JPH10303801A - Ｃｄｍａ変調された信号のスペクトルを効率よく伝送する方法、装置、システム - Google Patents
Ｃｄｍａ変調された信号のスペクトルを効率よく伝送する方法、装置、システムInfo
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- JPH10303801A JPH10303801A JP8170398A JP8170398A JPH10303801A JP H10303801 A JPH10303801 A JP H10303801A JP 8170398 A JP8170398 A JP 8170398A JP 8170398 A JP8170398 A JP 8170398A JP H10303801 A JPH10303801 A JP H10303801A
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- Signal Processing (AREA)
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- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＤＭＡでは、拡散符号が相互に干渉する
と、所定の帯域幅の中の実効通信チャネル数が制限され
るので、スペクトル効率が悪くなる。信号間の干渉は、
複数ビームシステムでは特に問題である。 【解決手段】 複数地点から１地点への伝送システムに
おいて、リードソロモン符号化通信信号が、ターボまた
はトレリス符号変調され、次いで、ユーザ信号スペクト
ルと複数信号ビームに直交拡散操作が行われる。結果の
拡散信号は、ＲＦのビームとして伝送される。
と、所定の帯域幅の中の実効通信チャネル数が制限され
るので、スペクトル効率が悪くなる。信号間の干渉は、
複数ビームシステムでは特に問題である。 【解決手段】 複数地点から１地点への伝送システムに
おいて、リードソロモン符号化通信信号が、ターボまた
はトレリス符号変調され、次いで、ユーザ信号スペクト
ルと複数信号ビームに直交拡散操作が行われる。結果の
拡散信号は、ＲＦのビームとして伝送される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤＭＡ(Code Di
vision Multiple Access)信号伝送システムに関し、特
に、ＣＤＭＡ信号伝送のスペクトル効率の改善に関す
る。くわえて、本発明は、信号間の干渉が予想される複
数ビームしたがって複数セクタアンテナを使用する無線
伝送システムに関する。さらに、本発明は、固定局間す
なわちサービス業務間の伝送と、共通エアインタフェー
スに関する。このエアインタフェースは、スペクトル効
率の良い信号処理により生成される信号の伝送媒体とな
るものである。
vision Multiple Access)信号伝送システムに関し、特
に、ＣＤＭＡ信号伝送のスペクトル効率の改善に関す
る。くわえて、本発明は、信号間の干渉が予想される複
数ビームしたがって複数セクタアンテナを使用する無線
伝送システムに関する。さらに、本発明は、固定局間す
なわちサービス業務間の伝送と、共通エアインタフェー
スに関する。このエアインタフェースは、スペクトル効
率の良い信号処理により生成される信号の伝送媒体とな
るものである。
【０００２】
【従来の技術】ＣＤＭＡは、変調処理であり、複数の通
信チャネルを、個々の伝送信号に加える拡散符号により
規定し、次いで、すべての信号を共通の広帯域周波数で
伝送する。この伝送モードでは、拡散符号が相互に干渉
すると、所定の帯域幅の中の実効通信チャネル数が制限
され、スペクトル効率が悪くなる。多数のチャネルを収
容するためには、ユーザ毎にまた複数ユーザ帯域毎にＲ
Ｆ搬送波を変える必要がある。
信チャネルを、個々の伝送信号に加える拡散符号により
規定し、次いで、すべての信号を共通の広帯域周波数で
伝送する。この伝送モードでは、拡散符号が相互に干渉
すると、所定の帯域幅の中の実効通信チャネル数が制限
され、スペクトル効率が悪くなる。多数のチャネルを収
容するためには、ユーザ毎にまた複数ユーザ帯域毎にＲ
Ｆ搬送波を変える必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】帯域幅の大きさには制
限がある。利用できるスペクトルを収容できる帯域幅に
は所定の制限があるので、増大するトラフィック需要を
満たすためには、ＣＤＭＡ伝送スペクトル効率の改善が
不可避である。信号間の干渉は、複数ビームシステム、
そしてセクタアンテナが使用されるところでは、特に問
題である。
限がある。利用できるスペクトルを収容できる帯域幅に
は所定の制限があるので、増大するトラフィック需要を
満たすためには、ＣＤＭＡ伝送スペクトル効率の改善が
不可避である。信号間の干渉は、複数ビームシステム、
そしてセクタアンテナが使用されるところでは、特に問
題である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このため、スペクトル効
率の改善されたＣＤＭＡ信号無線伝送通信システムが、
上で示した請求項に記載され示される。この無線システ
ムでは、自由空間共通エアインタフェースが使用され
る。特に、先行誤り訂正を行う符号化とＭ相変調を組み
合わせた拡散および再拡散により帯域幅の効率が改善さ
れる。このＭ相変調は、ユーザ信号間および複数ユーザ
ビーム間の分離をよくするものである。
率の改善されたＣＤＭＡ信号無線伝送通信システムが、
上で示した請求項に記載され示される。この無線システ
ムでは、自由空間共通エアインタフェースが使用され
る。特に、先行誤り訂正を行う符号化とＭ相変調を組み
合わせた拡散および再拡散により帯域幅の効率が改善さ
れる。このＭ相変調は、ユーザ信号間および複数ユーザ
ビーム間の分離をよくするものである。
【０００５】特に、例示する１地点から複数地点、複数
地点から１地点への伝送システムにおいて、リードソロ
モン(Reed Solomon)符号化された通信信号が、インタリ
ーブと組み合わされ畳み込み符号変調され、次いで、直
交符号により、利用可能な帯域幅に拡散および再拡散さ
れる。出力拡散信号は、ＭーＰＳＫ変調され、ＣＤＭＡ
形式のＲＦで伝送される。変調符号化の例には、並列連
接符号化法があり、たとえば、畳み込みターボ(Turbo)
符号により実現される。別の例では、リードソロモン符
号化された信号に、トレリス符号変調(Trellis Code Mo
dulation)が行われる。
地点から１地点への伝送システムにおいて、リードソロ
モン(Reed Solomon)符号化された通信信号が、インタリ
ーブと組み合わされ畳み込み符号変調され、次いで、直
交符号により、利用可能な帯域幅に拡散および再拡散さ
れる。出力拡散信号は、ＭーＰＳＫ変調され、ＣＤＭＡ
形式のＲＦで伝送される。変調符号化の例には、並列連
接符号化法があり、たとえば、畳み込みターボ(Turbo)
符号により実現される。別の例では、リードソロモン符
号化された信号に、トレリス符号変調(Trellis Code Mo
dulation)が行われる。
【０００６】特に、これらの例は、信号処理により、と
くに、所定のスペクトル効率を達成するターボ、ＴＣ
Ｍ、ＰＳＫのレートにより区別される。
くに、所定のスペクトル効率を達成するターボ、ＴＣ
Ｍ、ＰＳＫのレートにより区別される。
【０００７】
【発明の実施の形態】図２０に示される本発明の原理が
好適に適用される代表的な無線通信システムには、複数
の地上局１９０−１、１９０−Ｌ、１９０−Ｌ＋１、１
９０−Ｎが含まれる。これらの局では、それぞれ伝送信
号が生成され、ビームとして衛星スイッチ１９３に送出
される。本技術分野に公知の技術により、地上局１９０
−１から１９０−Ｌが伝送するユーザ信号は、これら局
からのすべての信号を含む複数信号ビームＩに集束され
る。ビームは、以下に示す拡散処理により、複数のユー
ザ信号を拡散することにより生成される。同様に、地上
局１９０−Ｌ＋１から１９０−Ｎが伝送する信号は、第
２の信号ビームＬに集束される。
好適に適用される代表的な無線通信システムには、複数
の地上局１９０−１、１９０−Ｌ、１９０−Ｌ＋１、１
９０−Ｎが含まれる。これらの局では、それぞれ伝送信
号が生成され、ビームとして衛星スイッチ１９３に送出
される。本技術分野に公知の技術により、地上局１９０
−１から１９０−Ｌが伝送するユーザ信号は、これら局
からのすべての信号を含む複数信号ビームＩに集束され
る。ビームは、以下に示す拡散処理により、複数のユー
ザ信号を拡散することにより生成される。同様に、地上
