JP2000307478A - 移動体通信装置、通信システム、及び通信方法 - Google Patents
移動体通信装置、通信システム、及び通信方法Info
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Abstract
時間の長時間化を行うことができる通信システムを提供
する。 【解決手段】 本発明の通信システムは、移動体通信装
置10と、基地局100と、制御局200を備えてい
る。移動体通信装置10は、制御部20と、通信部30
と、電源残量検出部41と、速度検出部42と、行うユ
ーザインタフェース50とを備えている。本発明の通信
システムは、移動体通信装置10で、異なるチップレー
トfcを選択できるため、移動体通信装置の消費電力を
容易に調整して、通信時間、待ち受け時間をフレキシブ
ルに延長することができる。
Description
る移動体通信装置、通信システム、及び通信方法に関す
る。特には、スペクトラム拡散通信を利用した移動体通
信装置、通信システム、及び通信方法に関する。
ペクトラム拡散通信システムを利用した移動体通信シス
テムにおいては、通信の伝送チップレートfcを基地局
側のシステムで固定し、伝送シンボルレートfvを各移
動局との通話開始毎に決定し固定していた。すなわち、
スペクトラム拡散通信における拡散率N(=逆拡散率N
r)を移動局との通話開始毎に固定していた。ここで、
拡散率N(=逆拡散率Nr)とは、「チップレート/シ
ンボルレート」をいう。
ムにおいては、基地局と移動局の間で通信の同期を獲得
し維持する処理として、移動局側で、拡散/逆拡散のチ
ップレートfcを固定して以下の処理を行っていた。
るチップ同期外れの対策と、受信感度向上のためのレイ
ク受信とを実現するため、従来の拡散スペクトラム通信
システムにおいては、拡散符号周期にわたって位相と相
関出力の関係を求めるデータを遅延プロファイルとして
作成していた。ここで、遅延プロファイルとは、拡散符
号周期の全位相にわたって相関出力Pを測定し、位相Ψ
とそのときの相関出力P(Ψ)の関係を求めるものであ
る。
係を示す図である。図10に示すように、ノイズより十
分大きい相関出力P(Ψi)を出力した複数の位相Ψi
を遅延プロファイルから求めて受信パスとし、通常の復
調時は位相Ψiに逆拡散符号の初期位相を同期させて逆
拡散を行う。ここで、最も大きい相関出力P(Ψ0=
Θ)の位相Θを特に主波という。
信システムにおいては、移動局側で、定期的に遅延プロ
ファイルを作成し、通常の復調時で行う逆拡散の位相Ψ
iを検出して更新している。
は、マッチドフィルタと呼ばれる並列相関器に疑似乱数
の性質をもつ逆拡散符号(=拡散符号)Cを設定し、受
信BB信号をマッチドフィルタに入力して逆拡散を行
い、その相関出力を検出している。
信システムにおいては、拡散符号周期の全周期に渡って
位相と相関出力の関係を求める遅延プロファイルを作成
することによって、移動局と基地局間の同期維持処理、
すなわち、移動局の高速移動によって生じるチップ同期
外れを防止していた。この移動局の高速移動によって生
じるチップ同期外れを防止するため、遅延プロファイル
(図10参照)を作成する周期Tdは、チップ同期外れ
の周期Tより短い時間で行っていた。
す図である。図11に示すように、遅延プロファイル作
成のための相関出力Pを求めるときの位相ずらし単位T
sは、パスの検出もれを防止するために、相関を出力す
る位相幅Tpより小さくなければならない。
ムにおいては、送信局側で疑似乱数の性質をもつ符号C
を送信時の拡散符号として用い、一方、受信局側では、
この送信局側の拡散符号Cを逆拡散符号として使用して
逆拡散を行っていた。
す図である。図12(A)は、離散的なモデルケースで
の相関出力Pと位相Θの関係を示す図であり、図12
(B)は、連続的なモデルケースでの相関出力Pと位相
Θの関係を示す図である。
同期がとれていて、相関をとるサンプルの1ステップ位
相幅tsを1チップビット(チップ周期Tc)で行って
いる離散的なモデルケースで説明する。ここで、この離
散的なモデルケースの位相幅Tpは、1チップビット
(チップ周期Tc)であり、チップレートはFcとす
る。
合の逆拡散符号Cと受信信号の拡散符号の関係を示す図
である。図13に示すように、従来のスペクトラム拡散
通信システムにおいては、逆拡散符号Cと、受信信号の
初期位相が一致しているときは、ビットデータの一致す
る確率は100[%]であり、不一致の確率は0[%]
であるため、1ビット毎の「一致−不一致」の期待値は
1(100[%])となる。
スペクトラム拡散通信システムにおいては、図11に示
すように、一回の遅延プロファイルの作成に必要な相関
出力の検出計算の回数Ndは、拡散符号Cのビット数N
に対して、理論的な最小値でN/2[回]であり、実際
には4N[回]程度になっているため、移動局側のCP
U(Central Processing Unit)やDSP(Digital Sig
nal Processor)の処理時間、処理負荷が大きくなり、
また、そのときの相関出力P(Ψ)を記憶するためにメ
モリの容量を多く必要とし、コストがかかるという問題
があった。
荷、メモリ容量が大きくなるため、移動局側の消費電力
が増加し、通信や待ち受け時間の長時間化が困難になる
という問題があった。
ムにおいては、拡散符号(逆拡散符号)Cが疑似乱数の
性質を持つため、受信信号の初期位相が不一致の場合、
送信データと受信データが一致しないという問題があっ
た。
ている場合の逆拡散符号Cと受信信号の拡散符号との関
係を示す図である。図14に示すように、逆拡散符号C
と、受信信号の拡散符号の初期位相が不一致、例えば、
それが1ビットずれているだけのときでも、逆拡散符号
Cが疑似乱数の性質を持つため、送信側と受信側のビッ
トデータの一致する確率は1/2(50[%])であ
り、不一致の確率は1/2(50[%])であるため、
1ビット毎の「一致−不一致」の期待値は0(0
[%])となってしまう。
ムにおいては、主に移動局側のみでしかチップ同期外れ
の対策が取れないため、効果的な対応をすることが困難
であるという問題があった。
たもので、その目的は、移動局側の処理能力や資源を効
果的に選択して、コストがかからずに、容易に通信や待
ち受け時間の長時間化を行うことができる移動体通信装
置、通信システム、及び通信方法を提供することであ
る。
力や資源を効果的に選択して、コストがかからずに、ビ
ットデータの一致性を向上し通信品質を向上することが
できる移動体通信装置、通信システム、及び通信方法を
提供することである。
め、 本発明の第1の態様の移動体通信装置は、通信を
制御する制御手段と、基地局との間でデータなどの通信
を行う通信手段を備える移動体通信装置において、 前
記通信手段は、 チップクロックfcを発生するチップ
クロック発生手段と、 情報を送受信するアンテナ無線
回路と、 前記チップクロック発生手段からの前記チッ
プクロックfcに基づいて拡散符号を生成する拡散符号
生成手段と、 前記アンテナ無線回路で受信した受信信
号Sを前記拡散符号で逆拡散する逆拡散手段と、 前記
逆拡散手段で逆拡散された信号から相関出力Pを検出す
る相関出力検出手段と、 前記拡散符号に基づいて送信
する信号を拡散する拡散手段と、を備える、ことを特徴
とする。
関出力Pに基づいて遅延プロファイルを作成する演算手
段を有することもできる。 また、データの入力や情報
の表示を行うユーザインタフェースを有することもでき
る。 また、データやプログラムなどを記憶する記憶手
段を有することもできる。 また、電池などの電源の残
量を検出する電源残量検出手段を有することもできる。
さらに、当該装置の移動速度を検出する速度検出手段
を有することもできる。
を前記ユーザインタフェースからの信号に基づいて決定
するように前記チップクロック発生手段を制御する、こ
ともでき、または、前記チップクロックfcを前記記憶
手段に記憶されているデータに基づいて決定するように
前記チップクロック発生手段を制御する、こともでき
る。 または、前記制御手段は、前記チップクロックf
cを当該装置の消費電力の目標値Wに基づいて決定する
ように前記チップクロック発生手段を制御する、ことも
でき、前記チップクロックfcを当該装置の消費電力の
目標値Wに基づいて決定するように前記チップクロック
発生手段を制御し、前記消費電力の目標値Wを前記ユー
ザインタフェースからの信号に基づいて決定する、こと
もできる。また、前記制御手段は、前記チップクロック
fcを当該装置の消費電力の目標値Wに基づいて決定す
るように前記チップクロック発生手段を制御し、前記消
費電力の目標値Wを前記記憶手段に記憶されているデー
タに基づいて決定する、こともできる。
目標値Wを、前記電源残量検出手段で検出された電源残
量Eと所定の時間tに基づいて、「式:W=E/t」に
よって決定する、ことができる。 さらに、前記制御手
段は、前記所定の時間tを、長時間モードまたは短時間
モードのモード選択の信号に応じて決定することができ
る。 ここで、前記制御手段は、前記消費電力の目標値
Wを待ち受け時の消費電力の目標値W0とする、ことも
でき、また、前記制御手段は、前記消費電力の目標値W
を待ち受け時の消費電力の目標値W0とし、前記所定の
時間tを待ち受け目標時間とする、こともできる。 ま
た、前記制御手段は、前記消費電力の目標値Wを通信時
の消費電力の目標値W1とする、こともでき、 前記消
費電力の目標値Wを通信時の消費電力の目標値W1と
し、前記所定の時間tを通信可能目標時間とする、こと
もできる。
ックfcを「式:fc=(W−b)/a、但し、a、b
は予め決められた定数」によって決定するように前記チ
ップクロック発生手段を制御する、こともできる。 ま
た、前記制御手段は、前記消費電力の値Wを、当該装置
の待ち受け開始時に更新するか、または通信開始時に更
新する、ようにするとよい。
クfcを前記受信信号Sの受信パスの位相同期が外れる
時間Tに基づいて決定するように前記チップクロック発
生手段を制御する、こともできる。 このとき、前記制
御手段は、前記時間Tが所定の目標値T0になるように
チップクロックfcを決定するように前記チップクロッ
ク発生手段を制御する、ことができ、前記目標値T0
を、所定の値T1以上かつ所定の値T2以下(T1≦T
0≦T2)になるように制御するようにする。また、前
記所定の値T1を、前記速度検出手段で検出された当該
装置の移動速度情報Vと、チップクロックfcの符号波
長λcとに基づいて、「式:T1=λc/V」で算出す
ることができる。 ここで、前記制御手段は、前記チッ
プクロックfcを「式:fc=kc/T、但し、kcは
予め決められた定数」によって決定するように前記チッ
プクロック発生手段を制御する、ようにするとよい。
クfcを前記演算手段での遅延プロファイル作成処理の
周期Tdに基づいて決定するように前記チップクロック
発生手段を制御する、ようにしてもよい。 このとき、
前記周期Tdを、前記時間Tに基づいて、「式:Td=
ke×T、但し、keは0<ke<1を満たす定数」で
算出し、 また、前記チップクロックfcを「式:fc
=kd/T、但し、kdは0<kd<1を満たす定数」
によって決定するように前記チップクロック発生手段を
制御する、こともできる。
クfcを所定の拡散率Nと所定の情報伝送シンボルレー
トfvに基づいて決定することもできる。 ここで、前
記制御手段は、前記チップクロックfcを「式:fc=
fv/N」によって決定するように前記チップクロック
発生手段を制御するとよい。
クfcを前記ユーザインタフェースからの通信料金Mに
基づいて決定するように前記チップクロック発生手段を
制御する、ことができる。 このとき、前記制御手段
