JP3957973B2 - 干渉キャンセラを実装する符号多重無線装置 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉キャンセラを実装する符号多重無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代のデジタル移動通信方式として、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）方式を用いた無線アクセス方式が検討され、実用化されつつある。ＣＤＭＡ方式はスペクトラム拡散通信方式を用いた多元接続方式であり、複数のチャネルあるいはユーザの伝送情報を符号によって多重し、無線回線などの伝送路を通じて伝送する。ＣＤＭＡ方式は、ユーザ間の符号の直交性の不完全性による干渉によってシステム容量が制限される干渉制限型のシステムであり、システム容量を増大させるためには干渉除去技術が有用である。
【０００３】
図１は、マルチステージ型パラレル干渉キャンセラの原理構成図である。
同図の干渉キャンセラは、特には、ＣＤＭＡ通信システムにおける基地局に適用されるものである。受信信号は、各ユーザ毎に設けられる干渉レプリカ生成部１ａ−１〜１ａ−ｎに送られ、干渉レプリカ生成部１ａ−１〜１ａ−ｎにおいて各ユーザから受信した受信信号の干渉レプリカ信号とシンボルレプリカ信号が生成される。また、受信信号は、遅延器２ａに入力され、干渉レプリカ生成部１ａ−１〜１ａ−ｎにおいて、干渉レプリカ信号及びシンボルレプリカ信号の生成に必要な時間だけ遅延させられ、干渉除去部３ａに入力される。干渉除去は干渉除去部３ａにおいて、遅延器２ａを通った受信信号と各干渉レプリカ生成部１ａ−１〜１ａ−ｎからの干渉レプリカ信号を差し引くことによって行われる。干渉レプリカ生成部１ａ−１〜１ａ−ｎは、基地局に収容される全てのユーザに対応して設けられているので、干渉除去部３ａにおいては、受信信号から各ユーザが送信してきている全ての信号を干渉成分として除去した信号が得られる。
【０００４】
この処理を数ステージ分（同図では、２ステージ）おこなう。すなわち、干渉除去部３ａで得られた信号は、更に、干渉レプリカ生成部１ｂ−１〜１ｂ−ｎにそれぞれ入力され、干渉除去部３ａから出力される信号から各ユーザに対応する干渉信号成分が抽出される。干渉除去部３ａから出力される信号は、遅延器２ｂに入力され、干渉レプリカ生成部１ｂ−１〜１ｂ−ｎにおいて、干渉レプリカ信号及びシンボルレプリカ信号の生成に必要な時間だけ遅延させられて、干渉除去部３ｂに入力される。干渉除去部３ｂでは、遅延器２ｂからの信号から、干渉レプリカ生成部１ｂ−１〜１ｂ−ｎから出力される干渉レプリカ信号が除去される。なお、干渉レプリカ生成部１ａ−１〜１ａ−ｎにおいては、シンボルレプリカ信号が生成され、それぞれ次段の干渉レプリカ生成部１ｂ−１〜１ｂ−ｎの内、対応する干渉レプリカ生成部１ｂ−１〜１ｂ−ｎに入力される。干渉レプリカ生成部１ｂ−１〜１ｂ−ｎにおいては、前段からのシンボルレプリカ信号を入力して、干渉除去部３ａからの信号から抽出される各ユーザからの信号と合成して、新たにシンボルレプリカ信号を生成する。このようにして、生成されたシンボルレプリカ信号は、各ユーザ毎に設けられる受信機４−１〜４−ｎに入力される。更に、干渉除去部３ｂからの信号も各受信機４−１〜４−ｎに入力され、各受信機４−１〜４−ｎにおいて、各ユーザから送信されてきた信号が復調され、受信される。
【０００５】
同図の干渉キャンセラの構成は、基地局のものであって、ユーザからの受信信号を全て干渉成分として受信信号から消去した干渉レプリカ信号と、各ユーザからの信号を復調したシンボルレプリカ信号とを用いて、受信機で受信している。原理的には、受信しようとするユーザからの信号以外の信号を干渉成分として除去し、残った干渉除去後の信号からユーザ信号を復調すればよいが、基地局では、全てのユーザからの信号を受信しなくてはならないので、上記原理に基づいて回路を構成すると非常に冗長な構成となってしまう。従って、受信信号から、全てのユーザの信号を干渉成分として除去した干渉レプリカ信号を、各ユーザからの受信信号の復調信号であるシンボルレプリカ信号と共に受信するようにしている。各ユーザからの受信信号の復調信号であるシンボルレプリカ信号のみを受信に使っても良いが、干渉レプリカ信号を作る際に、フェーディング等の影響により、干渉レプリカ信号が理想的には電力“０”となるところ、実際には、微少ながらも電力が有限の信号となる。この干渉レプリカ信号を、シンボルレプリカ信号と共にユーザ信号の復調に使用すると受信特性が上がるという事実を利用して、同図の回路は構成されている。
【０００６】
図２は、図１の干渉レプリカ生成部の構成を示す図である。
干渉レプリカ生成部では、ＲＡＫＥ合成を行うために複数のフィンガが設けられる。各フィンガは、逆拡散部５とチャネル推定部６からなる。受信信号は、サーチャ１２に入力される。サーチャ１２では、逆拡散部５において、逆拡散符号を受信信号に乗算するタイミングを抽出し、このタイミングに基づいて受信信号が逆拡散部５で復調される。復調された信号は、チャネル推定部６でチャネル推定された後、合成部７において各フィンガ毎の信号が最大比合成され、判定部８へ入力される。判定部８で仮判定された受信信号は、フィンガの数だけ分岐される。分岐された仮判定後の受信信号は、フィンガの数だけ設けられる遅延復元部９に入力される。遅延復元部９には、サーチャ１２によって検出されたタイミング信号が入力され、分岐された信号に遅延が与えられる。これにより、受信信号がフィンガに入力されたときに有していた各マルチパスに対応する信号の遅延が復元される。遅延が与えられた仮判定後の信号は、再拡散部１０において拡散変調信号に戻される。それぞれのフィンガからの再拡散信号は合成部１１において合成されて干渉レプリカ信号となる。また、各遅延復元部９の出力信号は、シンボルレプリカ信号として次段の干渉レプリカ生成部あるいは受信機へ伝送される。
【０００７】
図３は、無線基地局装置の干渉キャンセラを導入しない場合の構成を示す図である。
受信信号の流れは、以下の通りである。まず、アンテナ２０で受信された信号は、送受信盤２１の周波数変換器２２によってＲＦ周波数からベースバンド周波数に変換された後、Ａ／Ｄ変換器２４−１、２４−２によってアナログ信号からデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、直交復調器２６−１、２６−２において直交復調され、Ｉ信号とＱ信号が生成される。直交復調されたＩ、Ｑ信号はフィルタ２８−１、２８−２によって帯域制限される。ここで、Ａ／Ｄ変換器２４−１、２４−２、直交復調器２６−１、２６−２及びフィルタ２８−１、２８−２がそれぞれ２つずつ設けられているのは、アンテナ２０を２つ用いたダイバーシチ受信を行っていることを前提に考えていることを示している。帯域制限された直交復調後の信号は、２ブランチ分のＩ信号とＱ信号からなり、これらがマルチプレクサ３０で多重された後、バックボードインタフェース３２を介してバックボードを通じてベースバンド信号処理盤５０へ伝送される。ベースバンド信号処理盤５０では、送受信盤２１から伝送された受信信号を、ベースバンド信号インタフェース５２を介して受信し、デマルチプレクサ５４で、２つのアンテナ２０に対応する２つのブランチそれぞれに対するＩ信号及びＱ信号に分離する。ここで、送受信部を送受信盤２１と、ベースバンド信号処理部をベースバンド信号処理盤５０と呼んでいるのは、それぞれが、１枚あるいは２枚以上のボードから構成されていることを明示するためである。デマルチプレクサ５４によって、各ブランチのＩ信号及びＱ信号に分離された受信信号はそれぞれのブランチ毎に、サーチャ６０に入力され、サーチャ６０によってパス遅延のタイミング信号が抽出される。このタイミング信号は逆拡散部５６における逆拡散に用いられる。受信信号は、逆拡散された後、同期検波部５８において同期検波され、ＲＡＫＥ合成部６２において、ＲＡＫＥ合成される。ＲＡＫＥ合成された信号は、誤り訂正部６４において誤り訂正が施された後、受信データとして出力される。
【０００８】
送信信号の流れは、以下の通りである。入力されたデータは、符号化部６６によって誤り訂正符号化が施され、無線フレーム化部６８において無線フレームが構成され、パイロット信号と電力制御ビットが付加される。つぎに拡散部７０にて拡散変調され、ベースバンド信号処理盤５０内に設けられている複数の拡散部７０から出力される、複数のチャネルをチャネル多重部７２で多重する。なお、ここでは、Ｗ−ＣＤＭＡシステムを想定しており、１ユーザが複数のチャネルを使用するので、１ユーザ用の変調部（符号化部６６、無線フレーム化部６８、及び拡散部７０からなる）からは複数チャネル分の拡散変調信号が出力される。次に、ベースバンド信号処理盤５０内に設けられているすべてのユーザ用拡散変調信号をＭＵＸ７４において多重化処理して下りバックボードインタフェース７６を介してバックボード配線に送信すべき送信信号が出力される。送受信盤２１は、送信されてきた送信信号を、下りバックボード信号インタフェース３４を介して受信する。送受信盤２１は、１つの送受信周波数に対して、１枚設けられるが、ベースバンド信号処理盤５０は、収容しているユーザの数に応じて、複数枚用意される。従って、複数のベースバンド信号処理盤５０からのユーザ送信信号が１つの周波数を使う場合には、例えば、１枚の送受信盤２１には、複数枚のベースバンド信号処理盤５０から送信信号が送られてくる。従って、送受信盤２１は、下りバックボード信号インタフェース３４で、複数枚のベースバンド信号処理盤５０から受信した信号を多重処理部３６に入力し、複数枚のベースバンド信号処理盤５０からの送信信号を多重して、それぞれＩ信号及びＱ信号とする。このようにして多重されたＩ信号及びＱ信号は、フィルタ３８によって帯域制限された後、直交変調器４０によって直交変調される。その後、Ｄ／Ａ変換器４２によってアナログ信号に変換され、周波数変調器２２においてＲＦ帯の信号に変換され、アンテナ２０から送信される。
【０００９】
図４は、干渉キャンセラを実際の無線基地局装置に実装する際の従来の実装方法を示す図である。
なお、同図において、図１〜図３に記載した構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付している。
【００１０】
