JPH1075230A - Ｃｄｍａ方式通信システム - Google Patents

Ｃｄｍａ方式通信システム

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JPH1075230A
JPH1075230A JP22861196A JP22861196A JPH1075230A JP H1075230 A JPH1075230 A JP H1075230A JP 22861196 A JP22861196 A JP 22861196A JP 22861196 A JP22861196 A JP 22861196A JP H1075230 A JPH1075230 A JP H1075230A
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＤＭＡ方式通信システムにおいて、端末局
の待受時の完全な間欠動作を実現すると共に、間欠動作
時における消費電力をも低減する。 【解決手段】 間欠動作をすべき端末局とその間欠間隔
を指定する情報を含む待受用制御信号を基地局から端末
局へ送信するために、基地局に待受用制御信号をショー
トコードで拡散する拡散器１１と、拡散された信号を差
動符号化する差動符号化器１２と、差動符号化された信
号をＩ信号とＱ信号にそれぞれ加算する加算器１３ａ，
１３ｂを設ける。また、端末局には、受信信号を遅延検
波する遅延検波器１４と、遅延検波されたベースバンド
信号を逆拡散するマッチトフィルタ１５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤＭＡ方式通信
システムに関し、特に、端末局が待受時に間欠受信動作
を行うＣＤＭＡ方式通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】米国では、Qualcomm社が提案したＩＳ９
５方式と呼ばれるＣＤＭＡ（Code Division Multiple A
ccess ）方式が標準化され、これがＣＤＭＡ方式の代表
的な方式として知られている。この標準は、米ＴＩＡ
（Telecommunications Industries Association ）から
資料が一般に公開されている。
【０００３】図５を参照して、ＩＳ９５方式について簡
単に説明する。図５に示すように、基地局は、制御信号
とトラフィック信号とを、それぞれ拡散器５１で同様に
拡散（同等の拡散方法で拡散）したあと変調器５２で変
調し、送信回路（ＴＸ）５３からアンテナ５４を介して
送信する。端末局は、アンテナ５５及び受信回路（Ｒ
Ｘ）５６で受信した信号を復調器５７で復調し、信号処
理回路５８で逆拡散等の信号処理（同等の信号処理方法
による処理）を施して制御信号とトラフィック信号とを
復号する。
【０００４】次に、図６を参照して、ＩＳ９５方式を採
用する基地局の送信部について詳細に説明する。
【０００５】図６に示すように、基地局から端末局へ送
信される信号には、制御信号として、パイロット信号、
シンク（同期）信号、及びページング（呼び出し）信号
があり、データ及び通話中の制御を行う信号としてトラ
フィック信号がある。これらの信号（ＣＤＭＡチャンネ
ル）は、パイロット信号を除いてそれぞれ専用の符号化
器６１に入力される。符号化器６１は、それぞれに入力
された信号に対して、誤り訂正符号化、インターリー
ブ、暗号化等の処理が施される。
【０００６】パイロット信号と各符号化器６１の出力と
は、それぞれ、乗算器６２に入力される。また、各乗算
器６２には、それぞれ異なる拡散符号（例えば、直交符
号系として有名なwalsh 符号系から選択された符号ＷX
（ショートコード））が入力されており、各乗算器６２
は、パイロット信号と各符号化器６１の出力とのそれぞ
れに拡散符号ＷX を乗算する。これにより、各信号の周
波数拡散処理が実現される。
【０００７】各乗算器６２で周波数拡散された信号は、
合成器６３に入力される。合成器６３は入力された信号
