WO2001054304A1

WO2001054304A1 - Dispositif et procede de radiocommunication

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Publication number: WO2001054304A1
Application number: PCT/JP2001/000247
Authority: WO
Inventors: Masayuki Hoshino; Hidetoshi Suzuki; Kazuyuki Miya
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2000-01-18
Filing date: 2001-01-17
Publication date: 2001-07-26
Also published as: CN1358357A; JP4495288B2; AU2703901A; JP2001203614A; EP1160998A1; US20020186785A1

Description

明細書無線通信装置および無線通信方法技術分野

本発明は、ディジタル無線通信システムにおける基地局装置、通信端末装置、及び無線通信方法に関し、特に D S— C D M A (Direct Sequence- Code Division Multiple Access) システムにおける基地局装置、通信端末装置、及び無線通信方法に関する。背景技術

移動体通信分野においては、フェージングにより受信信号の品質劣化が著しくなることから、このフェージングに対する有効な対策としてダイバーシチ技術が用いられる。このダイバーシチ技術は、受信機側において受信信号の電力の落ち込みを防止する技術であるが、移動局のような通信端末装置でダイバーシチを実現するためには、処理能力や小型化等の点で制約がある。そこで、本来受信機側で実現されるべきダイバーシチを送信機側で実現するために、送信ダイバーシチ技術が検討されている。

送信ダイバーシチは、送信機側に備えられた 2つのアンテナ素子から同じ信号を送信し、受信機側において受信信号の大きい方を選択してフェージングの影響を軽減するものである。

また、現在、 D S— C D M Aシステムにおいて、基地局装置におけるクローズドループ型送信ダイバーシチ（C L型送信ダイバーシチ）の標準化が進められている。この C L型送信ダイバーシチとしては、モード 1 、及びモード 2の 2つのモードが提案されている。モード 1は 9 0 ° 刻み、モード 2は 4 5 ° 刻みで位相回転を加えることを特徴とする。

送信ダイバーシチの具体的な動作について、送信機側が基地局装置であり受信機側が通信端末装置である場合を例に説明する。送信ダイバーシチでは、図 1に示すように、基地局装置 1 1側では、アンテナ素子 3 1から送信する信号にアンテナ素子 3 0から送信する信号に対する位相回転を加えて、共通制御チャネル信号（共通既知信号）が送信される。通信端末装置 1 2側では、アンテナ素子 3 0及びアンテナ素子 3 1から送信された共通制御チャネル信号（共通既知信号）から、どの程度両信号に位相差を加えたら良いかが判定され、その判定結果に応じて送信側（ここでは基地局装置 1 1 ) のアンテナ素子から送信する信号に付加する位相回転量を示す情報（フィードバック情報）が算出されて基地局装置 1 1に送信される。基地局装置 1 1は、通信端末装置 1 1から送信された位相回転量を示す情報（フィードバック情報）を受信し、受信したフィードバック情報に従って送信信号を位相回転させて送信する。位相回転を付加する処理はスロット毎に行われることから、通信端末装置側では、スロット毎に位相が大きく回転して受信されることになる。以下、基地局装置 1 1側で C L型送信ダイバーシチのモ一ド 1を適用して信号を送信する場合における通信端末装置 1 2での受信信号の位相について図 2〜図 5 Bを用いて説明する。

まず、基地局装置における信号の送信について説明する。図 2は、基地局装置 1 1の送信側の構成を示すブロック図である。この図によると、基地局装置 1 1の送信側は、フレーム構成部 2 1と、変調部 2 2と、変調部 2 3と、共通制御チャネル拡散部 2 4と、共通制御チャネル拡散部 2 5と、個別チヤネル拡散部 2 6と、位相回転部 2 7と、送信制御部 2 8と、送信制御部 2 9 と、アンテナ素子 3 0と、アンテナ素子 3 1と、を有して構成されている。フレーム構成部 2 1は、送信データにパイロットシンボル（既知シンボル）を挿入してフレーム構成をする。変調部 2 2は、共通制御チャネル用送信信号に対して Q P S K等の一次変調処理を行う。変調部 2 3は、フレーム構成された送信データに対して Q P S K等の一次変調処理を行う。共通制御チャネル拡散部 2 4は、変調部 2 2の出力信号に対して固有の拡散符号（拡散コード A ) を乗算して拡散処理を行う。共通制御チャネル拡散部 2 5は、変調部 2 2の出力信号に対して固有の拡散符号（拡散コード B ) を乗算して拡散処理を行う。個別チャネル拡散部 2 6は、変調部 2 3の出力信号に対して固有の拡散符号（拡散コード C ) を乗算して拡散を行う。位相回転部 2 7は、通信端末装置から送信された信号に含まれる位相回転量を指示する情報（フイードバック情報）に基づいて、個別チャネル拡散部 2 6の出力信号の位相を所定量だけ回転させる。送信制御部 2 8は、共通制御チャネル拡散部 2 4 及び個別チャネル拡散部 2 6の出力信号を無線周波数に周波数変換して増幅し、アンテナ素子 3 0から送信する。送信制御部 2 9は、位相回転部 2 7及び共通制御チャネル拡散部 2 5の出力信号を無線周波数に周波数変換して増幅し、アンテナ素子 3 1から送信する。

次に、上記構成の基地局装置 1 1の動作について説明する。

まず、通信端末装置 1 2は、基地局装置 1 1においてアンテナ素子 3 0及びアンテナ素子 3 1から送信された共通制御チャネル信号を受信し、チヤネル推定を送信アンテナ素子毎に行う。アンテナ素子 3 0から送信された共通制御チャネル信号とアンテナ素子 3 1から送信された共通制御チャネル信号とは異なるフェージングが加わって受信されるので、アンテナ素子 3 0から送信された共通制御チャネル信号とアンテナ素子 3 1から送信された共通制御チャネル信号のチャネルを別々に推定する。そして、推定した 2つのチヤネル推定値に基づいて、アンテナ素子 3 0とアンテナ素子 3 1との間にどれくらいの位相差を持たせて送信すべきか決定し、決定した位相差（フィードバック情報）を基地局装置 1 1に通知する。

