JPH10164009A - 可変レートcdma拡散回路 - Google Patents
可変レートcdma拡散回路Info
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Abstract
おいて、ビットレートの異なる複数のチャネルが混在す
る場合に、互いに直交する十分な数の拡散符号(すなわ
ちチャネル)を選られる可変レートCDMA拡散回路を
提供することである。 【解決手段】 可変レートCDMA拡散回路は、N個の
チャネル送信処理部101〜103と、複数のチャネル
送信処理部の出力する送信信号を加算合成する加算合成
手段111と、基地局ごとに割り当てられた周期の長い
拡散符号(ロングコード)を発生する拡散符号発生手段
114と、合成された送信信号を拡散符号(ロングコー
ド)で拡散する拡散手段112と、拡散手段112で拡
散された送信信号を変調し、無線信号に変換してアンテ
ナに出力する変調手段113とにより構成されている。
Description
ム、特に直接拡散符号分割多元接続(DSー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)の可変レートCDMA拡散回路に関し、特にマ
ルチメディアサービスのように複数のビットレートのチ
ャネルが混在した移動通信システム基地局の送信装置に
おける可変レートCDMA拡散回路に関する。
割多元接続(CDMA)方式を用いたデジタル自動車電
話・携帯電話システム(セルラシステム)として、北米
標準方式(TIA IS95)が知られている。TIA
(Telecommunication IndustryAssociation)の発行す
る標準仕様書TIA/EIA/IS−95−Aの第6章
には移動局に要求される動作が記述されており、第7章
には基地局に要求される動作が記述されている。
線:基地局送信→移動局受信)では、9.6kbps、
4.8kbps、2.4kbps、1.2kbpsの4
種類のビットレートから1種類を選択して送受信でき
る。9.6kbpsを基本レートとし、その1/2、1
/4、1/8のビットレートで送信するときは、同じデ
ータをそれぞれ2、4、8回繰り返し送信することによ
り可変レート伝送を実現していた。なお、2、4、8回
繰り返し送信するときは、情報1ビット当たりの送信電
力を一定とするために、1回当たりの送信電力は、それ
ぞれ、1/2、1/4、1/8としている。また、拡散
符号は、ビットレートに関わらず基本レートの拡散符号
を用いている。すなわち、1キャリア当たりで利用でき
る拡散符号は、ビットレートに関わらず基本レートの拡
散率で制限される64個しか用いることができなかっ
た。
チャネルを送受信する方法の一つとして、特開平7ー1
77569号公報および特開平6ー237214号公報
で示されるように、符号分割多元接続(CDMA)と時
間分割多元接続(TDMA)とを組み合わせ、ビットレ
ートに応じて使用するタイムスロット数を可変とする方
法が知られている。しかし、このCDMAをTDMAと
組み合わせる方法では、容易に実現できるビットレート
の範囲がタイムスロット数で制限されること、使用する
タイムスロット数を減らして間欠送信を行うとCDMA
に必須の送信電力制御間隔が長くなり送信電力制御誤差
が大きくなってしまうこと、インタリーブ効果が減少す
ること、すべてのチャネルで送受信タイミングを合わせ
なければならず柔軟性に欠けること等の問題があった。
音声サービスが主体で、無音区間でのみビットレートを
下げる場合には上記従来技術でも問題はなかったが、マ
ルチメディアサービスのように、音声〜画像、データ
等、もともと伝送したいビットレートが異なる信号を混
在させる場合、低レートしか必要としないチャネルにも
基本レートの拡散符号を割り当てる方法では、拡散符号
の数が不足するという問題が発生する。たとえば、無線
帯域の利用率でいえば、1.2kbpsのみのチャネル
ならば、9.6kbpsのチャネルの8倍のチャネルを
1キャリアに収容できるにもかかわらず、拡散符号の数
が割り当てられないため、2〜3倍のチャネルしかアサ
インできないという問題があった。
CDMAシステムにおいて、基本レートより低いビット
レートのチャネルが多数存在する場合、1つの基本レー
