JP3421210B2 - Cdma移動通信システムにおける信号伝送方法及び信号送信装置 - Google Patents
Cdma移動通信システムにおける信号伝送方法及び信号送信装置Info
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- JP3421210B2 JP3421210B2 JP00577397A JP577397A JP3421210B2 JP 3421210 B2 JP3421210 B2 JP 3421210B2 JP 00577397 A JP00577397 A JP 00577397A JP 577397 A JP577397 A JP 577397A JP 3421210 B2 JP3421210 B2 JP 3421210B2
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Description
符号分割多元接続(以下、CDMAと略称する)方式に
おける信号伝送方法に関する。
を増加させるために、できる限り送信電力を抑えなけれ
ばならない。送信電力を抑えるための技術として、無音
中は送信電力を断にするVOX(voice Operated Trans
mission )伝送制御がある。この方法を用いることによ
り、送信電力を抑えることができる。ただし、無音中に
おいても、同期保持もしくは送信電力制御のために、一
部の情報を周期的に送信する必要がある。送信例を図1
0に示す。
時送信情報と随時送信情報とからなる無線フレームを繰
り返して構成されている。常時送信情報は、同期保持も
しくは送信電力制御のために必要な情報である。随時送
信情報は、音声情報等の送信情報量が時間とともに変動
する情報である。随時送信情報が音声情報である場合
で、伝送すべき音声情報が存在する場合には図10
(b)に示すように、常時送信されている。VOX伝送
制御により、伝送すべき音声情報が存在しない場合に
は、図10(c)に示すように、常時送信情報のみ送信
し、随時送信情報は送信しない。この場合には、周期的
に常時送信情報が送信されることにより、周期的な間欠
送信となる。
った場合には、近隣の音響機器(例えば電話の受話器)
に対し電磁誘導によりスピーカから異音を発生させる現
象(ヒアリングエイド)が生じうる。第2世代移動通信
システムとして世界的に用いられている時分割多元接続
(TDMA:Time Division Multiple Access )方式で
は、周期的な間欠送信を行うため、ヒアリングエイドが
発生し、問題となっている。先に述べたようにCDMA
方式においてもVOX制御を用いることにより間欠送信
になる。VOX制御だけでなく、随時送信情報が制御情
報である場合においても、制御情報がない場合に随時送
信情報を止めた場合に間欠送信となる。そのため、CD
MA方式の場合も同様にヒアリングエイドが発生しうる
という問題があった。
その目的とするところは、無線フレーム毎に随時送信情
報の伝送情報量が少ない程拡散率を大きくし、送信電力
を小さくして連続的に送信することにより、ヒアリング
エイドの発生を防止しうるCDMA移動通信システムに
おける信号伝送方法を提供することにある。
め、本発明の第1の特徴は、常時送信情報および時間と
ともに伝送情報量が変化する随時送信情報から構成され
る無線フレームを繰り返し伝送するCDMA移動通信シ
ステムにおける信号伝送方法において、無線フレーム毎
に随時送信情報の伝送情報量が少ない程、拡散率を大き
くして、送信電力を小さくすることを要旨とする。
ーム毎に随時送信情報の伝送情報量が少ない程拡散率を
大きくして送信電力を小さくするため、随時送信情報の
伝送情報量が少なくなっても連続的に送信することによ
り、従来のようなヒアリングエイドの発生を防止するこ
とができる。
報および時間とともに伝送情報量が変化する随時送信情
報から構成される無線フレームを繰り返し伝送するとと
もに、伝送信号は同相成分と直交成分とに分けて変調さ
れるCDMA移動通信システムにおける信号伝送方法に
