JPH10107770A - Ds−cdmaセルラー電話のマルチキャスト通信 - Google Patents
Ds−cdmaセルラー電話のマルチキャスト通信Info
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- JPH10107770A JPH10107770A JP9244257A JP24425797A JPH10107770A JP H10107770 A JPH10107770 A JP H10107770A JP 9244257 A JP9244257 A JP 9244257A JP 24425797 A JP24425797 A JP 24425797A JP H10107770 A JPH10107770 A JP H10107770A
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
の電力を浪費したりせずに同じ情報を多数の移動局に効
率よく送るために、改良されたマルチキャスト通信方法
を提供する。 【解決手段】 拡散符号及びスクランブル符号が各マル
チキャスト・サービスに割り当てられる。サービス・ネ
ゴシエーション時に、移動局は特定のマルチキャスト・
サービス(MCS)を求める要求を基地局に送る。基地
局は、そのMCSのために使用される拡散符号とスクラ
ンブル符号とを移動局に送る。移動局は、その割り当て
られた拡散符号を使って順方向リンクで信号を受けとる
が、逆方向リンクでの応答の送信は行なわない。
Description
し、特に、ダイレクトシーケンス符号分割マルチプルア
クセスセルラー電話システム用のマルチキャスト通信の
方法に関する。
との間の2方向無線通信のために広く使用されている。
多数の基地局が相互に接続されて通信網を形成する。移
動局が陸線電話又は他のセルラー電話と通信できるよう
に、基地局は陸線電話通信網に接続される。
アクセス(DS−CDMA)セルラーシステムでは、移
動局(MS)と基地局(BS)との間での通信メッセー
ジはデジタル情報である。DS−CDMAセルラーシス
テムの例がTIA/EIA/IS−95A規格に記述さ
れている。IS−95A型のシステムでは、デジタル情
報はデータ又は圧縮されデジタル化された音声である。
BSは通常は、共通の周波数で通信する各MSに割り当
てられている固有の拡散符号でデジタル情報を拡散する
ことにより、順方向リンクを介して一度に2つ以上のM
Sと通信する。また、デジタル情報は、拡散の前に、固
有の長尺コードでスクランブルされる。MSは、そのM
S自身に割り当てられている拡散符号で拡散されている
情報を受け取るだけで、他のMSに送られる情報を無視
する。他の拡散符号で拡散されている情報は、暗騒音と
して現れて信号対雑音比を低下させる。MSは如何なる
符号チャネルで拡散されている情報も受け取ることがで
きるけれども、そのデータをスクランブルするために使
われた長尺コードを知らなければ、その情報をスクラン
ブル解除することはできない。
DMA受信装置の順方向リンクにおける信号処理のブロ
ック図である。長尺コード発生器100は、加算器11
0によりデータをスクランブルするために使用される疑
似ランダム符号を発生する。長尺コードは、スクランブ
ルされるデータ転送速度に等しい速度で順序づけられる
シリアル・ビット・パターンであり、スペクトル拡散は
ない。長尺コードは、長尺コードマスクと、シーケンス
発生器の状態ベクトルとのモジュロ2の内積である。6
4ビットのウォルシュ符号シーケンスがウォルシュ符号
発生器120により送信チップ速度で発生され、スペク
トル拡散を行う加算器130に入力される。
る。各順方向リンク周波数チャネルは64個の直交ウォ
ルシュ符号の集合から選択される最大64個の拡散符号
を使用する。MSが呼を発し或いはMSが呼を受け取る
ときに行われるサービス・ネゴシエーションの一部分と
して拡散符号、スクランブル符号、及び周波数チャネル
が各MSに割り当てられる。
送信はIS−95A規格によっては直接には支援されな
い。それは、その送信を受け取るべき各MSに割り当て
られている互いに異なる拡散符号で情報を拡散させるこ
とによって実行される。従って、各MSへの送信のため
に、利用可能な64個の拡散符号のうちの一つが必要で
ある。信号対雑音比が低下するので送信される信号の追
加のたびに使用可能なシステムの容量が使用される。
るのは、システムの容量に対して大きな影響を及ぼすか
