WO2006092859A1

WO2006092859A1 - 受信装置、受信方法、プログラム、および、情報記録媒体

Info

Publication number: WO2006092859A1
Application number: PCT/JP2005/003534
Authority: WO
Inventors: Satoshi Takahashi; Hiroshi Harada; Chang-Jun Ahn
Original assignee: National Institute Of Information And Communications Technology, Incorporated Administrative Agency
Priority date: 2005-03-02
Filing date: 2005-03-02
Publication date: 2006-09-08
Also published as: JP4374478B2; US20090010307A1; US7903717B2; JPWO2006092859A1

Abstract

　受信装置（２００）が送信装置が送信した信号を受信すると、Ａ／Ｄ変換器（２０４）はＡ／Ｄ変換により２値以上のディジタル信号に変換し、ゼロレベル検出器２０７は正負により２値のディジタル信号に変換し、それぞれ相関器（２０６）（２０８）によりスペクトラム逆拡散され、いずれか強度が大きいものが絶対値検出器（２０９）、絶対値検出器（２１０）、比較器（２１１）、スイッチ（２１２）により選択され、復号器（２１３）が選択された信号を復号し、送信装置は、ゼロレベル検出器（２０７）側が選択される場合の受信状況では伝送信号を２値に多値化してから送信し、Ａ／Ｄ変換器（２０４）が選択される場合の受信状況では、伝送信号を２値以上に多値化してから送信する。

Description

明細書

受信装置、受信方法、プログラム、および、情報記録媒体

技術分野

[0001] 本発明は、スペクトラム拡散通信等において受信感度を向上させるのに好適な受信装置、受信方法、これらをコンピュータを用いて実現するプログラム、ならびに、当該プログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体に関する。

背景技術

[0002] 近年、セルラー型のディジタル移動通信システムでは、限られた周波数資源を有効に活用して多くの利用者を収容することが望まれており、特に、広い周波数帯域の電波を多くの利用者で共有するスペクトラム拡散に注目が集まっている。このようなスぺクトラム拡散通信技術にっ、ては、以下の文献に開示がされて、る。

非特許文献 1： Andrew I.Viterbi, CDMA - Principle of Spread Spectrum

Communications, Addison— Wesley Publisning Company, p.29— 31, 1995牛特許文献 1：特開 2003— 218834号公報

特許文献 2：特開平 06— 164547号公報

特許文献 3：特開平 05— 308344号公報

[0003] [非特許文献 1]では、基本的なスペクトラム拡散通信技術として、 CDMA通信が提案されている。

[0004] [特許文献 1]では、希望波の帯域内に混入した高い電力の妨害波電力を下げて、逆拡散後の希望波 Z妨害波の比を改善し、受信感度の抑圧を軽減する技術が開示されている。本文献の受信感度抑圧軽減方法では、移動通信端末装置でスぺクトラム拡散された受信波を AZD (Analog/Digital)変換した後に逆拡散を行って復調する際に、逆拡散前の AZD変換値における周波数ノイズに対して予め設定した設定値による補正処理を行う。

[0005] [特許文献 2]では、送信データのビット系列をそのビット系列より伝送速度の速！ヽチップ符号系列に置換するスペクトラム拡散通信のための変調器、受信機に関する技術が開示されている。本文献の技術では、二重変調をしてスペクトラム拡散を行う際に、二次変調に周波数シフトキーイングを用いるとともに、受信側では周波数検波出力に対して相関検出を行って、一次変調入力信号を再生する。

[0006] [特許文献 3]では、狭帯域系の非希望波が帯域内に出現する場合に有効なスぺクトラム拡散通信機に関する技術が開示されている。本文献の通信機では、受信波を AZD変換し、得られたディジタル信号をフーリエ変換し、さらに所定の演算処理を施して狭帯域系の非希望波を検出し、検出された値に基づいて、非希望波が通信品質の許容範囲の限界値を超えたか否かを判断する。