受信信号の流れは、以下の通りである。まず、アンテナ２０で受信された信号は送受信盤２１の周波数変換器２２によってＲＦ周波数からベースバンド周波数に変換された後、Ａ／Ｄ変換器２４−１、２４−２によってアナログ信号からデジタル信号に変換される。このデジタル信号を直交復調器２６−１、２６−２で直交復調してＩ信号及びＱ信号を生成した後、復調されたＩ、Ｑ信号をフィルタ２８−１、２８−２によって帯域制限する。Ａ／Ｄ変換器２４−１、２４−２、直交復調器２６−１、２６−２、及びフィルタ２８−１、２８−２が２ブランチ分設けられているのは、２本のアンテナを用いたダイバーシチ受信を行っていることに対応している。そして、２ブランチ分のＩ信号とＱ信号がＭＵＸ３０で多重された後、バックボードインタフェース３２からバックボード配線を介して干渉除去回路７８へ伝送される。干渉除去回路７８では、送受信盤２１から送られてきた信号を上りバックボード信号インタフェース８０を介して受信し、ＤＭＵＸ８２において、各ブランチのＩ信号及びＱ信号に分離される。このようにして分離されたＩ信号及びＱ信号は、各チャネル毎に設けられる干渉レプリカ・シンボルレプリカ生成部８３−１、８３−２に入力され、まずサーチャ１２に入力される。サーチャ１２では、１つのチャネルに対するマルチパスによる遅延波のタイミング信号が抽出される。このタイミング信号は、各フィンガの逆拡散部５に伝送され、１つのチャネルの受信信号が逆拡散復調される。逆拡散復調された信号は、チャネル推定部６でチャネル推定された後、合成部７において各フィンガ毎の信号が最大比合成されて、判定部８へ入力される。判定部８で仮判定された受信信号は、再度フィンガ数分に分岐され、サーチャ１２で抽出されたタイミング信号に基づいて、遅延復元部９において、合成部７においてＲＡＫＥ合成される前に有していた遅延が復元される。そして、再拡散部１０において拡散変調信号に戻される。それぞれのフィンガからの再拡散信号は合成部１１において合成される。更に、合成部１１でチャネル毎に合成された信号は、加算部８４において、複数チャネル分の信号が加算され、干渉レプリカ信号として、干渉除去部３に入力される。
【００１１】
また、遅延復元部９の出力信号は、シンボルレプリカ信号として、不図示の次段の干渉レプリカ生成部あるいはバックボードインタフェース８６を介してベースバンド処理盤５０へ伝送される。また、合成された干渉レプリカ信号は、干渉除去部３において、干渉レプリカ信号生成に必要な処理時間分が遅延器２で遅延された受信信号と除算される。これによって、受信信号から干渉成分の除去を行う。干渉除去された受信信号は、バックボードインタフェース８６を介してベースバンド処理盤５０へ伝送される。ベースバンド処理盤５０では、干渉除去回路７８からの干渉除去された信号及びシンボルレプリカ信号をバックボードインタフェース５２で受け取り、ＤＭＵＸ５４で各ブランチのＩ信号とＱ信号に分離する。逆拡散部５６では、干渉除去された受信信号をサーチャ６０で得られたタイミングで逆拡散した後、干渉除去回路７８から伝送されてきたシンボルレプリカ信号と合成し、同期検波部５８において同期検波した後、ＲＡＫＥ合成部６２においてＲＡＫＥ合成を行う。ＲＡＫＥ合成された信号は、誤り訂正部６４において誤り訂正を行った後、受信データとして出力される。
【００１２】
一方、下り信号の流れは、干渉キャンセラを導入しない従来の構成と信号の流れは同じため、省略する。
上記したように、従来の技術により干渉キャンセラが導入されていない基地局装置に干渉キャンセラを導入する場合は、送受信盤とベースバンド信号処理盤の間に干渉キャンセラを導入することになり、送受信盤とベースバンド信号処理盤を接続するバックボードの変更は必要がないが、干渉キャンセラ盤を予め挿入しておき、干渉キャンセラが搭載されない場合には、この干渉キャンセラ盤は信号を単にスルーする盤となり、装置全体の実装密度が低下するという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、干渉キャンセラの導入に際しバックボードの変更なしあるいは信号線の増設を最小にし、しかも無線基地局装置のチャネル実装密度を大きく落とさずに干渉キャンセラを導入することができる無線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の側面の無線装置は、符号分割多重接続方式を用いた無線装置において、アンテナからの受信信号を受信し、該受信信号に所定の処理を行った後、該受信信号を出力すると共に、所定の時間だけ遅延させる送受信盤と、該送受信盤から送信されてくる受信信号を逆拡散復調してデータ復調を行う、取り外し可能なベースバンド信号処理盤と、該送受信盤から受信した該受信信号に基づいて、受信信号に含まれる干渉成分の除去に使用する干渉レプリカ信号を生成し、該送受信盤に返送する、取り外し可能な干渉キャンセラ盤とを備え、該送受信盤において、該干渉キャンセラ盤から送信されてきた該干渉レプリカ信号を遅延させられた該受信信号から減算することによって干渉除去を行い、干渉除去後の該受信信号を該ベースバンド信号処理盤に入力し、該干渉除去後の該受信信号に基づいて該ベースバンド信号処理盤にデータ復調処理を行わせることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第２の側面の無線装置は、符号分割多重接続方式を用いた無線装置において、アンテナからの受信信号を受信し、該受信信号に所定の処理を行った後、該受信信号を出力すると共に、所定の時間だけ遅延させる送受信手段と、該送受信手段から送信されてくる受信信号を逆拡散復調してデータ復調を行う、取り外し可能なベースバンド信号処理手段と、該送受信手段から受信した該受信信号に基づいて、受信信号に含まれる干渉成分の除去に使用する干渉レプリカ信号を生成し、該送受信手段に返送する、取り外し可能な干渉キャンセラ手段とを備え、該送受信手段において、該干渉キャンセラ手段から送信されてきた該干渉レプリカ信号を遅延させられた該受信信号から減算することによって干渉除去を行い、干渉除去後の該受信信号を該ベースバンド信号処理手段に入力し、該干渉除去後の該受信信号に基づいて該ベースバンド信号処理手段にデータ復調処理を行わせることを特徴とする。
【００１６】
本発明の無線装置における信号処理方法は、符号分割多重接続方式を用いた無線装置における信号処理方法であって、（ａ）送受信盤において、アンテナからの受信信号を受信し、該受信信号に所定の処理を行った後、該受信信号を出力すると共に、所定の時間だけ遅延させるステップと、（ｂ）該送受信盤から送信されてくる受信信号を逆拡散復調してデータ復調を行うステップと、（ｃ）該送受信盤からの該受信信号に基づいて、受信信号に含まれる干渉成分の除去に使用する干渉レプリカ信号を生成し、該送受信盤に返送するステップとを備え、該送受信盤において、該ステップ（ｃ）によって送信されてきた該干渉レプリカ信号を遅延させられた該受信信号から減算することによって干渉除去を行い、干渉除去後の該受信信号に基づいて該ステップ（ｂ）でデータ復調処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、干渉レプリカ信号を用いた干渉除去処理を送受信盤で行うようにしたので、送受信盤と干渉キャンセラ盤との間のインタフェースにおける配線数と、送受信盤とベースバンド信号処理盤との間のインタフェースにおける配線数を同じ、あるいは、ほとんど同じとすることができるので、必要に応じて、干渉キャンセラが乗っているボードを所定の位置に取り付けるだけで、配線の増大や、変更を伴うことなく、容易に干渉除去機能（干渉キャンセラ）を導入することができる。
【００１８】
なお、本発明の第２の側面の装置においては、送受信手段やベースバンド信号処理手段、干渉キャンセラ手段は、複数のボードによって構成されていても良く、これらが、それぞれ１枚のボードによって構成されているという解釈には限定されないものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明では、干渉キャンセラ内の干渉レプリカ生成部で生成された干渉レプリカ信号を、送受信盤に伝送し、送受信盤内で干渉除去を行い、干渉除去された信号を各ベースバンド信号処理部に伝送することにより受信信号のベースバンド信号処理部（ＢＢ）への流れを従来の無線基地局装置と同等とする。また、干渉レプリカ盤内においても各干渉レプリカを用いて干渉除去するとともに、干渉キャンセラ盤内にベースバンド信号処理部を実装することにより干渉キャンセラ盤からの受信信号出力インタフェースを従来のベースバンド処理部と同等にする。
【００２０】
また、他の実施形態においては、干渉レプリカ盤から送受信盤に伝送する干渉レプリカ信号は、下り信号に重畳して伝送することにより、干渉レプリカを伝送するための新たな信号線を設けずに、従来のベースバンド信号処理盤と同等のインタフェースとする。
【００２１】
更に、干渉キャンセラを複数の基盤を用いて実装する場合に、各基盤内で生成された干渉レプリカを干渉キャンセラが実装された基盤間で伝送し、すべての干渉レプリカの加算を各盤内で行い、干渉除去、ユーザデータの復調を行うとともに、各基盤から各基盤内にとじて加算された干渉レプリカを送受信盤に伝送し、送受信盤内に設けられた加算器によって干渉レプリカの加算を行った後に、干渉除去することにより、干渉キャンセラを複数枚の基盤を用いて実装する場合に、１枚の時とほぼ同じインタフェースを提供できる。
【００２２】
更に、送受信盤においては、干渉キャンセラが実装されていない場合に干渉キャンセラ盤の処理相当の遅延を付加することをさけるため、送受信盤に干渉キャンセラが実装されていない場合に遅延器をバイパスする線路を設けセレクタにより干渉除去が実装された場合と実装されない場合の切り替えを用意しておく。
【００２３】
以上のような構成により干渉除去を入れた場合と入れない場合で送受信盤とベースバンド信号処理盤および干渉キャンセラが搭載されたベースバンド信号処理盤のインタフェースが全くあるいはほぼ同等となり、バックボードの変更なしに干渉キャンセラを後ろからでも追加できるようになる。
【００２４】
本実施形態における実装方法では、干渉レプリカ信号を送受信盤に伝送し、送受信盤内で干渉除去を行い、干渉除去された信号を各ベースバンド信号処理盤に伝送することによって、干渉キャンセラが導入されていない場合は、通常の送受信盤とベースバンド信号処理盤の接続を実現し、干渉キャンセラを導入した場合には、干渉除去された信号が通常の送受信盤とベースバンド信号処理盤の接続を通して伝送することができ、干渉キャンセラ導入前と後でバックボードの配線を変更せずに干渉キャンセラを導入することが可能となる。また、干渉キャンセラ盤の干渉レプリカ生成部で生成された干渉レプリカを下り信号に重畳して伝送することにより、干渉レプリカ伝送用の新たな信号線を引いておく必要が無くなる。更に、ベースバンド信号処理部を干渉キャンセラと同一基盤上に実装することにより、干渉レプリカ部で生成される信号レプリカ及びタイミング信号を基盤外に伝送する必要がなくなり、かつ干渉キャンセラ盤の入出力のインタフェースが従来のベースバンド信号処理盤と全く同じとなり、無線基地局装置に於いてベースバンド信号処理盤に干渉キャンセラ搭載のベースバンド信号処理盤を利用することによりバックボードの変更を一切なしに干渉キャンセラを導入することができる。
【００２５】
また、干渉キャンセラを複数枚の基盤を用いて実装する場合に、送受信盤内に各干渉キャンセラからの干渉レプリカ信号を加算する加算器を設けることにより、基盤枚数の変化により遅延時間の変動を気にしなくても良くなると共に、干渉キャンセラが１枚実装時とインタフェースが同一とすることができる。
【００２６】
図５は、本発明の第１の実施形態を示す図である。
