーキテクチャによって信号が各アンテナ
から別個に受信され、相殺が起こらない方法で組み合わ
せられることを可能にする。実際、環境の他の反射によ
るフェージングは通信路ダイバーシチが提供されるの
で、開示された方法によって大きく相殺される。
上記の特許出願ではマイクロセルは標準CDMAセル位置
として構成されている。これらの特許出願に開示された
機能に加えて、システムはエリア全体をマイクロセルに
よって包囲すべく設置された多数の放射器を有するアン
テナシステムを含む。信号は同軸ケーブルかまたは他の
手段によって放射器に分配される。１つ以上のマイクロ
秒の遅延線が２つの隣接アンテナを接続しているケーブ
ルに直列に配置されている。
として構成されている。これらの特許出願に開示された
機能に加えて、システムはエリア全体をマイクロセルに
よって包囲すべく設置された多数の放射器を有するアン
テナシステムを含む。信号は同軸ケーブルかまたは他の
手段によって放射器に分配される。１つ以上のマイクロ
秒の遅延線が２つの隣接アンテナを接続しているケーブ
ルに直列に配置されている。
移動体ユニット又は端末は１つ以上のCDMA受信機とサ
ーチャ受信機とを含む。サーチャ受信機はどんな通信路
が存在するか及びどの通信路が最大の電力を有するのか
を決定するために時間領域を走査する。利用可能なCDMA
受信機には最大の通信路が割り当てられる。セル位置受
信機は類似の容量を含んでいる。
ーチャ受信機とを含む。サーチャ受信機はどんな通信路
が存在するか及びどの通信路が最大の電力を有するのか
を決定するために時間領域を走査する。利用可能なCDMA
受信機には最大の通信路が割り当てられる。セル位置受
信機は類似の容量を含んでいる。
図３に示す実施例において、放射器は実際上ケーブル
によって接続されておらず、高利得アンテナを使用して
他の放射器から信号を受信する。受信された信号は僅か
に増幅され、所定量だけ遅延されて放射される。
によって接続されておらず、高利得アンテナを使用して
他の放射器から信号を受信する。受信された信号は僅か
に増幅され、所定量だけ遅延されて放射される。
上記したCDMAシステムは各1.25MHz帯域のCDMAチャネ
ルの場合、システムの各セルに約40の同時呼び出しに等
しい容量を提供する。本発明によるセルは共通フィーダ
システムによって接続された各々のアンテナのアンテナ
パターンを合わせた包囲エリアとなる。すなわち、40の
呼び出し容量が包囲エリア内のどこででも可能となる。
移動体ユーザがシステム内を移動するとき、セル内でど
のように集合しようともすべての呼び出し者はサービス
を連続して受けることができる。このことはとくに大き
な舞踏室を含むホテルや、勤務時間中のある時間帯では
多くのシステムユーザが存在し他の時間帯ではそれほど
でもない他の公衆の場所などでワイヤレスPBXシステム
を使用する場合に有効である。ときにはすべてのユーザ
がホテルの個々の部屋にいる場合もある。このような状
況においてもワイヤレスPBXシステムが使用できるのが
望ましい。
ルの場合、システムの各セルに約40の同時呼び出しに等
しい容量を提供する。本発明によるセルは共通フィーダ
システムによって接続された各々のアンテナのアンテナ
パターンを合わせた包囲エリアとなる。すなわち、40の
呼び出し容量が包囲エリア内のどこででも可能となる。
移動体ユーザがシステム内を移動するとき、セル内でど
のように集合しようともすべての呼び出し者はサービス
を連続して受けることができる。このことはとくに大き
な舞踏室を含むホテルや、勤務時間中のある時間帯では
多くのシステムユーザが存在し他の時間帯ではそれほど
でもない他の公衆の場所などでワイヤレスPBXシステム
を使用する場合に有効である。ときにはすべてのユーザ
がホテルの個々の部屋にいる場合もある。このような状
況においてもワイヤレスPBXシステムが使用できるのが
望ましい。
セルラテレフォンシステムに関して、連邦通信委員会
（FCC）は移動体セル間リンクに対しては全部で25MHz、
セル移動体間リンクに対しては25MHzを割り当てた。FCC
は割り当てを２つのサービス提供者の間で均等に分割
し、１つはそのサービスエリアに対するワイヤ線電話会
社であり、他はくじによって選択される。割り当てがさ
れた順序を考慮して、リンクの各方向に対する各搬送波
に割り当てられた12.5MHzは２つのサブバンドにさらに
分割される。電送線搬送波に対してはサブバンドはそれ
ぞれ11MHzと1.5MHzである。すなわち、1.5MHz以下の信
号帯域がサブバンドのどこかに挿入され、2.5MHz以下の
帯域はほとんど１つのサブバンドに挿入される。このよ
うな周波数割り当てはマイクロシステムにも可能である
が、他の周波数割り当ても可能であり、そのほうが望ま
しい場合もある。
（FCC）は移動体セル間リンクに対しては全部で25MHz、
セル移動体間リンクに対しては25MHzを割り当てた。FCC
は割り当てを２つのサービス提供者の間で均等に分割
し、１つはそのサービスエリアに対するワイヤ線電話会
社であり、他はくじによって選択される。割り当てがさ
れた順序を考慮して、リンクの各方向に対する各搬送波
に割り当てられた12.5MHzは２つのサブバンドにさらに
分割される。電送線搬送波に対してはサブバンドはそれ
ぞれ11MHzと1.5MHzである。すなわち、1.5MHz以下の信
号帯域がサブバンドのどこかに挿入され、2.5MHz以下の
帯域はほとんど１つのサブバンドに挿入される。このよ
うな周波数割り当てはマイクロシステムにも可能である
が、他の周波数割り当ても可能であり、そのほうが望ま
しい場合もある。
CDMA技術をセルラテレフォンシステムにおいて使用さ
れるセルラ周波数スペクトルに割り当てるときの柔軟性
を最大に保持するためには、波形は1.5MHz以下の帯域で
ある必要がある。第２の選択は約2.5MHzの帯域であり、
これはワイヤ線セルラ搬送波に対しては完全な柔軟性
を、かつ非ワイヤ線セルラ搬送波に対してはほぼ完全な
柔軟性を与える。広帯域を使用することはマルチパス識
別を増大することができるが、装置のコストが高くなる
とともに割り当てられた帯域内における周波数割り当て
の柔軟度が低下するという欠点がある。
れるセルラ周波数スペクトルに割り当てるときの柔軟性
を最大に保持するためには、波形は1.5MHz以下の帯域で
ある必要がある。第２の選択は約2.5MHzの帯域であり、
これはワイヤ線セルラ搬送波に対しては完全な柔軟性
を、かつ非ワイヤ線セルラ搬送波に対してはほぼ完全な
柔軟性を与える。広帯域を使用することはマルチパス識
別を増大することができるが、装置のコストが高くなる
とともに割り当てられた帯域内における周波数割り当て
の柔軟度が低下するという欠点がある。
ここに開示されたようなスペクトル拡散ワイヤレスPB
Xまたはローカルループテレフォンシステムにおいて、
望ましい波形は前記した同時係属中の米国出願と米国特
許4901307号に開示されているようなセルラテレフォン
システムで使用されているような直接拡散擬似ノイズス
ペクトル拡散搬送波である。PNシーケンスのチップレー
トは1.2288MHzが選択され、これによってフィルタリン
グ後の帯域が約1.25MHzとなり、これは１つのセルラサ
ービス搬送波に割り当てられた全帯域の約1/10である。
Xまたはローカルループテレフォンシステムにおいて、
望ましい波形は前記した同時係属中の米国出願と米国特
許4901307号に開示されているようなセルラテレフォン
システムで使用されているような直接拡散擬似ノイズス
ペクトル拡散搬送波である。PNシーケンスのチップレー
トは1.2288MHzが選択され、これによってフィルタリン
グ後の帯域が約1.25MHzとなり、これは１つのセルラサ
ービス搬送波に割り当てられた全帯域の約1/10である。
適格なチップレートを選択する場合に考慮すべき他の
ことはシステムにおいて使用される帯域データレートに
よってチープレートが割り切れることである。除数は２
の累乗であることが望ましい。ベースバンドデータレー
トが１秒当たり9600ビットの場合はPNチップレートは1.
2288MHzに選択される。これは9600の128倍である。
ことはシステムにおいて使用される帯域データレートに
よってチープレートが割り切れることである。除数は２
の累乗であることが望ましい。ベースバンドデータレー
トが１秒当たり9600ビットの場合はPNチップレートは1.
2288MHzに選択される。これは9600の128倍である。
マイクロセル移動体間リンクにおいては、スペクトル
を拡散するのに使用される２進シーケンスは２つの異な
るタイプのシーケンスから構成され、各々が異なる機能
を提供すべく異なる特性を有する。外部符号はマルチパ
ス信号間で識別を可能にするためにマイクロセル内のす
べての信号によって供給される。外部符号は付加的なマ
イクロセルがシステム内に存在するとき、異なるマイク
ロセルによって移動体ユニッチに伝送された信号間の識
別を可能にするためにも使用される。さらに内部符号が
単一セクタまたはセルによって伝送されるユーザ信号間
での識別を可能にすべく使用される。
を拡散するのに使用される２進シーケンスは２つの異な
るタイプのシーケンスから構成され、各々が異なる機能
を提供すべく異なる特性を有する。外部符号はマルチパ
ス信号間で識別を可能にするためにマイクロセル内のす
べての信号によって供給される。外部符号は付加的なマ
イクロセルがシステム内に存在するとき、異なるマイク
ロセルによって移動体ユニッチに伝送された信号間の識
別を可能にするためにも使用される。さらに内部符号が
単一セクタまたはセルによって伝送されるユーザ信号間
での識別を可能にすべく使用される。
マイクロセル伝送信号のための搬送波波形は望ましく
は、単一セクタまたはセルによって伝送される外部符号
を提供する１対の２進PNシーケンスによって４相位相変
調される正弦搬送波を使用することである。シーケンス
は同じシーケンス長をもつ異なる２つのPN発生器によっ
て生成される。１つのシーケンスは搬送波の位相内チャ
ネル（Ｉチャネル）を２相位相変調し、他のシーケンス
は搬送波の４相位相を２相位相変調する。その結果、信
号が加算されて４相位相複合搬送波が生成される。
は、単一セクタまたはセルによって伝送される外部符号
を提供する１対の２進PNシーケンスによって４相位相変
調される正弦搬送波を使用することである。シーケンス
は同じシーケンス長をもつ異なる２つのPN発生器によっ
て生成される。１つのシーケンスは搬送波の位相内チャ
ネル（Ｉチャネル）を２相位相変調し、他のシーケンス
は搬送波の４相位相を２相位相変調する。その結果、信
号が加算されて４相位相複合搬送波が生成される。
論理０と論理１の値が従来２進シーケンスを表すのに
使用されるが、変調処理において使用される信号電圧は
論理１に対しては＋Ｖボルトで、論理０に対しては−Ｖ
ボルトである。正弦波信号を２相位相変調するために、
0V平均正弦波はマルチプライア回路を使用して２進シー
ケンスによって制御することによって、＋Ｖ又は−Ｖ電
圧レベルだけ乗算される。得られた信号は帯域フィルタ
を通すことによって帯域制限される。正弦波信号によっ
て乗算する前に２進シーケンスストリームをローパスフ
ィルタリングすることは良く知られており、動作が相互
に交換される。４相位相変調器は各々が異なるシーケン
スによって駆動される２つの２相位相変調器からなり、
90度の位相シフトをもつ２相位相器において正弦波が使
用される。
使用されるが、変調処理において使用される信号電圧は
論理１に対しては＋Ｖボルトで、論理０に対しては−Ｖ
ボルトである。正弦波信号を２相位相変調するために、
0V平均正弦波はマルチプライア回路を使用して２進シー
ケンスによって制御することによって、＋Ｖ又は−Ｖ電
圧レベルだけ乗算される。得られた信号は帯域フィルタ
を通すことによって帯域制限される。正弦波信号によっ
て乗算する前に２進シーケンスストリームをローパスフ
ィルタリングすることは良く知られており、動作が相互
に交換される。４相位相変調器は各々が異なるシーケン
スによって駆動される２つの２相位相変調器からなり、
90度の位相シフトをもつ２相位相器において正弦波が使
用される。
この実施例においては、伝送された信号搬送波に対す
るシーケンス長さは32768チップに選択される。この長
さのシーケンスは０ビットを32767チップシーケンスの
長さに加えることによって変更された最大長さ線形シー
ケンス発生器によって生成される。得られたシーケンス
は良い相互相関と自己相関特性とを有する。
るシーケンス長さは32768チップに選択される。この長
さのシーケンスは０ビットを32767チップシーケンスの
長さに加えることによって変更された最大長さ線形シー
ケンス発生器によって生成される。得られたシーケンス
は良い相互相関と自己相関特性とを有する。
システムタイミングの知識なしにシステムに初めて入
るときは、移動体ユニットのアクイジションタイムを最
小にするために短い長さのシーケンスが望ましい。タイ
ミングが未知の場合は正確なタイミングを決定すべく全
体の長さのシーケンスをサーチする必要がある。シーケ
ンスが長くなるほどアクイジションサーチの時間が長く
なる。32768よりも短いシーケンスが使用されるが、シ
ーケンス長さが減少するとき符号処理利得が減少する。
処理利得が減少するとき、マルチパス干渉の拒絶が減少
されて許容できないレベルになってしまう。すなわち、
好適な時間内に獲得できる最長のシーケンスを使用する
ことが要求される。また、すべてのセル内で同じ符号多
項式を使用することが望ましく、これによって移動体ユ
ニットは初めて同期をとるときにどのセルであるかを知
らなくとも、単一の符号多項式をサーチすることによっ
てすべての同期をとることができる。
るときは、移動体ユニットのアクイジションタイムを最
小にするために短い長さのシーケンスが望ましい。タイ
ミングが未知の場合は正確なタイミングを決定すべく全
体の長さのシーケンスをサーチする必要がある。シーケ
ンスが長くなるほどアクイジションサーチの時間が長く
なる。32768よりも短いシーケンスが使用されるが、シ
ーケンス長さが減少するとき符号処理利得が減少する。
処理利得が減少するとき、マルチパス干渉の拒絶が減少
されて許容できないレベルになってしまう。すなわち、
好適な時間内に獲得できる最長のシーケンスを使用する
ことが要求される。また、すべてのセル内で同じ符号多
項式を使用することが望ましく、これによって移動体ユ
ニットは初めて同期をとるときにどのセルであるかを知
らなくとも、単一の符号多項式をサーチすることによっ
てすべての同期をとることができる。
マイクロセルによって伝送されたすべての信号はＩ及
びＱチャネルに対して同じ外部PN符号を共有する。信号
はウォルシュ関数を使用することによって生成した内部
直交符号によって拡散される。特定のユーザにアドレッ
シングされた信号は、ユーザの呼び出しの間システムコ
ントローラによって割り当てられた外部PNシーケンス及
び特定のウォルシュシーケンス、又はウォルシュシーケ
ンスのシーケンスによって乗算される。同じ内部符号が
Ｉ及びＱチャネルに適用され、内部符号に対して効果的
に２相位相となる変調が行われる。
びＱチャネルに対して同じ外部PN符号を共有する。信号
はウォルシュ関数を使用することによって生成した内部
直交符号によって拡散される。特定のユーザにアドレッ
シングされた信号は、ユーザの呼び出しの間システムコ
ントローラによって割り当てられた外部PNシーケンス及
び特定のウォルシュシーケンス、又はウォルシュシーケ
ンスのシーケンスによって乗算される。同じ内部符号が
Ｉ及びＱチャネルに適用され、内部符号に対して効果的
に２相位相となる変調が行われる。
各々の長さがｎで、ｎが２の累乗である１組のｎ直交
２進シーケンスを構成できることは良く知られている。
これについては、“宇宙への応用を有するデジタル通
信”（S.W.Golomb,et al.,Prentice−Hall,Inc.,1964,p
p.45−64）を参照せよ。実際、２進直交シーケンス組は
４の倍数でかつ200よりも小さい多くの長さに対して知
られている。生成することが容易なこのようなシーケン
スの１つはアダマール行列としても知られているウォル
シュ関数である。ウォルシュシーケンスはウォルシュ関
数行列の１つの行である。次数ｎのウォルシュ関数はｎ
のシーケンスを含んでおり、各々の長さがｎビットであ