ト用拡散符号(ショートコード)をそれぞれのチャネル
に割り振ると、互いに直交する拡散符号の数(すなわち
チャネルの数)が不足し、周波数の有効利用が図れない
という問題点があった。
移動通信システムにおいて、ビットレートの異なる複数
のチャネルが混在する場合に、互いに直交する十分な数
の拡散符号(すなわちチャネル)を選られる可変レート
CDMA拡散回路を提供することである。
るチャネルを得ることにより、互いの干渉を減少し周波
数の有効利用を図ることを目的とする。
MA拡散回路は、N個のチャネル送信処理部(図1の1
01〜103)と、複数のチャネル送信処理部の出力す
る送信信号を加算合成する加算合成手段(図1の11
1)と、基地局ごとに割り当てられた周期の長い拡散符
号(ロングコード)を発生する第3の拡散符号発生手段
(図1の114)と、合成された送信信号を拡散符号
(ロングコード)で拡散する第3の拡散手段(図1の1
12)と、前記第3の拡散手段で拡散された送信信号を
変調し、無線信号に変換してアンテナに出力する変調手
段(図1の113)とにより構成されている。
3)は、畳み込み符号化手段(図1の104)で送信デ
ータを畳み込み符号化し、ビットレートが基本レートよ
り低い場合は、基本レートと同じレートになるように、
シンボル繰り返し手段(図1の105)で同じ符号を繰
り返し出力する。第1の拡散符号発生手段(図1の11
0)は従来通り基本レートのコード番号に対応する周期
がシンボル長と一致する拡散符号(ショートコード)を
発生し、第2の拡散符号発生手段(図1の109)は、
最大ビットレートが常時基本レートより低い複数のチャ
ネルを区別するサブコード番号に対応する第2の拡散符
号を発生する。第2の拡散手段(図1の106)は基本
レートと同じレートになるよう繰り返されたシンボルを
前記サブコード番号に対応する第2の拡散符号で拡散す
る。伝播路のフェージングによる品質劣化の影響をラン
ダム化するため、ブロックインタリーブ手段(図1の1
07)でブロックインタリーブし、第1の拡散手段(図
1の108)によって前記基本レートのコード番号に対
応する第1の拡散符号(ショートコード)で拡散した
後、出力する。
ットレートのチャネルは、シンボル繰り返しにより基本
レートとシンボルレートを揃えた後、シンボル繰り返し
回数に等しい符号長の互いに直交するサブコートで拡散
することにより、1つの基本レート用拡散符号(ショー
トコード)を複数の低ビットレートチャネルで共用する
ことが可能になる。このようにして拡散したチャネル
は、ビットレートに関わらず互いに直交しているため、
伝播路で歪みを受けない限り相互干渉をなくすことがで
きる。
て説明する。
ロック図である。
DMA拡散回路は、N個のチャネル送信処理部101〜
103と、複数のチャネル送信処理部101〜103の
出力する送信信号を加算合成する加算合成手段111
と、基地局ごとに割り当てられた周期の長い第3の拡散
符号(ロングコード)を発生する拡散符号発生手段11
4と、加算合成手段111で合成された送信信号を第3
の拡散符号(ロングコード)で拡散する拡散手段112
と、拡散された送信信号を変調し、無線信号に変換して
アンテナに出力する変調手段113とにより構成されて
いる。
信データを畳み込み符号化する畳み込み符号化手段10
4と、ビットレートが基本レートより低い場合は、基本
レートと同じレートになるように、同じデータを繰り返
すシンボル繰り返し手段105と、従来通り基本レート
のコード番号に対応して周期がシンボル長と一致する第
1の拡散符号(ショートコード)を発生する拡散符号発
生手段110と、最大ビットレートが常時基本レートよ
り低い複数のチャネルを区別するサブコード番号に対応
する第2の拡散符号(サブコード)を発生する拡散符号
発生手段109と、基本レートと同じレートになるよう
繰り返されたシンボルを前記サブコード番号に対応する
第2の拡散符号で拡散する拡散手段106と、伝播路の
フェージングによる品質劣化の影響をランダム化し誤り
訂正効果を向上させるブロックインタリーブ手段107
と、前記基本レートのコード番号に対応する第1の拡散
符号(ショートコード)で拡散しチャネル送信処理部か
ら出力する拡散手段108と、により構成されている。
