JPH09252266A - Cdmaセルラ無線伝送装置 - Google Patents
Cdmaセルラ無線伝送装置Info
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- JPH09252266A JPH09252266A JP5971196A JP5971196A JPH09252266A JP H09252266 A JPH09252266 A JP H09252266A JP 5971196 A JP5971196 A JP 5971196A JP 5971196 A JP5971196 A JP 5971196A JP H09252266 A JPH09252266 A JP H09252266A
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Abstract
チャネルに与える他局間干渉を低減し、また送信アンテ
ナ指向性制御を行って通信チャネルを送信する場合に、
移動局における同期検波を可能にする。 【解決手段】 基地局は、パイロットチャネル101に
加えて、通信チャネル106においてパイロットシンボ
ル108を内挿した信号を多重して伝送する。パイロッ
トチャネル101は、同期検波用基準信号として高信頼
度を得るための高い送信パワで伝送する必要がないた
め、ウエイト105により通信チャネルに比べて低パワ
で送信でき、他局間干渉が低減できる。また移動局側で
は、通信チャネルに内挿されたパイロットシンボルから
正確な同期検波ができる。
Description
移動体通信等に用いられるCDMAセルラ無線伝送装置
に関する。
多元アクセス方式とは、同一の帯域で複数の局が同時に
通信を行う際の回線接続方式のことである。CDMA
(Code Division Multiple Access )とは、符号分割多
元接続のことで、情報信号のスペクトルを、本来の情報
帯域幅に比べて十分に広い帯域に拡散して伝送するスペ
クトル拡散通信によって多元接続を行う技術であり、ス
ペクトル拡散多元接続(SSMA)という場合もある。
直接拡散方式とは、拡散において拡散系列符号をそのま
ま情報信号に乗じる方式である。
同期検波方式は遅延検波方式に比べて優れた静特性を有
し、ある平均ビット誤り率(BER)を得るために必要
なEb/IOが最も低い方式である。また、フェージン
グによる伝送信号の歪みを補償する方式として、内挿型
同期検波方式が提案されている(三併 政一,”陸上移
動通信用16 QAMのフェージングひずみ補償方式”信学論
B-II Vol.J72-B-II No.1 pp.7-15,1989)。この方式で
は、図7に示すように、送信すべき情報シンボルの中に
周期Tごとにパイロットシンボル701を挿入し、チャ
ネルの伝達関数すなわち回線の状態を推定して検波を行
うものである。また、上記方式を直接拡散CDMAに適
用した方式が提案されている(東、太口、大野,”DS/C
DMA における内挿型同期検波RAKEの特性”信学技報 RCS
94-98,1994)。一方、直接拡散CDMAにおいて同期検
波を可能にする方式として、パイロットチャネルがあ
る。これは、図8に示すように、1つのパイロットチャ
ネル801を検波用基準信号として、情報データを伝送
するチャネルとは独立に常時送信する方式である。
A方式セルラ無線伝送装置の基地局の構成を図4に示
す。下り回線において、m-1局(1<m)の各移動局の送信デ
ータ(2) 〜(m) は異なる拡散符号(2) 〜(m) によって拡
散されウェイトを乗じた後、多重される。各移動局の情
報データ・制御データ等の送信データを伝送するチャネ
ルを以後「通信チャネル」と呼ぶ。上記ウェイトは、下
り回線の送信電力制御に用いるものであり、通信チャネ
ル間の送信電力に重み付けを行うものである。一方、パ
イロットチャネル401では、送信データ(1) 402
は、拡散符号(1)403によって拡散回路404におい
て拡散され、ウェイトW(1) 405を乗じた後、上記通
信チャネル406から411と多重回路412において
多重され、無線送信部413によってアップコンバート
