WO2004012368A1

WO2004012368A1 - マルチキャリア送信装置及びマルチキャリア送信方法

Info

Publication number: WO2004012368A1
Application number: PCT/JP2003/009717
Authority: WO
Inventors: Yoshiharu Osaki; Kazuyuki Miya
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2004-02-05
Also published as: AU2003252748A1; CN1650552A; JP2004064653A; EP1526667A1; JP3732811B2; US20050233711A1

Abstract

同期制御部１０１は、通信相手の移動局が他局の信号を受信する時間に、他局の信号を受信するキャリア周波数ｆ１で信号を送信する系統に対応する制御部１０２−１と他局の信号を受信する周波数に隣接するキャリア周波数ｆ２で信号を送信する系統に対応する制御部１０２−２とに信号送信の停止を指示する。制御部１０２−１及び１０２−２は、同期制御部１０１から送信停止の指示を受けた場合、送信する信号の遮断をスイッチ１０４−１及びスイッチ１０４−２に指示し、信号送信の停止をＲＦアナログ部１０７−１及びＲＦアナログ部１０７−２に指示する。

Description

明細書マルチキヤリァ送信装置及びマルチキヤリァ送信方法技術分野

本発明は、マルチキヤリァ送信装置及びマルチキヤリァ送信方法に関し、特に通信相手の移動局が位置検出を行う通信装置に用いて好適なマルチキヤリァ送信装置及びマルチキヤリァ送信方法に関する。背景技術

基地局と移動局が通信を行う C DMA通信では、移動局の位置を検出するために、基地局は、短時間信号の送信を停止する。そして、移動局は、基地局が信号の送信を停止する時間に周辺基地局が送信する信号 (パイ口ットチャネル）を受信し、受信した信号のレベルから移動局と基地局との距離を測定する。図 1は、従来の送信装置の構成を示すプロック図である。符号化器 1 1— 1 〜1 1一 nは、上位装置から送信された送信データを符号化し、符号化した送信データをフレーム組立部 1 2— 1〜 1 2— nに出力する。フレーム組立部 1 2— 1〜 1 2— nは、送信データをフレーム単位に分割し、この送信データを 1次拡散器 1 3— 1〜1 3— nに出力する。

1次拡散器 1 3— 1〜1 3— !1は、送信データに拡散符号を乗算し、拡散された送信信号を加算器 1 4に出力する。カロ算器 1 4は、送信信号を加算して 2 次拡散器 1 5に出力する。 2次拡散器 1 5は、送信信号に拡散符号を乗算してロールオフフィルタ 1 6に出力する。

これら、符号ィ匕器 1 1 _ 1〜1 1一 n、フレーム組立部 1 2— 1 ~ 1 2— n、 1次拡散器 1 3— l〜1 3— n、加算器 1 4、及び 2次拡散器 1 5からベースパンド部 2 0が構成され、ベースバンド周波数での処理が行われる。そして、口ールオフフィルタ 1 6は、送信信号に対して所定の帯域外の周波数成分を抑圧し、抑圧後の送信信号を変調器 1 7に出力する。

変調器 1 7は、送信信号を変調し、変調した送信信号を R Fアナログ部 1 8 に出力する。 R Fアナログ部 1 8は、送信信号を無線周波数に周波数変換し、周波数変換した送信信号を電力増幅器 1 9に出力する。電力増幅器 1 9は、送信信号の電力を増幅し、増幅後の送信信号を送信する。

制御部 2 1は、移動局の位置を検出するために、信号の送信の停止を制御する。具体的には、制御部 2 1は、 2次拡散器 1 5からロールオフフィルタ 1 6 に出力される送信信号を遮断し、 R Fアナログ部 1 8から送信信号が出力されるのを停止する。このように、基地局は、短時間信号の送信を停止し、移動局は、この時間に他の基地局が送信する信号を受信する。

一般に、通信中の基地局近傍にいる移動局が第 2の基地局のパイロットチヤネノレ信号を受信して第 2の基地局との距離を測定するためには、通信中の基地局の送信を停止して送信電力を信号送信時のレベルから 4 5 d B以上の抑圧することが必要となる。

