JPWO2004095749A1 - 符号拡散を用いる無線伝送における雑音及び干渉電力を推定する無線送受信装置及び無線送受信方法 - Google Patents
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Abstract
無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機で前記パイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定し、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号と逆拡散に用いる逆拡散符号が時間軸上のＮチップのみでも直交するよう符号割り当てを行う。
Description
本発明は、符号拡散を用いる無線伝送における雑音及び干渉電力を推定する無線送受信装置及び無線送受信方法に関する。
従来の無線伝送システムには、基地局において複数のアンテナでダイバーシチ受信を行う場合、移動局における送信電力制御誤差を小さく抑えるＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）／ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式の無線伝送システムがある（例えば、特許文献１参照。）。
また、ＯＦ ＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）−ＣＤＭＡ通信において、サブキャリア間の振幅差を低減して拡散符号間の直交性を維持し、マルチパス環境下における伝送効率を向上させる送受信装置がある（例えば、特許文献２参照。）。
また、残留位相誤差を補償するＯＦ ＤＭ−ＣＤＭＡ方式の通信端末装置がある（例えば、特許文献３参照。）。
また、伝送効率を低下させることなく復調信号の誤り率特性の劣化を防止するＯＦ ＤＭ−ＣＤＭＡ方式の通信装置がある（例えば、特許文献４参照。）。
また、広い周波数帯域を必要とすることがないと共に、信号波形に大きなピークの生じることのないマルチキャリアＣＤＭＡ方式のマルチキャリア伝送装置がある（例えば、特許文献５参照。）。
また、直接拡散方式の拡散処理を施した情報信号をＤＣサブキャリアに配置し、情報信号の誤り率特性を抑えつつ伝送効率を向上させるＯＦ ＤＭ通信装置がある（例えば、特許文献６参照。）。
また、各端末装置が高いＳ／Ｎで基地局と通信でき、各セルにおける同時通信数を増加可能な、セルラ方式のスペクトラム拡散通信システムがある（例えば、特許文献７参照。）。
また、ピーク電力の増大および通信品質の劣化をともに防ぐことができるＯＦ ＤＭ−ＣＤＭＡ方式の無線通信装置がある（例えば、特許文献８参照。）。
ＣＤＭＡを用いる無線伝送装置において、雑音及び干渉電力を推定する方法の一つに、パイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号により受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定するものがある。ここでは、図１に示すような拡散率４で時間軸に拡散する拡散符号を用いる場合を例に説明する。拡散符号としては、
コード１：（１，１，１，１）
コード２：（１，１，−１，−１）
コード３：（１，−１，１，−１）
コード４：（１，−１，−１，１）
の４つがあり、パイロット信号の拡散にはコード１、コード２、コード３の３つが使用されているとする。チップ間隔のチャネルインパルス応答をｈ１，ｈ２，ｈ３，ｈ４それに時間的に対応する雑音及び干渉成分をＮＩ１，ＮＩ２，ＮＩ３，ＮＩ４とすると、受信信号ｒは次式で表される。
ｒ＝（ｈ１＋ｈ２＋ｈ３＋ｈ４）＋（ｈ１＋ｈ２−ｈ３−ｈ４）＋（ｈ１−ｈ２＋ｈ３−ｈ４）＋ＮＩ１＋ＮＩ２＋ＮＩ３＋ＮＩ４
＝（３ｈ１＋ｈ２＋ｈ３−ｈ４）＋ＮＩ１＋ＮＩ２＋ＮＩ３＋ＮＩ４
これをパイロット信号の拡散に用いていないコード４で拡散した逆拡散信号ｄは、
ｄ＝（３ｈ１−ｈ２−ｈ３−ｈ４）＋ＮＩ１−ＮＩ２−ＮＩ３＋ＮＩ４
となる。ここで、
であれば、
となり雑音及び干渉成分のみが残るため、これを２乗したものの平均値を求めれば雑音及び干渉電力を推定できる。但し、時間軸上のチャネルの変動が大きい場合は
が成り立たなくなるため、推定精度が劣化する。
ＣＤＭＡでの拡散は時間軸のみであるが、時間軸及び周波数軸の２次元に符号拡散を行う無線伝送方式にＭＣ−２Ｄ−ＣＤＭＡがある（例えば、非特許文献１参照。）。ＭＣ−２Ｄ−ＣＤＭＡでは、パイロット信号にも２次元の符号拡散が用いられる場合がある。今、図２に示すような拡散率４で周波数軸上で２チップ、時間軸上で２チップに拡散されたパイロット信号が用いられるとする。ＣＤＭＡの例と同じように、パイロット信号の拡散にはコード１、コード２、コード３の３つが使用されており、コード４で受信信号を逆拡散することにより雑音及び干渉電力を推定する場合を考える。図２のＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応するチャネルインパルス応答値をそれぞれ、ｈ１１，ｈ２１，ｈ１２，ｈ２２、雑音及び干渉成分をＮＩ１１，ＮＩ２１，ＮＩ１２，ＮＩ２２とする。このとき、逆拡散信号ｄは受信信号ｒとコード４の畳み込み演算により、
ｄ＝（３ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（ｈ２１＋ＮＩ２１）×（−１）＋（ｈ１２＋ＮＩ１２）×（−１）＋（−ｈ２２＋ＮＩ２２）×１
＝（３ｈ１１−ｈ２１−ｈ１２−ｈ２２）＋ＮＩ１１−ＮＩ２１−ＮＩ１２＋ＮＩ２２
となる。ここで、
であれば、
となり雑音及び干渉成分のみが残るため、これを２乗したものの平均値を求めれば雑音及び干渉電力を推定できる。
特開２０００−９１９８６号公報 特開２００１−２４６１８号公報 特開２００１−２８５５７号公報 特開２００１−１４４７２４号公報 特開２００１−１６８８３７号公報 特開２００１−２０３６６４号公報 特開２００２−１９８９０２号公報 特開２００２−２７１２９６号公報 Ｔｈｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ＰＩＭＲＣ’９９、ｐ．４９８−５０２
また、ＯＦ ＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）−ＣＤＭＡ通信において、サブキャリア間の振幅差を低減して拡散符号間の直交性を維持し、マルチパス環境下における伝送効率を向上させる送受信装置がある（例えば、特許文献２参照。）。
また、残留位相誤差を補償するＯＦ ＤＭ−ＣＤＭＡ方式の通信端末装置がある（例えば、特許文献３参照。）。
また、伝送効率を低下させることなく復調信号の誤り率特性の劣化を防止するＯＦ ＤＭ−ＣＤＭＡ方式の通信装置がある（例えば、特許文献４参照。）。
