JP3394481B2

JP3394481B2 - 送信装置及び送信方法

Info

Publication number: JP3394481B2
Application number: JP31082699A
Authority: JP
Inventors: 義行大久保
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 1999-11-01
Publication date: 2003-04-07
Anticipated expiration: 2019-11-01
Also published as: JP2001127734A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤＭＡ（Code D
ivision Multiple Access）方式を用いたディジタル移
動通信システムにおける移動局装置又は基地局装置等に
用いて好適な送信装置及び送信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の送信装置及び送信方法と
しては、特開平１０−４１９１９号公報に記載されてい
るものがある。

【０００３】以下に従来の送信装置について説明する。
ここでは３チャネルを振幅多重して送信するＣＤＭＡ移
動通信システムにおける送信装置を一例として説明す
る。

【０００４】図３は、従来の送信装置の構成を示すブロ
ック図である。但し、この図３に示すＢ又はＭbitは、
各々異なる複数bitを意味する。

【０００５】図３に示す送信装置３００は、入力端子３
０１〜３０３と、制御部３０４と、ゲイン制御部３０５
〜３０７と、拡散処理部３０８〜３１０と、加算部３１
１と、送信フィルタ部３１２と、出力端子３１３とを備
えて構成されている。

【０００６】入力端子３０１は、ＣＨ（チャネル）１の
送信データが入力され、入力端子３０２は、ＣＨ２の送
信データが入力され、入力端子３０３は、ＣＨ３の送信
データが入力されるものである。

【０００７】制御部３０４は、各チャネル毎に伝送レー
トに応じたゲイン制御値をゲイン制御部３０５〜３０７
へ供給するものである。

【０００８】ゲイン制御部３０５は、ＣＨ１の送信デー
タに対してゲイン制御を行い、ゲイン制御部３０６は、
ＣＨ２の送信データに対してゲイン制御を行い、ゲイン
制御部３０７は、ＣＨ３の送信データに対してゲイン制
御を行うものである。

【０００９】拡散処理部３０８は、ゲイン制御後のＣＨ
１用送信データに対して拡散処理を行い、拡散処理部３
０９は、ゲイン制御後のＣＨ２用送信データに対して拡
散処理を行い、拡散処理部３１０は、ゲイン制御後のＣ
Ｈ３用送信データに対して拡散処理を行うものである。

【００１０】加算部３１１は、拡散処理後の各チャネル
送信データを振幅多重するものである。

【００１１】送信フィルタ部３１２は、振幅多重後の送
信データに対して帯域制限を行うものである。

【００１２】出力端子３１３は、帯域制限が行われた送
信データを出力するものである。

【００１３】このような構成の送信装置３００の動作を
説明する。各チャネルの送信データが入力端子３０１〜
３０３に入力された後、ゲイン制御部３０５〜３０７及
び拡散処理部３０８〜３１０において、各チャネル毎に
伝送レートに応じたゲイン制御及び拡散処理が施され、
加算部３１１へ出力される。

【００１４】この加算部３１１で、各チャネルの送信デ
ータが振幅多重された後、送信フィルタ部３１２におい
て帯域制限され、この帯域制限された拡散変調信号が出
力端子３１３から出力される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置においては、送信フィルタ部３１２による処理の前
に、各チャネル毎にゲイン制御及び、各チャネルの振幅
多重を行うので、送信フィルタ部３１２への入力が多値
となる。

【００１６】ここで、送信フィルタ部３１２を、ＦＩＲ
型のディジタルフィルタで構成するとした場合、フィル
タ出力はフィルタ入力とフィルタタップ係数の畳み込み
演算（積和演算）結果として得られるので、フィルタ入
力が多値、即ちフィルタ入力ビット数が増加すれば、フ
ィルタ回路規模も増加することになる。

【００１７】具体的に、下記のようにＦＩＲフィルタ部
３１２をメモリ機能と加算機能で構成する場合、フィル
タ入力ビット数が増加するということは、メモリへアク
セスするためのアドレス数が増加する、つまり、メモリ
容量が増加することを意味する。この結果、送信フィル
タ部３１２を含む送信装置３００の回路規模が増大して
しまうという問題がある。

