JP2974004B1 - Cdma受信装置およびcdma通信システム - Google Patents
Cdma受信装置およびcdma通信システムInfo
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Abstract
力を削減する。 【解決手段】 高速加算器24、切替スイッチ25、2
7、レジスタ群26により特定のユーザ信号に対応した
拡散符号CDiの値毎に1シンボル区間積分を行ない、そ
の値をレジスタ群26の各レジスタR0〜Rmにそれぞれ
一旦記憶してからそれぞれの拡散符号に対応した逆拡散
を行う。そのため、乗算器280〜28mの値を加算する
ための低速加算器29およびレジスタR0〜Rmの値を加
算するための低速加算器30は動作速度が遅いものを使
用できる。そのため、1つの高速加算器24のみで共通
パイロット信号とユーザ信号の逆拡散を行うことがで
き、消費電力を低減することができる。
Description
割多元接続:Code Division Multi
ple Access)通信システムに関し、特にその
CDMA受信装置に関する。
送信したいユーザ信号を拡散符号により拡散して送信
し、受信側ではその拡散符号と複素共役の拡散符号を用
いて拡散復調(逆拡散)を行うことにより元のユーザ信
号を得る通信システムである。ここで、情報として伝達
するユーザ信号をシンボルといい、このユーザ信号の伝
送速度をシンボルレートという。そして、このシンボル
を拡散するための拡散符号の伝送速度であるチップレー
トは、通常シンボルレートの数十倍から数百倍となって
いる。ここで、チップとは拡散符号を構成しているデー
タの単位である。
複数の送信側がそれぞれ直交性を有する異なる拡散符号
を使用して拡散を行ない、受信側では逆拡散を行う際に
使用する拡散符号を選択することにより各通信の特定を
行うことができるため、複数の通信により同一の周波数
帯域を使用することができる。
は受信したデータの同期を検出しなければ逆拡散を行う
ことができない。そのため、送信側では、ユーザ信号を
伝送するチャネルとは独立して、同期を検出するための
パイロットチャネルを常時送信している。そして、受信
側ではこのパイロットチャネルを用いて同期を検出して
他のチャネルの同期検波を行なっている。
従来のCDMA通信システムについて説明する。
CDMA送信装置とCDMA受信装置とから構成されて
いて、図2はCDMA送信装置の構成を示したブロック
図、図3はCDMA受信装置の構成を示したブロック図
である。
の周波数帯域を用いて複数のCDMA受信装置宛てにユ
ーザ信号を送信している。
に、乗算部11と、乗算部120〜12nと、加算器14
と、乗算部15と、送信部(TX RF)16とを有し
ている。
101に対して拡散符号CPを乗算している。乗算部1
20〜12nは、ユーザ信号(D0〜Dn)1020〜10
2nに対して拡散符号CD0〜CDnを乗算している。この
拡散符号CP、拡散符号CD0〜CDnは、いわゆるショー
トコードの拡散符号である。
からの出力信号を加算することにより符号分割多重を行
なっている。
して拡散符号CLを乗算することにより加算器14の出
力信号を拡散信号に変換している。この拡散符号C
Lは、いわゆるロングコードの拡散符号である。送信部
(TX RF)16は、乗算部15により生成された拡
散信号を変調した後に増幅して送信信号107に変換し
ている。
1個のユーザ信号(D0〜Dn)1020〜102nをそれ
ぞれ異なる拡散符号CD0〜CDnにより拡散して送信して
いる。
に、受信部(RX RF)21と、乗算器22、51、
61と、高速加算器52、62と、レジスタ53、63
とを有している。
01を復調している。
た信号に対して、拡散符号CLの複素共役CL *を乗算す
ることにより逆拡散を行なっている。
れた信号に対して拡散符号CPの複素共役CP *を乗算し
ている。
れた信号に対してユーザ信号102 0〜102nにそれぞ
れ割り当てられている拡散符号CDi(iは0〜nのどれ
か1つ。)の複素共役CDi *を乗算している。例えば、
