KR20020000176A - 무선 통신 장치, 통신 단말 장치, 기지국 장치 및 무선 통신 방법 - Google Patents

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KR20020000176A
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Abstract

시간 영역 확산기(102-1∼102-N)에 있어서, S/P부(101)에서 병렬 변환된 데이터를 시간축 방향으로 확산하고, 배치 변환부(103)에서 확산 후의 칩을 캐리어 주파수의 상승 또는 하강 방향으로, 계단 형상으로 시프트시켜 주파수축으로 배치 변환하는 것에 의해, 임의의 1개의 데이터를 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 분배하여 2차원적으로 배치한다.

Description

무선 통신 장치 및 무선 통신 방법{RADIO COMMUNICATION APPARATUS AND RADIO COMMUNICATION METHOD}
최근, 무선 통신, 특히 이동체 통신에서는, 음성 이외에 화상이나 데이터 등의 여러 가지 정보가 전송의 대상으로 되어 있다. 금후에는, 여러 가지 콘텐츠의 전송에 대한 수요가 점점 높아지는 것이 예상되기 때문에, 고신뢰이고 또한 고속인 전송에 대한 필요성이 더 높아질 것이다. 그러나, 이동체 통신에 있어서 고속 전송을 실행하는 경우, 멀티패스에 의한 지연파의 영향을 무시할 수 없게 되어, 주파수 선택성 페이딩에 의해 전송 특성이 열화된다.
주파수 선택성 페이딩 대책 기술의 하나로서, OFDM 변조 방식 등의 멀티캐리어 변조 방식이 주목되고 있다. 멀티캐리어 변조 방식은, 주파수 선택성 페이딩이발생하지 않을 정도로 전송 속도가 억제된 복수의 반송파(서브캐리어)를 이용하여 데이터를 전송하는 것에 의해, 결과적으로 고속 전송을 실행하는 기술이다. 특히 OFDM 변조 방식은 데이터가 배치되는 복수의 서브캐리어가 서로 직교하고 있기 때문에, 멀티캐리어 변조 방식 중에서 가장 주파수 이용 효율이 높은 방식이다. 또한, OFDM 변조 방식은 비교적 간단한 하드웨어 구성으로 실현할 수 있다. 이것들로부터, 주파수 선택성 페이딩 대책으로서, OFDM 변조 방식에 대하여 여러 가지 검토가 행해지고 있다.
또한, 주파수 선택성 페이딩 대책의 다른 기술로서는 스펙트럼 확산 방식이 있다. 스펙트럼 확산 방식은, 신호를 PN 부호로 불리는 확산 부호에 의해서 주파수축상에 확산하여 확산 이득을 얻음으로써, 내(耐)간섭성을 높이는 방식이다. 스펙트럼 확산 방식에는 직접 확산 방식과 주파수 호핑 방식이 있다. 그 중에서도 직접 확산 방식을 이용한 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식은 차세대 이동체 통신인 IMT-2000에 채용되는 것으로 결정되어 있다.
이들 OFDM 변조 방식과 CDMA 방식을 조합한 OFDM-CDMA 방식이 최근 주목되고 있다. OFDM-CDMA 방식에는, 크게 나누어 시간 영역 확산 방식과 주파수 영역 확산 방식이 있다. 이하, 시간 영역 확산 방식과 주파수 영역 확산 방식에 대하여 설명한다.
우선, 시간 영역 확산 방식에 대하여 설명한다. 도 1은 변조 처리 전의 디지털 심볼의 상태를 도시하는 모식도이며, 도 2는 시간 영역 확산 방식에서의 변조 처리 후의 각 칩의 배치를 도시하는 모식도이다. 시간 영역 확산 방식에서는, 직렬 데이터 계열인 N개의 디지털 심볼(도 1)이 병렬 데이터 계열로 변환된 후, 각각의 디지털 심볼이 확산율 M의 확산 부호를 승산한다. 확산 후의 칩은 N개 병렬적으로 1 칩씩 순차적으로 역퓨리에 변환(IFFT) 처리가 이루어진다. 이 결과, N 서브캐리어의 OFDM 심볼이 M개 생성된다. 즉, 시간 영역 확산 방식에서는, 확산 후의 칩이 각각의 서브캐리어에 있어서 시계열상에 배치되는 형태로 된다(도 2).
변조 처리 전의 1 디지털 심볼이 시간폭 T, 주파수 대역폭 B의 무선 리소스를 사용한다고 가정하면(도 1), 변조 처리 후에는, 1 칩이 시간폭 N ×T/M, 주파수 대역폭 M ×B/N을 사용하게 된다. 따라서, 시간-주파수 영역에 차지하는 1 디지털 심볼당 면적은 M ×T ×B로 되어, 변조 처리 전의 1 디지털 심볼이 차지하는 면적의 M배로 된다.
여기서, 예컨대 디지털 심볼 수 N=8, 확산율 M=8로 한 경우, 시간 영역 확산 방식에 의해 생성되는 OFDM 심볼의 신호 패턴은 도 3에 도시하는 바와 같이 된다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 시간 영역 확산 방식에서는, 주파수축상의 흑백의 농담(濃淡)으로 구별하는 8개의 디지털 심볼이 각각 다른 서브캐리어 f1∼f8에 1 칩씩 순차적으로 할당되어, t0∼t7에서 8개의 OFDM 심볼이 생성된다.
다음에, 주파수 영역 확산 방식에 대하여 설명한다. 도 4는 주파수 영역 확산 방식에서의 변조 처리 후의 각 칩의 배치를 도시하는 모식도이다. 주파수 영역 확산 방식에서는, 직렬 데이터 계열인 N개의 디지털 심볼(도 1)이 1 심볼씩 확산율 M의 확산 부호를 승산한다. 확산 후의 칩은 M개 병렬적으로 1 심볼씩 순차적으로 IFFT 처리가 이루어진다. 이 결과, M 서브캐리어의 OFDM 심볼이 N개 생성된다.즉, 주파수 영역 확산 방식에서는, 확산 후의 칩이 각각의 시간에 있어서 주파수축상에 배치되는 형태로 된다(도 4). 바꾸어 말하면, 확산 후의 칩이 각각 다른 서브캐리어에 배치되는 형태로 된다.
상기 마찬가지로 변조 처리 전의 1 디지털 심볼이 시간폭 T, 주파수 대역폭 B의 무선 리소스를 사용한다고 가정하면(도 1), 변조 처리 후에는 1 칩이 시간폭 N ×T, 주파수 대역폭 B/N을 사용하게 된다. 따라서, 시간-주파수 영역에 차지하는 1 디지털 심볼당 면적은 시간 영역 확산 방식과 마찬가지로 M ×T ×B로 되어, 변조 처리 전의 1 디지털 심볼이 차지하는 면적의 M배로 된다.
여기서, 예컨대 디지털 심볼 수 N=8, 확산율 M=8로 한 경우, 주파수 영역 확산 방식에 의해 생성되는 OFDM 심볼의 신호 패턴은 도 5에 도시하는 바와 같이 된다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 주파수 영역 확산 방식에서는, 시간축상의 흑백의 농담으로 구별하는 8개의 디지털 심볼에 대응하여 t0∼t7에서 8개의 OFDM 심볼이 순차적으로 생성된다. 그 때, 각 디지털 심볼에 있어서의 8개의 칩이 각각 다른 서브캐리어 f1∼f8에 할당된다.
