CN1364354A - 发送装置和发送方法 - Google Patents

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Abstract

发送功率决定部100根据由传播损失估计的传播路径状态和随机接入信道信号的再发数来决定发送功率值。中间蠕变图案决定部103在多个中间蠕变图案中决定发送功率值所对应的一个中间蠕变图案。时间复用部102复用扩频处理后的发送数据和该中间蠕变图案来生成发送信号。无线部104对生成的发送信号实施规定的发送处理,用决定的发送功率值将上述发送处理后的发送信号作为随机接入信道信号来发送。

Description

发送装置和发送方法
                       技术领域
本发明涉及CDMA(Code Division Multiple Access：码分多址)方式的通信中用矩阵运算来消除干扰的通信装置，特别涉及随机接入通信时消除干扰的通信装置。
                       背景技术
以往，作为消除因多路径衰落造成的干扰、码元间干扰和多址干扰等各种干扰来取出解调信号的方法，有使用联合检测(Joint Detection；以下称为‘JD’)的干扰信号消除方法。对于该JD而言，披露于“Zero Forcing andMinimum Mean-Square-Error Equalization for Multiuser Detection in Code-Division Multiple-Access Channels”(Klein A.，Kaleh G.K.，Baier P.W.，IEEETrans.Vehicular Technology，vol.45，pp.276-287，1996)。
使用该JD的干扰信号消除方法也用于移动台装置开始与基站装置进行通信时的随机接入通信。
以下，以移动台装置与基站装置进行随机接入通信的情况为例来说明使用现有的JD的干扰信号消除方法。
在随机接入通信中，首先，要开始通信的移动台装置通过随机接入信道(Random Access Channel；RACH)将请求通信开始的信号发送到基站装置。在该发送中，移动台装置还发送称为中间蠕变码的已知参照信号。为简便起见，将移动台装置通过随机接入信道发送的信号称为‘RACH信号’。
中间蠕变码的图案(以下称为‘中间蠕变图案’)如下形成。图1是表示现有的CDMA通信系统中的中间蠕变图案的形成方法的模式图。
如图1所示，各移动台装置(各信道)中使用的中间蠕变图案用以456(＝8W)码片周期循环的基本码根据如下所示的步骤来形成。该基本码是基站装置已知的码，包含具有相互不同的W(＝57)码片长度的码的A～H的8块。
第1步，在上述基本码中设定基准块。这里，假设基准块为‘A’。第2步，将上述基准块的相位在各信道中向图中左方向错开{W×(n-1)}。其中，W＝57码片，n是信道数。第3步，在各信道中，在上述基本码中，从第2步中使相位错开的基准块的前端部中抽出512码片。由此，在各信道中形成整体为512码片长度的中间蠕变图案。
移动台装置用如上形成的中间蠕变图案的某一个中间蠕变图案来发送如图2所示的RACH信号。图2是表示现有的CDMA通信系统中的各移动台装置的发送定时的模式图。
如图2所示，各移动台装置发送在数据部1和数据部2之间插入了中间蠕变码的传输信号。由数据部1或数据部2发送的信号相当于上述的请求通信开始的信号。通过该信号来发送例如移动台装置的ID号。在图2中，信道1～8的传输信号分别相当于由移动台装置1～8发送的RACH信号。
下面，参照图3至图5来说明接收了RACH信号的基站装置的处理。图3是表示现有的CDMA通信系统中的基站装置接收来自各移动台装置的RACH信号状况的第1例的示意模式图。图4是表示应用现有的使用JD的干扰信号消除方法的基站装置的结构方框图。图5是表示通过应用现有的使用JD的干扰信号消除方法的基站装置获得的延迟分布的第1例模式图。
各移动台装置和基站装置不仅处于隔开距离的位置，而且各移动台装置和基站装置之间的距离分别不同。因此，如图3所示，由各移动台装置发送的RACH在到达基站装置之前产生传播延迟，而且，在该传播延迟中对各移动台装置形成偏差。即，在分别由移动台装置1、2、3和8发送的RACH信号到达基站装置之前产生的传播延迟分别变为传播延迟1、2、3和8。基站装置接收的信号成为了图3所示的传播延迟的来自各移动台装置的RACH信号的复用信号。
基站装置进行以下处理，以便消除因多路径衰落造成的干扰、码元间干扰和多址干扰等干扰，取出各移动台装置的数据。
参照图4，在将复用了由各移动台装置发送的RACH信号的接收信号进行变频等规定的无线处理后，被送至延迟器11和匹配滤波器(MF)12。在延迟器11中，接收信号被延迟规定的时间，然后被送至后述的乘法器14。
在匹配滤波器12中，通过用接收信号中的中间蠕变码部分和上述循环的基本码来进行相关值计算处理，从而计算各移动台装置所对应的信道估计值。而且，通过对计算出的信道估计值实施功率运算，获得如图5所示的延迟分布。参照图5，在各移动台装置的传播延迟比W码片长度小的情况下，延迟分布出现的区间以各移动台装置来决定。即，在上述情况下，移动台装置1～8所对应的延迟分布分别出现在1～8的W码片长度的区间(以下称为‘W码片区间’)。
再次参照图4，由匹配滤波器12计算出的各移动台装置的信道估计值被送至联合检测(以下称为‘JD’)部13。