おいて、同相成分または直交成分の少なくとも一方にお
いて無線フレーム毎に随時送信情報の伝送情報量が少な
い程、拡散率を大きくして、該成分の送信電力を小さく
することを要旨とする。
または直交成分の少なくとも一方において無線フレーム
毎に随時送信情報の伝送情報量が少ない程拡散率を大き
くして、該成分の送信電力を小さくするため、随時送信
情報の伝送情報量が少なくなっても連続的に送信するこ
とにより、従来のようなヒアリングエイドの発生を防止
することができる。
において、無線フレーム毎に随時送信情報の伝送情報量
が少ない程、拡散率を大きくして送信電力を小さくする
成分を用いて、常時送信情報を伝送することを要旨とす
る。
て、前記常時送信情報が同期検波用のパイロットシンボ
ルおよび/または送信電力制御ビットを含むことを要旨
とする。
において、前記随時送信情報が制御情報および/または
ユーザ情報を含むことを要旨とする。
において、前記随時送信情報がユーザ情報と制御情報を
含み、ユーザ情報と制御情報とを相異なる成分で伝送す
ることを要旨とする。
て、前記随時送信情報がユーザ情報と制御情報を含み、
制御情報が同相成分または直交成分のいずれか一方で送
信され、ユーザ情報が両成分にまたがって送信されるこ
とを要旨とする。本発明の第8の特徴は、パイロットシ
ンボルおよび送信電力制御ビットを含んだ常時送信情報
と、時間とともに伝送情報量が変化しうる随時送信情報
から構成される無線フレームを繰り返し伝送するととも
に、伝送信号は同相成分と直交成分とに分けて変調され
るCDMA移動通信システムにおける信号伝送方法にお
いて、同相成分または直交成分の一方において常時送信
情報が変調され、同相成分または直交成分の他方または
双方において随時送信情報が変調され、随時送信情報の
伝送情報量が少ない程、拡散率を大きくして、該成分の
送信電力を小さくすることを要旨とする。本発明の第9
の特徴は、パイロットシンボルおよび送信電力制御ビッ
トを含んだ常時送信情報と、時間とともに伝送情報量が
変化しうる随時送信情報から構成される無線フレームを
繰り返し伝送するとともに、伝送信号は同相成分と直交
成分とに分けて変調されるCDMA移動通信システムに
おける信号送信装置であって、随時送信情報の伝送情報
量を検出する伝送情報量検出部と、検出結果に基づい
て、無線フレーム毎に伝送情報量が少ない程、拡散率を
大きくし、増幅量を下げるように無線フレームの拡散率
および増幅率を演算する制御部と、同相成分または直交
成分のいずれか一方において常時送信情報を変調する第
1変調部と、同相成分または直交成分の他方または双方
において随時送信情報を変調する第2変調部と、を備え
ることを要旨とする。
の形態について説明する。
施形態に係るCDMA移動通信システムにおける信号伝
送方法を実施する送信部および受信部の基本構成を示す
ブロック図である。
明する。図1に示す送信部では、伝送データは常時送信
情報と随時送信情報で構成されて入力され、常時送信情
報は無線フレーム構成部3に供給され、随時送信情報は
伝送情報量検出部1に供給される。伝送情報量検出部1
は随時送信情報の情報伝送量を検出し、この検出結果を
制御部2に供給する。
検出結果に基づき、所定期間の情報量が少ない程、該所
定期間の情報に対する無線フレーム中のビット数を少な
くし、拡散率を大きくし、増幅量を下げるように無線フ
レーム中のビット数、拡散率、および増幅率を演算し、
これらの情報を無線フレーム構成部3、拡散部5および
増幅部6にそれぞれ供給し、これらのビット数、拡散
率、および増幅率をそれぞれ制御する。
によって指定された無線フレーム中のビット数に基づい
て無線フレームを構成する。このように構成された無線
フレームのデータは変調部4において1次変調され、そ
れから拡散部5で拡散変調されるが、この場合の拡散部
5における拡散変調は、前記所定期間毎に、制御部2で
指定された拡散率で行われる。このように、拡散部5で
拡散変調された信号は増幅部6において制御部2で指定
された増幅率で増幅され、送信アンテナ7から送信され
る。なお、拡散率は図3で説明するように情報ビットレ