を合成する。合成器６３で合成された信号は、単純に２
分岐され、それぞれ乗算器６４ａ、６４ｂに入力され
る。ここで分岐された一方の信号をＩ信号、他方の信号
をＱ信号と呼ぶことにする。Ｉ信号は、乗算機６４ａで
Ｉ信号用のＰＮコード（ＩｃｈＰＮ：ロングコード）と
乗算されスクランブルされる。また、Ｑ信号は、乗算器
６４ｂでＩ信号用のＰＮコードとは異なるＱ信号用のＰ
Ｎコード（ＱｃｈＰＮ：ロングコード）と乗算され、ス
クランブルされる。
【０００８】スクランブルされたＩ信号及びＱ信号は、
それぞれローパスフィルタ６５に入力され、高調波を除
去した後、直交変調器６６に入力される。直交変調器６
６は、入力されるＩ信号及びＱ信号を用いて搬送波を位
相変調する。位相変調された信号は、送信回路６７から
アンテナ６８を介して送信される。
【０００９】次に図７を参照して、ＩＳ９５方式を採用
する端末局の受信部について詳細に説明する。
【００１０】図７に示すように、端末局では、アンテナ
７１及び受信回路（ＲＸ）７２で受信した受信信号が直
交復調器７３に入力される。直交復調器７３は、入力さ
れた受信信号を直交復調し、ベースバンドのＩ信号及び
Ｑ信号を復調する。復調されたＩ信号及びＱ信号は、そ
れぞれローパスフィルタ７４に入力される。ローパスフ
ィルタ７４から出力されたＩ信号及びＱ信号は、それぞ
れＡ／Ｄ変換器７５に入力され、ディジタル信号に変換
される。
【００１１】ディジタル信号処理回路７６は、ＣＰＵ７
７に制御され、入力されるディジタル信号から制御信号
とトラフィック信号とを復号する。詳述すると、ディジ
タル信号処理回路７６は、まず、パイロットサーチエン
ジンにより、パイロット信号のタイミングを見つけ出
す。これにより、Ｉ信号用のＰＮコード及びＱ信号用の
ＰＮコードによるスクランブルのタイミングの同期確立
が可能になる。
【００１２】次に、見つけ出したタイミングを基にし
て、逆拡散及びＲａＫｅ合成を行って、シンク信号を復
号する。これによりフレーム同期の確立が可能になる。
また、ぺージングチャンネルの拡散符号（Ｗａｌｓｈコ
ード）が明らかになる。
【００１３】次に、明らかに拡散符号を用いてページン
グチャンネルを復号する。待受け状態では、このページ
ングチャンネルをＣＰＵ７７は監視している。通話中
は、さらにページングチャンネルの情報のを基にトラフ
ィックチャンネルを復号する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】第一の問題点は、消費
電力の低減が困難なことである。
【００１５】その理由は、端末局が待受状態にあって
も、常時、ディジタル信号処理回路を動作状態にして、
パイロット信号の追跡及びページングチャンネルの監視
を行なう必要があるからである。
【００１６】第２の問題点は、待受け時の完全な間欠動
作ができないことである。
【００１７】その理由は、パイロット信号の追跡や同期
保持を実行する必要があるからである。
【００１８】本発明は、ＣＤＭＡ方式通信システムにお
いて、端末局の待受時の完全な間欠動作を実現すると共
に、間欠動作時における消費電力をも低減することを目
的とする。
【００１９】なお、特開平５−１３００６９号公報に
は、消費電力の低減を目的とする多元接続制御装置が開
示されているが、この装置は、複数の制御信号にそれぞ
れ対応する同期捕捉／保持手段を設け、全ての制御信号
を常時監視するよう構成されており、間欠動作を実現す
る本願発明とは全く異なるものである。
【００２０】また、特開平５−１９１３７５号公報に
も、消費電力の低減を目的とするスペクトラム拡散方式
受信装置が開示されているが、この受信装置では、間欠
動作を送信側から制御することについて示唆すらされて
おらず、また、間欠動作時の消費電力を低減させること
について示唆すらされておらず、本願発明とは全く異な
るものである。
【００２１】また、特開平１−３０５７４１号公報に
は、伝達すべき情報を拡散符号により拡散し、同期信号
を他の拡散符号で拡散して、これらを重畳して伝送する
