JP3544637B2

JP3544637B2 - OFDM-DS-CDMA communication device

Info

Publication number: JP3544637B2
Application number: JP34066899A
Authority: JP
Inventors: 浩章須藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2019-11-30
Also published as: JP2001156744A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル移動体通信システムに用いられる通信装置に関し、特に、ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式とＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を組み合わせたＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の無線通信を行う通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ＣＤＭＡ方式とＯＦＤＭ方式とを組み合わせたＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の通信が、注目され盛んに検討されている。このＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式は、主に、拡散後の信号を周波数方向に配置する方式（一般に「ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ」方式と呼ばれている。）と、拡散後の信号を時間軸方向に配置する方式（一般に「ＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ」方式と呼ばれている。）に分類される。以下、ＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ方式を用いた通信装置（以下「ＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置」という。）について説明する。
【０００３】
図６は、従来のＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置における送信系の構成を示すブロック図である。ここでは、一例として、用いるサブキャリア（搬送波）の総数をｍとする。
【０００４】
図６を参照するに、割り当て先となるサブキャリア毎に対して、ｋ個の拡散部および１個の加算部が設けられている。すなわち、サブキャリア１に対しては、ｋ個の拡散部６０１ａ_１および加算部６０２ａ_１が設けられ、サブキャリア２に対しては、ｋ個の拡散部６０１ａ_２および加算部６０２ａ_２が設けられ、同様に、サブキャリアｍに対しては、ｋ個の拡散部６０１ａ_ｍおよび加算部６０２ａ_ｍが設けられている。
【０００５】
ｍｋ個の信号（情報信号）のうち、信号１〜信号ｋからなるｋ個の信号は、サブキャリア１に割り当てられる信号とされ、信号ｋ＋１〜信号２ｋからなるｋ個の信号は、サブキャリア２に割り当てられる信号とされ、同様に、信号（ｍ−１）ｋ＋１〜信号ｍｋのｋ個の信号は、サブキャリアｍに割り当てられる信号とされる。
【０００６】
サブキャリアｎ（ｎ＝１〜ｍ）に割り当てられるｋ個の信号は、それぞれ、このサブキャリアに対して設けられた拡散部により拡散される。すなわち、サブキャリア１に割り当てられる信号１〜信号ｋは、サブキャリア１に対して設けられた拡散部６０１ａ_１により拡散される。同様に、サブキャリアｍに割り当てられる信号（ｍ−１）ｋ＋１〜信号ｍｋは、サブキャリアｍに対して設けられた拡散部６０１ａ_ｍにより拡散される。なお、サブキャリアｎに対して設けられたｋ個の拡散部６０１ａ_ｎでは、相互に異なる拡散符号系列が用いられている。
【０００７】
拡散部６０１ａ_ｎにより拡散されたｋ個の信号は、加算部６０２ａ_ｎにより多重される。加算部６０２ａ_ｎにより多重される信号の総数（以下「信号多重数」という。）は、ｋとなる。加算部６０２ａ_ｎにより多重された信号（以下「多重信号」という。）は、ＩＦＦＴ（ＩｎｖｅｒｓｅＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）部６０３に送られる。
【０００８】
ＩＦＦＴ部６０３では、加算部６０２ａ_ｎからの多重信号に対するＩＦＦＴ（逆フーリエ変換）処理、すなわち、周波数分割多重処理がなされる。具体的には、加算部６０２ａ_ｎからの多重信号にはサブキャリアｎが割り当てられて、周波数分割多重処理がなされる。
【０００９】
サブキャリアの割り当て方法は、図８に示す通りである。すなわち、加算部６０２ａ_１からの多重信号にはサブキャリア１が割り当てられ、加算部６０２ａ_２からの多重信号にはサブキャリア２が割り当てられ、同様に、加算部６０２ａ_ｍからの多重信号にはサブキャリアｍが割り当てられる。
【００１０】
上記のようなＩＦＦＴ部６０３における周波数分割多重処理により、加算部６０２ａ_ｎからの多重信号がサブキャリアに重畳された信号が得られる。
【００１１】
周波数分割多重処理により得られた信号は、所定の送信処理がなされることにより、送信信号が生成される。送信信号のフォーマットは、図９に示す通りである。ここで、ＴはＯＦＤＭシンボル周期である。図９には、３つのＯＦＤＭシンボルの様子が示されている。なお、上記所定の送信処理には、並列直列変換処理、Ｄ／Ａ変換処理、周波数変換処理および帯域制限処理等が含まれる。この送信信号は、アンテナ６０４を介して通信相手に対して送信される。
【００１２】
図７は、従来のＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置における受信系の構成を示すブロック図である。図７を参照するに、サブキャリア毎にｋ個の逆拡散部が設けられている。すなわち、サブキャリアｎ（ｎ＝１〜ｍ）に対して、ｋ個の逆拡散部７０３ａ_ｎが設けられている。
【００１３】
通信相手により送信された信号は、アンテナ７０１を介して、本通信装置により受信される。なお、上記通信相手は、図６に示した通信装置を備えており、上述した処理を行うことにより得られた送信信号を送信するものである。
【００１４】
アンテナ７０１からの受信信号は、所定の受信処理がなされる。なお、上記所定の受信処理には、帯域制限処理、周波数変換処理、増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理および直列並列変換処理等が含まれる。上記所定の受信処理がなされた受信信号は、ＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）部７０２に送られる。
【００１５】
ＦＦＴ部７０２では、上記所定の受信処理がなされた受信信号に対するＦＦＴ（フーリエ変換）処理が行われることにより、サブキャリア１〜サブキャリアｍの各サブキャリアにより伝送された信号が取り出される。
【００１６】
サブキャリアｎにより伝送された信号は、逆拡散部７０３ａ_ｎにより逆拡散される。すなわち、サブキャリア１により伝送された信号は、逆拡散部７０３ａ_１により逆拡散され、同様に、サブキャリアｍにより伝送された信号は、逆拡散部７０３ａ_ｍにより逆拡散される。この結果、逆拡散部７０３ａ_１により信号１〜信号ｋからなるｋ個の信号が抽出され、同様に、逆拡散部７０３ａ_ｍにより信号（ｍ−１）ｋ＋１〜信号ｍｋからなるｋ個の信号が抽出される。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置においては、図８を参照するに、中心周波数軸上において中心周波数から離れたサブキャリアにより伝送された信号ほど、誤り率特性の劣化が大きくなるという問題がある。以下、中心周波数から離れたサブキャリアにより伝送された信号の誤り率特性が低下する原因について説明する。
【００１８】
まず第１に、隣接チャネルの干渉波（以下「隣接チャネル干渉波」という。）による影響が挙げられる。図１０において、サブキャリア群１００１は、希望信号（希望チャネル）に用いられるサブキャリアの配置例を示したものである。ここで、周波数軸上において、この希望チャネルに隣接するチャネルが存在する場合がある。この場合には、図１０に示すように、隣接するチャネルの干渉波、すなわち、第１隣接チャネル干渉波１００２および第２隣接チャネル干渉波１００３が、希望チャネルに干渉を与えることがある。
【００１９】
このような場合には、受信系においては、増幅処理時に用いられるアナログ増幅器は、上記各隣接チャネル干渉波の影響により、不要周波数成分を発生させる。これにより、希望信号には、上記不要周波数成分が重畳されることになる。
【００２０】
ここで、図１０から明らかなように、隣接チャネル干渉波の成分は、周波数軸上において、この隣接チャネルの中心周波数から離れるほど小さくなる。換言すれば、希望チャネルにおいては、隣接チャネル干渉波の影響は、この希望チャネルの中心周波数から離れたサブキャリアほど大きくなる。したがって、希望信号においては、希望チャネルの中心周波数から離れたサブキャリアほど、不要周波数成分が重畳されやすいので、特性が劣化することになる。この結果、中心周波数軸上において中心周波数から離れたサブキャリアにより伝送された信号ほど、誤り率特性の劣化が大きくなる。
【００２１】
第２に、送信系において用いられるアナログフィルタの影響が挙げられる。通常、送信系においては、ディジタル信号からアナログ信号に変換した送信信号の不要周波数成分を除去するために、この送信信号をアナログフィルタに通す。
【００２２】
図１１において、上記アナログフィルタは、サブキャリア群８０１に対して、特性曲線１１０２により表現されるようなフィルタ位相特性を有し、また、特性曲線１１０３により表現されるようなフィルタ減衰特性を有する。
【００２３】
送信信号が上記のような特性を有するアナログフィルタを通過した場合には、フィルタの遮断周波数に近いサブキャリア、すなわち中心周波数から離れたサブキャリアは、電力減衰や位相回転等の影響を受けるので、特性が劣化する。このため、受信系においては、中心周波数から離れたサブキャリアにより伝送された信号ほど、誤り率特性の劣化が大きくなる。
【００２４】