局１９０−Ｌ＋１から１９０−Ｎが伝送する信号は、第
２の信号ビームＬに集束される。
【０００８】ビームＩとＬは衛星で受信され、ビームＩ
とＬの各信号が復元され、各信号のスイッチが行なわれ
ビームに集束され、このビームが地上受信局１９１に伝
送される。衛星でのスイッチングにより、受信信号は、
対地上の（対地の）送出ビームに統合される。この送出
ビームの行き先は、その中に含まれているユーザ信号の
行き先と共通の行き先である。受信地上局１９１−Ａに
向かう信号は、スイッチされビームＮに集束される。受
信局１９１−Ｂに向かう信号は、スイッチされビームＭ
に集束される。局１９１−Ｃに向かう信号は、スイッチ
されビームＰに集束される。
とＬの各信号が復元され、各信号のスイッチが行なわれ
ビームに集束され、このビームが地上受信局１９１に伝
送される。衛星でのスイッチングにより、受信信号は、
対地上の（対地の）送出ビームに統合される。この送出
ビームの行き先は、その中に含まれているユーザ信号の
行き先と共通の行き先である。受信地上局１９１−Ａに
向かう信号は、スイッチされビームＮに集束される。受
信局１９１−Ｂに向かう信号は、スイッチされビームＭ
に集束される。局１９１−Ｃに向かう信号は、スイッチ
されビームＰに集束される。
【０００９】このようなシステムにおいては、ユーザ信
号は互いに分離され、さらに複数の信号ビームも互いに
分離されることが望ましい。このことは、例示する実施
形態において、ビームとビームに含まれる個々のユーザ
信号の双方に、直交その他の符号で拡散および再拡散す
る処理を行い達成される。これら符号は、信号間および
ビーム間干渉を防ぐために必要なものである。
号は互いに分離され、さらに複数の信号ビームも互いに
分離されることが望ましい。このことは、例示する実施
形態において、ビームとビームに含まれる個々のユーザ
信号の双方に、直交その他の符号で拡散および再拡散す
る処理を行い達成される。これら符号は、信号間および
ビーム間干渉を防ぐために必要なものである。
【００１０】たとえば、地上局から衛星またはその逆
の、伝送用トラフィックチャネルの符号化では、スペク
トル効率の最適化がはかられ、特に、ＣＤＭＡ符号化さ
れたチャネル間とビーム間の干渉が最小となるよう最適
化がはかられる。伝送方法には、誤り訂正符号の連接の
最適化と、帯域幅効率の良い変調方法が含まれる。第一
に例示する実施形態では、外リードソロモン(outer Ree
d Solomon)ＲＳ（ｘ,ｙ）符号と内ターボコーダ(inner
Turbo-coder)が連携するように符号が連接されている。
これら連接符号(concatenated code)は、拡散され、Ｍ
相位相偏移キーイング(M-ary Phase Shift Keying(M-PS
K))が使用され変調される。第１拡散直交符号は、拡散
器入力のＭ相記号の長さに対応する。このスペクトル効
率の良い処理は、ビーム拡散処理において全直交(fully
orthogonal)、略直交(mostly othogonal)、半直交(sem
i orthogonal)モードのスペクトル密度に従い実現され
る。ビームには、それぞれ複数のユーザ信号すなわちト
ラフィックチャネルが含まれる。全直交符号化は、ビー
ムに含まれるすべてのトラフィックチャネルに使用され
る。疑似ランダム(Pseudo random(PN)符号と全直交(ful
ly orthogonal(FO))符号は、ビーム符号化に使用され
る。略直交(Mostly othogonal(MO))は、第１の層（すな
わち最高位でありすべてのチャネルを含む）のビームの
み直交性を有する必要のあるとき使用される。
の、伝送用トラフィックチャネルの符号化では、スペク
トル効率の最適化がはかられ、特に、ＣＤＭＡ符号化さ
れたチャネル間とビーム間の干渉が最小となるよう最適
化がはかられる。伝送方法には、誤り訂正符号の連接の
最適化と、帯域幅効率の良い変調方法が含まれる。第一
に例示する実施形態では、外リードソロモン(outer Ree
d Solomon)ＲＳ（ｘ,ｙ）符号と内ターボコーダ(inner
Turbo-coder)が連携するように符号が連接されている。
これら連接符号(concatenated code)は、拡散され、Ｍ
相位相偏移キーイング(M-ary Phase Shift Keying(M-PS
K))が使用され変調される。第１拡散直交符号は、拡散
器入力のＭ相記号の長さに対応する。このスペクトル効
率の良い処理は、ビーム拡散処理において全直交(fully
orthogonal)、略直交(mostly othogonal)、半直交(sem
i orthogonal)モードのスペクトル密度に従い実現され
る。ビームには、それぞれ複数のユーザ信号すなわちト
ラフィックチャネルが含まれる。全直交符号化は、ビー
ムに含まれるすべてのトラフィックチャネルに使用され
る。疑似ランダム(Pseudo random(PN)符号と全直交(ful
ly orthogonal(FO))符号は、ビーム符号化に使用され
る。略直交(Mostly othogonal(MO))は、第１の層（すな
わち最高位でありすべてのチャネルを含む）のビームの
み直交性を有する必要のあるとき使用される。
【００１１】全直交(FO)符号は、システムにおいて他の
全直交符号から実質的に分離（すなわち相関がない）さ
れているものであり、ここでは、ビームを直交分離する
ために使用される。また、ここでのＦＯには、すべての
ビーム内ユーザが直交分離されている場合も含まれる。
特定の業務においては、ビームは、４個のビームから成
るクラスタ間で直交分離される。
全直交符号から実質的に分離（すなわち相関がない）さ
れているものであり、ここでは、ビームを直交分離する
ために使用される。また、ここでのＦＯには、すべての
ビーム内ユーザが直交分離されている場合も含まれる。
特定の業務においては、ビームは、４個のビームから成
るクラスタ間で直交分離される。
【００１２】略直交符号(MO)は、他符号からの分離度が
小さく、干渉しない第２の層から、第１の層の直交ビー
ムをほぼ全体として分離する。このＭＯモードにおいて
は、２個のビームの対のみ、互いに直交分離される。
小さく、干渉しない第２の層から、第１の層の直交ビー
ムをほぼ全体として分離する。このＭＯモードにおいて
は、２個のビームの対のみ、互いに直交分離される。
【００１３】半直交(semi orthogonal (SO))符号は、す
べてのビーム（それぞれ直交トラフィックチャネルを含
む）が非直交(non-orthogonal)ＰＮ符号により分離され
る符号配列である。ビームの中のユーザチャネルは、必
要ならば直交分離される。
べてのビーム（それぞれ直交トラフィックチャネルを含
む）が非直交(non-orthogonal)ＰＮ符号により分離され
る符号配列である。ビームの中のユーザチャネルは、必
要ならば直交分離される。
【００１４】図１５にブロック図で示されるスペクトル
効率の良いトラフィックチャネル送信器ユニットは、入
力導線１５１を含み、入力導線１５１上のＲ(Kb/s)の音
声とデータのチャネル入力信号を受ける。フレーム化ユ
ニット１５３において、この信号に、巡回冗長検査が行
われ、フレーム化された信号Ｒb(kb/s)が形成される。
外符号器(outer encoder)１５５では、フレーム化され
た信号入力のリードソロモン符号化が行なわれる。例示
する実施形態においては、４８０ビットのフレーム長が
使用される。
効率の良いトラフィックチャネル送信器ユニットは、入
力導線１５１を含み、入力導線１５１上のＲ(Kb/s)の音
声とデータのチャネル入力信号を受ける。フレーム化ユ
ニット１５３において、この信号に、巡回冗長検査が行
われ、フレーム化された信号Ｒb(kb/s)が形成される。
外符号器(outer encoder)１５５では、フレーム化され
た信号入力のリードソロモン符号化が行なわれる。例示
する実施形態においては、４８０ビットのフレーム長が
使用される。
【００１５】符号器１５５の出力である符号化された信
号Ｒs(ks/s)は、ｋ／ｎ（例示する実施形態では１／
２）のレートの内ターボ符号器(inner Turbo encoder)
１５７に加えられる。ここで用語ＴＵＲＢＯは、インタ
リーバ(interleaver)により連結される並列または直列
の連接符号を示す。特定の実施形態では、この符号は、
インタリーバにより連結されるブロック(Block)符号の
２個の繰り返し組織畳み込み(recursive systematic co
nvolutional) L(RSC)符号の並列連接である。これは、
インタリーバに連結される畳み込み符号の直列連接でも