[0007] 一方で、このような技術においては、従来、受信強度の強弱に適応的に対処して、受信感度を向上させることについては、ほとんど考慮されていな力つた。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] したがって、スペクトラム拡散通信等において、受信強度が強い場合と弱い場合とで、適応的に対処を行うことにより、受信感度を向上させ、サービスエリアを広くできるような技術が強く求められている。

[0009] スペクトラム拡散通信等において受信感度を向上させるのに好適な受信装置、受信方法、これらをコンピュータを用いて実現するプログラム、ならびに、当該プロダラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することを目的とする。課題を解決するための手段

[0010] 以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する

[0011] 本発明の第 1の観点に係る発明は、受信部、第 1復調部、第 2復調部、選択部、復号部を備え、以下のように構成する。

[0012] すなわち、受信部は、伝送信号を多値ィ匕する際の多値ィ匕の段階数を通信環境によつて変化させてから変調することにより送信装置から送信された無線信号を受信する

[0013] 一方、第 1復調部は、受信された無線信号を、アナログ Zディジタル変換により 2値以上のディジタル信号にして力復調する。

[0014] さらに第 2復調部は、受信された無線信号を、正負により 2値のディジタル信号に変換してから復調する。

[0015] そして、選択部は、第 1復調部により復調された信号と、第 2復調部により復調された信号と、から、強度が大きい方を選択する。

[0016] さらに、復号部は、選択された信号から、伝送信号を復号する。

[0017] また、本発明の受信装置は、受信された無線信号に基づく通信環境のパラメータを送信装置に通知する通知部をさらに備え、第 2復調部により出力された信号が選択部により選択される場合、送信装置は、通知部により通知された通信環境のパラメ一タにより、伝送信号を 2値ィ匕して力も変調して送信するように構成することができる。

[0018] また、本発明の受信装置において、第 1復調部および第 2復調部は、疑似雑音系列との相関をとることにより、スペクトラム拡散復調を行うように構成することができる。

[0019] また、本発明の受信装置において、第 1復調部および第 2復調部は、既知系列との相関をとることにより、 OFDMの同期をとつて復調するように構成することができる。

[0020] また、本発明の受信装置は、復号部に力えて、選択された信号をディジタル系列として記録する記録部を備えるように構成することができる。

[0021] 本発明のその他の観点に係る受信方法は、受信工程、第 1復調工程、第 2復調ェ程、選択工程、復号工程を備え、以下のように構成する。

[0022] すなわち、受信工程では、伝送信号を多値化する際の多値化の段階数を通信環境によって変化させてから変調することにより送信装置から送信された無線信号を受信する。

[0023] 一方、第 1復調工程では、受信された無線信号を、アナログ Zディジタル変換により

2値以上のディジタル信号にして力復調する。

[0024] さらに、第 2復調工程では、受信された無線信号を、正負により 2値のディジタル信号に変換して力復調する。

[0025] そして、選択工程では、第 1復調工程にて復調された信号と、第 2復調工程にて復調された信号と、から、強度が大きい方を選択する。

[0026] 一方、復号工程では、選択された信号から、伝送信号を復号する。

[0027] また、本発明の受信方法は、受信された無線信号に基づく通信環境のパラメータを送信装置に通知する通知工程をさらに備え、第 2復調工程にて出力された信号が選択工程にて選択される場合、送信装置は、通知工程にて通知された通信環境のパラメータにより、伝送信号を 2値ィ匕して力変調して送信するように構成することができる

[0028] また、本発明の受信方法において、第 1復調工程および第 2復調工程では、疑似雑音系列との相関をとることにより、スペクトラム拡散復調を行うように構成することができる。

[0029] また、本発明の受信方法において、第 1復調工程および第 2復調工程では、既知系列との相関をとることにより、 OFDMの同期をとつて復調するように構成することができる。

[0030] また、本発明の受信方法は、復号工程にカゝえて、選択された信号をディジタル系列として記録する記録工程を備えるように構成することができる。

[0031] 本発明の他の観点に係るプログラムは、コンピュータを、上記受信装置の各部として機能させるように構成する。

[0032] 本発明の他の観点に係るコンピュータ読取可能な情報記録媒体は、上記のプログラムを記録するように構成する。たとえば、コンパクトディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、半導体メモリ等のコンピュータ読取可能な情報記憶媒体に記録することができる。

