WO2000060889A1 - Dispositif de station amcr de base et procede de communication associe - Google Patents

Dispositif de station amcr de base et procede de communication associe Download PDF

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Takayuki Nakano
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H04B2201/70705—Rate detection

Definitions

  • the present invention relates to a CDMA base station apparatus and a CDMA communication method in a communication system using a CDMA system.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • PN pseudo-noise
  • a land mobile communication system using the CDMA system is disclosed in, for example, US Pat. No. 4,901,307.
  • One of the CDMA systems is a direct spreading system in which a transmission signal is multiplied by a code such as a pseudo-noise sequence (hereinafter referred to as a “spreading code”).
  • base station apparatus a conventional CDMA base station apparatus (hereinafter, simply referred to as “base station apparatus”) to a communication terminal apparatus.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a conventional base station device and a communication terminal device. First, the flow of a downlink signal in a conventional CDMA communication device will be described with reference to FIG.
  • the downstream signal transmitted from a certain base station device 1 to the communication terminal device 2 is spread by the spreading unit 11. Multiplied by a unique spreading code.
  • the downlink signal transmitted from base station apparatus 1 to communication terminal apparatus 3 is multiplied by spreading section 12 by a unique spreading code.
  • the respective downstream signals subjected to the spread processing are combined in the combining unit 13 and transmitted wirelessly from the transmitting antenna 14.
  • the combined signal received by the receiving antenna 21 of the communication terminal device 2 is multiplied by a despreading unit 22 by the same spreading code as that multiplied by the spreading unit 11 to obtain a downlink signal to the communication terminal device 2. Is extracted.
  • the combined signal received by the receiving antenna 31 of the communication terminal 3 is multiplied by the same spreading code as that multiplied by the spreading unit 12 by the despreading unit 32 and the communication terminal
  • the downlink signal for 3 is extracted.
  • the uplink signal from communication terminal device 2 is multiplied by a unique spreading code in spreading section 23, and is wirelessly transmitted from transmitting antenna 24.
  • an uplink signal from communication terminal apparatus 3 is multiplied by a unique spreading code in spreading section 33, and wirelessly transmitted from transmitting antenna 34.
  • the signal received by the receiving antenna 41 of the base station apparatus 1 is multiplied by the same spreading code as that multiplied by the spreading section 23 in the despreading section 42, and the uplink signal in the communication terminal apparatus 2 is converted.
  • the extracted signal is multiplied by a despreading unit 43 by the same spreading code as that multiplied by the spreading unit 33, and an uplink signal in the communication terminal device 3 is extracted.
  • FIG. 1 shows a case where the base station apparatus 1 performs radio communication simultaneously with the two communication terminal apparatuses 2 and 3, the base station apparatus generally performs radio communication at the same time according to the system capacity.
  • a spreading unit and a despreading unit are prepared by the number of communication terminal devices capable of performing communication.
  • the spreading factor is fixedly set so that sufficient reception quality can be obtained even when the propagation environment is poor and the reception path strength is weak. Then, as shown in FIG. 2, one of the prepared spreading codes is assigned to each user, such as spreading code I for user 1 and spreading code J for user 2. .
  • the spreading factor is fixedly set in advance, one spreading code is independently assigned to a user having a good propagation environment. Therefore, when the number of users simultaneously communicating increases, the number of spreading codes to be used increases in proportion to this, and there is a problem that interference between users increases and reception quality deteriorates. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide a CDMA base station apparatus and a CDMA communication method that can increase channel capacity while suppressing interference between users and maintaining sufficient reception quality.
  • This object is achieved by variably controlling the spreading factor and the time slot of the spreading code by which the downlink transmission signal is multiplied, based on the downlink reception path strength and the like.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a conventional base station apparatus and communication terminal apparatus
  • FIG. 2 is a diagram showing a conventional spreading code assignment method
  • FIG. 3 is a block diagram showing configurations of a base station apparatus and a communication terminal apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a spreading code allocating method according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a base station apparatus and a communication terminal apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Block diagram,
  • FIG. 6 is a block diagram showing configurations of a base station apparatus and a communication terminal apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus and a communication terminal apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the communication terminal apparatus measures the reception path strength and reports it to the base station apparatus, and the base station apparatus determines the spreading factor and the like of the downlink signal based on the reported reception path strength It is a form.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus and a communication terminal apparatus according to Embodiment 1.
  • base station apparatus 101, communication terminal apparatus 201, and communication terminal apparatus 202 are assumed, and base station apparatus 101 performs communication.
  • a case where wireless communication is performed simultaneously with the terminal device 201 and the communication terminal device 202 will be described.
  • spreading section 111 multiplies a signal transmitted to communication terminal apparatus 201 (hereinafter, referred to as “downlink signal A”) by a unique spreading code A.
  • Spreading section 112 multiplies a transmission signal to communication terminal apparatus 202 (hereinafter, referred to as “down signal B”) by a unique spreading code B.
  • spreading codes A and B may have the same spreading code if the time slots to be multiplied are different from each other.
  • the combining section 121 combines the signals output from the spreading section 111, the spreading section 112, the spreading code determining section 191 and the slot determining section 181, and transmits the signals from the transmitting antenna 131. Transmit wirelessly.
  • the despreading unit 151 multiplies the signal received by the receiving antenna 141 by the spreading code C, and converts the signal transmitted from the communication terminal device 201 (hereinafter referred to as “uplink signal C”). Take out.
  • the despreading section 152 multiplies the signal received by the reception antenna 141 by the spreading code D, and extracts the signal transmitted from the communication terminal apparatus 202 (hereinafter, referred to as “up signal D”). .
  • the path strength extractor 161 extracts the path strength information included in the uplink signal C output from the despreading section 151.
  • the path strength extractor 162 extracts the path strength information included in the uplink signal D output from the despreader 152.
