JP2008278524A - スペクトラム拡散通信システム及び該システムを構成する送信機及び受信機 - Google Patents

Abstract

【課題】送信データ、パイロット信号で少なくとも構成されるスロットの信号に拡散処理を施したスペクトラム拡散信号を送受信するスペクトラム拡散通信システム及び該システムを構成する送信機及び受信機において、受信機における拡散符号位相の取得を高速かつ精度良く行なう。
【解決手段】送信データ、パイロット信号で少なくとも構成されるスロットの信号に拡散処理を施したスペクトラム拡散信号を送受信するスペクトラム拡散通信システムは、通信相手の送信機から受信した送信電力制御信号に基づいて相関演算を行う、パイロット信号レベルを送信データレベルより高くする送信電力制御を行う。
【選択図】図１−ａ

Description

本発明は、スペクトル拡散通信システム及び該システムを構成する送信機及び受信機に関し、特に、送信機が送信するスペクトラム拡散信号のうち、受信機が拡散符号位相の取得に用いる信号部分について送信電力を高めることにより、受信機において取得する拡散符号位相の精度を高めたスペクトル拡散通信システム及び該システムを構成する送信機及び受信機に関する。

従来のスペクトラム拡散通信システムは、通信相手の送信電力を抑えつつ、受信波の誤り率特性を向上させるべく、直接波と、建造物による反射等の影響により直接波に対して遅延して到達する遅延波の合成を行う、いわゆるＲＡＫＥ受信を行っている。

従来のスペクトラム拡散通信システムについて図４−ａ，−ｂを用いて説明する。図４−ａ，−ｂは、従来のスペクトラム拡散通信システムを表す。図において、１は移動局、２はアンテナ、３は高周波増幅器、４は無線周波数から中間周波数へ周波数変換を行なう周波数変換器、５は復調器、６はＡ／Ｄ変換器、７は入力信号に対して異なるタイミングで逆拡散を行い、直接波及び遅延波を抽出するとともに、タイミングを揃えるＲＡＫＥ受信部、８は入力信号の相関をとる相関部、９は相関部に拡散コードを与える拡散コード発生部、１０は拡散コード発生部９が発生する拡散コードの位相を制御する位相制御部、１１は位相制御部１０を制御するとともに、遅延プロファイルを作成し、ＲＡＫＥ受信部７へ位相情報を与える制御部、１２はサーチャー、１３はコーダー・デコーダー、１４はＡ／Ｄ変換器、１５はマイク、１６はＤ／Ａ変換器、１７はスピーカ、１８はタイミング制御を行なうタイミング制御部、１９は送信データ等をフレーム化するフレーム化部、２０はスペクトラム拡散信号を生成する拡散部、２１はＤ／Ａ変換器、２２は変調を行なう変調器、２３は中間周波数から無線周波数へ周波数変換する周波数変換器、２４は増幅率の制御が可能な可変利得増幅器、２５は可変利得増幅器の増幅率を制御する送信電力制御部、２６は基地局、２７は受信信号のＳＩＲ（Signal to Interference Ratio：信号対干渉比) を推定するＳＩＲ推定部、２８は送信電力制御信号の作成指示をするＳＩＲ判定部、２９は送信データ等をフレーム化するフレーム化部、３０は入力される各信号をその信頼度に比例した重み付けを行なった上で合成（最大比合成）を行なう合成部をそれぞれ表す。

まず、移動局１のアンテナ２から送信されたスペクトラム拡散信号は、基地局２６のアンテナ２によって受信され、受信信号は高周波増幅器３により高周波成分が増幅され、周波数変換器４によって無線周数から中間周波数にダウンコンバートされ、復調器５によって復調されてからＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換される。このデジタル信号に変換された受信信号の一方はサーチャー１２に入力され、他方はＲＡＫＥ受信部７に入力される。

さて、サーチャー１２に入力された信号は、拡散コード発生部９で作成された拡散コードとの相関が相関部８によってとられる。この拡散コードは、位相制御部１０による制御を受け、少しずつ位相をずらされる（例えば拡散コードの１チップの１/ ８程度だけずらしていく）。その出力として得られる相関値はサーチャー１２に入力された信号と拡散コードとの２乗和をとったものであり、位相の相関がとれているときは、大きい値、逆に相関がとれていなければ小さい値となる。これにより、制御部１１は、位相の変化に対する相関値のデータを取得する。図５は位相の変化を横軸、相関値を縦軸にとって表現したものであり、遅延プロファイルと呼ばれる。図中、相関値の大きいＢ、Ｃ等はＡの遅延波と考えられ、他のものは熱雑音、他の移動局から発せられたスペクトラム拡散信号による干渉と考えられる。制御部１１は、例えば相関値が高い上位３つ（図中Ａ、Ｂ、Ｃ）の位相情報をＲＡＫＥ受信部７に与える。ＲＡＫＥ受信部７はこの直接波及び遅延波の位相情報（拡散符号位相）を用いて、直接波Ａ及び遅延波Ｂ、Ｃそれぞれについて逆拡散を行なう。そして、それぞれの遅延量に応じた遅延調整を行い、タイミングを合わせてから、合成部３０で信頼度に比例した重み付けを行なった上で合成（最大比合成）を行なう。