本実施形態における無線基地局装置は、大きく分けて送受信盤１２０（ＴＲＸ）、干渉キャンセラ盤１２２、ベースバンド信号処理盤１１８（ＢＢ）の３つの盤から構成されている。これらは、１つあるいは複数のボードとして構成されており、無線基地局における実装形態に従って、適宜取り外し可能となっているものである。特に、干渉キャンセラ盤１２２とベースバンド信号処理盤１１８は、相互に取り替えて使用可能である。すなわち、当該ボードが処理するチャネルにおいて干渉除去を行う場合には、干渉キャンセラ盤１２２を用い、干渉除去を行わない場合には、ベースバンド信号処理盤１１８を当該チャネルの処理に使用する。なお、以下に記述する各実施形態においても、ボードを取り替え可能とする構成は同様に適用される。
【００２７】
送受信盤１２０は、受信系として周波数変換器１０２、Ａ／Ｄ変換器１０４−１、１０４−２、直交復調器１０６−１、１０６−２（ＱＤＥＭ）、フィルタ１０８−１、１０８−２（ＦＩＬ）、遅延器１１０−１、１１０−２（Ｄｅｌａｙ）、干渉除去部１１２−１、１１２−２（図では減算器部）、ＭＵＸ１１４、上りバックボード信号インタフェース１１６（Ｒ．Ｌ．ＢＷＢ Ｉ／Ｆ）からなり、Ａ／Ｄ変換器１０４−１、１０４−２から干渉除去部１１２−１、１１２−２までは、２系統（２ブランチ分）ある。送信系は、下りバックボード信号インタフェース１２４（Ｆ．Ｌ．ＢＷＢ Ｉ／Ｆ）、多重処理部１２６、フィルタ１２８（ＦＩＬ）、直交変調器１３０（ＱＭＯＤ）、Ｄ／Ａ変換器１３２、周波数変換器１０２から構成されている。干渉キャンセラ盤１２２は受信系として、上りバックボード信号インタフェース１３４（Ｒ．Ｌ．ＢＷＢ Ｉ／Ｆ）、ＤＭＵＸ１３６、遅延器１３８、干渉レプリカ生成部１４０、加算部１４２、干渉除去部１４４、復調部１４６からなる。また、送信系は、符号化部１４８、無線フレーム化部１５０、拡散部１５２、チャネル多重部１５４、ＭＵＸ１５６、下りバックボード信号インタフェース１５８（Ｒ．Ｌ．ＢＷＢ Ｉ／Ｆ）からなる。また、ベースバンド信号処理部１１８（ＢＢ）は、図３のベースバンド信号処理部５０と同じ構成であるので、内部の構成の図示は省略する。
【００２８】
受信信号の流れは、以下の通りである。まず、アンテナ１００で受信された信号は送受信盤１２０の周波数変換器１０２によってＲＦ周波数からベースバンド周波数に変換された後、Ａ／Ｄ変換器１０４−１、１０４−２に入力され、アナログ信号からデジタル信号に変換される。このデジタル信号を直交復調部１０６−１、１０６−２において直交復調し、復調された信号をフィルタ１０８−１、１０８−２によって帯域制限する。そして、帯域制限された信号は、ＭＵＸ１１４に伝送され、Ｉ信号及びＱ信号のそれぞれ２ブランチ分の信号が多重される。なお、ここでは、２つのアンテナによるダイバーシチ受信を想定している。この際、２ブランチ分のＩ、Ｑ信号を多重せずにそのまま送っても良い。その場合はＭＵＸ１１４は必要ない。また、ＭＵＸ１１４にて多重化する前にセレクタによって伝送する信号を選択後多重化しても良い。その後、上りバックボード信号インタフェース１１６からバックボードを介して干渉キャンセラ盤１２２へ伝送される。干渉キャンセラ盤１２２では、送受信盤１２０から送られてきた信号を上りバックボード信号インタフェース１３４を介して受信し、ＤＭＵＸ１３６において、２ブランチ分のＩ信号及びＱ信号に分離する。この際、送受信盤１２０において多重化されていない場合は、ＤＭＵＸ１３６は必要ない。分離された受信信号は、一つは遅延器１３８へもう一つは干渉レプリカ生成部１４０に伝送される。干渉レプリカ生成部１４０（図２と同じ構成。ただし、Ｉ、Ｑ信号については一方を省略した形で書いてある）において受信信号はまずサーチャ（不図示）に入力され遅延波のタイミング信号が抽出される。このタイミング信号は、各フィンガの逆拡散部（不図示）に伝送され、受信信号が復調される。復調された信号は、チャネル推定部（不図示）でチャネル推定された後、合成部（不図示）において各フィンガ毎の信号が最大比合成されて、判定部（不図示）へ入力される。判定部で仮判定された受信信号は、再度フィンガ毎に分けられてサーチャで抽出されたタイミング信号を用いて、遅延復元部（不図示）において、ＲＡＫＥ合成される前の遅延を復元し、再拡散部（不図示）において拡散変調信号に戻される。各チャネル毎に設けられる、それぞれのレプリカ生成部１４０からの再拡散信号は加算部１４２において合成されて干渉レプリカ信号となる。また、各レプリカ生成部１４０の判定部（不図示）の出力信号は、シンボルレプリカ信号として次段の干渉レプリカ生成部あるいは復調部１４６へ伝送される。また、合成された干渉レプリカを、干渉レプリカ生成に必要な処理時間分遅延器１３８で遅延した受信信号から減算することによって干渉除去を行う。干渉除去された受信信号は、干渉キャンセラ盤１２２内で各ユーザ毎に設けられる復調部１４６に送られて、干渉キャンセラで処理されたユーザのデータを復調する。復調部１４６では、干渉除去された受信信号を逆拡散したあと、逆拡散された受信信号と、レプリカ生成部１４０から伝送されてきたシンボルレプリカとを合成し、同期検波後、ＲＡＫＥ合成する。ＲＡＫＥ合成された信号は、誤り訂正部（不図示）において誤り訂正が行われ、受信データとして出力される。この出力データは、干渉キャンセラが実装されていない従来のベースバンド信号処理盤１１８（ＢＢ）の出力データと全く同じインタフェースを持っている。
【００２９】
一方、加算部１４２で加算処理された干渉レプリカ信号は、下りバックボード信号インタフェース１５８を介して再度、送受信盤１２０に伝送される。送受信盤１２０では、受信した干渉レプリカ信号を受信信号の干渉レプリカ生成、伝送に要した時間分遅延器１１０−１、１１０−２によって遅延された受信信号から減算することにより干渉除去を行い、干渉除去された受信信号は従来のバックボード配線を用いてベースバンド信号処理部１１８（ＢＢ）に伝送され、干渉除去された信号の復調を行う。干渉除去部１１２−１、１１２−２は、減算器で構成されており、複数の干渉キャンセラ盤１２２から送信されてくる干渉レプリカ信号の全てを、遅延器１１０−１、１１０−２から出力される受信信号から減算するように構成される。
【００３０】
送信信号の流れは、以下の通りである。データ信号が符号化部１４８に入力されると、誤り訂正符号化が行われ、無線フレーム化部１５０で、無線フレームに構成される。そして、拡散部１５２で拡散変調され、チャネル多重部１５４で、各チャネル毎に拡散変調された信号が多重される。そして、チャネル多重された信号は、ＭＵＸ１５６に入力される。符号化部１４８、無線フレーム化部１５０、拡散部１５２、及びチャネル多重部１５４は、それぞれユーザ毎に複数設けられている。従って、ＭＵＸ１５６では、ユーザ毎に生成される複数のチャネル多重信号を、更に多重して、バックボードインタフェース１５８から送受信盤１２０に送信する。送受信盤１２０は、バックボードインタフェース１２４で、信号を受信し、多重処理部１２６に入力する。多重処理部１２６では、複数の干渉キャンセラ盤１２２やベースバンド信号処理部１１８から送られてきた信号を多重処理し、フィルタ１２８に入力する。フィルタ１２８では、信号に帯域制限がされ、直交変調器１３０で、直交変調が施される。そして、直交変調された信号は、Ｄ／Ａ変換器１３２でデジタル信号からアナログ信号に変換され、周波数変換器１０２でベースバンド帯域からＲＦ帯域に周波数変換され、アンテナ１００より送出される。
【００３１】
本実施形態によれば、ベースバンド信号処理盤１１８と干渉キャンセラ盤１２２は、干渉キャンセラ盤１２２に干渉レプリカ伝送用の信号線が必要なだけで、ほぼ同等であるため、干渉キャンセラ盤１２２の実装予定数分だけ干渉レプリカ信号伝送用の信号線を用意しておくだけでよい。従って、ベースバンド信号処理盤１１８の代わりに干渉キャンセラ盤１２２が搭載されているか否かでほとんどバックボードの配線数の増大、変更を行う必要が無く、容易に干渉キャンセラを導入することが可能となる。
【００３２】
図６は、本発明の第２の実施形態を示す図である。
なお、同図において、図５と同じ構成要素には同じ参照符号を付してある。
干渉キャンセラ盤１２２'は、基本的に第１の実施形態と同じだが、複数の干渉キャンセラ盤１２２'が実装されたときに、各干渉キャンセラ盤で生成された干渉レプリカを相互間伝送するための盤間伝送線が第１の実施例に追加となっている。
【００３３】
受信信号の流れは、送受信盤１２０'への入力から干渉キャンセラ盤１２２'までは、第１の実施形態と同様なので省略する。
干渉キャンセラ盤１２２'では、送受信盤１２０'から送られてきた信号を上りバックボード信号インタフェース１３４を介して受信し、ＤＭＵＸ１３６において、２ブランチ分のＩ信号及びＱ信号に分離する。この際、送受信盤１２０'で信号が多重化されていない場合は、ＤＭＵＸ１３６は必要ない。分離された受信信号は、一つは遅延器１３８へ、もう一つはレプリカ生成部１４０に伝送される。レプリカ生成部１４０において受信信号はまず、サーチャ（不図示）に入力され遅延波のタイミング信号が抽出される。このタイミング信号は、各フィンガの逆拡散部（不図示）に伝送され、受信信号が復調される。復調された信号はチャネル推定部（不図示）でチャネル推定された後、合成部において各フィンガ毎の信号が最大比合成されて、判定部（不図示）へ入力される。判定部で仮判定された受信信号は、再度複数に分岐されて、サーチャで抽出されたタイミング信号を用いて、遅延復元部（不図示）において入力したときの遅延を復元し、再拡散部（不図示）において拡散変調信号に戻される。それぞれのフィンガからの再拡散信号は加算部１４２において合成されて干渉レプリカ信号となる。また、レプリカ生成部１４０の判定部の出力信号は、シンボルレプリカ信号として次段の干渉レプリカ生成部あるいは復調部１４６へ伝送される。また、合成された干渉レプリカ信号は、他の干渉キャンセラ盤から伝送されてきた干渉レプリカ信号と干渉除去部１４４において合成された後、干渉レプリカ生成に必要な処理時間分遅延器１３８で遅延させられた受信信号から減算され、干渉除去が行われる。干渉除去された受信信号は、干渉キャンセラ盤１２２'内で復調部１４６に送られて、ユーザのデータを復調する。復調部１４６では、干渉除去された受信信号を逆拡散した後、干渉除去部１４４から伝送されてきたシンボルレプリカと合成し、同期検波後、ＲＡＫＥ合成する。ＲＡＫＥ合成された信号は、誤り訂正部にて誤り訂正が施された後、受信データとして出力される。この出力データは、干渉キャンセラが実装されていない従来のベースバンド信号処理盤の出力データと全く同じインタフェースを持っている。
【００３４】
一方、各干渉キャンセラ盤１２２'の加算器１４２で加算処理された干渉レプリカ信号は、下りバックボード信号インタフェース１５８を介して再度、送受信盤１２０'にそれぞれ伝送される。送受信盤１２０'では、受信した各干渉キャンセラ盤１２２'からの干渉レプリカ信号を送受信盤１２０'内に設けられた加算器１６０−１、１６０−２で合成した後、受信信号の干渉レプリカ生成、伝送に要した時間分遅延器１１０−１、１１０−２によって遅延させられた受信信号から減算することにより干渉除去を行う。干渉除去された受信信号は従来のバックボード配線を用いてベースバンド信号処理部１１８に伝送され、干渉除去された信号の復調を行う。
【００３５】
また、送信信号については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
