JP4197428B2

JP4197428B2 - Ｃｄｍａ送信装置及び方法

Info

Publication number: JP4197428B2
Application number: JP2002350026A
Authority: JP
Inventors: 浩章須藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2022-12-02
Also published as: JP2004186887A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誤り訂正符号としてターボ符号を用いるＣＤＭＡ送信装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤＭＡ送信装置として、図５に示すものがある。図５に示す従来のＣＤＭＡ送信装置５００は、ターボ符号化部５０１、パラレルシリアル（Ｐ／Ｓ）変換部５０２、拡散部５０３、無線送信部５０４及びアンテナ５０５を具備している。
【０００３】
ターボ符号化部５０１は、送信信号を受けてターボ符号化してシステマティックビット及びパリティビットを生成してパラレルシリアル変換部５０２に与える。パラレルシリアル変換部５０２は、ターボ符号化部５０１からのシステマティックビット及びパリティビットを受けてパラレルシリアル変調をしてシリアルの変調信号を生成して拡散部５０３に与える。
【０００４】
拡散部５０３は、パラレルシリアル変換部５０２からの変調信号を拡散処理して拡散信号を生成して無線送信部５０４に与える。ここで、３ＧＰＰ（Third Generation Partneship Project）標準化方式においては、拡散部５０３は、変調信号のシステマティックビットとパリティビットとで同一の拡散符号を用い、かつ、拡散率及び割り当てる拡散符号数も同じとしている。無線送信部５０４は、拡散部５０３からの拡散信号を受けてアンテナ５０５を介して送信する。
【０００５】
ここで、従来のＣＤＭＡ送信装置として、誤り率特性を改善させるため１ユーザ信号に複数の拡散信号を割り当てて拡散する手段を有するものがある。
【０００６】
また、従来のＣＤＭＡ送信装置として、特許文献１に記載されているものがある。この特許文献１に記載されている従来のＣＤＭＡ送信装置は、可変ビットの入力データ列を所定のビット数のデータ列ＸＡに変換するためのデータ付加部と、データ列ＸＡを符号化する第１の符号化部と、インターリーブ後のデータ列ＸＡ’を符号化する第２の符号化部と、前記第１及び第２の符号化部の出力をパンクチャリングする２つのパンクチャ部と、を具備している。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１６４７９５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＣＤＭＡ送信装置においては、誤り率特性を改善させるため１ユーザ信号に複数の拡散信号を割り当てて拡散する場合に多重可能なユーザ信号の数が低減されるため周波数利用効率は低下し、また、拡散率を大きくする場合に誤り率特性が良くなるが伝送効率が低下するという問題がある。すなわち、従来のＣＤＭＡ送信装置においては、誤り率特性の向上と伝送効率の向上の両立を図ることが困難であるという問題がある。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、誤り率特性の向上と伝送効率の向上の両立を図ることができるＣＤＭＡ送信装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のＣＤＭＡ送信装置は、ターボ符号で生成したシステマティックビットとパリティビットとを個別に拡散するＣＤＭＡ送信装置において、前記システマティックビットを複数の拡散符号を割り当てて拡散するシステマティックビット拡散手段と、前記パリティビットを１又は複数の拡散符号を割り当てて拡散するパリティビット拡散手段と、を具備し、前記システマティックビット拡散手段により割り当てる前記拡散符号の数が前記パリティビット拡散手段により割り当てる前記拡散符号の数より多い構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、良好な回線品質が要求されるシステマティックビットに割り当てられる拡散符号の数が低い回線品質でよいパリティビットに割り当てられる拡散符号の数より多いため、誤り率特性の向上と伝送効率の向上の両立を図ることができる。
【００１２】
本発明のＣＤＭＡ送信装置は、ターボ符号で生成したシステマティックビットとパリティビットとを個別に拡散するＣＤＭＡ送信装置において、前記システマティックビットを１又は複数の拡散符号を割り当てて拡散するシステマティックビット拡散手段と、前記パリティビットを１又は複数の拡散符号を割り当てて拡散するパリティビット拡散手段と、前記システマティックビット拡散手段による前記システマティックビットの拡散率を前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットの拡散率より大きい値に設定する拡散率設定手段を有する構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、良好な回線品質が要求されるシステマティックビットの拡散率をパリティビットの拡散率より大きい値に設定するため、誤り率特性の向上と伝送効率の向上の両立を図ることができる。
【００１４】
