JPH1155219A - Cdma無線送信装置及びcdma無線受信装置 - Google Patents

Cdma無線送信装置及びcdma無線受信装置

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JPH1155219A
JPH1155219A JP21800597A JP21800597A JPH1155219A JP H1155219 A JPH1155219 A JP H1155219A JP 21800597 A JP21800597 A JP 21800597A JP 21800597 A JP21800597 A JP 21800597A JP H1155219 A JPH1155219 A JP H1155219A
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    • H04B7/2628Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using code-division multiple access [CDMA] or spread spectrum multiple access [SSMA]
    • H04B7/264Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using code-division multiple access [CDMA] or spread spectrum multiple access [SSMA] for data rate control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 CDMA伝送においてマルチレートのデー
タを収納する際に生じる不要周波数成分の発生を抑え、
ヒアリングエイド問題や周辺機器等への影響を解消する
こと。 【解決手段】可変データ101はフレーム組立回路102によ
りフレーム単位で組立られた後、スロット組立回路104
において固定データ103と時間多重される。このときス
ロット組立回路104は、フレーム番号112およびスロット
番号113から、各スロットでの固定データの配置位置情
報をメモりより読み出し、その情報を基に、スーパーフ
レームを繰り返し周期としたランダムパタンにより時間
多重を行う。スロット組立された信号は変調回路105で
1次変調を施し、拡散回路106でCDMA変調した上で、無
線部107で増幅してアンテナ108から送信する。可変デー
タが低レートの場合は、フレーム組立回路102におい
て、同一信号を繰り返すこと等により、データ量が一定
量になるように変換を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル無線通
信などに用いるCDMA無線伝送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタル無線通信における回線接続方
式の一つに、同一の帯域で複数局が同時に通信を行うこ
とのできる多元アクセス方式があり、多元アクセス方式
の中でも周波数利用効率を改善できるものとしてCDM
A方式がある。
【0003】CDMA(Code Division Multiple Ac
cess)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
を行う技術のことである。スペクトル拡散多元接続(S
SMA)という場合もある。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を直接拡散方式と呼ん
でいる。
【0004】図12に、従来のCDMA送信装置の概略
の構成例を示す。同図に示すCDMA送信装置では、可
変データ1201はフレーム組立回路1202によりフレーム単
位で組立てられた後、スロット組立回路1203において固
定データ1204と時間多重される。このとき、スロット組
立回路1203には、時間多重のタイミングを制御するた
め、スロットタイミング、シンボルタイミングおよびデ
ータレート情報1205等が入力される。
【0005】図13にスロット組立回路を示す。可変デ
ータである送信データ1301および固定データ1204はタイ
ミング制御回路1302よって制御されるスイッチ1303によ
り時間多重し出力する。スロット組立回路1203におい
て、スロット組立された信号は変調回路1206で1次変調
を施し、拡散回路1207でCDMA変調した上で、無線部
1208で増幅してアンテナ1209から送信する。
【0006】ここで、上記CDMA送信装置で用いられ
る無線信号のデータフォーマットについて説明する。
【0007】図14は、無線信号フォーマットの一例で
ある。送信信号はスロットを基本構成として、Kスロッ
トで1フレームを構成し、さらにNフレームでスーパー
フレームと呼ばれる長周期を構成する。図15に、1ス
ロットにおける送信信号フォーマットの例を示してい
る。スロットは、データ量が時間的に一定である固定デ
ータ部、および時間的に変化する可変データ部の2種か
ら構成されているものとする。固定データとしては、受
信側で同期検波を行うための既知信号であるパイロット
シンボルや送信電力等の制御信号や可変データ部のデー
タ量を伝送するためのレート情報などが伝送される。ま
た、可変データ部としては、音声情報や画像情報のよう
に時間的にデータ量が変化する符号化データが伝送され
る。
【0008】図15(a)に示すスロットは、音声伝送
において有音時などのデータレートが高い場合、同図
(b)に示すスロットは、無音時などのデータが無い場
合、同図(c)(d)に示すスロットは、低レート時な