在JD部13中，用上述各移动台装置的信道估计值来进行如下所述的矩阵运算。即，首先，通过进行各移动台装置的信道估计值和分配给各个移动台装置的数据部中的扩频码之间的卷积运算，来获得各移动台装置的卷积运算结果(矩阵)。由此，获得将各移动台装置的卷积运算结果规则配置的矩阵(以下称为‘系统矩阵’)。这里，为了简便起见，将系统矩阵以[A]来表示。
而且，通过用系统矩阵来进行如下式所示的矩阵运算来获得矩阵[B]。
[B]＝([A]H·[A])-1·[A]H               -①
其中，[A]H是系统矩阵的共轭转置矩阵，([A]H·[A])-1是[A]H·[A]-1的逆矩阵。
通过这样的矩阵运算所得的矩阵[B]被送至乘法部14。
在乘法部14中，通过在来自延迟器11的接收信号的数据部分和来自JD部13的矩阵之间进行乘法处理(即干扰消除解调处理)，来获得消除了干扰的各移动台装置的数据。由此，基站装置通过识别请求通信开始的移动台装置的ID号，将这些移动台装置作为进行通信的移动台装置来接受。
在这样的随机接入通信后，基站装置将表示接受了这些移动台装置的信号通过前向接入信道(Forward Access Channel；FACH)来发送。为了简便起见，将基站装置通过前向接入信道发送的信号称为‘FACH信号’。
发送了RACH信号的各移动台装置通过确认接收到的FACH信号的内容，可以确认通信的请求是否被基站装置接受。接受了通信请求的移动台装置开始与基站装置的正常通信。通信的请求未被接受的移动台装置再次进行随机接入通信。
但是，在使用上述现有的JD的干扰信号消除方法中，随着小区半径增大，由于越是从距基站装置远的位置的某个移动台装置发送的RACH信号，传播延迟变得越大，所以该RACH信号的传播延迟和延迟分散的合计变得比W码片长度大。这种情况下，上述移动台装置所对应的延迟分布不出现在图5所示的期待的W码片区间，而形成在其他的W码片区间。
下面参照图6和图7来说明此时的情况。图6示意地表示现有的CDMA通信系统中的基站装置接收来自各移动台装置的RACH信号的状况的第2例的模式图。图7表示由应用使用现有的JD的干扰信号消除方法的基站装置获得的延迟分布的第2例的模式图。这里，假设从移动台装置2(信道2)发送的RACH信号的传播延迟比W码片长度大。
由于移动台装置2处于距基站装置远的位置，所以如图6所示，移动台装置2发送的RACH信号的传播延迟变大。因此，如图7所示，与移动台装置2对应的传播延迟变得比W码片长度大。其结果，与移动台装置2对应的延迟分布不出现在期待的W码片区间(即W码片区间‘2’)。与移动台装置2对应的延迟分布有出现在其他的W码片区间(即，例如W码片区间‘3’等)中的可能性。
如上所述，在基站装置获得的延迟分布中，由于与处于距基站装置远的位置的移动台装置对应的延迟分布不出现在期待的W码片区间，所以不能计算上述移动台装置所对应的信道估计值。而且，由于与上述移动台装置对应的延迟分布出现在与其他移动台装置对应的W码片区间，所以与其他移动台装置对应的信道估计值成为不正确的信道估计值。
其结果，由于上述JD部13(参照图4)进行的矩阵运算结果不正确，所以乘法部14中的干扰消除解调处理的特性恶化。因此，基站装置对于离开延迟分布为W码片以上左右的距离的用户不能进行解调。因此，基站装置存在不仅不能识别上述移动台装置的ID号，而且也不能识别其他移动台装置的ID号的可能性，不能将这些移动台装置作为进行通信的移动台装置来接受。
在使用现有的JD的干扰信号消除方法中，在传播延迟和延迟分散的合计使W码片长度增加的场所存在的移动台装置进行随机接入的情况下，不仅该移动台装置而且使进行随机接入通信的其他移动台装置都不被基站装置接受的可能性变大。
如果基站装置用下行线路对各移动台传输考虑了传播延迟并用于调整各移动台装置的发送定时的控制命令，则可在期待的W码片区间中出现与各移动台装置对应的延迟分布。可是，所谓的随机接入通信是在基站装置对各移动台装置用个别的下行线路进行发送前，各移动台装置对基站装置发送RACH信号的通信。因此，在随机接入通信中，基站装置不能控制各移动台装置的发送定时。
作为防止这样的问题的对策，在上述第1步骤中，有增大错开的相位W，从而增大W码片区间的宽度的方法。可是，在该方法中，在中间蠕变长度一定的条件下，在JD中的矩阵运算中可收容的用户数(通信终端装置数)变少。如果增大中间蠕变长度，则可以增大W区间的宽度，而不改变可收容的用户数，但由于RACH信号整体的中间蠕变部所占的比例增大，所以使传输容量下降。
                         发明内容
本发明的目的在于提供一种发送装置，可提高随机接入通信的成功概率，而不对可收容的通信终端装置数和传输容量产生影响。
首先，第1，本发明人着眼于传播路径状态在各通信终端装置中有所不同，使通过传播损失小的传播路径来发送RACH信号的通信终端装置的传播延迟小，而通过传播损失大的传播路径来发送RACH信号的通信终端装置的传播延迟大，通过对传播损失小的通信终端装置分配可形成延迟分布的长度小的已知参照信号，而对传播损失大的通信终端装置分配可形成延迟分布的长度大的已知参照信号，找到了一种技术方案，可以不增大通信格式中已知参照信号部分所占的比例，而提高各通信终端装置所对应的延迟分布出现在期待的区间的可能性，从而完成本发明。