は、前記チップクロックfcを「式:fc=km/M−
α、但し、kmは、0<kmを満たす所定の値、αは、
0≦αを満たす所定の値」によって決定するようにする
とよい。
成される遅延プロファイルを記憶するためのメモリ使用
量Meから前記演算手段の同期サンプルレートfsを算
出し、前記チップクロックfcを前記同期サンプルレー
トfsに基づいて決定するように前記チップクロック発
生手段を制御する、こともでき、前記演算手段での遅延
プロファイルの演算量Miから前記演算手段の同期サン
プルレートfsを算出し、前記チップクロックfcを前
記同期サンプルレートfsに基づいて決定するように前
記チップクロック発生手段を制御する、こともできる。
ク発生手段で発生する前記チップクロックfcを、当該
装置の消費電力の目標値Wに基づいて算出した値、受信
信号Sの受信パスの位相同期が外れる時間Tに基づいて
算出した値、所定の拡散率Nと所定の情報伝送シンボル
レートfvに基づいて算出した値、前記演算手段での遅
延プロファイル作成処理の周期Tdに基づいて算出した
値、通信料金Mに基づいて算出した値、前記演算手段で
作成される遅延プロファイルを記憶するためのメモリ使
用量Meに基づいて算出した値、または前記演算手段で
の遅延プロファイルの演算量Miに基づいて算出した値
から選択する、ようにするとよい。 このとき、前記制
御手段は、通信時の状況に応じて、当該装置のハード資
源の使用量を小さくするように、通信料金Mを低くする
ように、または無線資源の占有量を小さくするように前
記チップクロックfcの値を選択する、とよい。 さら
に、データの入力や情報の表示を行うユーザインタフェ
ースを有し、 前記制御手段は、選択した前記チップク
ロックfcの値に基づいて、前記消費電力の目標値W、
前記時間T、前記拡散率N、前記情報伝送シンボルレー
トfv、前記周期Td、前記通信料金M、前記メモリ使
用量Me、及び前記演算量Miを算出し、前記ユーザイ
ンタフェースがこれらの値を表示するように制御すると
共に、前記ユーザインタフェースから前記チップクロッ
クfcの変更値が入力された場合には、前記これらの値
を再び算出し直す、ようにすることもできる。
の第2の態様の移動体通信装置は、通信を制御する制御
手段と、基地局との間でデータなどの通信を行う通信手
段を備える移動体通信装置において、 前記通信手段
は、 第1チップクロックFcを発生する第1チップク
ロック発生手段と、 情報の通信を行う送受信手段と、
遅延プロファイル作成処理などを行う同期獲得維持手段
と、を備え、 前記同期獲得維持手段は、 前記第1チ
ップクロック発生手段からの第1チップクロックFcと
制御手段からの逆拡散情報に基づいて第1逆拡散符号C
を生成する逆拡散符号生成手段と、 前記第1チップク
ロック発生手段からの第1チップクロックFcに基づい
てチップクロックfcを発生するチップクロック発生手
段と、 前記制御手段からのクロック信号Fsに基づい
て動作クロックfsを生成する動作クロック生成手段
と、 前記第1逆拡散符号Cをラッチして第2逆拡散符
号C’を生成するラッチ手段と、 前記第2逆拡散符号
C’と前記動作クロックfsに基づいて、前記送受信手
段で受信した受信信号Sから相関出力Pを出力する並列
相関器と、 前記相関出力Pに基づいて遅延プロファイ
ルを作成する演算手段と、を備えることを特徴とする。
ロックfcに基づいて、前記第1逆拡散符号Cに対して
nビット毎にデータのサンプリングを行い、サンプルし
たビットの値をnビット連続させて前記第2逆拡散符号
C’を生成する、ようにするとよい。 または、前記ラ
ッチ手段は、前記チップクロックfcに基づいて、前記
第1逆拡散符号Cをm〜nビットのブロックに分割し
て、該ブロック内に存在する任意のビットをサンプル
し、サンプルした前記ビットを該当ブロックのビット数
だけ連続させて前記第2逆拡散符号C’を生成する、こ
ともできる。 また、前記ラッチ手段は、前記第1逆拡
散符号Cを1以上の実数の定数Rを整数倍した値で示さ
れるビット位置で分割する、ようにしてもよい。 この
とき、前記ラッチ手段は、前記定数Rを整数倍した値の
小数点以下を切り下げて、または切り上げて、または四
捨五入して整数値とし、該整数値でビット位置を決定す
る、とよい。
ックfcに基づいて、前記第1逆拡散符号Cを整数nビ
ットのブロックに分割して、当該ブロック内に存在する
任意のビットをサンプルし、サンプルした前記ビットを
該当ブロックのビット数だけ連続させて前記第2逆拡散
符号C’を生成する、こともできる。 または、前記ラ
ッチ手段は、前記チップクロックfcに基づいて、に基
づいて、前記第1逆拡散符号Cのブロック内の所定の位
置のビットをサンプルし、サンプルした前記ビットを該
当ブロックのビット数だけ連続させて前記第2逆拡散符
号C’を生成する、ようにしてもよい。 このとき、前
記ラッチ手段は、前記所定の位置のビットを前記ブロッ
クの先頭ビットにする、とよい。
の第3の態様の移動体通信装置は、通信を制御する制御
手段と、基地局との間でデータなどの通信を行う通信手
段を備える移動体通信装置において、 前記通信手段
は、 第1チップクロックFcを発生する第1チップク
ロック発生手段と、 情報の通信を行う送受信手段と、
遅延プロファイル作成処理などを行う同期獲得維持手
段と、を備え、 前記同期獲得維持手段は、 前記第1
チップクロック発生手段からの第1チップクロックFc
と制御手段からの逆拡散情報に基づいて第1逆拡散符号
Cを生成する逆拡散符号生成手段と、 前記第1チップ
クロック発生手段からの第1チップクロックFcに基づ
いてチップクロックfcを発生するチップクロック発生
手段と、前記制御手段からのクロック信号Fsに基づい
て動作クロックfsを生成する動作クロック生成手段
と、 前記チップクロックfcで前記送受信手段からの
受信信号Sをラッチしてラッチ受信信号S’を生成する
ラッチ手段と、 前記第1逆拡散符号Cと前記動作クロ
ックfsに基づいて、前記ラッチ受信信号S’から相関
出力Pを出力する並列相関器と、 前記相関出力Pに基
づいて遅延プロファイルを作成する演算手段と、を備え
る、ことを特徴とする。
ロックfcに基づいて、前記受信信号Sの符号列Dをラ
ッチして、符号列D’を生成することにより、前記符号
列D’を有する前記ラッチ受信信号S’を生成する、よ
うにするとよい。 このとき、前記ラッチ手段は、前記
チップクロックfcに基づいて、前記符号列Dに対して
nビット毎にデータのサンプリングを行い、サンプルし
たビットの値をnビット連続させて前記符号列D’を生
成するか、または、前記チップクロックfcに基づい
て、前記符号列Dをm〜nビットのブロックに分割し
て、該ブロック内に存在する任意のビットをサンプル
し、サンプルした前記ビットを該当ブロックのビット数
だけ連続させて前記符号列D’を生成する、とよい。
さらに、前記ラッチ手段は、前記符号列Dを1以上の実
数の定数Rを整数倍した値で示されるビット位置で分割
するとよい。 このとき、前記定数Rを整数倍した値の
小数点以下を切り下げて、または切り上げて、または四
捨五入して整数値とし、該整数値でビット位置を決定す
る、ことができる。
ックfcに基づいて、前記符号列Dを整数nビットのブ
ロックに分割して、当該ブロック内に存在する任意のビ
ットをサンプルし、サンプルした前記ビットを該当ブロ
ックのビット数だけ連続させて前記符号列D’を生成す
る、こともでき、 または、前記チップクロックfcに
基づいて、前記符号列Dのブロック内の所定の位置のビ
ットをサンプルし、サンプルした前記ビットを該当ブロ
ックのビット数だけ連続させて前記符号列D’を生成す
る、こともできる。 このとき、前記ラッチ手段は、前
記所定の位置のビットを前記ブロックの先頭ビットにす
る、とよい。
クロックFcと前記第1逆拡散符号Cとに基づいて送信
データを拡散処理し、前記第1チップクロックFcと前
記第1逆拡散符号Cとに基づいて受信データを逆拡散処
理する、ようにするとよい。
Q0を決定する、こともできる。このとき、さらに、デ
ータの入力や情報の表示を行うユーザインタフェースを
有し、 前記制御手段は、前記ユーザインタフェースか
らの信号に基づいて、通信品質の目標値Q0を決定す
る、ようにしてもよい。
Qを算出し、当該通信品質Qが前記目標値Q0より劣化
していないかどうかを監視する、こともできる。
ンボルレートfvを決定する、こともでき、前記ユーザ
インタフェースからの信号に基づいて通信の情報伝送シ
ンボルレートfvを決定する、こともできる。 また、
前記制御手段は、前記情報伝送シンボルレートfvを、
拡散率Nと前記チップクロックfcとに基づいて決定
し、前記情報伝送シンボルレートfvを、「数式:fv
=fc/N」によって算出して決定することもできる。
の通信システムは、 通信によって情報の送受信を行う
複数の移動体通信装置と、前記複数の移動体通信装置か
らの通信要求を受信し、各移動体通信装置間の通信を制
御する基地局と、前記複数の移動体通信装置の通信料金
Mを算出する制御局と、を備えた通信システムにおい
て、 前記移動体通信装置は、上述した移動体通信装置
であり、 前記基地局は、前記複数の移動体通信装置に
対する通信において、それぞれ異なるチップクロックf
cを適用する、ことを特徴とする。
局に対して情報伝送シンボルレートfv、通信品質の目
標値Q0、及びチップクロックfcを送信し、 前記基
地局は、前記移動体通信装置からの前記情報伝送シンボ
ルレートfv、前記通信品質の目標値Q0、及び前記チ
ップクロックfcに基づいて通信の可否を決定する通信
開始決定手段を有し、 前記制御局は前記基地局からの
前記チップクロックfcに基づいて、通信料金Mを算出
する通信料金算出手段を有する、ことができる。
は、前記チップクロックfcに基づいて、「式:M=k
m/fc+α、またはM=km×fc+α、但し、km
は0<kmを満たす定数、αは、0≦αを満たす定数」
によって通信料金を算出することもできる。
前記移動体通信装置に、通信を承認することができる情
報伝送シンボルレートfv’、通信品質の目標値Q
0’、及びチップクロックfc’を決定することもでき
る。
置との通信品質Qが前記通信品質の目標値Q0より劣る
場合、前記チップクロックfcの変更によって前記移動
体通信装置との間の送信パワーPwを更新して、前記通
信品質Qが前記目標値Q0を満たすようにする送信パワ
ー算出手段を有するようにしてもよい。 このとき、前
記送信パワー算出手段は、前記チップクロックfcに基
づいて、「式:Pw=kp/fc+β、但し、kpは0
<kpを満たす定数、βは定数」によって通信料金を算
出することができる。
拡散通信システムであり、前記スペクトラム拡散通信シ
ステムは、CDMA(Code Division Multiple Acces
s)通信システムであることが望ましい。
の通信方法は、 通信によって情報の送受信を行う複数
の移動体通信装置と、前記複数の移動体通信装置からの
通信要求を受信し、各移動体通信装置間の通信を制御す
る基地局と、前記複数の移動体通信装置の通信料金Mを
算出する制御局とにおいて実行される通信方法であっ
て、 通信要求を行う移動体通信装置で情報伝送シンボ
ルレートfv、通信品質の目標値Q0、及びチップクロ
ックfcを決定して、前記基地局に送信し、 前記基地
局で前記情報伝送シンボルレートfv、前記通信品質の
目標値Q0、及び前記チップクロックfcに応じて通信
の可否を判定し、 通信を承認する場合には、前記制御
局で前記チップクロックに基づいて通信料金Mを決定
し、 前記通信料金に基づいて前記移動体通信装置で通
信を開始するか否かを決定して、最適なチップクロック
fcを決定し、 前記移動体通信装置で通信品質Qを監
視し、前記チップクロックfcに基づいて複数の通信パ
