JPH11275057A

JPH11275057A - Ｃｄｍａ拡散符号位相同期方法

Info

Publication number: JPH11275057A
Application number: JP10077782A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Nagase; 文昭永瀬; Hiroshi Kazama; 宏志風間
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 1999-10-08

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、ＣＤＭＡ拡散符号位相同期方法に
おいて、基地局と各端末局との間の初期同期の確立まで
に要する時間の短縮を可能にするとともに、複数の端末
局が同一の拡散符号を用いる場合の信号誤りの発生確率
を低減することを目的とする。【解決手段】符号分割多元接続により互いに通信を行
う基地局と複数の端末局とを用いて、基地局から複数の
端末局に対して、時間基準情報Ｄ０を含む基準信号を同
時に送信し、各端末局では、基地局から送信された前記
基準信号を受信して時間基準情報Ｄ０を検出し、各端末
局が時間基準情報Ｄ０を検出したタイミングに基づいて
各端末局が基地局に送信するＣＤＭＡ信号の拡散符号の
位相を決定することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、符号分割多元接続
（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）により
通信を行う基地局と複数の端末局との間の通信に利用さ
れるＣＤＭＡ拡散符号位相同期方法に関し、特に、端末
局が送信するＣＤＭＡ拡散符号位相の同期確立に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、直接拡散ＣＤＭＡ通信方式にお
いては、送信側の装置では、一次変調器により搬送波を
送信データで一次変調した後、一次変調器の出力を拡散
符号で二次変調する。拡散符号には、ビットレートが送
信データよりも十分に早いＰＮ（Pseudo Noise：疑似雑
音）符号などが用いられる。二次変調により送信波の周
波数スペクトルが拡散されるため、単位周波数あたりの
電力密度が低下する。

【０００３】受信側では、逆拡散符号を生成し、送信側
の拡散符号と前記逆拡散符号との相関検出を実施して、
送信側の拡散符号と対応する逆拡散符号を探し出す。そ
して、受信した信号を逆拡散符号を用いて二次復調し、
更に一次復調を実施して送信データを再生する。ＣＤＭ
Ａ通信方式においては、互いに異なる拡散符号を用いる
ことにより、同じ周波数帯域内に同時に複数の通信チャ
ネルを確保できる。複数の通信チャネルの信号は拡散符
号によって区別される。

【０００４】また、符号の内容が同一の拡散符号であっ
ても、位相が互いに異なる拡散符号は別の信号として区
別される。従って、同じ周波数帯域を同時に使用する複
数の端末局に同一の拡散符号が割り当てられる場合もあ
る。従来より、ＣＤＭＡ通信方式を用いて複数の端末局
が同時に基地局に多元接続する場合、各端末局は独自の
タイミングでＣＤＭＡ拡散符号の位相を決定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、各端
末局が独自のタイミングで拡散符号の位相を決定して基
地局へＣＤＭＡ信号を送信するため、基地局においては
受信した各端末局からの拡散符号の位相が容易には判別
できない。従って、基地局はそれぞれの端末局に対して
独立に拡散符号の位相同期をとる必要があり、初期同期
の確立までに時間を要するという問題がある。

【０００６】また、複数の端末局が同一の拡散符号を用
いるＣＤＭＡ通信システムの場合には、各端末局におい
て拡散符号の位相が独自に決定されるため、複数の端末
局からの拡散符号の位相が重なる可能性がある。複数の
端末局から送出された同一の拡散符号の位相が重なる
と、受信側の二次復調における相関検出では、複数の拡
散符号を区別できないので、複数の端末局からの信号を
分離できない。従って、基地局は拡散符号の位相が重な
った複数の端末局からの信号を廃棄せざるを得ない。こ
れにより信号誤りが発生する。

【０００７】本発明は、ＣＤＭＡ拡散符号位相同期方法
において、基地局と各端末局との間の初期同期の確立ま
でに要する時間の短縮を可能にするとともに、複数の端
末局が同一の拡散符号を用いる場合の信号誤りの発生確
率を低減することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１のＣＤＭＡ拡散
符号位相同期方法は、符号分割多元接続により通信を行
う基地局と複数の端末局とを用いて、基地局から複数の
端末局に対して、時間基準情報を含む基準信号を同時に
送信し、各端末局では、基地局から送信された前記基準
信号を受信して、該基準信号に含まれる時間基準情報を
検出し、各端末局が前記時間基準情報を検出したタイミ
ングに基づいて、各端末局が基地局に送信するＣＤＭＡ
信号の拡散符号の位相を決定することを特徴とする。

【０００９】本発明によれば、基地局が複数の端末局に
同時に送信する基準信号に時間基準情報が含まれている
ので、基地局を利用する全ての端末局が基地局のタイミ
ングを認識できる。各端末局は、検出した基地局のタイ
ミングに同期するように、それぞれの端末局が送出する
信号のＣＤＭＡ拡散符号の位相を決定し、そのＣＤＭＡ
拡散符号で拡散されたＣＤＭＡ信号を基地局に送出する
ことができる。