る。
２進シーケンスを構成できることは良く知られている。
これについては、“宇宙への応用を有するデジタル通
信”（S.W.Golomb,et al.,Prentice−Hall,Inc.,1964,p
p.45−64）を参照せよ。実際、２進直交シーケンス組は
４の倍数でかつ200よりも小さい多くの長さに対して知
られている。生成することが容易なこのようなシーケン
スの１つはアダマール行列としても知られているウォル
シュ関数である。ウォルシュシーケンスはウォルシュ関
数行列の１つの行である。次数ｎのウォルシュ関数はｎ
のシーケンスを含んでおり、各々の長さがｎビットであ
る。
次数ｎのウォルシュ関数（他の直交関数と同様）は、
シーケンスが互いに時間整合されている場合、ｎ符号シ
ンボルの間隔に渡ってセット内のすべての異なるシーケ
ンス間の相互相関が０になるという特性を有する。この
ことはどのシーケンスもちょうど半分のビットだけ他の
シーケンスと異なっていることより明らかである。すべ
て０を含むシーケンスが常に１つあり、すべての他のシ
ーケンスの1/2が１であり他の1/2が０である。
シーケンスが互いに時間整合されている場合、ｎ符号シ
ンボルの間隔に渡ってセット内のすべての異なるシーケ
ンス間の相互相関が０になるという特性を有する。この
ことはどのシーケンスもちょうど半分のビットだけ他の
シーケンスと異なっていることより明らかである。すべ
て０を含むシーケンスが常に１つあり、すべての他のシ
ーケンスの1/2が１であり他の1/2が０である。
マイクロセルによって伝送されるすべての信号は互い
に直交するので、干渉することがない。このことは多く
の位置における大多数の干渉を除去することができ大き
な容量の獲得が可能となる。
に直交するので、干渉することがない。このことは多く
の位置における大多数の干渉を除去することができ大き
な容量の獲得が可能となる。
付加的な特徴として、システムはさらに、使用される
データレートを制御するのに要する最小のオーバヘッド
で、データレートがデータブロックごとに変化する可変
レートチャネルである音声チャネルを使用する。可変デ
ータレートを使用することは、伝送すべき有効な音声が
ないとき不必要な伝送をなくすことによって相互干渉を
低減することができる。スピーチアクティビティの変化
に応じて各ボコーダブロック内の可変ビット数を生成す
るために、ボコーダ内にアルゴリズムが使用される。ア
クティブスピーチの間、ボコーダは話者の動作に応じ
て、20、40、80、又は160ビットを含む20msecデータブ
ロックを生成する。伝送レートを変化させることによっ
てデータブロックを固定量の時間内に伝送することが望
ましい。また、どれだけのビットが伝送中であるかを受
信機に知らせるための信号ビットが不要であることが望
ましい。
データレートを制御するのに要する最小のオーバヘッド
で、データレートがデータブロックごとに変化する可変
レートチャネルである音声チャネルを使用する。可変デ
ータレートを使用することは、伝送すべき有効な音声が
ないとき不必要な伝送をなくすことによって相互干渉を
低減することができる。スピーチアクティビティの変化
に応じて各ボコーダブロック内の可変ビット数を生成す
るために、ボコーダ内にアルゴリズムが使用される。ア
クティブスピーチの間、ボコーダは話者の動作に応じ
て、20、40、80、又は160ビットを含む20msecデータブ
ロックを生成する。伝送レートを変化させることによっ
てデータブロックを固定量の時間内に伝送することが望
ましい。また、どれだけのビットが伝送中であるかを受
信機に知らせるための信号ビットが不要であることが望
ましい。
ブロックはデータブロックが正確に符号化されたかど
うかを決定するのに使用される１組のパリティビットを
ブロックに付加するサイクリックリダンダンシチェック
コード（CRCC）を使用してさらに符号化される。CRCCチ
ェックコードはデータブロックを所定の２進多項式によ
って割り算することによって生成される。CRCCは割り算
処理の残りのビットのすべて又は一部からなる。CRCCは
同じ残りのビットを再生し、受信した残りのビットが生
成されたチェックビットと同じであるかどうかを調べる
ことによって、受信機側でチェックされる。本発明にお
いては、受信復号器はすべての可能なブロック長になる
まで、あたかも160ビットそしてその後80ビットを含ん
でいるかのごとくブロックを復号する。CRCCは各試行的
復号に対して計算される。試行的復号の１つが正しいCR
CCである場合は、そのデータブロックは許可され、さら
に処理すべくボコーダへ供給される。試行的復号が有効
なCRCCを生成しなかった場合は、受信シンボルはシステ
ムの信号処理器に供給されて他の処理が選択的に実行さ
れる。
うかを決定するのに使用される１組のパリティビットを
ブロックに付加するサイクリックリダンダンシチェック
コード（CRCC）を使用してさらに符号化される。CRCCチ
ェックコードはデータブロックを所定の２進多項式によ
って割り算することによって生成される。CRCCは割り算
処理の残りのビットのすべて又は一部からなる。CRCCは
同じ残りのビットを再生し、受信した残りのビットが生
成されたチェックビットと同じであるかどうかを調べる
ことによって、受信機側でチェックされる。本発明にお
いては、受信復号器はすべての可能なブロック長になる
まで、あたかも160ビットそしてその後80ビットを含ん
でいるかのごとくブロックを復号する。CRCCは各試行的
復号に対して計算される。試行的復号の１つが正しいCR
CCである場合は、そのデータブロックは許可され、さら
に処理すべくボコーダへ供給される。試行的復号が有効
なCRCCを生成しなかった場合は、受信シンボルはシステ
ムの信号処理器に供給されて他の処理が選択的に実行さ
れる。
マイクロセル送信機において、伝送波形の電力はブロ
ックのデータレートが変化するとともに変化する。最大
のデータレートは最大の搬送波電力を使用する。データ
レートが最大レートよりも低いときは電力を低下するこ
とに加えて、変調器は所望の伝送レートを得るのに要す
る回数だけ、各符号化データシンボルを反復する。例え
ば、最低の伝送レートで各符号化シンボルは４回反復さ
れる。
ックのデータレートが変化するとともに変化する。最大
のデータレートは最大の搬送波電力を使用する。データ
レートが最大レートよりも低いときは電力を低下するこ
とに加えて、変調器は所望の伝送レートを得るのに要す
る回数だけ、各符号化データシンボルを反復する。例え
ば、最低の伝送レートで各符号化シンボルは４回反復さ
れる。
移動体送信機において、ピーク電力は一定に保持され
るが、送信機はデータブロック内で伝送されるビット数
に対応して時間の1/2、1/4あるいは1/8だけゲートオフ
される。送信機のオン時間の位置は移動体ユーザのアド
レッシングされたユーザコードに対応して擬似ランダム
的に変化する。
るが、送信機はデータブロック内で伝送されるビット数
に対応して時間の1/2、1/4あるいは1/8だけゲートオフ
される。送信機のオン時間の位置は移動体ユーザのアド
レッシングされたユーザコードに対応して擬似ランダム
的に変化する。
セル移動体間リンクすなわちマイクロセル移動体間リ
ンクに対する同時係属中の米国出願07/543496に開示さ
れているように、ウォルシュ関数のサイズｎはセル移動
体間リンクに対して64に設定される。したがって、伝送
すべき64までの異なる信号の各々には個別の直交シーケ
ンスが割り当てられる。各音声に対する前方エラー訂正
（FEC）符号化シンボルストリームは割り当てられたウ
ォルシュシーケンスによって乗算される。各音声に対す
るウォルシュ符号化/FEC符号化シンボルストリームはそ
の後、外部PN符号化波形によって乗算される。得られた
拡散シンボルストリームは共に加算されて複合波形が得
られる。
ンクに対する同時係属中の米国出願07/543496に開示さ
れているように、ウォルシュ関数のサイズｎはセル移動
体間リンクに対して64に設定される。したがって、伝送
すべき64までの異なる信号の各々には個別の直交シーケ
ンスが割り当てられる。各音声に対する前方エラー訂正
（FEC）符号化シンボルストリームは割り当てられたウ
ォルシュシーケンスによって乗算される。各音声に対す
るウォルシュ符号化/FEC符号化シンボルストリームはそ
の後、外部PN符号化波形によって乗算される。得られた
拡散シンボルストリームは共に加算されて複合波形が得
られる。
得られた複合波形は正弦波搬送波に関して変調され、
帯域フィルタリングが施され、所望の動作周波数に変換
され、増幅されてアンテナシステムによって放射され
る。本発明の他の実施例では、セル位置伝送信号を生成
すべく上記した動作のうちのいくつかの順序を変更す
る。例えば、外部PN符号化波形によって音声チャネルを
乗算してアンテナによって放射すべくすべてのチャネル
信号を加算する前に、フィルタリングを施すことが望ま
しい。また、様々な実行上の利点を得たり異なる設計を
行うために線形動作の順序を変更することはよく知られ
ている。
帯域フィルタリングが施され、所望の動作周波数に変換
され、増幅されてアンテナシステムによって放射され
る。本発明の他の実施例では、セル位置伝送信号を生成
すべく上記した動作のうちのいくつかの順序を変更す
る。例えば、外部PN符号化波形によって音声チャネルを
乗算してアンテナによって放射すべくすべてのチャネル
信号を加算する前に、フィルタリングを施すことが望ま
しい。また、様々な実行上の利点を得たり異なる設計を
行うために線形動作の順序を変更することはよく知られ
ている。
ワイヤレスPBXサービスに対する波形の設計は米国特
許5901307号に開示されたように、マイクロセル移動体
間リンクにおいてパイロット搬送波を使用する。パイロ
ット波形はオールゼロのウォルシュシーケンス、すなわ
ち、すべてのウォルシュ関数組に見出だされるオールゼ
ロからなる。すべてのセルのパイロット搬送波に対する
オールゼロウォルシュシーケンスの使用は、外部符号PN
同期が得られるまで、パイロット波形がウォルシュ関数
を無視することを可能にする。ウォルシュフレーミング
はPNシーケンス長さの因数であるウォルシュフレームの
長さのためにPN符号サイクルに固定される。それゆえ、
PN符号のオフセットをアドレッシングするセルが64チッ
プ（又はウォルシュフレーム長さ）の倍数である場合
は、ウォルシュフレーミングは外部PN符号タイミングサ
イクルから暗に知られる。
許5901307号に開示されたように、マイクロセル移動体
間リンクにおいてパイロット搬送波を使用する。パイロ
ット波形はオールゼロのウォルシュシーケンス、すなわ
ち、すべてのウォルシュ関数組に見出だされるオールゼ
ロからなる。すべてのセルのパイロット搬送波に対する
オールゼロウォルシュシーケンスの使用は、外部符号PN
同期が得られるまで、パイロット波形がウォルシュ関数
を無視することを可能にする。ウォルシュフレーミング
はPNシーケンス長さの因数であるウォルシュフレームの
長さのためにPN符号サイクルに固定される。それゆえ、
PN符号のオフセットをアドレッシングするセルが64チッ
プ（又はウォルシュフレーム長さ）の倍数である場合
は、ウォルシュフレーミングは外部PN符号タイミングサ
イクルから暗に知られる。
パイロット信号はノイズに比較して大きな信号とこの
信号に対する干渉マージンを提供すべく、通常の音声搬
送波よりもより高い電力レベルで伝送される。高い電力
レベルのパイロット搬送波は高速での初期アクイジショ
ンサーチを可能にし、比較的広帯域の位相トラッキング
回路によってパイロット搬送波の搬送波位相を正確にト
ラッキングすることを可能にする。パイロット搬送波を
トラッキングすることから得られた搬送波位相は、ユー
ザ情報信号によって変調された搬送波を復調する場合の
基準搬送波位相として使用される。この技術は基準搬送
波位相に対する共通のパイロット信号を多くのユーザが
共有することを可能にする。例えば、システムが全部で
15の同時音声搬送波を伝送する場合、パイロット搬送波
には４つの音声搬送波に等しい伝送電力が割り当てられ
る。
信号に対する干渉マージンを提供すべく、通常の音声搬
送波よりもより高い電力レベルで伝送される。高い電力
レベルのパイロット搬送波は高速での初期アクイジショ
ンサーチを可能にし、比較的広帯域の位相トラッキング
回路によってパイロット搬送波の搬送波位相を正確にト
ラッキングすることを可能にする。パイロット搬送波を
トラッキングすることから得られた搬送波位相は、ユー
ザ情報信号によって変調された搬送波を復調する場合の
基準搬送波位相として使用される。この技術は基準搬送
波位相に対する共通のパイロット信号を多くのユーザが
共有することを可能にする。例えば、システムが全部で
15の同時音声搬送波を伝送する場合、パイロット搬送波
には４つの音声搬送波に等しい伝送電力が割り当てられ
る。
パイロット搬送波に加えて、マイクロセル内のすべて
のシステムユーザによって受信される他の搬送波はマイ
クロセルによって伝送される。この搬送波は同期チャネ
ルと呼ばれ、スペクトル拡散に対して同じ32768の長さ
のPNシーケンスを使用するが異なるあらかじめ割り当て
られたウォルシュシーケンスを有する。同期チャネルは
システム内の移動体によって使用されるシステム情報を
含む放送メッセージを伝送する。システム情報はセル位
置とシステムを識別し、サーチを付加的に行うことなし
に、移動体情報信号に対して使用される長いPN符号を同
期させる情報を伝送する。他のチャネルはページングチ
ャネルと呼ばれ、呼び出しがあったことを示すためにメ
ッセージを移動体ユニットに伝送するとともに、移動体
ユニットが呼び出しを開始するときチャネル割り当てに
よって応答すべく提供される。
のシステムユーザによって受信される他の搬送波はマイ
クロセルによって伝送される。この搬送波は同期チャネ
ルと呼ばれ、スペクトル拡散に対して同じ32768の長さ
のPNシーケンスを使用するが異なるあらかじめ割り当て
られたウォルシュシーケンスを有する。同期チャネルは
システム内の移動体によって使用されるシステム情報を
含む放送メッセージを伝送する。システム情報はセル位
置とシステムを識別し、サーチを付加的に行うことなし
に、移動体情報信号に対して使用される長いPN符号を同
期させる情報を伝送する。他のチャネルはページングチ
ャネルと呼ばれ、呼び出しがあったことを示すためにメ
ッセージを移動体ユニットに伝送するとともに、移動体
ユニットが呼び出しを開始するときチャネル割り当てに
よって応答すべく提供される。
各音声搬送波は電話呼び出しに対する音声のデジタル
表示を伝送する。アナログ音声波形は標準のデジタル電
話技術を使用してデジタル化され、ボコーダ処理によっ
て１秒当たり約9600ビットのデータレートに圧縮され
る。このデータ信号はレートｒ＝1/2、拘束長Ｋ＝９で
反復してたたみ込み符号化され、システムが低い信号対
ノイズ比と干渉比率で動作するのを可能にするエラー検
出と訂正機能を提供すべくインタリーブされる。たたみ
込み符号化、反復、インタリーブなどの技術は良く知ら
れている。
表示を伝送する。アナログ音声波形は標準のデジタル電
話技術を使用してデジタル化され、ボコーダ処理によっ
て１秒当たり約9600ビットのデータレートに圧縮され
る。このデータ信号はレートｒ＝1/2、拘束長Ｋ＝９で
反復してたたみ込み符号化され、システムが低い信号対
ノイズ比と干渉比率で動作するのを可能にするエラー検
出と訂正機能を提供すべくインタリーブされる。たたみ
込み符号化、反復、インタリーブなどの技術は良く知ら
れている。
得られた符号化シンボルは割り当てられたウォルシュ
シーケンスによって乗算され、外部PN符号によって乗算
される。この処理によって、1.2288MHzのPNシーケンス
レート又は9600bpsの128倍のデータレートが得られる。
得られた信号はRF搬送波に関して変調され、パイロット
及びセットアップ搬送波、さらに他の音声搬送波といっ
しょに加算される。加算はPNシーケンスによる乗算の前
又は後、IF周波数又はベースバンド周波数などのいくつ
かの異なるポイントで行われる。
シーケンスによって乗算され、外部PN符号によって乗算
される。この処理によって、1.2288MHzのPNシーケンス
レート又は9600bpsの128倍のデータレートが得られる。