ートに対する拡散チップレートの比である。
明する。図2に示す受信部では、受信アンテナ8で受信
された信号は、複数の逆拡散部9で逆拡散が施され、こ
の逆拡散された各信号は複数のレベル測定部10および
選択部12に供給される。複数のレベル測定部10にお
いては、各信号レベルを測定し、この各測定結果はレベ
ル比較部11に供給される。レベル比較部11は、各レ
ベル測定部10の測定結果を比較し、信号レベルの最も
大きな信号を選択するように選択部12に指定する。選
択部12は、指定された信号が正しい拡散率にて拡散さ
れた信号であるとして、指定された信号を複数の逆拡散
信号から選択し、復調部13に供給する。復調部13は
1次変調に対するデータ復調を行う。
て指定される拡散率を例えば64,128,256のよ
うに予め複数決定しておき、情報伝送量に応じて適して
いる拡散率を選択して送信してもよい。この場合、図2
に示す受信部では逆拡散部9およびレベル測定部10を
拡散率の数と同じ数だけ用意すればよい。例えば、3通
りの拡散率を用意した場合には、逆拡散部9およびレベ
ル測定部10は3個ずつ設ければよい。
の逆拡散部9およびレベル測定部10を使用している
が、逆拡散部9およびレベル測定部10をそれぞれ1つ
として、この各1つの逆拡散部9およびレベル測定部1
0を時分割で処理する方法でも同様に行うことができ
る。
ム構成部3から出力された無線フレーム構成、拡散部5
における拡散符号、および増幅部6で増幅された後の送
信電力を示している。
が常時送信情報と随時送信情報とを組み合わせてAビッ
トで構成される場合であり、区間(b)は、随時送信情
報の情報量が区間(a)の場合より少ない場合であり、
無線フレームがBビット(B<A)で構成される場合を
示している。どちらの場合においても拡散部5で使用す
る拡散符号の速度は図3(b)に示すように同一であ
る。
がAビットで構成されている場合には制御部2は拡散部
5に1ビットを拡散符号Xチップの拡散率で拡散させ、
増幅部6には図3(c)で示すように送信電力Pで送信
させる。随時送信情報の情報量が変化し、区間(b)に
示すように、1無線フレームがBビットで構成される場
合には、制御部2は拡散部5に拡散信号速度を変えず、
1ビットをX・A/Bチップの拡散率で拡散させ、増幅
部6には送信電力P・B/Aで送信させる。
ビットで構成される場合に送信電力をP・B/Aとする
ことができる理由を以下に述べる。受信側での受信品質
は送信側での送信電力と拡散率で決まる。拡散率は別名
拡散利得と呼ばれ、その値が大きいほど受信品質は向上
する。1無線フレームがAビットで構成され、1ビット
をXチップで拡散した場合には、拡散率つまり拡散利得
はXである。随時送信情報量が減少し、1無線フレーム
がBビットで構成され、1ビットをX・A/Bチップで
拡散した場合には拡散利得はX・A/Bである。よって
1無線フレームがBビットで構成される場合は、1無線
フレームがAビットで構成される場合に対し、拡散利得
をA/B倍にすることができ、受信品質もA/B倍とす
ることができる。この拡散利得による受信品質向上は、
所要の受信品質に対して余裕を与えることとなる。この
余裕分を送信電力の低減に振り分けることができる。つ
まり、1無線フレームがBビットで構成される場合の送
信電力を1無線フレームがAビットで構成される場合に
対し、B/A倍に低減することができる。送信電力を低
減しても、拡散利得の向上分により受信品質は変化しな
い。
随時送信情報の伝送情報量が減った場合においても連続
送信とすることができるため、ヒアリングエイドの発生
を防ぐことができる。
実施形態に係る信号伝送方法を実施する送信部および受
信部の基本構成を示すブロック図である。
明する。図4に示す送信部では、図1に示す送信部と同
様に、伝送データは常時送信情報と随時送信情報で構成
されて入力され、常時送信情報は無線フレーム構成部1
6に供給され、随時送信情報は伝送情報量検出部14に
供給される。伝送情報量検出部14は随時送信情報の情
報伝送量を検出し、この検出結果を制御部15に供給す
る。