【００１８】ここで、回路規模で送信装置３００の大部
分を占める送信フィルタ部３１２の構成例として、分散
演算を応用したＦＩＲフィルタについて説明する。

【００１９】分散演算を応用したＦＩＲフィルタ出力ｙ
は入力をｘ、タップ係数をｈとすると、次の（式１）の
ように表せる。

【００２０】

【数１】但し、Ｎはタップ数、Ｂはフィルタ入力ビット数、xi(n
-k)は入力x(n-k)のiビット目(i=0がMSB、i=B-1がLSB)の
値で、０または１である。

【００２１】ここで、

【数２】とおき、（式２）を（式１）に代入すると、（式３）の
ようになる。

【数３】（式３）において、(xi(n),xi(n-1),xi(n-2),・・・・・,xi
(n-N+1))をアドレスとしたメモリに（式２）のFをテー
ブルとして書き込んでおくことでメモリ機能とビットシ
フト機能、加算機能でフィルタを構成できる。

【００２２】このフィルタ構成を応用して、オーバーサ
ンプリング率が４倍、フィルタタップ数が４８タップ、
フィルタ入力ビット数が１２ビット（ゲイン制御値１０
ビット相当）のフィルタを構成する場合は、(式４)のよ
うに表せる。

【数４】但し、m=0,1,2,3である。

【００２３】（式４）における畳み込み演算結果をメモ
リに持たせるとすると、各々のΣh・xについてメモリ容
量が２５６word必要（アドレスとして、フィルタ入力xⁱ
(n-k)がk=0,1,2,3,4,5の６bit、サンプル点指定がm=0,
1,2,3の２bit、合計８ビット）であるので、フィルタ全
体としてのメモリ容量は２５６word×２４＝６１４４wo
rd＝６k word必要となる。

【００２４】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、各チャネル毎に伝送レートに応じたゲイン制御を
必要とし、これら各チャネルを振幅多重し、また、フィ
ルタによって所定の帯域制限を行い、更に拡散変調処理
を行う構成の回路規模を極力小規模で実現することがで
きる送信装置及び送信方法を提供することを目的とす
る。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明の送信装置は、各
チャネルの送信信号毎に拡散処理を行う拡散処理手段
と、前記拡散処理手段より出力された前記送信信号に対
して所定の帯域制限を行うフィルタ手段と、帯域制限後
の前記送信信号毎に各チャネルの伝送レートに応じてゲ
イン制御を行うゲイン制御手段と、ゲイン制御された各
チャネルの前記送信信号を振幅多重する加算手段と、ゲ
イン制御値変更時にフィルタ出力振幅を０とするように
制御する制御手段と、を具備する構成を採る。

【００２６】この構成によれば、小回路規模で拡散変調
処理を実現することができる。また、送信信号の振幅値
が０となる時点においてゲイン制御が行われるので、適
正に送信信号波形の連続性を維持することができる。

【００２７】本発明の送信装置は、上記構成において、
前記制御手段は、ゲイン制御値変更時に、前記フィルタ
手段にフィルタインパルス応答長分の０が入力されるよ
うに制御する構成を採る。

【００２８】この構成によれば、小回路規模で拡散変調
処理を実現することができる。また、送信信号の振幅値
が０となる時点においてゲイン制御が行われるので、適
正に送信信号波形の連続性を維持することができる。

【００２９】

【００３０】

【００３１】本発明の移動局装置は、上記いずれかと同
構成の送信装置を具備する構成を採る。

【００３２】この構成によれば、移動局装置において、
上記いずれかの送信装置と同様の作用効果を得ることが
できる。

【００３３】本発明の基地局装置は、上記いずれかと同
構成の送信装置を具備する構成を採る。

【００３４】この構成によれば、基地局装置において、
上記いずれかの送信装置と同様の作用効果を得ることが
できる。

【００３５】本発明の移動体通信システムは、上記構成
の移動局装置又は基地局装置を具備する構成を採る。

【００３６】この構成によれば、移動体通信システムに
おいて、上記構成の移動局装置又は基地局装置と同様の
作用効果を得ることができる。

【００３７】本発明の送信方法は、各チャネルの送信信
号毎に拡散処理を行うステップと、前記送信信号を拡散
処理することにより出力された前記送信信号に対して所
定の帯域制限を行うステップと、帯域制限後の前記送信
信号毎に各チャネルの伝送レートに応じてゲイン制御を
行うステップと、ゲイン制御された各チャネルの前記送
信信号を振幅多重するステップと、ゲイン制御値変更時
にフィルタ出力振幅を０とするように制御するステップ
と、を具備するようにした。