上記で説明した移動局の位置を検出するために基地局が短時間信号の送信を停止する動作を、マルチキャリア送信に適用した場合、隣接するキャリアから漏洩する電力が発生する。

図 2は、従来のマルチキャリア送信装置が送信する電カスペクトラム分布の —例を示す図である。図 2において、縦軸は電力を示し、横軸は周波数を示す。分布 2 5は、キャリア周波数 f 1で送信する信号の電カスペクトラム分布を示し、分布 2 6は、キヤリァ周波数 f 2で送信する信号の電カスペクトラム分布を示す。

キヤリァ周波数 f 1で送信する信号のみ停止した場合、分布 2 6の ί 1における電力が漏洩電力となる。この漏洩電力によりキャリア周波数 f 1における電力抑圧幅は 2 7となる。この電力抑圧幅 2 7は、漏洩電力がない場合の電力抑圧幅 2 8より小さい。

図 3は、従来のマルチキヤリァ送信装置の信号送信タイミングの一例を示す図である。図 3において、縦軸は電力を示し、横軸は時刻を示す。

図 3において、 4 1は、キャリア周波数 f 1で送信される信号の周波数 f 1 での電力を示し、 4 2は、キャリア周波数 f 1で送信される信号の周波数 f 2 での漏洩電力を示す。また、 4 3は、キャリア周波数 f 2で送信される信号の周波数 f 2での電力を示し、 4 4は、キャリア周波数 f 2で送信される信号の周波数 f 1での漏洩電力を示す。

この電力の漏洩を防ぐ方法として図 4のマルチキヤリァ送信装置が考えられている。図 4は、従来の通信装置の構成を示すプロック図である。図 4の通信装置は、複数のキャリアを用いて通信を行う装置である。図 4においてベースバンド部 2 0—1及び 2 0 _ 2は、図 1のベースバンド部 2 0と同様の動作を行う。同様に、ローノレオフフィルタ 1 6 _ 1及び 1 6— 2はロールオフフィルタ 1 6が対応し、変調器 1 7— 1及び 1 7 _ 2は変調器 1 7が対応し、 R Fァナログ部 1 8— 1及び 1 8— 2は、 R Fアナログ部 1 8が対応し、制御部 2 1 一 1及び 2 1— 2は制御部 2 1が対応する。

R Fアナログ部 1 8— 1は、送信信号を無線周波数に周波数変換し、周波数変換した送信信号をフィルタ 3 1—1に出力する。 R Fアナログ部 1 8— 2は、送信信号を R Fアナログ部 1 8— 1と異なる無線周波数に周波数変換し、周波数変換した送信信号をフィルタ 3 1 _ 2に出力する。

フィルタ 3 1一 1及びフィルタ 3 1 - 2は、キヤリァ周波数を中心とする送信信号の所要帯域以外の低周波数領域と高周波数領域の信号を減衰し、合成器 3 2に出力する。合成器 3 2は、フイノレタ 3 1 - 1及びフィルタ 3 1— 2から出力された送信信号を合成し、電力増幅器 3 3に出力する。電力増幅器 3 3は、送信信号の電力を増幅し、増幅後の送信信号を送信する。

しかしながら、従来の装置では、各キャリアの信号を合成した後、電力増幅を行う時に歪みが発生し、基地局が信号の送信を停止しても、隣接するキヤリァが送信するため発生する漏洩電力が充分に抑圧できないという問題がある。また、キャリア別に電力を増幅し、フィルタを介す方法では、大電力用フィルタが帯域外の信号を充分に抑圧できないという問題もある。

発明の開示

本発明の目的は、マルチキャリア送信において、送信信号の電力を停止したキヤリァ周波数でのキヤリァ合成後の送信電力を抑圧することのできるマルチキヤリァ送信装置及びマルチキヤリァ送信方法を提供することである。

この目的は、通信相手の移動局が通信に使用するキヤリァを用いて他の基地局の信号を受信する場合に、このキャリア周波数から所定の帯域内にあるキヤリァの信号送信を停止することにより達成される。図面の簡単な説明