ラメータを決定し、当該通信パラメータによって通信を
維持する、ことを特徴とする。
プは、前記情報伝送シンボルレートfv、前記通信品質
の目標値Q0、及び前記チップクロックfcでは通信を
否認する場合には、通信を承認できる情報伝送シンボル
レートfv’、通信品質の目標値Q0’、及びチップク
ロックfc’を前記移動体通信装置に送信し、 前記移
動体通信装置で、前記情報伝送シンボルレートfv’、
前記通信品質の目標値Q0’、及び前記チップクロック
fc’に基づいて、新たな情報伝送シンボルレートf
v、通信品質の目標値Q0、及びチップクロックfcを
決定して、前記基地局に送信するステップから繰り返
す、ことができる。
は、前記通信品質Qが前記目標値Q0よりも劣る場合
に、前記基地局に対して送信パワーPwの増加を要求
し、 前記基地局は、前記要求に基づいて前記チップク
ロックfcを更新して前記送信パワーPwを増加し、
前記通信を維持するステップは、更新されたチップクロ
ックfcに基づいて前記複数の通信パラメータを更新
し、当該通信パラメータによって通信を維持する、こと
もできる。
ステム、及び通信方法によれば、移動体通信装置におい
て拡散(逆拡散)チップレートfcを設定することがで
きるため、拡散(逆拡散)チップレートfcを低くし
て、相関出力Pを発生する位相幅を広げることができ
る。このため、同期獲得維持処理(遅延プロファイル作
成処理)を実行する際の位相ずらし単位を長くすること
ができるので、計算回数(演算量)と情報量(記憶容
量)を削減することができる。
チドフィルタと呼ばれる並列相関器を起動しており、携
帯電話などの移動局(移動体通信装置)においては、消
費電力の大部分がこのマッチドフィルタの消費電力で占
められている。したがって、拡散(逆拡散)チップレー
トfcを低くすることによって、相関出力Pを発生する
位相幅を広げれば、マッチドフィルタの動作クロックの
周期である位相ずらし単位を広げても相関を検出するこ
とができる。このようにして、マッチドフィルタの消費
電力、すなわち、移動体通信装置の消費電力を削減する
ことができる。
低くすることによって、同期外れの時間間隔が長くなる
ので、同期維持処理を実行する時間間隔を長くすること
ができ、単位時間あたりのマッチドフィルタの起動回数
を減らすことができる。
低くしたときの通信品質の低下を防止するために送信電
力が大きくなってしまい、無線資源を多く占有し、呼の
収容数を減らすことになる。このため、拡散(逆拡散)
チップレートfcに基づいて課金額を決定する。これに
より、利便性を得たいユーザに通常より高い料金を負担
させることによって、ユーザ間の不公平を是正して、柔
軟性、公平性、合理性のあるフレキシブルな通信システ
ムの運用をすることができる。
テム、及び通信方法によれば、遅延プロファイルを作成
する周期Tdを、移動体通信装置の移動速度に対応する
チップ同期外れの周期Tに応じて調整することができる
ため、最適な周期Tdで遅延プロファイルを作成するこ
とができる。このため、計算回数(演算量)と情報量
(記憶容量)を削減することができる。特に、移動体通
信装置が停止または低速で移動しているときに、不必要
な遅延プロファイルの作成処理を削減することができ
る。
設定によって相関出力Pが発生する位相範囲Tpを調整
できるので、チップ同期外れの周期Tが短いときは拡散
(逆拡散)チップレートfcを小さく設定して、遅延プ
ロファイルを作成する周期Tdを長くすることができ
る。このため、単位時間当たりの遅延プロファイル作成
回数が削減でき、処理負荷を軽減できる。また、単位時
間当たりのマッチドフィルタの動作回数も減るので、消
費電力も削減することができる。
遅延プロファイルを作成する周期Tdにおいては、拡散
(逆拡散)チップレートfcに基づいて遅延プロファイ
ルを作成する周期Tdを決定することもでき、遅延プロ
ファイルを作成する周期Tdに基づいて拡散(逆拡散)
チップレートfcを決定することもできる。したがっ
て、ユーザの状況に応じた通信が可能となり、柔軟性、
公平性、合理性のあるフレキシブルな通信システムの運
用をすることができる。
トfcが通信毎に固定されている拡散スペクトラム通信
であっても、同期獲得維持部にラッチを設けることによ
って、移動体通信装置(移動局)において異なるチップ
レートfcを選択でき、ビットデータの一致性を向上し
通信品質を向上できるようになる。
信システム、及び通信方法について、図面を参照しつつ
詳細に説明する。なお、本発明は、スペクトラム拡散通
信方式に適用され、特には、CDMA(Code Division
Multiple Access)通信に適用するとよい。
示す概略図である。この通信システムは、携帯電話など
の移動体通信装置10と、複数の移動体通信装置10と
通信を行う基地局100と、課金処理などを行う制御局
200を備えている。
0は、通信などを制御する制御部20と、基地局との間
でデータなどの通信を行う通信部30と、電池などの電
源の残量を検出する電源残量検出部41と、当該装置の
移動速度を検出する速度検出部42と、ユーザからのキ
ー入力やディスプレイ表示などを行うユーザインタフェ
ース50とを備えている。
U(Central Processing Unit)やDSP(Digital Sig
nal Processor)などを有し移動体通信装置10内の各
構成部を制御する制御回路21と、通信用のプログラム
やデータを記憶するメモリ22を備えている。この制御
部20においては、メモリ22に記憶されている制御プ
ログラムに応じて制御回路21が移動体通信装置10内
の各構成部を制御することになる。
下、「拡散(逆拡散)チップレート」ともいう)fc
[MHz]を発生するチップクロック発生部34と、ア
ンテナ、送信部及び受信部などを有し情報を送受信する
アンテナ無線回路33と、チップクロック発生部34か
らのチップクロックfc[MHz]に基づいてアンテナ
無線回路33で受信した受信信号を逆拡散する逆拡散部
31と、逆拡散部31で逆拡散された信号から相関出力
Pを検出する相関出力検出部32と、送受信部36と、
送受信部36からの拡散符号に基づいて送信する信号を
拡散する拡散部35と、を備えている。
6には、チップクロック発生部34で発生したチップク
ロックfc[MHz]を固定逓倍する同期サンプルクロ
ック生成部36a、該クロックの同期を獲得して維持
(遅延プロファイル作成処理)する同期獲得維持部36
b、通信のキャリア周波数を変復調するキャリア周波数
変復調部36c、及び拡散符号を生成する第1拡散符号
生成部36dを備えている。
て図1〜図3を参照して説明する。
すフローチャートである。まず、移動体通信装置10の
制御回路21は、通信品質Qの目標値Q0、着呼局(他
の移動体通信装置)と基地局100に要請する情報伝送
シンボルレートfv[MHz]、及び拡散(逆拡散)チ
ップレートfc[MHz]を決定する(S201)。
うにして決定することができる。 (1)ユーザインタフェース50からの入力による決定 ユーザのキー操作によって入力された値をユーザインタ
フェース50を介して受け取り、この値に基づいて通信
品質の目標値Q0を決定する。 (2)任意の通信品質Qによる決定 ここで、通信品質Qには、「受信信号を逆拡散した後の
ビット誤り率の逆数(1/BER)」、「逆拡散した後
の受信信号/熱雑音比(SIR)」、または「1ビット
当たりの信号エネルギ/雑音エネルギ密度(Eb/N
0)」などを使用するとよい。このとき、ビット誤り率
(BER)を一旦(SIR)に換算して取り扱うことも
できる。このようにして決められた通信品質Qに基づい
て通信品質の目標値Q0を決定する。
z]は、以下のようにして決定することができる。 (1)ユーザインタフェース50からの入力による決定 ユーザのキー操作によって入力された値をユーザインタ
フェース50を介して受け取り、この値に基づいて情報
伝送シンボルレートfvを決定する。 (2)拡散(逆拡散)率Nと拡散(逆拡散)チップレー
トfcによる決定予め定めれられメモリ22に記憶され
ている拡散(逆拡散)率Nと拡散(逆拡散)チップレー
トfcに基づいて、以下の<式1>によって情報伝送シ
ンボルレートfvを決定する。 <式1> fv=fc/N
散)チップレートfcは、ユーザインタフェース50か
らの入力によって決定してもよい。
[MHz]は、以下のようにして決定することができ
る。
力による決定 ユーザのキー操作によって入力された値をユーザインタ
フェース50を介して受け取り、この値に基づいて拡散
(逆拡散)チップレートfcを決定する。 (2)ディフォルト値に基づく決定 メモリ22に予め記憶されているディフォルト値に基づ
いて拡散(逆拡散)チップレートfcを決定する。
ェース50の表示部(図示せず)に表示することができ
る。
決定された情報伝送シンボルレートfv[MHz]、通
信品質の目標値Q0、及び拡散(逆拡散)チップレート
fc[MHz]を基地局100に送出し、通信開始の要
求を行う(S202)。
通信開始の承認信号を受信したら(S203)、基地局
100に対して単位時間当たりの通信料金Mを問い合わ
せる(S204)。
局100からの信号が通信開始の不承認信号であった場
合には(S203)、通信を終了する。このとき、基地
局100側では、不承認信号の代りに、承認できる範囲
の値の情報伝送シンボルレートfv’[MHz]、通信
品質の目標値Q0’、または拡散(逆拡散)チップレー
トfc’[MHz]を移動体通信装置10側に送信し、
移動体通信装置10側で、基地局100側からの値に応
じてそれぞれの値を見直して、再び情報伝送シンボルレ
ートfv[MHz]、通信品質の目標値Q0、及び拡散
(逆拡散)チップレートfc[MHz]を基地局100
に送出し、通信開始の要求を行うようにしてもよい。こ
の値の見直しは、例えば、移動体通信装置10側で選択
できる値の範囲内で基地局100側からの値に最も近い
値としたり、基地局100側からの値(上限値または下
限値)にするようにしてもよい。
信装置10の課金情報(通信料金M)を問い合わせる
(S205)。
送信されてきた拡散(逆拡散)チップレートfcに基づ
いて、通信料金算出部(図示せず)によって、単位時間
当たりの通信料金Mを決定する(S206)。ここで、
通信料金Mは、以下の<式2>によって決定することが
できる。 <式2> M=km/fc+α ∵ kmは、0<kmの定数。αは、0≦αの定数
プレートfcに応じた基地局100のハードウェアの資
源、例えば、使用する拡散符号の数や送信電力による干
渉電力に基づいて決定するようにしてもよい。したがっ
て、基地局100では、通信を行う移動体通信装置10
毎に異なる拡散(逆拡散)チップレートfcを使用する
ことができる。
は、<式2>を「M=km×fc+α」として通信料金
Mを決定することもできる。また、基地局100は、記
憶容量やCPUの使用率などのハード資源よりも、送信
電力などの無線資源を優先して決定するようにしてもよ
い。
た通信料金Mを移動体通信装置10に送信する(S20
7)。
ース50を介して通信料金Mを表示してユーザの判断を
仰ぐか、自動的に通信料金Mを評価して通信を開始する
かどうかを決定する(S208)。ここで、通信料金M
が払えないなどの場合には、通信を終了する。
置10の制御回路21は、最適な拡散(逆拡散)チップ
レートfc[MHz]を求める(S209)。この拡散
(逆拡散)チップレートfc[MHz]は、以下のよう
にして決定することができる。
標値W[mW]に基づく決定 移動体通信装置10のBB処理回路、送信回路、または
装置全体の消費電力の目標値Wに基づいて、以下の<式
3>によって拡散(逆拡散)チップレートfcを決定す
る。 <式3> W=a×fc+b ∴ fc=(W−b)/a ∵ a、bは、0<a、0<bを満たす所定の値