ここで、フィードバック情報の決定について説明する。

基地局装置のアンテナ素子 3 0とアンテナ素子 3 1からは、上述したように、それそれ共通制御チャネル信号が送信されている。通信端末装置 1 2においては、共通制御チャネル信号を用いてチャネル推定することにより、ァンテナ素子 3 0とアンテナ素子 3 1のそれそれについてチャネル推定値（位相回転量及び振幅変動）を算出することができる。

まず、図 3Aに示すように、同じ振幅 .位相（位相 =0) であり、それそれ直交する拡散符号が乗算された共通制御チャネル信号が基地局装置 1 1のアンテナ素子 30 (ANT 30) 、アンテナ素子 31 (ANT 3 1 ) から送信され、通信端末装置 12では、図 3 Bの矢印に示す信号となって受信される。この図において、ひはアンテナ素子 30からの送信信号が受けるフエ一ジングによる位相回転量を示し、 ?はアンテナ素子 31からの送信信号が受けるフエ一ジングによる位相回転量を示す。尚、図 3〜図 5Bに示す座標軸は、受信信号の同相成分及び直交成分を表す。

また、図 4 Aに示すように、同じ振幅 '位相（位相 =0) である個別チヤネル信号を基地局装置 1 1のアンテナ素子 30，アンテナ素子 3 1から送信すると、通信端末装置 12では、図 4 Bに示すように、アンテナ素子 30とアンテナ素子 31で送信された信号が合成されて、太字矢印の信号となって受信される。この図において、 α 'はアンテナ素子 30からの送信信号が受けるフェージングによる位相回転量を示し、 ? 'はアンテナ素子 31からの送信信号が受けるフヱ一ジングによる位相回転量を示す。また、は、合成された受信信号（太字矢印の信号）が受けるフェージングによる位相回転量を示す。

図 3 Bによれば、 ?—ひが約 90 ° であるので、アンテナ素子 31から送信する信号の位相を一 90° 回転させるとアンテナ素子 30とアンテナ素子 31で送信した信号の合成ベクトルが大きくなることを予測できるので、ァンテナ素子 31の位相を— 90° に設定し、その位相差で送信するように通信端末装置 12から基地局装置 1 1へフィードバック情報（位相差）を通知する。

基地局装置 1 1にフィードバック情報が誤りなく通知されると、次のスロットにおいて個別チャネル信号は図 5 Aに示すように送信される。すなわち、アンテナ素子 31の位相が— 90 ° 回転されて送信される。このように送信された信号は、通信端末装置 1 2では、図 5 Bに示す信号が受信される。つまり、図 4 Bに示す受信信号よりもアンテナ素子 3 1から送信された信号が — 9 0 ° 回転して受信される。受信信号を合成すると、太字矢印の信号となる。図 5 Bに示す太字矢印の信号は、図 4 Bに示す太字矢印の信号よりも受信レベルが大きくなつている。以上説明したアンテナ素子制御により、受信レベルを高くすることが出来るので、フエ一ジングによる受信レベルの劣化を低減することが出来る。

ところで、従来、通信端末装置が複数のスロットを用いて処理を行うマルチスロット処理について研究が行われている。このマルチスロット処理のなかでも複数のスロットの個別チャネルのチャネル推定値を重みづけ平均して個別チャネルのチャネル推定値を決定するマルチパイ口ット伝播路推定処理は、あるスロットの受信レベルが低い場合でもその前後の受信レベルの高いスロッ卜のチャネル推定値も用いてチャネル推定を行うことから、正確なチャネル推定を可能としている。

しかしながら、送信ダイバーシチにマルチパイロット伝播路推定処理等のマルチスロット処理を用いると、ダイバーシチによる位相回転があるスロットとないスロッ卜を共に用いて処理を行うことになり、見かけ上の高速フエ一ジングが発生する。つまり、マルチスロット処理に用いるスロットの一部に位相回転を付加することは、マルチスロット処理を行う間に高速なフエ一ジングが発生して位相が回転してしまう場合と同一視することが出来る。これにより、マルチスロット処理の処理結果が不正確になるという問題がある。この問題について、図 4 B及び図 5 Bを参照しつつマルチパイロット伝播路推定処理の場合を例に挙げて説明する。

図 5 Bに示す受信信号はフェージングによる位相回転以外にもダイバーシチによる位相回転を受けているので、図 5 Bに示す信号からは正確なチヤネル推定を行うことができない。この場合、図 4 Bに示す信号が含まれるスロッ卜と図 5 Bに示す信号が含まれるスロットを平均してマルチパイロット伝播路推定処理を行っても、ダイバーシチによる位相回転があるスロットとないスロットを共に用いて平均をとることになるのでチヤネル推定値は依然として不正確である。この影響は、フェージングによる個別チャネル信号の位相回転の有無にかかわらず，連続したスロッ卜でダイバーシチによる位相回転量が異なる場合にも生じる。マルチパイロット伝播路推定以外のマルチスロット処理においても同様に、ダイバーシチによる位相回転により受信側の処理が不正確になる。発明の開示

本発明の目的は、 C L型送信ダイバーシチを適用する送信ダイバーシチにおいて、マルチスロット処理を正確に行うことができる基地局装置、通信端末装置、及び無線通信方法を提供することである。

この目的は、通信相手から送信された信号に含まれるフィードバック情報をダイバーシチブランチを構成するアンテナ素子の夫々に分配し、分配した位相回転量を複数のアンテナ素子から送信する送信信号の夫々に付加することにより達成される。図面の簡単な説明