以上のように、従来のＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置においては、隣接チャネル干渉波およびアナログフィルタの特性により、希望信号の中心周波数から離れたサブキャリアにより伝送された信号の誤り率特性が劣化する。
【００２５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、誤り率特性の劣化を低減させるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明のＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置は、情報信号を拡散して多重することにより多重信号を生成する多重手段と、前記各多重信号を多重信号固有の搬送波に割り当てることにより周波数分割多重処理を行う周波数分割多重手段と、を具備し、前記多重手段は、生成した多重信号が割り当てられる搬送波の特性に応じて、多重する情報信号の数を設定することを特徴とする。
【００２７】
本発明によれば、各搬送波の特性に応じて、各搬送波に割り当てる信号の信号多重数を設定することにより、上記搬送波により伝送された信号の誤り率特性の劣化を抑えることができる。
【００２８】
本発明のＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置は、前記多重手段は、前記搬送波の特性として、この搬送波における隣接チャネル干渉波による影響の大きさまたはアナログフィルタによる影響の大きさを用いることを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、各搬送波の特性に応じて、すなわち、各搬送波における隣接チャネル干渉波による影響の大きさおよびアナログフィルタ特性による影響の大きさに応じて、各搬送波に割り当てる信号の信号多重数を設定することにより、上記搬送波により伝送された信号の誤り率特性の劣化を抑えることができる。
【００３０】
本発明のＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置は、前記多重手段は、前記搬送波の特性が劣化している場合には、他の多重手段に比べて前記多重する情報信号の数を小さく設定することを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、生成した多重信号の割り当て先となる搬送波の特性が劣化している場合には、この搬送波に割り当てる信号の信号多重数を他の搬送波に比べて小さくすることにより、この搬送波により伝送される信号の誤り率特性の劣化を抑えることができる。
【００３２】
本発明のＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置は、前記搬送波の特性が劣化している多重手段が多重する情報信号のうち、所定数の情報信号を拡散して多重することにより、前記搬送波の特性が劣化している多重手段に代わり多重信号を生成する第２多重手段を具備し、前記周波数分割多重手段は、前記第２多重手段により生成された多重信号をＤＣ搬送波に割り当てることを特徴とする。
【００３３】
本発明によれば、特性が劣化している搬送波に割り当てる信号については信号多重数を減少させ、減少させた分の情報信号が多重された信号をＤＣ搬送波に割り当てることにより、伝送効率の低下を防ぎつつ、各搬送波により伝送される信号の誤り率特性の劣化を抑えることができる。
【００３４】
本発明の通信端末装置は、上記いずれかのＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置を備えたことを特徴とする。
【００３５】
本発明によれば、誤り率特性の劣化を低減させるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置を備えることにより、良好な通信を行う通信端末装置を提供することができる。
【００３６】
本発明の基地局装置は、上記いずれかのＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置を備えたことを特徴とする。
【００３７】
本発明によれば、誤り率特性の劣化を低減させるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置を備えることにより、良好な通信を行う基地局装置を提供することができる。
【００３８】
本発明のＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信方法は、情報信号を拡散して多重することにより多重信号を生成する多重工程と、前記各多重信号を多重信号固有の搬送波に割り当てることにより周波数分割多重処理を行う周波数分割多重工程と、を具備し、前記多重工程は、生成した多重信号が割り当てられる搬送波の特性に応じて、多重する情報信号の数を設定することを特徴とする。
【００３９】
本発明によれば、本発明によれば、各搬送波の特性に応じて、各搬送波に割り当てる信号の信号多重数を設定することにより、上記搬送波により伝送された信号の誤り率特性の劣化を抑えることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、搬送波（サブキャリア）の特性に応じて、各搬送波に割り当てられる信号の信号多重数を設定するようにしたことである。
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置の送信系の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置の受信系の構成を示すブロック図である。ここでは、一例として、本実施の形態にかかるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置が用いるサブキャリア（搬送波）をサブキャリア１〜サブキャリアｍであるものとする。
【００４３】
また、本実施の形態にかかるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置においては、隣接チャネル干渉波の中心周波数は既知なものであり、用いるアナログフィルタの特性も既知なものであるとする。具体的には、例えば、この隣接チャネル干渉波は、中心周波数から周波数軸上最も離れたサブキャリア１およびサブキャリアｍに対して所定のしきい値を上回る干渉を与えている（逆に言えば、サブキャリア１およびサブキャリアの特性は、隣接チャネル干渉波の影響により劣化している）ものとし、上記アナログフィルタは、サブキャリ１およびサブキャリアｍに対して所定のしきい値を上回る電力減衰や位相回転等の影響を与える（逆に言えば、サブキャリア１およびサブキャリアｍの特性は、アナログフィルタの影響により劣化いしている）ものとする。
【００４４】
まず、本実施の形態にかかるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置の送信系について、図１を参照して説明する。図１を参照するに、割り当て先となるサブキャリア毎（サブキャリア１およびサブキャリアｍを除く）に対して、ｋ個の拡散部および１個の加算部が設けられている。ただし、割り当て先となるサブキャリア１およびサブキャリアｍに対しては、ｋ／２個の拡散部および１個の加算部が設けられている。
【００４５】
すなわち、サブキャリア２に対しては、ｋ個の拡散部１０１ａ_２および１個の加算部１０２ａ_２が設けられ、同様に、サブキャリアｍ−１に対しては、ｋ個の拡散部１０１ａ_ｍ−１および１個の加算部１０２ａ_ｍ−１が設けられている。また、サブキャリア１に対しては、ｋ／２個の拡散部１０１ａ_１および１個の加算部１０２ａ_１が設けられ、同様に、サブキャリアｍに対しては、ｋ／２個の拡散部１０１ａ_ｍおよび１個の加算部１０２ａ_ｍが設けられている。
【００４６】
全信号（全情報信号）のうち、信号１〜信号ｋ／２からなるｋ／２個の信号は、サブキャリア１に割り当てられる信号とされ、信号ｋ／２＋１〜信号ｋからなるｋ／２個の信号は、サブキャリアｍに割り当てられる信号とされる。また、全信号（全情報信号）のうち、信号ｋ＋１〜信号２ｋからなるｋ個の信号は、サブキャリア２に割り当てられる信号とされ、同様に、信号（ｍ−２）ｋ＋１〜信号（ｍ−１）ｋのｋ個の信号は、サブキャリアｍ−１に割り当てられる信号とされる。
【００４７】
サブキャリアｊ（ｊ＝１，ｍ）に割り当てられるｋ／２個の信号は、それぞれ、このサブキャリアに対して設けられた拡散部により拡散される。すなわち、サブキャリア１に割り当てられる信号１〜信号ｋ／２は、サブキャリア１に対して設けられた拡散部１０１ａ_１により拡散される。同様に、サブキャリアｍに割り当てられる信号ｋ／２＋１〜信号ｋは、サブキャリアｍに対して設けられた拡散部１０１ａ_ｍにより拡散される。なお、サブキャリアｊに対して設けられたｋ／２個の拡散部１０１ａ_ｊでは、相互に異なる拡散符号系列が用いられている。
【００４８】
サブキャリアｎ（ｎ＝２〜ｍ−１）に割り当てられるｋ個の信号は、それぞれ、このサブキャリアに対して設けられた拡散部により拡散される。すなわち、サブキャリア２に割り当てられる信号ｋ＋１〜信号２ｋは、サブキャリア２に対して設けられた拡散部１０１ａ_２により拡散される。同様に、サブキャリアｍ−１に割り当てられる信号（ｍ−２）ｋ＋１〜信号（ｍ−１）ｋは、サブキャリアｍ−１に対して設けられた拡散部１０１ａ_ｍ−１により拡散される。なお、サブキャリアｍに対して設けられたｋ個の拡散部１０１ａ_ｎでは、相互に異なる拡散符号系列が用いられている。
【００４９】
なお、拡散部に対する拡散符号系列の割り当て方は、各サブキャリアに対応して設けられた拡散部において、各拡散部に割り当てる拡散符号系列が、その他の拡散部と相互に異なるという条件のもとで、以下のように決定することができる。すなわち、各サブキャリアに対応して設けられた拡散部に、全サブキャリアにおいて共通の拡散符号系列を割り当ててもよいし、各サブキャリアに対応して設けられた拡散部毎に、固有の拡散符号系列を割り当ててもよい。さらに、各サブキャリアに対応して設けられた拡散部において、特定のサブキャリアに対応する拡散部に、共通の拡散符号系列を割り当てることも可能である。
【００５０】
拡散部１０１ａ_ｊにより拡散されたｋ／２個の信号は、加算部１０２ａ_ｊにより多重され、拡散部１０１ａ_ｎにより拡散されたｋ個の信号は、加算部６０２ａ_ｎにより多重される。加算部１０２ａ_ｊにおける信号多重数はｋ／２となり、加算部１０２ａ_ｎにおける信号多重数はｋとなる。すなわち、所定のしきい値を上回る隣接チャネル干渉波による干渉、または所定のしきい値を上回る電力減衰や位相回転等の影響を受けるサブキャリア（サブキャリア１およびサブキャリアｍ）については、信号多重数は、その他のサブキャリアの信号多重数ｋより小さいｋ／２とされる。
