JPH08506467A - 無線電話システムにおける通信プロセス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明のプロセスによって、通信リンクは、一定のデータ速度の出力信号を維持しながらより速いデータ速度の入力信号を有することができる。その方法において、最初に、入力データ信号を畳込み的に符号化し、それによって、複数の畳込み的に符号化された信号を生成する。畳込み的に符号化された信号のそれぞれは、複数のデータシンボルで構成されている。各データシンボルは、予め定められた回数だけ反覆され、予め定められた固定された速度でコード反覆データシーケンスを生成する。その後、データシーケンスは、データシーケンスの予め定められた位置におけるシンボルが削除されるように無効にされ、それによって、元のデータシーケンスの速度よりも低い予め定められた固定された速度でデータシーケンスが発生する。反覆されたデータシンボルを有する符号化された信号は、多重化されてデータシーケンスを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】 無線電話システムにおける通信プロセス 発明の背景 発明の分野 本発明は、一般的に通信システムに関し、特に、コード分割多重アクセス通信 システムにおけるパワー制御に関する。従来技術の説明 連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、無線周波（ＲＦ）スペクトルの使用を管理して おり、どの事業がどれだけの周波数を得るかを決定する。ＲＦスペクトルは制限 されているので、スペクトルのわずかな部分だけが各事業に割当てられる。それ 故に、割当てられたスペクトルは、できる限り多くの周波使用者がスペクトルに アクセスできるように効果的に使用されなければならない。 多重アクセス変調技術は、ＲＦスペクトルを使用するための最も有効な技術で ある。そのような変調技術の例には、時間分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、周波 数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、およびコード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ） 等が含まれる。 ＣＤＭＡ変調技術において、スプレッドスペクトル技術が情報の送信に使用さ れる。スプレッドスペクトルシステムは、送信された信号を広い周波数帯域にス プレッドする変調技術 を使用する。この周波数帯域は、典型的に信号を送信するのに必要とされる最小 の帯域幅よりも実質的に広い。スプレッドスペクトル技術は、特有の広帯域スプ レッドコードと共に送信される各ベースバンドデータ信号を変調することによっ て達成される。この技術を使用して、数キロヘルツの帯域幅しか有していない信 号を１メガヘルツ以上の帯域幅にスプレッドすることができる。スプレッドスペ クトル技術の典型的な例は、参照文献“Spread Spectrum Communications”（Vo lume i，M.K．Simon，Chap.5，pp.262-358）に記載されている。 周波数ダイバーシティの形態は、送信された信号を広い周波数帯域にスプレッ ドすることによって得られる。２００乃至３００ｋＨｚの信号だけが典型的に周 波数選択フェードによって影響を受け、送信された信号の残りのスペクトルは影 響を受けない。それ故に、スプレッドスペクトル信号を受信する受信機がフェー ドの状態によって影響を受けることは少ない。 ＣＤＭＡタイプの無線電話システムにおいて、多数の信号が同時に同じ周波数 で送信される。その後、特定の受信機は、どの信号がその受信機に向けられてい るかを信号における特有のスプレッドコードによって決定する。その特定の受信 機に向けられた特定のスプレッドコードのないその周波数の信号は、その受信機 に対する雑音として現れ、考慮されなくなる。 図１において、無線電話システムの逆方向チャンネルに使 用されるための典型的な従来技術によるＣＤＭＡ送信機が示されており、そこに おいて逆方向チャンネルは移動局からベース局へのリンクである。