JP2001086086A - 無線送受信装置及び無線通信方法 - Google Patents

無線送受信装置及び無線通信方法

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JP2001086086A
JP2001086086A JP26360099A JP26360099A JP2001086086A JP 2001086086 A JP2001086086 A JP 2001086086A JP 26360099 A JP26360099 A JP 26360099A JP 26360099 A JP26360099 A JP 26360099A JP 2001086086 A JP2001086086 A JP 2001086086A
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transmitting
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JP26360099A
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Junichi Aizawa
純一 相沢
Osamu Kato
修 加藤
Mitsuru Uesugi
充 上杉
Takeshi Akiyama
健 秋山
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
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    • H04L25/0226—Channel estimation using sounding signals sounding signals per se
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2201/00—Indexing scheme relating to details of transmission systems not covered by a single group of H04B3/00 - H04B13/00
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＴＤＭＡ方式あるいはＦＤＭＡ方式を採
用する無線通信システムにて高いデータレートで無線通
信を行うこと。 【解決手段】 符号部１０１は、送信データに対して符
号化処理を行い、変調部１０２は、符号部１０１の出力
信号に対して変調を行う。符号部１０３は、パイロット
信号に対して符号化処理を行い、変調部１０４は、符号
部１０３の出力信号に対して一次変調を行い、拡散部１
０５は、変調部１０４の出力信号に対して固有の拡散符
号を乗算して二次変調を行う。重畳部１０６は、変調部
１０２の出力信号と拡散部１０５から出力された拡散パ
イロット信号とを重畳する。無線部１０７は、重畳信号
に対して所定の無線処理を施した後、送信アンテナ１０
８から時分割送信または周波数分割送信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＤＭＡ方式ある
いはＦＤＭＡ方式の無線通信システムにおける無線送受
信装置及び無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、重要が急増している携帯電話や自
動車電話等の無線通信システムでは、セル毎に設置され
た基地局が、セル内に存在する複数の通信端末に対して
無線チャネルを割当てて同時に無線通信を行う。
【０００３】複数の無線チャネルを分割する方式とし
て、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方
式、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）
方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方
式の３種類が主に挙げられる。
【０００４】この中で、従来、ＴＤＭＡ方式あるいはＦ
ＤＭＡ方式を採用する無線通信システム（以下、「ＴＤ
ＭＡ／ＦＤＭＡシステム」という）では、回線推定や同
期検波等に利用するためにパイロット信号を各スロット
毎に挿入して送信している。
【０００５】図８は、従来のＴＤＭＡ／ＦＤＭＡシステ
ムのスロット構成を示す図である。図８に示すように、
従来のＴＤＭＡ／ＦＤＭＡシステムでは、情報が載るデ
ータ信号１１の前にパイロット信号１２が挿入される。
【０００６】そして、伝搬遅延等により、受信側におい
て直近のスロットのデータ信号同士が重なるのを防ぐた
め、パイロット信号１２の前にガード信号１３が挿入さ
れ、データ信号１１の後ろにランプ信号１４が挿入され
る。
【０００７】ここで、図８のスロット構成図に示した信
