JP3718927B2 - 通信方法及び端末装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば無線電話システムの基地局や端末装置に適用して好適な通信方法と、その通信方法が適用される端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線電話システムなどの移動通信においては、一つの基地局に複数の移動局（端末装置）を接続させる多元接続が行われている。ここで、無線電話の場合には、一つの基地局を多数の移動局が共通に使用するため、各移動局間の干渉を避けるような種々の通信方式が提案されている。従来からあるこの種の通信方式としては、例えば周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ：Frequency Division Multiple Access）、時分割多元接続方式（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access ）、符号分割多元接続方式（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access ）などがある。
【０００３】
この内、ＴＤＭＡ方式は、各基地局毎に割当てられた各伝送チャンネルを所定時間単位で分割して、１伝送チャンネル中に複数のタイムスロットを形成させ、そのタイムスロット毎に接続する移動局を割当てるようにしたもので、１伝送チャンネルを使用して複数の移動局と同時に接続できる。
【０００４】
また、別の通信方式として、本出願人は先に帯域分割多元接続（ＢＤＭＡ：Band Division Multiple Access ）と称する通信方式を提案した（特願平８−１３２４３４号など）。そのＢＤＭＡ方式の詳細については後述する実施例の中で説明するが、簡単に述べると、所定の周波数間隔で所定数のサブキャリア信号が配置された１伝送帯域を複数用意し、各伝送帯域の信号を所定時間毎に区切ってタイムスロットを形成させ、所定数のタイムスロット周期で間欠的に、上記所定数のサブキャリア信号に分散させてデータを変調させたマルチキャリア信号によるバースト信号を伝送する方式である。このＢＤＭＡ方式は、非常に優れた伝送特性を有する。
【０００５】
ところで、無線電話システムの場合には、いずれの通信方式を適用する場合でも、端末装置側で通信を行う場合に、基地局側で設定される基準となるタイミングに同期させて通信を行い、各チャンネル（パス）が干渉するのを防止する必要がある。ここで、端末装置と基地局との距離は一定でないので、仮に同じタイミングで各端末装置から基地局に対して同時に送信が行われても、各端末装置から伝送される信号には異なる伝搬遅延が生じ、基地局で受信できるタイミングは、それぞれのパスが異なるものになってしまう。
【０００６】
従って、タイミングを補正する何らかの処理が必要で、例えば基地局側で各端末装置から伝送される信号の基準タイミングとの遅延量を検出して、その遅延量だけ送信タイミングをずらす制御データを端末装置側に伝送して、一定のタイミングで受信できるように補正する処理（タイムアライメント処理）を行うようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなタイムアライメント処理は、双方向のデータ伝送が必要であるので、基地局と端末装置とが通信を行っている間しか出来ず、例えば端末装置から基地局に対して、通信開始を要求（アクセス要求）する場合に、そのアクセス要求信号を伝送する際には、タイムアライメント処理を施すことが不可能であった。
【０００８】
このため、タイムアライメント処理が行われてない状態の信号が伝送されても問題がないように、従来のＴＤＭＡ通信においては、送信するビット数を少なくし、これを時間軸上にならべた信号バーストを短くすることも考えられるが、本発明が対象にしているようなマルチキャリア通信ではこのような例はなかった。また、一般的にアクセス獲得のためのチャンネルにおける信号の信頼性をあげる方法としてはシンボルあたりの送信電力を上げるといったことしか行われていないが、これは、セルラーシステム全体からみると、他セルへの干渉となり好ましくない。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、無線電話システムなどの通信を、効率のよいシステムで行う場合に、基地局へのアクセス要求などが、良好に出来るようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この問題点を解決するために本発明は、１伝送帯域内に所定数配されたサブキャリアを使用して、端末装置と基地局との間で通信を行う場合に、端末装置から基地局への上りチャンネルにおけるアクセス権獲得のためのチャンネルのサブキャリアの周波数間隔を、他のチャンネルのサブキャリアの周波数間隔よりも広くし、所定数のタイムスロット周期で間欠的に、１伝送帯域内のサブキャリアに分散させてデータを変調させたバースト信号を伝送すると共に、アクセス権獲得のためのチャンネルのデータを１タイムスロット内で送信する期間を、バースト信号長の数分の１とし、１タイムスロットの時間に対応した第１の窓がけデータと、１タイムスロットの時間の数分の１の時間に対応した第２の窓がけデータとを用意し、アクセス権獲得のためのチャンネルの送信時には、第２の窓がけデータを送信データに乗算してから、所定数配置されたサブキャリアにデータを分散させ、アクセス権獲得のためのチャンネル以外の送信時には、第１の窓がけデータを送信データに乗算してから、所定数配置されたサブキャリアにデータを分散させたものである。
【００１１】
かかる処理を行うことによって、アクセス権獲得のためのデータの伝送に関しては、他のデータの伝送よりも緩い条件で伝送されることになり、タイムアライメント処理が行われてなくても、基地局側で的確にアクセス権獲得のためのデータを受信できる可能性が高くなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して説明する。
【００１３】
まず、本例が適用される通信方式の構成について説明する。本例の通信方式の構成は、予め割当てられた帯域（Band）内に複数のサブキャリアを連続的に配置し、この１帯域内の複数のサブキャリアを１つの伝送路（パス）で同時に使用するいわゆるマルチキャリア方式としてあり、さらに１帯域内の複数のサブキャリアを一括して帯域で分割（Division）して変調するもので、ここでは帯域分割多元接続（ＢＤＭＡ：Band Division Multiple Access ）と称する。
【００１４】
以下、その構成について説明すると、図５は、本例の伝送信号のスロット構成を示す図で、縦軸を周波数を、横軸を時間としたものである。本例の場合には、周波数軸と時間軸とを格子状に分割した直交基底を与えるものである。即ち、１つの伝送帯域（１バンドスロット）が１５０ＫＨｚとされ、この１５０ＫＨｚの１伝送帯域内に、２４本のサブキャリアを配置する。この２４本のサブキャリアは、６．２５ｋＨｚ間隔で等間隔に連続的に配置され、１キャリア毎に０から２３までのサブキャリア番号が付与される。但し、実際に存在するサブキャリアは、サブキャリア番号１から２２までの２２本としてあり、１バンドスロット内の両端部のサブキャリア番号０及び２３についてはサブキャリアを立てないガードバンドとしてあり、電力を０としてある。
【００１５】
そして時間軸でみると、２００μ秒間隔で１タイムスロットが規定され、１タイムスロット毎に２２本のサブキャリアにバースト信号が変調されて伝送される。そして、２５タイムスロット（即ち５ｍ秒）配置された状態が、１フレームと定義される。この１フレーム内の各タイムスロットには、０から２４までのタイムスロット番号が付与される。図５中にハッチングを付与して示す範囲は、１バンドスロットの１タイムスロット区間を示すものである。なお、ここではスロット番号２４のタイムスロットは、データが伝送されない期間とされる。
【００１６】
そして、この周波数軸と時間軸とを格子状に分割した直交基底を使用して、基地局が複数の移動局（端末装置）と同時期に通信を行う多元接続を行うものである。ここで、各移動局との接続状態としては、図６に示す構成で行われる。図６は、１バンドスロット（実際には後述する周波数ホッピングにより使用するバンドスロットは切換わる）を使用して、基地局に接続される６つの移動局（ユーザー）Ｕ０，Ｕ１，Ｕ２‥‥Ｕ５のタイムスロットの使用状態を示す図で、Ｒとして示すタイムスロットは受信スロットで、Ｔとして示すタイムスロットは送信スロットであり、基地局で規定されるフレームタイミングは図６のＡに示すように２４タイムスロット周期（２５タイムスロット用意された内の最後のスロットであるスロット番号２４は使用されない）で設定される。なお、ここでは送信スロットと受信スロットとは別の帯域を使用して伝送されるものとしてある。
【００１７】
例えば図６のＢに示す移動局Ｕ０は、受信スロットとして１フレーム内のタイムスロット番号０，６，１２，１８が使用され、送信スロットとしてタイムスロット番号３，９，１５，２１が使用され、それぞれのタイムスロットでバースト信号の受信又は送信を行う。また、図６のＣに示す移動局Ｕ１は、受信スロットとして１フレーム内のタイムスロット番号１，７，１３，１９が使用され、送信スロットとしてタイムスロット番号４，１０，１６，２２が使用される。また、図６のＤに示す移動局Ｕ２は、受信スロットとして１フレーム内のタイムスロット番号２，８，１４，２０が使用され、送信スロットとしてタイムスロット番号５，１１，１７，２３が使用される。また、図６のＥに示す移動局Ｕ３は、受信スロットとして１フレーム内のタイムスロット番号３，９，１５，２１が使用され、送信スロットとしてタイムスロット番号０，６，１２，１８が使用される。また、図６のＦに示す移動局Ｕ４は、受信スロットとして１フレーム内のタイムスロット番号４，１０，１６，２２が使用され、送信スロットとしてタイムスロット番号１，７，１３，２２が使用される。さらに、図６のＧに示す移動局Ｕ５は、受信スロットとして１フレーム内のタイムスロット番号５，１１，１６，２２が使用され、送信スロットとしてタイムスロット番号２，８，１４，２０が使用される。
【００１８】
図６に示す構成としたことで、１バントスロットに６つの移動局が接続される６ＴＤＭＡ（時分割多元接続）が行われるが、各移動局側から見ると、１タイムスロット期間の受信及び送信を行った後に、次の送信又は受信が行われるまで２タイムスロット期間（即ち４００μ秒）の余裕があり、この余裕を使用して、タイミング処理と周波数ホッピングと称される処理を行う。即ち、各送信スロットＴの前の約２００μ秒間には、送信タイミングを基地局側からの信号のタイミングに合わせるタイミング処理ＴＡを行う。そして、各送信スロットＴが終了した約２００μ秒後には、送信及び受信を行うバンドスロットを別のバンドスロットに切換える周波数ホッピングを行う。なお、ここでのタイミングは、伝送レートを高く設定した場合の例で、伝送レートを低く設定して使用するバンドスロット数を変えた場合には、周波数ホッピングを行うタイミングなどについて別途設定させる必要がある。周波数ホッピングが行われることで、例えば１つの基地局に用意された複数のバンドスロットを各移動局で均等に使用する。
【００１９】
即ち、１つの基地局には複数のバンドスロットを割当てる。例えば１つの基地局で１つのセルが構成されるセルラ方式のシステムである場合で、１つのセルに１．２ＭＨｚの帯域が割当てられている場合には、８バンドスロットを１つのセルに配置することができる。同様に、１つのセルに２．４ＭＨｚの帯域が割当てられている場合には、１６バンドスロットを１つのセルに配置することができ、１つのセルに４．８ＭＨｚの帯域が割当てられている場合には、３２バンドスロットを１つのセルに配置することができ、１つのセルに９．６ＭＨｚの帯域が割当てられている場合には、６４バンドスロットを１つのセルに配置することがでる。そして、この１つのセルに割当てられた複数のバンドスロットを均等に使用するように、周波数ホッピングと称される周波数切換え処理を行う。なお、本例の場合には１つのセルに連続した帯域の複数のバンドスロットを配置する。
【００２０】
図７は、１つのセルに８バンドスロットが配置された場合の例を示し、図７のＡに示すように、用意された８バンドスロットのそれぞれで、図７のＢに示すように、２２本のキャリアが立てられてデータ伝送を行う。
【００２１】
このように通信を行う状態を設定することで、各移動局と基地局との間で伝送される信号は、他の信号に対して直交性が保たれた状態となり、他の信号の干渉を受けることなく、該当する信号だけを良好に取り出すことができる。そして、周波数ホッピングにより伝送するバンドスロットを随時切換えるので、各基地局に用意された伝送帯域が有効に活用され、効率の良い伝送ができる。この場合、上述したように１つの基地局（セル）に割当てる周波数帯域を、自由に割当てることができるので、使用される状況に応じた自由なシステム設定が可能になる。
【００２２】
次に、以上説明したシステム構成にて基地局と端末装置（移動局）との間で通信を行う場合の、基地局と端末装置の構成について説明する。まず、端末装置で送信を行う構成について、図１を参照して説明する。
【００２３】
端末装置から基地局に対して送信する送信データ（デジタルデータ）は、送信データ生成回路１０１から出力されて、シンボルパターン格納回路１０２に供給される。このシンボルパターン格納回路１０２は、送信されるシンボルパターンを格納するメモリで構成され、生成回路１０１が出力する送信データに対応したシンボルパターンを時系列的に出力する。
【００２４】