また、広い周波数帯域を必要とすることがないと共に、信号波形に大きなピークの生じることのないマルチキャリアＣＤＭＡ方式のマルチキャリア伝送装置がある（例えば、特許文献５参照。）。
また、直接拡散方式の拡散処理を施した情報信号をＤＣサブキャリアに配置し、情報信号の誤り率特性を抑えつつ伝送効率を向上させるＯＦ ＤＭ通信装置がある（例えば、特許文献６参照。）。
また、各端末装置が高いＳ／Ｎで基地局と通信でき、各セルにおける同時通信数を増加可能な、セルラ方式のスペクトラム拡散通信システムがある（例えば、特許文献７参照。）。
また、ピーク電力の増大および通信品質の劣化をともに防ぐことができるＯＦ ＤＭ−ＣＤＭＡ方式の無線通信装置がある（例えば、特許文献８参照。）。
ＣＤＭＡを用いる無線伝送装置において、雑音及び干渉電力を推定する方法の一つに、パイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号により受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定するものがある。ここでは、図１に示すような拡散率４で時間軸に拡散する拡散符号を用いる場合を例に説明する。拡散符号としては、
コード１：（１，１，１，１）
コード２：（１，１，−１，−１）
コード３：（１，−１，１，−１）
コード４：（１，−１，−１，１）
の４つがあり、パイロット信号の拡散にはコード１、コード２、コード３の３つが使用されているとする。チップ間隔のチャネルインパルス応答をｈ１，ｈ２，ｈ３，ｈ４それに時間的に対応する雑音及び干渉成分をＮＩ１，ＮＩ２，ＮＩ３，ＮＩ４とすると、受信信号ｒは次式で表される。
ｒ＝（ｈ１＋ｈ２＋ｈ３＋ｈ４）＋（ｈ１＋ｈ２−ｈ３−ｈ４）＋（ｈ１−ｈ２＋ｈ３−ｈ４）＋ＮＩ１＋ＮＩ２＋ＮＩ３＋ＮＩ４
＝（３ｈ１＋ｈ２＋ｈ３−ｈ４）＋ＮＩ１＋ＮＩ２＋ＮＩ３＋ＮＩ４
これをパイロット信号の拡散に用いていないコード４で拡散した逆拡散信号ｄは、
ｄ＝（３ｈ１−ｈ２−ｈ３−ｈ４）＋ＮＩ１−ＮＩ２−ＮＩ３＋ＮＩ４
となる。ここで、
ＣＤＭＡでの拡散は時間軸のみであるが、時間軸及び周波数軸の２次元に符号拡散を行う無線伝送方式にＭＣ−２Ｄ−ＣＤＭＡがある（例えば、非特許文献１参照。）。ＭＣ−２Ｄ−ＣＤＭＡでは、パイロット信号にも２次元の符号拡散が用いられる場合がある。今、図２に示すような拡散率４で周波数軸上で２チップ、時間軸上で２チップに拡散されたパイロット信号が用いられるとする。ＣＤＭＡの例と同じように、パイロット信号の拡散にはコード１、コード２、コード３の３つが使用されており、コード４で受信信号を逆拡散することにより雑音及び干渉電力を推定する場合を考える。図２のＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応するチャネルインパルス応答値をそれぞれ、ｈ１１，ｈ２１，ｈ１２，ｈ２２、雑音及び干渉成分をＮＩ１１，ＮＩ２１，ＮＩ１２，ＮＩ２２とする。このとき、逆拡散信号ｄは受信信号ｒとコード４の畳み込み演算により、
ｄ＝（３ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（ｈ２１＋ＮＩ２１）×（−１）＋（ｈ１２＋ＮＩ１２）×（−１）＋（−ｈ２２＋ＮＩ２２）×１
＝（３ｈ１１−ｈ２１−ｈ１２−ｈ２２）＋ＮＩ１１−ＮＩ２１−ＮＩ１２＋ＮＩ２２
となる。ここで、
しかしながら、上述したＣＤＭＡで従来用いられている雑音及び干渉電力推定法を上述したように２次元拡散されたパイロット信号にそのまま適用した場合、周波数軸上、時間軸上の両方においてチャネル変動が十分に遅くなければ推定精度が著しく劣化してしまうという問題が生じる。例えば、時間軸上の変動が殆ど無くても、即ち、
が成り立っていても、
であり、周波数軸上の変動が大きければ、即ち、
が成り立たなければ、信号成分が残ってしまい推定精度が劣化する。また、周波数軸上の変動が無くても、即ち、
が成り立っていても、
であり、時間軸上の変動が大きければ、即ち、
が成り立たなければ、信号成分が残ってしまい推定精度が劣化する。
上述の従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、周波数軸上のチャネル変動または時間軸上のチャネル変動のいずれかが大きい場合でも、精度の高い雑音及び干渉電力推定を実現できる無線送受信装置を提供することにある。
上記課題を解消するため、本発明が提供する第一の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号と逆拡散に用いる逆拡散符号が時間軸上のＮチップのみでも直交するよう符号割り当てを行う。
本発明が提供する第二の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号と逆拡散に用いる逆拡散符号が周波数軸上のＭチップのみでも直交するよう符号割り当てを行う。
本発明が提供する第三の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号と逆拡散に用いる逆拡散符号が周波数軸上のＭチップのみでも直交し、時間軸上のＮチップのみでも直交するよう符号割り当てを行う。
本発明が提供する第四の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、逆拡散に用いる逆拡散符号に時間軸上のＮチップのみでも直交する符号を、優先してパイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行う。
本発明が提供する第五の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、逆拡散に用いる逆拡散符号に周波数軸上のＭチップのみでも直交する符号を、優先してパイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行う。
本発明が提供する第六の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、逆拡散に用いる逆拡散符号に周波数軸上のＭチップのみでも直交し、かつ、時間軸上のＮチップのみでも直交する符号を、優先してパイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行う。
