JP2003218830A

JP2003218830A - 無線送信装置、無線受信装置及び無線送信方法

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Publication number: JP2003218830A
Application number: JP2002009230A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Miyoshi; 憲一三好
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-01-17
Filing date: 2002-01-17
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2022-01-17
Also published as: AU2003202484A1; CN100514894C; US7263084B2; JP3679759B2; EP1467509A1; CN101594194B; WO2003061171A1; US20040114549A1; EP1467509B1; CN101594193A; EP1467509A4; CN1509540A; CN101594193B; CN101594194A

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＤＭＡ方式を用いる無線通信におい
て、送信側から同一の送信データを再送した場合に受信
側での誤り率を向上させること。【解決手段】前回の送信時と次回の送信時（再送時）
とで、送信データに割当てる拡散コードを変えるように
する。例えば１パケット目の送信（１回目の送信）で
は、シンボル「１」〜「４」を拡散コード♯０により拡
散し、これに対して、２パケット目の送信（再送）で
は、シンボル「１」〜「４」を拡散コード♯１により拡
散する。この結果、受信機側で複数回の受信により得た
各シンボルの逆拡散後の信号を合成すると、極端に受信
レベルの小さい受信シンボルを無くすることができるの
で、受信品質を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線送信装置、無線
受信装置及び無線送信方法に関し、特に受信信号のビッ
ト誤り率等に応じて適応的に再送処理を行う場合に適用
して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、無線通信システムにおいては、受
信装置のビット誤り率が所定値を満たさない場合に、受
信装置が送信装置に対して再送要求信号を送信し、送信
装置ではこの要求に応じて同一の送信データを再び送信
する自動再送要求（ＡＲＱ（Automatic Repeat reQues
t））が一般的に行われている。

【０００３】特にデータトラフィックを伝送するパケッ
ト伝送では、誤りのないデータ伝送を保証する必要があ
るため、ＡＲＱによる誤り制御が必要不可欠となってい
る。加えて、パケット伝送においては、伝搬路の状態に
応じて最適な変調方式、符号化方式を選択してスループ
ットの向上を図る適応変調・誤り訂正の適用に際して
も、測定誤差、制御遅延等に起因したパケット誤りが避
けられないため、ＦＥＣ（Forward Error Correction）
機能を組み込んだハイブリッドＡＲＱ（以下、ＨＡＲＱ
と呼ぶ）を用いることが３ＧＰＰでも規格化されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＤＭＡ
（Code Division Multiple Access）方式や、ＣＤＭＡ
方式とＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multi
plexing)方式を組み合わせたＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の
無線通信システムに、ＡＲＱ技術やＨＡＲＱ技術を用い
た場合、伝搬環境が高速で変化するようなときには有効
であるが、伝搬環境が低速で変化するようなとき（すな
わち伝搬環境の時間変動が小さい場合）には大きな効果
が得られない欠点がある。

【０００５】ＣＤＭＡ方式では、遅延波が存在すると拡
散コード間の干渉が発生する。この拡散コード間の干渉
の影響は、拡散コード毎に異なる。すなわち、干渉によ
って受信品質が大きく劣化する拡散コードと、干渉によ
って受信品質があまり劣化しない拡散コードが存在す
る。

【０００６】このため、伝搬環境の時間変動が小さい場
合には、受信品質が大きく劣化する拡散コードを用いて
送信された送信データは、再送しても相変わらず受信側
での受信品質は悪いままとなる。つまり、最初の受信時
に回線品質が悪いシンボルは、再送による２回目以降の
受信時でも回線品質が悪いままとなり、それらを合成し
たとしても十分な性能向上が得られない。この結果、再
送により本来得られるべき受信信号の誤り率の向上が得
られないばかりか、再送による伝送効率の低下のみが際
立つおそれがある。

【０００７】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、ＣＤＭＡ方式を用いる無線通信において、送信側
から同一の送信データを再送した場合に受信側での誤り
率を向上し得る無線送信装置、無線受信装置及び無線送
信方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明は、以下の構成を採る。

【０００９】（１）本発明の無線送信装置は、送信デー
タを拡散コードを用いて拡散する拡散手段と、拡散後の
信号を送信する送信手段とを具備し、拡散手段は、送信
データを再送するときに前回の送信時とは異なる拡散コ
ードを用いて送信データを拡散処理する構成を採る。

【００１０】この構成によれば、信号伝搬時の符号間干
渉によって受信品質が大きく劣化する拡散コードと、干
渉によって受信品質があまり劣化しない拡散コードが存
在することを考慮して、再送時には前の送信時とは異な
る拡散コードを用いて送信データを拡散処理する。この
結果、受信側では再送によるダイバーシチ効果を高める
ことができ、受信データの品質を向上させることができ
る。

【００１１】（２）本発明の無線送信装置は、送信デー
タを複数系列のデータに分割し、各系列の送信データを
それぞれ互いに直交性を有する複数の拡散コードを用い
て拡散処理するようにして１つの相手局に対して送信デ
ータを送信する場合、拡散手段は、前記複数系列の系列
数と同じ数の拡散コードを用いて各系列の送信データを
拡散処理すると共に、送信データを再送するときには、
各系列の送信データを拡散するために用いる拡散コード
の組み合わせを前回の送信時と変更して拡散処理する構
成を採る。

【００１２】この構成によれば、送信に使用する拡散コ
ードの数を一定に保ったままでダイバーシチ効果を得る
ことができる。例えば送信データを４系列のデータに分
割した場合には、４つの拡散コード♯０〜♯３を用い、
１回目の送信時には第１系列、第２系列、第３系列、第
４系列の送信データをそれぞれ拡散コード♯０、♯１、
♯２、♯３で拡散処理し、再送時には第１系列、第２系
列、第３系列、第４系列の送信データをそれぞれ拡散コ
ード♯１、♯２、♯３、♯０で拡散処理することで、４
系列の送信データをマルチコード多重する。