どのデータ量が少ない場合のスロット構成を示してい
る。
【0009】図16に従来のCDMA送信装置の送信パ
ワをフレーム毎に示している。例えば、送信データのレ
ートが高い場合は、同図(a)のように、固定データ16
01と同じパワで可変データ1602を送信する。また、デー
タが無い場合は、同図(b))のように、固定データ160
3は(a)と同じように送信するが、可変データ1604は
パワ0とする。更に、データレートが低い場合は、同図
(c)のように固定データ1605は(a)と同じように送
信するが、可変データ1606は同一信号を繰り返して送信
する代わりに小さなパワで送信する。このことで可変デ
ータ1606の品質は固定データ1605の品質と同等にするこ
とができる。同時に可変データ1606を低パワで送信する
ため、その部分において他ユーザに与える干渉を低減す
ることができる。また、データレートが低い場合は、同
図(d)のように固定データ1607は(a)と同じように
送信し、可変データ1608も同一のパワで送信するがデー
タが少ないために途中で打ち切るということも可能であ
る。このことで可変データ1608の品質は固定データ1607
の品質と同等にすることができる。
【0010】このことから、データレートが高い場合
は、図16(a)のような送信パワのパターンとなり、
データがない場合は図16(b)のような送信パワのパ
ターンになり、データレートが低い場合は図16(c)
あるいは(d)のような送信パワのパターンになる。
【0011】一方、受信側となるCDMA受信装置で
は、図17に示すように、アンテナ1701で受信した信号
は、無線部1702によりダウンコンバートされた後、逆拡
散回路1703で逆拡散を施され、復調回路1704により復調
され、スロット分解回路1705により復調器出力を固定デ
ータ部と可変データ部とに分離し、可変データ部につい
てはフレーム分解回路1707により受信データとして出力
する。スロット分解回路1705では、図18に示すよう
に、可変データと固定データとが時間多重された復調器
出力1801は、スロットタイミング、シンボルタイミング
およびデータレート情報等1803を基にタイミング制御回
路1802よって制御されるスイッチ1804により固定データ
1805と可変データ1806に分離し出力する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の送信装置では、図16(b)〜(c)に示すよう
に、データがない場合およびデータのレートが低い場合
に、送信エネルギーのON/OFFにより送信パワのパ
ターンが特定の周期のパルス信号となり、その結果特定
の周波数成分に大きなパワの線スペクトルが存在し、こ
れが補聴器に混入して特定の周波数の不要音を発生する
いわゆるヒアリングエイド問題を生じさせたり、周辺機
器に影響を与える可能性がある。図19には、1.6k
Hz周期で送信をON/OFFした場合の周波数スペク
トルの例が示されている。この場合、可聴域である1.
6kHzや3.2kHzに不要音を発生させる線スペク
トルが発生している。
【0013】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたものであり、CDMA伝送においてマルチレートの
データを収納する際に生じる不要周波数成分の発生を抑
え、ヒアリングエイド問題を解消でき、周辺機器への影
響を防止できるCDMA無線伝送装置を提供することを
目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、以下のような手段を講じた。
【0015】請求項1記載の発明は、データ量が時間変
化する可変データと時間変化しない固定データとを時間
多重する際に、少なくとも可変データが存在しない場合
は固定データの送信タイミングがランダム化するように
固定データの配置位置を制御する構成を採る。
【0016】この構成により、可変データのデータレー
トが低い場合又は可変データが存在しない場合などに固
定データの送信タイミングがランダム化するので、送信
パワのON/OFFタイミングがランダム化され、スロット毎
にパルスが生じるのを抑制でき、特定の周波数成分に大
きなパワの線スペクトルが発生するのを抑えることがで
きる。
【0017】請求項2記載の発明は、複数の固定データ
の配置パタンが記憶されたデータ保持手段と、可変デー
タのデータ量を変換するデータ量変換手段と、前記デー
タ保持手段から配置パタンを読み出して固定データと可
変データとを配置パタンを用いて時間多重する時間多重
手段と、時間多重された信号を変調する変調手段と、こ
の変調手段の出力を無線送信する無線手段とを具備する
構成を採る。
【0018】この構成により、データ伝送量に応じてデ
ータ量が変換された可変データが、データ保持手段から
読み出した配置パタンを使用して固定データと時間多重
されるので、固定データの配置をスロット毎に異ならせ
ることができ、可変データのデータレートが低い場合又
は可変データが存在しない場合であっても送信パワのON
/OFFタイミングがランダム化される。
【0019】請求項3記載の発明は、請求項2記載のC
DMA無線送信装置において、データ保持手段は、固定
データの配置パタンをフレーム番号及びスロット番号に
対応させて複数フレームを区切りとするスーパーフレー
ムに収納されるスロット数だけ保持し、時間多重手段
は、フレーム番号及びスロット番号を用いて前記データ
保持手段から配置パタンを読み出す、といった構成を採
る。
【0020】この構成により、移動体無線通信システム
などでは送信側と受信側とで同期保持されているスロッ
ト番号とフレーム番号とを用いて固定データの配置パタ