この時系列的に出力されるシンボルパターンは、高速フーリエ変換回路（以下ＦＦＴ回路と称する）１０３に供給されて、高速フーリエ変換処理で時間軸上のデータを周波数軸上のデータに変換する処理を行う。ここでの変換処理としては、時系列的に供給されるシンボルパターンを、一定の周波数ｆk 間隔の２２本のサブキャリアに分散されたデータに変換する。但し、後述するように基地局に対して制御チャンネルを使用して制御データの伝送を行う場合には、２倍の周波数２ｆk 間隔の１１本のサブキャリアに分散されたデータに変換する。
【００２５】
ＦＦＴ回路１０３の出力は、窓がけ回路１０４に供給されて、送信用の窓がけデータが乗算される。この窓がけデータが乗算された送信信号は、デジタル／アナログ変換器１０５に供給されてアナログ送信信号に変換され、その変換された送信信号が周波数変換用の混合器１０６に供給されて、発振器１０７の出力が混合されて、送信周波数に周波数変換された送信信号とされる。この送信周波数の送信信号は、送信アンプ１０８により所定の送信出力に増幅されて、アンテナ１０９から無線送信される。なお、端末装置における送信データ生成回路１０１からアンテナ１０９までの具体的構成については、後述する。
【００２６】
ここで、本例の構成による送信信号について説明すると、ＦＦＴ回路１０３での変換によりマルチキャリア信号とされて送信されるのであるが、図５により説明したように、１バンドスロットを構成するサブキャリアは２２本であり、図２のＡに示すように、周波数ｆk 間隔（図５の例では６．２５ｋＨｚ間隔）の２２本のサブキャリアに分散された信号が１バンドスロット内に配置されて伝送される。この１バンドスロット内の各キャリアに変調された信号を、受信側で時間軸上の時系列データに変換することで、図２のＢに示すように、１／ｆk 〔秒〕の信号として表すことができる（この１／ｆk 〔秒〕をＴk 〔秒〕とする）。
【００２７】
この図２に示す構成にて伝送されるのは、端末装置と基地局との間で通話用音声データや各種情報の伝送を、情報チャンネルとして用意されたチャンネルで行う場合であり、端末装置から基地局に対して制御データを伝送する上り制御チャンネル（この制御チャンネルについては例えば基地局毎に予め定めた特定のチャンネルとしてある）については、図３に示す構成にて伝送するようにしてある。即ち、図３のＡに示すように、情報チャンネルの場合の２倍の周波数間隔である周波数２ｆk 間隔（図５の例では１２．５ｋＨｚ間隔）の１１本のサブキャリアに分散された信号が１バンドスロット内に配置されて伝送される。この１バンドスロット内の各キャリアに変調された信号を、受信側で時間軸上の時系列データに変換することで、図３のＢに示すように、Ｔk 〔秒〕の信号として表すことができる。このＴk 〔秒〕の信号は、１／２ｆk 〔秒〕（即ちＴk ／２〔秒〕）のデータが２回繰り返される信号となる。
【００２８】
この図３に示す構成の上り制御チャンネルで伝送されるデータとしては、端末装置から基地局に伝送する制御データであり、その制御データには端末装置から基地局に対してアクセスすることを要求するデータが含まれる。即ち、例えば端末装置から発信させたいとき、このアクセスすることを要求するデータを、この上り制御チャンネルを使用して基地局に伝送する。そして、基地局から下り制御チャンネルを使用してアクセスを許可するデータが伝送されたとき、そのとき同時に伝送されるチャンネル指示データにより指示された情報チャンネルを使用して、端末装置と基地局との情報チャンネルによる通信を開始させる。また、この上り制御チャンネルを使用して端末装置から基地局に対してデータを送信するときには、予め決められた既知のシンボルパターンを所定位置に付与して送信する。
また、図３に示す構成の上り制御チャンネルは端末からの発信以外にも、登録や、端末への着呼への返答時にも用いられる。
【００２９】
このように上り制御チャンネルについては、図３に示すように、１バンドスロットを構成するサブキャリアの数を、情報チャンネルなどの他のチャンネルの半分として、サブキャリアの周波数間隔を２倍としたことで、基地局で上り制御チャンネルで伝送される情報を復調処理する際に、その情報を良好に受信できるようになる。特に本例の場合には、周波数軸上のマルチキャリア信号を時間軸上のシンボルデータに変換したとき、図３のＢに示すように同じデータが２回繰り返されることになり、同じ情報を受信できる可能性が２倍になり、受信特性を約３ｄＢ改善することができる。
【００３０】
そして、端末装置から伝送される上り制御チャンネルの信号は、基地局で受信されて、その受信信号に含まれるデータが復調されて、そのデータに基づいた処理が行われる。このとき、その受信信号に含まれる既知のシンボルパターンの受信タイミングを検出して、基地局での通信の基準タイミングとのずれを判断し、その判断したずれを補正するデータを、下り制御チャンネルで該当する端末装置に対して伝送するタイムアライメント処理を行うようにしてある。
【００３１】
図４は、基地局で受信した信号の受信タイミングを検出する構成を示す図で、アンテナ１３１で受信された信号は、受信アンプ１３２を介して混合器１３３に供給され、発振器１３４が出力する周波数信号が混合されて、所定の伝送チャンネルの信号が中間周波信号（又はベースバンド信号）に周波数変換される。この周波数変換された信号は、アナログ／デジタル変換器１３５に供給されて所定の周期でサンプリングされ、そのサンプリングデータが受信データの復調回路（図示せず）に供給されると共に、相関検出回路１３６に供給されて、相関検出処理が行われる。
【００３２】
この相関検出回路１３６には、シンボルパターン格納回路１３７から予め決められた既知のシンボルパターンのデータが供給され、相関検出回路１３６でその記憶シンボルパターンと受信データとの比較を行い、両者の相関が最も高くなるタイミングを検出する。その最も相関が高くなるタイミングを検出すると、そのタイミングのデータを、この基地局の制御部（図示せず）に供給して、制御部側では基準タイミングとのずれを判断し、その判断したずれに相当する分だけ、該当する端末装置からの送信タイミングを早く（又は遅く）させる制御データを、下り回線の制御チャンネルを使用して（情報チャンネルを使用した通信中には情報チャンネル中の付随データを使用して）、端末装置に対して伝送する。
【００３３】
次に、以上説明したシステム構成にて通信が行われる端末装置（移動局）と基地局の具体的構成について説明する。ここでは、基地局から端末装置への下り回線として２．０ＧＨｚ帯を使用し、端末装置から基地局への上り回線として２．２ＧＨｚ帯を使用するものとして説明する。
【００３４】
図８は、端末装置の構成を示す図で、まず受信系について説明すると、送受信兼用のアンテナ１１はアンテナ共用器１２に接続してあり、このアンテナ共用器１２の受信信号出力側には、バンドパスフィルタ１３，受信アンプ１４，混合器１５が直列に接続してある。ここで、バンドパスフィルタ１３は、２．０ＧＨｚ帯を抽出する。そして、混合器１５で周波数シンセサイザ３１が出力する１．９ＧＨｚの周波数信号を混合し、受信信号を１００ＭＨｚ帯の中間周波信号に変換する。なお、周波数シンセサイザ３１は、ＰＬＬ回路（フェーズ・ロックド・ループ回路）で構成され、温度補償型基準発振器（ＴＣＸＯ）３２が出力する１９．２ＭＨｚを、１／１２８分周器３３で分周して生成させた１５０ｋＨｚを基準として、１．９ＧＨｚ帯の１５０ｋＨｚ間隔の信号（即ち１バンドスロット間隔）を生成させるシンセサイザである。この端末装置で使用される後述する他の周波数シンセサイザについても、同様にＰＬＬ回路で構成される。
【００３５】
そして、混合器１５が出力する中間周波信号を、バンドパスフィルタ１６と可変利得アンプ１７を介して復調用の２個の混合器１８Ｉ，１８Ｑに供給する。また、周波数シンセサイザ３４が出力する１００ＭＨｚの周波数信号を、移相器３５で９０度位相がずれた２系統の信号とし、この２系統の周波数信号の一方を混合器１８Ｉに供給し、他方を混合器１８Ｑに供給し、それぞれ中間周波信号に混合させ、受信したデータに含まれるＩ成分及びＱ成分を抽出する。なお、周波数シンセサイザ３４は、１／１２８分周器３３で分周して生成させた１５０ｋＨｚを基準として、１００ＭＨｚ帯の信号を生成させるシンセサイザである。
【００３６】
そして、抽出したＩ成分をローパスフィルタ１９Ｉを介してアナログ／デジタル変換器２０Ｉに供給し、デジタルＩデータに変換する。また、抽出したＱ成分をローパスフィルタ１９Ｑを介してアナログ／デジタル変換器２０Ｑに供給し、デジタルＩデータに変換する。ここで、各アナログ／デジタル変換器２０Ｉ，２０Ｑは、ＴＣＸＯ３２が出力する１９．２ＭＨｚを、１／９６分周器３６で分周して生成させた２００ｋＨｚを変換用のクロックとして使用するものである。
【００３７】
そして、アナログ／デジタル変換器２０Ｉ，２０Ｑが出力するデジタルＩデータ及びデジタルＱデータを、復調及びデコーダ２１に供給し、復号された受信データを端子２２に得る。なお、復調及びデコーダ２１には、ＴＣＸＯ３２が出力する１９．２ＭＨｚがクロックとしてそのまま供給されると共に、１／９６分周器３６が出力する２００ｋＨｚを１／４０分周器３７で分周して生成させた５ｋＨｚがクロックとして供給される。この５ｋＨｚのクロックは、スロットタイミングデータを生成させるのに使用される。即ち、本例の場合には上述したように１タイムスロットが２００μ秒であるが、周波数が５ｋＨｚの信号は１周期が２００μ秒であり、この５ｋＨｚの信号に同期してスロットタイミングデータを生成させる。
【００３８】
次に、端末装置の送信系の構成を説明すると、端子４１に得られる送信データを、変調及びエンコーダ４２に供給し、送信用の符号化及び変調処理を行い、送信用のデジタルＩデータ及びデジタルＱデータを生成させる。ここで、この変調及びエンコーダ４２には、ＴＣＸＯ３２が出力する１９．２ＭＨｚがクロックとしてそのまま供給されると共に、１／４０分周器３７で分周して生成させた５ｋＨｚがスロットタイミング生成用のデータとして供給される。そして、変調及びエンコーダ４２が出力するデジタルＩデータ及びデジタルＱデータをデジタル／アナログ変換器４３Ｉ及び４３Ｑに供給し、アナログＩ信号及びアナログＱ信号に変換し、この変換されたＩ信号及びＱ信号をローパスフィルタ４４Ｉ及び４４Ｑを介して混合器４５Ｉ及び４５Ｑに供給する。また、周波数シンセサイザ３８が出力する３００ＭＨｚの周波数信号を、移相器３９で９０度位相がずれた２系統の信号とし、この２系統の周波数信号の一方を混合器４５Ｉに供給し、他方を混合器４５Ｑに供給し、それぞれＩ信号及びＱ信号と混合して、３００ＭＨｚ帯の信号とし、加算器４６で１系統の信号とする直交変調を行う。なお、周波数シンセサイザ３８は、１／１２８分周器３３で分周して生成させた１５０ｋＨｚを基準として、３００ＭＨｚ帯の信号を生成させるシンセサイザである。
【００３９】
そして、加算器４６が出力する３００ＭＨｚ帯に変調された信号を、送信アンプ４７，バンドパスフィルタ４８を介して混合器４９に供給し、周波数シンセサイザ３１が出力する１．９ＧＨｚ帯の周波数信号を混合し、２．２ＧＨｚ帯の送信周波数に変換する。そして、この送信周波数に周波数変換された送信信号を、送信アンプ（可変利得アンプ）５０及びバンドパスフィルタ５１を介してアンテナ共用器１２に供給し、このアンテナ共用器１２に接続されたアンテナ１１から無線送信させる。なお、送信アンプ５０の利得を制御することにより、送信出力が調整される。この送信出力の制御は、例えば基地局側から受信した出力制御データに基づいて行われる。
【００４０】
また、ＴＣＸＯ３２が出力する１９．２ＭＨｚの信号は、１／２４００分周器４０に供給されて、８ｋＨｚの信号とされ、この８ｋＨｚの信号を音声処理系の回路（図示せず）に供給する。即ち、本例の端末装置では、基地局との間で伝送する音声信号は、８ｋＨｚでサンプリング（又はその倍数の周波数でオーバーサンプリング）するようにしてあり、音声信号のアナログ／デジタル変換器やデジタル／アナログ変換器、或いは音声データ圧縮・伸長処理用のデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）などの音声データ処理回路で必要なクロックを、１／２４００分周器４０から得るようにしてある。
【００４１】
次に、この構成の端末装置の送信系のエンコーダ及びその周辺の詳細な構成を、図９を参照して説明する。送信データは、畳み込み符号化器５１に供給して、畳み込み符号化を行う。ここでの畳み込み符号化としては、例えば拘束長ｋ＝７，符号化率Ｒ＝１／３の符号化を行う。この畳み込み符号化器５１の出力を、４フレームインターリーブバッファ５２に供給し、４フレーム（２０ｍ秒）に跨がったデータのインターリーブを行う。そして、このインターリーブバッファ５２の出力を、ＤＱＰＳＫエンコーダ５３に供給し、ＤＱＰＳＫ変調を行う。即ち、供給されるデータに基づいて、ＤＱＰＳＫシンボル生成回路５３ａで対応したシンボルを生成させ、このシンボルを乗算器５３ｂの一方の入力に供給し、この乗算器５３ｂの乗算出力を遅延回路５３ｃで１シンボル遅延させて他方の入力に戻して、ＤＱＰＳＫ変調を行う。そして、このＤＱＰＳＫ変調されたデータを、乗算器５４に供給して、ランダム位相シフトデータ発生回路５５が出力するランダム位相シフトデータを、変調データに乗算する処理を行い、データの位相を見かけ上ランダムに変化させる。
【００４２】
そして、乗算器５４の出力を、ＦＦＴ回路（高速フーリエ変換回路）５６に供給し、高速フーリエ変換による演算で時間軸上のデータの周波数変換処理を行い、６．２５ｋＨｚ間隔の２２本のサブキャリアに変調されたいわゆるマルチキャリアデータとする。なお、高速フーリエ変換を行うＦＦＴ回路は、２の巾乗倍のサブキャリアを生成させる構成が比較的簡単に構成でき、本例のＦＦＴ回路５６では、２5 である３２本のサブキャリアを生成させる能力のあるものを使用し、情報チャンネルの送信処理では、その内の連続した２２本のサブキャリアに変調されたデータを出力する。また、上り制御チャンネルの送信処理では、連続した２２本の内の１本毎の１１本のサブキャリアに変調されたデータを出力する。