【００１３】（３）本発明の無線送信装置は、送信デー
タを複数系列のデータに分割し、各系列の送信データを
それぞれ互いに直交性を有する複数の拡散コードを用い
て拡散処理するようにして１つの相手局に対して送信デ
ータを送信する場合、拡散手段は、前記複数系列の系列
数よりも多くの数の拡散コードの中から拡散コードを選
択して各系列の送信データを拡散処理すると共に、送信
データを再送するときに、前の送信時とは異なる拡散コ
ードを選択して各系列の送信データを拡散処理する構成
を採る。

【００１４】この構成によれば、（２）の構成と比較し
てより多くの拡散コードの中から前の送信時と再送時と
で異なる拡散コードを選択して拡散処理するので、
（２）の構成よりも一段と大きなダイバーシチ効果を得
ることができる。例えば送信データを４系列のデータに
分割した場合に、６つの拡散コード♯０〜♯５を用い、
１回目の送信時には第１系列、第２系列、第３系列、第
４系列の送信データをそれぞれ拡散コード♯０、♯１、
♯２、♯３で拡散処理し、再送時には第１系列、第２系
列、第３系列、第４系列の送信データをそれぞれ拡散コ
ード♯３、♯４、♯５、♯２で拡散処理することで、４
系列の送信データをマルチコード多重する。

【００１５】（４）本発明の無線送信装置は、複数の送
信データを送信相手局に応じてそれぞれ異なる拡散コー
ドを用いて拡散処理し、拡散処理後の送信データをそれ
ぞれ異なる複数の相手局に送信する場合、拡散手段は、
前回の送信時には第１の送信相手局宛の送信データの拡
散処理に用いた拡散コードを再送時には第２の送信相手
局宛の送信データの拡散処理に用いるようにしながら送
信データを拡散処理する構成を採る。

【００１６】この構成によれば、同時に送信する複数の
送信相手局に対して、使用する拡散コードの組み合わせ
の数を増やすことが可能となるので、受信時に大きなダ
イバーシチ効果を得ることが可能となる。つまり、使用
できる拡散コードの数が増えるので、特定の拡散コード
により生じる受信品質の劣化を再送毎に一段と分散化で
きるので、特定の受信シンボルが劣化する確率を一段と
低減できる。

【００１７】（５）本発明の無線送信装置は、（１）か
ら（４）のいずれかの構成に加えて、拡散後の信号を互
いに直交関係にある複数のサブキャリアに振り分ける直
交周波数分割多重手段を、さらに具備し、送信手段は、
直交周波数分割多重後の信号を送信する構成を採る。

【００１８】この構成によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方
式において送信データを再送するときに前の送信時とは
異なる拡散コードを用いて送信データを拡散処理するよ
うになされているので、ダイバーシチ効果により一段と
受信品質が向上する。つまり、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式
では、シングルキャリアのＣＤＭＡと比較して逆拡散後
の信号の電力が、使用する拡散コードによって大きくば
らつくので、再送時に拡散コードを変更することによる
ダイバーシチ効果が一段と顕著に現れる。

【００１９】（６）本発明の無線受信装置は、（１）か
ら（４）のいずれかの無線送信装置から送信された信号
を受信する無線受信装置であって、再送された受信信号
に対して前の受信時とは異なる拡散コードを用いて逆拡
散する逆拡散手段を具備する構成を採る。

【００２０】この構成によれば、（１）から（４）の無
線送信装置から送信された信号を良好に復調することが
できる。

【００２１】（７）本発明の無線受信装置は、（６）の
構成に加えて、再送により受信した複数の受信信号の逆
拡散後の信号を合成する合成手段を、さらに具備する構
成を採る。

【００２２】この構成によれば、１回目の受信時に用い
られた拡散コードが干渉により劣化し易いものであり十
分な品質が得られなかった受信データであっても、再送
時には異なる拡散コードが用いられるので１回目よりも
品質の良い受信データが得られる可能性があり、これら
を合成することによりかなりの確率で受信データの品質
を向上させることができるようになる。

【００２３】（８）本発明の無線受信装置は、（６）の
構成に加えて、逆拡散後の信号の信号レベルに応じて無
線送信装置に対して拡散コードを変更することを指示す
る信号を送信する変更指示信号送信手段を、さらに具備
する構成を採る。

【００２４】この構成によれば、例えば前回迄に十分な
受信品質が得られていない送信データが存在する場合
に、変更指示信号送信手段により、この送信データを拡
散する拡散コードを変更する指示を送信側に通知すれ
ば、次回の再送時には前記送信データの受信品質を向上
させることができる。

【００２５】（９）本発明の無線受信装置は、（５）の
無線送信装置から送信された信号を受信する無線受信装
置であって、受信信号に対して直交変換処理を施す直交
変換手段と、直交変換後の信号に対して再送毎に異なる
拡散コードを用いて逆拡散する逆拡散手段とを具備する
構成を採る。

【００２６】この構成によれば、（５）の無線送信装置
から送信された信号を良好に復調することができる。

【００２７】（１０）本発明の無線送信装置は、（１）
から（５）のいずれかの構成に加えて、相手局から拡散
コードを変更することを指示する変更指示信号を受信す
る受信手段を、さらに具備し、拡散手段は、当該変更指
示信号に従って変更した拡散コードを用いて送信データ
を拡散処理する構成を採る。

【００２８】この構成によれば、相手局からの拡散コー
ドの変更指示に従って再送時の拡散コードを良好に変更
して送信データを拡散処理できる。

【００２９】（１１）本発明の無線送信方法は、送信デ
ータを再送するときに前の送信時とは異なる拡散コード
を用いて送信データを拡散処理するようにする。

【００３０】この方法によれば、ダイバーシチ効果によ
り受信側での再送による誤り率を向上させることができ
る。この結果、再送回数を低減することもできるように
なる。