ておくことができ、また、ユーザインタフェース50か
らのユーザによる入力値とすることもできる。また、電
池残量検出部41からの電池の残量E[mW・s]と移
動体通信装置10の待ち受け時間または通信時間t
[s]とに基づいて、以下の<式4>によって決定する
こともできる。 <式4> W=E/t
時間または通信時間t[s]は、予め決められた値とし
てもよく、ユーザインタフェース50からの入力値によ
って決定するようにしてもよい。また、ユーザインタフ
ェース50で長時間モードや短時間モードなどのモード
表示を行うことにより、ユーザからの待ち受け時間また
は通信時間tの決定を支援するようにしてもよい。この
とき、制御回路21は、ユーザインタフェース50から
入力されたモードに基づいて、待ち受け時間または通信
時間tを決定する。
めた最適なfcでなくfc’(fc’≠fc)で行わ
れ、通信時間がユーザの指定した時間tとは異なる時間
t’となるときは、その旨をユーザインタフェース50
によってユーザに通知するようにするとよい。
値W[mW]の代りに、消費電流の目標値I[mA]と
してもよい。
消費電力の目標値W0[mW]に基づく決定 移動体通信装置10の待ち受け時の消費電力(BB処理
回路の消費電力)の目標値W0に基づいて、以下の<式
5>によって拡散(逆拡散)チップレートfcを決定す
る。ここで、待ち受け時の消費電力の目標値W0は、電
池残量検出部41からの情報に基づいて求めることがで
きる。 <式5> W0=a0×fc+b0 ∴ fc=(W0−b0)/a0 ∵ a0、b0は、0<a0、0<b0を満たす所定の
値
0は、電池残量検出部41からの電池の残量E[mW・
s]と移動体通信装置10の待ち受け目標時間t[s]
に基づいて、以下の<式6>によって決定する。 <式6> W0=E/t
目標時間t[s]は、予め決められた値としてもよく、
ユーザインタフェース50からの入力値によって決定す
るようにしてもよい。また、ユーザインタフェース50
で長時間モードや短時間モードなどのモード表示を行う
ことにより、ユーザからの待ち受け目標時間tの決定を
支援するようにしてもよい。このとき、制御回路21
は、ユーザインタフェース50から入力されたモードに
基づいて、待ち受け目標時間tを決定する。
は、移動体通信装置10の待ち受け開始時に更新する
か、通信時に更新するようにするとよい。
めた最適なfcでなくfc’(fc’≠fc)で行わ
れ、通信時間がユーザの指定した目標時間tとは異なる
時間t’となるときは、その旨をユーザインタフェース
50によってユーザに通知するようにするとよい。
値W0[mW]の代りに、消費電流I0[mA]として
もよい。
電力の目標値W1[mW]に基づく決定 移動体通信装置10の通信時の消費電力(送信回路の消
費電力)の目標値W1に基づいて、以下の<式7>によ
って拡散(逆拡散)チップレートfcを決定する。ここ
で、通信時の消費電力の目標値W1は、電池残量検出部
41からの情報に基づいて求めることができる。 <式7> W1=a1×fc+b1 fc=(W−b1)/a1 ∵ a1、b1は所定の値
は、電池残量検出部41からの電池の残量E[mW・
s]と移動体通信装置10の通信目標時間t[s]に基
づいて、以下の<式8>によって決定する。 <式8> W1=E/t
時間t[s]は、予め決められた値としてもよく、ユー
ザインタフェース50からの入力値によって決定するよ
うにしてもよい。また、ユーザインタフェース50で長
時間モードや短時間モードなどのモード表示を行うこと
により、ユーザからの通信時間tの決定を支援するよう
にしてもよい。このとき、制御回路21は、ユーザイン
タフェース50から入力されたモードに基づいて、通信
目標時間tを決定する。さらに、実際に通信可能な時間
(通信可能時間)を通信目標時間tとして設定したり、
通信終了時刻を設定して該通信終了時刻から逆算される
通信可能時間を通信目標時間tとして設定することもで
きる。
移動体通信装置10の待ち受け開始時に更新するか、通
信開始時に更新するようにするとよい。
めた最適な拡散(逆拡散)チップレートfc[MHz]
でなく基地局100からの制御による拡散(逆拡散)チ
ップレートfc’[MHz](fc’≠fc)で行わ
れ、通信目標時間がユーザの指定した時間tとは異なる
時間t’となるときは、その旨をユーザインタフェース
50によってユーザに通知するようにするとよい。
値W1[mW]の代りに、消費電流I1[mA]として
もよい。
れる時間T[s]に基づく決定 受信信号の受信パスの位相同期が外れる時間Tに基づい
て、以下の<式9>によって、拡散(逆拡散)チップレ
ートfcを決定する。 <式9> fc=kc/T ∵ kcは所定の値
外れる時間Tが、所定の目標値T0の範囲内になるよう
に、例えば、T<T0のとき、拡散(逆拡散)チップレ
ートfcを小さくする(拡散(逆拡散)符号の周期Tc
[s]は大きくなる)ように決定し、T>T0のとき、
拡散(逆拡散)チップレートfcを大きくする(拡散
(逆拡散)符号の周期Tc[s]は小さくなる)ように
決定するとよい。
T2(T1[s]及びT2[s]は、予め決められた
値)の範囲内であるとき、T<T1のとき、拡散(逆拡
散)チップレートfcを小さくする(拡散(逆拡散)符
号の周期Tc[s]は大きくなる)ように決定し、T>
T2のとき、拡散(逆拡散)チップレートfcを大きく
する(拡散(逆拡散)符号の周期Tc[s]は小さくな
る)ように決定することもできる。
外れる時間Tの最低値T1(最も短い時間)は、移動体
通信装置10の移動速度情報V[m/s]、及び拡散
(逆拡散)チップレートfcの波(拡散符号)の波長λ
c[m]に基づいて、以下の<式10>によって求める
ことができる。 <式10> T1=λc/V
報V[m/s]は、速度検出部42で検出された速度と
してもよく、予め定められている移動体通信装置10の
最高移動速度としてもよい。また、ユーザがユーザイン
タフェース50から入力して決定するようにしてもよ
い。
ル作成処理の周期Td[s]に基づく決定 同期獲得維持部での遅延プロファイル作成処理の周期T
dに基づいて以下の<式11>によって、拡散(逆拡
散)チップレートfcを決定する。 <式11> fc=kd/Td ∵ kdは、0<kdを満たす所定の値
Tdは、上述の(4)で説明した受信信号の受信パスの
位相同期が外れる時間T[s]に基づいて以下の<式1
2>によって求めることができる。 <式12> Td=ke×T ∵ keは、0<ke<1を満たす所定の値
ボルレートfvによる決定 予め定められメモリ22に記憶されている拡散(逆拡
散)率Nと情報伝送シンボルレートfvに基づいて、以
下の<式13>によって拡散(逆拡散)チップレートf
cを決定する。 <式13> fc=fv/N
ンボルレートfvは、ユーザインタフェース50からの
入力によって決定してもよい。また、情報伝送シンボル
レートfvは、上述した処理で決定することもできる。
とによって、該通信料金Mに基づいて、以下の<式14
>によって拡散(逆拡散)チップレートfcを決定す
る。 <式14> fc=km/M−α ∵ kmは、0<kmを満たす所定の値。 αは、0≦αを満たす所定の値
ロファイルを記憶するために必要なメモリの使用量Me
に基づいて、遅延プロファイル作成処理時の同期サンプ
ルレートfs[MHz]を決定することができる。ま
た、同期サンプルレートfsによって、拡散(逆拡散)
チップレートfcを決定することができる。したがっ
て、メモリの使用量Meに基づいて、拡散(逆拡散)チ
ップレートfcを決定することができる。
成処理)に使用する演算量Miによる決定 遅延プロファイル作成処理に使用する演算量Miに(例
えば、CPU使用率など)基づいて、遅延プロファイル
作成処理時の同期サンプルレートfs[MHz]を決定
することができる。また、同期サンプルレートfsによ
って、拡散(逆拡散)チップレートfcを決定すること
ができる。したがって、演算量Miに基づいて、拡散
(逆拡散)チップレートfcを決定することができる。
制御回路21は、通信時の状況に応じて、最適な拡散
(逆拡散)チップレートfc[MHz]を求めることが
できる。例えば、消費電力W、W0またはW1、メモリ
の使用量Meや演算量Miなどのハード資源の使用量を
小さくするように拡散(逆拡散)チップレートfcを決
定してもよく、通信料金Mを低くするように決定するこ
ともできる。または、遅延プロファイル作成周期Tdを
長くするようにして、無線資源の占有量を小さくするよ
うに決定してもよい。
ートfcに基づいて、上述の式を使用して各ファクタを
逆算し、ユーザインタフェース50によって提示するこ
とができる。このとき、拡散(逆拡散)チップレートf
c、その通信時における通信料金M、無線資源の占有
量、ハード資源の占有量などをユーザインタフェース5
0によって提示し、ユーザの選択によって拡散(逆拡
散)チップレートfcを再決定するようにしてもよい。
(逆拡散)チップレートfcで、通信を開始する(S2
10)。すなわち、拡散(逆拡散)チップレートfcを
移動体通信装置10(移動局)側で決定することができ
る。このため、基地局100側では、各移動体通信装置
(各移動局)毎に拡散(逆拡散)チップレートfcを設
定することになる。
(逆拡散)チップレートfc[MHz]は、基地局10
0に送信されて承認された場合に通信が確立するように
することができる。このとき、実際の通信が、上述のよ
うにして求めた最適な拡散(逆拡散)チップレートfc
[MHz]でなく基地局100からの制御による拡散
(逆拡散)チップレートfc’[MHz](fc’≠f
c)で行われるようにすることもできる。
Qが通信品質の目標値Q0より劣化していないかどうか
を監視する(S211)。この監視は、通信品質Qが、
SIRやEb/N0で示される場合、以下のようにして
行うことができる。
散(逆拡散)率N1が初期化され、所定の値Nfに設定
される。次に、通信中の拡散(逆拡散)チップレートf
cと情報伝送シンボルレートfvから現在の拡散(逆拡
散)率Nを、以下の<式15>によって求める。 <式15> N=fv/fc
際の基準となる拡散(逆拡散)率N1としてメモリ22
に記憶される。
よって求める。 <式16> Q=N/kq ∵ kqは、0<kqを満たす所定の値、単位はQの単
位に依存する
Q0(=Nf/kq)と比較して、目標値Q0より劣化
していないかどうかを監視する。
ートfcや情報伝送シンボルレートfvが変更された場
合には、通信品質Qを算出し直し、上述の目標値Q0ま
たはメモリ22に記憶されている拡散(逆拡散)率N1
から求められるQ1(=N1/kq)と比較するように
するとよい。
0(またはQ1)より劣化したと判断した場合、この劣
化を基地局100からの送信パワーPw[mW]の増加
によって相殺することができる。したがって、移動体通
信装置10から基地局100に対して、この送信パワー
Pwの増加の要求が行われる(S212)。このとき、
通信品質Qの劣化をユーザインタフェース50で提示す
るようにするとよい。
示せず)で、以下の<式17>によって送信パワーPw
を決定し、通信品質Qを目標値Q0以上に維持すること
ができる(S213)。 <式17> P=kp/fc+β ∵ kp[kW/s]は0<kpを満たす所定の値 β[mW]は所定の値
は、通信状況に応じて適宜決定することができる。な
お、ユーザなどにより、拡散(逆拡散)チップレートf
cを減少させた場合にも、通信品質Qが劣化する。この
場合にも、上述のように基地局100からの送信パワー
Pw[mW]の増加によって通信品質Qの劣化を相殺す
ることができる。
ル作成処理)の実行時の各パラメータを求める(S21