第２の実施形態によれば、複数枚の干渉キャンセラ盤１２２'が実装されたときに、複数枚に渡る干渉レプリカ信号を全て各々の干渉キャンセラ盤１２２'１枚の中でのみ処理する場合に比べ、干渉レプリカ生成等に必要な遅延が干渉キャンセラ盤１２２'の枚数に関係なく一定となるため、送受信盤内の遅延器の回路規模が小さくできる。すなわち、タイムラグを持って送信されてくる、各干渉キャンセラ盤１２２'からの全ての干渉レプリカ信号を受信信号から減算するために、遅延器１１０−１、１１０−２が与える遅延量を複雑に制御しなくても良い。また、従来のベースバンド信号処理盤１１８と本発明の実施形態の干渉キャンセラ盤１２２'はわずかに、干渉レプリカ伝送用の信号線が必要なだけで、入出力信号インタフェースは同等であるため、干渉キャンセラ盤１２２'の実装予定枚数分、干渉レプリカ伝送用の信号線を用意しておくだけでよい。従って、ベースバンド信号処理盤１１８に干渉キャンセラが搭載されているか否かでほとんどバックボードの配線数の増大、変更を行う必要が無く、容易に干渉キャンセラを導入することが可能となる。
【００３６】
図７は、本発明の第３の実施形態を示す図である。
なお、同図において、図６と同じ構成要素には同じ参照符号を付している。
本実施形態に示す無線基地局装置は、大きく分けて送受信盤１２０''（ＴＲＸ）、干渉キャンセラ盤１２２'、ベースバンド信号処理盤１１８（ＢＢ）の３つの盤から構成されている。送受信盤１２０''は、受信系として周波数変換器１０２、Ａ／Ｄ変換器１０４−１、１０４−２、直交復調器１０６−１、１０６−２（ＱＤＥＭ）、フィルタ１０８−１、１０８−２（ＦＩＬ）、遅延器１１０−１、１１０−２（Ｄｅｌａｙ）、干渉除去部１１２−１、１１２−２（図では除算器部）、セレクタ１６２、ＭＵＸ１１４、上りバックボード信号インタフェース１１６（Ｒ．Ｌ．ＢＷＢ Ｉ／Ｆ）からなり、Ａ／Ｄ変換器１０４−１、１０４−２から干渉除去部１１２−１、１１２−２までは、ダイバーシチ受信に関連して２系統（２ブランチ分）ある。送信系は、下りバックボード信号インタフェース１２４（Ｆ．Ｌ．ＢＷＢ Ｉ／Ｆ）、多重処理部１２６、フィルタ１２８（ＦＩＬ）、直交変調器１３０（ＱＭＯＤ）、Ｄ／Ａ変換器１３２、周波数変換器１０２から構成されている。干渉キャンセラ盤１２２'は、第１の実施形態、あるいは、第２の実施例と同じ構成のため、説明を省略する。また、ベースバンド信号処理盤１１８（ＢＢ）は、図３と同じであるので、説明を省略する。
【００３７】
受信信号の流れは、以下の通りである。まず、アンテナ１００で受信された信号は送受信盤１２０''の周波数変換器１０２によってＲＦ周波数からベースバンド周波数に変換された後、Ａ／Ｄ変換器１０４−１、１０４−２によってアナログ信号からデジタル信号に変換される。このデジタル信号を直交復調器１０６−１、１０６−２で直交復調し、復調された信号をフィルタ１０８−１、１０８−２によって帯域制限する。そして、干渉キャンセラ盤１２２'への信号は、遅延器１１０−１、１１０−２を通らずＭＵＸ１１４に入力される。また、干渉除去するための受信信号は遅延器１１０−１、１１０−２を通して干渉除去部１１２−１、１１２−２（同図では除算器）に入力される。この後の干渉除去に係わる信号の流れは、第２の実施形態と同じであるため、説明を省略する。ただし、本実施形態では、新たにセレクタ１６２が追加されている。セレクタ１６２は、干渉キャンセラ盤１２２'が実装されて、干渉除去を行う場合には、干渉除去された受信信号をＭＵＸ１１４に伝送し、干渉キャンセラ盤１２２'が実装されていない場合は、遅延器１１０−１、１１０−２を通らない受信信号をＭＵＸ１１４に選択・伝送し、従来のバックボード配線を介してベースバンド信号処理盤１１８に受信信号を伝送する。
【００３８】
送信信号の流れは、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
第３の実施形態によれば、干渉キャンセラを搭載しないときに不要な受信信号の遅延を加えることがなく受信信号の復調処理が行える。また、従来のベースバンド信号処理盤１１８と本発明の実施形態の干渉キャンセラ盤１２２'はわずかに、干渉レプリカ伝送用の信号線が必要なだけで、他の入出力信号インタフェースは同等であるため、干渉キャンセラ盤１２２'の実装予定数分、干渉レプリカ伝送用の信号線を用意しておくだけでよい。従って、ベースバンド信号処理盤１１８に干渉キャンセラが搭載されているか否かでほとんどバックボードの配線数の増大、変更を行う必要が無く、容易に干渉キャンセラを導入することが可能となる。
【００３９】
図８は、本発明の第４の実施形態を示す図である。
なお、同図において、図７の構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付してある。
本実施形態に示す無線基地局装置は、大きく分けて送受信盤１２０'''（ＴＲＸ）、干渉キャンセラ盤１２２'、ベースバンド信号処理盤１１８（ＢＢ）の３つの盤から構成されている。送受信盤１２０'''の受信系は第３の実施形態と同じなので省略する。
【００４０】
干渉キャンセラ盤１２２'の受信系については、第２及び第３の実施形態と同じため、説明を省略する。
干渉キャンセラ盤１２２'の送信系は、符号化部１４８、無線フレーム化部１５０、拡散部１５２、チャネル多重部１５４、ＭＵＸ１５６、多重処理部１６６、下りバックボード信号インタフェース１５８（Ｒ．Ｌ．ＢＷＢ Ｉ／Ｆ）からなる。また、ベースバンド信号処理部１１８（ＢＢ）は、図３のベースバンド信号処理部５０と同じである。
【００４１】
受信信号の流れについては、第３の実施例と同じため、説明を省略する。
第４の実施形態に於いて設けられた干渉キャンセラ盤１２２'内の多重処理部１６６において、ユーザデータの下り信号（送信信号）と、レプリカ生成部１４０で生成され、加算部１４２で加算された干渉レプリカ信号を多重処理し、従来下り信号を伝送していたバックボード信号線に、下りユーザデータと干渉レプリカ信号を重畳して伝送するようにしている。また、重畳されて送受信盤１２０'''に送られた信号は、送受信盤１２０'''の下りバックボード信号インタフェース１２４を介して、送受信盤１２０'''内に新たに設けられたＤＭＵＸ１６４に入力される。ＤＭＵＸ１６４では、下り信号（送信信号）と干渉レプリカ信号とを分離し、干渉レプリカ信号は加算器１１２−１、１１２−２へ、下り信号は多重処理部１２６へ伝送される。
【００４２】
第４の実施形態によれば、従来のベースバンド信号処理盤１１８と本発明の実施形態に従った干渉キャンセラ盤１２２'の入出力信号線数は完全に同じとなり、送受信盤１２０'''を、本発明の実施形態に従って設計しておけば、干渉キャンセラの導入に際して、干渉キャンセラ盤１２２'にベースバンド信号処理盤１１８を置き換えても、バックボード配線を一切変更することなく、干渉キャンセラの導入が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の実施形態によれば、無線基地局における送受信装置において、干渉キャンセラを導入しない回路と干渉キャンセラを導入する回路を容易に取り替え可能であり、一部のユーザについては干渉除去を行い、他のユーザについては干渉除去を行わないというようなサービス形態をとる場合にも、容易に設定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】マルチステージ型パラレル干渉キャンセラの原理構成図である。
【図２】図１の干渉レプリカ生成部の構成を示す図である。
【図３】無線基地局装置の干渉キャンセラを導入しない場合の構成を示す図である。
【図４】干渉キャンセラを実際の無線基地局装置に実装する際の従来の実装方法を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施形態を示す図である。
【０００１】
本発明は、干渉キャンセラを実装する符号多重無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代のデジタル移動通信方式として、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）方式を用いた無線アクセス方式が検討され、実用化されつつある。ＣＤＭＡ方式はスペクトラム拡散通信方式を用いた多元接続方式であり、複数のチャネルあるいはユーザの伝送情報を符号によって多重し、無線回線などの伝送路を通じて伝送する。ＣＤＭＡ方式は、ユーザ間の符号の直交性の不完全性による干渉によってシステム容量が制限される干渉制限型のシステムであり、システム容量を増大させるためには干渉除去技術が有用である。
【０００３】
図１は、マルチステージ型パラレル干渉キャンセラの原理構成図である。
同図の干渉キャンセラは、特には、ＣＤＭＡ通信システムにおける基地局に適用されるものである。受信信号は、各ユーザ毎に設けられる干渉レプリカ生成部１ａ−１〜１ａ−ｎに送られ、干渉レプリカ生成部１ａ−１〜１ａ−ｎにおいて各ユーザから受信した受信信号の干渉レプリカ信号とシンボルレプリカ信号が生成される。また、受信信号は、遅延器２ａに入力され、干渉レプリカ生成部１ａ−１〜１ａ−ｎにおいて、干渉レプリカ信号及びシンボルレプリカ信号の生成に必要な時間だけ遅延させられ、干渉除去部３ａに入力される。干渉除去は干渉除去部３ａにおいて、遅延器２ａを通った受信信号と各干渉レプリカ生成部１ａ−１〜１ａ−ｎからの干渉レプリカ信号を差し引くことによって行われる。干渉レプリカ生成部１ａ−１〜１ａ−ｎは、基地局に収容される全てのユーザに対応して設けられているので、干渉除去部３ａにおいては、受信信号から各ユーザが送信してきている全ての信号を干渉成分として除去した信号が得られる。
【０００４】
この処理を数ステージ分（同図では、２ステージ）おこなう。すなわち、干渉除去部３ａで得られた信号は、更に、干渉レプリカ生成部１ｂ−１〜１ｂ−ｎにそれぞれ入力され、干渉除去部３ａから出力される信号から各ユーザに対応する干渉信号成分が抽出される。干渉除去部３ａから出力される信号は、遅延器２ｂに入力され、干渉レプリカ生成部１ｂ−１〜１ｂ−ｎにおいて、干渉レプリカ信号及びシンボルレプリカ信号の生成に必要な時間だけ遅延させられて、干渉除去部３ｂに入力される。干渉除去部３ｂでは、遅延器２ｂからの信号から、干渉レプリカ生成部１ｂ−１〜１ｂ−ｎから出力される干渉レプリカ信号が除去される。なお、干渉レプリカ生成部１ａ−１〜１ａ−ｎにおいては、シンボルレプリカ信号が生成され、それぞれ次段の干渉レプリカ生成部１ｂ−１〜１ｂ−ｎの内、対応する干渉レプリカ生成部１ｂ−１〜１ｂ−ｎに入力される。干渉レプリカ生成部１ｂ−１〜１ｂ−ｎにおいては、前段からのシンボルレプリカ信号を入力して、干渉除去部３ａからの信号から抽出される各ユーザからの信号と合成して、新たにシンボルレプリカ信号を生成する。このようにして、生成されたシンボルレプリカ信号は、各ユーザ毎に設けられる受信機４−１〜４−ｎに入力される。更に、干渉除去部３ｂからの信号も各受信機４−１〜４−ｎに入力され、各受信機４−１〜４−ｎにおいて、各ユーザから送信されてきた信号が復調され、受信される。
【０００５】