第2，本发明人找到一种技术方案，在通信终端装置随机接入通信中失败的情况下，着眼于该通信终端装置对应的延迟分布未出现在期待的区间的情况，通过对该通信终端装置分配给使延迟分布的长度比上次大的已知参照信号，可提高该通信终端装置所对应的延迟分布在期待的区间出现的可能性，从而完成本发明。
本发明的目的可根据传播路径状态和随机接入信道信号的再发数的至少其中一个，通过设定分配给各通信终端装置的已知参照信号来实现。而且，本发明的目的可根据传播路径状态和随机接入信道信号的再发数的至少其中一个，通过不仅控制分配给各通信终端装置的已知参照信号，而且控制各通信终端装置的随机接入信道信号的发送功率值来实现。
                          附图说明
图1表示现有的CDMA通信系统中的中间蠕变图案的形成方法的模式图；
图2表示现有的CDMA通信系统中的各移动台装置的发送定时的模式图；
图3示意地表示现有的CDMA通信系统中的基站装置接收来自各移动台装置的RACH信号的状况的第1例模式图；
图4表示应用现有的使用JD的干扰信号消除方法的基站装置的结构方框图；
图5表示由应用现有的使用JD的干扰信号消除方法的基站装置获得的延迟分布的第1例模式图；
图6示意地表示现有的CDMA通信系统中的基站装置接收来自各移动台装置的RACH信号信号的状况第2例模式图；
图7由应用使用现有的JD的干扰信号消除方法的基站装置获得的延迟分布的第2例模式图；
图8表示配有本发明实施例1的发送装置的移动台装置的结构方框图；
图9表示配有上述实施例1的接收装置的基站装置的结构方框图；
图10表示配有上述实施例1的发送装置的移动台装置中使用的中间蠕变图案的形成步骤的模式图；
图11表示配有上述实施例1的发送装置的移动台装置中由中间蠕变图案决定部使用的表的图；
图12表示配有上述实施例1的发送装置的移动台装置的发送定时模式图；
图13表示由配有上述实施例1的接收装置的基站装置形成的延迟分布的示例模式图；
图14表示配有本发明实施例2的发送装置的移动台装置中使用的中间蠕变图案的形成步骤的模式图；
图15表示配有上述实施例2的发送装置的移动台装置的发送定时的模式图；以及
图16表示由配有上述实施例2的发送装置的基站装置形成的延迟分布示例的模式图。
                       具体实施方式
以下，参照附图详细说明用于实施发明的最佳形态。
(实施例1)
图8表示配有本发明实施例1的发送装置的移动台装置的结构方框图。在图8中，发送功率决定部100用通过预报信道发送的信号(以下称为‘预报信道信号’)来计算本移动台装置和基站装置之间的传播损失。而且，发送功率决定部100根据计算出的传播损失和RACH信号的再发次数来决定RACH信号的发送功率值。决定的发送功率值被送至中间蠕变图案决定部103和无线部104。
扩频部101用分配给本移动台装置的扩频码来进行对发送数据的扩频处理。该发送数据被进行规定的调制处理，例如相当于本移动台装置的ID号等的数据。扩频处理后的发送数据被送至时间复用部102。
中间蠕变图案决定部103根据由发送功率决定部100决定的发送功率值来选择准备的多个中间蠕变图案中其中一个并送至时间复用部102。中间蠕变图案在接收本移动台装置发送信号的基站装置端是用于信道估计的已知参照信号。中间蠕变图案的细节将后述。
时间复用部102通过以帧来复用来自中间蠕变图案决定部103的中间蠕变图案和扩频处理后的发送数据来形成发送信号。作为帧格式，与图2所示的帧格式一样，主要使用包含数据部1、中间蠕变部和数据部2的帧格式。蠕变部是插入中间蠕变图案的部分。
无线部104对时间复用部102形成的发送信号进行变频等规定处理，将上述规定的处理后的发送信号作为RACH信号，通过天线105发送。在该发送中，无线部104用发送功率决定部100决定的发送功率值来进行RACH信号的发送。
图9表示配有本发明实施例1的发送装置的基站装置的结构方框图。在图9中，将通过天线(未图示)接收到的信号(接收信号)进行变频等规定的无线处理后，被送至延迟器201和匹配滤波器(MF)202。该接收信号主要是将由多个移动台装置发送的RACH信号复用在相同频带中的信号。上述多个移动台装置分别具有图8所示的结构。
延迟器201将接收信号延迟规定的时间，将延迟过的接收信号送至乘法器204。匹配滤波器202通过用接收信号中的中间蠕变码部分和已知的基本码进行相关值计算处理，来计算对各移动台装置的信道估计值。JD部203用来自匹配滤波器202的信道估计值进行矩阵运算，将矩阵运算结果送至乘法部204。乘法部204用来自延迟器201的接收信号和来自JD部203的矩阵运算结果来进行干扰消除解调处理。
下面，参照图10来说明用于各移动台装置分配的中间蠕变图案的形成方法。在本实施例中，作为一例，假设中间蠕变图案的总数为8。图10表示配有本发明实施例1的发送装置的移动台装置中使用的中间蠕变图案的形成步骤的模式图。如图10所示，各移动台装置(各信道)中使用的中间蠕变图案用以456码片(＝8W)循环的基本码根据以下所示的步骤来形成。
该基本码包含码和码片长度(码长度)相互不同的‘A’～‘H’的8个块，通过图9所示的基站装置是已知的。各块的码片长度以A～G的顺序增大来设定。其中，H为57码片。具体地说，该基本码具有多个通过将码和码长度相互不同的多个块按码长度依次配置而形成的码(这里，‘A’、‘B’～‘G’、‘H’是456码片长度的码)。