図 1は、送信ダイバーシチを用いた無線通信システムのシステム構成図；図 2は、従来の基地局装置の構成を示すブロック図；

図 3 Aは、従来の基地局装置において送信される共通制御チャネル信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 3 Bは、従来の通信端末装置において受信される共通制御チャネル信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 4 Aは、従来の基地局装置において送信される位相回転を付加する前の個別チャネル信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 4 Bは、従来の通信端末装置において受信される位相回転を付加する前の個別チヤネル信号の位相及び振幅を説明するための図；図 5 Aは、従来の基地局装置において送信される位相回転を付加した後の個別チャネル信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 5 Bは、従来の通信端末装置において受信される位相回転を付加した後の個別チャネル信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 6は、本発明の実施の形態 1に係る通信端末装置の構成を示すプロツク図；

図 7 Aは、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置において送信される共通制御チヤネル信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 7 Bは、本発明の実施の形態 1に係る通信端末装置において受信される共通制御チヤネル既知信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 8 Aは、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置において送信される位相回転を付加する前の個別チャネル信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 8 Bは、本発明の実施の形態 1に係る通信端末装置において受信される位相回転を付加する前の個別チヤネル信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 9は、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の構成を示すプロック図；

図 1 0 Aは、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置において送信される位相回転を付加した後の個別チヤネル信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 1 0 Bは、本発明の実施の形態 1に係る通信端末装置において受信される位相回転を付加した後の個別チャネル信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 1 1は、本発明の実施の形態 2に係る通信端末装置の構成の一部を示すブロック図；図 1 2 Aは、本発明の実施の形態 3に係る基地局装置において送信される共通制御チャネル信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 1 2 Bは、本発明の実施の形態 3に係る通信端末装置において受信される共通制御チャネル既知信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 1 3 Aは、本発明の実施の形態 3に係る基地局装置において送信される位相回転を付加する前の個別チャネル信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 1 3 Bは、本発明の実施の形態 3に係る通信端末装置において受信される位相回転を付加する前の個別チヤネル信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 1 4 Aは、本発明の実施の形態 3に係る基地局装置において送信される位相回転を付加した後の個別チャネル信号の位相及び振幅を説明するための図；

図 1 4 Bは、本発明の実施の形態 3に係る通信端末装置において受信される位相回転を付加した後の個別チヤネル信号の位相及び振幅を説明するための図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を実施するための最良の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

(実施の形態 1 )

基地局装置は、拡散符号 Aを乗算した信号と、拡散符号 Aと直交する拡散符号 Bを乗算した共通制御チャネル信号（共通既知信号）を送信する。通信端末装置は、これらの信号を逆拡散してチャネル推定を行い、フィードバック情報（位相差情報）を算出して基地局装置に送信する。

以下、通信端末装置及び基地局装置について説明する。

<通信端末装置 > まず、通信端末装置について説明する。

図 6は、本発明の実施の形態 1に係る通信端末装置の構成を示すプロック図である。この図に示すように、通信端末装置は、アンテナ素子 1 0 1と、無線受信部 1 0 2と、共通制御チャネル逆拡散部 1 0 3と、共通制御チヤネル逆拡散部 1 0 4と、個別チャネル逆拡散部 1 0 5と、チャネル推定部 1 0 6と、チャネル推定部 1 0 7と、チャネル推定部 1 0 8と、同期検波部 1 0 9と、フィードバック情報算出部 1 1 0と、フレーム構成部 1 1 1と、無線送信部 1 1 2と、を有して構成されている。

アンテナ素子 1 0 1で受信された信号は無線受信部 1 0 2に送られる。無線受信部 1 0 2は、受信信号に対して所定の無線受信処理（ダウンコンパ一ト、 A/D変換など）を行う。

受信信号のうち個別チャネル信号は、無線受信部 1 0 2で無線受信処理された後に個別チャネル逆拡散部 1 0 5に送られる。個別チャネル逆拡散部 1 0 5は、無線受信部 1 0 2からの受信信号を拡散コード Cで逆拡散処理し、逆拡散された信号（逆拡散信号）をチャネル推定部 1◦ 8及び同期検波部 1 0 9に対して出力する。

チャネル推定部 1 0 8は、個別チャネル逆拡散部 1 0 5からの逆拡散信号を用いてチャネル推定を行いチャネル推定値を求める。同期検波部 1 0 9は、チャネル推定部 1 0 8からのチャネル推定値に従って逆拡散信号に同期検波処理を行って受信データを得る。

一方、共通制御チャネル信号は、無線受信部 1 0 2で無線受信処理された後に共通制御チャネル逆拡散部 1 0 3及び共通制御チャネル逆拡散部 1 0 4 に送られる。共通制御チャネル逆拡散部 1 0 3は、無線受信部 1 0 2からの共通制御チャネル信号を拡散コード Aで逆拡散処理し、逆拡散された信号 (逆拡散信号）をチャネル推定部 1 0 6に対して出力する。共通制御チャネル逆拡散部 1 0 4は、無線受信部 1 0 2からの共通制御チャネル信号を拡散コード Bで逆拡散処理し、逆拡散された信号（逆拡散信号）をチャネル推定部 1 0 7に対して出力する。

チャネル推定部 1 0 6は、共通制御チャネル逆拡散部 1 0 3からの逆拡散信号を用いてチャネル推定を行いチャネル推定値（位相回転及び振幅変動）を求める。チャネル推定部 1 0 7は、共通制御チャネル逆拡散部 1 0 4からの逆拡散信号を用いてチャネル推定を行いチャネル推定値を求める。