  • the spreading factor determining unit 17 1 determines the spreading factor of the spreading code to be multiplied with the downlink signal A based on the path strength information output from the path strength extracting unit 161, and outputs from the path strength extracting unit 16 2
  • the spreading factor of the spreading code to be multiplied with the downlink signal B is determined based on the obtained path strength information.
  • the slot determining unit 18 1 determines the time slots of the downlink signal A and the downlink signal B based on the spreading factor information output from the spreading factor determining unit 171, and the spreading unit 11 1 and the spreading unit, respectively. Output to 1 1 2 and synthesis section 1 2 1.
  • the spreading code determining section 1991 generates the spreading code A and the spreading code B based on the spreading factor information output from the spreading factor determining section 171 and the time slot information output from the slot determining section 181. It is determined and output to spreading section 111, spreading section 112 and combining section 121 respectively.
  • despreading section 2 12 extracts downlink signal A by multiplying the signal received by receiving antenna 2 1 1 by spreading code A.
  • the path strength measuring section 2 13 measures the path strength of the downlink signal A output from the despreading section 2 12.
  • the multiplexing section 2 14 multiplexes the uplink signal C with the path strength information output from the path strength measuring section 2 13.
  • Spreading means 2 15 multiplies the output signal of multiplexing section 2 14 by spreading code C, and wirelessly transmits from transmitting antenna 2 16.
  • despreading section 222 extracts the downlink signal B by multiplying the signal received by receiving antenna 222 by the spreading code B.
  • the path strength measurement unit 2.23 measures the path strength of the downlink signal B output from the despreading unit 222.
  • the multiplexing unit 224 multiplexes the uplink signal D with the path strength information output from the path strength measuring unit 223.
  • Spreading means 225 multiplies the output signal of multiplexing section 224 by spreading code D, and transmits the radio signal from transmitting antenna 226.
  • the downlink signal A to the communication terminal device 201 is multiplied by the spreading code A output from the spreading code determining unit 191 by the spreading unit 111 in the time slot determined by the slot determining unit 181. Is done.
  • downlink signal B to communication terminal apparatus 202 spreads spreading code B output from spreading code determining section 191 in the time slot determined by slot determining section 181. Multiplied in sections 1 1 and 2.
  • Spreading downlink signal A and downlink signal B are combined in combining section 121 together with the signals output from spreading code determination section 1911 and slot determination section 181, and transmission antenna 13 Transmitted wirelessly from 1.
  • the combined signal received by the receiving antenna 211 of the communication terminal apparatus 201 is multiplied by the spreading code A in the despreading section 212 to extract the downlink signal A. Also, the reception path strength of the extracted downlink signal A is measured by the path strength measuring means 2 13. Similarly, the combined signal received by the receiving antenna 2 21 of the communication terminal apparatus 202 is multiplied by the spreading code B in the despreading section 222 to extract the downlink signal B. Further, the reception path strength of the downlink signal B is measured by the path strength measuring means 222.
  • an uplink signal flow in the CDMA communication apparatus according to Embodiment 1 will be described with reference to FIG.
  • the uplink signal C from the communication terminal device 201 is multiplexed with path strength information in the multiplexing unit 214, multiplied by the spreading code C in the spreading unit 215, and wirelessly transmitted from the transmitting antenna 216. Is done.
  • uplink signal D from communication terminal apparatus 202 is multiplexed with path strength information in multiplexing section 224, multiplied by spreading code D in spreading section 225, and transmitted antenna 224. Transmitted wirelessly from 6.
  • the signal received by the receiving antenna 14 1 of the base station apparatus 101 is multiplied by the spreading code C in the despreading section 15 1, and the uplink signal C including the path strength information in the communication terminal apparatus 201 is multiplied.
  • path strength information in communication terminal apparatus 201 is separated from uplink signal C in path strength extraction section 161
  • communication terminal apparatus 20 is separated from uplink signal D in path strength extraction section 162.
  • the path strength information in 2 is separated.
  • Each of the separated path strength information is input to the spreading factor determining unit 171, and the spreading factor determining unit 171 determines the spreading factor of each downlink signal.
  • information on the spreading factor of each downlink signal is input to slot determining section 181, and time slot of each downlink signal is determined by slot determining section 181. Also, the information of the spreading factor of each downlink signal and the time slot information are input to the spreading code determining unit 191, and the spreading code determining unit 1991 determines the spreading code of each downlink signal.
  • FIG. 3 shows a case where the base station apparatus 101 performs wireless communication with two communication terminal apparatuses 201 and 202 simultaneously, in the present invention, wireless communication is performed simultaneously with the base station apparatus. It is not limited to the number of communication terminal devices to perform.
  • the base station 101 has a spreading unit, a despreading unit, and a path strength extracting unit for the number of communication terminals capable of simultaneously performing wireless communication according to the system capacity. Is done.
  • a method of determining the spreading factor and time slot of the downlink signal in the CDMA communication apparatus according to Embodiment 1 will be described with reference to the diagram showing the spreading code allocation method in FIG. And will be described in detail.
  • the spreading factor determination unit of the base station apparatus determining based on the path strength extracted by the path strength extraction unit, the reception path strength for user 1 is weak, and in order to obtain sufficient reception quality, It is necessary to spread at spreading factor N, and the reception path strength for user 2 and user 3 is strong. Even if spreading at spreading factor NZ2, sufficient reception quality can be obtained.
  • the downlink signal of user 1 is transmitted in all time slots of spreading code I, and the downlink signal of user 2 is transmitted in time slot 1 in the first half of spreading code J.
  • the downlink signal of user 3 is transmitted in time slot 2 in the latter half of spreading code J.
  • the spreading factor is made small enough to obtain sufficient reception quality, and the spreading code and time slot are determined.
  • the spreading code and time slot are determined.
  • a communication terminal apparatus measures reception quality from a bit error rate and a result of a CRC (Cyclic Redundancy Check) and reports to a base station apparatus, and the base station apparatus reports the reception quality.
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus and a communication terminal apparatus according to Embodiment 2.
  • the base station shown in FIG. 5 is different from the base station shown in FIG.