【００５１】
加算部１０２ａ_ｊおよび加算部１０２ａ_ｎからの多重信号は、ＩＦＦＴ部１０３に送られる。ＩＦＦＴ部１０３では、加算部１０２ａ_ｊおよび加算部１０２ａ_ｎからの多重信号に対するＩＦＦＴ（逆フーリエ変換）処理、すなわち、周波数分割多重処理がなされる。具体的には、加算部１０２ａ_ｊおよび加算部１０２ａ_ｎからの多重信号には、サブキャリア１〜サブキャリアｍが割り当てられて、周波数分割多重処理がなされる。
【００５２】
サブキャリアの割り当て方法は、図８に示す通りである。すなわち、加算部１０２ａ_１からの多重信号にはサブキャリア１が割り当てられ、加算部６０２ａ_２からの多重信号にはサブキャリア２が割り当てられ、同様に、加算部６０２ａ_ｍからの多重信号にはサブキャリアｍが割り当てられる。
【００５３】
上記のようなＩＦＦＴ部１０３における周波数分割多重処理により、加算部１０２ａ_ｊおよび加算部１０２ａ_ｎからの多重信号がサブキャリアに重畳された信号が得られる。
【００５４】
周波数分割多重処理により得られた信号は、所定の送信処理がなされることにより、送信信号が生成される。送信信号のフォーマットは、図３に示す通りである。ここで、ＴはＯＦＤＭシンボル周期である。図３には、３つのＯＦＤＭシンボルの様子が示されている。なお、上記所定の送信処理には、並列直列変換処理、Ｄ／Ａ変換処理、周波数変換処理および帯域制限処理等が含まれる。この送信信号は、アンテナ１０４を介して通信相手に対して送信される。
【００５５】
次に、本実施の形態にかかるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置の受信系について、図２を参照して説明する。図２を参照するに、サブキャリア毎にｋ／２個またはｋ個の逆拡散部が設けられている。すなわち、サブキャリアｊ（ｊ＝１，ｍ）に対して、ｋ／２個の逆拡散部２０３ａ_ｊが設けられ、サブキャリアｎ（ｎ＝２〜ｍ−１）に対して、ｋ個の逆拡散部ａ_ｎが設けられている。
【００５６】
通信相手により送信された信号は、アンテナ２０１を介して、本通信装置により受信される。なお、上記通信相手は、図１に示した通信装置を備えており、上述した処理を行うことにより得られた送信信号を送信するものである。
【００５７】
アンテナ２０１からの受信信号は、所定の受信処理がなされる。なお、上記所定の受信処理には、帯域制限処理、周波数変換処理、増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理および直列並列変換処理等が含まれる。上記所定の受信処理がなされた受信信号は、ＦＦＴ部２０２に送られる。
【００５８】
ＦＦＴ部２０２では、上記所定の受信処理がなされた受信信号に対するＦＦＴ（フーリエ変換）処理が行われることにより、サブキャリア１〜サブキャリアｍの各サブキャリアにより伝送された信号が取り出される。
【００５９】
サブキャリアｊにより伝送された信号は、逆拡散部２０３ａ_ｊにより逆拡散され、サブキャリアｎにより伝送された信号は、逆拡散部２０３ａ_ｎにより逆拡散される。この結果、逆拡散部２０３ａ_１および逆拡散部２０３ａ_ｍにより、それぞれ、信号１〜信号ｋ／２からなるｋ／２個の信号および信号ｋ／２＋１〜信号ｋからなるｋ／２個の信号が抽出される。また、逆拡散部２０３ａ_２により信号ｋ＋１〜信号２ｋからなるｋ個の信号が抽出され、同様に、逆拡散部２０３ａ_ｍ−１により信号（ｍ−２）ｋ＋１〜信号（ｍ−１）ｋからなるｋ個の信号が抽出される。
【００６０】
以上の説明から明らかなように、隣接チャネル干渉波による干渉が所定のしきい値を上回るサブキャリア、および、アナログフィルタによる電力減衰や位相回転等の影響が所定のしきい値を上回るサブキャリア（すなわち、一般的に、希望信号の中心周波数から周波数軸上離れたサブキャリア）については、このサブキャリアに割り当てる信号の信号多重数を小さくする。例えば、サブキャリア１およびサブキャリアｍに割り当てる信号の信号多重数として、他のサブキャリアに割り当てる信号の信号多重数ｋに代えて、ｋ／２を用いている。
【００６１】
一般に、ＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ方式においては、信号多重数を小さくすることにより、受信系における誤り率特性の劣化を抑えることができる。したがって、サブキャリア１およびサブキャリアｍにより伝送された信号に対する逆拡散処理により得られる復調信号は、誤り率特性の良好な信号となる。
【００６２】
ここで、サブキャリア１およびサブキャリアｍに割り当てる信号の信号多重数を小さくしたことにより、これらのサブキャリアの伝送効率は低下するものの、総サブキャリア数が多い場合には、全体的な伝送効率の低下はわずかなものとなる。例えば、総サブキャリア数を３２とした場合、中心周波数より周波数軸上最も離れた２つのサブキャリアに割り当てる信号の信号多重数を１／２とすると、全体の伝送効率は約３％低下するのみである。
【００６３】
ここまでは、隣接チャネル干渉波の中心周波数が既知である場合について説明したが、本発明は、隣接チャネル干渉波の中心周波数および信号レベルが既知でない場合や、隣接チャネル干渉波の信号レベルや位相等がフェージング等により変化する場合にも適用可能なものである。この場合には、全サブキャリアのうち、隣接チャネル干渉波の干渉等の影響が所定のしきい値を上回るサブキャリアを検出し、検出されたサブキャリアに割り当てる信号の信号多重数を小さくすればよい。
【００６４】
このように、本実施の形態によれば、全サブキャリアのうち、隣接チャネル干渉波の干渉およびアナログフィルタ特性の影響を受けやすいサブキャリア（特に、希望信号の中心周波数から離れたサブキャリア）に割り当てる信号の信号多重数を、その他のサブキャリアに割り当てる信号の信号多重数より小さくすることにより、上記サブキャリアにより伝送された信号の誤り率特性の劣化を抑えることができる。換言すれば、各サブキャリアの特性、すなわち、例えば、各サブキャリアにおける隣接チャネル干渉波による影響の大きさやアナログフィルタ特性による影響の大きさに応じて、各サブキャリアに割り当てる信号の多重信号数を設定することにより、上記サブキャリアにより伝送された信号の誤り率特性の劣化を抑えることができる。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、隣接チャネル干渉波の影響およびアナログフィルタ特性の影響を受けやすいサブキャリアに割り当てる信号の信号多重数を、その他のサブキャリアに割り当てる信号の信号多重数の１／２とした場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、隣接チャネル干渉波やアナログフィルタの影響の大きさ等に応じて上記各サブキャリア毎に、信号多重数を設定した場合についても適用可能なものである。これにより、各サブキャリア毎に、隣接チャネル干渉波の干渉およびアナログフィルタ特性の影響が相違する場合においても、誤り率特性の劣化を抑えることができる。
【００６６】
また、本実施の形態においては、中心周波数から周波数軸上離れたサブキャリアに割り当てる信号の信号多重数を小さくすることにより、さらに、以下のような効果が得られる。すなわち、ＯＦＤＭ方式、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式およびＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ方式では、ある希望信号において、各サブキャリアのサイドローブ成分により不要周波数成分が発生する。これらの各サブキャリアによる不要周波数成分のうち、中心周波数から離れたサブキャリアのサイドローブ成分による不要周波数成分が、この希望信号による他チャネルに対する干渉成分となる。
【００６７】
ここで、本実施の形態においては、信号多重数を小さくしたサブキャリアの信号レベルを小さくすることができる。すなわち、中心周波数から離れたサブキャリアの信号レベルを小さくすることができる。これにより、この希望信号が他チャネルに与える干渉をも低減させることができる。
【００６８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１において、総サブキャリア数が少ない際に伝送効率を低下させないようにする場合について説明する。
【００６９】
上述した実施の形態１においては、総サブキャリア数が多い場合には、隣接チャネル干渉波の干渉およびアナログフィルタ特性の影響を受けやすいサブキャリアに割り当てる信号の信号多重数を小さくしても、全体的な伝送効率は低下しない。ところが、総サブキャリア数が少ない場合には、上記のようなサブキャリアに割り当てる信号の信号多重数を小さくすると、全体的な伝送効率が低下する。例えば、総サブキャリア数を４とし、中心周波数から離れた２つのサブキャリアに割り当てる信号の信号多重数を、他のサブキャリアに対応する信号多重数の１／２とした場合には、全体的な伝送効率は１／４に低下する。
【００７０】
そこで、本実施の形態においては、あるサブキャリアに割り当てる信号の信号多重数を小さくすることにより多重されなくなる信号を、ＤＣに配置したサブキャリアにより伝送する。
【００７１】
以下、本実施の形態にかかるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置について、図４および図５を参照して説明する。なお、本実施の形態における実施の形態１と相違する事項のみ説明する。図４は、ＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置におけるサブキャリアの配置の様子を示す模式図である。図５は、本発明の実施の形態２にかかるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置におけるサブキャリアの配置の様子を示す模式図である。
【００７２】
図４を参照するに、ＤＣにサブキャリアを配置した場合には、ＤＣオフセットにより誤り率特性が劣化する。さらに、総サブキャリア数は通常偶数とされるため、ＤＣにサブキャリアを配置しても、希望信号帯域は変化しない。このような理由から、一般には、誤り率特性の劣化を防止するため、ＤＣにはサブキャリアを配置しないことが多い。
【００７３】
以下、ＤＣに配置するサブキャリアについて説明する。ＣＤＭＡ方式において、ＤＣオフセットが存在する場合を考える。逆拡散後のＤＣオフセットは、次に示す式により表現される。
【数１】