本発明のＣＤＭＡ送信装置は、前記構成において、前記システマティックビット拡散手段により前記システマティックビットに割り当てる前記拡散符号の数又は前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットに割り当てる前記拡散符号の数は、可変とする構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、前記効果を有し、かつ、前記システマティックビット拡散手段により前記システマティックビットに割り当てる前記拡散符号の数又は前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットに割り当てる前記拡散符号の数は、任意の値に設定することができる。
【００１６】
本発明のＣＤＭＡ送信装置は、前記構成において、前記システマティックビット拡散手段により前記システマティックビットに割り当てる前記拡散符号の数又は前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットの前記拡散符号の数は、回線品質に基づいて可変とする構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、前記効果を有し、かつ、前記システマティックビット拡散手段により前記システマティックビットに割り当てる前記拡散符号の数又は前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットに割り当てる前記拡散符号の数は、回線品質に基づいて調整することができる。
【００１８】
本発明のＣＤＭＡ送信装置は、前記構成において、前記システマティックビット拡散手段による前記システマティックビットの拡散率又は前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットの拡散率は、可変とする構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、前記効果を有し、かつ、前記システマティックビット拡散手段による前記システマティックビットの拡散率又は前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットの拡散率は、任意に設定することができる。
【００２０】
本発明のＣＤＭＡ送信装置は、前記構成において、前記システマティックビット拡散手段による前記システマティックビットの拡散率又は前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットの拡散率は、回線品質に基づいて可変とする構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、前記効果を有し、かつ、前記システマティックビット拡散手段による前記システマティックビットの拡散率又は前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットの拡散率は、回線品質に基づいて調整することができる。
【００２２】
本発明のＣＤＭＡ送信装置は、前記構成において、前記システマティックビット拡散手段による前記システマティックビットの拡散符号数及び拡散率又は前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットの拡散符号数及び拡散率は、回線品質及びマルチパスの遅延分散時間情報に基づいて可変とする構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、前記効果を有し、かつ、前記システマティックビット拡散手段による前記システマティックビットの拡散符号数及び拡散率又は前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットの拡散符号数及び拡散率は、回線品質及びマルチパスの遅延分散時間情報に基づいて調整することができる。
【００２４】
本発明のＣＤＭＡ送信装置は、前記構成において、前記システマティックビット拡散手段及び前記パリティビット拡散手段による拡散後のシステマティックビット及びパリティビットを直交周波数分割多重する直交周波数分割多重手段を具備する構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、前記効果を有し、かつ、マルチパス環境下において、再送回数が過剰に増大することを防止することができる。
【００２６】
本発明のＣＤＭＡ送信方法は、ターボ符号で生成したシステマティックビットとパリティビットとを個別に拡散するＣＤＭＡ送信方法において、前記システマティックビットを複数の拡散符号を割り当てて拡散するシステマティックビット拡散ステップと、前記パリティビットを１又は複数の拡散符号を割り当てて拡散するパリティビット拡散ステップと、を具備し、前記システマティックビット拡散ステップにおいて割り当てる前記拡散符号の数が前記パリティビット拡散ステップにおいて割り当てる前記拡散符号の数より多いようにした。
【００２７】
この構成によれば、良好な回線品質が要求されるシステマティックビットに割り当てられる拡散符号の数が低い回線品質でよいパリティビットに割り当てられる拡散符号の数より多いため、誤り率特性の向上と伝送効率の向上の両立を図ることができる。
【００２８】
本発明のＣＤＭＡ送信方法は、前記方法において、前記システマティックビット拡散ステップ及び前記パリティビット拡散ステップにおける拡散後のシステマティックビット及びパリティビットを直交周波数分割多重する直交周波数分割多重ステップを具備するようにした。
