JPH04157821A

JPH04157821A - 無線通信装置

Info

Publication number: JPH04157821A
Application number: JP2282438A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Takanashi; 高梨　斉; Shozo Komaki; 小牧　省三
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-10-20
Filing date: 1990-10-20
Publication date: 1992-05-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、基地局が複数の親局を介して、各親局が形成
する無線ゾーン内にある子局との呼を制御し、基地局と
子局との間で双方向通信を行う無線通信装置に関する。

（従来の技術〕従来、基地局と親局との区別はなく、無線ゾーンが基地
局対応に形成され、各無線ゾーン内で基地局と子局（移
動局）との呼の制御が行われていた。

しかし、各無線ゾーン内の伝搬路環境の複雑化により、
マルチパスフェージングの影響が極めて大きな問題にな
っている。これに対処する方法の一つとして、基地局に
複数の親局を接続し、各親局対応にさらに小さい無線ゾ
ーンを形成してマルチパスフェージングの影響を最小限
に抑えるシステムが検討されている。

さらに、各親局に複数のアンテナを設け、受信ダイバー
シチおよび送信ダイバーシチによる方法も検討されてい
る。

このようなシステムにおいて、基地局と各親局との接続
にメタリックケーブルを用いた場合には、無線周波数帯
の高周波信号の伝送ができないために、基地局および各
親局でそれぞれ専用の送受信器を対向して配置する必要
があった。

また、基地局が親局を介してその無線ゾーン内にある子
局との呼を制御するには、従来方式では基地局において
空間分割多重、周波数多重、あるいは時分割多重などの
スイッチ構成がとられていた。たとえば、基地局と子局
との呼に所定の周波数やタイムスロットを割り当て、そ
の周波数やタイムスロットに対応する親局がその呼処理
を中継する形で実現される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このような呼の制御方法における呼の切り替
えには、例えば発振器の発振周波数を切り替える必要が
あり、そのための回路構成および制御処理が複雑であっ
た。

さらに、各親局が形成する無線ゾーン内の呼量の変化に
対しては、対応が困難であった。

また、基地局と複数の親局との接続にメタリックケーブ
ルを用いる構成では、その間の信号伝送のために専用の
送受信器が必要となり、回路規模の増大が避けられなか
った。また、伝送容量も低くなっていた。一方、基地局
に対して複数配置される親局の回路規模はできるだけ小
さい方が望ましく、送受信器を不要としかつ大きな伝送
容量を確保できる伝送形態が望まれている。

本発明は、基地局が親局を介して子局と通信を行う場合
の呼の制御を簡単にし、かつ基地局および複数の親局の
回路規模の低減を可能にするとともに、ダイバーシチ効
果を有効に引き出すことができる無線通信装置を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段〕請求項１に記載の発明は、基地局に複数の親局が接続さ
れ、該基地局と各親局が形成する無線ゾ−ン内の子局と
の間で、無線信号により通信を行う無線通信装置におい
て、前記基地局と前記各親局との間を光ファイバで接続
し、前記基地局には、ｎ個（ｎは１以上の整数）の変調
信号に対応してそれぞれ複数ｍ系列の拡散符号（Ｐ　１
１、ｐ１２、Ｊ）＋ｚ、・・・、ｐｌ、）〜（ＰＦＩＩ
、ｐＨ２、・・・、Ｐ工）を発生する拡散符号発生手段
と、入力される前記ｎ個の変調信号に対して、それぞれ
対応するｍ系列の拡散符号を用いてスペクトル拡散を行
い、各系列ごとにｎ個の拡散信号を多重化して出力する
スペクトル拡散手段と、前記スペクトル拡散手段のｍ系
列の出力信号をそれぞれ光信号に変換して前記光ファイ
バに送出するｍ個の電気・光変換手段とを備え、前記各
親局には、前記光ファイバを介して伝送された光信号を
電気信号に変換して送信部に送出する光・電気変換手段
を備え、前記子局には、ｍ系列の拡散符号が設定され、
前記親局からの受信信号に対して各拡散符号を用いてそ
れぞれスペクトル逆拡散を行い、各系列ごとの変調信号
を分離出力するスペクトル逆拡散手段と、前記スペクト
ル逆拡散手段のｍ系列の各出力信号をダイバーシチ合成
して復調部に送出する合成手段とを備えて構成する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線通信装
置において、子局には、親局に送信する変調信号に対し
て、スペクトル逆拡散手段に設定されたｍ系列の拡散符
号と所定の関係にある拡散符号を用いてそれぞれスペク
トル拡散を行い、ｍ系列の拡散信号を多重化して送信部
に送出するスペクトル拡散手段を備え、親局には、前記
子局からの受信信号を光信号に変換して光ファイバに送
出する電気・光変換手段を備え、基地局には、前記光フ
ァイバを介して前記各親局から伝送されたｍ系列の光信
号をそれぞれ電気信号に変換するｍ個の光・電気変換手
段と、拡散符号発生手段によりスペクトル拡散手段に設
定されたｍ系列の拡散符号と所定の関係にある拡散符号
が設定され、前記各系列の光・電気変換手段から出力さ
れる電気信号に対して、それぞれ対応する拡散符号を用
いてスペクトル逆拡散を行い、対応する子局から送信さ
れたｍ系列の信号を分離出力するスペクトル逆拡散手段
と、前記スペクトル逆拡散手段のｍ系列の各出力信号を
取り込み、対応する子局からの信号をダイバーシチ合成
して出力する合成手段とを備えて構成する。