ら、非現実的である。システムの容量は、信号対雑音比
及び利用可能な拡散符号を含む幾つかの要素により限定
される。従来のマルチキャスト通信には、システム容量
を過度に消費するとともに、利用できる拡散符号の数に
より制限を受けるという欠点がある。
数二重化を行って順方向リンクと逆方向リンクとを分離
する。BSからMSへの送信は順方向リンクで1つの周
波数で行われ、MSからBSへの通信は逆方向リンクで
他の周波数で行われる。両方のリンクで同時送信が行わ
れる。いずれのリンクでも追加の信号トラヒックはその
リンクのノイズを増大させるので、許容できる信号対雑
音比を達成するために、より大きな送信出力を必要とす
る。逆方向リンクで情報が全く送信されていないときに
も、BSの受信装置の同期を維持するためにMSから低
速信号が送信される。これがトラヒックを追加し、従っ
て使用可能なシステム容量を減少させる。逆方向リンク
の容量は概してシステム容量の全体に対して制限要因と
なるので、逆方向リンクで不要な信号伝送を行わないよ
うにすることが重要である。
ければならない場合、即ち同時に送らなければならない
場合には、その情報のために順方向リンクが必要であ
る。マルチキャストは受信のみの信号であるので、逆方
向リンクは通常は不要である。従来技術では、たとえ不
要であっても逆方向リンクは依然として使用される。そ
のために、マルチキャスト通信を受信しているMSは、
電池の電力を無駄に消費する不要な信号を送信する。逆
方向リンクで追加された信号はノイズも加えるので、そ
の周波数チャネルで2方向通信を行っている他のMSは
より高い出力レベルで送信せざるを得なくなる。従っ
て、従来技術のマルチキャストには、不要な信号送信を
行わせ、システムの容量を無駄に消費し、マルチキャス
ト通信を受信している移動局だけでなくてマルチキャス
ト通信を受信していない移動局でも電池の電力を過度に
消費させる、という欠点がある。
れているCDMAセルラー通信の在来の実現態様は、効
率の良いマルチキャスト通信を視野に入れてはいない。
使用可能なシステム容量を制限したり電池の電力を浪費
したりせずに同じ情報を多数の移動局に効率よく送るた
めに、改良されたマルチキャスト通信方法が必要であ
る。
ルチキャスト通信の問題を解決しようとするものであ
る。本発明により、拡散符号及びスクランブル符号が各
マルチキャスト・サービスに割り当てられる。サービス
・ネゴシエーション時に、移動局は特定のマルチキャス
ト・サービスを求める要求を基地局に送ることができ
る。基地局は、そのマルチキャスト・サービスのために
使用される拡散符号とスクランブル符号とを移動局に送
る。移動局は、その割り当てられた拡散符号を使って順
方向リンクで信号を受け取るが、逆方向リンクでの応答
の送信は行わない。従って、本発明の方法には、信号を
受け取る移動局の数に関わらず各マルチキャスト・サー
ビスにつき1つの拡散符号のみを使用するという利点が
ある。また、逆方向リンクは使用されないので逆方向リ
ンクの容量に大きな影響が及ぶことはない。
スト・サービスを要求するために在来の発呼メッセージ
(Origination Message )の SPECIAL_SERVICE (特別
サービス)フィールドと SERVICE_OPTION(サービス・
オプション)フィールドとを使用する。本発明に従っ
て、独特のサービス・オプション番号が全てのマルチキ
ャスト・サービスに割り当てられる。そのマルチキャス
ト・サービス要求を受け取って、MSがマルチキャスト
・サービスを受け取ることを許可されていることを確認
した後、BSは所望のマルチキャスト・サービスのため
に使用される拡散符号とスクランブル符号とを指定する
拡張ハンドオフ管理メッセージをMSに送る。
サービスとして利用可能である。サービス・ネゴシエー
ションが行われるとき、MSは、例えばそのMSの電話
番号及び電子シリアル番号などの、識別情報を送る。有
料サービスの場合には、そのMSがそのサービスを有効
に予約していなければ、通信網はその要求されたマルチ
キャスト・サービスへのアクセスを拒否することができ
る。
取った情報はいろいろな方法で使用されることができ
る。サービスと情報の性質とにより、その情報は、ユー
ザーに知られることなくそのMSの内部で使用された
り、MSのディスプレイに表示されたり、或いはそのM
Sがパソコン等の外部装置に接続されたりする。パソコ
ン・アプリケーションでは、その情報をソフトウェアで