이상 설명한 바와 같은 시간 영역 확산 방식 또는 주파수 영역 확산 방식을 이용하는 것에 의해, 효율이 좋은 재사용을 실현하거나, 통계 다중 효과를 얻을 수 있다. 또한, 싱글 캐리어의 CDMA보다 고속인 데이터 전송도 실현할 수 있다. 또, 재사용이란, 인접 셀에 있어서 동일 주파수를 사용 가능하게 하는 것이다. 또한, 통계 다중 효과란, 데이터 유무가 사용자에 의해서 랜덤하게 발생하는 경우에, 서로 송신하지 않은 구간의 에너지 저감에 의해서, 연속 송신하는 경우에 비하여 보다 많은 사용자의 신호를 수용할 수 있는 것이다.
그러나, 시간 영역 확산 방식에서는, 임의의 1개의 디지털 심볼에 주목하면, 확산 후의 복수의 칩이 동일 주파수에 있어서 시계열로 배치되는 형태로 되기 때문에(도 2 및 도 3), 멀티패스 분리는 가능해져 패스 다이버시티 효과는 얻어지지만, 주파수 다이버시티 효과가 얻어지지 않는다.
이 때문에, 무선 회선 상황에 따른 송신 전력 제어가 불완전하게 된 경우에, 전송 특성의 열화가 심하게 되어 버린다. 또한, 송신 전력 제어가 완전히 행하여진 경우에도, 그것에 의한 송신 전력의 증대가 이동국 장치의 배터리의 소모 증대, 앰프의 대형화 및 다른 셀로의 간섭량 증대 등의 문제를 발생시킨다.
또한, 주파수 영역 확산 방식에서는, 임의의 1개의 디지털 심볼에 주목하면, 확산 후의 복수의 칩이 동일 시간에 있어서 각각 다른 서브캐리어에 배치되는 형태로 되기 때문에(도 4 및 도 5), 주파수 다이버시티 효과는 얻어지지만, 패스 분리가 불가능하게 되어 패스 다이버시티 효과는 얻어지지 않는다.
이 때문에 RAKE 합성을 실행할 수 없으므로, 멀티패스 왜곡을 저감할 수 없다. 또한, 각 서브캐리어에 복수 사용자의 신호를 부호 분할 다중화하는 경우에, 확산 처리에 직교 부호를 이용하더라도, 멀티패스 왜곡의 영향에 의해 직교성을 유지할 수 없기 때문에, 부호 분할 다중 수가 제한되어 버린다. 또한, 퓨리에 변환시의 신호 절단 타이밍의 어긋남에 의한 영향이 커져 버린다.
발명의 개시
본 발명의 목적은, 멀티캐리어 변조 방식과 CDMA 방식을 조합한 무선 통신에 있어서, 주파수 다이버시티 효과 및 패스 다이버시티 효과의 쌍방을 얻을 수 있어, 종래보다도 전송 특성을 양호하게 하는 것이 가능한 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는, 멀티캐리어 변조 방식과 CDMA 방식을 조합한 무선 통신에 있어서, 임의의 1개의 디지털 심볼 확산 후의 복수의 칩을 종래 주파수축상 또는 시간축상의 한쪽에 정렬하여 1차원적으로 배치하고 있었던 것을, 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 분배하여 2차원적으로 배치하도록 했다. 이것에 의해, 멀티캐리어 변조 방식과 CDMA 방식을 조합한 무선 통신에 있어서, 주파수 다이버시티 효과 및 패스 다이버시티 효과의 쌍방을 얻을 수 있다.
본 발명은 디지털 통신 시스템에 이용되는 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법에 관한 것으로, 특히 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조 방식 등의 멀티캐리어 변조 방식과 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식을 조합하여 무선 통신을 행하는 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.
도 1은 변조 처리 전의 디지털 심볼의 상태를 도시하는 모식도,
도 2는 종래의 시간 영역 확산 방식에서의 각 칩의 배치를 도시하는 모식도,
도 3은 종래의 시간 영역 확산 방식에서의 OFDM 심볼의 신호 패턴도,
도 4는 종래의 주파수 영역 확산 방식에서의 각 칩의 배치를 도시하는 모식도,
도 5는 종래의 주파수 영역 확산 방식에서의 OFDM 심볼의 신호 패턴도,
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 송신측 구성을 도시하는 블럭도,
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 수신측 구성을 도시하는 블럭도,
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치에서의 각 칩의 배치를 도시하는 모식도,
도 9는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치로부터 송신되는 OFDM 심볼의 신호 패턴도,
도 10은 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 송신측 구성을 도시하는 블럭도,
도 11은 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 수신측 구성을 도시하는 블럭도,
도 12는 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치에서의 각 칩의 배치를 도시하는 모식도,
도 13은 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치로부터 송신되는 OFDM 심볼의 신호 패턴도,
도 14는 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치에서의 각 칩의 배치를 도시하는 모식도,
도 15는 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치로부터 송신되는 OFDM 심볼의 신호 패턴도,
도 16은 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치로부터 송신되는 OFDM 심볼의 신호 패턴도,
도 17은 본 발명의 실시예 3에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 송신측 구성을 도시하는 블럭도,
도 18은 본 발명의 실시예 3에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 수신측 구성을 도시하는 블럭도,
도 19는 본 발명의 실시예 3에 따른 무선 통신 장치로부터 송신되는 OFDM 심볼의 신호 패턴도,
도 20은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 송신측 구성을 도시하는 블럭도,
도 21은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 수신측 구성을 도시하는 블럭도,
도 22는 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치로부터 송신되는 OFDM 심볼의 신호 패턴도,
도 23은 본 발명의 실시예 5에 따른 무선 통신 장치의 구성을 도시하는 블럭도,
도 24는 본 발명의 실시예 6에 따른 무선 통신 장치의 구성을 도시하는 블럭도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또,이하의 설명에서는 멀티캐리어 변조 방식의 일례로서 OFDM 변조 방식을 예로 들어 설명한다. 즉, 전송되는 멀티캐리어 신호가 OFDM 심볼인 경우에 대하여 설명한다.
(실시예 1)
본 실시예는, 데이터를 시간축상에서 확산하여, 확산 후의 각 칩을 주파수축상에서 캐리어 주파수의 상승 또는 하강 방향으로 계단 형상으로 시프트시켜 배치 변환하는 것에 의해, 임의의 1개의 데이터를 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 분배하여 2차원적으로 배치하는 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 송신측 구성을 도시하는 블럭도이다. 이 도 6에 도시하는 송신측 무선 통신 장치는, 시리얼/패러렐 변환부(S/P부)(101)와, 시간 영역 확산기(102-1∼102-N)와, 배치 변환부(103)와, 역퓨리에 변환부(IFFT부)(104)와, 무선 송신부(105)와, 안테나(106)를 구비하여 구성된다.
또한, 도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 수신측 구성을 도시하는 블럭도이다. 이 도 7에 도시하는 수신측 무선 통신 장치는, 안테나(201)와, 무선 수신부(202)와, 푸리에 변환부(FFT부)(203)와, 배치 복귀부(204)와, 시간 영역 역확산기(205-1∼205-N)와, RAKE부(206-1∼206-N)와, 패러렐/시리얼 변환부(P/S부)(207)를 구비하여 구성된다.