され、アンテナ414から送信される。このとき、送信
データ(1) 402では情報を伝送する必要はないので、
無変調データ(全て0または1)でもよい。
CDMA方式セルラ無線伝送装置の移動局の構成を示
す。図5において、アンテナ501から受信した信号
は、無線受信部502においてダウンコンバートされ
る。そして、パイロットチャネル503は、相関回路5
05による出力から位相推定回路511により位相情報
512を検出し、通信チャネル513の検波回路516
に伝える。通信チャネル513では、相関回路515で
拡散符号i(i=2 〜m)で逆拡散した信号を、上記位相情報
512を基に検波回路516で同期検波し、2値判定回
路517で判定して受信データ518を出力する。
以外の情報として利用する方法がある。図5において、
上記パイロットチャネル503の相関器出力から、パワ
検出回路506において各サンプリング(位相)ごとの
受信パワを演算し、チップ同期回路507において、あ
る時定数で積分する(フィルタリング)することによ
り、チップ同期信号508を出力する。このチップ同期
信号508を用いて、通信チャネル513の相関回路5
15における拡散符号(i) 514との逆拡散の位相を決
定する。また、他セルが同じ拡散符号(1) 504を使用
し、かつ位相をずらしてパイロットチャネルを伝送する
システムの場合には、パワ検出回路506の出力から、
他セルモニタ回路509により、他セル信号レベル情報
510を得ることができる。このとき、チップ同期信号
508および他セル信号レベル情報510を得るために
必要なパイロットチャネルの送信パワは、チップ同期回
路507および他セルモニタ回路509でパワ検出回路
506の出力を積分するため、同期検波に必要なパワに
比べて低くても良い。
局において各通信チャネルごとに送信アンテナの指向性
を制御して送信する方式がある(特開平7-76049 号公
報)。図6は指向性制御をしたときの様子を示してい
る。基地局601は、3台の移動局602、60、60
4に対して、通信チャネルをA、B、Cの3方向に指向
性を制御して送信している。これに対し、同期検波用基
準信号として送信するパイロットチャネルは、各通信チ
ャネル共通に使用するため無指向性で送信する必要があ
る。このとき、パイロットチャネル信号が伝搬した経路
と、通信チャネル信号が伝搬した経路とは異なる。即
ち、図6において、パス605と606は、無指向性で
送信したパイロットチャネルが、通信チャネル信号とは
異なる経路で伝搬した様子を示しており、Aの指向性を
持って送信された通信チャネルでは通過しないパスであ
る。したがって、パイロットチャネル信号の位相情報と
通信チャネル信号の位相情報とは異なることになる。
チャネルの多重伝送においては、パイロットチャネルの
信頼性を高くし、同期検波性能を向上するためには、干
渉となる他の通信チャネルに対して、相対的に強い電力
で送信する必要がある。即ち、図4において、ウェイト
W(1) 405は、通信チャネルに対して大きい値(W1>M
ax W2・・・Wm )となる。しかしながら、W(1) を大きく
すると、同期検波用基準信号としての信頼性が高くなる
一方、通信チャネル信号に与える干渉(他局間干渉)が
大きくなるため、通信チャネル品質を結果的に下げると
いう問題点があった。
とに送信アンテナの指向性を制御して送信する場合、パ
イロットチャネルから得た位相情報と、通信チャネルの
検波位相とは異なるため、パイロットチャネルの位相情
報を用いて通信チャネルの同期検波を行うことは不可能
であるという問題点があった。
するものであり、基地局において、パイロットチャネル
が通信チャネルに与える他局間干渉を低減し、また送信
アンテナの指向性制御を行って通信チャネルを送信する
場合に、移動局における同期検波を可能とする優れたC
DMAセルラ無線伝送装置を提供することを目的とす
る。
成するために、基地局側が、パイロットチャネルを出力
する手段と、パイロットシンボルを内挿した通信チャネ
ルを出力する手段と、パイロットチャネルおよび通信チ
ャネルを同一周波数に多重して送信する手段とを備え、
また移動局が、基地局から送信されてきたパイロットチ