4)。このパラメータには、当該処理実行時のサンプル
レートfs[MHz](周期ts[s])、遅延プロフ
ァイル作成処理時の周期Td[s]、使用メモリ量M
e、演算量Miなどがある。
ンプルレートfs[MHz]は、拡散(逆拡散)チップ
レートfcに基づいて、例えば、以下の<式18>によ
って求めることができる。 <式18> fs=ks×fc ∵ ksは、1<ksを満たす所定の値
Td[s]は、受信信号の受信パスの位相同期が外れる
時間T[s]に基づいて、例えば、以下の<式19>に
よって求めることができる。 <式19> Td=ke×T ∵ keは、0<ke<1を満たす所定の値
定するとよい。また、受信信号の受信パスの位相同期が
外れる時間Tの最低値Tmin(最も短い時間)は、移動
体通信装置10の移動速度情報V[m/s]、及び拡散
(逆拡散)チップレートfcの波(拡散符号)の波長λ
c[m]に基づいて、上述した<式10>によって求め
ることができる。また、<式10>に示された移動体通
信装置10の移動速度情報V[m/s]は、速度検出部
42で検出された速度としてもよく、予め定められてい
る移動体通信装置10の最高移動速度としてもよい。ま
た、ユーザがユーザインタフェース50から入力して決
定するようにしてもよい。
期Td[s]は、拡散(逆拡散)チップレートfcに基
づいて、例えば、以下の<式20>によって求めること
もできる。 <式20> Td=kd/fc ∵ kdは、0<kdを満たす所定の値
は、以下の<式21>に示されるような関数として定義
することができる。 <式21> Me=Fme(fs) Mi=Fmi(fs)
s)は、遅延プロファイル処理実行時のサンプルレート
fsとの関数を示す。
Miから、以下の<式22>によって、遅延プロファイ
ル処理実行時のサンプルレートfsを求めることもでき
る。 <式22> fs=Fme’(Me) fs=Fmi’(Mi)
(Mi)は、上述したFme(fs)及びFmi(f
s)の逆関数である。
よって、同期獲得維持処理(遅延プロファイル作成処
理)を実行し、通信状態を維持する(S215)。この
とき、<式22>で求められた2つのサンプルレートf
sを比較して、何れか小さい方の値を選択するようにす
ることもできる。
延プロファイル作成処理)の実行時の各パラメータが更
新された場合(S216)、更新されたパラメータの値
で同期獲得維持処理(遅延プロファイル作成処理)を行
い、通信の維持を図る(S217)。
8)、移動体通信装置10は通信停止処理を行う(S2
19)。この停止処理は、まず、自局のチャネルを停止
する。そして、相手局に対して基地局100を介してチ
ャネルの停止を要求する。さらに、通信停止状態のモー
ドに入る。このモードでは、拡散(逆拡散)チップレー
トfcをディフォルト値(所定の値)で初期化すると共
に、情報伝送シンボルレートfvの値を0にするとよ
い。
時から終了時までの時間と上述の単位時間当たりの通信
料金Mとによって、通信料を算出し、記憶する(S22
0)。
ステム、及び通信方法によれば、移動体通信装置におい
て拡散(逆拡散)チップレートfcを設定することがで
きるため、拡散(逆拡散)チップレートfcを低くし
て、相関出力Pを発生する位相幅を広げることができ
る。このため、同期獲得維持処理(遅延プロファイル作
成処理)を実行する際の位相ずらし単位を長くすること
ができるので、計算回数(演算量)と情報量(記憶容
量)を削減することができる。
チドフィルタと呼ばれる並列相関器を起動しており、携
帯電話などの移動局(移動体通信装置)においては、消
費電力の大部分がこのマッチドフィルタの消費電力で占
められている。したがって、拡散(逆拡散)チップレー
トfcを低くすることによって、相関出力Pを発生する
位相幅を広げれば、マッチドフィルタの動作クロックの
周期である位相ずらし単位を広げても相関を検出するこ
とができる。このようにして、マッチドフィルタの消費
電力、すなわち、移動体通信装置の消費電力を削減する
ことができる。
低くすることによって、同期外れの時間間隔が長くなる
ので、同期維持処理を実行する時間間隔を長くすること
ができ、単位時間あたりのマッチドフィルタの起動回数
を減らすことができる。
低くしたときの通信品質の低下を防止するために送信電
力が大きくなってしまい、無線資源を多く占有し、呼の
収容数を減らすことになる。このため、拡散(逆拡散)
チップレートfcに基づいて課金額を決定する。これに
より、利便性を得たいユーザに通常より高い料金を負担
させることによって、ユーザ間の不公平を是正して、柔
軟性、公平性、合理性のあるフレキシブルな通信システ
ムの運用をすることができる。
テム、及び通信方法によれば、遅延プロファイルを作成
する周期Tdを、移動体通信装置の移動速度に対応する
チップ同期外れの周期Tに応じて調整することができる
ため、最適な周期Tdで遅延プロファイルを作成するこ
とができる。このため、計算回数(演算量)と情報量
(記憶容量)を削減することができる。特に、移動体通
信装置が停止または低速で移動しているときに、不必要
な遅延プロファイルの作成処理を削減することができ
る。
設定によって相関出力Pが発生する位相範囲Tpを調整
できるので、チップ同期外れの周期Tが短いときは拡散
(逆拡散)チップレートfcを小さく設定して、遅延プ
ロファイルを作成する周期Tdを長くすることができ
る。このため、単位時間当たりの遅延プロファイル作成
回数が削減でき、処理負荷を軽減できる。また、単位時
間当たりのマッチドフィルタの動作回数も減るので、消
費電力も削減することができる。
遅延プロファイルを作成する周期Tdにおいては、拡散
(逆拡散)チップレートfcに基づいて遅延プロファイ
ルを作成する周期Tdを決定することもでき、遅延プロ
ファイルを作成する周期Tdに基づいて拡散(逆拡散)
チップレートfcを決定することもできる。したがっ
て、ユーザの状況に応じた通信が可能となり、柔軟性、
公平性、合理性のあるフレキシブルな通信システムの運
用をすることができる。
トfcが通信毎に固定されている拡散スペクトラム通信
の場合、例えば、一般的なCDMA通信システムの場合
について説明する。
例を示す概略図である。この通信システムは、携帯電話
などの移動体通信装置40と、複数の移動体通信装置4
0と通信を行う基地局100と、課金処理などを行う制
御局200を備えている。
0は、通信などを制御する制御部20と、基地局との間
でデータなどの通信を行う通信部43と、電池などの電
源の残量を検出する電源残量検出部41と、当該装置の
移動速度を検出する速度検出部42と、ユーザからのキ
ー入力やディスプレイ表示などを行うユーザインタフェ
ース50とを備えている。
Uなどを有し移動体通信装置40内の構成部を制御する
制御回路21と、通信用のプログラムやデータを記憶す
るメモリ22を備えている。この制御部20において
は、メモリ22に記憶されている制御プログラムに応じ
て制御回路21が移動体通信装置40内の各構成部を制
御することになる。
受信部44と遅延プロファイル作成処理などを行う同期
獲得維持部45とを備えている。ここで、送受信部44
は、第1チップクロックFc[MHz]を発生する第1
チップクロック発生部44aと、アンテナや送信部及び
受信部などを有し情報を送受信するアンテナ無線回路4
4bと、通信のキャリア周波数を変復調するキャリア周
波数変復調部44cと、拡散符号を生成する第1拡散符
号生成部44dと、第1拡散符号生成部44dで生成さ
れた拡散符号に基づいて送信する信号を拡散する拡散部
44eと、第1チップクロック発生部44aで発生した
第1チップクロックFc[MHz]を固定逓倍する同期
サンプルクロック生成部44fと、を備えている。
図である。図5において、同期獲得維持部45は、第1
チップクロック発生部からの第1チップクロックFc
[MHz]と制御部20からの逆拡散情報に基づいて第
1逆拡散符号Cを生成する第1逆拡散符号生成部511
と、制御部20からのクロック信号に基づいて第2チッ
プクロックfc(以下、単に「逆拡散チップレート」と
もいう)[MHz]を発生する第2チップクロック発生
部540と、制御部20からのクロック信号Fs[MH
z]に基づいて後述する並列相関器520の第2動作ク
ロックfs[MHz]を生成する第2並列相関器動作ク
ロック生成部550と、第1逆拡散符号生成部511か
らの第1逆拡散符号Cをラッチして第2逆拡散符号C’
を生成するラッチ部530と、ラッチ部530からの第
2逆拡散符号C’を一時的に記憶する逆拡散符号タップ
レジスタ521を有し、この第2逆拡散符号C’と第2
並列相関器動作クロック生成部550からの第2動作ク
ロックfsに基づいて、送受信部44で受信した受信信
号Sから相関出力Pを出力する並列相関器520と、並
列相関器520からの相関出力Pを記憶するメモリB5
15と、メモリA514からの制御プログラムに基づい
て動作し、メモリB515に記憶した相関出力Pに基づ
いて遅延プロファイルを作成するDSPプログラマブル
演算部513と、を備えている。
システムと図1で示した通信システムとの主な相違点
は、移動体通信装置40にある。以下、移動体通信装置
40の動作について図4及び図5を用いて説明する。
制御プログラムが記憶されている。この制御プログラム
によって、DSPプログラマブル演算部513が同期獲
得維持処理を行う。また、同期獲得維持部45は、制御
部20によって制御される。
プクロックFcを動作クロックとして受け取り、制御部
20からの情報に基づいて第1逆拡散符号Cの信号を生
成して出力する。
は、制御部20からの情報に基づいて、第2チップクロ
ックfc[MHz]を生成して出力する。この第2チッ
プクロックfcは、図1〜図3で説明した拡散(逆拡
散)チップレートfcと同様にして求めることができ
る。したがって、通信維持用の各パラメータの値も、図
1〜図3で説明した拡散(逆拡散)チップレートfcと
同様にして求めることができる。
2チップクロックfcに基づいてラッチして、第2逆拡
散符号C’の信号を生成して出力する。ここで、この第
2逆拡散符号C’の信号は、以下のようにして求めるこ
とができる。
て、第1逆拡散符号Cに対してnビット毎にデータのサ
ンプリングを行い、サンプルしたビットの値をnビット
連続させて第2逆拡散符号C’を生成する。
て、第1逆拡散符号Cをm〜nビットのブロックに分割
し、ブロック内に存在する任意のビットをサンプルす
る。そして、そのビットデータを該当ブロックのビット
数だけ連続させて第2逆拡散符号C’を生成する。この
ブロックの分割方法としては、1以上の実数の定数Rの
整数倍のビット位置で分割するようにするとよい。ここ
で、定数Rは、「R=Fc/fc」で定義することがで
きる。このとき、定数Rの整数倍数において、小数点以
下を切り下げて、あるいは切り上げて、あるいは四捨五
入してビット位置を決定するようにするとよい。
て、第1逆拡散符号Cを整数nビットのブロックに分割
し、ブロック内に存在する任意のビットをサンプルす
る。そして、そのビットデータを該当ブロックのビット
数だけ連続させて第2逆拡散符号C’を生成する。
決定される第1逆拡散符号Cのブロック内の所定の位置
のビットをサンプルする。そして、そのビットデータを
該当ブロックのビット数だけ連続させて第2逆拡散符号
C’を生成する。このとき、所定の位置のビットをブロ
ックの先頭ビットに統一することもできる。次に、第2
逆拡散符号C’は、並列相関器520の逆拡散符号タッ
プレジスタ521に保持される。
は、制御部20からのクロック信号Fsに基づいて、第
2並列相関器動作クロックfsを生成して出力する。
号)Sと第2逆拡散符号C’とに基づいて、第2並列相
関器動作クロックfsに応じて逆拡散処理を行い、相関
出力Pを出力する。
