JP3712070B2 - COMMUNICATION SYSTEM, TRANSMITTING APPARATUS AND TRANSMITTING METHOD, RECEIVING APPARATUS AND RECEIVING METHOD, CODE MULTIPLEXING METHOD, AND MULTICODE DECODING METHOD - Google Patents

COMMUNICATION SYSTEM, TRANSMITTING APPARATUS AND TRANSMITTING METHOD, RECEIVING APPARATUS AND RECEIVING METHOD, CODE MULTIPLEXING METHOD, AND MULTICODE DECODING METHOD Download PDF

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Description

本発明は、複数の移動端末が1つの基地局と同時に通信を行なう多元接続環境下で動作する通信システム、送信装置及び送信方法、受信装置及び受信方法、符号多重方法及び多重符号の復号方法に係り、特に、セル内外での干渉を除去してキャパシティ(通信容量)を拡張する通信システム、送信装置及び送信方法、受信装置及び受信方法、符号多重方法及び多重符号の復号方法に関する。   The present invention relates to a communication system, a transmission device and a transmission method, a reception device and a reception method, a code multiplexing method, and a decoding method of a multiplexed code, which operate in a multiple access environment in which a plurality of mobile terminals communicate simultaneously with one base station. In particular, the present invention relates to a communication system, a transmission device and a transmission method, a reception device and a reception method, a code multiplexing method, and a multiplexing code decoding method that extend capacity by removing interference inside and outside a cell.

さらに詳しくは、本発明は、極力短い周波数繰り返しで運用してキャパシティを増大させる送信装置及び通信システム、送信方法、受信装置及び受信方法、符号多重方法及び多重符号の復号方法に係り、特に、非拡散セルラ方式により1周波数繰り返しを実現してキャパシティを増大させる通信システム、送信装置及び送信方法、受信装置及び受信方法、符号多重方法及び多重符号の復号方法に関する。   More particularly, the present invention relates to a transmission apparatus and communication system that operates with repetition of as short a frequency as possible to increase capacity, a transmission method, a reception apparatus and reception method, a code multiplexing method, and a decoding method of a multiplexed code. The present invention relates to a communication system, a transmission apparatus and a transmission method, a reception apparatus and a reception method, a code multiplexing method, and a multiplexing code decoding method that increase the capacity by realizing one-frequency repetition by a non-spreading cellular system.

移動体通信は、そもそも電磁波の発見に由来し、その後、船舶・航空機や列車に対する通信の必要性から研究開発が進められてきた。さらに通信する対象が自動車や人なども拡大してきた。伝送データも、電信や電話だけでなく、コンピュータ・データや、画像などのマルチメディア・コンテンツも伝送することができるようになってきた。   Mobile communications originated from the discovery of electromagnetic waves in the first place, and since then research and development has been promoted due to the necessity of communications with ships, aircraft and trains. In addition, automobiles and people have been expanded to communicate. As for transmission data, not only telegraph and telephone but also computer data and multimedia contents such as images can be transmitted.

最近では、製造技術の向上などにより、移動体端末の小型化、低価格化が急速に進んでいる。また、情報通信サービスの拡充などにより、携帯電話のように移動体端末はパーソナライズ化していきている。さらに、通信の自由化や通信料金の引き下げなどにより、ユーザ層がますます拡大してきている。   Recently, mobile terminals have been rapidly reduced in size and price due to improvements in manufacturing technology. In addition, with the expansion of information and communication services, mobile terminals are becoming personalized like mobile phones. In addition, the user base has been expanding due to the liberalization of communications and the reduction of communication charges.

移動体通信は、車載電話や携帯電話などの移動局が最寄りの基地局を見つけて、移動局〜基地局間で電波のやり取りをすることを基本とする。1つの基地局からの電波が届く通信可能範囲のことを、「セル(Cell)」と呼ぶ。セルは、通常、基地局アンテナを中心とした所定半径の円となる。そして、セルを隙間なく配置していくことにより、通信サービス・エリアが構成される。   Mobile communication is based on the fact that a mobile station such as an in-vehicle phone or a mobile phone finds the nearest base station and exchanges radio waves between the mobile station and the base station. A communicable range within which radio waves from one base station can reach is called a “cell”. The cell is usually a circle with a predetermined radius centered on the base station antenna. And a communication service area is comprised by arrange | positioning a cell without gap.

図19には、セルラ・システムに代表されるような複数の基地局によりサービス・エリアを面展開する移動体無線通信システムにおけるセル構成を模式的に図解している。ある一定の場所間隔に基地局(図示しない)を設置して、同図に示すように、各基地局が提供する複数のセルを途切れなく敷設していくことによって、広域的なサービス・エリアが構築される。   FIG. 19 schematically illustrates a cell configuration in a mobile radio communication system in which a service area is expanded by a plurality of base stations represented by a cellular system. By installing base stations (not shown) at certain fixed intervals and laying a plurality of cells provided by each base station seamlessly as shown in the figure, a wide service area can be obtained. Built.

このように移動体通信システムがセルを使用しているのは、セル中にしか基地局の電波が届かないようにすることで、他のセルでも同じ周波数を繰り返して使用して、限られた周波数資源を有効に利用できることや、セルに区切ることにより、通信のための電波出力を小さくして、通常はバッテリ駆動の携帯機として実装される移動体の小型化や省電力化を図ること、などのメリットがあるからである。最近では、携帯電話ユーザ数(セルラ)の増加などにより、なるべく多くのユーザをセルに収容し、且つ限られた周波数資源を最大限に有効活用することがますます求められるようになってきている。1つのセル内には複数の移動端末が存在し、これらが1つの基地局と同時に通信する。このため、基地局側から見れば、多元接続(マルチプル・アクセス)、すなわち無線信号を多重化して、どの信号がどのユーザのものかを検出する必要がある(マルチユーザ・ディテクション)。   The mobile communication system uses a cell in this way by limiting the radio waves of the base station to reach only in the cell, and repeatedly using the same frequency in other cells. By effectively using frequency resources, or by dividing the cell into cells, the radio wave output for communication is reduced, and the mobile unit normally mounted as a battery-powered portable device is reduced in size and power consumption. This is because there is a merit such as. Recently, with the increase in the number of cellular phone users (cellular), it is increasingly required to accommodate as many users as possible in the cell and to make the best use of limited frequency resources. . There are a plurality of mobile terminals in one cell, and these communicate with one base station at the same time. Therefore, when viewed from the base station side, it is necessary to detect which signal belongs to which user (multi-user detection), that is, to multiplex radio signals and detect which signal belongs to which user (multi-user detection).

従来、無線通信における多元接続技術としては、周波数分割多元接続(FDMA:Frequency Division Multiple Access)や、第2世代のPDC(Personal Digital Cellular)において採用されている時間分割多元接続(TDMA:Time Division Multiple Access)、同第3世代において採用されている符号分割多元接続(CDMA:Code Division Multiple Access)などが知られている。   Conventionally, as a multiple access technique in wireless communication, a frequency division multiple access (FDMA) and a time division multiple access (TDMA) adopted in the second generation PDC (Personal Digital Cellular). Access), code division multiple access (CDMA) adopted in the third generation, and the like are known.

TDMAは、通信チャネルを時間軸上のタイム・スロットであらかじめ分割しておき、同時に通信する移動端末毎に異なるタイム・スロットを割り当てる通信方式であり、デジタル方式が前提である。日本国内のデジタル携帯電話方式では3チャネル又は6チャネルの時分割多重を行なう。   TDMA is a communication method in which a communication channel is divided in advance by time slots on the time axis, and a different time slot is assigned to each mobile terminal that communicates at the same time, and a digital method is assumed. The digital cellular phone system in Japan performs time division multiplexing of 3 channels or 6 channels.

また、FDMAは、同時に通信する各移動端末間で(すなわち通話チャネル毎に)異なる周波数を割り当てることにより通信を行なう方式である。すなわち、通信に用いるチャネルを周波数軸上で多数並べて、空いているチャネルを適宜割り当てて使用する。FDMAは、アナログ、デジタルいずれの通信方式にも対応することができる。日本国内では、アナログ方式の自動車電話及び携帯電話にFDMAが採用されている。   In addition, FDMA is a system in which communication is performed by assigning different frequencies between mobile terminals that communicate simultaneously (that is, for each call channel). That is, a large number of channels used for communication are arranged on the frequency axis, and vacant channels are appropriately assigned and used. FDMA can handle both analog and digital communication systems. In Japan, FDMA has been adopted for analog car phones and mobile phones.

また、CDMAは、スペクトル拡散を用いて広い周波数を複数の移動端末で共用する方式である。移動端末は、通信の都度、スペクトル拡散用の拡散系列が割り当てられ、この拡散系列により通信信号を拡散して送信する。移動端末が共通の周波数を用いるので、自局にとって他局の通信信号はすべて干渉になり、干渉の中から受信信号を取り出す性能が受信レベルを大きく左右する。   CDMA is a scheme in which a wide frequency is shared by a plurality of mobile terminals using spread spectrum. Each time a mobile terminal performs communication, a spread sequence for spread spectrum is assigned, and a communication signal is spread by this spread sequence and transmitted. Since the mobile terminal uses a common frequency, all communication signals of other stations become interference for the own station, and the performance of extracting the received signal from the interference greatly affects the reception level.

ここで、通信容量(キャパシティ)を1セル1チャネル当たりに収容できるユーザ数と定義する。移動体通信が急速且つ広汎に普及し、同じセル内に多数の移動局が存在するような無線通信環境下においては、少ない資源でいかにしてキャパシティを拡大するかが最大の課題となる。   Here, the communication capacity (capacity) is defined as the number of users that can be accommodated per channel per cell. In a wireless communication environment in which mobile communication spreads rapidly and widely and a large number of mobile stations exist in the same cell, how to expand capacity with a small amount of resources becomes the biggest issue.

TDMAやFDMAでは、隣接するセル間で異なる周波数を割当て、複数の周波数を繰り返し利用している。これらの方式のキャパシティはチャネル数にのみ依存する。また、CDMAでは、同一周波数をセル間並びにセル内で同時に用いるため、セル内外の干渉を受ける。すなわち、CDMAでは、キャパシティはチャネル数ではなく、干渉量に依存する。   In TDMA and FDMA, different frequencies are allocated between adjacent cells, and a plurality of frequencies are repeatedly used. The capacity of these schemes depends only on the number of channels. In CDMA, the same frequency is used simultaneously between cells and within a cell, so that it receives interference inside and outside the cell. That is, in CDMA, capacity depends on the amount of interference, not the number of channels.

FDMAやTDMAでは、1セルに収容できるユーザ数は、使用可能な周波数帯域を分割してできたチャネル数を上限とするので、キャパシティは少ない。また、同じ周波数を隣接するセル間で繰り返すことは不可能であり、通信サービス全体としてもキャパシティが小さい。   In FDMA and TDMA, the number of users that can be accommodated in one cell is limited to the number of channels that are obtained by dividing a usable frequency band, so that the capacity is small. Further, it is impossible to repeat the same frequency between adjacent cells, and the capacity of the entire communication service is small.

また、CDMAは、直交、並びに擬似直交符号からなる拡散系列を用いて符号分割を行なうが、セル内のユーザは同じ周波数を共有するので、他のユーザの信号はすべて干渉波となる。基地局側では各移動端末に対して使用する拡散系列を知ることができるので、基地局は各ユーザの信号を検出することができるが、逆に、移動端末側では他の移動端末が使用する拡散系列を知り得ないので、ユーザの検出は実現しない。また、拡散系列がすべて直交していればよいが直交していない成分は干渉成分となるので、擬似直交符号が作るチャネルの数に対して収容できるユーザ数は少ない。また、CDMAは拡散により広い周波数帯域を使用してしまうので、1周波数繰り返しが実現できても、キャパシティは小さい。   In CDMA, code division is performed using spreading sequences including orthogonal and quasi-orthogonal codes. However, since users in a cell share the same frequency, all other users' signals become interference waves. Since the base station can know the spreading sequence to be used for each mobile terminal, the base station can detect each user's signal, but on the other hand, the mobile terminal uses other mobile terminals. Since the spreading sequence cannot be known, user detection is not realized. In addition, it is sufficient that the spreading sequences are all orthogonal. However, since the non-orthogonal component becomes an interference component, the number of users that can be accommodated is small with respect to the number of channels created by the pseudo orthogonal code. In addition, since CDMA uses a wide frequency band due to spreading, the capacity is small even if one-frequency repetition can be realized.

CDMA方式では、干渉キャンセラIC(Interference Canceller)などの干渉除去技術を適用して、各信号の検出すなわちマルチユーザ・ディテクションを行なうことができる(例えば、特許文献1を参照のこと)。このICは、送信側の各局から送信され且つ各伝搬特性を経て伝搬された到来信号と雑音との和からなる受信信号を、受信電力が大きい順に復調して、且つ、自身の信号をキャンセルする処理を繰り返すことにより、受信したすべての信号を検出することができる。   In the CDMA system, each signal can be detected, that is, multi-user detection can be performed by applying an interference cancellation technique such as an interference canceller IC (Interference Canceller) (for example, see Patent Document 1). This IC demodulates the received signal consisting of the sum of the incoming signal and noise transmitted from each station on the transmitting side and propagated through each propagation characteristic, in descending order of reception power, and cancels its own signal. By repeating the process, all received signals can be detected.

ICなどの干渉除去技術を適用してセル間マルチユーザ・ディテクションを行なう場合、受信側の局は、セル内及びセル外の送信側の各局からの到来信号をいずれも希望信号とみなして検出するので、隣接又は近隣のセル同士で空間的、時間的並びに周波数が同一のチャネルを共用することができる。したがって、TDMAやFDMAを用いて1周波数繰り返しによるマルチセル構成を実現することができ、周波数の利用効率が高まるとともに、同じ利用効率においてはキャパシティ(通信容量)が拡大する。   When inter-cell multi-user detection is performed by applying interference cancellation technology such as IC, the receiving station detects the incoming signals from the transmitting and receiving stations inside and outside the cell as desired signals. Thus, adjacent or neighboring cells can share a channel having the same spatial, temporal and frequency. Therefore, it is possible to realize a multi-cell configuration by one-frequency repetition using TDMA or FDMA, and the frequency utilization efficiency increases, and the capacity (communication capacity) increases at the same utilization efficiency.