ャネルと通信チャネルとの多重信号に対してチップ同期
を取る手段と、通信チャネルに内挿されたパイロットシ
ンボルを用いて同期検波を行う手段を備えたものであ
り、これにより、基地局において、パイロットチャネル
が通信チャネルに与える他局間干渉を低減し、また通信
チャネルの送信アンテナ指向性制御を行って送信する場
合でも、移動局における同期検波を可能とすることがで
きる。
は、基地局が、パイロットチャネルを出力する手段と、
パイロットシンボルを内挿した通信チャネルを出力する
手段と、パイロットチャネルおよび通信チャネルを同一
周波数に多重して送信する手段とを備えたものであり、
パイロットチャネルに加えて、各通信チャネルに内挿型
同期検波を目的としたパイロットシンボル(既知シンボ
ル)を周期的に挿入することにより、パイロットチャネ
ルは、同期検波用基準信号として高い信頼度を得るため
に通信チャネルに比べてより高いパワで送信する必要が
なくなり、通信チャネルに与える他局間干渉を低減する
ことができる。また、送信アンテナ制御を行って通信チ
ャネルを送信する場合でも、移動局側において、通信チ
ャネルに内挿されたパイロットシンボルを用いることに
より同期検波を行うことができる。
記載のCDMAセルラ無線伝送装置において、基地局
が、パイロットチャネルを通信チャネルに比べて低パワ
で送信することを特徴とするものであり、パイロットチ
ャネルは、同期検波用基準信号として高い信頼度を得る
必要がなくなるので、通信チャネルに比べて低いパワで
送信することにより、パイロットチャネルによる他局間
干渉量をより低減することができ、通信チャネル品質を
向上させることができる。
CDMA方式を用いるセルラ無線伝送装置において、移
動局が、基地局がパイロットチャネルおよびパイロット
シンボルを内挿した通信チャネルを同一周波数に多重し
て送信した信号に対してチップ同期を取る手段と、通信
チャネルに内挿されたパイロットシンボルを用いて同期
検波を行う手段とを備えたものであり、基地局から通信
チャネルよりも低いパワで送信されてきたパイロットチ
ャネルからチップ同期信号を検出することにより、通信
チャネルにおける逆拡散符号の位相を求めることができ
るとともに、基地局が各通信チャネルごとに送信アンテ
ナ指向性を制御して送信する場合でも、通信チャネルに
内挿されたパイロットシンボルから正確な同期検波を行
うことができる。
記載のCDMAセルラ無線伝送装置において、移動局
が、異なる位相のパイロットチャネルの受信レベルを検
索する手段を備えたものであり、他セルが同じ拡散符号
を使用し、かつ位相をずらしてパイロットチャネルを伝
送するシステムの場合でも、他セルの信号情報を得るこ
とにより、自セルにおける同期検波を正確に行うことが
できる。
CDMA方式を用いるセルラ無線伝送装置において、基
地局が、パイロットチャネルを出力する手段と、パイロ
ットシンボルを内挿した通信チャネルを出力する手段
と、パイロットチャネルおよび通信チャネルを同一周波
数に多重して送信する手段とを備え、移動局が、基地局
がパイロットチャネルおよびパイロットシンボルを内挿
した通信チャネルを同一周波数に多重して送信した信号
に対してチップ同期を取る手段と、通信チャネルに内挿
されたパイロットシンボルを用いて同期検波を行う手段
とを備えたものであり、基地局において、パイロットチ
ャネルに加えて、各通信チャネルに内挿型同期検波を目
的としたパイロットシンボル(既知シンボル)を周期的
に挿入することにより、パイロットチャネルは、同期検
波用基準信号として高い信頼度を得るために通信チャネ
ルに比べてより高いパワで送信する必要がなくなり、通
信チャネルに与える他局間干渉を低減することができ
る。また、移動局において、基地局から送信されてきた
多重信号からチップ同期信号を検出することにより、通
信チャネルにおける逆拡散符号の位相を求めることがで
き、さらに、基地局が各通信チャネルごとに送信アンテ
ナ指向性を制御して送信する場合でも、通信チャネルに
内挿されたパイロットシンボルから正確な同期検波を行
うことができる。
記載のCDMAセルラ無線伝送装置において、基地局
