WO2006109437A1 - 上りリンクチャネル用の受信装置、受信方法、送信装置及び送信方法 - Google Patents

Abstract

　受信装置は、制御チャネル、パイロットチャネル及びデータチャネルを上りリンクで受信する。本装置は、互いに異なる固定された指向方向を有する複数の固定指向性ビームより成るマルチビーム又は移動端末の位置に応じて変化する指向方向を有する可変指向性ビームのアンテナ利得パターンで、前記パイロットチャネルを受信する手段と、マルチビーム又は可変指向性ビームのアンテナ利得パターンで、前記データチャネルを受信する手段とを備える。

Description

明 細 書

上りリンクチャネル用の受信装置、受信方法、送信装置及び送信方法 技術分野

[0001] 本発明は、無線通信の技術分野に関し、特に上りリンクチャネル用の受信装置及 び受信方法に関する。

背景技術

[0002] IMT-2000(International Mobile Telecommunications_2000)に代表されるような第

3世代の通信方式では特に下りリンクの高速大容量ィ匕が求められ、一例として 5MHz の周波数帯域を用いて 2Mbpsの情報伝送レートが実現されている。しかしながら、 更なる伝送レートの高速化、大容量ィヒ及び低コスト化が今後の通信システムには要 求される。また、上りリンクでは信号品質を向上させることが必要になる。更に移動端 末の低消費電力化も必要になる。通信システムにおけるチャネル構成法を改善する ことで、信号伝送の高品質化を図る技術については、特許文献 1に開示されている。 特許文献 1 :特開 2003— 259454号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 本発明の課題は、上りリンクチャネルの伝送品質を向上させる受信装置及び受信 方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0004] 本発明では、制御チャネル、パイロットチャネル及びデータチャネルを上りリンクで 受信する受信装置が使用される。本装置は、互いに異なる固定された指向方向を有 する複数の固定指向性ビームより成るマルチビーム又は移動端末の位置に応じて変 化する指向方向を有する可変指向性ビームのアンテナ利得パターンで、前記パイ口 ットチャネルを受信する手段と、マルチビーム又は可変指向性ビームのアンテナ利得 パターンで、前記データチャネルを受信する手段とを備える。

発明の効果

[0005] 本発明によれば、上りリンクチャネルの伝送品質を向上させることができる。 図面の簡単な説明

[図 1]セクタビームを説明するための図である。

[図 2]マルチビーム及び適応指向性ビームを説明するための図である。

[図 3]セクタビームを送信する送信機の概略ブロック図（その 1)を示す。

[図 4]セクタビームを送信する送信機の概略ブロック図（その 2)を示す。

[図 5]セクタビームを受信する受信機の概略ブロック図を示す。

[図 6]マルチビームを送受信に使用する基地局の概略ブロック図を示す。

[図 7]適応指向性ビームを送受信に使用する基地局の概略ブロック図を示す。

[図 8]本発明の一実施例により実現される下りリンクの伝送方式を示す図表である。

[図 9]DS— CDMA方式の送信機のブロック図を示す。

[図 10]DS— CDMA方式の受信機のブロック図を示す。

[図 11A]パイロットチャネル及びデータチャネルの多重化方式の一例を示す図である [図 11B]パイロットチャネル及びデータチャネルの多重化方式の一例を示す図である

[図 12A]ノ 制御チャネル及びデータチャネルの多重化方式の一例 を示す図（その 1)である

[図 12B]パイロットチヤネ, 制御チャネル及びデータチャネルの多重化方式の一例 を示す図（その 1)である

[図 13A]パイロットチヤネ, 制御チャネル及びデータチャネルの多重化方式の一例 を示す図（その 2)である

[図 13B]パイロットチヤネ, 制御チャネル及びデータチャネルの多重化方式の一例 を示す図（その 2)である

[図 14A]パイロットチヤネ, 制御チャネル及びデータチャネルの多重化方式の一例 を示す図（その 3)である

[図 14B]パイロットチヤネ, 制御チャネル及びデータチャネルの多重化方式の一例 を示す図（その 3)である

[図 15A]ノ 制御チャネル及びデータチャネルの多重化方式の一例 を示す図（その 4)である。

[図 15B]パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルの多重化方式の一例 を示す図（その 4)である。