ユーザ信号D2を受信するためのCDMA受信装置で
は、乗算部61において拡散符号CD2 *が乗算される。
力信号を1チップ分記憶してから出力している。
信号とレジスタ53からの出力信号との加算を行なって
いる。そのため、高速加算器52およびレジスタ53
は、乗算部51からの出力信号を1シンボル時間にわた
って累積することにより逆拡散パイロット信号205を
生成している。
力信号を1チップ分記憶してから出力している。高速加
算器62は、乗算部61からの出力信号とレジスタ63
からの出力信号との加算を行なっている。そのため、高
速加算器62およびレジスタ63は、乗算部61からの
出力信号を1シンボル時間にわたって累積することによ
り逆拡散ユーザ信号204を生成している。
シンボル区間の累積が終了すると図示されない信号によ
りクリアされるようになっている。
れた複数のチャネルのうちの1つのチャネルのみ受信す
るためのものであり、乗算部61、高速加算器62、レ
ジスタ63は図3ではそれぞれ1ずつしか示されていな
いが、これらの組を複数設ければ複数のチャネルを同時
に受信することができる。
51により逆拡散されたデータと乗算部61により逆拡
散されたデータは、ともにチップレートで動作している
データであるため、これらのデータの1シンボル区間積
分をリアルタイムで行うためにはチップレートの信号を
処理することができる高速加算器が必要となる。そのた
め、この従来のCDMA受信装置では、高速加算器52
と、高速加算器62が使用されている。
すると消費電力が大きいが、この従来のCDMA受信装
置では、消費電力が大きい高速加算器を2つ使用しなけ
ればならない。
システムとして用いた場合には、移動通信端末では電池
等を電源として動作しているため、消費電力が増加する
と使用時間が短縮されてしまうこととなる。特に、近年
は移動通信端末の小型化がすすみ移動通信端末に搭載す
ることができる電池容量も少なくなっているため消費電
力の増加は重要な問題となっている。
A受信装置では、共通パイロット信号を復元するため
と、ユーザ信号を復元するためにそれぞれ高速加算器が
必要となるので、消費電力が大きいという問題点があっ
た。
減らして消費電力を削減することができるCDMA受信
装置を提供することである。
に、本発明のCDMA受信装置は、少なくとも1つ以上
のユーザ信号と1つの共通パイロット信号とがそれぞれ
異なる拡散符号により拡散されることによりそれぞれ互
いに符号分割多重されている信号を受信して、前記ユー
ザ信号のうちの特定のユーザ信号および前記共通パイロ
ット信号を復元するためのCDMA受信装置であって、
受信した信号を復調することにより得られた信号と第1
の累積値との加算を行なっている高速加算器と、前記拡
散符号が取り得る値の種類の数と同数の第1のレジスタ
により構成され、1シンボル区間毎にリセットされるレ
ジスタ群と、前記特定のユーザ信号に対応した拡散符号
を順次繰り返して生成している第1の符号生成手段と、
前記高速加算器から入力した信号を、前記複数の第1の
レジスタのうちの、前記符号生成手段から入力している
値に応じたレジスタに出力する第1の切替スイッチと、
前記レジスタ群を構成している前記各第1のレジスタの
うちの、前記第1の符号生成手段から入力している拡散
符号の値に応じたレジスタに記憶されている値を選択し
て前記第1の累積値として出力している第2の切替スイ
ッチと、前記各第1のレジスタに記憶されている値と、
該レジスタに対応する前記特定のユーザ信号に対応した
拡散符号の値の複素供役の値とをそれぞれ乗算する、前
記レジスタ群に含まれる第1のレジスタの数と同数の第
1の乗算器と、前記各第1の乗算器のからの信号をそれ
ぞれ加算する第1の低速加算器と、前記各第1のレジス
タに記憶されている値をそれぞれ加算する第2の低速加
算器と、前記共通パイロット信号に対応した拡散符号の
複素共役の符号を順次繰り返して生成している第2の符
号生成手段と、前記第2の低速加算器において加算され
た値と、前記第2の符号生成手段において生成された符