図 1は、従来の送信装置の構成を示すプロック図、

図 2は、従来のマルチキャリア送信装置が送信する電カスペクトラム分布の —例を示す図、

図 3は、従来のマルチキヤリァ送信装置の信号送信タイミングの一例を示す図、

図 4は、従来のマルチキヤリァ送信装置の構成を示すプロック図、図 5は、本発明の実施の形態 1に係るマルチキヤリァ送信装置の構成を示すブロック図、

図 6は、本実施の形態におけるマルチキヤリァ送信装置の信号送信タイミングの一例を示す図、

図 7は、本実施の形態のマルチキャリア送信装置が送信する電カスペクトラム分布の一例を示す図、

図 8は、マルチキヤリァ送信装置の信号送信タイミングの一例を示す図、及び、

図 9は、マルチキヤリァ送信装置の信号送信タイミングの一例を示す図である。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、図面を用いて説明する。

(実施の形態 1 )

図 5は、本発明の実施の形態 1に係るマルチキヤリァ送信装置の構成を示すブロック図である。図 5のマルチキヤリァ送信装置 1 0 0は、同期制御部 1 0 1と、制御部 1 0 2— 1と、制御部 1 0 2 _ 2と、ベースバンド部 1 0 3— 1 と、ベースバンド部 1 0 3 _ 2と、スィッチ 1 0 4—1と、スィッチ 1 0 4— 2と、口一ゾレ才フフィ /レタ 1 0 5— 1と、口一ノレオフフィノレタ 1 0 5— 2と、変調器 1 0 6— 1と、変調器 1 0 6— 2と、 R Fアナログ部 1 0 7— 1と、 R Fアナログ部 1 0 7— 2と、合成器 1 0 8と、電力増幅器 1 0 9とから主に構成される。

なお、本発明のマルチキャリア送信装置を用いて基地局を構成し、この基地局と通信する移動局を想定する。

以下、 R Fアナログ部 1 0 7— 1が、移動局が他の基地局の信号を受信する周波数で信号を送信し、 R Fアナログ部 1 0 7— 2が、移動局が他の基地局の信号を受信する周波数で信号を送信する例について説明する。

同期制御部 1 0 1は、通信相手の移動局が他の基地局の信号を受信する時間に、他の基地局の信号を受信するキャリア周波数 ί 1で信号を送信する系統に対応する制御部 1 0 2— 1と他の基地局の信号を受信する周波数に隣接するキャリァ周波数 f 2で信号を送信する系統に対応する制御部 1 0 2— 2とに信号送信の停止を指示する。

ここで、通信相手の移動局が他の基地局の信号を受信する時間とは、マルチキャリア送信装置 1 0 0の通信相手である移動局が、マルチキャリア送信装置 1 0 0以外の通信相手の信号を受信する時間である。

例えば、 C DMA (Code Division Multiple Access) 移動通信の下り回線において、移動局の位置検出のため、基地局（ここではマルチキャリア送信装置 1 0 0 ) の送信波を短時間停波し、この間に移動局は周辺基地局のパイ口ットチャネルを検出し、その受信レベルから基地局との距離を測定することが行われる。この送信波を停波する短時間に移動局が他の基地局の信号を受信する。

制御部 1 0 2— 1は、同期制御部 1 0 1から送信停止の指示を受けた場合、ベースバンド部 1 0 3— 1からロールオフフィルタ 1 0 5 - 1に出力される経路を遮断することをスィッチ 1 0 4— 1に指示し、また、信号送信の停止を R

Fアナログ部 1 0 7— 1に指示する。

同様に、制御部 1 0 2— 2は、同期制御部 1 0 1から送信停止の指示を受けた場合、ベースバンド部 1 0 3— 2からロールオフフィルタ 1 0 5— 2に出力される経路を遮断することをスィッチ 1 0 4— 2に指示し、また、信号送信の停止を R Fアナログ部 1 0 7— 2に指示する。