[0033] 通信装置がコンピュータ、たとえば、 DSP (Digital Signal Processor)や FPGA (

Field Programmable Gate Array)を用いてソフトウェアラジオの技術を用いて構成される場合に、上記プログラムを実行することによって、本発明の受信装置が実現されるが、当該プログラムは、当該通信装置とは、コンピュータ通信網を介して配布 '販売することができる。また、上記情報記憶媒体は、通信装置とは独立して配布 '販売することがでさる。

発明の効果

[0034] 本発明によれば、スペクトラム拡散通信等において受信感度を向上させるのに好適な受信装置、受信方法、これらをコンピュータを用いて実現するプログラム、ならびに、当該プログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することができる。図面の簡単な説明

[図 1]基本的なスペクトラム拡散通信システムの概要構成図である。

[図 2]本発明の実施形態に係る受信装置の概要構成を示す模式図である。

[図 3]AZD変^^の性能を示すグラフである。

[図 4]送信装置にぉヽて「 +」の送信信号を発したときの、 AZD変換器の入力レベルと相関器の出力レベルとの対応関係を示すグラフである。

[図 5]送信装置において「 +」の送信信号を発したときの、ゼロレベル検出器の入カレベルと相関器の出力レベルとの対応関係を示すグラフである。

[図 6]周波数変換器の出力レベル (絶対値）と、スィッチの出力レベル (絶対値）との関係を示すグラフである。

[図 7]本実施形態において無線基地局を中心として期待される伝送容量のエリア図である。

[図 8]スペクトラム拡散を用いた移動通信の伝搬路遅延特性を測定する遅延プロファィル測定装置に本発明を適用した実施例の概要構成を示す模式図である。

符号の説明

100 送信装置

101 符号器

102 疑似雑音発生器

103 相関器

104 周波数変換器

105 電力増幅器

106 アンテナ

200 受信装置

201 アンテナ

202 低雑音増幅器

203 周波数変換器

204 AZD変

205 疑似雑音発生器 206 相関器

207 ゼロレベル検出器

208 相関器

209 絶対値検出器

210 絶対値検出器

211 比較器

212 スィッチ

213 復号器

250 受信装置

260 軌跡

261 軌跡

262 拡散利得

263 入力レベル最小限界

270 無線基地局

271 高速通信エリア

272 中速通信エリア

273 基本実施形態の低速通信エリア

274 本実施形態の低速通信エリア

300 チャネルサゥンダ

400 電波状態記録装置

401 半導体メモリ

発明を実施するための最良の形態

[0037] 以下に本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。

[0038] 特に、以下の実施例では、スペクトラム拡散通信を例としてあげて説明するが、本発明の原理は、 OFDMに多重アクセス法を付加した移動通信システム等、種々の通信技術にも適用可能であり、そのような実施形態についても本発明の範囲に含まれる。

実施例 1

[0039] 上記のように、本実施例はスペクトラム拡散通信に係るものである力理解を容易にするため、まず基本的なスペクトラム拡散通信システムの概要構成を説明し、ついで、本発明を適用した場合について説明するものとする。

[0040] 図 1は、基本的なスペクトラム拡散通信システムの概要構成図である。以下、本図を参照して説明する。

[0041] 本図に示す基本的なスペクトラム拡散通信システム 11は、送信装置 100と受信装置 250とから構成される。なお、実際には、一つの通信装置の内部に、送信装置 10 0と受信装置 250とが構成されるのが一般的である。

[0042] 送信装置 100は、符号器 101、疑似雑音発生器 102、相関器 103、周波数変換器 104、電力増幅器 105、アンテナ 106を有する。

[0043] 符号器 101は、伝送すべき入力信号を符号化する。この際に、通信路における誤りを低減するための誤り訂正符号ィ匕や、伝搬状態が良い場合により多くの情報を同時に伝送するための多値ィ匕などを行う。