ただし、ＤＣはＤＣオフセットであり、ＲＥＦ（ｎＴ）は時刻ｎＴにおける拡散符号であり、Ｎは拡散比であり、Ｔはサンプル周期である。
【００７４】
ここで、一般に、拡散符号の周期（ＮＴ）においては、ＤＣオフセットは一定であるとみなすことができるので、上式▲１▼は次式により表現される。
【数２】

【００７５】
上式▲２▼において、（＋１の符号数）−（−１の符号数）＝１の場合には、ＤＣオフセットは、逆拡散により１／拡散比に減衰される。また、（＋１の符号数）と（−１の符号数）が同じである場合には、ＤＣオフセットは逆拡散により完全に除去される。以上のように、ＣＤＭＡ方式においては、ＤＣオフセットによる誤り率の劣化は低減される。
【００７６】
したがって、本実施の形態にかかるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置においては、図５に示すように、ＤＣにサブキャリア（サブキャリア＃０）を配置する。以下、ＤＣに配置したサブキャリアを「ＤＣサブキャリア（ＤＣ搬送波）」と呼ぶ。
【００７７】
さらに、ＤＣサブキャリアには、あるサブキャリアに割り当てる信号の信号多重数を小さくすることにより多重されなくなる信号を割り当てる。すなわち、例えば、実施の形態１で説明した例では、サブキャリア１およびサブキャリアｍに割り当てる信号の信号多重数はｋからｋ／２とされるので、多重されなくなる信号（全ｋ個）を、ＤＣサブキャリアに割り当てる。
【００７８】
このように、本実施の形態によれば、あるサブキャリアに割り当てる信号の信号多重数を小さくすることにより多重されなくなる信号を、ＤＣに配置したサブキャリアにより伝送することにより、総サブキャリア数が少ない際においても、伝送効率を低下させることなく、誤り率特性の劣化を抑えることができる。
【００７９】
本発明にかかるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置は、ディジタル移動体通信システムにおける移動局装置や基地局装置、および、無線ＬＡＮシステムにおける通信端末装置に搭載可能なものである。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、搬送波（サブキャリア）の特性に応じて、各搬送波に割り当てられる信号の信号多重数を設定するようにしたので、誤り率特性の劣化を低減させるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置における送信信号のフォーマットを示す模式図
【図４】ＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置におけるサブキャリアの配置の様子を示す模式図
【図５】本発明の実施の形態２にかかるＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置におけるサブキャリアの配置の様子を示す模式図
【図６】従来のＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置における送信系の構成を示すブロック図
【図７】従来のＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置における受信系の構成を示すブロック図
【図８】ＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置におけるサブキャリアの配置の様子の一例を示す模式図
【図９】従来のＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置における送信信号のフォーマットを示す模式図
【図１０】従来のＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置における隣接チャネル干渉波による影響の様子を示す模式図
【図１１】従来のＯＦＤＭ−ＤＳ−ＣＤＭＡ通信装置におけるアナログフィルタによる影響を示す模式図
【符号の説明】
１０１ａ_１〜１０１ａ_ｍ拡散部
１０２ａ_１〜１０２ａ_ｍ加算部
１０３ＩＦＦＴ部
１０４アンテナ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication device used for a digital mobile communication system, and more particularly to a communication device for performing wireless communication of an OFDM-CDMA system in which a CDMA (Code Division Multiple Access) system and an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system are combined. .
[0002]
[Prior art]
Recently, OFDM-CDMA communication that combines the CDMA method and the OFDM method has attracted attention and is being actively studied. The OFDM-CDMA method mainly includes a method of arranging spread signals in the frequency direction (generally referred to as an “OFDM-CDMA” method) and a method of arranging spread signals in a time axis direction. (Generally called “OFDM-DS-CDMA” system). Hereinafter, a communication device using the OFDM-DS-CDMA system (hereinafter, referred to as an “OFDM-DS-CDMA communication device”) will be described.
[0003]
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a transmission system in a conventional OFDM-DS-CDMA communication device. Here, as an example, it is assumed that the total number of subcarriers (carriers) to be used is m.
[0004]
Referring to FIG. 6, k spreading sections and one adding section are provided for each subcarrier to be assigned. That is, for subcarrier 1, k spreading sections 601a ₁ And adder 602a ₁ Are provided, and for the subcarrier 2, k spreading units 601a are provided. ₂ And adder 602a ₂ Similarly, for the subcarrier m, k number of spreading units 601a are provided. _m And adder 602a _m Is provided.
[0005]
Of the mk signals (information signals), k signals consisting of signals 1 to k are signals allocated to subcarrier 1, and k signals consisting of signals k + 1 to 2k are signals of subcarrier 2 Similarly, k signals of the signals (m-1) k + 1 to mk are signals allocated to the subcarrier m.
[0006]
The k signals assigned to the subcarrier n (n = 1 to m) are respectively spread by a spreading unit provided for the subcarrier. That is, signals 1 to k assigned to subcarrier 1 are provided by spreading section 601a provided for subcarrier 1. ₁ Is diffused. Similarly, signals (m−1) k + 1 to signal mk allocated to subcarrier m are provided by spreading section 601a provided for subcarrier m. _m Is diffused. Note that k diffusion units 601a provided for subcarrier n _n Uses different spreading code sequences.
[0007]
Diffusion unit 601a _n K signals spread by the adder 602a _n Are multiplexed. Adder 602a _n Is k (hereinafter, referred to as “signal multiplexing number”). Adder 602a _n Are transmitted to an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) unit 603.
[0008]
In the IFFT section 603, the addition section 602a _n (Inverse Fourier Transform) processing, that is, frequency division multiplexing processing, is performed on the multiplexed signal. Specifically, the adder 602a _n The sub-carrier n is allocated to the multiplexed signal from, and a frequency division multiplexing process is performed.
[0009]
The method of assigning subcarriers is as shown in FIG. That is, the adder 602a ₁ Is assigned to the multiplexed signal from ₂ Are assigned subcarrier 2 to the multiplexed signal from _m Are assigned subcarrier m.
[0010]
By the frequency division multiplexing process in the IFFT unit 603 as described above, the addition unit 602a _n Is obtained by superimposing the multiplexed signal from the subcarrier on the subcarrier.
[0011]
A signal obtained by the frequency division multiplexing process is subjected to a predetermined transmission process to generate a transmission signal. The format of the transmission signal is as shown in FIG. Here, T is an OFDM symbol period. FIG. 9 shows three OFDM symbols. The predetermined transmission process includes a parallel-serial conversion process, a D / A conversion process, a frequency conversion process, a band limitation process, and the like. This transmission signal is transmitted to the communication partner via the antenna 604.
[0012]
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a receiving system in a conventional OFDM-DS-CDMA communication device. Referring to FIG. 7, k despreading units are provided for each subcarrier. That is, for subcarrier n (n = 1 to m), k despreading units 703a _n Is provided.
[0013]
The signal transmitted by the communication partner is received by the communication device via the antenna 701. Note that the communication partner includes the communication device illustrated in FIG. 6 and transmits a transmission signal obtained by performing the above-described processing.
[0014]
The reception signal from the antenna 701 is subjected to predetermined reception processing. Note that the predetermined receiving process includes a band limiting process, a frequency converting process, an amplifying process, an A / D converting process, a serial-parallel converting process, and the like. The reception signal subjected to the predetermined reception processing is sent to an FFT (Fast Fourier Transform) unit 702.
[0015]
The FFT section 702 performs an FFT (Fourier transform) process on the reception signal on which the predetermined reception process has been performed, thereby extracting a signal transmitted by each of the subcarriers 1 to m.
[0016]
The signal transmitted by subcarrier n is supplied to despreading section 703a. _n Are despread. That is, the signal transmitted by subcarrier 1 is transmitted to despreading section 703a. ₁ And the signal transmitted by subcarrier m is similarly despreaded by despreading section 703a. _m Despread. As a result, the despreading unit 703a ₁ Extracts k signals from signal 1 to signal k. Similarly, despreading section 703a _m As a result, k signals consisting of the signal (m-1) k + 1 to the signal mk are extracted.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional OFDM-DS-CDMA communication apparatus, as shown in FIG. 8, the signal transmitted by a subcarrier farther from the center frequency on the center frequency axis has a greater deterioration in error rate characteristics. There's a problem. Hereinafter, the cause of the deterioration of the error rate characteristic of the signal transmitted by the subcarrier apart from the center frequency will be described.
[0018]
First, there is an influence by an adjacent channel interference wave (hereinafter, referred to as “adjacent channel interference wave”). In FIG. 10, a subcarrier group 1001 shows an example of arrangement of subcarriers used for a desired signal (desired channel). Here, a channel adjacent to the desired channel may exist on the frequency axis. In this case, as shown in FIG. 10, the interference waves of the adjacent channels, that is, the first adjacent channel interference wave 1002 and the second adjacent channel interference wave 1003 may interfere with the desired channel.
[0019]
In such a case, in the receiving system, the analog amplifier used in the amplification process generates an unnecessary frequency component due to the influence of each adjacent channel interference wave. As a result, the unnecessary frequency component is superimposed on the desired signal.
[0020]
Here, as is clear from FIG. 10, the component of the adjacent channel interference wave decreases on the frequency axis as the distance from the center frequency of the adjacent channel increases. In other words, in the desired channel, the influence of the adjacent channel interference wave increases as the subcarriers are farther from the center frequency of the desired channel. Therefore, in the desired signal, unnecessary frequency components are more likely to be superimposed on subcarriers farther from the center frequency of the desired channel, so that characteristics are deteriorated. As a result, a signal transmitted by a subcarrier farther from the center frequency on the center frequency axis has a greater error rate characteristic deterioration.
[0021]
Second, there is an effect of an analog filter used in the transmission system. Usually, in a transmission system, this transmission signal is passed through an analog filter in order to remove unnecessary frequency components of the transmission signal converted from a digital signal into an analog signal.
[0022]
In FIG. 11, the analog filter has a filter phase characteristic represented by a characteristic curve 1102 and a filter attenuation characteristic represented by a characteristic curve 1103 with respect to a subcarrier group 801.
[0023]
When the transmission signal passes through an analog filter having the above characteristics, the subcarriers close to the cutoff frequency of the filter, that is, the subcarriers away from the center frequency are affected by power attenuation and phase rotation, etc. The characteristics deteriorate. For this reason, in the receiving system, the more the signal transmitted by the subcarrier farther from the center frequency, the more the error rate characteristic deteriorates.
[0024]
