JPH05327654A - 符号分割多重通信送信装置 - Google Patents

符号分割多重通信送信装置

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JPH05327654A
JPH05327654A JP4132798A JP13279892A JPH05327654A JP H05327654 A JPH05327654 A JP H05327654A JP 4132798 A JP4132798 A JP 4132798A JP 13279892 A JP13279892 A JP 13279892A JP H05327654 A JPH05327654 A JP H05327654A
Authority
JP
Japan
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spread
mobile station
vector
signal
communication
Prior art date
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Pending
Application number
JP4132798A
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English (en)
Inventor
Tadashi Matsumoto
正 松本
Akihiro Azuma
明洋 東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Priority to JP4132798A priority Critical patent/JPH05327654A/ja
Publication of JPH05327654A publication Critical patent/JPH05327654A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スペクトラム拡散通信を用いる符号分割多重
通信用送信機の構成に関し、逆相関フィルタを符号分割
多重通信方式を用いる、移動通信システムに応用する場
合に受信装置の、ハードウェア量と消費電力が増すた
め、携帯端末などの移動機への適用が困難であると言う
問題点の解決を目的とする。 【構成】 送信装置に、複数の通信者の情報シンボルを
要素とするベクトルに、各拡散系列間の1情報シンボル
時間長にわたる相互相関係数から定まる係数を要素とす
る行列を乗算し、該乗算結果のベクトルの各要素に対し
て各拡散系列を乗算することによりスペクトラム拡散を
行う、手段を具備させることにより構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スペクトラム拡散通信
を用いる符号分割多重通信用送信機の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】スペクトラム拡散通信を用いた符号分割
多重通信方式は、さまざまな通信システムで応用され、
又はされつつある。特に移動通信システムでは、現在運
用されている周波数分割多重(FDMA)方式や時間多
重(TDMA)方式に基づくシステムと比較して、符号
分割多重(CDMA)方式がスペクトラム利用率を大幅
に改善する可能性があることが文献:K.S.Gilh
ousen,I.M.Jacobs,R.Padova
ni,A.Viterbi,L.A.Weaver,J
r.and C.E.Wheatley III,“O
n the Capacity of a Cellu
lar CDMA System”,IEEE Tra
ns.VT,Vol.VT−40,pp.303−31
2,1991に示されており、実用のための検討がさか
んになりつつある。
【0003】ところで、移動通信用に限らず、従来の符
号分割多重通信用受信機では、通信に用いる拡散系列に
整合した整合フィルタを用いて(又は、それと等価な相
関処理によって)逆拡散が実行される。この逆拡散の過
程では、ある通信者に割り当てられた拡散系列が他の通
信者に割り当てられた拡散系列との間で相関(相互相
関)があると、この相互相関が干渉となって現れるため
通信品質(具体的にはビット誤り率やフレーム誤り率)
が劣化する。この劣化の度合は、同時に通信を行う他の
通信者の数が多いほど、すなわち、希望波対干渉電力比
(SIR)が小さいほど大きくなる。
【0004】このため、従来から相互相関の小さい拡散
系列のクラスを見いだすことが、高品質な符号分割多重
通信を実現するうえで不可欠とされてきた。ところが、
一般に系列間の相互相関を小さくしようとすると、この
クラスに属する系列の数が少なくなるため、多くの通信
者にこのクラスの系列を与えることができないという矛
盾をきたしてしまう。このため、相互相関の小さい拡散
系列を各通信者に割り当てることによるスペクトラム利
用率の増大には限界があった。
【0005】ところで、最近、米国プリンストン大学の
Ruxandra LupasとSergio Ver
duは、加法性のガウス雑音を受ける2値非同期CDM
Aシステムに対して、受信信号電力に差があっても各通
信者からの受信信号から送信信号を推定できる線形フィ
ルタのクラスを明らかにした。このフィルタ処理量は、
同時通信者数Nに比例して増大する程度に留まるため、
現実的な処理量で上記の相互相関の影響を除去できる
(厳密には、このクラスのフィルタは相互相関の影響を
完全には除去しているのではなく、受信信号間の線形な