ンを制御することができ、受信側でのスロットの分解が
容易になる。また、スーパーフレームに収納されるスロ
ット数だけ配置パタンを保持することから、スロット番
号が同一であってもフレーム番号が異なれば配置パタン
を異ならせることができる。また、固定データの送信タ
イミングをランダム化する配置パタンがスーパーフレー
ム周期で繰り返されるため、固定データの送信タイミン
グを至近距離にある周辺機器に影響を与えない程度にラ
ンダム化される。
【0021】請求項4記載の発明は、請求項2又は請求
項3記載のCDMA無線送信装置において、データ保持
手段は、固定データをスロットの前半に集中するように
配置した複数の配置パタンからなる第1配置パタン群
と、固定データをスロット全体に亙りランダム化した複
数の配置パタンからなる第2配置パタン群とを保持し、
時間多重手段は、可変データのデータ量が大きい場合は
第1配置パタン群を使用し、可変データ量が小さい又は
存在しない場合は第2配置パタン群を使用する、といっ
た構成を採る。
【0022】この構成により、可変データのデータ量が
少ない場合または無い場合には、スロット毎の送信タイ
ミングを確実にランダム化することにより、特定の周波
数成分に大きなパワの線スペクトルが発生するのを抑え
ることが可能になる。また、データレートが高い場合に
は、特定の周波数成分に大きなパワの線スペクトルが発
生することなく、かつ固定データがスロットの前半に集
中しているため、TPC受信およびSIR測定を特性の
劣化なく行うことができる。
【0023】請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求
項4のいずれかに記載のCDMA無線送信装置におい
て、可変データのデータ量に応じて、可変データ部に相
当する区間の送信パワを変化させるレベル制御手段を備
える構成を採る。
【0024】この構成により、可変データが低レート時
の場合には、データ量が一定量になるように同一信号を
繰り返して送信するとともに可変データ部を固定データ
部に比べて小さなパワで送信することができ、可変デー
タの品質は固定データの品質と同等にすることができる
だけでなく、可変データ部において、他ユーザに対して
与える干渉を低減することが可能になる。
【0025】請求項6記載の発明は、請求項1乃至請求
項5のいずれかに記載のCDMA無線送信装置におい
て、固定データが、パイロット信号、送信電力制御信
号、伝送レート情報信号のいずれか又はそれらの組み合
わせとする構成を採る。
【0026】この構成により、パイロット信号、送信電
力制御信号、伝送レート情報信号の送信パワのON/OFFタ
イミングをランダム化することができる。
【0027】請求項7記載の発明は、固定データと可変
データとが時間多重された信号を受信した場合に、送信
側で時間多重の際に使用した固定データの配置パタンと
同じ配置パタンを使用して可変データと固定データとを
分離する構成を採る。
【0028】この構成により、ランダム化された送信タ
イミングから固定データと可変データとを分離すること
により正確な受信を可能にすることができる。
【0029】請求項8記載の発明は、受信信号をダウン
コンバートする無線手段と、この無線手段の出力信号を
復調する復調手段と、送信側で可変データと固定データ
との時間多重に使用する固定データの配置パタンと同じ
配置パタンが記憶されたデータ保持手段と、このデータ
保持手段から送信側で使用した配置パタンと同じ配置パ
タンを読み出し前記復調手段の出力する復調信号を前記
配置パタンを使用して可変データと固定データとに分離
する分離手段とを具備する構成を採る。
【0030】この構成により、ダウンコンバートおよび
復調した受信信号を、記憶してある配置パタンおよびデ
ータレート情報を用いて、ランダム化された送信タイミ
ングから固定データと可変データとを分離することによ
り正確な受信を可能にするものである。
【0031】請求項9記載の発明は、請求項8記載のC
DMA無線受信装置において、データ保持手段は、固定
データの配置パタンをフレーム番号及びスロット番号に
対応させて複数フレームを区切りとするスーパーフレー
ムに収納されるスロット数だけ保持し、分離手段は、送
信側と同期のとられたフレーム番号及びスロット番号を
用いて前記データ保持手段から配置パタンを読み出す、
といった構成を採る。
【0032】この構成により、移動体無線通信システム
などでは送信側と受信側とでスロット番号とフレーム番
号とが同期保持されているので、送信側でランダム化さ
れた固定データを受信側で容易にスロット分解できるも
のとなる。
【0033】請求項10記載の発明は、請求項8又は請
求項9記載のCDMA無線受信装置において、データ保
持手段は、固定データをスロットの前半に集中するよう
に配置した複数の配置パタンからなる第1配置パタン群
と、固定データをスロット全体に亙りランダム化した複
数の配置パタンからなる第2配置パタン群とを保持し、
分離手段は、可変データのデータ量が大きい場合は第1
配置パタン群を使用し、可変データ量が小さい又は存在
しない場合は第2配置パタン群を使用する、といった構
成を採る。
【0034】この構成により、送信側において可変デー
タのデータレートが高い場合に、固定データをスロット
の前半に集中するように配置したスロットで伝送してき
ても、正確に受信することができる。
【0035】請求項11記載の発明は、請求項7乃至請
求項10のいずれかに記載のCDMA無線受信装置にお
いて、固定データが、パイロット信号、送信電力制御信
号、伝送レート情報信号のいずれか又はそれらの組み合
わせである、といった構成を採る。
【0036】この構成により、パイロット信号、送信電