〔作　用〕

本発明は、各親局を介して基地局と各子局との間で、対
応する拡散符号を用いたスペクトル拡散およびスペクト
ル逆拡散を行うことにより呼の設定が可能になる。すな
わち、拡散符号を切り替えるだけで容易に呼の制御がで
きる。

さらに、基地局と各子局との間に複数ｍ系列の拡散符号
をそれぞれ割り当て、各系列対応の複数の親局を介して
同時に信号伝送することにより、ダイバーシチ効果を確
実に得ることができる。

また、基地局と各親局との間を光ファイバで接続するこ
とにより、その間の信号伝送を無線周波数帯の高周波信
号のままで行うことができ、電気・光変換手段および光
・電気変換手段を備えるだけで、伝送のための送受信器
を不要にすることができる。

〔実施例］以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第１図は、本発明無線通信装置の一実施例構成を示すブ
ロック図である。

なお、本発明は、一つの送信信号に対して複数ｍ系列の
拡散符号を割り当て、それぞれ各系列対応の親局を介し
て信号の送受信を行うことによりダイバーシチ効果を得
るものであるが、本実施例ではｍ＝２の場合について説
明する。

図において、基地局ｌＯと各系列に対応する複数の親局
２０．１〜２０，１．２０，２〜２０ｋｚ（ｊ、ｋは整
数）は、光ファイバ３１を介して接続される。また、各
親局２０□〜２０ｊ、、２０．□〜２０に２と、それぞ
れの無線ゾーン内の子局４０．〜４０．。

は、各アンテナ２１１１〜２１ｊ、、２１１２〜２１に
□、４１１〜４１．間の空中線により接続される。

基地局１０は、本発明に関するものとして、拡散符号発
生器１１、スペクトル拡散器１２．、．１２．２、・・
・、１２．ｌＩ、１２．．２、多重器１３５．１３□、
電気・光変換器（Ｅｌｏ）１４．．１４□、光・電気変
換器（０／Ｅ）１５．．１５□、分配器１６．．１６□
、スペクトル逆拡散器１７＝、１７１ｚ、・・・、１７
．１．．１７．２、合成器１８１〜１８Ｉｌを備える。