【００３８】この方法によれば、小回路規模で拡散変調
処理を実現することができる。また、送信信号の振幅値
が０となる時点においてゲイン制御が行われるので、適
正に送信信号波形の連続性を維持することができる。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。

【００４０】（実施の形態）図１は、本発明の実施の形
態に係る送信装置の構成を示すブロック図である。ま
た、図２は上記実施の形態に係る送信装置におけるゲイ
ン制御値変更時のタイミング図である。但し、図１に示
すＢ、Ｍ又はＫbitは、各々異なる複数bitを意味する。

【００４１】ここでは３チャネルを振幅多重して送信す
るＣＤＭＡ移動通信システムにおける移動局装置に適用
した例として説明する。

【００４２】図１に示す送信装置１００は、入力端子１
０１〜１０３と、制御部１０４と、拡散処理部１０５〜
１０７と、送信オン／オフ制御部１０８〜１１０と、送
信フィルタ部１１１〜１１３と、ゲイン制御部１１４〜
１１６と、加算部１１７と、出力端子１１８とを備えて
構成されている。

【００４３】入力端子１０１は、ＣＨ１の送信データが
入力され、入力端子１０２は、ＣＨ２の送信データが入
力され、入力端子１０３は、ＣＨ３の送信データが入力
されるものである。

【００４４】制御部１０４は、各チャネル毎に伝送レー
トに応じたゲイン制御値をゲイン制御部１１４〜１１６
へ供給し、また、各チャネル毎の送信オン／オフ制御信
号を送信オン／オフ制御部１０８〜１１０へ供給するも
のである。

【００４５】拡散処理部１０５〜１０７は、ＣＨ１〜Ｃ
Ｈ３の送信データに対して拡散処理を行うものである。

【００４６】送信オン／オフ制御部１０８〜１１０は、
拡散処理後のＣＨ１〜ＣＨ３用送信データに対して送信
開始／停止時、及び、ゲイン制御値変更時に送信のオン
／オフを制御するものである。

【００４７】送信フィルタ部１１１〜１１３は、ＣＨ１
〜ＣＨ３の送信データに対して帯域制限を行うものであ
る。

【００４８】ゲイン制御部１１４〜１１６は、帯域制限
後のＣＨ１〜ＣＨ３の送信データに対してゲイン制御を
行うものである。

【００４９】加算部１１７は、ゲイン制御後の各チャネ
ル送信データを振幅多重するものである。

【００５０】出力端子１１８は、振幅多重された送信デ
ータを出力するものである。

【００５１】このような送信装置１００の動作を説明す
る。

【００５２】図１において、各チャネルの送信データが
入力端子１０１〜１０３を介して拡散処理部１０５〜１
０７へ入力され、ここで、各チャネル毎に拡散処理が施
され、送信オン／オフ制御部１０８〜１１０へ出力され
る。

【００５３】送信オン／オフ制御部１０８〜１１０にお
いては、制御部１０４から供給される送信オン／オフ制
御信号に従って、各チャネルの送信のオン／オフが制御
される。

【００５４】ここでは、送信開始前／送信終了後、又は
送信中に、図２の（ａ）に示すように、各チャネルのゲ
イン制御値Ａ，Ｂが変更される場合に、オン／オフ制御
が行われる。送信オンのときは、前段処理（拡散処理）
出力値そのもの、すなわち（ｂ）に示すように、±１を
送信フィルタ部１１１〜１１３への入力として供給し、
送信オフのときは、フィルタ入力を振幅０に制御する。