号の中で、データ信号１１を除く、ガード信号１３、パ
イロット信号１２、ランプ信号１４のオーバヘッド部分
は、情報が載らない部分であり、データレートを高める
ためには、オーバヘッド部分を極力短くすることが望ま
しい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＴＤＭＡ／ＦＤＭＡシステムは、各スロット毎にパ
イロット信号１２を挿入して送信する必要があるため、
１スロットに占めるデータ信号１１の割合が減ってしま
い、データレートが低くなるという問題を有する。
【０００９】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、ＴＤＭＡ／ＦＤＭＡシステムにおいて、高いデー
タレートで無線通信を行うことができる無線送受信装置
及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の無線送信装置
は、パイロット信号を拡散する第１拡散手段と、拡散し
たパイロット信号を送信データに重畳する重畳手段と、
この重畳手段の出力信号を時分割又は周波数分割して送
信する送信手段とを具備する構成を採る。
【００１１】この構成により、従来のＴＤＭＡ／ＦＤＭ
Ａシステムにおいて各スロットに必要であったパイロッ
ト信号を送信するためのシンボルが不要となるので、１
スロットに占めるデータ信号の割合を大きくすることが
でき、データレートを高くすることができる。
【００１２】本発明の無線送信装置の送信手段は、１つ
の送信アンテナから複数チャネルの信号を多重して送信
する構成を採る。
【００１３】この構成により、データレートを高くする
とともに送信アンテナ数を送信チャネル数に比べて少な
くすることができる。
【００１４】本発明の無線受信装置は、上記無線送信装
置から送信された信号を受信する受信手段と、この受信
手段の出力信号を逆拡散してパイロット信号を取り出す
逆拡散手段とを具備する構成を採る。
【００１５】この構成により、送信側にて拡散され重畳
されたパイロット信号を取り出すことができる。
【００１６】本発明の無線受信装置は、パイロット信号
を用いて回線推定を行う回線推定手段を具備する構成を
採る。
【００１７】この構成により、従来のＴＤＭＡ／ＦＤＭ
Ａシステムではパイロット信号を各スロット毎にしか組
み込めなかったため、間欠的にしか回線推定を行うこと
ができなかったのに対し、随時送信されているパイロッ
ト信号を用いて回線推定を逐一行うことができる。この
結果、等化器のタップ係数の更新頻度を多くすること等
ができ、特性を高めることができる。
【００１８】本発明の無線受信装置は、パイロット信号
を用いて距離推定を行う距離推定手段を具備する構成を
採る。
【００１９】この構成により、受信されたパイロット信
号を用いて送信から受信までの伝搬時間から距離推定を
行うことができる。パイロット信号は拡散されて広帯域
に送信されるので、送信から受信までの伝搬時間を細か
い時間分解能で求めて、距離推定精度を上げることがで
きる。
【００２０】本発明の無線受信装置は、逆拡散手段から
出力されたパイロット信号を拡散する第２拡散手段と、
受信手段の出力信号から前記第２拡散手段の出力信号を
減算する除去手段とを具備する構成を採る。
【００２１】この構成により、データ信号にとって干渉
となる拡散パイロット信号を除去することができるの
で、受信品質を高めることができる。
【００２２】本発明の無線通信端末装置は、上記いずれ
かの無線送信装置を搭載する構成を採る。また、本発明
の無線通信端末装置は、上記いずれかの無線受信装置を
搭載する構成を採る。
【００２３】本発明の無線通信基地局装置は、上記いず
れかの無線送信装置を搭載する構成を採る。また、本発
明の無線通信基地局装置は、上記いずれかの無線受信装
置を搭載する構成を採る。
【００２４】これらの構成により、１スロットに占める
データ信号の割合を大きくすることができるので、高い
データレートの無線通信を行うことができる。
【００２５】本発明の無線通信方法は、送信側にて、パ
イロット信号を拡散して送信データに重畳し、重畳した
後の信号を時分割又は周波数分割送信し、受信側にて、
受信信号を逆拡散してパイロット信号を取り出すことと
した。
【００２６】この方法により、従来各スロットに必要で
あったパイロット信号を送信するためのシンボルが不要
となるので、１スロットに占めるデータ信号の割合を大
きくすることができ、高いデータレートの無線通信を行
うことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明の骨子は、ＴＤＭＡ／ＦＤ
ＭＡシステムにおいて、パイロット信号を拡散して送信
データに重畳することにより、１スロットに占める送信
データの割合を高めることである。
【００２８】以下、本発明の実施の形態について、添付
図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１に係る無線送信装置の構成を示すブロック図であ