拡散符号発生器１１は、各呼に対応した２系列の拡散符
号（Ｐ　ｚ、ｐ１□）〜（ｐ□、ｐｎｚ）を発生する。

ｎ個の変調信号は、それぞれ各系列ごとのスペクトル拡
散器１２．、、１２，２、・・・、１２，１．。

１２Ｍ２に分岐入力され、対応する拡散符号によりスペ
クトル拡散が行われる。多重器１３．は、系列１のスペ
クトル拡散器１２．１〜１２７１の各出力信号を多重化
し、多重器１３２は、系列２のスペクトル拡散器１２１
□〜１２，２の各出力信号を多重化する。なお、スペク
トル拡散器１２１１．１２１２、・・・、１２□、工２
．，２と多重器１３．．１３□によりスペクトル拡散手
段が構成され、それぞれ出力される多重化信号は無線周
波数帯の高周波信号である。

電気・光変換器１４１．１４２は、それぞれ対応する系
列の多重器１３１．１３２がら出力される多重化信号を
光信号に変換し、光ファイバ３１に送出する。

また、光ファイバ３１から取り込まれる光信号は、光・
電気変換器１５．．１５□で各系列ごとに電気信号に変
換される。

分配器１６□、１６□は、各系列の電気信号をそれぞれ
対応するスペクトル逆拡散器１７□〜１７１１．１７　
、ｚ〜１７−ｔに分配出力する。

スペクトル逆拡散器ＩＬ＋〜１７７１．１７，２〜１７
、、ｚには、それぞれ対応する系列のスペクトル拡散器
１２１．−１２□、１２１□〜１２、に設定された拡散
符号と所定の関係にある拡散符号が設定され、分配器１
６．．１６□で分配された信号に対して、各拡散符号を
用いてスペクトル逆拡散を行う。なお、分配器１６□、
１６２とスペクトル逆拡散器１７１１Ｓ　１７，２、・
・・、１７ｆｉ＋、　ｌ　７，１２によりスペクトル逆
拡散手段が構成される。

ｆ合成器１８１は、系列１のスペクトル逆拡散器ＩＴ、、
、１７１□の出力信号をダイバーシチ合成し、変調信号
８１′として図外の復調器に送出する。他の合成器１８
□〜１８ゎも同様に、対応するスペクトル逆拡散器の出
力信号をダイバーシチ合成し、変調信号８２′　〜３　
、ｐ　　として図外の復調器に送出する。

基地局１０と光ファイバ３１を介して接続される各親局
２０１Ｉ〜２０ｊ０．２０Ｉ２〜２０．２は、本発明に
関するものとして、それぞれ光・電気変換器（０／Ｅ）
２２、電気・光変換器（Ｅｌｏ）２５を備える。

光フアイバ３工から取り込まれる光信号は、光・電気変
換器２２で電気信号（多重化信号）に変換され、送受分
波器２６を介してアンテナ２１□〜２１ｊ１．２１．□
〜２１３２から送信される。

一方、アンテナ２１□〜２１４１．２１．２〜２１，２
に受信される各子局４０．〜４０、対応の変調信号は、
それぞれ送受分波器２６を介して電気・光変換器２５に
入力され、光信号に変換されて光フアイバ３１に送出さ
れる。

子局４０１〜４しは、本発明に関するものとして、それ
ぞれ分配器４２、スペクトル逆拡散器４３、．４３□、
スペクトル拡散器４４１．４４７、合成器４７、多重器
４８を備える。

アンテナ４１＋〜４１．に受信される各信号は、それぞ
れ送受分波器４６を介して分配器４２に入力され、さら
に各系列のスペクトル逆拡散器４３．．４３、に入力さ
れ、所定の拡散符号を用いてスペクトル逆拡散が行われ
る。スペクトル逆拡散器４３、．４３２で抽出された変
調信号は、合成器４７に入力されてダイバーシチ合成さ
れ、その出力が図外の復訓部に送出される。

一方、親局を介して基地局１ｏ宛に送信する変調信号は
、各系列のスペクトル拡散器４４．．４４□に入力され
る。スペクトル拡散器４４．．４４゜は、それぞれスペ
クトル逆拡散器４３．．４３□に設定される拡散符号と
所定の関係にある拡散符号を用いて、送信信号に対して
各系列ごとにスペクトル拡散を行う。各系列の拡散信号
は多重器４８で多重化され、送受分波器４６を介してア
ンテナ４１．〜４１１から送信される。