力制御信号、伝送レート情報信号をランダム化して伝送
してきても正確に受信することができる。
【0037】請求項12記載の発明は、無線基地局装置
に対してCDMA方式による無線送信を行う移動局装置
であり、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のCD
MA無線送信装置を備えた構成を採る。
【0038】この構成により、固定データをランダム化
した信号を送信することができ、送信パワのON/OFFタイ
ミングをランダム化できる移動局装置を実現できる。
【0039】請求項13記載の発明は、移動局装置から
CDMA方式で無線送信される信号を受信する無線基地
局装置であり、請求項7乃至請求項11のいずれかに記
載のCDMA無線受信装置を備えた構成を採る。
【0040】この構成により、移動局装置から固定デー
タをランダム化した信号を受信しても固定データと可変
データとを正確に分離できる無線基地局装置を実現でき
る。
【0041】請求項14記載の発明は、請求項12記載
の移動局装置と、請求項13記載の無線基地局装置とを
備えた移動体通信システムであり、送信パワのON/OFFタ
イミングをランダム化できる作用を有する。
【0042】請求項15記載の発明は、複数の固定デー
タの配置パタンを記憶しておき、データ送信周期に同期
して配置パタンを選択し、データ伝送量に応じて可変デ
ータのデータ量を変換し、選択した配置パタンを使用し
てデータ量の変換された可変データと固定データとを時
間多重し、この時間多重した信号を変調した後、アップ
コンバートして送信するようにしたものであり、固定デ
ータの送信タイミングをランダム化できる作用を有す
る。
【0043】請求項16記載の発明は、送信側で可変デ
ータと固定データとの時間多重に使用する固定データの
配置パタンと同じ配置パタンを記憶しておき、アンテナ
からの受信信号をダウンコンバートしてから復調し、こ
の復調信号を送信側で使用した配置パタンと同じ配置パ
タンを使用して可変データと固定データとに分離するよ
うにしたものであり、ランダム化された固定データを含
んだ受信信号を正確に固定データと可変データとに分離
できる作用を有する。
【0044】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
【0045】(実施の形態1)図1に、本発明にかかる
実施の形態1のCDMA送信装置の構成例を示す。本実
施の形態1のCDMA送信装置は、可変データ101を
フレーム単位で組み立てるフレーム組立回路102、フ
レーム単位に組み立てられた可変データと固定データ1
03とを時間多重したスロットを生成するスロット組立
回路104、時間多重した信号を1次変調する変調回路
105、1次変調された信号をCDMA変調する拡散回
路106、CDMA変調した信号を送信用に増幅等する
無線部107及び無線送信を行うアンテナ108を備え
ている。
【0046】上記スロット組立回路104は、スロット
タイミング105、シンボルタイミング106、データ
レート情報107、フレーム番号108、スロット番号
109が入力される。図2に示すように、可変データ1
01’及び固定データ103をタイミング制御回路20
1によって制御されるスイッチ202により時間多重し
ている。メモリ203に、フレーム番号112及びスロ
ット番号113と固定データ103の配置パタンとの関
係を記憶している。タイミング制御回路201は、フレ
ーム番号112及びスロット番号113から各スロット
での固定データの配置パタン(スロット内での各シンボ
ルの配置位置)情報をメモリ203から読み出し、その
情報を基にスイッチ202を制御する。
【0047】ここで、メモリ203に記憶した固定デー
タの配置パタン情報について、図3及び図4を参照して
説明する。
【0048】図3に、無音時などの可変データが無い場
合の第1スロットから第4スロットまでの固定データの
配置パタンを示している。各スロットに5シンボルの固
定データが配置されるが、その位置は全てのスロットで
異ならせている。メモリ203の記憶容量により記憶可
能な配置パタン情報に限りがあるため、適当な数の配置
パタンを記憶させる必要がある。本実施の形態では、図
4に示すように、複数のフレームで構成されるスーパー
フレーム401内では全てのスロットで異なる配置パタ
ンとなるように設定しており、スロット当たり5シンボ
ルの固定データの配置位置は、スーパーフレーム401
が繰り返し周期となる。フレーム番号とスロット番号と
を組み合わせたメモリアドレスにそれぞれ対応する配置
パタンを格納しておくことにより、スーパーフレーム内
ではランダムに固定データの配置パタンを読み出すこと
ができる。
【0049】次に、以上のように構成されたCDMA送
信装置の動作について説明する。可変データ101はフ
レーム組立回路102によりフレーム単位で組立られた
後、スロット組立回路104において固定データ103
と時間多重される。
【0050】このとき、スロット組立回路104には時
間多重のタイミングを制御するために、スロットタイミ
ング105、シンボルタイミング106およびデータレ
ート情報107に加えて、フレーム番号108およびス
ロット番号109が入力される。スロット組立回路10
4のタイミング制御回路201は、データレート情報1
11が可変データ101が無いことを示している場合、
メモリ203に対してその時のフレーム番号205及び
スロット番号206に応じたメモリアドレスにアクセス
して固定データの配置パタンを読み出す。そして、その
情報を基にスイッチ202を制御する。
【0051】また、スロット組立回路104のタイミン
グ制御部201は、データレート情報から可変データ1