スペクトラム拡散装置が開示されているが、上述したＩ
Ｓ９５方式においても、このような手法が採用されてお
り、本発明を示唆するものではない。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基地局
と端末局との間でＣＤＭＡ方式による通信を行うＣＤＭ
Ａ方式通信システムにおいて、所定の信号を送信するた
めのＣＤＭＡチャネル以外に、前記端末局の待受時の間
欠受信動作を制御するための待受制御信号を送信するた
めの待受制御チャンネルを設け、前記基地局側から前記
端末局の待受時の間欠受信動作を制御するようにしたこ
とを特徴とするＣＤＭＡ方式通信システムが得られる。
【００２３】ここで、前記基地局は、前記待受制御信号
を前記所定の信号とは異なる変調方式で変調して送信す
る手段を備えている。
【００２４】また、前記端末局は、前記所定の信号とは
異なる復調方式の、前記待受制御信号を復調する手段を
備えている。
【００２５】そして、前記基地局は、前記待受制御信号
に端末局の識別番号と間欠受信間隔を示す情報を含めて
送信し、前記端末局は、受信した待受制御信号に自己の
識別番号が含まれている場合に、前記間欠受信間隔を示
す情報に基づく時間だけ、受信動作を停止する。
【００２６】また、前記待受制御信号としては、スプリ
ットフェイズ符号が採用される。
【００２７】より具体的には、前記基地局は、前記所定
の信号を第１の拡散符号で拡散する第１の拡散手段と、
該第１の拡散手段により拡散された前記所定の信号を変
調する第１の変調手段と、前記待受制御信号を第２の拡
散符号で拡散する第２の拡散手段と、該第２の拡散手段
で拡散された前記待受制御信号を変調する第２の変調手
段と、前記第１の変調器の出力及び前記第２の変調器の
出力を前記端末局へ送信する送信手段とを有する。
【００２８】ここで、前記第２の変調手段は、差動符号
化回路を含み、前記第１の変調手段を包含している。
【００２９】また、前記端末局は、前記端末局から送信
される信号を受信する受信手段と、該受信手段が受信し
た信号から前記所定の信号を復調する第１の復調手段
と、該第１の復調手段が復調した前記所定の信号を第１
の逆拡散符号で逆拡散する第１の逆拡散手段と、該第１
の逆拡散手段が逆拡散した前記所定の信号を復号する第
１の復号手段と、前記受信手段が受信した信号から前記
待受制御信号を復調する第２の復調手段と、該第２の復
調手段が復調した前記待受制御信号を第２の逆拡散符号
で逆拡散する第２の逆拡散手段と、該第２の逆拡散手段
が逆拡散した前記待受制御信号を復号する第２の復号手
段とを有する。
【００３０】ここで、前記第２の復調手段は、遅延検波
回路であり、前記第２の逆拡散手段が、ＳＡＷデバイス
であるマッチトフィルタである。
【００３１】待受状態にある前記端末局は、前記第１の
復調手段、前記第１の逆拡散手段、及び前記第１の復号
手段の動作を停止し、前記待受制御信号によって指定さ
れる時間だけ、前記受信手段、前記第２の復調手段、前
記第２の逆拡散手段、及び前記第２の復号手段の動作を
停止する。
【００３２】
【作用】本発明は、ＣＤＭＡ方式に復調の容易な待受制
御専門チャンネルを導入し、これを用いて、端末局での
効率的な間欠受信を実現する。効果的な間欠受信が可能
になれば、端末局の待受時消費電力を大幅に低減するこ
とができる。したがって、携帯電話等の電池駆動の端末
局では、電池の寿命を各段に長くなる。
【００３３】待受制御信号は、復調が容易にできるよう
に、ショートコードだけで拡散し、差動符号化した後、
最も簡単な変調方式（例えばＢＰＳＫ）で変調され、端
末局に送信される。
【００３４】端末局は、受信した待受制御信号を遅延検
波し、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave ）デバイスのよ
うに消費電力の少ないマッチトフィルタで逆拡散する。
逆拡散された結果は、簡単な判定回路で判定が可能であ