が、パイロットチャネルを通信チャネルに比べて低パワ
で送信することを特徴とするものであり、パイロットチ
ャネルは、同期検波用基準信号として高い信頼度を得る
必要がなくなるので、通信チャネルに比べて低いパワで
送信することにより、パイロットチャネルによる他局間
干渉量をより低減することができ、通信チャネル品質を
向上させることができる。
6記載のCDMAセルラ無線伝送装置において、移動局
が、異なる位相のパイロットチャネルの受信レベルを検
索する手段を備えたものであり、他セルが同じ拡散符号
を使用し、かつ位相をずらしてパイロットチャネルを伝
送するシステムの場合でも、他セルの信号情報を得るこ
とにより、自セルにおける同期検波を正確に行うことが
できる。
から図3を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の第1の実施の形態にお
けるCDMA方式セルラ無線伝送装置の基地局の構成を
示すものである。図1において、101はパイロットチ
ャネル、102は送信データ(1) 、103は拡散信号
(1) 、104は拡散回路、105はウエイトW(1) 、1
06は通信チャネル(1) 、107は送信データ(2) 、1
08はパイロットシンボル(既知シンボル)、109は
スイッチ、110は拡散符号(2) 、111は拡散回路、
112はウエイトW(2) 、113は通信チャネル(m−
1)、114は多重回路、115は無線送信部、116
はアンテナである。
説明する。パイロットチャネル101では、送信データ
(1) 102が拡散符号(1) 103により拡散回路104
で拡散され、ウェイトW(1) 105を乗じて出力され
る。このとき、送信データ(1)102は特に情報を伝送
する必要はなく、無変調データ(全て0または1のデー
タ)でもよい。図1では、通信チャネルとして(m−
1)チャネルあるとしており、通信チャネル106は、
送信データ(2) 107を伝送する一方、ある周期Tごと
にパイロットシンボル108をスイッチ109で切り替
えて出力し、拡散符号(2) 110により拡散回路111
で拡散され、ウェイトW(2) 112を乗じて出力され
る。通信チャネル(m−1)までの他の通信チャネルに
おいても同様な動作を行う。各チャネルの出力は、多重
回路114により多重され、無線送信部115によって
アップコンバートされ、アンテナ116から送信され
る。
パイロットチャネルに加えて、各通信チャネルに内挿型
同期検波を目的としたパイロットシンボル(既知シンボ
ル)を周期的に挿入することにより、パイロットチャネ
ルは、同期検波用基準信号として高い信頼度を得るため
に通信チャネルに比べてより高いパワで送信する必要が
なくなるので、通信チャネルに与える他局間干渉を低減
することができる。また送信アンテナ制御を行って通信
チャネルを送信する場合でも、移動局側において、通信
チャネルに内挿されたパイロットシンボルを用いて同期
検波を行うことができるので、静特性の優れた無線伝送
を行うことができる。
態におけるCDMA方式セルラ無線送信装置の基地局の
構成は上記実施の形態1と同様である。図1において、
通信チャネルにおけるウェイトW(2) からW(m) は、送
信電力制御に用いるものであり、通信チャネル間の送信
電力に重み付けを行う。これに対して、本実施の形態で
は、パイロットチャネルのウェイトW(1) 105を他の
通信チャネルのウェイトよりも低い値、例えばウェイト
W(2) からW(m) の最小値Min W2・・・・Wm に対して、W1
< Min W2・・・・Wm の重み付けをして伝送する。
トを図2に示す。各通信チャネルでは、送信データに加
えて、周期Tごとにパイロットシンボル201が挿入さ
れている。図2において、各チャネルの高さ寸法は送信
パワを表すものとする。本実施の形態では、通信チャネ
ルのウェイトW(2) からW(m) を全て等しくしているの
に対し、パイロットチャネル203は、通信チャネルに
比べて低いパワで送信している。
ャネルとを多重した信号を連続的に送信した状態を示し
ているが、時間的に送信をON/OFFするバースト送信また