【００１０】従って、基地局において受信されるＣＤＭ
Ａ信号の拡散符号の初期同期確立が容易になる。例え
ば、複数の端末局から基地局に到来するＣＤＭＡ信号の
拡散符号の位相が互いに同期している場合には、基地局
は端末局毎に拡散符号と逆拡散符号との位相合わせを繰
り返す必要がなくなるので、初期同期の確立に要する所
要時間が短縮される。

【００１１】また、複数の端末局が同一の拡散符号を用
いる場合には、複数の端末局から基地局に届くＣＤＭＡ
信号の拡散符号の位相が互いに１チップ分以上ずれるよ
うに各端末局が拡散符号の位相を決定できる。従って、
複数の端末局の拡散符号の位相が重なるのを回避でき
る。請求項２は、請求項１記載のＣＤＭＡ拡散符号位相
同期方法において、各端末局は、それに予め割り当てら
れた固有の遅延時間と、各端末局が前記時間基準情報を
検出したタイミングとに基づいて、各端末局が基地局に
送信するＣＤＭＡ信号の拡散符号の位相を決定すること
を特徴とする。

【００１２】例えば衛星通信システムでは、衛星上の中
継局を介して１つの基地局を利用する複数の端末局間の
位置に大きな違いが生じる。従って、基地局と端末局と
の間の伝送遅延時間には端末局毎に大きな差が生じる。
このため、基地局が時間基準情報を同報で送信しても、
各端末局が時間基準情報を受信するタイミングは一致し
ない。

【００１３】本発明では、各端末局毎に予め割り当てら
れた固有の遅延時間を用いて拡散符号の位相を決定する
ので、伝送遅延時間の影響を考慮して位相を決定するこ
とができる。各端末局には、基地局の位置と端末局の位
置から求められる伝送遅延時間を補償するような固有の
遅延時間が割り当てられる。請求項３は、請求項１記載
のＣＤＭＡ拡散符号位相同期方法において、複数の端末
局が互いに異なるＣＤＭＡ拡散符号を用いる場合に、基
地局が受信する信号に含まれる前記複数の端末局からの
ＣＤＭＡ拡散符号の位相が互いに一致するように、各端
末局の位置と基地局の位置とで定まる信号の伝搬遅延時
間と、各端末局が前記時間基準情報を検出したタイミン
グとに基づいて、各端末局が基地局に送信するＣＤＭＡ
信号の拡散符号の位相を決定することを特徴とする。

【００１４】基地局を利用する複数の端末局が互いに異
なるＣＤＭＡ拡散符号を用いる場合には、位相が同一で
あっても複数の端末局からのＣＤＭＡ信号を互いに分離
できる。基地局が受信する複数のＣＤＭＡ信号の位相が
同一の場合、基地局は端末局毎に逆拡散符号の位相の調
整をする必要がない。従って、初期同期の確立に要する
所要時間が短縮される。

【００１５】請求項４は、請求項１記載のＣＤＭＡ拡散
符号位相同期方法において、基地局が受信する信号に含
まれる前記複数の端末局からのＣＤＭＡ拡散符号の位相
が互いに１チップ分（単位符号）以上ずれるように、各
端末局の位置と基地局の位置とで定まる信号の伝搬遅延
時間と、各端末局が前記時間基準情報を検出したタイミ
ングとに基づいて、各端末局が基地局に送信するＣＤＭ
Ａ信号の拡散符号の位相を決定することを特徴とする。

【００１６】基地局を利用する複数の端末局が互いに同
じＣＤＭＡ拡散符号を用いる場合には、位相が同一であ
ると基地局は複数の端末局からのＣＤＭＡ信号を分離で
きない。しかし、複数のＣＤＭＡ信号の拡散符号が互い
に１チップ分ずれていれば、それらの分離は可能であ
る。本発明によれば、位相が互いに１チップ分以上ずれ
るように各端末局が基地局に送信するＣＤＭＡ信号の拡
散符号の位相を決定するので、複数の端末局が互いに同
じＣＤＭＡ拡散符号を用いる場合でも、基地局は受信さ
れる複数のＣＤＭＡ信号を分離できる。

【００１７】請求項５は、請求項４記載のＣＤＭＡ拡散
符号位相同期方法において、各端末局が基地局に送信す
るＣＤＭＡ信号の拡散符号の位相を決定した後で、複数
の端末局が互いに同一のＣＤＭＡ拡散符号を用いること
を特徴とする。位相が互いに１チップ分以上ずれるよう
に各端末局が基地局に送信するＣＤＭＡ信号の拡散符号
の位相を決定した後は、複数の端末局が互いに同一のＣ
ＤＭＡ拡散符号を用いても基地局はそれらの端末局から
のＣＤＭＡ信号を互いに分離できる。