【００２９】
この方法によれば、前記方法の効果を有し、かつ、マルチパス環境下において、再送回数が過剰に増大することを防止することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、誤り訂正符号としてターボ符号を用いるＣＤＭＡ送信装置において、システマティックビットにのみ複数の拡散符号を割り当てて拡散することである。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＣＤＭＡ送信装置の構成を示すブロック図である。
【００３２】
図１に示すように、本発明の実施の形態１に係るＣＤＭＡ送信装置１００は、ターボ符号化部１０１、拡散装置１０２、拡散部１０３、パラレルシリアル（Ｐ／Ｓ）変換部１０４、無線送信部１０５及びアンテナ１０６を具備している。拡散装置１０２は、複数の拡散部１０２−１、１０２−２及び加算部１０２−３を有している。
【００３３】
拡散部１０２−１、１０２−２及び拡散部１０３の入力端子は、ターボ符号化部１０１の出力端子に接続されている。加算部１０２−３の入力端子は、拡散部１０２−１、１０２−２の出力端子に接続されている。パラレルシリアル変換部１０４の入力端子は、加算部１０２−３及び拡散部１０３の出力端子に接続されている。無線送信部１０５の入力端子は、パラレルシリアル変換部１０４の出力端子に接続されている。アンテナ１０６の入力端子は、無線送信部１０５の出力端子に接続されている。
【００３４】
ターボ符号化部１０１は、送信信号を受けてターボ符号化してシステマティックビット及びパリティビットを生成し、システマティックビットを拡散部１０２−１、１０２−２に与え、かつ、パリティビットを拡散部１０３に与える。
【００３５】
拡散装置１０２は、ターボ符号化部１０１からのシステマティックビットに異なる複数の拡散符号を割り当ててシステマティックビットを拡散して拡散後のシステマティックビットを多重化し、多重化したシステマティックビットをパラレルシリアル変換部１０４に与える。
【００３６】
すなわち、拡散部１０２−１、１０２−２は、ターボ符号化部１０１からのシステマティックビットに異なる拡散符号を割り当ててシステマティックビットを拡散して拡散後のシステマティックビットを加算部１０２−３に与える。加算部１０２−３は、拡散部１０２−１、１０２−２からの拡散後のシステマティックビットを受けて多重化し、多重化したシステマティックビットをパラレルシリアル変換部１０４に与える。
【００３７】
また、拡散部１０３は、ターボ符号化部１０１からのパリティビットを受けて一つの拡散符号を割り当てて拡散し、拡散後のパリティビットをパラレルシリアル変換部１０４に与える。
【００３８】
パラレルシリアル変換部１０４は、加算部１０２−３からのシステマティックビットと拡散部１０３からのパリティビットとを１系統のシリアルの変調信号に変調して変調信号を無線送信部１０５に送る。無線送信部１０５は、パラレルシリアル変換部１０４からの変調信号を受けてアンテナ１０６を介して送信する。
【００３９】
なお、本発明の実施の形態１においては、拡散装置１０２は、システマティックビットに異なる３以上の複数の拡散符号を割り当ててシステマティックビットを拡散して拡散後のシステマティックビットを多重化し、多重化したシステマティックビットをパラレルシリアル変換部１０４に与えるように構成してもよい。また、本発明の実施の形態１においては、拡散装置１０２の拡散符号数は、回線品質（例えばＲＳＳＩ）及びマルチパスの遅延分散時間情報に基づいて可変としてもよい。また、本発明の実施の形態１においては、パリティビットに複数の拡散符号を割り当ててもよく、パリティビットの複数の拡散符号数は可変としてもよく、また、パリティビットに複数の拡散符号数は回線品質（例えばＲＳＳＩ）及びマルチパスの遅延分散時間情報に基づいて可変としてもよい。
【００４０】
このように、本発明の実施の形態１によれば、良好な回線品質が要求されるシステマティックビットに割り当てられる拡散符号の数が低い回線品質でよいパリティビットに割り当てられる拡散符号の数より多いため、誤り率特性の向上と伝送効率の向上の両立を図ることができる。
【００４１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。図２は、本発明の実施の形態２に係るＣＤＭＡ送信装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態２においては、本発明の実施の形態１と同じ構成要素について同じ参照符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
図２に示すように、本発明の実施の形態２に係るＣＤＭＡ送信装置２００は、ターボ符号化部１０１、拡散部２０１、拡散部１０３、拡散率設定部２０２、パラレルシリアル変換部１０４、無線送信部１０５及びアンテナ１０６を具備している。
【００４３】
拡散部２０１の入力端子は、ターボ符号化部１０１の出力端子に接続されている。拡散部２０１の出力端子は、パラレルシリアル変換部１０４の入端子に接続されている。拡散率設定部２０２の出力端子は、拡散部１０３及び拡散部２０１の制御端子に接続されている。拡散率設定部２０２は、第１の拡散率及び第１の拡散率より大きい第２の拡散率を設定し、第１の拡散率を拡散部１０３に与え、かつ、第２の拡散率を拡散部２０１に与える。
【００４４】
ターボ符号化部１０１は、送信信号を受けてターボ符号化してシステマティックビット及びパリティビットを生成し、システマティックビットを拡散部２０１に与え、かつ、パリティビットを拡散部１０３に与える。