【００４３】
なお、本例のＦＦＴ回路５６で扱う送信データの変調レートは２００ｋＨｚとしてあり、この２００ｋＨｚの変調レートの信号から３２本のマルチキャリアに変換する処理を行うことで、２００ｋＨｚ÷３２＝６．２５ｋＨｚとなり、６．２５ｋＨｚ間隔（但し上り制御チャンネルの場合には１２．５ｋＨｚ間隔）のマルチキャリア信号が得られる。
【００４４】
そして、この高速フーリエ変換でマルチキャリアとされたデータを乗算器５７に供給し、窓がけデータ発生回路５８が出力する時間波形を乗算する処理を行う。この時間波形としては、例えば図１０のＡに示すように、送信側では１つの波形の長さＴU が約２００μ秒（即ち１タイムスロット期間）の波形とされる。但し、その両端部ＴTR（約１５μ秒間）は、なだらかに波形のレベルが変化するようにしてあり、図１０のＢに示すように、時間波形を乗算させる際には、隣接する時間波形と一部が重なるようにしてある。
【００４５】
図９の説明に戻ると、乗算器５７で時間波形が乗算された信号を、バーストバッファ５９を介してデジタル／アナログ変換器４３（図８のデジタル／アナログ変換器４３Ｉ，４３Ｑに相当）に供給し、変換用のクロックとして２００ｋＨｚを使用してアナログ信号とする。
【００４６】
次に、本例の端末装置の受信系のデコーダ及びその周辺の詳細な構成を、図１１を参照して説明する。２００ｋＨｚのクロックを使用してアナログ／デジタル変換器２０（図１のアナログ／デジタル変換器２０Ｉ，２０Ｑに相当）で変換されたデジタルデータを、バーストバッファ６１を介して乗算器６２に供給し、逆窓がけデータ発生回路６３が出力する時間波形を乗算する。この受信時に乗算する時間波形は、図１０のＡに示す形状の時間波形であるが、その長さＴM を１６０μ秒として送信時よりも短い時間波形としてある。
【００４７】
そして、この時間波形が乗算された受信データを、ＦＦＴ回路６４に供給し、高速フーリエ変換処理により周波数軸と時間軸との変換処理を行い、６．２５ｋＨｚ間隔の２２本のサブキャリアに変調されて伝送されたデータを時間軸が連続した１系統のデータとする。ここでの変換処理では、送信系でのＦＦＴ回路での変換処理と同様に、２5 である３２本のサブキャリアを処理させる能力のあるものを使用し、その内の連続した２２本のサブキャリアに変調されたデータを変換して出力する。そして、本例のＦＦＴ回路６４で扱う送信データの変調レートは２００ｋＨｚとしてあり、３２本のマルチキャリアを処理できることで、２００ｋＨｚ÷３２＝６．２５ｋＨｚとなり、６．２５ｋＨｚ間隔のマルチキャリア信号の変換処理ができる。
【００４８】
そして、ＦＦＴ回路６４で高速フーリエ変換されて１系統とされた受信データを、乗算器６５に供給し、逆ランダム位相シフトデータ発生回路６６が出力する逆ランダム位相シフトデータ（このデータは送信側のランダム位相シフトデータと同期して変化するデータ）を乗算し、元の位相のデータに戻す。
【００４９】
そして、元の位相に戻されたデータを、差動復調回路６７に供給し、差動復調させ、この差動復調されたデータを４フレームデインターリーブバッファ６８に供給し、送信時に４フレームにわたってインターリーブされたデータを元のデータ配列とし、このデインターリーブされたデータをビタビ復号化器６９に供給し、ビタビ復号を行う。そして、ビタビ復号されたデータをデコーダされた受信データとして後段の受信データ処理回路（図示せず）に供給する。
【００５０】
次に、基地局の構成を、図１２を参照して説明する。この基地局での送受信を行う構成は、基本的には端末装置側の構成と同じであるが、複数台の端末装置と同時に接続される多元接続を行うための構成が端末装置とは異なる。
【００５１】
まず、図１２に示す受信系の構成について説明すると、送受信兼用のアンテナ２１１はアンテナ共用器２１２に接続してあり、このアンテナ共用器２１２の受信信号出力側には、バンドパスフィルタ２１３，受信アンプ２１４，混合器２１５が直列に接続してある。ここで、バンドパスフィルタ２１３は、２．２ＧＨｚ帯を抽出する。そして、混合器２１５で周波数シンセサイザ２３１が出力する１．９ＧＨｚの周波数信号を混合し、受信信号を３００ＭＨｚ帯の中間周波信号に変換する。なお、周波数シンセサイザ２３１は、ＰＬＬ回路（フェーズ・ロックド・ループ回路）で構成され、温度補償型基準発振器（ＴＣＸＯ）２３２が出力する１９．２ＭＨｚを、１／１２８分周器２３３で分周して生成させた１５０ｋＨｚを基準として、１．９ＧＨｚ帯の１５０ｋＨｚ間隔の信号（即ち１バンドスロット間隔）を生成させるシンセサイザである。この基地局で使用される後述する他の周波数シンセサイザについても、同様にＰＬＬ回路で構成される。
【００５２】
そして、混合器２１５が出力する中間周波信号を、バンドパスフィルタ２１６と受信アンプ２１７を介して復調用の２個の混合器２１８Ｉ，２１８Ｑに供給する。また、周波数シンセサイザ２３４が出力する３００ＭＨｚの周波数信号を、移相器２３５で９０度位相がずれた２系統の信号とし、この２系統の周波数信号の一方を混合器２１８Ｉに供給し、他方を混合器２１８Ｑに供給し、それぞれ中間周波信号に混合させ、受信したデータに含まれるＩ成分及びＱ成分を抽出する。なお、周波数シンセサイザ２３４は、１／１２８分周器２３３で分周して生成させた１５０ｋＨｚを基準として、３００ＭＨｚ帯の信号を生成させるシンセサイザである。
【００５３】
そして、抽出したＩ成分をローパスフィルタ２１９Ｉを介してアナログ／デジタル変換器２２０Ｉに供給し、デジタルＩデータに変換する。また、抽出したＱ成分をローパスフィルタ２１９Ｑを介してアナログ／デジタル変換器２２０Ｑに供給し、デジタルＩデータに変換する。ここで、各アナログ／デジタル変換器２２０Ｉ，２２０Ｑは、ＴＣＸＯ２３２が出力する１９．２ＭＨｚを、１／３分周器２３６で分周して生成させた６．４ＭＨｚを変換用のクロックとして使用するものである。
【００５４】
そして、アナログ／デジタル変換器２２０Ｉ，２２０Ｑが出力するデジタルＩデータ及びデジタルＱデータを、復調部２２１に供給し、復調されたデータをデマルチプレクサ２２２に供給して、各端末装置からのデータに分割し、分割されたデータを同時に接続される端末装置の数（１バンドスロット当たり６台）だけ用意されたデコーダ２２３ａ，２２３ｂ‥‥２２３ｎに個別に供給する。なお、復調部２２１，デマルチプレクサ２２２及びデコーダ２２３ａ，２２３ｂ‥‥２２３ｎには、ＴＣＸＯ３２が出力する１９．２ＭＨｚがクロックとしてそのまま供給されると共に、１／３分周器２３６が出力する６．４ＭＨｚを１／１２８０分周器２３７で分周して生成させた５ｋＨｚがスロットタイミングデータとして供給される。
【００５５】
次に、基地局の送信系の構成を説明すると、同時に通信を行う相手（端末装置）の数だけ用意されたエンコーダ２４１ａ，２４１ｂ‥‥２４１ｎで個別に符号化された送信データを、マルチプレクサ２４２で合成し、このマルチプレクサ２４２の出力を変調部２４３に供給し、送信用の変調処理を行い、送信用のデジタルＩデータ及びデジタルＱデータを生成させる。なお、各エンコーダ２４１ａ〜２４１ｎ，マルチプレクサ２４２及び変調部２４３には、ＴＣＸＯ３２が出力する１９．２ＭＨｚがクロックとしてそのまま供給されると共に、１／１２８０分周器２３７が出力する５ｋＨｚがクロックとして供給される。
【００５６】
そして、変調部２４３が出力するデジタルＩデータ及びデジタルＱデータを、デジタル／アナログ変換器２４４Ｉ及び２４４Ｑに供給し、アナログＩ信号及びアナログＱ信号に変換し、この変換されたＩ信号及びＱ信号をローパスフィルタ２４５Ｉ及び２４５Ｑを介して混合器２４６Ｉ及び２４６Ｑに供給する。また、周波数シンセサイザ２３８が出力する１００ＭＨｚの周波数信号を、移相器２３９で９０度位相がずれた２系統の信号とし、この２系統の周波数信号の一方を混合器２４６Ｉに供給し、他方を混合器２４６Ｑに供給し、それぞれＩ信号及びＱ信号と混合して、１００ＭＨｚ帯の信号とし、加算器２４７で１系統の信号とする直交変調を行う。なお、周波数シンセサイザ２３８は、１／１２８分周器２３３で分周して生成させた１５０ｋＨｚを基準として、１００ＭＨｚ帯の信号を生成させるシンセサイザである。
【００５７】
そして、加算器２４７が出力する１００ＭＨｚ帯に変調された信号を、送信アンプ２４８，バンドパスフィルタ２４９を介して混合器２５０に供給し、周波数シンセサイザ２３１が出力する１．９ＧＨｚ帯の周波数信号を混合し、２．０ＧＨｚ帯の送信周波数に変換する。そして、この送信周波数に周波数変換された送信信号を、送信アンプ２５１及びバンドパスフィルタ２５２を介してアンテナ共用器２１２に供給し、このアンテナ共用器２１２に接続されたアンテナ２１１から無線送信させる。
【００５８】
また、ＴＣＸＯ２３２が出力する１９．２ＭＨｚの信号が、１／２４００分周器２４０に供給されて、８ｋＨｚの信号とされ、この８ｋＨｚの信号を音声処理系の回路（図示せず）に供給する。即ち、本例の基地局では、端末装置との間で伝送する音声信号は、８ｋＨｚでサンプリング（又はその倍数の周波数でオーバーサンプリング）するようにしてあり、音声信号のアナログ／デジタル変換器やデジタル／アナログ変換器、或いは音声データ圧縮・伸長処理用のデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）などの音声データ処理回路で必要なクロックを、１／２４００分周器２４０から得るようにしてある。
【００５９】
次に、基地局で送信データをエンコードして変調する構成の詳細を、図１３を参照して説明する。ここではＮ個（Ｎは任意の数）の端末装置（ユーザー）と同時に多元接続を行うものとすると、各端末装置のユーザーへの送信信号Ｕ０，Ｕ１‥‥ＵＮは、それぞれ別の畳み込み符号化器３１１ａ，３１１ｂ‥‥３１１ｎに供給して、個別に畳み込み符号化を行う。ここでの畳み込み符号化としては、例えば拘束長ｋ＝７，符号化率Ｒ＝１／３の符号化を行う。
【００６０】
そして、それぞれの系で畳み込み符号化されたデータを、それぞれ４フレームインターリーブバッファ３１２ａ，３１２ｂ‥‥３１２ｎに供給し、４フレーム（２０ｍ秒）に跨がったデータのインターリーブを行う。そして、各インターリーブバッファ３１２ａ，３１２ｂ‥‥３１２ｎの出力を、それぞれＤＱＰＳＫエンコーダ３２０ａ，３２０ｂ‥‥３２０ｎに供給し、ＤＱＰＳＫ変調を行う。即ち、供給されるデータに基づいて、ＤＱＰＳＫシンボル生成回路３２１ａ，３２１ｂ‥‥３２１ｎで対応したシンボルを生成させ、このシンボルを乗算器３２２ａ，３２２ｂ‥‥３２２ｎの一方の入力に供給し、この乗算器３２２ａ，３２２ｂ‥‥３２２ｎの乗算出力を各遅延回路３２３ａ，３２３ｂ‥‥３２３ｎで１シンボル遅延させて他方の入力に戻して、ＤＱＰＳＫ変調を行う。そして、このＤＱＰＳＫ変調されたデータを、それぞれ乗算器３１３ａ，３１３ｂ‥‥３１３ｎに供給して、ランダム位相シフトデータ発生回路３１４ａ，３１４ｂ‥‥３１４ｎが個別に出力するランダム位相シフトデータを、変調データに乗算する処理を行い、それぞれのデータの位相を見かけ上ランダムに変化させる。
【００６１】
そして、各乗算器３１３ａ，３１３ｂ‥‥３１３ｎの出力を、マルチプレクサ２４２に供給し合成する。ここで、本例のマルチプレクサ２４２で合成する際には、その合成する周波数位置を１５０ｋＨｚ単位で切換えられるようにしてあり、この切換えを制御することで、各端末装置に対して送信されるバースト信号の周波数切換えを行う。即ち、本例の場合には図６などで説明したように、周波数ホッピングと称されるバントスロット単位での周波数の切換えを行うようにしてあるが、その周波数切換えを、マルチプレクサ２４２での合成時の処理の切換えにより実現している。
【００６２】
そして、マルチプレクサ２４２で合成されたデータを、ＦＦＴ回路３３２に供給し、高速フーリエ変換による演算で時間軸上のデータの周波数変換処理を行い、１バントスロット当たり６．２５ｋＨｚ間隔の２２本のサブキャリアに変調されたいわゆるマルチキャリアデータとする。そして、この高速フーリエ変換でマルチキャリアとされたデータを乗算器３３３に供給し、窓がけデータ発生回路３３４が出力する時間波形を乗算する処理を行う。この時間波形としては、例えば図１０のＡに示すように、送信側では１つの波形の長さＴU が約２００μ秒（即ち１タイムスロット期間）の波形とされる。但し、その両端部ＴTR（約１５μ秒間）は、なだらかに波形のレベルが変化するようにしてあり、図１０のＢに示すように、時間波形を乗算させる際には、隣接する時間波形と一部が重なるようにしてある。
【００６３】
そして、乗算器３３３で時間波形が乗算された信号を、バーストバッファ３３５を介してデジタル／アナログ変換器２４４（図１２での変換器２４４Ｉ，２４４Ｑに相当）に供給し、アナログＩ信号及びアナログＱ信号とし、図１２の構成にて送信処理する。
【００６４】
次に、基地局で受信データを復調してデコードする構成の詳細を、図１４を参照して説明する。アナログ／デジタル変換器２２０（図８のアナログ／デジタル変換器２２０Ｉ及び２２０Ｑに相当）で変換されたデジタルＩデータ及びデジタルＱデータを、バーストバッファ３４１を介して乗算器３３３に供給し、逆窓がけデータ発生回路３４３が出力する時間波形を乗算する。この時間波形としては、図１０のＡに示す形状の時間波形であるが、その長さＴM を１６０μ秒として送信時よりも短い時間波形としてある。
【００６５】