【００３１】（１２）本発明の無線送信方法は、送信デ
ータを複数系列の信号に分割し、各系列の信号を異なる
拡散コードを用いて拡散処理して送信する場合、再送す
るときに、各系列の送信データを拡散するために用いる
拡散コードの組み合わせを前の送信時と変更するように
する。

【００３２】この方法によれば、送信に使用する拡散コ
ードの数を一定に保ったままでダイバーシチ効果を得る
ことができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の骨子は、ＣＤＭＡ方式を
用いる無線通信システムにおいて、送信データを再送す
るときに前の送信時とは異なる拡散コードを用いて送信
データを拡散処理することである。

【００３４】以下、本発明の実施形態について図面を参
照して詳細に説明する。

【００３５】（１）実施の形態の原理先ず、実施の形態の原理構成について説明する。ＣＤＭ
Ａ方式では、遅延波が存在すると拡散コード間の干渉が
発生する。この拡散コード間の干渉の影響は、拡散コー
ド毎に異なる。すなわち、干渉によって受信品質が大き
く劣化する拡散コードと、干渉によって受信品質があま
り劣化しない拡散コードが存在する。本発明者は、この
点に着目して、再送毎に割り当てる拡散コードを変更す
れば、再送毎に各拡散コードにより拡散処理された各ビ
ット（シンボル）の品質が変化して、ＡＲＱやＨＡＲＱ
の合成の効果が高まって受信品質が向上すると考えるに
至った。

【００３６】つまり、送信された信号は同じフェージン
グ回線を通過した場合でも、使用する拡散コードによっ
て受信信号の品質は異なるものになる。このため同一シ
ンボルを再送毎に異なる拡散コードで拡散処理すれば、
受信側では、再送されたシンボルを前回送信されたシン
ボルと合成して受信することによりダイバーシチ効果を
得ることができる。

【００３７】本発明は、複数の拡散コードを用いて、１
つの相手局に送信する場合（いわゆるマルチコード多重
送信時）にも使用できる。この場合の実現方法として、
２つの方法を提案する。

【００３８】第１の方法は、予め送信に使用する拡散コ
ードを信号多重数と同数に定めておいて、その拡散コー
ドの中で使用する拡散コードの割当てを変更する方法で
ある。この方法を、以下の（１−１）の項で説明する。
第２の方法は、信号多重数よりも多くの数の拡散コード
を用意しておき、その中から送信に使用する拡散コード
の種類を再送毎に変更する方法である。この方法を、以
下の（１−２）の項で説明する。

【００３９】また以下の実施の形態では、本発明による
効果が顕著に現れるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式に、本発明
を適用した場合について説明する。

【００４０】ここで本発明の具体的な例を説明する前
に、先ずＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式について簡単に説明す
る。ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式は、ＯＦＤＭ変調方式によ
り得られる送信データを高速で伝送できるといった長所
と、ＣＤＭＡ変調方式により得られる干渉及び雑音に強
いといった長所とを有効に利用することにより、多数の
通信端末に高品質の送信データを高速で伝送できるよう
にした通信方式である。

【００４１】ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式は、大別して、時
間領域拡散方式と周波数領域拡散方式とがある。時間領
域拡散方式は、拡散コードによってチップ単位に拡散し
た各拡散データを同一のサブキャリア内で時間方向に配
置するものである。一方、周波数領域拡散方式は、チッ
プ単位に拡散した各拡散データを異なるサブキャリアに
割り当てて配置するものである。

【００４２】以下の実施の形態では、ＯＦＤＭ−ＣＤＭ
Ａ方式のうち周波数領域拡散を行う場合について説明す
る。またこの実施の形態では、同一のサブキャリア内に
複数シンボルを多重して伝送するために、各シンボルを
それぞれ互いに直交する拡散コードを用いて拡散する、
いわゆるマルチコード多重を行う場合について説明す
る。このようにマルチコード多重送信を行うことによ
り、大容量の送信データを高速で伝送することができ
る。

【００４３】（１−１）信号多重数と同数の拡散コード
を用いる場合図１に、本発明をＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の無線通信シ
ステムに適用した場合の原理を示す。図１（ａ）は拡散
後の信号を重畳するＯＦＤＭ信号を模式的に表した図で
ある。図１（ｂ）は１回目の送信時の各シンボルへの拡
散コードの割当てと、２回目の送信（すなわち再送）時
の各シンボルへの拡散コードの割当てとを示す図であ
る。因みに、図１（ｂ）中のＣｏｄｅ♯０〜Ｃｏｄｅ♯
３は拡散コードを示し、互いに直交する直交符号を用い
る。

【００４４】また図１（ｂ）中の数字「１」〜「１６」
は拡散の対象となる送信シンボルを示し、これらを送信
毎に所定の拡散コード♯０〜♯３を用いて拡散し、各サ
ブキャリアに割り当てて送信する。具体的には、１パケ
ット目の送信（１回目の送信）では、シンボル「１」〜
「４」を拡散コード♯０により拡散し、シンボル「５」
〜「８」を拡散コード♯１により拡散し、シンボル
「９」〜「１２」を拡散コード♯２により拡散し、シン
ボル「１３」〜「１６」を拡散コード♯３により拡散す
る。

【００４５】これに対して、２パケット目の送信（再
送）では、シンボル「１」〜「４」を拡散コード♯１に
より拡散し、シンボル「５」〜「８」を拡散コード♯２
により拡散し、シンボル「９」〜「１２」を拡散コード
♯３により拡散し、シンボル「１３」〜「１６」を拡散
コード♯０により拡散する。

【００４６】このように送信データを再送するときに、
各系列の送信データを拡散するために用いる拡散コード
の組み合わせを前の送信時と変更して拡散処理するよう
にしたことにより、受信機側で複数回の受信により得た
各シンボルの逆拡散後の信号を合成すると、各シンボル
の受信電力は平均化される。この結果、拡散コードの種
類に起因する、極端に受信レベルの小さい受信シンボル
を無くすることができるので、受信品質を向上させるこ
とができる。