ここで、スペクトル拡散処理とスペクトル逆拡散処理に
ついて、第２図を参照して説明する。

なお、（ａ）は送信側（基地局）の構成であり、（ｂ）
は受信側（子局）の構成である。

送信側では、搬送波Ａｓ１ｎ（２πＬｔ）が、データｄ
　（ｔ）によって変調され、変調信号Ａ−ｄ　（ｔ）　
・Ａｓ１ｎ（２ｘ　ｆｃｔ）に変換される。この変態信
号に対して、高速の拡散符号Ｐ　（ｔ）を用いてスペク
トル拡散を行い、帯域通過フィルタＢＰＦを通過させる
ことにより、スペクトル拡散された送信信号Ａ−ｄ　（ｔ）　・ｐ（ｔ）　・Ａｓ１ｎ（２πｆｃｔ
）が得られる。

なお、拡散符号ｐ（ｔ）は２乗することにより「１」と
なる符号である。

受信側では、帯域通過フィルタＢＰＦを通過した受信信
号に対して、送信側と同し拡散符号ｐ（ｔ）を用いてス
ペクトル逆拡散を行うことにより、Ａ　・ｄ　（ｔ）　
・ｐ（ｔ）”　・Ａｓ１ｎ（２ｘ　ｆｃｔ）＝Ａ　−ｄ
　（ｔ）　・Ａｓｔｎ（２πｆｃｔ）となり、もとの変
調信号Ａ　＝　ｄ　（ｔ）　・Ａｓ１ｎ（２πｆｃｔ）が得ら
れる。この変調信号に対して、再生搬送波（Ａ／　２）
　・５ｉｎ（２πｆｃｔ）を用いて復調することにより
、復調信号ｄ　（ｔ）　・（１−ｃｏｓ（４πｆｃｔ））が得られ
、帯域通過フィルタＢＰＦを通過させることにより、デ
ータｄ　（ｔ）を得ることができる。

しかし、受信側で送信側の拡散符号ｐ　（ｔ）と異なる
拡散符号ｐ（ｔ）’を用いてスペクトル逆拡散処理を行
った場合には、ｐ　　（ｔ）　　・　ｐ（ｔ）’　≠　１となる。すな
わち、Ａ−ｄ（ｔ）　・ｐ（ｔ）　Ｈｐ（ｔ）’　ＨＡｓ１ｎ
（２πｆｃｔ）≠Ａ−ｄ　（ｔ）　□　Ａｓ１ｎ（２π
ｆａｔ）となり、元の変調信号を再生することはできな
い。

スペクトル拡散による呼の制御は、以上の性質を利用す
るものであり、受信側（子局）にあらかしめ設定されて
いる拡散符号と同じ拡散符号を用いて送信側（基地局）
でスペクトル拡散することにより、対応する受信側（子
局）を選択することが可能になる。

たとえば、第１図において、各子局４０１〜４０、ｌの
スペクトル逆拡散器４３．．４３２に、それぞれ拡散符
号ｐｚ、Ｔ）＋□〜ｐ−１Ｐ、、２が設定されていると
きに、基地局１０から送出される変調信号Ｓ、を子局４
０７に送信する場合には、拡散符号発生器１１は変調信
号Ｓ１が入力されるスペクトル拡散器１２４０．１２．
２に拡散符号ｐ、、０、ｌ：’＋１２を設定する。この
ようにすることにより、拡散符号ｐイ１、ｐ、、２でそ
れぞれスペクトル拡散された変調信号Ｓ−よ、光ファイ
バ３１を介して親局２０１１〜２０．１．２０，２〜２
０，２に到着し、さらにすべての子局４０．〜４０．．
に受信されるが、同じ拡散符号Ｐ＋ｌ＋−，Ｔ’ゎ２を
もつ子局４０１のみが所定の変調信号Ｓ１を復調するこ
とができ、対応する子局との呼を確立することができる
。