しかしながら、セル境界付近では、他セル干渉と希望信号の受信電力の差が小さくなることが予想され、両者の受信信号が等電力となる場合も考えられる。このような状況下では、ICで復号及びキャンセルすることができなくなるという問題がある。   However, in the vicinity of the cell boundary, it is expected that the difference between the interference of other cells and the received power of the desired signal is expected to be small, and the received signals of both may be equal power. Under such circumstances, there is a problem that the IC cannot perform decoding and cancellation.

特開2002−84214JP 2002-84214 A

本発明の目的は、セル内外での干渉を除去してキャパシティ(通信容量)を拡張することができる、優れた通信システム、送信装置及び送信方法、受信装置及び受信方法、符号多重方法及び多重符号の復号方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an excellent communication system, transmission apparatus and transmission method, reception apparatus and reception method, code multiplexing method, and multiplexing capable of extending the capacity (communication capacity) by removing interference inside and outside the cell. The object is to provide a method for decoding a code.

本発明のさらなる目的は、極力短い周波数繰り返しで運用してキャパシティを増大させることができる、優れた通信システム、送信装置及び送信方法、受信装置及び受信方法、符号多重方法及び多重符号の復号方法を提供することにある。   A further object of the present invention is to provide an excellent communication system, transmitting apparatus and transmitting method, receiving apparatus and receiving method, code multiplexing method, and decoding method of multiple codes, which can increase the capacity by operating with a frequency repetition as short as possible. Is to provide.

本発明のさらなる目的は、非拡散方式により1周波数繰り返しを実現してキャパシティを増大させることができる、優れた通信システム、送信装置及び送信方法、受信装置及び受信方法、符号多重方法及び多重符号の復号方法を提供することにある。   A further object of the present invention is to provide an excellent communication system, transmitting apparatus and transmitting method, receiving apparatus and receiving method, code multiplexing method and multiple code capable of increasing the capacity by realizing one frequency repetition by a non-spreading method. It is to provide a decoding method.

本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第1の側面は、非拡散方式により1周波数繰り返しを実現してキャパシティを増大させる通信システムであって、
送信局側では、送信情報を複数のフレームに分割し、各フレームを符号化し、符号化された各信号を異なる振幅で電力増幅し、増幅された各信号をひとまとめにしてすべての信号にわたるインタリーブを行なうことにより得た送信信号を送出し、
受信局側では、該送信信号をデインタリーブし、SINR(信号対干渉及び雑音電力比)の大きな符号から順次復号し、復号された信号を再符号化して該送信信号から順次キャンセルしていくことにより元の分割フレームを再現する、
ことを特徴とする通信システムである。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and a first aspect thereof is a communication system that increases the capacity by realizing one-frequency repetition by a non-spreading method,
On the transmitting station side, the transmission information is divided into a plurality of frames, each frame is encoded, each encoded signal is power-amplified with a different amplitude, and the amplified signals are combined and interleaved over all signals. Send the transmission signal obtained by doing,
On the receiving station side, the transmission signal is deinterleaved, sequentially decoded from a code having a large SINR (signal-to-interference and noise power ratio), and the decoded signal is re-encoded and sequentially canceled from the transmission signal. To reproduce the original split frame,
This is a communication system characterized by the above.

但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置(又は特定の機能を実現する機能モジュール)が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。   However, “system” here refers to a logical collection of a plurality of devices (or functional modules that realize specific functions), and each device or functional module is in a single housing. It does not matter whether or not.

本発明の第1の側面に係る通信システムによれば、受信局側では、インタリーブ・パターンの相違を利用して、希望波と非希望波とを分離することができる。したがって、ユーザ毎に異なるインタリーブ・パターンを使用することにより、多元接続を実現することができる。あるいは、セル毎に異なるインタリーブ・パターンを使用することにより、1周波数繰り返しの非拡散マルチセル・システムを実現することができる。   According to the communication system according to the first aspect of the present invention, the receiving station can separate the desired wave and the undesired wave using the difference in the interleave pattern. Therefore, multiple access can be realized by using different interleave patterns for each user. Alternatively, a non-spread multi-cell system with one frequency repetition can be realized by using a different interleave pattern for each cell.

したがって、本発明の第1の側面に係る通信システムによれば、干渉信号の電力を分散させ、低減することが可能となる。従来のセル間マルチユーザ・ディテクションで問題となる、希望信号と干渉信号の受信電力が等しい場合において、本発明を適用することで復号が可能となる。また、電力増幅器の振幅を適切に設計することで、平均送信電力を減らすことができる。   Therefore, according to the communication system according to the first aspect of the present invention, the power of the interference signal can be distributed and reduced. When the received power of the desired signal and the interference signal is equal, which is a problem in the conventional inter-user multi-user detection, decoding can be performed by applying the present invention. In addition, the average transmission power can be reduced by appropriately designing the amplitude of the power amplifier.

ここで、送信局側では、受信局側における復号能力に応じてフレーム毎の振幅増幅の比率を変えるようにしてもよい。ここで、受信局側での復号能力は、干渉信号数、雑音電力、並びにフレーム当たりの符号語数に基づいて決定することができる。   Here, on the transmitting station side, the amplitude amplification ratio for each frame may be changed according to the decoding capability on the receiving station side. Here, the decoding capability on the receiving station side can be determined based on the number of interference signals, noise power, and the number of codewords per frame.

また、符号多重数が増えると、復号能力が向上するが、処理が複雑になる。そこで、送信局側では、受信局側において実現する復号能力又は処理能力に応じて符号多重数を決定する。   Further, if the number of code multiplexes increases, the decoding capability improves, but the processing becomes complicated. Therefore, the number of code multiplexes is determined on the transmitting station side according to the decoding capability or processing capability realized on the receiving station side.

また、本発明の第2の側面は、非拡散方式で情報を送信する送信装置又は送信方法であって、
送信情報を複数のフレームに分割するフレーム分割手段又はステップと、
各フレームを符号化する手段又はステップと、
符号化された各信号を異なる振幅で電力増幅する電力増幅手段又はステップと、
該増幅された各信号をひとまとめにしてすべての信号にわたるインタリーブを行なうインタリーブ手段又はステップと、
インタリーブにより得た送信信号を送出する送信手段又はステップと、
を具備することを特徴とする送信装置又は送信方法である。
A second aspect of the present invention is a transmission apparatus or transmission method for transmitting information by a non-spreading method,
Frame dividing means or step for dividing transmission information into a plurality of frames;
Means or steps for encoding each frame;
Power amplification means or step for power amplifying each encoded signal with a different amplitude;
Interleaving means or steps for grouping the amplified signals together for interleaving across all signals;
A transmission means or step for transmitting a transmission signal obtained by interleaving; and
A transmission apparatus or a transmission method.

本発明の第2の側面に係る送信装置又は送信方法によれば、受信局側では、インタリーブ・パターンの相違を利用して、希望波と干渉波とを分離することができる。セル毎に異なるインタリーブ・パターンを使用することにより、1周波数繰り返しの非拡散マルチセル・システムを実現することができる。また、ユーザ毎に異なるインタリーブ・パターンを使用することにより、多元接続を実現することができる。   According to the transmission apparatus or the transmission method according to the second aspect of the present invention, the receiving station can separate the desired wave and the interference wave using the difference in the interleave pattern. By using a different interleave pattern for each cell, a non-spread multi-cell system with one frequency repetition can be realized. Also, multiple access can be realized by using different interleave patterns for each user.

前記電力増幅手段又はステップは、受信局側における復号能力に応じてフレーム毎の振幅増幅の比率を変えるようにしてもよい。ここで、受信局側での復号能力は、干渉信号数、雑音電力、並びにフレーム当たりの符号語数に基づいて決定することができる。   The power amplification means or step may change the amplitude amplification ratio for each frame according to the decoding capability on the receiving station side. Here, the decoding capability on the receiving station side can be determined based on the number of interference signals, noise power, and the number of codewords per frame.

また、前記フレーム分割手段又はステップは、受信局側において実現する復号能力又は処理能力に応じて符号多重数を決定するようにしてもよい。   The frame dividing means or step may determine the number of code multiplexes according to the decoding capability or processing capability realized on the receiving station side.

本発明の第2の側面に係る送信装置又は送信方法では、受信局側における復号能力に応じてフレーム毎の振幅増幅の比率を変えるようにしているが、例えば、干渉信号の数と雑音電力、異なる振幅値を持つ符号数によって振幅値が計算される。ここで、干渉信号の受信電力は区々であるため、干渉電力は最悪値となるように設定され、干渉波の電力が希望波のそれと等電力であるとみなして符号の振幅値を計算している。   In the transmission apparatus or the transmission method according to the second aspect of the present invention, the ratio of amplitude amplification for each frame is changed according to the decoding capability on the receiving station side, for example, the number of interference signals and noise power, The amplitude value is calculated by the number of codes having different amplitude values. Here, since the received power of the interference signal varies, the interference power is set to be the worst value, and the amplitude value of the code is calculated assuming that the power of the interference wave is equal to that of the desired wave. ing.

しかしながら、実際の伝搬路では複数の干渉波の電力が希望波のそれとすべて等しくなることはまれであり、大部分の状況において送信電力のロスが生じるという問題がある。また、セル配置状況や、場所的及び時間的に粗密のあるトラフィックを考慮していないため、状況の厳しいところに合わせて符号設計を行なうと、状況の良いところでは送信電力のロスが生じる。   However, in an actual propagation path, the power of a plurality of interference waves is rarely equal to that of a desired wave, and there is a problem that transmission power loss occurs in most situations. In addition, since cell arrangement conditions and traffic that is dense and small in terms of location and time are not taken into account, if code design is performed according to a severe situation, transmission power loss occurs in a good situation.

そこで、本発明の第2の側面に係る送信装置又は送信方法は、ある一定の間隔でトラフィックなどの状況を監視する伝搬路状況監視手段又はステップをさらに備えるとともに、前記電力増幅手段又はステップでは、その状況に応じて考慮すべき干渉信号の数や1フレームの符号語数を変更し、各符号の振幅値を随時更新するようにしてもよい。さらに、振幅値をより細かく制御するために、振幅値にマージンを与えるようにしてもよい。但し、1フレームの符号語数を変えた場合は、その符号語数を受信機側に通知する必要がある。一方,考慮する干渉信号数と振幅値のマージンのみを変えた場合は、受信機側に情報を通知する必要はない。   Therefore, the transmission device or the transmission method according to the second aspect of the present invention further includes a propagation path condition monitoring unit or step for monitoring a situation such as traffic at a certain interval, and in the power amplification unit or step, The number of interference signals to be considered and the number of code words in one frame may be changed according to the situation, and the amplitude value of each code may be updated as needed. Further, in order to control the amplitude value more finely, a margin may be given to the amplitude value. However, when the number of code words in one frame is changed, it is necessary to notify the number of code words to the receiver side. On the other hand, when only the number of interference signals to be considered and the margin of the amplitude value are changed, there is no need to notify the receiver of information.

ここでは、受信信号を、受信電力の大小に応じて希望信号及び考慮すべき干渉信号と、考慮しない干渉信号の2つに大別して取り扱う。ここで言う「考慮すべき干渉信号」とは、希望信号に大きく影響を及ぼすような受信信号の大きい主要な干渉信号のことである。   Here, the received signal is roughly divided into two signals, a desired signal, an interference signal to be considered, and an interference signal not to be considered according to the magnitude of the received power. The “interference signal to be considered” here is a main interference signal having a large received signal that greatly affects the desired signal.

考慮すべき干渉信号数を限定することにより、振幅比率の間隔が狭められ、結果として、送信電力をより低く抑えることができる。但し、この場合、実際にはそれ以外の干渉波が数多く存在している。ここで、これらの干渉波として考慮しなかった干渉波の電力和を「残留干渉電力」と呼ぶことにする。残留干渉電力は、受信機から見ると雑音の増加となり、復号特性の劣化の要因となる。   By limiting the number of interference signals to be considered, the interval of the amplitude ratio is narrowed, and as a result, the transmission power can be kept lower. In this case, however, there are actually many other interference waves. Here, the power sum of the interference waves not considered as these interference waves is referred to as “residual interference power”. Residual interference power increases noise when viewed from the receiver, and causes degradation of decoding characteristics.

一方、考慮する干渉信号数が増えると平均送信エネルギが上がり、1フレームの符号語数を多くすると、平均送信エネルギが下がる。但し、符号語数を多くすると1符号当たりのビット数が少なくなるため、ターボ符号を用いた場合は復号能力が低下してしまう。   On the other hand, when the number of interference signals to be considered increases, the average transmission energy increases, and when the number of code words in one frame increases, the average transmission energy decreases. However, if the number of codewords is increased, the number of bits per code is reduced, so that the decoding capability is reduced when a turbo code is used.

また、前記電力増幅手段又はステップでは、各符号の振幅値計算の際に、この(干渉波として考慮しなかった干渉波の電力和からなる)残留干渉電力を考慮するようにしてもよい。例えば、基地局は、各端末から平均残留干渉電力の情報を集め、その値も考慮して各符号の振幅値を計算するようにする。平均残留干渉電力が大きい場合は、低レベルの符号が残留干渉に埋もれて復号できない可能性が考えられるので、低レベルの符号の振幅を大きくする。この場合、高レベルの符号の振幅も大きくなるが、平均送信電力を保つため、考慮する干渉波数、1フレームの符号数、振幅値のマージンなどを調整するようにする。   Further, in the power amplifying means or step, the residual interference power (consisting of the sum of power of interference waves not considered as interference waves) may be taken into account when calculating the amplitude value of each code. For example, the base station collects information on the average residual interference power from each terminal and calculates the amplitude value of each code in consideration of the value. When the average residual interference power is large, there is a possibility that the low-level code is buried in the residual interference and cannot be decoded, so the amplitude of the low-level code is increased. In this case, the amplitude of the high-level code also increases, but in order to maintain the average transmission power, the number of interference waves to be considered, the number of codes in one frame, the amplitude value margin, and the like are adjusted.