チャネル推定部 1 0 6及びチャネル推定部 1 0 7で求められたチャネル推定値は、それそれフィードバック情報算出部 1 1 0に送られる。フィードバック情報算出部 1 1 0は、チャネル推定部 1 0 6及びチャネル推定部 1 0 7 において求められたチャネル推定値の位相差に基づいてフィ一ドバック情報を算出する。このフィードバック情報は、基地局装置に通知するためにフレ —ム構成部 1 1 1に出力される。このフィードバック情報は、基地局装置の送信信号に付加する位相回転量を示す。

フレーム構成部 1 1 1は、ディジタル変調後の送信データと、チャネル推定値から求められたフィードバック情報とを用いてフレーム構成を行い、フレーム構成した送信データ及びフィードバック情報を無線送信部 1 1 2に出力する。無線送信部 1 1 2は、フレーム構成部 1 1 1の出力信号を所定の無線送信処理（D/A変換、アップコンバートなど）を行った後にアンテナ素子 1 0 1を介して送信する。

次に、本実施の形態に係る通信端末装置の動作について説明する。なお、ここでは、 C L型送信ダイバ一シチがモード 1である場合を例に説明する。個別チャネル信号が基地局装置より送られると、無線受信部 1 0 2において無線受信処理がなされ、個別チャネル逆拡散部 1 0 5に出力される。個別チャネル逆拡散部 1 0 5においては拡散コード Cにより逆拡散され、逆拡散信号が生成される。個別チャネル逆拡散部 1 0 5において生成された逆拡散信号はチャネル推定部 1 0 8及び同期検波部 1 0 9に送られる。チャネル推定部 1 0 8においては、個別チャネル逆拡散部 1 0 5からの逆拡散信号に基づいてチャネル推定がされる。同期検波部 1 0 9においては、チャネル推定部 1 0 8において求められたチャネル推定値に従って、個別チャネル逆拡散部 1 0 5からの逆拡散信号に対して同期検波処理がなされ、受信データが得られる。

一方、同じ振幅 '位相であり、互いに直交する拡散符号が乗算されている共通制御チャネル信号が基地局装置のアンテナ素子 3 1 2及びアンテナ素子 3 1 3 (図 X参照)より送信されると、通信端末装置ではフェージングにより位相がずれて受信される。受信された信号は共通制御チャネル逆拡散部 1 0 3及び共通制御チャネル逆拡散部 1 0 4に出力され、共通制御チャネル逆拡散部 1 0 3においては拡散コード Aにより逆拡散され、共通制御チャネル逆拡散部 1 0 4においては拡散コード Bにより逆拡散される。共通制御チヤネル逆拡散部 1 0 3において生成された逆拡散信号はチャネル推定部 1 0 6に送られてチャネル推定が行われる。また、共通制御チャネル逆拡散部 1 0 4 において生成された逆拡散信号はチャネル推定部 1 0 7に送られ、チャネル推定部 1 0 7ではこの逆拡散信号を用いてチャネル推定が行われる。

それそれのチャネル推定部 1 0 6、 1 0 7で得られた各チャネル推定値は、フィードバック情報算出部 1 1 0に送られる。フィードバック情報算出部 1 1 0では、 2つのチャネル推定値を用いてフィードバック情報が算出される。以下、フィードバック情報算出部 1 1 0における、フィードバック情報の算出について説明する。

基地局装置から送信された図 7 Aに示す振幅、位相の共通制御チャネル信号は、フェージングにより位相がずれて、例えば図 7 Bに示すように受信される。つまり、アンテナ素子 3 1 2 (図 9参照）から送信された共通制御チャネル信号とアンテナ素子 3 1 3 (図 9参照）から送信された共通制御チヤネル信号は、それそれ図 7 Bに示す矢印の信号となって受信される。ここで、ひはアンテナ素子 3 1 2からの送信信号が受けるフェージングによる位相回転を示し、 ?はアンテナ素子 3 1 3からの送信信号が受けるフエ一ジングによる位相回転を示す。尚、図 7 A及び図 7 Bに示す座標軸は、受信信号の同相成分及び直交成分を表す。図 8 A及び図 8 B、図 1 0A及び図 10B、並びに図 12 A〜図 14 Bに示す座標軸も同様に、受信信号の同相成分及び直交成分を示す。

また、図 8 Aに示すように、同じ振幅 '位相（位相 =0) である個別チヤネル信号を基地局装置のアンテナ素子 3 12，アンテナ素子 3 13から送信すると、通信端末装置では、図 8 Bに示すように、アンテナ素子 3 12とァンテナ素子 3 13で送信された信号が合成されて、太字矢印の信号となって受信される。この図において、ひ 'はアンテナ素子 3 12からの送信信号が受けるフェージングによる位相回転量を示し、 β 'はアンテナ素子 3 13からの送信信号が受けるフェージングによる位相回転量を示す。また、 Φ₂は、合成された受信信号（太字矢印の信号）が受けるフェージングによる位相回転量を示す。

図 7 Βに示すように、アンテナ素子 3 12から送信された信号とアンテナ素子 3 13から送信された信号の間のフェージングによる位相回転の差 5— ひが約 90° であるので、アンテナ素子 3 1 3からの送信波の位相を— 9 0° 回転させるとアンテナ素子 3 1 2とアンテナ素子 313で送信した個別チャネル信号の合成べクトルが大きくなると予測できる。

CL型送信ダイバーシチのモード 1においては、基地局装置側で意図的に付加する位相差は、 0° 、 +90° 、 180° 、 — 90° の 4通りであるので、アンテナ素子 3 13の位相を一 90° に設定する。このようにして、予め設定された位相差（0° 、 +90° 、 180° 、 — 90° ) のうち、各ァンテナ素子からの受信信号の位相差を補償する値がフィードバック情報として選択される。

