JPH0750649A - 符号分割多重通信方法、その送信装置及び受信装置 - Google Patents

符号分割多重通信方法、その送信装置及び受信装置

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JPH0750649A
JPH0750649A JP5194461A JP19446193A JPH0750649A JP H0750649 A JPH0750649 A JP H0750649A JP 5194461 A JP5194461 A JP 5194461A JP 19446193 A JP19446193 A JP 19446193A JP H0750649 A JPH0750649 A JP H0750649A
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JP
Japan
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spread
time
sequences
spreading
sequence
Prior art date
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JP5194461A
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English (en)
Inventor
Akihiro Azuma
明洋 東
Tadashi Matsumoto
正 松本
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 相互相関が小さい拡散系列を用い、しかもそ
の1つの拡散系列を複数の利用者に割り当てることによ
り周波数利用効率を向上させる。 【構成】 自己相関関数が図2(a)に示すように2拡
散符号時間(チップ)ごとにピークが生じ、その各真中
ではゼロとなる拡散系列を、互いに1チップ時間的にず
らした2つを作り、これら両拡散系列で各別の情報符号
をそれぞれスペクトラム拡散し、その出力を加算して送
信する。受信側で受信信号を逆拡散処理し、その出力を
1チップ遅延したものとしないものとについてそれぞれ
情報符号ごとに標本化し、その各標本値をそれぞれ重み
付けして合成する。その合成出力の信号基準値に対する
平均2乗誤差が最小になるように前記重み付けの係数を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は移動通信に適用して好
ましい、スペクトラム拡散通信を用いた符号分割多重通
信方法、これに用いる送信装置及び受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、スペクトラム拡散技術の応用
である符号分割多重通信方式は、周波数分割多重通信方
式や時間分割多重通信方式などの多重通信方式よりも高
い周波数利用効率を達成し得る多重通信方式として、特
に陸上移動通信システムへの適用が考えられてきた。
【0003】符号分割多重通信の送信側では、ある周波
数帯域を持った情報符号を、それよりも広帯域の拡散符
号により拡散、つまり周波数帯域拡大を行って送信す
る。受信側では拡散系列に整合した整合フィルタによる
逆拡散処理(相関処理、又はそれと等価なスライディン
グ相関処理)を行って原情報系列を再生する。この場
合、各通信者ごとに異なる拡散符号を割り当てることに
より多重通信が実現できる。同時に通信可能な多重ユー
ザ数は、拡散符号系列間の相互相関特性に依存する。す
なわち、拡散系列間の相互相関が大きいほど、他ユーザ
の送信信号からの干渉が大きくなり、結果的に多くの同
時ユーザが収容できないことになる。従って、拡散系列
間の相互相関が小さいことが望ましいといえるが、一般
的に相互相関が小さい系列を作ろうとすると少ない系列
数しか作れない。逆に、多くの系列を作ろうとすると、
大きな相互相関を許容しなければならない、という相反
する傾向にある。
【0004】ところで、従来からスペクトラム拡散移動
通信における信号伝送特性向上技術の一つとしてRAK
E受信がある。これは、伝送路に拡散符号時間より大き
な遅延時間分散がある場合に、逆拡散過程において、受
信信号から複数の経路を経て到来した各々の信号成分に
分離することができ、これをダイバーシチブランチとし
て利用できる。すなわちパスダイバーシチが実現でき、
大きな特性向上が期待できる。しかし、このようなRA
KE受信を用いても相互相関の大きな系列を用いる場合
には、相互相関干渉のため特性改善に限界が生じる。こ
のことは、従来のRAKE受信では相互相関による干渉
を除去する機能が得られないことによる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、符号分
割多重通信における従来の技術では、相互相関干渉の影
響、または利用可能な拡散符号の数によりその同時ユー
ザ数が制限されるという欠点があった。この発明は、従
来の符号分割多重通信方式において相互相関の小さい符
号の組を使用する場合の拡散符号が少ないことによる同
時ユーザ数の制限を無くして同時ユーザ数を増大し、結
果として同一周波数帯域の周波数利用効率を大きく向上
させる符号分割多重通信方法、その送信装置及び受信装
置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の通信方
法によれば送信側で、ある時間シフトにおいては大きな