【００１８】互いに異なるＣＤＭＡ拡散符号を利用して
いる複数の端末局のＣＤＭＡ拡散符号を同一の符号に統
一することにより、符号の有効利用が可能になる。ま
た、基地局では逆拡散符号の切替が不要になるため制御
が容易になる。請求項６は、請求項３，請求項４又は請
求項５の何れか記載のＣＤＭＡ拡散符号位相同期方法に
おいて、所定の測位装置を用いて端末局の位置を測定
し、測定の結果得られた端末局の位置と基地局の位置と
に基づいて、前記伝搬遅延時間を計算により求めること
を特徴とする。

【００１９】一般に、基地局の位置は予め知ることがで
きるが、端末局は移動する場合が多い。端末局が移動す
ると、基地局と端末局との間の伝搬遅延時間が変化する
ので、基地局に届くＣＤＭＡ信号の拡散符号の位相がず
れる。本発明では、端末局の位置を測定し、測定の結果
得られた端末局の位置と基地局の位置とに基づいて伝搬
遅延時間を求めるので、端末局の移動によって生じる拡
散符号の位相ずれを補正できる。

【００２０】請求項７は、請求項１記載のＣＤＭＡ拡散
符号位相同期方法において、端末局が基地局に送信する
信号の繰り返し周期を表すフレームの区切り毎の各タイ
ミングに同期して、各端末局が基地局に送信するＣＤＭ
Ａ信号の拡散符号の位相を初期化することを特徴とす
る。本発明では、端末局が基地局に送信する信号のフレ
ームの区切り毎に拡散符号の位相を初期化するので、時
間の経過に伴って拡散符号の位相ずれが生じるのを防止
できる。

【００２１】請求項８は、請求項１記載のＣＤＭＡ拡散
符号位相同期方法において、端末局が基地局に送信する
ＣＤＭＡ信号の拡散符号の長さがフレームの長さよりも
長い場合には、拡散符号の途中であっても、フレームの
区切りに同期して拡散符号の位相を初期化することを特
徴とする。本発明では、端末局が基地局に送信する信号
のフレームの区切り毎に拡散符号の位相を初期化するの
で、時間の経過に伴って拡散符号の位相ずれが生じるの
を防止できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例を図１
〜図１０に示す。この形態は全ての請求項に対応する。
図１は、本発明のＣＤＭＡ拡散符号位相同期方法を実施
するシステムの端末局と基地局の構成例を示すブロック
図である。図２は、図１の端末局１０の制御装置１７に
おける動作の主要部を示すフローチャートである。図３
は、図２のステップＳ１４の処理の詳細を示すフローチ
ャートである。

【００２３】図４は、送信する拡散符号の位相を決定す
る動作モードＭＳが０の場合の動作を示すタイムチャー
トである。図５は、動作モードＭＳが１の場合の動作を
示すタイムチャートである。図６は、動作モードＭＳが
２〜４の場合の動作を示すタイムチャートである。図７
は、動作モードＭＳが２の場合の動作を示すタイムチャ
ートである。図８は、動作モードＭＳが３又は４の場合
の動作を示すタイムチャートである。図９は、基地局と
端末局との配置例を示すブロック図である。図１０は、
基地局と端末局との配置例を示すブロック図である。

【００２４】本発明のＣＤＭＡ拡散符号位相同期方法を
実施するシステムにおいては、端末局と基地局が図９又
は図１０に示すように配置される。すなわち、１つの基
地局を複数の端末局が利用する。端末局から基地局に無
線信号を送る際に符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信を
実施する。基地局から端末局に無線信号を送る際には、
時分割多重（ＴＤＭ）信号などが送信される。

【００２５】図１に示すように、端末局１０はＣＤＭＡ
送信装置１１，受信装置１６，制御装置１７，アンテナ
１８，ＧＰＳ受信装置３１及びＧＰＳアンテナ３２を備
えている。ＣＤＭＡ送信装置１１は、一次変調器１２，
二次変調器１３，拡散符号発生器１４及び電力増幅器１
５を備えている。一次変調器１２は、それに入力される
搬送波を送信データで変調した一次変調波を出力する。
二次変調器１３は、一次変調器１２が出力する一次変調
波を拡散符号発生器１４が出力する拡散符号によって変
調した二次変調波を出力する。

【００２６】拡散符号発生器１４が出力する拡散符号
は、送信データに比べて十分に早いビットレートを有す
る時系列信号であり、ＰＮ符号などで構成される。二次
変調器１３が出力する二次変調波の周波数スペクトル
は、拡散符号によって拡散される。従って、単位周波数
あたりの電力密度が低下する。二次変調器１３が出力す
る二次変調波は、電力増幅器１５で増幅されアンテナ１
８から無線信号として送信される。基地局２０から送信
される無線信号は、アンテナ１８で受信され、受信装置
１６で受信データに復調される。

