KR19990077660A

KR19990077660A - 씨디엠에이 통신 장치

Info

Publication number: KR19990077660A
Application number: KR1019990007419A
Authority: KR
Inventors: 와타나베마사토시; 하야시마사키; 가토오사무
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 1998-03-10
Filing date: 1999-03-06
Publication date: 1999-10-25
Also published as: CA2265134A1; EP0942541A2; JPH11261481A; US6661783B1; JP3904716B2; CN1237839A; KR100332271B1

Abstract

본 발명에 따르면, 업링크(uplink)만의 비대칭 통신시에 있어서, 프레임 구성부(103)는, 파일롯 신호와 송신 전력 제어 비트만을 슬롯 단위로 구성한 신호로서 송신한다. 송신 전력 제어 방법은 통상의 통신의 경우와 마찬가지로 실행한다. 이 경우, 다운링크(downlink)에 있어서 전송하는 신호는, 파일롯 신호와 송신 전력 제어 비트뿐이기 때문에, 전송 레이트를 대단히 낮게 하여, 송신 전력을 송신 신호 진폭 제어부(106)에서 낮게 해서 송신할 수 있다. 또한, 그 경우, 확산기(105)에 있어서 이용하는 확산 부호를 부호 길이가 긴 계층 직교 계열로서 송신한다.

Description

씨디엠에이 통신 장치{CDMA COMMUNICATION APPARATUS}

본 발명은, 디지털 자동차 전화·휴대 전화 등의 셀룰러 시스템(cellular system)에 이용하는 CDMA 통신 장치에 관한 것이다.

CDMA(Code Division Multiple Access:부호 분할 다원 접속) 방식은, 자동차 전화, 휴대 전화 등의 무선 통신에 있어서, 동일한 주파수 대역으로 복수의 국(局)이 동시에 통신을 실행할 때의 다원 액세스 방식 기술의 하나이다. 다른 기술로서, FDMA(Frequency Division Multiple Access:주파수 분할 다원 접속) 방식, TDMA(Time Division Multiple Access:시분할 다원 접속) 방식 등이 알려져 있다. CDMA 방식은, 이들 기술과 비교할 때 높은 주파수 이용 효율을 도모할 수 있어, 보다 많은 이용자를 수용할 수 있는 방식이다.

CDMA 방식에 있어서는, 정보 신호의 스펙트럼을, 본래의 정보 대역폭에 비해서 충분히 넓은 대역으로 확산시켜 전송하는 스펙트럼 확산 통신에 의해 다원 접속을 실행한다. CDMA 방식의 하나로, 확산에 있어서 확산 부호를 그대로 정보 신호에 승산하는 직접 확산 방식이 있다. 이 직접 확산 방식에 있어서는, 복수의 이동국의 신호는 동일한 주파수 영역, 또한 동일한 시간 영역에 있어서 다중화된다.

직접 확산을 이용한 CDMA 방식에는, 통신을 희망하는 송신국이 먼 곳에 있고, 희망하지 않은 송신국(간섭국)이 가까이 있는 경우, 통신을 희망하는 송신국으로부터의 수신 신호보다, 간섭국으로부터의 수신 신호쪽이 수신 전력이 커지게 됨에 따라, 처리 이득(확산 이득)만으로는 확산 부호간의 상호 상관을 억제할 수 없어, 통신이 불가능하게 되는, 이른바 「원근(遠近) 문제」가 있다. 이 때문에, 직접 확산 CDMA 방식을 이용한 셀룰러 시스템에서는, 이동국으로부터 기지국으로의 업링크(uplink)에 있어서, 각 전송로의 상태에 따른 송신 전력 제어가 필수적으로 되어 있다.

또한, 육상 이동 통신에 있어서, 회선 품질 열화의 원인인 페이딩에 대한 대책으로서도, 송신 전력을 제어함으로써 수신 전력의 순간값 변동을 보상하는 방법이 고려되고 있다.

일본 특허 공개 평성 제4-502841호 공보에는, 직접 확산 CDMA 방식을 이용한 셀룰러 시스템의 송신 전력 제어 방법의 일례가 개시되어 있다. 도 1은, 그 송신 전력 제어 방법을 실현하기 위한 구성을 나타낸 것이다. 이 셀룰러 시스템은, 기지국측 장치와 이동국측 장치로 이루어지고, 통상 복수의 이동국측 장치와 하나의 기지국측 장치 사이에서 통신을 실행한다.

예를 들면, 기지국측 장치에서는, 복수의 이동국으로부터의 다중 신호를 안테나(1)에서 수신하여, 아날로그 수신기(2)에 출력한다. 아날로그 수신기(2)에 있어서, 수신 신호의 증폭, 주파수 변환 등의 처리가 이루어져, 처리후의 신호가 각 이동국용 디지털 수신기(3)에 공급된다.