最初に、デジ タルベースバンド信号がボコーダ（音声エンコーダ／デコーダ）によって発生さ れる。ボコーダ（100）は、技術においてよく知られているコード励起線形予測 （ＣＥＬＰ）等の符号化プロセスを使用してアナログ音声またはデータ信号をデ ジタル化する。デジタルベースバンド信号は、９６００ｂｐｓ等の特定の速度で 畳込みエンコーダ（101）に入力される。エンコーダ（101）は、固定された符号 化速度で入力データビットをデータシンボルに畳込み的に符号化する。例えば、 エンコーダ（101）が、あるデータビットの固定された符号化速度でデータビッ トを３つのデータシンボルに符号化すると、エンコーダ（101）は、９６００ｂ ｐｓの入力速度により２８．８ｋｓｙｍ／ｓの速度でデータシンボルを出力する 。 エンコーダからのデータシンボルはインターリーバ（102）に入力される。イ ンターリーバ（102）はシンボルをスクランブルし、それによって失われたシン ボルは連続しなくなる。それ故に、通信チャンネルにおいて１以上のシンボルが 失われた場合、エラー修正コードによって情報を回復することができる。データ シンボルは、列単位のマトリックスによってインターリーバ（102）に入力され 、行単位でマトリックスから出力される。インターリーブは、データシンボルが 入力された速度と同じ速度２８．８ｋｓｙｍ／ｓで行われる。 インターリーブされたデータシンボルは、変調器（104） に入力される。変調器（104）は、固定された長さのウォルシュコードのシーケ ンスをインターリーブされたデータシンボルから得る。６４個の直交コード信号 の送信において、インターリーブされたデータシンボルは、６４個の直行コード から１個を選択するために６個のセットにグループ化され、６個のセットのデー タシンボルになる。これらの６４個の直交コードは、ウォルシュコードがマトリ ックスの単一の行または列である６４×６４のアダマールマトリックスからのウ ォルシュコードに対応する。変調器は、固定されたシンボル速度の入力データシ ンボルに対応して、ウォルシュコードのシーケンスをＸＯＲ（排他的オア）結合 器（107）の１つの入力に出力する。 疑似ランダム雑音（ＰＮ）発生器（103）は、長いＰＮシーケンスを使用して シンボルの使用者特定シーケンスを発生する。電子通し番号（ＥＳＮ）を有する 移動無線電話において、ＥＳＮは長いＰＮシーケンスと排他的ＯＲ処理されてシ ーケンスを発生し、そのシーケンスをその無線電話の使用者に特定のものにする 。長いＰＮ発生器（103）は、システムのスプレッド速度で入力および出力する 。ＰＮ発生器（103）の出力は、ＸＯＲ結合器（107）に結合されている。 次に、結合器（107）からのウォルシュコードスプレッドシンボルが直角位相 にスプレッドされる。シンボルは、短いＰＮシーケンス対を発生する２個のＸＯ Ｒ結合器（108および109）に入力される。第１の結合器（108）は同位相の（Ｉ ）シーケンスでウォルシュコードスプレッドシンボルを 排他的ＯＲし、第２の結合器（109）は直角位相（Ｑ）シーケンス（106）でウォ ルシュコードスプレッドシンボルを排他的ＯＲする。 結果として生じるＩおよびＱチャンネルコードスプレッドシーケンスは、１対 の正弦波のパワーレベルを駆動することによって、正弦波の直角位相対を二相変 調するために使用される。その後、正弦波出力信号は合計され、バンドパスフィ ルタ処理され、ＲＦ周波数に変換され、増幅され、フィルタ処理され、およびア ンテナによって放射される。 無線電話システムの順方向チャンネルにおいて使用され、そこにおいてベース 局から移動局へのリンクで使用されている従来技術による典型的なＣＤＭＡ送信 機は、逆方向チャンネルに類似している。この送信機は図４に示されている。順 方向チャンネル送信機と逆方向チャンネル送信機との間の違いは、順方向チャン ネル送信機にはＰＮ発生器結合器（107）と直角位相スプレッド結合器（108およ び109）との間にウォルシュコード発生器（401）とパワー制御ビットマルチプレ クサ（420）とが付加されている点である。 パワー制御ビットマルチプレクサ（420）は、フレーム中の別のビットの場所 においてパワー制御ビットを多重化する。移動局はこのビットの位置を知ってお り、その位置においてこのパワー制御ビットを捜す。