得られた信号はRF搬送波に関して変調され、パイロット
及びセットアップ搬送波、さらに他の音声搬送波といっ
しょに加算される。加算はPNシーケンスによる乗算の前
又は後、IF周波数又はベースバンド周波数などのいくつ
かの異なるポイントで行われる。
各音声搬送波は他の音声搬送波の電力に対して伝送電
力を設定する値が乗算される。この電力制御は、受信者
が比較的望ましくない場所にいる場合においてより高い
電力を要するリンクに電力を割り当てることを可能にす
る。無駄なしに十分なパフォーマンスを提供するレベル
に電力を設定できるように受信信号対ノイズ比を報告す
る手段が移動体に対して提供される。ウォルシュ関数の
直交特性は、時間割り当てが維持されている限り、異な
る音声搬送波に対して異なる電力レベルを使用すること
によって妨害されない。
力を設定する値が乗算される。この電力制御は、受信者
が比較的望ましくない場所にいる場合においてより高い
電力を要するリンクに電力を割り当てることを可能にす
る。無駄なしに十分なパフォーマンスを提供するレベル
に電力を設定できるように受信信号対ノイズ比を報告す
る手段が移動体に対して提供される。ウォルシュ関数の
直交特性は、時間割り当てが維持されている限り、異な
る音声搬送波に対して異なる電力レベルを使用すること
によって妨害されない。
図４は図１のマイクロセル装置の具体的な実施例を示
すブロック図である。図において、ダイプレクサ100は
トランシーバ24の受信機と送信機の両方に共通である。
図４において、マイクロセル14のトランシーバ24の受信
システムはアナログ受信機102からなり、チャネルユニ
ットの対応する素子、ここではチャネルユニット20Aは
サーチャ受信機104、デジタルデータ受信機106、デコー
ダ回路108とを具備する。受信システムは光学的デジタ
ルデータ受信機110を含む。アナログ受信機102の具体的
実施例の詳細は同時係属中の米国出願07/543496に開示
されている。
すブロック図である。図において、ダイプレクサ100は
トランシーバ24の受信機と送信機の両方に共通である。
図４において、マイクロセル14のトランシーバ24の受信
システムはアナログ受信機102からなり、チャネルユニ
ットの対応する素子、ここではチャネルユニット20Aは
サーチャ受信機104、デジタルデータ受信機106、デコー
ダ回路108とを具備する。受信システムは光学的デジタ
ルデータ受信機110を含む。アナログ受信機102の具体的
実施例の詳細は同時係属中の米国出願07/543496に開示
されている。
前記したマイクロセル14はサーチャ受信機104ととも
に、データ受信機106、110に結合されているCDMAコント
ローラ18を含む。CDMAコントローラ18はウォルシュシー
ケンス、符号割り当て、信号処理、タイミング信号発
生、電力制御、さらに他の関連する機能を提供する。
に、データ受信機106、110に結合されているCDMAコント
ローラ18を含む。CDMAコントローラ18はウォルシュシー
ケンス、符号割り当て、信号処理、タイミング信号発
生、電力制御、さらに他の関連する機能を提供する。
アンテナ26で受信した信号はダイプレクサ100を介し
てアナログ受信機102に供給され、次にサーチャ受信機1
04に供給される。サーチャ受信機104はデジタルデータ
受信機106が一番強い可能な時間領域信号をトラッキン
グかつ処理していることを確実にするために受信信号の
周りの時間領域を走査すべくマイクロセルにおいて使用
される。サーチャ受信機104は信号を処理すべき適当な
受信信号を選択するためのデジタルデータ受信機106に
制御信号を供給するCDMAコントローラ18に信号を供給す
る。
てアナログ受信機102に供給され、次にサーチャ受信機1
04に供給される。サーチャ受信機104はデジタルデータ
受信機106が一番強い可能な時間領域信号をトラッキン
グかつ処理していることを確実にするために受信信号の
周りの時間領域を走査すべくマイクロセルにおいて使用
される。サーチャ受信機104は信号を処理すべき適当な
受信信号を選択するためのデジタルデータ受信機106に
制御信号を供給するCDMAコントローラ18に信号を供給す
る。
マイクロセルデータ受信機及びサーチャ受信機のおけ
る信号処理は、移動体ユニットにおける同様の素子によ
る信号処理に比較して、いくつかの点で異なっている。
市内、すなわち反転又は移動体マイクロセル間リンクに
おいて、移動体ユニットはセル位置における信号処理に
おいてコヒーレント基準に使用されるパイロット信号を
伝送しない。移動体マイクロセル間リンクは64元直交信
号処理を使用するノンコヒーレント変調及び復調方法に
よって特徴づけられる。
る信号処理は、移動体ユニットにおける同様の素子によ
る信号処理に比較して、いくつかの点で異なっている。
市内、すなわち反転又は移動体マイクロセル間リンクに
おいて、移動体ユニットはセル位置における信号処理に
おいてコヒーレント基準に使用されるパイロット信号を
伝送しない。移動体マイクロセル間リンクは64元直交信
号処理を使用するノンコヒーレント変調及び復調方法に
よって特徴づけられる。
64元直交信号処理においては、移動体ユニットによっ
て伝送されたシンボルは26すなわち64の異なる２進シー
ケンスに符号化される。選択された一対のシーケンスは
ウォルシュ関数として知られている。ウォルシュ関数ｍ
元信号符号化に対する最適な受信関数はファーストアダ
マール変換（FHT）である。
て伝送されたシンボルは26すなわち64の異なる２進シー
ケンスに符号化される。選択された一対のシーケンスは
ウォルシュ関数として知られている。ウォルシュ関数ｍ
元信号符号化に対する最適な受信関数はファーストアダ
マール変換（FHT）である。
図４において、サーチャ受信機104とデジタルデータ1
04はアナログ受信機102から出力された信号を受信す
る。移動体ユニットが通信する特定のセル位置受信機に
伝送されたスペクトル拡散信号を複合化するために、適
当なPNシーケンスが生成されなければならない。移動体
ユニット信号の生成についての詳細は同時係属中の米国
出願07/543496に開示されている。なお、この米国出願
は1992年４月７日に米国特許5103459号として許可され
ている。
04はアナログ受信機102から出力された信号を受信す
る。移動体ユニットが通信する特定のセル位置受信機に
伝送されたスペクトル拡散信号を複合化するために、適
当なPNシーケンスが生成されなければならない。移動体
ユニット信号の生成についての詳細は同時係属中の米国
出願07/543496に開示されている。なお、この米国出願
は1992年４月７日に米国特許5103459号として許可され
ている。
回路108内に含まれるビタビ復号器は拘束長Ｋ＝９、
符号レートｒ＝1/3で、移動体ユニットで符号化された
データを復号できる。ビタビ復号器は最もありそうな情
報ビットシーケンスを決定する。周期的に通常は1.25ms
ecごとに信号品質に関する推定が得られ、移動体ユニッ
トに対するデータとともに、移動体ユニット電力調整コ
マンドとして伝送される。この品質推定は1.25msec間隔
にわたる平均信号対ノイズ比である。
符号レートｒ＝1/3で、移動体ユニットで符号化された
データを復号できる。ビタビ復号器は最もありそうな情
報ビットシーケンスを決定する。周期的に通常は1.25ms
ecごとに信号品質に関する推定が得られ、移動体ユニッ
トに対するデータとともに、移動体ユニット電力調整コ
マンドとして伝送される。この品質推定は1.25msec間隔
にわたる平均信号対ノイズ比である。
各データ受信機は受信中の受信信号のタイミングを追
跡する。これは僅かに早いローカル基準PNによって受信
信号を相関し、僅かに遅いローカル基準PNによって受信
信号を相関させることによって達成される。これら２つ
の相関の違いはタイミングエラーがない場合は０とな
る。逆に、タイミングエラーがない場合はこの違いはエ
ラーの大きさと符号とを示し、これによって受信タイミ
ングが調整される。
跡する。これは僅かに早いローカル基準PNによって受信
信号を相関し、僅かに遅いローカル基準PNによって受信
信号を相関させることによって達成される。これら２つ
の相関の違いはタイミングエラーがない場合は０とな
る。逆に、タイミングエラーがない場合はこの違いはエ
ラーの大きさと符号とを示し、これによって受信タイミ
ングが調整される。
PBXからの信号はCDMAコントローラ18の制御のもと
に、適当な伝送変調器ボコーダ22A〜22Nに結合される。
例として、図４に示すボコーダ22Aが使用される。チャ
ネルユニット20Aはさらに、CDMAコントローラ18の制御
のもとに意図された受信者の移動体ユニットへ伝送すべ
きデータをスペクトル拡散変調する伝送変調器112を具
備する。
に、適当な伝送変調器ボコーダ22A〜22Nに結合される。
例として、図４に示すボコーダ22Aが使用される。チャ
ネルユニット20Aはさらに、CDMAコントローラ18の制御
のもとに意図された受信者の移動体ユニットへ伝送すべ
きデータをスペクトル拡散変調する伝送変調器112を具
備する。
伝送変調器112の出力は伝送電力制御回路114に供給さ
れ、CDMAコントローラ18の制御のもとに伝送電力が制御
される。回路114の出力は加算器116に供給され、他のチ
ャネルユニットの伝送変調器／伝送電力制御回路の出力
と加算される。加算器116はチャネルユニットの１つと
共に配置されるかまたは、トランシーバ24の伝送部の一
部と見なされる。加算器116の出力は伝送電力増幅回路1
18からなるトランシーバ24の伝送部に供給される。伝送
電力増幅回路118は信号を増幅し、増幅された信号はデ
ュプレクタ100を介してアンテナ26に出力され、マイク
ロセルサービスエリア内の移動体ユニットへ照射され
る。図４の送信回路に関する具体的例については同時係
属中の米国出願07/543496に開示されている。
れ、CDMAコントローラ18の制御のもとに伝送電力が制御
される。回路114の出力は加算器116に供給され、他のチ
ャネルユニットの伝送変調器／伝送電力制御回路の出力
と加算される。加算器116はチャネルユニットの１つと
共に配置されるかまたは、トランシーバ24の伝送部の一
部と見なされる。加算器116の出力は伝送電力増幅回路1
18からなるトランシーバ24の伝送部に供給される。伝送
電力増幅回路118は信号を増幅し、増幅された信号はデ
ュプレクタ100を介してアンテナ26に出力され、マイク
ロセルサービスエリア内の移動体ユニットへ照射され
る。図４の送信回路に関する具体的例については同時係
属中の米国出願07/543496に開示されている。
図４はさらにチャネルユニットの１つとともに含まれ
るか又はシステムの別個の要素として含まれるパイロッ
ト／制御チャネル発生器及び伝送電力制御回路120を開
示している。CDMAコントローラ18によって制御される回
路はパイロット信号、同期チャネル、ダイプレクサ100
を介してアンテナ26に出力すべく伝送電力増幅回路118
に結合するためのページングチャネルとを発生し電力制
御する。
るか又はシステムの別個の要素として含まれるパイロッ
ト／制御チャネル発生器及び伝送電力制御回路120を開
示している。CDMAコントローラ18によって制御される回
路はパイロット信号、同期チャネル、ダイプレクサ100
を介してアンテナ26に出力すべく伝送電力増幅回路118
に結合するためのページングチャネルとを発生し電力制
御する。
望ましい実施例のおいては、チャネル信号のウォルシ
ュ関数符号化は内部コードとして使用される。ここに開
示されている数霊術（numerology）の一例においては、
全部で64の異なるウォルシュシーケンスが可能であり、
そのうち３つはパイロット、同期、ページングチャネル
機能に使用される。同期、ページング、音声チャネルに
おいて、入力データはたたみ込み符号化され良く知られ
た方法でインタリーブされる。さらに、たたみ込み符号
化データはインタリーブされる前に、良く知られた方法
で反復される。
ュ関数符号化は内部コードとして使用される。ここに開
示されている数霊術（numerology）の一例においては、
全部で64の異なるウォルシュシーケンスが可能であり、
そのうち３つはパイロット、同期、ページングチャネル
機能に使用される。同期、ページング、音声チャネルに
おいて、入力データはたたみ込み符号化され良く知られ
た方法でインタリーブされる。さらに、たたみ込み符号
化データはインタリーブされる前に、良く知られた方法
で反復される。
パイッロットチャネルはデータ変調を含まず、特定の
セル位置又はセクタのすべてのユーザがアクイジション
又はトラッキングの目的で使用する変調されていないス
ペクトル拡散信号として特徴づけられる。各セル、セク
タに分割されたときは各セクタは別個のパイロット信号
を有する。しかしながら、パイロット信号のために異な
るPN発生器を使用するよりもより効率的に異なるパイロ
ット信号を生成するには同じ基本シーケンスにおけるシ
フトを使用すればよい。この方法を使用することによっ
て、移動体ユニットは連続的に全部のシーケンスをサー
チし、最大の相関を生成するオフセット又はシフトに対
して同調させる。基本シーケンスのこのシフトを使用す
る場合は、シフトは隣接セル又はセクタのパイロットが
干渉又は相殺しないようにしなければならない。
セル位置又はセクタのすべてのユーザがアクイジション
又はトラッキングの目的で使用する変調されていないス
ペクトル拡散信号として特徴づけられる。各セル、セク
タに分割されたときは各セクタは別個のパイロット信号
を有する。しかしながら、パイロット信号のために異な
るPN発生器を使用するよりもより効率的に異なるパイロ
ット信号を生成するには同じ基本シーケンスにおけるシ
フトを使用すればよい。この方法を使用することによっ
て、移動体ユニットは連続的に全部のシーケンスをサー
チし、最大の相関を生成するオフセット又はシフトに対
して同調させる。基本シーケンスのこのシフトを使用す
る場合は、シフトは隣接セル又はセクタのパイロットが
干渉又は相殺しないようにしなければならない。
したがってパイロットシーケンスは多くの異なるシー
ケンスがシステム内の多数のパイロット信号を支持すべ
く基本シーケンスのシフトによって生成されるに十分長
くしなければならない。さらに、分離又はシフトは、パ
イロット信号内に干渉がないことを確定できるほど十分
大きくしなければならない。したがって、本発明の実施
例においては、パイロットシーケンスの長さは215に選
択される。シーケンスの生成は215−１によって開始さ
れ、特定の状態が検出されるときは０が余分にシーケン
スに付加される。本実施例においては、512の異なるパ
イロット信号が選択され、64のチップの基本シーケンス
にオフセットを有する。しかしながら、オフセットは64
チップオフセットの整数倍であり、事在るパリロット信
号の数に応じて減少する。
ケンスがシステム内の多数のパイロット信号を支持すべ
く基本シーケンスのシフトによって生成されるに十分長
くしなければならない。さらに、分離又はシフトは、パ
イロット信号内に干渉がないことを確定できるほど十分
大きくしなければならない。したがって、本発明の実施
例においては、パイロットシーケンスの長さは215に選
択される。シーケンスの生成は215−１によって開始さ
れ、特定の状態が検出されるときは０が余分にシーケン
スに付加される。本実施例においては、512の異なるパ
イロット信号が選択され、64のチップの基本シーケンス
にオフセットを有する。しかしながら、オフセットは64
チップオフセットの整数倍であり、事在るパリロット信
号の数に応じて減少する。
パイロット信号を生成する場合、オールゼルからなる
ウォルシュ“ゼロ”（W0）シーケンスが、実質的にPNI
及びPNQシーケンスであるパイロット信号を変調しない
ように使用される。したがってウォルシュ“ゼロ”
（W0）シーケンスはエクスクルーシブORゲートにおいて
PNI及びPNQによって乗算される。得られたパイロット信
号はPNI及びPNQシーケンスのみを含んでいる。すべての
セル位置又はセクタがパイロット信号に対して同じPNシ
ーケンスを有する場合は、伝送源のセル位置又はセクタ
間の顕著な特徴はシーケンスの位相である。
ウォルシュ“ゼロ”（W0）シーケンスが、実質的にPNI
及びPNQシーケンスであるパイロット信号を変調しない