디지털 수신기(3)에서는, 이동국측에서 사용하고 있는 확산 부호를 이용하여 상관 검출을 실행함으로써, 다중화된 수신 신호로부터 특정 이동국의 신호를 분리하여, 베이스밴드 처리 회로(4) 및 수신 레벨 검출 회로(6)에 출력한다. 베이스밴드 처리 회로(4)에서는, 분리후의 신호로부터 수신 데이터를 얻는다. 또한, 상기 이동국으로의 송신 데이터를 송신 신호로서 변조기(5)에 출력한다.

수신 레벨 검출 회로(6)에서는, 상기 이동국으로부터 수신한 신호의 레벨을 측정하고, 측정된 레벨에 따라 전력 제어 비트를 발생시켜, 이것을 변조기(5)에 출력한다. 이 전력 제어 비트는, 상기 이동국의 송신 전력의 조절에 이용된다.

변조기(5)에서는, 베이스밴드 처리 회로(4)로부터의 송신 신호와 수신 레벨 검출 회로(6)로부터의 전력 제어 비트에 대하여 상기 이동국에 할당된 확산 부호를 승산하여 가산기(7)에 출력한다. 가산기(7)에서는, 복수의 이동국용 변조기로부터의 확산 신호를 다중화한다. 다중화된 신호는, RF 주파수로의 변환, 증폭 등의 처리가 이루어진 후에 안테나(1)로부터 송신된다.

이동국측 장치에서는, 안테나(8)에서 수신한 기지국으로부터의 신호를 아날로그 수신기(9)에 출력한다. 아날로그 수신기(9)에서는, 수신 신호에 대하여 증폭, 주파수 변환 등의 처리를 실행하고, 처리된 수신 신호를 디지털 수신기(10)에 출력한다. 또한, 아날로그 수신기(9)는, 수신 신호의 종합 전력 레벨의 측정 회로를 갖고 있어, 측정된 전력 레벨은 송신 레벨 제어 회로(13)로 입력된다.

디지털 수신기(10)에서는, 확산 및 다중화된 신호로부터 상관 검출에 의해 자신에게로의 신호를 분리하여, 베이스밴드 처리 회로(11)에 출력한다. 또한, 분리한 신호로부터 전력 제어 비트를 취출하여, 송신 레벨 제어 회로(13)에 출력한다. 베이스밴드 처리 회로(11)에서는, 분리후의 신호로부터 수신 데이터를 얻는다. 동시에, 기지국으로의 송신 데이터를 송신 신호로서 변조기(12)에 출력한다.

변조기(12)에서는, 베이스밴드 처리 회로(11)로부터의 송신 신호에 대하여, 할당된 확산 부호를 승산해 확산시켜서 송신 레벨 제어 회로(13)에 출력한다. 송신 레벨 제어 회로(13)에서는, 아날로그 수신기(9)로부터의 종합 전력 레벨 및 수신 신호로부터 취출한 전력 제어 비트를 이용하여 확산 신호의 송신 전력을 제어한다. 송신 레벨 제어 회로(13)의 출력 신호는, RF 주파수로의 변환, 증폭 등의 처리가 이루어진 후에, 안테나(8)로부터 송신된다.

상기 구성을 갖는 셀룰러 시스템에 있어서의 송신 전력 제어 방법에서는, 우선, 이동국측 장치의 아날로그 수신기(2)에 있어서 측정한 종합 전력 레벨을 이용해 송신 전력 레벨을 제어한다. 이에 따라, 이동국의 위치가 변동되어 이동국과 기지국 사이의 거리가 변화하는 것에 기인한 기지국 수신 레벨의 중앙값 변동을 보상한다. 이 방법은, 개방 루프에 의한 송신 전력 제어 방법이라고 불리고 있다.

또한, 기지국측 장치의 수신 레벨 검출 회로(6)에서 측정한, 상기 이동국으로부터의 수신 레벨이, 사전 설정된 기준 레벨보다도 낮았던 경우에, 이동국의 송신 레벨을 높이도록 전력 제어 비트를 결정하고, 반대로 기준 레벨보다도 높았던 경우에 이동국의 레벨을 낮추도록 전력 제어 비트를 결정하여, 이들 전력 제어 비트를 이동국으로 송신한다.

이동국에서는, 디지털 수신기(10)로 출력한 전력 제어 비트를 이용하여 송신 레벨을 제어하여, 업링크(이동국→기지국)와 다운링크(기지국→이동국)에서 서로 다른 페이딩에 의한 순간값 변동에 대한 보상을 실행한다. 이 방법은 폐쇄 루프에 의한 송신 전력 제어 방법이라고 불리고 있다.

이상과 같이, 직접 확산 CDMA방식에서는, 개방 루프 및 폐쇄 루프에 의한 송신 전력 제어 방법이 이용되고 있다.