As described above, in the conventional OFDM-DS-CDMA communication apparatus, the error rate characteristic of a signal transmitted by a subcarrier distant from the center frequency of a desired signal deteriorates due to the characteristics of the adjacent channel interference wave and the analog filter. .
[0025]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide an OFDM-DS-CDMA communication device that reduces deterioration of error rate characteristics.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
An OFDM-DS-CDMA communication apparatus according to the present invention includes a multiplexing unit that generates a multiplexed signal by spreading and multiplexing an information signal, and performs a frequency division multiplexing process by assigning each of the multiplexed signals to a carrier unique to the multiplexed signal. Frequency division multiplexing means, wherein the multiplexing means sets the number of information signals to be multiplexed according to the characteristics of the carrier to which the generated multiplexed signal is assigned.
[0027]
According to the present invention, by setting the number of multiplexed signals to be allocated to each carrier according to the characteristics of each carrier, it is possible to suppress the deterioration of the error rate characteristics of the signal transmitted by the carrier.
[0028]
The OFDM-DS-CDMA communication apparatus according to the present invention is characterized in that the multiplexing means uses, as the characteristic of the carrier, the magnitude of the influence of an adjacent channel interference wave or the magnitude of the influence of an analog filter on the carrier. .
[0029]
According to the present invention, the number of multiplexed signals to be assigned to each carrier according to the characteristics of each carrier, that is, according to the magnitude of the influence of the adjacent channel interference wave and the magnitude of the analog filter characteristic on each carrier. , It is possible to suppress the deterioration of the error rate characteristic of the signal transmitted by the carrier.
[0030]
In the OFDM-DS-CDMA communication apparatus according to the present invention, the multiplexing unit may set the number of information signals to be multiplexed to be smaller than other multiplexing units when the characteristics of the carrier wave are degraded. Features.
[0031]
According to the present invention, when the characteristics of the carrier to which the generated multiplexed signal is allocated are degraded, the signal multiplexing number of the signal to be allocated to this carrier is made smaller than that of the other carriers, so that this carrier is Thus, it is possible to suppress the deterioration of the error rate characteristic of the signal transmitted.
[0032]
In the OFDM-DS-CDMA communication apparatus of the present invention, by spreading and multiplexing a predetermined number of information signals among the information signals multiplexed by the multiplexing means having deteriorated characteristics of the carrier, the characteristics of the carrier are reduced. A second multiplexing means for generating a multiplexed signal instead of the deteriorated multiplexing means is provided, wherein the frequency division multiplexing means allocates the multiplexed signal generated by the second multiplexing means to a DC carrier.
[0033]
According to the present invention, the number of multiplexed signals is reduced for a signal to be assigned to a carrier having deteriorated characteristics, and a signal in which the reduced amount of information signal is multiplexed is assigned to a DC carrier, thereby reducing transmission efficiency. While preventing the error rate, it is possible to suppress the deterioration of the error rate characteristic of the signal transmitted by each carrier.
[0034]
A communication terminal device according to the present invention includes any one of the above-described OFDM-DS-CDMA communication devices.
[0035]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the provision of the OFDM-DS-CDMA communication apparatus for reducing the deterioration of the error rate characteristic enables the provision of a communication terminal apparatus that performs good communication.
[0036]
A base station apparatus according to the present invention includes any one of the above-mentioned OFDM-DS-CDMA communication apparatuses.
[0037]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the provision of the OFDM-DS-CDMA communication apparatus that reduces the deterioration of the error rate characteristic enables the provision of a base station apparatus that performs good communication.
[0038]
The OFDM-DS-CDMA communication method according to the present invention includes a multiplexing step of generating a multiplexed signal by spreading and multiplexing an information signal, and a frequency division multiplexing process by assigning each multiplexed signal to a carrier unique to the multiplexed signal. Performing a frequency division multiplexing step, wherein the multiplexing step sets the number of information signals to be multiplexed according to the characteristics of the carrier to which the generated multiplexed signal is allocated.
[0039]
According to the present invention, according to the present invention, the deterioration of the error rate characteristic of the signal transmitted by the carrier is suppressed by setting the signal multiplexing number of the signal allocated to each carrier according to the characteristic of each carrier. be able to.
[0040]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The gist of the present invention is to set the number of multiplexed signals assigned to each carrier according to the characteristics of the carrier (subcarrier).
[0041]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0042]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission system of the OFDM-DS-CDMA communication device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a receiving system of the OFDM-DS-CDMA communication device according to the first embodiment of the present invention. Here, as an example, it is assumed that the subcarriers (carriers) used by the OFDM-DS-CDMA communication apparatus according to the present embodiment are subcarriers 1 to m.
[0043]
Further, in the OFDM-DS-CDMA communication apparatus according to the present embodiment, it is assumed that the center frequency of the adjacent channel interference wave is known and the characteristics of the analog filter used are also known. More specifically, for example, this adjacent channel interference wave gives interference exceeding a predetermined threshold value to subcarrier 1 and subcarrier m farthest from the center frequency on the frequency axis (in other words, conversely) , The characteristics of the subcarrier 1 and the subcarrier are degraded by the influence of the adjacent channel interference wave), and the analog filter performs the power attenuation and It is assumed that there is an influence of phase rotation and the like (in other words, the characteristics of the subcarrier 1 and the subcarrier m are deteriorated by the influence of the analog filter).
[0044]
First, a transmission system of an OFDM-DS-CDMA communication apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 1, k spreading units and one adding unit are provided for each subcarrier to be assigned (excluding subcarrier 1 and subcarrier m). However, k / 2 spreading sections and one adding section are provided for subcarrier 1 and subcarrier m to be assigned.
[0045]
That is, for the subcarrier 2, k spreading units 101a ₂ And one adder 102a ₂ Similarly, for the subcarrier m−1, k spreading sections 101a are provided. _m-1 And one adder 102a _m-1 Is provided. Also, for subcarrier 1, k / 2 spreading sections 101a ₁ And one adder 102a ₁ Similarly, for the subcarrier m, k / 2 spreading units 101a are provided. _m And one adder 102a _m Is provided.
[0046]
Of all signals (all information signals), k / 2 signals composed of signals 1 to k / 2 are signals allocated to subcarrier 1, and k / 2 signals composed of signals k / 2 + 1 to k Are signals assigned to subcarrier m. Of all signals (all information signals), k signals including signals k + 1 to 2k are signals allocated to subcarrier 2, and similarly, signals (m-2) k + 1 to signals (m- 1) k signals of k are signals allocated to subcarrier m-1.
[0047]
Each of k / 2 signals assigned to subcarrier j (j = 1, m) is spread by a spreading unit provided for this subcarrier. That is, signals 1 to k / 2 assigned to subcarrier 1 are provided by spreading section 101a provided for subcarrier 1. ₁ Is diffused. Similarly, signals k / 2 + 1 to k assigned to subcarrier m are provided by spreading section 101a provided for subcarrier m. _m Is diffused. Note that k / 2 diffusion units 101a provided for subcarrier j _j Uses different spreading code sequences.
[0048]
The k signals assigned to the subcarrier n (n = 2 to m−1) are spread by spreading units provided for the subcarriers. That is, signals k + 1 to 2k allocated to subcarrier 2 are provided by spreading section 101a provided for subcarrier 2. ₂ Is diffused. Similarly, signals (m−2) k + 1 to (m−1) k assigned to subcarrier m−1 are provided by spreading section 101 a provided for subcarrier m−1. _m-1 Is diffused. Note that k diffusion units 101a provided for subcarrier m _n Uses different spreading code sequences.
[0049]
The method of allocating the spreading code sequence to the spreading unit is based on the condition that, in the spreading unit provided corresponding to each subcarrier, the spreading code sequence assigned to each spreading unit is different from the other spreading units. Can be determined as follows. That is, a spreading code sequence common to all subcarriers may be assigned to a spreading unit provided for each subcarrier, or a unique spreading code may be assigned to each spreading unit provided for each subcarrier. A code sequence may be assigned. Further, in a spreading unit provided for each subcarrier, a common spreading code sequence can be assigned to a spreading unit corresponding to a specific subcarrier.
[0050]
Diffusion unit 101a _j K / 2 signals spread by the adder 102a _j And the spreading unit 101a _n K signals spread by the adder 602a _n Are multiplexed. Adder 102a _j Is k / 2, and the adder 102a _n Is k. That is, signal multiplexing is performed for subcarriers (subcarrier 1 and subcarrier m) that are affected by interference due to adjacent channel interference waves exceeding a predetermined threshold or power attenuation or phase rotation that exceeds a predetermined threshold. The number is set to k / 2, which is smaller than the number k of multiplexed signals of other subcarriers.
[0051]