ように使用される。したがってウォルシュ“ゼロ”
（W0）シーケンスはエクスクルーシブORゲートにおいて
PNI及びPNQによって乗算される。得られたパイロット信
号はPNI及びPNQシーケンスのみを含んでいる。すべての
セル位置又はセクタがパイロット信号に対して同じPNシ
ーケンスを有する場合は、伝送源のセル位置又はセクタ
間の顕著な特徴はシーケンスの位相である。
同期チャネル情報は符号化され、エクスクルーシブOR
ゲートにおいてあらかじめ割り当てられたウォルシュシ
ーケンスによって乗算される。本実施例において、選択
されたウォルシュ関数は32個の“1"とそれに続く32の
“0"のシーケンスからなる（W32）シーケンスである。
得られたシーケンスはエクスクルーシブORゲートにおい
てPNI及びPNQによって乗算される。
ゲートにおいてあらかじめ割り当てられたウォルシュシ
ーケンスによって乗算される。本実施例において、選択
されたウォルシュ関数は32個の“1"とそれに続く32の
“0"のシーケンスからなる（W32）シーケンスである。
得られたシーケンスはエクスクルーシブORゲートにおい
てPNI及びPNQによって乗算される。
本実施例においては、同期チャネルデータ情報は例え
ば1200bpsのレートで伝送変調器に供給される。本実施
例においては、同期チャネルデータは望ましくはｒ＝1/
2のレート、拘束長Ｋ＝９でたたみ込み符号化され、各
符号シンボルが２度反復される。この符号化レート及び
拘束長はすべての符号化前方リンクチャネルすなわち、
同期、ページング、音声に共通である。本実施例におい
ては、符号G1＝753（８進）及びG2＝561（８進）の発生
器に対してシストレジスタが使用される。同期チャネル
に対するシンボルレートは本実施例では4800sps、すな
わち、１シンボルが208μsecまたは256PNチップであ
る。
ば1200bpsのレートで伝送変調器に供給される。本実施
例においては、同期チャネルデータは望ましくはｒ＝1/
2のレート、拘束長Ｋ＝９でたたみ込み符号化され、各
符号シンボルが２度反復される。この符号化レート及び
拘束長はすべての符号化前方リンクチャネルすなわち、
同期、ページング、音声に共通である。本実施例におい
ては、符号G1＝753（８進）及びG2＝561（８進）の発生
器に対してシストレジスタが使用される。同期チャネル
に対するシンボルレートは本実施例では4800sps、すな
わち、１シンボルが208μsecまたは256PNチップであ
る。
符号シンボルは40msecのスパンでたたみ込みインタリ
ーバによってインタリーブされる。インタリーバの仮の
パラメータはＩ＝16かつＪ＝48である。インタリーブに
関する詳細は“データ通信、ネットワーク及びシステ
ム”（Howard w.Sams ＆ Co.,1987,pp.343−352）に開
示されている。たたみ込みインタリーバの役目は信頼性
のないチャネルシンボルを拡散し、Ｉ−１の隣接シーケ
ンスのどの２つのシンボル又はそれ以下のシンボルがデ
インタリーバ出力において少なくともＪ＋１シンボルに
よって分離されるようにすることである。同様に、Ｊ−
１シンボルの隣接シーケンスのどの２つのシンボルもイ
ンタリーバ出力において少なくともＩ＋１シンボルによ
って分離される。言い換えると、一連の15シンボルにお
いてＩ＝16かつＪ＝48の場合、シンボルは885μsecだけ
分離されて伝送されて時間ダイバーシチを提供する。
ーバによってインタリーブされる。インタリーバの仮の
パラメータはＩ＝16かつＪ＝48である。インタリーブに
関する詳細は“データ通信、ネットワーク及びシステ
ム”（Howard w.Sams ＆ Co.,1987,pp.343−352）に開
示されている。たたみ込みインタリーバの役目は信頼性
のないチャネルシンボルを拡散し、Ｉ−１の隣接シーケ
ンスのどの２つのシンボル又はそれ以下のシンボルがデ
インタリーバ出力において少なくともＪ＋１シンボルに
よって分離されるようにすることである。同様に、Ｊ−
１シンボルの隣接シーケンスのどの２つのシンボルもイ
ンタリーバ出力において少なくともＩ＋１シンボルによ
って分離される。言い換えると、一連の15シンボルにお
いてＩ＝16かつＪ＝48の場合、シンボルは885μsecだけ
分離されて伝送されて時間ダイバーシチを提供する。
マイクロセルの同期チャネルシンボルはマイクロセル
用のパイロット信号に結びつけられている。本実施例に
おけるパイロット信号の周期は、128同期チャネル符号
シンボル又は32同期チャネル情報ビットに対応する26.6
7秒である。同期チャネルシンボルは26.67msecのスパン
をもつたたみ込みインタリーバによってインタリーブさ
れる。すなわち、移動体ユニットがパイロット信号を獲
得したときただちに同期チャネルのインタリーバ同期が
発生する。
用のパイロット信号に結びつけられている。本実施例に
おけるパイロット信号の周期は、128同期チャネル符号
シンボル又は32同期チャネル情報ビットに対応する26.6
7秒である。同期チャネルシンボルは26.67msecのスパン
をもつたたみ込みインタリーバによってインタリーブさ
れる。すなわち、移動体ユニットがパイロット信号を獲
得したときただちに同期チャネルのインタリーバ同期が
発生する。
同期チャネルシンボルは信号に直交性を提供すべくあ
らかじめ割り当てられたウォルシュシーケンスによって
カバーされる。同期チャネルにおいて、１つの符号シン
ボルは４つのカバーシーケンス、すなわち、32の“1"及
び32の“0"シーケンスに対して１つの符号シンボルだけ
のスパンをもつ。単一の論理“1"は32の“1"ウォルシュ
チップの発生を意味し、単一の論理“0"は32の“0"ウォ
ルシュチップの発生を意味する。同期チャネルシンボル
は同期チャネルシフトがウォルシュフレームの整数倍な
ので関連するパイロットチャネルに応じて絶対時間に関
してスキューするが、同期チャネルの直交性は維持され
る。
らかじめ割り当てられたウォルシュシーケンスによって
カバーされる。同期チャネルにおいて、１つの符号シン
ボルは４つのカバーシーケンス、すなわち、32の“1"及
び32の“0"シーケンスに対して１つの符号シンボルだけ
のスパンをもつ。単一の論理“1"は32の“1"ウォルシュ
チップの発生を意味し、単一の論理“0"は32の“0"ウォ
ルシュチップの発生を意味する。同期チャネルシンボル
は同期チャネルシフトがウォルシュフレームの整数倍な
ので関連するパイロットチャネルに応じて絶対時間に関
してスキューするが、同期チャネルの直交性は維持され
る。
本実施例における同期チャネルメッセージはその長さ
が可変である。メッセージの長さは３パイロット周期に
対応する80msecの整数倍である。また、サイクリックリ
ダンダンシ（CRC）ビットがエラー検出のために同期チ
ャネル情報ビットに付加されている。
が可変である。メッセージの長さは３パイロット周期に
対応する80msecの整数倍である。また、サイクリックリ
ダンダンシ（CRC）ビットがエラー検出のために同期チ
ャネル情報ビットに付加されている。
同期チャネルメッセージが正しく受信されるととも
に、移動体ユニットはページングチャネルか又は音声チ
ャネルにただちに同期する能力を有する。各同期メッセ
ージの終りに対応して、パイロット同期において新しい
40msecインタリーバ周期が開始される。そのとき、移動
体ユニットは符号反復または（cx、cx+1）対のいずれか
の第１符号シンボルをデインタリーブし、復号器の同期
が得られる。デインタリーバのライトアドレスは０に設
定され、リードアドレスはＪに設定されてメモリデイン
タリーバ同期が得られる。
に、移動体ユニットはページングチャネルか又は音声チ
ャネルにただちに同期する能力を有する。各同期メッセ
ージの終りに対応して、パイロット同期において新しい
40msecインタリーバ周期が開始される。そのとき、移動
体ユニットは符号反復または（cx、cx+1）対のいずれか
の第１符号シンボルをデインタリーブし、復号器の同期
が得られる。デインタリーバのライトアドレスは０に設
定され、リードアドレスはＪに設定されてメモリデイン
タリーバ同期が得られる。
同期チャネルメッセージは移動体ユニットと通信すべ
く割り当てられた音声チャネルに対する42ビットの長い
PN発生器の状態に関する情報を含んでいる。この情報は
対応するPN発生器を同期するために移動体ユニットデジ
タルデータ受信機において使用される。
く割り当てられた音声チャネルに対する42ビットの長い
PN発生器の状態に関する情報を含んでいる。この情報は
対応するPN発生器を同期するために移動体ユニットデジ
タルデータ受信機において使用される。
ページングチャネル情報もまた反復によって符号化さ
れ、インタリーブされ、あらかじめ割り当てられたウォ
ルシュシーケンスによって乗算される。得られたシーケ
ンスは次にPNI及びPNQシーケンスによって乗算される。
特定のセクタまたはセルに対するページングチャネルの
データレートは同期チャネルメッセージ内の割り当てフ
ィールドにおいて表示される。ページングチャネルデー
タレートは可変であるが、この実施例においては次のデ
ータレート、9.6又は4.8又は、2.4又は、1.2kbpsの１つ
に固定されている。
れ、インタリーブされ、あらかじめ割り当てられたウォ
ルシュシーケンスによって乗算される。得られたシーケ
ンスは次にPNI及びPNQシーケンスによって乗算される。
特定のセクタまたはセルに対するページングチャネルの
データレートは同期チャネルメッセージ内の割り当てフ
ィールドにおいて表示される。ページングチャネルデー
タレートは可変であるが、この実施例においては次のデ
ータレート、9.6又は4.8又は、2.4又は、1.2kbpsの１つ
に固定されている。
各音声チャネルのデータは反復によって符号化され、
インタリーブされ、スクランブルされ、そして割り当て
られたウォルシュシーケンス（Wi−Wj）によって乗算さ
れかつ、PNI及びPNQシーケンスによって乗算される。特
定のチャネルによって使用されるべきウォルシュシーケ
ンスはチャネルがアナログFMセルラシステムにおいて呼
び出しを行うのに割り当てされるのと同じ方法で、呼び
出しセットアップ時間にシステムコントローラによって
割り当てられる。本実施例では61までの異なるウォルシ
ュシーケンスが音声チャネルによって使用される。
インタリーブされ、スクランブルされ、そして割り当て
られたウォルシュシーケンス（Wi−Wj）によって乗算さ
れかつ、PNI及びPNQシーケンスによって乗算される。特
定のチャネルによって使用されるべきウォルシュシーケ
ンスはチャネルがアナログFMセルラシステムにおいて呼
び出しを行うのに割り当てされるのと同じ方法で、呼び
出しセットアップ時間にシステムコントローラによって
割り当てられる。本実施例では61までの異なるウォルシ
ュシーケンスが音声チャネルによって使用される。
本発明の実施例においては、音声チャネルは可変デー
タレートを使用する。可変データレートを使用する目的
はボイスアクティビテイがないときにデータレートを下
げて他のユーザに対する特定の音声チャネルによって発
生された干渉を減少することにある。可変データレート
を使用するボコーダは同時係属中の米国出願“可変レー
トボコーダ”（出願番号07/713661、出願日1991/6/11）
に開示されている。この米国出願は本発明の譲り受け人
に譲渡されている。このボコーダは20msecフレームごと
のボイスアクティビティに基づいて４つの異なるデータ
レートでデータを生成する。データレートの例として、
9.6kbps、4.8kbkps、1.2kbpsである。データレートは20
msecごとに変化するが、符号シンボルレートは19.2ksps
の符号反復によって一定とされる。すなわち、符号シン
ボルは反復的データレート4.8kbps、2.4kbps、1.2kbps
に対して、２、４、８回反復される。
タレートを使用する。可変データレートを使用する目的
はボイスアクティビテイがないときにデータレートを下
げて他のユーザに対する特定の音声チャネルによって発
生された干渉を減少することにある。可変データレート
を使用するボコーダは同時係属中の米国出願“可変レー
トボコーダ”（出願番号07/713661、出願日1991/6/11）
に開示されている。この米国出願は本発明の譲り受け人
に譲渡されている。このボコーダは20msecフレームごと
のボイスアクティビティに基づいて４つの異なるデータ
レートでデータを生成する。データレートの例として、
9.6kbps、4.8kbkps、1.2kbpsである。データレートは20
msecごとに変化するが、符号シンボルレートは19.2ksps
の符号反復によって一定とされる。すなわち、符号シン
ボルは反復的データレート4.8kbps、2.4kbps、1.2kbps
に対して、２、４、８回反復される。
データレートを可変にすることは干渉を減らすためな
ので、低いレートにおける符号シンボルはより低いエネ
ルギをもつ。例えば、データレートが9.6kbps、4.8kbp
s、2.4kbps、1.2kbkpsの場合、符号シンボルエネルギ
（Es）はEb/2、Eb/4、Eb/8、Eb/16である。ここで、Eb
は9.6kbps伝送レートに対する情報ビットエネルギであ
る。
ので、低いレートにおける符号シンボルはより低いエネ
ルギをもつ。例えば、データレートが9.6kbps、4.8kbp
s、2.4kbps、1.2kbkpsの場合、符号シンボルエネルギ
（Es）はEb/2、Eb/4、Eb/8、Eb/16である。ここで、Eb
は9.6kbps伝送レートに対する情報ビットエネルギであ
る。
符号シンボルはたたみ込みインタリーバによってイン
タリーブされ、これによって異なるエネルギレベルの符
号シンボルがインタリーバの動作によってスクランブル
される。ある符号シンボルがどのレベルのエネルギをも
つかを把握するために、スケーリングのためにデータレ
ートを特定する各シンボルにラベルを付加する。直交ウ
ォルシュ包囲とPN拡散の後に４相チャネルがフィニット
インパルスレスポンス（FIR）フィルタによってデジタ
ル的にフィルタリングされる。FIRフィルタはデータレ
ートに対応するエネルギスケーリングを達成するため
に、シンボルエネルギレベルに対応する信号を受信す
る。Ｉ及びＱチャネルは１、1/21/2、1/2、又は1/2・２
1/2のファクタでスケーリングされる。一実施例におい
ては、ボコーダは２ビットナンバの形のデータレートレ
ベルをフィルタスケーリング係数を制御すべくFIRフィ
ルタに供給する。
タリーブされ、これによって異なるエネルギレベルの符
号シンボルがインタリーバの動作によってスクランブル
される。ある符号シンボルがどのレベルのエネルギをも
つかを把握するために、スケーリングのためにデータレ
ートを特定する各シンボルにラベルを付加する。直交ウ
ォルシュ包囲とPN拡散の後に４相チャネルがフィニット
インパルスレスポンス（FIR）フィルタによってデジタ
ル的にフィルタリングされる。FIRフィルタはデータレ
ートに対応するエネルギスケーリングを達成するため
に、シンボルエネルギレベルに対応する信号を受信す
る。Ｉ及びＱチャネルは１、1/21/2、1/2、又は1/2・２
1/2のファクタでスケーリングされる。一実施例におい
ては、ボコーダは２ビットナンバの形のデータレートレ
ベルをフィルタスケーリング係数を制御すべくFIRフィ
ルタに供給する。
本実施例においては、各音声チャネル信号はセル移動
体間伝送におけるセキュリティを大きくするためにスク
ランブルされる。このようなスクランブルは絶対的に必
要なものではないが、通信における安全性を倍加するこ
とができる。例えば、音声チャネル信号のスクランブル
は音声チャネル信号を符号化するPNによって達成され、
PN符号はユーザIDの移動体ユニットアドレスによって決
定される。このようなスクランブルは移動体セル間通信
のための特別の受信機に関して図３を参照して述べられ
ているようなPNUシーケンス又は暗号化方法を使用す
る。従って、別個のPN発生器がこの機能のために実行さ
れる。スクランブルはPNシーケンスに関して議論されて
いるが、スクランブルは他のよく知られた技術によって
も達成できる。
体間伝送におけるセキュリティを大きくするためにスク
ランブルされる。このようなスクランブルは絶対的に必
要なものではないが、通信における安全性を倍加するこ