る。
【００３０】図１の無線送信装置において、符号部１０
１は、送信データに対して誤り訂正符号化等の符号化処
理を行い、ガード信号及びランプ信号を挿入する。変調
部１０２は、符号部１０１の出力信号に対してＱＰＳＫ
等の変調を行う。
【００３１】符号部１０３は、パイロット信号に対して
誤り訂正符号化等の符号化処理を行う。変調部１０４
は、符号部１０３の出力信号に対してＱＰＳＫ等の一次
変調を行う。拡散部１０５は、変調部１０４の出力信号
に対して固有の拡散符号を乗算して二次変調を行う。
【００３２】なお、パイロット信号は、システム帯域全
体、あるいは、システム帯域全体をいくつかに分割した
広帯域に渡って拡散される。以下、拡散されたパイロッ
ト信号を拡散パイロット信号という。
【００３３】重畳部１０６は、変調部１０２の出力信号
と拡散部１０５から出力された拡散パイロット信号とを
重畳する。以下、送信データに拡散パイロット信号が重
畳された信号を重畳信号という。
【００３４】無線部１０７は、重畳信号に対し、増幅及
び周波数変換等の無線処理を施した後、送信アンテナ１
０８から時分割送信または周波数分割送信する。
【００３５】なお、上記の説明では、パイロット信号を
全て拡散して重畳しているが、パイロット信号の一部を
拡散せずに送信データに挿入し、残りのパイロット信号
を拡散して重畳することもできる。これは、回線推定と
同期検波等、パイロット信号に２以上の役割を持たせる
場合に有効である。
【００３６】ここで、本発明は、無線送信装置が複数の
送信系列を有し、複数チャネルの信号を送信する場合に
も適用できる。しかし、この場合、送信チャネルに応じ
て単純に上記の構成要素を増加させると、送信アンテナ
数は少数の方がよいにもかかわらず、送信アンテナが送
信チャネル数だけ必要となってしまう。
【００３７】そこで、複数チャネルの信号を送信する場
合には、１つの送信アンテナから複数チャネルの信号を
多重して送信する。これにより、データレートを高くす
るとともに送信アンテナ数を送信チャネル数に比べて少
なくすることができる。
【００３８】図２は、本発明の実施の形態１に係る無線
受信装置の構成を示すブロック図である。
【００３９】無線部２０２は、受信アンテナ２０１に受
信された信号に対し、増幅及び周波数変換等の無線処理
を施す。
【００４０】復調部２０３は、無線部２０２の出力信号
を復調する。復号部２０４は、復調部２０３の出力信号
に対して、誤り訂正等の復号処理を行い、受信データを
取り出す。
【００４１】なお、拡散パイロット信号が、送信データ
に対して干渉成分として作用することの影響は少ない。
これは、図３（ａ）に示すように、拡散パイロット信号
は処理利得を利用することができることから、拡散パイ
ロット信号のレベルを送信データのレベルより小さくす
ることができるためである。
【００４２】逆拡散部２０５は、無線部２０２の出力信
号に対して、拡散部１０５にて乗算された拡散符号と同
一の符号を乗算する。復調部２０６は、逆拡散部２０５
の出力信号を復調する。復号部２０７は、復調部２０６
の出力信号に対して、誤り訂正等の復号処理を行う。こ
れにより、送信側にて拡散され重畳されたパイロット信
号を取り出すことができる。
【００４３】なお、逆拡散部２０５にて拡散符号を乗算
された送信データが、パイロット信号に対して干渉成分
として作用することの影響は少ない。これは、図３
（ｂ）に示すように、パイロット信号は、逆拡散処理に
よって拡散前の利得を得ることができ、一方、送信デー
タは、拡散符号を乗算されることによりレベルが低下す
るためである。
【００４４】次に、図１に示した無線送信装置と図２に
示した無線受信装置との間における信号の流れについて
説明する。
【００４５】送信データは、符号部１０１で符号化さ
れ、変調部１０２で変調され、重畳部１０６に送られ
る。一方、パイロット信号は、符号部１０３で符号化さ
れ、変調部１０４で変調され、拡散部１０５で拡散さ
れ、重畳部１０６に送られる。
【００４６】重畳部１０６では、送信データと拡散パイ
ロット信号とが重畳される。重畳部１０６の出力信号
は、無線部１０７で所定の無線処理を施された後、送信
アンテナ１０８から送信される。
【００４７】送信アンテナ１０８から送信された信号
は、受信アンテナ２０１で受信され、無線部２０２で所
定の無線処理を施される。無線部２０２の出力信号は、
復調部２０３で復調され、復号部２０４で復号されて受
信データが取り出される。
【００４８】また、無線部２０２の出力信号は、逆拡散
部２０５で逆拡散され、復調部２０６で復調され、復号
部２０７で復号されてパイロット信号が取り出される。
【００４９】次に、本実施の形態に係る重畳信号のスロ
ット構成について、図４を用いて説明する。
【００５０】図４に示すように、本実施の形態に係る重
畳信号は、データ信号３０１の前にカード信号３０２が
挿入され、後ろにランプ信号３０３が挿入され、スロッ