しかし、受信機でＲＡＫＥ受信を行なうのみでは次のような問題を解決することはできない。一般に、移動局が基地局から遠ざかるにつれ、基地局において受信する信号の受信電界強度は下がる傾向にある。従って、他の移動局からの信号との識別を拡散コードの相異によって行ない、周波数の有効利用を目指すスペクトラム拡散通信システムにおいては、受信電界強度が下がってしまった移動局にとって、より基地局側に存在する移動局から送信されるスペクトラム拡散信号の干渉度合いが強くなり（ＳＩＲが劣化する）雑音成分の除去が充分に行なえなくなってしまう。

尚、このような問題は遠近問題と呼ばれる。そこで、この遠近問題を解決すべく行われているのが、送信電力制御である。即ち、どの移動局から発せられた信号であっても基地局において、ＳＩＲが全て等しくなるように移動局の送信電力の制御を行い、基地局から遠方に存在する移動局と近傍に存在する移動局とでＳＩＲの極端な相異を無くす制御を行なうのである。

この制御について説明する。基地局２６におけるＲＡＫＥ受信部７が制御部１１からの位相情報をもとに最大比合成を行なった信号の一方は、基地局制御局に送信され、他方は、ＳＩＲ推定部２７でＳＩＲの推定が行われる。そしてＳＩＲ判定部２８は該推定されたＳＩＲ値を閾値と比較し、推定値が閾値を下回るときは、フレーム化部２９に対して、移動局の送信電力を上げさせる制御信号を作成するように指示し、閾値を上回るときは逆に送信電力を下げさせる制御信号を作成するように指示すべく、送信電力制御信号作成命令信号をフレーム化部２９に送信する。

ここで、フレーム化部２９の構成について図６を用いて説明する。図６はフレーム化部２９の構成を示したもである。図において、９０１は送信データのバッファリングを行なうバッファー、９０２はパイロット信号を作成するパイロット信号作成部、９０３は制御信号を作成する制御信号作成部、９０４は送信電力制御信号を作成する送信電力制御信号作成部、９０５は入力信号を選択的に拡散部へ送るためのセレクターをそれぞれ表す。

符号化された音声信号等の送信データはバッファー９０１に入力され、一時的にそのデータが保存される。そして、タイミング制御部１８から与えられるタイミングで、読み出した音声データ等はセレクターを介して拡散部２０へ送り出される。また、パイロット信号作成部９０２、制御信号作成部９０３、送信電力制御信号作成部９０４もタイミング制御部１８から与えられるタイミングでパイロット信号、制御信号、送信電力制御信号（２bit ）をセレクター９０５を介して拡散部２０へ送り出す。このタイミング制御部１８によって、拡散部２０へ送られる信号は、パイロット信号、送信電力制御信号、送信データ、制御信号の順に制御される（以下、これらの１組によって構成されるデータを１スロットと称す）。

但し、送信電力制御信号作成部９０４は、ＳＩＲ判定部２８からの送信電力制御信号作成命令信号の受信を行い、移動局の送信電力を上げさせる（例えば、＋１. ０ｄＢ）制御信号の作成命令を受信すると、「１１」を出力し、下げさせる（−１. ０ｄＢ）制御信号の作成命令を受信すると「００」を出力する。尚、前記ＳＩＲ判定部２８から送信電力制御信号作成命令信号が送信されていないときは、例えば、「１１」、「００」の信号を交互に送信することにより、平均的な送信電力の維持を行っている。

そして、該タイミング制御を受けた信号は拡散部２０へ送信され、符号拡散処理を施され、Ｄ／Ａ変換器２１によってアナログ信号に変換される。そして、このアナログ信号は変調器２２によって変調がかけられ、周波数変換器２３によって中間周波数から無線周波数に変換されてから可変利得増幅器２４によって増幅され、アンテナ２より移動局１に向けて送信される。

一方、移動局１はアンテナ２、高周波増幅器３、周波数変換器４、復調器５、Ａ／Ｄ変換器６を介して、基地局２６からの送信電力制御信号を含むスペクトラム拡散信号を受信し、ＲＡＫＥ受信部７は、サーチャー１２（相関部８、拡散コード発生部９、位相制御部１０、制御部１１によって構成される）によって検出した位相情報をもとに、該受信信号のＲＡＫＥ受信を行う。そして、ＲＡＫＥ受信後の信号に含まれる送信電力制御信号は送信電力制御部２５へ送られる。

ＲＡＫＥ受信後の他の信号は、コーダー・デコーダー１３によって復号化され、Ｄ／Ａ変換器１６を介してスピーカ１７から音声として出力される。また、マイク１５から入力された音声はＡ／Ｄ変換器１４、コーダー・デコーダー１３によって符号化され、送信データとしてフレーム化部１９に入力される。フレーム化部１９の構成について図７を用いて説明する。図７はフレーム化部１９の構成の１例を示したもである。