이하의 설명에서는, N개의 디지털 심볼이 병렬 전송되는 경우에 대하여 설명한다. 따라서, 도 6에 도시하는 무선 통신 장치에 있어서 시간 영역 확산기는 N개구비되고, 또한 도 7에 도시하는 무선 통신 장치에 있어서 시간 영역 역확산기 및 RAKE부도 N개 구비된다.
우선, 도 6에 도시하는 송신측의 무선 통신 장치에 있어서, S/P부(101)에서는, 도 1에 도시하는 바와 같은 직렬 데이터 계열인 N개의 디지털 심볼 1∼N이 병렬 데이터 계열로 변환되어, 각각 대응하는 시간 영역 확산기에 입력된다. 즉, 디지털 심볼 1이 시간 영역 확산기(102-1), 디지털 심볼 2가 시간 영역 확산기(102-2), …, 디지털 심볼 N이 시간 영역 확산기(102-N)에 각각 입력된다.
시간 영역 확산기(102-1∼102-N)에서는, 디지털 심볼 1∼N이 확산율 M의 확산 부호로 확산된다. 즉, 디지털 심볼 1∼N이 시간축상에서 M 칩에 확산된다. 구체적으로는, 시간 영역 확산기(102-1)에 있어서 디지털 심볼 1이 t0∼tM 시간의 칩에 확산되고, 시간 영역 확산기(102-2)에 있어서 디지털 심볼 2가 t0∼tM 시간의 칩에 확산되며, …, 시간 영역 확산기(102-N)에 있어서 디지털 심볼 N이 t0∼tM 시간의 칩에 확산된다. 확산 후의 M 칩분의 데이터는 배치 변환부(103)에 입력된다. 따라서, 배치 변환부(103)에는, 도 2에 도시하는 바와 같은 칩 배치의 데이터가 저장되게 된다. 즉, 주파수축 방향으로 N 심볼분, 시간축 방향으로 M 칩분의 데이터가 저장된다.
배치 변환부(103)에서는, 확산 후의 각 칩이 주파수축상에서 캐리어 주파수의 상승 또는 하강 방향으로 계단 형상으로 시프트되는 것에 의해 배치 변환된다. 여기서는, 디지털 심볼 1에 주목하여 캐리어 주파수의 상승 방향으로 시프트시키는 경우에 대해서 설명한다. 즉, 시간축 방향으로 확산된 디지털 심볼 1의 칩 1∼M은, 도 8에 도시하는 바와 같이 캐리어 주파수의 상승 방향으로 1단씩 시프트된다. 이러한 시프트 처리가 디지털 심볼 1∼N의 칩 1∼M에 대하여 이루어진다.
배치 교체 후의 각 칩은 N개 병렬적으로 순차적으로 IFFT부(104)에 입력되어 IFFT 처리가 실시된다. 이와 같이 배치 교체가 행하여진 후에 IFFT 처리가 실행되고, 그 결과, 우선 서브캐리어 1에 디지털 심볼 1의 칩 1, 서브캐리어 2에 디지털 심볼 2의 칩 1, …, 서브캐리어 N에 디지털 심볼 N의 칩 1이 할당된 OFDM 심볼이 생성되고, 다음에, 서브캐리어 1에 디지털 심볼 N의 칩 2, 서브캐리어 2에 디지털 심볼 1의 칩 2, …, 서브캐리어 N에 디지털 심볼 N-1의 칩 2가 각각 할당된 OFDM 심볼이 생성된다. 이러한 OFDM 심볼이 M개 생성된다. 즉, 임의의 1개의 디지털 심볼이 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 분배되어 2차원적으로 배치되게 된다.
여기서, 예컨대 디지털 심볼수 N=8, 확산율 M=8로 한 경우, IFFT부(104)에서 생성되는 OFDM 심볼의 신호 패턴은 도 9에 도시하는 바와 같이 된다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에서는, 흑백의 농담으로 구별하는 8개의 디지털 심볼이 시간 경과와 함께 각각 다른 서브캐리어 f1∼f8에 1 칩씩 순차적으로 할당되고, t0∼t7에서 8개의 OFDM 심볼이 생성된다. 즉, 디지털 심볼 1을 확산한 8개의 칩이 각각, 주파수 f1의 시간 t0과, 주파수 f2의 시간 t1과, 주파수 f3의 시간 t2와, 주파수 f4의 시간 t3과, 주파수 f5의 시간 t4와, 주파수 f6의 시간 t5와, 주파수 f7의 시간 t6과, 주파수 f8의 시간 t7에 배치되게 된다.
마찬가지로, 디지털 심볼 2∼8의 각 칩도 디지털 심볼 1의 전방(前方)에 계단 형상으로 배치되게 된다. 예컨대, 디지털 심볼 2의 각 칩은, 주파수 f2의 시간t0과, 주파수 f3의 시간 t1과, 주파수 f4의 시간 t2와, 주파수 f5의 시간 t3과, 주파수 f6의 시간 t4와, 주파수 f7의 시간 t5와, 주파수 f8의 시간 t6에 배치되게 된다.
또, 도 8에 도시하는 바와 같이 1 칩이 시간폭 N ×T/M, 주파수 대역폭 M ×B/N을 사용하게 된다. 즉, 도 9에 도시하는 OFDM 심볼의 서브캐리어간의 간격이 M ×B/N으로 된다. 따라서, 시간-주파수 영역에 차지하는 1 디지털 심볼당 면적은 M ×T ×B로 되어, 변조 처리 전의 1 디지털 심볼이 차지하는 면적의 M배로 된다.
IFFT부(104)에서 생성된 M개의 OFDM 심볼은 순차적으로 무선 송신부(105)에 입력되어, 업 컨버트 등의 소정의 무선 처리가 실시된 후, 안테나(106)로부터 송신된다.
도 7에 도시하는 수신측의 무선 통신 장치에 있어서, 무선 수신부(202)에서는, 안테나(201)를 거쳐서 수신된 OFDM 심볼에 대하여 다운 컨버트 등의 소정의 무선 처리가 실시된다. 무선 처리 후의 OFDM 심볼은 FFT부(203)에 입력된다. 그리고, OFDM 심볼에 대하여 FFT부(203)에서 FFT 처리가 이루어짐으로써, 서브캐리어 1∼N에 의해 전송된 디지털 심볼 1∼N의 신호가 취출된다. 순차적으로 수신되는 M개의 OFDM 심볼에 대하여 마찬가지의 처리가 이루어지고, 배치 복귀부(204)에 입력된다.
배치 복귀부(204)에서는, 송신측 무선 통신 장치의 배치 변환부(103)에서 행해진 배치 변환에 대응한 반대의 배치 변환이 행해진다. 이것에 의해, 각 칩의 데이터 배치는 배치 변환부(103)에서 배치 변환되기 전과 동일한 배치로 복귀된다.즉, 각 칩의 데이터 배치는 도 2에 도시하는 배치로 복귀된다. 배치가 복귀된 후의 각 칩은 N개 병렬적으로 시간 영역 역확산기(205-1∼205-N)에 입력되어 역확산된다. 역확산 후의 데이터는 각각, RAKE부(206-1∼206-N)에 입력된다.