01が低レートであると判断した場合、固定データのラ
ンダム化は行わずに、可変データ101の同一信号を繰
り返すこと等により、データ量が一定量になるように変
換を行う。
【0052】スロット組立された信号は、変調回路10
5で1次変調を施し、拡散回路111でCDMA変調し
た上で、無線部107で増幅してアンテナ108から送
信される。
【0053】図5は、可変データが無い場合の1フレー
ム区間における送信出力パワの様子を示したものであ
る。固定データの送信パワのみになるが、従来とは異な
り、送信パワのON/OFFタイミングがランダム化さ
れているため、スロット毎にパルスが生じるのを防ぎ、
特定の周波数成分に大きなパワの線スペクトルが発生す
るのを抑えることができる。
【0054】このように実施の形態1によれば、可変デ
ータが低レートのときは同一信号を繰り返すなどにより
データ量が一定になるように変換し、可変データが無い
場合は各スロットにおけるシンボルの固定データ配置位
置をランダム化するので、スロット毎にパルスが生じる
のを防ぎ、特定の周波数成分に大きなパワの線スペクト
ルが発生するのを抑えることができる。
【0055】また、実施の形態1によれば、固定データ
の配置パタンの長周期の繰り返し周期をスーパーフレー
ムとしているので、スロット番号が同一であってもフレ
ーム番号が異なれば固定データの配置パタンが異なるの
で、可変データが存在しないときの固定データの周期性
をランダム化できる。
【0056】(実施の形態2)この実施の形態2は、上
述した実施の形態1のCDMA送信装置から固定データ
をランダム化して送信された信号の受信信号から固定デ
ータと可変データとを分離することのできるCDMA受
信装置の例である。
【0057】図6は、本発明にかかる実施の形態2のC
DMA受信装置の構成例を示す。本実施の形態のCDM
A受信装置は、アンテナ601、アンテナ601で受信
された信号をダウンコンバートする無線部602、ダウ
ンコンバートされた信号を逆拡散処理する逆拡散回路6
03、逆拡散した信号を復調する復調回路604、固定
データの配置パタン情報を用いて復調器出力を固定デー
タ605と可変データ606とに分離するスロット分解
回路607、フレーム単位に分割された可変データ60
6を元の状態の受信データ608に変換するフレーム分
解回路609を備えている。
【0058】上記スロット分解回路607は、スロット
タイミング610、シンボルタイミング611、データ
レート情報612、フレーム番号613、スロット番号
614が入力される。図7に示すように、復調器出力7
01をタイミング制御回路702によって制御されるス
イッチ703により固定データ605と可変データ60
6に分離している。メモリ704に、上記実施の形態1
のメモリ203と同じ配置パタン情報をフレーム番号6
13及びスロット番号610の組み合わせをメモリアド
レスとして格納しておく。タイミング制御回路702
は、フレーム番号613及びスロット番号614から各
スロットでの固定データの配置パタン情報をメモリ70
4から読み出し、その情報を基にスイッチ703を制御
する。
【0059】なお、実施の形態1のCDMA無線送信装
置と実施の形態2のCDMA無線受信装置とを用いて移
動体無線通信システムを構築した場合、CDMA無線送
信装置及びCDMA無線受信装置におけるスロットタイ
ミング(109、610)、シンボルタイミング(11
0、611)、データレート情報(111、612)、
フレーム番号(112、613)、スロット番号(11
3、614)はお互いに同期がとられているため同一デ
ータである。
【0060】次に、以上のように構成されたCDMA受
信装置の動作について説明する。アンテナ601で受信
された信号が無線部602によりダウンコンバートさ
れ、逆拡散回路603で逆拡散処理された上で、復調回
路604により復調され、スロット分解回路605に入
力される。
【0061】スロット分解回路605のタイミング制御
回路702では、入力するデータレート情報が可変デー
タの存在しないことを示していれば、復調器出力701
に含まれた固定データの配置パタンがランダム化してい
るので、配置パタンに応じたスロット分解が必要にな
る。
【0062】本実施の形態では、タイミング制御回路7
02がメモリ704に対してそのときのフレーム番号6
13とスロット番号とを組み合わせたメモリアドレスに
アクセスして送信側で固定データのランダム化に使用し
たものと同じ配置パタンを読み出す。そして、可変デー
タと固定データとが時間多重された復調器出力701に
対して、読み出した配置パタンに基づいてスイッチ70
3を制御して固定データ605と可変データ606とに
分離して出力する。
【0063】復調器出力が固定データ605と可変デー
タ606とに分離されたならば、可変データ606につ
いてはフレーム分解回路609により受信データ608
として出力される。
【0064】このように実施の形態2によれば、メモリ
704にフレーム番号とスロット番号とに対応させて固
定データの配置パタンを記憶して、受信信号のフレーム
番号613及びスロット番号614により送信時と同じ
配置パタンを取得できるようにしたので、ランダム化さ
れた送信タイミングから固定データ605と可変データ
606とを分離することができ、正確な受信が可能にな
る。
【0065】(実施の形態3)この実施の形態3は、可
変データが低レートの場合に、データ量が一定量になる
ように同一信号を繰り返して挿入する一方、可変データ
部を固定データ部に比べて小さなパワで送信するCDM
A無線送信装置の例である。
【0066】図8は、本発明にかかる実施の形態3のC