図において、図６と同一の符号を付しているものは同一の部材を表す。音声データ等の送信データはバッファー９０１に入力され、一時的にそのデータが保存される。そして、タイミング制御部１８から与えられるタイミングで読み出された音声データ等はセレクターを介して拡散部２０へ送り出される。また、パイロット信号作成部９０２、制御信号作成部９０３、送信電力制御信号作成部９０４もタイミング制御部１８から与えられるタイミングでパイロット信号、制御信号、送信電力制御信号をセレクター９０５を介して拡散部２０へ送り出す。そして、このタイミング制御部１８によって、拡散部２０へ送られる信号は、パイロット信号、送信電力制御信号（「１１」、「００」等の信号を作成するが、基地局２６はこれらの信号を通常無視している）、送信データ、制御信号の順に制御される。

そして、該タイミング制御を受けた信号は拡散部２０で符号拡散された後、変調器２２によって変調され、周波数変換部２３で周波数変換を受けてから可変利得増幅器２４へ入力される。ここで、前記送信電力制御信号を受信した送信電力制御部２５は、タイミング制御部１８から取得した１スロットの先頭のタイミングで可変利得増幅部２４の増幅率の制御を行う。即ち、該送信電力制御信号が「１１」であれば増幅率を上げ、次に「００」の信号を受けるまではその送信電力を保ち、「００」であれば増幅率を下げ、次に「１１」の信号を受けるまではその送信電力を保つ。

従って、移動局１のアンテナ２から送信される信号は、ＳＩＲ均一化のための送信電力制御を受けたものとなり、基地局２６が該信号を受信すると、そのＲＡＫＥ受信後のＳＩＲは閾値内に収まっていくこととなり、同様の制御を受ける他の移動局とのＳＩＲの均一化が図られる。以上が、従来のスペクトラム拡散通信システムにおいて行われている遠近問題解決のための送信電力制御（ＳＩＲ均一化制御）である。
特開平０７−２２１７００号公報 特開平０９−０４６２７０号公報 特開平１０−１９０４９７号公報

前述のように、従来のスペクトラム拡散通信システムは、サーチャー１２内の相関部８によって相関値を測定し、該結果から得られる位相情報をもとに、ＲＡＫＥ受信を行っている。但し、ＲＡＫＥ受信を効果的に行うためには、この位相情報は、異なるタイミングで検出した相関値を複数回積分処理することにより検出する必要がある。なぜなら、通常１回の相関値測定だけでは干渉波と遅延波との違いが相関値の違いとして顕著に現れないため、正確な遅延波の位相情報の検出ができず、遅延波の合成による誤り率特性の向上が図れないからである。

しかし、ＲＡＫＥ受信を効果的に行うためとはいえ、相関値の積分処理回数を無制限に増やすことはできない。積分処理回数の増加は、移動局の移動に伴う遅延波の位相変化に対する位相情報の追従性の低下という弊害を招くからである。一方、これを回避すべく、相関値の測定対象を１つの移動局に限定し、異なるタイミングで行っていた相関値の測定を連続的に行うことにより、位相情報検出速度を向上させるという方法を採用すると、前述拡散コードの１チップの１/ ８ずつずらしながら相関値を求めていくという処理を連続的に行うこととなり、サーチャー１２の処理が追いつかないという問題、また、１つの移動局がサーチャーを連続的に独占してしまい、他の移動局の遅延プロファイル作成を妨げてしまうという新たな問題を招くこととなる。

従って、実際には積分処理回数は精度の高い位相情報を得るには十分とはいえない範囲に制限し、精度の落ちた位相情報をもとに遅延波の合成が行われるので、ＲＡＫＥ受信後の誤り率特性の劣化を許容してしまっていることとなる。また、遠近問題の解決手段として行われる、ＳＩＲ均一化のための移動局の送信電力制御も、前述のように精度が落ちた位相情報をもとに行ったＲＡＫＥ受信後の信号のＳＩＲ推定結果を用いて行うため、送信電力は十分であるにもかかわらず、ＲＡＫＥ受信に用いる位相情報の精度が低いために、見かけ上ＳＩＲが劣化しているとみなされ、本来必要でない送信電力制御を行うことにより、他の移動局に対する干渉を強めてしまっている。

そこで、本発明は、サーチャーにおける積分処理回数を抑え、高速かつ精度の良い拡散符号位相の取得を可能とすることを目的とする。また、該スペクトラム拡散通信システムを用いることにより真の遠近問題の解決を図ることを目的とする。

本発明においては、送信データ、パイロット信号で少なくとも構成されるスロットの信号に拡散処理を施したスペクトラム拡散信号を送受信することにより通信を行なう送信機及び受信機を含むスペクトラム拡散通信システムにおいて、該受信機は、該送信機からのスペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得する取得手段を有し、該送信機は、該受信機へ送信を行なうスペクトラム拡散信号のうち、該受信機の取得手段が拡散符号位相の取得に用いる部分のスペクトラム拡散信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない部分のスペクトラム拡散信号のレベルに比して高くする送信電力制御を行う送信電力制御手段を有することを特徴とするスペクトラム拡散通信システムを用いた。

また、本発明では、該受信機の取得手段が拡散符号位相の取得に用いる部分のスペクトラム拡散信号がパイロット信号であるスペクトラム拡散通信システムを用いることができる。