  • the path strength extraction units 16 1 and 16 2 are deleted, and reception quality extraction units 3 1 1 and 3 1 2 are added instead.
  • the communication terminal device shown in FIG. 5 is different from the communication terminal device of FIG. 3 in that the path strength measurement units 2 13 and 2 23 are deleted, and instead, the error correction units 4 1 1 and 4 2 1
  • CRC inspection sections 4 12 and 4 2 2 and reception quality measurement sections 4 13 and 4 2 3 are added.
  • despreading section 15 1 multiplies the signal received by receiving antenna 14 4 by spreading code C to extract uplink signal C, and outputs the signal to reception quality extracting section 3 1 1 .
  • the despreading unit 152 extracts the uplink signal D by multiplying the signal received by the receiving antenna 141 by the spreading code D, and outputs the uplink signal D to the reception quality extracting unit 3122.
  • Reception quality extraction section 311 extracts reception quality information carried on uplink signal C output from despreading section 151.
  • Reception quality extraction section 312 extracts reception quality information carried on uplink signal D output from despreading section 152.
  • the spreading factor determining unit 17 1 determines the spreading factor of the spreading code to be multiplied with the downlink signal A based on the receiving quality information output from the receiving quality extracting unit 3 11, and outputs the spreading code from the receiving quality extracting unit 3 1 2
  • the spreading factor of the spreading code to be multiplied by the downlink signal B is determined based on the received reception quality information.
  • despreading section 2 12 takes out downlink signal A by multiplying signal received by receiving antenna 2 1 1 by spreading code A, and outputs it to error correction section 4 1 1 .
  • the error correction section 4 11 1 corrects the error of the downlink signal A output from the despreading section 2 12.
  • Inspection unit 4 12 performs CRC on downlink signal A after error correction.
  • Reception quality measurement unit 4 13 measures the reception quality from the error correction result and CRC result.
  • Unit 214 multiplexes the reception quality information output from reception quality measurement unit 413 with uplink signal C.
  • despreading section 222 receives reception antenna 222.
  • the received signal is multiplied by the spreading code B to extract the downstream signal B, and output to the error correction unit 421.
  • the error correction section 4 2 1 corrects the error of the downlink signal A output from the despreading section 2 2.
  • Length (inspection unit 4 22 performs CRC on downlink signal B after error correction.
  • Reception quality measurement unit 4 2 3 measures reception quality from error correction result and CRC result.
  • Multiplexing unit 2 14 multiplexes the reception quality information output from the reception quality measurement section 4 23 with the uplink signal C.
  • the spreading factor is made small enough to obtain sufficient reception quality, and the spreading code and time slot are determined. Thus, it is possible to increase the system capacity while maintaining sufficient reception quality.
  • Embodiment 3 focuses on the fact that the delay profile in the communication terminal apparatus and the delay profile in the base station apparatus are substantially the same, and measures the reception path strength of the uplink signal in the base station apparatus and measures the measured reception path strength. In this mode, the spreading factor and the like of the downlink signal are determined based on the path strength.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus and a communication terminal apparatus according to Embodiment 3.
  • the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the path strength extraction units 16 1 and 16 2 are deleted from the base station apparatus shown in FIG. 3, and path strength measurement units 5 1 1 and 5 1 2 are added instead. Is done.
  • the path strength measuring units 2 13 and 2 23 are deleted from the communication terminal device of FIG.
  • despreading section 15 1 multiplies the signal received by receiving antenna 14 4 by spreading code C, extracts uplink signal C, and outputs the signal to path strength measuring section 5 1 1 .
  • the despreading unit 152 extracts the uplink signal D by multiplying the signal received by the receiving antenna 14 4 by the spreading code D, and outputs the path strength measurement unit 5 12 I do.
  • Path strength measurement section 511 measures the reception path strength of uplink signal C output from despreading section 151.
  • the path strength measuring section 512 measures the reception path strength of the uplink signal D output from the despreading section 152.
  • the spreading factor determining unit 17 1 determines the spreading factor of the spreading code by which the downlink signal A is multiplied based on the received path strength information output from the path strength measuring unit 5 1
  • the spreading factor of the spreading code to be multiplied with the downlink signal B is determined based on the reception path strength information output from 2.
  • the scale of the hardware or software of the communication terminal apparatus can be reduced, The size of the device can be reduced and the power consumption can be reduced.
  • Embodiment 4 focuses on the fact that the delay profile in the communication terminal device and the delay profile in the base station device are almost the same, and the base station device determines the reception quality from the bit error rate of the uplink signal and the CRC result. This is a mode in which measurements are made and the spreading factor of the downlink signal is determined based on the measured reception quality.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus and a communication terminal apparatus according to Embodiment 4.
  • the base station apparatus shown in FIG. 7 is different from the base station apparatus in FIG. 6 in that the path strength measurement units 5 1 1 and 5 1 2 are deleted, and instead, the error correction units 6 1 1 and 6 1 2 (: Inspection units 6 2 1 and 6 2 2 and reception quality measurement units 6 3 1 and 6 3 2 are added.
  • the communication terminal device shown in FIG. 7 is the same as the communication terminal device of FIG. is there.
  • despreading section 15 1 multiplies the signal received by receiving antenna 14 1 by spreading code C to extract uplink signal C, and performs error correction section 6 1 Output to 1.
  • the despreading unit 152 extracts the uplink signal D by multiplying the signal received by the receiving antenna 141 by the spreading code D, and outputs the uplink signal D to the error correction unit 612.
  • the error correction section 6 11 1 corrects the error of the uplink signal C output from the despreading section 15 1.
  • the error correction section 6 12 corrects the error of the uplink signal D output from the despreading section 152.
  • the length inspection unit 62 1 performs CRC on the uplink signal C after error correction.
  • the CRC inspection unit 622 performs CRC on the uplink signal D after error correction.
  • the reception quality measuring section 631 measures the reception quality of the uplink signal C from the error correction result and the CRC result.