DMA送信装置の構成例を示す。本実施の形態のCDM
A送信装置は、可変データ101をフレーム単位で組み
立てるフレーム組立回路102、フレーム単位に組み立
てられた可変データの送信パワに相当するレベルを制御
するレベル制御回路801、レベル制御した可変データ
と固定データ103とを時間多重したスロットを生成す
るスロット組立回路104、時間多重した信号を1次変
調する変調回路105、1次変調された信号をCDMA
変調する拡散回路106、CDMA変調した信号を送信
用に増幅等する無線部107及び無線送信を行うアンテ
ナ108を備えている。
【0067】レベル制御回路801は、データレート情
報が低レートを示している場合に、可変データ部が固定
データ部に比べて小さなパワで送出されるように可変デ
ータ部のレベルを下げる働きをする。
【0068】次に、以上のように構成された実施の形態
3の動作について説明する。フレーム組立回路102で
は、可変データ101のフレーム化を行う一方、データ
レート情報110から可変データ101のデータレート
を判断し、低レートであればデータ量が一定量になるよ
うに同一信号を繰り返す。
【0069】レベル制御回路801では、フレーム組立
回路102と同様に、データレート情報110から可変
データ101のデータレートを判断する。可変データ1
01が低レートであれば、フレーム組立回路102から
出力される可変データは同一信号が繰り返されているの
で、その信号のレベルを下げるように制御する。例え
ば、可変データの同一信号を2回繰り返すことにより信
号の時間長が2倍にされていれば、レベルを1/2に下
げる。これにより可変データは送信パワを下げても固定
データの品質と同等にすることができる。
【0070】スロット組立回路104では、レベル制御
回路801でレベル制御された可変データが入力する
と、そのとき入力しているデータレート情報が可変デー
タが低レートであることを示すことになる。したがっ
て、上述した実施の形態1と同様に、メモリ203から
フレーム番号112とスロット番号113とに基づいて
固定データの配置パタンを読み出し、ランダム化された
固定データの配置パタンに基づいて、固定データ103
と可変データとが時間多重される。図9は、レベル制御
された可変データとランダム化された固定データとを時
間多重したスロットを示している。
【0071】スロット組立された信号は、変調回路10
5で1次変調を施し、拡散回路111でCDMA変調し
た上で、無線部107で増幅してアンテナ108から送
信される。
【0072】このような実施の形態3によれば、可変デ
ータの品質を固定データの品質と同等にすることができ
るだけでなく、可変データの送信パワを下げることがで
きるので可変データ部が他ユーザに対して与える干渉を
低減することができる。
【0073】(実施の形態4)本発明にかかる実施の形
態4は、固定データをスロットの前半に集中するように
配置した高レート用配置パタンと、固定データをスロッ
ト内でランダムに配置した低レート又はデータ無し用配
置パタンとを、可変データのデータレートに対応して切
替えるCDMA無線送信装置である。
【0074】本実施の形態のCDMA無線送信装置は、
実施の形態3として説明したCDMA無線送信装置と基
本構成は同じであり、スロット組立回路104の一部構
成及び処理内容が異なる。ここでは、実施の形態3と異
なる部分について詳しく説明する。
【0075】図10は、本実施の形態のCDMA無線送
信装置に備えたスロット組立回路104'の一部の構成
であり、メモリ1001とアドレス発生部1002の部分を示し
ている。メモリ1001は、高レート用パタン領域1003と低
レートデータ無し用パタン領域1004とを有する。高レー
ト用パタン領域1003には、図11(a)に示すように固
定データをスロットの前半に集中するように配置した配
置パタンの幾つかが記憶されている。また、低レートデ
ータ無し用パタン領域1004には、図11(b)(c)に
示すように固定データをスロット内でランダムに配置し
た配置パタンが記憶されている。両領域1003、1004の配
置パタンともフレーム番号とスロット番号に対応させて
配置パタンを記憶しているのは実施の形態1,3と同様
であるが、高レート用パタン領域1003の配置パタンにつ
いては固定データのランダム化の必要性が低いため1つ
の配置パタンに複数のスロット番号を割り付けてメモリ
資源の有効活用を図るようにしても良い。
【0076】次に、以上のように構成された実施の形態
4の動作について説明する。スロット組立回路104'
において、有音時などの可変データのデータレートが高
い場合は、アドレス発生部1002が高レート用パタン領域
1003を選択する一方、その時に入力するフレーム番号1
12及びスロット番号113の組み合わせからメモリア
ドレスを発生する。発生したメモリアドレスからは固定
データをスロットの前半に集中するように配置した配置
パタンが読み出されてタイミング制御回路201に与え
られスイッチ202の制御に用いられる。その結果、図
11(a)に示すように固定データをスロットの前半に
集中する送信パタンとなる。
【0077】また、無音時又は低レート時などの可変デ
ータのデータレートが低い又はデータが無い場合は、ア
ドレス発生部1002が低レート又はデータ無し用パタン領
域1004を選択する一方、その時に入力するフレーム番号
112及びスロット番号113の組み合わせからメモリ
アドレスを発生する。発生したメモリアドレスからは固
定データをランダム化した中の一つの配置パタンが読み
出されてタイミング制御回路201に与えられスイッチ
202の制御に用いられる。その結果、図11(b)
(c)に示すように固定データがランダム化された送信
