JPH07170243A - Cdma受信装置 - Google Patents
Cdma受信装置Info
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- JPH07170243A JPH07170243A JP31617393A JP31617393A JPH07170243A JP H07170243 A JPH07170243 A JP H07170243A JP 31617393 A JP31617393 A JP 31617393A JP 31617393 A JP31617393 A JP 31617393A JP H07170243 A JPH07170243 A JP H07170243A
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Abstract
クセス干渉を減らすと共に、高速伝送時のマルチパス伝
搬による符号間干渉を減らし、周波数の有効利用を計
る。 【構成】 複数の受信系101、102は、受信アンテ
ナ110、111と復調部112、113と、適応逆拡
散フィルタ114、115により構成されている。全受
信系の出力は加算回路103で合成され、判定部104
で判定データrdが出力される。データの先頭では、ト
レーニング系列tsと加算器103出力を用いて適応制
御部115は適応逆拡散フィルタの係数を最適値に収束
させる。トレーニング系列が終了した後はスイッチ10
7は判定データを選択するように動作する。適応制御部
105は加算器103で合成した合成逆拡散信号の誤差
電力を最小にするように適応逆拡散フィルタの係数を制
御する。
Description
符号分割多元接続(CDMA)方式を用いた自動車電話
・携帯電話システム(セルラシステム)の送受信装置に
関し、特にCDMAの多重アクセス干渉、符号間干渉の
影響を低減させる受信装置に関する。
ステム(セルラシステム)としては、時分割多元接続方
式(TDMA)を用いた日本標準方式(PDC:RCR
STD 27A)、北米標準方式(TIA IS5
4)、ヨーロッパ標準方式(ETSI GSM)が知ら
れている。また符号分割多元接続方式(CDMA)を用
いた北米標準方式(TIA IS95)が知られてい
る。
開平04−323926号公報ではCDMAの送受信方
式として、同じ拡散符号で拡散した複数の送信データを
時間をずらせて送信し、整合フィルタではなく逆フィル
タで受信する方法が提案されている。これら公報記載の
逆フィルタは受信応答がクロネッカのデルタ関数に近似
するように制御されており、ビット周期のサンプル点で
の誤差電力を最小にする適応逆拡散フィルタとは異な
る。しかしこれら公報記載の方式は、送信データの時間
ずれをチップ時間と伝送路の遅延広がりの和以上にしな
ければならず、CDMA多重数に制限がある。
データを直/並列変換し、複数の拡散符号で拡散して送
信することにより、シンボル周期を長くでき、符号間干
渉を低減する方法が記述されている。この公報記載の方
式では送信機において複数のデータを並列に送信しなけ
ればならないため、送信信号のピークファクタ(最大電
力対平均電力比)が大きくなる。このようなピークファ
クタの大きいパワーアンプは電力効率がとれず、また装
置コストが大きくなるため、移動通信のように小型、低
消費電力、低価格が要求される装置には向いていない。
テナを設けることによりマルチパスの影響を低減する方
法が記述されている。この公報記載の方式は直接波と反
射波の遅延時間差が拡散符号2チップ長以内の場合に適
用する方法であり、符号間干渉の発生する条件下、すな
わち直接波と反射波の遅延時間が拡散符号の周期より長
い場合には適用できない。
周波数干渉を除去できないため、同一周波数は距離の離
れたセルでしか使えなかった。同一クラス内では同一周
波数を使えないため周波数の利用効率が低いという欠点
があった。また、1チャネルあたりの周波数帯域幅が狭
いためマルチパスを分離できず、パスダイバーシティ効