  • the reception quality measuring section 6332 measures the reception quality of the uplink signal D from the error correction result and the CRC result.
  • the spreading factor determining section 17 1 determines the spreading factor of the spreading code by which the downlink signal A is multiplied based on the receiving quality information output from the receiving quality measuring section 631, and the receiving quality measuring section 63 2 The spreading factor of the spreading code to be multiplied with the downlink signal B is determined based on the reception quality information output from.
  • the scale of the hardware or software of the communication terminal apparatus can be reduced, and the size of the communication terminal apparatus can be reduced. And power consumption can be reduced.
  • the spreading factor and the time slot of the spreading code by which the downlink transmission signal is multiplied are variable based on the downlink reception path strength and the like.

Description

明 細 書
CDMA基地局装置及び CDMA通信方法 技術分野
本発明は、 CDMA方式を用いた通信システムにおける CDMA基地局装置 及び CDMA通信方法に関する。 背景技術
近年、 自動車 '携帯電話等のセルラーシステムでは、 限られた周波数帯域上 でより多くの加入者容量を確保する周波数有効利用技術が重要となってきてい る。
周波数を有効に利用する多元接続方式の一つとして、 CDMA (符号分割多 元接続）方式が注目されている。 CDMA方式は、広帯域性や、擬似雑音 (PN) 系列等のコードによる鋭い相関特性等により、 優れた通信品質を達成すること ができる。
CDMA方式を用いた陸上移動通信システムに関しては、 例えば、 米国特許 第 4,901,307号に開示されている。 CDMA方式の一つに、 送信信号に擬似雑 音系列等の符号 （以下、 「拡散コード」 という） を乗積する直接拡散方式があ る。
以下、 従来の CDMA基地局装置 （以下、 単に 「基地局装置」 という） から 通信端末装置に送信される下り回線の信号の流れについて説明する。
図 1は、従来の基地局装置及び通信端末装置の構成を示すブロック図である。 まず、 従来の CDMA通信装置における下り回線の信号の流れについて、 図 1 を用いて説明する。
某地局装置 1から通信端末装置 2に送信する下り信号は、 拡散部 1 1にて、 固有の拡散コードを乗算される。 同様に、 基地局装置 1から通信端末装置 3に 送信する下り信号は、 拡散部 1 2にて、 固有の拡散コードを乗算される。 拡散 処理されたそれぞれの下り信号は、 合成部 1 3にて合成され、 送信アンテナ 1 4から無線送信される。
通信端末装置 2の受信アンテナ 2 1に受信された合成信号は、 逆拡散部 2 2 にて、 拡散部 1 1にて乗算したものと同一の拡散コードを乗算されて通信端末 装置 2に対する下り信号が抽出される。 同様に、 通信端末装置 3の受信アンテ ナ 3 1に受信された合成信号は、 逆拡散部 3 2にて、 拡散部 1 2にて乗算した ものと同一の拡散コードを乗算されて通信端末装置 3に対する下り信号が抽出 される。
次に、 従来の通信端末装置から基地局装置に送信される上り回線の信号の流 れについて、 図 1を用いて説明する。
通信端末装置 2からの上り信号は、 拡散部 2 3にて固有の拡散コードを乗算 され、 送信アンテナ 2 4から無線送信される。 同様に、 通信端末装置 3からの 上り信号は、 拡散部 3 3にて固有の拡散コードを乗算され、 送信アンテナ 3 4 から無線送信される。
基地局装置 1の受信アンテナ 4 1に受信された信号は、 逆拡散部 4 2にて、 拡散部 2 3にて乗算したものと同一の拡散コードを乗算されて通信端末装置 2 における上り信号が抽出され、 逆拡散部 4 3にて、 拡散部 3 3にて乗算したも のと同一の拡散コードを乗算されて通信端末装置 3における上り信号が抽出さ れる。
図 1では、 基地局装置 1が 2つの通信端末装置 2、 3と同時に無線通信を行 う場合について示しているが、 一般的に、 基地局装置には、 システム容量に応 じて、同時に無線通信を行うことができる通信端末装置の個数分だけ、拡散部、 逆拡散部が用意される。
ここで、 伝搬環境が悪い場合、 受信パス強度が弱くなるため、 十分な受信品 質を得るには拡散率を大きくする必要がある。 従来の C D M A通信装置では、 伝搬環境が悪く、 受信パス強度が弱い場合でも十分な受信品質が得られる様に 拡散率が固定的に設定される。 そして、 図 2に示すように、 ユーザ 1に対して は拡散コード I、 ユーザ 2に対しては拡散コード Jというように、 各ユーザに 対して、 予め用意された拡散コードのいずれかが割り当てられる。