首先，第1步，在上述基本码中设定基准块。这里，作为一例，假设基准块为‘A’。第2步，将上述基准块的相位在各信道中向图中左方向分别错开0、W1、W1+W2、...、W1+W2+...+W5+W6、W1+W2+...+W6+W7(W1＜W2＜...＜W6＜W7)。由此，各信道(信道1、2、3、...、7、8)的基准块变成‘A’、‘B’、‘C’、...、‘G’、‘H’。
第3步，在各信道中，在上述基本码中从由第2步错开相位的基准块的前端部抽出512码片。由此，在各信道中形成作为整体512码片长度的中间蠕变图案。在图10中，示出信道1、2、3、4和8的中间蠕变图案。
下面，说明配有具有上述结构的发送装置的移动台装置和配有具有上述结构的接收装置的基站装置的随机接入通信时的工作情况。首先，说明配有本实施例的发送装置的移动台装置的工作情况。
图8所示的移动台装置的电源接通时，在发送功率决定部100中，用图9所示的基站装置发送的预报信道信号，根据基站装置中的预报信道信号的发送功率值和本移动台装置中的预报信道信号的接收功率值来计算与基站装置之间的传播损失。
计算出的传播损失成为表示传播路径状态的指标。在传播损失大的情况下，无论本移动台装置和移动台装置之间的距离大，或本移动台装置和基站装置之间的距离小，都被认为在障碍物或建筑物上进行反射而使电波衰减。
在发送功率决定部100中，根据计算出的传播损失和RACH信号的再发次数来决定RACH信号的发送功率值。
具体地说，首先，通过将预先设定的基本值与再发数对应的偏置值相加，来计算新的基本值。接着，通过将这样计算出的基本值与传播损失相加，来决定发送功率值。由此，随着传播损失或再发数增大，决定的发送功率值也增大。
例如，在RACH信号的再发数为0的情况下(即，开始进行随机接入通信的情况)，基本值与传播损失相加所得的值成为发送功率值。在RACH信号的再发数为1时，基本值与偏置值相加所得的值成为新的基本值，而该基本值与偏置值相加所得的值成为发送功率值。而且，随着再发数的增加，基本值增大，RACH信号的发送功率值增大。此时，随着传播损失增大，发送功率值进一步增大。决定的发送功率值被送至中间蠕变图案决定部103和无线部104。
在中间蠕变图案决定部103中，根据由发送功率决定部100决定的发送功率值来选择中间蠕变图案。下面参照图11来说明中间蠕变图案的选择方法。图11表示配有本发明实施例1的发送装置的移动台装置中的中间蠕变图案决定部103所用的表的图。在图11中，在‘发送功率值’栏中，表示由发送功率决定部100决定的发送功率值(P1～P8(P1＜P2＜...＜P8＜...＜P7))，在‘基准块’栏中，表示这些发送功率值所对应的中间蠕变图案中的基准块(A～H)。该基准块与在中间蠕变图案形成时的第2步中设定的基准块相当。
首先，用图11所示的表，选择由发送功率决定部100决定的发送功率值所对应的基准块。接着，选择在前端部有选择出的基准块的中间蠕变图案来作为插入到本次的RACH信号中的中间蠕变图案。例如，在发送功率值为‘P3’的情况下，由于选择‘C’作为基准块，所以选择图10所示的‘信道3的中间蠕变图案’作为中间蠕变图案。
这里，图11所示的表中的发送功率值和基准块鉴于基准块的码片长度与基站装置形成的延迟分布的W码片区间的长度相当而被如下设定。即，在RACH信号由传播损失推测的传播路径传播时，设定延迟分布的W码片区间，使得比假设产生的传播延迟大，从而选择具有该W码片区间以上长度的基准块中的某一个。
根据这样的选择方法，在本移动台装置和基站装置之间的传播损失大的情况下，或在RACH信号的再发数大的情况下，选择具有大的码片长度的基准块的中间蠕变图案，相反，在本移动台装置和基站装置之间的传播损失小的情况下，或RACH信号的再发数小的情况下，选择具有小的码片长度的基准块的中间蠕变图案。如上选择出的中间蠕变图案被送至时间复用部102。
在时间复用部102中，通过将扩频处理后的发送数据和中间蠕变图案复用在例如图12所示的帧中而形成发送信号。图12表示配有本发明实施例1的发送装置的移动台装置的发送定时的模式图。
即，通过扩频处理后的发送数据被插入到图12所示的帧中的数据部(这里，是数据部1和数据部2)，中间蠕变图案被插入到上述帧中的蠕变部(512码片区间)，来形成发送信号。这里的帧仅是一例，也可以适当变更蠕变部和数据部的位置等。
在无线部104中，时间复用部102形成的发送信号被进行变频等规定的发送处理。而且，上述规定的发送处理后的发送信号作为RACH信号通过天线105发送。在该发送中，控制RACH信号的发送功率值，使其变为发送功率决定部100决定的发送功率值。
图8所示的移动台装置发送用于请求通信开始的RACH信号。然后，本移动台装置监视由图9所示的基站装置发送的FACH信号，确认在该FACH信号中包含本移动台装置的ID号。本移动台装置在接受来自基站装置的通信请求的情况下(在FACH信号中包含本移动台装置的ID号的情况)，开始与基站装置的正常通信。相反，本移动台装置在未接受来自基站装置的通信请求的情况下(在FACH信号中不包含本移动台装置的ID号的情况)，进行RACH信号的再发。以上，说明了配有本实施例的发送装置的移动台装置的工作情况。
下面，参照图9来说明配有本实施例的发送装置的基站装置的工作情况。接收信号被送至延迟器201和匹配滤波器202。在延迟器201中，接收信号被延迟规定的时间后，被送至乘法部204。