拡散符号(ショートコード)および拡散符号発生手段1
09が発生した第2の拡散符号(サブコード)は、とも
に互いに直交する符号であればなんでもよいわけだが、
IS−95で用いられているウォルシュ(Walsh)
符号を用いれば、簡単に直交符号を発生させることがで
きる。ショートコードとしては、自己相関特性が良く、
複数のコードセットを発生させることができる直交ゴー
ルド(Gold)符号を用いてもよい。
ついて図面を参照して説明する。
る拡散手段106および108のタイミングの一例を示
すタイムチャートである。
3)はチャネル#1〜3の畳み込み符号化後送信データ
であり、(b2)、(b3)はチャネル#2、3のデー
タ繰り返し後の送信データであり、(c2)、(c3)
はチャネル#2、3の第2の拡散符号であり、(d
2)、(d3)はチャネル#2、3の第2の拡散手段に
よる拡散後のデータであり、(e1)、(e2)、(e
3)はチャネル#1〜3の第1の拡散符号である。
2および#3は基本レートの1/4のビットレートで送
信される場合の動作を示している。また、ブロックイン
タリーブは説明を簡単にするためタイムチャートからは
省いている。
タは従来どおりの方法でシンボル長に等しい第1の拡散
符号(ショートコード;e1)で拡散され、シンボル繰
り返し手段105および拡散手段106は特に処理を加
えずそのままデータを通過している。一方、基本レート
の1/4のビットレートのチャネル#2および#3の場
合は、シンボル繰り返し手段105で同じシンボルを4
回繰り返すことにより基本レートと同じシンボルレート
に変換され、繰り返し周期(この例では4)に等しい符
号長のサブコード(この例ではチャネル#2は+1,−
1,+1,−1、チャネル#3は+1,+1,−1,−
1)が掛け合わされている。
ートでは省略されている)、基本レートのチャネル#1
は他のチャネルとは異なるショートコード(+1,−
1,+1,−1)で拡散されるのに対し、サブレートの
2つのチャネル#2と#3は同一のショートコード(+
1,+1,−1,−1)で拡散されている。このように
して拡散された3つのチャネルはそれぞれ直交している
ことは容易に計算できる。
ードを示したが、符号長4の互いに直交する符号は4個
存在するため、基本レートの1/4のビットレートのチ
ャネルには基本レートの4倍の個数の互いに直交する拡
散符号を割り当てることが可能である。同様にして、基
本レートの1/M(Mは2のべき乗)のビットレートの
チャネルにはM個の互いに直交する拡散符号を割り当て
ることが可能である。
ルのビットレートはすべて等しい場合について説明した
が、ビットレートの異なるサブレートチャネルで1つの
基本レート用ショートコードを共用することも可能であ
る。たとえば1/2レートの1つのチャネル#1と1/
4レートの2つのチャネル#2、#3には次のようなサ
ブコードをアサインすれば、互いに直交化させることが
可能である。 ・チャネル#1のサブコードは符号長=2で(+1、+
1)、 ・チャネル#2のサブコードは符号長=4で(+1,−
1,+1,−1) ・チャネル#3のサブコードは符号長=4で(+1,−
1,−1,+1) このように、複数のビットレートが混在する場合のサブ
コードのアサイン方法は、直交符号としてウォルシュ
(Walsh)符号を用いることによりシステム化でき
る。
ウォルシュ(Walsh)符号を(WL )とすると、2
つの符号(WL 、WL )、(WL 、−WL )は符号長2
Lのウォルシュ(Walsh)符号になっているため、
拡散符号(WL )を使用する代わりに(WL 、WL )、
(WL 、−WL )を使用すれば、(WL )を拡散符号と
して使用する場合の1/2のレートで2個の拡散符号を
使用することが可能になる。このようにして生成された
拡散符号は互いに直交すると同時に、元の拡散コード
(WL )以外の符号長Lの拡散符号およびそれから生成
される1/2レートの拡散符号とも直交していることが
容易に理解できる。
面を参照して説明する。
ロック図である。
し手段105と拡散手段106がなくなり、拡散符号発
生手段110の出力(第1の拡散符号(ショートコー
ド))と拡散符号発生手段109の出力(第2の拡散符
号(サブコード))とを掛け算手段301で掛け合わせ