また、本発明の第3の側面は、送信情報を分割してなる各フレームを符号化し、符号化された各信号を異なる振幅で電力増幅し、増幅された各信号をひとまとめにしてすべての信号にわたるインタリーブを行なうことにより得られた送信信号を受信する受信装置又は受信方法であって、
該送信信号をデインタリーブするデインタリーブ手段又はステップと、
SINRの大きな符号から順次復号する復号手段又はステップと、
該復号された信号を再符号化して該送信信号から順次キャンセルしていく信号キャンセル手段又はステップと、
を具備することを特徴とする受信装置又は受信方法である。
The third aspect of the present invention is to encode each frame formed by dividing transmission information, power-amplify each encoded signal with a different amplitude, and combine all the amplified signals into all signals. A receiving apparatus or a receiving method for receiving a transmission signal obtained by performing interleaving over
Deinterleaving means or step for deinterleaving the transmission signal;
Decoding means or step for sequentially decoding from a code having a large SINR;
A signal cancellation means or step for re-encoding the decoded signal and sequentially canceling the transmission signal;
A receiving apparatus or a receiving method.

本発明の第3の側面に係る受信装置又は受信方法によれば、送信局側で使用するインタリーブ・パターンの相違を利用してデインタリーブすることにより、希望波と干渉波とを分離することができる。セル毎に異なるインタリーブ・パターンを使用することにより、1周波数繰り返しの非拡散マルチセル・システムを実現することができる。また、ユーザ毎に異なるインタリーブ・パターンを使用することにより、多元接続を実現することができる。   According to the receiving apparatus or the receiving method according to the third aspect of the present invention, the desired wave and the interference wave can be separated by deinterleaving using the difference in the interleaving pattern used on the transmitting station side. it can. By using a different interleave pattern for each cell, a non-spread multi-cell system with one frequency repetition can be realized. Also, multiple access can be realized by using different interleave patterns for each user.

なお、本方式に加えて信号の拡散処理を加えても良い。但し、ここで言う拡散は干渉信号の電力を低減させるためのものであり、CDMA方式のようなユーザの識別や分離を主眼としたものではない。   In addition to this method, signal diffusion processing may be added. However, the spreading mentioned here is for reducing the power of the interference signal, and is not intended to identify or separate users as in the CDMA system.

以上詳記したように、本発明によれば、非拡散方式により1周波数繰り返しを実現してキャパシティを増大させることができる、優れた通信システム、送信装置及び送信方法、受信装置及び受信方法、符号多重方法及び多重符号の復号方法を提供することができる。本発明は、非拡散方式によりユーザ・ディテクションを行なうことから、いわゆるCDMA方式とは本質的に相違する。   As described above in detail, according to the present invention, an excellent communication system, a transmission device and a transmission method, a reception device and a reception method, which can increase the capacity by realizing one-frequency repetition by a non-spreading method, A code multiplex method and a multiplex code decoding method can be provided. Since the present invention performs user detection by a non-spreading method, it is essentially different from the so-called CDMA method.

本発明によれば、干渉信号の電力を分散させ、低減することが可能となる。従来のセル間マルチユーザ・ディテクションで問題となる、希望信号と干渉信号の受信電力が等しい場合において、本発明を適用することで復号が可能となる。また、電力増幅器の振幅を適切に設計することで、平均送信電力を減らすことができる。   According to the present invention, the power of the interference signal can be distributed and reduced. When the received power of the desired signal and the interference signal is equal, which is a problem in the conventional inter-user multi-user detection, decoding can be performed by applying the present invention. In addition, the average transmission power can be reduced by appropriately designing the amplitude of the power amplifier.

また、本発明によれば、システムの伝搬環境に応じて送信信号の振幅値を可変とすることで、送信シンボルの平均エネルギを維持したまま復号特性を向上させることができる。 Further, according to the present invention, by changing the amplitude value of the transmission signal according to the propagation environment of the system, it is possible to improve the decoding characteristic while maintaining the average energy of the transmission symbol.

また、本発明によれば、異なる振幅値を与える符号数や考慮する干渉信号の数を可変とすることで、各符号の振幅値を自由に設定することができる。   Moreover, according to the present invention, the amplitude value of each code can be freely set by changing the number of codes that give different amplitude values and the number of interference signals to be considered.

また、本発明によれば、セル配置や混雑する時間帯又は場所に応じて送信符号の振幅値を可変とすることで、最適なシステム設計が可能となる。また、設計された各符号の振幅値にマージンを設けることで、より自由度の高い符号設計が可能となる。   Further, according to the present invention, it is possible to design an optimum system by making the amplitude value of the transmission code variable according to the cell arrangement or the crowded time zone or place. Further, by providing a margin for the designed amplitude value of each code, code design with a higher degree of freedom becomes possible.

また、本発明によれば、異なる振幅値を与える符号数を変えずに、考慮する干渉信号数や振幅値のマージンのみを可変にして各符号の振幅値を設計することによって、受信機は予備的な情報を得なくても復号処理が可能となる。   Further, according to the present invention, the receiver can be set in standby by designing the amplitude value of each code by changing only the number of interference signals to be considered and the margin of the amplitude value without changing the number of codes giving different amplitude values. Decryption processing can be performed without obtaining specific information.

また、本発明によれば、システム全体の干渉電力をあらかじめ調べておくことによって、各符号の振幅値を決定する最適なパラメータを確定することが可能となり、復号特性が向上する。   Further, according to the present invention, by checking the interference power of the entire system in advance, it is possible to determine the optimum parameter for determining the amplitude value of each code, and the decoding characteristics are improved.

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。   Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from more detailed description based on embodiments of the present invention described later and the accompanying drawings.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

A.第1の実施形態
A−1.送受信システム
ここでは、セルラなどのマルチセル無線システムのうち、多元接続に拡散系列を用いない(すなわちCDMAを行なわない)非拡散方式を考える。すなわち、多元接続としてTDMA又はFDMAを用い、セル内のユーザの信号を直交に配置する。
A. First embodiment
A-1. Transceiver system Here, of the multi-cell radio systems, such as cellular, without using a spreading sequence multiple access (i.e. not performed CDMA) Consider the non-diffusion method. That is, TDMA or FDMA is used as multiple access, and user signals in the cell are arranged orthogonally.

また、変調方式として、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)方式を採用する。OFDMは、マルチキャリア(多重搬送波)伝送方式の一種で、各キャリアがシンボル区間内で相互に直交するように各キャリアの周波数が設定される。また、ガード・インターバルを挿入することで、遅延波の影響や、セル内の他ユーザからの干渉を除去することができる。したがって、セル内の干渉は生じない。   Further, an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system is adopted as a modulation system. OFDM is a type of multi-carrier transmission scheme, and the frequency of each carrier is set so that the carriers are orthogonal to each other within a symbol interval. Further, by inserting a guard interval, it is possible to remove the influence of delayed waves and interference from other users in the cell. Therefore, there is no interference in the cell.

また、以下で説明する無線通信システムでは、1周波数繰返しを想定している。すなわち、隣接するセルで同一の周波数を用いているため、セル間の干渉が存在する。本発明は、このセル間干渉を除去し、希望信号を正しく復号する技術である。   In the wireless communication system described below, one frequency repetition is assumed. That is, since the same frequency is used in adjacent cells, there is interference between cells. The present invention is a technique for removing the inter-cell interference and correctly decoding a desired signal.

図1には、本発明の一実施形態に係る送信モデルを模式的に示している。同図に示す例では、ある送信局(ユーザA)が2つの符号を多重して送信し、伝搬路で他の1局(ユーザB)の干渉を受けるものとする。また、図示の例では、信号電力比は4:1とする。   FIG. 1 schematically shows a transmission model according to an embodiment of the present invention. In the example shown in the figure, it is assumed that a certain transmitting station (user A) multiplexes and transmits two codes and receives interference from another station (user B) on the propagation path. In the illustrated example, the signal power ratio is 4: 1.

ユーザAの送信機では、送信情報をシリアル−パラレル変換して、IAX(101)とIAY(102)に分割し、それぞれ符号器X(103)と符号器Y(104)を用いて符号化する。なお、符号器X(103)と符号器Y(104)の構成は同一のものでも良い。 In the transmitter of user A, the transmission information is serial-parallel converted and divided into I AX (101) and I AY (102), and encoded using encoder X (103) and encoder Y (104), respectively. Turn into. The configurations of the encoder X (103) and the encoder Y (104) may be the same.

符号化された信号は、互いに異なる振幅を持つ電力増幅器(105)及び(106)で増幅される。本実施形態では、電力増幅器(105)及び(106)は、デジタル信号処理上の振幅増幅器であり、パワー・アンプではないものとする。   The encoded signal is amplified by power amplifiers (105) and (106) having different amplitudes. In the present embodiment, the power amplifiers (105) and (106) are amplitude amplifiers for digital signal processing, and are not power amplifiers.

増幅された各信号AX及びAYはパラレル−シリアル変換によりマージされ、2つの符号区間に渡ってインタリーバA(107)によりランダム・インタリーブ(攪拌)される。インタリーブされた信号TxAが送信信号となる。   The amplified signals AX and AY are merged by parallel-serial conversion, and are randomly interleaved (mixed) by the interleaver A (107) over two code sections. The interleaved signal TxA becomes a transmission signal.

一方、ユーザAと異なるセルに存在するユーザBにおいても同様に、送信情報をシリアル−パラレル変換して、IBX(111)及びIBY(112)に分割し、それぞれ符号器X(113)及び符号器Y(114)により符号化し、さらに互いに異なる振幅を持つ電力増幅器(115)及び(116)によって電力増幅し、これら増幅された各信号BX及びBYをマージしてインタリーバ(117)によってランダム・インタリーブすることにより、送信信号TxBを得る。 On the other hand, also in the user B existing in a cell different from the user A, similarly, the transmission information is serial-parallel converted and divided into I BX (111) and I BY (112), respectively. Encoded by the encoder Y (114), further amplified by the power amplifiers (115) and (116) having different amplitudes, and the amplified signals BX and BY are merged and randomized by the interleaver B (117). A transmission signal TxB is obtained by interleaving.

なお、符号器X(113)及び符号器Y(114)はユーザAと同一のものでも良い。また、電力増幅器(115)及び(116)の振幅のパターンは任意であるが、ユーザAと同一でも異なるものでも良い。本明細書では、簡単にするため、振幅パターンを各ユーザで等しく、4及び1とする。   The encoder X (113) and the encoder Y (114) may be the same as the user A. The amplitude patterns of the power amplifiers (115) and (116) are arbitrary, but may be the same as or different from those of the user A. In this specification, for the sake of simplicity, the amplitude pattern is the same for each user, and is 4 and 1.

但し、インタリーブ・パターンは、少なくとも干渉を受ける近隣のセル内で固有のものとする。同図に示す例では、インタリーバA(107)とインタリーバB(117)のインタリーブ・パターンは異なるものとする。   However, the interleave pattern is unique at least in a neighboring cell that receives interference. In the example shown in the figure, the interleave patterns of the interleaver A (107) and the interleaver B (117) are different.

セル毎に異なるインタリーブ・パターンを使用することにより、1周波数繰り返しの非拡散マルチセル・システムを実現することができる。また、ユーザ毎に異なるインタリーブ・パターンを使用することにより、多元接続を実現することができる。   By using a different interleave pattern for each cell, a non-spread multi-cell system with one frequency repetition can be realized. Also, multiple access can be realized by using different interleave patterns for each user.

通信路では、各ユーザA及びBからの送信信号TxAとTxBが足し合わされ、干渉を受けた信号AX+AY+BX+BY(120)となる。   In the communication path, the transmission signals TxA and TxB from the users A and B are added to obtain an interference signal AX + AY + BX + BY (120).

図2には、図1に示した送信機構成に対応する受信モデルの構成を模式的に示している。以下で説明するように、この受信機は、通信路上で干渉を受けた信号を受信して、各信号を分離・検出することができる。但し、図中では、信号成分に雑音の項は含まれない。   FIG. 2 schematically shows the configuration of the reception model corresponding to the transmitter configuration shown in FIG. As will be described below, the receiver can receive signals that have undergone interference on the communication path, and can separate and detect each signal. However, in the figure, the noise component is not included in the signal component.

ユーザA及びユーザBからの送信信号は合成され、受信機に到達する。受信信号(120)はAX+AY+BX+BYである(図1を参照のこと)。   The transmission signals from user A and user B are combined and reach the receiver. The received signal (120) is AX + AY + BX + BY (see FIG. 1).

まず、受信信号(120)をユーザAのデインタリーバA(201)を用いてデインタリーブする。本実施形態では、インタリーブ・パターンは、少なくとも干渉を受ける近隣のセル内で固有のものとなっている。ここでは、ユーザAとユーザBの間でインタリーブ・パターンに相関はない(前述)。したがって、デインタリーバA(201)の出力はAX+(BX+BY)/2となり、干渉成分が半減する。 First, the received signal ( 120 ) is deinterleaved using user A's deinterleaver A (201). In this embodiment, the interleaving pattern is unique at least in neighboring cells that are subject to interference. Here, there is no correlation in the interleave pattern between user A and user B (described above). Therefore, the output of the deinterleaver A (201) is AX + (BX + BY) / 2, and the interference component is halved.

