JP2001217814A

JP2001217814A - 通信システム

Info

Publication number: JP2001217814A
Application number: JP2000020657A
Authority: JP
Inventors: Joichi Saito; 譲一斎藤; Hideki Shimizu; 英希清水; Naoki Tsubaki; 直樹椿; Yuji Ishida; 雄爾石田; Toshinori Suzuki; 利則鈴木
Original assignee: Hitachi Ltd; KDDI Corp
Current assignee: Hitachi Ltd; KDDI Corp
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2001-08-10
Anticipated expiration: 2020-01-28
Also published as: US20010038664A1; JP3686809B2; US6895038B2

Abstract

(57)【要約】【課題】無線基地局装置における干渉抑圧機能を備え
ることによる装置規模の増大を抑え、チャネルの使用効
率の低下を防ぎ、高品質の通信を行うことを可能にした
低コストの符号分割多元接続を用いる通信システム。【解決手段】従来は干渉キャンセルステージ処理を行
った信号をカスケード接続された後段のステージによっ
て処理を行っていた。マルチステージ干渉キャンセラ装
置で同様の処理を行う回路を数段カスケード接続して干
渉キャンセルステージ処理を行っているものを、復調処
理を行いレプリカ信号を作成した後に信号を相関回路に
帰還させ再び復調処理を行い同様の信号処理を繰り返し
行う事により干渉キャンセルステージ処理を行う。この
ような構成をとることによりハード量の削減を図った。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信システムに係
り、特に、符号分割多元接続方式による無線通信システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】符号分割多元接続方式を用いた無線通信
システムは、他のシステムからの相互干渉に強い、マル
チパスに強い、ハンドオフが容易、秘匿性に優れている
等の移動通信に適した特徴を持っている。しかし、符号
分割多元接続方式の通信システムは、他の多元接続方式
と異なり、同一の基地局セル内に存在している複数の端
末ユーザーが同時に同一の周波数と同一の周波数帯域と
を用いて通信を行っているため、チャネル使用の効率性
に対する問題点も持ち合わせている。この問題点は、遠
近問題存在下における基地局に近いユーザーの強い通信
信号が他の弱い通信信号を覆うことにより生じる干渉
や、自局からの不必要な送信電力により生じる他局への
干渉等がチャネルの使用効率の低下を招いてしまうため
に生じる。

【０００３】チャネルの使用効率の低下を防止する対策
として、信号の広帯域化による広帯域利得の利用、相互
相関の小さい符号系列の使用、遠近問題の解決を行う電
力制御の採用等が行われている。特に、電力制御は、自
局からの不必要な送信電力を抑え、自局の送信電力を必
要最小に抑えることにより他局への干渉を最小限の抑え
るばかりでなく、遠近問題を解決するためにも有効であ
る。

【０００４】しかし、これらの対策を用いても同時通信
を行っているユーザー数の増加による相互相関干渉の増
加（信号対雑音比の劣化）に伴う通信品質の低下を防ぐ
ことは困難である。

【０００５】前述した問題点を解決するための手段とし
て、他のチャネルからの干渉の除去を行う干渉キャンセ
ル技術が有効であり、様々な方式の干渉キャンセル技術
が検討されている。他のユーザーからの干渉は受信機に
おいて予測可能であり、干渉を除去するための処理を行
うことが可能である。これらの干渉キャンセル方式のう
ち、復調の対象となる複数のユーザー信号情報を利用す
るマルチユーザー受信方式の干渉キャンセル方式が提案
されている。この方式を用いた干渉キャンセル装置は、
復調の対象となる複数のユーザー信号を復調処理し、復
調処理を施した信号から再拡散処理と合成処理とを施し
てレプリカ信号を作成し、多重波受信信号との減算処理
を行い復調処理を行うことによって干渉成分の抑圧を行
うものである。そして、干渉キャンセル処理をカスケー
ド接続された多段型の構成として行なうことにより干渉
成分の抑圧効果を高めている。

【０００６】なお、この種の干渉キャンセルに関する情
報として、例えば、特開平１０−５１３５３号公報、特
開平１０−１９０４９４号公報等に記載された技術が知
られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述したような符号分
割多元接続を用いた移動通信システムは、同時に通信を
行っているユーザー数の増加による相互相関干渉の増加
が避けられず、干渉キャンセル技術が必須の技術となっ
ている。これら干渉キャンセル方式のうち、マルチユー
ザー受信方式の干渉キャンセル方式は、復調の対象とな
る複数のユーザー信号情報を利用するため、複数の相関
器や再拡散器などを含めた干渉成分の抑圧処理を行う信
号処理部を必要とする。この干渉成分の抑圧処理を行う
信号処理部は、干渉成分のキャンセル効果を高めるため
多段構成となっているため装置規模と信号処理規模とが
大きくなってしまう。このため、このような干渉キャン
セル方式を使用する通信システムは、基地局装置の装置
規模が大きくなってしまい、コストも増加するという問
題点を有している。