ト全体に渡って拡散パイロット信号３０４が重畳され
る。
【００５１】このように、パイロット信号を拡散して送
信データに重畳して送信することにより、従来各スロッ
トに必要であったパイロット信号を送信するためのシン
ボルが不要となるので、１スロットに占めるデータ信号
の割合を大きくすることでき、データレートを高くする
ことができる。
【００５２】（実施の形態２）図５は、本発明の実施の
形態２に係る無線受信装置の構成を示すブロック図であ
る。なお、図５において、図２と共通する構成部分に
は、図２と同一符号を付して説明を省略する。
【００５３】図５に示す無線受信装置は、図２と比較し
て、回線推定部４０１を追加した構成を採る。回線推定
部４０１は、復号部２０７で復号されたパイロット信号
により回線推定を行い、回線推定データを出力する。
【００５４】これにより、従来のＴＤＭＡ／ＦＤＭＡシ
ステムではパイロット信号を各スロット毎にしか組み込
めなかったため、間欠的にしか回線推定を行うことがで
きなかったのに対し、随時送信されているパイロット信
号を用いて回線推定を逐一行うことができる。
【００５５】この結果、等化器のタップ係数の更新頻度
を多くすること等ができ、特性を高めることができる。
回線推定を行うことは、特に、スロット長が１０ｍｓの
ような長いスロットにおいて効果的である。なお、この
場合、パイロット信号の拡散は、狭帯域であるデータ信
号の回線推定を正しく行うことができる程度の広帯域で
ある必要がある。
【００５６】（実施の形態３）図６は、本発明の実施の
形態３に係る無線受信装置の構成を示すブロック図であ
る。なお、図６において、図２と共通する構成部分に
は、図２と同一符号を付して説明を省略する。
【００５７】図６に示す無線受信装置は、図２と比較し
て、受信側に距離推定部５０１を追加した構成を採る。
距離推定部５０１は、復号部２０７で復号されたパイロ
ット信号により距離推定を行い、距離推定データを出力
する。
【００５８】これにより、受信されたパイロット信号を
用いて送信から受信までの伝搬時間から距離推定を行う
ことができる。パイロット信号は拡散されて広帯域に送
信されるので、送信から受信までの伝搬時間を細かい時
間分解能で求めて、距離推定精度を上げることができ
る。
【００５９】なお、本実施の形態は、実施の形態２と組
み合わせることができる。
【００６０】（実施の形態４）上記の説明のように、実
施の形態１では、拡散パイロット信号の影響により従来
と比較して受信品質がやや劣化すると考えられる。実施
の形態４は、この問題を解決すべく、受信信号から拡散
パイロット信号を除去して、受信品質を高めるものであ
る。
【００６１】図７は、本発明の実施の形態４に係る無線
受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図７に
おいて、図２と共通する構成部分には、図２と同一符号
を付して説明を省略する。
【００６２】図７の無線受信装置において、変調部６０
１は、復調部２０６の出力信号に対して変調部１０４と
同一の変調処理を行う。拡散部６０２は、変調部６０１
の出力信号に対して拡散部１０５と同一の変調処理を行
い、拡散パイロット信号を出力する。
【００６３】除去部６０３は、拡散部６０２から拡散パ
イロット信号を入力し、無線部２０２の出力信号から拡
散パイロット信号を減算することにより、無線部２０２
の出力信号に含まれる拡散パイロット信号を除去する。
【００６４】除去部６０３から出力された信号は、復調
部２０３でＢＰＦ（Band Pass Filter）を通過した後に
復調され、復号部２０４で復号され、受信データが取り
出される。
【００６５】このように、データ信号にとって干渉とな
る拡散パイロット信号を除去することにより、受信品質
を高めることができる。
【００６６】なお、本実施の形態は、実施の形態２及び
実施の形態３と組み合わせることができる。
【００６７】
【発明の効果】本発明の無線送受信装置及び無線通信方
法によれば、パイロット信号を拡散して送信データに重
畳して送信することができるので、従来のＴＤＭＡ／Ｆ
ＤＭＡシステムにおいて各スロットに必要であったパイ
ロット信号を送信するためのシンボルが不要となり、１
スロットに占めるデータ信号の割合を大きくしてデータ
レートを高くすることができる。
【００６８】また、受信信号を逆拡散して取り出したパ
イロット信号を利用することにより、回線推定を逐一行
ったり、送信から受信までの伝搬時間を細かい時間分解
能で求めて距離推定精度を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線送信装置の構
成を示すブロック図
【図２】上記実施の形態に係る無線受信装置の構成を示
すブロック図
【図３】上記実施の形態に係る逆拡散前後の信号レベル
を示す図
【図４】上記実施の形態に係る重畳信号のスロット構成
を示す図
【図５】本発明の実施の形態２に係る無線受信装置の構