次に、デインタリーバA(201)の出力信号を復号器X(202)に供給して復号する。復号器X(202)では、SINRが最も大きな(すなわち、最も確からしい)符号Xのみを復号する。希望信号AXの受信電力が、干渉信号の電力 (BX+BY)/2 に比べて十分大きいならば、AXは誤りなく復号され、復号された信号IAXを得ることができる。 Next, the output signal of the deinterleaver A (201) is supplied to the decoder X (202) for decoding. In the decoder X (202), only the code X having the largest SINR (that is, the most probable) is decoded. If the received power of desired signal AX is sufficiently larger than the power (BX + BY) / 2 of the interference signal, AX can be decoded without error, and decoded signal I AX can be obtained.

ここで、ユーザA及びユーザBからの信号が等電力で受信されたと仮定すると、希望信号AXと干渉信号(BX+BY)/2の電力比は4:2.5、すなわち1.6倍(2.0dB)となる。したがって、所要CIR(Carrier to Interference power Ratio:信号電力対干渉電力比)が2.0dB以下であるターボ符号などを原符号として用いることで、誤りのない復号を実現することができる。   Here, assuming that signals from user A and user B are received with equal power, the power ratio of desired signal AX and interference signal (BX + BY) / 2 is 4: 2.5, that is, 1.6 times (2. 0 dB). Therefore, by using a turbo code or the like having a required CIR (Carrier to Interference power Ratio) of 2.0 dB or less as the original code, it is possible to realize error-free decoding.

また、受信信号(120)をユーザBのデインタリーバB(211)を用いてデインタリーブする。ユーザAとユーザBの間でインタリーブ・パターンに相関はないので、デインタリーバB(211)の出力はBX+(AX+AY)/2となり、干渉成分が半減する。 Further, the received signal ( 120 ) is deinterleaved using the user B deinterleaver B (211). Since there is no correlation in the interleave pattern between user A and user B, the output of deinterleaver B (211) is BX + (AX + AY) / 2, and the interference component is halved.

次に、デインタリーバB(211)の出力信号を復号器X(212)に供給して復号する。復号器X(212)は、この信号のSINRの大きい符号であるXに対して復号する。希望信号BXの受信電力が、干渉信号の電力 (AX+AY)/2 に比べて十分大きいので、誤りなく復号された信号IBXを得ることができる。 Next, the output signal of the deinterleaver B (211) is supplied to the decoder X (212) for decoding. The decoder X (212) decodes X, which is a code having a large SINR. Since the received power of desired signal BX is sufficiently larger than the power (AX + AY) / 2 of the interference signal, signal I BX decoded without error can be obtained.

次に、復号された信号IAX及びIBXの成分を受信信号からキャンセルする。 Next, the components of the decoded signals I AX and I BX are canceled from the received signal.

復号器X(202)で復号された信号IAXを符号器X(203)で再符号化した後、電力増幅器(204)を用いて増幅する。インタリーバA(205)には、復号された信号AXと、マージすべき他方の信号AYとしてすべて0の信号を入力し、インタリーブを行なう。インタリーバA(205)は、送信機側のインタリーバA(107)と同一構成で同じインタリーブ・パターンを使用する。インタリーブの結果、AXのみの信号成分を持つユーザAの送信信号のレプリカが生成されるので、差分器(216)を用いて受信信号(120)から信号成分AXをキャンセルし、出力信号AY+BX+BYを得る。なお、伝搬路にフェージング等の変動がある場合は、伝搬路変動のレプリカを乗算する。 The signal I AX decoded by the decoder X (202) is re-encoded by the encoder X (203) and then amplified using the power amplifier (204). The interleaver A (205) receives the decoded signal AX and the all-zero signal as the other signal AY to be merged, and performs interleaving. The interleaver A (205) uses the same interleave pattern with the same configuration as the transmitter interleaver A (107). As a result of the interleaving, a replica of the transmission signal of user A having only the signal component of AX is generated, so that the signal component AX is canceled from the received signal (120) using the differentiator (216), and the output signal AY + BX + BY is obtained. . If there is a fluctuation such as fading in the propagation path, a propagation path fluctuation replica is multiplied.

同様に、復号器X(212)で復号された信号IBXを符号器X(213)で再符号化した後、電力増幅器(214)を用いて増幅する。インタリーバB(215)には、復号された信号BXと、マージすべき他方の信号BYとしてすべて0の信号を入力し、インタリーブを行なう。インタリーバB(215)は、送信機側のインタリーバB(117)と同一構成で同じインタリーブ・パターンを使用する。インタリーブの結果、BXのみの信号成分を持つユーザBの送信信号のレプリカが生成されるので、差分器(206)を用いて受信信号(120)から信号成分Xをキャンセルし、出力信号AX+AY+BYを得る。 Similarly, the signal I BX decoded by the decoder X (212) is re-encoded by the encoder X (213) and then amplified using the power amplifier (214). The interleaver B (215) receives the decoded signal BX and the all-zero signal as the other signal BY to be merged, and performs interleaving. Interleaver B (215) uses the same interleave pattern with the same configuration as interleaver B (117) on the transmitter side. Interleaving result, the replica of the transmission signal of the user B with a signal component of BX only is generated to cancel the signal components B X from the received signal (120) using a differentiator (206), an output signal AX + AY + BY obtain.

最後に、各送信機からの2番目の電力レベルの信号AY及びBYを復号する。まず、差分器(206)の出力信号(AX+AY+BY)を、再度デインタリーバA (207)を用いてデインタリーブする。デインタリーバA(207)は、デインタリーバA(201)と同一構成で同じインタリーブ・パターンを使用する。   Finally, the second power level signals AY and BY from each transmitter are decoded. First, the output signal (AX + AY + BY) of the differentiator (206) is deinterleaved again using the deinterleaver A (207). The deinterleaver A (207) uses the same interleave pattern with the same configuration as the deinterleaver A (201).

デインタリーバA(207)の出力はAX+BY/2及びAY+BY/2となり、干渉信号BYは電力が半減する。次に、復号器Y(208)は、この信号AY+BY/2のSINRの大きい符号であるYに対して復号する。ここで、希望信号AYと干渉電力BY/2の差が十分大きければ、復号器 Y(208)によってAYは誤りなく復号することができ、復号された信号IAYを得ることができる。 The output of the deinterleaver A (207) becomes AX + BY / 2 and AY + BY / 2, and the power of the interference signal BY is halved. Next, the decoder Y (208) decodes this signal AY + BY / 2 with respect to Y which is a code having a large SINR. If the difference between desired signal AY and interference power BY / 2 is sufficiently large, AY can be decoded without error by decoder Y (208), and decoded signal I AY can be obtained.

同様に、差分器(216)の出力信号(AY+BX+BY)を、再度デインタリーバB(217)を用いてデインタリーブする。デインタリーバB(217)は、デインタリーバB(211)と同一構成で同じインタリーブ・パターンを使用する。   Similarly, the output signal (AY + BX + BY) of the differentiator (216) is deinterleaved again using the deinterleaver B (217). The deinterleaver B (217) uses the same interleave pattern with the same configuration as the deinterleaver B (211).

デインタリーバB(217)の出力はBX+AY/2とBY+AY/2となり、干渉信号AYは電力が半減する。次に、復号器Y(218)は、この信号BY+AY/2のSINRの大きい符号であるYに対して復号する。ここで、希望信号BYと干渉電力AY/2の差が十分大きければ、復号器 Y(218)によってBYは誤りなく復号することができ、復号された信号IBYを得ることができる。 The output of the deinterleaver B (217) is BX + AY / 2 and BY + AY / 2, and the power of the interference signal AY is halved. Next, the decoder Y (218) decodes Y which is a code having a large SINR of the signal BY + AY / 2. Here, if the difference between desired signal BY and interference power AY / 2 is sufficiently large, BY can be decoded without error by decoder Y (218), and decoded signal IBY can be obtained.

以上の手順によって、ユーザA及びユーザBから送信された各信号IAX、IAY、IBX、IBYがすべて復号される。 Through the above procedure, all signals I AX , I AY , I BX , and I BY transmitted from user A and user B are decoded.

上述した実施形態では、1段目のデインタリーバA(201)及びデインタリーバB(211)にはすべてのユーザの受信信号を入力して、縦続的に大きいSINRを持つ信号から復号及びキャンセルしているが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。例えば、復号の精度を上げるために、繰返し復号を適用することもできる。以下、繰返し復号の手順を述べる。   In the above-described embodiment, the received signals of all users are input to the first-stage deinterleaver A (201) and deinterleaver B (211), and decoded and canceled from signals having a large SINR in cascade. However, the gist of the present invention is not limited to this. For example, iterative decoding can be applied to increase the decoding accuracy. The procedure for iterative decoding is described below.

まず、AXを復号した後、差分器(216)によって受信信号AX+AY+BX+BYからAXをキャンセルした信号AY+BX+BYを得る。   First, after decoding AX, the differencer (216) obtains a signal AY + BX + BY obtained by canceling AX from the received signal AX + AY + BX + BY.

次いで、このAXがキャンセルされた信号をユーザBのためのデインタリーバB(211)に入力することで、BX+AY/2が得られる。この信号には、既に干渉成分であるAXがキャンセルされているので、BXの復号精度が向上する。   Next, by inputting the signal from which AX has been canceled to the deinterleaver B (211) for the user B, BX + AY / 2 is obtained. Since AX that is an interference component has already been canceled in this signal, the decoding accuracy of BX is improved.

同様に、BXを復号した後、差分器によって受信信号AX+AY+BX+BYからBXをキャンセルした信号AX+AY+BYを得て、これをユーザAのためのデインタリーバA(201)に入力することで、AY+BY/2が得られる。この信号には、既に干渉成分であるBXがキャンセルされているので、AXの復号精度が向上する。   Similarly, after decoding BX, a signal AX + AY + BY in which BX is canceled is obtained from the received signal AX + AY + BX + BY by the subtractor, and this is input to the deinterleaver A (201) for user A, thereby obtaining AY + BY / 2. It is done. Since BX that is an interference component has already been canceled in this signal, the decoding accuracy of AX is improved.

このように、ユーザ間に渡って、お互いの復号結果を相手の入力として与え、繰返し復号を行なうことが可能である。   In this way, it is possible to perform iterative decoding by giving each other's decoding result as the other party's input across users.

また、繰返し復号は、異なる段(異なる振幅をもつ電力増幅器により増幅されたもの)の符号間においても適用することができる。図2に示した例では、はじめにAXを復号し、次にAYを復号して復号過程が終了している。この復号された信号IAYを再符号化し、受信信号(120)から再符号化されたAX及びAYをキャンセルし、ユーザBの1段目のデインタリーバ(211)の入力とすることによって、BX及びBYを復号することができる。 Iterative decoding can also be applied between codes at different stages (amplified by power amplifiers having different amplitudes). In the example shown in FIG. 2, AX is first decoded, then AY is decoded, and the decoding process is completed. By re-encoding the decoded signal I AY , canceling the re-encoded AX and AY from the received signal (120), and inputting it to the first deinterleaver (211) of the user B, the BX And BY can be decoded.

A−2.電力増幅器の振幅値の設定方法
図1及び図2を参照しながら説明したセル間のマルチユーザ・ディテクション(IC-MUD:Inter-Cell Multi−User Detection)における符号多重方式をUCM(Unbalance Code Mixing)と呼ぶことにする。IC−MUDは、FDMA又はTDMAのセル内直交のシステムにおいて、他セル干渉を検出、復号、除去することで1周波数繰り返しを実現する手法である。また、UCMは等電力で受信された複数の信号を共に復号するための符号多重、干渉除去方式である。
A-2. Setting method of amplitude value of power amplifier The code multiplexing method in the inter-cell multi-user detection (IC-MUD) described with reference to FIG. 1 and FIG. 2 is used as UCM (Universal Code Mixing). ). IC-MUD is a technique for realizing one-frequency repetition by detecting, decoding, and removing other-cell interference in an FDMA or TDMA intra-cell orthogonal system. UCM is a code multiplexing and interference cancellation method for decoding a plurality of signals received with equal power together.

図3には、UCMの送信機構成を模式的に示している。同図において、Mはユーザ数(干渉信号数)、NはUCMで多重する符号数(1フレームの符号語数)とする。なお、ここでは、セル内は直交しているので干渉にならないことから、説明の簡単にするため、すべてのユーザは異なるセルに存在するものと仮定する。   FIG. 3 schematically shows a UCM transmitter configuration. In the figure, M is the number of users (the number of interference signals), and N is the number of codes multiplexed by UCM (the number of code words in one frame). Here, since the cells are orthogonal to each other and do not cause interference, it is assumed that all users exist in different cells in order to simplify the description.

送信データはシリアル−パラレル変換され、符号器にて符号化される。符号化された送信データは、電力増幅器で符号語毎に決められた振幅が乗算された後、マルチプレクサMUXにより時間多重される。   Transmission data is serial-parallel converted and encoded by an encoder. The encoded transmission data is multiplied by the amplitude determined for each codeword by the power amplifier and then time-multiplexed by the multiplexer MUX.

電力増幅器では、k番目の符号語に対し、振幅値√a(k)を乗算する(但し、0<k<N−1)。振幅値計算部では、干渉信号の数、1フレームの符号語数、雑音電力によって振幅値の計算が行なわれる。 In the power amplifier, the k-th code word is multiplied by an amplitude value √a (k) (where 0 <k <N−1). The amplitude value calculation unit calculates the amplitude value based on the number of interference signals, the number of codewords in one frame, and noise power.

インタリーバLmで続いてN個の符号にわたってインタリーブされ、例えばQPSK変調された後、パイロット・シンボルとともにOFDM変調されて送信信号となる。図3では、変調方式としてQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)を用いた例を示している。なお、インタリーブはセル毎に異なるパターンを持つランダム・インタリーブを用いている。また、パイロット・シンボルはセル毎に固有の直交符号とする。 Next, the interleaver L m interleaves over N codes, for example, QPSK-modulated, and then OFDM-modulated with pilot symbols to form a transmission signal. FIG. 3 shows an example in which QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) is used as the modulation method. Interleaving uses random interleaving having a different pattern for each cell. The pilot symbol is a unique orthogonal code for each cell.