そして、この時間波形が乗算された受信データを、ＦＦＴ回路３４４に供給して高速フーリエ変換を行い、周波数軸と時間軸との変換処理を行い、１バンドスロット当たり６．２５ｋＨｚ間隔の２２本のサブキャリアに変調されて伝送されたデータを時間軸が連続したデータとする。そして、この高速フーリエ変換されたデータを、デマルチプレクサ２２２に供給し、同時に多元接続される各端末装置の数だけ分割されたデータとする。ここで、本例のデマルチプレクサ２２２で分割する際には、その分割する周波数位置を１５０ｋＨｚ単位で切換えられるようにしてあり、この切換えを制御することで、各端末装置から送信されるバースト信号の周波数切換えを行う。即ち、本例の場合には図６などで説明したように、周波数ホッピングと称されるバントスロット単位での周波数の切換えを周期的に行うようにしてあるが、その受信側での周波数切換えを、デマルチプレクサ２２２での分割時の処理の切換えにより実現している。
【００６６】
そして、デマルチプレクサ２２２で分割されたそれぞれの受信データを、同時に多元接続される端末装置の数Ｎだけ設けられた乗算器３５１ａ，３５１ｂ‥‥３５１ｎに個別に供給し、それぞれの乗算器３５１ａ，３５１ｂ‥‥３５１ｎで逆ランダム位相シフトデータ発生回路３５２ａ，３５２ｂ‥‥３５２ｎが出力する逆ランダム位相シフトデータ（このデータは送信側のランダム位相シフトデータと同期して変化するデータ）を乗算し、それぞれの系で元の位相のデータに戻す。
【００６７】
そして、差動復調回路３５３ａ，３５３ｂ‥‥３５３ｎに供給し、差動復調させ、この差動復調されたデータを４フレームデインターリーブバッファ３５４ａ，３５４ｂ‥‥３５４ｎに供給し、送信時に４フレームにわたってインターリーブされたデータを元のデータ配列とし、このデインターリーブされたデータをビタビ復号化器３５５ａ，３５５ｂ‥‥３５５ｎに供給し、ビタビ復号を行う。そして、ビタビ復号されたデータをデコーダされた受信データとして後段の受信データ処理回路（図示せず）に供給する。
【００６８】
なお、以上説明した実施例では、端末装置から基地局への上り制御チャンネルを構成するサブキャリアを、情報チャンネルなどの他のチャンネルの１バンドスロットを構成するサブキャリアの数の半分として、キャリアの周波数間隔を２倍としたが、キャリアの周波数間隔を３倍，４倍などの他の周波数間隔としても良い。但し、周波数間隔を広げるに従って同じ帯域で伝送できる情報量は少なくなる。また、このように２倍，３倍のように整数倍の周波数間隔以外の周波数間隔に広げるようにしても良いが、整数倍の周波数間隔の場合には、送信処理や受信処理として、情報チャンネルなどを処理する場合の回路で、一部のデータを間引く処理を行うだけで良く、簡単な構成で実現できる。
【００６９】
また上述実施例では、上り制御チャンネルを構成する１１本のサブキャリアに変調されるデータとしては、情報チャンネルを構成するサブキャリアに変調されるデータと同じ処理を行うようにしたが、上り制御チャンネルで送信されるデータについては、処理を変えるようにしても良い。
【００７０】
図１５は、その処理を変える場合の例を示す図で、ＦＦＴ回路１０３が出力するマルチキャリア信号を、切換スイッチ１１１を介して窓がけ回路１０４及び１１２に選択的に供給できるようにする。この場合、窓がけ回路１０４は、情報チャンネルなどの送信信号に窓がけデータを乗算する回路で、１タイムスロット期間に相当する長さの窓がけデータＴU （図１０のＡ参照）を乗算する。また、窓がけ回路１１２は、上り制御チャンネルの送信信号に窓がけデータを乗算する回路で、１タイムスロット期間の１／２の期間の長さの窓がけデータ（図示はしないが図１０のＡの窓がけデータＴU の約１／２の期間の窓がけデータ）を乗算する。この場合、窓がけデータを乗算する期間は、例えば１タイムスロット中のほぼ中央の期間に設定しても良いし、１タイムスロット中の最初の期間に設定しても良い。
【００７１】
そして、いずれかの窓がけ回路１０４，１１２で窓がけデータが乗算された送信信号を、切換スイッチ１１３を介してデジタル／アナログ変換器１０５に供給する。なお、切換スイッチ１１１及び１１３は、上り制御チャンネルを送信処理するとき、窓がけ回路１１２側に切換わり、他のチャンネルを送信処理するとき、窓がけ回路１０４側に切換わるスイッチである。その他の部分は、図１に示す回路と同様に構成する。
【００７２】
この図１５に示す構成で送信処理を行うことで、上り制御チャンネルで送信される信号は、図１６に示す構成となる。即ち、図１６のＡに示すように、情報チャンネルの場合の２倍の周波数間隔である周波数２ｆk 間隔（１２．５ｋＨｚ間隔）の１１本のサブキャリアに分散された信号が１バンドスロット内に配置されて伝送される。このサブキャリアの数については、上述実施例で説明した図３の例と同じであるが、１タイムスロット中のデータを伝送する区間を、１／２の幅の窓がけデータで１／２に制限してあるので、受信側で時間軸上の時系列データに変換することで、図１６のＢに示すように、Ｔk 〔秒〕の間にＴk ／２〔秒〕だけデータが得られる。また、この図１６のＢに破線で示すように、隣接するデータはＴk ／２〔秒〕だけ離れて存在することになる。
【００７３】
この図１６に示すように上り制御チャンネルの伝送が行われることで、１タイムスロット期間中に、この上り制御チャンネルで伝送される期間が短くなり、例えば端末装置からの送信タイミングが、基地局側で設定された基準タイミングと比較的大きくずれた状態で送信されても、基地局側で隣接する他のタイムスロット期間に跨がって受信される可能性が少なくなる。従って、タイムアライメント処理が行われてなくても、スロットタイミングの直交性を確保できるようになり、例えばタイムアライメント処理が不可能なアクセス要求データの伝送などに好適である。
【００７４】
なお、図１５，図１６の例では、上り制御チャンネルで１タイムスロット期間中にデータを送信する期間を、約１／２に制限したが、他の期間に制限しても良い。例えば、データを送信する期間を、１タイムスロット期間の１／３や１／４に設定しても良い。但し、整数分の１とすることで、比較的簡単な送受信処理が可能になる。
【００７５】
また、上り制御チャンネルなどで送信する予め決められた既知のシンボルパターンについては、その既知シンボルパターンを送信処理するのではなく、その既知シンボルパターンを高速フーリエ変換や窓がけ等の送信処理されたデータとしてメモリに記憶させて、送信時にはそのメモリに供給されたデータを読出すようにしても良い。即ち、図１７に示すように、既知シンボルパターンに高速フーリエ変換や窓がけ等の送信処理した状態のデータを、送信データメモリ１２１に記憶させておく。そして、窓がけ回路１０４の出力と、この送信データメモリ１２１の出力とを、切換スイッチ１２２で選択的にデジタル／アナログ変換器１０５に供給できるようにし、既知のデータを送信するタイミングだけ、切換スイッチ１２２をメモリ１２１側に切換えさせ、それ以外のタイミングでは、切換スイッチ１２２を窓がけ回路１０４側に接続させる。その他の部分は、図１に示す回路と同様に構成する。
【００７６】
この図１７に示す構成で送信処理を行うことで、上り制御チャンネルで送信される信号の内の予め決まったデータについては、ＦＦＴ回路１０３や窓がけ回路１０４での送信処理が行われることがなく、それだけ上り制御チャンネルの送信処理を、簡単な処理で実行できるようになり、送信処理にようする電力の削減などが可能になる。
【００７７】
また、このようにサブキャリアの周波数間隔を広くするのは、上述実施例では上り制御チャンネルだけとしたが、他のチャンネルについても同様に設定しても良い。例えば、基地局から端末装置に対して制御データを伝送する下りの制御チャンネルについても同様にサブキャリアの周波数間隔を、情報チャンネルよりも広くしても良い。
【００７８】
なお、上述実施例で示した周波数、時間、符号化率などの数値は一例を示したもので、上述実施例に限定されるものではない。また、通信方式についても、図５〜図７で説明したような帯域分割多元接続（ＢＤＭＡ方式）以外のマルチキャリア方式の通信方式にも適用できることは勿論である。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によると、端末装置から基地局への上りチャンネルにおけるアクセス権獲得のためのチャンネルのサブキャリアの周波数間隔を、他のチャンネルのサブキャリアの周波数間隔よりも広くし、所定数のタイムスロット周期で間欠的に、１伝送帯域内のサブキャリアに分散させてデータを変調させたバースト信号を伝送すると共に、アクセス権獲得のためのチャンネルのデータを１タイムスロット内で送信する期間を、バースト信号長の数分の１としたことで、アクセス権獲得のための信号を、比較的良い通信状態で基地局に伝送することができ、タイムアライメント処理などが行われてない状態でも、基地局に該当する信号を確実に伝送できるようになる。
【００８０】
この場合、アクセス権獲得のためのチャンネルのサブキャリアの周波数間隔を、他のチャンネルのサブキャリアの周波数間隔の整数倍としたことで、アクセス権獲得のためのチャンネルの送信処理や受信処理が、他のチャンネルの送信処理や受信処理と共通の回路を使用して簡単に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の送信処理を示すブロック図である。
【図２】一実施例の送信処理で生成される情報チャンネル構成を示す説明図である。
【図３】一実施例の送信処理で生成される上り制御チャンネル構成を示す説明図である。
【図４】一実施例の受信処理を示すブロック図である。
【図５】一実施例の伝送信号のスロット構成を示す説明図である。
【図６】一実施例のフレーム内の伝送状態を示す説明図である。
【図７】一実施例によるバンドスロットの配置例を示す説明図である。
【図８】一実施例を適用した端末装置の構成を示すブロック図である。
【図９】図８の例の端末装置のエンコーダの構成を示すブロック図である。
【図１０】窓がけデータの例を示す波形図である。
【図１１】図８の例の端末装置のデコーダの構成を示すブロック図である。
【図１２】一実施例を適用した基地局の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２の例の基地局の変調処理構成を示すブロック図である。
【図１４】図１２の例の基地局の復調処理構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の他の実施例の送信処理を示すブロック図である。
【図１６】図１５の例の送信処理で生成される上り制御チャンネル構成を示す説明図である。
【図１７】本発明の更に別の実施例の送信処理を示すブロック図である。
【符号の説明】
３２ 温度補償型基準発振器（ＴＣＸＯ）、５１ 畳み込み符号化器、５２ ４フレームインターリーブバッファ、５３ ＤＱＰＳＫエンコーダ、５５ ランダム位相シフトデータ発生回路、５６ ＦＦＴ回路（高速フーリエ変換回路）、５８ 窓がけデータ発生回路、６３ 逆窓がけデータ発生回路、６４ ＦＦＴ回路、６６ 逆ランダム位相シフトデータ発生回路、６７ 差動復調回路、６８ ４フレームデインターリーブバッファ、６９ ビタビ復号化器、１０１ 送信データ生成回路、１０２ シンボルパターン格納回路、１０３ ＦＦＴ回路（高速フーリエ変換回路）、１０４，１１２ 窓がけ回路、１２１ 送信データメモリ、３１１ａ，３１１ｂ，３１１ｎ 畳み込み符号化器、３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｎ ４フレームインターリーブバッファ、３１４ａ，３１４ｂ，３１４ｎ ランダム位相シフトデータ発生回路、３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｎ ＤＱＰＳＫデコーダ、３３１ マルチプレクサ、３３２ ＦＦＴ回路、３３４ 窓がけデータ発生回路、３４３ 逆窓がけデータ発生回路、３４４ ＦＦＴ回路、３４５デマルチプレクサ、３５２ａ，３５２ｂ，３５２ｎ 逆ランダム位相シフトデータ発生回路、３５３ａ，３５３ｂ，３５３ｎ 差動復調回路、３５４ａ，３５４ｂ，３５４ｎ ４フレームデインターリーブバッファ、３５５ａ，３５５ｂ，３５５ｎ ビタビ復号化器
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば無線電話システムの基地局や端末装置に適用して好適な通信方法と、その通信方法が適用される端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線電話システムなどの移動通信においては、一つの基地局に複数の移動局（端末装置）を接続させる多元接続が行われている。ここで、無線電話の場合には、一つの基地局を多数の移動局が共通に使用するため、各移動局間の干渉を避けるような種々の通信方式が提案されている。従来からあるこの種の通信方式としては、例えば周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ：Frequency Division Multiple Access）、時分割多元接続方式（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access ）、符号分割多元接続方式（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access ）などがある。
【０００３】
この内、ＴＤＭＡ方式は、各基地局毎に割当てられた各伝送チャンネルを所定時間単位で分割して、１伝送チャンネル中に複数のタイムスロットを形成させ、そのタイムスロット毎に接続する移動局を割当てるようにしたもので、１伝送チャンネルを使用して複数の移動局と同時に接続できる。
【０００４】