[図 16]VSCRF_CDMA方式の送信機に使用される拡散部のブロック図を示す。

[図 17]VSCRF_CDMA方式の受信機に使用される逆拡散部のブロック図を示す。

[図 18]VSCRF_CDMA方式の動作原理の説明図である。

園 19]受信信号に対する電力遅延プロファイルを示す図である。

[図 20]パイロットチャネルの揷入位置を示す図である。

園 21A]チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対する多重化方式の一例 を示す図（その 1)である。

園 21B]チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対する多重化方式の一例を 示す図（その 1)である。

園 21C]チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対する多重化方式の一例 を示す図（その 1)である。

園 21D]チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対する多重化方式の一例 を示す図（その 1)である。

園 22A]チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対する多重化方式の一例 を示す図（その 2)である。

園 22B]チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対する多重化方式の一例を 示す図（その 2)である。

園 23]チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対する多重化方式の一例を 示す図（その 3)である。

園 24A]チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対する多重化方式の一例 を示す図（その 4)である。

園 24B]チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対する多重化方式の一例を 示す図（その 4)である。

園 25A]チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対する多重化方式の一例 を示す図（その 5)である。 園 25B]チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対する多重化方式の一例を 示す図（その 5)である。

園 26A]チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対する多重化方式の一例 を示す図（その 6)である。

園 26B]チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対する多重化方式の一例を 示す図（その 6)である。

園 27]チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対する多重化方式の一例を 示す図（その 7)である。

園 28]チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対する多重化方式の一例を 示す図（その 8)である。

符号の説明

302- 1—N データチャネル処理部； 304 制御チャネル処理部； 306多重部

D

； 308 高速逆フーリエ変換部； 310 ガードインターバル挿入部； 312 ディジタ ルアナログ変換部（D/A)； 322 ターボ符号器； 324 データ変調器； 326 ィ ンターリーバ； 328 直並列変換部（S/P) ; 330 拡散部； 342 畳込み符号器 ； 344 QPSK変調器； 346 インターリーバ； 348 直並列変換部（SZP) ; 35 0 拡散部；

402 直交変調器 402 ; 404 局部発振器； 406 バンドパスフィルタ； 408 ミ キサ； 410 局部発振器； 412 バンドパスフィルタ； 414 電力増幅器；

502 アンテナ； 504 低雑音増幅器； 506 ミキサ； 508 局部発振器； 510 帯域通過フィルタ； 512 自動利得制御部； 514 直交検波器； 516 局部発 振器； 518 アナログディジタル変換部； 520 シンボルタイミング検出部； 522 ガードインターバル除去部； 524 高速フーリエ変換部； 526 デマルチプレクサ；

528 チャネル推定部； 530 逆拡散部； 532 並直列変換部（P/S) ; 534 逆拡散部； 536 ディンタリーバ； 538 ターボ符号器； 540 ビタビデコーダ；

602 送信ウェイト設定部； 604—:!〜 N 多重部； 606— :!〜 N RF送信部； 6 12— 1〜N RF受信部； 614— 1〜N 分離部； 616— 1〜L 受信ウェイト設定 702 信号測定部； 704 送信ウェイト制御部； 706 受信ウェイト制御部

902 ターボ符号器ターボ； 904 データ変調器； 906 拡散多重部； 908 拡 散部； 910 データチャネル用の拡散部； 912 多重部； 914 帯域制限フィルタ ； 916 合成部； 918 ディジタルアナログ変換部； 920 RF送信部；

1002 RF受信部； 1004 アナログディジタル変換部； 1006 逆拡散分離部； 1007 ミキサ； 1008 帯域制限フィルタ； 1010 パスサーチャ； 1012 逆拡散 部； 1014 チャネル推定部； 1016 レーク合成部； 1018 合成部； 1020 タ ーボデコーダ；