一例として、“０”ビット は、移動局がその平均の出力パワーレベルを予め定められた量増加するように指 示し、“１”ビットは、移動局がその平均の出力レベルを予め定められた量減少 させるように指示する。 コード分割チャンネル選択発生器（401）は結合器（402）に結合され、特定の ウォルシュコードを結合器（402）に供給する。発生器（401）は、ウォルシュコ ードがマトリックスの単一の行または列である６４×６４アダマールマトリック スからの６４個のウォルシュコードに対応している、６４個の直交コードの１つ を供給する。結合器（402）は、コード分割チャンネル発生器（401）によって入 力された特定のウォルシュコードを使用して、スクランブルされた入力データシ ンボルをウォルシュコードスプレッドデータシンボルにスプレッドする。ウォル シュコードスプレッドデータシンボルは、固定されたチップ速度１．２２８８Ｍ ｃｈｐ／ｓでＸＯＲ結合器（402）から直角位相スプレッド結合器に出力される 。 移動局は、逆方向リンクでベース局にパワー制御メッセージを送信することに よって、順方向チャンネルにおいてベース局のパワー制御を助ける。移動局は、 そのエラー動作に関する統計を集め、パワー制御メッセージを介してベース局に 知らせる。その後、ベース局はそのパワーを特定の使用者に対して調整すること ができる。 上述の種類のパワー制御に関する問題は、順方向リンクにおける制御では、パ ワー制御メッセージが音声またはデータビットに取って代るので、音声の品質ま たはデータの処理量が減少されることである。これは、移動局がパワー制御メッ セージをベース局に送信する速度、および、ベース局が出力パワーをこの特定の 移動局に調節することができる速度を基 本的に制限する。高い更新速度の送信パワー調節によって、ベース局は、個々の 各移動局への送信パワーを、指定された品質のリンクを維持するのに必要な最小 のレベルに調整することができる。個々の各送信パワーを最小にすることによっ て、発生された全干渉もまた最小になり、従ってシステムの性能が改良される。 結果として、送信においてデータの品質を実質的に低下させずにより速い速度で 送信機のパワー出力を更新する必要が生じる。 発明の概要 本発明のプロセスによって、送信機は、フレーム毎のベースで通信している各 移動局へのパワー出力を更新することができる。そのプロセスは、移動局からベ ース局へのフィードバック機構を通して達成される。フィードバック機構を通し て、移動局は、それがフレームを正確に受信したかまたは不正確に受信したかに 関する情報を、ベース局に送信されたデータのそれぞれのフレームに含むことに よってベース局に知らせる。 プロセスにおいて、まず最初に、通信が設定される送信機のパワー出力が増加 されるかまたは減少されるかが決定される。その後、プロセスにおいて、送信さ れるデータの各フレーム中にパワー制御ビットを含むことによって、送信機がそ のパワーを変化させることを知らせる。 本発明のプロセスの別の実施例によって、通信リンクは、出力信号のデータ速 度を一定に維持しながら、より速いデータ速度の入力信号を有することができる 。その方法において、 最初に、入力データ信号を畳込み的に符号化することによって、複数の畳込み的 に符号化された信号が生成される。畳込み的に符号化された各信号は、複数のデ ータシンボルで構成されている。各データシンボルは、予め定められた回数だけ 反覆され、予め定められた固定された速度でコード反覆データシーケンスを生成 する。その後、データシーケンスの予め定められた位置におけるシンボルが削除 されるようにデータシーケンスは無効にされ、従って、元のデータシーケンスの 速度よりも低い予め定められた固定された速度でデータシーケンスを発生する。 反覆されたデータシンボルを有する符号化された信号は、多重化されてデータシ ーケンスを生成する。 図面の簡単な説明 図１は、無線電話システムにおいて使用される従来技術による典型的なＣＤＭ Ａの逆方向リンク送信機である。 図２は、ＣＤＭＡ無線電話システムにおいて使用される本発明の順方向通信リ ンクプロセスである。 図３は、ＣＤＭＡ無線電話システムにおいて使用される本発明の移動無線プロ セスである。 図４は、無線電話システムにおいて使用される従来技術による典型的なＣＤＭ Ａの順方向リンク送信機である。 