とができる。例えば、音声チャネル信号のスクランブル
は音声チャネル信号を符号化するPNによって達成され、
PN符号はユーザIDの移動体ユニットアドレスによって決
定される。このようなスクランブルは移動体セル間通信
のための特別の受信機に関して図３を参照して述べられ
ているようなPNUシーケンス又は暗号化方法を使用す
る。従って、別個のPN発生器がこの機能のために実行さ
れる。スクランブルはPNシーケンスに関して議論されて
いるが、スクランブルは他のよく知られた技術によって
も達成できる。
音声ビットに加えて、前方リンク音声チャネルが電力
制御情報を含んでいる。電力制御ビットレートは例えば
800bpsである。所定の移動体からの移動体マイクロセル
間信号を復調するセル位置受信機は特定の移動体にアド
レッシングされたセル移動体音声チャネルに挿入され
る。電力制御については上記した同時係属中の出願に詳
細に述べられている。
制御情報を含んでいる。電力制御ビットレートは例えば
800bpsである。所定の移動体からの移動体マイクロセル
間信号を復調するセル位置受信機は特定の移動体にアド
レッシングされたセル移動体音声チャネルに挿入され
る。電力制御については上記した同時係属中の出願に詳
細に述べられている。
電力制御ビットは符号シンボルパンクチャリングと呼
ばれる技術によってたたみ込みインタリーバの出力にお
いて挿入される。言い換えると、電力制御ビットが伝送
されるときはいつでも、２つの符号シンボルが電力制御
情報によって極性が与えられた２つの同一な符号シンボ
ルに取って代わられる。さらに、電力制御ビットは9600
bpsビットレートに対応するエネルギレベルで伝送され
る。電力制御情報ストリームに付加された付加的拘束は
ビット位置が移動体セル間チャネルの間でランダム化し
なければならないことである。さもないと、全エネルギ
電力制御ビットは正規のインターバルで干渉スパイクを
発生してビットの検出率が減少してしまう。
ばれる技術によってたたみ込みインタリーバの出力にお
いて挿入される。言い換えると、電力制御ビットが伝送
されるときはいつでも、２つの符号シンボルが電力制御
情報によって極性が与えられた２つの同一な符号シンボ
ルに取って代わられる。さらに、電力制御ビットは9600
bpsビットレートに対応するエネルギレベルで伝送され
る。電力制御情報ストリームに付加された付加的拘束は
ビット位置が移動体セル間チャネルの間でランダム化し
なければならないことである。さもないと、全エネルギ
電力制御ビットは正規のインターバルで干渉スパイクを
発生してビットの検出率が減少してしまう。
ウォルシュ関数における興味ある特性は64シーケンス
の各々が他のすべてのシーケンスに完全に直交すること
である。シーケンスのどの対もそれらが一致するビット
位置だけすなわち、64シンボルの間隔で32だけ異なる。
すなわち情報がウォルシュシーケンスによって伝送すべ
く符号化されるとき、受信機は所望の“搬送波”信号と
してウォルシュシーケンスのいずれか１つを選択する。
他のウォルシュシーケンスに関して符号化された信号エ
ネルギはどれも拒絶され、所望のウォルシュシーケンス
に対する相互干渉とはならない。
の各々が他のすべてのシーケンスに完全に直交すること
である。シーケンスのどの対もそれらが一致するビット
位置だけすなわち、64シンボルの間隔で32だけ異なる。
すなわち情報がウォルシュシーケンスによって伝送すべ
く符号化されるとき、受信機は所望の“搬送波”信号と
してウォルシュシーケンスのいずれか１つを選択する。
他のウォルシュシーケンスに関して符号化された信号エ
ネルギはどれも拒絶され、所望のウォルシュシーケンス
に対する相互干渉とはならない。
セル移動体間リンクの実施例において、前記した同
期、ベージング及び音声チャネルは拘束長Ｋ＝９、符号
レートｒ＝1/2のたたみ込み符号化を使用する。すなわ
ち、２つの符号化されたシンボルが生成され伝送すべき
情報ビットに対して伝送される。たたみ込み符号化に加
えて、シンボルデータのたたみ込みインタリーブがさら
に使用される。さらに反復がたたみ込み符号化に関連し
て使用される。移動体ユニットにおいてこの種の符号に
対して最適な復号器はソフトデシジョンビタビアルゴリ
ム復号器である。標準的な設計の復号器が復号化のため
に使用される。得られた復号化情報ビットは移動体ユニ
ットデジタルベースバンド装置へと供給される。
期、ベージング及び音声チャネルは拘束長Ｋ＝９、符号
レートｒ＝1/2のたたみ込み符号化を使用する。すなわ
ち、２つの符号化されたシンボルが生成され伝送すべき
情報ビットに対して伝送される。たたみ込み符号化に加
えて、シンボルデータのたたみ込みインタリーブがさら
に使用される。さらに反復がたたみ込み符号化に関連し
て使用される。移動体ユニットにおいてこの種の符号に
対して最適な復号器はソフトデシジョンビタビアルゴリ
ム復号器である。標準的な設計の復号器が復号化のため
に使用される。得られた復号化情報ビットは移動体ユニ
ットデジタルベースバンド装置へと供給される。
CDMAコントローラ18はチャネルユニットとボコーダと
を特定の呼び出しに割り当てる役目をもつ。CDMAコント
ローラ18は呼び出しの進展と、信号の品質を管理し、信
号損失に関する分解を開始する。
を特定の呼び出しに割り当てる役目をもつ。CDMAコント
ローラ18は呼び出しの進展と、信号の品質を管理し、信
号損失に関する分解を開始する。
移動体マイクロセル間リンクにおいて、チャネル特性
は変調技術を変更することを示している。特に、セル移
動体間リンクに使用されるようなパイロット搬送波の使
用は可能でない。パイロット搬送波はデータ変調に対し
て良い基準位相を提供すべく音声搬送波よりも大きな電
力でなければならない。マイクロセルが多くの音声搬送
波を同時に伝送する場合は、単一のパイロット信号がす
べての音声搬送波によって共有される。したがって、音
声搬送波当りのパイロット信号電力はきわめて小さい。
は変調技術を変更することを示している。特に、セル移
動体間リンクに使用されるようなパイロット搬送波の使
用は可能でない。パイロット搬送波はデータ変調に対し
て良い基準位相を提供すべく音声搬送波よりも大きな電
力でなければならない。マイクロセルが多くの音声搬送
波を同時に伝送する場合は、単一のパイロット信号がす
べての音声搬送波によって共有される。したがって、音
声搬送波当りのパイロット信号電力はきわめて小さい。
しかしながら、移動体マイクロセル間リンクにおいて
は、移動体ごとにただ１つの音声搬送波がある。パイロ
ット信号が使用される場合、音声搬送波よりも大きな電
力が要求される。全体のシステム容量が多数の高電力パ
イロット信号の存在によって起こされる干渉のために大
きく減少するのでこのような状況は望ましくない。した
がって、パイロット信号なしの効率の良い復調が可能な
変調が使用されなければならない。
は、移動体ごとにただ１つの音声搬送波がある。パイロ
ット信号が使用される場合、音声搬送波よりも大きな電
力が要求される。全体のシステム容量が多数の高電力パ
イロット信号の存在によって起こされる干渉のために大
きく減少するのでこのような状況は望ましくない。した
がって、パイロット信号なしの効率の良い復調が可能な
変調が使用されなければならない。
すなわち、２元、４元、ｍ元信号処理などの直交信号
処理が使用される。本実施例においては、64元直交信号
処理がウォルシュ関数を使用して実行される。ｍ元直交
信号処理に対する復調器はｍ元シンボルの伝送周期に渡
ってのみチャネルコヒーレンスが要求される。本実施例
においてはこれはただ２つのビット時間である。
処理が使用される。本実施例においては、64元直交信号
処理がウォルシュ関数を使用して実行される。ｍ元直交
信号処理に対する復調器はｍ元シンボルの伝送周期に渡
ってのみチャネルコヒーレンスが要求される。本実施例
においてはこれはただ２つのビット時間である。
移動体ユニットによって伝送された信号は、望ましく
は1.2288MHzの所定のレートでクロックされるPNシーケ
ンス変調される直接拡散スペクトル拡散信号である。こ
のクロックレートは9.6Kbpsのベースバンドデータレー
トの整数倍に選択される。
は1.2288MHzの所定のレートでクロックされるPNシーケ
ンス変調される直接拡散スペクトル拡散信号である。こ
のクロックレートは9.6Kbpsのベースバンドデータレー
トの整数倍に選択される。
メッセージ符号化および変調処理は拘束長Ｋ＝９、符
号レートｒ＝1/3でたたみ込み符号化することから始ま
る。秒当り9600ビットの公称データレートで符号化器は
秒当り28800の２進シンボルを生成する。これらは、各
々が秒当り4800文字のレートで６つのシンボルを含む文
字にグループ化される。この場合は64の可能な文字があ
る。各文字は64の２進ビット又はチップを含む長さが64
のウォルシュシーケンスに符号化される。64元ウォルシ
ュチップレートは本実施例では秒当り307200チップであ
る。
号レートｒ＝1/3でたたみ込み符号化することから始ま
る。秒当り9600ビットの公称データレートで符号化器は
秒当り28800の２進シンボルを生成する。これらは、各
々が秒当り4800文字のレートで６つのシンボルを含む文
字にグループ化される。この場合は64の可能な文字があ
る。各文字は64の２進ビット又はチップを含む長さが64
のウォルシュシーケンスに符号化される。64元ウォルシ
ュチップレートは本実施例では秒当り307200チップであ
る。
ウォルシュチップはその後、1.2288MHzのレートで実
行されるPNシーケンスによって“包囲”又は乗算され
る。各移動体ユニットにはこの目的のため個別のPNシー
ケンスが割り当てられる。このPNシーケンスは呼び出し
の周期の間のみ割り当てられるか又は、移動体ユニット
に永久的に割り当られる。割り当てられたPNシーケンス
はここではユーザPNシーケンスである。ユーザPNシーケ
ンス発生器は1.2288MHzのクロックレートで動作し、各
ウォルシュチップに対して４つのPNチップを生成する。
行されるPNシーケンスによって“包囲”又は乗算され
る。各移動体ユニットにはこの目的のため個別のPNシー
ケンスが割り当てられる。このPNシーケンスは呼び出し
の周期の間のみ割り当てられるか又は、移動体ユニット
に永久的に割り当られる。割り当てられたPNシーケンス
はここではユーザPNシーケンスである。ユーザPNシーケ
ンス発生器は1.2288MHzのクロックレートで動作し、各
ウォルシュチップに対して４つのPNチップを生成する。
最後に、一対の短く長さが32768のPNシーケンスが生
成される。本実施例においては、セル移動体間リンクと
同じシーケンスが使用される。ユーザPNシーケンスを包
囲するウォルシュチップシーケンスはその後、２つの短
いPNシーケンスの各々によって包囲又は乗算される。２
つの得られたシーケンスはその後、４対の正弦波を２相
位相変調して単一の信号にまとめられる。得られた信号
はその後、帯域フィルタリングされ、最終的なRF周波数
に変換され、増幅され、フィルタリングされた移動体ユ
ニットのアンテナによって放射される。セル移動体間信
号に関してのべたように、フィルタリング、増幅、周波
数変換、変調動作は交換可能である。
成される。本実施例においては、セル移動体間リンクと
同じシーケンスが使用される。ユーザPNシーケンスを包
囲するウォルシュチップシーケンスはその後、２つの短
いPNシーケンスの各々によって包囲又は乗算される。２
つの得られたシーケンスはその後、４対の正弦波を２相
位相変調して単一の信号にまとめられる。得られた信号
はその後、帯域フィルタリングされ、最終的なRF周波数
に変換され、増幅され、フィルタリングされた移動体ユ
ニットのアンテナによって放射される。セル移動体間信
号に関してのべたように、フィルタリング、増幅、周波
数変換、変調動作は交換可能である。
他の実施例において、ユーザPN符号の２つの異なる位
相は、４相波形の２つの搬送波位相を変調すべく生成さ
れて使用される。これによって、長さが32768のシーケ
ンスを使用する必要がなくなる。さらに他の実施例にお
いては、移動体セル間リンクは２相位相変調のみを使用
するので、短いシーケンスが不要になる。
相は、４相波形の２つの搬送波位相を変調すべく生成さ
れて使用される。これによって、長さが32768のシーケ
ンスを使用する必要がなくなる。さらに他の実施例にお
いては、移動体セル間リンクは２相位相変調のみを使用
するので、短いシーケンスが不要になる。
各信号に対するマイクロセル受信機は、受信中の各々
のアクティブな移動体信号に対して、短いPNシーケンス
とユーザPNシーケンスを生成する。受信機は受信した信
号エネルギを、個々の相関器における各符号化波形に相
関する。相関器出力の各々はその後、ファーストアダマ
ール変換処理器とビタビアルゴリズム復号器を使用し
て、64元符号化及びたたみ込み符号化を復号化すべく個
々に処理される。
のアクティブな移動体信号に対して、短いPNシーケンス
とユーザPNシーケンスを生成する。受信機は受信した信
号エネルギを、個々の相関器における各符号化波形に相
関する。相関器出力の各々はその後、ファーストアダマ
ール変換処理器とビタビアルゴリズム復号器を使用し
て、64元符号化及びたたみ込み符号化を復号化すべく個
々に処理される。
図５は移動体ユニットCDMAテレフォンセットを具体的
構成を示すブロック図である。移動体ユニットCDMAテレ
フォンセットはダイプレクサ202を介してアナログ受信
機204と伝送電力増幅器206に結合されたアンテナ200を
含む。アンテナ200とダイプレクサ202とは標準タイプの
ものであり、単一アンテナによって同時伝送と受信とが
可能である。アンテナ200は伝送された信号を収集し、
ダイプレクサ202を介してアナログ受信機204へ供給す
る。
構成を示すブロック図である。移動体ユニットCDMAテレ
フォンセットはダイプレクサ202を介してアナログ受信
機204と伝送電力増幅器206に結合されたアンテナ200を
含む。アンテナ200とダイプレクサ202とは標準タイプの
ものであり、単一アンテナによって同時伝送と受信とが
可能である。アンテナ200は伝送された信号を収集し、
ダイプレクサ202を介してアナログ受信機204へ供給す
る。
受信機204は増幅及びIF周波数へのダウンコンバート
のために概して850MHzの周波数帯域のRF周波数信号をダ
イプレクサ202から受信する。この変換処理は、全セル
ラテレフォン周波数帯域の受信周波数帯域内のいずれか
の周波数に受信機を同調させることができる標準設計の
周波数シンセサイザを使用して達成される。信号はその
後、フィルタリングされデジタル化されてデジタルデー
タ受信機210及び212とサーチャ受信機214に供給され
る。受信機204、210、212、214の実施例についての詳細
は同時係属中の米国出願07/543496に開示されている。
のために概して850MHzの周波数帯域のRF周波数信号をダ
イプレクサ202から受信する。この変換処理は、全セル
ラテレフォン周波数帯域の受信周波数帯域内のいずれか
の周波数に受信機を同調させることができる標準設計の
周波数シンセサイザを使用して達成される。信号はその
後、フィルタリングされデジタル化されてデジタルデー
タ受信機210及び212とサーチャ受信機214に供給され
る。受信機204、210、212、214の実施例についての詳細
は同時係属中の米国出願07/543496に開示されている。
受信機204は移動体ユニットの伝送電力を調整するた
めの電力制御機能を実行する。受信機204は電力制御回
路208に供給されるアナログ電力制御信号を生成する。
めの電力制御機能を実行する。受信機204は電力制御回
路208に供給されるアナログ電力制御信号を生成する。
図５において、受信機204から出力されたデジタル信
号はデジタルデータ受信機210、212、及びサーチャ受信
機214へ供給される。安価で低パフォーマンスの移動体
ユニットは単一のデータ受信機のみを有しているが、他
いパフォーマンスのユニットはダイバーシチを可能にす
べく２つ以上の受信機を有している。
号はデジタルデータ受信機210、212、及びサーチャ受信
機214へ供給される。安価で低パフォーマンスの移動体
ユニットは単一のデータ受信機のみを有しているが、他
いパフォーマンスのユニットはダイバーシチを可能にす
