JPH0774687A - ダイバーシチ方式 - Google Patents
ダイバーシチ方式Info
- Publication number
- JPH0774687A JPH0774687A JP5243868A JP24386893A JPH0774687A JP H0774687 A JPH0774687 A JP H0774687A JP 5243868 A JP5243868 A JP 5243868A JP 24386893 A JP24386893 A JP 24386893A JP H0774687 A JPH0774687 A JP H0774687A
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- Japan
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- antennas
- tap
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小ゾーンシステム環境において、マルチパス
フェージングを抑圧するダイバーシチ方式を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 スペースダイバーシチを構成する複数のアン
テナ（１）と、アンテナ対応に設けられる相関器（２）
及び遅延線（３）と、各遅延線の複数のタップ出力を最
大比合成する合成器（５）を有し、スペースダイバーシ
チとパスダイバーシチの作用を併せ持つことにより、伝
送路遅延スプレッド 【外１】 と拡散信号帯域幅（ＢC ）の積 【外２】 の広い範囲で大きなマルチパスフェージング抑圧作用を
持つ。
フェージングを抑圧するダイバーシチ方式を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 スペースダイバーシチを構成する複数のアン
テナ（１）と、アンテナ対応に設けられる相関器（２）
及び遅延線（３）と、各遅延線の複数のタップ出力を最
大比合成する合成器（５）を有し、スペースダイバーシ
チとパスダイバーシチの作用を併せ持つことにより、伝
送路遅延スプレッド 【外１】 と拡散信号帯域幅（ＢC ）の積 【外２】 の広い範囲で大きなマルチパスフェージング抑圧作用を
持つ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マルチパスフェージン
グによって生じる信号強度変動によるサービスゾーンあ
たりの使用可能チャネル局数の減少が問題となる、スペ
クトル拡散方式を用いたＣＤＭＡ移動通信システムにお
けるダイバーシチ方式に関する。
グによって生じる信号強度変動によるサービスゾーンあ
たりの使用可能チャネル局数の減少が問題となる、スペ
クトル拡散方式を用いたＣＤＭＡ移動通信システムにお
けるダイバーシチ方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】陸上移動通信における基地局／移動局間
リンクのように周囲の建造物や地面等からの反射波・回
折波の影響を大きく受ける通信環境では、基地局や移動
局での受信時において該反射波・回折波で構成される複
数の到来波が、それぞれ異なった遅延時間を有してい
る。その結果、複数到来波相互の位相関係が空間的にラ
ンダムに変化することによって、空間的な定在波が生じ
る。移動局がこの環境の中を移動することによって時間
的に信号の強弱が現われる。これは、マルチパスフェー
ジングと呼ばれる現象である。
リンクのように周囲の建造物や地面等からの反射波・回
折波の影響を大きく受ける通信環境では、基地局や移動
局での受信時において該反射波・回折波で構成される複
数の到来波が、それぞれ異なった遅延時間を有してい
る。その結果、複数到来波相互の位相関係が空間的にラ
ンダムに変化することによって、空間的な定在波が生じ
る。移動局がこの環境の中を移動することによって時間
的に信号の強弱が現われる。これは、マルチパスフェー
ジングと呼ばれる現象である。
【０００３】スペクトル拡散通信を用いたＣＤＭＡ方式
には遠近問題という問題がある。これは異なったチャネ
ルの信号が同じ周波数スペクトルを共有する符号分割多
元接続方式固有の問題であり、基地局受信の際に各移動
局からの信号に強度差があると一つのゾーン内の周波数
有効利用率が低下するという問題である。この遠近問題
を解決するために、移動局からの送信信号に対する送信
電力制御という手法がとられる。これは、移動局からの
送信出力を予め制御することによって、基地局で受信さ
れる各移動局からの信号が一定となるように制御する技
術である。
には遠近問題という問題がある。これは異なったチャネ
ルの信号が同じ周波数スペクトルを共有する符号分割多