定期間の情報量が少ない程、該所定期間の情報に対する
無線フレーム中のビット数を少なくし、拡散率を大きく
し、増幅量を下げるように無線フレーム中のビット数、
拡散率、および増幅率を演算し、これらの情報を無線フ
レーム構成部16、拡散部21,23および増幅部2
2,24にそれぞれ供給し、これらのビット数、拡散
率、および増幅率をそれぞれ制御する。
15によって指定された無線フレーム中のビット数に基
づいて同相成分用無線フレームおよび直交成分用無線フ
レームを構成する。同相成分用無線フレームおよび直交
成分用無線フレームは変調器17,20で1次変調を施
される。搬送波発振部18は変調に必要な搬送波を発生
し、変調器17に同相成分用搬送波として供給するとと
もに、この同相成分用搬送波を位相変換器19を通すこ
とにより位相をπ/2異ならせ、直交成分用搬送波とし
て変調器20に供給する。
交成分とに変調された後、拡散部21,23でそれぞれ
拡散変調が施される。この場合の拡散率は上述したよう
に所定の期間毎に制御部15から指定された値である。
拡散部21,23で拡散変調された各成分はそれぞれ増
幅器22,24において制御部15から指定された増幅
率で増幅され、合成部25で同相成分および直交成分を
合成した後、送信アンテナ26から送信される。
増幅部22,24の増幅率は必ずしも同一である必要は
なく、それぞれの無線フレーム構成毎に適した値を使用
することができる。
明する。図5に示す受信部では、受信アンテナ27で受
信された信号は、2つの成分に分けられ、各成分毎に複
数の逆拡散部28および32で逆拡散される。なお、逆
拡散部28,32では、送信部の拡散部21,23で使
用した拡散符号をそれぞれ使用して逆拡散が行われる。
逆拡散された各信号は複数のレベル測定部29,33お
よび選択部31,35に供給される。複数のレベル測定
部29,33においては、それぞれ各成分の信号レベル
を測定し、その測定結果をレベル比較部30,34に供
給する。各レベル比較部30,34はそれぞれ複数のレ
ベル測定部29,33から供給された測定レベルを比較
し、信号レベルの最も大きな信号を選択するように各選
択部31,35に指定する。各選択部31,35はそれ
ぞれレベル比較部30,34から指定された各信号を選
択し、この選択した各信号をそれぞれ復調部36,37
で復調し、これにより同相成分用無線フレームおよび直
交成分用無線フレームが生成される。
態と同様に、制御部15にて指定される拡散率を予め複
数決定しておき、情報伝送量に応じて適している拡散率
を選択して送信してもよい。また、本実施形態の受信部
においても、複数の逆拡散部28,32および複数のレ
ベル測定部29,33を使用しているが、それぞれ1つ
として、この各1つの逆拡散部およびレベル測定部を時
分割で処理してもよい。
る無線フレームは同相成分および直交成分ともに常時送
信情報を含む場合と、どちらか一方のみに常時送信情報
を含む場合とがある。
上記図3の無線フレームを2ビット毎に2つに分け、2
つのビット列にS/P変換したものであるので、両成分
共に図3と同様な構成をとる。また、制御部15による
拡散部21および23、増幅部22および24に対する
各々の制御方法も前記と同様である。
場合の制御部15による拡散部21および23、増幅部
22および24に対する各々の制御方法について説明す
る。
含まれない成分が直交成分である場合、無線フレーム構
成部16出力後の同相成分用無線フレーム構成、拡散部
21における拡散符号、増幅部22にて増幅後の送信電
力は図3と同様である。また、無線フレーム構成部16
出力後の直交成分用無線フレーム構成、拡散部23にお
ける拡散符号、増幅部24にて増幅後の送信電力を図6
に示す。常時送信情報がないことを除き、制御方法は図
3と同様である。
分毎の制御方法は上記と基本的に同様であるが、直交成
分は随時送信情報のみであるので、随時送信情報のビッ
ト列がある所定期間内に全くない場合には、送信をOF
Fするような制御を行う。
は、図7のように、拡散率を変化させずに、ある固定の
拡散率を用いることもできる。この場合、図7の区間