【００２７】ＧＰＳ受信装置３１は、ＧＰＳアンテナ３
２を介してＧＰＳ（Global Positioning System）の衛
星からの電波を受信して、端末局１０の位置を測定す
る。制御装置１７は、受信装置１６が出力する受信デー
タと、予め指定された動作モードＭＳと、ＧＰＳ受信装
置３１から出力される位置情報とに基づいて拡散符号発
生器１４が出力する拡散符号の種類と位相、並びにＣＤ
ＭＡ送信装置１１が送出する信号の送出タイミングを制
御する。

【００２８】制御装置１７に入力される動作モードＭＳ
は、端末局１０に備えた図示しないスイッチにより切り
替えることができる。この例では、動作モードＭＳの値
として０，１，２，３及び４を指定できる。制御装置１
７は、指定された動作モードＭＳの値に応じた制御を実
施する。なお、動作モードＭＳは予め固定してもよい。
また、ＧＰＳアンテナ３２及びＧＰＳ受信装置３１の装
着を省略してもよいし、代わりに別の位置検出装置を制
御装置１７に接続してもよい。

【００２９】図１に示すように、基地局２０にはＣＤＭ
Ａ受信装置２１，制御装置２６，送信装置２７及びアン
テナ２８が備わっている。ＣＤＭＡ受信装置２１には、
フロントエンド２２，二次復調器２３，逆拡散符号発生
器２４及び一次復調器２５が備わっている。

【００３０】端末局１０から無線信号として送出される
ＣＤＭＡ信号は、アンテナ２８で受信され、ＣＤＭＡ受
信装置２１に入力される。ＣＤＭＡ受信装置２１に入力
されるＣＤＭＡ信号は、フロントエンド２２で増幅など
の処理を受けた後、二次復調器２３に入力される。二次
復調器２３は、逆拡散符号発生器２４が出力する逆拡散
符号の種類及び位相を変更しながら、逆拡散符号と入力
されるＣＤＭＡ信号の拡散符号との相関を調べて、拡散
符号と一致する逆拡散符号を識別する。一致が検出され
た逆拡散符号を用いてＣＤＭＡ信号の逆拡散を実施する
ことにより、二次復調波が二次復調器２３の出力に得ら
れる。

【００３１】一次復調器２５は、二次復調器２３が出力
する二次復調波を復調して一次復調波、すなわち受信デ
ータを再生する。基地局２０の送信データは、制御装置
２６，送信装置２７及びアンテナ２８を介して、無線信
号として各端末局１０に送信される。端末局１０から基
地局２０に送られるＣＤＭＡ信号の拡散符号の種類及び
／又は位相が未知である場合には、基地局２０の二次復
調器２３において、受信したＣＤＭＡ信号の拡散符号と
種類及び位相が一致する逆拡散符号を検索するのに長い
時間がかかる。

【００３２】すなわち、ＣＤＭＡ信号の初期同期の確立
に要する所要時間が長い。図１に示す端末局１０及び基
地局２０は、次に説明するように、前記所要時間を短縮
するのに効果的な制御を実施する。基地局２０が送出す
る送信データは、例えば図４に示すように予め定めたフ
レーム毎に区分されている。各フレームには、時間基準
情報Ｄ０と各チャネルの送信情報Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，・
・・とが含まれている。

【００３３】各フレームの先頭に配置された時間基準情
報Ｄ０は、基地局２０からそれを利用する全ての端末局
に対して同報的に送出される。すなわち、全ての端末局
は、基地局２０から送られる信号の受信データの中から
時間基準情報Ｄ０を抽出することができる。また、全て
の端末局は実質上同時に時間基準情報Ｄ０を検出でき
る。

【００３４】また、端末局１０は各フレームの信号の中
から、自局に割り当てられたチャネルの送信情報（図４
の例ではＤ３）を抽出して取得する。端末局１０は、基
地局２０から送られた時間基準情報Ｄ０を検出したタイ
ミングを基準にして送信制御を実施する。端末局１０の
制御装置１７が実行する制御の内容について、図２を参
照して説明する。

【００３５】ステップＳ１０では指定された動作モード
ＭＳの値を識別する。この例では動作モードＭＳの値は
０〜４の範囲内にある。動作モードＭＳの値が２，３又
は４の場合には、ステップＳ１１からＳ１２に進み、ス
テップＳ１２及びＳ１３を実行する。ステップＳ１２で
は、端末局１０の自局位置を検出する。まず、ＧＰＳ受
信装置３１による位置の測定が可能か否かを調べ、可能
であれば図示しないＧＰＳ衛星からの電波をＧＰＳアン
テナ３２及びＧＰＳ受信装置３１で受信して自局位置の
測定を実施する。

【００３６】ＧＰＳ受信装置３１が制御装置１７に接続
されていない場合や、利用できるＧＰＳ衛星の数が不足
する場合のように位置の測定ができない場合には、予め
制御装置１７の内部メモリに記憶している自局位置情報
を読み出して測定結果の代わりに利用する。ステップＳ
１３では、基地局２０の位置及び端末局１０の自局位置
から求められる両者の距離と電波の伝搬速度とに基づい
て基地局２０と端末局１０との間の信号の伝搬遅延時間
ΔＴを算出する。