良い。第１ターボを含む内部符号器への入力ビットは、
インタリーバによりスクランブルされ、第２ターボを含
む内部符号器に入力される。並列連接符号語は、入力ビ
ットと、これに続く両符号器のパリティ検査ビットから
構成される。ここでターボ符号器１５７は、１／２のレ
ートを有し、２個のＲＳＣ符号で実現される。対応する
内部復号器には、フィードバック復号規則が使用され、
同一の要素復号器からなるＰ個のパイプラインとして実
現される。ＦＯ−１、ＭＯ−１、ＳＯ−１のターボ符号
のレートは、たとえば、それぞれ２／３、１／２、１／
３である。リードソロモン符号とターボ符号の連接は、
良好なサービス品質に要求される極めて低いＢＥＲ(Bit
Error Rate)を提供するよう最適化される。ターボ符号
は、シー ベロウ(C.Berrou)他による「Near SHANNON L
imit Error Correcting Coding and Decoding:Turbo Co
des」、ＩＣＣ’９３ジュネーブ、１０６４−１０７０ペ
ージに論じられている。
号Ｒs(ks/s)は、ｋ／ｎ（例示する実施形態では１／
２）のレートの内ターボ符号器(inner Turbo encoder)
１５７に加えられる。ここで用語ＴＵＲＢＯは、インタ
リーバ(interleaver)により連結される並列または直列
の連接符号を示す。特定の実施形態では、この符号は、
インタリーバにより連結されるブロック(Block)符号の
２個の繰り返し組織畳み込み(recursive systematic co
nvolutional) L(RSC)符号の並列連接である。これは、
インタリーバに連結される畳み込み符号の直列連接でも
良い。第１ターボを含む内部符号器への入力ビットは、
インタリーバによりスクランブルされ、第２ターボを含
む内部符号器に入力される。並列連接符号語は、入力ビ
ットと、これに続く両符号器のパリティ検査ビットから
構成される。ここでターボ符号器１５７は、１／２のレ
ートを有し、２個のＲＳＣ符号で実現される。対応する
内部復号器には、フィードバック復号規則が使用され、
同一の要素復号器からなるＰ個のパイプラインとして実
現される。ＦＯ−１、ＭＯ−１、ＳＯ−１のターボ符号
のレートは、たとえば、それぞれ２／３、１／２、１／
３である。リードソロモン符号とターボ符号の連接は、
良好なサービス品質に要求される極めて低いＢＥＲ(Bit
Error Rate)を提供するよう最適化される。ターボ符号
は、シー ベロウ(C.Berrou)他による「Near SHANNON L
imit Error Correcting Coding and Decoding:Turbo Co
des」、ＩＣＣ’９３ジュネーブ、１０６４−１０７０ペ
ージに論じられている。
【００１６】ターボ符号器出力Ｒss(ks/s)は、ｎ（並
列）記号を生成する。このｎ（並列）記号は、ＲcＭｃ
／ｓに拡散され、Ｍ相ＰＳＫ信号セットＭ＝２nにマッ
ピングされる。８ＰＳＫへのマッピングは、ＦＯに使用
され、ＱＰＳＫへのマッピングは、ＭＯとＳＯに使用さ
れる。
列）記号を生成する。このｎ（並列）記号は、ＲcＭｃ
／ｓに拡散され、Ｍ相ＰＳＫ信号セットＭ＝２nにマッ
ピングされる。８ＰＳＫへのマッピングは、ＦＯに使用
され、ＱＰＳＫへのマッピングは、ＭＯとＳＯに使用さ
れる。
【００１７】ターボ符号変調された信号は、拡散器１５
９に加えられ、これは、信号をＷ＝１０ＭＨｚの帯域幅
に拡散する。図５の拡散器に、ＦＯとＭＯの拡散操作と
回路が示される。また、図６の拡散器回路にＳＯの拡散
が示される。図１と図１５の双方の変調および符号化シ
ステムに、これら２個の拡散器を適用し以下に論じる。
拡散操作に続き、Ｍ相変調器１６１があり、この変調器
１６１から伝送する信号が導線１６３に出力される。例
示する地上ー衛星通信の実施形態では、ターボ符号器
が、アップリンクとダウンリンクの接続の双方に使用さ
れる。
９に加えられ、これは、信号をＷ＝１０ＭＨｚの帯域幅
に拡散する。図５の拡散器に、ＦＯとＭＯの拡散操作と
回路が示される。また、図６の拡散器回路にＳＯの拡散
が示される。図１と図１５の双方の変調および符号化シ
ステムに、これら２個の拡散器を適用し以下に論じる。
拡散操作に続き、Ｍ相変調器１６１があり、この変調器
１６１から伝送する信号が導線１６３に出力される。例
示する地上ー衛星通信の実施形態では、ターボ符号器
が、アップリンクとダウンリンクの接続の双方に使用さ
れる。
【００１８】図１６に、１／２のレートのターボ符号器
のブロック図を例示する。この特定のターボ符号器の実
施形態は、上で引用したベロウ他による論文の図２に示
されている。この符号器は、２個の同一ＲＳＣ符号（３
７，２１）で実現される。導線１６４からの入力は、２
個の排他的論理和ゲート１６２、１６５に入力される。
第１の内符号器１６７への入力は、ゲート１６２を通し
入力される。外符号器１６８への入力は、遅延線１６９
とインタリーバ１７０を通し入力される。ＲＳＣ符号
は、インタリーバ１７０により連結された繰り返し組織
畳み込み符号である。インタリーバは、符号器１６７へ
の入力がスクランブルされ、符号器１６８に入力される
位置に配置される。符号化された出力は、出力排他的論
理和ゲート１７２、１７５から得られる。各ターボ符号
ユニット１７７から、排他的論理和ゲート１６２、１６
５へのフィードバックにより、双方の符号器のパリティ
検査が可能となる。これらの説明の全体は、上で引用し
たベロウ他の論文から得られる。
のブロック図を例示する。この特定のターボ符号器の実
施形態は、上で引用したベロウ他による論文の図２に示
されている。この符号器は、２個の同一ＲＳＣ符号（３
７，２１）で実現される。導線１６４からの入力は、２
個の排他的論理和ゲート１６２、１６５に入力される。
第１の内符号器１６７への入力は、ゲート１６２を通し
入力される。外符号器１６８への入力は、遅延線１６９
とインタリーバ１７０を通し入力される。ＲＳＣ符号
は、インタリーバ１７０により連結された繰り返し組織
畳み込み符号である。インタリーバは、符号器１６７へ
の入力がスクランブルされ、符号器１６８に入力される
位置に配置される。符号化された出力は、出力排他的論
理和ゲート１７２、１７５から得られる。各ターボ符号
ユニット１７７から、排他的論理和ゲート１６２、１６
５へのフィードバックにより、双方の符号器のパリティ
検査が可能となる。これらの説明の全体は、上で引用し
たベロウ他の論文から得られる。
【００１９】図１に、スペクトル効率の良い別のＣＤＭ
Ａ(code division multiple access)伝送接続が示され
る。これは、２個の端末ユニットすなわち局を直結する
ものである。接続媒体は、たとえばスイッチ（すなわち
衛星）と地上加入者局との間のアップリンクまたはダウ
ンリンク接続路である。この処理手順は、基本的に、直
交拡散符号と組み合わされたＴＣＭ(Trellis Code Modu
lation)を含むスペクトル効率の良い伝送方法に基づい
ている。この直交拡散符号の長さは、レートｋ／ｎ（符
号化された記号当たりｋビットの伝送）のトレリス(Tre
llis)記号により生成される記号長である。例示する接
続路においては、複数のトラフィックチャネルが、広帯
域（たとえば１０ＭＨｚ）のＣＤＭＡチャネルに含まれ
る。例示する実施形態では、処理はディジタル処理であ
る。この接続は、全直交(FO)モードと半直交(SO)モード
の双方で実現される。ＦＯモードによれば、最良のＢＥ
Ｒ(bit error rate)が得られ、ビーム間干渉が小さいと
きは、ＳＯモードの方が効率が良くなる。
Ａ(code division multiple access)伝送接続が示され
る。これは、２個の端末ユニットすなわち局を直結する
ものである。接続媒体は、たとえばスイッチ（すなわち
衛星）と地上加入者局との間のアップリンクまたはダウ
ンリンク接続路である。この処理手順は、基本的に、直
交拡散符号と組み合わされたＴＣＭ(Trellis Code Modu
lation)を含むスペクトル効率の良い伝送方法に基づい
ている。この直交拡散符号の長さは、レートｋ／ｎ（符
号化された記号当たりｋビットの伝送）のトレリス(Tre
llis)記号により生成される記号長である。例示する接
続路においては、複数のトラフィックチャネルが、広帯
域（たとえば１０ＭＨｚ）のＣＤＭＡチャネルに含まれ
る。例示する実施形態では、処理はディジタル処理であ
る。この接続は、全直交(FO)モードと半直交(SO)モード
の双方で実現される。ＦＯモードによれば、最良のＢＥ
Ｒ(bit error rate)が得られ、ビーム間干渉が小さいと
