JP2000516793A - 符号分割多重アクセス信号送信機、ｃｄｍａネットワークベースステーション、およびこの種の送信機を含む端末 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ｎ個のデジタル信号（Ｓ１〜Ｓｎ）の受信機への同時送信を保証する信号送信機に関する。ｎ涸のデジタル信号（Ｓ１〜Ｓｎ）はそれぞれ、引伸しシーケンス（Ｗ１〜Ｗｎ）と組み合わせられることで引き伸ばされ、引き伸ばされた信号は、結果として合計信号を供給する加算回路（１１）に印加される。合計信号は、電力増幅器（１３）に変調信号（ＳＭ）を供給する変調器（１２）に連続位相で印加される。本発明は、隣接するチャネル間の干渉を制限するために有効である。

Description

【発明の詳細な説明】 符号分割多重アクセス信号送信機、ＣＤＭＡネットワータベースステーション、 およびこの種の送信機を含む端末 本発明の分野は、ＣＤＭＡ（符号分割多重アクセス）デジタルデータ伝送の分 野である。さらに詳細には、本発明は、符号分割多重アクセス信号送信機、ＣＤ ＭＡネットワータベースステーション、およびこの種の送信機を含む可動端末に 関する。 ＣＤＭＡ変調技術は、従来は、ベースステーションと通信する複数の送信機／ 受信機を含む無線通信システムで利用される。ベースステーションでは、全ての 通信チャネルが単一の搬送周波数で送信される。各チャネルは独自の拡散シーケ ンスを有し、様々な拡散シーケンスは原理的には互いに直交する。拡散シーケン スは従来はウォルシュシーケンスである。 各チャネルのデータは、送信する前にそのチャネルに特定の拡散シーケンスに よって変調し、様々な拡散信号を合計する。その結果生じた合計信号を変調し、 次いで電力増幅器で増幅した後に、受信機に送信するためにアンテナに送られる 。各受信 機は、送信の際にその受信機にアドレスされたデータを変調するために使用され た拡散シーケンスと組み合わせることによって、受信した信号を復調する。その 他のチャネルで搬送されたその他の受信機にアドレスされたデータは、チャネル 間干渉と呼ばれるノイズとなる。 既存の送信システムに関する問題は、アンテナが高レベルの包絡線変調を有す る前に、変調器からの送信信号が電力増幅器に送られることである。さらに詳細 には、ｎ個の信号がＣＤＭＡシステムで送信されたときに、合計信号の平均電力 はｎに比例し、ピーク電力はｎ²に比例する。電力増幅器は非線形領域で動作し なければならず、隣接するチャネル上で干渉が生じる。 例えば、ｎ＝１００個のチャネルを同一の搬送周波数で送信しなければならず 、各チャネルが１００ｍＷの電力を有する場合には、合計信号の平均電力は１０ Ｗとなるが、そのピーク電力は１０００Ｗとなる。非線形領域での電力増幅器の 動作を避けるためには、平均して１０Ｗしか増幅しなくても１０００Ｗで線形と なる増幅器を使用する必要がある。したがって増幅器のコストおよび全体のサイ ズはかなり増大する。この解決策は実際に使用されるが、上述の隣接するチャネ ルの干渉の問題が あることから、より低電力の増幅器を使用するだけでは不十分である。 本発明の目的は、これらの問題を解決することである。 さらに詳細には、本発明の一目的は、変調器からの信号が従来技術より低い包 絡線変調を有する、隣接するチャネル間の干渉を制限するＣＤＭＡ信号送信機を 提供することである。 この目的、および後に明らかになるその他の目的は、ｎ個のデジタル信号を同 時に受信機に送信する信号送信機であって、前記ｎ個のデジタル信号がそれぞれ 拡散シーケンスと組み合わせられることで拡散しており、前記拡散信号が、結果 合計信号を供給する合計装置に印加され、前記合計信号が、電力増幅器に変調信 号を供給する変調器に送られる、前記変調器が連続位相変調器であることを特徴 とする信号送信機によって達成される。 