在匹配滤波器202中，通过用接收信号中的中间蠕变码部分和上述的循环基本码来进行相关值计算处理，从而计算各信道所对应的信道估计值。进而，通过对计算出的信道估计值实施功率运算，来获得例如图13所示的延迟分布。计算出的信道估计值被送至JD部203。
图13表示由配有本发明实施例1的接收装置的基站装置形成的延迟分布的一例的模式图。如图13所示，中间蠕变图案中的基准块的码片长度相当于使用该中间蠕变图案的移动台装置的延迟分布的W码片区间的长度。例如，对于使用信道4的中间蠕变图案的移动台装置来说，由于该中间蠕变图案的基准块‘D’的码片长度为‘W4’，所以形成具有‘W4’长度的延迟分布。
在JD部203中，用匹配滤波器202计算出的信道估计值来进行下述的矩阵运算。即，首先，匹配滤波器202计算出的各信道的信道估计值被调节长度，使得信道估计值(W7)长度最长。具体地说，信道7以外的信道估计值在该信道估计值之后被适当附加0，使得与信道7的信道估计值的长度相同。这是因为在以往方式中，基准块的码片长度在各信道中是公用的，而在本实施例中，基准块的码片长度在各信道中是不同的。
接着，通过进行调节了长度的各信道的信道估计值和分配给各个信道的数据部的扩频码之间的卷积运算，来获得各信道的卷积运算结果(矩阵)。由此，获得将各信道的卷积运算结果规则排列的矩阵(系统矩阵[A])。进而，通过用系统矩阵[A]进行①式所示的矩阵运算，来获得②式所示的矩阵[B]。通过这样的矩阵运算获得的矩阵[B]被送至乘法部204。
在乘法部204中，通过在来自延迟器201的接收信号的数据部分和来自JD部203的矩阵之间进行乘法处理(即干扰消除解调处理)。来获得消除了干扰的各信道的数据。由此，基站装置通过确认可以请求通信开始的移动台装置的ID号，来将这些移动台装置接受为进行通信的移动台装置。
在这样的随机接入通信后，基站装置将表示接受了这些移动台装置的信号作为FACH信号来发送。以上，说明了配有本实施例的接收装置的基站装置的工作情况。
下面，对于配有本实施例的发送装置的移动台装置和配有本实施例的接收装置的基站装置的效果来说，分为移动台装置开始进行随机接入通信的情况和再次进行随机接入通信情况来具体地说明。
首先，说明移动台装置开始进行随机接入通信的情况。在移动台装置中，由发送功率决定部100用接收到的预报信道信号来计算传播损失，根据该传播损失来决定发送功率值。如上所述，传播损失成为表示本移动台装置和基站装置之间的传播路径状态的指标。进而，由中间蠕变图案决定部103根据发送功率决定部100决定的发送功率值来决定基准块，选择具有该基准块的中间蠕变图案。
因此，中间蠕变图案决定部100决定的中间蠕变图案可以是考虑选择本移动台装置和基站装置之间的传播路径状态的中间蠕变图案。
具体地说，参照图11，在发送功率值大的情况下(即，本移动台装置和基站装置之间的传播损失大的情况)，选择具有大的码片长度的基准块的中间蠕变图案。即，在该情况下，由于本移动台装置发送的RACH信号的传播延迟被假想增大，所以为了使形成的延迟分布的W码片区间增大，而选择具有大的码片长度的基准块的中间蠕变图案。由此，能够提高本移动台装置的延迟分布出现在该移动台装置所对应的W码片区间的可能性。换句话说，可以降低本移动台装置的延迟分布出现在其他移动台装置所对应的W码片区间的可能性。
相反，在发送功率值小的情况下(即，本移动台装置和基站装置之间的传播损失小的情况)，选择具有小的码片长度的基准块的中间蠕变图案。即，在该情况下，由于本移动台装置发送的RACH信号的传播延迟被假想减小，所以为了使延迟分布的W码片区间减小，而选择具有小的码片长度的基准块的中间蠕变图案。
如上所述，根据用传播路径损失决定的发送功率值，换句话说，根据移动台装置和基站装置之间的传播路径状态，来选择插入到RACH信号中的中间蠕变图案，使得基站装置形成的延迟分布的W码片区间的长度可提高传播延迟。由此，在基站装置形成的延迟分布中，能够提高某个移动台装置的延迟分布形成在期待的W码片区间的可能性。因此，由于基站装置可以正确地取出各移动台装置所对应的信道估计值，所以能够降低移动台装置的RACH信号的再发频度。
下面说明移动台装置再次进行随机接入通信的情况。在本实施例中，根据上述理由，可以降低移动台装置再发RACH信号的频度。可是，还有基站装置不接受从移动台装置发送的RACH信号，使移动台装置再发RACH信号的情况。
作为其理由，被认为有(1)因移动台装置处于距基站装置非常远的位置，所以在基站装置形成的延迟分布中，该移动台装置的延迟分布未出现在期待的W码片区间，(2)相对于移动台装置和基站装置之间的传播路径状态来说，移动台装置的发送功率值过小，或(3)使用与其他移动台相同的中间蠕变并同时进行发送，其RACH信号相冲突等。
因此，在移动台装置再发RACH信号的情况下，在发送功率决定部100中，如上述决定的发送功率值还随着RACH信号的再发数而增加。增加的发送功率值被送至中间蠕变图案决定部103和无线部104。
在中间蠕变图案决定部103中，根据发送功率决定部100增加的发送功率值来决定基准块，选择具有该基准块的中间蠕变图案。进而，在无线部104中，用发送功率决定部100增加的发送功率值来进行RACH信号的发送。
因此，中间蠕变图案决定部103决定的中间蠕变图案不仅可以是考虑了移动台装置和基站装置之间的传播路径状态，而且还可以是考虑RACH信号的再发数而选择的中间蠕变图案。
具体地说，在RACH信号的再发次数多的情况下，选择具有大的码片长度的基准块的中间蠕变图案，同时将RACH信号以更大的发送功率值来发送。