号の値との乗算を行なっているる第2の乗算器とを有し
ている。
切替スイッチ、レジスタ群により特定のユーザ信号に対
応した拡散符号の値毎に1シンボル区間積分を行ない、
その値をレジスタ群の各第1のレジスタにそれぞれ一旦
記憶してからそれぞれの拡散符号に対応した逆拡散を行
うようにしている。そのため、第1の乗算器の値を加算
するための第1の低速加算器および第1のレジスタの値
を加算するための第2の低速加算器は動作速度が遅いも
のを使用することができる。そのため、1つの高速加算
器のみで共通パイロット信号とユーザ信号の逆拡散を行
うことができるので、消費電力を低減することができ
る。
前記第2の乗算器からの出力信号と第2の累積値との加
算を行なっている第3の低速加算器と、前記第3の低速
加算器からの出力信号を1チップ分記憶してから前記第
2の累積値として出力している第2のレジスタとをさら
に有している。
レートと、ユーザ信号のシンボルレートが等しく無い場
合にも適用することができるようにしたものである。
前記各拡散符号による符号分割多重方法がQPSKを用
いた方法であり、前記レジスタ群が4つの第1のレジス
タにより構成されている。
図面を参照して詳細に説明する。
テムにおけるCDMA受信装置の構成を示したブロック
図である。図2および図3中と同番号は同じ構成要素を
示す。
DMA送信装置は図2で説明した従来の送信装置を用
い、CDMA受信装置として図1に示したCDMA受信
装置を用いたものである。
受信部21と、乗算器22と、高速加算器24と、切替
スイッチ25と、レジスタ群26と、切替スイッチ27
と、乗算器280〜28mと、低速加算器29、30と、
乗算器31と、低速加算器32と、レジスタ33とから
構成されている。
ーザ信号101i(iは0〜nのどれか1つ。)に対応
した拡散符号CDiおよび共通パイロット信号101に対
応した拡散符号CLを予め知ることができ、内部ではそ
れらの拡散符号が順次繰り返して生成されている。例え
ば、ユーザ信号D2を受信するためのCDMA受信装置
では、切替スイッチ25、27には拡散符号CD2が入力
されている。
散された信号と、切替スイッチ27からの信号とを加算
している。
0〜Rmにより構成されている。尚、レジスタ群26に含
まれている各レジスタR0〜Rmの値は、ユーザ信号Di
のシンボル時間ごとにリセットされるものとする。ここ
で、m+1は拡散符号CDiが取り得る値の種類の数であ
り、各拡散符号CDiによる符号分割多重がQPSK(Q
uadrature Phase Shift Key
ing:直交PSK)によって行われている場合、つま
り各符号系列の状態が+1、+j、−1、−jの4状態で
表現できる場合には、レジスタ群26に含まれるレジス
タの個数は4となる。また、各拡散符号CDiによる符号
分割多重がBPSK(Binary Phase Sh
ift Keying:2相PSK)の場合にはレジス
タ群26に含まれるレジスタの個数は2となる。
入力した信号を、レジスタ群26に含まれるレジスタR
0〜Rmのうちの、その時に入力している拡散符号CDiの
値α jに応じたレジスタに出力する。例えば、拡散符号
CDi=αjの時は高速加算器24からの出力信号をレジス
タRjに出力する。
成している各レジスタR0〜Rmのうちの、その時に入力
している拡散符号CDiの値αjに応じたレジスタRjに記
憶されている信号を選択して出力している。
1シンボル時間にわたって累積した値であるレジスタ群
26の各レジスタR0〜Rmに記憶されている値と、各レ
ジスタR0〜Rmに対応する符号の値αjの複素供役αj *
とを乗算する。
からの信号をそれぞれ加算して逆拡散ユーザ信号204
を復元する。
ジスタR0〜Rmに記憶されている値をそれぞれ加算して
いる。
に対して拡散符号CPの複素共役CP *を乗算している。
力信号を1チップ分記憶してから出力している。
信号とレジスタ33からの出力信号との加算を行なって
いる。そのため、低速加算器32およびレジスタ33
は、乗算器31からの出力信号を1シンボル時間にわた