本発明が提供する第七の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、周波数軸上でのチャネル変動と時間軸上でのチャネル変動のいずれが顕著であるかを検出する手段及び検出結果を送信機に通知する手段を受信機に有し、時間軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に周波数軸上のＭチップのみでも直交する符号を、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行い、周波数軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に時間軸上のＮチップのみでも直交する符号を、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行う。
本発明が提供する第八の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、周波数軸上でのチャネル変動と時間軸上でのチャネル変動のいずれが顕著であるかを検出する手段を送信機に有し、時間軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に周波数軸上のＭチップのみでも直交する符号を、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行い、周波数軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に時間軸上のＮチップのみでも直交する符号を、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行う。
本発明が提供する第九の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、周波数軸上でのチャネル変動と時間軸上でのチャネル変動のいずれが顕著であるかを検出する手段及び検出結果を送信機に通知する手段を受信機に有し、時間軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に周波数軸上のＭチップのみでも直交する符号を、優先してパイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行い、周波数軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に時間軸上のＮチップのみでも直交する符号を、優先してパイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行う。
本発明が提供する第十の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、周波数軸上でのチャネル変動と時間軸上でのチャネル変動のいずれが顕著であるかを検出する手段を送信機に有し、時間軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に周波数軸上のＭチップのみでも直交する符号を、優先してパイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行い、周波数軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に時間軸上のＮチップのみでも直交する符号を、優先してパイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行う。
また、周波数軸上のチャネル変動の指標として遅延分散を用いてもよい。
また、周波数軸上のチャネル変動の指標としてコヒーレント帯域を用いてもよい。
また、時間軸上のチャネル変動の指標としてドップラー周波数を用いてもよい。
従って、本発明の無線送受信装置により、周波数軸上のチャネル変動または時間軸上のチャネル変動のいずれかが大きい場合でも、精度の高い雑音及び干渉電力推定を実現できる。
また、２次元拡散されたパイロット信号を用いて雑音及び干渉電力推定を行う際に、パイロット信号を優先して割り当てることにより、より精度の高い雑音及び干渉電力推定を実現できる。
上記課題を解消するため、本発明が提供する第一の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号と逆拡散に用いる逆拡散符号が時間軸上のＮチップのみでも直交するよう符号割り当てを行う。
本発明が提供する第二の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号と逆拡散に用いる逆拡散符号が周波数軸上のＭチップのみでも直交するよう符号割り当てを行う。
本発明が提供する第三の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号と逆拡散に用いる逆拡散符号が周波数軸上のＭチップのみでも直交し、時間軸上のＮチップのみでも直交するよう符号割り当てを行う。
本発明が提供する第四の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、逆拡散に用いる逆拡散符号に時間軸上のＮチップのみでも直交する符号を、優先してパイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行う。
本発明が提供する第五の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、逆拡散に用いる逆拡散符号に周波数軸上のＭチップのみでも直交する符号を、優先してパイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行う。
本発明が提供する第六の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、逆拡散に用いる逆拡散符号に周波数軸上のＭチップのみでも直交し、かつ、時間軸上のＮチップのみでも直交する符号を、優先してパイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行う。
本発明が提供する第七の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、周波数軸上でのチャネル変動と時間軸上でのチャネル変動のいずれが顕著であるかを検出する手段及び検出結果を送信機に通知する手段を受信機に有し、時間軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に周波数軸上のＭチップのみでも直交する符号を、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行い、周波数軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に時間軸上のＮチップのみでも直交する符号を、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行う。