成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態３に係る無線受信装置の構
成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態４に係る無線受信装置の構
成を示すブロック図
【図８】従来のＴＤＭＡ／ＦＤＭＡシステムのスロット
構成を示す図
【符号の説明】
１０１、１０３ 符号部 １０２、１０４ 変調部 １０５ 拡散部 １０６ 重畳部 １０７ 無線部 １０８ 送信アンテナ ２０１ 受信アンテナ ２０２ 無線部 ２０３、２０６ 復調部 ２０４、２０７ 復号部 ２０５ 逆拡散部 ３０１ データ信号 ３０２ ガード信号 ３０３ ランプ信号 ３０４ 拡散パイロット信号 ４０１ 回線推定部 ５０１ 距離推定部 ６０１ 変調部 ６０２ 拡散部 ６０３ 除去部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｊ 1/02 Ｈ０４Ｂ 7/26 １０９Ｎ ５Ｋ０６７ 13/00 Ｈ０４Ｊ 13/00 Ａ (72)発明者 上杉 充 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 秋山 健 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5K011 BA00 BA10 DA15 FA00 JA00 KA00 KA15 LA00 LA01 5K022 AA07 AA10 AA12 AA22 EE02 EE22 EE32 FF00 5K028 AA11 BB04 HH02 KK01 KK03 LL02 MM12 MM19 RR04 TT02 5K060 BB00 CC04 DD00 DD04 FF00 FF09 FF10 GG00 HH00 HH01 KK03 PP00 PP05 5K061 AA00 BB00 BB12 CC00 5K067 AA02 AA13 BB04 BB21 CC02 CC04 CC10 DD13 DD25 DD51 EE02 EE10 EE16 EE22 GG01 GG11 HH24

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パイロット信号を拡散する第１拡散手段
    と、拡散したパイロット信号を送信データに重畳する重
    畳手段と、この重畳手段の出力信号を時分割又は周波数
    分割して送信する送信手段と、を具備することを特徴と
    する無線送信装置。
  2. 【請求項２】 送信手段は、１つの送信アンテナから複
    数チャネルの信号を多重して送信することを特徴とする
    請求項１記載の無線送信装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の無線送信装
    置から送信された信号を受信する受信手段と、この受信
    手段の出力信号を逆拡散してパイロット信号を取り出す
    逆拡散手段とを具備することを特徴とする無線受信装
    置。
  4. 【請求項４】 パイロット信号を用いて回線推定を行う
    回線推定手段を具備することを特徴とする請求項３記載
    の無線受信装置。
  5. 【請求項５】 パイロット信号を用いて距離推定を行う
    距離推定手段を具備することを特徴とする請求項３又は
    請求項４記載の無線受信装置。
  6. 【請求項６】 逆拡散手段から出力されたパイロット信
    号を拡散する第２拡散手段と、受信手段の出力信号から
    前記第２拡散手段の出力信号を減算する除去手段とを具
    備することを特徴とする請求項３から請求項５のいずれ
    かに記載の無線受信装置。
  7. 【請求項７】 請求項１又は請求項２記載の無線送信装
    置を搭載することを特徴とする無線通信端末装置。
  8. 【請求項８】 請求項３から請求項６のいずれかに記載
    の無線受信装置を搭載することを特徴とする無線通信端
    末装置。
  9. 【請求項９】 請求項１又は請求項２記載の無線送信装
    置を搭載することを特徴とする無線通信基地局装置。
  10. 【請求項１０】 請求項３から請求項６のいずれかに記
    載の無線受信装置を搭載することを特徴とする無線通信
    基地局装置。
  11. 【請求項１１】 送信側にて、パイロット信号を拡散し
    て送信データに重畳し、重畳した後の信号を時分割又は
    周波数分割送信し、受信側にて、受信信号を逆拡散して
    パイロット信号を取り出すことを特徴とする無線通信方
    法。
JP26360099A 1999-09-17 1999-09-17 無線送受信装置及び無線通信方法 Pending JP2001086086A (ja)

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