【０００８】本発明の目的は、前述した従来技術の問題
点を解決し、複数の無線移動局装置と同時通信を行って
いる無線基地局装置における、通信ユーザー数の増加に
より生じる相互相関干渉の抑制を行う干渉抑圧機能を備
えることによる装置規模の増大を抑えた符号分割多元接
続を用いる通信システムを提供することにある。

【０００９】また、本発明の目的は、チャネルの使用効
率の低下を防ぎ、高品質の通信を行うことを可能にした
低コストの符号分割多元接続を用いる通信システムを提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、受信信号の干渉キャンセラ装置を有する無線基地局
と、多数の無線移動局装置とを備え、無線基地局と無線
移動局装置との間で符号分割多元接続による通信を行う
通信システムにおいて、前記干渉キャンセラ装置が、受
信信号をある時間間隔で分割し、分割された信号をより
高速な周期の信号へ変換した後、変換された高速な周期
の信号の同一の信号のステージ処理段数に相当する複数
個をシリアル的なスロット構成の信号に変換するスロッ
ト構成回路と、スロット構成の信号の逆拡散処理を行う
相関回路と、逆拡散処理後の逆拡散信号をステージ処理
段数加算を行うステージ加算回路と、ステージ加算後の
信号の再拡散処理を行う再拡散回路と、再拡散処理を施
した全ての拡散信号の合成処理を行いレプリカ信号の生
成を行う合成回路と、レプリカ信号と受信信号との減算
処理を行う減算処理回路とを備え、レプリカ信号と受信
信号との減算処理を行った信号を繰り返し相関回路に帰
還させることにより干渉成分の除去を行うように構成さ
れていることにより達成される。

【００１１】また、前記目的は、前記スロット構成回路
が、受信信号をある時間間隔で分割する際、信号の分割
点において、前後の信号の一部分が重複するように分割
を行うことにより、また、前記シリアル的なスロット構
成の信号のうち、逆拡散処理が施されるスロット信号
が、相関回路に入力される前に第１スロットのみが通過
させられ、残りのスロット信号を通過させず遮断した信
号とされ、相関回路の入力には第２スロット以降のスロ
ットに干渉キャンセル処理を施して帰還させた信号が配
置されることにより達成される。

【００１２】また、前記目的は、前記ステージ加算回路
が、入力されてくる逆拡散信号のうち有効である信号の
選択と、加算を行う信号の選択と、再拡散を行う信号の
選択とを行い、これらの選択を制御して加算を行う逆拡
散信号の選択を行うことによりステージ段数の変更が可
能に構成されていることにより達成される。

【００１３】また、前記目的は、前記相関回路が、シフ
トレジスタと、逆拡散符号設定素子と、加算回路とを有
するマッチドフィルタを備え、該マッチドフィルタが、
シフトレジスタに入力される受信信号を後段へ順次シフ
トさせ、その間に逆拡散符号設定素子との積算処理を行
い積算後の信号を加算することにより相関値信号を出力
する相関検出処理を行うに際して、シフトレジスタの信
号を次段へ１段シフトを行う時間内に、逆拡散符号設定
素子に設定する逆拡散符号を受信ユーザ数分切り替えて
相関検出を行うことにより、複数ユーザーの逆拡散処理
を行うことにより達成される。

【００１４】さらに、前記目的は、前記パス検出回路
が、相関回路より出力される相関値信号の先頭パイロッ
ト信号部分を選択するセレクタと、スロット信号内の選
択したパイロット信号の平均化処理を行う平均化回路
と、平均化したパイロット信号と後段のスロット信号と
の累積加算を行う累積加算回路と、累積加算を行った信
号を後段の他の累積加算を行った信号と忘却平均処理を
行う忘却平均回路と、忘却平均を行った相関値信号より
受信信号のパス検出を行い、有効パスのピーク検出と位
置検出とを行うパス検出・ピーク検出回路と、パス検出
・ピーク検出回路により検出された有効パス情報より相
関値信号から逆拡散信号の検出を行う逆拡散信号検出回
路とを備えて構成されることにより達成される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明による通信システム
の実施形態を図面により詳細に説明する。

【００１６】図１は本発明の一実施形態による符号分割
多元接続を用いる通信システムの構成を示すブロック
図、図２は干渉キャンセラ装置を有する無線基地局装置
の構成を示すブロック図であり、まず、本発明の実施形
態による通信システムと無線基地局との構成の概略を説
明する。図１、図２において、１１は無線移動局装置
（ＭＳ）、１２は無線基地局装置（ＢＴＳ）、１３は無
線制御部（ＢＳＣ）、１４は交換制御部（ＭＳＣ）、１
５は公衆通信網、２０はアンテナ部、２１は送受信増幅
部、２２は無線部、２３はベースバンド処理部、２４は
有線伝送路インタフェース部、２５は無線基地局制御部
である。