果が得られない。したがって、フェーシングマージンを
大きくとってセル設計をしなければならないという欠点
がある。
波数を利用でき、また簡単なRAKE受信機でパスダイ
バーシティ効果を得られるという利点があるが、チャネ
ル間の干渉を0にできないため、移動機から基地局への
上りチャネルに適用するときは正確なパワーコントロー
ルが行われなければ受信できなくなるという欠点があ
る。
散フィルタを使って干渉除去を行う方法が特願平5−1
69092号明細書に記載されている。しかしながら、
送信データのビットレートが高速になり、ビット周期
(すなわち拡散符号長)がマルチパス伝搬の直接波と反
射波の遅延時間差以下になると符号間干渉が発生すると
いう欠点がある。
置は、複数の受信系と各受信系から出力される逆拡散信
号を合成する加算器と、加算器から出力される合成逆拡
散信号より受信データを判定する判定部と、合成逆拡散
信号の判定誤差電力を最小とするよう各受信系の適応制
御を行う適応制御部と、各部にタイミング信号を供給す
るタイミング発生部とを備え、各受信系は、受信アンテ
ナと、無線信号を復調しベースバンド信号を得る復調部
と、適応制御部の制御によりタップ係数を変化させる適
応逆拡散フィルタと、を備えている。
る。
である。本発明のCDMA送受信装置は、図1を参照す
ると、複数の受信系101、102と、各受信系の出力
信号re1 、re2 を合成し合成信号を出力する加算器
103と、合成信号raより受信データを判定する判定
部104と、各受信系の適応制御を行う適応制御部10
5と、送受信間であらかじめ決められているトレーニン
グ系列tsを発生するトレーニング系列発生部106
と、適応制御部105に受信開始直後はトレーニング系
列tsを供給し、適応動作が収束した後は判定データr
dを供給する切り替えスイッチ107と、各部にタイミ
ング信号clkを供給するタイミング発生部108と、
より構成されている。
11と、無線信号を復調しベースバンド信号を得る復調
部112、113と、適応逆拡散フィルタ114、11
5と、より構成される。
散フィルタ114、115を示すブロック図である。図
2を参照すると、サンプリング回路210、205と、
シフトレジスタ202と、乗算器群203と、加算器2
04とにより構成される。
調部112、113では受信アンテナ110、111で
受信した無線信号を復調し受信ベースバンド信号r1 、
r2を得る。この受信ベースバンド信号r1 、r2 は自
受信機あての信号以外に符号分割多重化(CDMA)さ
れた他受信機あての信号も含んでいる。この他受信機あ
ての信号成分は干渉信号となる。自チャネルあての信号
を取り出すため、本発明では従来技術のマッチフィルタ
あるいは出力がクロネッカのデルタ関数になる逆フィル
タではなく、適応逆拡散フィルタ114、115を使っ
て逆拡散を行っている。
の構成について示している。受信ベースバンド信号
r1 、(またはr2 )はサンプリング回路201でチッ
プレートの2倍でサンプリングされ、シフトレジスタ2
02に入力される。シフトレジスタ202はCDMAの
拡散率をMとする時、タップ間隔が1/2チップ周期、
タップ数が6Mである。フィルタの可変係数a1 (また
はa2 )は適応制御部より与えられる。タップ出力u1
(またはu2 )は適応制御部に出力される。タップ出力
u1 (u2 ) はフィルタ係数a1 (a2 ) で重みづけ加
算され、サンプリング回路205でシンボルレート周期
でサンプルされ、適応逆拡散フィルタ114、115の
出力信号re1 (re2 )となる。
散フィルタ114、115の出力信号re1 、re2 を
合成した信号raとraを判定したデータ(雑音を含ま
ないデータ)あるいはトレーニング系列との誤差電力が
最小となるように適応制御部105で制御される。バー
スト受信開始直後で適応FIRフィルタのタップ係数が
収束するまでは送信側・受信側であらかじめ既知のトレ
ーニング信号tsを送受する。係数が収束した後は判定
部から正しいデータが出力されるため、適応逆フィルタ