きは、ＳＯモードの方が効率が良くなる。
【００２０】接続要素には、入力導線１０１が含まれ、
これに、レートＲ(kb/s)（キロビット／秒）の伝送信号
を受け、フレーム化ユニット１０３において、巡回冗長
検査が行われ、また、フレーム信号伝送ビットレートＲ
b(kb/s)のフレームが形成される。このフレームには、
１６ビットのＣＲＣとフレームテールビットが含まれ
る。リードソロモン符号器１０５ＲＳ（ｘ，ｙ）は、フ
レーム信号ビットレートＲb(kb/s)を操作し、ビット誤
り保護を付加し、出力記号信号レートＲs(kｓ/s)（キロ
シンボル／秒）を出力する。記号を含む出力記号速度Ｒ
s(kｓ/s)は、トレリス符号変調器１０７に加えられ、こ
れは、ｋ／ｎ（記号／秒）のレートで符号化された記号
の記号速度Ｒss(ks/s)で、記号をＭ相記号に変調する。
例示する実施形態では、Ｍは８または１６の記号であ
る。Ｍ相信号は、マッピングＩ（ａ，ｂ）を使用し、サ
インとコサイン座標（ａ，ｂ）で識別される。
これに、レートＲ(kb/s)（キロビット／秒）の伝送信号
を受け、フレーム化ユニット１０３において、巡回冗長
検査が行われ、また、フレーム信号伝送ビットレートＲ
b(kb/s)のフレームが形成される。このフレームには、
１６ビットのＣＲＣとフレームテールビットが含まれ
る。リードソロモン符号器１０５ＲＳ（ｘ，ｙ）は、フ
レーム信号ビットレートＲb(kb/s)を操作し、ビット誤
り保護を付加し、出力記号信号レートＲs(kｓ/s)（キロ
シンボル／秒）を出力する。記号を含む出力記号速度Ｒ
s(kｓ/s)は、トレリス符号変調器１０７に加えられ、こ
れは、ｋ／ｎ（記号／秒）のレートで符号化された記号
の記号速度Ｒss(ks/s)で、記号をＭ相記号に変調する。
例示する実施形態では、Ｍは８または１６の記号であ
る。Ｍ相信号は、マッピングＩ（ａ，ｂ）を使用し、サ
インとコサイン座標（ａ，ｂ）で識別される。
【００２１】例示する実施形態では、拡散器１０９は、
ＴＣＭ変調された信号を１０ＭＨｚの帯域幅に拡散およ
び再拡散する。拡散信号に、変調器１１１において位相
偏移変調による変調が行われ、導線１１３に出力ＲＦが
出力される。
ＴＣＭ変調された信号を１０ＭＨｚの帯域幅に拡散およ
び再拡散する。拡散信号に、変調器１１１において位相
偏移変調による変調が行われ、導線１１３に出力ＲＦが
出力される。
【００２２】図２に示すトレリス符号器およびリードソ
ロモン符号器ユニットには、入力導線２０１に加えられ
るフレームパケット信号が与えられる。図２に例示する
実施形態においては、入力導線２０１は、ＴＣＭレート
２／３のトレリス符号器に接続される。
ロモン符号器ユニットには、入力導線２０１に加えられ
るフレームパケット信号が与えられる。図２に例示する
実施形態においては、入力導線２０１は、ＴＣＭレート
２／３のトレリス符号器に接続される。
【００２３】直並列変換器２０３では、フレーム化ユニ
ット１０３の直列フレーム出力を、並列出力に変換し、
リードソロモン符号器１０５に加える。このリードソロ
モン符号器１０５は、示されるように、φ＝２，４に対
し、ＲＳ（８，４）とＲＳ（８，５）のインタリーブさ
れた符号に適合されている。この出力は、２０４と２０
５の並列導線に出力される。導線２０５は、フレームを
畳み込み符号器２０７に接続し、これは、レート１／２
で符号化する。導線２０４のフレームは、レベルマッピ
ング回路２０９に直接接続される。この回路は、畳み込
み符号器２０７の出力回路である。レベルマッピングユ
ニットは、入力Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3を受け、８本の並列出力
導線２１１にトレリスＭ相信号振幅（０−７）を出力す
る。
ット１０３の直列フレーム出力を、並列出力に変換し、
リードソロモン符号器１０５に加える。このリードソロ
モン符号器１０５は、示されるように、φ＝２，４に対
し、ＲＳ（８，４）とＲＳ（８，５）のインタリーブさ
れた符号に適合されている。この出力は、２０４と２０
５の並列導線に出力される。導線２０５は、フレームを
畳み込み符号器２０７に接続し、これは、レート１／２
で符号化する。導線２０４のフレームは、レベルマッピ
ング回路２０９に直接接続される。この回路は、畳み込
み符号器２０７の出力回路である。レベルマッピングユ
ニットは、入力Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3を受け、８本の並列出力
導線２１１にトレリスＭ相信号振幅（０−７）を出力す
る。
【００２４】図３に示す別のＴＣＭおよびリードソロモ
ン符号器は、１６の状態すなわちＭ相のレベルを持つ。
入力Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4は、図２のシステムの８個の出
力レベルの替わりに、１６の並列出力導線３１１（０−
１５）に出力される。３／４のレートのＴＣＭが、リー
ドソロモン符号器１０５と組み合わせ使用される。
ン符号器は、１６の状態すなわちＭ相のレベルを持つ。
入力Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4は、図２のシステムの８個の出
力レベルの替わりに、１６の並列出力導線３１１（０−
１５）に出力される。３／４のレートのＴＣＭが、リー
ドソロモン符号器１０５と組み合わせ使用される。
【００２５】図４の拡散および変調ユニットは、図１５
のターボ符号変調器か、図２または図３のトラリス符号
変調器のＭ相出力を、ＲsＭ入力導線４０１に受ける。
入力導線４０１のＭ相記号（０からＭ−１）は、マッピ
ングプロセッサ４０３から供給されるマッピングＩ
（ａ，ｂ）を使用し、サイン成分とコサイン成分（ａ，
ｂ）にマッピングされる。導線４０４のｃｏｓｉｎｅ
ｎπ／Ｍ信号と、導線４０５のｓｉｎ ｎπ／Ｍ信号
は、双方とも拡散器４０７に加えられ、ここでｓｉｎと
ｃｏｓｉｎｅの成分は、同一符号により拡散される。拡
散は、全直交（ＦＯ）、略直交（ＭＯ）、半直交（Ｓ
Ｏ）のいずれかで行われる。これら符号のチップレート
は、次のＦＯ、ＭＯ、ＳＯの表に示される。いずれの場
合も拡散された系列が、ベースバンドフィルタ４１１と
４１３に加えられ、１０ＭＨｚ帯域幅のＣＤＭＡチャネ
ルが提供される。サイン波変調信号源４１４が、ミキサ
ー４１５に加えられる。また、この信号源４１４は、９
０゜位相器４１６により位相偏移が行われ、ミキサー４
１７に加えられる。２個の信号は、加算器４１９で加算
され、ＲＦ出力導線４２１に加えられる。
のターボ符号変調器か、図２または図３のトラリス符号
変調器のＭ相出力を、ＲsＭ入力導線４０１に受ける。
入力導線４０１のＭ相記号（０からＭ−１）は、マッピ
ングプロセッサ４０３から供給されるマッピングＩ
（ａ，ｂ）を使用し、サイン成分とコサイン成分（ａ，
ｂ）にマッピングされる。導線４０４のｃｏｓｉｎｅ
ｎπ／Ｍ信号と、導線４０５のｓｉｎ ｎπ／Ｍ信号
は、双方とも拡散器４０７に加えられ、ここでｓｉｎと
ｃｏｓｉｎｅの成分は、同一符号により拡散される。拡
散は、全直交（ＦＯ）、略直交（ＭＯ）、半直交（Ｓ
Ｏ）のいずれかで行われる。これら符号のチップレート
は、次のＦＯ、ＭＯ、ＳＯの表に示される。いずれの場
合も拡散された系列が、ベースバンドフィルタ４１１と
４１３に加えられ、１０ＭＨｚ帯域幅のＣＤＭＡチャネ
ルが提供される。サイン波変調信号源４１４が、ミキサ
ー４１５に加えられる。また、この信号源４１４は、９
０゜位相器４１６により位相偏移が行われ、ミキサー４
１７に加えられる。２個の信号は、加算器４１９で加算
され、ＲＦ出力導線４２１に加えられる。
【００２６】ＦＯ、ＭＯ、ＳＯに対するチップレートの
代表的パラメータ値が次の表に示される。
代表的パラメータ値が次の表に示される。
【００２７】
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】 ユーザ信号を符号化し、ビームを符号化するＦＯ、Ｍ
Ｏ、ＳＯ拡散は、図５と図６の拡散器においてそれぞれ
実行される。たとえば、ＦＯ拡散および再拡散を使用す
ると、ユーザトラフィックに、６０個の直交符号があて
られ、レートＲc1＝２．４５７６Ｍｃ／ｓで拡散され
る。係数４による再拡散を行うと、チップレートは９．
８３０４Ｍｃ／ｓに上がる。再拡散ステップでは、４直
交符号を提供し、信号ビームを図７の符号順に分割す
る。これら４直交信号ビーム符号の繰り返し使用パター
ンが、図８に示される。この図は、米国内における３０
個のビーム（５ｄＢビーム幅０．７８）の配置例を示
す。別の２直交信号ビーム符号の繰り返し使用パターン
が、図１８に示される。この図は、図１７に示される符