なお、本発明の特徴は、一つの変調信号に対してｍ（本
実施例では２）系列の拡散符号を割り当て、それぞれ別
個の系列の親局と子局との間で送受信し、子局あるいは
基地局で各系列のスペクトル逆拡散出力をダイバーシチ
合成することにより、グイバーシチ効果を得て受信品質
の向上を図るところにある。

子局から基地局１０宛の上り信号についても同様に説明
される。

なお、各子局４０．〜４０．．のスペクトル逆拡散器４
３１．４３゜に設定される拡散符号ｐ１□、ｐｌｚ〜ｐ
１、Ｔ）ｎ□と、スペクトル拡散器４４３．４４□に設
定される拡散符号Ｐｚ’、ｐ、２′〜Ｐ　ｎ＋’、ｐ７
□′　とは、あらかじめ所定の関係（必ずしも同じもの
である必要はない）にそれぞれ設定され、基地局１０で
はその関係に基づいて双方向の呼の制御が行われる。

たとえば、子局４０．、のスペクトル逆拡散器４３□、
４３□に設定される拡散符号ＰＩｌ１％ｐ１１□と、ス
ペクトル拡散器４４＋、４４□に設定される拡散符号ｐ
、、ｌ′、ｐ　ｎ２’とが所定の関係にあるとする。

ここで、基地局１０から変調信号Ｓｌを子局４０５に送
信する場合には、上述したように基地局１０のスペクト
ル拡散器１２１１．１２□に拡散符号ｐ１いｐ、を設定
するが、上り信号に対しては子局４０、が拡散符号ｐ７
１′、ｐｆｉｔ’でスペクトル拡散を行うために、その
変調信号Ｓｌ′の取り出し口に対応するスペクトル逆拡
散器１７−＋、　１７−＊に拡散符号Ｐｎ＋’、Ｐｙ＋
ｚ’を設定する。

このように、基地局１０は、各子局４０１〜４０７のス
ペクトル逆拡散器４３＋　、４３！およびスペクトル拡
散器４４＋　、４４ｔに設定される拡散符号の対応関係
に基づき、拡散符号を切り替えるだけで変調信号を目的
の子局に送信でき、また目的の子局から送信された変調
信号を取り出すことができ、容易に双方向の呼の制御を
行うことができる。しかも、ｍ系列の伝搬路によるダイ
バーシチ効果を得ることができる。

なお、各子局４０．〜４０１１は、基地局工０に接続さ
れる親局２０１１〜２０ｊ１．２０゜〜２０ｈｇが形成
するそれぞれの無線ゾーンのどこにいてもよく、また各
親局の無線ゾーンを移動しても呼の切り替えはまったく
不要である。

また、基地局１０と各親局２０．．〜２０ｊ１．２０．
２〜２０．との間が光ファイバ３１で接続されるので、
無線周波数帯の高周波信号をそのまま伝送することが可
能となり、基地局および親局の双方において送受信器を
備える必要はない。すなわち親局２０□〜２０Ｊ＋、２
０ｔ□〜２０□は、光ファイバ３１との間で光信号との
変換処理を行うだけで十分となり、回路規模を大幅に低
減することができる。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明は、呼の制御が拡散符号を切り
替えるだけで容易に行うことができ、基地局内の呼の変
動に対して柔軟に対応することができる。すなわち、所
定の親局の無線ゾーン内の呼量が増えても、それが拡散
符号の設定数以下であれば、基地局および親局では回路
変更を伴わずに呼の制御を行うことができる。

また、親局と子局間は拡散信号のまま伝送されるので、
無線伝搬路における耐干渉特性の改善を図ることができ
る。

さらに、親局と子局間は複数系列の拡散符号によるダイ
バーシチ効果が得られるので、安定した通信を行うこと
ができる。

また、基地局と各親局との間を光信号により無線周波数
帯の高周波信号のままで伝送することができるので、そ
の間の伝送のための送受信器が不要になり、基地局およ
び親局の回路規模を大幅に低減することができるととも
に、その間の通信容量を大幅に拡大することができる。