通信端末装置は、このようにして算出したフィードバック情報（ここでは、 — 90 ° ) を基地局装置に通知する。すなわち、フィードバック情報が示す位相回転量は 4通りであり 2ビットで表現できるので、その 2ビットのフィ —ドバック情報をフレーム構成部 1 1 1に送り、フレーム構成部 1 1 1で送信データと共にフレーム構成する。そして、フレーム構成された送信信号の形で、フィードバック情報を基地局装置に通知する。尚、 0 ° 及び 1 8 0 ° の位相回転量を示すフィードバック情報は送信フレームの偶数スロットに挿入し、 + 9 0 ° 及び一 9 0 ° の位相回転量を示すフィードバック情報は送信フレームの奇数スロットに挿入することにより、フィードバック倩報を 1ビッ卜で表現することが出来る。

<基地局装置 >

次に、本実施の形態に係る基地局装置について説明する。

図 9は、基地局装置の送信側の構成を示すプロック図である。この図に示すように、基地局装置の送信側は、フレーム構成部 3 0 1と、変調部 3 0 2 と、変調部 3 0 3と、共通制御チャネル拡散部 3 0 4と、共通制御チャネル拡散部 3 0 5と、個別チャネル拡散部 3 0 6と、位相配分部 3 0 7と、位相回転部 3 0 8と、位相回転部 3 0 9と、送信制御部 3 1 0と、送信制御部 3 1 1と、アンテナ素子 3 1 2と、アンテナ素子 3 1 3と、を備えて構成される。アンテナ素子 3 1 2とアンテナ素子 3 1 3とは、送信ダイバーシチを実現するために空間的に離れて配置されている。

フレーム構成部 3 0 1は、送信デ一夕にパイロットシンボル（既知シンポル）を挿入する。変調部 3 0 2は、共通制御チャネル用送信信号に対して Q P S K等の一次変調処理を行う。変調部 3 0 3は、フレーム構成部 3 0 1の出力信号に対して Q P S K等の一次変調処理を行う。共通制御チャネル拡散部 3 0 4は、変調部 3 0 2の出力信号に対して固有の拡散符号（拡散コード A) を乗算して拡散する。共通制御チャネル拡散部 3 0 5は、変調部 3 0 2 の出力信号に対して固有の拡散符号（拡散コード B ) を乗算して拡散する。拡散コード Aと拡散コード Bは、互いに直交している。個別チャネル拡散部 3 0 6は、変調部 3 0 3の出力信号に対して固有の拡散符号（拡散コード C ) を乗算して拡散する。

基地局装置は、通信端末装置から送信された信号に含まれるフィ一ドバック情報を取得し、位相配分部 3 0 7に入力する。位相配分部 3 0 7は、通信端末装置から送信されたフィードノ、'ック情報が示す位相回転量をアンテナ素子 3 1 2、 3 1 3のそれそれに配分し、アンテナ素子 3 1 2 , 3 1 3のそれそれの位相回転量を算出する。そして、位相回転部 3 0 8、 3 0 9に各アンテナ素子毎の位相回転量を示す情報（以下、「配分位相回転量情報」という）を送る。

位相回転部 3 0 8は、位相配分部 3 0 7からの配分位相回転量情報に基づいて、個別チャネル拡散部 3 0 6の出力信号の位相を回転させ、位相を回転させた信号を送信制御部 3 1 0に出力する。位相回転部 3 0 9も同様に、位相配分部 3 0 7からの配分位相回転量情報に基づいて、個別チャネル拡散部 3 0 6からの出力信号の位相を回転させ、位相を回転させた信号を送信制御部 3 1 1に出力する。送信制御部 3 1 0は、共通制御チャネル拡散部 3 0 4 及び位相回転部 3 0 8の出力信号を無線周波数に周波数変換して増幅し、ァンテナ素子 3 1 2より送信する。送信制御部 3 1 1は、共通制御チャネル拡散部 3 0 5及び位相回転部 3 0 9の出力信号を無線周波数に周波数変換して増幅し、アンテナ素子 3 1 3より送信する。このように、基地局装置は、ァンテナ素子 3 1 2とアンテナ素子 3 1 3とでダイバーシチブランチを構成し、このダイバ一シチブランチを用いて、位相回転部 3 0 8、 3 0 9において位相回転を付加し、送信制御部 3 1 0、 3 1 1において周波数変換等の処理を施した送信信号をダイバ一シチ送信する。尚、基地局装置は上記構成に限られず、位相配分部 3 0 7において算出した配分位相回転量情報に基づいて送信ダイバーシチを行うことが出来れば良い。

ここで、位相配分部 3 0 7における配分位相回転量情報の算出について説明する。上述したように、通信端末装置から基地局装置に対してフィードバック情報が通知されている。フィードバック情報に示されるアンテナ素子 3 1 3の位相回転量が + Θである場合には、アンテナ素子 3 1 2から— Θ/ 2、 -素子 3 1 3から + Θ/ 2の位相回転を加えて個別チャネル信号を送信することにより、通信端末装置において受信する個別チャネル信号の位相回転が少なくなることが予測される。また、フィードバック情報に示されるアンテナ素子 3 1 3の位相回転量が一 Θである場合には、アンテナ素子 3 1 2から + Θ/ 2、アンテナ素子 3 1 3から一 2の位相回転を加えて個別チャネル信号を送信することにより、受信側の通信端末装置において受信する個別チャネル信号の位相回転が少なくなることが予測される。これは、ァンテナ素子 3 1 2から送信される信号に付加される位相回転量と、アンテナ素子 3 1 3から送信される信号に付加される位相回転量との和が 0となるので、このような位相回転が付加された信号を受信して合成すると、それぞれの位相回転が相殺されるためである。上述した事情に鑑みて、位相配分部 3 0 7は、各フィードバック情報について、表 1に示すように各アンテナ素子毎の配分位相回転量情報を生成する。位相配分部 3 0 7は、生成した配分位相回転量情報を位相回転部 3 0 8及び位相回転部 3 0 9に出力する。