図５は、本発明の順方向リンクパワー制御プロセスである。 実施例 本発明の可変データ速度通信リンクプロセスによって、畳込みエンコーダへの 信号入力のデータ速度は、符号化された信号のデータ速度を変化させずに可変に することができる。これによって、固定された１９．２ｋｂｐｓの出力速度を増 加させずに、高品質の音声チャンネル、またはより速度の速いファクシミリ、あ るいはデータチャンネルを使用することができる。可変データ速度は、１／２速 度の畳込みコードを無効にして３／４速度の畳込みコードを得ることによって得 られる。例えば、１／２速度の畳込みコードによって符号化された９６００ｂｐ ｓの固定された入力データ速度によって、９６００・２＝１９．２ｋｂｐｓの固 定された出力データ速度が生成される。同様に、３／４速度の畳込みコードによ って符号化された１４４００ｂｐｓの固定された入力データ速度によって、１４ ４００−３／４＝１９．２ｋｂｐｓの固定された出力データ速度が生成される。 本発明の順方向通信リンクプロセスは、図２において示されている。プロセス は、データ信号Ｉ（Ｄ）で始まり、畳込みエンコーダ（201）に入力される。プ ロセスによって、この信号のデータ速度は可変になり、１４．４ｋｂｐｓまで上 がる。好ましい実施例において、畳込みエンコーダ（201）は、１／２速度のエ ンコーダである。 畳込みコードは、Ｇ₁＝７５３およびＧ₂＝５６１である生成多項式を有してい る。多項式において、生成多項式は次のように表される。 Ｇ₁（Ｄ）＝１＋Ｄ＋Ｄ²＋Ｄ³＋Ｄ⁵＋Ｄ⁷＋Ｄ⁸ Ｇ₂（Ｄ）＝１＋＋Ｄ²＋Ｄ³＋Ｄ⁴＋Ｄ⁸ これは１／２速度のエンコーダ（201）であるので、エンコーダ（201）に１ビ ット入力される毎に、２つのシンボルが出力される。例えば、入力信号がビット ｂ₀，ｂ₁，およびｂ₂で構成されている場合、出力シンボルシーケンスは、Ｇ₁に 対してはＣ₁₁，Ｃ₁₂，Ｃ₁₃，Ｃ₁₄，Ｃ₁₅，Ｃ₁₆…であり、Ｇ₂に対してはＣ₂₁， Ｃ₂₂，Ｃ₂₃，Ｃ₂₄，Ｃ₂₅，Ｃ₂₆…である。それ故に、本発明のプロセスがない場 合には、１／２速度のエンコーダの標準の出力１９．２ｋｂｐｓを維持するため に、入力は９．６ｋｂｐｓでなければならない。 プロセスの次の段階において、各出力シンボルの反覆（202および203）がシン ボルシーケンスに挿入される。データ速度は、スピーチエンコーダまたはデータ サービス制御装置によって設定され、そのためにそれは適切なデータ速度を得る ためにどれだけのシンボルの反覆を挿入する必要があるかを知る。好ましい実施 例において、シンボルは１回反覆され、それによって出力シンボルシーケンスは 次のようになる。 Ｇ₁に対してはＣ₁₁，Ｃ₁₁，Ｃ₁₂，Ｃ₁₂，Ｃ₁₃，Ｃ₁₃，Ｃ₁₄，Ｃ₁₄，Ｃ₁₅，Ｃ_{1 5} ，Ｃ₁₆，Ｃ₁₆… Ｇ₂に対してはＣ₂₁，Ｃ₂₁，Ｃ₂₂，Ｃ₂₂，Ｃ₂₃，Ｃ₂₃，Ｃ₂₄，Ｃ₂₄，Ｃ₂₅，Ｃ₂ 5，Ｃ₂₆，Ｃ₂₆…。 並列直列変換は、マルチプレクサ（204）によってこれら のシンボルシーケンスにおいて行われる。２つのシンボルシーケンスは、１４． ４ｋｂｐｓの速度でマルチプレクサ（204）に入力され、２８．８ｋｂｐｓのデ ータ速度を有する単一のシーケンスとしてマルチプレクサから出力される。この 多重化の段階によって、シンボルシーケンスが次のように生成される。 Ｃ₁₁，Ｃ₂₁，Ｃ₁₁，Ｃ₂₁，Ｃ₁₂，Ｃ₂₂，Ｃ₁₂，Ｃ₂₂，Ｃ₁₃，Ｃ₂₃，Ｃ₁₃，Ｃ₂₃ ，Ｃ₁₄，Ｃ₂₄，Ｃ₁₄，Ｃ₂₄，Ｃ₁₅，ＣＣ₁₅，Ｃ₂₅，Ｃ₁₆，Ｃ₂₆，Ｃ₁₆，Ｃ₂₆，… その後、このシーケンスは、１１０１０１を無効パターンとして使用して無効 にされ（205）、ここにおいて０はそれぞれ無効にされたビットである。このパ ターンは６ｎ＋３および６ｎ＋５の位置にある全てのビットをシンボルシーケン スから削除することによって実行され、ここにおいてｎは０乃至∞の範囲の整数 である。別の実施例では異なる位置において異なる速度でシンボルシーケンスを 無効にすることができる。この動作の結果として、次のようなシンボルシーケン スになる。 Ｃ₁₁，Ｃ₂₁，Ｃ₂₁，Ｃ₂₂，Ｃ₁₂，Ｃ₂₂，Ｃ₂₃，Ｃ₂₃，Ｃ₁₄，Ｃ₂₄，Ｃ₂₄，Ｃ₂₅ ，Ｃ₁₅，Ｃ₂₅，Ｃ₂₆，Ｃ₂₆… その後、シンボルは、ブロックインターリーバ（207）へ入力される。