また、本発明においては、送信データ、パイロット信号で少なくとも構成されるスロットの信号に拡散処理を施したスペクトラム拡散信号を送信する送信機において、該送信するスペクトラム拡散信号のうち、所定の信号を送信する際の送信電力を所定の信号以外のレベルより高める送信電力制御を行う送信電力制御手段を有することを特徴とする送信機を用いた。

また、本発明では、該送信するスペクトラム拡散信号のうち、所定の信号がパイロット信号である送信機を用いることができる。

さらに、本発明においては、送信データ、パイロット信号で少なくとも構成されるスロットの信号に拡散処理を施したスペクトラム拡散信号を受信する受信機において、該受信したスペクトラム拡散信号のうち、送信電力が高められた部分の信号を用いて該受信したスペクトラム拡散信号の拡散符号位相情報を取得する取得手段を有することを特徴とする受信機を用いた。

また、本発明では、該該受信したスペクトラム拡散信号のうち、送信電力が高められた部分の信号がパイロット信号である受信機を用いることができる。

本発明によれば、送信機は、受信機が拡散符号位相の取得に用いる信号を拡散符号位相の取得に用いない信号に対して信号レベルを高めてスペクトラム拡散信号を送信するので、直接波、遅延波等と干渉波との差異が顕著になり、受信機における拡散符号位相の取得が容易なものとなる。従って、積分処理回数を増やす等の特別な措置を取らずとも、拡散符号位相の取得を高速かつ精度良く行なうことが可能となり、送信機の移動に伴う拡散符号位相の変化に対する追従性が高まる。また、特にＲＡＫＥ受信を行なう場合にはこの高速かつ精度の良い拡散符号位相を用いて直接波、遅延波の合成を行なうことにより、ＲＡＫＥ受信を効果的に行なうことができ、ＲＡＫＥ受信後の誤り率特性も向上させることができる。尚、本発明における送信電力を高める制御は受信機において拡散符号位相の取得に用いる信号部分を対象として( 優遇して）行なうものであり、一律に送信電力を高める制御よりも他の送信機への干渉を低く抑えることができる。

以下に本発明の実施例についての説明をする。本発明では、基地局において相関値の測定対象である信号レベルを測定対象外信号のレベルに比して高くなるように移動局の送信電力制御を行うことにより、基地局内のサーチャー内における相関値の積分処理回数を抑えつつ、ＲＡＫＥ受信後の誤り率特性を高めることを可能としている。

本発明のスペクトラム拡散通信システムの動作について図１−ａ，−ｂを用いて説明する。図１−ａ，−ｂは本発明にかかるスペクトラム拡散通信システムの構成の１例を表す。図において、図４−ａ，−ｂと同一の符号を付しているものは同一の部材を示す。

尚、基地局２６を受信機、移動局１を送信機として用い、サーチャー１２を取得手段として、タイミング制御部１８及び送信電力制御部２５を送信電力制御手段として用いた。また、送信電力制御信号作成手段９０４を含むフレーム化部１９と拡散部２０とＤ／Ａ変換器と変調器２２と周波数変換器２３と可変利得増幅器２４とアンテナ２を要求手段として用いた。

移動局１のアンテナ２から送信されたスペクトラム拡散信号は、基地局２６のアンテナ２によって受信され、高周波増幅器３によって高周波成分が増幅され、周波数変換器４によって無線周波数から中間周波数にダウンコンバートさてから復調器５によって復調される。そしてこの復調後の信号はＡ／Ｄ変換器６によってデジタル信号に変換され、サーチャー１２に入力される。サーチャー１２は、前述従来技術と同様の処理により、位相情報を検出し、位相情報をＲＡＫＥ受信部７へ送る。

ＲＡＫＥ受信部７は該位相情報をもとに直接波及び遅延波それぞれについて逆拡散を行なう。そしてそれぞれの遅延量に応じた遅延調整を行ってタイミングを合わせてから、合成部３０は、信頼度に比例した重み付けを行なった上で合成（最大比合成）を行なう。基地局２６におけるＲＡＫＥ受信部７が制御部１１からの位相情報をもとに最大比合成を行なった信号の一方は、基地局制御局に送信され、他方は、ＳＩＲ推定部２７でＳＩＲの推定が行われる。

そしてＳＩＲ判定部２８は該推定されたＳＩＲ値を閾値と比較し、推定値が閾値を下回るときは、フレーム化部２９に対して、移動局１の送信電力を上げさせる制御信号（以下、Ｕ信号と称す）を、閾値を上回るときは逆に送信電力を下げさせる制御信号（以下、Ｄ信号と称す）を作成するように、Ｕ、Ｄ信号作成命令信号をフレーム化部２９に送る。尚、Ｕ信号作成命令信号をフレーム化部２９に送るときには、同時に受信信号中、予め移動局との間で定めた所定部分の信号(例えば、ＰＩＬＯＴ信号）については必ず相関値の測定を行うように制御部１１へ信号（以下、この信号を特別測定信号と称す）を送信する。