CDMA 방식에서는, 확산 부호간의 간섭을 억제하기 위해서, 확산 부호로서 직교성이 높은 부호를 사용한다. 이에 따라, 시스템에 있어서의 용량 증대를 도모할 수 있다. 직교성이 높은 부호로서 알려진 월시(Walsh) 부호나 직교 골드(Gold) 부호에 있어서는, 그 서로 직교하는 부호수가 부호 길이와 동수(同數)로 한정되어 있다. 따라서, 사용자에게 할당하는 확산 부호수를 확보하기 위해서, 정보의 심볼 길이와 주기가 동등한 쇼트 코드(short code)와 쇼트 코드보다 주기가 긴 롱 코드(long code)를 서로 더하여 사용하는 방법을 취할 수 있다.

그 경우, 다운링크에 있어서 1 기지국에서 사용하는 롱 코드를 1 코드로 하고, 각 기지국에 다른 롱 코드를 할당하는 방법을 취한다. 이에 따라, 동일 셀 내의 모든 사용자의 직교성은 유지되고, 또한 다른 셀의 신호는 다른 롱 코드로 확산되어 있어 잡음화되기 때문에, 간섭을 낮게 억제할 수 있다. 그 경우, 직교성을 유지하기 위해서, 다운링크에서는 사용자수가 코드 부호 길이 이하로 한정된다.

한편, 업링크에 있어서는, 복수의 이동국에 있어서 이동국과 기지국 사이의 거리가 서로 달라, 기지국에 있어서의 수신 신호의 확산 부호 타이밍이 이동국간에서 정렬되지 않기 때문에, 부호의 직교성을 확보할 수 없다. 따라서, 업링크에서는, 사용자수가 부호 길이에 따라 한정되지 않는다.

월시 부호 등의 계층형 직교 계열은, 도 2에 도시하는 바와 같이 생성 행렬을 계층적으로 조합시키는 것에 의해 생성되어 있어, 그 어떤 계층에 있어서의 확산 부호도 서로 직교 관계에 있다고 하는 특징을 갖는다. 예를 들면, C10 내지 C13은 상호 직교하고 있고, C20 내지 C27은 서로 직교하고 있다. 또한, C20 및 C24는, 모두 요소로서 C10 및 그 부호 반전한 것으로 구성되기 때문에, C20과 C24는, C10을 제외한 C11 내지 C13과 직교 관계에 있다.

휴대 전화 등의 음성 통신에 있어서는, 업링크와 다운링크의 통신 정보 속도는 동등하지만, 셀룰러 시스템에서 데이터 통신 등의 멀티미디어 서비스를 실행하는 경우, 업링크와 다운링크의 정보 속도는 비대칭으로 될 수 있다. 여기서는, 예를 들면 이동국측으로부터만 정보가 전송되어 오는 것과 같은, 업링크와 다운링크에서 정보 속도가 비대칭인 경우의 통신을 비대칭 통신이라고 하고, 업링크와 다운링크에서 정보 속도가 거의 동등한 경우의 통신을 대칭 통신이라고 한다.

여기서, 업링크만 정보 전송을 실행하고, 다운링크에서는 정보를 전송하지 않는 서비스를 가정한 경우, 폐쇄 루프 송신 전력 제어를 실행하기 위해서는, 정보를 전송하지 않는 다운링크에 있어서도 송신 전력 제어 비트를 전송하기 위해 확산 부호를 확보할 필요가 있다.

이 경우, 폐쇄 루프 송신 전력 제어를 실행하기 위해 다운링크의 확산 부호 자원을 사용하기 때문에, 반대로 다운링크 신호만의 서비스를 수용하고자 한 경우 등에 있어서, 시스템 용량상에는 문제없이 수용할 수 있다고 하더라도 확산 부호 부족으로 인하여 수용할 수 없다고 하는 과제가 있다. 또한, 송신 전력 제어 비트를 전송하지 않는 것으로 하여 다운링크 확산 부호를 확보하고자 하면, 송신 전력 제어를 실행하지 않음에 따라, 업링크의 품질이 열화하고, 업링크의 시스템 용량이 열화한다.

본 발명의 목적은, CDMA 셀룰러 시스템에 있어서, 예를 들어 업링크만의 비대칭 통신시에 있어서도, 업링크의 개방 루프 송신 전력 제어를 실행하면서 다운링크의 확산 부호 부족을 피할 수 있는 CDMA 통신 장치를 제공하는 것이다.

이 목적은, 비대칭 통신시에 기지(旣知)의 참조 신호 및 송신 전력 비트로 프레임 조립(frame assembly)을 실행하는 프레임 조립 수단과, 상기 기지의 참조 신호 및 상기 송신 전력 비트로 구성된 송신 신호의 전송 레이트를 대칭 통신의 전송 레이트보다 낮게 하는 전송 레이트 제어 수단을 구비하는 CDMA 통신 장치에 의해 달성된다.