【００４７】因みに、図１（ｂ）のシンボル「１」〜
「４」についてはおのおの拡散コード♯０を用いて拡散
された後、各チップが異なるサブキャリアに重畳され
る。例えば拡散コード♯０が８倍拡散のコードであった
場合には、各シンボルで８個のチップが得られるので、
３２個のサブキャリアにシンボル「１」〜「４」の拡散
後のチップが周波数領域拡散される。シンボル「５」〜
「８」、「９」〜「１２」、「１３」〜「１６」につい
ても同様である。

【００４８】ここで図１に示すＯＦＤＭ−ＣＤＭＡの周
波数領域拡散方式では、信号を周波軸方向に拡散して送
信を行う。周波数選択性フェージングが存在する状態で
は、信号レベルはサブキャリア間で大きく変動する。こ
のとき、拡散コード間の干渉が大きくなり、逆拡散後の
シンボルの電力は使用された拡散コード及び重畳された
サブキャリアによって大きく異なる。図１（ｂ）に示す
シンボル「１」、シンボル「５」、シンボル「９」、シ
ンボル「１３」はそれぞれ拡散コード♯０，♯１，♯
２，♯３で拡散されて送信されるが、拡散コード間の干
渉により、各シンボルの受信電力は大きく異なってい
る。またシンボル「１」、「２」、「３」、「４」につ
いては同一の拡散コード♯０で拡散されるが、重畳され
るサブキャリアによって各シンボルの受信電力は異なる
ものとなる。

【００４９】その様子を、図２に示す。図２（ａ）は受
信時のＯＦＤＭ信号の様子を示し、周波数選択性フェー
ジングによりあるサブキャリアのレベルが落ち込んでい
る。この影響によりレベルの落ち込んでいるサブキャリ
アに重畳されたチップのレベルも落ち込むことになる。
この結果、拡散コード間の直交性が崩れてしまう。

【００５０】ここで説明を簡単化するために、同一のサ
ブキャリアに重畳されたシンボルに着目する。図２
（ｂ）の受信品質に示すように、例えば最初の送信（１
パケット目）で送られた、同一サブキャリアに重畳され
るシンボル「１」、「５」、「９」、「１３」のうち、
拡散コード♯０及び♯２を用いて拡散されたシンボル
「１」、「９」は、偶然このサブキャリアでの拡散コー
ド♯０及び♯２の直交性の崩れが小さかったため受信品
質が良い。これに対して、拡散コード♯１及び♯３を用
いて拡散されたシンボル「５」、「１３」は、拡散コー
ド♯１及び♯３の直交性の崩れが大きいため受信品質が
悪くなっている。

【００５１】しかし、本発明では、２回目の送信（２パ
ケット目）では、各シンボルに１回目の送信時とは異な
る拡散コードを割り当てて拡散処理するようにしている
ので、受信品質の低下が抑制される。つまり図２（ｂ）
の２パケット目の受信品質に示すように、１回目の送信
では受信品質の悪かったシンボル「５」、「１３」の受
信品質が、再送時に割り当てられた拡散コード♯０及び
♯２によって良くなる。この結果、ダイバーシチ効果に
より、合成後の各シンボルの受信品質は一様となり（平
均化され）、全体としての受信品質を向上させることが
できる。

【００５２】ダイバーシチ効果について具体的に説明す
る。図２（ｂ）に示すように１回目の送信と２回目の送
信では、使用する拡散コードの組み合わせを変更してい
るので、１回目の送信で受信電力の低いシンボルも、２
回目の送信では受信電力が高くなっている。これによ
り、図３に示すように、２パケット受信後に合成された
信号の電力はすべてのシンボルにおいて平均的に向上し
ており、安定した受信が可能になる。

【００５３】（１−２）信号多重数よりも多くの数の拡
散コードを用いる場合次に図４〜図６を用いて、信号多重数よりも多くの数の
拡散コードを用いる場合について説明する。（１−１）
の項では、最初の送信時と再送時とで同じ拡散コード♯
０〜♯３を用い、かつ送信シンボルにシンボルに割り当
てる拡散コードを送信毎に変更する場合について説明し
た。

【００５４】一方、この項では、図４（ｂ）に示すよう
に、１パケット目の送信時（１回目の送信時）と２パケ
ット目の送信時（再送時）とで、用いる拡散コードを替
えるようにする。この結果、一段とダイバーシチ効果が
得られるので、一段と受信品質を向上させることができ
る。具体的には、図４（ｂ）に示すように、１パケット
目の送信時には拡散コード♯０〜♯３を用いて送信デー
タを拡散処理すると共に、２パケット目の送信時（再送
時）には拡散コード♯２〜♯５を用いて拡散処理する。

【００５５】図５は、図４に示す拡散処理及びＯＦＤＭ
処理を行って送信した送信データを、復調したときの各
シンボルの受信品質（信号レベル）を示す図である。各
シンボル「１」〜「１６」への拡散コード♯０〜♯５の
割当てを送信毎に変更しているので、複数回の送信で同
じシンボルの受信品質が連続して低くなる確率は、非常
に低くなる。この結果、同一データについての２回の受
信により得られた合成後の各シンボルの品質は、図６に
示すように、一様となり（平均化され）、極端に品質の
悪いシンボルが無くなるので、全体としての受信品質が
向上する。このことは、再送回数を減らすことにもつな
がる。

【００５６】なお図４及び図５では、４系列の送信シン
ボルに対して♯０〜♯５の６種類の拡散コードを割り当
てて拡散処理を行う場合について述べたが、例えば８種
類の拡散コード♯０〜♯７を準備しておき、その中から
送信毎に任意の４つの拡散コードを使用して拡散処理す
るようにしてもよい。このようにすれば、一段とダイバ
ーシチ効果を得ることができるようになるので、一段と
受信品質を向上させることができる。