また、別の通信方式として、本出願人は先に帯域分割多元接続（ＢＤＭＡ：Band Division Multiple Access ）と称する通信方式を提案した（特願平８−１３２４３４号など）。そのＢＤＭＡ方式の詳細については後述する実施例の中で説明するが、簡単に述べると、所定の周波数間隔で所定数のサブキャリア信号が配置された１伝送帯域を複数用意し、各伝送帯域の信号を所定時間毎に区切ってタイムスロットを形成させ、所定数のタイムスロット周期で間欠的に、上記所定数のサブキャリア信号に分散させてデータを変調させたマルチキャリア信号によるバースト信号を伝送する方式である。このＢＤＭＡ方式は、非常に優れた伝送特性を有する。
【０００５】
ところで、無線電話システムの場合には、いずれの通信方式を適用する場合でも、端末装置側で通信を行う場合に、基地局側で設定される基準となるタイミングに同期させて通信を行い、各チャンネル（パス）が干渉するのを防止する必要がある。ここで、端末装置と基地局との距離は一定でないので、仮に同じタイミングで各端末装置から基地局に対して同時に送信が行われても、各端末装置から伝送される信号には異なる伝搬遅延が生じ、基地局で受信できるタイミングは、それぞれのパスが異なるものになってしまう。
【０００６】
従って、タイミングを補正する何らかの処理が必要で、例えば基地局側で各端末装置から伝送される信号の基準タイミングとの遅延量を検出して、その遅延量だけ送信タイミングをずらす制御データを端末装置側に伝送して、一定のタイミングで受信できるように補正する処理（タイムアライメント処理）を行うようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなタイムアライメント処理は、双方向のデータ伝送が必要であるので、基地局と端末装置とが通信を行っている間しか出来ず、例えば端末装置から基地局に対して、通信開始を要求（アクセス要求）する場合に、そのアクセス要求信号を伝送する際には、タイムアライメント処理を施すことが不可能であった。
【０００８】
このため、タイムアライメント処理が行われてない状態の信号が伝送されても問題がないように、従来のＴＤＭＡ通信においては、送信するビット数を少なくし、これを時間軸上にならべた信号バーストを短くすることも考えられるが、本発明が対象にしているようなマルチキャリア通信ではこのような例はなかった。また、一般的にアクセス獲得のためのチャンネルにおける信号の信頼性をあげる方法としてはシンボルあたりの送信電力を上げるといったことしか行われていないが、これは、セルラーシステム全体からみると、他セルへの干渉となり好ましくない。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、無線電話システムなどの通信を、効率のよいシステムで行う場合に、基地局へのアクセス要求などが、良好に出来るようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この問題点を解決するために本発明は、１伝送帯域内に所定数配されたサブキャリアを使用して、端末装置と基地局との間で通信を行う場合に、端末装置から基地局への上りチャンネルにおけるアクセス権獲得のためのチャンネルのサブキャリアの周波数間隔を、他のチャンネルのサブキャリアの周波数間隔よりも広くし、所定数のタイムスロット周期で間欠的に、１伝送帯域内のサブキャリアに分散させてデータを変調させたバースト信号を伝送すると共に、アクセス権獲得のためのチャンネルのデータを１タイムスロット内で送信する期間を、バースト信号長の数分の１とし、１タイムスロットの時間に対応した第１の窓がけデータと、１タイムスロットの時間の数分の１の時間に対応した第２の窓がけデータとを用意し、アクセス権獲得のためのチャンネルの送信時には、第２の窓がけデータを送信データに乗算してから、所定数配置されたサブキャリアにデータを分散させ、アクセス権獲得のためのチャンネル以外の送信時には、第１の窓がけデータを送信データに乗算してから、所定数配置されたサブキャリアにデータを分散させたものである。
【００１１】
かかる処理を行うことによって、アクセス権獲得のためのデータの伝送に関しては、他のデータの伝送よりも緩い条件で伝送されることになり、タイムアライメント処理が行われてなくても、基地局側で的確にアクセス権獲得のためのデータを受信できる可能性が高くなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して説明する。
【００１３】
まず、本例が適用される通信方式の構成について説明する。本例の通信方式の構成は、予め割当てられた帯域（Band）内に複数のサブキャリアを連続的に配置し、この１帯域内の複数のサブキャリアを１つの伝送路（パス）で同時に使用するいわゆるマルチキャリア方式としてあり、さらに１帯域内の複数のサブキャリアを一括して帯域で分割（Division）して変調するもので、ここでは帯域分割多元接続（ＢＤＭＡ：Band Division Multiple Access ）と称する。
【００１４】
以下、その構成について説明すると、図５は、本例の伝送信号のスロット構成を示す図で、縦軸を周波数を、横軸を時間としたものである。本例の場合には、周波数軸と時間軸とを格子状に分割した直交基底を与えるものである。即ち、１つの伝送帯域（１バンドスロット）が１５０ＫＨｚとされ、この１５０ＫＨｚの１伝送帯域内に、２４本のサブキャリアを配置する。この２４本のサブキャリアは、６．２５ｋＨｚ間隔で等間隔に連続的に配置され、１キャリア毎に０から２３までのサブキャリア番号が付与される。但し、実際に存在するサブキャリアは、サブキャリア番号１から２２までの２２本としてあり、１バンドスロット内の両端部のサブキャリア番号０及び２３についてはサブキャリアを立てないガードバンドとしてあり、電力を０としてある。
【００１５】
そして時間軸でみると、２００μ秒間隔で１タイムスロットが規定され、１タイムスロット毎に２２本のサブキャリアにバースト信号が変調されて伝送される。そして、２５タイムスロット（即ち５ｍ秒）配置された状態が、１フレームと定義される。この１フレーム内の各タイムスロットには、０から２４までのタイムスロット番号が付与される。図５中にハッチングを付与して示す範囲は、１バンドスロットの１タイムスロット区間を示すものである。なお、ここではスロット番号２４のタイムスロットは、データが伝送されない期間とされる。
【００１６】
そして、この周波数軸と時間軸とを格子状に分割した直交基底を使用して、基地局が複数の移動局（端末装置）と同時期に通信を行う多元接続を行うものである。ここで、各移動局との接続状態としては、図６に示す構成で行われる。図６は、１バンドスロット（実際には後述する周波数ホッピングにより使用するバンドスロットは切換わる）を使用して、基地局に接続される６つの移動局（ユーザー）Ｕ０，Ｕ１，Ｕ２‥‥Ｕ５のタイムスロットの使用状態を示す図で、Ｒとして示すタイムスロットは受信スロットで、Ｔとして示すタイムスロットは送信スロットであり、基地局で規定されるフレームタイミングは図６のＡに示すように２４タイムスロット周期（２５タイムスロット用意された内の最後のスロットであるスロット番号２４は使用されない）で設定される。なお、ここでは送信スロットと受信スロットとは別の帯域を使用して伝送されるものとしてある。
【００１７】
例えば図６のＢに示す移動局Ｕ０は、受信スロットとして１フレーム内のタイムスロット番号０，６，１２，１８が使用され、送信スロットとしてタイムスロット番号３，９，１５，２１が使用され、それぞれのタイムスロットでバースト信号の受信又は送信を行う。また、図６のＣに示す移動局Ｕ１は、受信スロットとして１フレーム内のタイムスロット番号１，７，１３，１９が使用され、送信スロットとしてタイムスロット番号４，１０，１６，２２が使用される。また、図６のＤに示す移動局Ｕ２は、受信スロットとして１フレーム内のタイムスロット番号２，８，１４，２０が使用され、送信スロットとしてタイムスロット番号５，１１，１７，２３が使用される。また、図６のＥに示す移動局Ｕ３は、受信スロットとして１フレーム内のタイムスロット番号３，９，１５，２１が使用され、送信スロットとしてタイムスロット番号０，６，１２，１８が使用される。また、図６のＦに示す移動局Ｕ４は、受信スロットとして１フレーム内のタイムスロット番号４，１０，１６，２２が使用され、送信スロットとしてタイムスロット番号１，７，１３，２２が使用される。さらに、図６のＧに示す移動局Ｕ５は、受信スロットとして１フレーム内のタイムスロット番号５，１１，１６，２２が使用され、送信スロットとしてタイムスロット番号２，８，１４，２０が使用される。
【００１８】
図６に示す構成としたことで、１バントスロットに６つの移動局が接続される６ＴＤＭＡ（時分割多元接続）が行われるが、各移動局側から見ると、１タイムスロット期間の受信及び送信を行った後に、次の送信又は受信が行われるまで２タイムスロット期間（即ち４００μ秒）の余裕があり、この余裕を使用して、タイミング処理と周波数ホッピングと称される処理を行う。即ち、各送信スロットＴの前の約２００μ秒間には、送信タイミングを基地局側からの信号のタイミングに合わせるタイミング処理ＴＡを行う。そして、各送信スロットＴが終了した約２００μ秒後には、送信及び受信を行うバンドスロットを別のバンドスロットに切換える周波数ホッピングを行う。なお、ここでのタイミングは、伝送レートを高く設定した場合の例で、伝送レートを低く設定して使用するバンドスロット数を変えた場合には、周波数ホッピングを行うタイミングなどについて別途設定させる必要がある。周波数ホッピングが行われることで、例えば１つの基地局に用意された複数のバンドスロットを各移動局で均等に使用する。
【００１９】
即ち、１つの基地局には複数のバンドスロットを割当てる。例えば１つの基地局で１つのセルが構成されるセルラ方式のシステムである場合で、１つのセルに１．２ＭＨｚの帯域が割当てられている場合には、８バンドスロットを１つのセルに配置することができる。同様に、１つのセルに２．４ＭＨｚの帯域が割当てられている場合には、１６バンドスロットを１つのセルに配置することができ、１つのセルに４．８ＭＨｚの帯域が割当てられている場合には、３２バンドスロットを１つのセルに配置することができ、１つのセルに９．６ＭＨｚの帯域が割当てられている場合には、６４バンドスロットを１つのセルに配置することがでる。そして、この１つのセルに割当てられた複数のバンドスロットを均等に使用するように、周波数ホッピングと称される周波数切換え処理を行う。なお、本例の場合には１つのセルに連続した帯域の複数のバンドスロットを配置する。
【００２０】
図７は、１つのセルに８バンドスロットが配置された場合の例を示し、図７のＡに示すように、用意された８バンドスロットのそれぞれで、図７のＢに示すように、２２本のキャリアが立てられてデータ伝送を行う。
【００２１】
このように通信を行う状態を設定することで、各移動局と基地局との間で伝送される信号は、他の信号に対して直交性が保たれた状態となり、他の信号の干渉を受けることなく、該当する信号だけを良好に取り出すことができる。そして、周波数ホッピングにより伝送するバンドスロットを随時切換えるので、各基地局に用意された伝送帯域が有効に活用され、効率の良い伝送ができる。この場合、上述したように１つの基地局（セル）に割当てる周波数帯域を、自由に割当てることができるので、使用される状況に応じた自由なシステム設定が可能になる。
【００２２】
次に、以上説明したシステム構成にて基地局と端末装置（移動局）との間で通信を行う場合の、基地局と端末装置の構成について説明する。まず、端末装置で送信を行う構成について、図１を参照して説明する。
【００２３】
端末装置から基地局に対して送信する送信データ（デジタルデータ）は、送信データ生成回路１０１から出力されて、シンボルパターン格納回路１０２に供給される。このシンボルパターン格納回路１０２は、送信されるシンボルパターンを格納するメモリで構成され、生成回路１０１が出力する送信データに対応したシンボルパターンを時系列的に出力する。
【００２４】
この時系列的に出力されるシンボルパターンは、高速フーリエ変換回路（以下ＦＦＴ回路と称する）１０３に供給されて、高速フーリエ変換処理で時間軸上のデータを周波数軸上のデータに変換する処理を行う。ここでの変換処理としては、時系列的に供給されるシンボルパターンを、一定の周波数ｆk 間隔の２２本のサブキャリアに分散されたデータに変換する。但し、後述するように基地局に対して制御チャンネルを使用して制御データの伝送を行う場合には、２倍の周波数２ｆk 間隔の１１本のサブキャリアに分散されたデータに変換する。
【００２５】
ＦＦＴ回路１０３の出力は、窓がけ回路１０４に供給されて、送信用の窓がけデータが乗算される。この窓がけデータが乗算された送信信号は、デジタル／アナログ変換器１０５に供給されてアナログ送信信号に変換され、その変換された送信信号が周波数変換用の混合器１０６に供給されて、発振器１０７の出力が混合されて、送信周波数に周波数変換された送信信号とされる。この送信周波数の送信信号は、送信アンプ１０８により所定の送信出力に増幅されて、アンテナ１０９から無線送信される。なお、端末装置における送信データ生成回路１０１からアンテナ１０９までの具体的構成については、後述する。
【００２６】
ここで、本例の構成による送信信号について説明すると、ＦＦＴ回路１０３での変換によりマルチキャリア信号とされて送信されるのであるが、図５により説明したように、１バンドスロットを構成するサブキャリアは２２本であり、図２のＡに示すように、周波数ｆk 間隔（図５の例では６．２５ｋＨｚ間隔）の２２本のサブキャリアに分散された信号が１バンドスロット内に配置されて伝送される。この１バンドスロット内の各キャリアに変調された信号を、受信側で時間軸上の時系列データに変換することで、図２のＢに示すように、１／ｆk 〔秒〕の信号として表すことができる（この１／ｆk 〔秒〕をＴk 〔秒〕とする）。