本実施形態では、干渉信号の数、1フレームの符号語数、雑音電力によって振幅値の計算が行なわれる(上述)。上述の説明では、電力増幅器の電力比を4:1としたが、以下では電力比すなわち各符号の振幅値の具体的な設計方法について述べる。   In the present embodiment, the amplitude value is calculated based on the number of interference signals, the number of codewords in one frame, and noise power (described above). In the above description, the power ratio of the power amplifier is 4: 1, but a specific design method of the power ratio, that is, the amplitude value of each code will be described below.

すべての信号が復号可能となる各符号の振幅値を求める。送信機は、所要SNRすなわちErs/(n0/2)=ρのN個の符号を用意する。ここで、Ersは1実数あたりの信号エネルギ、n0は雑音の両側電力スペクトル密度である。k番目の符号C(k)の1実数あたりのエネルギをErs (k)(Ers (k)>Ers (m),k>m)とした後、N個の符号に渡ってインタリーブして送信する。受信端では、Mユーザの信号が等レベルで受信されたとする。 The amplitude value of each code that enables decoding of all signals is obtained. The transmitter prepares a N code of required SNR i.e. E rs / (n 0/2 ) = ρ. Here, E rs is the signal energy per real number, and n 0 is the two-sided power spectral density of noise. The energy per real number of the k-th code C (k) is set to E rs (k) (E rs (k) > E rs (m) , k> m), and then interleaved over N codes. To send. It is assumed that the signal of M user is received at an equal level at the receiving end.

なお、セル内は直交としているので、干渉は他セルから来るものとしている。また、実数1個当たりに加算される雑音の分散をn0/2=σn 2とする。このとき、すべての送信機のC(N-1)からC(k+1)までの符号が復号されてキャンセルできたと仮定すると、C(k)が復号できるための条件は次式で表される。 In addition, since the inside of a cell is orthogonal, interference shall come from another cell. Moreover, the variance of the noise to be added per real number and n 0/2 = σ n 2 . At this time, assuming that the codes from C (N-1) to C (k + 1) of all transmitters have been decoded and canceled, the condition for decoding C (k) is expressed by the following equation. The

Figure 0003712070
Figure 0003712070

この復号の過程を図4に示す.各ユーザの多重符号数をN=4とし、受信電力の等しいユーザ数M=3とする。なお、図示の例では、その他の受信電力を持つ干渉信号はないものとする。   Figure 4 shows the decoding process. The number of multiplexed codes for each user is N = 4, and the number of users with the same reception power is M = 3. In the illustrated example, it is assumed that there is no other interference signal having other received power.

図4左は、ある希望波をデインタリーブしたときの、各ユーザのシンボル当たりのエネルギを示している。非希望波は希望波とランダム・インタリーブのパターンが異なるので、デインタリーブ後の希望信号に加わるある1つの干渉信号のエネルギは、全レベルの符号のエネルギを平均したものとなる。非希望信号はM−1個あるので、このエネルギをM−1倍したものがすべての干渉エネルギとなり、上式によってErs (k)のエネルギが決定される。 The left side of FIG. 4 shows the energy per symbol of each user when a desired wave is deinterleaved. Since the undesired wave has a different pattern of random interleaving from the desired wave, the energy of one interference signal added to the desired signal after deinterleaving is the average of the energy of the codes of all levels. Since there are M-1 undesired signals, all interference energy is obtained by multiplying this energy by M-1, and the energy of E rs (k) is determined by the above equation.

すべての符号がこの復号条件を満たすエネルギで受信されたとき、Ers (3)のエネルギを持つすべてのユーザの符号C(3)は復号される。このとき、すべてのユーザの符号C(3)をキャンセルしたときの各符号のエネルギは図4右に示すようになる。 When all the codes have been received by the decoder satisfying energy, code C (3) of all the users with the energy of E rs (3) is decoded. At this time, the energy of each code when the codes C (3) of all users are canceled is as shown on the right of FIG.

ここで、ハッチングが施された部分がキャンセルされた信号のエネルギを示している。干渉信号の符号C(3)もキャンセルされているため、干渉信号のエネルギも減っていることが判る。したがって、次にErs (2)のエネルギを持つ符号C(2)が復号可能となり、このようにして、SINRの大きい符号から順次復号する。 Here, the hatched portion indicates the energy of the canceled signal. It can be seen that since the interference signal code C (3) is also canceled, the energy of the interference signal is reduced. Therefore, the code C (2) having the energy of E rs (2) can be decoded next, and sequentially decoded from a code having a large SINR.

すべての符号が復号可能な最小のErs (k)は、上記の式(1)を等号にして漸化式を解くことにより求められ、次式で表される。k番目の符号語に乗算される振幅値a(k)はErs (k)に比例する。 The minimum E rs (k) that can be decoded by all codes is obtained by solving the recurrence formula using the above equation (1) as an equal sign, and is expressed by the following equation. The amplitude value a (k) multiplied by the kth codeword is proportional to E rs (k) .

Figure 0003712070
Figure 0003712070

ユーザ数M=2とし、両者の受信電力が等しい最悪の場合を考える(干渉信号の受信電力が大きいときは干渉信号の復号がし易くなるため)。このとき、原符号の所要Ers/(n0/2)に対する復号可能な平均Ers/(n0/2)の最小値を図5に示している。符号多重数Nが大きいほど平均Ers/(n0/2)は小さくなるが、N=16でその値はほぼ収束している。 Consider the worst case where the number of users is M = 2 and the received power of both is the same (because it is easier to decode the interference signal when the received power of the interference signal is large). In this case, it indicates the minimum decodable average E rs / (n 0/2) with respect to the required E of original codes rs / (n 0/2) in FIG. As code multiplexing number N is larger average E rs / (n 0/2 ) is smaller, the value N = 16 is substantially converged.

また、ユーザ数M=3としたときの平均Ers/(n0/2)を図6に示している。ここでもすべてのユーザの受信電力が等しい場合を考えている。ユーザ数M=2のときに比べてより大きな平均Ers/(n0/2)が必要となる。 Also shows the average E rs / (n 0/2 ) when the number of users and M = 3 in FIG. 6. Here, it is assumed that the reception power of all users is equal. Larger average than when the number of users M = 2 E rs / (n 0/2) are required.

A−3.復号可能な受信電力の範囲
本項では、先に述べた送信信号設計方法に従い、各符号が復号できる受信電力の範囲について説明する。
A-3. The scope This section decodable reception power in accordance with the transmission signal design method described above, will be explained the range of the received power each code can be decoded.

ユーザ数M=2、原符号の所要Ers/(n0/2)=ρを1.0 (0[dB])、n0/2=1.0 (0[dB])とする。このときの、符号数N=1,2,4,8のときの復号可能な受信電力の範囲を7〜図10にそれぞれ示している。但し、各図において、縦軸は希望ユーザの平均Ers/(n0/2)[dB]、横軸は干渉ユーザの平均Ers/(n0/2)[dB]を示している。符号数Nをパラメータとしたとき、復号できなかった電力比の範囲をプロットで示している。プロットの模様の違いはN個の符号を示している。 The number of users M = 2, the required E of original codes rs / (n 0/2) = ρ a 1.0 (0 [dB]), and n 0 /2=1.0 (0 [dB] ). At this time, we are shown respectively in FIGS. 7 to 10 decodable range of the received power when the number of codes N = 1, 2, 4, 8. However, in each figure, the vertical axis represents the average of the desired user E rs / (n 0/2 ) [dB], the average horizontal axis of the interference user E rs / (n 0/2 ) [dB]. When the code number N is used as a parameter, the range of the power ratio that cannot be decoded is shown by a plot. The difference in the pattern of the plot indicates N symbols.

N=1、すなわち本発明を用いなかった場合、図7に示すように、希望ユーザと干渉ユーザの受信電力の差が小さいときは、希望信号の受信電力が十分大きい場合においても復号が不可能となる。しかし、符号数Nを複数とし、本発明を用いることで、両者の電力が等しい場合においても、受信電力が十分大きければ復号が可能となることが図8〜図10より判る。すなわち、符号多重数を増やすことにより、受信可能領域が増え、復号能力が向上する。   When N = 1, that is, when the present invention is not used, as shown in FIG. 7, when the difference between the reception power of the desired user and the interference user is small, decoding is impossible even when the reception power of the desired signal is sufficiently large. It becomes. However, it can be seen from FIGS. 8 to 10 that by using a plurality of codes N and using the present invention, decoding is possible if the received power is sufficiently large even when the powers of both are equal. That is, by increasing the number of code multiplexes, the receivable area is increased and the decoding capability is improved.

A−4.ビット誤り率特性の一例
上記の設計方法に従って設計した電力増幅器の振幅値を用いて、計算機シミュレーションを行なった結果について以下に説明する。なお、ここでは以下の仮定を用いている。
A-4. Example of Bit Error Rate Characteristics The results of computer simulation using the amplitude value of a power amplifier designed according to the above design method will be described below. Here, the following assumptions are used.

1.伝搬路はAWGNチャネル
2.各符号の受信SINRは既知である。
3.各ユーザの受信タイミングは一致している。
4.各ユーザの受信電力は等しい(すなわち、マルチユーザ・ディテクションには最悪の状況)
1. The propagation path is AWGN channel 2. The received SINR of each code is known.
3. The reception timing of each user is the same.
4). Each user has the same received power (ie, worst case for multi-user detection)

また、原符号には、3GPP(3rd Generation Partnership Project)のpermutatorを用いたターボ符号を用いている。1符号当たりの情報ビット数は3456ビットで、符号化率R=1/2、繰返し数は20回とした。   Also, a turbo code using a 3GPP (3rd Generation Partnership Project) permutator is used as the original code. The number of information bits per code was 3456 bits, the coding rate R = 1/2, and the number of repetitions was 20.

図11には、等電力ユーザ数M=2、すなわち干渉ユーザ数が1のときの平均ビット誤り率特性を示している。横軸は希望信号の平均Ers/(n0/2)で、縦軸は全ユーザ、全符号の平均ビット誤り率を示している。なお、シミュレーション・ビット数は、1符号1ユーザ当たり10Mビットである。また、本シミュレーションでは、ターボ符号の復号過程において干渉信号の情報を考慮しており、さらに前段で復号した符号の尤度情報を用いて尤度の計算を行なっている。 FIG. 11 shows the average bit error rate characteristics when the number of equal power users M = 2, that is, the number of interfering users is 1. The horizontal axis in the average of the desired signal E rs / (n 0/2 ), the vertical axis represents the average bit error rate of all users, the total code. The number of simulation bits is 10M bits per user per code. In this simulation, interference signal information is taken into account in the decoding process of the turbo code, and the likelihood is calculated using the likelihood information of the code decoded in the previous stage.

比較として原符号のビット誤り率特性を図示する(同図中の(M,N)=(1,1))。所要Ers/(n0/2)(=ρ)をビット誤り率が10-6より小さくなる値とすると,この図よりρ=1.2dBとなる。各符号のシンボル当たりのエネルギはこの値を用いて上記の式(2)より計算した。 As a comparison, the bit error rate characteristics of the original code are illustrated ((M, N) = (1, 1) in the figure). When the required E rs / (n 0/2 ) (= ρ) the bit error rate is the smaller value than 10-6, the From this figure [rho = 1.2 dB. The energy per symbol of each code was calculated from the above equation (2) using this value.

符号多重数Nが大きくなるにつれて各符号のエネルギの間隔を密にすることが可能である。このため、誤りなく伝送するのに必要な平均Ers/(n0/2)が小さくなっている。また、同図中の破線は設計した平均Ers/(n0/2)である。シミュレーション値がこの計算値より良くなっているのは、ターボ符号の復号の際に前段の尤度情報を利用して、復号の精度を向上させているためである。 As the code multiplexing number N increases, the energy interval of each code can be made closer. Therefore, the average E rs / (n 0/2 ) required to transmit without error is small. The broken line in the figure is the average designed E rs / (n 0/2 ). The reason why the simulation value is better than the calculated value is that the accuracy of decoding is improved by using the likelihood information of the previous stage when decoding the turbo code.

B.第2の実施形態
上述した第1の実施形態では、受信局側における復号能力に応じてフレーム毎の振幅増幅の比率を変えるようにしているが、例えば、干渉信号の数と雑音電力、異なる振幅値を持つ符号数によって振幅値が計算される。ここで、干渉信号の受信電力は区々であるため、干渉電力は最悪値となるように設定され、干渉波の電力が希望波のそれと等電力であるとみなして符号の振幅値を計算している。
B. Second Embodiment In the first embodiment described above, the ratio of amplitude amplification for each frame is changed in accordance with the decoding capability on the receiving station side. For example, the number of interference signals, noise power, and different amplitudes are used. The amplitude value is calculated by the number of codes having the value. Here, since the received power of the interference signal varies, the interference power is set to be the worst value, and the amplitude value of the code is calculated assuming that the power of the interference wave is equal to that of the desired wave. ing.

しかしながら、実際の伝搬路では複数の干渉波の電力が希望波のそれとすべて等しくなることはまれであり、大部分の状況において送信電力のロスが生じるという問題がある。また、セル配置状況や、場所的及び時間的に粗密のあるトラフィックを考慮していないため、状況の厳しいところに合わせて符号設計を行なうと、状況の良いところでは送信電力のロスが生じる。   However, in an actual propagation path, the power of a plurality of interference waves is rarely equal to that of a desired wave, and there is a problem that transmission power loss occurs in most situations. In addition, since cell arrangement conditions and traffic that is dense and small in terms of location and time are not taken into account, if code design is performed according to a severe situation, transmission power loss occurs in a good situation.