同図の干渉キャンセラの構成は、基地局のものであって、ユーザからの受信信号を全て干渉成分として受信信号から消去した干渉レプリカ信号と、各ユーザからの信号を復調したシンボルレプリカ信号とを用いて、受信機で受信している。原理的には、受信しようとするユーザからの信号以外の信号を干渉成分として除去し、残った干渉除去後の信号からユーザ信号を復調すればよいが、基地局では、全てのユーザからの信号を受信しなくてはならないので、上記原理に基づいて回路を構成すると非常に冗長な構成となってしまう。従って、受信信号から、全てのユーザの信号を干渉成分として除去した干渉レプリカ信号を、各ユーザからの受信信号の復調信号であるシンボルレプリカ信号と共に受信するようにしている。各ユーザからの受信信号の復調信号であるシンボルレプリカ信号のみを受信に使っても良いが、干渉レプリカ信号を作る際に、フェーディング等の影響により、干渉レプリカ信号が理想的には電力“０”となるところ、実際には、微少ながらも電力が有限の信号となる。この干渉レプリカ信号を、シンボルレプリカ信号と共にユーザ信号の復調に使用すると受信特性が上がるという事実を利用して、同図の回路は構成されている。
【０００６】
図２は、図１の干渉レプリカ生成部の構成を示す図である。
干渉レプリカ生成部では、ＲＡＫＥ合成を行うために複数のフィンガが設けられる。各フィンガは、逆拡散部５とチャネル推定部６からなる。受信信号は、サーチャ１２に入力される。サーチャ１２では、逆拡散部５において、逆拡散符号を受信信号に乗算するタイミングを抽出し、このタイミングに基づいて受信信号が逆拡散部５で復調される。復調された信号は、チャネル推定部６でチャネル推定された後、合成部７において各フィンガ毎の信号が最大比合成され、判定部８へ入力される。判定部８で仮判定された受信信号は、フィンガの数だけ分岐される。分岐された仮判定後の受信信号は、フィンガの数だけ設けられる遅延復元部９に入力される。遅延復元部９には、サーチャ１２によって検出されたタイミング信号が入力され、分岐された信号に遅延が与えられる。これにより、受信信号がフィンガに入力されたときに有していた各マルチパスに対応する信号の遅延が復元される。遅延が与えられた仮判定後の信号は、再拡散部１０において拡散変調信号に戻される。それぞれのフィンガからの再拡散信号は合成部１１において合成されて干渉レプリカ信号となる。また、各遅延復元部９の出力信号は、シンボルレプリカ信号として次段の干渉レプリカ生成部あるいは受信機へ伝送される。
【０００７】
図３は、無線基地局装置の干渉キャンセラを導入しない場合の構成を示す図である。
受信信号の流れは、以下の通りである。まず、アンテナ２０で受信された信号は、送受信盤２１の周波数変換器２２によってＲＦ周波数からベースバンド周波数に変換された後、Ａ／Ｄ変換器２４−１、２４−２によってアナログ信号からデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、直交復調器２６−１、２６−２において直交復調され、Ｉ信号とＱ信号が生成される。直交復調されたＩ、Ｑ信号はフィルタ２８−１、２８−２によって帯域制限される。ここで、Ａ／Ｄ変換器２４−１、２４−２、直交復調器２６−１、２６−２及びフィルタ２８−１、２８−２がそれぞれ２つずつ設けられているのは、アンテナ２０を２つ用いたダイバーシチ受信を行っていることを前提に考えていることを示している。帯域制限された直交復調後の信号は、２ブランチ分のＩ信号とＱ信号からなり、これらがマルチプレクサ３０で多重された後、バックボードインタフェース３２を介してバックボードを通じてベースバンド信号処理盤５０へ伝送される。ベースバンド信号処理盤５０では、送受信盤２１から伝送された受信信号を、ベースバンド信号インタフェース５２を介して受信し、デマルチプレクサ５４で、２つのアンテナ２０に対応する２つのブランチそれぞれに対するＩ信号及びＱ信号に分離する。ここで、送受信部を送受信盤２１と、ベースバンド信号処理部をベースバンド信号処理盤５０と呼んでいるのは、それぞれが、１枚あるいは２枚以上のボードから構成されていることを明示するためである。デマルチプレクサ５４によって、各ブランチのＩ信号及びＱ信号に分離された受信信号はそれぞれのブランチ毎に、サーチャ６０に入力され、サーチャ６０によってパス遅延のタイミング信号が抽出される。このタイミング信号は逆拡散部５６における逆拡散に用いられる。受信信号は、逆拡散された後、同期検波部５８において同期検波され、ＲＡＫＥ合成部６２において、ＲＡＫＥ合成される。ＲＡＫＥ合成された信号は、誤り訂正部６４において誤り訂正が施された後、受信データとして出力される。
【０００８】
送信信号の流れは、以下の通りである。入力されたデータは、符号化部６６によって誤り訂正符号化が施され、無線フレーム化部６８において無線フレームが構成され、パイロット信号と電力制御ビットが付加される。つぎに拡散部７０にて拡散変調され、ベースバンド信号処理盤５０内に設けられている複数の拡散部７０から出力される、複数のチャネルをチャネル多重部７２で多重する。なお、ここでは、Ｗ−ＣＤＭＡシステムを想定しており、１ユーザが複数のチャネルを使用するので、１ユーザ用の変調部（符号化部６６、無線フレーム化部６８、及び拡散部７０からなる）からは複数チャネル分の拡散変調信号が出力される。次に、ベースバンド信号処理盤５０内に設けられているすべてのユーザ用拡散変調信号をＭＵＸ７４において多重化処理して下りバックボードインタフェース７６を介してバックボード配線に送信すべき送信信号が出力される。送受信盤２１は、送信されてきた送信信号を、下りバックボード信号インタフェース３４を介して受信する。送受信盤２１は、１つの送受信周波数に対して、１枚設けられるが、ベースバンド信号処理盤５０は、収容しているユーザの数に応じて、複数枚用意される。従って、複数のベースバンド信号処理盤５０からのユーザ送信信号が１つの周波数を使う場合には、例えば、１枚の送受信盤２１には、複数枚のベースバンド信号処理盤５０から送信信号が送られてくる。従って、送受信盤２１は、下りバックボード信号インタフェース３４で、複数枚のベースバンド信号処理盤５０から受信した信号を多重処理部３６に入力し、複数枚のベースバンド信号処理盤５０からの送信信号を多重して、それぞれＩ信号及びＱ信号とする。このようにして多重されたＩ信号及びＱ信号は、フィルタ３８によって帯域制限された後、直交変調器４０によって直交変調される。その後、Ｄ／Ａ変換器４２によってアナログ信号に変換され、周波数変調器２２においてＲＦ帯の信号に変換され、アンテナ２０から送信される。
【０００９】
図４は、干渉キャンセラを実際の無線基地局装置に実装する際の従来の実装方法を示す図である。
なお、同図において、図１〜図３に記載した構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付している。
【００１０】
受信信号の流れは、以下の通りである。まず、アンテナ２０で受信された信号は送受信盤２１の周波数変換器２２によってＲＦ周波数からベースバンド周波数に変換された後、Ａ／Ｄ変換器２４−１、２４−２によってアナログ信号からデジタル信号に変換される。このデジタル信号を直交復調器２６−１、２６−２で直交復調してＩ信号及びＱ信号を生成した後、復調されたＩ、Ｑ信号をフィルタ２８−１、２８−２によって帯域制限する。Ａ／Ｄ変換器２４−１、２４−２、直交復調器２６−１、２６−２、及びフィルタ２８−１、２８−２が２ブランチ分設けられているのは、２本のアンテナを用いたダイバーシチ受信を行っていることに対応している。そして、２ブランチ分のＩ信号とＱ信号がＭＵＸ３０で多重された後、バックボードインタフェース３２からバックボード配線を介して干渉除去回路７８へ伝送される。干渉除去回路７８では、送受信盤２１から送られてきた信号を上りバックボード信号インタフェース８０を介して受信し、ＤＭＵＸ８２において、各ブランチのＩ信号及びＱ信号に分離される。このようにして分離されたＩ信号及びＱ信号は、各チャネル毎に設けられる干渉レプリカ・シンボルレプリカ生成部８３−１、８３−２に入力され、まずサーチャ１２に入力される。サーチャ１２では、１つのチャネルに対するマルチパスによる遅延波のタイミング信号が抽出される。このタイミング信号は、各フィンガの逆拡散部５に伝送され、１つのチャネルの受信信号が逆拡散復調される。逆拡散復調された信号は、チャネル推定部６でチャネル推定された後、合成部７において各フィンガ毎の信号が最大比合成されて、判定部８へ入力される。判定部８で仮判定された受信信号は、再度フィンガ数分に分岐され、サーチャ１２で抽出されたタイミング信号に基づいて、遅延復元部９において、合成部７においてＲＡＫＥ合成される前に有していた遅延が復元される。そして、再拡散部１０において拡散変調信号に戻される。それぞれのフィンガからの再拡散信号は合成部１１において合成される。更に、合成部１１でチャネル毎に合成された信号は、加算部８４において、複数チャネル分の信号が加算され、干渉レプリカ信号として、干渉除去部３に入力される。
【００１１】
また、遅延復元部９の出力信号は、シンボルレプリカ信号として、不図示の次段の干渉レプリカ生成部あるいはバックボードインタフェース８６を介してベースバンド処理盤５０へ伝送される。また、合成された干渉レプリカ信号は、干渉除去部３において、干渉レプリカ信号生成に必要な処理時間分が遅延器２で遅延された受信信号と除算される。これによって、受信信号から干渉成分の除去を行う。干渉除去された受信信号は、バックボードインタフェース８６を介してベースバンド処理盤５０へ伝送される。ベースバンド処理盤５０では、干渉除去回路７８からの干渉除去された信号及びシンボルレプリカ信号をバックボードインタフェース５２で受け取り、ＤＭＵＸ５４で各ブランチのＩ信号とＱ信号に分離する。逆拡散部５６では、干渉除去された受信信号をサーチャ６０で得られたタイミングで逆拡散した後、干渉除去回路７８から伝送されてきたシンボルレプリカ信号と合成し、同期検波部５８において同期検波した後、ＲＡＫＥ合成部６２においてＲＡＫＥ合成を行う。ＲＡＫＥ合成された信号は、誤り訂正部６４において誤り訂正を行った後、受信データとして出力される。
【００１２】
一方、下り信号の流れは、干渉キャンセラを導入しない従来の構成と信号の流れは同じため、省略する。