処理してからパソコンのスクリーンに表示させることが
できる。
ーに送信するマルチキャスト方法を提供することであ
る。
容量が最大となるマルチキャスト通信方法を提供するこ
とである。
が最小となるマルチキャスト通信方法を提供することで
ある。
ービスを予約している移動局だけがそのマルチキャスト
情報を受け取ることができるマルチキャスト通信方法を
提供することである。
Aセルラーシステムと両立するマルチキャスト通信方法
を提供することである。
数に関わらず各マルチキャスト・サービスが唯一の符号
チャネルを使用することである。
クで受信専用モードで動作して逆方向リンクで連続送信
を行わないことを可能にすることである。
サービスにユーザーがそのマルチキャスト・サービスを
選択できるようにサービス符号の固有の割り当てを行う
ことである。
ルして、無許可の移動局がそのデータを受け取れないよ
うにするために使われる固有の長尺コードマスクを各マ
ルチキャスト・サービスに割り当てることである。
ービスのネゴシエーションが既存の定義されているメッ
セージの拡張部分を使用することである。
に、一定量のシステム容量を使いながら各セル内の無制
限の数の移動局に情報をマルチキャストすることができ
ることである。
スト情報を受信している間は逆方向チャネルの容量が使
用されないことである。
不要であるのでマルチキャスト・サービスを受け取ると
きに移動局の電池寿命が延びることである。
ービスが存在してもその影響は逆方向リンク信号交通に
は及ばないので、同じセル内のマルチキャスト・サービ
スを受信していない他の移動局には大きな影響は及ばな
いということである。
ービスを支援しない移動局及び基地局との両立性が維持
され、既存のメッセージ構造にごく僅かな変更が加えら
れるに過ぎないことである。
は、実施例についての以下の記述を図面と併せて検討す
れば一層明かとなろう。
・サービスに接続するために行われるステップを示す。
例えば普通譲渡された米国特許第5、491、718号
の図2を参照して、移動局の受信回路の適当な具体例を
ブロック図の形で示すことができる。米国特許第5、4
91、718号の開示内容を参照により本書に取り入れ
るものとする。呼セットアップ10は、MSが呼を発す
るために行うステップから成る。呼セットアップは従来
通りに行われる。その一部分が表1に示されている、I
S−95Aのセクション6.7.1.3.2.4で定め
られている発呼メッセージがMSからBSへアクセス・
チャネルで送られる。発呼メッセージには、SPECIAL_S
ERVICE インジケータ・フィールドと、要求されている
サービス・オプションの数値を保持する付随の SERVICE
_OPTION フィールドとが含まれている。SPECIAL_SER
VICE フィールドが1にセットされているときには、 SE
RVICE_OPTION フィールドは16ビットの値を保持す
る。特定のマルチキャスト・サービスには固有のサービ
ス・オプション番号が割り当てられる。サービス・オプ
ション番号は、新しいサービス・オプションを取り入れ
るために時折改訂されるTIA/EIA/IS−58で
定められている。
従って、変更されない。サービス・オプションの値は、
新しいマルチキャスト・サービスを表す。マルチキャス
ト・サービスを支援しない基地局が移動局からマルチキ
ャスト・サービスを求める要求を受け取ると、その基地
局はその要求を無視して、その基地局には何の影響も及
ばないという結果となる。この様にして、マルチキャス
ト・サービスを支援しない基地局との両立性が保たれ
る。
地局からマルチキャスト・サービス・パラメータを受け
取るためにMSは従来の方法で仮トラヒックチャネルに
割り当てられる。
マルチキャスト・サービスに相当するサービス・オプシ
ョンを含む発呼メッセージを受け取り、そのMSを仮ト
ラヒックチャネルに割り当てると、BSは、例えば、I
S−95Aのセクション7.7.3.3.2.17で定
められている拡張ハンドオフ管理メッセージ(Extended
Handoff Direction Message (EHDM))を用いてマルチキ
ャスト・サービス・パラメータを送ることができる。表
2は、MSがマルチキャスト情報を受信できるように本
発明に従ってEHDMに付加されるメッセージ・フィー
ルドを示す。その追加のフィールドは、マルチキャスト
情報を受信するためにMSにより使用される長尺コード
マスクを指定するための MULTICAST_ACTIVE(マルチキ