(b)のように所定期間内のビット数が減少しても、1
ビットを拡散する拡散符号のチップ数は変化しないの
で、送信電力は図7の区間(a)の場合と同一である。
直交成分は連続送信にはならないが、同相成分が連続送
信のため、ヒアリングエイドの影響を低減できる。ま
た、常時送信情報を含む成分を直交成分、含まない成分
を同相成分である構成でも同様に行うことができる。
情報とが考えられ、図1の無線フレーム構成部3出力後
の無線フレーム構成の種類は図8の3種類、図4の無線
フレーム構成部16出力後の無線フレーム構成の種類は
図9の4種類が考えられる。すなわち、同相成分、およ
び直交成分共に常時送信情報を含む場合には、図8に示
すように、 (a−1)随時送信情報はユーザ情報のみ含む (a−2)随時送信情報はユーザ情報と制御情報共に含
む (a−3)随時送信情報は制御情報のみ含む の3通りがある。また、常時送信情報が片成分のみ含む
場合には、図9に示すように、 (b−1)常時送信情報を含む成分はユーザ情報のみ、
含まない成分は制御情報のみ含む (b−2)常時送信情報を含む成分はユーザ情報のみ、
含まない成分はユーザ情報と制御情報共に含む (b−3)常時送信情報を含む成分は制御情報のみ、含
まない成分も制御情報のみ含む (b−4)常時送信情報を含む成分はユーザ情報のみ、
含まない成分もユーザ情報のみ含む の4通りがある。
は、各成分毎に拡散率および送信電力の決定をユーザ情
報もしくは制御情報のどちらか一方の伝送情報量で決定
できる利点がある。また、上記b−2においては、概し
て、ユーザ情報と制御情報とで最大伝送情報量が異な
り、制御情報量の方が少ないため、少なくとも制御情報
は同相成分もしくは直交成分のどちらか一方で送信す
る。これにより制御情報がなく、ユーザ情報の含まれる
成分の拡散率をユーザ情報の情報量だけで決定できると
いう利点がある。
ロットシンボル、同期検波用のユニークワード、および
送信電力制御ビットが含まれうる。同期検波用のパイロ
ットシンボルについては、特願平6−140569号に
詳細に記載されている。同期保持用のユニークワードは
現在日本で実施中のディジタル方式自動車電話システム
(PDC:Personal Digital Cellular )に使用されて
おり、既存の技術である。また、送信電力制御ビットに
ついては、米国特許第5,056,109号に詳細に記
載されている。
無線フレーム毎に随時送信情報の伝送情報量が少ない程
拡散率を大きくして送信電力を小さくするので、随時送
信情報の伝送情報量が少なくなっても連続的に送信する
ことにより、周期的な間欠送信を行う場合の問題となる
ヒアリングエイドの発生を防止することができる。
交成分の少なくとも一方において無線フレーム毎に随時
送信情報の伝送情報量が少ない程拡散率を大きくして、
該成分の送信電力を小さくするので、随時送信情報の伝
送情報量が少なくなっても連続的に送信することによ
り、周期的な間欠送信を行う場合に問題となるヒアリン
グエイドの発生を防止することができる。
む成分の拡散率を変化させ、連続送信することにより、
随時送信情報のみの成分が連続送信にならない場合でも
ヒアリングエイドの影響を低減することができる。
送信電力の決定をユーザ情報または制御情報のどちらか
一方の伝送情報量で決定することができる。
と制御情報とで最大伝送情報量が異なり、制御情報量の
方が少ないため、少なくとも制御情報を同相成分または
直交成分のどちらか一方で送信することにより、制御情
報がなく、ユーザ情報の含まれる成分の拡散率をユーザ
情報の情報量だけで決定することができる。
ステムにおける信号伝送方法を実施する送信部の基本構
成を示すブロック図である。
形態に係る信号伝送方法を実施する受信部の基本構成を
示すブロック図である。
出力された無線フレーム構成、拡散部における拡散符号
および増幅部で増幅された後の送信電力を示す図であ
る。
施する送信部の基本構成を示すブロック図である。
施形態に係る信号伝送方法を実施する受信部の基本構成
を示すブロック図である。
出力された無線フレーム構成、拡散部における拡散符号