RAKE부(206-1∼206-N)에서는, 지연 패스 성분을 시간축을 따라 모아서 합성하는 RAKE 합성 처리가 행하여진다. 즉, RAKE부(206-1)에서는 디지털 심볼 1에 대하여 RAKE 합성이 행하여지고, RAKE부(206-2)에서는 디지털 심볼 2에 대하여 RAKE 합성이 행하여지며, …, RAKE부(206-N)에서는 디지털 심볼 N에 대하여 RAKE 합성이 행하여진다. RAKE 합성 후의 디지털 심볼은 각각, P/S부(207)에 입력된다.
P/S부(207)에서는, RAKE부(206-1∼206-N)로부터 병렬적으로 입력된 디지털 심볼 1∼N을 직렬의 데이터 계열로 변환하여 출력한다. 이것에 의해, RAKE 합성된 디지털 심볼 1∼N이 순차적으로 얻어진다.
이와 같이, 본 실시예에서는, 송신측에 있어서, S/P 변환에 의해 주파수가 각각 다른 복수의 서브캐리어에 할당된 데이터(디지털 심볼)를 시간의 경과 방향으로 확산하여, 확산 후의 각 칩을 주파수축상에서 캐리어 주파수의 상승 또는 하강 방향으로 계단 형상으로 시프트시켜 배치 변환한 후, IFFT 처리에 의해 OFDM 심볼을 생성하도록 했다. 또한, 수신측에 있어서, FFT 처리 후의 데이터를 송신측에서의 배치 변환 전의 배치로 복귀시켜, 이 복귀된 데이터를 시간의 경과 방향으로 역확산하도록 했다.
이것에 의해서, 역확산 후의 각 데이터에는 주파수 및 시간이 다른 복수의 성분이 포함되게 된다. 이와 같이, 주파수가 다른 복수의 성분이 포함되기 때문에, 주파수 다이버시티 효과가 얻어진다. 또한, 동시에, 시간이 다른 복수의 성분이 포함되기 때문에, OFDM 심볼의 정밀도로 멀티패스 분리가 가능해지고, 이것에 의해서 RAKE 합성이 가능해지므로, 멀티패스 왜곡을 저감할 수 있다. 즉, 패스 다이버시티 효과가 얻어진다. 또한, 확산 처리에 직교 부호를 이용했을 때에 직교성를 유지할 수 있기 때문에, 부호 분할 다중수를 증가시킬 수 있다. 또한, 퓨리에 변환시의 신호 절단 타이밍의 어긋남의 영향을 작게 억제할 수 있다.
또한, 고속인 송신 전력 제어가 불필요해져, 송신 전력 제어의 정밀도나 반영 시간을 완화할 수 있다. 이것에 의해서, 종래의 문제점이었던, 송신 전력 제어가 불완전하게 된 경우의 특성 열화의 격증(激增)을 완화시킬 수 있다. 또한, 송신 전력 제어에 의한 송신 전력의 증대가 미치는, 이동국 장치의 배터리의 소모 증대, 앰프의 대형화 및 다른 셀로의 간섭량 증대 등을 완화시킬 수 있다.
또, 본 실시예에서는, 시간축상에서 확산한 각 칩을 주파수축상에서 캐리어 주파수의 상승 또는 하강 방향으로 계단 형상으로 시프트시킴으로써, 임의의 1개의 디지털 심볼을 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 분배하여 2차원적으로 배치시키도록 했다. 그러나, 본 실시예에 있어서, 주파수축상으로의 분배 방법은 이것에 한정되는 것이 아니라, 소정의 규칙에 근거하여 주파수축상에 분배하는 방법이면, 어떠한 분배 방법이라도 무방하다.
(실시예 2)
본 실시예는, 데이터를 주파수 영역 및 시간 영역의 쌍방으로 확산, 즉 주파수축 방향 및 시간축 방향의 쌍방으로 확산하는 것에 의해, 임의의 1개의 데이터를 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 분배하여 2차원적으로 배치하는 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 송신측 구성을 도시하는 블럭도이다. 이 도 10에 도시하는 송신측의 무선 통신 장치는, 주파수 영역 확산기(301)와, S/P부(101)와, 시간 영역 확산기(102-1∼102-M1)와, IFFT부(104)와, 무선 송신부(105)와, 안테나(106)를 구비하여 구성된다. 또, 도 10에 있어서, 실시예 1(도 6)과 동일한 구성에는 도 6과 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도 11은 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 수신측 구성을 도시하는 블럭도이다. 이 도 11에 도시하는 수신측의 무선 통신 장치는, 안테나(201)와, 무선 수신부(202)와, FFT부(203)와, 시간 영역 역확산기(205-1∼205-M1)와, RAKE부(206-1∼206-M1)와, P/S부(207)와, 주파수 영역 역확산기(401)를 구비하여 구성된다. 또, 도 11에 있어서, 실시예 1(도 7)과 동일한 구성에는 도 7과 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
이하의 설명에서는, 1∼N의 각 디지털 심볼이 주파수축상에서 확산율 M1로 확산되는 경우에 대하여 설명한다. 따라서, 도 10에 도시하는 무선 통신 장치에 있어서 시간 영역 확산기는 M1개 구비되고, 또한 도 11에 도시하는 무선 통신 장치에 있어서 시간 영역 역확산기 및 RAKE부도 M1개 구비된다.
우선, 도 10에 도시하는 송신측의 무선 통신 장치에 있어서, 주파수 영역 확산기(301)에서는, 도 1에 도시하는 바와 같은 직렬 데이터 계열인 N개의 디지털 심볼 1∼N이 순차적으로 확산율 M1의 제 1 확산 부호로 확산된다. 확산 후의 M1칩분의 데이터는 S/P부(101)에 입력된다. S/P부(101)에서는, 직렬로 입력된 M1칩분의 데이터가 병렬로 변환된다. 이들 처리에 의해, 디지털 심볼 1∼N이 주파수축상에 M1칩에 확산되어, 그 결과, 1∼M1의 각 칩이 각각 다른 주파수의 서브캐리어 1∼M1에 할당되게 된다.
S/P부(101)에서 병렬로 변환된 M1개의 칩은, 각각 대응하는 시간 영역 확산기에 입력된다. 즉, 각 디지털 심볼의 1 칩째가 시간 영역 확산기(102-1), 2 칩째가 시간 영역 확산기(102-2), …, M1칩째가 시간 영역 확산기(102-M1)에 각각 입력된다.
시간 영역 확산기(102-1∼102-M1)에서는, 칩 1∼M1이 또한 확산율 M2의 제 2 확산 부호로 확산된다. 즉, 주파수축상에서 M1개의 칩에 확산된 디지털 심볼이 또한 시간축상에서 M2개의 칩에 확산된다. 바꾸어 말하면, 각 디지털 심볼은, 주파수 영역에서 M1배, 시간 영역에서 M2배의 M1×M2배로 확산된다. 이것에 의해, 임의의 1개의 디지털 심볼이 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 분배되어 2차원적으로 배치되게 된다. 시간 영역 확산기(102-1∼102-M1)에서 확산된 각 칩은 M1개 병렬적으로 순차적으로 IFFT부(104)에 입력되어 IFFT 처리가 실시된다. 이 결과, IFFT부(104)에서는 N ×M2개의 OFDM 심볼이 생성된다.