【００４５】
拡散部１０３は、ターボ符号化部１０１からのパリティビットを受けて一つの拡散符号を割り当てて拡散し、拡散後のパリティビットをパラレルシリアル変換部１０４に与える。
【００４６】
また、拡散部２０１は、ターボ符号化部１０１からのシステマティックビットに一つの拡散符号を割り当ててシステマティックビットを第２の拡散率で拡散して拡散後のシステマティックビットをパラレルシリアル変換部１０４に与える。
【００４７】
なお、本発明の実施の形態２において、拡散部２０１の代わりに図１に示すように拡散装置１０２を具備し、拡散装置１０２の拡散部１０２−１、１０２−２に第１の拡散率より大きい複数の拡散率を与えて、システマティックビットに複数の拡散符号を割り当てて前記複数の拡散率で拡散するように構成してもよい。
【００４８】
また、本発明の実施の形態２においては、拡散部１０３、２０１の拡散率は、回線品質（例えばＲＳＳＩ）及びマルチパスの遅延分散時間情報に基づいて可変としてもよい。また、拡散部１０３、２０１の拡散率のいずれか一方は、適応的に可変としてもよい。また、本発明の実施の形態２においては、パリティビットを複数の拡散率で拡散してもよく、パリティビットの複数の拡散率は可変としてもよく、また、パリティビットの複数の拡散率は回線品質（例えばＲＳＳＩ）及びマルチパスの遅延分散時間情報に基づいて可変としてもよい。
【００４９】
このように、本発明の実施の形態２によれば、良好な回線品質が要求されるシステマティックビットの拡散率をパリティビットの拡散率より大きい値に設定するため、誤り率特性の向上と伝送効率の向上の両立を図ることができる。
【００５０】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図面を参照して詳細に説明する。図３は、本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ送信装置の構成を示すブロック図である。図４は、本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ送信装置の動作を説明するための図である。本発明の実施の形態３においては、本発明の実施の形態１と同じ構成要素について同じ参照符号を付し、その説明を省略する。
【００５１】
図３に示すように、本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ送信装置３００は、本発明の実施の形態１に係るＣＤＭＡ送信装置１００において、直交周波数分割多重装置３０１を追加してなる。
【００５２】
すなわち、本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ送信装置３００は、ターボ符号化部１０１、拡散装置１０２、拡散部１０３、パラレルシリアル変換部１０４、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）装置３０１、無線送信部１０５及びアンテナ１０６を具備している。拡散装置１０２は、複数の拡散部１０２−１、１０２−２及び加算部１０２−３を有している。
【００５３】
直交周波数分割多重装置３０１の入力端子は、パラレルシリアル変換部１０４の出力端子に接続されている。直交周波数分割多重装置３０１の出力端子は、無線送信部１０５の入力端子に接続されている。
【００５４】
直交周波数分割多重装置３０１は、パラレルシリアル変換部１０４からの変調信号を受けて直交周波数分割多重してＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号を生成して無線送信部１０５に与える。無線送信部１０５は、直交周波数分割多重装置３０１からのＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号を受けてアンテナ１０６を介して送信する。
【００５５】
直交周波数分割多重装置３０１は、例えば、図４に示すように、拡散比をサブキャリア数の１／５とし、全サブキャリアを５つのグループＧ１〜Ｇ５に分けて、パラレルシリアル変換部１０４からの変調信号のシステマティックビット及びパリティビットをグループＧ１〜Ｇ５ごとのサブキャリアに配置する。この場合に、パラレルシリアル変換部１０４は、図４に示すようなサブキャリア配置となるように変調信号の並び換えを行う。なお、拡散比は、サブキャリア数の１／５に限定されるものでなく、任意の値でよい。また、サブキャリアの各グループの拡散比は、必ずしも同一とする必要がなく、任意の値に設定することができる。
【００５６】
このように、本発明の実施の形態３によれば、第１の実施の効果に加えて、ＣＤＭＡ通信方式とマルチキャリア通信方式（ＯＦＤＭ方式を含む）とを組み合わせた通信方式（一般にマルチキャリアＣＤＭＡ方式と呼ばれる）において、再送回数が増えるに従って再送を行うユーザ信号に割り当てる拡散符号の数を多くする各サブキャリアに個別に信号多重数を設定することにより、マルチパス環境下において、再送回数が過剰に増大することを防止することができる。
【００５７】