Adder 102a _j And adder 102a _n Are sent to IFFT section 103. In the IFFT section 103, the addition section 102a _j And adder 102a _n (Inverse Fourier Transform) processing, that is, frequency division multiplexing processing, is performed on the multiplexed signal. Specifically, the adding unit 102a _j And adder 102a _n Are assigned subcarriers 1 to m, and are subjected to frequency division multiplexing processing.
[0052]
The method of assigning subcarriers is as shown in FIG. That is, the adder 102a ₁ Is assigned to the multiplexed signal from ₂ Are assigned subcarrier 2 to the multiplexed signal from _m Are assigned subcarrier m.
[0053]
By the frequency division multiplexing process in the IFFT unit 103 as described above, the addition unit 102a _j And adder 102a _n Is obtained by superimposing the multiplexed signal from the subcarrier on the subcarrier.
[0054]
A signal obtained by the frequency division multiplexing process is subjected to a predetermined transmission process to generate a transmission signal. The format of the transmission signal is as shown in FIG. Here, T is an OFDM symbol period. FIG. 3 shows a state of three OFDM symbols. The predetermined transmission process includes a parallel-serial conversion process, a D / A conversion process, a frequency conversion process, a band limitation process, and the like. This transmission signal is transmitted to the communication partner via the antenna 104.
[0055]
Next, a receiving system of the OFDM-DS-CDMA communication apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 2, k / 2 or k despreading units are provided for each subcarrier. That is, for subcarrier j (j = 1, m), k / 2 despreading units 203a _j Are provided, and k despreading units a are provided for subcarriers n (n = 2 to m−1). _n Is provided.
[0056]
The signal transmitted by the communication partner is received by the communication device via the antenna 201. The communication partner includes the communication device shown in FIG. 1 and transmits a transmission signal obtained by performing the above-described processing.
[0057]
The reception signal from the antenna 201 undergoes a predetermined reception process. Note that the predetermined receiving process includes a band limiting process, a frequency converting process, an amplifying process, an A / D converting process, a serial-parallel converting process, and the like. The reception signal that has undergone the predetermined reception processing is sent to FFT section 202.
[0058]
The FFT unit 202 performs an FFT (Fourier transform) process on the reception signal on which the predetermined reception process has been performed, thereby extracting a signal transmitted by each of the subcarriers 1 to m.
[0059]
The signal transmitted by subcarrier j is supplied to despreading section 203a _j The signal transmitted by subcarrier n is despread by _n Are despread. As a result, the despreading unit 203a ₁ And despreading unit 203a _m As a result, k / 2 signals composed of signals 1 to k / 2 and k / 2 signals composed of signals k / 2 + 1 to k are extracted. Also, the despreading unit 203a ₂ To extract k signals consisting of signals k + 1 to 2k, and similarly despreading section 203a _m-1 As a result, k signals consisting of the signal (m-2) k + 1 to the signal (m-1) k are extracted.
[0060]
As is apparent from the above description, the subcarriers whose interference due to the adjacent channel interference wave exceeds a predetermined threshold value and the subcarriers whose influence of power attenuation and phase rotation by an analog filter exceeds the predetermined threshold value ( In other words, in general, for a subcarrier distant on the frequency axis from the center frequency of the desired signal, the number of multiplexed signals to be allocated to the subcarrier is reduced. For example, k / 2 is used as the number of multiplexed signals for signals allocated to subcarrier 1 and subcarrier m instead of the number of multiplexed signals k for signals allocated to other subcarriers.
[0061]
In general, in the OFDM-DS-CDMA system, by reducing the number of multiplexed signals, it is possible to suppress the deterioration of the error rate characteristics in the receiving system. Therefore, a demodulated signal obtained by despreading the signal transmitted by subcarrier 1 and subcarrier m is a signal having good error rate characteristics.
[0062]
Here, although the transmission efficiency of these subcarriers is reduced by reducing the number of multiplexed signals of signals allocated to subcarrier 1 and subcarrier m, when the total number of subcarriers is large, the overall transmission efficiency is reduced. Is slightly reduced. For example, if the total number of subcarriers is 32, and if the number of multiplexed signals of signals allocated to two subcarriers farthest on the frequency axis from the center frequency is １／, the overall transmission efficiency is reduced by only about 3%. It is.
[0063]
So far, the case has been described where the center frequency of the adjacent channel interference wave is known. However, the present invention provides a case where the center frequency and the signal level of the adjacent channel interference wave are not known, or the signal level and phase Can be applied to the case where the values change due to fading or the like. In this case, among all the subcarriers, a subcarrier having an influence of interference of an adjacent channel interference wave or the like exceeding a predetermined threshold is detected, and the number of multiplexed signals to be allocated to the detected subcarrier is reduced. Good.
[0064]
As described above, according to the present embodiment, among all subcarriers, subcarriers that are easily affected by interference of adjacent channel interference waves and analog filter characteristics (particularly, subcarriers separated from the center frequency of a desired signal) By making the number of multiplexed signals to be allocated smaller than the number of multiplexed signals of signals allocated to other subcarriers, it is possible to suppress the deterioration of the error rate characteristic of the signal transmitted by the subcarrier. In other words, according to the characteristics of each subcarrier, that is, for example, the number of multiplexed signals of signals allocated to each subcarrier according to the magnitude of the influence of the adjacent channel interference wave and the magnitude of the analog filter characteristic in each subcarrier. By setting, the deterioration of the error rate characteristic of the signal transmitted by the subcarrier can be suppressed.
[0065]
In the present embodiment, the number of multiplexed signals of signals allocated to subcarriers that are susceptible to the influence of adjacent channel interference waves and analog filter characteristics is １／ of the number of multiplexed signals of signals allocated to other subcarriers. However, the present invention is not limited to this. The present invention is also applicable to a case where the number of multiplexed signals is set for each of the above subcarriers according to the magnitude of the influence of the adjacent channel interference wave or the analog filter. Applicable. Accordingly, even when the influence of the adjacent channel interference wave and the effect of the analog filter characteristic are different for each subcarrier, the deterioration of the error rate characteristic can be suppressed.
[0066]
Further, in the present embodiment, the following effects can be further obtained by reducing the number of multiplexed signals to be allocated to subcarriers separated from the center frequency on the frequency axis. That is, in the OFDM system, the OFDM-CDMA system, and the OFDM-DS-CDMA system, an unnecessary frequency component is generated by a side lobe component of each subcarrier in a certain desired signal. Of these unnecessary frequency components due to each subcarrier, the unnecessary frequency component due to the side lobe component of the subcarrier away from the center frequency is an interference component to another channel due to the desired signal.
[0067]
Here, in the present embodiment, the signal level of the subcarrier whose signal multiplexing number is reduced can be reduced. That is, the signal level of the subcarrier far from the center frequency can be reduced. As a result, the interference of the desired signal on other channels can be reduced.
[0068]
(Embodiment 2)
In the present embodiment, a case will be described in Embodiment 1 where the transmission efficiency is not reduced when the total number of subcarriers is small.
[0069]
In Embodiment 1 described above, when the total number of subcarriers is large, even if the number of multiplexed signals to be allocated to subcarriers that are susceptible to interference of adjacent channel interference waves and analog filter characteristics is reduced, the overall Transmission efficiency does not decrease. However, when the total number of subcarriers is small, reducing the signal multiplexing number of signals allocated to the subcarriers as described above decreases the overall transmission efficiency. For example, if the total number of subcarriers is 4, and the number of multiplexed signals of signals allocated to two subcarriers apart from the center frequency is の of the number of multiplexed signals corresponding to other subcarriers, the overall Transmission efficiency drops to 1/4.
[0070]
Therefore, in the present embodiment, a signal that is not multiplexed by reducing the number of multiplexed signals to be allocated to a certain subcarrier is transmitted by the subcarrier arranged in DC.
[0071]
Hereinafter, an OFDM-DS-CDMA communication apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 4 and FIG. Only the differences between the present embodiment and the first embodiment will be described. FIG. 4 is a schematic diagram showing the arrangement of subcarriers in the OFDM-DS-CDMA communication device. FIG. 5 is a schematic diagram showing an arrangement of subcarriers in the OFDM-DS-CDMA communication apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0072]
Referring to FIG. 4, when subcarriers are arranged in DC, error rate characteristics are degraded due to DC offset. Furthermore, since the total number of subcarriers is usually an even number, even if subcarriers are arranged in DC, the desired signal band does not change. For this reason, in general, subcarriers are not often arranged in DC in order to prevent deterioration of error rate characteristics.
[0073]
Hereinafter, subcarriers arranged in DC will be described. Consider a case where a DC offset exists in the CDMA system. The DC offset after despreading is expressed by the following equation.
(Equation 1)