即，鉴于上次的RACH信号发送时的传播延迟增大了延迟分布的W码片区间的情况，为了增大延迟分布的W码片区间，而选择具有更大的码片长度的基准块的中间蠕变图案。由此，能够提高本移动台装置的延迟分布出现在该移动台装置所对应的W区间的可能性。同时，鉴于上次的RACH信号的发送功率值与移动台装置和基站装置之间的传播路径状态相比过小的情况，还使发送功率值增加。
如上所述，不仅根据移动台装置和基站装置之间的传播路径状态，而且还根据RACH信号的再发次数，来选择插入到RACH信号中的中间蠕变图案，使得基站装置形成的延迟分布的W码片区间的长度增大传播延迟，同时增加RACH信号的发送功率值。由此，在基站装置形成的延迟分布中，能够进一步提高某个移动台装置的延迟分布出现在期待的W码片区间的可能性。因此，由于基站装置能够正确地取出各移动台装置所对应的信道估计值，即使在因某个理由再发RACH信号的情况下，也可以降低移动台装置以后的RACH信号的再发频度。
根据本实施例，通过根据移动台装置和基站装置之间的传播路径状态和RACH信号的再发次数，来选择插入到RACH信号的中间蠕变图案，使得基站装置形成的延迟分布的W码片区间的长度增大传播延迟，同时增加RACH信号的发送功率，从而能够提高各移动台装置的延迟分布分别出现在期待的W码片区间的可能性。
而且，在中间蠕变长度一定的条件下，通过用具有码片长度和码内容相互不同的多个块的基本码形成的多个中间蠕变图案，还能够防止对可收容在JD中的用户数和传输容量产生影响。
因此，根据本实施例，能够提高接受进行随机接入通信的通信终端装置的概率，而不对可收容的通信终端装置数和传输容量产生影响。
在本实施例中，为了说明最佳的实施形态，以根据传播路径状态和RACH信号的再发数来设定中间蠕变图案，并且根据传播路径状态和RACH信号的再发数来设定RACH信号的发送功率值的情况为例进行了说明。
但是，即使在根据传播路径状态和RACH信号的再发数的其中一个来设定中间蠕变图案的情况下，不用说，也可以提高各移动台装置的延迟分布分别出现在期待的W码片区间的可能性。在该情况下，如果还基于传播路径状态和RACH信号的至少一个来设定RACH信号的发送功率值，不用说，可以进一步提高上述可能性。
(实施例2)
在本实施例中，说明在实施例1中某个移动台装置的延迟分布不出现在期待的W区间时，防止对其他移动台装置的信道估计值的恶化情况。以下，着眼于与实施例1的不同点，参照图14至图16来说明配有本实施例的发送装置的移动台装置和配有本实施例的接收装置的基站装置。
图14表示配有本发明实施例2的发送装置的移动台装置中使用的中间蠕变图案的形成步骤的模式图。图15表示配有本发明实施例2的发送装置的移动台装置的发送定时的模式图。图16表示配有本发明实施例2的接收装置的基站装置形成的延迟分布一例的模式图。
在配有本实施例的发送装置的移动台装置和配有本实施例的接收装置的基站装置的结构中，除了使用的中间蠕变图案的形成方法以外，由于与实施例1中的情况相同，所以省略详细的说明。
下面参照图14来说明用于各移动台装置分配的中间蠕变图案的形成方法。在本实施例中，作为一例，假设中间蠕变图案的总数为8。
如图14所示，各移动台装置(各信道)中使用的中间蠕变图案用以456码片(＝8W)周期循环的基本码根据以下所示的步骤来形成。该基本码包含码和码片长度相互不同的‘A’～‘H’的8个块，从图9所示的基站装置可知。
图14所示的基本码是将图10所示的基本码如下变更所得的基本码。即，图10所示的基本码是以‘A’～‘G’的顺序将块排列所得的基本码，使得从第1码片至第456码片的码片长度增加，而图14所示的基本码是将‘A’～‘H’的块排列所得的基本码，使得从第1码片至第451码片中至少一部分相邻的块之间的码片长度的差尽量增大。换句话说，图14所示的基本码具有多个由码和码长度相互不同的多个块形成的码(这里，‘H’、‘D’～‘F’、‘A’是456码片长度的码)。
首先，第1步，在上述基本码中设定基准块。这里，作为一例，假设基准块为‘A’。第2步，将上述基准块的相位在各信道(信道1、2、3、...、7、8)中向图中左方向分别错开0、W1、W1+W6、...、W1+W2+W3+W5+W6+W7、W1+W2+W3+W4+W5+W6+W7(W1＜W2＜...＜W6＜W7)。由此，各信道(信道1、2、3、...、7、8)的基准块变成‘A’、‘F’、‘B’、...、‘D’、‘H’。
第3步，在各信道中，在上述基本码中从由第2步错开相位的基准块的前端部抽出512码片。由此，在各信道中形成作为整体512码片长度的中间蠕变图案。在图14中，示出信道1、2、3、4和8的中间蠕变图案。
下面，说明配有具有上述结构的发送装置的移动台装置和配有具有上述结构的接收装置的基站装置的随机接入通信时的工作情况。
移动台装置与实施例1同样，根据图11所示的表内容，从多个中间蠕变图案中选择某个中间蠕变图案，将插入了选择出的中间蠕变图案的RACH信号按照图15所示的帧发送。
基站装置接收从移动台装置发送的RACH信号，与实施例1同样，形成延迟分布。此时形成的延迟分布的一例示于图16。从图16可知，与实施例1同样，中间蠕变图案中的基准块的码片长度相当于用该中间蠕变图案在移动台装置中的延迟分布的W码片区间的长度。