ベースバンド部 1 0 3— 1は、上位装置から出力された送信データを符号化、変調し、得られた送信信号をスィッチ 1 0 4— 1に出力する。同様に、ベースバンド部 1 0 3— 2は、上位装置から出力された送信データを符号化、変調し、得られた送信信号をスィツチ 1 0 4— 2に出力する。

スィッチ 1 0 4— 1は、ベースバンド部 1 0 3— 1から出力された送信信号をロールオフフィルタ 1 0 5— 1に出力する。そして、制御部 1 0 2— 1から遮断の指示が出力された場合、ベースバンド部 1 0 3— 1から出力された送信信号をロールオフフィルタ 1 0 5— 1に出力しない。スィッチ 1 0 4— 2は、ベースバンド部 1 0 3— 2から出力された送信信号をロールオフフィルタ 1 0 5— 2に出力する。そして、制御部 1 0 2— 2から遮断の指示が出力された場合、ベースバンド部 1 0 3— 2から出力された送信信号をロールオフフィルタ 1 0 5— 2に出力しない。

口ールオフフィルタ 1 0 5— 1は、送信信号に対して所定の帯域外の周波数成分を抑圧し、抑圧後の送信信号を変調器 1 0 6 - 1に出力する。ロールオフフイノレタ 1 0 5— 2は、送信信号に対して所定の帯域外の周波数成分を抑圧し、抑圧後の送信信号を変調器 1 0 6 - 2に出力する。

変調器 1 0 6— 1は、送信信号を変調し、変調した送信信号を R Fアナログ部 1 0 7— 1に出力する。変調器 1 0 6— 2は、送信信号を変調し、変調した送信信号を R Fアナログ部 1 0 7— 2に出力する。

R Fアナログ部 1 0 7— 1は、送信信号に第 1のローカル信号を乗算して無線周波数 f 1に周波数変換し、周波数変換した送信信号を合成器 1 0 8に出力する。 R Fアナログ部 1 0 7— 2は、送信信号に第 2のローカル信号を乗算して無線周波数 f 2に周波数変換し、周波数変換した送信信号を合成器 1 0 8に出力する。

合成器 1 0 8は、 R Fアナ口グ部 1 0 7— 1及び R Fアナ口グ部 1 0 7— 2 から出力された送信信号を合成し、電力増幅器 1 0 9に出力する。電力増幅器 1 0 9は、送信信号の電力を増幅し、増幅後の送信信号を送信する。

上記構成により、マルチキヤリァ送信装置 1 0 0は、通信相手が他の基地局の信号を受信するキヤリァ周波数から所定の帯域内にあるキヤリァで信号を送信することを停止する。

次に、マルチキャリア送信装置 1 0 0のタイミングについて説明する。図 6 は、本実施の形態におけるマルチキヤリァ送信装置の信号送信タイミングの一例を示す図である。

図 6において、縦軸は電力を示し、横軸は時刻を示す。図 6において、 2 1 1は、キャリア周波数 f 1で送信される信号の周波数 f 1での電力を示し、 2 1 2は、キャリア周波数 ί 1で送信される信号の周波数 f 2での漏洩電力を示す。

また、図 6において、 2 2 2は、キャリア周波数 f 2で送信される信号の周波数 f 2での電力を示し、 2 2 1は、キヤリァ周波数 f 2で送信される信号の周波数 f 1での漏洩電力を示す。

マルチキヤリァ送信装置 1 0 0は、このマルチキヤリァ送信装置を用いた基地局との通信相手である移動局が t 1から t 2の時刻に他の基地局からの信号を受信する場合、 t 1から t 2の時間に通信相手が受信する周波数 f 1のキヤリァ及び周波数 f 1に電力を漏洩するキヤリァ周波数 f 2の信号を送信することを停止する。

キヤリァ周波数 f 1及び f 2で信号の送信を停止することにより、マルチキャリア送信装置 1 0 0が周波数 f 1で送信する信号の電力は、 P 1となる。もし、キヤリァ周波数 ί 2から信号送信を停止しない場合、マルチキャリア送信装置 1 0 0が周波数 f 1で送信する信号の電力は、 P 2となる。