別の実 施例において、本発明の技術的範囲から逸脱せずに別の種類のインターリーブが 使用できることは当業者によって理解されるであろう。インターリーブされたデ ータシンボルは、それらが入力されたときと同じデータシン ボル速度１９．２ｋｂｐｓでインターリーバ（207）によって出力される。イン ターリーブされたシンボルのシーケンスはＸＯＲ結合器（226）の１つの入力へ 入力される。 インターリーブは、フェードまたは干渉によってデータシーケンスにおいて大 きいギャップが生じる可能性を減少させるために必要である。シンボルが反覆さ れる場合において、シンボルを失うことが必ずしもデータを全体的に失うという ことではなく、従って、改良された特性を提供することができる。 長い疑似雑音（ＰＮ）発生器（220）は、ＸＯＲ結合器（226）の別の入力に結 合されてＸＯＲ結合器（226）にスプレッドシーケンスを供給する。長いＰＮ発 生器（220）は、長いＰＮシーケンスを使用して好ましい実施例において固定さ れた速度１９．２ｋｂｐｓでシンボルまたは特有の使用者コードの使用者特定シ ーケンスを発生する。使用者が通信チャンネルを通じてトラフィック・チャンネ ル・データ・ビットを送信することに関しての識別を供給することに加えて、特 有の使用者コードは、トラフィック・チャンネル・データ・ビットをスクランブ ルすることによって、通信チャンネルにおける通信のプライバシーを高める。Ｘ ＯＲ結合器（226）は、長いＰＮ発生器（220）によって入力された特有の使用者 コードを使用して、入力されたウォルシュ・コード化されたデータシンボルを使 用者コードスプレッドデータシンボルにスプレッドする。ＸＯＲ結合器（226） によるこのスプレッドによって、トラフィック・チャンネル・データ・ビット の全般的なスプレッドにおいて係数の増加がデータシンボルに供給される。使用 者コードスプレッドシンボルは、好ましい実施例において、固定されたチップ速 度１．２２８Ｍｃｈｐ／ｓでＸＯＲ結合器（226）から出力される。 コードスプレッドシンボルは、結合器（260）に特定の長さのウォルシュコー ドを供給するコード分割チャンネル選択発生器（250）に結合された結合器（260 ）に入力される。発生器（250）は、ウォルシュコードがマトリックスの単一の 行および列である６４×６４アダマールマトリックスからの６４個のウォルシュ コードに対応する６４個の直交コードの１つを供給する。結合器（260）は、コ ード分割チャンネル発生器（250）によって入力された特定のウォルシュコード を使用して、スクランブルされた入力データシンボルをウォルシュコードカバー データシンボルにスプレッドする。ウォルシュコードカバーデータシンボルは、 固定されたチップ速度１．２２８８Ｍｃｈｐ／ｓでＸＯＲ結合器（260）から直 角位相カバー結合器（227および229）に出力する。 （長いＰＮ発生器（220）によって使用される長いＰＮシーケンスと比較して 短い）１対の短いＰＮシーケンスがＩチャンネルＰＮ発生器（225）およびＱチ ャンネルＰＮ発生器（228）によって発生される。これらのＰＮ発生器（225およ び228）は、同一の、または異なる短いＰＮシーケンスを発生する。ＸＯＲ結合 器（227および229）はさらに、それぞれＩチャンネルＰＮ発生器（225）および ＱチャンネルＰＮ発生器（228）によって発生された短いＰＮシーケンスで 入力ウォルシュコードスプレッドデータをスプレッドする。結果として生じるＩ チャンネルコードスプレッドシーケンスおよびＱチャンネルコードスプレッドシ ーケンスは、正弦波の対のパワーレベル制御を駆動させることによって正弦波の 直角位相の対を二相変調するために使用される。正弦波は、順方向通信リンクに おいてシンボルシーケンスの送信を達成するために、合計され、バンドパスフィ ルタ処理され、ＲＦ周波に変換され、増幅され、フィルタ処理され、その後アン テナによって放射される。 ＣＤＭＡセル無線電話システムにおいて、順方向通信リンクにおいて送信され たシンボルシーケンスを解釈するために、移動無線ユニットにおいてプロセスが 必要とされる。本発明によるこの移動ユニットプロセスは図３に示されている。 