および増幅部で増幅された後の送信電力を示す図であ
る。
せない場合における図4の送信部において無線フレーム
構成部から出力された無線フレーム構成、拡散部におけ
る拡散符号および増幅部で増幅された後の送信電力を示
す図である。
含む場合の無線フレーム構成を示す図である。
線フレーム構成を示す図である。
成、送信電力(TX POWER)を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 常時送信情報と、ユーザ情報と制御情報
を含み時間とともに伝送情報量が変化する随時送信情報
とから構成される無線フレームを繰り返し伝送するとと
もに、伝送信号は同相成分と直交成分とに分けて変調さ
れるCDMA移動通信システムにおける信号伝送方法に
おいて、 同相成分または直交成分の少なくとも一方において、前
記無線フレーム毎に、前記随時送信情報の伝送情報量が
少ない程、拡散率を大きくして、該成分の送信電力を小
さくし、 前記ユーザ情報と前記制御情報とを相異なる成分で伝送
することすることを特徴とするCDMA移動通信システ
ムにおける信号伝送方法。 - 【請求項2】 常時送信情報、ユーザ情報と制御情報を
含み時間とともに伝送情報量が変化する随時送信情報と
から構成される無線フレームを繰り返し伝送するととも
に、伝送信号は同相成分と直交成分とに分けて変調され
るCDMA移動通信システムにおける信号伝送方法にお
いて、 同相成分または直交成分の少なくとも一方において、前
記無線フレーム毎に、前記随時送信情報の伝送情報量が
少ない程、拡散率を大きくして、該成分の送信電力を小
さくし、 前記制御情報は、同相成分または直交成分のいずれか一
方で送信され、 前記ユーザ情報は、両成分にまたがって送信されること
を特徴とするCDMA移動通信システムにおける信号伝
送方法。 - 【請求項3】 パイロットシンボルおよび送信電力制御
ビットを含んだ常時送信情報と、時間とともに伝送情報
量が変化しうる随時送信情報から構成される無線フレー
ムを繰り返し伝送するとともに、伝送信号は同相成分と
直交成分とに分けて変調されるCDMA移動通信システ
ムにおける信号伝送方法において、 同相成分または直交成分の一方において、前記常時送信
情報が変調され、同相成分または直交成分の他方または
双方において、前記随時送信情報が変調され、前記随時
送信情報の伝送情報量が少ない程、拡散率を大きくし
て、該成分の送信電力を小さくすることを特徴とするC
DMA移動通信システムにおける信号伝送方法。 - 【請求項4】 パイロットシンボルおよび送信電力制御
ビットを含んだ常時送信情報と、時間とともに伝送情報
量が変化しうる随時送信情報から構成される無線フレー
ムを繰り返し伝送するとともに、伝送信号は同相成分と
直交成分とに分けて変調されるCDMA移動通信システ
ムにおける信号送信装置であって、 随時送信情報の伝送情報量を検出する伝送情報量検出部
と、 検出結果に基づいて、無線フレーム毎に伝送情報量が少
ない程、拡散率を大きくし、増幅量を下げるように無線
フレームの拡散率および増幅率を演算する制御部と、 同相成分または直交成分のいずれか一方において常時送
信情報を変調する第1変調部と、 同相成分または直交成分の他方または双方において随時
送信情報を変調する第2変調部と、を備えることを特徴
とする信号送信装置。
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---|---|---|---|
JP00577397A JP3421210B2 (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | Cdma移動通信システムにおける信号伝送方法及び信号送信装置 |
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JPH10210541A JPH10210541A (ja) | 1998-08-07 |
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