本発明は、上記で定義した送信機を含むＣＤＭＡネットワークベースステーシ ョン、および上記で定義した送信機を含む可動端末にも関する。 本発明のその他の特徴および利点は、添付の図面と併せて、例示的かつ非制限 的な例として与えた下記の一つの好ましい実 施形態の説明を読めば明らかになるであろう。 第１図は、本発明によるＣＤＭＡ方式の信号送信機を示すブロック図である。 第２図は、第１図の変調器１２の入力に印加された信号の振幅の連続した二つ の状態の間の遷移を表す配列を示す図である。 第３図は、第１図の送信機から送信された信号の受信機を示す概略図である。 第１図は、本発明によるＣＤＭＡ方式の信号送信機を示すブロック図である。 送信機は、複数の端末、一般には例えば可動端末と通信するベースステーショ ンに含まれる。送信機の機能は、ＣＤＭＡ方式のデジタル信号Ｓ１〜Ｓｎを、一 般にやはりｎと同数の前述の端末に送信することである。この目的のために、各 信号Ｓ１〜Ｓｎは、従来通りウォルシュシーケンスであるそれぞれの拡散シーケ ンスＷ１〜Ｗｎを使用して、乗算器１０１〜１０ｎによって拡散される。実際に は、乗算器１０１〜１０ｎは排他ＯＲゲートである。その結果生じた拡散信号は 、結果合計信号を供給する合計装置１１に印加される。この結果合計信号は、変 調信号ＳＭを電力増幅器１３に供給する変調器１２に送られる。 次いでこの増幅信号は送信アンテナ１４に送られ、送信される。 本発明によれば、変調器１２は連続位相変調器であり、換言すれば、合計信号 の各振幅レベルごとに、送信される信号の搬送波の現在の位相が、その振幅レベ ルに対応する角度だけ修正される。送信される信号の位相は、ＭＳＫ変調器の場 合と同様に円の周りを移動する。振幅レベルは各チップ時間に変更することがで きる。連続位相変調器を使用することにより、変調後に一定包絡線が生み出され 、フィルタリング後に準一定包絡線か生み出される。フィルタリングは一般に、 周波数帯を制限するために増幅器１３の入力側で適用される。 第２図は、変調器１２の入力に送られた信号の振幅の連続した二つの状態の間 の遷移を表す配列を示す図である。 ｎ＝３個の拡散デジタル信号が合計装置１１で合計されるものと想定する。三 つの信号はそれぞれ値＋１および−１を有することができる。したがって、考え られる合計信号の振幅は下記のようになる。 １＋１＋１の場合の＋３、または １＋１−１の場合の＋１、または １−１−１の場合の−１、または −１−１−１の場合の−３。 起点（時間ｔ−１における状態）は、０で表される点である。達成すべき状態 は、表したその他四つの点の一つである。ここで、これらの点は±π／２の角度 の扇形中にある。連続位相変調は、包絡線が一定となる、換言すればそれが常に 一定半径の円上にあるようになっている。したがって、連続した二つの状態の間 （ｔ−１とｔの間）で、位相はこの円上でのみ変化する。この変化は、チップ時 間中、すなわち拡散シーケンスＷ１〜Ｗｎの周波数によって決まる時間の間に起 こる。したがって、チップ時間中に、搬送波の位相は＋９０°（点＋３）、＋３ ０°（点＋１）、−３０°（点−１）、−９０°（点−３）だけ変化することに なる。次の位相変化は、到達した点から起こることになる。 二つのチップ時間の間の最大位相変化は、送信すべきチャネル数、および送信 機中の局部発振器の位相ノイズに依存する。チャネル数が多い、かつ／または位 相ノイズが高い場合には、受信したシンボルの間で十分な間隔を保持するように 、最大位相変化は±π／２より大きく、例えば±π以上（この円を一回または複 数回周る）とすることができる。