本発明が提供する第八の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、周波数軸上でのチャネル変動と時間軸上でのチャネル変動のいずれが顕著であるかを検出する手段を送信機に有し、時間軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に周波数軸上のＭチップのみでも直交する符号を、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行い、周波数軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に時間軸上のＮチップのみでも直交する符号を、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行う。
本発明が提供する第九の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、周波数軸上でのチャネル変動と時間軸上でのチャネル変動のいずれが顕著であるかを検出する手段及び検出結果を送信機に通知する手段を受信機に有し、時間軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に周波数軸上のＭチップのみでも直交する符号を、優先してパイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行い、周波数軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に時間軸上のＮチップのみでも直交する符号を、優先してパイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行う。
本発明が提供する第十の無線送受信装置は、送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機でパイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する場合において、周波数軸上でのチャネル変動と時間軸上でのチャネル変動のいずれが顕著であるかを検出する手段を送信機に有し、時間軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に周波数軸上のＭチップのみでも直交する符号を、優先してパイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行い、周波数軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、逆拡散に用いる逆拡散符号に時間軸上のＮチップのみでも直交する符号を、優先してパイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号として割り当てを行う。
また、周波数軸上のチャネル変動の指標として遅延分散を用いてもよい。
また、周波数軸上のチャネル変動の指標としてコヒーレント帯域を用いてもよい。
また、時間軸上のチャネル変動の指標としてドップラー周波数を用いてもよい。
従って、本発明の無線送受信装置により、周波数軸上のチャネル変動または時間軸上のチャネル変動のいずれかが大きい場合でも、精度の高い雑音及び干渉電力推定を実現できる。
また、２次元拡散されたパイロット信号を用いて雑音及び干渉電力推定を行う際に、パイロット信号を優先して割り当てることにより、より精度の高い雑音及び干渉電力推定を実現できる。
図１は、ＣＤＭＡにおける拡散符号を説明するための図である。
図２は、２次元拡散における拡散符号を説明するための図である。
図３は、本発明による第一、二、三の実施の形態における無線送受信装置の構成図である。
図４は、本発明による第四の実施の形態における無線送受信装置の構成図である。
図２は、２次元拡散における拡散符号を説明するための図である。
図３は、本発明による第一、二、三の実施の形態における無線送受信装置の構成図である。
図４は、本発明による第四の実施の形態における無線送受信装置の構成図である。
次に本発明の実施の形態について説明する。
図３は、本発明による第一の実施の形態における無線送受信装置の構成を示すブロック図である。実際の無線送受信装置では、当然、送信機においてデータにパイロット信号が多重して送信され、受信機にはデータを復調する手段が必要であるが、ここでは、簡単のため、パイロット信号の送受信のみに着目した説明とする。尚、拡散率４で周波数軸上で２チップ、時間軸上で２チップに拡散されたパイロット信号を用いる場合の例を示す。送信機１０１において、データコピー部１０３は、パイロット信号ＳＰＩを４個コピーしてパラレルパイロット信号ＳＰＰＩ（１）〜ＳＰＰＩ（４）として出力する。パラレル／シリアル変換部１０４はパラレルパイロット信号ＳＰＰＩ（１）〜ＳＰＰＩ（４）をパラレル／シリアル変換して直接拡散入力信号ＳＳＰＩ（１）、ＳＳＰＩ（２）、ＳＳＰＩ（３）、ＳＳＰＩ（４）を出力する。拡散符号割り当て部１０５は、拡散符号割り当て信号ＳＣＡＬを出力する。拡散部１０６は、直接拡散入力信号ＳＳＰＩ（１）、ＳＳＰＩ（２）、ＳＳＰＩ（３）、ＳＳＰＩ（４）及び拡散符号割り当て信号ＳＣＡＬを入力とし、第１直接拡散出力信号ＳＳＰ０１（１）、ＳＳＰ０１（２）、ＳＳＰ０１（３）、ＳＳＰ０１（４）及び第２直接拡散出力信号ＳＳＰ０２（１）、ＳＳＰ０２（２）、ＳＳＰ０２（３）、ＳＳＰ０２（４）を出力する。多重部１０７は、第１直接拡散出力信号ＳＳＰ０１（１）、ＳＳＰ０１（２）、ＳＳＰ０１（３）、ＳＳＰ０１（４）と第２直接拡散出力信号ＳＳＰ０２（１）、ＳＳＰ０２（２）、ＳＳＰ０２（３）、ＳＳＰ０２（４）を符号多重し、ＩＦＦＴ入力信号ＳＩＦＦＴＩ（１）、ＳＩＦＦＴＩ（２）、ＳＩＦＦＴＩ（３）、ＳＩＦＦＴＩ（４）として出力する。逆フーリエ変換部１０８は、ＩＦＦＴ入力信号ＳＩＦＦＴＩ（１）、ＳＩＦＦＴＩ（２）、ＳＩＦＦＴＩ（３）、ＳＩＦＦＴＩ（４）を逆フーリエ変換し、ＩＦＦＴ出力信号ＳＩＦＦＴＯ（１）、ＳＩＦＦＴＯ（２）、ＳＩＦＦＴＯ（３）、ＳＩＦＦＴＯ（４）として出力される。ガードインターバル付加部１０９は、ＩＦＦＴ出力信号ＳＩＦＦＴＯ（１）、ＳＩＦＦＴＯ（２）、ＳＩＦＦＴＯ（３）、ＳＩＦＦＴＯ（４）にガードインターバルを付加し、送信信号ＳＴＸ（１）、ＳＴＸ（２）、ＳＴＸ（３）、ＳＴＸ（４）として出力する。受信機１０２において、ガードインターバル除去部１１０は、受信信号ＳＲＸ（１）、ＳＲＸ（２）、ＳＲＸ（３）、ＳＲＸ（４）からガードインターバルを除去し、ＦＦＴ入力信号ＳＦＦＴＩ（１）、ＳＦＦＴＩ（２）、ＳＦＦＴＩ（３）、ＳＦＦＴＩ（４）として出力する。フーリエ変換部１１１は、ＦＦＴ入力信号ＳＦＦＴＩ（１）、ＳＦＦＴＩ（２）、ＳＦＦＴＩ（３）、ＳＦＦＴＩ（４）をフーリエ変換し、ＦＦＴ出力信号ＳＦＦＴＯ（１）、ＳＦＦＴＯ（２）、ＳＦＦＴＯ（３）、ＳＦＦＴＯ（４）として出力する。パラレル／シリアル変換部１１２は、ＦＦＴ出力信号ＳＦＦＴＯ（１）、ＳＦＦＴＯ（２）、ＳＦＦＴＯ（３）、ＳＦＦＴＯ（４）をパラレル／シリアル変換し、逆拡散入力信号ＳＤＳＰＩ（１）、ＳＤＳＰＩ（２）、ＳＤＳＰＩ（３）、ＳＤＳＰＩ（４）として出力する。逆拡散符号割り当て部１１３は、逆拡散符号割り当て信号ＳＤＣＡＬを出力する。逆拡散部１１４は、逆拡散入力信号ＳＤＳＰＩ（１）、ＳＤＳＰＩ（２）、ＳＤＳＰＩ（３）、ＳＤＳＰＩ（４）及び逆拡散符号割り当て信号ＳＤＣＡＬを入力として、逆拡散出力信号ＳＤＳＰＯを出力する。電力演算部１１５は逆拡散出力信号ＳＤＳＰＯを入力として、雑音及び干渉電力を推定し、推定電力信号として出力する。