元接続方式固有の問題であり、基地局受信の際に各移動
局からの信号に強度差があると一つのゾーン内の周波数
有効利用率が低下するという問題である。この遠近問題
を解決するために、移動局からの送信信号に対する送信
電力制御という手法がとられる。これは、移動局からの
送信出力を予め制御することによって、基地局で受信さ
れる各移動局からの信号が一定となるように制御する技
術である。
【０００４】陸上移動通信環境における信号強度変動
は、・送受信点間の距離に対応した距離特性、・遮蔽の
強さに依存する中央値の変動、・マルチパスフェージン
グ、の３種に大別される。この中でも前２者の変動は10
m 程度以上の周期で発生するのに対して、マルチパスフ
ェージングは最小では半波長(1.5GHz で10cm) の周期で
生じ、たとえばこの環境を移動局が10m/s(36km/h) の速
度で移動した場合には100Hz もの速さの信号強度変動が
生じる。このような高速で移動局の送信出力の制御を実
現することは、軽量・小型化が望まれる移動局にとって
は非常に重大な負担となる。したがって、基地局側のフ
ェージングに対する受信能力を高めることによって、移
動局側の設備を簡素化した高容量システムの実現が望ま
れる。
は、・送受信点間の距離に対応した距離特性、・遮蔽の
強さに依存する中央値の変動、・マルチパスフェージン
グ、の３種に大別される。この中でも前２者の変動は10
m 程度以上の周期で発生するのに対して、マルチパスフ
ェージングは最小では半波長(1.5GHz で10cm) の周期で
生じ、たとえばこの環境を移動局が10m/s(36km/h) の速
度で移動した場合には100Hz もの速さの信号強度変動が
生じる。このような高速で移動局の送信出力の制御を実
現することは、軽量・小型化が望まれる移動局にとって
は非常に重大な負担となる。したがって、基地局側のフ
ェージングに対する受信能力を高めることによって、移
動局側の設備を簡素化した高容量システムの実現が望ま
れる。
【０００５】この対策の一つとして、スペースダイバー
シチ方式がある。スペースダイバーシチ方式は、それぞ
れの受信信号強度の変動が無相関となる程度に設置位置
が異なる複数のアンテナを備え、その中からフェージン
グの影響による信号強度の劣化が最も少ないアンテナの
出力信号を選択、または２つ以上のアンテナ出力を合成
することによってフェージングの影響を低減する方式で
ある。以下従来のスペースダイバーシチ方式を図面に基
づいて説明する。
シチ方式がある。スペースダイバーシチ方式は、それぞ
れの受信信号強度の変動が無相関となる程度に設置位置
が異なる複数のアンテナを備え、その中からフェージン
グの影響による信号強度の劣化が最も少ないアンテナの
出力信号を選択、または２つ以上のアンテナ出力を合成
することによってフェージングの影響を低減する方式で
ある。以下従来のスペースダイバーシチ方式を図面に基
づいて説明する。
【０００６】図３は、変動が無相関となる信号を得るた
めに距離ｄだけ離れた２本のアンテナを用いた従来のス
ペースダイバーシチ方式の構成の一例を示すブロック図
である。変動が十分に無相関となるだけの距離ｄを離し
て設置された２本のアンテナ１の各出力を合成器５によ
って最大比合成することによってマルチパスフェージン
グの影響を低減している。
めに距離ｄだけ離れた２本のアンテナを用いた従来のス
ペースダイバーシチ方式の構成の一例を示すブロック図
である。変動が十分に無相関となるだけの距離ｄを離し
て設置された２本のアンテナ１の各出力を合成器５によ
って最大比合成することによってマルチパスフェージン
グの影響を低減している。
【０００７】また、ＣＤＭＡ方式においてはパスダイバ
ーシチという別のフェージング軽減技術が適用可能であ
る。図４は従来のスペクトル拡散変調方式を用いた符号
分割多元接続方式のパスダイバーシチ方式の構成の一例
を示すブロック図である。遅延線３の出力を合成器５に
よって最大比合成することによって、マルチパスの影響
を低減している。
ーシチという別のフェージング軽減技術が適用可能であ
る。図４は従来のスペクトル拡散変調方式を用いた符号
分割多元接続方式のパスダイバーシチ方式の構成の一例
を示すブロック図である。遅延線３の出力を合成器５に
よって最大比合成することによって、マルチパスの影響
を低減している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図５は実際のＣＤＭＡ
移動通信システム環境において、スペースダイバーシチ
方式とパスダイバーシチ方式が有効にマルチパスフェー
ジングを抑圧する範囲を、伝送路の遅延スプレッド
移動通信システム環境において、スペースダイバーシチ
方式とパスダイバーシチ方式が有効にマルチパスフェー