図 7は、本実施の形態のマルチキャリア送信装置が送信する電カスペクトラム分布の一例を示す図である。図 7において、縦軸は電力を示し、横軸は周波数を示す。図 7において、分布 3 0 1は、キヤリァ周波数 f 1で信号を送信した場合の電力スペクトラム分布を示し、分布 3 0 2は、キャリア周波数 ί 2で信号を送信した場合の電カスペクトラム分布を示す。また、分布 3 0 3は、キャリア周波数 f 1及び f 2で信号を送信しない場合の電カスペクトラム分布を示す。

キヤリァ周波数 ί 1のみ信号の送信を停止した場合、キヤリァ周波数 f 2で送信した信号の漏洩電力が周波数 f 1に発生する。すなわち、図 7に示すように、電カスペクトラム分布 3 0 2の周波数 f 1における電力値 P 2が漏洩電力として発生する。一方、本発明のマルチキヤリァ送信装置 1 0 0は、 t 1から t 2の時間に通信相手が受信する周波数 f 1のキャリア及び周波数 f 1に電力を漏洩するキヤリァ周波数 f 2の信号を送信することを停止することにより、漏洩電力の発生を抑え、分布 3 0 3の f 1における電力値 P 1とすることができる。

このように、本実施の形態のマルチキャリア送信装置によれば、本発明のマルチキヤリァ送信装置を用いた基地局装置の通信相手である移動局が通信に使用しているキヤリァを用いて他の基地局の信号を受信する時間に、このキヤリァ周波数から所定の帯域内にあるマルチキヤリァ送信装置のキヤリァの信号送信を停止することにより、他のキャリアの信号からの漏洩電力がこのキャリア周波数上に発生することを防ぐことができ、また、送信信号の電力を停止したキヤリァ周波数でのキヤリァ合成後の送信電力に対して所要の抑圧量を得ることができる。また、許容電力値が大きく、かつ所望帯域外の信号を大きく抑圧するフィルタ、または周波数歪みの少ない電力増幅器を用いる必要もなく、送信信号の出力を停止したキヤリァ周波数でのキヤリァ合成後の送信電力を抑圧することができる。

なお、本発明を C DMA通信方式に適用する場合、ベースバンドにおいて送信する信号に拡散符号を乗算することにより実現可能である。

また、上記説明ではロールフィルタを用いているが、所望の帯域以外の周波数成分を制限するフィルタであれば、、ずれも適用できる。

また、上記説明では、各キャリアの信号送信を停止する時間を一致させているがこれに限らず、図 8及ぴ図 9のように、送信停止時刻及び送信再開時刻は、それぞれ通信相手の移動局が他の基地局の信号を受信する時間から前後しても良い。

図 8及び図 9において、 2 1 1は、キャリア周波数 f 1で送信される信号の周波数 f 1での電力を示し、 2 1 2は、キャリア周波数 f 1で送信される信号の周波数 f 2での漏洩電力を示す。また、図 8及び図 9において、 2 2 2は、 '周波数 ί 2で送信される信号の周波数 f 2での電力を示し、 2 2 1は、 '周波数 f 2で送信される信号の周波数 f 1での漏洩電力を示す。

例えば、図 8では、キャリア周波数 f 2の信号送信を停止した後、キャリア周波数 f 1の信号送信を停止する。そして、キャリア周波数 f 2の信号送信を再開した後にキャリア周波数 ί 1の信号送信を再開する。また、例えば、図 9 では、キャリア周波数 f 2の信号送信を停止した後、キャリア周波数 f 1の信号送信を停止する。そして、キャリア周波数 f 1の信号送信を再開した後にキャリァ周波数 f 2の信号送信を再開する。

この場合、最後の送信停止時刻から最初の送信再開時刻までの送信休止時間は、通信相手の移動局が他の基地局の信号を受信する最低必要な時間を確保していればよレ、。

また、基地局装置の通信相手である移動局が通信に使用しているキヤリアとこのキヤリァ周波数から所定の帯域内にあるマルチキヤリァ送信装置のキヤリァの信号送信を停止している時間に、通信中の基地局近傍にいる移動局は、異なるキャリア周波数で第 2の基地局のパイロットチャネル信号を受信して第 2 の基地局との距離を測定することもできる。