[0044] なお、本図で図示してはいないが、伝搬状況のフィードバックは、受信装置 250から送信装置 100に対して適宜行われ、典型的には、受信波の電力や遅延プロフアイルなどのパラメータが通知される。送信装置 100では、これらのパラメータを参照して、多値ィ匕の段階数などを変化させるのである。一方、疑似雑音発生器 102は、乱数を生成することにより疑似雑音（「擬似雑音」ともいう。）を発生させる。疑似雑音の生成手法としては、 M系列を用いるのが最も一般的である力その他種々の乱数生成技術を適用することができる。

[0045] さて、相関器 103は、符号器 101の出力と疑似雑音発生器 102の出力との相関演算を行って、スペクトラム拡散を行う。

[0046] そして、周波数変翻104がその出力を高周波信号に変換し、電力増幅器 105がこれを通信に必要な電力に増幅して、アンテナ 106から受信装置 250に向け無線送信するのである。 [0047] 一方、受信装置 250は、アンテナ 201、低雑音増幅器 202、周波数変換器 203、 A ZD変換器 204、疑似雑音発生器 205、相関器 206、復号器 213を備える。

[0048] 送信装置 100から送信された無線信号は、アンテナ 201で受信されて高周波電気信号に変換され、これを、低雑音増幅器 202が以降の処理に必要な電力まで増幅する。

[0049] 増幅された後は、周波数変^ ^203がベースバンド信号にこれを変換し、 AZD変翻204がディジタル信号にさらに変換する。

[0050] さて、受信装置 250における疑似雑音発生器 205は、送信装置 100における疑似雑音発生器 102と同期しながら同一の疑似雑音を発生させる。

[0051] そして、相関器 206が、ディジタル信号と疑似雑音との相関演算を行い、スぺクトラム逆拡散を行って、送信装置 100における符号器 101の出力が再現されるのである

[0052] この結果に対して復号器 213が符号器 101の逆演算を行うことによって、伝送された信号が得られるのである。

[0053] このような移動通信システムにおいて、受信感度を向上させ、サービスエリアを広げるためには、送信装置 100から送信される電波の電力が微弱になった場合にも対処できるようにする必要がある。

[0054] これには、低雑音増幅器 202や周波数変 203に起因するひずみや熱雑音を低減したり、 AZD変換器 204のビット数を増やしたり、送信側と受信側の疑似雑音発生器 102、 205で用いる疑似雑音系列として採用する個数を増やす、などの手法が考えられる。

[0055] ここで、低雑音増幅器 202や周波数変 203に起因するひずみや熱雑音を低減するには、筐体を冷やして温度を下げたり、デバイスそのものの構造を改善するなどの必要があり、軽量小型化には適さな、場合も多、。

[0056] 一方、 AZD変換器 204に内在する浮遊容量が品質劣化の原因となり、信号帯域幅とビット数の間にはトレードオフの関係がある。したがって、 AZD変 204のビット数を増やして、より微弱な電波を相関器 206で処理しょうとしても、特にスペクトラム拡散では、広帯域信号をディジタルィ匕する必要があるので、ビット数を大幅に増やすことができない場合も多い。

[0057] さらに、疑似雑音系列の個数を増やせば受信感度は向上するが、通信速度は低下してしまう。

[0058] このように、受信感度の向上には、デバイスそのものの性能改善の必要がある。

[0059] さて、電波強度が高いときには、受信装置 250にてより多くの受信レベル値が再現できる。一方、電波強度が低いときには、再現できる受信レベル値の個数は少なくなる。

[0060] 一方で、データ通信を主な用途とする移動通信システムでは、受信装置 250における電波強度に応じて伝送速度を適応的に変化させても良、場合が多、。

[0061] したがって、電波強度の情報を送信装置 100と受信装置 250で共有し、これに応じて、符号器 101と復号器 213における変調の多値数を適応的に変化させることとすれば、電波強度が高いときには、変調の多値数を増やして伝送速度をあげ、電波強度が低いときには、変調の多値数を減らして伝送速度をさげる、という手法を採用することがでさる。

[0062] し力しながら、電波強度が AZD変 204の最小ビット値未満になると、通信を行うことができない。

[0063] したがって、本図に示す基本的なスペクトラム拡散通信システムにおいて適応変調を行う場合であっても、受信感度の向上には、デバイスそのものの性能改善の必要がある。