ャスト・アクティブ)と MULTICAST_GROUP (マルチキ
ャスト・グループ)とである。 MULTICAST_ACTIVE が
1にセットされているときには、42ビット MULTICAST
_GROUP が次のフィールドとなる。
ールド フィールド名 長さ(ビット数) MULTICAST _ACTIVE 1 MULTICAST _GROUP 0又は42
EHDMについて既に定められている RESERVED (予
備)フィールド内の特定のビット・パターンの使用によ
って表示される存在と結合され得る。マルチキャスト・
サービスを要求する発呼メッセージは、マルチキャスト
受信を支援する移動局によってのみ発信され得るので、
その移動局は、修正されたEHDMを受信することがで
きることになる。
Sが順方向トラヒックチャネルで使用する符号チャネル
・インデックスを指摘する CODE _CHAN フィールドを
含んでいる。そのチャネルは、BSが本発明に従ってマ
ルチキャスト情報を送信するときに使用するチャネルと
同じチャネルであって、データ信号を拡散するために使
用されるウォルシュ符号インデックスに対応する。
Mを受け取った後、仮トラヒックチャネルを解放するこ
とができる。
使用は、例である。他の逆方向チャネル・メッセージを
使用してマルチキャスト・サービスを要求することもで
きる。他のタイプの順方向チャネル・メッセージを使用
してマルチキャスト・グループ情報を移動局に送ること
ができる。同じ目的を達成するために新しいメッセージ
を定めることもできる。
シュ・チャネルを受信して、それをMULTICAST_GROUP
フィールドに含まれている長尺コードマスクで生成され
る長尺コードを使用してスクランブル解除するためにM
SはCDMA受信装置を調節する。ステップ40で、マ
ルチキャスト情報は、CDMA受信装置の出力で利用可
能となり、ステップ50でMSのディスプレイへ向けて
経路選択され、或いはステップ60でベースバンド・デ
ータ接続を通してパソコン等の外部装置へ経路選択さ
れ、またはその両方へ向けて経路選択されることができ
る。
端シーケンスを用いてマルチキャスト受信を終わらせる
こともでき、或いはMSが単に信号の受信をやめてもよ
い。
てのものであるが、本発明のマルチキャスト方法は移動
局で終端する呼にも使用されることができる。移動局で
終端する呼の例では、基地局が移動局への呼を開始す
る。マルチキャスト・サービスは、移動局発の呼につい
て述べたのと同様にしてEHDMで指定される。通信網
がセル内の多数の移動局に情報を放送する必要があると
きには、移動局のユーザーがマルチキャスト・サービス
を要求していなくても、移動局で終端するマルチキャス
ト通信を使用することができる。
ードマスクの例である。長尺コードマスクを表すために
使用されるビット32〜41はマルチキャスト信号用で
ある。このパターンは、全てのマルチキャスト長尺コー
ドマスクについて同一とすることができる。これらのビ
ットは、公衆長尺コードマスク、私用長尺コードマス
ク、及びその他の、IS−95Aで既に定められている
長尺コードマスクとは異なる独特のものとなるように選
択される。この特定のビット・パターンはさほど重要で
はない。ビット0〜31は、特定のマルチキャストのた
めのビット・パターンであって、各マルチキャスト・サ
ービスについてそれぞれ異なる。マルチキャスト長尺コ
ードはBSの送信装置でデータをスクランブルするため
に使用され、MSの受信装置で該データをスクランブル
解除するために使用される。
ジで送られた情報からマルチキャスト・サービスを要求
しているMSの身元を知らされる。マルチキャスト長尺
コードマスク値をMSに予め記憶させておく代わりに、
その値をMSに送るステップを含むようにこの方法を構
成すれば、通信網はマルチキャスト情報へのアクセスを
管理することができる。或るサービスが、例えば代金を
払ってそのサービスを予約しているユーザーなどの、一
定のユーザーだけに限定されているならば、確認済みの
加入者にだけマルチキャスト長尺コードマスクが送られ
る。通信網は、マルチキャスト・サービス・オプション
番号を変えずに随意のマルチキャスト・サービス用のマ
ルチキャスト長尺コードマスクを変更することによって
移動局への影響を防止することもできる。
ルチキャスト・サービスに対応するサービス・オプショ
ン番号はMSにプログラムされる。これは、サービス・
オプション番号を発呼メッセージで送れるようにするた