Here, DC is a DC offset, REF (nT) is a spreading code at time nT, N is a spreading ratio, and T is a sample period.
[0074]
Here, in general, the DC offset can be considered to be constant in the period (NT) of the spreading code, so that the above equation (1) is expressed by the following equation.
(Equation 2)

[0075]
In the above equation (2), when (the number of codes of +1) − (the number of codes of −1) = 1, the DC offset is attenuated to 1 / spreading ratio by despreading. When (the number of codes of +1) and (the number of codes of -1) are the same, the DC offset is completely removed by despreading. As described above, in the CDMA system, the deterioration of the error rate due to the DC offset is reduced.
[0076]
Therefore, in the OFDM-DS-CDMA communication apparatus according to the present embodiment, subcarriers (subcarrier # 0) are arranged in DC as shown in FIG. Hereinafter, the subcarrier arranged in DC is referred to as “DC subcarrier (DC carrier)”.
[0077]
Further, to the DC subcarrier, a signal that is not multiplexed by reducing the number of multiplexed signals to be allocated to a certain subcarrier is allocated. That is, for example, in the example described in the first embodiment, the number of multiplexed signals to be allocated to subcarrier 1 and subcarrier m is changed from k to k / 2. Assign to DC subcarrier.
[0078]
As described above, according to the present embodiment, a signal that is no longer multiplexed by reducing the signal multiplexing number of a signal allocated to a certain subcarrier is transmitted by the subcarrier arranged in DC, so that the total number of subcarriers is reduced. Even when the number is small, it is possible to suppress the deterioration of the error rate characteristic without lowering the transmission efficiency.
[0079]
The OFDM-DS-CDMA communication device according to the present invention can be mounted on a mobile station device and a base station device in a digital mobile communication system, and a communication terminal device in a wireless LAN system.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the number of multiplexed signals assigned to each carrier is set according to the characteristics of the carrier (subcarrier). A DS-CDMA communication device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission system of an OFDM-DS-CDMA communication apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a receiving system of the OFDM-DS-CDMA communication apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a format of a transmission signal in the OFDM-DS-CDMA communication apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing an arrangement of subcarriers in an OFDM-DS-CDMA communication device.
FIG. 5 is a schematic diagram showing an arrangement of subcarriers in an OFDM-DS-CDMA communication apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a transmission system in a conventional OFDM-DS-CDMA communication device.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a receiving system in a conventional OFDM-DS-CDMA communication device.
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of how subcarriers are arranged in an OFDM-DS-CDMA communication device.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a format of a transmission signal in a conventional OFDM-DS-CDMA communication device.
FIG. 10 is a schematic diagram showing the effect of adjacent channel interference waves in a conventional OFDM-DS-CDMA communication device.
FIG. 11 is a schematic diagram showing the influence of an analog filter in a conventional OFDM-DS-CDMA communication device.
[Explanation of symbols]
101a ₁ 〜１０101a _m Diffusion unit
102a ₁ ~ 102a _m Adder
103 IFFT section
104 antenna