여기서, 예컨대 주파수 영역에서의 확산율 M1=4, 시간 영역에서의 확산율 M2=2로 한 경우, 주파수축상 및 시간축상에서의 각 칩의 배치는 도 12에 도시하는 바와 같이 된다. 즉, 1∼N의 각 디지털 심볼이 순차적으로, 주파수축 방향으로 4 칩분, 시간축 방향으로 2 칩분 배치되게 된다.
또한, IFFT부(104)에서 생성되는 OFDM 심볼의 신호 패턴은 도 13에 도시하는 바와 같이 된다. 즉, 디지털 심볼 1을 확산한 8개의 칩이 각각, 주파수 f1의 시간 t0과, 주파수 f2의 시간 t0과, 주파수 f3의 시간 t0과, 주파수 f4의 시간 t0과, 주파수 f1의 시간 t1과, 주파수 f2의 시간 t1과, 주파수 f3의 시간 t1과, 주파수 f4의 시간 t1에 배치되게 된다. 마찬가지로 하여, 디지털 심볼 2∼8의 각 칩도 디지털 심볼 1의 후방에 배치된다. 예컨대, 디지털 심볼 2의 각 칩은, 주파수 f1의 시간 t2와, 주파수 f2의 시간 t2와, 주파수 f3의 시간 t2와, 주파수 f4의 시간 t2와, 주파수 f1의 시간 t3과, 주파수 f2의 시간 t3과, 주파수 f3의 시간 t3과, 주파수 f4의 시간 t3에 배치되게 된다.
또, 도 12에 도시하는 바와 같이, 1 칩이 시간폭 N ×T/M2, 주파수 대역폭 M2×B/N을 사용하게 된다. 즉, 도 13에 도시하는 OFDM 심볼의 서브캐리어간의 간격이 M2×B/N으로 된다. 따라서, 시간-주파수 영역에 차지하는 1 디지털 심볼당면적은 M1×M2×T ×B로 되어, 변조 처리 전의 1 디지털 심볼이 차지하는 면적의 M1×M2배로 된다. 또한, M1×M2=M이면, 본 실시예에 있어서의 확산율은 실시예 1과 마찬가지로 M배로 된다.
도 11에 도시하는 수신측의 무선 통신 장치에 있어서, 무선 처리 후의 OFDM 심볼은 FFT부(203)에 입력된다. 그리고, OFDM 심볼에 대하여 FFT부(203)에서 FFT 처리가 이루어짐으로써, 서브캐리어 1∼M1에 의해 전송된 신호가 취출된다. 순차적으로 수신되는 N ×M2개의 OFDM 심볼에 대하여 마찬가지의 처리가 이루어지고, 시간 영역 역확산기(205-1∼205-M1)에 입력된다.
시간 영역 역확산기(205-1∼205-M1)에서는, 송신측의 무선 통신 장치의 시간 영역 확산기(102-1∼102-M1)에서 이용된 것과 동일한 제 2 확산 부호(확산율 M2)로, 입력된 데이터에 대하여 역확산 처리가 실시된다. 즉, 시간 영역에 있어서의 역확산 처리가 행하여진다. 역확산 후의 데이터는 RAKE부(206-1∼206-M1)에서 각각 RAKE 합성된 후, P/S부(207)에서 직렬의 데이터 계열로 변환되어 주파수 영역 역확산기(401)에 입력된다.
주파수 영역 역확산기(401)에서는, 송신측의 무선 통신 장치의 주파수 영역 확산기(301)에서 이용된 것과 동일한 제 1 확산 부호(확산율 M1)로, 입력된 데이터에 대하여 역확산 처리가 실시된다. 이것에 의해, RAKE 합성된 디지털 심볼 1∼N이 순차적으로 얻어진다.
또, 본 실시예에 있어서도, X개의 디지털 심볼을 병렬 전송하는 것도 가능하다. 단, 그 때에는, 송신측의 무선 통신 장치에서는 시간 영역 확산기가, 수신측의 무선 통신 장치에서는 시간 영역 역확산기 및 RAKE부가 각각 X ×M1개 필요하게 된다. 즉, 1 OFDM 심볼에는 X ×M1개의 서브캐리어가 포함되게 된다.
예컨대, 2개의 디지털 심볼을 병렬 전송하는 경우에는, 송신측의 무선 통신 장치의 S/P부는 각각 M1배로 확산된 디지털 심볼 1과 디지털 심볼 2의 각 칩을 병렬적으로 출력한다. 즉, 2 ×M1칩이 병렬적으로 출력된다. 이 결과, 디지털 심볼 1과 디지털 심볼 2가 동시에 주파수축상에서 각각 M1개의 칩에 확산된다. 그리고, 시간 영역 확산기(102)에 의해, 각 칩이 또한 시간축상에서 M2개의 칩에 확산된다.
따라서, 예컨대 주파수 영역에서의 확산율 M1=4, 시간 영역에서의 확산율 M2=2로 한 경우, 주파수축상 및 시간축상에서의 각 칩의 배치는 도 14에 도시하는 바와 같이 된다. 즉, 4 ×2 칩에 확산된 디지털 심볼이 주파수축상에 2 디지털 심볼씩 병렬로 배치되게 된다.
또한, IFFT부(104)에서 생성되는 OFDM 심볼의 신호 패턴은 도 15에 도시하는 바와 같이 된다. 즉, 디지털 심볼 1을 확산한 8개의 칩이 각각, 주파수 f1의 시간 t0과, 주파수 f2의 시간 t0과, 주파수 f3의 시간 t0과, 주파수 f4의 시간 t0과, 주파수 f5의 시간 t1과, 주파수 f6의 시간 t1과, 주파수 f7의 시간 t1과, 주파수 f8의 시간 t1에 배치되게 된다. 또한, 디지털 심볼 2의 각 칩은, 주파수 f5의 시간 t0과, 주파수 f6의 시간 t0과, 주파수 f7의 시간 t0과, 주파수 f8의 시간 t0과, 주파수 f5의 시간 t1과, 주파수 f6의 시간 t1과, 주파수 f7의 시간 t1과, 주파수 f8의 시간 t1에 배치되게 된다.
이와 같이, 본 실시예에서는, 송신측에 있어서, 데이터(디지털 심볼)를 주파수 영역 및 시간 영역의 쌍방으로 확산한 후, IFFT 처리에 의해 OFDM 심볼을 생성하도록 했다. 또한, 수신측에 있어서, 송신측에서의 확산 처리에 대응시켜, 주파수 영역 및 시간 영역의 쌍방으로 역확산하도록 했다. 이것에 의해서, 실시예 1과 마찬가지의 효과가 얻어진다.
또한, 본 실시예에서는, 시간축 방향의 확산을 주파수 f1∼f8마다 개별화하거나, 또는 가까운 주파수마다 그룹화하여 그룹마다 개별적으로 실행하는 것도 가능하다. 예컨대, f1, f3, f5 및 f7을 1그룹으로 하고, 또한 f2, f4, f6 및 f8을 1그룹으로 하여, 각각의 그룹마다 시간축 방향의 확산을 행하는 것에 의해, 예컨대 도 16에 도시하는 바와 같이, 동일 디지털 심볼이 시간축 방향에 2개 연속하여 주파수축 방향으로 교대로 배치되도록 한다. 이와 같이 함으로써, 확산에 직교 부호를 이용한 경우의 부호간 간섭 저감의 효과를 유지할 수 있다. 또한, 동일 디지털 심볼이 배치되는 반송파의 주파수와 멀어질수록 주파수 다이버시티 효과가 높아지고, 주파수를 접근시킬수록 부호간 간섭 저감의 효과를 높일 수 있다.