また、親局は、子局との間の無線通信を行う送受信器の
他は、光ファイバを入出力する光信号と電気信号とのイ
ンタフェース部が主となるので、極めて簡単な構成で実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例構成を示すプロ・ンク図。第２図ｔよ不ベクトル拡散処理とスペクトル逆拡散処理
について説明する図。１０・・・基地局、１１・・・拡散符号発生器、１２・
・・スペクトル拡散器、１３・・・多重器、１４・・・
電気・光変換器（Ｅｌｏ）　、１５・・・光・電気変換
器（０／Ｅ）、１６・・・分配器、１７・・・スペクト
ル逆拡散器、１８・・・合成器、２０・・・親局、２１
・・・アンテナ、２２・・・光・電気変換器（０／Ｅ）
　、２５・・・電気・光変換器（Ｅｌｏ）　、２６・・
・送受分波器、３１・・・光ファイバ、４０・・・子局
、４１・・・アンテナ、４２・・・分配器、４３・・・
スペクトル逆拡散器、４４・・・スペクトル拡散器、４
６・・・送受分波器、４７・・・合成器、４８・・・多
重器。ｃ′ｂ）第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基地局に複数の親局が接続され、該基地局と各親
局が形成する無線ゾーン内の子局との間で、無線信号に
より通信を行う無線通信装置において、前記基地局と前
記各親局との間を光ファイバで接続し、前記基地局には、ｎ個（ｎは１以上の整数）の変調信号に対応してそれぞ
れ複数ｍ系列の拡散符号（ｐ＿１＿１、ｐ＿１＿２、・
・・、Ｐ＿１＿ｍ）〜（ｐ＿ｎ＿１、ｐ＿ｎ＿２、・・
・、ｐ＿ｎ＿ｍ）を発生する拡散符号発生手段と、入力される前記ｎ個の変調信号に対して、それぞれ対応
するｍ系列の拡散符号を用いてスペクトル拡散を行い、
各系列ごとにｎ個の拡散信号を多重化して出力するスペ
クトル拡散手段と、前記スペクトル拡散手段のｍ系列の出力信号をそれぞれ
光信号に変換して前記光ファイバに送出するｍ個の電気
・光変換手段とを備え、前記各親局には、前記光ファイバを介して伝送された光
信号を電気信号に変換して送信部に送出する光・電気変
換手段を備え、前記子局には、ｍ系列の拡散符号が設定され、前記親局からの受信信号
に対して各拡散符号を用いてそれぞれスペクトル逆拡散
を行い、各系列ごとの変調信号を分離出力するスペクト
ル逆拡散手段と、前記スペクトル逆拡散手段のｍ系列の各出力信号をダイ
バーシチ合成して復調部に送出する合成手段とを備えたことを特徴とする無線通信装置。
（２）請求項１に記載の無線通信装置において、子局に
は、親局に送信する変調信号に対して、スペクトル逆拡
散手段に設定されたｍ系列の拡散符号と所定の関係にあ
る拡散符号を用いてそれぞれスペクトル拡散を行い、ｍ
系列の拡散信号を多重化して送信部に送出するスペクト
ル拡散手段を備え、親局には、前記子局からの受信信号を光信号に変換して
光ファイバに送出する電気・光変換手段を備え、基地局には、前記光ファイバを介して前記各親局から伝送されたｍ系
列の光信号をそれぞれ電気信号に変換するｍ個の光・電
気変換手段と、拡散符号発生手段によりスペクトル拡散手段に設定され
たｍ系列の拡散符号と所定の関係にある拡散符号が設定
され、前記各系列の光・電気変換手段から出力される電
気信号に対して、それぞれ対応する拡散符号を用いてス
ペクトル逆拡散を行い、対応する子局から送信されたｍ
系列の信号を分離出力するスペクトル逆拡散手段と、前記スペクトル逆拡散手段のｍ系列の各出力信号を取り
込み、対応する子局からの信号をダイバーシチ合成して
出力する合成手段とを備えたことを特徴とする無線通信
装置。