도 1은 종래에 있어서의 CDMA 이동 통신 시스템의 구성을 나타내는 블럭도,

도 2는 계층 직교 계열 부호의 생성을 나타내는 개념도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 관한 CDMA 이동 통신 시스템의 구성을 나타내는 블럭도,

도 4는 도 3에 도시하는 프레임 구성부(103)의 구성을 나타내는 블럭도,

도 5는 도 3에 도시하는 확산 부호 결정부(121)의 구성을 나타내는 블럭도,

도 6은 상기 실시예에 관한 CDMA 이동 통신 시스템에 있어서의 통상시의 신호 전송 방법 및 송신 전력 제어 방법을 나타내는 타이밍도,

도 7은 상기 실시예에 관한 CDMA 이동 통신 시스템에 있어서의 비대칭 통신시의 신호 전송 방법 및 송신 전력 제어 방법의 일례를 나타내는 타이밍도,

도 8은 상기 실시예에 관한 CDMA 이동 통신 시스템에 있어서의 비대칭 통신시의 신호 전송 방법 및 송신 전력 제어 방법의 다른 예를 나타내는 타이밍도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

101 : 부호기102 : 파일롯 신호 발생기

103 : 프레임 구성부104 : 송신 전력 제어 비트 생성부

105 : 확산기106 : 송신 신호 진폭 제어부

107 : 가산기108, 120 : 송신 RF부

109, 114 : 안테나110, 115 : 수신 RF부

111, 116 : 상관기112, 117 : 부호기

113 : 수신 SIR 제어부118 : 송신 전력 제어부

119 : 송신 베이스밴드 처리부

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적, 특징, 국면 및 이익 등은 첨부 도면을 참조로 하여 설명하는 이하의 상세한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은, 본 발명의 실시예 1에 관한 CDMA 통신 장치를 갖는 이동 통신 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다. 이 이동 통신 시스템은, CDMA 통신 장치인 기지국측 장치와 이동국측 장치로 구성된다.

기지국측 장치는, 부호기(101)와, 파일롯 신호 발생기(102)와, 프레임 구성부(103)와, 확산기(105)와, 확산 부호 결정부(121)와, 송신 신호 진폭 제어부(106)와, 가산부(107)와, 송신 RF부(108)와, 안테나(109)와, 수신 RF부(110)와, 상관기(111)와, 복호기(112)와, 수신 SIR 측정기(113)와, 송신 전력 제어 비트 생성부(104)를 포함한다.

기지국측 장치에 있어서의 프레임 구성부(103)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 부호화된 데이터를 프레임 조립하는 프레임 조립부(1031)와, 비대칭 통신의 경우에 프레임 조립된 프레임 데이터에 대해 전송 레이트 제어 처리인 반복(repetition) 처리를 실행하는 반복 회로(1032)를 갖는다.

확산 부호 결정부(121)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 배하(配下)의 이동국에 사용하고 있는 확산 부호를 관리하는 사용 확산 부호 관리부(1211)와, 비대칭 통신의 경우에 메모리(1213)에 저장된 확산 부호를 비교하는 부호 비교부(1212)와, 비교 결과에 근거하여 사용할 수 있는 확산 부호를 판정하는 판정부(1214)와, 사용되고 있는 확산 부호의 정보 및 필요에 따라 판정 결과에 근거하여 확산 부호를 특정한 다운링크에 할당하는 부호 할당부(1215)를 갖는다. 또한, 메모리(1213)에는, 예를 들면 월시 부호와 같은 계층 직교 계열의 확산 부호가 저장되어 있다.

또한, 이동국측 장치는, 안테나(114)와, 수신 RF부(115)와, 상관기(116)와, 복호기(117)와, 송신 전력 제어부(118)와, 송신 RF부(120)와, 송신 베이스밴드 처리부(119)를 포함한다.

상기 구성을 갖는 이동 통신 시스템에 있어서, 기지국측 장치에서는, 이동국으로의 송신 데이터는 부호기(101)에 입력되어, 부호화 등의 처리가 실행된 후, 프레임 구성부(103)에 출력된다. 또한, 파일롯 신호 발생기(102)는, 데이터 패턴이 고정인 파일롯 신호(기지(旣知) 참조 신호, 예를 들면 파일롯 심볼)를 발생시켜, 프레임 구성부(103)에 출력한다.

프레임 구성부(103)에서는, 부호기(101)의 출력, 파일롯 신호 발생기(102)로부터의 파일롯 신호, 송신 전력 제어 비트 생성부(104)로부터의 송신 전력 제어 비트가 입력되어, 프레임 구성이 이루어진다. 즉, 프레임 구성부(103)의 프레임 조립부(1031)에서 상기 신호는 프레임 데이터에 조립된다.