【００５７】（１−３）比較例次に、実施の形態のように再送時に前の送信時と異なる
拡散コードを用いて同一送信シンボルを送信する場合
と、一般的なＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式により送信シンボ
ルを再送する場合とを比較する。

【００５８】一般的なＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式では、図
７（ｂ）に示すように、１パケット目の送信時（最初の
送信）と、２パケット目の送信時（再送時）とで、各シ
ンボルを同じ拡散コード♯０〜♯３を用いて拡散処理す
る。例えば最初の送信で拡散コード♯０を用いて送信シ
ンボル「１」〜「４」を拡散処理すると、再送時にも拡
散コード♯０を用いて送信シンボル「１」〜「４」を拡
散処理する。同様に送信シンボル「５」〜「８」につい
ては、最初の送信時及び再送時共に拡散コード♯１を用
いて拡散処理する。

【００５９】ここで、図８（ａ）に示すように、各サブ
キャリアに拡散後のチップが重畳されたＯＦＤＭ信号が
周波数選択性フェージングを受けて、特定のサブキャリ
アのレベルが落ち込んだとき、図８（ｂ）に示すよう
に、同一サブキャリアに重畳されたシンボル「１」、
「５」、「９」、「１３」に着目すると、拡散コード♯
０や拡散コード♯２のように直交性の崩れが小さい拡散
コードを用いて拡散されたシンボル「１」、「９」は所
望の受信レベル（受信品質）が得られるが、拡散コード
♯１や拡散コード♯３のように直交性の崩れが大きい拡
散コードを用いて拡散されたシンボル「５」、「１３」
は所望の受信レベル（受信品質）が得られない。

【００６０】伝搬環境の時間変動が小さい場合には、最
初の送信時と再送時とでは、直交性の崩れの大きい拡散
コードは同じものとなる。図８（ｂ）の例では、拡散コ
ード♯１及び♯３は最初の送信時及び再送時で共に直交
性が大きく崩れた拡散コードとなっている。

【００６１】この結果、初回の送信時と再送時とで、同
じシンボルに同一の拡散コードを用いると、受信側での
合成後の各シンボルの受信電力は、図９に示すように、
１回の受信の単に２倍の値となるにすぎず、直交性の崩
れの大きい拡散コードを用いて拡散されたシンボルにつ
いては十分な受信品質が得られない。

【００６２】実際上、図１０に示すように、この本発明
の通信方法では、従来方法と比較して、受信性能を格段
に向上させることができる。図１０は、ビットエラーレ
ート（ＢＥＲ）と受信ＳＩＲとの関係を示す特性曲線図
である。ここで図中の実線は１回の送受信による特性曲
線を示し、一点鎖線は図７〜図９で説明したような一般
的なＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式により送受信を行い２パケ
ット合成した場合の特性曲線を示し、二点差線は実施の
形態でのＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式を用いて送受信を行い
２パケット合成した場合の特性曲線を示す。

【００６３】図１０からも明らかなように、本発明で
は、同一シンボルに対して初回の送信時と再送時とで拡
散コードを変更して送信することにより得られるダイバ
ーシチ効果により、一般的なＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式と
比較して、小さい受信ＳＩＲで所望ＢＥＲを得ることが
でき、受信性能が向上する。実際上、本発明の方法を用
いれば、従来方式よりも受信性能のグラフは急峻にな
り、２パケットの合成の場合でも従来方式の３ｄＢより
も大きいゲインが得られる。

【００６４】（２）構成次に、実施の形態の無線送信装置及び無線受信装置の具
体的構成について説明する。実施の形態では、１つの相
手局に対して送信データを送信する場合の送信装置及び
受信装置の構成と、複数の相手局に対して送信データを
送信する場合の送信装置の構成を説明する。

【００６５】（２−１）１つの相手局に送信データを送
信する場合図１１において、１は全体として、上述した本発明の無
線通信方法を実現するための無線送信装置の構成を示
し、例えば無線基地局又は通信端末局に設けられてい
る。

【００６６】無線送信装置１は、送信データを変調部２
に入力し、変調部２によってＱＰＳＫ(Quadrature Phas
e Shift Keying)や１６ＱＡＭ(Quadrature Amplitude M
odulation)等の変調処理を施す。変調後のデータは一旦
バッファ部３に保存される。再送回数検出部５は、バッ
ファ部３に対して、パケットの再送回数の情報を通知
し、再送が必要な場合にはバッファ３からデータを出力
すると共に、データが受信側に正しく到達した場合には
バッファ３をクリアする。

【００６７】マッピング部４では、マッピングテーブル
６を参照し、再送回数に応じて、送信に使用する拡散コ
ードの組み合わせを決定して、データのマッピングを行
う。テーブルの例を図１２に示す。図１２の例では、第
１回目の送信では、１６ビットのデータを送信する際
に、４つの拡散コード（コード♯０，コード♯１，コー
ド♯２，コード♯３）を使用してそれぞれの拡散コード
で４ビットを送信する。

【００６８】そこでマッピング部４では、入力された１
６ビットのデータを４つに分割し、４ビットずつのデー
タをそれぞれコード♯０〜♯３で拡散できるように拡散
部７Ａ〜７Ｄにデータを出力する。因みに、マッピング
部４を、図１２に示すようなテーブルにより構成した場
合には、上述した（１−１）の項で説明したように、信
号多重数と同数の拡散コードを用い、送信毎に同一シン
ボルに用いる拡散コードを変更できる。

【００６９】一方、マッピング部４を、図１３に示すよ
うなテーブルにより構成した場合には、上述した（１−
２）の項で説明したように、信号多重数よりも多くの数
の拡散コードを用い、送信毎に同一シンボルに用いる拡
散コードを変更できる。