ここで、フレーム化部２９の構成について図２を用いて説明する。図２はフレーム化部２９の構成の１例を表す。図において、図６と同様の符号を付しているものは同一の部材を示す。音声データ等の送信データ、及び、パイロット信号作成部９０２で作成されるパイロット信号、制御信号作成部９０３で作成される制御信号、送信電力制御信号作成部９０４で作成される送信電力制御信号は、タイミング制御部１８から与えられるタイミングでセレクター９０５を介して拡散部２０へ送られる。但し、送信電力制御信号作成部９０４は、前記ＳＩＲ判定部２８からのＵ、Ｄ信号作成命令信号を受信し、この命令を受けてＵ信号（例えば、「１１」）、Ｄ信号（例えば、「００」）を出力する。

拡散部２０で符号拡散された送信電力制御信号を含む信号は、Ｄ／Ａ変換器２１でアナログ信号に変換され、変調器２２によって変調される。変調後の信号は、周波数変換器２３によって無線周波数に変換されてから、可変利得増幅器２４によって増幅されてアンテナ２から送信される。移動局１は、基地局２６から送信された信号を同様に、アンテナ２、高周波増幅器３、周波数変換器４、復調器５、Ａ／Ｄ変換器６を介して受信し、受信信号をＲＡＫＥ受信部７及びサーチャー１２（相関部８、拡散コード発生部９、位相制御部１０、制御部１１によって構成される）に与える。

サーチャー１２は前述のように、直接波、遅延波の位相情報を取得し、その位相情報をＲＡＫＥ受信部７に与える。ＲＡＫＥ受信部７は、該位相情報をもとに直接波及び遅延波それぞれについて逆拡散を行なう。そして、それぞれの遅延量に応じた遅延調整を行ってタイミングを合わせてから、信頼度に比例した重み付けを行なった上で合成（最大比合成）を行なう。

そしてこの合成された信号のうち、送信電力制御信号であるＵ、Ｄ信号は送信電力制御部２５に送信される。その他の信号のうち、音声信号はコーダー・デコーダー１３によって復号化され、Ｄ／Ａ変換器１６によってアナログ信号に変換されてからスピーカ１７から音声として出力される。また、マイク１５から入力された音声は、Ａ／Ｄ変化器１４によってデジタル信号に変化され、コーダー・デコーダー１３に入力され、コーダー・デコーダー１３は音声信号を符号化し、フレーム化部１９へ与える。

ここで、フレーム化部１９の構成について図３を用いて説明する。図３はフレーム化部１９の構成の１例を示したもである。図において、図２と同一の符号を付しているものは同一の部材を表す。音声データ等の送信データはバッファー９０１に入力され、一時的にそのデータが保存される。そして、タイミング制御部１８から与えられるタイミングで、分割した音声データ等はセレクターを介して拡散部２０へ送り出される。また、パイロット信号作成部９０２、制御信号作成部９０３、送信電力制御信号作成部９０４（「１１」、「００」等の信号を作成するが、いずれにしても基地局２６はこの信号は通常無視している）もタイミング制御部１８から与えられるタイミングでパイロット信号、制御信号、送信電力制御信号をセレクター９０５を介して拡散部２０へ送り出す。このタイミング制御部１８によって、拡散部２０へ送られる信号は、パイロット信号、送信電力制御信号、送信データ、制御信号の順に制御される。

そして、該タイミング制御を受けた信号は拡散部２０で符号拡散された後、Ｄ／Ａ変換器２１によってアナログ信号に変換され、変調器２２で変調されてから、周波数変換部２３で無線周波数に変換される。無線周波数に変換された信号は可変利得増幅器２４に入力され増幅される。但し、その増幅率は送信電力制御部２５の制御を受けたものである。即ち、基地局２６から送信されたスペクトラム拡散信号のうち送信電力制御信号（Ｕ、Ｄ信号）は、送信電力制御部２５に入力され、その送信電力制御信号がＤ信号（「００」）の場合には、タイミング制御部１８から取得した１スロットの先頭のタイミングで可変利得増幅部２４の増幅率を所定値だけ下げ( 例えば、−０. １ｄＢ）、次に、Ｕ、Ｄ信号を受信するまでは増幅率を下げたまま維持する。しかし、Ｕ信号（「１１」）を受信すると、タイミング制御部１８から取得した１スロットの先頭のタイミングで可変利得増幅器２４の増幅率を上げる（＋０. １ｄＢ）が、基地局との間で予め定めた所定の信号（例えば、ＰＩＬＯＴ信号）を送信するときだけ更に増幅率を上げる（例えば、更に＋５. ０ｄＢ）。

尚、この移動局１における増幅率の制御は基地局からの要求をまたずに常に行なうこともできるが、本実施例の様に、基地局から送信電力を上げるように指示された時に一定時間内だけ行なうこととすることにより、他の移動局に対する干渉度合いを最低限に抑えることができる。従って、移動局１のアンテナ２から送信された信号は、ＳＩＲ均一化のための送信電力制御を受けるだけでなく、基地局２６の相関部８による相関値の測定に用いられる信号部分については、測定対象外の信号に比して一時的に送信電力を上げられることとなる。