(表 1 )

例えば、フィードバック情報が— 9 0 ° である場合には、アンテナ素子 3 1 2より送信される送信信号の位相回転量は + 4 5 ° 、アンテナ素子 3 1 3 から送信される送信信号の位相回転量は一 4 5 ° と配分される。

なお、本実施の形態において、フィードバック情報が 1 8 0 ° である場合には、 + 9 0 ° と— 9 0 ° がそれそれのアンテナ素子の配分位相回転量情報として生成されるが、その生成の方法には 2通りあり、そのどちらがより適当か判断することが困難な場合がある。この場合には、直前のもしくは直前複数回の配分位相回転量情報を基地局装置内に備えられたメモリ（図示しない）に記憶して、その記憶された配分位相回転量情報の符号（+または一）に応じて配分位相回転量情報の符号を決定する。

基地局装置は、 — 9 0 ° のフィードバック情報を受け取ると、個別チヤネル信号に対して表 1に示す位相回転量を付加して図 1 O Aに示すように通信端末装置に向けて送信する。この場合、受信側の通信端末装置は、例えば図 1 0 Bに示すような信号を受信する。このとき、合成ベクトルの位相は Φ₂，になっている。

ここで、図 8 Βと図 1 0 Βのそれそれに示されている受信信号の受信状態を比較する。まず、受信レベルに着目して比較すると、図 1 0 Βに示す合成べクトルの方が図 8 Βに示す合成べクトルよりも大きな値を取っている。したがって、図 5 Βに示すように、フィードバック情報に基づいて付加する位相回転量を各アンテナ素子に配分することにより受信レベルが高くなつている。次に合成した受信信号の位相回転量（Φ₂及び Φ₂' ) に着目して図 8 Β と図 1 0 Βのそれそれに示されている受信信号の受信状態を比較する。図 8 Βに示す位相回転量 Φ₂と図 1 0 Βに示す位相回転量 Φ₂' とを比較すると、 Φ₂と Φ₂' とは略等しい値になっている。換言すれば、合成した受信信号の位相は Φ₂から Φ₂' へとわずかしか回転していない。つまり、合成した受信信号には、送信電力制御の制御単位（例えばスロット単位）間での、送信信号に意図的に位相回転を付加したことによる受信信号の位相回転を小さくすることができる。したがって、送信ダイバーシチの効果を維持したまま、制御単位（例えばスロット単位）間での位相回転が従来と比較して小さく押さえられている。

このように、本実施の形態においては、 C L型送信ダイバーシチにおいて、送信ダイバーシチの位相回転を基地局装置において 2つのアンテナ素子に適当に配分するので、通信端末装置の受信信号の位相回転量を小さくすることが出来る。これにより、スロット間での受信信号の位相差を小さくすることが出来るので、マルチスロット処理の処理性能を向上させることができる。特に、マルチスロット伝播路推定処理において正確にチャネル推定値を求めることができる。

なお、本実施の形態において、基地局装置がフィードバック情報を受け取ると位相回転部が指示された位相回転をまとめて一度に付加する場合について説明したが、位相回転部はこの位相回転を段階的に付加してもよい。また、位相配分部 3 0 7におけるフィードバック情報が示す位相回転量の配分の例を表 1に示したが、配分の方法はこれに限られず、受信信号の位相回転を小さくすることができるような配分の仕方であればよい。

(実施の形態 2 )

実施の形態 1では、フィ一ドバック情報が示す位相回転量の各アンテナ素子への配分が基地局装置にて行われる場合について説明したが、実施の形態 2では通信端末装置にて行われる場合について説明する。

図 1 1は、本発明の実施の形態 2に係る通信端末装置の構成の一部を示すブロック図である。なお、この図 1 1において、図 6と同じ部分については図 6と同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。

この図において、位相配分部 6 0 1はフィードバック情報算出部 1 1 0からのフィードバック情報を配分する制御をして配分位相回転量情報を生成してフレーム構成部 1 1 1に出力する。この場合、位相配分部 6 0 1は、実施の形態 1の位相配分部 3 0 7と同様に、表 1に従ってフィードバック情報が示す位相回転量を配分し、配分位相回転量情報を生成する。フレーム構成部 1 1 1は、ディジタル変調された送信データと、位相配分部 6 0 1からの配分位相回転量情報とを用いてフレーム構成を行う。具体的には、配分位相回転量情報は 4通りあり、 2ビット又は 1ビットで表現できるので、その 2ビット又は 1ビッ卜の配分位相回転量情報をフレーム構成部 1 1 1に出力し、フレーム構成部 1 1 1で送信データと共にフレーム構成する。そして、フレーム構成された送信信号の形で、配分位相回転量情報を基地局装置に通知する。

基地局装置は、受信信号より配分位相回転量情報を取得すると、次のスロットにおいて 2つのアンテナ素子から送信する個別チャネル信号にそれそれ配分位相回転量情報に対応する位相回転を付加する。

このように、本実施の形態においては、 C L型送信ダイバーシチにおいて、送信ダイバーシチの位相回転を通信端末装置において 2つのアンテナ素子に適当に配分するので、通信端末装置における受信信号の、ダイバーシチ送信の制御単位間（例えばスロット単位間）での位相回転を小さくでき、マルチスロット処理の処理性能を向上させることができる。

なお、本実施の形態において、基地局装置が配分位相回転量情報を受け取ると位相回転部が指示された位相回転をまとめて一度に付加する場合について説明したが、位相回転部はこの位相回転を段階的に付加してもよい。

また、位相配分部 6 0 1におけるフィードバック情報の配分の方法を表 1 に示したが、フィードバック情報の配分の方法はこれに限られず、受信信号の位相回転を小さくすることができるような配分の仕方であればよい。