パタンとなる。
【0078】ところで、固定データがパイロットシンボ
ルおよび送信電力制御信号(TPC)から構成されている場
合を考える。論文「コヒーレントDS-CDMA移動通信
におけるSIRベース送信電力制御の効果」および「DS-C
DMA下りチャネルにおける瞬時値変動追従型送信電力
制御法の検討」によれば、受信信号の固定データを用い
てSIRの測定を行い、その結果を基に送信電力制御信号
を決定し送信するためには、固定データをスロットの前
半に集中して配置する必要性がある。また、固定データ
内のパイロットシンボルを用いてTPCの同期検波を行い
次スロットでの送信電力を制御するためには、やはり固
定データをスロットの前半に集中して配置する必要性が
ある。固定データをスロットの前半に集中させつつ、固
定データのランダム化を図った場合では、ランダム化が
不十分に行えないために、特定の周波数成分に大きなパ
ワの線スペクトルが発生してしまう問題がある。ただ
し、特性の周波数成分に線スペクトルを生じさせるの
は、固定データ部と可変データ部との送信電力比が大き
くなる場合、すなわちデータがない場合または低レート
時の場合である。また、各スロット毎の送信電力制御に
おいてSIR測定を一部の固定データのみを用いて行うと
測定精度が低下する。同様に、一部のパイロットシンボ
ルのみでTPCの同期検波を行うと受信特性が劣化する。
【0079】一方、送信電力制御において、TPCの受信
特性およびSIR測定精度が重要なのは、平均送信電力が
大きいため他ユーザへの干渉が大きくなるデータレート
が高い場合である。このとき、固定データ部と可変デー
タ部との送信電力比は変わらないか、または極めて小さ
くなるため、固定データの送信タイミングのランダム化
は不要またはある程度集中しても、特定の周波数成分に
大きなパワの線スペクトルが発生することはない。
【0080】よって、本実施の形態4のように可変デー
タのデータレートが高いときは、固定データをスロット
の前半に集中するように配置し、また、低レートまたは
データが無い場合には、固定データがスロット内でより
ランダムに配置されるようにすることで、可変データの
データ量が少ない場合または無い場合には、スロット毎
の送信タイミングを確実にランダム化することにより、
特定の周波数成分に大きなパワの線スペクトルが発生す
るのを抑えることが可能になる。また、データレートが
高い場合には、特定の周波数成分に大きなパワの線スペ
クトルが発生することなく、かつ固定データがスロット
の前半に集中しているため、TPC受信およびSIR測定を特
性の劣化なく行うことができる。
【0081】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、C
DMA伝送においてマルチレートのデータを収納する際
に生じる不要周波数成分の発生を抑え、ヒアリングエイ
ド問題を解消でき、周辺機器への影響を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる実施の形態1のCDMA無線送
信装置の構成図。
【図2】実施の形態1のCDMA無線送信装置における
スロット組立回路の構成図。
【図3】実施の形態1のCDMA無線送信装置における
各スロットの固定データの配置位置を示すパタン図。
【図4】実施の形態1のCDMA無線送信装置における
固定データの配置パタンの繰り返し周期を示すパタン
図。
【図5】実施の形態1のCDMA無線送信装置における
送信パワのパタン図。
【図6】本発明にかかる実施の形態2のCDMA無線受
信装置の構成図。
【図7】実施の形態2のCDMA無線送信装置における
スロット組立回路の構成図。
【図8】本発明にかかる実施の形態3のCDMA無線送
信装置の構成図。
【図9】実施の形態3のCDMA無線送信装置における
送信パタン図。
【図10】本発明にかかる実施の形態4のCDMA無線
送信装置のスロット組立回路の部分構成図。
【図11】実施の形態4のCDMA無線送信装置におけ
る有音時、無音時及び低レート時の送信パタン図。
【図12】従来のCDMA無線送信装置の構成図。
【図13】従来のCDMA無線送信装置におけるスロッ
ト組立回路の構成図。
【図14】CDMA無線送信装置における送信信号のフ
レーム構成図。
【図15】従来のスロットにおける送信信号フォーマッ
トの概念図。
【図16】従来のCDMA無線送信装置における送信パ
ワのパタン図。
【図17】従来のCDMA無線受信装置の構成図。
【図18】従来のCDMA無線受信装置におけるスロッ
ト分解回路の構成図。
【図19】従来のCDMA無線受信装置で送信をON/
OFFした場合の周波数スペクトルのレベル状態図。
【符号の説明】
101 可変データ 102 フレーム組立回路 103 固定データ 104 スロット組立回路 105 変調回路 106 拡散回路 107 無線部 108 アンテナ 201 タイミング制御回路 202 スイッチ 203 メモリ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ量が時間変化する可変データと時
    間変化しない固定データとを時間多重する際に、少なく
    とも可変データが存在しない場合は固定データの送信タ
    イミングがランダム化するように固定データの配置位置
    を制御することを特徴とするCDMA無線送信装置。
  2. 【請求項2】 複数の固定データの配置パタンが記憶さ
    れたデータ保持手段と、可変データのデータ量を変換す
    るデータ量変換手段と、前記データ保持手段から配置パ
    タンを読み出して固定データと可変データとを配置パタ
    ンを用いて時間多重する時間多重手段と、時間多重され