上記したように、従来の技術により干渉キャンセラが導入されていない基地局装置に干渉キャンセラを導入する場合は、送受信盤とベースバンド信号処理盤の間に干渉キャンセラを導入することになり、送受信盤とベースバンド信号処理盤を接続するバックボードの変更は必要がないが、干渉キャンセラ盤を予め挿入しておき、干渉キャンセラが搭載されない場合には、この干渉キャンセラ盤は信号を単にスルーする盤となり、装置全体の実装密度が低下するという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、干渉キャンセラの導入に際しバックボードの変更なしあるいは信号線の増設を最小にし、しかも無線基地局装置のチャネル実装密度を大きく落とさずに干渉キャンセラを導入することができる無線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の側面の無線装置は、符号分割多重接続方式を用いた無線装置において、アンテナからの受信信号を受信し、該受信信号に所定の処理を行った後、該受信信号を出力すると共に、所定の時間だけ遅延させる送受信盤と、該送受信盤から送信されてくる受信信号を逆拡散復調してデータ復調を行う、取り外し可能なベースバンド信号処理盤と、該送受信盤から受信した該受信信号に基づいて、受信信号に含まれる干渉成分の除去に使用する干渉レプリカ信号を生成し、該送受信盤に返送する、取り外し可能な干渉キャンセラ盤とを備え、該送受信盤において、該干渉キャンセラ盤から送信されてきた該干渉レプリカ信号を遅延させられた該受信信号から減算することによって干渉除去を行い、干渉除去後の該受信信号を該ベースバンド信号処理盤に入力し、該干渉除去後の該受信信号に基づいて該ベースバンド信号処理盤にデータ復調処理を行わせることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第２の側面の無線装置は、符号分割多重接続方式を用いた無線装置において、アンテナからの受信信号を受信し、該受信信号に所定の処理を行った後、該受信信号を出力すると共に、所定の時間だけ遅延させる送受信手段と、該送受信手段から送信されてくる受信信号を逆拡散復調してデータ復調を行う、取り外し可能なベースバンド信号処理手段と、該送受信手段から受信した該受信信号に基づいて、受信信号に含まれる干渉成分の除去に使用する干渉レプリカ信号を生成し、該送受信手段に返送する、取り外し可能な干渉キャンセラ手段とを備え、該送受信手段において、該干渉キャンセラ手段から送信されてきた該干渉レプリカ信号を遅延させられた該受信信号から減算することによって干渉除去を行い、干渉除去後の該受信信号を該ベースバンド信号処理手段に入力し、該干渉除去後の該受信信号に基づいて該ベースバンド信号処理手段にデータ復調処理を行わせることを特徴とする。
【００１６】
本発明の無線装置における信号処理方法は、符号分割多重接続方式を用いた無線装置における信号処理方法であって、（ａ）送受信盤において、アンテナからの受信信号を受信し、該受信信号に所定の処理を行った後、該受信信号を出力すると共に、所定の時間だけ遅延させるステップと、（ｂ）該送受信盤から送信されてくる受信信号を逆拡散復調してデータ復調を行うステップと、（ｃ）該送受信盤からの該受信信号に基づいて、受信信号に含まれる干渉成分の除去に使用する干渉レプリカ信号を生成し、該送受信盤に返送するステップとを備え、該送受信盤において、該ステップ（ｃ）によって送信されてきた該干渉レプリカ信号を遅延させられた該受信信号から減算することによって干渉除去を行い、干渉除去後の該受信信号に基づいて該ステップ（ｂ）でデータ復調処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、干渉レプリカ信号を用いた干渉除去処理を送受信盤で行うようにしたので、送受信盤と干渉キャンセラ盤との間のインタフェースにおける配線数と、送受信盤とベースバンド信号処理盤との間のインタフェースにおける配線数を同じ、あるいは、ほとんど同じとすることができるので、必要に応じて、干渉キャンセラが乗っているボードを所定の位置に取り付けるだけで、配線の増大や、変更を伴うことなく、容易に干渉除去機能（干渉キャンセラ）を導入することができる。
【００１８】
なお、本発明の第２の側面の装置においては、送受信手段やベースバンド信号処理手段、干渉キャンセラ手段は、複数のボードによって構成されていても良く、これらが、それぞれ１枚のボードによって構成されているという解釈には限定されないものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明では、干渉キャンセラ内の干渉レプリカ生成部で生成された干渉レプリカ信号を、送受信盤に伝送し、送受信盤内で干渉除去を行い、干渉除去された信号を各ベースバンド信号処理部に伝送することにより受信信号のベースバンド信号処理部（ＢＢ）への流れを従来の無線基地局装置と同等とする。また、干渉レプリカ盤内においても各干渉レプリカを用いて干渉除去するとともに、干渉キャンセラ盤内にベースバンド信号処理部を実装することにより干渉キャンセラ盤からの受信信号出力インタフェースを従来のベースバンド処理部と同等にする。
【００２０】
また、他の実施形態においては、干渉レプリカ盤から送受信盤に伝送する干渉レプリカ信号は、下り信号に重畳して伝送することにより、干渉レプリカを伝送するための新たな信号線を設けずに、従来のベースバンド信号処理盤と同等のインタフェースとする。
【００２１】
更に、干渉キャンセラを複数の基盤を用いて実装する場合に、各基盤内で生成された干渉レプリカを干渉キャンセラが実装された基盤間で伝送し、すべての干渉レプリカの加算を各盤内で行い、干渉除去、ユーザデータの復調を行うとともに、各基盤から各基盤内にとじて加算された干渉レプリカを送受信盤に伝送し、送受信盤内に設けられた加算器によって干渉レプリカの加算を行った後に、干渉除去することにより、干渉キャンセラを複数枚の基盤を用いて実装する場合に、１枚の時とほぼ同じインタフェースを提供できる。
【００２２】
更に、送受信盤においては、干渉キャンセラが実装されていない場合に干渉キャンセラ盤の処理相当の遅延を付加することをさけるため、送受信盤に干渉キャンセラが実装されていない場合に遅延器をバイパスする線路を設けセレクタにより干渉除去が実装された場合と実装されない場合の切り替えを用意しておく。
【００２３】
以上のような構成により干渉除去を入れた場合と入れない場合で送受信盤とベースバンド信号処理盤および干渉キャンセラが搭載されたベースバンド信号処理盤のインタフェースが全くあるいはほぼ同等となり、バックボードの変更なしに干渉キャンセラを後ろからでも追加できるようになる。
【００２４】
本実施形態における実装方法では、干渉レプリカ信号を送受信盤に伝送し、送受信盤内で干渉除去を行い、干渉除去された信号を各ベースバンド信号処理盤に伝送することによって、干渉キャンセラが導入されていない場合は、通常の送受信盤とベースバンド信号処理盤の接続を実現し、干渉キャンセラを導入した場合には、干渉除去された信号が通常の送受信盤とベースバンド信号処理盤の接続を通して伝送することができ、干渉キャンセラ導入前と後でバックボードの配線を変更せずに干渉キャンセラを導入することが可能となる。また、干渉キャンセラ盤の干渉レプリカ生成部で生成された干渉レプリカを下り信号に重畳して伝送することにより、干渉レプリカ伝送用の新たな信号線を引いておく必要が無くなる。更に、ベースバンド信号処理部を干渉キャンセラと同一基盤上に実装することにより、干渉レプリカ部で生成される信号レプリカ及びタイミング信号を基盤外に伝送する必要がなくなり、かつ干渉キャンセラ盤の入出力のインタフェースが従来のベースバンド信号処理盤と全く同じとなり、無線基地局装置に於いてベースバンド信号処理盤に干渉キャンセラ搭載のベースバンド信号処理盤を利用することによりバックボードの変更を一切なしに干渉キャンセラを導入することができる。
【００２５】
また、干渉キャンセラを複数枚の基盤を用いて実装する場合に、送受信盤内に各干渉キャンセラからの干渉レプリカ信号を加算する加算器を設けることにより、基盤枚数の変化により遅延時間の変動を気にしなくても良くなると共に、干渉キャンセラが１枚実装時とインタフェースが同一とすることができる。
【００２６】
図５は、本発明の第１の実施形態を示す図である。
本実施形態における無線基地局装置は、大きく分けて送受信盤１２０（ＴＲＸ）、干渉キャンセラ盤１２２、ベースバンド信号処理盤１１８（ＢＢ）の３つの盤から構成されている。これらは、１つあるいは複数のボードとして構成されており、無線基地局における実装形態に従って、適宜取り外し可能となっているものである。特に、干渉キャンセラ盤１２２とベースバンド信号処理盤１１８は、相互に取り替えて使用可能である。すなわち、当該ボードが処理するチャネルにおいて干渉除去を行う場合には、干渉キャンセラ盤１２２を用い、干渉除去を行わない場合には、ベースバンド信号処理盤１１８を当該チャネルの処理に使用する。なお、以下に記述する各実施形態においても、ボードを取り替え可能とする構成は同様に適用される。
【００２７】
送受信盤１２０は、受信系として周波数変換器１０２、Ａ／Ｄ変換器１０４−１、１０４−２、直交復調器１０６−１、１０６−２（ＱＤＥＭ）、フィルタ１０８−１、１０８−２（ＦＩＬ）、遅延器１１０−１、１１０−２（Ｄｅｌａｙ）、干渉除去部１１２−１、１１２−２（図では減算器部）、ＭＵＸ１１４、上りバックボード信号インタフェース１１６（Ｒ．Ｌ．ＢＷＢ Ｉ／Ｆ）からなり、Ａ／Ｄ変換器１０４−１、１０４−２から干渉除去部１１２−１、１１２−２までは、２系統（２ブランチ分）ある。送信系は、下りバックボード信号インタフェース１２４（Ｆ．Ｌ．ＢＷＢ Ｉ／Ｆ）、多重処理部１２６、フィルタ１２８（ＦＩＬ）、直交変調器１３０（ＱＭＯＤ）、Ｄ／Ａ変換器１３２、周波数変換器１０２から構成されている。干渉キャンセラ盤１２２は受信系として、上りバックボード信号インタフェース１３４（Ｒ．Ｌ．ＢＷＢ Ｉ／Ｆ）、ＤＭＵＸ１３６、遅延器１３８、干渉レプリカ生成部１４０、加算部１４２、干渉除去部１４４、復調部１４６からなる。また、送信系は、符号化部１４８、無線フレーム化部１５０、拡散部１５２、チャネル多重部１５４、ＭＵＸ１５６、下りバックボード信号インタフェース１５８（Ｒ．Ｌ．ＢＷＢ Ｉ／Ｆ）からなる。また、ベースバンド信号処理部１１８（ＢＢ）は、図３のベースバンド信号処理部５０と同じ構成であるので、内部の構成の図示は省略する。
【００２８】