は間欠送信、または同一の無線周波数を送信/受信に時
間分割して通信を行う方式であるTDD(Time Divisio
n Duplex)方式においても、同様に上記チャネルを多重
送信することができる。
パイロットチャネルは、同期検波用基準信号として高い
信頼度を得る必要はなく、通信チャネルに比べて低いパ
ワで送信することができるので、パイロットチャネルに
よる他局間干渉量をより低減することができ、通信チャ
ネル品質を向上させることができる。
施の形態におけるCDMA方式セルラ無線伝送装置の移
動局の構成を示すものである。図3において、301は
アンテナ、302は無線受信部、303はパイロットチ
ャネル、304は拡散符号(1) 、305は相関回路、3
06はパワ検出回路、307はチップ同期回路、308
はチップ同期信号、309は他セルモニタ回路、310
は他セル信号レベル情報、311は通信チャネル、31
2は拡散符号(i) 、313は相関回路、314は検波回
路、315は2値判定回路、316は受信データであ
る。
説明する。アンテナ301により受信された信号は、無
線受信部302でダウンコンバートされる。そして、パ
イロットチャネル303では、拡散符号(1) 304によ
り相関回路305で逆拡散され、パワ検出回路306に
おいて各サンプリング(位相)ごとの受信パワを演算
し、チップ同期回路307において、ある時定数で積分
する(フィルタリング)することにより、チップ同期信
号308を出力する。このチップ同期信号308を用い
て、通信チャネル311の相関回路313における拡散
符号(i) 312との逆拡散の位相を決定する。また、他
セルが同じ拡散符号(1) 304を使用し、かつ位相をず
らしてパイロットチャネルを伝送するシステムの場合に
は、パワ検出回路306の出力から他セルモニタ回路3
09により、異なる位相のパイロットチャネルの受信レ
ベルを検索することにより、他セル信号レベル情報31
0を得ることができる。
313で拡散符号(i) 312で逆拡散した信号を、検波
回路314において、内挿されたパイロットシンボルを
用いて同期検波し、2値判定回路315で判定して復調
し、受信データ316を出力する。
必ずしもパイロットチャネル信号を用いる必要はなく、
通信チャネルの相関器をディジタルマッチドフィルタや
複数のスライディング相関器で構成することにより、そ
の相関器出力を用いて、チップ同期情報を得ることがで
きる。また、チップ同期信号308を得るのに、必ずし
もパワ検出を行う必要はない。さらに、他セルが同じ拡
散符号(1) 304を使用し、かつ位相をずらしてパイロ
ットチャネルを伝送するシステムを採らない場合には、
他セル信号レベル情報310を得るための構成は不要で
ある。
移動局に、パイロットチャネルからチップ同期を取る手
段307と、他セルの信号情報を得る手段309と、通
信チャネルから同期検波を行う手段314を備えている
ので、基地局から通信チャネルよりも低いパワで送信さ
れてきたパイロットチャネルから、チップ同期信号およ
び他セル信号情報を検出することにより、通信チャネル
における逆拡散符号の位相を求めることができ、さら
に、基地局が各通信チャネルごとに送信アンテナ指向性
を制御して送信する場合でも、通信チャネルに内挿され
たパイロットシンボルから正確な同期検波を行うことが
できる。
態におけるCDMA方式セルラ無線伝送装置は、図1に
示した実施の形態1における基地局と、図3に示した実
施の形態3における移動局とを組み合わせたものであ
る。
イロットチャネルに加えて、内挿型同期検波を目的とし
たパイロットシンボル(既知シンボル)を周期的に挿入
した通信チャネルを送出することにより、パイロットチ
ャネルは、同期検波用基準信号として高い信頼度を得る
ために通信チャネルに比べてより高いパワで送信する必
要がなくなるので、通信チャネルに与える他局間干渉を
低減することができ、移動局側では、通信チャネルに内
挿されたパイロットシンボルを用いて同期検波を行うこ
とができる。また、基地局側において、各通信チャネル
ごとに送信アンテナの指向性を制御して送信する場合で
も、移動局側において、パイロットチャネルからチップ