移動ユニットプロセスにおいて、最初に、受信されたシンボルシーケンスが復 調される（301）。その後、復調された信号は、デインターリーブプロセス（302 ）に入力されて順方向リンクプロセスにおいて行われたインターリーブと逆の動 作が行われる。この動作の結果として、順方向リンクプロセスにおいてインター リーバに入力されたもののような、反覆されたシンボルを含むシンボルの元のシ ーケンスが発生する。 その後、出力シンボルシーケンスは処理され、順方向リンク無効化プロセス（ 303）において削除されたシンボルに充填される。受信移動局はベースと同じ無 効パターンを有しているので、それは、どのシンボルが削除されたかを知ってお り、それ故に空のスペースを有するこれらの削除されたシンボルを復帰させるこ とができ、これは消去として知られている。この動作の出力は次のようになり、 ここにおいてＥは消去である。 Ｃ₁₁，Ｃ₂₁，Ｅ，Ｃ₂₁，Ｅ，Ｃ₂₂，Ｃ₁₂，Ｃ₂₂，Ｅ，Ｃ₂₃，Ｅ，Ｃ₂₃，Ｃ₁₄， Ｃ₂₄，Ｅ，Ｃ₂₄，Ｅ，Ｃ₂₅，Ｃ₁₅，Ｃ₂₅，Ｅ，Ｃ₂₆，Ｅ，Ｃ₂₆… その後、このシーケンスはバッファ（304）に入力され、一時的に記憶される 。バッファによってビタービデコーダはシンボルのシーケンスを多数回処理し、 それによってデータ速度を決定する。 ビタービデコーダ（305）はまた、技術においてよく知られているように、ゼ ロメトリックを消去ビットに割当てる。ビタービデコーダはデジタルデータを出 力し、それはデジタルーアナログ変換器（306）によってアナログ信号に変換さ れる。アナログ信号は、移動ユニットにおけるスピーカー（307）を駆動するた めに使用することができる。 順方向および逆方向チャンネルにおいて送信されたシンボルはフレームにフォ ーマットされ、各フレームは２０ミリ秒の長さを有する。本発明の出願人に譲渡 されたPadovani etalによる別出願の米国特許出願第07/822,164号において、こ れらのフレームはより詳細に説明されている。各フレームにおいて送信されたデ ータ量は、データ速度に依存する。順方向および逆方向チャンネルに対する各デ ータ速度のフレームの構成は以下の表に示されている。 表に示された速度は、情報ビット速度である。好ましい実施例において、順方 向および逆方向チャンネルの保留されたビットは、呼信号、パワー制御、および 後の使用のためである。 順方向チャンネル送信機の送信パワーは、図５に示されている本発明によるパ ワー制御プロセスによって逆方向チャンネルにおいて制御されることができる。 パワー制御プロセスは、ＣＤＭＡセル無線電話システムにおいて使用されるもの として説明されるが、このプロセスは別の通信システムにおいても使用できる。 地上ネットワークのセレクタは、フレームが移動局（501）に送信される速度 を決定し、特定の移動局と通信している全てのベース局にフレームを送信する。 セレクタはベース局の一部であり、ベース局の呼び処理要求を行う。 ソフト・ハンド・オフの期間中、１以上のベース局が移動局と通信している。 ベース局は、フレームを移動局（505）に送信する。可能な多数のベース局から のデータを結合した後に、移動局は、最後のフレーム（510）が受信され、正確 に解読されたかどうかを決定する。移動局が最後のフレームを正確に解読した場 合、移動局は、ベース局に送信される次のフレーム（520）においてパワー制御 ビットを設定する。 セレクタは、最後のフレームが移動局に送信された速度を知っているので、フ レームが正確に解読されたかどうかに関して移動局からフィードバックを受け、 セレクタは、移動局がそれぞれの速度において被るエラー速度に関する統計を表 にまとめる。表における“正確に受信された”エントリーは、フィードバックビ ットを含む移動局からの逆方向リンクフレームが正確に受信および解読された場 合にのみ増加する（515）。 セレクタはまた、各速度に対してそれぞれ予め定められたターゲットエラー率 Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の表を維持する。本発明がセル無線電話システムにおい て使用された場合、これらのエラー率は、特別級のサービスを供給するためにセ ルサービス搬送波によって設定されることができる。次に、セレクタは、以下の 差を計算する。 