【００１７】本発明が適用される動通信システムは、図
１に示すように、無線移動局装置１１と、複数の無線移
動局装置１１と符号分割多元接続方式を用いて通信を行
う無線基地局装置１２と、複数の無線基地局装置１２と
接続され通信信号と制御信号との選択合成処理や分配処
理を行い無線移動局装置１１に対してダイバーシチハン
ドオーバ処理を行う無線制御部１３と、複数の無線制御
部１３や他の通信設備と接続され通信信号の交換処理を
行う交換制御部１４とからなり公衆通信網１５に接続さ
れて構成されている。

【００１８】無線基地局装置１２は、その通信方式とし
て符号分割多元接続方式を用い、無線基地局装置１２の
無線エリア内に存在している複数の無線移動局装置１１
と通信を行う。そして、移動端末ユーザーである複数の
無線基地局装置１２は、同一の周波数と同一の周波数帯
域とを用いて通信を行っており、個々の通信は、それぞ
れ異なった符号を用いることにより通信の分割が行われ
ている。また、無線基地局装置１２に近い移動端末ユー
ザーの強い通信信号が他の移動端末ユーザーの弱い通信
信号を覆うことにより生じる遠近問題を解決するため電
力制御等の処理が行われている。

【００１９】無線制御部１３は、複数の無線基地局装置
１２と接続されており、それぞれの無線基地局装置１２
からの通信信号と制御信号との選択合成処理、及び、そ
れぞれの無線基地局装置１２に対して通信信号と制御信
号との分配処理を行っている。また、無線制御部１３
は、それらの通信しに対して無線移動局装置１１が１つ
の無線基地局装置１２がカバーしている無線エリアから
移動し、他の無線基地局装置がカバーしている無線エリ
アへ移っていった場合に、無線基地局装置間の通信信号
の切り替えを行うダイバーシチハンドオーバ処理をも行
っている。

【００２０】無線基地局装置１２は、図２に示すよう
に、アンテナ部２０と、送受信増幅部２１と、無線部２
２と、ベースバンド信号処理部２３と、有線伝送路イン
ターフェース部２４と、無線基地局制御部２５とにより
構成されている。

【００２１】無線信号の送受信を行うアンテナ部２０
は、ダイバーシチ受信を行うため１つの通信エリアに対
し２系統の送受信アンテナを持ち、無線基地局装置が複
数セクタ処理対応した無線基地局の場合、セクタ数に応
じた複数のアンテナを備えている。

【００２２】送受信増幅部２１は、送信無線信号を増幅
する送信アンプと受信無線信号を増幅する低雑音アンプ
とを装備しており、無線送信信号と無線受信信号との分
離多重を行っている。

【００２３】無線部２２は、ベースバンド信号処理が施
された送信信号をＤ／Ａ変換し直交変調後に無線周波数
信号に変換し送受信増幅部２１の送信アンプに送る無線
送信部と、送受信増幅部２１の受信アンプからの受信信
号をベースバンド信号周波数に変換し準同期検波後にＡ
／Ｄ変換してベースバンド信号処理部２３に伝送を行う
無線受信部とからなっている。

【００２４】ベースバンド信号処理部２３は、送信デー
タの誤り訂正符号化、フレーム化、データ変調、拡散変
調等の信号処理を行うベースバンド送信部と、干渉キャ
ンセラ装置を備え、無線部２２からの受信信号の受信同
期、逆拡散、干渉抑圧処理、誤り訂正復号、データの多
重分離、セクタ間ダイバーシチハンドオーバ時の最大比
合成等の信号処理を行うベースバンド受信部とからなっ
ている。

【００２５】有線伝送路インターフェース部２４は、無
線基地局装置１２と無線制御部１３との間の局間伝送路
のインターフェース部であり、無線制御部１３との通信
信号の送受信を行っている。

【００２６】無線基地局制御部２５は、無線制御部１３
との制御信号の送受信を行い、無線回線管理、無線回線
の設定開放等を行っている。

【００２７】次に、無線基地局装置１２内の干渉キャン
セラの詳細な構成と動作とを図面により説明する。

【００２８】図３はキャンセラ装置の構成を示すブロッ
ク図、図４はスロット構成回路による受信信号のスロッ
ト構成信号への変換につてい説明する図、図５はスロッ
ト構成信号の干渉キャンセルステージの処理過程におけ
る信号配置方法について説明する図、図６はステージ処
理回路の構成と、該回路での逆拡散信号の加算処理につ
いて説明する図、図７は干渉キャンセラ装置の相関回路
の構成を説明するブロック図、図８は干渉キャンセラ装
置のパス検出回路の構成を説明するブロック図である。
図３、図６〜図８において、１０１は同期処理・初期パ
ス検出回路、１０２、１１３、１１４、４０４は遅延回
路、１０３はスロット信号構成回路、１０４、１０７、
１０９、４０１、４０３、４０５、５０４、６０１はセ
レクタ、１０５は相関回路、１０６はパス検出回路、１
０８は符号生成回路、１１０は再拡散回路、１１１は合
成回路、１１２は減算処理回路、１１５はステージ処理
回路、１１６は復調回路、４０２は加算器、５０１はシ
フトレジスタ、５０２は逆拡散符号設定素子、５０３は
加算回路、５０５は制御部、５０６はマッチドフィル
タ、６０２は平均化回路、６０３は累積加算処理回路、
６０４は忘却平均処理回路、６０５は逆拡散信号検出回
路、６０６はパス検出・ピーク検出回路である。