【００５５】このようにフィルタ入力振幅をオン／オフ
制御すれば、送信開始／終了時、又はゲイン制御値変更
時という過渡期において、（ｃ）に示すような、フィル
タの過渡応答特性を利用したフィルタ出力の振幅制御が
行えるという利点がある。

【００５６】つまり、フィルタの周波数特性を損なうこ
となく、フィルタ出力信号の振幅制御が行えることにな
る。

【００５７】なお、図２にｔ１で示すゲイン制御値変更
時にフィルタ出力振幅を０にする理由は、フィルタ出力
信号の連続性を維持するためである。仮に、フィルタ出
力振幅値が０以外のところでゲイン制御値を変更したと
すると、そのポイントにおいてフィルタ出力信号が不連
続となり、この結果、周波数スペクトラムが広がってし
まい、フィルタで帯域制限した効果が損なわれる。よっ
て、ゲイン制御値変更時にフィルタ出力振幅を０とする
処理は本実施の形態においては必須処理となる。

【００５８】このことから、具体的には、送信オン／オ
フ制御部１０８〜１１０において、拡散処理後の各チャ
ネルデータに対して、送信オン時には振幅±１を出力
し、送信オフ時には振幅０を出力するように、送信オン
／オフを制御することによって、制御値変更タイミング
において送信フィルタ出力振幅が０となるように予め送
信フィルタインパルス応答長分の０を、送信フィルタ部
１１１〜１１３に入力することでゲイン制御値変更時に
送信信号波形の連続性を維持することができる。

【００５９】次に、制御部１０４は、送信オン／オフ制
御信号及び、各チャネル毎に伝送レートに応じたゲイン
制御値をそれぞれ送信オン／オフ制御部１０８〜１１０
及び、ゲイン制御部１１４〜１１６に供給する。

【００６０】この送信オン／オフ制御信号は、送信開始
前／送信終了後、又は送信中に各チャネルのゲイン制御
値が変更される場合に、送信フィルタ部１１１〜１１３
への入力振幅を０に制御するための信号である。

【００６１】送信オン／オフ制御された各チャネルの送
信データは、送信フィルタ部１１１〜１１３において帯
域制限された後、ゲイン制御部１１４〜１１６において
各チャネル毎に伝送レートに応じたゲイン制御が施さ
れ、加算部１１７へ出力される。そして、加算部１１７
において振幅多重された後、出力端子１１８から拡散変
調信号として出力される。

【００６２】但し、送信フィルタ部１１１〜１１３への
入力振幅について、本実施の形態においては、−１，
０，＋１の３値（２ビット）としている。

【００６３】この理由は、本実施の形態においては、送
信フィルタ部１１１〜１１３の前段処理として拡散処理
を想定しているので、拡散処理出力は論理０又は１であ
り、これを振幅値として表す場合、一般的に論理０は振
幅＋１、論理１は振幅−１にマッピングされる。また、
前記のようにフィルタの過渡応答特性を利用したフィル
タ出力振幅制御を行うため、フィルタ入力を振幅０とす
ることを考慮すると、送信フィルタ部１１１〜１１３へ
の入力振幅としては、−１，０，＋１の３値（２ビッ
ト）となる。

【００６４】ここで、回路規模で送信装置１００の大部
分を占める送信フィルタ部１１１〜１１３を、メモリ機
能と加算機能で構成した場合のメモリ容量は、送信フィ
ルタ部１１１〜１１３を４倍オーバーサンプリングのＦ
ＩＲフィルタ、フィルタタップ数を４８タップとする
と、３ｋワードとなり、従来例の送信フィルタのメモリ
容量と比較して５０％削減することができる。

【００６５】即ち、送信フィルタ部１１１〜１１３を、
分散演算を応用したフィルタで構成した場合、オーバー
サンプリング率が４倍、フィルタタップ数が４８タッ
プ、フィルタ入力ビット数が２ビットのＦＩＲフィルタ
の出力ｙは、下記の（式５）のようになり、メモリ機能
とビットシフト機能と加算機能でフィルタを構成でき
る。