同期信号を検出することにより、通信チャネルにおける
逆拡散符号の位相を求めることができ、他セル信号情報
を検出することにより、自セルにおける同期検波を正確
に行うことができる。
態におけるCDMA方式セルラ無線伝送装置は、図2で
説明した実施の形態2における基地局と、図3で説明し
た実施の形態3における移動局とを組み合わせたもので
ある。
イロットチャネルは、同期検波用基準信号として高い信
頼度を得る必要がないので、通信チャネルに比べて低い
パワで送信するためのウェイトを設定することにより、
パイロットチャネルによる他局間干渉をより低減するこ
とができる。また移動局側では、通信チャネルよりも低
いパワで送信されたパイロットチャネルに対して、パイ
ロットシンボルを内挿された通信チャネルから同期検波
を行うことにより、正確な同期検波を行うことができ
る。
MA方式を用いるセルラ無線伝送装置において、基地局
が、パイロットチャネルを出力する手段と、パイロット
シンボルを内挿した通信チャネルを出力する手段と、パ
イロットチャネルおよび通信チャネルを同一周波数に多
重して送信する手段とを備えることにより、パイロット
チャネルは同期検波用基準信号として高い信頼度を得る
必要はなく、通信チャネルに比べて低いパワで送信する
ことにより、パイロットチャネルによる他局間干渉量を
低減することができる。また、基地局において、各通信
チャネルごとに送信アンテナ指向性を制御して送信する
場合に、通信チャネルに内挿されたパイロットシンボル
から同期検波を行うため、正確な同期検波を行うことが
できるという効果が得られる。
るCDMA方式セルラ無線伝送装置の基地局の構成を示
すブロック図
ットチャネル多重およびパイロットシンボル内挿の一例
を示すチャネルフォーマット図
DMA方式セルラ無線伝送装置の移動局の構成を示すブ
ロック図
局の構成を示すブロック図
局の構成を示すブロック図
おける伝搬経路の一例を示す模式図
示すチャネルフォーマット図
示すチャネルフォーマット図
Claims (7)
- 【請求項1】 直接拡散CDMA方式を用いるセルラ無
線伝送装置において、基地局が、パイロットチャネルを
出力する手段と、パイロットシンボルを内挿した通信チ
ャネルを出力する手段と、前記パイロットチャネルおよ
び通信チャネルを同一周波数に多重して送信する手段と
を備えたCDMAセルラ無線伝送装置。 - 【請求項2】 基地局が、パイロットチャネルを通信チ
ャネルに比べて低パワで送信することを特徴とする請求
項1記載のCDMAセルラ無線伝送装置。 - 【請求項3】 直接拡散CDMA方式を用いるセルラ無
線伝送装置において、移動局が、基地局がパイロットチ
ャネルおよびパイロットシンボルを内挿した通信チャネ
ルを同一周波数に多重して送信した信号に対してチップ
同期を取る手段と、通信チャネルに内挿されたパイロッ
トシンボルを用いて同期検波を行う手段とを備えたCD
MAセルラ無線伝送装置。 - 【請求項4】 移動局が、異なる位相のパイロットチャ
ネルの受信レベルを検索する手段を備えた請求項3記載
のCDMAセルラ無線伝送装置。 - 【請求項5】 直接拡散CDMA方式を用いるセルラ無
線伝送装置において、基地局が、パイロットチャネルを
出力する手段と、パイロットシンボルを内挿した通信チ
ャネルを出力する手段と、前記パイロットチャネルおよ
び通信チャネルを同一周波数に多重して送信する手段と
を備え、移動局が、基地局がパイロットチャネルおよび
パイロットシンボルを内挿した通信チャネルを同一周波
数に多重して送信した信号に対してチップ同期を取る手
段と、通信チャネルに内挿されたパイロットシンボルを
用いて同期検波を行う手段とを備えたCDMAセルラ無
線伝送装置。 - 【請求項6】 基地局が、パイロットチャネルを通信チ
ャネルに比べて低パワで送信することを特徴とする請求
項5記載のCDMAセルラ無線伝送装置。 - 【請求項7】 移動局が、異なる位相のパイロットチャ
ネルの受信レベルを検索する手段を備えた請求項5また
は6記載のCDMAセルラ無線伝送装置。
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