【００２７】
この図２に示す構成にて伝送されるのは、端末装置と基地局との間で通話用音声データや各種情報の伝送を、情報チャンネルとして用意されたチャンネルで行う場合であり、端末装置から基地局に対して制御データを伝送する上り制御チャンネル（この制御チャンネルについては例えば基地局毎に予め定めた特定のチャンネルとしてある）については、図３に示す構成にて伝送するようにしてある。即ち、図３のＡに示すように、情報チャンネルの場合の２倍の周波数間隔である周波数２ｆk 間隔（図５の例では１２．５ｋＨｚ間隔）の１１本のサブキャリアに分散された信号が１バンドスロット内に配置されて伝送される。この１バンドスロット内の各キャリアに変調された信号を、受信側で時間軸上の時系列データに変換することで、図３のＢに示すように、Ｔk 〔秒〕の信号として表すことができる。このＴk 〔秒〕の信号は、１／２ｆk 〔秒〕（即ちＴk ／２〔秒〕）のデータが２回繰り返される信号となる。
【００２８】
この図３に示す構成の上り制御チャンネルで伝送されるデータとしては、端末装置から基地局に伝送する制御データであり、その制御データには端末装置から基地局に対してアクセスすることを要求するデータが含まれる。即ち、例えば端末装置から発信させたいとき、このアクセスすることを要求するデータを、この上り制御チャンネルを使用して基地局に伝送する。そして、基地局から下り制御チャンネルを使用してアクセスを許可するデータが伝送されたとき、そのとき同時に伝送されるチャンネル指示データにより指示された情報チャンネルを使用して、端末装置と基地局との情報チャンネルによる通信を開始させる。また、この上り制御チャンネルを使用して端末装置から基地局に対してデータを送信するときには、予め決められた既知のシンボルパターンを所定位置に付与して送信する。
また、図３に示す構成の上り制御チャンネルは端末からの発信以外にも、登録や、端末への着呼への返答時にも用いられる。
【００２９】
このように上り制御チャンネルについては、図３に示すように、１バンドスロットを構成するサブキャリアの数を、情報チャンネルなどの他のチャンネルの半分として、サブキャリアの周波数間隔を２倍としたことで、基地局で上り制御チャンネルで伝送される情報を復調処理する際に、その情報を良好に受信できるようになる。特に本例の場合には、周波数軸上のマルチキャリア信号を時間軸上のシンボルデータに変換したとき、図３のＢに示すように同じデータが２回繰り返されることになり、同じ情報を受信できる可能性が２倍になり、受信特性を約３ｄＢ改善することができる。
【００３０】
そして、端末装置から伝送される上り制御チャンネルの信号は、基地局で受信されて、その受信信号に含まれるデータが復調されて、そのデータに基づいた処理が行われる。このとき、その受信信号に含まれる既知のシンボルパターンの受信タイミングを検出して、基地局での通信の基準タイミングとのずれを判断し、その判断したずれを補正するデータを、下り制御チャンネルで該当する端末装置に対して伝送するタイムアライメント処理を行うようにしてある。
【００３１】
図４は、基地局で受信した信号の受信タイミングを検出する構成を示す図で、アンテナ１３１で受信された信号は、受信アンプ１３２を介して混合器１３３に供給され、発振器１３４が出力する周波数信号が混合されて、所定の伝送チャンネルの信号が中間周波信号（又はベースバンド信号）に周波数変換される。この周波数変換された信号は、アナログ／デジタル変換器１３５に供給されて所定の周期でサンプリングされ、そのサンプリングデータが受信データの復調回路（図示せず）に供給されると共に、相関検出回路１３６に供給されて、相関検出処理が行われる。
【００３２】
この相関検出回路１３６には、シンボルパターン格納回路１３７から予め決められた既知のシンボルパターンのデータが供給され、相関検出回路１３６でその記憶シンボルパターンと受信データとの比較を行い、両者の相関が最も高くなるタイミングを検出する。その最も相関が高くなるタイミングを検出すると、そのタイミングのデータを、この基地局の制御部（図示せず）に供給して、制御部側では基準タイミングとのずれを判断し、その判断したずれに相当する分だけ、該当する端末装置からの送信タイミングを早く（又は遅く）させる制御データを、下り回線の制御チャンネルを使用して（情報チャンネルを使用した通信中には情報チャンネル中の付随データを使用して）、端末装置に対して伝送する。
【００３３】
次に、以上説明したシステム構成にて通信が行われる端末装置（移動局）と基地局の具体的構成について説明する。ここでは、基地局から端末装置への下り回線として２．０ＧＨｚ帯を使用し、端末装置から基地局への上り回線として２．２ＧＨｚ帯を使用するものとして説明する。
【００３４】
図８は、端末装置の構成を示す図で、まず受信系について説明すると、送受信兼用のアンテナ１１はアンテナ共用器１２に接続してあり、このアンテナ共用器１２の受信信号出力側には、バンドパスフィルタ１３，受信アンプ１４，混合器１５が直列に接続してある。ここで、バンドパスフィルタ１３は、２．０ＧＨｚ帯を抽出する。そして、混合器１５で周波数シンセサイザ３１が出力する１．９ＧＨｚの周波数信号を混合し、受信信号を１００ＭＨｚ帯の中間周波信号に変換する。なお、周波数シンセサイザ３１は、ＰＬＬ回路（フェーズ・ロックド・ループ回路）で構成され、温度補償型基準発振器（ＴＣＸＯ）３２が出力する１９．２ＭＨｚを、１／１２８分周器３３で分周して生成させた１５０ｋＨｚを基準として、１．９ＧＨｚ帯の１５０ｋＨｚ間隔の信号（即ち１バンドスロット間隔）を生成させるシンセサイザである。この端末装置で使用される後述する他の周波数シンセサイザについても、同様にＰＬＬ回路で構成される。
【００３５】
そして、混合器１５が出力する中間周波信号を、バンドパスフィルタ１６と可変利得アンプ１７を介して復調用の２個の混合器１８Ｉ，１８Ｑに供給する。また、周波数シンセサイザ３４が出力する１００ＭＨｚの周波数信号を、移相器３５で９０度位相がずれた２系統の信号とし、この２系統の周波数信号の一方を混合器１８Ｉに供給し、他方を混合器１８Ｑに供給し、それぞれ中間周波信号に混合させ、受信したデータに含まれるＩ成分及びＱ成分を抽出する。なお、周波数シンセサイザ３４は、１／１２８分周器３３で分周して生成させた１５０ｋＨｚを基準として、１００ＭＨｚ帯の信号を生成させるシンセサイザである。
【００３６】
そして、抽出したＩ成分をローパスフィルタ１９Ｉを介してアナログ／デジタル変換器２０Ｉに供給し、デジタルＩデータに変換する。また、抽出したＱ成分をローパスフィルタ１９Ｑを介してアナログ／デジタル変換器２０Ｑに供給し、デジタルＩデータに変換する。ここで、各アナログ／デジタル変換器２０Ｉ，２０Ｑは、ＴＣＸＯ３２が出力する１９．２ＭＨｚを、１／９６分周器３６で分周して生成させた２００ｋＨｚを変換用のクロックとして使用するものである。
【００３７】
そして、アナログ／デジタル変換器２０Ｉ，２０Ｑが出力するデジタルＩデータ及びデジタルＱデータを、復調及びデコーダ２１に供給し、復号された受信データを端子２２に得る。なお、復調及びデコーダ２１には、ＴＣＸＯ３２が出力する１９．２ＭＨｚがクロックとしてそのまま供給されると共に、１／９６分周器３６が出力する２００ｋＨｚを１／４０分周器３７で分周して生成させた５ｋＨｚがクロックとして供給される。この５ｋＨｚのクロックは、スロットタイミングデータを生成させるのに使用される。即ち、本例の場合には上述したように１タイムスロットが２００μ秒であるが、周波数が５ｋＨｚの信号は１周期が２００μ秒であり、この５ｋＨｚの信号に同期してスロットタイミングデータを生成させる。
【００３８】
次に、端末装置の送信系の構成を説明すると、端子４１に得られる送信データを、変調及びエンコーダ４２に供給し、送信用の符号化及び変調処理を行い、送信用のデジタルＩデータ及びデジタルＱデータを生成させる。ここで、この変調及びエンコーダ４２には、ＴＣＸＯ３２が出力する１９．２ＭＨｚがクロックとしてそのまま供給されると共に、１／４０分周器３７で分周して生成させた５ｋＨｚがスロットタイミング生成用のデータとして供給される。そして、変調及びエンコーダ４２が出力するデジタルＩデータ及びデジタルＱデータをデジタル／アナログ変換器４３Ｉ及び４３Ｑに供給し、アナログＩ信号及びアナログＱ信号に変換し、この変換されたＩ信号及びＱ信号をローパスフィルタ４４Ｉ及び４４Ｑを介して混合器４５Ｉ及び４５Ｑに供給する。また、周波数シンセサイザ３８が出力する３００ＭＨｚの周波数信号を、移相器３９で９０度位相がずれた２系統の信号とし、この２系統の周波数信号の一方を混合器４５Ｉに供給し、他方を混合器４５Ｑに供給し、それぞれＩ信号及びＱ信号と混合して、３００ＭＨｚ帯の信号とし、加算器４６で１系統の信号とする直交変調を行う。なお、周波数シンセサイザ３８は、１／１２８分周器３３で分周して生成させた１５０ｋＨｚを基準として、３００ＭＨｚ帯の信号を生成させるシンセサイザである。
【００３９】
そして、加算器４６が出力する３００ＭＨｚ帯に変調された信号を、送信アンプ４７，バンドパスフィルタ４８を介して混合器４９に供給し、周波数シンセサイザ３１が出力する１．９ＧＨｚ帯の周波数信号を混合し、２．２ＧＨｚ帯の送信周波数に変換する。そして、この送信周波数に周波数変換された送信信号を、送信アンプ（可変利得アンプ）５０及びバンドパスフィルタ５１を介してアンテナ共用器１２に供給し、このアンテナ共用器１２に接続されたアンテナ１１から無線送信させる。なお、送信アンプ５０の利得を制御することにより、送信出力が調整される。この送信出力の制御は、例えば基地局側から受信した出力制御データに基づいて行われる。
【００４０】
また、ＴＣＸＯ３２が出力する１９．２ＭＨｚの信号は、１／２４００分周器４０に供給されて、８ｋＨｚの信号とされ、この８ｋＨｚの信号を音声処理系の回路（図示せず）に供給する。即ち、本例の端末装置では、基地局との間で伝送する音声信号は、８ｋＨｚでサンプリング（又はその倍数の周波数でオーバーサンプリング）するようにしてあり、音声信号のアナログ／デジタル変換器やデジタル／アナログ変換器、或いは音声データ圧縮・伸長処理用のデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）などの音声データ処理回路で必要なクロックを、１／２４００分周器４０から得るようにしてある。
【００４１】
次に、この構成の端末装置の送信系のエンコーダ及びその周辺の詳細な構成を、図９を参照して説明する。送信データは、畳み込み符号化器５１に供給して、畳み込み符号化を行う。ここでの畳み込み符号化としては、例えば拘束長ｋ＝７，符号化率Ｒ＝１／３の符号化を行う。この畳み込み符号化器５１の出力を、４フレームインターリーブバッファ５２に供給し、４フレーム（２０ｍ秒）に跨がったデータのインターリーブを行う。そして、このインターリーブバッファ５２の出力を、ＤＱＰＳＫエンコーダ５３に供給し、ＤＱＰＳＫ変調を行う。即ち、供給されるデータに基づいて、ＤＱＰＳＫシンボル生成回路５３ａで対応したシンボルを生成させ、このシンボルを乗算器５３ｂの一方の入力に供給し、この乗算器５３ｂの乗算出力を遅延回路５３ｃで１シンボル遅延させて他方の入力に戻して、ＤＱＰＳＫ変調を行う。そして、このＤＱＰＳＫ変調されたデータを、乗算器５４に供給して、ランダム位相シフトデータ発生回路５５が出力するランダム位相シフトデータを、変調データに乗算する処理を行い、データの位相を見かけ上ランダムに変化させる。
【００４２】
そして、乗算器５４の出力を、ＦＦＴ回路（高速フーリエ変換回路）５６に供給し、高速フーリエ変換による演算で時間軸上のデータの周波数変換処理を行い、６．２５ｋＨｚ間隔の２２本のサブキャリアに変調されたいわゆるマルチキャリアデータとする。なお、高速フーリエ変換を行うＦＦＴ回路は、２の巾乗倍のサブキャリアを生成させる構成が比較的簡単に構成でき、本例のＦＦＴ回路５６では、２5 である３２本のサブキャリアを生成させる能力のあるものを使用し、情報チャンネルの送信処理では、その内の連続した２２本のサブキャリアに変調されたデータを出力する。また、上り制御チャンネルの送信処理では、連続した２２本の内の１本毎の１１本のサブキャリアに変調されたデータを出力する。
【００４３】
なお、本例のＦＦＴ回路５６で扱う送信データの変調レートは２００ｋＨｚとしてあり、この２００ｋＨｚの変調レートの信号から３２本のマルチキャリアに変換する処理を行うことで、２００ｋＨｚ÷３２＝６．２５ｋＨｚとなり、６．２５ｋＨｚ間隔（但し上り制御チャンネルの場合には１２．５ｋＨｚ間隔）のマルチキャリア信号が得られる。
【００４４】
そして、この高速フーリエ変換でマルチキャリアとされたデータを乗算器５７に供給し、窓がけデータ発生回路５８が出力する時間波形を乗算する処理を行う。この時間波形としては、例えば図１０のＡに示すように、送信側では１つの波形の長さＴU が約２００μ秒（即ち１タイムスロット期間）の波形とされる。但し、その両端部ＴTR（約１５μ秒間）は、なだらかに波形のレベルが変化するようにしてあり、図１０のＢに示すように、時間波形を乗算させる際には、隣接する時間波形と一部が重なるようにしてある。
【００４５】
図９の説明に戻ると、乗算器５７で時間波形が乗算された信号を、バーストバッファ５９を介してデジタル／アナログ変換器４３（図８のデジタル／アナログ変換器４３Ｉ，４３Ｑに相当）に供給し、変換用のクロックとして２００ｋＨｚを使用してアナログ信号とする。
【００４６】