【数５】但し、m=0,1,2,3である。また、（式５）は本実施の形
態におけるＣＨ１〜ＣＨ３の各１ＣＨ用のフィルタに相
当し、フィルタ全体としては、（式５）で表されるフィ
ルタが３個必要となる。

【００６６】ここで、（式５）における畳み込み演算結
果をメモリに持たせるとすると、各々のΣh・xについて
メモリ容量が２５６word必要（アドレスとして、フィル
タ入力xⁱ(n-k)がk=0,1,2,3,4,5の６bit、サンプル点指
定がm=0,1,2,3の２bit、合計８ビット）であるので、フ
ィルタにおけるメモリ容量は１ＣＨ当り２５６word×４
＝１０２４word＝１k word必要となる。

【００６７】ここでは、３ＣＨ分必要であることから、
フィルタ全体としてのメモリ容量は１k×３＝３k word
となり、従来例の送信フィルタのメモリ容量と比較して
５０％削減することができる。

【００６８】このように、本実施の形態の送信装置１０
０によれば、各チャネル毎に拡散処理、送信フィルタ処
理を行った後に、各チャネル毎に伝送レートに応じたゲ
イン制御を行い、ゲイン制御後の各チャネル送信信号を
振幅多重することにより、小回路規模で拡散変調処理を
実現することができ、また、送信中に各チャネルのゲイ
ン制御値が変更される場合には、送信オン／オフ制御部
１０８〜１１０においてゲインが変更されるチャネルの
送信を一時停止させるために、送信フィルタ部１１１〜
１１３への入力振幅を０に制御し、送信フィルタ処理後
の送信信号振幅が０となる時点においてゲイン制御値を
変更することにより、送信信号波形の連続性を維持する
ことができる。

【００６９】また、送信オン／オフ制御部１０８〜１１
０を、送信フィルタ部１１１〜１１３の後段に設けても
上記同様の効果を得ることができる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各チャネル毎に伝送レートに応じたゲイン制御を必要と
し、これら各チャネルを振幅多重し、また、フィルタに
よって所定の帯域制限を行い、更に拡散変調処理を行う
構成の回路規模を極力小規模で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る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送信装置におけるゲイン
制御値変更時のタイミング図

【図３】従来の送信装置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１００送信装置１０４制御部１０５〜１０７拡散処理部１０８〜１１０送信オン／オフ制御部１１１〜１１３送信フィルタ部１１４〜１１６ゲイン制御部１１７加算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04J 13/00 - 13/06 H04B 1/69 - 1/713 H04B 1/02 - 1/04 H04B 7/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】各チャネルの送信信号毎に拡散処理を行
う拡散処理手段と、前記拡散処理手段より出力された前
記送信信号に対して所定の帯域制限を行うフィルタ手段
と、帯域制限後の前記送信信号毎に各チャネルの伝送レ
ートに応じてゲイン制御を行うゲイン制御手段と、ゲイ
ン制御された各チャネルの前記送信信号を振幅多重する
加算手段と、ゲイン制御値変更時にフィルタ出力振幅を
０とするように制御する制御手段と、を具備することを
特徴とする送信装置。
【請求項２】前記制御手段は、ゲイン制御値変更時
に、前記フィルタ手段にフィルタインパルス応答長分の
０が入力されるように制御することを特徴とする請求項
１記載の送信装置。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の送信装置
を具備することを特徴とする移動局装置。
【請求項４】請求項１または請求項２記載の送信装置
を具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項５】請求項３記載の移動局装置又は請求項４
記載の基地局装置を具備することを特徴とする移動体通
信システム。
【請求項６】各チャネルの送信信号毎に拡散処理を行
うステップと、前記送信信号を拡散処理することにより
出力された前記送信信号に対して所定の帯域制限を行う
ステップと、帯域制限後の前記送信信号毎に各チャネル
の伝送レートに応じてゲイン制御を行うステップと、ゲ
イン制御された各チャネルの前記送信信号を振幅多重す
るステップと、ゲイン制御値変更時にフィルタ出力振幅
を０とするように制御するステップと、を具備すること
を特徴とする送信方法。