って累積することにより逆拡散パイロット信号205を
生成している。
作について図1を参照して説明する。
信部21において復調された後に、乗算器22において
拡散符号CLの複素共役CL *が乗算されることにより逆
拡散が行われる。
れた後の信号は、高速加算器24において切替スイッチ
17からの出力信号と加算された後に、切替スイッチ2
5に出力される。
器24から入力した信号を、レジスタ群26に含まれる
レジスタR0〜Rmのうちの、その時に入力している拡散
符号CDiの値αjに応じたレジスタに出力する。
により、各レジスタR0〜Rmには、乗算器22からの信
号を、拡散符号CDiにしたがって、拡散符号CDiが取り
得る種類の数毎に1シンボル区間の間積算した値が記憶
されることとなる。
行われている場合で、高速加算器24からの信号が1シ
ンボル区間において下記の式(1)によって示される信
号であった場合を用いてこの動作を説明する。
される符号であるとする。
であり、レジスタR1は符号“−1”に対応したレジス
タであり、レジスタR2は符号“j”に対応したレジス
タであり、レジスタR3は符号“−j”に対応したレジ
スタであるとする。
は、“2”、“−1”、“2j”、“−j”という値が
それぞれ記憶されることになる。
了すると、乗算器280〜28mは、各レジスタR0〜Rm
に記憶されている値と、各レジスタR0〜Rmに対応する
符号の値αjの複素供役αj *とを乗算する。例えば、
“1”、“−1”、“j”、“−j”の複素共役はそれ
ぞれ“1”、“−1”、“−j”、“j”である。
80〜28mのからの信号が加算されることにより逆拡散
ユーザ信号204が復元される。
式(3)のような計算が行われることになる。
Diの値が一致したため、逆拡散ユーザ信号204の値は
大きな値となっている。
の動作について説明する。この場合には、低速加算器3
0によりレジスタ群26の各レジスタR0〜Rmに記憶さ
れた値を加算し、乗算器31により共通パイロット信号
101に割り当てられている拡散符号CPの複素共役CP
*を乗算する。そして、低速加算器32およびレジスタ
33により、乗算器31からの出力信号を1シンボル区
間において累積することにより逆拡散共通パイロット信
号205が復元される。
符号CLによる逆拡散を行ない、高速加算器24、切替
スイッチ25、27、レジスタ群26により拡散符号C
Diの値α0〜αm毎に1シンボル区間積分を行ない、その
値を一旦レジスタ群26に記憶してから次の逆拡散を行
うようにしている。
信装置では、共通パイロット信号とユーザ信号の逆拡散
するのに、2つの高速加算器52、62が必要であるの
に対して、本実施形態のCDMA受信装置では、1つの
高速加算器24と3つの低速加算器29、30、33の
みで共通パイロット信号とユーザ信号の逆拡散を行うこ
とができる。
算器24を1つしか必要としないため、2つの高速加算
器52、62を必要とする図3の従来のCDMA受信装
置と比較して消費電力を削減することができる。
は、共通パイロット信号101のシンボルレートとユー
ザ信号1020〜102nのシンボルレートが等しい場合
には低速加算器32及びレジスタ33を省略することが
できる。
CDMA送信装置においてユーザ信号1020〜102n
および共通パイロット信号101を拡散符号CPまたは
拡散符号CD0〜CDnにより拡散した後に、拡散符号CL
でさらに拡散してから送信しているが、本実施形態はこ
のように送信したい信号に対して拡散を2重に行う場合
に限定されるものではない。よって、拡散符号CLによ
る拡散を行なわずに送信し、受信側でもCL *による逆拡
散を行なわないようにしてもよい。
よる符号分割多重がQPSKによって行われている場合
には、各符号系列の状態が+1、+j、−1、−jの4状
態で表現することができる。そして、+1、+j、−
1、−jに対する複素供役は+1、−j、−1、+jであ
るため、図1における乗算器280〜28mおよび乗算器
31は、単にそれぞれ入力される信号の同相(I)成分
と直交(Q)成分をαjに従って交換または符号反転を