べく２つ以上の受信機を有している。
デジタルIF信号は現在のセル位置とすべての隣接セル
位置によって伝送されるパイロット信号とともに、多く
の到来する呼び出し信号を含んでいる。受信機210、212
の機能はIFサンプルを適当なPNシーケンスに相関させる
ことである。この相関処理は適当なPNシーケンスに一致
する信号の信号対干渉比を増大させるが、他の信号につ
いては増大させない“処理利得”として知られる特性を
供給する。相関出力はその後、搬送波基準位相として一
番近いセル位置からのパイロット搬送波を使用して同時
に検出される。この検出処理の結果は符号化されたデー
タシンボルのシーケンスとなる。
位置によって伝送されるパイロット信号とともに、多く
の到来する呼び出し信号を含んでいる。受信機210、212
の機能はIFサンプルを適当なPNシーケンスに相関させる
ことである。この相関処理は適当なPNシーケンスに一致
する信号の信号対干渉比を増大させるが、他の信号につ
いては増大させない“処理利得”として知られる特性を
供給する。相関出力はその後、搬送波基準位相として一
番近いセル位置からのパイロット搬送波を使用して同時
に検出される。この検出処理の結果は符号化されたデー
タシンボルのシーケンスとなる。
本発明において使用されるPNシーケンスの特性は識別
がマルチパス信号に対して供給されることである。１つ
以上の通信路を介したあと、信号が移動体受信機に到達
したときには、信号の受信時間に相違がある。この受信
時間の相違は伝搬速度によって割り算される距離におけ
る相違に対応する。この時間の相違が１ミリ秒を越える
ときは相関処理は通信路間で識別する。受信機はより早
い通信路を追跡及び受信するのかあるいはより遅い通信
路を追跡及び受信するのかを選択できる。受信機210、2
12等の２つの受信機が供給されたときは、２つの別個の
通信路が並列に追跡及び処理される。
がマルチパス信号に対して供給されることである。１つ
以上の通信路を介したあと、信号が移動体受信機に到達
したときには、信号の受信時間に相違がある。この受信
時間の相違は伝搬速度によって割り算される距離におけ
る相違に対応する。この時間の相違が１ミリ秒を越える
ときは相関処理は通信路間で識別する。受信機はより早
い通信路を追跡及び受信するのかあるいはより遅い通信
路を追跡及び受信するのかを選択できる。受信機210、2
12等の２つの受信機が供給されたときは、２つの別個の
通信路が並列に追跡及び処理される。
サーチャ受信機214は制御プロセッサ216の制御のもと
に、他のマルチパスパイロット信号に対するマイクロセ
ルの受信パイロット信号の公称時間近くの時間領域を連
続的に走査する。受信機214は公称時間以外の時間に所
望の受信波形の強さを測定する。受信機214は受信信号
の信号強度を比較する。受信機214は最大強度の信号を
示す強さの信号を制御プロセッサ216に供給する。プロ
セッサ216は最大強度の信号の異なる１つを処理するた
め、データ受信機210、212に制御信号を供給する。
に、他のマルチパスパイロット信号に対するマイクロセ
ルの受信パイロット信号の公称時間近くの時間領域を連
続的に走査する。受信機214は公称時間以外の時間に所
望の受信波形の強さを測定する。受信機214は受信信号
の信号強度を比較する。受信機214は最大強度の信号を
示す強さの信号を制御プロセッサ216に供給する。プロ
セッサ216は最大強度の信号の異なる１つを処理するた
め、データ受信機210、212に制御信号を供給する。
制御プロセッサ216は入力移動体ユニットアドレス又
はユーザIDに応答してユーザPNシーケンスを生成するPN
発生器を含む。PN発生器から出力されたPNシーケンスは
ダイバーシチ混合器及び復号器回路218に供給される。
マイクロセル移動体間信号は移動体ユーザアドレスPNシ
ーケンスによってスクランブルされるので、PN発生器か
らの出力は、マイクロセル受信機と同様に、この移動体
ユーザに向けられたセル位置伝送信号をデスクランブル
するのに使用される。PN発生器は特にデインタリーバ及
びデコーダ回路に出力PNシーケンスを供給してスクラン
ブルされたユーザデータをデスクランブルする。スクラ
ンブルはPNシーケンスに関して述べられているが、他の
スクランブル技術も使用可能である。
はユーザIDに応答してユーザPNシーケンスを生成するPN
発生器を含む。PN発生器から出力されたPNシーケンスは
ダイバーシチ混合器及び復号器回路218に供給される。
マイクロセル移動体間信号は移動体ユーザアドレスPNシ
ーケンスによってスクランブルされるので、PN発生器か
らの出力は、マイクロセル受信機と同様に、この移動体
ユーザに向けられたセル位置伝送信号をデスクランブル
するのに使用される。PN発生器は特にデインタリーバ及
びデコーダ回路に出力PNシーケンスを供給してスクラン
ブルされたユーザデータをデスクランブルする。スクラ
ンブルはPNシーケンスに関して述べられているが、他の
スクランブル技術も使用可能である。
受信機210、212の出力はダイバーシチ混合器及び復号
器回路218に供給される。回路218に含まれるダイバーシ
チ混合器回路は単に、受信シンボルの２つのシンボルの
タイミングを一致させるべく調整して加算する。この加
算処理においては２つのストリームの相対的信号強度に
対応する数による２つのストリームの乗算が先行する。
この動作は最大比率ダイバーシチ混合器と見なすことが
できる。得られた混合信号ストリームはその後、回路21
8内に含まれている前方エラー検出（FEC）復号器を使用
して復号化される。通常のデジタルベースバンド装置は
デジタルボコーダシステムである。CDMAシステムは多く
の異なる設計のボコーダが用意されている。
器回路218に供給される。回路218に含まれるダイバーシ
チ混合器回路は単に、受信シンボルの２つのシンボルの
タイミングを一致させるべく調整して加算する。この加
算処理においては２つのストリームの相対的信号強度に
対応する数による２つのストリームの乗算が先行する。
この動作は最大比率ダイバーシチ混合器と見なすことが
できる。得られた混合信号ストリームはその後、回路21
8内に含まれている前方エラー検出（FEC）復号器を使用
して復号化される。通常のデジタルベースバンド装置は
デジタルボコーダシステムである。CDMAシステムは多く
の異なる設計のボコーダが用意されている。
ベースバンド回路220は例えば前記した同時係属中の
米国出願に開示したように、可変レートのタイプのデジ
タルボコーダ（図示せず）を含む。ベースバンド回路22
0はさらにハンドセット又は周辺装置とのインタフェー
スとして機能する。ベースバンド回路220は多くの異な
る設計のボコーダを含む。ベースバンド回路220は回路2
18から供給された情報に応じた出力情報がユーザに供給
される。
米国出願に開示したように、可変レートのタイプのデジ
タルボコーダ（図示せず）を含む。ベースバンド回路22
0はさらにハンドセット又は周辺装置とのインタフェー
スとして機能する。ベースバンド回路220は多くの異な
る設計のボコーダを含む。ベースバンド回路220は回路2
18から供給された情報に応じた出力情報がユーザに供給
される。
移動体マイクロセル間リンクにおいて、ユーザアナロ
グ音声信号は例えばベースバンド回路220への入力とし
てハンドセットを介して供給される。ベースバンド回路
220はアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ
デジタル（A/D）コンバータ（図示せず）を含む。デジ
タル信号はデジタルボコーダに供給されて符号化され
る。ボコーダ出力はエラー訂正のために、前方エラー訂
正（FEC）符号化回路（図示せず）に供給される。本実
施例においてはエラー訂正符号化処理は通常の符号化シ
ステムによって実行される。デジタル符号化信号はベー
スバンド回路220から伝送変調器222に出力される。
グ音声信号は例えばベースバンド回路220への入力とし
てハンドセットを介して供給される。ベースバンド回路
220はアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ
デジタル（A/D）コンバータ（図示せず）を含む。デジ
タル信号はデジタルボコーダに供給されて符号化され
る。ボコーダ出力はエラー訂正のために、前方エラー訂
正（FEC）符号化回路（図示せず）に供給される。本実
施例においてはエラー訂正符号化処理は通常の符号化シ
ステムによって実行される。デジタル符号化信号はベー
スバンド回路220から伝送変調器222に出力される。
伝送変調器222はまず伝送データをウォルシュ符号化
し、PN搬送波信号に関して符号化信号を変調する。ここ
で、PNシーケンスは呼び出しに対して割り当てられたア
ドレス機能にしたがって選択される。PNシーケンスは、
セル位置によって送信され、受信機210、212及び制御プ
ロセッサ216によって復号化される呼び出しセットアッ
プ情報から制御プロセッサ216によって決定される。他
の実施例においては、制御プロセッサ216はセル位置と
の予備的配置によってPNシーケンスを決定する。制御プ
ロセッサ216はPNシーケンス情報を伝送変調器222及び呼
び出しを復号化するために受信機210、212に供給する。
し、PN搬送波信号に関して符号化信号を変調する。ここ
で、PNシーケンスは呼び出しに対して割り当てられたア
ドレス機能にしたがって選択される。PNシーケンスは、
セル位置によって送信され、受信機210、212及び制御プ
ロセッサ216によって復号化される呼び出しセットアッ
プ情報から制御プロセッサ216によって決定される。他
の実施例においては、制御プロセッサ216はセル位置と
の予備的配置によってPNシーケンスを決定する。制御プ
ロセッサ216はPNシーケンス情報を伝送変調器222及び呼
び出しを復号化するために受信機210、212に供給する。
伝送変調器222の出力は電力制御回路208へ伝送され
る。信号伝送電力は受信機204から供給されるアナログ
電力制御信号によって制御される。電力調整コマンドの
形でマイクロセルによって伝送される制御ビットはデー
タ受信機210、212によって処理される。電力調整コマン
ドは移動体ユニット伝送における電力レベルを設定する
場合に制御プロセッサ216によって使用される。このコ
マンドに応答して、制御プロセッサ216は回路208に供給
されるデジタル電力制御信号を生成する。電力制御に関
する受信機210、212、214、制御プロセッサ216の関係は
上記した同時係属中の米国出願に詳細に開示されてい
る。
る。信号伝送電力は受信機204から供給されるアナログ
電力制御信号によって制御される。電力調整コマンドの
形でマイクロセルによって伝送される制御ビットはデー
タ受信機210、212によって処理される。電力調整コマン
ドは移動体ユニット伝送における電力レベルを設定する
場合に制御プロセッサ216によって使用される。このコ
マンドに応答して、制御プロセッサ216は回路208に供給
されるデジタル電力制御信号を生成する。電力制御に関
する受信機210、212、214、制御プロセッサ216の関係は
上記した同時係属中の米国出願に詳細に開示されてい
る。
伝送電力制御回路208は伝送電力増幅器回路206へ電力
制御された変調信号を出力する。回路206はIF信号を増
幅して、適当な出力周波数に信号を同調させる周波数シ
ンセサイザ出力信号と混合してRF周波数に変換する。回
路206は電力を最終的な出力レベルに増幅する増幅器を
含む。意図した伝送信号は回路206からダイプレクサ202
へ出力される。ダイプレクサ202はマイクロセルに伝送
すべく、信号をアンテナ200に結合する。
制御された変調信号を出力する。回路206はIF信号を増
幅して、適当な出力周波数に信号を同調させる周波数シ
ンセサイザ出力信号と混合してRF周波数に変換する。回
路206は電力を最終的な出力レベルに増幅する増幅器を
含む。意図した伝送信号は回路206からダイプレクサ202
へ出力される。ダイプレクサ202はマイクロセルに伝送
すべく、信号をアンテナ200に結合する。
移動体ユニットによる送信に関して、移動体ユーザア
ナログ音声信号はまずデジタルボコーダに供給される。
ボコーダ出力はその後、前方エラー訂正（FEC）符号化
され、64元直交シーケンス符号化され、PN搬送波信号に
関して変調される。64元直交シーケンスはウォルシュ関
数符号化器によって生成される。符号化器はたたみ込み
FEC符号化器からの６つの連続的２進シンボル出力を収
集することによって制御される。６つの２進符号は集め
られて64の可能なウォルシュシーケンスのどのシーケン
スを伝送すべきかを決定する。ウォルシュシーケンスは
64ビット長を有する。すなわち、ウォルシュ“チップ”
レートは9600bpsデータ伝送レートに対して9600・３・
（1/6）・64＝307200Hzとなる。
ナログ音声信号はまずデジタルボコーダに供給される。
ボコーダ出力はその後、前方エラー訂正（FEC）符号化
され、64元直交シーケンス符号化され、PN搬送波信号に
関して変調される。64元直交シーケンスはウォルシュ関
数符号化器によって生成される。符号化器はたたみ込み
FEC符号化器からの６つの連続的２進シンボル出力を収
集することによって制御される。６つの２進符号は集め
られて64の可能なウォルシュシーケンスのどのシーケン
スを伝送すべきかを決定する。ウォルシュシーケンスは
64ビット長を有する。すなわち、ウォルシュ“チップ”
レートは9600bpsデータ伝送レートに対して9600・３・
（1/6）・64＝307200Hzとなる。
移動体マイクロセル間リンクにおいて、共通の短いPN
シーケンスがシステムのすべての音声搬送波に対して使
用され、ユーザアドレス符号化はユーザPNシーケンス発
生器を使用して行われる。ユーザPNシーケンスは少なく
とも呼び出し周期の間、移動体に別個に割り当てられ
る。ユーザPNシーケンスは、長さ32768の増大最大線形
シフトレジスタシーケンスである共通PNシーケンスとの
間でエクスクルーシブORがとられる。得られた２進信号
は各々４相搬送波を２相位相変調し、複合信号を生成す
べく混合され、帯域フィルタリングされ、IF周波数出力
に変換される。本実施例においては、フィルタリング処
理の一部は実際は２進シーケンス出力で動作するフィニ
ットインパルスレスポンス（FIR）デジタルフィルタに
よって実行される。
シーケンスがシステムのすべての音声搬送波に対して使
用され、ユーザアドレス符号化はユーザPNシーケンス発
生器を使用して行われる。ユーザPNシーケンスは少なく
とも呼び出し周期の間、移動体に別個に割り当てられ
る。ユーザPNシーケンスは、長さ32768の増大最大線形
シフトレジスタシーケンスである共通PNシーケンスとの
間でエクスクルーシブORがとられる。得られた２進信号
は各々４相搬送波を２相位相変調し、複合信号を生成す
べく混合され、帯域フィルタリングされ、IF周波数出力
に変換される。本実施例においては、フィルタリング処
理の一部は実際は２進シーケンス出力で動作するフィニ
ットインパルスレスポンス（FIR）デジタルフィルタに
よって実行される。
変調出力はデジタル制御プロセッサとアナログ受信機
からの信号によって電力制御され、信号を適当な出力周
波数に同調させる周波数シンセサイザによって混合さ
れ、最終的な出力レベルに増幅される。伝送信号はダイ
プレクサ、アンテナへと供給される。
からの信号によって電力制御され、信号を適当な出力周
波数に同調させる周波数シンセサイザによって混合さ
れ、最終的な出力レベルに増幅される。伝送信号はダイ
プレクサ、アンテナへと供給される。
移動体ユニット伝送変調器222において、データはデ
ジタルでユーザデジタルベースバンド回路から符号化器
へ供給されてたたみ込み符号化され、ブロック符号化さ
れ、さらにウォルシュ符号化される。
ジタルでユーザデジタルベースバンド回路から符号化器
へ供給されてたたみ込み符号化され、ブロック符号化さ
れ、さらにウォルシュ符号化される。
伝送変調器はさらに出力PNシーケンスを決定する場合
の入力としての移動体ユニットアドレスを受信するPN発
生器を含む。このPN発生器はマイクロセルにおいて述べ
たように、ユーザ固定の42ビットシーケンスを生成す
る。すべてのユーザPN発生器に共通でありかつ前記しな
かったPN発生器の属性は、出力ユーザPNシーケンスを生