以上の動作により、雑音及び干渉電力を推定する。
第一の実施の形態においては、拡散符号割り当て部１０５が割り当てる２つの拡散符号が、逆拡散符号割り当て部１１３が割り当てる逆拡散符号と時間軸のみでも直交することを特徴とする。今、図２に示すような拡散率４で周波数軸上で２チップ、時間軸上で２チップに拡散されたパイロット信号が用いられているとする。拡散符号としては、
コード１：（１，１，１，１）
コード２：（１，１，−１，−１）
コード３：（１，−１，１，−１）
コード４：（１，−１，−１，１）
の４つがある。このとき、コード１及びコード３は時間軸のみにおいてもコード２及びコード４と直交する。そこで、拡散符号割り当て部１０５は拡散符号としてコード１及びコード３を、逆拡散符号割り当て部１１３は逆拡散符号としてコード２を割り当てるものとする。図２のＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応するチャネルインパルス応答値をそれぞれ、ｈ１１，ｈ２１，ｈ１２，ｈ２２、雑音及び干渉成分をＮＩ１１，ＮＩ２１，ＮＩ１２，ＮＩ２２とする。このとき、逆拡散出力信号ＳＤＳＰＯは逆拡散入力信号ＳＤＳＰＩ（１）、ＳＤＳＰＩ（２）、ＳＤＳＰＩ（３）、ＳＤＳＰＩ（４）とコード３の畳み込み演算により、
ＳＤＳＰＯ＝（２ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（０＋ＮＩ２１）×１＋（２ｈ１２＋ＮＩ１２）×（−１）＋（０＋ＮＩ２２）×（−１）
＝（２ｈ１１−２ｈ１２）＋ＮＩ１１＋ＮＩ２１−ＮＩ１２−ＮＩ２２
となる。従って、時間軸上のチャネル変動が小さければ、即ち、
が成り立てば、信号成分が打ち消しあう。同様にして、拡散符号割り当て部１０５が拡散符号としてコード１のみを割り当てた場合は、
ＳＤＳＰＯ＝（ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（ｈ２１＋ＮＩ２１）×１＋（ｈ１２＋ＮＩ１２）×（−１）＋（ｈ２２＋ＮＩ２２）×（−１）
＝（ｈ１１−ｈ１２）＋（ｈ２１−ｈ２２）＋ＮＩ１１＋ＮＩ２１−ＮＩ１２−ＮＩ２２
であり、拡散符号割り当て部１０５が拡散符号としてコード３のみを割り当てた場合は、
ＳＤＳＰＯ＝（ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（−ｈ２１＋ＮＩ２１）×１＋（ｈ１２＋ＮＩ１２）×（−１）＋（−ｈ２２＋ＮＩ２２）×（−１）
＝（ｈ１１−ｈ１２）−（ｈ２１−ｈ２２）＋ＮＩ１１＋ＮＩ２１−ＮＩ１２−ＮＩ２２
であるため、時間軸上のチャネル変動が小さければ、即ち、
が成り立てば、信号成分が打ち消しあう。
以上のように、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号と逆拡散に用いる逆拡散符号が時間軸上のＮチップのみでも直交するよう割り当てることにより、時間軸上のチャネル変動が小さければ、周波数軸上のチャネル変動が大きくても精度の高い雑音及び干渉電力推定が実現できる。
次に本発明による第二の実施の形態について説明する。無線送受信装置の構成を示すブロック図は、第一の実施の形態と同じく図１となる。第二の実施の形態が第一の実施の形態と異なる点は、拡散符号割り当て部１０５が割り当てる２つの拡散符号が、逆拡散符号割り当て部１１３が割り当てる逆拡散符号と周波数軸のみでも直交することを特徴とすることである。今、図２に示すような拡散率４で周波数軸上で２チップ、時間軸上で２チップに拡散されたパイロット信号が用いられているとする。拡散符号としては、
コード１：（１，１，１，１）
コード２：（１，１，−１，−１）
コード３：（１，−１，１，−１）
コード４：（１，−１，−１，１）
の４つがある。このとき、コード１及びコード２は周波数軸のみにおいてもコード３及びコード４と直交する。そこで、拡散符号割り当て部１０５は拡散符号としてコード１及びコード２を、逆拡散符号割り当て部１１３は逆拡散符号としてコード３を割り当てるものとする。図２のＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応するチャネルインパルス応答値をそれぞれ、ｈ１１，ｈ２１，ｈ１２，ｈ２２、雑音及び干渉成分をＮＩ１１，ＮＩ２１，ＮＩ１２，ＮＩ２２とする。このとき、逆拡散出力信号ＳＤＳＰＯは逆拡散入力信号ＳＤＳＰＩ（１）、ＳＤＳＰＩ（２）、ＳＤＳＰＩ（３）、ＳＤＳＰＩ（４）とコード３の畳み込み演算により、
ＳＤＳＰＯ＝（２ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（２ｈ２１＋ＮＩ２１）×（−１）＋（０＋ＮＩ１２）×１＋（０＋ＮＩ２２）×（−１）
＝（２ｈ１１−２ｈ２１）＋ＮＩ１１−ＮＩ２１＋ＮＩ１２−ＮＩ２２
となる。従って、周波数軸上のチャネル変動が小さければ、即ち、
が成り立てば、信号成分が打ち消しあう。同様にして、拡散符号割り当て部１０５が拡散符号としてコード１のみを割り当てた場合は、
ＳＤＳＰＯ＝（ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（ｈ２１＋ＮＩ２１）×（−１）＋（ｈ１２＋ＮＩ１２）×１＋（ｈ２２＋ＮＩ２２）×（−１）
＝（ｈ１１−ｈ２１）＋（ｈ１２−ｈ２２）＋ＮＩ１１−ＮＩ２１＋ＮＩ１２−ＮＩ２２
であり、拡散符号割り当て部１０５が拡散符号としてコード２のみを割り当てた場合は、
ＳＤＳＰＯ＝（ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（ｈ２１＋ＮＩ２１）×（−１）＋（−ｈ１２＋ＮＩ１２）×１＋（−ｈ２２＋ＮＩ２２）×（−１）
＝（ｈ１１−ｈ２１）−（ｈ１２−ｈ２２）＋ＮＩ１１−ＮＩ２１＋ＮＩ１２−ＮＩ２２
であるため、周波数軸上のチャネル変動が小さければ、即ち、
が成り立てば、信号成分が打ち消しあう。
以上のように、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号と逆拡散に用いる逆拡散符号が周波数軸上のＭチップのみでも直交するよう割り当てることにより、周波数軸上のチャネル変動が小さければ、時間軸上のチャネル変動が大きくても精度の高い雑音及び干渉電力推定が実現できる。