関出力PをメモリB515に格納し、遅延プロファイル
を生成する。この遅延プロファイルは、制御部20に送
出される。
テム、及び通信方法について説明したが、ラッチ部53
0が上述の(1)の処理によって、第1逆拡散符号Cか
ら第2逆拡散符号C’を生成する場合について具体的に
説明する。
C、第2逆拡散符号C’、及び受信信号Sの拡散符号を
示す図である。図6に示したように、本発明の移動体通
信装置、通信システム、及び通信方法によれば、上述の
(1)の処理でn=2の場合、受信信号Sの拡散符号が
1ビットずれているだけならば、2ビットのうちのどち
らか1ビットは必ず一致することになる。このとき、第
1逆拡散符号Cが疑似乱数の性質をもつため、残りの1
ビットのビットデータの一致する確率は1/2(50
[%])、不一致の確率も1/2(50[%])なの
で、2ビット毎の「一致・不一致」の期待値は1(10
0[%])となる。したがって、1ビット毎の「一致・
不一致」の期待値は1/2(50[%])になる。
拡散における位相差Θと相関出力P/nを示す図であ
る。図7に示したように、上述の(1)ようにして求め
られた第2逆拡散符号C’に基づいて相関出力Pを出力
した場合、相関出力Pは1/n倍(n=2のときP/
2)になる。また、相関出力P/2を出力する位相Θの
幅はnビットに広がる。
拡散における位相差Θと相関出力P/nを示す図であ
る。図8に示したように、上述の(1)ようにして求め
られた第2逆拡散符号C’に基づいて相関出力Pを出力
した場合、相関出力Pは1/n倍(n=2のときP/
2)になる。また、相関出力P/2を出力する位相Θの
幅はn+1ビットに広がる。
テム、及び通信方法について説明したが、通信の際に、
送信時には、第1チップクロックFcを使用して第1逆
拡散符号(=拡散符号)Cで拡散を行い、受信時には、
第1チップクロックFcを使用して受信信号Sと第1逆
拡散符号Cで逆拡散を行い、同期獲得維持部45では、
第1チップクロックFcで生成した第1逆拡散符号Cか
ら第2チップクロックfcを使用して第2逆拡散符号
C’を生成し、受信信号Sと第2逆拡散符号C’で逆拡
散を行うようにすることもできる。
示す図である。図9において、同期獲得維持部45は、
チップクロック発生部からの第1チップクロックFc
[MHz]と制御部20からの逆拡散情報に基づいて第
1逆拡散符号Cを生成する第1逆拡散符号生成部511
と、制御部20からのクロック信号に基づいて第2チッ
プクロックfc(以下、単に「逆拡散チップレート」と
もいう)[MHz]を発生する第2チップクロック発生
部540と、制御部20からのクロック信号Fs[MH
z]に基づいて後述する並列相関器520の第2動作ク
ロックfs[MHz]を生成する第2並列相関器動作ク
ロック生成部550と、第2チップクロック発生部54
0からの第2チップクロックfcで受信信号Sをラッチ
してラッチ受信信号S’を生成するラッチ部530と、
第1逆拡散符号生成部511からの第1逆拡散符号Cを
一時的に記憶する逆拡散符号タップレジスタ521を有
し、この第1逆拡散符号Cと第2並列相関器動作クロッ
ク生成部550からの第2動作クロックfsに基づい
て、ラッチ部530でラッチしたラッチ受信信号S’か
ら相関出力Pを出力する並列相関器520と、並列相関
器520からの相関出力Pを記憶するメモリB515
と、メモリA514からの制御プログラムに基づいて動
作し、メモリB515に記憶した相関出力Pに基づいて
遅延プロファイルを作成するDSPプログラマブル演算
部513と、を備えている。
部45と図5で示した同期獲得維持部36bとの主な相
違点は、ラッチ部530でラッチする信号が第1逆拡散
符号Cではなく受信信号Sである点である。以下、移動
体通信装置40の動作について図4及び図9を用いて説
明する。
制御プログラムが記憶されている。この制御プログラム
によって、DSPプログラマブル演算部513が同期獲
得維持処理を行う。また、同期獲得維持部45は、制御
部20によって制御される。
プクロックFcを動作クロックとして受け取り、制御部
20からの制御情報に基づいて第1逆拡散符号Cの信号
を生成して出力する。
は、制御部20からの制御情報に基づいて、第2チップ
クロックfc[MHz]を生成して出力する。この第2
チップクロックfcは、図1〜図3で説明した拡散(逆
拡散)チップレートfcと同様にして求めることができ
る。したがって、通信維持用の各パラメータの値も、図
1〜図3で説明した拡散(逆拡散)チップレートfcと
同様にして求めることができる。
信号Sを第2チップクロックfcに基づいてラッチし
て、符号列D’を有するラッチ受信信号S’を生成して
出力する。ここで、このラッチ受信信号S’の符号列
D’は、以下のようにして求めることができる。
て、受信信号Sの符号列Dに対してnビット毎にデータ
のサンプリングを行い、サンプルしたビットの値をnビ
ット連続させて符号列D’を生成する。
て、受信信号Sの符号列Dをm〜nビットのブロックに
分割し、ブロック内に存在する任意のビットをサンプル
する。そして、そのビットデータを該当ブロックのビッ
ト数だけ連続させて符号列D’を生成する。このブロッ
クの分割方法としては、1以上の実数の定数Rの整数倍
のビット位置で分割するようにするとよい。ここで、定
数Rは、「R=Fc/fc」で定義することができる。
このとき、定数Rの整数倍数において、小数点以下を切
り下げて、あるいは切り上げて、あるいは四捨五入して
ビット位置を決定するようにするとよい。
て、受信信号Sの符号列Dを整数nビットのブロックに
分割し、ブロック内に存在する任意のビットをサンプル
する。そして、そのビットデータを該当ブロックのビッ
ト数だけ連続させて符号列D’を生成する。
決定される受信信号Sの符号列Dのブロック内の所定の
位置のビットをサンプルする。そして、そのビットデー
タを該当ブロックのビット数だけ連続させて符号列D’
を生成する。このとき、所定の位置のビットをブロック
の先頭ビットに統一することもできる。
スタ521は、第1逆拡散符号生成部511からの第1
逆拡散符号Cを保持する。
は、制御部20からのクロック信号Fsに基づいて、第
2並列相関器動作クロックfsを生成して出力する。
またはその符号列D’と第1逆拡散符号Cとに基づい
て、第2並列相関器動作クロックfsに応じて逆拡散処
理を行い、相関出力Pを出力する。
関出力PをメモリB515に格納し、遅延プロファイル
を生成する。この遅延プロファイルは、制御部20に送
出される。
テム、及び通信方法について説明したが、通信時におい
て、送信時には、第1チップクロックFcを使用して第
1逆拡散符号Cで拡散を行い、受信時には、第1チップ
クロックFcを使用して受信信号Sと第1逆拡散符号C
で逆拡散を行い、同期獲得維持部45では、第1チップ
クロックFcで第1逆拡散符号Cを生成し、第2チップ
クロックfcを使用して符号列D’を有するラッチ受信
信号S’を生成し、ラッチ受信信号S’またはその符号
列D’と第1逆拡散符号Cで逆拡散を行うようにしても
よい。
クロックFcでシフトクロックしてディジタル信号Sd
を生成し、このディジタル信号Sdをラッチ部530に
おいて第2チップクロック発生部540からの第2チッ
プクロックfcでラッチしてラッチ信号Sd’を生成
し、並列相関器520は、ラッチ信号Sd’と第1逆拡
散符号Cとに基づいて、第2並列相関器動作クロックf
sに応じて逆拡散処理を行い、相関出力Pを出力するよ
うにすることもできる。
2チップクロックfcに基づいてラッチして、ラッチ受
信信号S’を生成することもできる。
部45においては、同期獲得維持処理の実行時の第2並
列相関器動作クロックfs[MHz](周期ts
[s])を、第2チップクロックfc(周期tc
[s])に基づいて調整するようにしてもよい。また逆
に、第2チップクロックfcを第2並列相関器動作クロ
ックfsに基づいて決定することもできる。ここで、第
2並列相関器動作クロックfsの周期ts[s]または
第2チップクロックfcの周期tc[s]を、以下の<
式23>を満たすようにするとよい。 <式23> ts<tc−Tc または tc−Tc≦ts<tc+Tc
ク信号Fc[MHz]の周期、ts<tc(fc<f
s)である。
と第2チップクロックfcの関係を以下の<式24>で
示すことができる。 <式24> fs=α0×fc+β0 ∵ α0は0<α0を満たす所定の値、β0は定数
tc+Tc」及び<式24>において、「ts=tc−
Tc−α1(α1は0≦α1を満たす所定の値)」とし
たり、「tc−Tc<ts<tc+Tc」とすることも
できる。
クロック信号Fsの周期Tsを逆拡散の位相調整の単位
とし、同期獲得維持部45では、上述の第2チップクロ
ックfcを動作クロックとするよにしてもよい。
fsで同期獲得した場合、その位相位置の近傍で、再度
クロック信号Fsで同期獲得維持をおこなうことによ
り、精度を上げることができる。このとき、fs≦Fs
を満たすようにするとよい。
て、逆拡散率Nを、通信品質目標値Q0に基づいて決定
してもよい。また、逆拡散率Nを、通信品質目標値Q
0、または通信品質目標値Q0の上限値Q1と下限値Q
2に基づいて決定するようにしてもよい。
定値または予想値(通信品質Q)に基づいて決定するこ
ともできる。また、通信品質Qを処理するとき、BER
をSIRに換算して取り扱う際に、通信品質Qの換算に
誤差関数を用いるとよい。
品質目標値Q0または通信品質目標値Q0の上限値Q1
と下限値Q2に基づいて決定するようにしてもよい。こ
のとき、通信中の逆拡散率Nの差ΔN[dB]をQ−Q
0[dB]の単調減少とすることができる。すなわち、
通信品質QをSIRやEb/N0で処理する場合、以下
の<式25>を満たすことになる。 <式25> ΔN[dB]=−(Q−Q0)[dB]
Q0<QのときNを小さくするようにしてもよい。ま
た、Q<Q2のときNを大きくし、Q1<QのときNを
小さくするようにしてもよい。
置、通信システム、及び通信方法によれば、移動局の拡
散(逆拡散)チップレートfcが通信毎に固定されてい
る拡散スペクトラム通信であっても、同期獲得維持部に
ラッチを設けることによって、移動体通信装置(移動
局)において異なるチップレートfcを選択でき、ビッ
トデータの一致性を向上し通信品質を向上できるように
なる。
置、通信システム、及び通信方法によれば、移動体通信
装置(移動局)において異なるチップレートfcを選択
できることとしたため、移動体通信装置の消費電力を容
易に調整して、通信時間、待ち受け時間をフレキシブル
に延長することができるようになった。
通信装置(移動局)の演算処理能力やメモリなどのハー
ド資源が不足している場合に、ハード資源の使用量を容
易に削減できるようになった。その際、通信の送信パワ
ーに基づいて課金を行うため、基地局に対して大きな送
信電力を要求して利便性を得たユーザに対して、より高
い課金を行うことで、合理的で公平な通信システムを確
立することができるようになった。
とによって、拡散チップレートFcがシステム的に固定
されている場合でも、移動体通信装置(移動局)におい
て異なるチップレートfcを選択でき、ビットデータの
一致性を向上し通信品質を向上できるようになった。
ある。
ートである。
ートである。
図である。
符号C’、及び受信信号Sの拡散符号を示す図である。
位相差Θと相関出力P/nを示す図である。
位相差Θと相関出力P/nを示す図である。
る。
ある。
号Cと受信信号の拡散符号の関係を示す図である。
逆拡散符号Cと受信信号の拡散符号の関係を示す図であ
る。
Claims (73)
- 【請求項1】 通信を制御する制御手段と、基地局との
間でデータなどの通信を行う通信手段を備える移動体通
信装置において、 前記通信手段は、 チップクロックfcを発生するチップクロック発生手段