    た信号を変調する変調手段と、この変調手段の出力を無
    線送信する無線手段とを具備するCDMA無線送信装
    置。
  3. 【請求項3】 データ保持手段は、固定データの配置パ
    タンをフレーム番号及びスロット番号に対応させて複数
    フレームを区切りとするスーパーフレームに収納される
    スロット数だけ保持し、 時間多重手段は、フレーム番号及びスロット番号を用い
    て前記データ保持手段から配置パタンを読み出す、こと
    を特徴とする請求項2記載のCDMA無線送信装置。
  4. 【請求項4】 データ保持手段は、固定データをスロッ
    トの前半に集中するように配置した複数の配置パタンか
    らなる第1配置パタン群と、固定データをスロット全体
    に亙りランダム化した複数の配置パタンからなる第2配
    置パタン群とを保持し、 時間多重手段は、可変データのデータ量が大きい場合は
    第1配置パタン群を使用し、可変データ量が小さい又は
    存在しない場合は第2配置パタン群を使用する、ことを
    特徴とする請求項2又は請求項3記載のCDMA無線送
    信装置。
  5. 【請求項5】 可変データのデータ量に応じて、可変デ
    ータ部に相当する区間の送信パワを変化させるレベル制
    御手段を備えた請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
    のCDMA無線送信装置。
  6. 【請求項6】 固定データが、パイロット信号、送信電
    力制御信号、伝送レート情報信号のいずれか又はそれら
    の組み合わせであることを特徴とする請求項1乃至請求
    項5のいずれかに記載のCDMA無線送信装置。
  7. 【請求項7】 固定データと可変データとが時間多重さ
    れた信号を受信した場合に、送信側で時間多重の際に使
    用した固定データの配置パタンと同じ配置パタンを使用
    して可変データと固定データとを分離することを特徴と
    するCDMA無線受信装置。
  8. 【請求項8】 受信信号をダウンコンバートする無線手
    段と、この無線手段の出力信号を復調する復調手段と、
    送信側で可変データと固定データとの時間多重に使用す
    る固定データの配置パタンと同じ配置パタンが記憶され
    たデータ保持手段と、このデータ保持手段から送信側で
    使用した配置パタンと同じ配置パタンを読み出し前記復
    調手段の出力する復調信号を前記配置パタンを使用して
    可変データと固定データとに分離する分離手段とを具備
    するCDMA無線受信装置。
  9. 【請求項9】 データ保持手段は、固定データの配置パ
    タンをフレーム番号及びスロット番号に対応させて複数
    フレームを区切りとするスーパーフレームに収納される
    スロット数だけ保持し、 分離手段は、送信側と同期のとられたフレーム番号及び
    スロット番号を用いて前記データ保持手段から配置パタ
    ンを読み出す、ことを特徴とする請求項8記載のCDM
    A無線受信装置。
  10. 【請求項10】 データ保持手段は、固定データをスロ
    ットの前半に集中するように配置した複数の配置パタン
    からなる第1配置パタン群と、固定データをスロット全
    体に亙りランダム化した複数の配置パタンからなる第2
    配置パタン群とを保持し、 分離手段は、可変データのデータ量が大きい場合は第1
    配置パタン群を使用し、可変データ量が小さい又は存在
    しない場合は第2配置パタン群を使用する、ことを特徴
    とする請求項8又は請求項9記載のCDMA無線受信装
    置。
  11. 【請求項11】 固定データが、パイロット信号、送信
    電力制御信号、伝送レート情報信号のいずれか又はそれ
    らの組み合わせであることを特徴とする請求項7乃至請
    求項10のいずれかに記載のCDMA無線受信装置。
  12. 【請求項12】 無線基地局装置に対してCDMA方式
    による無線送信を行う移動局装置であり、請求項1乃至
    請求項6のいずれかに記載のCDMA無線送信装置を備
    えたことを特徴とする移動局装置。
  13. 【請求項13】 移動局装置からCDMA方式で無線送
    信される信号を受信する無線基地局装置であり、請求項
    7乃至請求項11のいずれかに記載のCDMA無線受信
    装置を備えたことを特徴とする無線基地局装置。
  14. 【請求項14】 請求項12記載の移動局装置と、請求
    項13記載の無線基地局装置とを備えた移動体通信シス
    テム。
  15. 【請求項15】 複数の固定データの配置パタンを記憶
    しておき、データ送信周期に同期して配置パタンを選択
    し、データ伝送量に応じて可変データのデータ量を変換
    し、選択した配置パタンを使用してデータ量の変換され
    た可変データと固定データとを時間多重し、この時間多
    重した信号を変調した後、アップコンバートして送信す
    ることを特徴とするCDMA無線送信方法。
  16. 【請求項16】 送信側で可変データと固定データとの
    時間多重に使用する固定データの配置パタンと同じ配置
    パタンを記憶しておき、アンテナからの受信信号をダウ
    ンコンバートしてから復調し、この復調信号を送信側で
    使用した配置パタンと同じ配置パタンを使用して可変デ
    ータと固定データとに分離することを特徴とするCDM
    A無線受信方法。
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