て合成拡散符号を発生する合成拡散符号発生手段302
を有し、ブロックインタリーブ後の送信データをこの合
成拡散符号により拡散している。
ルも一度基本レートに合わせた後ブロックインタリーブ
を行っていたのに対して、第2の実施の形態ではサブレ
ートのままブロックインタリーブを行っているため、イ
ンタリーブ効果は落ちるものの、特定の低ビットレート
のみ受信する移動機は、第2の実施の形態の方法で拡散
され送信される方が構成が簡単になるという特徴があ
る。
における合成拡散符号の発生方法を示す図である。
る拡散符号は、図4(b)〜(d)で示すように、第1
の拡散符号(ショートコード)を第2の拡散符号(サブ
コード)の符号にしたがって繰り返すことにより、符号
長が2倍あるいは4倍の合成拡散符号を生成している。
なお、このような合成拡散符号をコード番号およびビッ
トレートにしたがって直接発生させてもよく、特に特定
ビットレートのみ受信すればよい移動機の場合は、直接
合成拡散符号を発生させるほうが構成が簡単になる。
ウォルシュ(Walsh)符号の場合、合成拡散符号も
ウォルシュ符号になるため、指定コード番号から直接合
成拡散符号を容易に発生させることができる。
ャネルが混在する場合にも、すべて互いに直交する符号
で拡散することができ、CDMAにおける相互干渉を低
減することが可能なことである。
が多い場合も、サブコードを割り当てることにより、互
いに直交する符号の数を十分確保できるということであ
る。
ク図である。
タイミングを示すタイムチャートである。
ク図である。
における合成拡散符号の発生方法を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 直接拡散符号分割多元接続方式を用い、
複数のビットレートのチャネルが混在する移動通信シス
テムの可変レートCDMA拡散回路において、 基本レートの1/M(Mは正整数)のサブレートのチャ
ネルでは、 1つの基本レートの第1の拡散符号(ショートコード)
を複数のサブレートチャネルで共有し、 複数のサブレートの各々は符号長Mの互いに直交する第
2の拡散符号(サブコード)で拡散することにより区別
する、ことを特徴とする可変レートCDMA拡散回路。 - 【請求項2】 直接拡散符号分割多元接続方式を用い、
複数のビットレートのチャネルが混在する移動通信シス
テムの可変レートCDMA拡散回路において、 基本レートの1/M(Mは正整数)のビットレートのチ
ャネルでは、 互いに直交し、符号長が基本レートの拡散率R(Rは正
整数)に等しい第1の拡散符号(ショートコード)と互
いに直交し、符号長がMの第2の拡散符号(サブコー
ド)と、を掛け合わせた、符号長M×Mの合成拡散符号
で拡散することを特徴とする可変レートCDMA拡散回
路。 - 【請求項3】 前記第1の拡散符号(ショートコード)
は直交ゴールド符号から選ばれ、前記第2の拡散符号
(サブコード)はウォルシュ(Walsh)符号から選
ばれることを特徴とする請求項1または2に記載の可変
レートCDMA拡散回路。 - 【請求項4】 前記第1の拡散符号(ショートコード)
はウォルシュ(Walsh)符号から選ばれ、前記第2
の拡散符号(サブコード)はウォルシュ(Walsh)
符号から選ばれることを特徴とする請求項1に記載の可
変レートCDMA拡散回路。 - 【請求項5】 前記第1の拡散符号(ショートコード)
は符号長Rのウォルシュ(Walsh)符号から選ば
れ、前記第2の拡散符号(サブコード)は符号長Mのウ
ォルシュ(Walsh)符号から選ばれ、前記合成拡散
符号も符号長M×Rのウォルシュ(Walsh)符号で
あることを特徴とする請求項2に記載の可変レートCD
MA拡散回路。
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JP2815007B2 JP2815007B2 (ja) | 1998-10-27 |
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ID=18170856
Family Applications (1)
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