る。また、待受制御信号としてスプリットフェイズ信号
を採用した場合は、ビット同期が容易に確立できる。
【００３５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１に本発明の一実施の
形態を示す。ここで、従来と同一のものには同一番号を
付し、その説明を省略する。
【００３６】図１のＣＤＭＡ方式通信システムでは、基
地局が、待受用制御信号（待受制御チャンネル）を周波
数拡散する拡散器１１と、周波数拡散された信号を差動
符号化する差動符号化器１２と、差動符号化された信号
を２分岐して、拡散器５１から出力されるＩ信号及びＱ
信号にそれぞれ加算する加算器１３ａ、１３ｂを有して
いる。
【００３７】拡散器１１では、端末局での復調が容易に
できるよう、簡単なショートコードのみで待受用制御信
号を周波数拡散する。周波数拡散された待受用制御信号
は、差動符号化器で差動符号化され、２分岐される。他
の制御信号とトラフィック信号とは、従来同様、拡散器
５１で周波数拡散されＩ信号及びＱ信号として出力され
る。加算器１３ａ及び１３ｂは、これら２分岐された差
動符号化された待受用制御信号とＩ信号及びＱ信号とを
それぞれ加算する。この後、変調器５２により、待受用
制御信号の成分が加算されたＩ信号及びＱ信号を用いて
直交変調が行われる。ここで、待受用制御信号の成分
は、Ｉ信号及びＱ信号に均等に加算されているので、最
も簡単なＢＰＳＫ変調で送信されることになる。直交変
調された信号は、送信回路５３により、アンテナ５４か
ら送信される。
【００３８】また、端末局は、受信信号を遅延検波して
ベースバンド信号に変換する遅延検波器１４と、ベース
バンド信号を逆拡散するマッチトフィルタ１５とを有し
ている。
【００３９】端末局では、アンテナ５５及び受信回路５
６で受信した受信信号を２分岐する。一方の受信信号
は、従来同様、復調器５７に入力されて復調され、信号
処理回路５８で信号処理を行う。これにより、他の制御
信号及びトラフィック信号が得られる。また、他方の受
信信号は、遅延検波され、待受用制御信号のベースバン
ド信号に変換される。このベースバンド信号は、基地局
で使用するショートコードに対応するマッチトフィルタ
１５で逆拡散される。こうして、待受用制御信号が復号
される。なお、待受用制御信号として端末局でビット同
期の確立が容易になるようにスプリットフェイズ符号を
用いることができる。
【００４０】端末局は、待受状態では、待受用制御信号
のみを間欠的に受信する。この時、他の信号を復調、復
号する回路は全て停止している。これにより、非常に少
ない消費電力で待受動作を継続することができる。
【００４１】この通信システムでは、基地局が端末局に
対して受信停止をするように待受用制御信号を送信す
る。即ち、基地局は、待受用制御信号に間欠受信をすべ
き端末局を指定する識別コードと、間欠受信の間隔を示
す情報を周期的に送信する。端末局は、待受用制御信号
中に自己の識別コードを発見すると、待受用制御信号に
含まれる間欠受信間隔情報を復号して、指定された時間
だけ受信動作を停止する。この結果、端末局は図２に示
すように動作する。
【００４２】
【実施例】図３に、本発明の通信システムの基地局の実
施例を示す。ここで、従来と同一のものには同一番号を
付しその説明を省略する。
【００４３】図３の基地局は、待受用制御信号のための
符号化器３１と、乗算器３２と、乗算器３３及び１チッ
プ遅延回路３４で構成される差動符号化器３５、及び加
算器３６ａ、３６ｂを有している。
【００４４】符号化器３１は、待受用制御信号に対し簡
単な符号化を行う。例えば、誤り訂正符号の付加と、ビ
ット同期の確立が容易なスプリットフェイズ符号化を行
う。乗算機３２は、符号化された待受用制御信号にショ
ートコード（ＣｃｈＰＮ）を乗算して周波数拡散を行
う。差動符号化器３５は、周波数拡散された信号を差動
符号に変換する。これは、端末で簡単な遅延検波を採用
できるようにするためである。加算器３６ａ、３６ｂ