1602 拡散部； 1612, 1614 乗算部； 1604 繰り返し合成部； 1606 移相 部；

1702 移相部； 1704 繰り返し合成部； 1706 逆拡散部；

1802 圧縮前のデータシーケンス； 1804 圧縮及び繰り返されたデータシーケ ンス； 1806 全移動端末に関する上りリンクの周波数スペクトル

発明を実施するための最良の形態

[0008] 本発明の一態様によれば、互いに異なる固定された指向方向を有する複数の固定 指向性ビームより成るマルチビーム又は移動端末の位置に応じて変化する指向方向 を有する可変指向性ビームのアンテナ利得パターンで、パイロットチャネルが受信さ れる。そして、マルチビーム又は可変指向性ビームのアンテナ利得パターンで、デー タチャネルが受信される。

[0009] 本発明の一態様によれば、可変指向性ビーム用の重み係数が、移動端末の位置 に応じて適応的に算出される適応指向性ビームである。

[0010] 本発明の一態様によれば、可変指向性ビームが、 1以上の固定指向性ビームを切 り換えることによって生成される。

[0011] 少なくともデータチャネル及びパイロットチャネルが、移動端末の方向に指向する指 向性ビーム（固定指向性ビームの切り換え又は適応指向性ビーム）を実現するアンテ ナ利得パターンで受信されるので、その移動端末からの上りリンクの伝送品質を向上 させること力 Sできる。

[0012] 本発明の一態様によれば、マルチビーム又は可変指向性ビームのアンテナ利得パ ターンで、制御チャネルが受信される。これにより、セクタビームで信号を受信する必 要性を排除し、用意するビーム種別を減らすことができる（マルチビーム及び可変指 向性ビームに限定できる。）。

[0013] 本発明の一態様によれば、制御チャネル、パイロットチャネル及びデータチャネル 力 直接シーケンス符号分割多重アクセス（DS— CDMA)方式で復調される。

[0014] 本発明の一態様によれば、データチャネルが、可変拡散率チップ繰り返しファクタ を用いた符号分割多重アクセス (VSCRF— CDMA)方式で復調されるように、受信 信号の非圧縮化及び逆拡散が行われる。

[0015] 本発明の一態様によれば、時間多重されたパイロットチャネル及びデータチャネル が、各時間に分離され、時間多重された制御チャネル及びデータチャネルも、各時 間に分離される。

[0016] 本発明の一態様によれば、時間多重されたパイロットチャネル及び制御チャネルの 一方とデータチャネルとが各時間に分離され、周波数多重された他方とデータチヤネ ルとが周波数毎に分離される。

[0017] 本発明の一態様によれば、符号多重されたパイロットチャネル及び制御チャネルが 各符号に分離され、周波数多重又は符号多重された制御チャネルとデータチャネル とが各周波数又は各符号に分離される。

[0018] 本発明の一態様によれば、周波数多重又は符号多重されたパイロットチャネル、制 御チャネル及びデータチャネルが、各周波数又は各符号に分離される。

[0019] 本発明の一態様による送信装置は、ノ ィロットチャネル、制御チャネル及びデータ チャネルを上りリンクで送信する。本装置は、データチャネルを、可変拡散率チップ 繰り返しファクタを用いた符号分割多重アクセス (VSCRF— CDMA)方式により符 号拡散し、圧縮し及び反復する手段を有する。本装置は、パイロットチャネル及び制 御チャネルの少なくとも一方を VSCRF— CDMA方式により符号拡散し、圧縮し、反 復し及び位相をシフトさせる手段を有する。本装置は、パイロットチャネル及び制御チ ャネルの少なくとも一方も VSCRF— CDMA方式で送信される。このため、データチ ャネルだけでなぐパイロット及び/又は制御チャネルについても、各移動端末の上 りチャネルを周波数軸上で直交させることができる。 [0020] 本発明の一態様による送信装置は、ノ ィロットチャネル及びデータチャネルを時間 多重し、制御チャネル及びデータチャネルも時間多重する手段を有する。