さて、この移動局１のアンテナ２から送信された信号は、基地局２６によって受信され、その受信信号はＲＡＫＥ受信部７及びサーチャー１２に入力される。そして、ＳＩＲ判定部２８から特別測定信号を受信済みの制御部１１は、一定時間、受信信号中所定部分の信号（例えば、ＰＩＬＯＴ信号）について相関値の測定を行うべく、該所定部分の信号（例えば、ＰＩＬＯＴ信号）を受信するタイミングで拡散コード発生部９に拡散コードを出力させ、相関部８に相関値の測定を行わせる。但し、この測定は、送信電力が上げられた信号を対象として行っているので、雑音や、他の移動局の干渉と遅延波との相異が相関値の相異として従来よりも顕著に現れるため、従来と同程度、若しくは、必要であれば更に十分抑えた積分処理回数であっても精度の高い位相情報の検出が可能である。

ＲＡＫＥ受信部７はこの精度の高い位相情報を用いて効果的にＲＡＫＥ受信を行うことができ、当然そのＲＡＫＥ受信後の信号の誤り率特性は向上する。また、ＳＩＲ推定部２７は、効果的に遅延波の合成を行った信号を用いてＳＩＲ推定を行い、ＳＩＲの均一化のための移動局１の適確な送信電力制御を行うことができるので、不要な送信電力アップによる他の移動局への影響を抑えることができ、真の遠近問題の解決に貢献することができる。

尚、本実施例においては、送信電力制御タイミングを取得しやすいように、通話チャネルにおける１スロットの先頭に近い部位に設けられたＰＩＬＯＴ信号を用いるために、移動局１の一時的な送信電力の制御をＰＩＬＯＴ信号送信時としたが、他の信号の送信時とすることもできる。但し、その際には、移動局１における送信出力制御部２５に与える送信電力制御タイミングを該他の信号のタイミングとすればよい。

また、本実施例においては、送信電力を上げる信号、及び、相関値測定対象信号を予め定めたが、これらの情報を制御信号としてやりとりすることにより一致させることも可能である。しかし、制御信号の増加は一般的に好ましくないので、予め定めておく方が好ましい。基地局２６においてフェージングの影響を抑えるべく、ＡＧＣ(Auto Gaincontrol:オートゲインコントロール) を行なっている場合には、このように、基地局２６において移動局１の送信電力が一時的に上昇するタイミング情報をオートゲインコントロールの制御を行なう制御手段に与えるとよい。

また、本実施例においては、ＳＩＲ均一化のための通常の送信電力制御を行なうために用いる信号（「１１」によって表現される信号）を、相関値の測定対象である信号部分だけ移動局の送信電力を更に上げる制御を行なうための信号と兼用することとしたが、このような部分的な送信電力の上昇制御を開始させる信号を別に作成することにより実現することも可能である。

また、本実施例においては、信号の品質の判定として特にＳＩＲの推定値を用いたが、取得した拡散符号位相を用いて逆拡散を行なった後の信号に基づく品質の判定であれば、他の値を基準とすることも可能である。（付記１）スペクトラム拡散信号を送受信することにより通信を行なう送信機及び受信機を含むスペクトラム拡散通信システムにおいて、該受信機は、該送信機からのスペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得する取得手段を有し、該送信機は、該受信機へ送信を行なうスペクトラム拡散信号のうち、該受信機の取得手段が拡散符号位相の取得に用いる部分のスペクトラム拡散信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない部分のスペクトラム拡散信号のレベルに比して高くする送信電力制御を行う送信電力制御手段を有する、ことを特徴とするスペクトラム拡散通信システム。（付記２）スペクトラム拡散信号を送受信することにより通信を行なう送信機及び受信機を含むスペクトラム拡散通信システムにおいて、該受信機は、該送信機からのスペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得する取得手段と、該送信機に対して、送信電力制御の開始を要求する要求手段とを有し、該送信機は、該要求を受けると、一定時間だけ、該受信機へ送信を行なうスペクトラム拡散信号のうち、該受信機の取得手段が拡散符号位相の取得に用いる部分のスペクトラム拡散信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない部分のスペクトラム拡散信号のレベルに比して高くする送信電力制御を行う送信電力制御手段を有する、ことを特徴とするスペクトラム拡散通信システム。（付記３）複数の送信機からのスペクトラム拡散信号を受信するとともに、該スペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得し、該拡散符号位相を用いて該スペクトラム拡散信号の逆拡散を行い、該スペクトラム拡散信号を送信した送信機に対して該逆拡散後の信号の信号品質が他の送信機からのスペクトラム拡散信号の逆拡散後の信号品質とそろうように送信電力制御を行なうための送信電力制御信号を送信する受信機と、該受信機に対してスペクトラム拡散信号を送信するとともに、該送信電力制御信号を受信すると、該送信電力制御信号に従って送信電力の制御を行なう送信機とを含むスペクトラム拡散通信システムにおいて、該送信機は、該送信電力制御信号を受信すると、該信号により送信電力を上げる場合に、一定時間だけ、該受信機が拡散符号位相の取得に用いる部分のスペクトラム拡散信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない部分のスペクトラム拡散通信信号のレベルに比して高くする送信電力制御を更に行う送信電力制御手段を有する、ことを特徴とするスペクトラム拡散通信システム。（付記４）スペクトラム拡散信号を受信する受信機において、受信したスペクトラム拡散信号のうち送信電力が高められた部分の信号を用いて該受信したスペクトラム拡散信号の拡散符号位相情報を取得する取得手段を有することを特徴とする受信機。（付記５）スペクトラム拡散信号を送信する送信機において、所定の信号を送信する際に所定の信号外のレベルより送信電力を高めて送信する送信電力制御を行う送信電力制御手段を有することを特徴とする送信機。（付記６）本発明においては、スペクトラム拡散信号を送受信することにより通信を行なう送信機及び受信機を含むスペクトラム拡散通信システムにおいて、該受信機は、該送信機からのスペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得する取得手段を有し、該送信機は、該受信機へ送信を行なうスペクトラム拡散信号のうち、該受信機の取得手段が拡散符号位相の取得に用いる信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない信号のレベルに比して高くする送信電力制御を行う送信電力制御手段を有することを特徴とするスペクトラム拡散通信システムを用いた。