実際のセルラ・システムでは、セル配置方法は画一的ではなく、また、場所や時間帯によってトラフィックの混雑状況が異なっている。そこで、本発明の第2の実施形態では、ある一定の間隔でトラフィック等の状況を監視し、その状況に応じて主要な干渉信号の数や1フレームの符号語数を変更し、上式(2)の計算によって各符号の振幅値を更新するようにした。   In an actual cellular system, the cell arrangement method is not uniform, and traffic congestion varies depending on the location and time zone. Therefore, in the second embodiment of the present invention, the status of traffic and the like is monitored at a certain interval, and the number of main interference signals and the number of code words of one frame are changed according to the status, and the above formula (2 ) To update the amplitude value of each code.

但し、1フレームの符号語数を変えた場合は,その符号語数を受信機側に通知する必要がある。一方、考慮する干渉信号数と振幅値のマージンのみを変えた場合は、受信機側に情報を通知する必要は特にない(振幅値のマージン調整については後述する)。   However, when the number of code words in one frame is changed, it is necessary to notify the number of code words to the receiver side. On the other hand, when only the number of interference signals to be considered and the margin of the amplitude value are changed, it is not particularly necessary to notify the receiver of information (amplitude value margin adjustment will be described later).

図12には、本発明の第2の実施形態に係るUCMの送信機構成を模式的に示している。同図において、Mはユーザ数(干渉信号数)、NはUCMで多重する符号数(1フレームの符号語数)とする。なお、セル内は直交しているので干渉にならないことから、説明の簡単にするため、すべてのユーザは異なるセルに存在するものと仮定する。   FIG. 12 schematically shows a UCM transmitter configuration according to the second embodiment of the present invention. In the figure, M is the number of users (the number of interference signals), and N is the number of codes multiplexed by UCM (the number of code words in one frame). In addition, since the inside of a cell is orthogonal and does not cause interference, it is assumed that all users exist in different cells for the sake of simplicity.

送信データはシリアル−パラレル変換され、符号器にて符号化される。符号化された送信データは、電力増幅器で符号語毎に決められた振幅が乗算された後、マルチプレクサMUXにより時間多重される。   Transmission data is serial-parallel converted and encoded by an encoder. The encoded transmission data is multiplied by the amplitude determined for each codeword by the power amplifier and then time-multiplexed by the multiplexer MUX.

電力増幅器では、k番目の符号語に対し、振幅値√a(k)を乗算する(但し、0<k<N−1)。振幅値計算部では、考慮すべき干渉信号の数、1フレームの符号語数、雑音電力によって振幅値の計算が行なわれる。 In the power amplifier, the k-th code word is multiplied by an amplitude value √a (k) (where 0 <k <N−1). The amplitude value calculation unit calculates the amplitude value based on the number of interference signals to be considered, the number of code words in one frame, and noise power.

インタリーバLmで続いてN個の符号にわたってインタリーブされ、例えばQPSK変調された後、パイロット・シンボルとともにOFDM変調されて送信信号となる。図12では、変調方式としてQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)を用いた例を示している。なお、インタリーブはセル毎に異なるパターンを持つランダム・インタリーブを用いている。また、パイロット・シンボルはセル毎に固有の直交符号とする。 Next, the interleaver L m interleaves over N codes, for example, QPSK-modulated, and then OFDM-modulated with pilot symbols to form a transmission signal. FIG. 12 shows an example in which QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) is used as the modulation method. Interleaving uses random interleaving having a different pattern for each cell. The pilot symbol is a unique orthogonal code for each cell.

本実施形態では、考慮すべき干渉信号の数、1フレームの符号語数、雑音電力によって振幅値の計算が行なわれる。ここでは、受信信号を、受信電力の大小に応じて希望信号及び考慮すべき干渉信号と、考慮しない干渉信号の2つに大別して取り扱う。ここで言う「考慮すべき干渉信号」とは、希望信号に大きく影響を及ぼすような受信信号の大きい主要な干渉信号のことである。   In the present embodiment, the amplitude value is calculated based on the number of interference signals to be considered, the number of code words in one frame, and noise power. Here, the received signal is roughly divided into two signals, a desired signal, an interference signal to be considered, and an interference signal not to be considered according to the magnitude of the received power. The “interference signal to be considered” here is a main interference signal having a large received signal that greatly affects the desired signal.

図13には、受信した希望信号並びにすべての干渉信号を電力の大きさの順に並べて示している。振幅値の計算時には、干渉信号のうち所定の閾値を越えたもののみを考慮すべき干渉信号として取り扱う。このように考慮すべき干渉信号数を限定することにより、振幅比率の間隔が狭められ、結果として、送信電力をより低く抑えることができる。但し、この場合、実際にはそれ以外の干渉波が数多く存在している。ここで、これらの干渉波として考慮しなかった干渉波の電力和を「残留干渉電力」と呼ぶことにする。残留干渉電力は、受信機から見ると雑音の増加となり、復号特性の劣化の要因となる。   FIG. 13 shows the received desired signal and all interference signals in order of power. When calculating the amplitude value, only interference signals exceeding a predetermined threshold value are handled as interference signals to be considered. By limiting the number of interference signals to be considered in this way, the interval of the amplitude ratio is narrowed, and as a result, the transmission power can be further suppressed. In this case, however, there are actually many other interference waves. Here, the power sum of the interference waves not considered as these interference waves is referred to as “residual interference power”. Residual interference power increases noise when viewed from the receiver, and causes degradation of decoding characteristics.

一方、考慮する干渉信号数が増えると、平均送信エネルギが上がる。また、1フレームの符号語数を多くすると、平均送信エネルギが下がる。但し、符号語数を多くすると1符号当たりのビット数が少なくなるため、ターボ符号を用いた場合は復号能力が低下してしまう。   On the other hand, when the number of interference signals to be considered increases, the average transmission energy increases. In addition, when the number of code words in one frame is increased, the average transmission energy is reduced. However, if the number of codewords is increased, the number of bits per code is reduced, so that the decoding capability is reduced when a turbo code is used.

また、振幅値をより細かく制御するために、振幅値にマージンを与えるようにしてもよい。図14には、図12に示した送信機の変形例を示している。図12に示した構成では、振幅値計算部は、考慮すべき干渉信号の数、1フレームの符号語数、雑音電力によって振幅値の計算を行なう。これに対し、図14に示す例では、振幅値計算部は、さらに振幅値にマージンを与えて計算を行なうようにしている。   In order to control the amplitude value more finely, a margin may be given to the amplitude value. FIG. 14 shows a modification of the transmitter shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 12, the amplitude value calculator calculates the amplitude value based on the number of interference signals to be considered, the number of codewords in one frame, and noise power. On the other hand, in the example shown in FIG. 14, the amplitude value calculator further performs a calculation by giving a margin to the amplitude value.

干渉信号数の増加によって復号特性が劣化した場合における振幅値の更新方法について、図15に示したフローチャートを参照しながら、以下に説明する。   A method for updating the amplitude value when the decoding characteristic is deteriorated due to an increase in the number of interference signals will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、伝搬路の状況を調査し(復号の際に常に伝播路推定を行なっている)(ステップS1)、考慮すべき干渉信号数を決定する(ステップS2)。   First, the state of the propagation path is investigated (the propagation path is always estimated at the time of decoding) (step S1), and the number of interference signals to be considered is determined (step S2).

ここで、干渉信号の数が増加した場合は(ステップS3)、平均エネルギが上昇してしまうので、その上昇を抑えるために1フレーム当たりの符号語数を多くする(ステップS4)。但し、1フレームの符号語数を変えた場合は、その符号語数を受信機側に通知する(ステップS5)。   Here, when the number of interference signals increases (step S3), the average energy increases, so that the number of codewords per frame is increased to suppress the increase (step S4). However, when the number of code words in one frame is changed, the number of code words is notified to the receiver side (step S5).

符号語数を余り多くし過ぎるとターボ符号では特性が劣化するため(ステップS6)、振幅値のマージンを下げて(符号語間の振幅値の差を小さくする)(ステップS7)、平均エネルギが増加しないようにする。   If the number of code words is increased too much, the characteristics of the turbo code deteriorates (step S6), so the margin of the amplitude value is lowered (the difference in amplitude value between code words is reduced) (step S7), and the average energy increases. Do not.

一方、干渉信号数が減少した場合は(ステップS8)、1フレームの符号数を少なくしたり(ステップS9、S10)、振幅値のマージンを上げたりして振幅値の更新を行なう(ステップS11)。   On the other hand, when the number of interference signals decreases (step S8), the number of codes in one frame is reduced (steps S9 and S10), or the amplitude value is updated by increasing the margin of the amplitude value (step S11). .

図16には、本実施形態に係るUCMの受信機の構成を模式的に示している。同図に示す受信機は、図12並びに図14に示した送信機からの送信信号を受信処理できる他、図3に示した第1の実施形態に係る送信機にも対応している。以下、この受信機の構成並びに動作について説明する。   FIG. 16 schematically shows the configuration of the UCM receiver according to the present embodiment. The receiver shown in the figure can receive and process transmission signals from the transmitters shown in FIGS. 12 and 14, and also corresponds to the transmitter according to the first embodiment shown in FIG. The configuration and operation of this receiver will be described below.

受信された各セルからの信号は、チャネル推定・補償部において、それぞれパイロット・シンボルから推定されたチャネル変動を基にして位相補償が行なわれる。   The received signal from each cell is subjected to phase compensation in the channel estimation / compensation unit based on the channel fluctuation estimated from each pilot symbol.

その後、OFDM復調並びにQPSK復調を経て、デインタリーブされる。受信された全ユーザの信号のデインタリーブが終わると、符号検出部において、SINRの最も大きな符号語が選択され、その符号が復号される。   Thereafter, the signal is deinterleaved through OFDM demodulation and QPSK demodulation. When the deinterleaving of the received signals of all users is completed, the code detection unit selects the codeword having the largest SINR and decodes the code.

復号されたデータは、同図の下段に示す再符号化部において符号化され、再度、UCM多重化される。ここで、現在復号しなかったシンボルは、0として多重化する。OFDM変調する際も、パイロット・シンボルは0として扱い、推定したチャネル変動を加味した後、キャンセラにおいて受信信号からキャンセルする。このようにして、必要とするすべての符号語が復号できるまで、復号及びキャンセルを繰り返す。   The decoded data is encoded by the re-encoding unit shown in the lower part of the figure, and UCM multiplexed again. Here, symbols that are not decoded at present are multiplexed as zero. Also in OFDM modulation, the pilot symbol is treated as 0, and after taking into account the estimated channel fluctuation, the canceller cancels the received signal. In this way, decoding and cancellation are repeated until all necessary codewords can be decoded.

受信機は、トラフィックの変動や干渉局数の増減などで復号特性が大きく変わった場合は、その情報を送信機に通知する。送信機側では、受信機からの通知を基に、符号の振幅値を再計算し、新たな振幅値を用いて符号の多重化を行なう。あるいは、送信機は、自分が受信した伝搬路状況から、送信するリンクの伝搬路状況を推定して振幅値の再計算を行なうようにしてもよい。後者の場合には、受信機から送信機への伝搬路状況などの通知を行なう特別な手続が不要となる。   The receiver notifies the transmitter of the information when the decoding characteristics change greatly due to traffic fluctuation or increase / decrease in the number of interfering stations. On the transmitter side, the amplitude value of the code is recalculated based on the notification from the receiver, and the code is multiplexed using the new amplitude value. Alternatively, the transmitter may estimate the propagation path condition of the link to be transmitted from the propagation path condition received by the transmitter and recalculate the amplitude value. In the latter case, a special procedure for notifying the propagation path condition from the receiver to the transmitter becomes unnecessary.

また、送信機側で1フレーム当たりの符号語数を変えて各符号語の振幅値を再設定した場合には、フレーム構成が変わるため、受信機側にその情報を伝える必要がある。一方、符号語数を一定にし、考慮する干渉信号数及び振幅値のマージンによって各符号の振幅値を再設定した場合には、受信機にその旨を通知する必要はない。   Further, when the transmitter side changes the number of codewords per frame and resets the amplitude value of each codeword, the frame configuration changes, so that information needs to be transmitted to the receiver side. On the other hand, when the number of code words is fixed and the amplitude value of each code is reset according to the number of interference signals to be considered and the margin of the amplitude value, it is not necessary to notify the receiver of that fact.

C.第3の実施形態
本発明の第2の実施形態では、受信信号を、受信電力の大小に応じて希望信号及び考慮すべき干渉信号と、考慮しない干渉信号の2つに大別して取り扱うようにしている。すなわち、希望信号に大きく影響を及ぼすような受信信号の大きい主要な干渉信号を「考慮すべき干渉信号」として扱い、考慮すべき干渉信号数に基づいて各符号の振幅値の計算を行なう。
C. Third Embodiment In the second embodiment of the present invention, a received signal is roughly divided into two signals, a desired signal, an interference signal to be considered and an interference signal not to be considered, according to the magnitude of the received power. Yes. That is, a major interference signal having a large received signal that greatly affects the desired signal is treated as an “interference signal to be considered”, and the amplitude value of each code is calculated based on the number of interference signals to be considered.

このように考慮すべき干渉信号数を限定することにより、振幅比率の間隔が狭められ、結果として、送信電力をより低く抑えることができる。その反面、実際にはそれ以外の干渉波が数多く存在している。これらの干渉波として考慮しなかった干渉波の電力和からなる「残留干渉電力」は、受信機から見ると雑音の増加となり、復号特性の劣化の要因となる。   By limiting the number of interference signals to be considered in this way, the interval of the amplitude ratio is narrowed, and as a result, the transmission power can be further suppressed. On the other hand, there are actually many other interference waves. “Residual interference power” that is the sum of the power of interference waves that are not considered as interference waves increases noise when viewed from the receiver and causes degradation of decoding characteristics.