この場合には、いか なる位相のあいまいさも解消するために、受信機でオーバーサンプリングを使用 する必要がある。さらに詳細には、これは、＋π／２の位相の回転と−π／２の 位相の回転、＋π／２の位相の回転と−３π／２の位相の回転、または差が２π となる同一部分にある位相の回転を区別することができる。 したがって本発明は、位相領域中のｎ個の信号と、搬送波の位相の回転の組合 せを下記のように表現することができることにある。ここでφ_i（ｔ）はｎ個の チャネルそれぞれによる位相の回転である。 送信される位相値の数は、変調前に合計装置１１からの信号 利である。この補正係数により、活動チャネルの数ｎとは無関係に、一定の位相 分布確率密度分散が、したがって一定の電力スペクトル密度が生み出される。 することによって一定にすることか好ましい。これにより、各ＣＤＭＡチャネル に一定の電力が割り当てられる。 増幅器１３と変調器１２に印加される信号とに同時に係数 第３図は、第１図の送信機から送信された信号の受信機を示す概略図である。 この受信機は、差動復調器を含む。 アンテナ３０で受信された信号は、低ノイズ増幅器３１で増幅され、次いで直 交位相の信号ｓｉｎωｔおよびｃｏｓωｔを局部発振器（図示せず）から受信す る二つのミキサ３２、３３を含む直角復調器によってベースバンドに転位される 。ミキサ３２、３３の出力信号は、低域フィルタ３４、３５に送られて流れＩお よびＱとなる。次いでこれらの流れか遅延ユニット３６、３７によって遅らされ る。これらのユニットによって導入された遅延Δは、チップ時間よりはるかに短 い。次いで遅延流れＱが符号反転モジュール３８に送られる。モジュール３８お よびユニット３７からの流れは、やはりフィルタ３４および３５から流れＩおよ びＱを受信する複素乗算器３９に送られる。したがって、実軸の正の側のベクト ルが複素乗算器３９の出力で得られる。位相情報のみを保持するために、これら のベクトルは位相抽出器４０に送られる。もう一つの解決策は、複素乗算器３９ からのベクトルの虚部のみを使用するものである。最 後に、第２図の配列の連続する二つの点の間の位相差φに対応する信号をチップ 時間ごとに供給する積分器４１に、観察した位相を印加する。次いで信号φが送 信で使用された拡散シーケンスによって拡散解除される。 もちろん、第３図は例示のみを目的として与えたものであり、その他の受信機 構造も可能である。 本発明は、第１図に関連して記述した送信機を含むＣＤＭＡネットワークベー スステーションにも関する。 本発明は、ＣＤＭＡネットワーク中で動作する可動端末にも等しく適用される 。可動端末中でこの種の送信機を使用することの利益は、複数のＣＤＭＡチャネ ルを使用することにより、従来技術と比較してビット伝送速度が大幅に上昇する ことである。 したがって本発明は、隣接するチャネル間の干渉が制限された、複数の信号の ＣＤＭＡ方式の送信を実現する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ｎ個のデジタル信号（Ｓ１〜Ｓｎ）を同時に受信機に送信する信号送信機で あって、前記ｎ個のデジタル信号（Ｓ１〜Ｓｎ）がそれぞれ拡散シーケンス（Ｗ １〜Ｗｎ）と組み合わせられることで拡散しており、前記拡散信号が、結果とし て合計信号を供給する合計装置（１１）に印加され、前記合計信号が、電力増幅 器（１３）に変調信号（ＳＭ）を供給する変調器（１２）に送られ、前記変調器 （１２）が連続位相変調器であることを特徴とする信号送信機。 ２．請求の範囲第１項に記載の送信機を含むことを特徴とする、ＣＤＭＡネット ワークベースステーション。 ３．請求の範囲第１項に記載の送信機を含むことを特徴とする端末。