【００３７】端末局１０の位置としてはステップＳ１２
で求めた自局位置の情報を用いる。また、基地局２０の
位置は固定なので、予め取得した基地局２０の位置情報
を制御装置１７の内部メモリから読み出して基地局２０
の位置として利用する。また、図１０に示すように衛星
を中継局として用いる場合であっても、衛星が静止衛星
であるかもしくはその軌道が既知である場合には、中継
局の位置がわかるので、伝搬遅延時間ΔＴを算出でき
る。

【００３８】ステップＳ１４では、動作モードＭＳの値
に応じて待ち時間Ｔｗを決定する。例えば、動作モード
ＭＳの値が０の場合には、図３に示すステップＳ３５で
待ち時間Ｔｗが０にセットされる。ステップＳ１５で
は、端末局１０の受信装置１６が受信した受信データを
監視して、受信データから時間基準情報Ｄ０を抽出す
る。時間基準情報Ｄ０を検出すると、ステップＳ１６を
通ってステップＳ１７に進む。

【００３９】ステップＳ１７では制御装置１７の内部タ
イマをスタートし、次のステップＳ１８に進む。内部タ
イマをスタートしてから前記待ち時間Ｔｗを経過する
と、ステップＳ１９に進む。なお、待ち時間Ｔｗが０の
場合にはステップＳ１６で時間基準情報Ｄ０を検出する
と直ちにステップＳ１９に進む。ステップＳ１９では、
拡散符号発生器１４を制御してそれの出力する拡散符号
の位相を初期化するとともに、ＣＤＭＡ送信装置１１か
らのＣＤＭＡ信号の送出を開始する。

【００４０】ステップＳ１５〜Ｓ１９の処理は繰り返し
実行される。つまり、ステップＳ１９でＣＤＭＡ信号の
送出を開始した後は、ステップＳ１６で時間基準情報Ｄ
０を検出する度にステップＳ１９で拡散符号の位相を初
期化する。従って、動作モードＭＳの値が０の場合に
は、図４に示すように基地局２０からの送信データに含
まれる時間基準情報Ｄ０を検出した時に端末局１０の拡
散符号の位相が予め定めた位相に初期化され、それと同
時に拡散符号及びそれによって二次変調されたＣＤＭＡ
信号の出力が開始される。

【００４１】図４に示す例では、基地局２０の送信デー
タの１フレームの長さに比べて、端末局１０の拡散符号
の１符号列の長さが短い（時間が短い）。従って、端末
局１０が使用する拡散符号については、位相がフレーム
の先頭位置で時間基準情報Ｄ０によって初期化された
後、同じ拡散符号が位相の補正なしに繰り返し使用され
る。そして、次フレームの先頭で時間基準情報Ｄ０が現
れると、拡散符号の位相が再び初期化される。

【００４２】しかし、基地局２０の送信データの１フレ
ームの長さに比べて、１符号列の長さが長い拡散符号を
端末局１０が使用する場合には、１符号列の最後に達す
る前に次フレームの時間基準情報Ｄ０が現れるため、１
符号列が終了する前にそれの位相は再び初期化される。
動作モードＭＳの値が０の場合には、各々の端末局は図
４に示すように時間基準情報Ｄ０の現れた直後に拡散符
号の位相を初期化してＣＤＭＡ信号の出力を開始するの
で、基地局２０と端末局１０との間の信号の伝搬遅延時
間が、いずれの端末局でも同じと仮定すれば、基地局２
０には全ての端末局からのＣＤＭＡ信号が同時に届くこ
とになる。また、全てのＣＤＭＡ信号は拡散符号の位相
が揃った状態で基地局２０に届く。

【００４３】例えば、基地局２０と端末局との距離が近
い場合には、基地局２０と端末局との間の信号の伝搬遅
延時間は、いずれの端末局でもほぼ同じになる。従っ
て、伝搬遅延時間を考慮しなくてもＣＤＭＡ信号の拡散
符号の位相を揃えることができる。各端末局から基地局
２０に到来するＣＤＭＡ信号の拡散符号の位相が揃って
いる場合には、基地局２０の二次復調器２３において逆
拡散符号の位相調整を端末局毎に個別に行う必要がない
ため、各端末局の拡散符号と基地局２０の逆拡散符号と
を短時間で同期させうる。

【００４４】次に、動作モードＭＳの値が１の場合に
は、図３に示すステップＳ３６において待ち時間Ｔｗに
固有遅延時間Ｔｏの値がセットされる。この固有遅延時
間Ｔｏの値は、各々の端末局に予め個別に定められる固
有の時間であり、端末局毎に少しずつ違う値が割り当て
られる。この例では、固有遅延時間Ｔｏの値は端末局１
０の制御装置１７の内部メモリに保持されているので、
図３のステップＳ３６では、内部メモリから読み出した
固有遅延時間Ｔｏの値を待ち時間Ｔｗとしてセットす
る。