Ｅ１＝12/I−Ｔ１ Ｅ２＝12/J−Ｔ２ Ｅ３＝K3/K−Ｔ３ Ｅ４＝L2/L−Ｔ４ セレクタは、計算されたそれぞれの差をゼロと比較することによって、次のフ レームが送信されるパワーレベルを決定する。例えば、フレームが全速度で送信 され、Ｅ１＞０である場合（530）、パワーレベルはＰ_nominal＋Ｐとなり（535 ）、ここにおいてＰはＥ１の値の関数であり、Ｐ_nominalはその地理的面積に対 して搬送波によって設定されたパワーレベルである。Ｅ１＝０である場合（540 ）、パワーレベルはＰ_nominalになる（545）。Ｅ１〈０である場合、パワーレベ ルはＰ_nominal−Ｐとなる（550）。他のデータ速度も同じ手順に従う。セレクタ は、移動局に送信される次のフレームを移動局と通信しているベース局に送る。 フレームが送信されるパワーレベルの表示は、このフレームに含まれている。 本発明の別の実施例において、各シンボルの１回以上の反覆が、エンコーダに 入力されるデータ速度に依存してシンボルシーケンスに挿入される。例えば、２ ．４ｋｂｐｓのデータ速度がエンコーダに入力された場合、シンボルは、１９． ２ｋｂｐｓの出力データ速度を維持するために、出力シーケンスにおいて、合計 ４つの同じシンボルに対して３回以上反覆されなければならない。反覆をそれ以 上またはそれ以下にすることによって、入力データ速度は、Electronic Industr ies Association /Telephone Industries Associationからの出願中の明細書に おいて記載されているＣＤＭＡ、すなわちＩＳ−９５によって要求されているよ うに、出力を１９．２ｋｂｐｓに維持しながら可変にされることができる。 別の実施例においては、最初に無効にされ、無効化プロセスの後に反覆される 。しかしながら、好ましい実施例において、シンボルが反覆プロセスの前に無効 にされた場合に行われるようにシンボルが破壊されることはない。最初に反覆す ることによって、シンボルの反覆は依然として無効化の後にも存在し、それ故に 、この情報も送信されることができる。 また、別の実施例において、ＣＤＭＡの規定において要求されていた１９．２ ｋｂｐｓの出力速度とは異なる出力速度が、ベース局から移動局へのリンクに対 して要求されている。そのような実施例の一例として、２８８００ｂｐｓの速度 が要求される移動局からベース局へのリンクがあげられる。この場合、１／２速 度の畳込みコードに結合された１４４００ｂｐｓの情報速度によって、所望の速 度１４４００・２＝２８８００ｂｐｓが達成される。 １／２速度のコードを無効にして３／４速度を得ることによって、本発明のプ ロセスは、出力が一定のままで、エンコーダによって支持されるデータ速度を上 げることを可能にする。無効化プロセスおよびコードシンボル反覆プロセスもま た、シンボルの反覆の回数を増加させることによってエンコーダの出力を１９． ２ｋｂｐｓに安定させながら、エンコーダが１４．４ｋｂｐｓ、７．２ｋｂｐｓ 、３．６ｋｂｐｓ、 １．８ｋｂｐｓ等の可変データ速度を支持することを可能にする。ＣＤＭＡ無線 電話システムにおける動作能力を有している無線電話において無効化プロセスを 使用することによって、より高い品質の音声と、より速いデータおよびファクシ ミリの送信が達成される。 本発明による高速順方向パワー制御プロセスによって、移動局がそのパワー出 力をより速い速度で変化させるようにベース局に指令することができる。このプ ロセスによって、移動局は、音声およびデータの品質を低下させることなしにデ ータの各フレームにパワー変更命令を送ることができる。 ベース局から移動局へのリンクにおける１／２速度のコードの無効化プロセス に関連した動作特性の劣化は、本発明の高速順方向パワー制御プロセスによって 補償される。本発明の高速順方向パワー制御プロセスによって、移動局は、完全 なフレームをパワー制御情報と置換する別の信号送信方法を通して達成できる０ ．２Ｈｚの速度と比較して、（各フレーム）５０Ｈｚの速度でそれらのパワー出 力を調節するようにベース局に指令することができる。