めである。MSへのサービス・オプション番号のプログ
ラムは、例えばMSユーザー・インターフェースに組み
込まれているメニュー構造或いはMSでのキーを押すシ
ーケンスを用いるなど、幾つかの方法で実行することが
できる。他のメニュー・オプションは、呼を開始する前
に、プログラムされているマルチキャスト・サービスの
リストからマルチキャスト・サービスを選択できるよう
にする。
れども、それらの実施例を種々に修正することができ、
それらの修正が請求項の範囲内にあることが理解される
べきである。
(基地局から移動局へ)信号処理のブロック図である。
ビス・ネゴシエーションのフローチャートである。
マスクの例を示す。
Claims (13)
- 【請求項1】 基地局から移動局へマルチキャスト通信
を行う方法において、 呼を発し、 マルチキャスト・サービス・パラメータを該移動局に送
り、 該マルチキャスト・サービス・パラメータを使って該基
地局からデータを送り、 該移動局において該マルチキャスト・パラメータを用い
て該マルチキャスト通信を受信するステップを有するこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項2】 該マルチキャスト・サービス・パラメー
タはコードチャネルから成ることを特徴とする請求項1
に記載の方法。 - 【請求項3】 該マルチキャスト・サービス・パラメー
タは長尺コードマスクから成ることを特徴とする請求項
1に記載の方法。 - 【請求項4】 該マルチキャスト・サービス・パラメー
タはコードチャネル及び長尺コードマスクから成ること
を特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】 呼を発するステップは、該移動局がマル
チキャスト・サービスを要求する更なるステップから成
ることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 呼を発するステップは、マルチキャスト
・サービスが基地局で決定されて移動局に伝達されるス
テップから成ることを特徴とする請求項1に記載の方
法。 - 【請求項7】 マルチキャスト通信に含まれている情報
を移動局のディスプレイで表示する更なるステップを有
することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項8】 マルチキャスト通信に含まれている情報
を移動局の外部の装置に伝達する更なるステップを有す
ることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項9】 該移動局からの逆方向リンク信号伝送を
禁止する更なるステップを有することを特徴とする請求
項1に記載の方法。 - 【請求項10】 基地局から移動局へマルチキャスト通
信を行う方法において、 呼を発し、 マルチキャスト・サービス・パラメータを該移動局に送
り、 該マルチキャスト・サービス・パラメータを用いて該基
地局からデータを送るステップを有することを特徴とす
る方法。 - 【請求項11】 基地局から移動局へマルチキャスト通
信を行う方法において、 マルチキャスト・サービスを要求する呼を発し、 該移動局においてマルチキャスト・サービス・パラメー
タを受け取り、 該基地局が送信したデータを該移動局において該マルチ
キャスト・サービス・パラメータを用いて受信するステ
ップから成ることを特徴とする方法。 - 【請求項12】 マルチキャスト通信を受信するための
セルラー電話移動局において、 セルラー電話の呼を発するための手段と、 基地局から送信されたマルチキャスト・パラメータを受
信するための手段と、 前記マルチキャスト・パラメータを受け入れるようにな
っている受信手段とから成り、 前記受信手段は、更に、前記基地局から送信されたマル
チキャスト信号を前記マルチキャスト・パラメータを使
って受信するようになっていることを特徴とするセルラ
ー電話移動局。 - 【請求項13】 マルチキャスト通信を送信するための
セルラー電話基地局において、 セルラー電話の呼を発するための手段と、 マルチキャスト・パラメータを移動局へ送信するための
手段と、 前記マルチキャスト・パラメータを使ってマルチキャス
ト信号を送信するための手段とから成ることを特徴とす
るセルラー電話基地局。
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