次に、本例の端末装置の受信系のデコーダ及びその周辺の詳細な構成を、図１１を参照して説明する。２００ｋＨｚのクロックを使用してアナログ／デジタル変換器２０（図１のアナログ／デジタル変換器２０Ｉ，２０Ｑに相当）で変換されたデジタルデータを、バーストバッファ６１を介して乗算器６２に供給し、逆窓がけデータ発生回路６３が出力する時間波形を乗算する。この受信時に乗算する時間波形は、図１０のＡに示す形状の時間波形であるが、その長さＴM を１６０μ秒として送信時よりも短い時間波形としてある。
【００４７】
そして、この時間波形が乗算された受信データを、ＦＦＴ回路６４に供給し、高速フーリエ変換処理により周波数軸と時間軸との変換処理を行い、６．２５ｋＨｚ間隔の２２本のサブキャリアに変調されて伝送されたデータを時間軸が連続した１系統のデータとする。ここでの変換処理では、送信系でのＦＦＴ回路での変換処理と同様に、２5 である３２本のサブキャリアを処理させる能力のあるものを使用し、その内の連続した２２本のサブキャリアに変調されたデータを変換して出力する。そして、本例のＦＦＴ回路６４で扱う送信データの変調レートは２００ｋＨｚとしてあり、３２本のマルチキャリアを処理できることで、２００ｋＨｚ÷３２＝６．２５ｋＨｚとなり、６．２５ｋＨｚ間隔のマルチキャリア信号の変換処理ができる。
【００４８】
そして、ＦＦＴ回路６４で高速フーリエ変換されて１系統とされた受信データを、乗算器６５に供給し、逆ランダム位相シフトデータ発生回路６６が出力する逆ランダム位相シフトデータ（このデータは送信側のランダム位相シフトデータと同期して変化するデータ）を乗算し、元の位相のデータに戻す。
【００４９】
そして、元の位相に戻されたデータを、差動復調回路６７に供給し、差動復調させ、この差動復調されたデータを４フレームデインターリーブバッファ６８に供給し、送信時に４フレームにわたってインターリーブされたデータを元のデータ配列とし、このデインターリーブされたデータをビタビ復号化器６９に供給し、ビタビ復号を行う。そして、ビタビ復号されたデータをデコーダされた受信データとして後段の受信データ処理回路（図示せず）に供給する。
【００５０】
次に、基地局の構成を、図１２を参照して説明する。この基地局での送受信を行う構成は、基本的には端末装置側の構成と同じであるが、複数台の端末装置と同時に接続される多元接続を行うための構成が端末装置とは異なる。
【００５１】
まず、図１２に示す受信系の構成について説明すると、送受信兼用のアンテナ２１１はアンテナ共用器２１２に接続してあり、このアンテナ共用器２１２の受信信号出力側には、バンドパスフィルタ２１３，受信アンプ２１４，混合器２１５が直列に接続してある。ここで、バンドパスフィルタ２１３は、２．２ＧＨｚ帯を抽出する。そして、混合器２１５で周波数シンセサイザ２３１が出力する１．９ＧＨｚの周波数信号を混合し、受信信号を３００ＭＨｚ帯の中間周波信号に変換する。なお、周波数シンセサイザ２３１は、ＰＬＬ回路（フェーズ・ロックド・ループ回路）で構成され、温度補償型基準発振器（ＴＣＸＯ）２３２が出力する１９．２ＭＨｚを、１／１２８分周器２３３で分周して生成させた１５０ｋＨｚを基準として、１．９ＧＨｚ帯の１５０ｋＨｚ間隔の信号（即ち１バンドスロット間隔）を生成させるシンセサイザである。この基地局で使用される後述する他の周波数シンセサイザについても、同様にＰＬＬ回路で構成される。
【００５２】
そして、混合器２１５が出力する中間周波信号を、バンドパスフィルタ２１６と受信アンプ２１７を介して復調用の２個の混合器２１８Ｉ，２１８Ｑに供給する。また、周波数シンセサイザ２３４が出力する３００ＭＨｚの周波数信号を、移相器２３５で９０度位相がずれた２系統の信号とし、この２系統の周波数信号の一方を混合器２１８Ｉに供給し、他方を混合器２１８Ｑに供給し、それぞれ中間周波信号に混合させ、受信したデータに含まれるＩ成分及びＱ成分を抽出する。なお、周波数シンセサイザ２３４は、１／１２８分周器２３３で分周して生成させた１５０ｋＨｚを基準として、３００ＭＨｚ帯の信号を生成させるシンセサイザである。
【００５３】
そして、抽出したＩ成分をローパスフィルタ２１９Ｉを介してアナログ／デジタル変換器２２０Ｉに供給し、デジタルＩデータに変換する。また、抽出したＱ成分をローパスフィルタ２１９Ｑを介してアナログ／デジタル変換器２２０Ｑに供給し、デジタルＩデータに変換する。ここで、各アナログ／デジタル変換器２２０Ｉ，２２０Ｑは、ＴＣＸＯ２３２が出力する１９．２ＭＨｚを、１／３分周器２３６で分周して生成させた６．４ＭＨｚを変換用のクロックとして使用するものである。
【００５４】
そして、アナログ／デジタル変換器２２０Ｉ，２２０Ｑが出力するデジタルＩデータ及びデジタルＱデータを、復調部２２１に供給し、復調されたデータをデマルチプレクサ２２２に供給して、各端末装置からのデータに分割し、分割されたデータを同時に接続される端末装置の数（１バンドスロット当たり６台）だけ用意されたデコーダ２２３ａ，２２３ｂ‥‥２２３ｎに個別に供給する。なお、復調部２２１，デマルチプレクサ２２２及びデコーダ２２３ａ，２２３ｂ‥‥２２３ｎには、ＴＣＸＯ３２が出力する１９．２ＭＨｚがクロックとしてそのまま供給されると共に、１／３分周器２３６が出力する６．４ＭＨｚを１／１２８０分周器２３７で分周して生成させた５ｋＨｚがスロットタイミングデータとして供給される。
【００５５】
次に、基地局の送信系の構成を説明すると、同時に通信を行う相手（端末装置）の数だけ用意されたエンコーダ２４１ａ，２４１ｂ‥‥２４１ｎで個別に符号化された送信データを、マルチプレクサ２４２で合成し、このマルチプレクサ２４２の出力を変調部２４３に供給し、送信用の変調処理を行い、送信用のデジタルＩデータ及びデジタルＱデータを生成させる。なお、各エンコーダ２４１ａ〜２４１ｎ，マルチプレクサ２４２及び変調部２４３には、ＴＣＸＯ３２が出力する１９．２ＭＨｚがクロックとしてそのまま供給されると共に、１／１２８０分周器２３７が出力する５ｋＨｚがクロックとして供給される。
【００５６】
そして、変調部２４３が出力するデジタルＩデータ及びデジタルＱデータを、デジタル／アナログ変換器２４４Ｉ及び２４４Ｑに供給し、アナログＩ信号及びアナログＱ信号に変換し、この変換されたＩ信号及びＱ信号をローパスフィルタ２４５Ｉ及び２４５Ｑを介して混合器２４６Ｉ及び２４６Ｑに供給する。また、周波数シンセサイザ２３８が出力する１００ＭＨｚの周波数信号を、移相器２３９で９０度位相がずれた２系統の信号とし、この２系統の周波数信号の一方を混合器２４６Ｉに供給し、他方を混合器２４６Ｑに供給し、それぞれＩ信号及びＱ信号と混合して、１００ＭＨｚ帯の信号とし、加算器２４７で１系統の信号とする直交変調を行う。なお、周波数シンセサイザ２３８は、１／１２８分周器２３３で分周して生成させた１５０ｋＨｚを基準として、１００ＭＨｚ帯の信号を生成させるシンセサイザである。
【００５７】
そして、加算器２４７が出力する１００ＭＨｚ帯に変調された信号を、送信アンプ２４８，バンドパスフィルタ２４９を介して混合器２５０に供給し、周波数シンセサイザ２３１が出力する１．９ＧＨｚ帯の周波数信号を混合し、２．０ＧＨｚ帯の送信周波数に変換する。そして、この送信周波数に周波数変換された送信信号を、送信アンプ２５１及びバンドパスフィルタ２５２を介してアンテナ共用器２１２に供給し、このアンテナ共用器２１２に接続されたアンテナ２１１から無線送信させる。
【００５８】
また、ＴＣＸＯ２３２が出力する１９．２ＭＨｚの信号が、１／２４００分周器２４０に供給されて、８ｋＨｚの信号とされ、この８ｋＨｚの信号を音声処理系の回路（図示せず）に供給する。即ち、本例の基地局では、端末装置との間で伝送する音声信号は、８ｋＨｚでサンプリング（又はその倍数の周波数でオーバーサンプリング）するようにしてあり、音声信号のアナログ／デジタル変換器やデジタル／アナログ変換器、或いは音声データ圧縮・伸長処理用のデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）などの音声データ処理回路で必要なクロックを、１／２４００分周器２４０から得るようにしてある。
【００５９】
次に、基地局で送信データをエンコードして変調する構成の詳細を、図１３を参照して説明する。ここではＮ個（Ｎは任意の数）の端末装置（ユーザー）と同時に多元接続を行うものとすると、各端末装置のユーザーへの送信信号Ｕ０，Ｕ１‥‥ＵＮは、それぞれ別の畳み込み符号化器３１１ａ，３１１ｂ‥‥３１１ｎに供給して、個別に畳み込み符号化を行う。ここでの畳み込み符号化としては、例えば拘束長ｋ＝７，符号化率Ｒ＝１／３の符号化を行う。
【００６０】
そして、それぞれの系で畳み込み符号化されたデータを、それぞれ４フレームインターリーブバッファ３１２ａ，３１２ｂ‥‥３１２ｎに供給し、４フレーム（２０ｍ秒）に跨がったデータのインターリーブを行う。そして、各インターリーブバッファ３１２ａ，３１２ｂ‥‥３１２ｎの出力を、それぞれＤＱＰＳＫエンコーダ３２０ａ，３２０ｂ‥‥３２０ｎに供給し、ＤＱＰＳＫ変調を行う。即ち、供給されるデータに基づいて、ＤＱＰＳＫシンボル生成回路３２１ａ，３２１ｂ‥‥３２１ｎで対応したシンボルを生成させ、このシンボルを乗算器３２２ａ，３２２ｂ‥‥３２２ｎの一方の入力に供給し、この乗算器３２２ａ，３２２ｂ‥‥３２２ｎの乗算出力を各遅延回路３２３ａ，３２３ｂ‥‥３２３ｎで１シンボル遅延させて他方の入力に戻して、ＤＱＰＳＫ変調を行う。そして、このＤＱＰＳＫ変調されたデータを、それぞれ乗算器３１３ａ，３１３ｂ‥‥３１３ｎに供給して、ランダム位相シフトデータ発生回路３１４ａ，３１４ｂ‥‥３１４ｎが個別に出力するランダム位相シフトデータを、変調データに乗算する処理を行い、それぞれのデータの位相を見かけ上ランダムに変化させる。
【００６１】
そして、各乗算器３１３ａ，３１３ｂ‥‥３１３ｎの出力を、マルチプレクサ２４２に供給し合成する。ここで、本例のマルチプレクサ２４２で合成する際には、その合成する周波数位置を１５０ｋＨｚ単位で切換えられるようにしてあり、この切換えを制御することで、各端末装置に対して送信されるバースト信号の周波数切換えを行う。即ち、本例の場合には図６などで説明したように、周波数ホッピングと称されるバントスロット単位での周波数の切換えを行うようにしてあるが、その周波数切換えを、マルチプレクサ２４２での合成時の処理の切換えにより実現している。
【００６２】
そして、マルチプレクサ２４２で合成されたデータを、ＦＦＴ回路３３２に供給し、高速フーリエ変換による演算で時間軸上のデータの周波数変換処理を行い、１バントスロット当たり６．２５ｋＨｚ間隔の２２本のサブキャリアに変調されたいわゆるマルチキャリアデータとする。そして、この高速フーリエ変換でマルチキャリアとされたデータを乗算器３３３に供給し、窓がけデータ発生回路３３４が出力する時間波形を乗算する処理を行う。この時間波形としては、例えば図１０のＡに示すように、送信側では１つの波形の長さＴU が約２００μ秒（即ち１タイムスロット期間）の波形とされる。但し、その両端部ＴTR（約１５μ秒間）は、なだらかに波形のレベルが変化するようにしてあり、図１０のＢに示すように、時間波形を乗算させる際には、隣接する時間波形と一部が重なるようにしてある。
【００６３】
そして、乗算器３３３で時間波形が乗算された信号を、バーストバッファ３３５を介してデジタル／アナログ変換器２４４（図１２での変換器２４４Ｉ，２４４Ｑに相当）に供給し、アナログＩ信号及びアナログＱ信号とし、図１２の構成にて送信処理する。
【００６４】
次に、基地局で受信データを復調してデコードする構成の詳細を、図１４を参照して説明する。アナログ／デジタル変換器２２０（図８のアナログ／デジタル変換器２２０Ｉ及び２２０Ｑに相当）で変換されたデジタルＩデータ及びデジタルＱデータを、バーストバッファ３４１を介して乗算器３３３に供給し、逆窓がけデータ発生回路３４３が出力する時間波形を乗算する。この時間波形としては、図１０のＡに示す形状の時間波形であるが、その長さＴM を１６０μ秒として送信時よりも短い時間波形としてある。
【００６５】
そして、この時間波形が乗算された受信データを、ＦＦＴ回路３４４に供給して高速フーリエ変換を行い、周波数軸と時間軸との変換処理を行い、１バンドスロット当たり６．２５ｋＨｚ間隔の２２本のサブキャリアに変調されて伝送されたデータを時間軸が連続したデータとする。そして、この高速フーリエ変換されたデータを、デマルチプレクサ２２２に供給し、同時に多元接続される各端末装置の数だけ分割されたデータとする。ここで、本例のデマルチプレクサ２２２で分割する際には、その分割する周波数位置を１５０ｋＨｚ単位で切換えられるようにしてあり、この切換えを制御することで、各端末装置から送信されるバースト信号の周波数切換えを行う。即ち、本例の場合には図６などで説明したように、周波数ホッピングと称されるバントスロット単位での周波数の切換えを周期的に行うようにしてあるが、その受信側での周波数切換えを、デマルチプレクサ２２２での分割時の処理の切換えにより実現している。
【００６６】
そして、デマルチプレクサ２２２で分割されたそれぞれの受信データを、同時に多元接続される端末装置の数Ｎだけ設けられた乗算器３５１ａ，３５１ｂ‥‥３５１ｎに個別に供給し、それぞれの乗算器３５１ａ，３５１ｂ‥‥３５１ｎで逆ランダム位相シフトデータ発生回路３５２ａ，３５２ｂ‥‥３５２ｎが出力する逆ランダム位相シフトデータ（このデータは送信側のランダム位相シフトデータと同期して変化するデータ）を乗算し、それぞれの系で元の位相のデータに戻す。
【００６７】