[0064] そこで、本実施形態では、この基本的なスペクトラム拡散通信システムにおける受信装置 250を基礎とした構成に係る受信装置を採用する。

[0065] 図 2は、本発明の実施形態に係る受信装置の概要構成を示す模式図である。以下

、本図を参照して説明する。

[0066] 本実施形態の受信装置 200の各要素は、基本的な受信装置 250の要素とかなりの部分が共通するが、ゼロレベル検出器 207、相関器 208からなる経路を用意した点と

、絶対値検出器 209、 210、比較器 211、スィッチ 212を新たに用意した点が異なる

[0067] 以下、理解を容易にするため、共通する部分は適宜説明を省略し、相異点を中心に説明する。

[0068] スィッチ 212は、 2つの信号処理経路のいずれを選択するかを決めるものであり、本図上段の経路が選択された場合は、信号は、アンテナ 201、低雑音増幅器 202、周波数変換器 203、 AZD変換器 204、相関器 206、復号器 213の順に処理されるため、図 1に示す基本的な構成とまったく同じように動作することになる。すなわち、疑似雑音発生器 205の出力が相関器 206に与えられてスペクトラム逆拡散が行われる

[0069] 一方、本図下段の経路が選択された場合は、アンテナ 201、低雑音増幅器 202、周波数変換器 203、ゼロレベル検出器 207、相関器 208、復号器 213の順に処理される。この場合は、疑似雑音発生器 205の出力が相関器 208に与えられてスぺクトラム逆拡散が行われる。

[0070] ゼロレベル検出器 207は、 AZD変換器 204の最小ビット値に相当する受信電力よりも小さな電力の信号であっても、コンパレータを用いて検出して、 2値化を行うものである。

[0071] AZD変 204は、入力レベル信号と出力ディジタル信号との間に線型性が求められるのに対し、ゼロレベル検出器 207は入力信号の正負のみを判定する。したがって、ゼロレベル検出器 207は、 AZD変翻 204よりももっと小さい信号レベル、たとえば、 AZD変換器 204の分解能の 10分の 1以下の信号であっても、これを検出できるのである。

[0072] なお、ディジタル信号への対応付けは、

(a)「正」→「1」、「負」→「0」、あるいは、

(b)「閾値以上」→「1」、「閾値未満」→「0」

などのように行う。

[0073] コンパレータは、入力信号の大きさによらず一定値を出力するので、変調多値数を増加させることは原理的に不可能である。このため、従来は、このような通信システムにおいての利用はあまり考慮されていな力つた力本実施形態では、この特質を利用してゼロレベル検出器 207を設けた点力特徴の一つとなっている。以下、 AZD 変換とゼロレベル検出の性能について説明する。 [0074] 図 3は、 AZD変換器 204の性能を示すグラフである。以下、本図を参照して説明する。

[0075] 本図に示すグラフの横軸は、 AZD変換器 204のアナログ入力レベルを表し、縦軸は、出力されるディジタル値を示す。本図に示すように、 AZD変換の軌跡 260は階段状になり、アナログ入力レベルの原点付近では出力ディジタル値は 0になる。

[0076] 図 4は、送信装置 100において「 +」の送信信号を発したときの、 AZD変換器 204 の入力レベルと相関器 206の出力レベルとの対応関係を示すグラフである。以下、本図を参照して説明する。なお、送信装置 100において「一」の送信信号を発したときの対応関係は、本図に示す対応関係の正負を反転させたものとなるので、下記と同様の議論が敷衍できる。

[0077] 本図に示すグラフの横軸は、 AZD変換器 204の入力レベルであり、縦軸は、相関器 206の出力レベルである。対応関係の軌跡 261は、本図に示すように歪んだ階段状となる。

[0078] すなわち、疑似雑音発生器 205による拡散符号と AZD変換器 204の出力の相関を相関器 206で求めると、 AZD変翻 204の入力レベルに、拡散利得 262が付カロされてしまう。