이 때, 프레임 구성부(103)에 있어서, 비대칭 통신의 경우에는, 비대칭 통신이라는 내용의 전송 정보에 근거하여, 반복 회로(1032)에서 반복 처리에 의해 전송 레이트를 낮춰서, 파일롯 신호 및 송신 전력 제어 비트만으로 프레임을 구성한다.

프레임 구성된 데이터는, 확산기(105)에 출력된다. 확산기(105)에서는, 확산 부호 결정부(121)에서 결정된 확산 부호를 이용하여, 프레임 구성된 데이터에 확산 처리가 이루어지고, 확산후의 신호가 송신 신호 진폭 제어부(106)에 출력된다.

여기서, 확산 부호 결정부(121)에서는, 대칭 통신인지 비대칭 통신인지의 전송 정보가 사용 확산 부호 관리부(1211)에 입력된다. 전송 정보가 대칭 통신이라는 내용의 정보이면, 사용 확산 부호 관리부(1211)는, 확산 부호의 사용 상황에 따라 메모리(1213)를 참조하여 미사용의 확산 부호를 추출해 부호 할당부(1215)로 출력한다. 부호 할당부(1215)에서는, 입력된 확산 부호를 특정한 다운링크에 할당한다.

전송 정보가 비대칭 통신이라는 내용의 정보이면, 후술하는 바와 같이 전송 레이트가 낮게 제어되기 때문에, 사용 확산 부호 관리부(1211)는, 대칭 통신의 회선에서 사용되고 있는 확산 부호보다도 긴 계층에 포함되는 확산 부호를 메모리(1213)를 참조해 추출한다. 추출된 확산 부호는, 부호 비교부(1212)로 보내지고, 사용 확산 부호 관리부(1211)에서 관리되고 있는 사용중인 확산 부호와 비교된다.

여기서의 비교는, 사용되고 있는 확산 부호의 구성 요소 단위가 추출된 확산 부호에 사용되고 있는지 여부를 조사함으로써 실행된다. 그리고, 그 비교 결과가 판정부(1214)에 보내져서, 거기서 비대칭 통신의 다운링크용 확산 부호로서 사용할 수 있는지 여부를 판정한다. 판정부(1214)에 의한 판정에서 사용 가능한 확산 부호는, 부호 할당부(1215)로 보내지고, 보내진 확산 부호를 특정한 다운링크에 할당한다.

송신 신호 진폭 제어부(106)에서는, 입력된 신호에 대해, 진폭을 제어하여 가산기(107)로 출력된다. 가산기(107)에서는, 송신 신호 진폭 제어부(106)의 출력과 다른 이동국용 송신부로부터의 신호를 가산하여 송신 RF부(108)에 출력한다. 송신 RF부(108)에서는, 입력에 대하여 변조, 주파수 변환이 실행되고, 이 송신 신호가 안테나(109)로부터 송신된다.

안테나(109)로부터 수신된 이동국으로부터의 수신 신호는, 수신 RF부(110)에 있어서 주파수 변환, 복조가 실행되고, 상관기(111) 및 다른 이동국용 수신 처리부로 출력된다. 상관기(111)에서는, 이동국측에서 이용된 확산 부호로 역확산이 실행되어 수신 신호로부터 희망파 신호가 분리된다. 분리되어, 역확산된 데이터는, 복호기(112) 및 수신 SIR(희망파 대 간섭파 전력비) 측정기(113)에 출력된다.

복호기(112)에서는, 입력에 대해 복호가 실행되어, 수신 데이터가 얻어진다. 수신 SIR 측정기(113)에서는, 수신 신호로부터 수신 SIR이 측정되어, 그 측정 결과가 송신 전력 제어 비트 생성부(104)에 출력된다. 송신 전력 제어 비트 생성부(104)에서는, 입력된 수신 SIR과 기준 SIR을 비교하여, 기준 SIR에 근접하도록, 즉 기준 SIR과 수신 SIR 사이의 차가 작아지도록, 이동국에 대한 송신 전력 제어 비트를 생성한다. 그 송신 전력 제어 비트가 프레임 구성부(103)에 출력된다.

한편, 이동국측 장치에서는, 안테나(114)로부터 수신한 기지국으로부터의 신호가 수신 RF부(115)에 출력된다. 수신 RF부(115)에서는, 입력에 대하여 주파수 변환, 복조가 실행되어 상관기(116)로 출력된다. 상관기(116)에서는, 기지국측에서 이용된 확산 코드로 역확산이 실행되어, 역확산된 데이터가 복호기(117)에 출력된다.