演算の範囲内で最大の相互相関除去を実現する)。この
ことは、文献:R.Lupas andS.Verd
u,“Near−Far Resistace of
Multiuser Detectors in As
ynchronous Channels”,IEEE
Trans.COM,Vol.COM−38,pp.
496−508,1990に示されている。彼らはこの
フィルタを逆相関フィルタ(Decorrelator
Filter)と呼んでいる。
【0006】このような特性を持った逆相関フィルタ
を、符号分割多重通信方式を用いる移動通信システムに
適用すれば、システムのスペクトラム利用率を大幅に改
善できる可能性がある。文献に示されたままの形の逆相
関フィルタは移動通信環境で用いることはできないが、
例えば、特願平4−66331では逆相関フィルタを移
動通信環境でも使えるように変形して用いることを提案
している。すなわち、これは、移動通信環境で生じる送
信搬送波のランダムな位相変動の影響を遅延検波を用い
ることで軽減するとともに、各通信者から受信された拡
散系列の基準時間に対する相対遅延時間を測定して、そ
の測定値から逆相関フィルタの係数を定めるのである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、逆相関フィ
ルタの演算では、他の通信者からの干渉(前述のよう
に、系列間の相互相関によって発生する)を除去するた
めに、希望波に対する逆拡散と同時に他の通信者の受信
信号も逆拡散する必要が生じる。このため、前述の特願
平4−66331に示された受信装置は複数の通信者か
らの受信信号をそれぞれ逆拡散する必要のある基地局に
ついて適用することは可能であるが、希望波のみを必要
とする移動局では逆相関フィルタのためのハードウェア
が膨大になり消費電力も増すので、低消費電力であるこ
とが要求される携帯端末などの移動局には不向きであっ
た。
【0008】本発明はこのような従来の問題点を解決す
るため成されたもので、移動通信システムの下り信号
(基地局送信、移動局受信)に対して、移動局では希望
波の逆拡散を行うだけで他の通信者への信号からの干渉
の影響を除去できるように、予め送信側で処理を行う符
号分割多重通信用の送信装置を提供することを目的とし
ている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記特許請求
の範囲に記載したとおり、複数の通信者の情報シンボル
を要素とするベクトルに、各拡散系列間の1情報シンボ
ル時間長にわたる相互相関係数から定まる係数を要素と
する行列を乗算し、該乗算結果のベクトルの各要素に対
して各拡散系列を乗算することによりスペクトラム拡散
を行う手段を具備する符号分割多重通信用の送信装置で
ある。
【0010】
【作用】本発明では、移動局では希望波の逆拡散を行う
だけで他の通信者への信号からの干渉の影響を除去でき
るような、送信信号に対する処理機能を持った符号分割
多重通信用送信装置を提供する。前記特願平4−663
31に示された受信装置では、各通信者から受信された
拡散系列の基準時間に対する相対遅延時間を測定する手
段を持ち、測定された相対遅延時間から逆相関フィルタ
の係数を定めている。
【0011】基地局からの下りチャネルでは、各通信者
に対する送信信号の情報シンボルタイミングを完全に同
期させる(同一タイミングで各拡散系列が繰り返す)こ
とが可能となる。このことは、ある通信者に着目すれ
ば、希望波の情報シンボルタイミングが、他の複数の通
信者への信号のシンボルタイミングと完全に同一にでき
ることを示している(着目しなかった他の通信者にも同
様のことが言える。但し、各通信者間でのシンボルタイ
ミングの絶対時間は異なる)。従って、下りチャネルで
は、受信側で拡散系列の相対遅延時間を測定しなくて
も、逆相関フィルタの係数を定めることが可能となる。
【0012】ここで、前述のように逆相関フィルタでは
線形演算のみを行っており、一方、逆拡散のための整合
フィルタでも線形演算のみを行っていることに着目する
と、整合フィルタと逆相関フィルタの順序を逆にしても
同一の出力が得られることになる。さらに、上述のよう
に下りチャネルでは逆相関フィルタの係数を基地局にお
いても定めることができるから、逆相関フィルタを基地
局に配置してもよいことになる。基地局では複数の通信
者への送信信号が集約されているから、逆相関フィルタ
を配置することによるハードウェアの増加は大きな負担
にはならない。このとき、移動局ではなんら機能追加を
必要とせず、通常の希望波に対する逆拡散を行えば相互
相関の影響が除去(線形フィルタのクラスでは最大)で
きることになる。
【0013】
【実施例】図1は、本発明の1実施例を示している。各
移動局へ送信されるべき各通信者の情報シンボル入力1
は、差動変換器2によって各信号ごとに差動論理変換さ
れて、逆相関フィルタ3への入力ベクトルuが得られ
る。逆相関フィルタ3において系列間の相互相関除去の
ための行列演算(線形演算なので行列で表現される)が
行われたのち、逆相関フィルタ出力ベクトルyは拡散器
4で各信号ごとに拡散系列5と乗算される。拡散出力6
はBPSK変調器7で2値位相変調されて移動局へ送信
される。前述のように、このとき各通信者の情報シンボ
ルタイミングは同期している必要がある。
【0014】以上説明したように、移動通信システム下
り信号(基地局送信、移動局受信)に対して、本発明の
送信装置を適用することによって、移動局では希望波の
逆拡散を行うだけで他の通信者への信号からの干渉の影
響を除去できる。移動局における受信処理になんら機能