行うのみで実現することができる。そのため、本実施形
態のCDMA受信装置は、従来のCDMA受信装置と比
較して、乗算器の数が増加するが、乗算器の数が増加す
ることによるハードウェア全体の増加量はさほど大きな
ものではない。
信号101のシンボルレートとユーザ信号1020〜1
02nのシンボルレートの比は1:N(Nは任意の1以上
の整数)でありかつ、パイロット信号101をユーザ信
号1020〜102nと区別するために使用される拡散符
号CPは、パイロット信号101の1シンボル時間にわ
たって変化しない符号系列であることが必要となる。
なる高速加算器の数を減らして消費電力を削減すること
ができるという効果を有する。
るCDMA受信機の構成を示したブロック図である。
機の構成を示したブロック図である。
機の構成を示したブロック図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 少なくとも1つ以上のユーザ信号と1つ
の共通パイロット信号とがそれぞれ異なる拡散符号によ
り拡散されることによりそれぞれ互いに符号分割多重さ
れている信号を受信して、前記ユーザ信号のうちの特定
のユーザ信号および前記共通パイロット信号を復元する
ためのCDMA受信装置であって、 受信した信号を復調することにより得られた信号と第1
の累積値との加算を行なっている高速加算器と、 前記拡散符号が取り得る値の種類の数と同数の第1のレ
ジスタにより構成され、1シンボル区間毎にリセットさ
れるレジスタ群と、 前記特定のユーザ信号に対応した拡散符号を順次繰り返
して生成している第1の符号生成手段と、 前記高速加算器から入力した信号を、前記複数の第1の
レジスタのうちの、前記符号生成手段から入力している
値に応じたレジスタに出力する第1の切替スイッチと、 前記レジスタ群を構成している前記各第1のレジスタの
うちの、前記第1の符号生成手段から入力している拡散
符号の値に応じたレジスタに記憶されている値を選択し
て前記第1の累積値として出力している第2の切替スイ
ッチと、 前記各第1のレジスタに記憶されている値と、該レジス
タに対応する前記特定のユーザ信号に対応した拡散符号
の値の複素供役の値とをそれぞれ乗算する、前記レジス
タ群に含まれる第1のレジスタの数と同数の第1の乗算
器と、 前記各第1の乗算器のからの信号をそれぞれ加算する第
1の低速加算器と、 前記各第1のレジスタに記憶されている値をそれぞれ加
算する第2の低速加算器と、 前記共通パイロット信号に対応した拡散符号の複素共役
の符号を順次繰り返して生成している第2の符号生成手
段と、 前記第2の低速加算器において加算された値と、前記第
2の符号生成手段において生成された符号の値との乗算
を行なっているる第2の乗算器とを有するCDMA受信
装置。 - 【請求項2】 前記第2の乗算器からの出力信号と第2
の累積値との加算を行なっている第3の低速加算器と、 前記第3の低速加算器からの出力信号を1チップ分記憶
してから前記第2の累積値として出力している第2のレ
ジスタとをさらに有する請求項1記載のCDMA受信装
置。 - 【請求項3】 前記各拡散符号による符号分割多重方法
がQPSKを用いた方法であり、前記レジスタ群が4つ
の第1のレジスタにより構成されている請求項1または
2記載のCDMA受信装置。 - 【請求項4】 少なくとも1つ以上のユーザ信号と1つ
の共通パイロット信号とをそれぞれ異なる拡散符号によ
り拡散することによりそれぞれ互いに符号分割多重した
信号を送信しているCDMA送信装置と、 請求項1から3のいずれか1項記載のCDMA受信装置
とから構成されるCDMA通信システム。
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KR1019990016872A KR100327143B1 (ko) | 1998-05-12 | 1999-05-12 | 필요한 고속 가산기의 수가 감소된 cdma 수신기 |
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