と、 情報を送受信するアンテナ無線回路と、 前記チップクロック発生手段からの前記チップクロック
fcに基づいて拡散符号を生成する拡散符号生成手段
と、 前記アンテナ無線回路で受信した受信信号Sを前記拡散
符号で逆拡散する逆拡散手段と、 前記逆拡散手段で逆拡散された信号から相関出力Pを検
出する相関出力検出手段と、 前記拡散符号に基づいて送信する信号を拡散する拡散手
段と、 を備える、 ことを特徴とする移動体通信装置。 - 【請求項2】 さらに、前記相関出力Pに基づいて遅延
プロファイルを作成する演算手段を有することを特徴と
する請求項1記載の移動体通信装置。 - 【請求項3】 さらに、データの入力や情報の表示を行
うユーザインタフェースを有することを特徴とする請求
項1または2記載の移動体通信装置。 - 【請求項4】 さらに、データやプログラムなどを記憶
する記憶手段を有することを特徴とする請求項1乃至3
記載の移動体通信装置。 - 【請求項5】 さらに、電池などの電源の残量を検出す
る電源残量検出手段を有することを特徴とする請求項1
乃至4記載の移動体通信装置。 - 【請求項6】 さらに、当該装置の移動速度を検出する
速度検出手段を有することを特徴とする請求項1乃至5
記載の移動体通信装置。 - 【請求項7】 前記制御手段は、前記チップクロックf
cを前記ユーザインタフェースからの信号に基づいて決
定するように前記チップクロック発生手段を制御する、
ことを特徴とする請求項3記載の移動体通信装置。 - 【請求項8】 前記制御手段は、前記チップクロックf
cを前記記憶手段に記憶されているデータに基づいて決
定するように前記チップクロック発生手段を制御する、
ことを特徴とする請求項4記載の移動体通信装置。 - 【請求項9】 前記制御手段は、前記チップクロックf
cを当該装置の消費電力の目標値Wに基づいて決定する
ように前記チップクロック発生手段を制御する、ことを
特徴とする請求項1または2記載の移動体通信装置。 - 【請求項10】 前記制御手段は、前記チップクロック
fcを当該装置の消費電力の目標値Wに基づいて決定す
るように前記チップクロック発生手段を制御し、前記消
費電力の目標値Wを前記ユーザインタフェースからの信
号に基づいて決定する、ことを特徴とする請求項3記載
の移動体通信装置。 - 【請求項11】 前記制御手段は、前記チップクロック
fcを当該装置の消費電力の目標値Wに基づいて決定す
るように前記チップクロック発生手段を制御し、前記消
費電力の目標値Wを前記記憶手段に記憶されているデー
タに基づいて決定する、ことを特徴とする請求項4記載
の移動体通信装置。 - 【請求項12】 前記制御手段は、前記消費電力の目標
値Wを、前記電源残量検出手段で検出された電源残量E
と所定の時間tに基づいて、「式:W=E/t」によっ
て決定する、ことを特徴とする請求項5記載の移動体通
信装置。 - 【請求項13】 前記制御手段は、前記所定の時間t
を、長時間モードまたは短時間モードのモード選択の信
号に応じて決定することを特徴とする請求項12記載の
移動体通信装置。 - 【請求項14】 前記制御手段は、前記消費電力の目標
値Wを待ち受け時の消費電力の目標値W0とする、こと
を特徴とする請求項9乃至11記載の移動体通信装置。 - 【請求項15】 前記制御手段は、前記消費電力の目標
値Wを待ち受け時の消費電力の目標値W0とし、前記所
定の時間tを待ち受け目標時間とする、ことを特徴とす
る請求項12または13記載の移動体通信装置。 - 【請求項16】 前記制御手段は、前記消費電力の目標
値Wを通信時の消費電力の目標値W1とする、ことを特
徴とする請求項9乃至11記載の移動体通信装置。 - 【請求項17】 前記制御手段は、前記消費電力の目標
値Wを通信時の消費電力の目標値W1とし、前記所定の
時間tを通信可能目標時間とする、ことを特徴とする請
求項12または13記載の移動体通信装置。 - 【請求項18】 前記制御手段は、前記チップクロック
fcを「式:fc=(W−b)/a、但し、a、bは予
め決められた定数」によって決定するように前記チップ
クロック発生手段を制御する、ことを特徴とする請求項
9乃至17記載の移動体通信装置。 - 【請求項19】 前記制御手段は、前記消費電力の目標
値Wを、当該装置の待ち受け開始時に更新するか、また
は通信開始時に更新する、ことを特徴とする請求項9乃
至18記載の移動体通信装置。 - 【請求項20】 前記制御手段は、前記チップクロック
fcを前記受信信号Sの受信パスの位相同期が外れる時
間Tに基づいて決定するように前記チップクロック発生
手段を制御する、ことを特徴とする請求項1または2記
載の移動体通信装置。 - 【請求項21】 前記制御手段は、前記時間Tが所定の
目標値T0になるようにチップクロックfcを決定する
ように前記チップクロック発生手段を制御する、ことを
特徴とする請求項20記載の移動体通信装置。 - 【請求項22】 前記制御手段は、前記目標値T0を、
所定の値T1以上かつ所定の値T2以下(T1≦T0≦
T2)になるように制御することを特徴とする請求項2
1記載の移動体通信装置。 - 【請求項23】 前記制御手段は、前記所定の値T1
を、前記速度検出手段で検出された当該装置の移動速度
情報Vと、チップクロックfcの符号波長λcとに基づ
いて、「式:T1=λc/V」で算出することを特徴と
する請求項22記載の移動体通信装置。 - 【請求項24】 前記制御手段は、前記チップクロック
fcを「式:fc=kc/T、但し、kcは予め決めら
れた定数」によって決定するように前記チップクロック
発生手段を制御する、ことを特徴とする請求項20乃至
23記載の移動体通信装置。 - 【請求項25】 前記制御手段は、前記チップクロック
fcを前記演算手段での遅延プロファイル作成処理の周
期Tdに基づいて決定するように前記チップクロック発
生手段を制御する、ことを特徴とする請求項2記載の移
動体通信装置。 - 【請求項26】 前記制御手段は、前記周期Tdを、前
記時間Tに基づいて、「式:Td=ke×T、但し、k
eは0<ke<1を満たす定数」で算出することを特徴
とする請求項25記載の移動体通信装置。 - 【請求項27】 前記制御手段は、前記チップクロック
fcを「式:fc=kd/T、但し、kdは0<kd<
1を満たす定数」によって決定するように前記チップク
ロック発生手段を制御する、ことを特徴とする請求項2
5または26記載の移動体通信装置。 - 【請求項28】 前記制御手段は、前記チップクロック
fcを所定の拡散率Nと所定の情報伝送シンボルレート
fvに基づいて決定するように前記チップクロック発生
手段を制御する、ことを特徴とする請求項1乃至6記載
の移動体通信装置。 - 【請求項29】 前記制御手段は、前記チップクロック
fcを「式:fc=fv/N」によって決定するように
前記チップクロック発生手段を制御する、ことを特徴と
する請求項29記載の移動体通信装置。 - 【請求項30】 前記制御手段は、前記チップクロック
fcを前記ユーザインタフェースからの通信料金Mに基
づいて決定するように前記チップクロック発生手段を制
御する、ことを特徴とする請求項3記載の移動体通信装
置。 - 【請求項31】 前記制御手段は、前記チップクロック
fcを「式:fc=km/M−α、但し、kmは、0<
kmを満たす所定の値、αは、0≦αを満たす所定の
値」によって決定するように前記チップクロック発生手
段を制御する、ことを特徴とする請求項30記載の移動
体通信装置。 - 【請求項32】 前記制御手段は、前記演算手段で作成
される遅延プロファイルを記憶するためのメモリ使用量
Meから前記演算手段の同期サンプルレートfsを算出
し、前記チップクロックfcを前記同期サンプルレート
fsに基づいて決定するように前記チップクロック発生
手段を制御する、ことを特徴とする請求項2記載の移動
体通信装置。 - 【請求項33】 前記制御手段は、前記演算手段での遅
延プロファイルの演算量Miから前記演算手段の同期サ
ンプルレートfsを算出し、前記チップクロックfcを
前記同期サンプルレートfsに基づいて決定するように
前記チップクロック発生手段を制御する、ことを特徴と
する請求項2記載の移動体通信装置。 - 【請求項34】 前記制御手段は、前記チップクロック
発生手段で発生する前記チップクロックfcを、当該装
置の消費電力の目標値Wに基づいて算出した値、受信信
号Sの受信パスの位相同期が外れる時間Tに基づいて算
出した値、所定の拡散率Nと所定の情報伝送シンボルレ
ートfvに基づいて算出した値、前記演算手段での遅延
プロファイル作成処理の周期Tdに基づいて算出した
値、通信料金Mに基づいて算出した値、前記演算手段で
作成される遅延プロファイルを記憶するためのメモリ使
用量Meに基づいて算出した値、または前記演算手段で
の遅延プロファイルの演算量Miに基づいて算出した値
から選択する、ことを特徴とする請求項2記載の移動体
通信装置。 - 【請求項35】 前記制御手段は、通信時の状況に応じ
て、当該装置のハード資源の使用量を小さくするよう
に、通信料金Mを低くするように、または無線資源の占
有量を小さくするように前記チップクロックfcの値を
選択する、ことを特徴とする請求項34記載の移動体通
信装置。 - 【請求項36】 さらに、データの入力や情報の表示を
行うユーザインタフェースを有し、前記制御手段は、選
択した前記チップクロックfcの値に基づいて、前記消
費電力の目標値W、前記時間T、前記拡散率N、前記情
報伝送シンボルレートfv、前記周期Td、前記通信料
金M、前記メモリ使用量Me、及び前記演算量Miを算
出し、前記ユーザインタフェースがこれらの値を表示す
るように制御すると共に、前記ユーザインタフェースか
ら前記チップクロックfcの変更値が入力された場合に
は、前記これらの値を再び算出し直す、ことを特徴とす
る請求項34または35記載の移動体通信装置。 - 【請求項37】 通信を制御する制御手段と、基地局と
の間でデータなどの通信を行う通信手段を備える移動体
通信装置において、 前記通信手段は、 第1チップクロックFcを発生する第1チップクロック
発生手段と、 情報の通信を行う送受信手段と、 遅延プロファイル作成処理などを行う同期獲得維持手段
と、 を備え、 前記同期獲得維持手段は、 前記第1チップクロック発生手段からの第1チップクロ
ックFcと制御手段からの逆拡散情報に基づいて第1逆
拡散符号Cを生成する逆拡散符号生成手段と、 前記第1チップクロック発生手段からの第1チップクロ
ックFcに基づいてチップクロックfcを発生するチッ
プクロック発生手段と、 前記制御手段からのクロック信号Fsに基づいて動作ク
ロックfsを生成する動作クロック生成手段と、 前記第1逆拡散符号Cをラッチして第2逆拡散符号C’
を生成するラッチ手段と、 前記第2逆拡散符号C’と前記動作クロックfsに基づ
いて、前記送受信手段で受信した受信信号Sから相関出
力Pを出力する並列相関器と、 前記相関出力Pに基づいて遅延プロファイルを作成する
演算手段と、 を備えることを特徴とする移動体通信装置。 - 【請求項38】 前記ラッチ手段は、前記チップクロッ
クfcに基づいて、前記第1逆拡散符号Cに対してnビ
ット毎にデータのサンプリングを行い、サンプルしたビ
ットの値をnビット連続させて前記第2逆拡散符号C’
を生成する、ことを特徴とする請求項37記載の移動体
通信装置。 - 【請求項39】 前記ラッチ手段は、前記チップクロッ
クfcに基づいて、前記第1逆拡散符号Cをm〜nビッ
トのブロックに分割して、該ブロック内に存在する任意
のビットをサンプルし、サンプルした前記ビットを該当
ブロックのビット数だけ連続させて前記第2逆拡散符号
C’を生成する、ことを特徴とする請求項37記載の移