号順に対応する米国における３０のビーム（５ｄＢビー
ム幅０．７８）の配置例を示す。
Ｏ、ＳＯ拡散は、図５と図６の拡散器においてそれぞれ
実行される。たとえば、ＦＯ拡散および再拡散を使用す
ると、ユーザトラフィックに、６０個の直交符号があて
られ、レートＲc1＝２．４５７６Ｍｃ／ｓで拡散され
る。係数４による再拡散を行うと、チップレートは９．
８３０４Ｍｃ／ｓに上がる。再拡散ステップでは、４直
交符号を提供し、信号ビームを図７の符号順に分割す
る。これら４直交信号ビーム符号の繰り返し使用パター
ンが、図８に示される。この図は、米国内における３０
個のビーム（５ｄＢビーム幅０．７８）の配置例を示
す。別の２直交信号ビーム符号の繰り返し使用パターン
が、図１８に示される。この図は、図１７に示される符
号順に対応する米国における３０のビーム（５ｄＢビー
ム幅０．７８）の配置例を示す。
【００２８】ビーム内干渉が低いか無い場合、ビームに
ＳＯモードが使用される。ＳＯモードを使用する場合
は、直交ビーム符号は使用しない。また、レートＲc1＝
Ｒcである。要求される長さＬが２のべき乗（Ｌ＝２k）
であるときは、直交符号は、アダマール ウォルシュ関
数(Hadamard-Walsh function)を使用し生成される。図
９は、平方剰余法により生成される６０の直交符号を示
す。
ＳＯモードが使用される。ＳＯモードを使用する場合
は、直交ビーム符号は使用しない。また、レートＲc1＝
Ｒcである。要求される長さＬが２のべき乗（Ｌ＝２k）
であるときは、直交符号は、アダマール ウォルシュ関
数(Hadamard-Walsh function)を使用し生成される。図
９は、平方剰余法により生成される６０の直交符号を示
す。
【００２９】ＦＯおよび／またはＭＯ拡散処理の概略が
図５に示される。最初に、ａとｂのユーザ信号が排他的
論理和ゲート５０３と５０５にそれぞれ加えられ、ここ
で、符号生成器５０７により生成されるレートＲc1のＬ
１直交符号で励振され、各ＣＤＭＡビーム内のユーザチ
ャネルが直交分離される。レートＲc1のゲートされた出
力は、排他的論理和ゲート５１３と５１５に並列に加え
られ、ここで、各ゲートは、符号生成器５１７により提
供されるレートＲc1のビームＰＮ符号ｇiにより励振さ
れ、ビームの生成と拡散が行われる。排他的論理和ゲー
ト５１３と５１５のレートＲc1の出力は、排他的論理和
ゲート５２３と５２５に並列に伝送され、これは、符号
生成器５２７により供給されるレートＲc2のＬ２直交符
号で励振され、ＣＤＭＡビームが直交分離される。結果
としての導線５１１と５１２の出力は、レートＲc2＝Ｒ
cである。
図５に示される。最初に、ａとｂのユーザ信号が排他的
論理和ゲート５０３と５０５にそれぞれ加えられ、ここ
で、符号生成器５０７により生成されるレートＲc1のＬ
１直交符号で励振され、各ＣＤＭＡビーム内のユーザチ
ャネルが直交分離される。レートＲc1のゲートされた出
力は、排他的論理和ゲート５１３と５１５に並列に加え
られ、ここで、各ゲートは、符号生成器５１７により提
供されるレートＲc1のビームＰＮ符号ｇiにより励振さ
れ、ビームの生成と拡散が行われる。排他的論理和ゲー
ト５１３と５１５のレートＲc1の出力は、排他的論理和
ゲート５２３と５２５に並列に伝送され、これは、符号
生成器５２７により供給されるレートＲc2のＬ２直交符
号で励振され、ＣＤＭＡビームが直交分離される。結果
としての導線５１１と５１２の出力は、レートＲc2＝Ｒ
cである。
【００３０】図７に、全直交（ＦＯ）符号化記号の記号
長Ｔss、拡散チップ長Ｔc1（Ｔss＝６０Ｔc1）、総拡散
チップ長Ｔc2（Ｔc1＝４Ｔc2）の間の関係を示す。
長Ｔss、拡散チップ長Ｔc1（Ｔss＝６０Ｔc1）、総拡散
チップ長Ｔc2（Ｔc1＝４Ｔc2）の間の関係を示す。
【００３１】図１７に、略直交（ＭＯ）符号化の記号長
Ｔss、拡散チップ長Ｔc1（Ｔss＝６０Ｔc1）、総拡散チ
ップ長Ｔc2（Ｔc1＝２Ｔc2）の間の関係を示す。
Ｔss、拡散チップ長Ｔc1（Ｔss＝６０Ｔc1）、総拡散チ
ップ長Ｔc2（Ｔc1＝２Ｔc2）の間の関係を示す。
【００３２】図６にＳＯ拡散処理を開示する。図５との
相違は、Ｌ2直交ビーム符号Ｒc2が省かれ、ＰＮと直交
符号の拡散レートが双方ともＲcであることである。Ｌ
−直交符号が、排他的論理和ゲート６０３と６０５に加
えられ、ユーザチャネルが識別され、ＰＮ符号が排他的
論理和ゲート６２３と６２５に加えられ、ビームが識別
される。
相違は、Ｌ2直交ビーム符号Ｒc2が省かれ、ＰＮと直交
符号の拡散レートが双方ともＲcであることである。Ｌ
−直交符号が、排他的論理和ゲート６０３と６０５に加
えられ、ユーザチャネルが識別され、ＰＮ符号が排他的
論理和ゲート６２３と６２５に加えられ、ビームが識別
される。
【００３３】図５または図６のいずれかの拡散器の拡散
操作に従えば、Ｒcデータは、図４に示されるベースバ
ンドフィルタ４１１と４１３を通し伝送される。これら
ベースバンドフィルタは、二乗コサインフィルタとして
実現される。これらベースバンドフィルタの特性は、図
１０に示され、例示するグラフに示されるように係数
０．１５のロールオフ(roll off)特性を提供する。
操作に従えば、Ｒcデータは、図４に示されるベースバ
ンドフィルタ４１１と４１３を通し伝送される。これら
ベースバンドフィルタは、二乗コサインフィルタとして
実現される。これらベースバンドフィルタの特性は、図
１０に示され、例示するグラフに示されるように係数
０．１５のロールオフ(roll off)特性を提供する。
【００３４】図４の拡散および変調回路において、ミキ
サー４１５と４１７の双方の出力は、加算器４１９で加
えられ、出力導線４２１に印可され、最後にトラフィッ
ク受信回路に供給される。このトラフィック受信回路の
多様な構成要素が、図１１、図１２、図１３、図１４に
示され、この中の図１２、図１３には、ＦＯとＳＯの双
方の逆拡散器操作について受信器接続の全体が示され
る。
サー４１５と４１７の双方の出力は、加算器４１９で加
えられ、出力導線４２１に印可され、最後にトラフィッ
ク受信回路に供給される。このトラフィック受信回路の
多様な構成要素が、図１１、図１２、図１３、図１４に
示され、この中の図１２、図１３には、ＦＯとＳＯの双
方の逆拡散器操作について受信器接続の全体が示され
る。
【００３５】図１１のコヒーレント復調回路では、導線
４２１の入力信号が２個の排他的論理和ゲート１１０
３、１１０５に加えられる。サイン波信号源１１１１
は、排他的論理和ゲート１１０３をコサイン関数で励振
し、また、位相器１１０７を経由し、排他的論理和ゲー
ト１１０５をサイン関数で励振する。論理和ゲート出力
は、低域通過フィルタ１１１３と１１１５に加えられ、
次いで、アナログディジタル変換器１１１７、１１１
９、ＦＩＲ回路１１２１、１１２３に加えられる。次い
で、導線１１３３、１１３５を経由し、逆拡散器１１１
８に接続される。逆拡散器は、図１２［ＦＯ／ＭＯ］と
図１３［ＳＯ］に示される。
４２１の入力信号が２個の排他的論理和ゲート１１０
３、１１０５に加えられる。サイン波信号源１１１１
は、排他的論理和ゲート１１０３をコサイン関数で励振
し、また、位相器１１０７を経由し、排他的論理和ゲー
ト１１０５をサイン関数で励振する。論理和ゲート出力
は、低域通過フィルタ１１１３と１１１５に加えられ、
次いで、アナログディジタル変換器１１１７、１１１
９、ＦＩＲ回路１１２１、１１２３に加えられる。次い
で、導線１１３３、１１３５を経由し、逆拡散器１１１
８に接続される。逆拡散器は、図１２［ＦＯ／ＭＯ］と
図１３［ＳＯ］に示される。
【００３６】図１２に示される全直交（ＦＯ）または略
直交（ＭＯ）逆拡散器では、導線１１３３、１１３５
に、排他的論理和ゲート１２０１、１２０２が接続され
る。入力は、最初に排他的論理和ゲート１２０１、１２
０２において、直交符号Ｗi（ｔ）（たとえばウォルシ
ュ符号）で逆拡散される。論理和ゲート出力は、積分器
１２０３、１２０４においてそれぞれ積分長Ｌ2Ｔc2の
長さまで積分され、先に伝送され、スイッチ１２１５、
１２１６の閉塞時間により制御される。この長さまで積
分された符号は、排他的論理和ゲートに加えられ、特に
排他的論理和ゲート１２０６、１２０７において、ＰＮ
符号ｇi（ｔ）により逆再拡散され、次いで、排他的論
理和ゲート１２１８、１２１９において、直交符号Ｗk
（ｔ）（たとえばウォルシュ符号）で逆拡散される。２
個の結果の出力は、積分器１２０８、１２０９に加えら
れ、これは、符号全長Ｌ1Ｔc1の積分を行う。積分出力
すなわち加算結果は、図１４に概略が示され、また以下