また、本発明においては、スペクトラム拡散信号を送受信することにより通信を行なう送信機及び受信機を含むスペクトラム拡散通信システムにおいて、該受信機は、該送信機からのスペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得する取得手段と、該送信機に対して、送信電力制御の開始を要求する要求手段とを有し、該送信機は、該要求を受けると、一定時間だけ、該受信機へ送信を行なうスペクトラム拡散信号のうち、該受信機の取得手段が拡散符号位相の取得に用いる信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない信号のレベルに比して高くする送信電力制御を行う送信電力制御手段を有することを特徴とするスペクトラム拡散通信システムを用いた。

また、本発明においては、複数の送信機からのスペクトラム拡散信号を受信するとともに、該スペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得し、該拡散符号位相を用いて該スペクトラム拡散信号の逆拡散を行い、該スペクトラム拡散信号を送信した送信機に対して該逆拡散後の信号の信号品質が他の送信機からのスペクトラム拡散信号の逆拡散後の信号品質とそろうように送信電力制御を行なうための送信電力制御信号を送信する受信機と、該受信機に対してスペクトラム拡散信号を送信するとともに、該送信電力制御信号を受信すると、該送信電力制御信号に従って送信電力の制御を行なう送信機とを含むスペクトラム拡散通信システムにおいて、該送信機は、該送信電力制御信号を受信すると、該信号により送信電力を上げる場合に、一定時間だけ、該受信機が拡散符号位相の取得に用いる信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない信号のレベルに比して高くする送信電力制御を更に行う送信電力制御手段を有することを特徴とするスペクトラム拡散通信システムを用いた。

また、本発明においては、スペクトラム拡散信号を受信する受信機において、受信したスペクトラム拡散信号のうち送信電力が高められた部分の信号を用いて該受信したスペクトラム拡散信号の拡散符号位相情報を取得する取得手段を有することを特徴とする受信機を用いた。また、本発明においては、スペクトラム拡散信号を送信する送信機において、所定の信号を送信する際に該所定の信号外の信号のレベルより送信電力を高めて送信する送信電力制御を行う送信電力制御手段を有することを特徴とする送信機を用いた。

本発明においては、受信機は、送信機から送信されるスペクトラム拡散信号を受信し、取得手段により、受信したスペクトラム拡散信号の符号拡散位相を取得する。一方、送信機は、送信電力制御手段により、受信機に対して送信を行なうスペクトラム拡散信号のうち、受信機が拡散符号位相の取得に用いる信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない信号のレベルに対して高くなるように送信電力制御を行い、この送信電力制御を行なったスペクトラム拡散信号を送信する。

また、本発明においては、受信機は、送信機から送信されるスペクトラム拡散信号を受信し、取得手段により、受信したスペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得する。また、通知手段により、送信機に対して送信電力制御の開始を要求する。一方、送信機は、受信機から送信電力制御の開始の要求を受けると、送信電力制御手段により、一定時間だけ、受信機に対して送信を行なうスペクトラム拡散信号のうち、受信機が拡散符号位相の取得に用いる信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない信号のレベルに対して高くなるような送信電力制御を開始し、この送信電力制御を行なったスペクトラム拡散信号を送信する。

また、本発明においては、受信機は受信したスペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得し、該拡散符号位相を用いて該スペクトラム拡散信号の逆拡散を行い、該スペクトラム拡散信号を送信した送信機に対して該逆拡散後の信号の品質が他の送信機からのスペクトラム拡散信号の逆拡散後の信号品質とそろうように、送信電力制御を行なうための送信電力制御信号を送信することにより、複数の送信機から送信されるスペクトラム拡散信号の信号品質の均一化を図る。一方、送信機は、受信機から送信電力制御信号により信号品質均一化のための送信電力制御を行なうとともに、この送信電力制御により送信電力を上げる場合には、一定時間だけ、受信機に対して送信を行なうスペクトラム拡散信号のうち、受信機が拡散符号位相の取得に用いる信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない信号のレベルに対して高くなるようにする送信電力制御をも行い、これらの送信電力制御を行なったスペクトラム拡散信号を送信する。