【００２９】無線基地局装置１２に設けられる干渉キャ
ンセラ装置は、図３に示すように、無線受信部で受信さ
れた多重波信号の同期処理と初期のパス位置検出とを行
う同期処理・初期パス検出回路１０１と、パス検出結果
を信号の分割に反映させるための遅延を行う遅延回路１
０２と、パス検出を行った受信信号をある時間間隔で分
割してスロット構成の信号への変換を行うスロット構成
回路１０３と、スロット信号の信号選択を行うセレクタ
１０４と、スロット構成の信号の逆拡散処理を行う相関
回路１０５と、干渉抑圧信号のパス検出を行うパス検出
回路１０６と、逆拡散処理後の逆拡散信号をステージ処
理段数加算を行うステージ加算回路１１５と、ステージ
加算後の信号の再拡散処理を行う再拡散回路１１０と、
再拡散処理を行った全ての信号の合成処理を行いレプリ
カ信号を生成する合成回路１１１と、合成処理後のレプ
リカ信号を受信信号から減算する処理を行う減算処理回
路１１２と、逆拡散、再拡散処理を行う符号を生成する
符号生成回路１０８と、その符号の切り替えを行うセレ
クタ１０７、１０９と、干渉キャンセル後の信号につい
て復調処理を行う復調回路１１６とにより構成されてい
る。

【００３０】前述において、入力される受信信号は、無
線部２２により受信された多重波信号を同期処理とパス
検出とを行った後の受信信号であり、この受信信号は、
スロット信号構成回路１０３によりある時間間隔で分割
され、より高速な周期の信号へと変換した後シリアル的
なスロット構成の信号にされる。スロット構成にされた
信号は、分割した信号と同じ信号が繰り返し配置される
ような構成となっている。このスロット構成にされた信
号は、一方は減算処理を行うため繰り返し信号が配置さ
れたスロット構成のまま遅延回路１１３を介して減算処
理部１１２へ入力される。そして、もう一方のスロット
構成の信号は、セレクタ１０４により、最初の第１スロ
ットの信号のみが通過させられ残りのスロットの信号が
遮断された信号に変換された後、干渉キャンセル処理を
行うための後段の処理回路へ入力される。

【００３１】第１スロットのみが通過した信号は、逆拡
散処理を行うため相関回路１０５に入力される。この相
関回路１０５は、多重化された入力信号に対して、ユー
ザー数分の相関検出処理を行い、ユーザー数分の逆拡散
処理を行う。逆拡散された信号は、パス検出回路１０
６、ステージ処理回路１１５を経て、スロット構成のま
ま再拡散回路１１０に入力され再拡散信号に作成した
後、合成回路１１１により全てのユーザーの再拡散信号
が合成されレプリカ信号に生成される。レプリカ信号
は、減算処理回路に入力される繰り返し信号のスロット
構成となっている信号と減算処理が行われた後に、逆拡
散処理を行う先ほどの相関回路１０５へ遅延回路１１４
とセレクタ１０４とを介して帰還される。

【００３２】相関回路１０５に帰還された減算処理後の
信号についても同様に逆拡散処理が行われる。このとき
の時間的なタイミングは、先ほどの帰還前の信号、つま
り受信後の信号が第１スロットの信号であるとすると、
この信号を処理して帰還された信号が第２スロットの信
号となるように配置され連続して信号の処理を行うこと
が可能なようにされている。帰還され逆拡散処理された
第２スロットの信号についても先ほどの処理と同様に再
び再拡散処理、合成処理が行われレプリカ信号が生成さ
れる。このレプリカ信号についても、前回同様減算処理
を行った後に再び相関回路に帰還されるのである。この
帰還された信号は第３スロットの信号となり、同様の処
理を繰り返し行うことにより、マルチステージ型の干渉
キャンセル機能を持ち、干渉成分の抑圧効果を高めるこ
とができる。

【００３３】前述で説明したように、本発明の実施形態
は、マルチステージ干渉キャンセラの処理において、受
信信号をある時間間隔で分割し、より高速な周期の信号
へと変換した後シリアル的なスロット構成に変換した信
号を使用する。このスロット構成に変換した信号は相関
回路にて逆拡散処理が行われる。このとき、連続信号を
スロットに分割することにより不連続信号となるため、
そのまま分割した信号をスロットに配置したのでは、不
連続点での相関回路による復調処理ができなくなる。そ
のため、本発明の実施形態は、不連続点においても相関
回路による復調が連続信号と同様に行えるようにするた
め、分割する信号を分割点において前後の分割した信号
と一部分の信号が重複するように分割を行い、その信号
をスロット構成の信号として配置するものである。この
分割方法により不連続点での信号も信号の欠落なく逆拡
散処理が可能となる。