成するにおいてマスキング技術を使用することである。
例えば、42ビットマスクがユーザに供給され、42ビット
マスクの各ビットはPN発生器を形成する一連のシフトレ
ジスタから出力されるビットとの間でエクスクルーシブ
ORがとられる。マスク及びシフトレジスタビットのエク
スクルーシブOR処理の結果は、ユーザPNシーケンスとし
て使用されるPN発生器出力を生成すべく共にエクスクル
ーシブORがとられる。
の入力としての移動体ユニットアドレスを受信するPN発
生器を含む。このPN発生器はマイクロセルにおいて述べ
たように、ユーザ固定の42ビットシーケンスを生成す
る。すべてのユーザPN発生器に共通でありかつ前記しな
かったPN発生器の属性は、出力ユーザPNシーケンスを生
成するにおいてマスキング技術を使用することである。
例えば、42ビットマスクがユーザに供給され、42ビット
マスクの各ビットはPN発生器を形成する一連のシフトレ
ジスタから出力されるビットとの間でエクスクルーシブ
ORがとられる。マスク及びシフトレジスタビットのエク
スクルーシブOR処理の結果は、ユーザPNシーケンスとし
て使用されるPN発生器出力を生成すべく共にエクスクル
ーシブORがとられる。
伝送変調器222はすべての移動体ユニットに使用され
るPNI及びPNQシーケンスを生成するPN発生器を含む。こ
れらのPNシーケンスは本実施例ではマイクロセル移動体
間通信においてゼロシフト使用される。
るPNI及びPNQシーケンスを生成するPN発生器を含む。こ
れらのPNシーケンスは本実施例ではマイクロセル移動体
間通信においてゼロシフト使用される。
本実施例においては、移動体セル間リンクはレートｒ
＝1/3のたたみ込み符号と、拘束長Ｋ＝９が使用され
る。符号に対する発生器はG1＝557（８進）、G2＝663
（８進）、G3＝711（８進）である。セル移動体間リン
クと同様に、符号反復がボコーダが20msecフレームごと
に生成する４つの異なるデータレートを生成するのに使
用される。マイクロセル移動体間リンクとは異なり、反
復された符号シンボルは低エネルギレベルで空中を送信
されず、反復されたグループのただ１つの符号シンボル
が公称電力レベルで送信される。すなわち、本実施例に
おける符号反復は以下に述べるように、単に可変データ
レートをインタリーブ及び変調構造に当てはめる手段と
して用いられる。
＝1/3のたたみ込み符号と、拘束長Ｋ＝９が使用され
る。符号に対する発生器はG1＝557（８進）、G2＝663
（８進）、G3＝711（８進）である。セル移動体間リン
クと同様に、符号反復がボコーダが20msecフレームごと
に生成する４つの異なるデータレートを生成するのに使
用される。マイクロセル移動体間リンクとは異なり、反
復された符号シンボルは低エネルギレベルで空中を送信
されず、反復されたグループのただ１つの符号シンボル
が公称電力レベルで送信される。すなわち、本実施例に
おける符号反復は以下に述べるように、単に可変データ
レートをインタリーブ及び変調構造に当てはめる手段と
して用いられる。
20msecのスパンすなわち、１つのボコーダフレームを
もつブロックインタリーバが移動体セル間リンクにおい
て使用される。9600bpsのデータレートかつ符号レート
ｒ＝576を仮定した20msecにおける符号シンボルの数は5
76である。Ｎ及びＢパラメータ（Ｎはインタリーバアレ
イの行の数に等しく、Ｂは列の数に等しい）はそれぞれ
32、18である。符号シンボルは行ごとにインタリーバメ
モリアレイに書き込まれ、列ごとに読み出される。
もつブロックインタリーバが移動体セル間リンクにおい
て使用される。9600bpsのデータレートかつ符号レート
ｒ＝576を仮定した20msecにおける符号シンボルの数は5
76である。Ｎ及びＢパラメータ（Ｎはインタリーバアレ
イの行の数に等しく、Ｂは列の数に等しい）はそれぞれ
32、18である。符号シンボルは行ごとにインタリーバメ
モリアレイに書き込まれ、列ごとに読み出される。
変調フォーマットは64元直交信号である。言い換える
と、インタリーブされた符号シンボルは64の直交波形か
ら１つを選択するために、６つのグループにグループ分
けされる。64の時間直交波形はセル移動体間リンクにお
いて包囲シーケンスとして使用されるウォルシュ関数と
同じものである。
と、インタリーブされた符号シンボルは64の直交波形か
ら１つを選択するために、６つのグループにグループ分
けされる。64の時間直交波形はセル移動体間リンクにお
いて包囲シーケンスとして使用されるウォルシュ関数と
同じものである。
データ変調時間間隔は208.33μsecに等しく、ウォル
シュシンボル間隔と呼ばれる。9600bpsで、208.33μsec
は２つの情報ビットに対応し、28800spsに等しい符号シ
ンボルレートでは６つの符号シンボルに等しい。ウォル
シュシンボル間隔は64の等しい長さの時間間隔に分割さ
れてウォルシュチップと呼ばれ、それぞれが208.33/64
＝3.25μsec継続する。したがってウォルシュチップレ
ートは1/3.25μsec＝307.2kHzである。PN拡散レートは
２つのリンク間で対称、すなわち1.2288MHzなので、ウ
ォルシュチップ当たりちょうど４つのPNチップがあるこ
とになる。
シュシンボル間隔と呼ばれる。9600bpsで、208.33μsec
は２つの情報ビットに対応し、28800spsに等しい符号シ
ンボルレートでは６つの符号シンボルに等しい。ウォル
シュシンボル間隔は64の等しい長さの時間間隔に分割さ
れてウォルシュチップと呼ばれ、それぞれが208.33/64
＝3.25μsec継続する。したがってウォルシュチップレ
ートは1/3.25μsec＝307.2kHzである。PN拡散レートは
２つのリンク間で対称、すなわち1.2288MHzなので、ウ
ォルシュチップ当たりちょうど４つのPNチップがあるこ
とになる。
全部で３つのPN発生器が移動体セル間リンク通信路に
おいて使用される。ユーザ固有の42ビットPN発生器と一
対の15ビットＩ及びＱチャネルPN発生器とが使用され
る。ユーザ固有拡散動作に続いて、信号はセル移動体間
リンクにおいて行われたようにQPSK拡散される。各セク
タ又はセルが個別の長さ215のシーケンスによって識別
されるセル移動体間リンクとは異なり、すべての移動体
ユニットが同じＩ及びＱのPNシーケンスを使用する。こ
れらのPNシーケンスはセル移動体間リンクにおいて使用
されるゼロシフトシーケンスであり、パイロットシーケ
ンスと呼ばれる。
おいて使用される。ユーザ固有の42ビットPN発生器と一
対の15ビットＩ及びＱチャネルPN発生器とが使用され
る。ユーザ固有拡散動作に続いて、信号はセル移動体間
リンクにおいて行われたようにQPSK拡散される。各セク
タ又はセルが個別の長さ215のシーケンスによって識別
されるセル移動体間リンクとは異なり、すべての移動体
ユニットが同じＩ及びＱのPNシーケンスを使用する。こ
れらのPNシーケンスはセル移動体間リンクにおいて使用
されるゼロシフトシーケンスであり、パイロットシーケ
ンスと呼ばれる。
符号反復及びエネルギスケーリングがボコーダによっ
て生成された可変レートを提供すべくマイクロセル移動
体間リンクにおいて使用される。移動体マイクロセル間
リンクはバースト伝送に基づいて異なる方法を使用す
る。
て生成された可変レートを提供すべくマイクロセル移動
体間リンクにおいて使用される。移動体マイクロセル間
リンクはバースト伝送に基づいて異なる方法を使用す
る。
ボコーダは、セル移動体間リンクと同様に20μsecフ
レームごとに４つの異なるデータレート、9600、4800、
2400、1200bpsを生成する。情報ビットはレートｒ＝1/3
のたたみ込み符号化器によって符号化され、符号シンボ
ルは３つの低いデータレートで２、４、８回反復され
る。すなわち、符号シンボルレートは28800spsに固定さ
れる。符号化に続いて、符号シンボルはちょうど１つの
ボコーダフレーム又は20msecのスパンをもつブロックイ
ンタリーバによってインタリーブされる。全部で575の
符号シンボルがたたみ込み符号化器によって20msecごと
に生成される。そのうちのいくつかは反復されたシンボ
ルである。
レームごとに４つの異なるデータレート、9600、4800、
2400、1200bpsを生成する。情報ビットはレートｒ＝1/3
のたたみ込み符号化器によって符号化され、符号シンボ
ルは３つの低いデータレートで２、４、８回反復され
る。すなわち、符号シンボルレートは28800spsに固定さ
れる。符号化に続いて、符号シンボルはちょうど１つの
ボコーダフレーム又は20msecのスパンをもつブロックイ
ンタリーバによってインタリーブされる。全部で575の
符号シンボルがたたみ込み符号化器によって20msecごと
に生成される。そのうちのいくつかは反復されたシンボ
ルである。
20msecのボコーダフレームは各々が1.25msec継続する
16のスロットに分割される。移動体セル間リンクの数霊
術は各スロット内に28800spsレートで36符号シンボル又
はこれと同等に4800spsレートで６ウォルシュシンボル
がある。1/2レートすなわち、4800bpsにおいて、スロッ
トは各々が２つのスロットを含む８つのグループに分割
される。1/4レート、すなわち2400bpsにおいては、スロ
ットは各々が４スロットを含む４つのグループに分割さ
れる。さらに、1/8レート、すなわち1200bpsにおいて
は、スロットは各々が８スロットを含む２つのグループ
に分割される。
16のスロットに分割される。移動体セル間リンクの数霊
術は各スロット内に28800spsレートで36符号シンボル又
はこれと同等に4800spsレートで６ウォルシュシンボル
がある。1/2レートすなわち、4800bpsにおいて、スロッ
トは各々が２つのスロットを含む８つのグループに分割
される。1/4レート、すなわち2400bpsにおいては、スロ
ットは各々が４スロットを含む４つのグループに分割さ
れる。さらに、1/8レート、すなわち1200bpsにおいて
は、スロットは各々が８スロットを含む２つのグループ
に分割される。
呼び出しを行う移動体ユニットはセル位置を介して他
のシステムユーザに呼び出しを行うべく信号属性を有し
ていなければならない。移動体マイクロセル間リンクに
おいては具現化された接続方法はスロッテドALOHAであ
る。リバースチャネルに関する伝送ビットレートは例え
ば4800bpsである。接続チャネルパケットは情報ビット
に続くプレアンブルからなる。
のシステムユーザに呼び出しを行うべく信号属性を有し
ていなければならない。移動体マイクロセル間リンクに
おいては具現化された接続方法はスロッテドALOHAであ
る。リバースチャネルに関する伝送ビットレートは例え
ば4800bpsである。接続チャネルパケットは情報ビット
に続くプレアンブルからなる。
プレアンブルの長さは例えば20msecフレームの整数倍
であり、移動体がページングチャネルメッセージの１つ
を受信するセクタ／セルパラメータである。セル受信機
は伝搬遅延をなくすのにプレアンブルを使用するので、
この方法によれば、セル半径に基づいてプレアンブル長
さを変化させることができる。接続チャネルに対するユ
ーザPN符号はページングチャネルに関して移動体ユニッ
トにあらかじめ配置されるか又は伝送される。
であり、移動体がページングチャネルメッセージの１つ
を受信するセクタ／セルパラメータである。セル受信機
は伝搬遅延をなくすのにプレアンブルを使用するので、
この方法によれば、セル半径に基づいてプレアンブル長
さを変化させることができる。接続チャネルに対するユ
ーザPN符号はページングチャネルに関して移動体ユニッ
トにあらかじめ配置されるか又は伝送される。
変調は固定であり、プレアンブルの期間は一定であ
る。プレアンブルにおいて使用される直交波形は、W0す
なわちオールゼロのウォルシュ関数である。たたみ込み
符号化器の入力におけるオールゼロパターンは所望の波
形W0を生成する。
る。プレアンブルにおいて使用される直交波形は、W0す
なわちオールゼロのウォルシュ関数である。たたみ込み
符号化器の入力におけるオールゼロパターンは所望の波
形W0を生成する。
接続チャネルデータパケットは１つ又は多くとも２つ
の20msecフレームからなる。符号化、インタリーブ、及
び接続チャネルの変調は、伝送が自然にバーストを起こ
すことがなくすべての符号シンボルが伝送されることを
除いて、4800bpsレートでの音声チャネルの場合と全く
同様である。本実施例においては、セクタ／セルは移動
体が40msecのプレアンブルを伝送することを要求する
が、接続チャネルメッセージタイプは１つのデータフレ
ームを要する。プレアンブルフレームの数をNpとする。
この場合、ｋはあらかじめ規定された時間から20msec経
過した数である。その後、移動体は（k,Np+2）＝０を満
たすときのみ接続チャネルに関する伝送を開始する。
の20msecフレームからなる。符号化、インタリーブ、及
び接続チャネルの変調は、伝送が自然にバーストを起こ
すことがなくすべての符号シンボルが伝送されることを
除いて、4800bpsレートでの音声チャネルの場合と全く
同様である。本実施例においては、セクタ／セルは移動
体が40msecのプレアンブルを伝送することを要求する
が、接続チャネルメッセージタイプは１つのデータフレ
ームを要する。プレアンブルフレームの数をNpとする。
この場合、ｋはあらかじめ規定された時間から20msec経
過した数である。その後、移動体は（k,Np+2）＝０を満
たすときのみ接続チャネルに関する伝送を開始する。
本発明を他の応用に適用する場合はその応用により良
く適合させるべく、エラー検出符号、直交シーケンス符
号、PN符号の多くの要素を再度配列することが望まし
い。
く適合させるべく、エラー検出符号、直交シーケンス符
号、PN符号の多くの要素を再度配列することが望まし
い。
好ましい実施例に関する前記の説明は当業者が本発明
を製造又は使用することを可能にするために提供され
た。これらの実施例に対する多くの変更が当業者にとっ
て明らかであり、ここに規定された一般的な原理は特別
の能力なしに他の実施例に適用できる。すなわち、本発
明はここに示された実施例に限定されず、ここに開示さ
れた原理と特徴に一致した最大の権利範囲を有する。
を製造又は使用することを可能にするために提供され
た。これらの実施例に対する多くの変更が当業者にとっ
て明らかであり、ここに規定された一般的な原理は特別
の能力なしに他の実施例に適用できる。すなわち、本発
明はここに示された実施例に限定されず、ここに開示さ
れた原理と特徴に一致した最大の権利範囲を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アントニオ、フランクリン・ピー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92014、デル・マー、コルドバ・コーブ 2765 (56)参考文献 特開 昭62−214743（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−260244（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−268128（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 1/02 - 1/06 H04B 7/02 - 7/12 H04B 7/24 - 7/26 H04J 13/00 - 13/06 H04Q 7/00 - 7/38
Claims (33)
- 【請求項１】符号分割多元接続（CDMA）通信信号を使用
する基地局を介してシステムユーザが他のシステムユー
ザと情報信号を通信するCDMA通信システムにおいて、こ
の基地局がアンテナシステムを有していて、このアンテ
ナシステムが、 基地局において連合されるようにして間隔を保って離れ
て配置された複数のアンテナと、 基地局と前記アンテナとの間でCDMA通信信号を結合する
ための信号分配手段と、 前記アンテナ及び前記信号分配手段に動作可能に接続さ
れて、前記基地局と前記アンテナ間で結合される前記CD
MA通信信号に所定の遅延を施す遅延手段とを具備してい
るCDMA通信システム。 - 【請求項２】前記信号分配手段は、前記複数のアンテナ