で論じるＴＣＲＵ(Traffic Channel Receiver Unit)チ
ャネル復号器１２７７に加えられる。
直交（ＭＯ）逆拡散器では、導線１１３３、１１３５
に、排他的論理和ゲート１２０１、１２０２が接続され
る。入力は、最初に排他的論理和ゲート１２０１、１２
０２において、直交符号Ｗi（ｔ）（たとえばウォルシ
ュ符号）で逆拡散される。論理和ゲート出力は、積分器
１２０３、１２０４においてそれぞれ積分長Ｌ2Ｔc2の
長さまで積分され、先に伝送され、スイッチ１２１５、
１２１６の閉塞時間により制御される。この長さまで積
分された符号は、排他的論理和ゲートに加えられ、特に
排他的論理和ゲート１２０６、１２０７において、ＰＮ
符号ｇi（ｔ）により逆再拡散され、次いで、排他的論
理和ゲート１２１８、１２１９において、直交符号Ｗk
（ｔ）（たとえばウォルシュ符号）で逆拡散される。２
個の結果の出力は、積分器１２０８、１２０９に加えら
れ、これは、符号全長Ｌ1Ｔc1の積分を行う。積分出力
すなわち加算結果は、図１４に概略が示され、また以下
で論じるＴＣＲＵ(Traffic Channel Receiver Unit)チ
ャネル復号器１２７７に加えられる。
【００３７】図１３に示される半直交（ＳＯ）逆拡散器
では、チャネルＰＮ符号ｇi（ｔ）が使用され、排他的
論理和ゲート１３５１、１３５２に加えられ、直交ビー
ム符号ｗk（ｔ）（たとえばウォルシュ符号）が使用さ
れ、排他的論理和ゲート１３５３、１３５４に加えられ
る。逆拡散された信号とビームは、ＬＴＣ積分器１３５
６、１３５７で積分される。該当する帯域幅またはセク
タが混雑していなく、全直交拡散が不要なときは、半直
交拡散が使用される。
では、チャネルＰＮ符号ｇi（ｔ）が使用され、排他的
論理和ゲート１３５１、１３５２に加えられ、直交ビー
ム符号ｗk（ｔ）（たとえばウォルシュ符号）が使用さ
れ、排他的論理和ゲート１３５３、１３５４に加えられ
る。逆拡散された信号とビームは、ＬＴＣ積分器１３５
６、１３５７で積分される。該当する帯域幅またはセク
タが混雑していなく、全直交拡散が不要なときは、半直
交拡散が使用される。
【００３８】図１４のＴＣＲＵチャネル復号器では、φ
＝ａｒｃｔａｎ ｂ／ａマッピングユニット１４１３に
おいて、コサインとサインの信号入力のマッピングが行
なわれる。位相推定回路１４１４（図１９）において位
相推定が行われ、位相に対応する記号が生成される。こ
れら記号は、レベルマッピングユニット１４１５に加え
られ、次いで、ＴＣＭまたはターボ復号器１４１６に加
えられる。これら記号は、復号器１４１７において、リ
ードソロモン復号が行われ、受信器の導線１４２０にＲ
Ｆデータ信号が供給される。
＝ａｒｃｔａｎ ｂ／ａマッピングユニット１４１３に
おいて、コサインとサインの信号入力のマッピングが行
なわれる。位相推定回路１４１４（図１９）において位
相推定が行われ、位相に対応する記号が生成される。こ
れら記号は、レベルマッピングユニット１４１５に加え
られ、次いで、ＴＣＭまたはターボ復号器１４１６に加
えられる。これら記号は、復号器１４１７において、リ
ードソロモン復号が行われ、受信器の導線１４２０にＲ
Ｆデータ信号が供給される。
【００３９】記号支援干渉復調(symbol aided coherent
demodulation)もシステムに使用される。このようなシ
ステムでは、受信器で位相推定を行う。図１９に示され
るような記号支援干渉復調で実現される受信器システム
もシステムに使用される。このようなシステムでは、受
信器で位相推定を行う。既知の記号が、伝送フレームの
既知の位置に挿入される。記号ビットレートは、全伝送
ビットレートの４％か、それより小さい。図１９に示さ
れるように、これら記号は、受信器で抽出され、情報記
号を復調するための位相推定にあてられる。
demodulation)もシステムに使用される。このようなシ
ステムでは、受信器で位相推定を行う。図１９に示され
るような記号支援干渉復調で実現される受信器システム
もシステムに使用される。このようなシステムでは、受
信器で位相推定を行う。既知の記号が、伝送フレームの
既知の位置に挿入される。記号ビットレートは、全伝送
ビットレートの４％か、それより小さい。図１９に示さ
れるように、これら記号は、受信器で抽出され、情報記
号を復調するための位相推定にあてられる。
【００４０】図１９に示す受信器システムは、受信信号
のコヒーレント分離(cohrent resolution)に使用され
る。受信データ記号の位相φiが入力導線２７１に受信
され、位相補正回路２７２に加えられる。入力記号は、
また、回路２７３に加えられ、位相補正情報φdを生成
し、この位相補正情報は、２極スイッチ２７７を経由
し、位相推定器２７８に加えられ、ここで、平滑化と内
挿により推定が行なわれ、推定位相補正情報が供給され
る。
のコヒーレント分離(cohrent resolution)に使用され
る。受信データ記号の位相φiが入力導線２７１に受信
され、位相補正回路２７２に加えられる。入力記号は、
また、回路２７３に加えられ、位相補正情報φdを生成
し、この位相補正情報は、２極スイッチ２７７を経由
し、位相推定器２７８に加えられ、ここで、平滑化と内
挿により推定が行なわれ、推定位相補正情報が供給され
る。
【００４１】基準位相の記号φkが導線２７５に加えら
れ、スイッチ２７７を経由し、位相推定器２７８に選択
的に接続される。示されるように、回路２７３の出力
は、同様に位相推定器２７８に接続される。位相推定器
２７８の出力は、同様に位相補正回路２７２に加えられ
る。位相補正回路の出力は、受信データ記号、抽出され
た位相情報と位相推定の和であり、受信データ記号に対
する推定された位相φes tが設定される。
れ、スイッチ２７７を経由し、位相推定器２７８に選択
的に接続される。示されるように、回路２７３の出力
は、同様に位相推定器２７８に接続される。位相推定器
２７８の出力は、同様に位相補正回路２７２に加えられ
る。位相補正回路の出力は、受信データ記号、抽出され
た位相情報と位相推定の和であり、受信データ記号に対
する推定された位相φes tが設定される。
【図１】 トレリス符号変調を使用するスペクトル効率
の良いＣＤＭＡ伝送システムを示す概略図である。
の良いＣＤＭＡ伝送システムを示す概略図である。
【図２】 図１のシステムに使用されるトレリス符号変
調器（レート２／３）とリードソロモン符号器を示す概
略図である。
調器（レート２／３）とリードソロモン符号器を示す概
略図である。
【図３】 図１のシステムに使用される別のトレリス符
号変調器（レート３／４）とリードソロモン符号器を示
す概略図である。
号変調器（レート３／４）とリードソロモン符号器を示
す概略図である。
【図４】 図１と図１５に使用される拡散変調回路を示
す概略図である。
す概略図である。
【図５】 図４の拡散変調器に使用される全直交または
略直交システムの拡散回路を示す概略図である。
略直交システムの拡散回路を示す概略図である。
【図６】 図４の拡散変調器に使用される半直交システ
ムの拡散回路を示す概略図である。
ムの拡散回路を示す概略図である。
【図７】 全直交ＣＤＭＡの拡散記号とチップレートを
例示する図である。
例示する図である。
【図８】 ４符号直交ビーム符号を繰り返し使用する地
理的配置（たとえば米国大陸）を例示する概略図であ
る。
理的配置（たとえば米国大陸）を例示する概略図であ
る。
【図９】 長さ６０（部分的に示される）の直交系列を
例示する図である。
例示する図である。
【図１０】 ＣＤＭＡチャネルのベースバンドフィルタ
特性を例示する図である。
特性を例示する図である。
【図１１】 通信チャネル受信器ユニットに使用される
復調ユニットを示す概略図である。
復調ユニットを示す概略図である。
【図１２】 全または略直交システムのＰＮ、Ｗi、Ｗk
符号逆拡散器を示す概略図である。
符号逆拡散器を示す概略図である。
【図１３】 半直交システムのＰＮ、Ｗi、Ｗk符号逆拡
散器を示す概略図である。
散器を示す概略図である。
【図１４】 ＴＣＲＵ復号器を示す概略図である。
【図１５】 ターボ符号変調を使用するスペクトル効率
の良いチャネル送信器を示す概略図である。
の良いチャネル送信器を示す概略図である。
【図１６】 ターボ変調器を示すブロック図である。
【図１７】 略直交（ＭＯ）ＣＤＭＡの拡散記号とチッ
プレートを例示する図である。
プレートを例示する図である。
【図１８】 ２符号直交ビーム符号を繰り返し使用する
地理的配置（たとえば米国大陸）を例示する概略図であ
る。
地理的配置（たとえば米国大陸）を例示する概略図であ
る。
【図１９】 位相推定器を示す概略機能ブロック図であ
る。
る。