【００３４】次に、前述したような信号の分割を行うス
ロット構成回路１０３での受信信号をスロット構成の信
号に変換する様子を、図４を参照して説明する。

【００３５】受信された信号は、多数の無線移動局装置
１１の加入者からの信号が符号分割多重された状態の信
号であり、スロット構成回路１０３は、このような受信
信号２０１を任意に設定されたある時間間隔で分割し、
より高速な周期の信号へと変換した後シリアルなスロッ
ト構成の信号に変換する。この信号変換は、前述の時間
間隔で分割した信号を、前述と同一の時間間隔の中にｍ
個の高速な同一の信号として並べて、スロット構成の信
号２０２となるように行われる。

【００３６】受信信号２０１は、任意に設定されたある
時間間隔で分割されるので、無線移動局装置１１からの
各加入者の信号は、不連続な信号となってしまうため、
変換されたスロット信号２０２は、以後の処理におい
て、不連続点での相関回路による逆拡散処理ができない
ものとなる。そこで、本発明の実施形態によるここでの
信号変換は、不連続点においても相関回路による逆拡散
が連続信号と同様に行うことを可能とするため、受信信
号２０１の分割点において、前後の分割した信号と一部
分の信号が重複するように分割を行っている。分割され
た信号は、スロット信号２０２に示すように分割された
信号と同一のものが繰り返してｍ個配置されるような構
成となっている。ｍは、干渉キャンセル行うステージ処
理の段数であり、この段数が多ければ干渉キャンセルの
効果が大きくなるがそのための処理時間も多く要するこ
とになるので、干渉キャンセルの効果と処理時間とによ
り、システムとして、最適な値が設定される。

【００３７】本発明の干渉キャンセラの処理は、スロッ
ト構成にした信号をスロットの第１スロットに受信信号
を配置し逆拡散処理を行い、第２スロットに帰還した信
号を配置して逆拡散処理を行うことにより干渉キャンセ
ルステージ処理を行うものである。逆拡散処理後のデー
タは、スロット毎に逆拡散された逆拡散信号をステージ
毎に累積加算を行うことによりステージ処理利得を高め
る構成とされている。また、この各ステージ処理段での
逆拡散信号の累積加算を行う回路は、信号の入出力部に
セレクタ回路を設け、加算を行う信号の選択や次段へと
送る信号の選択を可能とする構成となっている。多重数
が少ない場合等でステージ数が少なくてよい場合、この
セレクタを切り替えることによりスロット構成を変える
ことなくステージ処理段数の変更が可能となる。また、
次段へと送る信号をセレクタにより選択することにより
レプリカ信号を作成するための復調信号として使用可能
な信号の選択が可能となる。

【００３８】次に、前述したような干渉キャンセルステ
ージでの処理過程について図５を参照して説明する。

【００３９】スロット構成回路１０３によりスロット構
成の信号２０２に変換された信号は２分されて、その一
方が、減算処理を行うため前述のスロット構成のまま減
算処理部１１２へ入力され、他の一方が、干渉キャンセ
ルステージ処理を行うため信号３０１として示すように
最初の１スロットの信号のみがセレクタ１０４により選
択されて通過させられて相関回路１０５に入力される。
その後、セレクタ１０４を通過した信号は、相関回路１
０５による逆拡散処理、再拡散回路１１０による再拡散
処理、合成回路１１１による合成処理、減算信号回路１
１２による減算処理が行われる。減算処理が行われた信
号は、遅延回路１１４を通り再び相関回路１０５に帰還
される。帰還された信号は、信号３０２として示すよう
にスロット構成にした信号の第２、第３スロット、…、
へと配置される。

【００４０】帰還された信号は、再び相関回路１０５に
より逆拡散処理が行われ、各スロットにおける復調デー
タは、ステージ処理回路１１５により逆拡散信号の加算
処理が行われる。次に、この逆拡散信号の加算処理を図
６を参照して説明する。

【００４１】ステージ処理回路１１５は、図６（ａ）に
示すように、セレクタ４０１と、加算器４０２と、セレ
クタ４０３と、遅延回路４０４と、セレクタ４０５とに
より構成されている。入力される逆拡散信号には、加算
器４０２と遅延回路４０４とにより、前のスロットの逆
拡散信号が累積的に加算されていく処理が施される。こ
の結果、ステージ処理回路１１５から出力される逆拡散
信号が累積的に加算された信号は、図６（ｂ）に４０６
として示すようなものとなる。多数の逆拡散信号が累積
加算された信号は、干渉がキャンセルされた信号とされ
ていることになり、この信号が復調処理されることによ
り、干渉がキャンセルされた信号に復調される。