しかしながら、 従来の C D MA基地局装置では、 拡散率が予め固定的に設定 されているため、 伝搬環境が良いユーザに対しても 1つの拡散コードが単独に 割り当てられる。 よって、 同時に通信を行うユーザ数が増加すると、 これに比 例して使用する拡散コードの個数が増加し、 ユーザ間の干渉が増大して受信品 質が劣化してしまう問題を有する。 発明の開示
本発明の目的は、 ユーザ間の干渉を抑えて十分な受信品質を維持したまま、 チャネル容量の増大を図ることができる C D M A基地局装置及び C D M A通信 方法を提供することである。
この目的は、 下り回線の受信パス強度等に基づいて、 下り送信信号に乗算す る拡散コードの拡散率及びタイムスロットを可変制御することにより達成され る。 図面の簡単な説明
図 1は、 従来の基地局装置及び通信端末装置の構成を示すブロック図、 図 2は、 従来の拡散コード割当方法を示す図、
図 3は、 本発明の実施の形態 1に係る基地局装置及び通信端末装置の構成を 示すブロック図、
図 4は、 本発明の実施の形態 1に係る拡散コード割当方法を示す図、 図 5は、 本発明の実施の形態 2に係る基地局装置及び通信端末装置の構成を 示すブロック図、
図 6は、 本発明の実施の形態 3に係る基地局装置及び通信端末装置の構成を 示すブロック図、 及び、
図 7は、 本発明の実施の形態 4に係る基地局装置及び通信端末装置の構成を 示すブロック図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について、 添付図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態 1 )
実施の形態 1は、 通信端末装置において、 受信パス強度を測定して基地局装 置に報告し、 基地局装置において、 報告された受信パス強度に基づいて下り信 号の拡散率等を決定する形態である。
図 3は、 実施の形態 1に係る基地局装置及び通信端末装置の構成を示すプロ ック図である。 実施の形態 1では、 図 3のブロック図に示すように、 基地局装 置 1 0 1、 通信端末装置 2 0 1及び通信端末装置 2 0 2を想定し、 基地局装置 1 0 1が、 通信端末装置 2 0 1及び通信端末装置 2 0 2と同時に無線通信を行 う場合について説明する。
図 3の基地局装置 1 0 1において、 拡散部 1 1 1は、 通信端末装置 2 0 1に 対して送信する信号 （以下、 「下り信号 A」 という） に固有の拡散コード Aを 乗算する。拡散部 1 1 2は、通信端末装置 2 0 2に対する送信信号（以下、 「下 り信号 B」 という） に固有の拡散コード Bを乗算する。 なお、 拡散コード Aと 拡散コード Bは、 乗算されるタイムスロットが互いに異なる場合、 同じ拡散コ ードである可能性もある。
合成部 1 2 1は、 拡散部 1 1 1、 拡散部 1 1 2、 拡散コード決定部 1 9 1及 びスロット決定部 1 8 1から出力された信号を合成し、 送信アンテナ 1 3 1か ら無線送信する。 逆拡散部 1 5 1は、 受信アンテナ 1 4 1に受信された信号に拡散コード Cを 乗算して、 通信端末装置 2 0 1から送信された信号 （以下、 「上り信号 C」 と いう） を取り出す。 逆拡散部 1 5 2は、 受信アンテナ 1 4 1に受信された信号 に拡散コード Dを乗算し、通信端末装置 2 0 2から送信された信号（以下、 「上 り信号 D」 という） を取り出す。
パス強度抽出部 1 6 1は、 逆拡散部 1 5 1から出力された上り信号 Cに載せ られたパス強度情報を抽出する。 パス強度抽出部 1 6 2は、 逆拡散部 1 5 2か ら出力された上り信号 Dに載せられたパス強度情報を抽出する。
拡散率決定部 1 7 1は、 パス強度抽出部 1 6 1から出力されたパス強度情報 に基づいて下り信号 Aに乗算する拡散コードの拡散率を決定し、 パス強度抽出 部 1 6 2から出力されたパス強度情報に基づいて下り信号 Bに乗算する拡散コ ードの拡散率を決定する。
スロット決定部 1 8 1は、 拡散率決定部 1 7 1から出力された拡散率情報に 基づいて、 下り信号 A及び下り信号 Bのタイムスロットを決定し、 それぞれ拡 散部 1 1 1、 拡散部 1 1 2及び合成部 1 2 1に出力する。
拡散コード決定部 1 9 1は、 拡散率決定部 1 7 1から出力された拡散率情報 及びスロット決定部 1 8 1から出力されたタイムスロット情報に基づいて、 拡 散コード A及び拡散コード Bを決定し、 それぞれ拡散部 1 1 1、 拡散部 1 1 2 及び合成部 1 2 1に出力する。
図 3の通信端末装置 2 0 1において、 逆拡散部 2 1 2は、 受信アンテナ 2 1 1に受信された信号に拡散コード Aを乗算して下り信号 Aを取り出す。 パス強 度測定部 2 1 3は、 逆拡散部 2 1 2から出力された下り信号 Aのパス強度を測 定する。
多重化部 2 1 4は、 上り信号 Cにパス強度測定部 2 1 3から出力されたパス 強度情報を多重する。 拡散手段 2 1 5は、 多重化部 2 1 4の出力信号に拡散コ ード Cを乗算し、 送信アンテナ 2 1 6から無線送信する。 図 3の通信端末装置 2 0 2において、 逆拡散部 2 2 2は、 受信アンテナ 2 2 1に受信された信号に拡散コード Bを乗算して下り信号 Bを取り出す。 パス強 度測定部 2.2 3は、 逆拡散部 2 2 2から出力された下り信号 Bのパス強度を測 定する。
多重化部 2 2 4は、 上り信号 Dにパス強度測定部 2 2 3から出力されたパス 強度情報を多重する。 拡散手段 2 2 5は、 多重化部 2 2 4の出力信号に拡散コ ード Dを乗算し、 送信アンテナ 2 2 6から無線送信する。
次に、 実施の形態 1に係る C D MA通信装置における下り回線の信号の流れ について、 図 3を用いて説明する。