[0079] また、 AZD変換器 204の最小ビット値に相当するレベル以下では、相関器 206の出力は生じないはずであるが、実際には、低雑音増幅器 202や周波数変換器 203 で発生する確率的な熱雑音の影響を受け、 AZD変換器 204の出力が時間変動する。相関器 206ではこれが平均化されるので、相関器 206の出力レベルは、本図に示す軌跡 261のようになだらかになる。

[0080] なお、 AZD変換器 204の入力レベルが最小限界 263以下の場合には、相関器 2 06の出力はゼロとなるため、通信はできない。

[0081] 上記のように、低雑音増幅器 202の利得を増加させ、入力レベルが低ヽ場合に対応しょうとしても、ダイナミックレンジが減少してしまうので、大きな入力レベルで伝送できる容量が減少してしまう。

[0082] 図 5は、送信装置 100において「 +」の送信信号を発したときの、ゼロレベル検出器 207の入力レベルと相関器 208の出力レベルとの対応関係を示すグラフであり、図 4 に対応するものである。以下、本図を参照して説明する。なお、送信装置 100において「一」の送信信号を発したときの対応関係は、本図に示す対応関係の正負を反転させたものとなるので、下記と同様の議論が敷衍できる。

[0083] 本図に示す軌跡 263からわ力るように、上記の場合と同様、相関器 208の出力では拡散利得 262が付加されるとともに、最小限界 263に相当する部分はきわめて小さくなっている。

[0084] 一方、入力レベルが大きくなつても、相関器 208の出力は一定値となるので多値ィ匕はできず、伝送容量は増大しないと考えられる。

[0085] 本実施形態では、相関器 206の出力信号の絶対値を絶対値検出器 209で求め、相関器 208の出力信号の絶対値を絶対値検出器 210で求め、これらを比較器 211 が比較して、大きい方の信号処理経路を選択するようにスィッチ 212を切り替える。

[0086] 図 6は、周波数変換器 203の出力レベル (絶対値）と、スィッチ 212の出力レベル（絶対値)との関係を示すグラフである。以下、本図を参照して説明する。

[0087] 周波数変換器 203の出力レベル (絶対値）力 AZD変換器 204の最小レベルよりも小さい場合には、スィッチ 212は、相関器 208の出力を選択する。一方、大きい場合には、相関器 206の出力を選択する。したがって、本図は、図 4と図 5に示されるグラフを適宜分割して連結したようなグラフとなるのである。

[0088] このように、周波数変換器 203の出力レベルが低い領域では、 AZD変換器 204— 相関器 206のレベルよりもゼロレベル検出器 207—相関器 208のレベルの方が大きな出力が得られる。

[0089] 周波数変換器 203の出力レベルが高い領域では、ゼロレベル検出器 207—相関器 208のレベルよりも AZD変換器 204—相関器 206のレベルの方が大きな出力が得られる。

[0090] なお、図 6において、軌跡 263に相当する部分と軌跡 261とが相当する部分との交点の座標は、階段状の軌跡 261の底から第 1段目に上がる斜線と、軌跡 263の水平線との交点に配置されるようにすることが望ま、。

[0091] すなわち、ゼロレベル検出器 207に対する入力がゼロ近傍でないときに相関器 20 8が出力する値の絶対値は、 AZD変 204—相関器 206による非ゼロ出力の絶対値よりも小さ、ように構成するのである。

[0092] このようにすれば、図 6に示されるようなグラフが得られることになり、スィッチ 212の出力復号器 213に与えられ、符号器 101の逆演算が行なわれて、伝送された信号が復元されるのである。

[0093] また、送信装置 100と受信装置 200とでは、電波伝搬路状況によって変調方式を適応的に変化させるのである力この際の電波伝搬路状況のパラメータの一つが、受信装置 200における受信波の強さである。図 6における軌跡 263に相当する部分と軌跡 261とが相当する部分との交点よりも左側は、必ず 2値符号により符号ィ匕を行う必要がある領域であり、これよりも右側（受信波の電力が大きい）に進むにしたがって、 2値符号からより多値の符号にしだ、に変調方式 ·符号方式を適応的に変化させることが望ましい。