動体通信装置。 - 【請求項40】 前記ラッチ手段は、前記第1逆拡散符
号Cを1以上の実数の定数Rを整数倍した値で示される
ビット位置で分割する、ことを特徴とする請求項39記
載の移動体通信装置。 - 【請求項41】 前記ラッチ手段は、前記定数Rを整数
倍した値の小数点以下を切り下げて、または切り上げ
て、または四捨五入して整数値とし、該整数値でビット
位置を決定する、ことを特徴とする請求項40記載の移
動体通信装置。 - 【請求項42】 前記ラッチ手段は、前記チップクロッ
クfcに基づいて、前記第1逆拡散符号Cを整数nビッ
トのブロックに分割して、当該ブロック内に存在する任
意のビットをサンプルし、サンプルした前記ビットを該
当ブロックのビット数だけ連続させて前記第2逆拡散符
号C’を生成する、ことを特徴とする請求項37記載の
移動体通信装置。 - 【請求項43】 前記ラッチ手段は、前記チップクロッ
クfcに基づいて、前記第1逆拡散符号Cのブロック内
の所定の位置のビットをサンプルし、サンプルした前記
ビットを該当ブロックのビット数だけ連続させて前記第
2逆拡散符号C’を生成する、ことを特徴とする請求項
37記載の移動体通信装置。 - 【請求項44】 前記ラッチ手段は、前記所定の位置の
ビットを前記ブロックの先頭ビットにする、ことを特徴
とする請求項43記載の移動体通信装置。 - 【請求項45】 通信を制御する制御手段と、基地局と
の間でデータなどの通信を行う通信手段を備える移動体
通信装置において、 前記通信手段は、 第1チップクロックFcを発生する第1チップクロック
発生手段と、 情報の通信を行う送受信手段と、 遅延プロファイル作成処理などを行う同期獲得維持手段
と、 を備え、 前記同期獲得維持手段は、 前記第1チップクロック発生手段からの第1チップクロ
ックFcと制御手段からの逆拡散情報に基づいて第1逆
拡散符号Cを生成する逆拡散符号生成手段と、 前記第1チップクロック発生手段からの第1チップクロ
ックFcに基づいてチップクロックfcを発生するチッ
プクロック発生手段と、 前記制御手段からのクロック信号Fsに基づいて動作ク
ロックfsを生成する動作クロック生成手段と、 前記チップクロックfcで前記送受信手段からの受信信
号Sをラッチしてラッチ受信信号S’を生成するラッチ
手段と、 前記第1逆拡散符号Cと前記動作クロックfsに基づい
て、前記ラッチ受信信号S’から相関出力Pを出力する
並列相関器と、 前記相関出力Pに基づいて遅延プロファイルを作成する
演算手段と、 を備える、 ことを特徴とする移動体通信装置。 - 【請求項46】 前記ラッチ手段は、前記チップクロッ
クfcに基づいて、前記受信信号Sの符号列Dをラッチ
して、符号列D’を生成することにより、前記符号列
D’を有する前記ラッチ受信信号S’を生成する、こと
を特徴とする請求項45記載の移動体通信装置。 - 【請求項47】 前記ラッチ手段は、前記チップクロッ
クfcに基づいて、前記符号列Dに対してnビット毎に
データのサンプリングを行い、サンプルしたビットの値
をnビット連続させて前記符号列D’を生成する、こと
を特徴とする請求項46記載の移動体通信装置。 - 【請求項48】 前記ラッチ手段は、前記チップクロッ
クfcに基づいて、前記符号列Dをm〜nビットのブロ
ックに分割して、該ブロック内に存在する任意のビット
をサンプルし、サンプルした前記ビットを該当ブロック
のビット数だけ連続させて前記符号列D’を生成する、
ことを特徴とする請求項46記載の移動体通信装置。 - 【請求項49】 前記ラッチ手段は、前記符号列Dを1
以上の実数の定数Rを整数倍した値で示されるビット位
置で分割する、ことを特徴とする請求項48記載の移動
体通信装置。 - 【請求項50】 前記ラッチ手段は、前記定数Rを整数
倍した値の小数点以下を切り下げて、または切り上げ
て、または四捨五入して整数値とし、該整数値でビット
位置を決定する、ことを特徴とする請求項49記載の移
動体通信装置。 - 【請求項51】 前記ラッチ手段は、前記チップクロッ
クfcに基づいて、前記符号列Dを整数nビットのブロ
ックに分割して、当該ブロック内に存在する任意のビッ
トをサンプルし、サンプルした前記ビットを該当ブロッ
クのビット数だけ連続させて前記符号列D’を生成す
る、ことを特徴とする請求項46記載の移動体通信装
置。 - 【請求項52】 前記ラッチ手段は、前記チップクロッ
クfcに基づいて、前記符号列Dのブロック内の所定の
位置のビットをサンプルし、サンプルした前記ビットを
該当ブロックのビット数だけ連続させて前記符号列D’
を生成する、ことを特徴とする請求項46記載の移動体
通信装置。 - 【請求項53】 前記ラッチ手段は、前記所定の位置の
ビットを前記ブロックの先頭ビットにする、ことを特徴
とする請求項52記載の移動体通信装置。 - 【請求項54】 前記制御手段は、前記第1チップクロ
ックFcと前記第1逆拡散符号Cとに基づいて送信デー
タを拡散処理し、前記第1チップクロックFcと前記第
1逆拡散符号Cとに基づいて受信データを逆拡散処理す
る、ことを特徴とする請求項37乃至53記載の移動体
通信装置。 - 【請求項55】 さらに、データの入力や情報の表示を
行うユーザインタフェースを有することを特徴とする請
求項37乃至54記載の移動体通信装置。 - 【請求項56】 前記制御手段は、通信品質の目標値Q
0を決定する、ことを特徴とする請求項1乃至55記載
の移動体通信装置。 - 【請求項57】 前記制御手段は、前記ユーザインタフ
ェースからの信号に基づいて、通信品質の目標値Q0を
決定する、ことを特徴とする請求項3または56記載の
移動体通信装置。 - 【請求項58】 前記制御手段は、通信中の通信品質Q
を算出し、当該通信品質Qが前記目標値Q0より劣化し
ていないかどうかを監視する、ことを特徴とする請求項
56または57記載の移動体通信装置。 - 【請求項59】 前記制御手段は、通信の情報伝送シン
ボルレートfvを決定する、ことを特徴とする請求項1
乃至58記載の移動体通信装置。 - 【請求項60】 前記制御手段は、前記ユーザインタフ
ェースからの信号に基づいて通信の情報伝送シンボルレ
ートfvを決定する、ことを特徴とする請求項3、5
5、または57記載の移動体通信装置。 - 【請求項61】 前記制御手段は、前記情報伝送シンボ
ルレートfvを、拡散率Nと前記チップクロックfcと
に基づいて決定することを特徴とする請求項59記載の
移動体通信装置。 - 【請求項62】 前記制御手段は、前記情報伝送シンボ
ルレートfvを、「数式:fv=fc/N」によって算
出して決定することを特徴とする請求項61記載の移動
体通信装置。 - 【請求項63】 通信によって情報の送受信を行う複数
の移動体通信装置と、前記複数の移動体通信装置からの
通信要求を受信し、各移動体通信装置間の通信を制御す
る基地局と、前記複数の移動体通信装置の通信料金Mを
算出する制御局と、を備えた通信システムにおいて、 前記移動体通信装置は、前記請求項1乃至69記載の移
動体通信装置であり、 前記基地局は、前記複数の移動体通信装置に対する通信
において、それぞれ異なるチップクロックfcを適用す
る、ことを特徴とする通信システム。 - 【請求項64】 前記移動体通信装置は、前記基地局に
対して情報伝送シンボルレートfv、通信品質の目標値
Q0、及びチップクロックfcを送信し、 前記基地局は、前記移動体通信装置からの前記情報伝送
シンボルレートfv、前記通信品質の目標値Q0、及び
前記チップクロックfcに基づいて通信の可否を決定す
る通信開始決定手段を有し、 前記制御局は前記基地局からの前記チップクロックfc
に基づいて、通信料金Mを算出する通信料金算出手段を
有する、 ことを特徴とする請求項63記載の通信システム。 - 【請求項65】 前記制御局の前記通信料金算出手段
は、前記チップクロックfcに基づいて、「式:M=k
m/fc+α、またはM=km×fc+α、但し、km
は0<kmを満たす定数、αは、0≦αを満たす定数」
によって通信料金を算出することを特徴とする請求項6
4記載の通信システム。 - 【請求項66】 前記基地局の通信開始決定手段は、前
記移動体通信装置に、通信を承認することができる情報
伝送シンボルレートfv’、通信品質の目標値Q0’、
及びチップクロックfc’を決定することを特徴とする
請求項64記載の通信システム。 - 【請求項67】 前記基地局は、前記移動体通信装置と
の通信品質Qが前記通信品質の目標値Q0より劣る場
合、前記チップクロックfcの変更によって前記移動体
通信装置との間の送信パワーPwを更新して、前記通信
品質Qが前記目標値Q0を満たすようにする送信パワー
算出手段を有することを特徴とする請求項63乃至66
記載の通信システム。 - 【請求項68】 前記送信パワー算出手段は、前記チッ
プクロックfcに基づいて、「式:Pw=kp/fc+
β、但し、kpは0<kmを満たす定数、βは定数」に
よって通信料金を算出することを特徴とする請求項67
記載の通信システム。 - 【請求項69】 前記通信システムは、スペクトラム拡
散通信システムであることを特徴とする請求項63乃至
68記載の通信システム。 - 【請求項70】 前記スペクトラム拡散通信システム
は、CDMA(Code Division Multiple Access)通信
システムであることを特徴とする請求項69記載の通信
システム。 - 【請求項71】 通信によって情報の送受信を行う複数
の移動体通信装置と、前記複数の移動体通信装置からの
通信要求を受信し、各移動体通信装置間の通信を制御す
る基地局と、前記複数の移動体通信装置の通信料金Mを
算出する制御局とにおいて実行される通信方法であっ
て、 通信要求を行う移動体通信装置で情報伝送シンボルレー
トfv、通信品質の目標値Q0、及びチップクロックf
cを決定して、前記基地局に送信し、 前記基地局で前記情報伝送シンボルレートfv、前記通
信品質の目標値Q0、及び前記チップクロックfcに応
じて通信の可否を判定し、 通信を承認する場合には、前記制御局で前記チップクロ
ックfcに基づいて通信料金Mを決定し、 前記通信料金に基づいて前記移動体通信装置で通信を開
始するか否かを決定して、最適なチップクロックfcを
決定し、 前記移動体通信装置で通信品質Qを監視し、 前記チップクロックfcに基づいて複数の通信パラメー
タを決定し、当該通信パラメータによって通信を維持す
ることを特徴とする通信方法。 - 【請求項72】 前記通信の可否を判定するステップ
は、前記情報伝送シンボルレートfv、前記通信品質の
目標値Q0、及び前記チップクロックfcでは通信を否
認する場合には、通信を承認できる情報伝送シンボルレ
ートfv’、通信品質の目標値Q0’、及びチップクロ
ックfc’を前記移動体通信装置に送信し、前記移動体
通信装置で、前記情報伝送シンボルレートfv’、前記
通信品質の目標値Q0’、及び前記チップクロックf
c’に基づいて、新たな情報伝送シンボルレートfv、
通信品質の目標値Q0、及びチップクロックfcを決定
して、前記基地局に送信するステップから繰り返す、 ことを特徴とする請求項71記載の通信方法。 - 【請求項73】 前記通信品質Qを監視するステップ
は、前記通信品質Qが前記目標値Q0よりも劣る場合
に、前記基地局に対して送信パワーPwの増加を要求
し、 前記基地局は、前記要求に基づいて前記チップクロック
fcを更新して前記送信パワーPwを増加し、 前記通信を維持するステップは、更新されたチップクロ
ックfcに基づいて前記複数の通信パラメータを更新
し、当該通信パラメータによって通信を維持する、 ことを特徴とする請求項71または72記載の通信方
法。
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