Claims

A multiplexing unit that generates a multiplexed signal by spreading and multiplexing the information signal, and a frequency division multiplexing unit that performs a frequency division multiplexing process by assigning each of the multiplexed signals to a carrier wave unique to the multiplexed signal, The OFDM-DS-CDMA communication apparatus, wherein the multiplexing means sets the number of information signals to be multiplexed according to the characteristics of a carrier to which the generated multiplexed signal is allocated.

2. The OFDM-DS-CDMA communication according to claim 1, wherein the multiplexing unit uses, as the characteristic of the carrier, a magnitude of influence of an adjacent channel interference wave on the carrier or a magnitude of influence of an analog filter. apparatus.

The said multiplexing means sets the number of the said information signals to be multiplexed small compared with other multiplexing means, when the characteristic of the said carrier wave has deteriorated, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. OFDM-DS-CDMA communication device.

A predetermined number of information signals are spread and multiplexed among the information signals multiplexed by the multiplexing means having deteriorated characteristics of the carrier, thereby generating a multiplexed signal instead of the multiplexing means having deteriorated characteristics of the carrier. 4. The apparatus according to claim 1, further comprising a second multiplexing unit configured to assign the multiplexed signal generated by the second multiplexing unit to a DC carrier. 5. OFDM-DS-CDMA communication device.

A communication terminal device comprising the OFDM-DS-CDMA communication device according to any one of claims 1 to 4.

A base station apparatus comprising the OFDM-DS-CDMA communication apparatus according to any one of claims 1 to 4.

A multiplexing step of generating a multiplexed signal by spreading and multiplexing the information signal, and a frequency division multiplexing step of performing a frequency division multiplexing process by assigning each of the multiplexed signals to a multiplexed signal unique carrier, The OFDM-DS-CDMA communication method is characterized in that the multiplexing step sets the number of information signals to be multiplexed according to the characteristics of a carrier to which the generated multiplexed signal is allocated.