追加を必要としない。また、同時通信者数Nが増加して
も各送信信号に対する処理量はNに比例して増大する程
度の、実用的な処理能力に留まる。
【0015】図2は、本発明による信号伝送特性をシミ
ュレーションにより求めた結果を示している。説明を簡
潔なものとするため同時通信者数はN=3とし、レイリ
ーフェージング伝搬路(最大ドップラ周波数40Hz)
を仮定した。また、拡散系列は31段のゴールド系列と
した。平均受信信号電力対雑音電力比は0dBとした。
N=3の場合の逆相関フィルタは入力ベクトルu=(u
1,u2,u3)、出力ベクトルy=(y1,y2,y
3)に対して、“数1”で与えられる。“数1”中の、
p12,p23,p13は、拡散系列間の部分相関係数
で、それぞれ“数2”,“数3”,および“数4”によ
り計算できる。
【0016】
【数1】
【0017】
【数2】
【0018】
【数3】
【0019】
【数4】
【0020】これらの式において、s1(t),s2
(t),s3(t)は第1の通信者、第2の通信者、第
3の通信者のゴールド系列を、Tは情報シンボルレート
の逆数を表す。
【0021】縦軸は第1の通信者の平均ビット誤り率
(BER)、横軸は、第1の通信者の受信信号電力を希
望波電力、それ以外の信号電力の和を干渉電力とした平
均受信SIR、であり、本発明による送信装置と従来の
逆相関フィルタを用いない送信装置のBER特性を示し
ている。図2より明らかなように、従来の送信装置では
SIRが低下するに従ってBERが劣化するのに対し
て、本発明による送信装置のBER特性はSIRに依存
しないことがわかる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、移動通
信システム下り信号(基地局送信、移動局受信)に対し
て、移動局では希望波の逆拡散を行うだけで他の通信者
への信号からの干渉の影響を除去できるように、予め送
信側で処理を行う符号分割多重通信用の送信装置を提供
するものである。
【0023】これにより、移動局における受信処理の系
統になんら機能追加を必要としないから移動局のハード
ウェア量や消費電力量が増すことがない。また、同時通
信者数Nが増加しても各送信信号に対する処理量はNに
比例して増大する程度の、実用的な処理能力に留まる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す図である。
【図2】本発明の信号伝送特性のシミュレーション結果
を示す図である。
【符号の説明】
1 各通信者の情報シンボル入力 2 差動変換器 3 逆相関フィルタ 4 拡散器 5 拡散系列 6 拡散出力 7 BPSK変調器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の通信者の情報シンボルを要素とす
    るベクトルに、各拡散系列間の1情報シンボル時間長に
    わたる相互相関係数から定まる係数を要素とする行列を
    乗算し、該乗算結果のベクトルの各要素に対して各拡散
    系列を乗算することによりスペクトラム拡散を行う手段
    を具備することを特徴とする符号分割多重通信用の送信
    装置。
JP4132798A 1992-05-25 1992-05-25 符号分割多重通信送信装置 Pending JPH05327654A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4132798A JPH05327654A (ja) 1992-05-25 1992-05-25 符号分割多重通信送信装置

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4132798A JPH05327654A (ja) 1992-05-25 1992-05-25 符号分割多重通信送信装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05327654A true JPH05327654A (ja) 1993-12-10

Family

ID=15089818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4132798A Pending JPH05327654A (ja) 1992-05-25 1992-05-25 符号分割多重通信送信装置

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JP (1) JPH05327654A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6853631B1 (en) 1999-02-25 2005-02-08 Fujitsu Limited Code-division multiplex communication transmitting apparatus and receiving apparatus and method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6853631B1 (en) 1999-02-25 2005-02-08 Fujitsu Limited Code-division multiplex communication transmitting apparatus and receiving apparatus and method thereof

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