通信端末装置 2 0 1に対する下り信号 Aは、 スロット決定部 1 8 1にて決定 されたタイムスロットにおいて、 拡散コード決定部 1 9 1から出力された拡散 コード Aを拡散部 1 1 1にて乗算される。 同様に、 通信端末装置 2 0 2に対す る下り信号 Bは、 スロッ卜決定部 1 8 1にて決定されたタイムスロットにおい て、 拡散コード決定部 1 9 1から出力された拡散コード Bを拡散部 1 1 2にて 乗算される。
拡散処理された下り信号 A及び下り信号 Bは、 合成部 1 2 1にて、 拡散コー ド決定部 1 9 1及びスロット決定部 1 8 1から出力された信号とともに合成さ れ、 送信アンテナ 1 3 1から無線送信される。
通信端末装置 2 0 1の受信アンテナ 2 1 1に受信された合成信号は、 逆拡散 部 2 1 2にて、 拡散コード Aを乗算されて下り信号 Aが抽出される。 また、 抽 出された下り信号 Aの受信パス強度がパス強度測定手段 2 1 3にて測定される。 同様に、通信端末装置 2 0 2の受信アンテナ 2 2 1に受信された合成信号は、 逆拡散部 2 2 2にて、 拡散コード Bを乗算されて下り信号 Bが抽出される。 ま た、 下り信号 Bの受信パス強度がパス強度測定手段 2 2 3にて測定される。 次に、 実施の形態 1に係る C DMA通信装置における上り回線の信号の流れ について、 図 3を用いて説明する。 通信端末装置 2 0 1からの上り信号 Cは、 多重化部 2 1 4にてパス強度情報 と多重され、 拡散部 2 1 5にて拡散コード Cを乗算され、 送信アンテナ 2 1 6 から無線送信される。 同様に、 通信端末装置 2 0 2からの上り信号 Dは、 多重 化部 2 2 4にてパス強度情報と多重され、 拡散部 2 2 5にて拡散コード Dを乗 算され、 送信アンテナ 2 2 6から無線送信される。
基地局装置 1 0 1の受信アンテナ 1 4 1に受信された信号は、 逆拡散部 1 5 1にて拡散コード Cを乗算されて通信端末装置 2 0 1におけるパス強度情報を 含んだ上り信号 Cが抽出され、 逆拡散部 1 5 2にて拡散コード Dを乗算されて 通信端末装置 2 0 2におけるパス強度情報を含んだ上り信号 Dが抽出される。 そして、 パス強度抽出部 1 6 1にて、 上り信号 Cから通信端末装置 2 0 1に おけるパス強度情報が分離され、 パス強度抽出部 1 6 2にて、 上り信号 Dから 通信端末装置 2 0 2におけるパス強度情報が分離される。 それぞれの分離され たパス強度情報は、拡散率決定部 1 7 1に入力され、拡散率決定部 1 7 1にて、 各下り信号の拡散率が決定される。
そして、 各下り信号の拡散率の情報が、 スロット決定部 1 8 1に入力され、 スロット決定部 1 8 1にて、各下り信号のタイムスロットが決定される。また、 各下り信号の拡散率の情報及びタイムスロット情報が、 拡散コード決定部 1 9 1に入力され、 拡散コード決定部 1 9 1にて、 各下り信号の拡散コードが決定 される。
なお、 図 3では、 基地局装置 1 0 1が 2つの通信端末装置 2 0 1、 2 0 2と 同時に無線通信を行う場合について示しているが、 本発明では基地局装置と同 時に無線通信を行う通信端末装置の数には限定されない。 一般的に、 基地局装 置 1 0 1には、 システム容量に応じて、 同時に無線通信を行うことができる通 信端末装置の個数分だけ、拡散部、逆拡散部及びパス強度抽出部が用意される。 次に、 実施の形態 1に係る C DMA通信装置における下り信号の拡散率及び タイムスロッ卜の決定方法について、 図 4の拡散コード割当方法を示す図を用 いて詳細に説明する。
ここで、 無線通信では、 伝搬環境が悪く、 受信パス強度が弱い場合、 拡散率 を大きくすれば十分な受信品質が得られる。 一方、 伝搬環境が良く、 受信パス 強度が強い場合、 拡散率を小さくしても十分な受信品質が得られる。
現在、 基地局装置の拡散率決定部が、 パス強度抽出部にて抽出されたパス強 度に基づいて判定した結果、 ユーザ 1に対する受信パス強度は弱く、 十分な受 信品質を得るためには拡散率 Nで拡散する必要があり、 ユーザ 2及びユーザ 3 に対する受信パス強度は強く、 拡散率 NZ 2で拡散しても十分な受信品質を得 ることができるとする。
この場合、 図 4に示すように、 拡散コード Iの全タイムスロットにて、 ユー ザ 1の下り信号を送信し、 拡散コード Jの前半のタイムスロット 1にて、 ュ一 ザ 2の下り信号を送信し、 拡散コード Jの後半のタイムスロット 2にて、 ュ一 ザ 3の下り信号を送信すれば、 2つの拡散コード I 、 Jにて 3つのユーザと通 信することができ、従来と比較して、 システム容量を増大させることができる。 このように、 基地局装置において、 各通信端末装置から送信されたパス強度 情報に基づいて、 十分な受信品質が得られる程度に拡散率を小さくし、 拡散コ ード及びタイムスロットを決定することにより、 十分な受信品質を保ったまま システム容量の増大を図ることができる。
(実施の形態 2 )
実施の形態 2は、 通信端末装置において、 ビット誤り率及び C R C (Cyclic Redundancy Check；巡回冗長検査） 結果から受信品質を測定して基地局装置 に報告し、 基地局装置において、 報告された受信品質に基づいて下り信号の拡 散率等を決定する形態である。
図 5は、 実施の形態 2に係る基地局装置及び通信端末装置の構成を示すプロ ック図である。 なお、 図 5において、 図 3と同一の構成部分には同一符号を付 して説明を省略する。 図 5に示す基地局装置は、 図 3の基地局装置に対して、 パス強度抽出部 1 6 1 , 1 6 2が削除され、その代りに受信品質抽出部 3 1 1、 3 1 2が追加される。 また、 図 5に示す通信端末装置は、 図 3の通信端末装置 に対して、 パス強度測定部 2 1 3 , 2 2 3が削除され、 その代わりに誤り訂正 部 4 1 1、 4 2 1と、 C R C検査部 4 1 2、 4 2 2と、 受信品質測定部 4 1 3、 4 2 3とが追加される。