【００４５】従って、動作モードＭＳの値が１の場合に
は、図５に示すように、端末局１０は基地局２０からの
時間基準情報を検出してから固有遅延時間Ｔｏ（Ｔｗと
同じ）を経過したときに、拡散符号の位相を初期化する
とともに、その拡散符号で二次変調されたＣＤＭＡ信号
の送出を開始する。動作モードＭＳの値が１の場合に
は、基地局２０と端末局との間の信号の伝搬遅延時間
が、いずれの端末局でも同じと仮定すれば、基地局２０
には全ての端末局からのＣＤＭＡ信号は固有遅延時間Ｔ
ｏの違いに応じて拡散符号の位相が少しずつずれた状態
で基地局２０に届く。

【００４６】各端末局から基地局２０に到来するＣＤＭ
Ａ信号の拡散符号の位相が一致する場合には、基地局２
０の二次復調器２３において逆拡散符号の位相調整を端
末局毎に個別に行う必要がない。そのため、端末局１０
の拡散符号と基地局２０の逆拡散符号とを短時間で同期
させうる。次に、動作モードＭＳの値が２の場合には、
図３のステップＳ３７において次式の計算を行って待ち
時間Ｔｗを決定する。

【００４７】Ｔｗ＝Ｔｄ−２・ΔＴ・・・（１）時間Ｔｄは、予め定められる遅延時間であり、全ての端
末局及び基地局２０は時間Ｔｄとして同じ値を保持す
る。時間ΔＴは、図２のステップＳ１３で算出される伝
搬遅延時間ΔＴを意味する。動作モードＭＳの値が２の
場合には、図６に示すように、端末局１０が受信データ
の時間基準情報Ｄ０を検出してから、待ち時間Ｔｗを経
過したときに、拡散符号の位相を初期化するとともに、
それに同期してＣＤＭＡ信号の送出を開始する。

【００４８】図６に示すように、基地局２０が時間基準
情報Ｄ０を送出してから端末局１０が受信データの時間
基準情報Ｄ０を検出するまでには、伝搬遅延時間ΔＴに
相当する遅延が発生する。同様に、端末局１０が拡散符
号の位相を初期化してＣＤＭＡ信号の送出を開始してか
ら、このＣＤＭＡ信号が基地局２０に到達するまでに、
伝搬遅延時間ΔＴに相当する遅延が発生する。

【００４９】つまり、遅延が発生しないと仮定して、端
末局１０が受信した時間基準情報Ｄ０に同期したタイミ
ングでＣＤＭＡ信号を送出すると、基地局２０では予定
の時間よりも伝搬遅延時間ΔＴの２倍の遅延時間だけ遅
れてＣＤＭＡ信号が受信される。また、伝搬遅延時間Δ
Ｔが端末局毎に異なる場合には、基地局２０に各ＣＤＭ
Ａ信号が到着する時間も端末局毎に変化する。

【００５０】そこで、上記第１式においては、予め定め
た時間Ｔｄから伝搬遅延時間ΔＴの２倍の遅延時間を差
し引いてある。このため、端末局１０が受信データの時
間基準情報Ｄ０を検出してから第１式で算出された待ち
時間Ｔｗを経過した時にＣＤＭＡ信号を送出すると、基
地局２０には、時間基準情報Ｄ０を送出してから前記時
間Ｔｄを経過したときに、全ての端末局からのＣＤＭＡ
信号の先頭が同時にかつ同位相で到着する。

【００５１】図７に示す例では、第１の端末局における
伝搬遅延時間ΔＴ(1)と第２の端末局における伝搬遅延
時間ΔＴ(2)とが異なっている。しかし、前記第１式に
基づいて遅延時間相当の補正を実施した待ち時間Ｔｗに
より第１の端末局及び第２の端末局がそれぞれの送信タ
イミングを調整するので、基地局２０には同時に第１の
端末局からのＣＤＭＡ信号と第２の端末局からのＣＤＭ
Ａ信号が到着する。

【００５２】基地局２０が時間基準情報Ｄ０を送出して
から前記時間Ｔｄを経過したときに基地局２０にＣＤＭ
Ａ信号が到着するので、基地局２０においては端末局１
０からのＣＤＭＡ信号が到着する時間を予め知ることが
できる。上記のように、動作モードＭＳの値が２の場合
には、各端末局１０の伝搬遅延時間ΔＴが互いに異なる
場合であっても、各端末局からのＣＤＭＡ信号が同時に
かつ同位相で基地局２０に到着するように制御される。