【００７０】拡散部７Ａ〜７Ｄでは、マッピング部４に
よって指示された拡散コードでデータの拡散を行う。多
重部８では、拡散されたデータをマルチコード多重す
る。コード多重された信号は、ＯＦＤＭ処理部９でＩＦ
ＦＴ（逆高速フーリエ変換）等のＯＦＤＭ処理が施さ
れ、複数のサブキャリアに周波数軸方向に拡散後の信号
が配置される（つまり周波数拡散される）。ＯＦＤＭ処
理後の信号は無線送信部（送信ＲＦ）１０により電力増
幅等の所定の無線送信処理が施された後、アンテナ１１
から相手局に送信される。

【００７１】また無線送信装置１は、相手局からのＡＣ
Ｋ（ACKnowledgment：肯定応答）信号及びＮＡＣＫ（Ne
gative ACKnowledgment：否定応答）信号を受信復調す
る受信系を有する。無線送信装置１の受信系では、受信
したＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を受信ＲＦ部１２及び復調部
１３を介して復調した後、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ検出部１４
に送出する。

【００７２】ＡＣＫ／ＮＡＣＫ検出部１４は、ＡＣＫ信
号を検出した場合には、再送回数検出部５に対してＡＣ
Ｋ信号を受信したことを通知する。この通知を受ける
と、再送回数検出部５はバッファ部３をクリアする。

【００７３】これに対して、ＮＡＣＫ信号が検出された
場合には、再送回数検出部５でパケットの送信回数が計
算され、送信回数に応じて送信に使用する拡散コードを
変更する。図１２のテーブルに示すように、２パケット
目の送信（再送時）においては、使用する拡散コード
は、♯１、♯２、♯３、♯０とする。図１２や図１３の
テーブルでは、２回目までの送信コードのみしか示して
いないが、３回目以降の送信においても同様に拡散コー
ドを変更しながら送信を行う。

【００７４】次に図１４を用いて、無線送信装置１から
送信された信号を受信して復調する無線受信装置２０の
構成を説明する。無線受信装置２０は、アンテナ２１で
受信した信号に対して受信無線部（受信ＲＦ）２２によ
り所定の無線受信処理を施し、続くＯＦＤＭ処理部２３
によりＦＦＴ（高速フーリエ変換）等のＯＦＤＭ処理を
施す。その後、逆拡散部２４Ａ〜２４Ｄにより逆拡散処
理を行う。ここで各逆拡散部２４Ａ〜２４Ｄは、ＯＦＤ
Ｍ処理後の信号に対して異なる拡散コード♯０、♯１、
♯２、♯３を用いて逆拡散を行う。

【００７５】デマッピング部２５では、逆拡散後の信号
から、送信時に使用された拡散コードで逆拡散した信号
同士を集めてデマッピング処理を行う。このとき、デマ
ッピング部２５はマッピングテーブル２６を参照し、再
送回数によってどの拡散コードが送信に使用されたかを
認知して、データのデマッピングを行う。

【００７６】デマッピング処理された信号はバッファ部
２８に蓄積される。この結果、同一送信データを複数回
受信した場合、バッファ部２８には各送信シンボルにつ
いて複数回分の合成信号がシンボル毎に蓄積される。

【００７７】復調部２９によって復調処理された信号
は、バッファ部３０及び誤り検出部３１に送出される。
誤り検出部３１は復調後の信号に対して誤り検出処理を
行う。誤り検出部３１は誤りを検出しなかった場合に
は、バッファ部３０に対して受信データを出力するよう
に指示すると共に、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部３２に対し
てＡＣＫ信号を生成するように指示する。これに対して
誤りを検出した場合には、バッファ部３０から受信デー
タを出力しないように指示すると共に、ＡＣＫ／ＮＡＣ
Ｋ生成部３２に対してＮＡＣＫ信号を生成するように指
示する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部３２により生成された
ＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号は変調部３３、送信ＲＦ部
３４及びアンテナ２１を介して無線送信装置１に送信さ
れる。

【００７８】再送回数検出部２７では、現在までに送信
したＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号の数を数えることによ
り、再送回数を検出する。例えば一度もＮＡＣＫ信号が
送信されていないときは、受信データは１パケット目で
あり、１回ＮＡＣＫ信号が送信されているときには、受
信データは２パケット目、つまり同一のデータについて
の再送データであることが分かる。このようにして無線
受信装置２０は、無線送信装置１によって拡散コードを
変更しながら送信されたデータを良好に復調することが
できる。

【００７９】（２−２）複数の相手局に送信データを送
信する場合図１１との対応部分に同一符号を付して示す図１５にお
いて、無線送信装置４０は、複数の相手局にそれぞれ異
なる送信データを送信するようになっている。このため
無線送信装置４０では、送信相手局に対応した数の信号
処理ユニット４１Ａ、………、４１Ｎを有する。

【００８０】各信号処理ユニット４１Ａ、………、４１
Ｎはそれぞれ同一の構成でなり、（２−１）の項でも説
明したように、各送信相手局に対する再送回数を検出
し、同一の送信データに対して再送毎に拡散する拡散コ
ードを変更して拡散処理を行う。

【００８１】ここで無線送信装置４０では、複数の相手
局に異なる送信データを送信するため、各信号処理ユニ
ット４１Ａ、………、４１Ｎの拡散部ではそれぞれ異な
る拡散コードを用いるようになっている。つまり信号処
理ユニット４１Ａの拡散部７Ａ〜７Ｄと、信号処理ユニ
ット４１Ｎの拡散部（図示せず）とでは、拡散コードと
して異なるものが用いられる。

【００８２】この拡散コードの選択は、マッピングテー
ブル４３を参照することで行われる。具体的には、マッ
ピングテーブル４３に、図１２や図１３に示したような
送信回数毎の拡散コードの組み合わせを、信号処理ユニ
ット分だけ格納しておけばよい。