(実施の形態 3 )

無線通信においては、通信端末装置の受信信号の振幅変動が 2つの伝播路で大きく異なる場合がある。この場合には、実施の形態 1示すように送信ダィバーシチの位相回転量を等配分したのでは、受信信号の位相回転量が小さくならない場合もあると予測される。そこで、本実施の形態では、送信ダイバーシチの位相回転量を受信信号の振幅変動に対して、振幅変動に応じた重みづけをして配分するようにした。

本実施の形態に係る基地局装置は、実施の形態 1に係る基地局装置と略同じ構成を採るが、位相配分部 3 0 7において算出される配分位相回転量情報が異なる。

以下、位相配分部 3 0 7における配分位相回転量情報の算出について図 1 2 Aから図 1 4 Bを参照して説明する。

基地局装置からは図 1 2 Aに示す振幅、位相の共通制御チャネル信号が送信され、通信端末装置において図 1 2 Bに示すように受信される。つまり、アンテナ素子 3 1 2 (図 9参照）から送信された共通制御チャネル信号とァンテナ素子 3 1 3 (図 9参照）から送信された共通制御チャネル信号は、それそれ図 1 2 Bに示す矢印の信号となって受信される。ここで、ひはアンテナ素子 3 1 2からの送信信号が受けるフェージングによる位相回転を示し、 3はアンテナ素子 3 1 3からの送信信号が受けるフエージングによる位相回転を示す。また、 Aはアンテナ素子 3 1 2からの送信信号が受けるフヱ一ジングによる振幅変動を示し、 Bはアンテナ素子 3 1 3からの送信信号が受けるフ I—ジングによる振幅変動を示す。この振幅変動 A及び Bは、基地局装置に通知される。

また、基地局装置からは図 1 3 Aに示す振幅、位相の個別チャネル信号が送信され、通信端末装置において図 1 3 Bに示すように受信される。つまり、アンテナ素子 3 1 2 (図 9参照）から送信された共通制御チャネル信号とァンテナ素子 3 1 3 (図 9参照）から送信された共通制御チャネル信号は、それそれ図 1 3 Bに示す矢印の信号となって受信される。このときの合成べクトルの位相は Φ₃である。ここで、ひ 'はアンテナ素子 3 1 2からの送信信号が受けるフェージングによる位相回転を示し、 β 'はアンテナ素子 3 1 3 からの送信信号が受けるフェージングによる位相回転を示す。また、 A 'はアンテナ素子 3 1 2からの送信信号が受けるフェージングによる振幅変動を示し、 Β 'はアンテナ素子 3 1 3からの送信信号が受けるフェージングによる振幅変動を示す。

図 1 2 Βに示すように、アンテナ素子 3 1 2から送信された信号とアンテナ素子 3 1 3から送信された信号の間のフエージングによる位相回転の差 ? —ひが約 9 0 ° であるので、アンテナ素子 3 1 3からの送信波の位相を一 9 0 ° 回転させるとアンテナ素子 3 1 2とアンテナ素子 3 1 3で送信した信号の合成ベクトルが大きくなることが予測されるので、通信端末装置では、ァンテナ素子 3 1 3の位相が— 9 0 ° (フィードバック情報）に設定される。通信端末装置は、このようにして算出したフィードバック情報を基地局装置に通知する。具体的には、フィードバック情報の位相差は 4通りであり 2 ビット又は 1ビットで表現できるので、その 2ビット又は 1ビットのフィードバック情報をフレーム構成部 1 1 1に送り、フレーム構成部 1 1 1で送信デ一夕と共にフレーム構成する。そして、フレーム構成された送信信号の形で、フィードバック情報を基地局装置に通知する。

ここで、基地局装置に備えられた位相配分部 3 0 7における配分位相回転量情報の算出について説明する。上述したように、通信端末装置から基地局装置に対してフィードバック情報及び振幅変動 A、振幅変動 Bが通知されている。通知されたこれらの情報は、受信処理がなされた後に位相配分部 3 0 7に送られる。ここでは、位相回転部 3 0 8、 3 0 9が 1 5 ° 刻みで位相回転制御を行う場合について説明する。フィードバック情報に示されるアンテナ素子 3 1 3の位相回転量が + Θであり、アンテナ素子 3 1 2からの送信信号の振幅変動が A , アンテナ素子 3 1 3からの送信信号の振幅変動が Bであるとする。この場合、振幅変動の大きさに反比例するように位相回転量を配分すると合成べクトルの位相回転量が小さくなることが予測される。したがつて、配分位相回転量は、アンテナ素子 3 1 2に関しては— {B/(A + B )} Θとなり、アンテナ素子 3 1 3に関しては + {Α/(Α + Β)} Θとなるのが理想的である。しかし、位相回転部 3 0 8、 3 0 9は 1 5 ° 刻みで位相回転を付加するので、アンテナ素子 3 1 2、アンテナ素子 3 1 3の配分位相回転量は、回転の方向を無視すると（9 0 ° 、 0 ° )、（7 5 ° 、 1 5 ° )、（6 0 ° 、 3 0 ° )、 (4 5 ° 、 4 5 ° )、（3 0 ° 、 6 0 ° )、（1 5 ° 、 7 5。）、（0。、 9 0 ° )の組み合わせのいずれかに制限される。そこで、実際の配分位相回転量は、上記組み合わせのうち / (Α + Β)} Θ及び {Α/(Α + Β)} Θの値に最も近い量に設定する。この配分位相回転量の設定についてまとめたものを表 2に示す。 (表 2 )

図 1 2 Bによれば、 A/Bは略 2 . 5であるから表 2に示すようにアンテナ素子 3 1 2からの送信信号には + 3 0 ° 、アンテナ素子 3 1 3からの送信信号には— 6 0 ° の位相回転が付加されて通信端末装置に向けて送信される _c この場合の送信信号は、図 1 4 Aに示すように送られる。