次に本発明による第三の実施例について説明する。無線送受信装置の構成を示すブロック図は、第一及び第二の実施例と同じく図３となる。但し、拡散部１０６からの出力は第１直接拡散出力信号ＳＳＰ０１（１）、ＳＳＰ０１（２）、ＳＳＰ０１（３）、ＳＳＰ０１（４）のみとなる。また、第三の実施例が第一及び第二の実施例と異なる点は、拡散符号割り当て部１０５が割り当てる拡散符号が、逆拡散符号割り当て部１１３が割り当てる逆拡散符号と周波数軸のみ及び時間軸のみでも直交することを特徴とすることである。今、図２に示すような拡散率４で周波数軸上で２チップ、時間軸上で２チップに拡散されたパイロット信号が用いられているとする。拡散符号としては、
コード１：（１，１，１，１）
コード２：（１，１，−１，−１）
コード３：（１，−１，１，−１）
コード４：（１，−１，−１，１）
の４つがある。このとき、コード１は周波数軸のみ及び時間軸のみにおいてもコード４と直交する。コード３とコード４の間にもこの関係が成り立つ。そこで、拡散符号割り当て部１０５は拡散符号としてコード１を、逆拡散符号割り当て部１１３は逆拡散符号としてコード４を割り当てるものとする。図２のＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応するチャネルインパルス応答値をそれぞれ、ｈ１１，ｈ２１，ｈ１２，ｈ２２、雑音及び干渉成分をＮＩ１１，ＮＩ２１，ＮＩ１２，ＮＩ２２とする。このとき、逆拡散出力信号ＳＤＳＰＯは逆拡散入力信号ＳＤＳＰＩ（１）、ＳＤＳＰＩ（２）、ＳＤＳＰＩ（３）、ＳＤＳＰＩ（４）とコード４の畳み込み演算により、
ＳＤＳＰＯ＝（ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（ｈ２１＋ＮＩ２１）×（−１）＋（ｈ１２＋ＮＩ１２）×（−１）＋（ｈ２２＋ＮＩ２２）×１
＝（ｈ１１−ｈ２１−ｈ１２＋ｈ２２）＋ＮＩ１１−ＮＩ２１−ＮＩ１２＋ＮＩ２２
となる。従って、周波数軸上のチャネル変動、時間軸上のチャネル変動のどちらかが小さければ、即ち、
のどちらかが成り立てば、信号成分が打ち消しあう。
以上のように、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号と逆拡散に用いる逆拡散符号が周波数軸上のＭチップのみでも時間軸上のＮチップのみでも直交するよう割り当てることにより、周波数軸上のチャネル変動、時間軸上のチャネル変動のどちらかが小さければ、精度の高い雑音及び干渉電力推定が実現できる。
図４は、本発明による第四の実施の形態における無線送受信装置の構成を示すブロック図である。第一〜三の実施の形態におけるブロック図である図３との違いは、送信機２０１において、受信チャネル変動情報信号ＳＲＣＨＩを入力として、チャネル変動情報を再生して再生チャネル変動情報ＳＲＥＣＨＩとして出力するチャネル変動情報受信部２０３を有し、拡散符号割り当て部２０４が、再生チャネル変動情報ＳＲＥＣＨＩを基に、拡散符号の割り当てを決定し、受信機２０２において、受信信号ＳＲＸ（１）、ＳＲＸ（２）、ＳＲＸ（３）、ＳＲＸ（４）を入力として、チャネル変動を検出し、チャネル変動情報ＳＣＨＩとして出力するチャネル変動検出部２０５を有し、チャネル変動情報ＳＣＨＩを入力として、送信チャネル変動情報ＳＳＣＨＩを出力するチャネル変動情報送信部２０６を有し、逆拡散符号割り当て部２０７が、チャネル変動情報ＳＣＨＩを基に、逆拡散符号の割り当てを決定する点である。
逆拡散符号割り当て部２０７では、チャネル変動情報ＳＣＨＩを基に、拡散符号割り当て部２０４では、チャネル変動情報ＳＣＨＩを再生した再生チャネル変動情報ＳＲＥＣＨＩを基に、時間軸上のチャネル変動が周波数軸上の変動より大きい場合は、拡散符号と逆拡散符号が周波数軸上のＭチップのみでも直交するよう符号割り当てを行い、周波数軸上のチャネル変動が時間軸上の変動より大きい場合は、拡散符号と逆拡散符号が時間軸上のＮチップのみでも直交するよう符号割り当てを行う。
以上の動作により、チャネル変動に応じて、より精度の高い雑音及び干渉電力推定を可能とする符号を割り当てを実現できる。
また、２次元拡散されたパイロット信号を用いて雑音及び干渉電力推定を行う際に、パイロット信号を優先して割り当てることにより、より精度の高い雑音及び干渉電力推定を実現できる。
図３は、本発明による第一の実施の形態における無線送受信装置の構成を示すブロック図である。実際の無線送受信装置では、当然、送信機においてデータにパイロット信号が多重して送信され、受信機にはデータを復調する手段が必要であるが、ここでは、簡単のため、パイロット信号の送受信のみに着目した説明とする。尚、拡散率４で周波数軸上で２チップ、時間軸上で２チップに拡散されたパイロット信号を用いる場合の例を示す。送信機１０１において、データコピー部１０３は、パイロット信号ＳＰＩを４個コピーしてパラレルパイロット信号ＳＰＰＩ（１）〜ＳＰＰＩ（４）として出力する。パラレル／シリアル変換部１０４はパラレルパイロット信号ＳＰＰＩ（１）〜ＳＰＰＩ（４）をパラレル／シリアル変換して直接拡散入力信号ＳＳＰＩ（１）、ＳＳＰＩ（２）、ＳＳＰＩ（３）、ＳＳＰＩ（４）を出力する。拡散符号割り当て部１０５は、拡散符号割り当て信号ＳＣＡＬを出力する。拡散部１０６は、直接拡散入力信号ＳＳＰＩ（１）、ＳＳＰＩ（２）、ＳＳＰＩ（３）、ＳＳＰＩ（４）及び拡散符号割り当て信号ＳＣＡＬを入力とし、第１直接拡散出力信号ＳＳＰ０１（１）、ＳＳＰ０１（２）、ＳＳＰ０１（３）、ＳＳＰ０１（４）及び第２直接拡散出力信号ＳＳＰ０２（１）、ＳＳＰ０２（２）、ＳＳＰ０２（３）、ＳＳＰ０２（４）を出力する。多重部１０７は、第１直接拡散出力信号ＳＳＰ０１（１）、ＳＳＰ０１（２）、ＳＳＰ０１（３）、ＳＳＰ０１（４）と第２直接拡散出力信号ＳＳＰ０２（１）、ＳＳＰ０２（２）、ＳＳＰ０２（３）、ＳＳＰ０２（４）を符号多重し、ＩＦＦＴ入力信号ＳＩＦＦＴＩ（１）、ＳＩＦＦＴＩ（２）、ＳＩＦＦＴＩ（３）、ＳＩＦＦＴＩ（４）として出力する。逆フーリエ変換部１０８は、ＩＦＦＴ入力信号ＳＩＦＦＴＩ（１）、ＳＩＦＦＴＩ（２）、ＳＩＦＦＴＩ（３）、ＳＩＦＦＴＩ（４）を逆フーリエ変換し、ＩＦＦＴ出力信号ＳＩＦＦＴＯ（１）、ＳＩＦＦＴＯ（２）、ＳＩＦＦＴＯ（３）、ＳＩＦＦＴＯ（４）として出力される。ガードインターバル付加部１０９は、ＩＦＦＴ出力信号ＳＩＦＦＴＯ（１）、ＳＩＦＦＴＯ（２）、ＳＩＦＦＴＯ（３）、ＳＩＦＦＴＯ（４）にガードインターバルを付加し、送信信号ＳＴＸ（１）、ＳＴＸ（２）、ＳＴＸ（３）、ＳＴＸ（４）として出力する。受信機１０２において、ガードインターバル除去部１１０は、受信信号ＳＲＸ（１）、ＳＲＸ（２）、ＳＲＸ（３）、ＳＲＸ（４）からガードインターバルを除去し、ＦＦＴ入力信号ＳＦＦＴＩ（１）、ＳＦＦＴＩ（２）、ＳＦＦＴＩ（３）、ＳＦＦＴＩ（４）として出力する。