【００５３】また、図１０に示すように衛星を中継局と
して利用するために伝搬遅延時間ΔＴが比較的大きくな
る通信システムであっても、ＣＤＭＡ信号の到着時間及
び拡散符号の位相を揃えることができる。更に、ＧＰＳ
受信装置３１を利用して端末局１０の位置を測定する場
合には、端末局１０が広い範囲にわたって移動する移動
局であっても、基地局２０に到着するＣＤＭＡ信号の到
着時間及び拡散符号の位相を正確に揃えることができ
る。

【００５４】但し、動作モードＭＳの値が２の場合に
は、基地局２０において各々の端末局１０からの複数の
ＣＤＭＡ信号の分離を可能にするためには、各々の端末
局１０が互いに異なる拡散符号を使用する必要がある。
動作モードＭＳの値が３または４の場合には、図３のス
テップＳ３９で次式の計算を実施して前記待ち時間Ｔｗ
を決定する。

【００５５】Ｔｗ＝Ｔｄ＋Ｎ・Ｔｃ−２・ΔＴ・・・（２）第２式の時間Ｔｄは、予め定められる遅延時間であり、
全ての端末局及び基地局２０は時間Ｔｄとして同じ値を
保持する。時間ΔＴは、図２のステップＳ１３で算出さ
れる伝搬遅延時間ΔＴを意味する。また、第２式のＮは
各々の端末局に予め個別に定められた端末番号（整数）
を意味する。この端末番号Ｎは、制御装置１７の内部メ
モリに予め登録してある。ステップＳ３８では、制御装
置１７の内部メモリに保持された端末番号Ｎの値を読み
込む。第２式の時間Ｔｃは、ＣＤＭＡ信号の符号の最小
単位を意味する１チップ(chip)相当の信号を送信するの
に要する時間であり定数である。

【００５６】動作モードＭＳの値が２の場合と同様に、
動作モードＭＳの値が３又は４の場合には、図６に示す
ように、端末局１０が受信データの時間基準情報Ｄ０を
検出してから、待ち時間Ｔｗを経過したときに、拡散符
号の位相を初期化するとともに、それに同期してＣＤＭ
Ａ信号の送出を開始する。但し、待ち時間Ｔｗの大きさ
は（Ｎ・Ｔｃ）だけ動作モードＭＳの値が２の場合と比
べて大きくなる。従って、各端末局１０からのＣＤＭＡ
信号が基地局２０に到着する時間は、各端末局１０の端
末番号Ｎに応じて（Ｎ・Ｔｃ）だけ変化する。

【００５７】各端末局の端末番号Ｎの値は互いに１以上
異なるので、各端末局１０からのＣＤＭＡ信号が基地局
２０に到着する時間及び位相には、互いに１チップ（Ｔ
ｃ）以上の差が生じる。各端末局１０から送出されるＣ
ＤＭＡ信号の位相が基地局２０の位置で互いにずれて受
信されるので、各端末局１０が使用する拡散符号が同一
か否かとは無関係に基地局２０はそれぞれのＣＤＭＡ信
号を分離できる。

【００５８】動作モードＭＳの値が３の場合と４の場合
とで、各端末局１０がＣＤＭＡ信号を送出するタイミン
グ及び拡散符号の位相には違いはない。但し、動作モー
ドＭＳの値が４の場合には、図３のステップＳ３９で待
ち時間Ｔｗを決定した後で、ステップＳ４０を通りステ
ップＳ４１に進む。ステップＳ４１では、端末局１０が
ＣＤＭＡ信号の生成に利用する拡散符号を、予め全ての
端末局１０に統一的に割り当てられた符号に切り替え
る。つまり、動作モードＭＳの値が４の場合には、同一
の基地局２０を利用する全ての端末局が同一の拡散符号
を使用してＣＤＭＡ信号を生成する。

【００５９】前述のように、動作モードＭＳの値が４の
場合には、各端末局１０から送出されるＣＤＭＡ信号の
位相が基地局２０の位置で互いにずれて受信されるの
で、各端末局が使用する拡散符号が同一であっても基地
局２０はそれぞれのＣＤＭＡ信号を分離できる。

【００６０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、各端末局
は基地局から同報送信される信号の時間基準情報に同期
して拡散符号の位相を決定するので、基地局が受信する
各端末局からのＣＤＭＡ信号の拡散符号の位相を互いに
同期させたり、所定量ずれるように制御できる。

【００６１】したがって、基地局が拡散符号の位相同期
を各端末局毎に独立にとる必要がない。各端末局間の拡
散符号の位相差が特定の同期引き込み範囲内であれば、
一度に全端末局の同期が確立する。更に、端末局の位置
情報と基地局の位置情報から基地局と端末局との間の伝
搬時間を計算し、拡散符号の位相を補正することによ
り、同期引き込み範囲をさらに小さくすることができ
る。

【００６２】また、拡散符号の位相を制度良く制御で
き、基地局において受信される信号の拡散符号の位相を
１チップ単位でずらすことが可能であるため、複数の端
末局が同一の拡散符号を用いるＣＤＭＡ通信システムに
おいても、各端末局の信号を分離することが可能であ
り、スループットも向上する。また、伝搬遅延時間の大
きな衛星通信システムにおいては特に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】端末局と基地局の構成例を示すブロック図であ
る。