このプロセスによって、 移動局は、フレーム毎に単一の情報ビットを使用することによってデータの各フ レームにパワー変更要請を送ることができ、それ故に、音声の品質を落としたり 、データの処理量を相当に減少させることはない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｎ Ｌ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 パドバニ、ロバート アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92130、サン・ディエゴ、フツラ・ストリ ート 12634 (72)発明者 ゼハビ、エフレイム イスラエル国、ハイファ 34751、ワトソ ン・ストリート 15エー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．可変速度のデータ通信リンクを提供する方法において、 入力データ信号を畳込み的に符号化し、それぞれが複数のデータシンボルを構 成する第１の複数の畳込み的に符号化された信号を生成し、 各データシンボルを予め定められた回数だけ反覆して、反覆されたデータシン ボルを構成する第２の複数の畳込み的に符号化された信号を生成し、 第２の複数の畳込み的に符号化された信号を多重化してデータシーケンスを生 成し、 データシーケンスの予め定められた位置におけるデータシンボルが削除される ようにデータシーケンスを無効にするステップを含んでいる方法。 ２．データシーケンスは、６ｎ＋３および６ｎ＋５のデータシンボル毎に無効に される請求項１記載の方法。 ３．畳込み的な符号化は、１／２速度で行われる請求項１記載の方法。 ４．さらに、削除された各シンボルにゼロメトリックを割当てるステップを含ん でいる請求項１記載の方法。 ５．畳込みエンコーダからの出力のデータ速度を一定に維持しながら入力データ 信号が可変速度で畳込みエンコーダに入力されることを可能し、畳込みエンコー ダが、コード分割多重アクセス通信システムにおける順方向および逆方向通信リ ンクを通じてベース局と通信する能力を有する無線電話システムにおいて動作で きるようにする方法において、 １／２速度で入力データ信号を畳込み的に符号化して、複数のデータシンボル を構成している２つの符号化された出力信号を生成し、 符号化された各出力信号において各データシンボルを反覆し、 符号化された各出力信号の反覆されたデータシンボルを多重化して第１のデー タシーケンスを形成し、 ｎを０乃至∞の範囲の整数として、データシーケンスの全ての６ｎ＋３および ６ｎ＋５のデータシンボルを削除して、無効のデータシーケンスを生成し、 無効にされたデータシーケンスを変調し、 無効にされたデータシーケンスを順方向通信リンクを通じて送信し、 ベース局が無効にされたデータシーケンスを受信し、 受信されたデータシーケンスを復調し、 復調されたデータシーケンスにおける全ての６ｎ＋３および６ｎ＋５のデータ シンボルのそれぞれにゼロメトリックを挿入して第２のデータシーケンスを生成 し、 第２のデータシーケンスを解読し、 解読された第２のデータシーケンスをデジタルからアナログへ変換する段階を 含んでいる方法。 ６．入力データ信号は１４．４ｋｂｐｓのデータ速度を有し、出力信号は１９． ２ｋｂｐｓのデータ速度を有している請求項５記載の方法。 ７．順方向通信チャンネルを通じて１以上のデータ速度で送 信する第１の通信装置のパワーを、逆方向通信チャンネルを通じて送信する第２ の通信装置によって制御する方法において、 第１の通信装置は順方向通信チャンネルにおいて複数のフレームを送信し、複 数のフレームの第１のフレームは１以上のデータ速度の第１のデータ速度で送信 され、 第２の通信装置が複数のフレームを解読し、 第２の通信装置が複数の解読されたフレームのそれぞれの解読に応答して第１ の通信装置にフィードバックを行い、 フィードバックに応答して１以上のデータ速度の各データ速度に対してエラー 率を決定し、 エラー率が予め定められたしきい値よりも大きい場合、第１の通信装置のパワ ーを第１の予め定められたレベルに調節し、 エラー率が予め定められたしきい値と等しい場合、第１の通信装置のパワーを 第２の予め定められたレベルに調節し、 エラー率が予め定められたしきい値よりも小さい場合、第１の通信装置のパワ ーを第３の予め定められたレベルに調節するステップを含んでいる方法。