フーリエ変換部１１１は、ＦＦＴ入力信号ＳＦＦＴＩ（１）、ＳＦＦＴＩ（２）、ＳＦＦＴＩ（３）、ＳＦＦＴＩ（４）をフーリエ変換し、ＦＦＴ出力信号ＳＦＦＴＯ（１）、ＳＦＦＴＯ（２）、ＳＦＦＴＯ（３）、ＳＦＦＴＯ（４）として出力する。パラレル／シリアル変換部１１２は、ＦＦＴ出力信号ＳＦＦＴＯ（１）、ＳＦＦＴＯ（２）、ＳＦＦＴＯ（３）、ＳＦＦＴＯ（４）をパラレル／シリアル変換し、逆拡散入力信号ＳＤＳＰＩ（１）、ＳＤＳＰＩ（２）、ＳＤＳＰＩ（３）、ＳＤＳＰＩ（４）として出力する。逆拡散符号割り当て部１１３は、逆拡散符号割り当て信号ＳＤＣＡＬを出力する。逆拡散部１１４は、逆拡散入力信号ＳＤＳＰＩ（１）、ＳＤＳＰＩ（２）、ＳＤＳＰＩ（３）、ＳＤＳＰＩ（４）及び逆拡散符号割り当て信号ＳＤＣＡＬを入力として、逆拡散出力信号ＳＤＳＰＯを出力する。電力演算部１１５は逆拡散出力信号ＳＤＳＰＯを入力として、雑音及び干渉電力を推定し、推定電力信号として出力する。
以上の動作により、雑音及び干渉電力を推定する。
第一の実施の形態においては、拡散符号割り当て部１０５が割り当てる２つの拡散符号が、逆拡散符号割り当て部１１３が割り当てる逆拡散符号と時間軸のみでも直交することを特徴とする。今、図２に示すような拡散率４で周波数軸上で２チップ、時間軸上で２チップに拡散されたパイロット信号が用いられているとする。拡散符号としては、
コード１：（１，１，１，１）
コード２：（１，１，−１，−１）
コード３：（１，−１，１，−１）
コード４：（１，−１，−１，１）
の４つがある。このとき、コード１及びコード３は時間軸のみにおいてもコード２及びコード４と直交する。そこで、拡散符号割り当て部１０５は拡散符号としてコード１及びコード３を、逆拡散符号割り当て部１１３は逆拡散符号としてコード２を割り当てるものとする。図２のＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応するチャネルインパルス応答値をそれぞれ、ｈ１１，ｈ２１，ｈ１２，ｈ２２、雑音及び干渉成分をＮＩ１１，ＮＩ２１，ＮＩ１２，ＮＩ２２とする。このとき、逆拡散出力信号ＳＤＳＰＯは逆拡散入力信号ＳＤＳＰＩ（１）、ＳＤＳＰＩ（２）、ＳＤＳＰＩ（３）、ＳＤＳＰＩ（４）とコード３の畳み込み演算により、
ＳＤＳＰＯ＝（２ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（０＋ＮＩ２１）×１＋（２ｈ１２＋ＮＩ１２）×（−１）＋（０＋ＮＩ２２）×（−１）
＝（２ｈ１１−２ｈ１２）＋ＮＩ１１＋ＮＩ２１−ＮＩ１２−ＮＩ２２
となる。従って、時間軸上のチャネル変動が小さければ、即ち、
ＳＤＳＰＯ＝（ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（ｈ２１＋ＮＩ２１）×１＋（ｈ１２＋ＮＩ１２）×（−１）＋（ｈ２２＋ＮＩ２２）×（−１）
＝（ｈ１１−ｈ１２）＋（ｈ２１−ｈ２２）＋ＮＩ１１＋ＮＩ２１−ＮＩ１２−ＮＩ２２
であり、拡散符号割り当て部１０５が拡散符号としてコード３のみを割り当てた場合は、
ＳＤＳＰＯ＝（ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（−ｈ２１＋ＮＩ２１）×１＋（ｈ１２＋ＮＩ１２）×（−１）＋（−ｈ２２＋ＮＩ２２）×（−１）
＝（ｈ１１−ｈ１２）−（ｈ２１−ｈ２２）＋ＮＩ１１＋ＮＩ２１−ＮＩ１２−ＮＩ２２
であるため、時間軸上のチャネル変動が小さければ、即ち、
以上のように、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号と逆拡散に用いる逆拡散符号が時間軸上のＮチップのみでも直交するよう割り当てることにより、時間軸上のチャネル変動が小さければ、周波数軸上のチャネル変動が大きくても精度の高い雑音及び干渉電力推定が実現できる。
次に本発明による第二の実施の形態について説明する。無線送受信装置の構成を示すブロック図は、第一の実施の形態と同じく図１となる。第二の実施の形態が第一の実施の形態と異なる点は、拡散符号割り当て部１０５が割り当てる２つの拡散符号が、逆拡散符号割り当て部１１３が割り当てる逆拡散符号と周波数軸のみでも直交することを特徴とすることである。今、図２に示すような拡散率４で周波数軸上で２チップ、時間軸上で２チップに拡散されたパイロット信号が用いられているとする。拡散符号としては、
コード１：（１，１，１，１）
コード２：（１，１，−１，−１）
コード３：（１，−１，１，−１）
コード４：（１，−１，−１，１）
の４つがある。このとき、コード１及びコード２は周波数軸のみにおいてもコード３及びコード４と直交する。そこで、拡散符号割り当て部１０５は拡散符号としてコード１及びコード２を、逆拡散符号割り当て部１１３は逆拡散符号としてコード３を割り当てるものとする。図２のＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応するチャネルインパルス応答値をそれぞれ、ｈ１１，ｈ２１，ｈ１２，ｈ２２、雑音及び干渉成分をＮＩ１１，ＮＩ２１，ＮＩ１２，ＮＩ２２とする。このとき、逆拡散出力信号ＳＤＳＰＯは逆拡散入力信号ＳＤＳＰＩ（１）、ＳＤＳＰＩ（２）、ＳＤＳＰＩ（３）、ＳＤＳＰＩ（４）とコード３の畳み込み演算により、
ＳＤＳＰＯ＝（２ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（２ｈ２１＋ＮＩ２１）×（−１）＋（０＋ＮＩ１２）×１＋（０＋ＮＩ２２）×（−１）
＝（２ｈ１１−２ｈ２１）＋ＮＩ１１−ＮＩ２１＋ＮＩ１２−ＮＩ２２
となる。従って、周波数軸上のチャネル変動が小さければ、即ち、
ＳＤＳＰＯ＝（ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（ｈ２１＋ＮＩ２１）×（−１）＋（ｈ１２＋ＮＩ１２）×１＋（ｈ２２＋ＮＩ２２）×（−１）
＝（ｈ１１−ｈ２１）＋（ｈ１２−ｈ２２）＋ＮＩ１１−ＮＩ２１＋ＮＩ１２−ＮＩ２２
であり、拡散符号割り当て部１０５が拡散符号としてコード２のみを割り当てた場合は、
ＳＤＳＰＯ＝（ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（ｈ２１＋ＮＩ２１）×（−１）＋（−ｈ１２＋ＮＩ１２）×１＋（−ｈ２２＋ＮＩ２２）×（−１）
＝（ｈ１１−ｈ２１）−（ｈ１２−ｈ２２）＋ＮＩ１１−ＮＩ２１＋ＮＩ１２−ＮＩ２２
であるため、周波数軸上のチャネル変動が小さければ、即ち、
以上のように、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号と逆拡散に用いる逆拡散符号が周波数軸上のＭチップのみでも直交するよう割り当てることにより、周波数軸上のチャネル変動が小さければ、時間軸上のチャネル変動が大きくても精度の高い雑音及び干渉電力推定が実現できる。