ジングを抑圧する範囲を、伝送路の遅延スプレッド
【０００９】
【外１】
【００１０】とスペクトル拡散変調の拡散信号の帯域幅
ＢC をパラメータとして示したものである。
ＢC をパラメータとして示したものである。
【００１１】
【数１】
【００１２】の領域ではマルチパスフェージング抑圧効
果の大部分はスペースダイバーシチ方式による効果であ
り、パスダイバーシチ方式による効果は小さい。一方、
果の大部分はスペースダイバーシチ方式による効果であ
り、パスダイバーシチ方式による効果は小さい。一方、
【００１３】
【数２】
【００１４】ではパスダイバーシチ方式のみでかなりの
マルチパスフェージング抑圧が可能であり、パスダイバ
ーシチ方式を本来有しているＣＤＭＡ移動通信システム
では複数アンテナを必要とするスペースダイバーシチ構
成を採る必要性がなくなる。しかしながら、一般的にＣ
ＤＭＡ移動通信システムの拡散信号の帯域幅は1 〜20MH
z の範囲で選択されると考えられており、将来システム
として考えられているマイクロセル移動通信システム(
図中太線で示す) のような小ゾーンシステム環境におい
ては、スペースダイバーシチ方式のみまたはパスダイバ
ーシチ方式のみではマルチパスフェージングが効果的に
抑圧されないという問題があった。
マルチパスフェージング抑圧が可能であり、パスダイバ
ーシチ方式を本来有しているＣＤＭＡ移動通信システム
では複数アンテナを必要とするスペースダイバーシチ構
成を採る必要性がなくなる。しかしながら、一般的にＣ
ＤＭＡ移動通信システムの拡散信号の帯域幅は1 〜20MH
z の範囲で選択されると考えられており、将来システム
として考えられているマイクロセル移動通信システム(
図中太線で示す) のような小ゾーンシステム環境におい
ては、スペースダイバーシチ方式のみまたはパスダイバ
ーシチ方式のみではマルチパスフェージングが効果的に
抑圧されないという問題があった。
【００１５】本発明は上述した従来技術の問題点を解決
するためになされたもので、マイクロセル移動通信のよ
うな小ゾーンシステム環境においてマルチパスフェージ
ングを効果的に抑圧するダイバーシチ方式を提供するこ
とを目的とする。
するためになされたもので、マイクロセル移動通信のよ
うな小ゾーンシステム環境においてマルチパスフェージ
ングを効果的に抑圧するダイバーシチ方式を提供するこ
とを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、受信信号強度の変動がそれぞれに無相関
となる程度にアンテナ位置が異なる複数のアンテナと、
該アンテナ対応の相関器と、拡散信号の１シンボル長に
等しい時間長だけシフトする多タップの相関器と同数の
遅延線と、該遅延線の出力を最大比合成する１つの合成
器を備えたことに特徴がある。
決するために、受信信号強度の変動がそれぞれに無相関
となる程度にアンテナ位置が異なる複数のアンテナと、
該アンテナ対応の相関器と、拡散信号の１シンボル長に
等しい時間長だけシフトする多タップの相関器と同数の
遅延線と、該遅延線の出力を最大比合成する１つの合成
器を備えたことに特徴がある。
【００１７】
【作用】以上のような構成を有する本発明によれば、ア
ンテナ位置が異なる複数のアンテナで受信する信号強度
の変動が無相関になるような状況において、強度の大き
い複数の、または全ての遅延線のタップ出力を最大比合
成することによって、従来のスペースダイバーシチ方式
またはＣＤＭＡ方式のパスダイバーシチ方式のみでは実
現不可能な大きなフェージング軽減を実現する。
ンテナ位置が異なる複数のアンテナで受信する信号強度
の変動が無相関になるような状況において、強度の大き
い複数の、または全ての遅延線のタップ出力を最大比合
成することによって、従来のスペースダイバーシチ方式
またはＣＤＭＡ方式のパスダイバーシチ方式のみでは実
現不可能な大きなフェージング軽減を実現する。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１９】図１は本発明の一実施例を示すブロック図
である。各アンテナ1(Ｎ本) で受信された信号は相関器
２の相関処理によって逆拡散される。その出力が遅延線
３によってＴC （拡散符号の１シンボル周期）の時間分
解能で分解され、各遅延線のタップ（タップ数Ｋ）に出
力される。各タップ出力は合成器５によって最大比合成
される。
である。各アンテナ1(Ｎ本) で受信された信号は相関器
２の相関処理によって逆拡散される。その出力が遅延線
３によってＴC （拡散符号の１シンボル周期）の時間分
解能で分解され、各遅延線のタップ（タップ数Ｋ）に出
力される。各タップ出力は合成器５によって最大比合成
される。
【００２０】本発明はアンテナの配置面からはＮ本のア