下面，对比实施例1的延迟分布(图13)和实施例2的延迟分布(图16)来说明配有本实施例的发送装置的移动台装置和配有本实施例的接收装置的基站装置的效果。这里，以移动台装置1用信道1所对应的中间蠕变图案来发送RACH信号，而在基站装置中，移动台装置1的延迟分布不出现在期待的W码片区间的情况为例来说明。在图13和图16中，路径601和路径602是移动台装置1的延迟分布的路径(以下简称为‘移动台装置1的路径’)，路径601和路径602的各自相位在图13和图16中假设相同。
在图13中，移动台装置1(信道1)的路径601和路径602出现在信道2和信道3对应的的W码片区间。因此，路径601作为信道2的信道估计值被检测，而路径602作为信道3的信道估计值被检测。其结果，不仅信道1的信道估计值恶化，而且信道2和3的信道估计值也恶化。因此，信道1、2和3的干扰消除解调结果恶化。
另一方面，在本实施例中，上述的基本码的‘A’～‘H’的块被排列，使得至少一部分相邻的块之间(例如，‘A’和‘F’、‘F’和‘B’、‘B’和‘G’或‘G’和‘C’等)的码片长度之差尽量增大。因此，用以‘A’为基准块的中间蠕变图案的移动台装置1(信道1)所对应的W码片区间长度变成‘W1’，用与‘A’相邻的块‘F’为基准块的中间蠕变图案的移动台装置(信道2)所对应的W码片区间变成‘W6’。
由此，在图16中，移动台装置1(信道1)的路径601和路径602仅出现在信道2所对应的W码片区间。因此，路径601和路径602作为信道2的信道估计值被检测。于是，尽管信道2的信道估计值与实施例1一样被恶化，但信道3的信道估计值与实施例1不同而未被恶化。
在本实施例中，以移动台装置用信道1所对应的中间蠕变图案来发送RACH信号的情况为例进行了说明，但即使在移动台装置使用其他信道所对应的中间蠕变图案的情况下，也可获得与上述大致相同的效果。
这里，在移动台装置使用具有大的码片长度的基准块(例如‘G’)的中间蠕变图案情况下，仅粗略观察就可看到产生不良情况。即，由于与该移动台装置所对应的W码片区间‘4’相邻的W码片区间‘5’的码片区间的长度小，所以在该移动台装置发送的RACH信号的传播延迟如上述例的大的情况下，可看到该移动台装置所对应的路径不仅出现在W码片区间‘5’，而且还出现在W码片区间‘6’。可是，由于该移动台装置所对应的W码片区间‘4’本身的长度大，所以如上述例产生的传播延迟使W码片区间‘4’和W码片区间‘5’的总合增加的可能性低。
根据本实施例，首先，形成中间蠕变图案，使得各信道的延迟分布的长度不规则，例如使至少一部分相邻的信道之间的延迟分布的长度差增大。进而，根据移动台装置和基站装置之间的传播路径状态以及RACH信号的再发次数，来选择插入到RACH信号中的中间蠕变图案，使得基站装置形成的延迟分布的W码片的长度增加传播延迟，同时增加RACH信号的发送功率，从而可以提高各移动台装置的延迟分布分别出现在期待的W码片区间的可能性。
即使在进行随机接入通信的某个移动台装置不被基站装置接受的情况下，由于相邻的移动台装置之间的延迟分布的长度不同，所以也能够限制因该移动台装置所对应的路径而受到影响的移动台装置的数目。由此，在某个移动台装置的延迟分布不出现在期待的W码片区间时，可以防止对其他移动台装置的信道估计值的恶化。因此，能够提高各移动台装置通过随机接入通信而被基站装置接受的概率。
在本实施例中，说明了使用将码片长度和码配置成相互不同的块的基本码，以便尽量增大至少一部分相邻的块之间的码片长度的差的情况，换句话说，说明了形成多个中间蠕变图案，以便尽量增大至少一部分相邻的块之间的码片长度的情况，但本发明不限于此，在相邻的信道之间的延迟分布的长度为不规则的条件中，也可以应用于变更了基本码或中间蠕变图案的形成步骤的情况。
如以上说明，根据本发明，由于根据传播路径状态和随机接入信道信号的再发数的至少一个来设定分配给各通信终端装置的已知参照信号，所以对可收容的通信终端装置数和传输容量不产生影响，可以提高随机接入通信的成功概率。
本说明书基于2000年3月6日申请的(日本)特愿2000-060155专利申请。其内容包含于此。
                     产业上的可利用性
本发明适用于在CDMA方式的通信中用矩阵运算来消除干扰的通信装置，特别适用于在随机接入通信时消除干扰的通信装置的领域。

Claims (20)

1.一种发送装置，包括：参照信号设定部件，根据传播路径状态来设定插入到随机接入信道信号中的已知参照信号；以及发送部件，发送设定的已知参照信号和插入了请求通信开始信息的随机接入信道信号。
2.一种发送装置，包括：参照信号设定部件，根据随机接入信道信号的再发数来设定插入到随机接入信道信号中的已知参照信号；以及发送部件，发送设定的已知参照信号和插入了请求通信开始信息的随机接入信道信号。
3.如权利要求1所述的发送装置，其特征在于，参照信号设定部件在具有根据所述码长度依次配置码和码长度相互不同的多个块所形成的多个码的基准信号中，将从各块的前端部抽出规定长度所形成的已知参照信号中的某一个作为插入到随机接入信道信号中的已知参照信号。
4.如权利要求2所述的发送装置，其特征在于，参照信号设定部件在具有根据所述码长度依次配置码和码长度相互不同的多个块所形成的多个码的基准信号中，将从各块的前端部抽出规定长度所形成的已知参照信号中的某一个作为插入到随机接入信道信号中的已知参照信号。