【００４２】相関回路１０５は、従来、復調するユーザ
ー数と同じ数必要でであったが、本発明の実施形態は、
信号処理方法を工夫することにより１つの相関回路で複
数のユーザー信号を復調可能となるように構成されてい
る。本発明の実施形態は、この構成によりユーザー数の
増加とともに増えていた相関回路の数を減少させること
を可能とした。

【００４３】相関回路に入力される受信信号は、シフト
レジスタに入力され、順次後段のレジスタにシフトされ
ていく。相関回路は、この受信信号と逆拡散を行う符合
を積算し積算結果の和をとることにより相関値を出力
し、その処理を連続的に行うことにより信号の復調を行
っている。逆拡散を行うために設定される符号は、符号
生成回路１０８により生成され、それぞれのユーザー信
号を復調するのに必要な符号をそれぞれ別々に生成す
る。この生成された逆拡散符号を相関回路の符号設定素
子に設定して復調処理を行うのであるが、このときに設
定される符号の設定方法が本発明の特徴である。

【００４４】通常、受信信号と逆拡散符号とは、受信信
号がオーバーサンプル処理されているためシフトレジス
タの遅延段数が異なるが、受信信号と逆拡散符号とは同
期するように後段へと送られる。そのため、それぞれの
相関回路に入力される受信信号が全く同一であるにもか
かわらず設定される逆拡散符合がユーザーにより異なる
ために復調を行うユーザー数の相関回路が必要となって
いるのである。そこで、本発明の実施形態は、受信信号
がシフトレジスタに設定され後段のレジスタに１つシフ
トする時間内に、相関回路の符号設定素子に設定される
符号を瞬時に切り替えられる構成にし、全てのユーザー
信号の逆拡散符号を切り替えて設定を行うことにより複
数ユーザー信号の逆拡散処理を可能にしたものである。
このとき、設定される符号を切り替える瞬間に同期して
復調信号の出力も切り替える構成をとることにより出力
には複数ユーザーの相関検出した相関値信号が並列して
出力されることになり、１つの相関回路で複数のユーザ
ー信号の逆拡散処理が可能となる。

【００４５】次に、図７を参照して、前述したような相
関回路１０５の構成とその動作とについて説明する。

【００４６】相関回路１０５は、マッチドフィルタ５０
６として、シフトレジスタ５０１と、逆拡散符号設定素
子５０２と、加算回路５０３と、セレクタ５０４とを備
えて構成されている。周知のように、受信信号をベース
バンド信号に周波数に変換された信号は、Ｉ軸信号とＱ
軸信号とに分けられているので、マッチドフィルタ５０
６としても、前述の構成を２組備えている。そして、こ
のマッチドフィルタ５０６には、逆拡散符号を設定する
ための符号の生成を行う符号生成器１０８と、セレクタ
１０７と、セレクタの切り替え制御を行う制御部５０５
とが接続されている。

【００４７】符号生成器１０８は、受信信号の復調を行
う全てのユーザーに対する復調用の逆拡散符号の生成を
個別に行う。そして、それらの逆拡散符号は、セレクタ
１０７によって順次高速に切り替えられ拡散符号設定素
子５０２に設定される。制御部５０５は、この逆拡散符
号の設定切り替えと同時に相関値の出力を切り替えるセ
レクタ５０４の切り替えの制御を行う。セレクタ５０４
の出力には、説明している装置により逆拡散処理可能な
ユーザー数の信号線が接続されており、セレクタ５０４
の切り替えにより相関回路１０５の出力には、相関検出
した相関値処理が復調ユーザー数分並列に出力される。

【００４８】本発明の実施形態におけるマルチステージ
干渉キャンセラ装置で使用するパス検出回路１０６は、
相関検出され干渉キャンセルステージ処理を施した後の
信号によりパス検出を行うことを可能としたものであ
る。通常、受信信号の同期処理とパス検出、並びにパス
選択は、受信初期に行われ、そのデータに基づいて逆拡
散処理が行われる。しかし、符号分割多元接続無線通信
システムは、基地局、移動局間で細かな電力制御が行わ
れ、常に受信信号電力と受信干渉電力との比であるSIR
が同じとなるように送信電力の制御が行われている。こ
のため、干渉キャンセラにより干渉成分を抑圧された後
の信号は、電力を下げるように送信相手側に電力制御信
号が送られ、受信信号の電力が除々に小さくなってしま
う。このように、干渉キャンセラの干渉抑圧効果により
受信信号の電力は徐々に小さくなるため、初段の同期処
理、パス検出回路だけでは、パス検出が難しくなってし
まう。