そして、差動復調回路３５３ａ，３５３ｂ‥‥３５３ｎに供給し、差動復調させ、この差動復調されたデータを４フレームデインターリーブバッファ３５４ａ，３５４ｂ‥‥３５４ｎに供給し、送信時に４フレームにわたってインターリーブされたデータを元のデータ配列とし、このデインターリーブされたデータをビタビ復号化器３５５ａ，３５５ｂ‥‥３５５ｎに供給し、ビタビ復号を行う。そして、ビタビ復号されたデータをデコーダされた受信データとして後段の受信データ処理回路（図示せず）に供給する。
【００６８】
なお、以上説明した実施例では、端末装置から基地局への上り制御チャンネルを構成するサブキャリアを、情報チャンネルなどの他のチャンネルの１バンドスロットを構成するサブキャリアの数の半分として、キャリアの周波数間隔を２倍としたが、キャリアの周波数間隔を３倍，４倍などの他の周波数間隔としても良い。但し、周波数間隔を広げるに従って同じ帯域で伝送できる情報量は少なくなる。また、このように２倍，３倍のように整数倍の周波数間隔以外の周波数間隔に広げるようにしても良いが、整数倍の周波数間隔の場合には、送信処理や受信処理として、情報チャンネルなどを処理する場合の回路で、一部のデータを間引く処理を行うだけで良く、簡単な構成で実現できる。
【００６９】
また上述実施例では、上り制御チャンネルを構成する１１本のサブキャリアに変調されるデータとしては、情報チャンネルを構成するサブキャリアに変調されるデータと同じ処理を行うようにしたが、上り制御チャンネルで送信されるデータについては、処理を変えるようにしても良い。
【００７０】
図１５は、その処理を変える場合の例を示す図で、ＦＦＴ回路１０３が出力するマルチキャリア信号を、切換スイッチ１１１を介して窓がけ回路１０４及び１１２に選択的に供給できるようにする。この場合、窓がけ回路１０４は、情報チャンネルなどの送信信号に窓がけデータを乗算する回路で、１タイムスロット期間に相当する長さの窓がけデータＴU （図１０のＡ参照）を乗算する。また、窓がけ回路１１２は、上り制御チャンネルの送信信号に窓がけデータを乗算する回路で、１タイムスロット期間の１／２の期間の長さの窓がけデータ（図示はしないが図１０のＡの窓がけデータＴU の約１／２の期間の窓がけデータ）を乗算する。この場合、窓がけデータを乗算する期間は、例えば１タイムスロット中のほぼ中央の期間に設定しても良いし、１タイムスロット中の最初の期間に設定しても良い。
【００７１】
そして、いずれかの窓がけ回路１０４，１１２で窓がけデータが乗算された送信信号を、切換スイッチ１１３を介してデジタル／アナログ変換器１０５に供給する。なお、切換スイッチ１１１及び１１３は、上り制御チャンネルを送信処理するとき、窓がけ回路１１２側に切換わり、他のチャンネルを送信処理するとき、窓がけ回路１０４側に切換わるスイッチである。その他の部分は、図１に示す回路と同様に構成する。
【００７２】
この図１５に示す構成で送信処理を行うことで、上り制御チャンネルで送信される信号は、図１６に示す構成となる。即ち、図１６のＡに示すように、情報チャンネルの場合の２倍の周波数間隔である周波数２ｆk 間隔（１２．５ｋＨｚ間隔）の１１本のサブキャリアに分散された信号が１バンドスロット内に配置されて伝送される。このサブキャリアの数については、上述実施例で説明した図３の例と同じであるが、１タイムスロット中のデータを伝送する区間を、１／２の幅の窓がけデータで１／２に制限してあるので、受信側で時間軸上の時系列データに変換することで、図１６のＢに示すように、Ｔk 〔秒〕の間にＴk ／２〔秒〕だけデータが得られる。また、この図１６のＢに破線で示すように、隣接するデータはＴk ／２〔秒〕だけ離れて存在することになる。
【００７３】
この図１６に示すように上り制御チャンネルの伝送が行われることで、１タイムスロット期間中に、この上り制御チャンネルで伝送される期間が短くなり、例えば端末装置からの送信タイミングが、基地局側で設定された基準タイミングと比較的大きくずれた状態で送信されても、基地局側で隣接する他のタイムスロット期間に跨がって受信される可能性が少なくなる。従って、タイムアライメント処理が行われてなくても、スロットタイミングの直交性を確保できるようになり、例えばタイムアライメント処理が不可能なアクセス要求データの伝送などに好適である。
【００７４】
なお、図１５，図１６の例では、上り制御チャンネルで１タイムスロット期間中にデータを送信する期間を、約１／２に制限したが、他の期間に制限しても良い。例えば、データを送信する期間を、１タイムスロット期間の１／３や１／４に設定しても良い。但し、整数分の１とすることで、比較的簡単な送受信処理が可能になる。
【００７５】
また、上り制御チャンネルなどで送信する予め決められた既知のシンボルパターンについては、その既知シンボルパターンを送信処理するのではなく、その既知シンボルパターンを高速フーリエ変換や窓がけ等の送信処理されたデータとしてメモリに記憶させて、送信時にはそのメモリに供給されたデータを読出すようにしても良い。即ち、図１７に示すように、既知シンボルパターンに高速フーリエ変換や窓がけ等の送信処理した状態のデータを、送信データメモリ１２１に記憶させておく。そして、窓がけ回路１０４の出力と、この送信データメモリ１２１の出力とを、切換スイッチ１２２で選択的にデジタル／アナログ変換器１０５に供給できるようにし、既知のデータを送信するタイミングだけ、切換スイッチ１２２をメモリ１２１側に切換えさせ、それ以外のタイミングでは、切換スイッチ１２２を窓がけ回路１０４側に接続させる。その他の部分は、図１に示す回路と同様に構成する。
【００７６】
この図１７に示す構成で送信処理を行うことで、上り制御チャンネルで送信される信号の内の予め決まったデータについては、ＦＦＴ回路１０３や窓がけ回路１０４での送信処理が行われることがなく、それだけ上り制御チャンネルの送信処理を、簡単な処理で実行できるようになり、送信処理にようする電力の削減などが可能になる。
【００７７】
また、このようにサブキャリアの周波数間隔を広くするのは、上述実施例では上り制御チャンネルだけとしたが、他のチャンネルについても同様に設定しても良い。例えば、基地局から端末装置に対して制御データを伝送する下りの制御チャンネルについても同様にサブキャリアの周波数間隔を、情報チャンネルよりも広くしても良い。
【００７８】
なお、上述実施例で示した周波数、時間、符号化率などの数値は一例を示したもので、上述実施例に限定されるものではない。また、通信方式についても、図５〜図７で説明したような帯域分割多元接続（ＢＤＭＡ方式）以外のマルチキャリア方式の通信方式にも適用できることは勿論である。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によると、端末装置から基地局への上りチャンネルにおけるアクセス権獲得のためのチャンネルのサブキャリアの周波数間隔を、他のチャンネルのサブキャリアの周波数間隔よりも広くし、所定数のタイムスロット周期で間欠的に、１伝送帯域内のサブキャリアに分散させてデータを変調させたバースト信号を伝送すると共に、アクセス権獲得のためのチャンネルのデータを１タイムスロット内で送信する期間を、バースト信号長の数分の１としたことで、アクセス権獲得のための信号を、比較的良い通信状態で基地局に伝送することができ、タイムアライメント処理などが行われてない状態でも、基地局に該当する信号を確実に伝送できるようになる。
【００８０】
この場合、アクセス権獲得のためのチャンネルのサブキャリアの周波数間隔を、他のチャンネルのサブキャリアの周波数間隔の整数倍としたことで、アクセス権獲得のためのチャンネルの送信処理や受信処理が、他のチャンネルの送信処理や受信処理と共通の回路を使用して簡単に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の送信処理を示すブロック図である。
【図２】一実施例の送信処理で生成される情報チャンネル構成を示す説明図である。
【図３】一実施例の送信処理で生成される上り制御チャンネル構成を示す説明図である。
【図４】一実施例の受信処理を示すブロック図である。
【図５】一実施例の伝送信号のスロット構成を示す説明図である。
【図６】一実施例のフレーム内の伝送状態を示す説明図である。
【図７】一実施例によるバンドスロットの配置例を示す説明図である。
【図８】一実施例を適用した端末装置の構成を示すブロック図である。
【図９】図８の例の端末装置のエンコーダの構成を示すブロック図である。
【図１０】窓がけデータの例を示す波形図である。
【図１１】図８の例の端末装置のデコーダの構成を示すブロック図である。
【図１２】一実施例を適用した基地局の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２の例の基地局の変調処理構成を示すブロック図である。
【図１４】図１２の例の基地局の復調処理構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の他の実施例の送信処理を示すブロック図である。
【図１６】図１５の例の送信処理で生成される上り制御チャンネル構成を示す説明図である。
【図１７】本発明の更に別の実施例の送信処理を示すブロック図である。
【符号の説明】
３２ 温度補償型基準発振器（ＴＣＸＯ）、５１ 畳み込み符号化器、５２ ４フレームインターリーブバッファ、５３ ＤＱＰＳＫエンコーダ、５５ ランダム位相シフトデータ発生回路、５６ ＦＦＴ回路（高速フーリエ変換回路）、５８ 窓がけデータ発生回路、６３ 逆窓がけデータ発生回路、６４ ＦＦＴ回路、６６ 逆ランダム位相シフトデータ発生回路、６７ 差動復調回路、６８ ４フレームデインターリーブバッファ、６９ ビタビ復号化器、１０１ 送信データ生成回路、１０２ シンボルパターン格納回路、１０３ ＦＦＴ回路（高速フーリエ変換回路）、１０４，１１２ 窓がけ回路、１２１ 送信データメモリ、３１１ａ，３１１ｂ，３１１ｎ 畳み込み符号化器、３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｎ ４フレームインターリーブバッファ、３１４ａ，３１４ｂ，３１４ｎ ランダム位相シフトデータ発生回路、３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｎ ＤＱＰＳＫデコーダ、３３１ マルチプレクサ、３３２ ＦＦＴ回路、３３４ 窓がけデータ発生回路、３４３ 逆窓がけデータ発生回路、３４４ ＦＦＴ回路、３４５デマルチプレクサ、３５２ａ，３５２ｂ，３５２ｎ 逆ランダム位相シフトデータ発生回路、３５３ａ，３５３ｂ，３５３ｎ 差動復調回路、３５４ａ，３５４ｂ，３５４ｎ ４フレームデインターリーブバッファ、３５５ａ，３５５ｂ，３５５ｎ ビタビ復号化器
Claims (4)
- １伝送帯域内に所定数配されたサブキャリアを使用して、端末装置と基地局との間で通信を行う通信方法において、
上記端末装置から上記基地局への上りチャンネルにおけるアクセス権獲得のためのチャンネルのサブキャリアの周波数間隔を、他のチャンネルのサブキャリアの周波数間隔よりも広くし、
所定数のタイムスロット周期で間欠的に、上記１伝送帯域内のサブキャリアに分散させてデータを変調させたバースト信号を伝送すると共に、上記アクセス権獲得のためのチャンネルのデータを１タイムスロット内で送信する期間を、上記バースト信号長の数分の１とし、
上記１タイムスロットの時間に対応した第１の窓がけデータと、上記１タイムスロットの時間の数分の１の時間に対応した第２の窓がけデータとを用意し、上記アクセス権獲得のためのチャンネルの送信時には、上記第２の窓がけデータを送信データに乗算してから、上記所定数配置されたサブキャリアにデータを分散させ、上記アクセス権獲得のためのチャンネル以外の送信時には、上記第１の窓がけデータを送信データに乗算してから、上記所定数配置されたサブキャリアにデータを分散させた
通信方法。 - 請求項１記載の通信方法において、
上記アクセス権獲得のためのチャンネルのサブキャリアの周波数間隔を、上記他のチャンネルのサブキャリアの周波数間隔の整数倍とした
通信方法。 - エリア毎に用意された基地局と通信を行う端末装置であって、１伝送帯域内に所定数配されたサブキャリアを使用して、基地局との間で通信を行う端末装置において、
シンボル系列の送信データを、複数のサブキャリアに変調されたデータとする変換手段と、
該変換手段で変換された複数のサブキャリアに変調されたデータを、所定の伝送帯域を使用して送信する送信手段とを備え、
上記送信手段でアクセス権獲得のためのデータを送信するチャンネルを送信するとき、上記変換手段でシンボル系列のデータが変換されたサブキャリアの周波数間隔を、他のチャンネルの周波数間隔よりも広くするようにし、
所定数のタイムスロット周期で間欠的に、上記１伝送帯域内のサブキャリアに分散させてデータを変調させたバースト信号を伝送すると共に、上記アクセス権獲得のためのチャンネルのデータを１タイムスロット内で送信する期間を、上記バースト信号長の数分の１とし、
上記１タイムスロットの時間に対応した第１の窓がけデータと、上記１タイムスロットの時間の数分の１の時間に対応した第２の窓がけデータとを用意し、
上記アクセス権獲得のためのチャンネルの送信時には、上記第２の窓がけデータを送信データに乗算してから、上記所定数配置されたサブキャリアにデータを分散させ、上記アクセス権獲得のためのチャンネル以外の送信時には、上記第１の窓がけデータを送信データに乗算してから、上記所定数配置されたサブキャリアにデータを分散させた
端末装置。 - 請求項３記載の端末装置において、
上記変換手段で変換するサブキャリアの周波数間隔として、アクセス権獲得のためのチャンネルのサブキャリアの周波数間隔を、上記他のチャンネルのサブキャリアの周波数間隔の整数倍とした
端末装置。
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