또, 본 실시예에 있어서는, 주파수 영역에서의 확산 처리를 실행한 후에 시간 영역에서의 확산 처리를 실행하도록 했다. 그러나, 이 순서는 반대라도 무방하다. 즉, 시간 영역에서의 확산 처리를 실행한 후에 주파수 영역에서의 확산 처리를 행하더라도, 임의의 1개의 디지털 심볼을 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 분배하여 2차원적으로 배치시킬 수 있다.
(실시예 3)
본 실시예는, 데이터를 주파수 영역 및 시간 영역의 쌍방으로 확산한 후, 또한 확산 후의 각 칩을 주파수축상에서 캐리어 주파수의 상승 또는 하강 방향으로 계단 형상으로 시프트시켜 배치 변환하는 것이다.
도 17은 본 발명의 실시예 3에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 송신측 구성을 도시하는 블럭도이다. 이 도 17에 도시하는 송신측의 무선 통신 장치는, 실시예 2에 따른 무선 통신 장치(도 10)의 시간 영역 확산기(102-1∼102-M1)와 IFFT부(104) 사이에, 실시예 1에서 설명한 배치 변환부(103)를 더 구비하여 구성된다. 또, 도 17에 있어서, 실시예 1(도 6) 또는 실시예 2(도 10)와 동일한 구성에는 그것들과 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도 18은 본 발명의 실시예 3에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 수신측 구성을 도시하는 블럭도이다. 이 도 18에 도시하는 수신측의 무선 통신 장치는, 실시예 2에 따른 무선 통신 장치(도 11)의 FFT부(203)와 시간 영역 역확산기(205-1∼205-M1) 사이에, 실시예 1에서 설명한 배치 복귀부(204)를 더 구비하여 구성된다. 또, 도 18에 있어서, 실시예 1(도 7) 또는 실시예 2 (도 11)와 동일한 구성에는 그것들과 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
도 17에 도시하는 송신측의 무선 통신 장치에서는, 실시예 2에서 설명한 바와 같이, 각 디지털 심볼이 주파수 영역 및 시간 영역의 쌍방으로 확산되고, 또한 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 배치 변환부(103)에서 각 칩이 배치 변환된다.
예컨대, 주파수 영역에서의 확산율 M1=2, 시간 영역에서의 확산율 M2=4로 하여 주파수 영역 및 시간 영역의 쌍방으로 확산 처리를 행한 후, 배치 변환부(103)에서 주파수축 방향(상승 방향)으로의 시프트 처리를 실행하는 것에 의해, OFMD 심볼의 신호 패턴은 도 19에 도시하는 바와 같이 된다. 또, 여기서는 4개의 디지털 심볼을 병렬 전송하는 경우를 나타낸다.
또한, 도 18에 도시하는 수신측의 무선 통신 장치에서는, 퓨리에 변환 후의 데이터가 배치 복귀부(204)에서 배치 변환부(103)에 의해 배치 변환되기 전의 배치에 복귀된 후, 주파수 영역 및 시간 영역의 쌍방으로 역확산된다.
이와 같이, 본 실시예에서는, 데이터를 주파수 영역 및 시간 영역의 쌍방으로 확산한 후, 또한 확산 후의 각 칩을 주파수축상에서 배치 변환한다. 이것에 의해서, 실시예 1 또는 2보다도 주파수 다이버시티 효과를 더 높일 수 있다.
(실시예 4)
본 실시예는, 임의의 1개의 데이터를 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 분배하여 2차원적으로 배치할 때에, 확산 후의 각 칩을 주파수축상에서나 시간축상에서도 불규칙하게 배치하는 것이다.
도 20은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 송신측 구성을 도시하는 블럭도이다. 이 도 20에 도시하는 송신측의 무선 통신 장치는, 확산기(501)와, 칩 인터리브부(502)와, S/P부(101)와, IFFT부(104)와, 무선 송신부(105)와, 안테나(106)를 구비하여 구성된다. 또, 도 20에 있어서, 실시예 1(도 6)과 동일한 구성에는 도 6과 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도 21은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치에 있어서의 수신측 구성을 도시하는 블럭도이다. 이 도 21에 도시하는 수신측의 무선 통신 장치는, 안테나(201)와, 무선 수신부(202)와, FFT부(203)와, P/S부(207)와, 칩 디인터리브부(601)와, 역확산기(602)를 구비하여 구성된다. 또, 도 21에 있어서, 실시예 1(도 7)과 동일한 구성에는 도 7과 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
도 20에 도시하는 송신측의 무선 통신 장치에 있어서, 확산기(501)에서는, 직렬 데이터 계열인 N개의 디지털 심볼 1∼N이 순차적으로 확산율 M의 확산 부호로 확산된다. 확산 후의 칩은 순차적으로 칩 인터리브부(502)에 입력된다. 이것에 의해, 칩 인터리브부(502)에는 N ×M개의 칩이 저장된다.
칩 인터리브부(502)에서는, 각 칩이, 예컨대 도 22에 도시하는 바와 같이 주파수축상에도 시간축상에도 불규칙하게 배치되는 소정 패턴의 칩 인터리브(칩 계열의 재배열) 처리가 행하여진다. 이것에 의해, 임의의 1개의 디지털 심볼의 M개의칩이 주파수축상에도 시간축상에도 불규칙하게 배치된다. 칩 인터리브 처리 후의 각 칩은 S/P부에 입력되어 병렬로 변환된다.
도 21에 도시하는 수신측의 무선 통신 장치에서는, P/S 변환 후의 각 칩이 칩 디인터리브부(601)에 입력된다. 칩 디인터리브부(601)에서는, 송신측의 칩 인터리브부(502)에서 행하여진 재배열과 반대의 재배열이 행해진다. 이 칩 디인터리브 처리에 의해, 칩 계열은 칩 인터리브부(502)로 재배열되기 전의 상태로 복귀한다. 칩 디인터리브 처리 후의 각 칩은 역확산기(602)에 입력되어, 송신측의 확산기(501)에서 이용된 것과 동일한 확산 부호(확산율 M)로 역확산된다.
이와 같이, 본 실시예에서는, 확산 후의 각 칩을 주파수축상에서나 시간축상에서도 불규칙하게 배치하는 칩 인터리브를 실행한다. 이것에 의해, 실시예 1 또는 2보다도 주파수 다이버시티 효과 및 패스 다이버시티 효과의 쌍방을 더 높일 수 있다.
또한, 섹터마다 인터리브 패턴을 바꿈으로써, 인접 섹터 사이에서 발생하는 간섭을 저감할 수 있다. 또한, 통신 상대마다 인터리브 패턴을 바꿈으로써, SIR(신호 전력 대 간섭비)이 평균화되어, 전송로에서 발생하는 오류를 더 분산시킬 수 있기 때문에, 오류 정정 효과를 높일 수 있다.
(실시예 5)
본 실시예는, FDD(Frequency Division Duplex) 방식의 통신 시스템에 있어서, 회선 품질이 불량인 서브캐리어에 칩 성분을 할당하지 않고서 OFDM 심볼을 생성하는 것이다.