복호기(117)에서는, 입력에 대해 복호가 실행되어, 수신 데이터를 얻을 수 있다. 또한, 송신 전력 제어 비트를 얻을 수 있어, 이 송신 전력 제어 비트가 송신 전력 제어부(118)로 출력된다. 송신 전력 제어부(118)에서는, 기지국으로부터 송신된 송신 전력 제어 비트를 이용해 송신 전력이 결정되고, 송신 RF부(120)에 송신 전력값이 출력된다.

한편, 기지국에 대한 송신 데이터는, 송신 베이스밴드 처리부(119)에 있어서 전송로 부호화, 확산 처리가 실행되어, 송신 RF부(120)로 출력된다. 송신 RF부(120)에서는, 입력에 대해 변조, 주파수 변환이 실행되어, 이 송신 신호가 안테나(114)로부터 송신된다.

상기 구성을 갖는 CDMA 이동 통신 시스템에 있어서, 우선 통상의 송신 전력 제어 처리의 동작에 대해 설명한다.

도 6은 통상의 송신 전력 제어를 실행하는 경우의 신호를 시간적으로 나타낸 도면이다. 도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 다운링크 신호는, 프레임 구성부(103)에 의해서 파일롯 신호, 송신 전력 제어 비트 및 송신 데이터가 슬롯 단위로 시간적으로 다중된 신호이고, 이와 같이 프레임 구성되어 기지국으로부터 송신된다.

파일롯 신호는, 정보 패턴이 고정적인 신호로서, 이동국에 있어서, 복조를 위한 전송로 추정에 사용된다. 업링크 신호도 다운링크와 마찬가지로 슬롯 주기의 신호로서 송신된다. 송신 전력 제어 지연을 최소로 하기 위해서, 업링크의 타이밍에 대해서는, 다운링크에 대하여 오프셋이 부가되어 있다. 또, 오프셋은, 업링크의 송신 전력에 반영할 수 있도록 적절히 설정한다.

기지국에서는, SIR 측정기(113)에 있어서 업링크 신호의 슬롯 선두 부분의 신호에 대하여 수신 SIR을 측정한다. 수신 SIR은, 회선의 품질을 나타내는 것이다. 측정된 수신 SIR은, 송신 전력 제어 비트 생성부(104)로 보내지고, 송신 전력 제어 비트 생성부(104)에 있어서, 측정된 수신 SIR과 소요 품질로서 미리 인가되어 있는 기준 SIR이 비교된다.

수신 SIR이 기준 SIR보다 낮았던 경우에는, 이동국의 송신 전력을 높이도록 지시하는 커맨드로서 송신 전력 제어 비트를 생성하고, 수신 SIR이 기준 SIR보다 높았던 경우에는, 이동국의 송신 전력을 낮추도록 지시하는 커맨드로서 송신 전력 제어 비트를 생성하며, 다음 슬롯에 있어서 이동국에 통지한다.

이동국에서는, 수신 신호로부터 이 송신 전력 제어 비트를 추출하여, 송신 전력 제어부(118)에 있어서 송신 전력 제어 비트(송신 전력을 높이고 내리고 하는 커맨드)로부터 송신 전력값을 결정하여, 다음 업링크 슬롯 선두의 송신 전력에 반영시킨다. 즉, 이동국은, 기지국으로부터의 송신 전력을 높이고 낮추는 지시에 따라서 송신 전력을 결정하여, 다음 업링크 슬롯에 반영시킨다.

다음에, 예를 들어 업링크만의 통신인 비대칭 통신시에 있어서의 송신 전력 제어 방법에 대하여 도 7을 이용해 설명한다. 또한, 다운링크에 송신 데이터는 존재하지 않기 때문에, 프레임 구성부(103)는, 파일롯 신호와 송신 전력 제어 비트만을 슬롯 단위로 구성된 신호로서 송신한다. 이 경우, 송신 전력 제어는, 통상의 통신의 경우와 마찬가지로 실행한다.

이 경우, 다운링크에 있어서 전송하는 신호는, 파일롯 신호와 송신 전력 제어 비트뿐이기 때문에, 캐리어 레이트가 상당히 낮아진다. 이와 같이 전송 레이트를 제어함으로써, 송신 전력을 송신 신호 진폭 제어부(106)에서 낮게 하여 송신할 수 있다. 또한, 그 경우, 확산기(105)에 있어서 이용하는 확산 부호로서 부호 길이가 긴 계층 직교 계열의 코드를 이용한다. 이와 같이 송신 전력을 낮게 하여 송신할 수 있기 때문에, 다른 이동국에 대한 간섭을 작게 할 수 있다.

이 경우의 확산 부호의 결정 방법에 대하여 도 2를 이용하여 설명한다. 여기서, 통상의 업링크 다운링크 대칭 통신시에 있어서 사용하는 확산 부호 자원을 C10 내지 C13의 4 종류로 한다.