また、本発明においては、スペクトラム拡散信号を受信する受信機は、取得手段により、受信したスペクトラム拡散信号の拡散符号位相を受信したスペクトラム拡散信号のうち送信電力が高められた部分の信号を用いて取得する。また、本発明においては、スペクトラム拡散信号を送信する送受信機は、送信電力制御手段により、所定の信号を送信する際にその所定の信号でない信号のレベルよりも送信電力を高める制御を行ない、このような送信電力制御が行なわれたスペクトラム拡散信号を送信する。（付記７）本発明によれば、送信機は所定部分の信号レベルを高めて送信する制御の開始タイミングを受信機により制御可能となるとともに、送信機は、一定時間経過後に、この送信電力制御を停止するので、上記効果を奏することができるだけでなく、他の送信機への干渉を更に低く抑えることができる。また、送信機の送信電力上昇に伴う負荷を最小限に抑えることができる。

また、本発明によれば、受信機は取得した拡散符号位相を用いて受信したスペクトラム拡散信号の逆拡散を行ない、その逆拡散後の信号品質を他の送信機からのスペクトラム拡散信号の逆拡散後の信号品質とそろえるように、該スペクトラム拡散信号を送信した送信機に対して送信電力制御の指示を行なう。一方、送信機は、指示されたその信号品質の均一化のための送信電力制御を行なうとともに、受信機が拡散符号位相の取得に用いる信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない信号レベルよりも高める送信電力制御を行なう。

これにより、受信機は拡散符号位相の取得を高速かつ精度良く行なうことができ、その拡散符号位相を用いる逆拡散についても効率良く行なえることとなる。よって、その逆拡散後の信号の信号品質に基づく送信電力制御は、適正なものとなり、不要な送信電力制御を行なう現象が減り、他の送信機への干渉の軽減することができる。従って、真の遠近問題の解決を図ることができる。

また、品質均一化のための送信電力制御用の信号を利用するので、制御信号量を増加する必要がないので、制御信号の増加による他の送信機に対する干渉の増加を防ぐことができる。

本発明にかかるスペクトラム拡散通信システムテムを示す。 本発明にかかるスペクトラム拡散通信システムテムを示す。 本発明にかかるフレーム化部２９の構成を示す。 本発明にかかるフレーム化部１９の構成を示す。 従来のスペクトラム拡散通信システムテムを示す。 従来のスペクトラム拡散通信システムテムを示す。 遅延プロファイルを示す。 フレーム化部２９の構成を示す。 フレーム化部１９の構成を示す。

符号の説明

１ 移動局
２ アンテナ
３ 高周波増幅器
４ 周波数変換器
５ 復調器
６ Ａ／Ｄ変換器
７ ＲＡＫＥ受信部
８ 相関部
９ 拡散コード発生部
１０ 位相制御部
１１ 制御部
１２ サーチャー
１３ コーダー・デコーダー
１４ Ａ／Ｄ変換器
１５ マイク
１６ Ｄ／Ａ変換器
１７ スピーカ
１８ タイミング制御部
１９ フレーム化部
２０ 拡散部
２１ Ｄ／Ａ変換器
２２ 変調器
２３ 周波数変換器
２４ 可変利得増幅器
２５ 送信電力制御部
２６ 基地局
２７ ＳＩＲ推定部
２８ ＳＩＲ判定部
２９ フレーム化部
３０ 合成部
１８５ 制御部

Claims (3)

1. ともに送信電力制御の対象とされる送信データ、パイロット信号を時間多重により含むスロットの信号に拡散処理を施したスペクトラム拡散信号を送受信することにより通信を行なう送信機及び受信機を含むスペクトラム拡散通信システムにおいて、
   該受信機は、該送信機から送信された前記パイロット信号について相関演算を行う相関演算手段を有し、
   該送信機は、前記受信機から受信した送信電力制御信号に基づいて、送信電力の変更制御を行う際に、前記パイロット信号についてのレベルを前記送信データのレベルに比して高くする送信電力制御を行う送信電力制御手段を有する、
   ことを特徴とするスペクトラム拡散通信システム。
2. ともに送信電力制御の対象とされる送信データ、パイロット信号を時間多重により含むスロットの信号に拡散処理を施したスペクトラム拡散信号を送信する送信機において、
   前記受信機から受信した送信電力制御信号に基づいて、送信電力の変更制御を行う際に、前記パイロット信号についてのレベルを前記送信データのレベルに比して高くする送信電力制御を行う送信電力制御手段を有する、
   ことを特徴とする送信機。
3. ともに送信電力制御の対象とされる送信データ、パイロット信号を時間多重により含むスロットの信号に拡散処理を施したスペクトラム拡散信号を受信する受信機において、
   送信電力制御信号を前記スペクトラム拡散信号の送信元の送信機に送信する送信手段と、
   該送信電力制御信号に基づいて送信電力が変更されたスペクトラム拡散信号を受信する受信手段と、
   受信手段により受信した前記スペクトラム拡散信号のうち、送信電力が、前記送信データに比して高い前記パイロット信号について相関演算を行う相関演算手段と、
   を有することを特徴とする受信機。
   
   

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