【００４９】そこで、本発明の実施形態に使用するパス
検出回路１０６は、受信初期の同期処理、パス検出を通
常のパス検出回路にて行うだけでなく、干渉キャンセラ
により干渉成分を抑圧した後の信号においてもパス検出
を行うことが可能な構成とされている。すなわち、ま
ず、１番最初の第１スロットの信号は、初段のパス検出
信号を使用し逆拡散処理を行い、第２スロットの信号
は、第１スロットの信号を逆拡散処理したときの相関値
信号を使用する。そして、第３スロットの信号を逆拡散
処理するときには、第１スロットの相関値信号と、第２
スロットの相関値信号との両方を加算した相関値信号を
使用する。これは、干渉キャンセル処理を施した干渉キ
ャンセル第１ステージの相関値信号である。同様に、第
４スロットの信号を逆拡散処理するときは、第１、第
２、第３スロットの相関値信号を加算した干渉キャンセ
ル第２ステージの相関値信号を使用する。同様の処理を
続けて行うことにより、干渉キャンセルステージ処理を
施した相関値信号を次スロットのパス検出に使用するこ
とが可能となる。これら干渉キャンセルステージ処理を
施された信号は、干渉キャンセルステージ処理後にメモ
リされ、後段のデータとの平均化処理が行われることに
より、フェージングなどに強くより正確なパス検出を行
うことが可能になる。

【００５０】次に、図８を参照して、前述したようなパ
ス検出回路１０６の構成とその動作とについて説明す
る。

【００５１】パス検出回路１０６は、セレクタ６０１
と、平均化回路６０２と、累積加算回路６０３と、忘却
平均化回路６０４と、パス検出・ピーク検出回路６０６
と、逆拡散信号検出回路６０５とから構成されている。
この回路においても、Ｉ軸信号とＱ軸信号とに対応する
前述の構成をパス検出・ピーク検出回路６０６を覗いて
２組備えている。パス検出回路１０６は、相関回路１０
５より出力されている信号線のうち必要な復調信号と、
復調信号のうちパス検出に必要なパイロット信号部分と
のみをセレクタ６０１により選択し、１スロット内のパ
イロット信号を平均化回路６０２に平均化処理を行わせ
る。

【００５２】スロット毎に平均化されたパイロット信号
の相関値信号は、加算回路によりステージ処理が施され
た後段の各スロットの平均化された相関値信号と累積加
算回路６０３により累積加算され、干渉キャンセルステ
ージ処理が施された相関値信号とされることになる。こ
の干渉キャンセルステージ処理が行われた相関値信号
は、忘却平均回路６０４により干渉キャンセルステージ
処理が施されたいくつかの相関値信号の平均化処理が行
われる。この干渉キャンセルステージ処理が施された相
関値信号を使用して受信信号のパス検出と、シンボル復
調を行うパスのピーク検出とが、パス検出・ピーク検出
回路６０６により行われる。このパス検出・ピーク検出
回路６０６によりピーク検出が行われたパス情報に基づ
いて、相関回路１０５より出力される相関値データから
シンボル復調データの抽出が行われる。

【００５３】前述した本発明の実施形態によれば、干渉
キャンセルステージ処理を施した信号を帰還させて信号
の処理を行うことにより、従来の従属接続していたステ
ージ処理と同様の信号処理を可能にした上で、従来ステ
ージ段数必要としていたハード量を大幅に削減すること
ができるという効果を得ることができる。

【００５４】また、前述の本発明の実施形態によれば、
復調すべきユーザーの数だけ必要としていた相関回路を
高速な逆拡散符号の切り替えと出力の同期切り替えとを
行うことにより、１つの相関回路より複数のユーザー信
号の復調を行うことを可能にし、これにより、相関回路
の数を減少させることができるという効果を得ることが
できる。

【００５５】さらに、前述した本発明実施形態によれ
ば、干渉キャンセル処理により復調信号の干渉量が減少
し、この電力制御に伴い受信電力が小さくなった場合に
おいても受信信号のパス検出を可能にし更に多くの受信
信号の多重化が可能になるという効果を得ることができ
る。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の無線移動局装置と同時通信を行っている無線基地局
装置における、通信ユーザー数の増加により生じる相互
相関干渉の抑制を行う干渉抑圧機能を備えることによる
装置規模の増大を抑え、チャネルの使用効率の低下を防
ぎ、高品質の通信を行うことを可能にした低コストの符
号分割多元接続を用いる通信システムを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による符号分割多元接続を
用いる通信システムの構成を示すブロック図である。

【図２】干渉キャンセラ装置を有する無線基地局装置の
構成を示すブロック図である。

【図３】干渉キャンセラ装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図４】スロット構成回路による受信信号のスロット構
成信号への変換につてい説明する図である。