自己相関値を有し、別の1つ以上の時間シフトにおいて
は小さい自己相関値を有する拡散系列と、その拡散系列
を、上記小さい自己相関値となる時間シフトだけ時間シ
フトした1つ以上の拡散系列とをそれぞれ個別の拡散系
列としてそれぞれ別の情報系列をスペクトラム拡散して
送信し、受信側で、受信信号に対しスペクトラム逆拡散
処理を行い、その逆拡散処理出力から上記複数の拡散系
列と対応する系列の信号を少くとも1つ分離して上記個
別の情報系列の1つを得る。
【0007】請求項2の発明の送信装置によればある時
間シフトでは大きな自己相関値を有し、別の1つ以上の
時間シフトでは小さい自己相関値を有する拡散系列と、
その拡散系列を、上記小さい自己相関値となる時間シフ
トだけ時間シフトした1つ以上の拡散系列とが拡散系列
発生手段により発生され、これら各拡散系列によりそれ
ぞれ別の情報系列が拡散手段によりスペクトラム拡散さ
れ、これらスペクトラム拡散された情報系列が送信され
る。
【0008】請求項3の発明の受信装置によれば受信信
号が逆拡散手段によりスペクトラム逆拡散され、その逆
拡散処理における逆拡散系列のシフト時間に対する自己
相関値が小さい値となるシフト時間だけずらされた複数
の系列が分離手段により逆拡散処理出力から分離され、
これら分離された複数の系列がそれぞれ重み付け合成さ
れ、その合成後の信号の基準信号点からのずれが最小に
なるように重み付け係数が制御されて、合成信号が再生
信号とされる。
【0009】要するに、相互相関の小さい拡散系列の組
を用いると、その組に属する系列数が少ないが、この発
明では、その組に属する同一系列を複数の通信者に割り
当て、この場合、その系列を、通信者ごとに異なる時間
だけシフトして割り当て、その時間シフト量を、その時
間シフトにおけるその拡散系列の自己相関が小さい、つ
まりほぼゼロとなる値とする。
【0010】移動通信の場合は伝送路に遅延時間分散が
あり、つまり多重伝搬があり、時間シフトした系列どう
しが互いに干渉となる。しかし、各時間シフトに対する
相関検出出力(逆拡散出力)がダイバーシチの各ブラン
チと等価と考えられ、時間シフトした系列どうしの干渉
を除去できる。ダイバーシチブランチを用いることによ
り同一系列からの干渉を除去できることは、文献「M.
V.Clark等の“MMSE Diversity
Combining for Wide−Band D
igital Cellular Radio”IEE
E Trans.COM,Vol.COM−40,N
o.6,pp.1128−1135,June,199
2」に示されている。
【0011】
【実施例】図1にこの発明の実施例を示す。送信側11
では拡散系列発生器12から他の拡散系列との相互相関
が小さく、かつある時間シフトでの自己相関が著しく大
きいが、別の1つ以上の時間シフトでの自己相関が著し
く小さい(好ましくはゼロ)拡散系列が発生される。こ
のような拡散系列は例えば相互相関がない多相周期系列
から選ぶことができる。拡散系列によっては自己相関が
著しく大きくなる時間シフト、及び自己相関が著しく小
さくなる時間シフトは、必ずしも1拡散系列時間(チッ
プ)の整数倍とは限らない。この拡散系列発生器12か
ら互いに時間シフトされた複数の拡散系列が作られ、そ
の時間シフトは前記自己相関が著しく小さくなる時間シ
フト量とされ、かつ、これら時間シフト量は互いに1拡
散系列時間以上とされる。
【0012】例えば拡散系列発生器12から図2(a)
に示すように自己相関関数波形が2拡散符号時間(チッ
プ)ごとにピークが生じ、その各隣接ピークの中心でゼ
ロになる拡散系列が発生され、この拡散系列は分岐され
て遅延回路13で1拡散符号時間遅延される。これら複
数の拡散系列をそれぞれ個別の拡散系列として別の情報
系列をスペクトラム拡散する。つまり拡散系列発生器1
2の出力拡散系列で情報符号発生器14からの情報符号
が拡散器15においてスペクトラム拡散され、また遅延
回路13の出力拡散系列で、情報符号発生器16からの
情報符号が拡散器17においてスペクトラム拡散され
る。
【0013】これら拡散器15,17の出力は加算器1
8で加算され、その加算出力で変調器19において搬送
波が変調されて送信される。受信側21では受信信号は
例えば整合フイルタ22により逆拡散処理される。この
時、拡散器15,17の各拡散系列は前述したようにそ
の自己相関が著しく小さくなる時間だけ互いにシフトさ
れているため、図2(b)に示すように一方の相関処理
(逆拡散処理)出力d1 のピークの他に他方の相関処理
出力u1 のピークが生じる。従って、これら逆拡散処理
出力を1拡散符号時間ごとに振り分けて分離することに
より送信側11の情報符号発生器14,16の各情報符
号を分離して再生することができる。
【0014】移動通信の場合のように送信信号が複数の
伝搬路を通じて受信側21に到達することがあり、最悪
の場合は1拡散符号時間の整数倍の時間差で到達する。
つまり例えば図2(c)に示すように逆拡散処理出力と
して1つの伝搬路を通じた受信信号に対し、出力d1
1 が生じると共に、他の伝搬路を通じた受信信号に対
して出力u2 ,d2 がd1 ,u1 と丁度重なって現わ
れ、つまり干渉が生じる。この干渉は次のようにして除
去できる。
【0015】整合フイルタ22からの逆拡散処理出力が
サンプラー23へ供給されると共に、遅延回路24で遅
延回路13の遅延時間と同一遅延時間だけ遅延されてサ
ンプラー25へ供給される。サンプラー23では出力d