図 1 4 Aに示すように送られた送信信号は、通信端末装置では図 X ( b ) に示すような信号を受信することになる。このとき、合成ベクトルの位相は Φ₃' になっている。ここで、図 1 3 Βと図 1 4 Βの夫々に示された受信信号の受信状態を比較すると、受信レベルが上がり、かつ、位相も Φ₃から Φ₃ ' へとわずかしか回転していない。すなわち、送信ダイバーシチの効果を維持したまま位相回転量が従来と比較して小さく押さえられている。

このように、本実施の形態においては、 C L型送信ダイバーシチにおいて、基地局装置で与える送信ダイバ一シチの位相回転を振幅変動に応じて 2つのアンテナ素子に配分するので、通信端末装置の受信信号の位相回転量を小さくでき、マルチスロット処理の処理性能を向上させることができる。

なお、本実施の形態においては、位相回転部 3 0 8、 3 0 9が 1 5 ° 刻みで位相回転を付加する場合について説明したが、位相回転は、位相回転部 3 0 8、 3 0 9の構成に応じて何度刻みであってもよい。また、位相配分部 3 0 7における位相配分の^ Jを表 2に示したが、これに限られず振幅変動に応じて受信信号の位相回転を小さくすることができるような配分の仕方であればよい。

また、本実施の形態においては、基地局装置側においてフィードバック情報の位相を配分する場合について説明したが、実施の形態 2に示すように通信端末装置において位相を配分する構成であってもよい。

本発明は上記実施の形態 1〜3に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態 1〜3においては、 C L型送信ダイバーシチがモード 1である場合について説明しているが、 C L型送信ダイバ一シチが他のモードであっても適用することができる。また、上記実施の形態 1〜3において基地局装置のアンテナ素子が 2本の場合についてのみ説明しているが、送信側にアンテナ素子が複数本備えられていれば適用することができる。

以上説明したように本発明によれば、 C L型送信ダイバーシチにおいて、基地局装置で 2つのアンテナ素子から送信される送信信号のそれぞれ Zまたは一方に適当な位相回転を付加するため、通信端末装置の受信信号の位相回転量が小さくなり、マルチスロット処理を正確に行うことができる。

本明細書は、 2 0 0 0年 1月 1 8日出願の特願 2 0 0 0— 9 0 1 6号に基づくものである。この内容をここに含めておく。産業上の利用可能性

本発明は、ディジタル無線通信システムにおける基地局装置、通信端末装置、及び無線通信方法に関し、特に D S _ C D MA (Direct Sequence-Code Division Multiple Access) システムにおける基地局装置、通信端末装置、及び無線通信方法の分野に利用するのに好適である。

Claims

請求の範囲

1 . 互いに空間的に離れて配置された複数のアンテナ素子と、通信相手から送信された信号に含まれるフィードバック情報を取得する手段と、フィードバック情報が示す位相回転量を前記アンテナ素子毎に配分する配分手段と、配分した位相回転量を用いて前記アンテナ素子から送信する信号の夫々に位相回転を付加してダイバーシチ送信する送信手段と、を具備する無線通信装

2 . 配分手段は、位相回転を付加する前と後での通信相手側における受信信号の位相変動を小さくするように位相回転量を配分する請求項 1記載の無線通信装置。

3 . 配分手段は、複数のアンテナ素子から送信された信号毎に通信相手側で算出された振幅変動に応じて、アンテナ素子毎に配分した位相回転量に重みづけをする請求項 1記載の無線通信装置。

4 . 配分手段は、振幅変動が大きいほど位相回転量が小さくなるように重みづけをする請求項 3記載の無線通信装置。

5 . 送信手段は、送信信号に段階的に位相回転を付加することを特徴とする請求項 1に記載の無線通信装置。

6 . 自装置と無線回線を通じて接続された送信装置に備えられた複数のアンテナ素子から無線送信された共通既知信号を用いて、前記アンテナ素子毎にチャネル推定値を求める手段と、前記チャネル推定値に基づいてフィードバック情報を算出する手段と、前記フィードバック情報が示す位相回転量を前記アンテナ素子毎の位相回転量に配分して配分位相回転量情報を生成する手段と、配分位相回転量情報を前記送信装置に無線送信する手段と、を具備する無線通信装置。

7 . 無線通信装置を具備する基地局装置であって、前記無線通信装置は、互いに空間的に離れて配置された複数のアンテナ素子と、通信相手から送信された信号に含まれるフィードバック情報を取得する手段と、フィードバック情報が示す位相回転量を前記アンテナ素子毎に配分する配分手段と、配分した位相回転量を用いて前記アンテナ素子から送信する信号の夫々に位相回転を付加してダイバ一シチ送信する送信手段と、を具備する。

8 . 無線通信装置を具備する通信端末装置であって、前記通信端末装置は、自装置と無線回線を通じて接続された送信装置に備えられた複数のアンテナ素子から無線送信された共通既知信号を用いて、前記アンテナ素子毎にチヤネル推定値を求める手段と、前記チャネル推定値に基づいてフィードバック情報を算出する手段と、前記フィードバック情報が示す位相回転量を前記ァンテナ素子毎の位相回転量に配分して配分位相回転量情報を生成する手段と、配分位相回転量情報を前記送信装置に無線送信する手段と、を具備する。

9 . 通信相手から送信された信号に含まれるフィードバック情報を取得し、フィードバック情報が示す位相回転量を互いに空間的に離れて配置された複数のアンテナ素子毎に配分し、配分した位相回転量を用いてアンテナ素子から送信する信号の夫々に位相回転を付加してダイノシチ送信する無線通信方法。