【図２０】 本発明の原理を実施する地上局と衛星局と
の間の無線通信システムを示す概略図である。
の間の無線通信システムを示す概略図である。
１０１ 入力導線、１０３ フレーム化ユニット、１０
５ リードソロモン符号器、１０７ トレリス符号変調
器、１０９ 拡散器、１１１ 位相偏移変調器、１１３
導線、１５１ 入力導線、１５３ フレーム化ユニッ
ト、１５５ 外符号器、１５７ 内ターボ符号器、１５
９ 拡散器 １６１ Ｍ相変調器、１６２ 排他的論理
和ゲート、１６３，１６４ 導線、１６５ 排他的論理
和ゲート、１６７ 内符号器、１６８ 外符号器、１６
９ 遅延線、１７０ インタリーバ、１７２，１７５
論理和ゲート、１７７ ターボ符号ユニット、１９０−
１，１９０−Ｌ，１９０−Ｌ＋１，１９０−Ｎ 地上伝
送局、１９１−Ａ，１９１−Ｂ，１９１−Ｃ 地上受信
局、１９３ 衛星スイッチ、２０１ 入力導線、２０３
直列並列変換器、２０４，２０５ 並列導線、２０７
畳み込み符号器、２０９ レベルマッピング回路、２
１１ 並列出力導線、２７１ 入力導線、２７２，２７
３ 位相補正回路、２７７ ２極スイッチ、２７８ 位
相推定器、４０１ 入力導線、４０３ マッピングプロ
セッサ、４０４，４０５ 導線、４０７ 拡散器、４１
１，４１３ ベースバンドフィルタ、４１４ サイン波
変調信号源、４１５ ミキサー、４１６ 位相器、４１
７ ミキサー、４１９ 加算器、４２１ 出力導線、５
０３，５０５ 排他的論理和ゲート、５０７ 符号生成
器、５１１，５１２ 導線、５１３，５１５ 排他的論
理和ゲート、５１７ 符号生成器、５２３，５２５ 排
他的論理和ゲート、５２７ 符号生成器、６０３，６０
５，６２３，６２５，１１０３，１１０５ 排他的論理
和ゲート、１１０７ 位相器、１１１１ サイン波信号
源、１１１３，１１１５ 低域通過フィルタ、１１１７
アナログディジタル変換器、１１１８ 逆拡散器、１
１１９ アナログディジタル変換器、１１２１，１１２
３ ＦＩＲ回路、１１３３，１１３５ 導線、１２０
１，１２０２ 排他的論理和ゲート、１２０３，１２０
４ 積分器、１２０６，１２０７ 排他的論理和ゲー
ト、１２０８，１２０９ 積分器、１２１５，１２１６
スイッチ、１２１８，１２１９ 排他的論理和ゲー
ト、１２７７ ＴＣＲＵチャネル復号器、１３５１，１
３５２，１３５３，１３５４排他的論理和ゲート、１３
５６，１３５７ ＬＴＣ積分器、１４１３ マッピング
ユニット、１４１４ 位相推定回路、１４１５ レベル
マッピングユニット、１４１６ ターボ復号器、１４１
７ リードソロモン復号器、１４２０ 導線。
５ リードソロモン符号器、１０７ トレリス符号変調
器、１０９ 拡散器、１１１ 位相偏移変調器、１１３
導線、１５１ 入力導線、１５３ フレーム化ユニッ
ト、１５５ 外符号器、１５７ 内ターボ符号器、１５
９ 拡散器 １６１ Ｍ相変調器、１６２ 排他的論理
和ゲート、１６３，１６４ 導線、１６５ 排他的論理
和ゲート、１６７ 内符号器、１６８ 外符号器、１６
９ 遅延線、１７０ インタリーバ、１７２，１７５
論理和ゲート、１７７ ターボ符号ユニット、１９０−
１，１９０−Ｌ，１９０−Ｌ＋１，１９０−Ｎ 地上伝
送局、１９１−Ａ，１９１−Ｂ，１９１−Ｃ 地上受信
局、１９３ 衛星スイッチ、２０１ 入力導線、２０３
直列並列変換器、２０４，２０５ 並列導線、２０７
畳み込み符号器、２０９ レベルマッピング回路、２
１１ 並列出力導線、２７１ 入力導線、２７２，２７
３ 位相補正回路、２７７ ２極スイッチ、２７８ 位
相推定器、４０１ 入力導線、４０３ マッピングプロ
セッサ、４０４，４０５ 導線、４０７ 拡散器、４１
１，４１３ ベースバンドフィルタ、４１４ サイン波
変調信号源、４１５ ミキサー、４１６ 位相器、４１
７ ミキサー、４１９ 加算器、４２１ 出力導線、５
０３，５０５ 排他的論理和ゲート、５０７ 符号生成
器、５１１，５１２ 導線、５１３，５１５ 排他的論
理和ゲート、５１７ 符号生成器、５２３，５２５ 排
他的論理和ゲート、５２７ 符号生成器、６０３，６０
５，６２３，６２５，１１０３，１１０５ 排他的論理
和ゲート、１１０７ 位相器、１１１１ サイン波信号
源、１１１３，１１１５ 低域通過フィルタ、１１１７
アナログディジタル変換器、１１１８ 逆拡散器、１
１１９ アナログディジタル変換器、１１２１，１１２
３ ＦＩＲ回路、１１３３，１１３５ 導線、１２０
１，１２０２ 排他的論理和ゲート、１２０３，１２０
４ 積分器、１２０６，１２０７ 排他的論理和ゲー
ト、１２０８，１２０９ 積分器、１２１５，１２１６
スイッチ、１２１８，１２１９ 排他的論理和ゲー
ト、１２７７ ＴＣＲＵチャネル復号器、１３５１，１
３５２，１３５３，１３５４排他的論理和ゲート、１３
５６，１３５７ ＬＴＣ積分器、１４１３ マッピング
ユニット、１４１４ 位相推定回路、１４１５ レベル
マッピングユニット、１４１６ ターボ復号器、１４１
７ リードソロモン復号器、１４２０ 導線。
Claims (36)
- 【請求項１】 複数の地上トランシーバ局と、衛星空中
トランシーバ局を有する無線伝送システムにおいて、地
上トランシーバ局を衛星トランシーバ局に接続する複数
地点から１地点への通信システムにおける信号処理装置
であって、この装置において、複数の個別ユーザ信号
を、複数のユーザ信号を含むより少ない複数のビームに
集束し、スペクトル効率を向上させる信号処理装置が、 各トランシーバ局を含み、 前記各トランシーバ局は、 無線伝送回路と、 ユーザ信号を、複数のユーザ信号を含むビームに集束す
る回路と、 無線受信回路を、含み、 前記無線伝送回路は、 信号フレーム化回路と、 フレーム化された信号を符号化するため接続されるリー
ドソロモン符号回路と、 リードソロモン符号化されたフレーム化信号を変調する
ため接続される畳み込み連接変調回路を、有し、 前記ビーム集束回路は、 拡散回路と、 拡散および再拡散された信号とビームをエアインタフェ
ースに無線伝送するために結合されるＲＦ信号生成回路
とこれに接続される放射アンテナを含み、 前記拡散回路は、変調された信号を、それぞれ信号とビ
ームに対応する第１と第２の拡散符号で拡散および再拡
散し、この第１と第２の符号の少なくとも１方はビーム
間と信号間に最大分離を達成する直交性を有し、 前記無線受信回路は、 受信ＲＦ信号の復調回路と、 受信し復調された信号の逆拡散および逆再拡散回路と、 受信し逆拡散および逆再拡散された信号の復号および位
相復元回路と、 情報信号を復元するリードソロモンおよび畳み込み連接
復号器回路と、を有するシステム。 - 【請求項２】 請求項１に記載の無線伝送システムにお
いて、 ユーザ信号を、複数のユーザ信号を含むビームに集束す
るＴＣＭレート３／４のトレリス符号変調器回路を含む
畳み込み連接符号回路を含むシステム。 - 【請求項３】 請求項１に記載の無線伝送システムにお
いて、 ユーザ信号を、複数のユーザ信号を含むビームに集束す
るＴＣＭレート２／３のトレリス符号変調器回路を含む
畳み込み連接符号回路を含むシステム。 - 【請求項４】 請求項１に記載の無線伝送システムにお
いて、 ユーザ信号を、複数のユーザ信号を含むビームに集束す
るターボレート２／３のターボ符号変調器回路を含む畳
み込み連接符号回路を含むシステム。 - 【請求項５】 請求項１に記載の無線伝送システムにお
いて、 ユーザ信号を、複数のユーザ信号を含むビームに集束す
るターボレート１／２のターボ符号変調器回路を含む畳
み込み連接符号回路を含むシステム。 - 【請求項６】 請求項１に記載の無線伝送システムにお
いて、 フレーム化された信号を符号化するよう接続され、（３
２，１６）の符号化レートを有するリードソロモン符号
回路を含むシステム。 - 【請求項７】 請求項１に記載の無線伝送システムにお
いて、 フレーム化された信号を符号化するよう接続され、（１
６λ，１５λ）の符号化レートを有するリードソロモン
符号回路を含むシステム。 - 【請求項８】 ２個の通信局を接続する複数地点から１
地点への無線伝送システムにおいて、無線伝送媒体にお
ける信号処理が、 符号化された信号をトレリス符号変調するステップと、 トレリス符号で変調されたユーザ信号を拡散および再拡
散して拡散スペクトル信号を生成し、また、選択された
ユーザ信号を、拡散および再拡散されるビームに集束す
るステップと、 拡散スペクトルビームを無線伝送技術により伝送し、こ
れにより、個々のユーザ信号間とビーム相互間の干渉を
実質的に無くするステップと、を含むシステム。 - 【請求項９】 請求項８に記載の２個の通信局を接続す
る複数地点から１地点への無線伝送システムにおいて、 ユーザ信号をリードソロモン符号化するステップと、 他のビーム符号の干渉からビームを保護するためビーム