[0094] このように、本実施形態では、 AZD変換器 204の最小レベル以下においても出力が生じるため、広いサービスエリアでの通信が可能となるのである。

[0095] 図 7は、本実施形態において無線基地局を中心として期待される伝送容量のエリア図である。以下、本図を参照して説明する。

[0096] 無線基地局 270の近くでは、電波強度が強いため、高速通信エリア 271となり、無線基地局 270から遠ざかるにつれ、中速通信エリア 272、基本受信装置 250による低速通信エリア 273がある。

[0097] 本実施形態では、高速通信エリア 271と中速通信エリア 272をそのままにして、低速通信エリア 273よりも広い低速通信エリア 274を利用することができるようになる。

[0098] 低速通信エリアがどの程度拡大するかについて検討すると、ゼロレベル検出器 207 を半導体で実現した場合は、少なくとも AZD変 204と比較して 10分の 1以下の入力レベルでも出力を得ることができると想定される。

[0099] 市街地では、電波強度は距離の 3乗に反比例すると近似できるので、本実施形態による低速通信エリア 274の低速通信エリア 273に対する拡大の程度は、少なくとも

、 10の立方根 2.15倍が達成できるはずである。したがって、低速通信を行う基地局からの距離が従来の約 2倍になる、ということは、必要な基地局数が 4分の 1ですむことになる。 [0100] したがって、建物の影など電波の減衰する領域においても、従来よりも安定した通信が可能となり、安価な通信サービスが提供できるようになる。

[0101] 大容量移動通信システムでは、基地局近傍で大容量の伝送が行える力広、ダイナミックレンジが要求されるため通信エリアが狭くなつてしまうから、本発明を適用することは有効である。

[0102] 本実施例では、周波数変換器 203がベースバンド信号に変換したものを AZD変

204とゼロレベル検出器 207のそれぞれに供給する例を示した力周波数変換器 203では中間周波数に変換するのみとし、 AZD変 204とゼロレベル検出器 2 07のそれぞれの後段に中間周波数力ベースバンド周波数への周波数変^^をさらに設けて力ゝら相関器 206、 208に信号を与えることとしても良!、。

[0103] この場合は、 AZD変換器 204とゼロレベル検出器 207の両方で直流に近い周波数成分が除去されるためひずみが緩和されて、線型性が向上するが、 AZD変 204とゼロレベル検出器 207の出力の広範囲なアナログ信号をディジタルィ匕する必要が生じるため、 AZD変 204のダイナミックレンジが縮小する可能性がある。したがって、用途に応じて、適宜いずれかを選択すれば良い。

実施例 2

[0104] 図 8は、スペクトラム拡散を用いた移動通信の伝搬路遅延特性を測定する遅延プロファイル測定装置に本発明を適用した実施例の概要構成を示す模式図である。以下

、本図を参照して説明する。

[0105] 本実施形態に係る遅延プロファイル測定装置 801は、チャネルサゥンダ 300と電波状態記録装置 400とから構成され、それぞれが、送信装置 100、受信装置 200に対応付けられる。

[0106] チャネルサゥンダ 300は、送信装置 100から符号器 101と相関器 103を取り除き、疑似雑音発生器 102の出力をそのまま周波数変翻104に供給するものである。したがって、送信装置 100において常に「 +」の符号を送信するものに相当する。

[0107] 電波状態記録装置 400は、受信装置 200から復号器 213を除去して、スィッチ 212 の出力を半導体メモリ 401に記録することとしたものである。したがって、伝搬路のェコ一が逐次的に半導体メモリ 401に記録されることとなる。 [0108] 本実施形態によれば、受信信号のレベルが AZD変換器 204における最小レベル以下の場合には、信号レベル値の誤差は増大する力従来は検知できな力つた信号の存在を検出することができる。

[0109] なお、本発明の主な適用例としては、スペクトラム拡散を用いる移動体通信システムがあげられる力たとえば、 OFDMに多重アクセス技術を付加した移動通信システム等、スペクトラム拡散以外の移動通信システムにも適用することができる。