そこで、本発明の第3の実施形態では、各符号の振幅値計算の際に、この残留干渉電力も含み、システム全体の干渉電力を考慮して各符号の振幅値を決定するようにした。図17には、本発明の第3の実施形態に係るUCMの送信機構成を模式的に示している。同図において、Mはユーザ数(干渉信号数)、NはUCMで多重する符号数(1フレームの符号語数)とする。なお、セル内は直交しているので干渉にならないことから、説明の簡単にするため、すべてのユーザは異なるセルに存在するものと仮定する。以下、同図に示す送信機の構成並びに動作について説明する。   Therefore, in the third embodiment of the present invention, when calculating the amplitude value of each code, the amplitude value of each code is determined in consideration of the interference power of the entire system including this residual interference power. FIG. 17 schematically shows a UCM transmitter configuration according to the third embodiment of the present invention. In the figure, M is the number of users (the number of interference signals), and N is the number of codes multiplexed by UCM (the number of code words in one frame). In addition, since the inside of a cell is orthogonal and does not cause interference, it is assumed that all users exist in different cells for the sake of simplicity. The configuration and operation of the transmitter shown in FIG.

送信データはシリアル−パラレル変換され、符号器にて符号化される。符号化された送信データは、電力増幅器で符号語毎に決められた振幅が乗算された後、マルチプレクサMUXにより時間多重される。   Transmission data is serial-parallel converted and encoded by an encoder. The encoded transmission data is multiplied by the amplitude determined for each codeword by the power amplifier and then time-multiplexed by the multiplexer MUX.

電力増幅器では、k番目の符号語に対し、振幅値√a(k)を乗算する(但し、0<k<N−1)。振幅値計算部では、考慮すべき干渉信号の数、1フレームの符号語数、雑音電力によって振幅値の計算が行なわれる。 In the power amplifier, the k-th code word is multiplied by an amplitude value √a (k) (where 0 <k <N−1). The amplitude value calculation unit calculates the amplitude value based on the number of interference signals to be considered, the number of code words in one frame, and noise power.

インタリーバLmで続いてN個の符号にわたってインタリーブされ、例えばQPSK変調された後、パイロット・シンボルとともにOFDM変調されて送信信号となる。図12では、変調方式としてQPSKを用いた例を示している。なお、インタリーブはセル毎に異なるパターンを持つランダム・インタリーブを用いている。また、パイロット・シンボルはセル毎に固有の直交符号とする。 Next, the interleaver L m interleaves over N codes, for example, QPSK-modulated, and then OFDM-modulated with pilot symbols to form a transmission signal. FIG. 12 shows an example using QPSK as the modulation method. Interleaving uses random interleaving having a different pattern for each cell. The pilot symbol is a unique orthogonal code for each cell.

本実施形態では、振幅値計算部は、考慮すべき干渉信号の数、1フレームの符号語数、雑音電力に加えて、振幅値のマージン、並びに平均残留干渉電力よって振幅値の計算を行なう。ここで言う平均残留干渉電力は、図13に示した希望信号及び考慮すべき干渉信号以外の干渉信号についての電力の平均値に相当する。   In the present embodiment, the amplitude value calculation unit calculates the amplitude value based on the number of interference signals to be considered, the number of codewords in one frame, and noise power, as well as the amplitude value margin and the average residual interference power. The average residual interference power mentioned here corresponds to the average value of the power for interference signals other than the desired signal and the interference signal to be considered shown in FIG.

ここで、振幅値計算部における各符号の振幅値の計算方法について、図18を参照しながら説明する。   Here, a method of calculating the amplitude value of each code in the amplitude value calculation unit will be described with reference to FIG.

考慮すべき干渉信号数Mは、例えば、信号受信時に行なうチャネル推定処理において検出される各ユーザの受信電力に基づいて判断することができる。図13に示した例で言えば、所定の閾値を越える信号数に希望信号数(=1)を減算したものが考慮すべき干渉信号数Mとなる。   The number M of interference signals to be considered can be determined based on, for example, the reception power of each user detected in the channel estimation process performed at the time of signal reception. In the example shown in FIG. 13, the number M of interference signals to be taken into consideration is obtained by subtracting the number of desired signals (= 1) from the number of signals exceeding a predetermined threshold.

また、想定する雑音電力n0は、基本的には熱雑音で構成されることから、変動しない(すなわち定数として扱う)。 Further, the assumed noise power n 0 is basically composed of thermal noise, and therefore does not vary (that is, it is treated as a constant).

また、平均残留干渉電力は、考慮しない干渉信号の電力の平均値であり、ここでは、雑音の分散σn 2を増やすことによって振幅値計算に利用する。 The average residual interference power is an average value of the power of the interference signal that is not taken into account, and is used for the amplitude value calculation here by increasing the noise variance σ n 2 .

また、振幅値のマージンは、チャネル推定により得られるSINRや、信号の復号時に得られる誤り特性を基に決定する。ここでは、所要SNRすなわちρに一定の値を乗算することにより振幅値のマージン調整を行なう。   The amplitude value margin is determined based on SINR obtained by channel estimation and error characteristics obtained at the time of signal decoding. Here, the margin adjustment of the amplitude value is performed by multiplying the required SNR, that is, ρ by a certain value.

まず、平均残留干渉電力を加味して、雑音の分散σn 2を決定する(ステップS21)。 First, noise variance σ n 2 is determined in consideration of the average residual interference power (step S21).

次いで、振幅値のマージン調整のため、所要SNRすなわちρを決定する(ステップS22)。   Next, the required SNR, that is, ρ is determined for adjusting the margin of the amplitude value (step S22).

そして、先行ステップS21及びS22で得られたパラメータ値とともに、考慮すべき干渉信号数M、1フレームの符号語数N、並びに想定する雑音電力n0を投入して、式(2)を計算して、符号の振幅値を得る(ステップS23)。 Then, together with the parameter values obtained in the preceding steps S21 and S22, the number of interference signals M to be considered, the number N of code words in one frame, and the assumed noise power n 0 are input, and the equation (2) is calculated. The amplitude value of the code is obtained (step S23).

なお、図16に示した受信機は、図17に示した第3の実施形態に係る送信機にも対応しているものとする。   Note that the receiver shown in FIG. 16 is also compatible with the transmitter according to the third embodiment shown in FIG.

例えば、本実施形態に係る送信機としての基地局は、各端末から平均残留干渉電力の情報を集め、その値も考慮して各符号の振幅値を計算するようにする。平均残留干渉電力が大きい場合は、低レベルの符号が残留干渉に埋もれて復号できない可能性が考えられるので、低レベルの符号の振幅を大きくする。高レベルの符号の振幅も大きくなるが、平均送信電力を保つため、考慮する干渉波数、1フレームの符号数、振幅値のマージンなどを調整するようにする。   For example, the base station as a transmitter according to the present embodiment collects information on average residual interference power from each terminal and calculates the amplitude value of each code in consideration of the value. When the average residual interference power is large, there is a possibility that the low-level code is buried in the residual interference and cannot be decoded, so the amplitude of the low-level code is increased. Although the amplitude of the high-level code also increases, the number of interference waves to be considered, the number of codes in one frame, the amplitude value margin, and the like are adjusted in order to maintain the average transmission power.

[追補]
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
[Supplement]
The present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can make modifications and substitutions of the embodiment without departing from the gist of the present invention. That is, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and the contents described in the present specification should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims section described at the beginning should be considered.

図1は、本発明の一実施形態に係る送信モデルを模式的に示した図である。FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a transmission model according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施形態に係る受信機の構成を模式的に示した図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a receiver according to an embodiment of the present invention. 図3は、本発明の一実施形態に係るUCMの送信機構成を模式的に示した図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a UCM transmitter configuration according to an embodiment of the present invention. 図4は、復号の過程を模式的に示した図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing the decoding process. 図5は、ユーザ数M=2としたときの原符号の所要Ers/(n0/2)に対する復号可能な平均Ers/(n0/2)の最小値を示した図である。Figure 5 is a diagram showing the minimum decodable average E rs / (n 0/2 ) for the original code of the required E rs / (n 0/2 ) when the number of users and M = 2. 図6は、ユーザ数M=3としたときの平均Ers/(n0/2)を示した図である。Figure 6 is a diagram showing an average E rs / (n 0/2 ) when the number of users and M = 3. 図7は、符号多重数N=1としたときの復号可能な受信電力の範囲を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a range of reception power that can be decoded when the number of code multiplexing N = 1. 図8は、符号多重数N=2としたときの復号可能な受信電力の範囲を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing a range of reception power that can be decoded when the number of code multiplexing N = 2. 図9は、符号多重数N=4としたときの復号可能な受信電力の範囲を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a range of received power that can be decoded when the number of code multiplexes N = 4. 図10は、符号多重数N=8としたときの復号可能な受信電力の範囲を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing a range of received power that can be decoded when the number of code multiplexes N = 8. 図11は、干渉ユーザ数が1のときの平均ビット誤り率特性を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing average bit error rate characteristics when the number of interfering users is 1. 図12は、本発明の第2の実施形態に係るUCMの送信機構成を模式的に示した図である。FIG. 12 is a diagram schematically showing a UCM transmitter configuration according to the second embodiment of the present invention. 図13は、考慮すべき干渉信号の数を決定するための処理を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a process for determining the number of interference signals to be considered. 図14は、図12に示した送信機構成の変形例を模式的に示した図である。FIG. 14 is a diagram schematically showing a modification of the transmitter configuration shown in FIG. 図15は、干渉信号数の増加によって復号特性が劣化した場合における振幅値の更新方法を示したフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart showing a method for updating the amplitude value when the decoding characteristic deteriorates due to an increase in the number of interference signals. 図16は、本発明の一実施形態に係る受信機の構成を模式的に示した図である。FIG. 16 is a diagram schematically illustrating the configuration of a receiver according to an embodiment of the present invention. 図17は、本発明の第3の実施形態に係るUCMの送信機構成を模式的に示した図である。FIG. 17 is a diagram schematically showing a UCM transmitter configuration according to the third embodiment of the present invention. 図18は、振幅値計算部における各符号の振幅値の計算方法を説明するためのフローチャートである。FIG. 18 is a flowchart for explaining a method of calculating the amplitude value of each code in the amplitude value calculation unit. 図19は、複数の基地局によりサービス・エリアを面展開する移動体無線通信システムにおけるセル構成を模式的に示した図である。FIG. 19 is a diagram schematically showing a cell configuration in a mobile radio communication system in which a service area is expanded by a plurality of base stations.

符号の説明Explanation of symbols

103,113,203…符号器X
104,114,213…符号器Y
107,205…インタリーバA
107,215…インタリーバB
201,207…デインタリーバA
202,208…復号器X
211,217…デインタリーバB
212,218…復号器Y
103, 113, 203 ... Encoder X
104, 114, 213 ... encoder Y
107, 205 ... Interleaver A
107, 215 ... Interleaver B
201, 207 ... Deinterleaver A
202, 208 ... Decoder X
211, 217 ... Deinterleaver B
212, 218 ... Decoder Y

Claims (30)