도 23은 본 발명의 실시예 5에 따른 무선 통신 장치의 구성을 도시하는 블럭도이다. 또, 도 23에 있어서, 실시예 2(도 10 및 도 11)와 동일한 구성에는 도 10 또는 도 11과 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
이 도 23에 도시하는 무선 통신 장치는 FDD 방식의 통신 시스템에 있어서 사용되는 무선 통신 장치이다. 또한, 이 무선 통신 장치와 통신하는 통신 상대의 무선 통신 장치도 마찬가지의 구성을 채용한다.
도 23에 도시하는 무선 통신 장치에 있어서, 송신측은 도 10에 도시한 구성에 다중부(701)와, 칩 시닝(thinning)부(702)와, 삽입부(703-1∼703-M1)를 더 구비하여 구성된다. 또한, 수신측은 도 11에 도시한 구성에 회선 추정부(704-1∼704-M1)와, 분리부(705)를 더 구비하여 구성된다.
이러한 구성에 있어서, 수신측에서 수신된 통신 상대로부터의 OFDM 심볼은 FFT부(203)에서의 FFT 처리 후에, 각각의 서브캐리어 성분마다 회선 추정부(704-1∼704-M1)에 입력된다. 회선 추정부(704-1∼704-M1)에서는, 서브캐리어마다 삽입되어 있는 파일럿 신호를 이용하여 각 서브캐리어의 회선 품질이 추정된다. 또, 회선 추정을 실행하기 위한 파일럿 신호는, 통신 상대의 송신측에서, 삽입부(703-1∼703-M1)에 의해 삽입된 일정 전력의 파일럿 신호이다.
여기서, FDD 방식에서는, 송신 회선과 수신 회선에서 각각 다른 주파수 대역을 사용하여 신호가 송수신되기 때문에, 자신의 장치가 송신한 신호가 통신 상대에게 어떻게 도달되고 있는지를 자신의 장치에서 알 수 없다. 또한, 통신 상대가 송신한 신호가 자신의 장치에 어떻게 도달되고 있는지를 통신 상대에서 알 수 없다. 따라서, 회선 추정 정보를 서로 통신 상대에게 알려줄 필요가 있다.
그래서, 회선 추정부(704-1∼704-M1)에서 추정된 수신 회선의 회선 품질을 나타내는 값(예컨대, 진폭 변동량이나 위상 변동량)이 회선 추정 정보로서 다중부(701)에 입력된다. 다중부(701)에서는, 디지털 심볼에 회선 추정 정보가 다중화된다. 이것에 의해, 자신의 장치에서 수신되는 신호의 회선 추정 정보가 통신 상대에게 송신되어, 통신 상대가 송신한 신호의 회선 품질(전파로의 상황)을 통신 상대에게 알려줄 수 있다.
또한, 수신측에서는, 통신 상대로부터 송신된 서브캐리어마다의 회선 추정 정보가 분리부(705)에 의해 분리되어 칩 시닝부(702)에 입력된다. 칩 시닝부(702)에서는, 이 송신 회선의 회선 추정 정보에 따라서 회선 품질이 불량인 서브캐리어의 칩 성분이 시닝된다. 즉, 주파수 영역 확산기(301)로부터 출력된 칩중, 진폭 변동량이나 위상 변동량이 소정의 임계값 이상으로 되는 서브캐리어에 할당되는 칩 성분이 시닝된다. 따라서, 회선 품질이 불량인 서브캐리어에서는 신호가 송신되지 않게 된다.
이와 같이, 본 실시예에서는, FDD 방식의 통신 시스템에 있어서, 회선 품질이 불량인 서브캐리어에 칩 성분을 할당하지 않고서 OFDM 심볼을 생성한다. 즉, 회선 품질이 불량인 서브캐리어에서는 신호가 송신되지 않는다. 이것에 의해, 각서브캐리어에 복수 사용자의 신호를 부호 분할 다중화하는 경우에, 다른 사용자로의 간섭을 저감할 수 있다.
또, 본 실시예에 있어서는, 칩 성분을 시닝하는 것에 의해 전송 특성이 다소 열화되지만, 오류 정정 부호 등에 의해 충분히 보완할 수 있다.
(실시예 6)
본 실시예는, TDD(Time Division Duplex) 방식의 통신 시스템에 있어서, 회선 품질이 불량인 서브캐리어에 칩 성분을 할당하지 않고서 OFDM 심볼을 생성하는 것이다.
도 24는 본 발명의 실시예 6에 따른 무선 통신 장치의 구성을 도시하는 블럭도이다. 또, 도 24에 있어서, 실시예 5(도 23)와 동일한 구성에는 도 23과 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
이 도 24에 도시하는 무선 통신 장치는, TDD 방식의 통신 시스템에 있어서 사용되는 무선 통신 장치이다. 또한, 이 무선 통신 장치와 통신하는 통신 상대의 무선 통신 장치도 마찬가지의 구성을 채용한다. 또, 스위치(801)의 전환 제어에 의해, 타임 슬롯 송신시에는 안테나(802)와 무선 송신부(105)가 접속되고, 타임 슬롯 수신시에는 안테나(802)와 무선 수신부(202)가 접속된다.
TDD 방식에서는, FDD 방식과 달리, 송신 회선과 수신 회선에서 동일한 주파수 대역을 사용하여 신호가 송수신된다. 이 때문에, 타임 슬롯 간격이 충분히 짧고, 인접하는 송수신 시간에서 회선 상황이 거의 변화되지 않은 경우, 수신측에서추정된 회선 품질을 송신측의 회선 품질로서 이용할 수 있다.
그래서, 회선 추정부(704-1∼704-M1)에서 추정된 회선 품질을 나타내는 값(예컨대, 진폭 변동량이나 위상 변동량)이 회선 추정 정보로서 칩 시닝부(702)에 입력된다. 칩 시닝부(702)에서는, 이 수신 회선의 회선 추정 정보를 송신 회선의 회선 추정 정보로서 이용하여, 회선 품질이 불량인 서브캐리어의 칩 성분이 시닝된다. 즉, 주파수 영역 확산기(301)로부터 출력된 칩중, 진폭 변동량이나 위상 변동량이 소정의 임계값 이상으로 되는 서브캐리어에 할당되는 칩 성분이 시닝된다. 따라서, 회선 품질이 불량인 서브캐리어에서는 신호가 송신되지 않게 된다.
이것에 의해, TDD 방식의 통신 시스템에 있어서, 실시예 5와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 즉, 각 서브캐리어에 복수 사용자의 신호를 부호 분할 다중화하는 경우에, 다른 사용자로의 간섭을 저감할 수 있다. 또한, 실시예 5와 마찬가지로, 칩 성분을 시닝하는 것에 의해 전송 특성이 다소 열화되지만, 오류 정정 부호 등에 의해 충분히 보완할 수 있다.
또, 실시예 5 및 6은 실시예 1∼4중 어느 하나와 조합하여 실시하는 것도 가능하다.
또한, 실시예 1∼6에서는, OFDM 변조 방식을 멀티캐리어 변조 방식의 일례로서 들어 설명했지만, 본 발명은 어떠한 멀티캐리어 변조 방식에 있어서도 실시 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 멀티캐리어 변조 방식과 CDMA 방식을 조합한 무선 통신에 있어서, 주파수 다이버시티 효과 및 패스 다이버시티 효과의 쌍방을 얻을 수 있어, 종래보다도 전송 특성을 양호하게 하는 것이 가능하다.