基地局装置 1 0 1において、 逆拡散部 1 5 1は、 受信アンテナ 1 4 1に受信 された信号に拡散コード Cを乗算して上り信号 Cを取り出し、 受信品質抽出部 3 1 1に出力する。 逆拡散部 1 5 2は、 受信アンテナ 1 4 1に受信された信号 に拡散コード Dを乗算して上り信号 Dを取り出し、 受信品質抽出部 3 1 2出力 する。
受信品質抽出部 3 1 1は、 逆拡散部 1 5 1から出力された上り信号 Cに載せ られた受信品質情報を抽出する。 受信品質抽出部 3 1 2は、 逆拡散部 1 5 2か ら出力された上り信号 Dに載せられた受信品質情報を抽出する。
拡散率決定部 1 7 1は、 受信品質抽出部 3 1 1から出力された受信品質情報 に基づいて下り信号 Aに乗算する拡散コードの拡散率を決定し、 受信品質抽出 部 3 1 2から出力された受信品質情報に基づいて下り信号 Bに乗算する拡散コ ードの拡散率を決定する。
通信端末装置 2 0 1において、 逆拡散部 2 1 2は、 受信アンテナ 2 1 1に受 信された信号に拡散コード Aを乗算して下り信号 Aを取り出し、 誤り訂正部 4 1 1に出力する。 誤り訂正部 4 1 1は、 逆拡散部 2 1 2から出力された下り信 号 Aの誤り訂正を行う。
〇尺（：検査部4 1 2は、 誤り訂正後の下り信号 Aに対して C R Cを行う。 受 信品質測定部 4 1 3は、誤り訂正結果及び C R C結果から受信品質を測定する。 多重化部 2 1 4は、 上り信号 Cに受信品質測定部 4 1 3から出力された受信品 質情報を多重する。
通信端末装置 2 0 2において、 逆拡散部 2 2 2は、 受信アンテナ 2 2 1に受 信された信号に拡散コード Bを乗算して下り信号 Bを取り出し、 誤り訂正部 4 2 1に出力する。 誤り訂正部 4 2 1は、 逆拡散部 2 2 2から出力された下り信 号 Aの誤り訂正を行う。
じ尺( 検査部4 2 2は、 誤り訂正後の下り信号 Bに対して C R Cを行う。 受 信品質測定部 4 2 3は、誤り訂正結果及び C R C結果から受信品質を測定する。 多重化部 2 1 4は、 上り信号 Cに受信品質測定部 4 2 3から出力された受信品 質情報を多重する。
このように、 基地局装置において、 各通信端末装置から送信された受信品質 情報に基づいて、 十分な受信品質が得られる程度に拡散率を小さくし、 拡散コ ード及びタイムスロットを決定することにより、 十分な受信品質を保ったまま システム容量の増大を図ることができる。
(実施の形態 3 )
実施の形態 3は、 通信端末装置における遅延プロファイルと基地局装置にお ける遅延プロファイルとがほぼ同じであることに着目し、基地局装置において、 上り信号の受信パス強度を測定し、 測定した受信パス強度に基づいて下り信号 の拡散率等を決定する形態である。
図 6は、 実施の形態 3に係る基地局装置及び通信端末装置の構成を示すプロ ック図である。 なお、 図 6において、 図 3と同一の構成部分には同一符号を付 して説明を省略する。 図 6に示す基地局装置は、 図 3の基地局装置に対して、 パス強度抽出部 1 6 1、 1 6 2が削除され、その代りにパス強度測定部 5 1 1、 5 1 2が追加される。 また、 図 6に示す通信端末装置は、 図 3の通信端末装置 に対して、 パス強度測定部 2 1 3 , 2 2 3が削除される。
基地局装置 1 0 1において、 逆拡散部 1 5 1は、 受信アンテナ 1 4 1に受信 された信号に拡散コード Cを乗算して上り信号 Cを取り出し、 パス強度測定部 5 1 1に出力する。 逆拡散部 1 5 2は、 受信アンテナ 1 4 1に受信された信号 に拡散コード Dを乗算して上り信号 Dを取り出し、 パス強度測定部 5 1 2出力 する。
パス強度測定部 5 1 1は、 逆拡散部 1 5 1から出力された上り信号 Cの受信 パス強度を測定する。 パス強度測定部 5 1 2は、 逆拡散部 1 5 2から出力され た上り信号 Dの受信パス強度を測定する。
拡散率決定部 1 7 1は、 パス強度測定部 5 1 1から出力された受信パス強度 情報に基づいて下り信号 Aに乗算する拡散コ一ドの拡散率を決定し、 パス強度 測定部 5 1 2から出力された受信パス強度情報に基づいて下り信号 Bに乗算す る拡散コードの拡散率を決定する。
このように、 基地局装置にて測定した上り信号の受信パス強度に基づいて拡 散率等を決定することにより、 通信端末装置のハードウェアまたはソフトゥェ ァの規模を低減することができ、 通信端末装置の小型化及び消費電力の低減を 図ることができる。
(実施の形態 4 )
実施の形態 4は、 通信端末装置における遅延プロファイルと基地局装置にお ける遅延プロファイルとがほぼ同じであることに着目し、基地局装置において、 上り信号のビット誤り率及び C R C結果から受信品質を測定し、 測定した受信 品質に基づいて下り信号の拡散率等を決定する形態である。
図 7は、 実施の形態 4に係る基地局装置及び通信端末装置の構成を示すプロ ック図である。 なお、 図 7において、 図 6と同一の構成部分には同一符号を付 して説明を省略する。 図 7に示す基地局装置は、 図 6の基地局装置に対して、 パス強度測定部 5 1 1、 5 1 2が削除され、 その代りに誤り訂正部 6 1 1 , 6 1 2と、 〇 （：検査部6 2 1、 6 2 2と、 受信品質測定部 6 3 1、 6 3 2とが 追加される。 また、 図 7に示す通信端末装置は、 図 6の通信端末装置と同様で ある。