受信信号の流れは、以下の通りである。まず、アンテナ１００で受信された信号は送受信盤１２０の周波数変換器１０２によってＲＦ周波数からベースバンド周波数に変換された後、Ａ／Ｄ変換器１０４−１、１０４−２に入力され、アナログ信号からデジタル信号に変換される。このデジタル信号を直交復調部１０６−１、１０６−２において直交復調し、復調された信号をフィルタ１０８−１、１０８−２によって帯域制限する。そして、帯域制限された信号は、ＭＵＸ１１４に伝送され、Ｉ信号及びＱ信号のそれぞれ２ブランチ分の信号が多重される。なお、ここでは、２つのアンテナによるダイバーシチ受信を想定している。この際、２ブランチ分のＩ、Ｑ信号を多重せずにそのまま送っても良い。その場合はＭＵＸ１１４は必要ない。また、ＭＵＸ１１４にて多重化する前にセレクタによって伝送する信号を選択後多重化しても良い。その後、上りバックボード信号インタフェース１１６からバックボードを介して干渉キャンセラ盤１２２へ伝送される。干渉キャンセラ盤１２２では、送受信盤１２０から送られてきた信号を上りバックボード信号インタフェース１３４を介して受信し、ＤＭＵＸ１３６において、２ブランチ分のＩ信号及びＱ信号に分離する。この際、送受信盤１２０において多重化されていない場合は、ＤＭＵＸ１３６は必要ない。分離された受信信号は、一つは遅延器１３８へもう一つは干渉レプリカ生成部１４０に伝送される。干渉レプリカ生成部１４０（図２と同じ構成。ただし、Ｉ、Ｑ信号については一方を省略した形で書いてある）において受信信号はまずサーチャ（不図示）に入力され遅延波のタイミング信号が抽出される。このタイミング信号は、各フィンガの逆拡散部（不図示）に伝送され、受信信号が復調される。復調された信号は、チャネル推定部（不図示）でチャネル推定された後、合成部（不図示）において各フィンガ毎の信号が最大比合成されて、判定部（不図示）へ入力される。判定部で仮判定された受信信号は、再度フィンガ毎に分けられてサーチャで抽出されたタイミング信号を用いて、遅延復元部（不図示）において、ＲＡＫＥ合成される前の遅延を復元し、再拡散部（不図示）において拡散変調信号に戻される。各チャネル毎に設けられる、それぞれのレプリカ生成部１４０からの再拡散信号は加算部１４２において合成されて干渉レプリカ信号となる。また、各レプリカ生成部１４０の判定部（不図示）の出力信号は、シンボルレプリカ信号として次段の干渉レプリカ生成部あるいは復調部１４６へ伝送される。また、合成された干渉レプリカを、干渉レプリカ生成に必要な処理時間分遅延器１３８で遅延した受信信号から減算することによって干渉除去を行う。干渉除去された受信信号は、干渉キャンセラ盤１２２内で各ユーザ毎に設けられる復調部１４６に送られて、干渉キャンセラで処理されたユーザのデータを復調する。復調部１４６では、干渉除去された受信信号を逆拡散したあと、逆拡散された受信信号と、レプリカ生成部１４０から伝送されてきたシンボルレプリカとを合成し、同期検波後、ＲＡＫＥ合成する。ＲＡＫＥ合成された信号は、誤り訂正部（不図示）において誤り訂正が行われ、受信データとして出力される。この出力データは、干渉キャンセラが実装されていない従来のベースバンド信号処理盤１１８（ＢＢ）の出力データと全く同じインタフェースを持っている。
【００２９】
一方、加算部１４２で加算処理された干渉レプリカ信号は、下りバックボード信号インタフェース１５８を介して再度、送受信盤１２０に伝送される。送受信盤１２０では、受信した干渉レプリカ信号を受信信号の干渉レプリカ生成、伝送に要した時間分遅延器１１０−１、１１０−２によって遅延された受信信号から減算することにより干渉除去を行い、干渉除去された受信信号は従来のバックボード配線を用いてベースバンド信号処理部１１８（ＢＢ）に伝送され、干渉除去された信号の復調を行う。干渉除去部１１２−１、１１２−２は、減算器で構成されており、複数の干渉キャンセラ盤１２２から送信されてくる干渉レプリカ信号の全てを、遅延器１１０−１、１１０−２から出力される受信信号から減算するように構成される。
【００３０】
送信信号の流れは、以下の通りである。データ信号が符号化部１４８に入力されると、誤り訂正符号化が行われ、無線フレーム化部１５０で、無線フレームに構成される。そして、拡散部１５２で拡散変調され、チャネル多重部１５４で、各チャネル毎に拡散変調された信号が多重される。そして、チャネル多重された信号は、ＭＵＸ１５６に入力される。符号化部１４８、無線フレーム化部１５０、拡散部１５２、及びチャネル多重部１５４は、それぞれユーザ毎に複数設けられている。従って、ＭＵＸ１５６では、ユーザ毎に生成される複数のチャネル多重信号を、更に多重して、バックボードインタフェース１５８から送受信盤１２０に送信する。送受信盤１２０は、バックボードインタフェース１２４で、信号を受信し、多重処理部１２６に入力する。多重処理部１２６では、複数の干渉キャンセラ盤１２２やベースバンド信号処理部１１８から送られてきた信号を多重処理し、フィルタ１２８に入力する。フィルタ１２８では、信号に帯域制限がされ、直交変調器１３０で、直交変調が施される。そして、直交変調された信号は、Ｄ／Ａ変換器１３２でデジタル信号からアナログ信号に変換され、周波数変換器１０２でベースバンド帯域からＲＦ帯域に周波数変換され、アンテナ１００より送出される。
【００３１】
本実施形態によれば、ベースバンド信号処理盤１１８と干渉キャンセラ盤１２２は、干渉キャンセラ盤１２２に干渉レプリカ伝送用の信号線が必要なだけで、ほぼ同等であるため、干渉キャンセラ盤１２２の実装予定数分だけ干渉レプリカ信号伝送用の信号線を用意しておくだけでよい。従って、ベースバンド信号処理盤１１８の代わりに干渉キャンセラ盤１２２が搭載されているか否かでほとんどバックボードの配線数の増大、変更を行う必要が無く、容易に干渉キャンセラを導入することが可能となる。
【００３２】
図６は、本発明の第２の実施形態を示す図である。
なお、同図において、図５と同じ構成要素には同じ参照符号を付してある。
干渉キャンセラ盤１２２'は、基本的に第１の実施形態と同じだが、複数の干渉キャンセラ盤１２２'が実装されたときに、各干渉キャンセラ盤で生成された干渉レプリカを相互間伝送するための盤間伝送線が第１の実施例に追加となっている。
【００３３】
受信信号の流れは、送受信盤１２０'への入力から干渉キャンセラ盤１２２'までは、第１の実施形態と同様なので省略する。
干渉キャンセラ盤１２２'では、送受信盤１２０'から送られてきた信号を上りバックボード信号インタフェース１３４を介して受信し、ＤＭＵＸ１３６において、２ブランチ分のＩ信号及びＱ信号に分離する。この際、送受信盤１２０'で信号が多重化されていない場合は、ＤＭＵＸ１３６は必要ない。分離された受信信号は、一つは遅延器１３８へ、もう一つはレプリカ生成部１４０に伝送される。レプリカ生成部１４０において受信信号はまず、サーチャ（不図示）に入力され遅延波のタイミング信号が抽出される。このタイミング信号は、各フィンガの逆拡散部（不図示）に伝送され、受信信号が復調される。復調された信号はチャネル推定部（不図示）でチャネル推定された後、合成部において各フィンガ毎の信号が最大比合成されて、判定部（不図示）へ入力される。判定部で仮判定された受信信号は、再度複数に分岐されて、サーチャで抽出されたタイミング信号を用いて、遅延復元部（不図示）において入力したときの遅延を復元し、再拡散部（不図示）において拡散変調信号に戻される。それぞれのフィンガからの再拡散信号は加算部１４２において合成されて干渉レプリカ信号となる。また、レプリカ生成部１４０の判定部の出力信号は、シンボルレプリカ信号として次段の干渉レプリカ生成部あるいは復調部１４６へ伝送される。また、合成された干渉レプリカ信号は、他の干渉キャンセラ盤から伝送されてきた干渉レプリカ信号と干渉除去部１４４において合成された後、干渉レプリカ生成に必要な処理時間分遅延器１３８で遅延させられた受信信号から減算され、干渉除去が行われる。干渉除去された受信信号は、干渉キャンセラ盤１２２'内で復調部１４６に送られて、ユーザのデータを復調する。復調部１４６では、干渉除去された受信信号を逆拡散した後、干渉除去部１４４から伝送されてきたシンボルレプリカと合成し、同期検波後、ＲＡＫＥ合成する。ＲＡＫＥ合成された信号は、誤り訂正部にて誤り訂正が施された後、受信データとして出力される。この出力データは、干渉キャンセラが実装されていない従来のベースバンド信号処理盤の出力データと全く同じインタフェースを持っている。
【００３４】
一方、各干渉キャンセラ盤１２２'の加算器１４２で加算処理された干渉レプリカ信号は、下りバックボード信号インタフェース１５８を介して再度、送受信盤１２０'にそれぞれ伝送される。送受信盤１２０'では、受信した各干渉キャンセラ盤１２２'からの干渉レプリカ信号を送受信盤１２０'内に設けられた加算器１６０−１、１６０−２で合成した後、受信信号の干渉レプリカ生成、伝送に要した時間分遅延器１１０−１、１１０−２によって遅延させられた受信信号から減算することにより干渉除去を行う。干渉除去された受信信号は従来のバックボード配線を用いてベースバンド信号処理部１１８に伝送され、干渉除去された信号の復調を行う。
【００３５】
また、送信信号については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
第２の実施形態によれば、複数枚の干渉キャンセラ盤１２２'が実装されたときに、複数枚に渡る干渉レプリカ信号を全て各々の干渉キャンセラ盤１２２'１枚の中でのみ処理する場合に比べ、干渉レプリカ生成等に必要な遅延が干渉キャンセラ盤１２２'の枚数に関係なく一定となるため、送受信盤内の遅延器の回路規模が小さくできる。すなわち、タイムラグを持って送信されてくる、各干渉キャンセラ盤１２２'からの全ての干渉レプリカ信号を受信信号から減算するために、遅延器１１０−１、１１０−２が与える遅延量を複雑に制御しなくても良い。また、従来のベースバンド信号処理盤１１８と本発明の実施形態の干渉キャンセラ盤１２２'はわずかに、干渉レプリカ伝送用の信号線が必要なだけで、入出力信号インタフェースは同等であるため、干渉キャンセラ盤１２２'の実装予定枚数分、干渉レプリカ伝送用の信号線を用意しておくだけでよい。従って、ベースバンド信号処理盤１１８に干渉キャンセラが搭載されているか否かでほとんどバックボードの配線数の増大、変更を行う必要が無く、容易に干渉キャンセラを導入することが可能となる。
【００３６】
図７は、本発明の第３の実施形態を示す図である。
なお、同図において、図６と同じ構成要素には同じ参照符号を付している。
本実施形態に示す無線基地局装置は、大きく分けて送受信盤１２０''（ＴＲＸ）、干渉キャンセラ盤１２２'、ベースバンド信号処理盤１１８（ＢＢ）の３つの盤から構成されている。送受信盤１２０''は、受信系として周波数変換器１０２、Ａ／Ｄ変換器１０４−１、１０４−２、直交復調器１０６−１、１０６−２（ＱＤＥＭ）、フィルタ１０８−１、１０８−２（ＦＩＬ）、遅延器１１０−１、１１０−２（Ｄｅｌａｙ）、干渉除去部１１２−１、１１２−２（図では除算器部）、セレクタ１６２、ＭＵＸ１１４、上りバックボード信号インタフェース１１６（Ｒ．Ｌ．ＢＷＢ Ｉ／Ｆ）からなり、Ａ／Ｄ変換器１０４−１、１０４−２から干渉除去部１１２−１、１１２−２までは、ダイバーシチ受信に関連して２系統（２ブランチ分）ある。送信系は、下りバックボード信号インタフェース１２４（Ｆ．Ｌ．ＢＷＢ Ｉ／Ｆ）、多重処理部１２６、フィルタ１２８（ＦＩＬ）、直交変調器１３０（ＱＭＯＤ）、Ｄ／Ａ変換器１３２、周波数変換器１０２から構成されている。干渉キャンセラ盤１２２'は、第１の実施形態、あるいは、第２の実施例と同じ構成のため、説明を省略する。また、ベースバンド信号処理盤１１８（ＢＢ）は、図３と同じであるので、説明を省略する。
【００３７】
受信信号の流れは、以下の通りである。まず、アンテナ１００で受信された信号は送受信盤１２０''の周波数変換器１０２によってＲＦ周波数からベースバンド周波数に変換された後、Ａ／Ｄ変換器１０４−１、１０４−２によってアナログ信号からデジタル信号に変換される。このデジタル信号を直交復調器１０６−１、１０６−２で直交復調し、復調された信号をフィルタ１０８−１、１０８−２によって帯域制限する。そして、干渉キャンセラ盤１２２'への信号は、遅延器１１０−１、１１０−２を通らずＭＵＸ１１４に入力される。また、干渉除去するための受信信号は遅延器１１０−１、１１０−２を通して干渉除去部１１２−１、１１２−２（同図では除算器）に入力される。この後の干渉除去に係わる信号の流れは、第２の実施形態と同じであるため、説明を省略する。ただし、本実施形態では、新たにセレクタ１６２が追加されている。セレクタ１６２は、干渉キャンセラ盤１２２'が実装されて、干渉除去を行う場合には、干渉除去された受信信号をＭＵＸ１１４に伝送し、干渉キャンセラ盤１２２'が実装されていない場合は、遅延器１１０−１、１１０−２を通らない受信信号をＭＵＸ１１４に選択・伝送し、従来のバックボード配線を介してベースバンド信号処理盤１１８に受信信号を伝送する。