を直列に相互接続し、かつ最初のアンテナを基地局と相
互接続する伝送ケーブルを有する請求項１に記載のCDMA
通信システム。 - 【請求項３】それぞれが所定のチップ区間を有する二値
チップで構成された所定シーケンスから成る擬似ランダ
ム雑音（PN）拡散符号に従って情報信号をスペクトル拡
散変調することにより前記CDMA通信信号が生成され、前
記遅延手段は、互いに接続している隣接アンテナ間のケ
ーブルに配置される複数の遅延素子を含み、各遅延素子
が前記CDMA通信信号を少なくとも１チップ区間のオーダ
ーで遅延させる請求項２に記載のCDMA通信システム。 - 【請求項４】前記アンテナは各々が包囲エリアを定める
所定のアンテナパターンを有していて、前記アンテナは
パターンが相互に重複する状態で配置されている請求項
１に記載のCDMA通信システム。 - 【請求項５】前記アンテナはパターンが実質的に重複す
る状態で配置されている請求項４に記載のCDMA通信シス
テム。 - 【請求項６】前記信号分配手段は、 前記基地局に電気的に接続している一つのローカルアン
テナと、 前記ローカルアンテナに電磁的に接続していて、それぞ
れが前記複数のアンテナのうちの対応するいずれか一本
のアンテナに接続している、複数のリモートアンテナと
を含む、 請求項１に記載のCDMA通信システム。 - 【請求項７】それぞれが所定のチップ区間を有する二値
チップで構成された所定シーケンスから成る擬似ランダ
ム雑音（PN）拡散符号に従って情報信号をスペクトル拡
散変調することにより前記CDMA通信信号が生成され、前
記遅延手段は、それぞれが前記複数のアンテナとリモー
トアンテナの対応するもの相互の間に配設された複数の
遅延素子から構成され、各遅延素子が前記CDMA通信信号
を少なくとも１チップ区間のオーダーで遅延させる請求
項６に記載のCDMA通信システム。 - 【請求項８】前記複数のアンテナは各々が包囲エリアを
定める所定のアンテナパターンを有していて、前記複数
のアンテナはパターンが相互に重複する状態で配置され
ている請求項６に記載のCDMA通信システム。 - 【請求項９】前記複数のアンテナはパターンが実質的に
重複する状態で配置されている請求項８に記載のCDMA通
信システム。 - 【請求項１０】システムユーザが基地局を介して遠隔地
のシステムユーザと通信し、前記遠隔地のシステムユー
ザが無線リンクにより前記基地局を介して通信する通信
システムにおいて、 前記基地局は、 システムユーザ情報信号を受信し、スペクトル拡散変調
をおこなう通信端末手段と、 基地局において連合されるように配置されたアンテナ手
段とを含み、前記アンテナ手段は前記スペクトル拡散変
調されたシステムユーザ情報信号を受信し、そして相互
に所定の時間だけ遅延させた前記スペクトル拡散変調さ
れたシステムユーザ情報信号のそれぞれの放射に関する
前記スペクトル拡散変調されたシステムユーザ情報信号
の複合された放射を送信し、 ここでアンテナ手段は複数のアンテナを含み、複合され
た放射のそれぞれが複数のアンテナの１つから送信され
る通信システム。 - 【請求項１１】前記アンテナ手段は、 間隔を保って離れて配置された複数のアンテナと、 前記通信端末手段からの前記スペクトル拡散変調された
システムユーザ情報信号を前記複数のアンテナのそれぞ
れに接続する信号分配手段と、 前記複数のアンテナと前記信号配分手段とに動作可能に
接続されていて、前記信号分配手段により前記複数のア
ンテナのそれぞれに接続されてスペクトル拡散変調され
たシステムユーザ情報信号に対し相互に異なる所定の遅
延を供給するための遅延手段とを含む、 請求項10に記載の通信システム。 - 【請求項１２】前記スペクトル拡散変調されたシステム
ユーザ情報信号は、それぞれが所定のチップ区間を有す
る二値チップから構成される所定のシーケンスから成る
擬似ランダム雑音（PN）拡散符号を用いて、直接拡散方
式スペクトル拡散変調によって生成される、請求項11に
記載の通信システム。 - 【請求項１３】前記遅延手段は複数の遅延素子から成
り、個々の遅延素子が対応する個々のアンテナに動作可
能に接続していて、スペクトル拡散変調されたシステム
ユーザ情報信号に個々の遅延を提供し、提供された各遅
延は少なくとも１チップ区間のオーダーで相互に異なっ
ている、請求項12に記載の通信システム。 - 【請求項１４】前記信号分配手段は、前記通信端末と前
記アンテナとを直列に相互接続するケーブルシステムを
含む請求項13に記載の通信システム。 - 【請求項１５】前記信号分配手段は、 前記基地局に接続された一次アンテナと、 前記一次アンテナに電磁気的に接続された複数の二次ア
ンテナであって、それぞれの二次アンテナは前記複数の
アンテナのうち対応する一つと前記遅延素子のそれぞれ
とに接続されている二次アンテナを含む、 請求項13に記載の通信システム。 - 【請求項１６】前記アンテナは無指向性アンテナを含む
請求項11に記載の通信システム。 - 【請求項１７】前記アンテナは指向性アンテナを含む請
求項11に記載の通信システム。 - 【請求項１８】前記遠隔地システムユーザは、意図した
受信側システムユーザ及び他の遠隔地システムユーザに
伝送するために、スペクトル拡散変調された遠隔地シス
テムユーザ情報信号を基地局に伝送することによって、
この基地局を介して前記システムユーザ及び他の遠隔地
システムユーザと通信をおこない、 前記複数のアンテナは遠隔地システムユーザから伝送さ
れるスペクトル拡散変調された遠隔地システムユーザ情
報信号を収集し、 前記信号分配手段は前記複数のアンテナから収集された
スペクトル拡散変調された遠隔地システムユーザ情報信
号を前記通信端末手段に結合し、 前記遅延手段は、前記信号分配手段によって通信端末手
段に供給された、各アンテナが収集したスペクトル拡散
変調された遠隔地システムユーザ情報信号に相互に所定
の時間オフセットを提供する、 請求項11に記載の通信システム。 - 【請求項１９】前記スペクトル拡散変調されたシステム
ユーザ情報信号と前記スペクトル拡散変調された遠隔地
システムユーザ情報信号は、それぞれが所定のチップ区
間を有する二値チップから構成される所定のシーケンス
から成る擬似ランダム雑音（PN）拡散符号を用いて、前
記スペクトル拡散変調されたシステムユーザ情報信号と
前記スペクトル拡散変調された遠隔地システムユーザ情
報信号とをそれぞれ直接拡散方式スペクトル拡散変調す
ることによって生成される、請求項18に記載の通信シス
テム。 - 【請求項２０】前記遠隔地システムユーザは、意図した
受信側システムユーザ及び他の遠隔地システムユーザに
伝送するために、スペクトル拡散変調された遠隔地シス
テムユーザ情報信号を基地局に伝送することによって、
この基地局を介して前記システムユーザ及び他の遠隔地
システムユーザと通信をおこない、 前記アンテナ手段は、さらに、遠隔地のシステムユーザ
によって送信されたスペクトル拡散変調された遠隔地シ
ステムユーザ情報信号の複合された複製を受信し、前記
スペクトル拡散変調された遠隔地システムユーザ情報信
号の複合された複製のそれぞれに対し相互に異なる所定
の時間オフセットを付加し、前記スペクトル拡散変調さ
れた遠隔地システムユーザ情報信号の前記時間オフセッ
トが加えられたものを前記通信端末手段に提供する、 請求項10に記載の通信システム。 - 【請求項２１】前記スペクトル拡散変調されたシステム
ユーザ情報信号は、それぞれが第１の所定のチップ区間
を有する二値チップから構成される第１の所定のシーケ
ンスから成る第１の擬似ランダム雑音（PN）拡散符号を
用いて、前記システムユーザ情報信号を直接拡散方式ス
ペクトル拡散変調することによって生成され、 前記スペクトル拡散変調された遠隔地システムユーザ情
報信号は、それぞれが第２の所定のチップ区間を有する
二値チップから構成される第２の所定のシーケンスから
成る第２の擬似ランダム雑音（PN）拡散符号を用いて、
前記遠隔地システムユーザ情報信号を直接拡散方式スペ
クトル拡散変調することによって生成される、 請求項20に記載の通信システム。 - 【請求項２２】前記スペクトル拡散変調されたシステム
ユーザ情報信号は、それぞれが所定のチップ区間を有す
る二値チップから構成される所定のシーケンスから成る
擬似ランダム雑音（PN）拡散符号を用いて、前記スペク
トル拡散変調されたシステムユーザ情報信号を直接拡散
方式スペクトル拡散変調することによって生成される、 請求項10に記載の通信システム。 - 【請求項２３】ローカル通信システム内のユーザ間及び
外部ネットワークのユーザを含むローカル通信システム
内のユーザ間で情報信号の通信を容易にするローカル通
信システムであって、ローカル通信システムのあるユー
ザが遠隔地端末を用いてローカル通信システム内で、符
号分割多元接続信号を使用して、無線リンクを介して基
地局と通信するローカル通信システムにおいて、 前記システムは 構内交換機（PBX）と、 構内交換機（PBX）に接続された基地局から成り、前記
基地局は、 受信側遠隔地端末ユーザにむけて発せられた情報信号を
受信し、それぞれが所定のチップ存続時間を有する二値
チップから構成される所定のシーケンスから成る擬似ラ
ンダム雑音（PN）拡散符号を用いて、その情報信号を直
接拡散方式スペクトル拡散変調する、通信端末手段と、 前記スペクトル拡散変調された情報信号を受信し、少な
くとも１チップ区間それぞれ相互に時間が遅延された前
記スペクトル拡散変調された情報信号の各放射を有する
前記スペクトル拡散変調された情報信号の複合された放
射を送信する、前記基地局において連合されるように配
置されたアンテナ手段とを含む、 ローカル通信システム。 - 【請求項２４】前記アンテナ手段は、 間隔を保って離れて配置された複数のアンテナと、 前記スペクトル拡散変調された情報信号を通信端末手段
から各アンテナへ結合する信号分配手段と、 これらのアンテナ及び信号分配手段に動作可能に接続し
て、信号分配手段により各アンテナに接続されている、
前記スペクトル拡散変調された情報信号に１チップ持続
時間ずつ増加させて遅延させる遅延手段とを含む、 請求項23に記載のローカル通信システム。 - 【請求項２５】前記PBXが外部のネットワークと、ロー
カル通信システム内のローカルユーザネットワークとに
接続している請求項24に記載のローカル通信システム。 - 【請求項２６】意図した受信側ユーザへの転送のため
に、スペクトラム拡散変調された遠隔地端末ユーザ情報
信号を前記基地局に伝送することによって、前記遠隔地
端末ユーザがこの基地局を介して外部ネットワークのユ
ーザ、ローカル通信システムのローカル・ユーザ、ロー
カル通信システムの他の遠隔地端末ユーザと通信をする
通信システムにおいて、 前記複数のアンテナは、遠隔地端末ユーザによって送信
されたスペクトル拡散変調された遠隔地端末ユーザ情報
信号を収集し、 前記信号分配手段は、前記収集されたスペクトル拡散変
調された遠隔地端末ユーザ情報信号を前記アンテナから
前記通信端末手段に接続し、 前記遅延手段は、前記アンテナにより収集された前記ス
ペクトル拡散変調されている遠隔地端末ユーザ情報信号
のそれぞれに、前記信号分配手段によって前記通信端末
手段に提供された所定の時間オフセットを提供する、 請求項25に記載のローカル通信システム。 - 【請求項２７】受信端末への伝送が意図された情報信号
が、符号分割多元接続通信（CDMA）信号として送信端末
から送信される通信システムにおいて、ここで、送信さ
れたCDMA通信信号のそれぞれのマルチパス伝搬を受信す
る前記受信端末は、それらを復調する目的で受信される
CDMA通信信号のそれぞれのマルチパス伝搬間に最小限の
所定の時間差を必要とし、 前記受信端末に向けられる情報信号を提供するため、前
記送信されるCDMA通信信号のマルチパス伝搬を発生させ
る方法は、ここで、前記マルチパス伝搬のそれぞれは前
記受信端末が受信する際に相互に少なくとも前記最小限
の時間差を有し、 間隔を保って離れて配置された複数のアンテナを設ける
ステップと、 前記送信側端末からCDMA通信信号を前記複数のアンテナ
のそれぞれに供給するステップと、 前記複数のアンテナのそれぞれに供給されるCDMA通信信
号にそれぞれ異なる所定の遅延を施すステップと、 を含む方法。 - 【請求項２８】前記送信側端末における前記CMDA通信信
号は、それぞれが所定のチップ区間を有する二値チップ
から成る所定のシーケンスで構成された擬似ランダム雑
音（PN）拡散符号に従って前記情報信号をスペクトル拡
散変調することにより生成され、 前記アンテナのそれぞれに供給されるCDMA通信信号に異
なる所定の遅延を施す前記ステップにおいて、それぞれ
の遅延は少なくとも一チップ区間のオーダーでそれぞれ
が異なっている、 請求項27に記載の方法。 - 【請求項２９】所定の持続時間を有する個々の符号チッ
プから成る所定のシーケンスで構成される擬似ランダム
雑音（PN）符号により情報信号が第一の基地局で変調さ
れ、このPN変調された雑音信号が送信用搬送波で変調さ
れる通信システムにおいて、アンテナシステムが、 第一の基地局に直列に接続した複数本のアンテナと、 前記アンテナの隣接して接続しているアンテナ相互間に
直列に配置された複数の遅延手段とを含み、 第二の所定持続時間を有する個々の符号チップから成る
第二の所定シーケンスから構成される第二の擬似ランダ
ム雑音（PN）符号によって、第二の情報信号が第二の基
地局で変調され、この第二のPN変調された雑音信号は送
信用搬送波で変調され、 第二のアンテナシステムは、第一の基地局から少なくと
も一本のアンテナを介して送信されるPN変調された雑音
信号を受信し、かつ第二の搬送波により変調される第二
のPN変調された雑音信号を前記複数のアンテナのすくな
くとも一本に送信する、少なくとも一本のアンテナを含
む、 通信システム。 - 【請求項３０】スペクトル拡散変調された情報信号の送
信もしくは受信又はそれらの両方を行うアンテナシステ
ムであって、 前記スペクトル拡散変調された情報信号は、それぞれが
所定のチップ持続時間を有する符号チップから成る所定
のシーケンスで構成される擬似ランダム雑音（PN）符号
により情報信号をスペクトル拡散変調することによって
生成されるものにおいて、 前記アンテナシステムは、 主アンテナとスペクトル拡散変調された情報信号を増幅
する第一組の複数のアンテナとを含む第１のアンテナシ
ステムと、ここで前記第１のアンテナシステムは前記主
アンテナと前記第一組のアンテナとの間で信号を電磁的
に結合し、 それぞれが第一組のアンテナのうち対応する一のアンテ
ナに接続される、第一組のアンテナに対応する第二組の
アンテナと、 増幅されたスペクトル拡散変調された情報信号を遅延す
るための一組の遅延素子とを含み、各遅延素子がそれぞ
れ第二組のアンテナのうち一つとこれに対応する第一組
のアンテナの一つとの間に配置され、一つのチップ持続
時間の整数倍のオーダーの遅延を提供し、 ここで前記第二組のアンテナは遅延され増幅されたスペ
クトル拡散変調された情報信号を送信するように動作す
る、 アンテナシステム。 - 【請求項３１】前記遅延素子のそれぞれは、一チップ持
続時間の異なる整数倍に対応した異なる遅延を提供する
請求項30に記載のアンテナシステム。 - 【請求項３２】スペクトル拡散変調された情報信号を送
信し、及び／又は受信をするアンテナシステムであっ
て、 前記スペクトル拡散変調された情報信号は、それぞれが
所定のチップ持続時間を有する符号チップから成る所定
のシーケンスで構成される擬似ランダム雑音符号により
情報信号をスペクトル拡散変調することによって生成さ
れるものにおいて、 前記アンテナシステムは少なくとも一つのアンテナサブ
システムを含み、 個々のアンテナサブシステムは、 それぞれが一のチップ持続時間の整数倍の遅延時間を提
供する、一組の遅延素子と、 一組のアンテナと、 前記アンテナと前記遅延素子とを直列連鎖状に接続する
ケーブルシステムであって、各遅延素子が隣接するアン
テナの間に連結されているケーブルシステムを含む、 アンテナシステム。 - 【請求項３３】複数のアンテナサブシステムが並列アレ
ーとして配置されていて、個々のアンテナサブシステム
の配列連鎖内の第一アンテナは共通の給電線に接続され
ている請求項32に記載のアンテナシステム。
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