본 명세서는 2000년 3월 17일 출원된 일본 특허 출원 제 2000-076904 호 및 2000년 10월 10일 출원된 일본 특허 출원 제 2000-308884 호에 근거하는 것이다. 이들 내용을 전부 여기에 포함시켜 둔다.
본 발명은 디지털 통신 시스템에 있어서 사용되는 통신 단말 장치나 기지국 장치에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (21)

  1. 멀티캐리어 변조 방식과 CDMA 방식을 조합하여 통신을 행하는 무선 통신 장치로서,
    임의의 1개의 데이터를 칩 단위로 분할하여 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 2차원적으로 배치하는 배치기와,
    분할된 데이터를 각각 대응하는 반송파에 할당한 멀티캐리어 신호를 송신하는 송신기
    를 구비하는 무선 통신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    배치기는, 데이터를 시간축상에서 확산한 후, 확산 후의 각 칩을 주파수축상에서 캐리어 주파수의 상승 또는 하강 방향으로, 계단 형상으로 시프트시켜 배치 변환하는 무선 통신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    배치기는 데이터를 시간축상 및 주파수축상의 쌍방으로 확산하는 무선 통신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    배치기는, 데이터를 시간축상 및 주파수축상의 쌍방으로 확산한 후, 확산 후의 각 칩을 주파수축상에서 캐리어 주파수의 상승 또는 하강 방향으로, 계단 형상으로 시프트시켜 배치 변환하는 무선 통신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    배치기는, 데이터를 확산한 후, 확산 후의 각 칩을 주파수축상에서나 시간축상에서도 불규칙하게 배치하는 칩의 재배열을 행하는 무선 통신 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    회선 품질이 불량인 반송파에 할당되는 분할 후의 데이터를 시닝(thinning)하는 시닝기를 구비하는 무선 통신 장치.
  7. 멀티캐리어 변조 방식과 CDMA 방식을 조합하여 통신을 행하는 무선 통신 장치로서,
    멀티캐리어 신호를 수신하는 수신기와,
    통신 상대에 있어서 칩 단위로 분할되어 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 2차원적으로 배치된 데이터를 분할 전의 상태로 복귀시키는 복귀기
    를 구비하는 무선 통신 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    복귀기는, 각 칩을 통신 상대에 있어서의 배치 변환 전의 배치로 복귀시킨 후, 각 칩의 배치를 복귀시킨 데이터를 시간축상에서 역확산하는 무선 통신 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    복귀기는 데이터를 시간축상 및 주파수축상의 쌍방으로 역확산하는 무선 통신 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    복귀기는, 각 칩을 통신 상대에 있어서의 배치 변환 전의 배치로 복귀시킨 후, 각 칩의 배치를 복귀시킨 데이터를 시간축상 및 주파수축상의 쌍방으로 역확산하는 무선 통신 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    복귀기는, 주파수축상에서나 시간축상에서도 불규칙하게 배치된 각 칩을 통신 상대에 있어서의 재배열 전의 배치로 복귀시킨 후, 각 칩의 배치를 복귀시킨 데이터를 역확산하는 무선 통신 장치.
  12. 무선 통신 장치를 탑재하는 통신 단말 장치로서,
    상기 무선 통신 장치는, 멀티캐리어 변조 방식과 CDMA 방식을 조합하여 통신을 행하는 무선 통신 장치로서, 임의의 1개의 데이터를 칩 단위로 분할하여 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 2차원적으로 배치하는 배치기와, 분할된 데이터를 각각 대응하는 반송파에 할당한 멀티캐리어 신호를 송신하는 송신기를 구비하는 통신 단말 장치.
  13. 무선 통신 장치를 탑재하는 통신 단말 장치로서,
    상기 무선 통신 장치는, 멀티캐리어 변조 방식과 CDMA 방식을 조합하여 통신을 행하는 무선 통신 장치로서, 멀티캐리어 신호를 수신하는 수신기와, 통신 상대에 있어서 칩 단위로 분할되어 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 2차원적으로 배치된 데이터를 분할 전의 상태로 복귀시키는 복귀기를 구비하는 통신 단말 장치.
  14. 무선 통신 장치를 탑재하는 기지국 장치로서,
    상기 무선 통신 장치는, 멀티캐리어 변조 방식과 CDMA 방식을 조합하여 통신을 행하는 무선 통신 장치로서, 임의의 1개의 데이터를 칩 단위로 분할하여 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 2차원적으로 배치하는 배치기와, 분할된 데이터를 각각 대응하는 반송파에 할당한 멀티캐리어 신호를 송신하는 송신기를 구비하는 기지국 장치.
  15. 무선 통신 장치를 탑재하는 기지국 장치로서,
    상기 무선 통신 장치는, 멀티캐리어 변조 방식과 CDMA 방식을 조합하여 통신을 행하는 무선 통신 장치로서, 멀티캐리어 신호를 수신하는 수신기와, 통신 상대에 있어서 칩 단위로 분할되어 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 2차원적으로 배치된 데이터를 분할 전의 상태로 복귀시키는 복귀기를 구비하는 기지국 장치.
  16. 멀티캐리어 변조 방식과 CDMA 방식을 조합한 무선 통신 방법으로서,
    송신측에서, 임의의 1개의 데이터를 칩 단위로 분할하여 주파수축상 및 시간축상의 쌍방으로 2차원적으로 배치한 후, 분할한 데이터를 각각 대응하는 반송파에 할당한 멀티캐리어 신호를 송신하고,
    수신측에서, 멀티캐리어 신호를 수신하여, 송신측에서 2차원적으로 배치된 데이터를 분할 전의 상태로 복귀시키는
    무선 통신 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    송신측에서, 데이터를 시간축상에서 확산한 후, 확산 후의 각 칩을 주파수축상에서 캐리어 주파수의 상승 또는 하강 방향으로, 계단 형상으로 시프트시켜 배치 변환하고,
    수신측에서, 각 칩을 송신측에서의 배치 변환 전의 배치로 복귀시킨 후, 각 칩의 배치를 복귀시킨 데이터를 시간축상에서 역확산하는
    무선 통신 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    송신측에서, 데이터를 시간축상 및 주파수축상의 쌍방으로 확산하고,
    수신측에서, 데이터를 시간축상 및 주파수축상의 쌍방으로 역확산하는
    무선 통신 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    송신측에서, 데이터를 시간축상 및 주파수축상의 쌍방으로 확산한 후, 확산 후의 각 칩을 주파수축상에서 캐리어 주파수의 상승 또는 하강 방향으로, 계단 형상으로 시프트시켜 배치 변환하고,
    수신측에서, 각 칩을 송신측에서의 배치 변환 전의 배치로 복귀시킨 후, 각 칩의 배치를 복귀시킨 데이터를 시간축상 및 주파수축상의 쌍방으로 역확산하는
    무선 통신 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    송신측에서, 데이터를 확산한 후, 확산 후의 각 칩을 주파수축상에서나 시간축상에서도 불규칙하게 배치하는 칩의 재배열을 행하고,
    수신측에서, 각 칩을 송신측에서의 재배열 전의 배치로 복귀시킨 후, 각 칩의 배치를 복귀시킨 데이터를 역확산하는
    무선 통신 방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    송신측에서, 회선 품질이 불량인 반송파에 할당되는 분할 후의 데이터를 시닝하는 무선 통신 방법.
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