ンテナで構成されるスペースダイバーシチ方式である。
また、1 本のアンテナの受信信号に注目すると、相関処
理によってＴC(拡散符号の１シンボル周期) を分解能と
して到来散乱波を時間的に分離し最大比合成するパスダ
イバーシチ方式である。本発明は各アンテナの信号を相
関処理することによって得られるＮ×Ｋ個の出力（また
は適当な数に限定したタップ数）を最大比合成するもの
である。本発明の原理はスペースダイバーシチとパスダ
イバーシチの組み合わせであるがその相乗効果によって
両方式のメリットを最大限に引き出し得ることをその特
長としている。
ンテナで構成されるスペースダイバーシチ方式である。
また、1 本のアンテナの受信信号に注目すると、相関処
理によってＴC(拡散符号の１シンボル周期) を分解能と
して到来散乱波を時間的に分離し最大比合成するパスダ
イバーシチ方式である。本発明は各アンテナの信号を相
関処理することによって得られるＮ×Ｋ個の出力（また
は適当な数に限定したタップ数）を最大比合成するもの
である。本発明の原理はスペースダイバーシチとパスダ
イバーシチの組み合わせであるがその相乗効果によって
両方式のメリットを最大限に引き出し得ることをその特
長としている。
【００２１】図２はマルチパスフェージングの計算機シ
ミュレーションによって求めた、アンテナ数Ｎ＝１、
２、４、
ミュレーションによって求めた、アンテナ数Ｎ＝１、
２、４、
【００２２】
【数３】
【００２３】、ｄ＝２λ（λ: 波長) の場合の相対所望
波／干渉波比( 単一アンテナの平均所望波／干渉波比を
0dB とした) の累積時間( 場所) 率分布を示している。
Ｎ＝１の２つの曲線は、従来のパスダイバーシチ方式に
相当するものである。本発明ではこれにスペースダイバ
ーシチの効果（Ｎ＝２、４）が加わって変動幅はさらに
小さくなる。Ｎ＝１( アンテナ数１）の場合に1%-99%変
動幅は13.5dB( 太線) 、9.2dB(細線) であるのに対し
て、Ｎ＝４( アンテナ数４）の場合にはそれぞれ8.7dB
(太線) 、6.4dB(細線) まで抑圧される。また、同図か
らも明らかなように、本発明には利得効果による平均所
望波／干渉波比の増加があり、この効果も本発明の大き
な利点である。図２の結果において例えば
波／干渉波比( 単一アンテナの平均所望波／干渉波比を
0dB とした) の累積時間( 場所) 率分布を示している。
Ｎ＝１の２つの曲線は、従来のパスダイバーシチ方式に
相当するものである。本発明ではこれにスペースダイバ
ーシチの効果（Ｎ＝２、４）が加わって変動幅はさらに
小さくなる。Ｎ＝１( アンテナ数１）の場合に1%-99%変
動幅は13.5dB( 太線) 、9.2dB(細線) であるのに対し
て、Ｎ＝４( アンテナ数４）の場合にはそれぞれ8.7dB
(太線) 、6.4dB(細線) まで抑圧される。また、同図か
らも明らかなように、本発明には利得効果による平均所
望波／干渉波比の増加があり、この効果も本発明の大き
な利点である。図２の結果において例えば
【００２４】
【数４】
【００２５】、Ｎ＝４の場合における時間率1%値は+0.5
dBとなっており単一アンテナで受信する場合の平均所望
波／干渉波比(=0dB)より大きい。このように本発明をそ
の効果が期待できる領域で適用すれば移動局側の簡易な
送信電力制御によっても十分に遠近問題の解決が可能で
ある。
dBとなっており単一アンテナで受信する場合の平均所望
波／干渉波比(=0dB)より大きい。このように本発明をそ
の効果が期待できる領域で適用すれば移動局側の簡易な
送信電力制御によっても十分に遠近問題の解決が可能で
ある。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スペースダイバーシチ方式やパスダイバーシチ方式のみ
によっては抑圧しきれないマルチパスフェージングの低
減が可能である。それによって、特に将来のシステムと
して想定されているマイクロセルシステムの環境におい
て、簡易な移動局側の送信電力制御によっても十分に遠
近問題の解決が可能であり、移動局の小型・軽量化に非
常に有効である。
スペースダイバーシチ方式やパスダイバーシチ方式のみ
によっては抑圧しきれないマルチパスフェージングの低
減が可能である。それによって、特に将来のシステムと
して想定されているマイクロセルシステムの環境におい
て、簡易な移動局側の送信電力制御によっても十分に遠
近問題の解決が可能であり、移動局の小型・軽量化に非
常に有効である。
【００２７】従って、本発明はスペクトル拡散変調方式
を用いる陸上移動通信システムやディジタルコードレス
システムあるいはその他のディジタル無線通信システム
例えば構内無線通信システムや無線ＬＡＮシステムに適