次に本発明による第三の実施例について説明する。無線送受信装置の構成を示すブロック図は、第一及び第二の実施例と同じく図３となる。但し、拡散部１０６からの出力は第１直接拡散出力信号ＳＳＰ０１（１）、ＳＳＰ０１（２）、ＳＳＰ０１（３）、ＳＳＰ０１（４）のみとなる。また、第三の実施例が第一及び第二の実施例と異なる点は、拡散符号割り当て部１０５が割り当てる拡散符号が、逆拡散符号割り当て部１１３が割り当てる逆拡散符号と周波数軸のみ及び時間軸のみでも直交することを特徴とすることである。今、図２に示すような拡散率４で周波数軸上で２チップ、時間軸上で２チップに拡散されたパイロット信号が用いられているとする。拡散符号としては、
コード１：（１，１，１，１）
コード２：（１，１，−１，−１）
コード３：（１，−１，１，−１）
コード４：（１，−１，−１，１）
の４つがある。このとき、コード１は周波数軸のみ及び時間軸のみにおいてもコード４と直交する。コード３とコード４の間にもこの関係が成り立つ。そこで、拡散符号割り当て部１０５は拡散符号としてコード１を、逆拡散符号割り当て部１１３は逆拡散符号としてコード４を割り当てるものとする。図２のＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３に対応するチャネルインパルス応答値をそれぞれ、ｈ１１，ｈ２１，ｈ１２，ｈ２２、雑音及び干渉成分をＮＩ１１，ＮＩ２１，ＮＩ１２，ＮＩ２２とする。このとき、逆拡散出力信号ＳＤＳＰＯは逆拡散入力信号ＳＤＳＰＩ（１）、ＳＤＳＰＩ（２）、ＳＤＳＰＩ（３）、ＳＤＳＰＩ（４）とコード４の畳み込み演算により、
ＳＤＳＰＯ＝（ｈ１１＋ＮＩ１１）×１＋（ｈ２１＋ＮＩ２１）×（−１）＋（ｈ１２＋ＮＩ１２）×（−１）＋（ｈ２２＋ＮＩ２２）×１
＝（ｈ１１−ｈ２１−ｈ１２＋ｈ２２）＋ＮＩ１１−ＮＩ２１−ＮＩ１２＋ＮＩ２２
となる。従って、周波数軸上のチャネル変動、時間軸上のチャネル変動のどちらかが小さければ、即ち、
以上のように、パイロットシンボルの拡散に用いる拡散符号と逆拡散に用いる逆拡散符号が周波数軸上のＭチップのみでも時間軸上のＮチップのみでも直交するよう割り当てることにより、周波数軸上のチャネル変動、時間軸上のチャネル変動のどちらかが小さければ、精度の高い雑音及び干渉電力推定が実現できる。
図４は、本発明による第四の実施の形態における無線送受信装置の構成を示すブロック図である。第一〜三の実施の形態におけるブロック図である図３との違いは、送信機２０１において、受信チャネル変動情報信号ＳＲＣＨＩを入力として、チャネル変動情報を再生して再生チャネル変動情報ＳＲＥＣＨＩとして出力するチャネル変動情報受信部２０３を有し、拡散符号割り当て部２０４が、再生チャネル変動情報ＳＲＥＣＨＩを基に、拡散符号の割り当てを決定し、受信機２０２において、受信信号ＳＲＸ（１）、ＳＲＸ（２）、ＳＲＸ（３）、ＳＲＸ（４）を入力として、チャネル変動を検出し、チャネル変動情報ＳＣＨＩとして出力するチャネル変動検出部２０５を有し、チャネル変動情報ＳＣＨＩを入力として、送信チャネル変動情報ＳＳＣＨＩを出力するチャネル変動情報送信部２０６を有し、逆拡散符号割り当て部２０７が、チャネル変動情報ＳＣＨＩを基に、逆拡散符号の割り当てを決定する点である。
逆拡散符号割り当て部２０７では、チャネル変動情報ＳＣＨＩを基に、拡散符号割り当て部２０４では、チャネル変動情報ＳＣＨＩを再生した再生チャネル変動情報ＳＲＥＣＨＩを基に、時間軸上のチャネル変動が周波数軸上の変動より大きい場合は、拡散符号と逆拡散符号が周波数軸上のＭチップのみでも直交するよう符号割り当てを行い、周波数軸上のチャネル変動が時間軸上の変動より大きい場合は、拡散符号と逆拡散符号が時間軸上のＮチップのみでも直交するよう符号割り当てを行う。
以上の動作により、チャネル変動に応じて、より精度の高い雑音及び干渉電力推定を可能とする符号を割り当てを実現できる。
また、２次元拡散されたパイロット信号を用いて雑音及び干渉電力推定を行う際に、パイロット信号を優先して割り当てることにより、より精度の高い雑音及び干渉電力推定を実現できる。
Claims (7)
- 送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機で前記パイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する無線送受信装置であって、
パイロットシンボルの拡散に用いる前記拡散符号と逆拡散に用いる前記逆拡散符号が時間軸上のＮチップのみ又は周波数軸上のＭチップのみの少なくとも何れかで直交するよう割り当てる無線送受信装置。 - 請求の範囲第１項に記載の無線送受信装置であって、
逆拡散に用いる前記逆拡散符号に、周波数軸上のＭチップのみでも直交する符号又は時間軸上のＮチップのみでも直交する符号の少なくとも何れかの符号を、優先してパイロットシンボルの拡散に用いる前記拡散符号として割り当てることを特徴とする無線送受信装置。 - 請求の範囲第１項に記載の無線送受信装置であって、
周波数軸上でのチャネル変動と時間軸上でのチャネル変動の何れが顕著であるかを検出する手段を有し、
時間軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、パイロットシンボルの拡散に用いる前記拡散符号として周波数軸上のＭチップのみでも直交する符号を割り当て、
周波数軸上でのチャネル変動が顕著な場合は、パイロットシンボルの拡散に用いる前記拡散符号として時間軸上のＮチップのみでも直交する符号を割り当てることを特徴とする無線送受信装置。 - 請求の範囲第３項に記載の無線送受信装置であって、
周波数軸上のチャネル変動の指標として遅延分散を用いることを特徴とする無線送受信装置。 - 請求の範囲第３項に記載の無線送受信装置であって、
周波数軸上のチャネル変動の指標としてコヒーレント帯域を用いることを特徴とする無線送受信装置。 - 請求の範囲第３項に記載の無線送受信装置であって、
時間軸上のチャネル変動の指標としてドップラー周波数を用いることを特徴とする無線送受信装置。 - 送信機でＭ×Ｎチップ長（Ｍ、Ｎは２以上の任意の整数）の拡散符号で周波数軸上にＭチップ、時間軸上にＮチップ拡散されたパイロットシンボルを用い、受信機で前記パイロット信号の拡散に使用されていない拡散符号を逆拡散符号として用いて受信信号を逆拡散して雑音及び干渉電力を推定する無線送受信方法であって、
パイロットシンボルの拡散に用いる前記拡散符号と逆拡散に用いる前記逆拡散符号が時間軸上のＮチップのみ又は周波数軸上のＭチップのみの少なくとも何れかでも直交するよう割り当てる無線送受信方法。
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