업링크만의 비대칭 통신을 수행하는 경우에, 예를 들어 전송 레이트를 1/2로 했을 때, 확산 대역을 동일하게 하기 때문에, 다운링크의 확산 부호로서는 부호 길이가 2배인 것을 사용할 수 있다. 즉, C20 내지 C27의 8 종류의 확산 부호를 사용할 수 있다.

여기서, 다운링크의 확산 부호로서 C20을 사용한 경우, C20은 1 계층전의 확산 부호의 C10을 요소로서 사용하고 있다. 이 때문에, C20은, C10과의 사이의 직교성을 유지할 수 없게 되기 때문에, 통상의 다운링크에 이용하는 확산 부호로서는 사용이 불가능하게 된다.

또한, 업링크만의 비대칭 통신을 실행하는 사용자가 또 한 사람 존재하는 경우, 다운링크의 확산 부호로서 C24를 할당한다. C24는, C20과 마찬가지로 C10을 요소로 가져, C10과의 사이의 직교성을 유지할 수 없는 것이다.

여기서, C20과 C24는, 서로 직교하고 있다. 따라서, 통상의 다운링크에 이용하는 확산 부호로서는 사용이 불가능한 C20과 C24를 파일롯 신호 및 송신 전력 제어 비트용 확산 부호로서 이용하는 것이다. 그 결과, 통상의 다운링크에 이용하는 확산 부호를 감소시키는 일 없이, 사용자를 늘리는 것이 가능하다.

이와 같이, 통상의 다운링크에 이용하는 확산 부호로서는 사용이 불가능하게 되는 확산 부호를 비대칭 통신시의 파일롯 신호 및 송신 전력 제어 비트용 확산 부호로서 이용하기 때문에, 직교성을 유지하면서 확산 부호수를 많이 확보할 수 있다. 따라서, 확산 부호 자원을 유효하게 이용할 수 있어, 사용자수를 증대시킬 수 있다. 또한, 파일롯 신호 및 송신 전력 제어 비트에 대해서는, 전송 레이트를 낮게 할 수 있기 때문에, 다른 이동국에 대한 간섭을 억제할 수 있다.

또한, 상기한 구성의 CDMA 이동 통신 시스템에 있어서는, 이동국의 송신 전력 제어와 마찬가지로, 기지국의 폐쇄 루프 송신 전력 제어를 적용할 수 있다. 그 경우, 다운링크의 송신 전력 제어 비트의 품질을 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 도 8에 도시하는 바와 같이 다운링크의 슬롯을 복수의 서브슬롯으로 분할하고, 각각의 서브슬롯을 다른 비대칭 통신 사용자의 다운링크 신호로서 이용하여도 무방하다. 이 경우, 다운링크의 확산 부호를 보다 효율적으로 사용할 수 있기 때문에, 더욱 많은 사용자를 시스템 내에 수용할 수 있다. 이 경우에 대해서도, 기지국의 송신 전력 제어를 적용할 수 있다.

본 발명의 CDMA 통신 장치는, 확산 부호에 계층 직교 계열을 이용하여, 예를 들면 업링크만의 통신과 같은 비대칭 통신에 있어서 다운링크의 전송 레이트를 낮게 설정하고, 부호 길이가 긴 계층의 확산 부호를 이용하여 다운링크에 있어서 송신 전력 제어 비트를 송신하도록 한 것이며, CDMA 셀룰러 시스템에 있어서, 업링크만의 비대칭 통신시에 있어서도, 업링크의 개방 루프 송신 전력 제어를 실행하면서, 다운링크의 확산 부호 부족을 피할 수 있다.

본 명세서는, 1998년 3월 10일 출원된 일본 특허 출원 제1998-78316호에 근거한 것이다. 이 내용을 여기에 포함시켜 둔다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

Claims

비대칭 통신시에 기지(旣知) 참조 신호 및 송신 전력 비트로 프레임 조립을 실행하는 프레임 조립 수단과, 상기 기지 참조 신호 및 상기 송신 전력 비트로 구성된 송신 신호의 전송 레이트를 대칭 통신의 전송 레이트보다도 낮게 하는 전송 레이트 제어 수단을 포함하는 CDMA 통신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 기지 참조 신호 및 송신 전력 비트로 구성된 송신 신호를 확산하는 확산 부호로서, 대칭 통신을 실행하는 회선의 확산 부호보다도 부호 길이가 긴 확산 부호를 이용하는 확산 부호 결정 수단을 포함하는 CDMA 통신 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 확산 부호 결정 수단은, 확산 부호로서 계층형 직교 계열의 확산 부호를 이용하여, 상기 기지 참조 신호 및 상기 송신 전력 비트의 송신 신호를 확산하는 확산 부호로서, 대칭 통신을 실행하는 회선에 이용하는 확산 부호보다도 주기가 긴 확산 부호를 갖는 계층의 확산 부호를 결정하는 것을 특징으로 하는 CDMA 통신 장치.
제 2 항에 있어서,