1 のピーク位置と同期し、1情報符号時間ごとにその入
力がそれぞれ標本化保持される。これら標本化保持出力
はそれぞれ重み付け回路26,27で重み付けされて加
算器28で加算される。これらの重み付けは次のように
決めることができる。
【0016】図2(c)の場合の信号伝搬のモデルを図
3に示すことができる。つまり信号dが伝達関数g1
伝搬路を通って信号d1 =g1 dとなり、伝達関数g2
の伝搬路を通って信号d2 =g2 dとなり、また信号u
が伝達関数g1 の伝搬路を通って信号u1 =g1 uとな
り、伝達関数g2 の伝搬路を通って信号u2 =g2 uと
なり、信号d1 と信号u2 とが加算されて信号p1 とな
り、信号d2 と信号u 1 とが加算されて信号p2 とな
る。信号p1 ,p2 が逆拡散処理出力である。以上の関
係は次のように表わせる。
【0017】 従って伝達関数g1 ,g2 を求め、p1 ,p2 に伝達関
数行列の逆行列を掛算すれば、信号d,uを得ることが
できる。つまり とすればw1 1 +w2 2 =d,w2 1 +w1 2
=uによりd,uが求まる。この重みw1 ,w2 は例え
ば加算器28の出力信号の準信号点、つまり情報符号の
1,0に対する各レベル値からの平均2乗誤差を最小に
するように逐次的に重みw1 ,w2 を制御部29により
制御すればよい。この逐次制御にはRLS(Recur
sive Least Squared Error)
アルゴリズムなどを適用することができる。移動通信で
は常時、伝搬路が変化しているから重みw1 ,w2 は1
情報符号(シンボル)の受信ごとに更新する。
【0018】上述において、拡散系列としてその自己相
関のピークが2拡散符号時間よりも大きいものを用い、
その拡散系列を自己相関がほぼゼロとなる互いに異なる
時間シフトした3つ以上の拡散系列として、同一拡散系
列を3人以上の利用者に割り当ててもよい。この発明は
移動通信のみならず固定通信にも適用でき、その場合は
通常は多重伝搬が生じないように伝搬路が設けられるた
め、逆拡散処理出力から、各情報符号系列を直ちに分離
することができる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、この発明では、相
互相関の小さい拡散系列の数が少ないという欠点を克服
するために、同一拡散系列を、自己相関が著しく小さい
時間シフトして複数の利用者に割り当てることにより相
互相関干渉の影響が小でかつ周波数利用効率を向上させ
ることができる。
【0020】しかも伝送路に遅延時間分散がある場合に
は遅延時間分散によって得られるダイバーシチブランチ
を用いて干渉除去を行うことにより、干渉による特性劣
化を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示すブロック図。
【図2】この発明の実施例に使用する拡散系列の自己相
関関数波形を示す図。
【図3】2伝搬路2利用者の場合の信号伝搬モデルを示
す図。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信側で、ある時間シフトにおいては大
    きな自己相関値を有し、別の1つ以上の時間シフトにお
    いては小さい自己相関値を有する拡散系列と、その拡散
    系列を、上記小さい自己相関値となる時間シフトだけ時
    間シフトした1つ以上の拡散系列とを、それぞれ個別の
    拡散系列としてそれぞれ別の情報系列をスペクトラム拡
    散して送信し、 受信側で、受信信号に対してスペクトラム逆拡散処理を
    行い、その逆拡散処理出力から上記複数の拡散系列と対
    応する系列の信号を少くとも1つ分離して上記個別の情
    報系列の1つを得る符号分割多重通信方法。
  2. 【請求項2】 ある時間シフトにおいては大きな自己相
    関値を有し、別の1つ以上の時間シフトにおいては小さ
    い自己相関値を有する拡散系列と、その拡散系列を、上
    記小さい自己相関値となる時間シフトだけ時間シフトし
    た1つ以上の拡散系列とを発生する拡散系列発生手段
    と、 この拡散系列発生手段よりの各拡散系列によりそれぞれ
    別の情報系列をスペクトラム拡散する手段と、 これらスペクトラム拡散された情報系列を送信する手段
    と、 を具備する符号分割多重通信送信装置。
  3. 【請求項3】 受信信号をスペクトラム逆拡散処理する
    手段と、 その逆拡散処理における逆拡散系列のシフト時間に対す
    る自己相関値が小さい値となる上記シフト時間だけずら
    した複数の系列を上記逆拡散処理出力から分離する手段
    と、 これら分離された複数の系列をそれぞれ重み付け合成
    し、その合成後の信号の基準信号点からのずれが最小に
    なるように上記重み付け係数を制御して上記合成信号を
    再生信号とする手段と、 を具備する符号分割多重通信受信装置。
JP5194461A 1993-08-05 1993-08-05 符号分割多重通信方法、その送信装置及び受信装置 Pending JPH0750649A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0795129A (ja) * 1993-09-20 1995-04-07 Fujitsu Ltd 直接拡散スペクトル拡散通信方式
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