は、それぞれＩ信号及びＱ信号に差動符号を均等に加算
する。加算器３６ａ、３６ｂからの出力は、それぞれロ
ーパスフィルタ６５でフィルタリングされ、直交変調器
６６に入力される。直交変調器は、入力されたＩ信号及
びＱ信号を用いて直交変調を行う。これにより、待受用
制御信号に関しては、ＢＰＳＫ変調が行われる。直交変
調された信号は、送信回路６７及びアンテナ６８により
送信される。
【００４５】次に、図４を参照して、本発明の通信シス
テムの端末局の実施例について説明する。この端末局
は、１チップ遅延回路４１と乗算器４２とで構成される
遅延検波器４３、基地局で使用するショートコード（Ｃ
ｃｈＰＮ）に対応するマッチトフィルタ４４、及び判定
回路４５を有している。
【００４６】アンテナ７１及び受信回路７２で受信され
た受信信号は、２分岐され、直交復調器７３と遅延検波
器４３とに入力される。
【００４７】遅延検波器４３は、入力された受信信号を
遅延検波して待受用制御信号に関してのベースバンド信
号を復調する。マッチトフィルタ４４は、電力を消費し
ないＳＡＷデバイスで構成されており、入力されたベー
スバンド信号を逆拡散する。判定回路４５は、逆拡散さ
れたベースバンド信号を復号する。復号結果は、ＣＰＵ
７７に入力され、ＣＰＵは、入力された待受用制御信号
に基づいて、間欠受信動作を制御する。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、端末局が待受状態にあ
るとき、完全な間欠動作を実現できる。また、間欠動作
の受信状態時に受信する待受用制御信号は、復調及び復
号が容易なので、電力消費を抑制できる。これにより、
携帯電話などの電池駆動の端末局の待受時間を長時間化
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック図であ
る。
【図２】図１の端末局の間欠動作を説明するためのタイ
ムチャートである。
【図３】本発明の通信システムの基地局の実施例を示す
ブロック図である。
【図４】本発明の通信システムの端末局の実施例を示す
ブロック図である。
【図５】従来のＣＤＭＡ方式通信システムの概略を示す
ブロック図である。
【図６】図５のＣＤＭＡ方式通信システムの基地局の詳
細を説明するためのブロック図である。
【図７】図５のＣＤＭＡ方式通信システムの端末局の詳
細を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１１ 拡散器 １２ 差動符号化器 １３ａ，１３ｂ 加算器 １４ 遅延検波器 １５ マッチトフィルタ ３１ 符号化器 ３２ 乗算器 ３３ 乗算器 ３４ １チップ遅延回路 ３５ 差動符号化器 ３６ａ，３６ｂ 加算器 ４１ １チップ遅延回路 ４２ 乗算器 ４３ 遅延検波器 ４４ マッチトフィルタ ４５ 判定回路 ５１ 拡散器 ５２ 変調器 ５３ 送信回路（ＴＸ） ５４ アンテナ ５５ アンテナ ５６ 受信回路（ＲＸ） ５７ 復調器 ５８ 信号処理回路 ６１ 符号化器 ６２ 乗算器 ６３ 合成器 ６４ａ，６４ｂ 乗算器 ６５ ローパスフィルタ ６６ 直交変調器 ６７ 送信回路 ６８ アンテナ ７１ アンテナ ７２ 受信回路（ＲＸ） ７３ 直交復調器 ７４ ローパスフィルタ ７５ Ａ／Ｄ変換器 ７６ ディジタル信号処理回路 ７７ ＣＰＵ

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基地局と端末局との間でＣＤＭＡ方式に
    よる通信を行うＣＤＭＡ方式通信システムにおいて、所
    定の信号を送信するためのＣＤＭＡチャネル以外に、前
    記端末局の待受時の間欠受信動作を制御するための待受
    制御信号を送信するための待受制御チャンネルを設け、
    前記基地局側から前記端末局の待受時の間欠受信動作を
    制御するようにしたことを特徴とするＣＤＭＡ方式通信
    システム。
  2. 【請求項２】 前記基地局が、前記待受制御信号を前記
    所定の信号とは異なる変調方式で変調して送信する手段