以上の説明から明らかなように、本発明のマルチキヤリァ送信装置及びマルチキヤリァ送信方法によれば、半発明のマルチキヤリァ送信装置あるいはマルチキヤリァ送信方法を用いた基地局の通信相手である移動局が、通信に使用しているキャリアを用いて他の基地局の信号を受信する場合、このキャリア周波数から所定の帯域内にあるキヤリァの信号送信を停止することにより、他のキャリァの信号からの漏洩電力がこのキヤリァ周波数上に発生することを防ぐことができ、また、送信信号の電力を停止したキャリア周波数でのキャリア合成後の送信電力に対して所要の抑圧量を得ることができる。

また、送信停止時刻および送信再開時刻を一致させない場合、キャリア毎に送信の停止 ·再開を行うことにより、送信電力の単位時間あたりの変動が小さくできるので、電力増幅器等で行われる定利得制御や歪補僙（抑圧）の制御を安定的に動作させることができる。本明細書は、 2002年 7月 31日出願の特願 2002— 223485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、マルチキャリア通信を行う無線通信装置、基地局装置、及ぶ通信端末装置に用いて好適である。

Claims

請求の範囲

1 . 通信相手局への送信に使用するキヤリァ周波数を用いて前記通信相手局が第三の他局の信号を受信する時間に前記キヤリアと前記キヤリァ周波数から所定の帯域内にある信号の送信停止を指示する指示手段と、相異なる複数のキャリァ周波数で信号を送信し、前記指示手段の指示に従い信号送信を停止する送信手段と、を具備するマルチキャリア送信装置。

2 . 指示手段は、前記通信相手と通信を行うキャリア周波数での信号送信を制御する第 1制御手段と、前記キャリア周波数から所定の帯域内にある周波数での信号送信を制御する第 2制御手段と、第 1制御手段により制御された信号送信タイミングと第 2制御手段により制御された信号送信タイミングとに同じタィミングで信号送信を停止することを指示する第 3制御手段と、を具備する請求の範囲第 1項に記載のマルチキヤリァ送信装置。

3 . 指示手段は、前記通信相手と通信を行うキャリア周波数での信号送信を制御する第 1制御手段と、前記キャリアの周波数から所定の帯域内にあるキヤリァ周波数での信号送信を制御する第 2制御手段と、第 1制御手段に送信停止を指示した後で第 2制御手段に送信停止を指示し所定の送信停止時間経過後に第 1制御手段に送信再開を指示した後で第 2制御手段に送信再開を指示する第 3 制御手段と、を具備する請求の範囲第 1項に記載のマルチキヤリァ送信装置。

4 . 指示手段は、前記通信相手と通信を行うキャリア周波数での信号送信を制御する第 1制御手段と、前記キャリアの周波数から所定の帯域内にあるキヤリァ周波数での信号送信を制御する第 2制御手段と、第 1制御手段に送信停止を指示した後で第 2制御手段に送信停止を指示し所定の送信停止時間経過後に第

2制御手段に送信再開を指示した後で第 1制御手段に送信再開を指示する第 3 制御手段と、を具備する請求の範囲第 1項に記載のマルチキヤリァ送信装置。

5 . 請求の範囲第 1項に記載のマルチキャリア送信装置を有する基地局装置。

6 .請求の範囲第 1項に記載のマルチキャリア送信装置を有する基地局装置と、通信中の基地局装置のキヤリァが休止したとき前記基地局装置以外の基地局装置のキャリアを受信する移動局装置とからなる移動通信システム。

7 . 通信相手局への送信に使用するキヤリァ周波数を用いて通信相手局が第三の他局の信号を受信する時間に前記キヤリァと前記キヤリァ周波数から所定の帯域内にあるキャリアとの信号送信停止を指示する指示行程と、相異なる複数のキヤリァ周波数から信号を送信し、前記指示手段の指示に従い信号送信を停止する送信行程と、を具備するマルチキヤリァ送信方法。