【図２】図１の端末局１０の制御装置１７における動作
の主要部を示すフローチャートである。

【図３】図２のステップＳ１４の処理の詳細を示すフロ
ーチャートである。

【図４】動作モードＭＳが０の場合の動作を示すタイム
チャートである。

【図５】動作モードＭＳが１の場合の動作を示すタイム
チャートである。

【図６】動作モードＭＳが２〜４の場合の動作を示すタ
イムチャートである。

【図７】動作モードＭＳが２の場合の動作を示すタイム
チャートである。

【図８】動作モードＭＳが３又は４の場合の動作を示す
タイムチャートである。

【図９】基地局と端末局との配置例を示すブロック図で
ある。

【図１０】基地局と端末局との配置例を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１０端末局１１ＣＤＭＡ送信装置１２一次変調器１３二次変調器１４拡散符号発生器１５電力増幅器１６受信装置１７制御装置１８アンテナ２０基地局２１ＣＤＭＡ受信装置２２フロントエンド２３二次復調器２４逆拡散符号発生器２５一次復調器２６制御装置２７送信装置２８アンテナ３１ＧＰＳ受信装置３２ＧＰＳアンテナ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】符号分割多元接続により通信を行う基地
局と複数の端末局とを用いて、基地局から複数の端末局に対して、時間基準情報を含む
基準信号を同時に送信し、各端末局では、基地局から送信された前記基準信号を受
信して、該基準信号に含まれる時間基準情報を検出し、各端末局が前記時間基準情報を検出したタイミングに基
づいて、各端末局が基地局に送信するＣＤＭＡ信号の拡
散符号の位相を決定することを特徴とするＣＤＭＡ拡散
符号位相同期方法。
【請求項２】請求項１記載のＣＤＭＡ拡散符号位相同
期方法において、各端末局は、それに予め割り当てられ
た固有の遅延時間と、各端末局が前記時間基準情報を検
出したタイミングとに基づいて、各端末局が基地局に送
信するＣＤＭＡ信号の拡散符号の位相を決定することを
特徴とするＣＤＭＡ拡散符号位相同期方法。
【請求項３】請求項１記載のＣＤＭＡ拡散符号位相同
期方法において、複数の端末局が互いに異なるＣＤＭＡ
拡散符号を用いる場合に、基地局が受信する信号に含ま
れる前記複数の端末局からのＣＤＭＡ拡散符号の位相が
互いに一致するように、各端末局の位置と基地局の位置
とで定まる信号の伝搬遅延時間と、各端末局が前記時間
基準情報を検出したタイミングとに基づいて、各端末局
が基地局に送信するＣＤＭＡ信号の拡散符号の位相を決
定することを特徴とするＣＤＭＡ拡散符号位相同期方
法。
【請求項４】請求項１記載のＣＤＭＡ拡散符号位相同
期方法において、基地局が受信する信号に含まれる前記
複数の端末局からのＣＤＭＡ拡散符号の位相が互いに１
チップ分以上ずれるように、各端末局の位置と基地局の
位置とで定まる信号の伝搬遅延時間と、各端末局が前記
時間基準情報を検出したタイミングとに基づいて、各端
末局が基地局に送信するＣＤＭＡ信号の拡散符号の位相
を決定することを特徴とするＣＤＭＡ拡散符号位相同期
方法。
【請求項５】請求項４記載のＣＤＭＡ拡散符号位相同
期方法において、各端末局が基地局に送信するＣＤＭＡ
信号の拡散符号の位相を決定した後で、複数の端末局が
互いに同一のＣＤＭＡ拡散符号を用いることを特徴とす
るＣＤＭＡ拡散符号位相同期方法。
【請求項６】請求項３，請求項４又は請求項５の何れ
か記載のＣＤＭＡ拡散符号位相同期方法において、所定
の測位装置を用いて端末局の位置を測定し、測定の結果
得られた端末局の位置と基地局の位置とに基づいて、前
記伝搬遅延時間を計算により求めることを特徴とするＣ
ＤＭＡ拡散符号位相同期方法。
【請求項７】請求項１記載のＣＤＭＡ拡散符号位相同
期方法において、端末局が基地局に送信する信号の繰り
返し周期を表すフレームの区切り毎の各タイミングに同
期して、各端末局が基地局に送信するＣＤＭＡ信号の拡
散符号の位相を初期化することを特徴とするＣＤＭＡ拡
散符号位相同期方法。
【請求項８】請求項１記載のＣＤＭＡ拡散符号位相同
期方法において、端末局が基地局に送信するＣＤＭＡ信
号の拡散符号の長さがフレームの長さよりも長い場合に
は、拡散符号の途中であっても、フレームの区切りに同
期して拡散符号の位相を初期化することを特徴とするＣ
ＤＭＡ拡散符号位相同期方法。