【００８３】各信号処理ユニット４１Ａ〜４１Ｎにより
拡散処理されて得られた拡散処理後の信号は多重部４２
により多重された後、ＯＦＤＭ処理部４４によりＩＦＦ
Ｔ等のＯＦＤＭ処理が施され、送信ＲＦ部４５及びアン
テナ４６を順次介して送信される。また無線送信装置４
０は、アンテナ４６で受信したＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ
信号を受信ＲＦ部４７を介して各信号処理ユニット４１
Ａ〜４１Ｎに送出する。各信号処理ユニット４１Ａ〜４
１Ｎに設けられている復調部１３はおのおの、対応する
相手局からのＡＣＫ信号及びＮＡＣＫ信号を復調してＡ
ＣＫ／ＮＡＣＫ検出部１４に送出する。後の処理は図１
１で説明したのと同様である。

【００８４】（３）効果以上、図１１〜図１５に示した構成によれば、同一の送
信シンボルを拡散する際の拡散コードを送信毎に変更す
るようにしたことにより、周波数選択性フェージングに
より１回目の送信時には特定の拡散コードによって拡散
処理されたシンボルの受信品質が悪い場合でも、再送時
には１回目の異なる拡散コードによって拡散処理される
ので、ダイバーシチ効果により受信品質が良くなる確率
を上げることができる。その結果、合成後のシンボルの
受信品質を向上させることができる。

【００８５】（４）他の実施の形態なお上述の実施の形態では、本発明を、ＯＦＤＭ−ＣＤ
ＭＡ方式の無線通信に適用した場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、拡散後のチップをシングルキャ
リアに重畳する通常のＣＤＭＡ方式に適用した場合にも
同様の効果を得ることができる。

【００８６】つまり、Ｗ−ＣＤＭＡ方式のような拡散後
のチップをシングルキャリアを用いて送信する場合で
も、拡散コードの符号間干渉により各拡散コードの直交
性が崩れることになる。この直交性の崩れは上述したＯ
ＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式と同様に拡散コードによって異な
るものとなる。よって、拡散コード毎に逆拡散後の信号
の電力は異なるものとなる。このことから、本発明は、
ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の無線通信に限らず、通常のＣ
ＤＭＡ方式に適用した場合でも同様の効果を得ることが
できる。但し、本発明をＯＦＤＭ−ＣＤＭＡに適用する
と、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式では、シングルキャリアの
ＣＤＭＡと比較して逆拡散後の信号の電力が使用する拡
散コードによって大きくばらつくので、一段と顕著な効
果を得ることができる。

【００８７】また上述の実施の形態では、主に１つの相
手局に対しての拡散コードの割り当て方法を送信毎に変
更する場合について説明したが、複数の相手局に割り当
てられた拡散コードを送信毎に相手局間で互いに変更し
ながら送信するようにしてもよい。

【００８８】例えば図１５に示す信号処理ユニット４Ａ
〜４Ｎが、３つの信号処理ユニット４Ａ、４Ｂ、４Ｃで
構成され、各信号処理ユニット４Ａ、４Ｂ、４Ｃの拡散
部がそれぞれ１回目の送信時には拡散コード♯０〜♯
３、♯４〜♯７、♯８〜♯１１を用いたとすると、再送
時には各信号処理ユニット４Ａ、４Ｂ、４Ｃがそれぞれ
拡散コード♯８〜♯１１、♯０〜♯３、♯４〜♯７を用
いるようにする。このようにすれば、上述した実施の形
態よりも使用できる拡散コードの数が増えるので、特定
の拡散コードにより生じる受信品質の劣化を再送毎に一
段と分散化できるので、特定の受信シンボルが劣化する
確率を一段と低減できる。

【００８９】また上述の実施の形態では、無線送信装置
１からの信号を受信する無線受信装置２０が、受信した
信号の誤り率に応じてＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号を無
線送信装置１に送信する場合について述べたが、これに
加えて、無線受信装置２０がＮＡＣＫ信号と共に拡散コ
ードを変更することを指示する信号を無線送信装置１に
送信するようにしてもよい。

【００９０】このようにすれば、一段と受信品質を向上
させることができる。つまり、無線受信装置２０では、
今回の送信においてどのシンボルがどの拡散コードを用
いて拡散処理されたのかをマッピングテーブルにより認
識しており、またそのシンボルの受信品質は誤り検出部
３１により検出できる。従って、無線受信装置２０で
は、現在の伝搬環境下ではどの拡散コードを用いれば、
受信品質が良くなるかを把握できる。

【００９１】従って、無線受信装置２０では、前回迄に
十分な受信品質が得られていないシンボルがある場合、
ＮＡＣＫ信号と共に、十分な受信品質が得られていない
シンボルを前回に受信品質の良い結果が得られた拡散コ
ードを用いて拡散処理することを指示する信号を送信す
ればよい。

【００９２】また上述の実施の形態では、再送を行う際
には最初に送信した全てのシンボルを送信して合成する
方法について説明したが、再送を行う際には最初に送信
した全てのシンボルを送信せず、一部の拡散コードで送
信されたシンボルを他の拡散コードを用いて送信する構
成としてもよい。この構成では、拡散コード毎に誤り検
出（ＣＲＣ等）を付加しておくことにより、誤りを含む
拡散コードのシンボルのみ再送することが可能である。

【００９３】この結果、誤ったシンボルの再送時に直交
性の崩れの少ない拡散コードを用いてシンボルを送信で
きるようになるので、再送回数を減らすことが可能にな
る。また再送時には、最初の送信で誤りが発生しなかっ
た拡散コードを用いて別のシンボルを送信することがで
きるのでシステムスループットを向上させることが可能
になる。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＣＤＭＡ方式を用いる無線通信システムにおいて、再送
を行う毎に各シンボルを拡散する拡散コードを変更する
ようにしたことにより、受信側での誤り率を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理の説明に供するＯＦＤＭ−ＣＤＭ
Ａ信号送信時の各シンボルへの拡散コード割当て例を示
す図