【図５】スロット構成信号の干渉キャンセルステージの
処理過程における信号配置方法について説明する図であ
る。

【図６】ステージ処理回路の構成と、該回路での逆拡散
信号の加算処理について説明する図である。

【図７】干渉キャンセラ装置の相関回路の構成を説明す
るブロック図である。

【図８】干渉キャンセラ装置のパス検出回路の構成を説
明するブロック図である。

【符号の説明】

１１無線移動局装置（ＭＳ）１２無線基地局装置（ＢＴＳ）１３無線説明部（ＢＳＣ）１４交換制御部（ＭＳＣ）１５公衆通信網２０アンテナ部２１送受信増幅部２２無線部２３ベースバンド処理部２４有線伝送路インタフェース部２５無線基地局制御部１０１同期処理・初期パス検出回路１０２、１１３、１１４、４０４遅延回路１０３スロット信号構成回路 104、107、109、401、403、405、504、601 セレクタ１０５相関回路１０６パス検出回路１０８符号生成回路１１０再拡散回路１１１合成回路１１２減算処理回路１１５ステージ処理回路１１６復調回路４０２加算器５０１シフトレジスタ５０２逆拡散符号設定素子５０３加算回路５０５制御部５０６マッチドフィルタ６０２平均化回路６０３累積加算処理回路６０４忘却平均処理回路６０５逆拡散信号検出回路６０６パス検出・ピーク検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水英希神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立製作所通信システム事業本部内 (72)発明者椿直樹神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立製作所通信システム事業本部内 (72)発明者石田雄爾神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立製作所通信システム事業本部内 (72)発明者鈴木利則埼玉県上福岡市大原二丁目１番15号株式会社ケイディディ研究所内Ｆターム(参考） 5K022 EE02 EE32 EE35 5K067 AA03 CC10 EE02 EE10 EE32 HH05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受信信号の干渉キャンセラ装置を有する
無線基地局と、多数の無線移動局装置とを備え、無線基
地局と無線移動局装置との間で符号分割多元接続による
通信を行う通信システムにおいて、前記干渉キャンセラ
装置は、受信信号をある時間間隔で分割し、分割された
信号をより高速な周期の信号へ変換した後、変換された
高速な周期の信号の同一の信号のステージ処理段数に相
当する複数個をシリアル的なスロット構成の信号に変換
するスロット構成回路と、スロット構成の信号の逆拡散
処理を行う相関回路と、逆拡散処理後の逆拡散信号をス
テージ処理段数加算を行うステージ加算回路と、ステー
ジ加算後の信号の再拡散処理を行う再拡散回路と、再拡
散処理を施した全ての拡散信号の合成処理を行いレプリ
カ信号の生成を行う合成回路と、レプリカ信号と受信信
号との減算処理を行う減算処理回路とを備え、レプリカ
信号と受信信号との減算処理を行った信号を繰り返し相
関回路に帰還させることにより干渉成分の除去を行うよ
うに構成されていることを特徴とする通信システム。
【請求項２】前記スロット構成回路は、受信信号をあ
る時間間隔で分割する際、信号の分割点において、前後
の信号の一部分が重複するように分割を行うことを特徴
とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】前記シリアル的なスロット構成の信号の
うち、逆拡散処理が施されるスロット信号は、相関回路
に入力される前に第１スロットのみが通過させられ、残
りのスロット信号を通過させず遮断した信号とされ、相
関回路の入力には第２スロット以降のスロットに干渉キ
ャンセル処理を施して帰還させた信号が配置されること
を特徴とする通信システム。
【請求項４】前記ステージ加算回路は、入力されてく
る逆拡散信号のうち有効である信号の選択と、加算を行
う信号の選択と、再拡散を行う信号の選択とを行い、こ
れらの選択を制御して加算を行う逆拡散信号の選択を行
うことによりステージ段数の変更が可能に構成されてい
ることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項５】前記相関回路は、シフトレジスタと、逆
拡散符号設定素子と、加算回路とを有するマッチドフィ
ルタを備え、該マッチドフィルタは、シフトレジスタに
入力される受信信号を後段へ順次シフトさせ、その間に
逆拡散符号設定素子との積算処理を行い積算後の信号を
加算することにより相関値信号を出力する相関検出処理
を行うに際して、シフトレジスタの信号を次段へ１段シ
フトを行う時間内に、逆拡散符号設定素子に設定する逆
拡散符号を切り替えて相関検出を行うことにより、複数
ユーザーの逆拡散処理を行うことを特徴とする請求項１
記載の通信システム。
【請求項６】前記パス検出回路は、相関回路より出力
される相関値信号の先頭パイロット信号部分を選択する
セレクタと、スロット信号内の選択したパイロット信号
の平均化処理を行う平均化回路と、平均化したパイロッ
ト信号と後段のスロット信号との累積加算を行う累積加
算回路と、累積加算を行った信号を後段の他の累積加算
を行った信号と忘却平均処理を行う忘却平均回路と、忘
却平均を行った相関値信号より受信信号のパス検出を行
い、有効パスのピーク検出と位置検出とを行うパス検出
・ピーク検出回路と、パス検出・ピーク検出回路により
検出された有効パス情報より相関値信号から逆拡散信号
の検出を行う逆拡散信号検出回路とを備えて構成される
ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。