非拡散方式により1周波数繰り返しを実現してキャパシティを増大させる通信システムであって、
それぞれの送信局側では、送信情報を複数のフレームに分割し、各フレームを符号化し、符号化された各信号を異なる振幅で電力増幅し、増幅された各信号をひとまとめにしてすべての信号にわたるインタリーブを行なうことにより得た送信信号を送出し、
1以上の送信局からの送信信号を受信する受信局側では、各送信局からの送信信号をそれぞれのインタリーブ方式に対応してデインタリーブし、送信局毎にデインタリーブされた送信信号に対し信号対干渉及び雑音電力比の大きな符号から順に復号して元の分割フレームを再現し且つ復号された信号を再符号化して受信信号から順次キャンセルしてデインタリーブ及び復号を繰り返していくことにより、送信局毎の送信情報を得る、
ことを特徴とする通信システム。
A communication system that increases the capacity by realizing one frequency repetition by a non-spreading method,
Each transmitting station side divides transmission information into a plurality of frames, encodes each frame, power-amplifies each encoded signal with a different amplitude, and bundles each amplified signal to cover all signals. Send the transmission signal obtained by interleaving,
On the receiving station side that receives transmission signals from one or more transmitting stations, the transmission signal from each transmitting station is deinterleaved in accordance with the respective interleaving method, and a signal is transmitted to the deinterleaved transmission signal for each transmitting station. By decoding in order from a code with a large interference-to-interference and noise power ratio to reproduce the original divided frame , and re-encoding the decoded signal , sequentially canceling from the received signal, and repeating deinterleaving and decoding , Get transmission information for each transmitting station,
A communication system characterized by the above.
ユーザ毎に異なるインタリーブ・パターンを使用する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
Use different interleaving patterns for each user,
The communication system according to claim 1.
セル毎に異なるインタリーブ・パターンを使用する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
Use different interleaving patterns for each cell,
The communication system according to claim 1.
送信局側では、受信局側における復号能力に応じてフレーム毎の振幅増幅の比率を変える、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
On the transmitting station side, change the amplitude amplification ratio for each frame according to the decoding capability on the receiving station side,
The communication system according to claim 1.
送信局側では、受信局側において実現する復号能力又は処理能力に応じて符号多重数を決定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
On the transmitting station side, the code multiplexing number is determined according to the decoding capability or processing capability realized on the receiving station side,
The communication system according to claim 1.
送信局側では、ある一定の間隔でトラフィックなどの伝搬路状況を監視し、該伝搬路状況に応じて、考慮すべき干渉信号の数、1フレームの符号語数、雑音電力に基づいて各符号の振幅値を更新する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
On the transmitting station side, the propagation path conditions such as traffic are monitored at certain intervals, and according to the propagation path conditions, the number of interference signals to be considered, the number of code words of one frame, and the noise power of each code Update the amplitude value,
The communication system according to claim 1.
送信局側では、各符号の振幅値計算の際に、干渉波として考慮しなかった干渉波の電力和からなる残留干渉電力を利用する、
ことを特徴とする請求項6に記載の通信システム。
On the transmitting station side, when calculating the amplitude value of each code, use the residual interference power consisting of the power sum of the interference waves that were not considered as interference waves,
The communication system according to claim 6.
送信局側では、平均残留干渉電力が大きい場合は、低レベルの符号の振幅を大きくする、
ことを特徴とする請求項7に記載の通信システム。
On the transmitting station side, if the average residual interference power is large, increase the amplitude of the low-level code.
The communication system according to claim 7.
送信局側では、低レベルの符号の振幅を大きくしたときに、考慮する干渉波数、1フレームの符号数、振幅値のマージンを調整して平均送信電力を保つ、
ことを特徴とする請求項8に記載の通信システム。
On the transmitting station side, when the amplitude of the low-level code is increased, the number of interference waves to be considered, the number of codes in one frame, and the amplitude value margin are adjusted to maintain the average transmission power.
The communication system according to claim 8.
非拡散方式で情報を送信する送信装置であって、
送信情報を複数のフレームに分割するフレーム分割手段と、
各フレームを符号化する手段と、
符号化された各信号を受信局側における復号能力に応じてフレーム毎の振幅増幅の比率を変えて電力増幅する電力増幅手段と、
該増幅された各信号をひとまとめにしてすべての信号にわたるインタリーブを行なうインタリーブ手段と、
インタリーブにより得た送信信号を送出する送信手段と、
を具備することを特徴とする送信装置。
A transmission device that transmits information by a non-spreading method,
Frame dividing means for dividing the transmission information into a plurality of frames;
Means for encoding each frame;
Power amplifying means for amplifying power by changing the ratio of amplitude amplification for each frame according to the decoding capability on the receiving station side for each encoded signal;
Interleaving means for interleaving the amplified signals together as a group,
A transmission means for transmitting a transmission signal obtained by interleaving;
A transmission device comprising:
前記フレーム分割手段は、受信局側において実現する復号能力又は処理能力に応じて符号多重数を決定する、
ことを特徴とする請求項10に記載の送信装置。
The frame dividing means determines the number of code multiplexes according to the decoding capability or processing capability realized on the receiving station side,
The transmitter according to claim 10.
ある一定の間隔でトラフィックなどの伝搬路状況を監視する伝搬路監視手段をさらに備え、
前記電力増幅手段は、該伝搬路状況に応じて、考慮すべき干渉信号の数、1フレームの符号語数、雑音電力に基づいて各符号の振幅値を更新する、
ことを特徴とする請求項10に記載の送信装置。
Providing further a propagation path monitoring means for monitoring a propagation path condition such as traffic at a certain interval,
The power amplifying means updates the amplitude value of each code based on the number of interference signals to be considered, the number of code words in one frame, and noise power according to the propagation path condition.
The transmitter according to claim 10.
前記電力増幅手段は、各符号の振幅値計算の際に、干渉波として考慮しなかった干渉波の電力和からなる残留干渉電力を利用する、
ことを特徴とする請求項12に記載の送信装置。
The power amplifying means uses residual interference power consisting of the power sum of interference waves not considered as interference waves when calculating the amplitude value of each code.
The transmission device according to claim 12, wherein:
前記電力増幅手段は、平均残留干渉電力が大きい場合は、低レベルの符号の振幅を大きくする、
ことを特徴とする請求項13に記載の送信装置。
The power amplifying means increases the amplitude of the low-level code when the average residual interference power is large.
The transmission device according to claim 13.
前記電力増幅手段は、低レベルの符号の振幅を大きくしたときに、考慮する干渉波数、1フレームの符号数、振幅値のマージンを調整して平均送信電力を保つ、
ことを特徴とする請求項14に記載の送信装置。
The power amplification means adjusts the number of interference waves to be considered, the number of codes in one frame, and the amplitude value margin when the amplitude of a low-level code is increased, and maintains the average transmission power,
The transmitter according to claim 14.
非拡散方式で情報を送信する送信方法であって、
送信情報を複数のフレームに分割するフレーム分割ステップと、
各フレームを符号化するステップと、
符号化された各信号を受信局側における復号能力に応じてフレーム毎の振幅増幅の比率を変えて電力増幅する電力増幅ステップと、
該増幅された各信号をひとまとめにしてすべての信号にわたるインタリーブを行なうインタリーブ・ステップと、
インタリーブにより得た送信信号を送出する送信ステップと、
を具備することを特徴とする送信方法。
A transmission method for transmitting information in a non-spread mode,
A frame division step for dividing the transmission information into a plurality of frames;
Encoding each frame;
A power amplification step of amplifying each encoded signal by changing the ratio of amplitude amplification for each frame according to the decoding capability on the receiving station side ;
An interleaving step for grouping the amplified signals together and interleaving across all signals;
A transmission step of transmitting a transmission signal obtained by interleaving;
The transmission method characterized by comprising.
前記フレーム分割ステップでは、受信局側において実現する復号能力又は処理能力に応じて符号多重数を決定する、
ことを特徴とする請求項16に記載の送信方法。
In the frame division step, the number of code multiplexes is determined according to the decoding capability or processing capability realized on the receiving station side,
The transmission method according to claim 16.
ある一定の間隔でトラフィックなどの伝搬路状況を監視する伝搬路監視ステップをさらに備え、
前記電力増幅ステップでは、該伝搬路状況に応じて、考慮すべき干渉信号の数、1フレームの符号語数、雑音電力に基づいて各符号の振幅値を更新する、
ことを特徴とする請求項16に記載の送信方法。
A propagation path monitoring step for monitoring a propagation path condition such as traffic at a certain interval;
In the power amplification step, the amplitude value of each code is updated based on the number of interference signals to be considered, the number of codewords in one frame, and the noise power according to the propagation path condition.
The transmission method according to claim 16.
前記電力増幅ステップでは、各符号の振幅値計算の際に、干渉波として考慮しなかった干渉波の電力和からなる残留干渉電力を利用する、
ことを特徴とする請求項18に記載の送信方法。
In the power amplification step, when calculating the amplitude value of each code, the residual interference power made up of the power sum of the interference waves not considered as interference waves is used.
The transmission method according to claim 18.
前記電力増幅ステップでは、平均残留干渉電力が大きい場合は、低レベルの符号の振幅を大きくする、
ことを特徴とする請求項19に記載の送信方法。
In the power amplification step, when the average residual interference power is large, the amplitude of the low level code is increased.
The transmission method according to claim 19.
前記電力増幅ステップでは、低レベルの符号の振幅を大きくしたときに、考慮する干渉波数、1フレームの符号数、振幅値のマージンを調整して平均送信電力を保つ、
ことを特徴とする請求項20に記載の送信方法。
In the power amplification step, when the amplitude of the low-level code is increased, the number of interference waves to be considered, the number of codes in one frame, and the margin of the amplitude value are adjusted to maintain the average transmission power.
The transmission method according to claim 20, wherein:
送信情報を分割してなる各フレームを符号化し、符号化された各信号を異なる振幅で電力増幅し、増幅された各信号をひとまとめにしてすべての信号にわたるインタリーブを行なうことにより得られた送信信号を1以上の送信局から受信する受信装置であって、
各送信局からの送信信号をそれぞれのインタリーブ方式に対応してデインタリーブするデインタリーブ手段と、
送信局毎にデインタリーブされた送信信号に対し信号対干渉及び雑音電力比の大きな符号から順次復号して元の分割フレームを再現する復号手段と、
該復号された信号を再符号化して受信信号から順次キャンセルしていく信号キャンセル手段とを備え
前記信号キャンセル手段からの出力信号に対しデインタリーブ及び復号を繰り返していくことにより、送信局毎の送信情報を得る、
ことを特徴とする受信装置。
A transmission signal obtained by encoding each frame formed by dividing transmission information, power-amplifying each encoded signal with a different amplitude, and interleaving all the amplified signals together. Receiving device from one or more transmitting stations ,
Deinterleaving means for deinterleaving the transmission signal from each transmitting station in accordance with the respective interleaving method ;
Decoding means for sequentially decoding a transmission signal deinterleaved for each transmission station from a code having a large signal-to-interference and noise power ratio to reproduce the original divided frame ;
And a signal cancellation means for re-encoding the decoded signals are sequentially canceled from the received signal,
By repeatedly deinterleaving and decoding the output signal from the signal canceling means, transmission information for each transmitting station is obtained.
A receiving apparatus.
送信情報を分割してなる各フレームを符号化し、符号化された各信号を異なる振幅で電力増幅し、増幅された各信号をひとまとめにしてすべての信号にわたるインタリーブを行なうことにより得られた送信信号を1以上の送信局から受信する受信方法であって、
各送信局からの送信信号をそれぞれのインタリーブ方式に対応してデインタリーブするデインタリーブ・ステップと、
送信局毎にデインタリーブされた送信信号に対し信号対干渉及び雑音電力比の大きな符号から順次復号して元の分割フレームを再現する復号ステップと、
該復号された信号を再符号化して受信信号から順次キャンセルしていく信号キャンセル・ステップとを備え
前記信号キャンセル・ステップにおける出力信号に対しデインタリーブ及び復号を繰り返していくことにより、送信局毎の送信情報を得る、
ことを特徴とする受信方法。
A transmission signal obtained by encoding each frame formed by dividing transmission information, power-amplifying each encoded signal with a different amplitude, and interleaving all the amplified signals together. Receiving from one or more transmitting stations ,
A deinterleaving step for deinterleaving the transmission signal from each transmitting station corresponding to each interleaving method ;
A decoding step of sequentially decoding a transmission signal deinterleaved for each transmission station from a code having a large signal-to-interference and noise power ratio to reproduce the original divided frame ;
And a signal cancellation step of re-encoding the decoded signals are sequentially canceled from the received signal,
By repeatedly deinterleaving and decoding the output signal in the signal cancellation step, transmission information for each transmitting station is obtained.
And a receiving method.
非拡散方式で送信する情報を符号多重する符号多重方法であって、
送信情報を複数のフレームに分割するフレーム分割ステップと、
各フレームを符号化するステップと、
符号化された各信号を受信局側における復号能力に応じてフレーム毎の振幅増幅の比率を変えて電力増幅する電力増幅ステップと、
該増幅された各信号をひとまとめにしてすべての信号にわたるインタリーブを行なうインタリーブ・ステップと、
を具備することを特徴とする符号多重方法。
A code multiplexing method for code multiplexing information to be transmitted by a non-spreading method,
A frame division step for dividing the transmission information into a plurality of frames;
Encoding each frame;
A power amplification step of amplifying each encoded signal by changing the ratio of amplitude amplification for each frame according to the decoding capability on the receiving station side ;
An interleaving step for grouping the amplified signals together and interleaving across all signals;
A code multiplexing method comprising:
前記フレーム分割ステップでは、受信局側において実現する復号能力又は処理能力に応じて符号多重数を決定する、
ことを特徴とする請求項24に記載の符号多重方法。
In the frame division step, the number of code multiplexes is determined according to the decoding capability or processing capability realized on the receiving station side,
25. The code multiplexing method according to claim 24.
前記電力増幅ステップでは、伝搬路状況に応じて、考慮すべき干渉信号の数、1フレームの符号語数、雑音電力に基づいて各符号の振幅値を更新する、
ことを特徴とする請求項24に記載の符号多重方法。
In the power amplification step, the amplitude value of each code is updated based on the number of interference signals to be considered, the number of codewords in one frame, and the noise power according to the propagation path condition.
25. The code multiplexing method according to claim 24.
前記電力増幅ステップでは、各符号の振幅値計算の際に、干渉波として考慮しなかった干渉波の電力和からなる残留干渉電力を利用する、
ことを特徴とする請求項26に記載の符号多重方法。
In the power amplification step, when calculating the amplitude value of each code, the residual interference power made up of the power sum of the interference waves not considered as interference waves is used.
27. The code multiplexing method according to claim 26.
前記電力増幅ステップでは、平均残留干渉電力が大きい場合は、低レベルの符号の振幅を大きくする、
ことを特徴とする請求項27に記載の符号多重方法。
In the power amplification step, when the average residual interference power is large, the amplitude of the low level code is increased.
The code multiplexing method according to claim 27.
前記電力増幅ステップでは、低レベルの符号の振幅を大きくしたときに、考慮する干渉波数、1フレームの符号数、振幅値のマージンを調整して平均送信電力を保つ、
ことを特徴とする請求項28に記載の符号多重方法。
In the power amplification step, when the amplitude of the low-level code is increased, the number of interference waves to be considered, the number of codes in one frame, and the margin of the amplitude value are adjusted to maintain the average transmission power.
The code multiplexing method according to claim 28.
送信情報を分割してなる各フレームを符号化し、符号化された各信号を異なる振幅で電力増幅し、増幅された各信号をひとまとめにしてすべての信号にわたるインタリーブを行なうことにより得られた1以上の送信局からの送信信号を復号する復号方法であって、
各送信局からの送信信号をそれぞれのインタリーブ方式に対応してデインタリーブするデインタリーブ・ステップと、
送信局毎にデインタリーブされた送信信号に対し信号対干渉及び雑音電力比の大きな符号から順次復号して元の分割フレームを再現する復号ステップと、
該復号された信号を再符号化して受信信号から順次キャンセルしていく信号キャンセル・ステップと、
を具備することを特徴とする復号方法。
One or more obtained by encoding each frame formed by dividing transmission information, power-amplifying each encoded signal with a different amplitude, and interleaving all the amplified signals together. A decoding method for decoding a transmission signal from a transmitting station of
A deinterleaving step for deinterleaving the transmission signal from each transmitting station corresponding to each interleaving method ;
A decoding step of sequentially decoding a transmission signal deinterleaved for each transmission station from a code having a large signal-to-interference and noise power ratio to reproduce the original divided frame ;
A signal cancellation step of re-encoding the decoded signal and sequentially canceling from the received signal;
The decoding method characterized by comprising.
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