【図２】図１のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号受信時の各シン
ボルの受信品質（受信レベル）の説明に供する図

【図３】図２の１パケット目と２パケット目の同一シン
ボル同士を合成したときの各シンボルの受信品質（受信
レベル）を示す図

【図４】本発明の原理の説明に供するＯＦＤＭ−ＣＤＭ
Ａ信号送信時の各シンボルへの拡散コード割当て例を示
す図

【図５】図４のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号受信時の各シン
ボルの受信品質（受信レベル）の説明に供する図

【図６】図５の１パケット目と２パケット目の同一シン
ボル同士を合成したときの各シンボルの受信品質（受信
レベル）を示す図

【図７】実施の形態の比較例として、一般的なＯＦＤＭ
−ＣＤＭＡ信号送信時の各シンボルへの拡散コード割当
て例を示す図

【図８】図７のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号受信時の各シン
ボルの受信品質（受信レベル）の説明に供する図

【図９】図８の１パケット目と２パケット目の同一シン
ボル同士を合成したときの各シンボルの受信品質（受信
レベル）を示す図

【図１０】本発明の構成を適用した場合に得られる受信
品質と、従来の構成により得られる受信品質とを比較し
た特性曲線図

【図１１】実施の形態による無線送信装置の構成を示す
ブロック図

【図１２】マッピングテーブルの内容の一例を示す図

【図１３】マッピングテーブルの内容の一例を示す図

【図１４】実施の形態による無線受信装置の構成を示す
ブロック図

【図１５】実施の形態による無線送信装置の構成を示す
ブロック図

【符号の説明】

１、４０無線送信装置７Ａ〜７Ｄ拡散部９、２３、４４ＯＦＤＭ処理部２０無線受信装置２４Ａ〜２４Ｄ逆拡散部Ｃｏｄｅ♯０〜Ｃｏｄｅ♯５拡散コード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信データを拡散コードを用いて拡散す
る拡散手段と、拡散後の信号を送信する送信手段とを具
備し、前記拡散手段は、前記送信データを再送するとき
に前回の送信時とは異なる拡散コードを用いて拡散処理
することを特徴とする無線送信装置。
【請求項２】前記送信データを複数系列のデータに分
割し、各系列の送信データをそれぞれ互いに直交性を有
する複数の拡散コードを用いて拡散処理するようにして
１つの相手局に対して前記送信データを送信する場合、
前記拡散手段は、前記複数系列の系列数と同じ数の拡散
コードを用いて各系列の送信データを拡散処理すると共
に、送信データを再送するときには、各系列の送信デー
タを拡散するために用いる拡散コードの組み合わせを前
回の送信時と変更して拡散処理することを特徴とする請
求項１に記載の無線送信装置。
【請求項３】前記送信データを複数系列のデータに分
割し、各系列の送信データをそれぞれ互いに直交性を有
する複数の拡散コードを用いて拡散処理するようにして
１つの相手局に対して前記送信データを送信する場合、
前記拡散手段は、前記複数系列の系列数よりも多くの数
の前記拡散コードの中から拡散コードを選択して各系列
の送信データを拡散処理すると共に、送信データを再送
するときに、前の送信時とは異なる拡散コードを選択し
て各系列の送信データを拡散処理することを特徴とする
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項４】複数の送信データを送信相手局に応じて
それぞれ異なる拡散コードを用いて拡散処理し、前記拡
散処理後の送信データをそれぞれ異なる複数の相手局に
送信する場合、前記拡散手段は、前回の送信時には第１
の送信相手局宛の送信データの拡散処理に用いた拡散コ
ードを再送時には第２の送信相手局宛の送信データの拡
散処理に用いるようにしながら送信データを拡散処理す
ることを特徴とする請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項５】拡散後の信号を互いに直交関係にある複
数のサブキャリアに振り分ける直交周波数分割多重手段
を、さらに具備し、前記送信手段は、直交周波数分割多
重後の信号を送信することを特徴とする請求項１から請
求項４のいずれかに記載の無線送信装置。
【請求項６】請求項１から請求項４のいずれかに記載
の無線送信装置から送信された信号を受信する無線受信
装置であって、再送された受信信号に対して前の受信時
とは異なる拡散コードを用いて逆拡散する逆拡散手段を
具備することを特徴とする無線受信装置。
【請求項７】再送により受信した複数の受信信号の逆
拡散後の信号を合成する合成手段を、さらに具備するこ
とを特徴とする請求項６に記載の無線受信装置。
【請求項８】逆拡散後の信号の信号レベルに応じて前
記無線送信装置に対して拡散コードを変更することを指
示する信号を送信する変更指示信号送信手段を、さらに
具備することを特徴とする請求項６に記載の無線受信装
置。
【請求項９】請求項５に記載の無線送信装置から送信
された信号を受信する無線受信装置であって、受信信号
に対して直交変換処理を施す直交変換手段と、直交変換
後の信号に対して再送毎に異なる拡散コードを用いて逆
拡散する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。
【請求項１０】相手局から拡散コードを変更すること
を指示する変更指示信号を受信する受信手段を、さらに
具備し、前記拡散手段は、当該変更指示信号に従って変
更した拡散コードを用いて送信データを拡散処理するこ
とを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載
の無線送信装置。
【請求項１１】送信データを再送するときに前の送信
時とは異なる拡散コードを用いて前記送信データを拡散
処理することを特徴とする無線送信方法。
【請求項１２】送信データを複数系列の信号に分割
し、各系列の信号を異なる拡散コードを用いて拡散処理
して送信する場合、再送するときに、各系列の送信デー
タを拡散するために用いる拡散コードの組み合わせを前
の送信時と変更することを特徴とする請求項１１に記載
の無線送信方法。