の出力raと判定データrdの誤差電力を最小とするよ
うにフィルタ係数を逐次修正することにより伝送路特性
の変動に追従する。誤差電力を最小とする適応制御アル
ゴリズムとしては簡単だが収束速度の遅いLMSアルゴ
リズム、収束速度は速いが複雑なRLSアルゴリズム等
が知られている。(例えば「適応フィルタ入門」S.ヘ
イキン著 式部 幹 訳 現代工学社刊を参照)なお、
誤差を発生させる要因は他受信機あての信号成分(多重
アクセス干渉信号)、マルチパスによる符号間干渉と受
信機雑音である。したがって、遅延時間差<拡散符号周
期かつ干渉信号電力>>受信機雑音電力のとき、適応逆
拡散フィルタ114、115は干渉信号をキャンセルす
るように動作する。
トレート周期(すなわち拡散符号周期)の整数倍となっ
たとき、1つの受信系の適応逆拡散フィルタだけでは、
反射波による符号間干渉を除去できない。なぜならば、
直接波と反射波は同一の拡散符号で拡散されているた
め、拡散符号の整数倍の遅延差で受信したときは直接波
と反射波の拡散符号が重なってしまい、区別できないた
めである。一般的にマルチパスを複数のアンテナで受信
したとき、各アンテナで受信する直接波と反射波の遅延
時間差は同じであるが、その振幅、位相はアンテナによ
り異なっている。したがって、複数のアンテナからの受
信信号を適応合成することにより、他受信機あての信号
による干渉(多重アクセス干渉)だけでなく、自受信機
あて信号の反射波による符号間干渉も除去できる。
時間をτ、直接波、反射波の振幅・位相特性をg11、g
12、g22とすると、各受信系で独立に適応逆拡散フィル
タを制御したときの逆拡散出力信号は、 re1 (t)=g11×s(t)+g12×s(t−τ) re2 (t)=g21×s(t)+g22×s(t−τ) ただし、多重アクセス干渉は各適応逆拡散フィルタで除
去されているし、受信機雑音が無視できると仮定する。
去済みで受信機雑音が無視できると仮定したが、必ずし
もこのようなケースばかりではない。しかし、適応制御
部105で各受信系の適応逆拡散フィルタの係数a1 、
a2 を判定誤差電力が最小となるように制御することに
より、上記例以外のケースでも各適応逆拡散フィルタの
タップ係数が最適値となるよう制御できる。
使う他チャネルから干渉(多重アクセス干渉)を除去あ
るいは低減できる。しかしながら、マルチパスの遅延差
がシンボル周期のちょうど整数倍になった場合、1つの
適応逆拡散フィルタでは、このとき発生する符号間干渉
を除去できないが、本発明のように複数の受信系の受信
信号を合成することにより、符号間干渉も除去あるいは
低減できる。
機は、複数の受信系を備え、複数の受信系における適応
逆拡散フィルタの係数を合成逆拡散信号の判定誤差電力
が最小になるように一括して制御することにより、多重
アクセス干渉に加え、ビットレートが高速になったとき
に発生するマルチパス伝搬による符号間干渉を除去ある
いは低減することができ、セルラシステムの周波数利用
効率を高める効果がある。
ック図。
Claims (1)
- 【請求項1】 CDMA受信装置において、複数の受信
系と、前記各受信系から出力される逆拡散信号を合成す
る加算器と、前記加算器から出力される合成逆拡散信号
より受信データを判定する判定部と、前記合成逆拡散信
号の判定誤差電力を最小とするよう各受信系のタップ係
数を定める適応制御部と、各部にタイミング信号を供給
するタイミング発生部と、より構成され、前記各受信系
は、受信アンテナと、無線信号を復調しベースバンド信
号を得る復調部と、前記適応制御部から供給されるタッ
プ係数にもとづいて前記逆拡散信号を出力する適応逆拡
散フィルタと、より構成されることを特徴とするCDM
A受信装置。
Priority Applications (6)
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Family Applications (1)
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