[0110] たとえば、システム同期部分でユニークワード (既知系列）を用いるような実装がされており、 AZD変換によるディジタルィ匕の後、ユニークワードを検出することで同期捕捉を行う場合がある。したがって、同期捕捉ができなければ、通信ができない。

[0111] このような場合に、ユニークワードの検出に本発明の原理を適用し、 AZD変換とゼロレベル検出を併用して同期捕捉を確実に行えば、無線通信システム全体の安定動作が期待できる。

産業上の利用可能性

[0112] 以上説明したように、本発明によれば、スペクトラム拡散通信等において受信感度を向上させるのに好適な受信装置、受信方法、これらをコンピュータを用いて実現するプログラム、ならびに、当該プログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 伝送信号を多値ィ匕する際の多値ィ匕の段階数を通信環境によって変化させて力変調することにより送信装置から送信された無線信号を受信する受信部、

前記受信された無線信号を、アナログ Zディジタル変換により 2値以上のディジタル信号にしてから復調する第 1復調部、

前記受信された無線信号を、正負により 2値のディジタル信号に変換して力も復調する第 2復調部、

前記第 1復調部により復調された信号と、前記第 2復調部により復調された信号と、から、強度が大きい方を選択する選択部、

前記選択された信号から、伝送信号を復号する復号部、

を備えることを特徴とする受信装置。

[2] 請求項 1に記載の受信装置であって、

前記受信された無線信号に基づく通信環境のパラメータを前記送信装置に通知する通知部

をさらに備え、

前記第 2復調部により出力された信号が前記選択部により選択される場合、前記送信装置は、前記通知部により通知された通信環境のパラメータにより、伝送信号を 2 値化してから変調して送信する

ことを特徴とする物。

[3] 請求項 1に記載の受信装置であって、

前記第 1復調部および前記第 2復調部は、疑似雑音系列との相関をとることにより、スペクトラム拡散復調を行う

ことを特徴とする物。

[4] 請求項 1に記載の受信装置であって、

前記第 1復調部および前記第 2復調部は、既知系列との相関をとることにより、 OF DMの同期をとつて復調する

ことを特徴とする物。

[5] 請求項 1に記載の受信装置であって、前記復号部にかえて、前記選択された信号をディジタル系列として記録する記録部

を備えることを特徴とする物。

[6] 伝送信号を多値ィ匕する際の多値ィ匕の段階数を通信環境によって変化させて力変調することにより送信装置から送信された無線信号を受信する受信工程、

前記受信された無線信号を、アナログ Zディジタル変換により 2値以上のディジタル信号にしてから復調する第 1復調工程、

前記受信された無線信号を、正負により 2値のディジタル信号に変換して力も復調する第 2復調工程、

前記第 1復調工程にて復調された信号と、前記第 2復調工程にて復調された信号と、から、強度が大きい方を選択する選択工程、

前記選択された信号から、伝送信号を復号する復号工程、

を備えることを特徴とする受信方法。

[7] 請求項 6に記載の受信方法であって、

前記受信された無線信号に基づく通信環境のパラメータを前記送信装置に通知する通知工程

をさらに備え、

前記第 2復調工程にて出力された信号が前記選択工程にて選択される場合、前記送信装置は、前記通知工程にて通知された通信環境のパラメータにより、伝送信号を 2値化してから変調して送信する

ことを特徴とする方法。

[8] 請求項 6に記載の受信方法であって、

前記第 1復調工程および前記第 2復調工程では、疑似雑音系列との相関をとることにより、スペクトラム拡散復調を行う

ことを特徴とする方法。

[9] 請求項 6に記載の受信方法であって、

前記第 1復調工程および前記第 2復調工程では、既知系列との相関をとることにより、 OFDMの同期をとつて復調することを特徴とする方法。

[10] 請求項 6に記載の受信方法であって、

前記復号工程にかえて、前記選択された信号をディジタル系列として記録する記録工程

を備えることを特徴とする方法。

[11] コンピュータを、請求項 1に記載の受信装置の各部として機能させることを特徴とするプログラム。

[12] コンピュータを、請求項 1に記載の受信装置の各部として機能させることを特徴とするプログラムを記録した情報記録媒体。