확산 부호 결정 수단은, 다른 비대칭 통신을 실행하는 회선에 사용되고 있는 확산 부호와 직교하고 있는 확산 부호를 선택하는 CDMA 통신 장치.
CDMA 통신 장치를 포함한 기지국 장치에 있어서,

상기 CDMA 통신 장치는, 비대칭 통신시에 기지 참조 신호 및 송신 전력 비트로 프레임 조립을 실행하는 프레임 조립 수단과, 상기 기지 참조 신호 및 상기 송신 전력 비트로 구성된 송신 신호의 전송 레이트를 대칭 통신의 전송 레이트보다도 낮게 하는 전송 레이트 제어 수단을 포함하는 기지국 장치.
CDMA 통신 장치를 포함한 기지국 장치와 무선 통신을 실행하는 이동국 장치에 있어서,

상기 CDMA 통신 장치는, 비대칭 통신시에 기지 참조 신호 및 송신 전력 비트로 프레임 조립을 실행하는 프레임 조립 수단과, 상기 기지 참조 신호 및 상기 송신 전력 비트로 구성된 송신 신호의 전송 레이트를 대칭 통신의 전송 레이트보다도 낮게 하는 전송 레이트 제어 수단을 포함하는 이동국 장치.
비대칭 통신을 실행하는 경우에, 기지국 장치가 기지 참조 신호 및 송신 전력 제어 비트를 비대칭 통신을 실행하지 않는 경우의 전송 레이트보다 낮은 전송 레이트로 송신하고, 이동국 장치측이 상기 송신 전력 제어 비트를 수신하여, 상기 송신 전력 제어 비트에 의해 송신 전력을 결정하는 CDMA 이동 통신 시스템.
제 7 항에 있어서,

비대칭 통신을 실행하는 다운링크에서 사용하는 확산 부호로서, 대칭 통신을 실행하는 회선의 확산 부호에 대하여 부호 길이가 긴 확산 부호를 이용하고, 이 부호 길이가 긴 확산 부호는, 다른 비대칭 통신을 실행하는 회선에 사용되고 있는 확산 부호와 직교하고 있는 CDMA 이동 통신 시스템.
제 7 항에 있어서,

다운링크에서 사용하는 확산 부호로서 계층형 직교 계열을 이용하고, 비대칭 통신을 실행하는 다운링크에서 사용하는 확산 부호로서, 대칭 통신을 실행하는 다운링크에서 사용하는 확산 부호에 대해 주기가 긴 확산 부호를 갖는 계층의 확산 부호를 이용하며, 이 주기가 긴 계층의 확산 부호는, 다른 비대칭 통신을 실행하는 회선에 사용되고 있는 확산 부호와 직교하고 있는 CDMA 이동 통신 시스템.
계층형 직교 계열의 확산 부호에서, 대칭 통신을 실행하는 회선에 사용하는 확산 부호에 대해 주기가 긴 확산 부호를 갖는 계층의 확산 부호로서, 다른 비대칭 통신을 실행하는 회선에 사용되고 있는 확산 부호와 직교하고 있는 확산 부호를, 비대칭 통신을 실행하는 회선에 이용하는 확산 부호로서 선택하는 확산 부호 선택 방법.
비대칭 통신을 실행하는 경우에, 기지국 장치가 기지 참조 신호 및 송신 전력 제어 비트를 비대칭 통신을 실행하지 않는 경우의 전송 레이트보다 낮은 전송 레이트로 송신하는 공정과, 이동국 장치측이 상기 송신 전력 제어 비트를 수신하는 공정과, 상기 송신 전력 제어 비트에 의해 송신 전력을 결정하는 공정을 포함하는 CDMA 이동 통신 방법.
제 11 항에 있어서,

비대칭 통신을 실행하는 다운링크에서 사용하는 확산 부호로서, 대칭 통신을 실행하는 회선의 확산 부호에 대해 부호 길이가 긴 확산 부호를 이용하고, 이 부호길이가 긴 확산 부호는, 다른 비대칭 통신을 실행하는 회선에 사용되고 있는 확산 부호와 직교하고 있는 CDMA 이동 통신 방법.
제 11 항에 있어서,

다운링크에서 사용하는 확산 부호로서 계층형 직교 계열을 이용하고, 비대칭 통신을 실행하는 다운링크에서 사용하는 확산 부호로서, 대칭 통신을 실행하는 다운링크에서 사용하는 확산 부호에 대해 주기가 긴 확산 부호를 갖는 계층의 확산 부호를 이용하여, 이 주기가 긴 계층의 확산 부호는, 다른 비대칭 통신을 실행하는 회선에 사용되고 있는 확산 부호와 직교하고 있는 CDMA 이동 통신 방법.