    を備えたことを特徴とする請求項１のＣＤＭＡ方式通信
    システム。
  3. 【請求項３】 前記端末局が、前記所定の信号とは異な
    る復調方式の、前記待受制御信号を復調する手段を備え
    たことを特徴とする請求項１または請求項２のＣＤＭＡ
    方式通信システム。
  4. 【請求項４】 前記基地局が、前記待受制御信号に端末
    局の識別番号と間欠受信間隔を示す情報を含めて送信
    し、前記端末局は、受信した待受制御信号に自己の識別
    番号が含まれている場合に、前記間欠受信間隔を示す情
    報に基づく時間だけ、受信動作を停止することを特徴と
    する請求項１、２、または、３のＣＤＭＡ方式通信シス
    テム。
  5. 【請求項５】 前記待受制御信号をスプリットフェイズ
    符号を用いて送信するようにしたことを特徴とする請求
    項１、２、３、または、４のＣＤＭＡ方式通信システ
    ム。
  6. 【請求項６】 前記基地局が、前記所定の信号を第１の
    拡散符号で拡散する第１の拡散手段と、該第１の拡散手
    段により拡散された前記所定の信号を変調する第１の変
    調手段と、前記待受制御信号を第２の拡散符号で拡散す
    る第２の拡散手段と、該第２の拡散手段で拡散された前
    記待受制御信号を変調する第２の変調手段と、前記第１
    の変調器の出力及び前記第２の変調器の出力を前記端末
    局へ送信する送信手段とを有することを特徴とする請求
    項１のＣＤＭＡ方式通信システム。
  7. 【請求項７】 前記第２の変調手段が、差動符号化回路
    を含むことを特徴とする請求項６のＣＤＭＡ方式通信シ
    ステム。
  8. 【請求項８】 前記第２の変調手段が前記第１の変調手
    段を包含していることを特徴とする請求項６または７の
    ＣＤＭＡ方式通信システム。
  9. 【請求項９】 前記端末局が、前記端末局から送信され
    る信号を受信する受信手段と、該受信手段が受信した信
    号から前記所定の信号を復調する第１の復調手段と、該
    第１の復調手段が復調した前記所定の信号を第１の逆拡
    散符号で逆拡散する第１の逆拡散手段と、該第１の逆拡
    散手段が逆拡散した前記所定の信号を復号する第１の復
    号手段と、前記受信手段が受信した信号から前記待受制
    御信号を復調する第２の復調手段と、該第２の復調手段
    が復調した前記待受制御信号を第２の逆拡散符号で逆拡
    散する第２の逆拡散手段と、該第２の逆拡散手段が逆拡
    散した前記待受制御信号を復号する第２の復号手段とを
    有することを特徴とする請求項１または６のＣＤＭＡ方
    式通信システム。
  10. 【請求項１０】 待受状態にある前記端末局が、前記第
    １の復調手段、前記第１の逆拡散手段、及び前記第１の
    復号手段の動作を停止していることを特徴とする請求項
    ９のＣＤＭＡ方式通信システム。
  11. 【請求項１１】 待受状態にある前記端末局が、前記待
    受制御信号によって指定される時間だけ、前記受信手
    段、前記第２の復調手段、前記第２の逆拡散手段、及び
    前記第２の復号手段の動作を停止するようにしたことを
    特徴とする請求項１０のＣＤＭＡ方式通信システム。
  12. 【請求項１２】 前記第２の復調手段が、遅延検波回路
    であることを特徴とする請求項９のＣＤＭＡ方式通信シ
    ステム。
  13. 【請求項１３】 前記第２の逆拡散手段が、マッチトフ
    ィルタであることを特徴とする請求項９のＣＤＭＡ方式
    通信システム。
  14. 【請求項１４】 前記マッチトフィルタがＳＡＷデバイ
    スで構成されていることを特徴とする請求項１３のＣＤ
    ＭＡ方式通信システム。
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