また、本発明の実施の形態３によれば、マルチキャリアＣＤＭＡ方式がマルチパス環境下における前後の隣り合う符号の干渉をガード区間により除去することができるため、ＣＤＭＡ方式に比べてマルチパス環境下における誤り率を大きく改善できるから、さらに再送回数の増大を防止することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、誤り率特性の向上と伝送効率の向上の両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＣＤＭＡ送信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２に係るＣＤＭＡ送信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ送信装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ送信装置の動作を説明するための図
【図５】従来のＣＤＭＡ送信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１００、２００、３００ＣＤＭＡ送信装置
１０１ターボ符号化部
１０２拡散装置
１０３、１０２−１、１０２−２、２０１拡散部
１０４パラレルシリアル（Ｐ／Ｓ）変換部
１０５無線送信部
１０６アンテナ
１０２−３加算部
２０２拡散率設定部
３０１直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）装置

Claims

ターボ符号で生成したシステマティックビットとパリティビットとを個別に拡散するＣＤＭＡ送信装置において、前記システマティックビットを複数の拡散符号を割り当てて拡散するシステマティックビット拡散手段と、前記パリティビットを１又は複数の拡散符号を割り当てて拡散するパリティビット拡散手段と、を具備し、前記システマティックビット拡散手段により割り当てる前記拡散符号の数が前記パリティビット拡散手段により割り当てる前記拡散符号の数より多いことを特徴とするＣＤＭＡ送信装置。
ターボ符号で生成したシステマティックビットとパリティビットとを個別に拡散するＣＤＭＡ送信装置において、前記システマティックビットを１又は複数の拡散符号を割り当てて拡散するシステマティックビット拡散手段と、前記パリティビットを１又は複数の拡散符号を割り当てて拡散するパリティビット拡散手段と、前記システマティックビット拡散手段による前記システマティックビットの拡散率を前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットの拡散率より大きい値に設定する拡散率設定手段を有することを特徴とするＣＤＭＡ送信装置。
前記システマティックビット拡散手段により前記システマティックビットに割り当てる前記拡散符号の数又は前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットに割り当てる前記拡散符号の数は、可変とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＣＤＭＡ送信装置。
前記システマティックビット拡散手段により前記システマティックビットに割り当てる前記拡散符号の数又は前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットの前記拡散符号の数は、回線品質に基づいて可変とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＣＤＭＡ送信装置。
前記システマティックビット拡散手段による前記システマティックビットの拡散率又は前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットの拡散率は、可変とすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のＣＤＭＡ送信装置。
前記システマティックビット拡散手段による前記システマティックビットの拡散率又は前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットの拡散率は、回線品質に基づいて可変とすることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のＣＤＭＡ送信装置。
前記システマティックビット拡散手段による前記システマティックビットの拡散符号数及び拡散率又は前記パリティビット拡散手段による前記パリティビットの拡散符号数及び拡散率は、回線品質及びマルチパスの遅延分散時間情報に基づいて可変とすることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のＣＤＭＡ送信装置。
前記システマティックビット拡散手段及び前記パリティビット拡散手段による拡散後のシステマティックビット及びパリティビットを直交周波数分割多重する直交周波数分割多重手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のＣＤＭＡ送信装置。
ターボ符号で生成したシステマティックビットとパリティビットとを個別に拡散するＣＤＭＡ送信方法において、前記システマティックビットを複数の拡散符号を割り当てて拡散するシステマティックビット拡散ステップと、前記パリティビットを１又は複数の拡散符号を割り当てて拡散するパリティビット拡散ステップと、を具備し、前記システマティックビット拡散ステップにおいて割り当てる前記拡散符号の数が前記パリティビット拡散ステップにおいて割り当てる前記拡散符号の数より多いことを特徴とするＣＤＭＡ送信方法。
前記システマティックビット拡散ステップ及び前記パリティビット拡散ステップにおける拡散後のシステマティックビット及びパリティビットを直交周波数分割多重する直交周波数分割多重ステップを具備することを特徴とする請求項９記載のＣＤＭＡ送信方法。