5.如权利要求1所述的发送装置，其特征在于，参照信号设定部件在具有不规则地依次配置码和码长度相互不同的多个块所形成的多个码的基准信号中，将从各块的前端部抽出规定长度所形成的已知参照信号中的某一个作为插入到随机接入信道信号中的已知参照信号。
6.如权利要求2所述的发送装置，其特征在于，参照信号设定部件在具有不规则地依次配置码和码长度相互不同的多个块所形成的多个码的基准信号中，将从各块的前端部抽出规定长度所形成的已知参照信号中的某一个作为插入到随机接入信道信号中的已知参照信号。
7.如权利要求5所述的发送装置，其特征在于，参照信号设定部件用第2基准码作为基准码，该第2基准码是具有将码和码长度相互不同的多个块、使其中至少一部分的相邻块之间的码长度增大而依次配置所形成的多个码。
8.如权利要求6所述的发送装置，其特征在于，参照信号设定部件用第2基准码作为基准码，该第2基准码是具有将码和码长度相互不同的多个块、使其中至少一部分的相邻块之间的码长度增大而依次配置所形成的多个码。
9.如权利要求1所述的发送装置，其特征在于，包括根据传播路径状态和随机接入信道信号的再发数的至少其中一个来设定发送功率值的功率值设定部件，发送部件用设定的发送功率值来控制所述随机接入信号的发送。
10.如权利要求2所述的发送装置，其特征在于，包括根据传播路径状态和随机接入信道信号的再发数的至少其中一个来设定发送功率值的功率值设定部件，发送部件用设定的发送功率值来控制所述随机接入信号的发送。
11.一种接收装置，包括：接收部件，接收由发送装置发送的随机接入信道信号；计算部件，通过用接收到的信号和基准信号来计算相关值而计算信道估计值；联合检测运算部件，用计算出的信道估计值来进行联合检测运算；以及解调部件，通过用所述联合检测运算的结果和所述接收到的信号来进行解调处理，从而取出来自所述发送装置的通信开始请求信息；其中，所述发送装置包括：参照信号设定部件，根据传播路径状态来设定插入到随机接入信道信号中的已知参照信号；以及发送部件，发送设定的已知参照信号和插入了请求通信开始信息的随机接入信道信号。
12.一种接收装置，包括：接收部件，接收由发送装置发送的随机接入信道信号；计算部件，通过用接收到的信号和基准信号来计算相关值而计算信道估计值；联合检测运算部件，用计算出的信道估计值来进行联合检测运算；以及解调部件，通过用所述联合检测运算的结果和所述接收到的信号来进行解调处理，从而取出来自所述发送装置的通信开始请求信息；其中，所述发送装置包括：参照信号设定部件，根据随机接入信道信号的再发数来设定插入到随机接入信道信号中的已知参照信号；以及发送部件，发送设定的已知参照信号和插入了请求通信开始信息的随机接入信道信号。
13.一种配有发送装置的通信终端装置，其中，所述发送装置包括：参照信号设定部件，根据传播路径状态来设定插入到随机接入信道信号中的已知参照信号；以及发送部件，发送设定的已知参照信号和插入了请求通信开始信息的随机接入信道信号。
14.一种配有发送装置的通信终端装置，其中，所述发送装置包括：参照信号设定部件，根据随机接入信道信号的再发数来设定插入到随机接入信道信号中的已知参照信号；以及发送部件，发送设定的已知参照信号和插入了请求通信开始信息的随机接入信道信号。
15.一种配有接收装置的基站装置，该接收装置包括：接收部件，接收由发送装置发送的随机接入信道信号；计算部件，通过用接收到的信号和基准信号来计算相关值而计算信道估计值；联合检测运算部件，用计算出的信道估计值来进行联合检测运算；以及解调部件，通过用所述联合检测运算的结果和所述接收到的信号来进行解调处理，从而取出来自所述发送装置的通信开始请求信息；其中，所述发送装置包括：参照信号设定部件，根据传播路径状态来设定插入到随机接入信道信号中的已知参照信号；以及发送部件，发送设定的已知参照信号和插入了请求通信开始信息的随机接入信道信号。
16.一种配有接收装置的基站装置，该接收装置包括：接收部件，接收由发送装置发送的随机接入信道信号；计算部件，通过用接收到的信号和基准信号来计算相关值而计算信道估计值；联合检测运算部件，用计算出的信道估计值来进行联合检测运算；以及解调部件，通过用所述联合检测运算的结果和所述接收到的信号来进行解调处理，从而取出来自所述发送装置的通信开始请求信息；其中，所述发送装置包括：参照信号设定部件，根据随机接入信道信号的再发数来设定插入到随机接入信道信号中的已知参照信号；以及发送部件，发送设定的已知参照信号和插入了请求通信开始信息的随机接入信道信号。
17.一种发送方法，包括：根据传播路径状态来设定插入到随机接入信道信号中的已知参照信号的参照信号设定步骤；以及发送设定的已知参照信号和插入了请求通信开始信息的随机接入信道信号的发送步骤。
18.一种发送方法，包括：根据随机接入信道信号的再发数来设定插入到随机接入信道信号中的已知参照信号的参照信号设定步骤；以及发送设定的已知参照信号和插入了请求通信开始信息的随机接入信道信号的发送步骤。
19.如权利要求17所述的发送方法，其特征在于，包括根据传播路径状态和随机接入信道信号的再发数的至少其中一个来设定发送功率值的功率值设定步骤，发送步骤用设定的发送功率值来控制所述随机接入信号的发送。
20.如权利要求18所述的发送方法，其特征在于，包括根据传播路径状态和随机接入信道信号的再发数的至少其中一个来设定发送功率值的功率值设定步骤，发送步骤用设定的发送功率值来控制所述随机接入信号的发送。
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