用可能であり、その効果が極めて大である。
を用いる陸上移動通信システムやディジタルコードレス
システムあるいはその他のディジタル無線通信システム
例えば構内無線通信システムや無線ＬＡＮシステムに適
用可能であり、その効果が極めて大である。
【図１】本発明の一実施例によるダイバーシチ方式の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】本発明のフェージング抑圧効果を示す特性図で
ある。
ある。
【図３】従来のスペースダイバーシチ方式の構成図であ
る。
る。
【図４】従来のパスダイバーシチ方式の構成図である。
【図５】実際のＣＤＭＡ移動通信システム環境におい
て、従来のスペースダイバーシチ方式と従来のパスダイ
バーシチ方式が有効にマルチパスフェージングを抑圧す
る範囲、および本発明が有効に機能する範囲を、伝送路
の遅延スプレッド
て、従来のスペースダイバーシチ方式と従来のパスダイ
バーシチ方式が有効にマルチパスフェージングを抑圧す
る範囲、および本発明が有効に機能する範囲を、伝送路
の遅延スプレッド
【外２】 とスペクトル拡散変調の拡散信号の帯域幅ＢC をパラメ
ータとして示した関係図である。
ータとして示した関係図である。
１ 無線基地局アンテナ ２ 相関器 ３ 遅延線 ４ 拡散信号発生器 ５ 最大比合成器
Claims (1)
- 【請求項１】 スペクトル拡散変調方式を用いた符号分
割多元接続（ＣＤＭＡ）方式の移動通信システム等であ
って、かつ、マルチパスフェージングがシステム性能を
大きく劣化させる無線通信システムの基地局受信におい
て、 受信信号強度の変動が無相関となる程度にアンテナ位置
が異なる複数のアンテナと、 送信側で用いられた拡散信号と同じ系列の信号を用いて
該アンテナ出力の受信信号に対して逆拡散処理を行なう
アンテナと同数の相関器と、 拡散信号の１シンボル長に等しい時間長だけ時間的にシ
フトする多タップの相関器と同数の遅延線と、 該遅延線の複数のタップ出力を最大比合成する１つの合
成器を備える構成をとることによって、マルチパスフェ
ージングの影響を低減せしめることを特徴とするダイバ
ーシチ方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5243868A JPH0774687A (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | ダイバーシチ方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5243868A JPH0774687A (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | ダイバーシチ方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774687A true JPH0774687A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=17110177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5243868A Pending JPH0774687A (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | ダイバーシチ方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774687A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997009793A1 (fr) * | 1995-09-04 | 1997-03-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif de communication mobile a radiotransmission numerique a etalement de spectre |
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| JPH09181699A (ja) * | 1995-12-22 | 1997-07-11 | Nec Corp | 移動中継装置 |
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-
1993
- 1993-09-03 JP JP5243868A patent/JPH0774687A/ja active Pending
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