【００３８】
送信信号の流れは、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
第３の実施形態によれば、干渉キャンセラを搭載しないときに不要な受信信号の遅延を加えることがなく受信信号の復調処理が行える。また、従来のベースバンド信号処理盤１１８と本発明の実施形態の干渉キャンセラ盤１２２'はわずかに、干渉レプリカ伝送用の信号線が必要なだけで、他の入出力信号インタフェースは同等であるため、干渉キャンセラ盤１２２'の実装予定数分、干渉レプリカ伝送用の信号線を用意しておくだけでよい。従って、ベースバンド信号処理盤１１８に干渉キャンセラが搭載されているか否かでほとんどバックボードの配線数の増大、変更を行う必要が無く、容易に干渉キャンセラを導入することが可能となる。
【００３９】
図８は、本発明の第４の実施形態を示す図である。
なお、同図において、図７の構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付してある。
本実施形態に示す無線基地局装置は、大きく分けて送受信盤１２０'''（ＴＲＸ）、干渉キャンセラ盤１２２'、ベースバンド信号処理盤１１８（ＢＢ）の３つの盤から構成されている。送受信盤１２０'''の受信系は第３の実施形態と同じなので省略する。
【００４０】
干渉キャンセラ盤１２２'の受信系については、第２及び第３の実施形態と同じため、説明を省略する。
干渉キャンセラ盤１２２'の送信系は、符号化部１４８、無線フレーム化部１５０、拡散部１５２、チャネル多重部１５４、ＭＵＸ１５６、多重処理部１６６、下りバックボード信号インタフェース１５８（Ｒ．Ｌ．ＢＷＢ Ｉ／Ｆ）からなる。また、ベースバンド信号処理部１１８（ＢＢ）は、図３のベースバンド信号処理部５０と同じである。
【００４１】
受信信号の流れについては、第３の実施例と同じため、説明を省略する。
第４の実施形態に於いて設けられた干渉キャンセラ盤１２２'内の多重処理部１６６において、ユーザデータの下り信号（送信信号）と、レプリカ生成部１４０で生成され、加算部１４２で加算された干渉レプリカ信号を多重処理し、従来下り信号を伝送していたバックボード信号線に、下りユーザデータと干渉レプリカ信号を重畳して伝送するようにしている。また、重畳されて送受信盤１２０'''に送られた信号は、送受信盤１２０'''の下りバックボード信号インタフェース１２４を介して、送受信盤１２０'''内に新たに設けられたＤＭＵＸ１６４に入力される。ＤＭＵＸ１６４では、下り信号（送信信号）と干渉レプリカ信号とを分離し、干渉レプリカ信号は加算器１１２−１、１１２−２へ、下り信号は多重処理部１２６へ伝送される。
【００４２】
第４の実施形態によれば、従来のベースバンド信号処理盤１１８と本発明の実施形態に従った干渉キャンセラ盤１２２'の入出力信号線数は完全に同じとなり、送受信盤１２０'''を、本発明の実施形態に従って設計しておけば、干渉キャンセラの導入に際して、干渉キャンセラ盤１２２'にベースバンド信号処理盤１１８を置き換えても、バックボード配線を一切変更することなく、干渉キャンセラの導入が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の実施形態によれば、無線基地局における送受信装置において、干渉キャンセラを導入しない回路と干渉キャンセラを導入する回路を容易に取り替え可能であり、一部のユーザについては干渉除去を行い、他のユーザについては干渉除去を行わないというようなサービス形態をとる場合にも、容易に設定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】マルチステージ型パラレル干渉キャンセラの原理構成図である。
【図２】図１の干渉レプリカ生成部の構成を示す図である。
【図３】無線基地局装置の干渉キャンセラを導入しない場合の構成を示す図である。
【図４】干渉キャンセラを実際の無線基地局装置に実装する際の従来の実装方法を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施形態を示す図である。
Claims (13)
- 符号分割多重接続方式を用いた無線装置において、
アンテナからの受信信号を受信し、該受信信号に所定の処理を行った後、該受信信号を出力すると共に、所定の時間だけ遅延させる送受信盤と、
該送受信盤から送信されてくる受信信号を逆拡散復調してデータ復調を行う、取り外し可能なベースバンド信号処理盤と、
該送受信盤から受信した該受信信号に基づいて、受信信号に含まれる干渉成分の除去に使用する干渉レプリカ信号を生成し、該送受信盤に返送する、取り外し可能な干渉キャンセラ盤とを備え、
該送受信盤において、該干渉キャンセラ盤から送信されてきた該干渉レプリカ信号を遅延させられた該受信信号から減算することによって干渉除去を行い、干渉除去後の該受信信号を該ベースバンド信号処理盤に入力し、該干渉除去後の該受信信号に基づいて該ベースバンド信号処理盤にデータ復調処理を行わせることを特徴とする装置。 - 前記干渉キャンセラ盤は、前記干渉レプリカ信号を用いて、前記送受信盤から送信されてきた該受信信号の干渉除去を行い、特定のチャネルの受信信号の逆拡散復調結果であるシンボルレプリカ信号を生成し、該特定のチャネルについて、データ復調処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の装置。
- 前記干渉キャンセラ盤が複数設けられる場合、該複数の干渉キャンセラ盤は、
該干渉キャンセラ盤間に前記干渉レプリカ信号を相互に伝送する伝送路を備え、
該伝送路によって伝送される干渉レプリカ信号の加算を行った後、干渉除去を行って前記特定のチャネルの受信信号を復調すると共に、該加算によって得られた干渉レプリカ信号を前記送受信盤に伝送し、
前記送受信盤は、該複数の干渉キャンセラ盤から送信されてくる干渉レプリカ信号を加算したものを使用して受信信号の干渉除去を行い、該干渉除去を行った該受信信号をベースバンド信号処理盤に送信することを特徴とする請求項２に記載の装置。 - 前記干渉キャンセラ盤が取り外された場合に、前記ベースバンド信号処理盤への前記受信信号伝送に、前記遅延を与えないで該受信信号を伝送するために、該受信信号の該ベースバンド信号処理盤への伝送系路を切り替えるセレクタを前記送受信盤に設けたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
- 前記干渉キャンセラ盤から前記送受信盤へ前記干渉レプリカ信号を伝送するときに、該干渉レプリカ信号と前記アンテナから送信されるべき送信信号と重畳し、該送受信盤において、該干渉レプリカ信号と該送信信号とを分離して処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の装置。
- 前記干渉キャンセラ盤と前記送受信盤とのインタフェースにおける配線数と、前記ベースバンド信号処理盤と該送受信盤とのインタフェースにおける配線数が同数であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
- 符号分割多重接続方式を用いた無線装置において、
アンテナからの受信信号を受信し、該受信信号に所定の処理を行った後、該受信信号を出力すると共に、所定の時間だけ遅延させる送受信手段と、
該送受信手段から送信されてくる受信信号を逆拡散復調してデータ復調を行う、取り外し可能なベースバンド信号処理手段と、
該送受信手段から受信した該受信信号に基づいて、受信信号に含まれる干渉成分の除去に使用する干渉レプリカ信号を生成し、該送受信手段に返送する、取り外し可能な干渉キャンセラ手段とを備え、
該送受信手段において、該干渉キャンセラ手段から送信されてきた該干渉レプリカ信号を遅延させられた該受信信号から減算することによって干渉除去を行い、干渉除去後の該受信信号を該ベースバンド信号処理手段に入力し、該干渉除去後の該受信信号に基づいて該ベースバンド信号処理手段にデータ復調処理を行わせることを特徴とする装置。 - 前記干渉キャンセラ手段は、前記干渉レプリカ信号を用いて、前記送受信手段から送信されてきた該受信信号の干渉除去を行い、特定のチャネルの受信信号の逆拡散復調結果であるシンボルレプリカ信号を生成し、該特定のチャネルについて、データ復調処理を行うことを特徴とする請求項７に記載の装置。
- 前記干渉キャンセラ手段が複数設けられる場合、該複数の干渉キャンセラ手段は、
該干渉キャンセラ手段間に前記干渉レプリカ信号を相互に伝送する伝送路を備え、
該伝送路によって伝送される干渉レプリカ信号の加算を行った後、干渉除去を行って前記特定のチャネルの受信信号を復調すると共に、該加算によって得られた干渉レプリカ信号を前記送受信手段に伝送し、
前記送受信手段は、該複数の干渉キャンセラ手段から送信されてくる干渉レプリカ信号を加算したものを使用して受信信号の干渉除去を行い、該干渉除去を行った該受信信号をベースバンド信号処理手段に送信することを特徴とする請求項８に記載の装置。 - 前記干渉キャンセラ手段が取り外された場合に、前記ベースバンド信号処理手段への前記受信信号伝送に、前記遅延を与えないで該受信信号を伝送するために、該受信信号の該ベースバンド信号処理手段への伝送系路を切り替えるセレクタを前記送受信手段に設けたことを特徴とする請求項７に記載の装置。
- 前記干渉キャンセラ手段から前記送受信手段へ前記干渉レプリカ信号を伝送するときに、該干渉レプリカ信号と前記アンテナから送信されるべき送信信号と重畳し、該送受信手段において、該干渉レプリカ信号と該送信信号とを分離して処理を行うことを特徴とする請求項７に記載の装置。
- 前記干渉キャンセラ手段と前記送受信手段とのインタフェースにおける配線数と、前記ベースバンド信号処理手段と該送受信手段とのインタフェースにおける配線数が同数であることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
- 符号分割多重接続方式を用いた、アンテナからの受信信号を受信し、該受信信号に所定の処理を行った後、該受信信号を出力すると共に、所定の時間だけ遅延させる送受信盤と、該送受信盤から送信されてくる受信信号を逆拡散復調してデータ復調を行う、取り外し可能なベースバンド信号処理盤と、該送受信盤から受信した該受信信号に基づいて、受信信号に含まれる干渉成分の除去に使用する干渉レプリカ信号を生成し、該送受信盤に返送する、取り外し可能な干渉キャンセラ盤とを備えた無線装置における信号処理方法であって、
該送受信盤において、該干渉キャンセラ盤から送信されてきた該干渉レプリカ信号を遅延させられた該受信信号から減算することによって干渉除去を行い、干渉除去後の該受信信号に基づいて該信号処理盤でデータ復調処理を行うことを特徴とする方法。
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