に加える直交拡散符号と、各ユーザ信号を区別するため
加える直交拡散符号を有する拡散および再拡散処理用直
交符号を使用するステップと、をさらに含むシステム。 - 【請求項１０】 請求項８に記載の２個の通信局を接続
する２地点間無線伝送システムにおいて、 ユーザ信号をリードソロモン符号化するステップと、 ビームに加える半直交拡散符号を使用するステップと、
をさらに含むシステム。 - 【請求項１１】 請求項８に記載の２個の通信局を接続
する複数地点から１地点への無線伝送システムにおい
て、 信号を位相偏移変調信号として伝送するステップをさら
に含むシステム。 - 【請求項１２】 信号間およびビーム間干渉を防ぐこと
により、伝送リンクのスペクトル効率を改善する信号処
理システムにおいて、 フレーム化されたユーザ信号を符号化する手段と、 符号化手段に接続された、符号化されたユーザ信号のト
レリス符号変調手段と、 トレリス符号変調し、拡散により拡散スペクトル信号を
生成する手段と、 拡散されたスペクトル信号を再拡散する手段と、 ユーザ信号を、複数ユーザビーム信号に集束する手段
と、 拡散スペクトル信号を位相偏移変調する拡散出力手段に
接続される手段と、を含むシステム。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の伝送リンクのスペ
クトル効率を改善する信号処理システムにおいて、 トレリス変調された信号を、直交ユーザ符号とビームＰ
Ｎ符号で拡散する手段をさらに含む拡散手段を含むシス
テム。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載の伝送リンクのスペ
クトル効率を改善する信号処理システムにおいて、トレ
リス変調された信号が集束されたビームを直交ビーム符
号で拡散する手段をさらに含む拡散手段を含むシステ
ム。 - 【請求項１５】 請求項１２に記載の伝送リンクのスペ
クトル効率を改善する信号処理システムにおいて、 拡散信号にサインとコサインの乗数を加え、拡散信号を
位相偏移変調する手段をさらに含むシステム。 - 【請求項１６】 ２個の通信局を接続する無線伝送シス
テムにおいて、 畳み込み連接符号化方法と続くインタリーブにより、符
号化された信号を変調するステップと、 変調された信号を拡散および再拡散し、信号をビームに
集束し、無線伝送用拡散スペクトルビームを生成するス
テップと、を含むシステム。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載の、２個の通信局を
接続する無線伝送システムにおいて、 リードソロモン符号化方法により信号を符号化し、次い
で変調するステップによりさらに規定されるシステム。 - 【請求項１８】 請求項１６に記載の、２個の通信局を
接続する無線伝送システムにおいて、 拡散処理用直交拡散符号を使用するステップによりさら
に規定されるシステム。 - 【請求項１９】 請求項１６に記載の、２個の通信局を
接続する無線伝送システムにおいて、 ビーム間干渉からビームの分離を維持する直交拡散符号
を使用するステップによりさらに規定されるシステム。 - 【請求項２０】 請求項１６に記載の、２個の通信局を
接続する無線伝送システムにおいて、 ユーザチャネル間の分離を維持する直交拡散符号を使用
するステップによりさらに規定されるシステム。 - 【請求項２１】 請求項１６に記載の、２個の通信局を
接続する無線伝送システムにおいて、 信号をリードソロモン符号化するステップと、 ビームに加えられる半直交拡散符号を使用するステップ
によりさらに規定されるシステム。 - 【請求項２２】 ２個の通信局を接続する複数地点から
１地点への無線伝送システムにおいて、 符号化された信号をターボ符号変調する信号処理ステッ
プと、 ターボ符号変調された信号を拡散および再拡散し拡散ス
ペクトル信号を生成する信号処理ステップと、により規
定されるシステム。 - 【請求項２３】 請求項２２に記載の、２個の通信局を
接続する複数地点から１地点への無線伝送システムにお
いて、複数のユーザチャネルを副帯域とするビーム信号
によりさらに規定され、 信号をリードソロモン符号化するステップと、 他のビームの干渉からビームを保護するためビームに加
えられる直交拡散符号と、各ユーザ信号を区別するため
加えられる直交拡散符号を有する拡散処理用直交符号を
使用するステップと、をさらに含むシステム。 - 【請求項２４】 請求項２２に記載の、２個の通信局を
接続する複数地点から１地点への無線伝送システムにお
いて、 信号を位相偏移変調信号として伝送するステップを含む
システム。 - 【請求項２５】 伝送リンクのスペクトル効率を改善す
る信号処理システムにおいて、 フレーム化された信号を符号化する手段と、 符号化手段に接続され、符号化された信号をターボ符号
変調する手段と、 ターボ符号変調手段に接続され、ターボ符号変調された
信号を拡散および再拡散し、拡散および再拡散により拡
散スペクトル信号を生成する手段と、 出力を拡散し、拡散されたスペクトル信号を位相偏移変
調する手段に接続される手段と、を含むシステム。 - 【請求項２６】 請求項２５に記載の、伝送リンクのス
ペクトル効率を改善する信号処理システムにおいて、 ターボ変調された信号を直交ユーザ符号とビームＰＮ符
号で拡散および再拡散する手段を含む拡散および再拡散
手段をさらに含むシステム。 - 【請求項２７】 請求項８に記載の、複数地点から１地
点への無線伝送システムにおいて、 ３／４のＴＣＭレートでトレリス符号変調するステップ
を含むシステム。 - 【請求項２８】 請求項８に記載の、複数地点から１地
点への無線伝送システムにおいて、 ２／３のＴＣＭレートでトレリス符号変調するステップ
を含むシステム。 - 【請求項２９】 請求項１２に記載の信号処理システム
において、 ３／４のＴＣＭレートでトレリス符号変調する手段を含
むシステム。 - 【請求項３０】 請求項１２に記載の信号処理システム
において、 ２／３のＴＣＭレートでトレリス符号変調する手段を含
むシステム。 - 【請求項３１】 請求項１６の方法において、 ３／４のＴＣＭレートで行うトレリス符号変調を含む変
調を行う方法。 - 【請求項３２】 請求項１６の方法において、 ２／３のＴＣＭレートで行うトレリス符号変調を含む変
調を行う方法。 - 【請求項３３】 請求項１６の方法において、 ２／３のターボレートで行うターボ符号変調を含む変調
を行う方法。 - 【請求項３４】 請求項１６の方法において、 １／２のターボレートで行うターボ符号変調を含む変調
を行う方法。 - 【請求項３５】 請求項２５に記載の信号処理システム
において、 ターボ符号変調手段が、２／３のターボレートで動作す
るシステム。 - 【請求項３６】 請求項２５に記載の信号処理システム
において、 ターボ符号変調手段が、１／２のターボレートで動作す
る信号処理システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US83254897A | 1997-04-03 | 1997-04-03 | |
| US08/832,548 | 1997-04-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10303801A true JPH10303801A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=25261975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8170398A Pending JPH10303801A (ja) | 1997-04-03 | 1998-03-27 | Ｃｄｍａ変調された信号のスペクトルを効率よく伝送する方法、装置、システム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0869623A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10303801A (ja) |
| CN (1) | CN1197337A (ja) |
| CA (1) | CA2228714A1 (ja) |
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- 1998-04-02 CN CN 98106161 patent/CN1197337A/zh active Pending
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