基地局装置 1 0 1において、 逆拡散部 1 5 1は、 受信アンテナ 1 4 1に受信 された信号に拡散コード Cを乗算して上り信号 Cを取り出し、 誤り訂正部 6 1 1に出力する。 逆拡散部 1 5 2は、 受信アンテナ 1 4 1に受信された信号に拡 散コード Dを乗算して上り信号 Dを取り出し、 誤り訂正部 6 1 2出力する。 誤り訂正部 6 1 1は、 逆拡散部 1 5 1から出力された上り信号 Cの誤り訂正 を行う。 誤り訂正部 6 1 2は、 逆拡散部 1 5 2から出力された上り信号 Dの誤 り訂正を行う。
。尺 検査部6 2 1は、 誤り訂正後の上り信号 Cに対して C R Cを行う。 C R C検査部 6 2 2は、 誤り訂正後の上り信号 Dに対して C R Cを行う。
受信品質測定部 6 3 1は、 誤り訂正結果及び C R C結果から上り信号 Cの受 信品質を測定する。 受信品質測定部 6 3 2は、 誤り訂正結果及び C R C結果か ら上り信号 Dの受信品質を測定する。
拡散率決定部 1 7 1は、 受信品質測定部 6 3 1から出力された受信品質情報 に基づいて下り信号 Aに乗算する拡散コ一ドの拡散率を決定し、 受信品質測定 部 6 3 2から出力された受信品質情報に基づいて下り信号 Bに乗算する拡散コ —ドの拡散率を決定する。
このように、 基地局装置にて測定した上り信号の受信品質に基づいて拡散率 等を決定することにより、 通信端末装置のハードウェアまたはソフトウェアの 規模を低減することができ、 通信端末装置の小型化及び消費電力の低減を図る ことができる。
以上説明したように、 本発明の C D MA基地局装置及び C D MA通信方法に よれば、 下り回線の受信パス強度等に基づいて、 下り送信信号に乗算する拡散 コードの拡散率及びタイムスロットを可変制御することができ、 ユーザ間の干 涉を抑えて十分な受信品質を維持したまま、 チャネル容量の増大を図ることが できる。
本明細書は、 1 9 9 9年 4月 1日出願の特顧平 1 1— 0 9 5 0 2 9号に基づ くものである。 この内容をここに含めておく。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 伝搬環境の状態に基づいて各下り信号の拡散率を決定する拡散率決定手段 と、 決定された拡散率に基づいて各下り信号のタイムスロットを決定するタイ ムスロット決定手段と、 決定された拡散率及びタイムスロッ卜に基づいて各下 り信号の拡散コードを決定する拡散コード決定手段とを具備する C D MA基地
2 . 上り信号に載せられた受信パス強度情報を抽出するパス強度抽出手段を具 備し、 拡散率決定手段は、 抽出された受信パス強度情報に基づいて各下り信号 の拡散率を決定する請求の範囲 1記載の C D MA基地局装置。
3 .上り信号に載せられた受信品質情報を抽出する受信品質抽出手段を具備し、 拡散率決定手段は、 抽出された受信品質情報に基づいて各下り信号の拡散率を 決定する請求の範囲 1記載の C DMA基地局装置。
4. 上り信号の受信パス強度を測定する第 1パス強度測定手段を具備し、 拡散 率決定手段は、 測定された受信パス強度に基づいて各下り信号の拡散率を決定 する請求の範囲 1記載の C D MA基地局装置。
5 . 上り信号の誤りを訂正する第 1誤り訂正手段と、 上り信号に対して巡回冗 長検査を行う第 1 C R C検査手段と、 誤り訂正結果及び巡回冗長検査結果に基 づいて上り信号の受信品質を測定する第 1受信品質測定手段を具備し、 拡散率 決定手段は、 測定された受信品質に基づいて各下り信号の拡散率を決定する請 求の範囲 1記載の C D M A基地局装置。
6 . 請求の範囲 2記載の C D M A基地局装置から送信された下り信号の受信パ ス強度を測定する第 2パス強度測定手段と、 請求の範囲 2記載の C D M A基地 局装置に送信する上り信号に前記下り信号の受信パス強度情報を載せる第 1多 重化手段とを具備する C D M A通信端末装置。
7 . 請求の範囲 3記載の C D M A基地局装置から送信された下り信号の誤りを 訂正する第 2誤り訂正手段と、 前記下り信号に対して巡回冗長検査を行う第 2 C R C検査手段と、 誤り訂正結果及び巡回冗長検査結果に基づいて前記下り信 号の受信品質を測定する第 2受信品質測定手段と、 請求の範囲 3記載の C D M A基地局装置に送信する上り信号に前記下り信号の受信品質情報を載せる第 2 多重化手段とを具備する C D MA通信端末装置。
8 . 伝搬環境の状態に基づいて拡散コード長に対応するタイムスロット数を決 定し、 決定されたタイムスロット数に基づいて拡散コードを決定し、 各ユーザ に前記拡散コ一ドを割当てる C D MA通信方法。
9 . 通信端末装置にて、 下り信号の受信パス強度を測定し、 受信パス強度情報 を上り信号に載せ、 基地局装置にて、 上り信号に載せられた受信パス強度情報 を抽出し、 抽出された受信パス強度情報に基づいて各下り信号の拡散率を決定 し、 決定された拡散率に基づいて各下り信号のタイムスロット及び拡散コード を決定する C D M A通信方法。
1 0 . 通信端末装置にて、 下り信号の誤りを訂正結果と巡回冗長検査結果に基 づいて下り信号の受信品質を測定し、 受信品質情報を上り信号に載せ、 基地局 装置にて、 上り信号に載せられた受信品質情報を抽出し、 抽出された受信品質 情報に基づいて各下り信号の拡散率を決定し、 決定された拡散率に基づいて各 下り信号のタイムスロット及び拡散コードを決定する C D M A通信方法。
1 1 . 基地局装置にて、 上り信号の受信パス強度を測定して、 測定された受信 パス強度に基づいて各下り信号の拡散率を決定し、 決定された拡散率に基づい て各下り信号のタイムスロット及び拡散コードを決定する C D MA通信方法。
1 2 . 基地局装置にて、 上り信号の誤りを訂正結果と巡回冗長検査結果に基づ いて下り信号の受信品質を測定し、 測定された受信品質に基づいて各下り信号 の拡散率を決定し、 決定された拡散率に基づいて各下り信号のタイムスロット 及び拡散コードを決定する C D M A通信方法。
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