[0021] 本発明の一態様による送信装置は、ノ ィロットチャネル及び制御チャネルの一方と データチャネルとを時間多重し、他方とデータチャネルとを周波数多重する手段を有 する。

[0022] 本発明の一態様による送信装置は、パイロットチャネル及び制御チャネルを符号多 重し、制御チャネルとデータチャネルとを周波数多重又は符号多重する手段を有す る。

[0023] 本発明の一態様による送信装置は、ノ ィロットチャネル、制御チャネル及びデータ チャネルを周波数多重又は符号多重する手段を有する。 実施例 1

[0024] [ビーム]

本発明の一実施例では、下りリンクにおける各種のチャネル力 4種類のビームの 1 つ以上を用いて基地局から移動端末へ伝送される。 4種類のビームには、（1)セクタ ビーム、 （2)マルチビーム、（3)スィッチトビーム及び（4)適応指向性ビームが含まれ る。

[0025] (1)セクタビームは、基地局が担当するセル又はセクタ全域に広がるアンテナ利得 パターンを実現する指向性ビームである。図 1には、 120度の広がりを有するセクタ 全域に対するセクタビーム（のアンテナ利得パターン）が破線で描かれてレ、る。

[0026] (2)マルチビームは、互いに異なる固定された指向方向を有する複数の固定指向 性ビームを含む。それら複数の固定指向性ビームで 1つのセクタをカバーするように ビーム数が設定される。図 2には、破線で示される N個の固定指向性ビームで 1つの セクタがカバーされる様子が示されている。

[0027] (3)スィッチトビームは、マルチビームに含まれる 1以上の固定指向性ビームを、移 動端末の位置に応じて切り換えることによって生成される指向性ビーム (切換指向性 ビームと呼んでもよい。）である。例えば、移動端末が、図 2の点 Pから点 Qに移動した とすると、スィッチトビームは、当初はビーム 1に等しいが、後にビーム 3に切り換えら れる。また、ビーム 1とビーム 2の双方に同程度に近い移動端末 (例えば、点 R)に対 しては、ビーム 1とビーム 2の合成された指向性ビームで、その移動端末に対するスィ ツチトビームを形成してもよレ、。

[0028] (4)適応指向性ビームでは、そのビームを実現するために各アンテナに設定される 重み係数が、移動端末の位置に応じて適応的に算出される。スィッチトビームも適応 指向性ビームも移動端末の位置に応じて指向方向が変化する点では共通するが、 適応指向性ビームは、ビームの重み係数が予め設定されておらず逐次算出される点 で、スィッチトビームと異なる。図 2では、適応指向性ビームが実線で描かれている。

[0029] [装置構成]

図 3は、セクタビームを送信する送信機の概略ブロック図（その 1)を示す。この送信 機は典型的には基地局に設けられるが、同様の送信機を移動端末に備えてもよい。 基地局は、直交周波数符号分割多重化（OFCDM)方式の通信システムに使用され る。基地局は、 N個のデータチャネル処理部 302— :!〜 N と、制御チャネル処理部

D D

304と、多重部 306と、高速逆フーリエ変換部 308と、ガードインターバル揷入部 310 と、ディジタルアナログ変換部（D/A) 312とを有する。 N個のデータチャネル処理

D

部 302— 1〜N は同様な構成及び機能を有するので、 302— 1がそれらを代表して

D

説明される。データチャネル処理部 302— 1は、ターボ符号器 322と、データ変調器 324と、インターリーバ 326と、直並列変換部（S/P) 328と、拡散部 330とを有する。 制御チャネル処理部 304は、畳込み符号器 342と、 QPSK変調器 344と、インターリ ーバ 346と、直並列変換部（S/P) 348と、拡散部 350とを有する。尚、符号拡散を 行わない直交周波数多重化（OFDM)方式が採用される他の実施例では、拡散部 3 30, 350は省略される。

[0030] N個のデータチャネル処理部 302— 1〜N は、トラフィック情報データを OFCDM

D D

方式で伝送するためのベースバンド処理を行う。ターボ符号器 322は、トラフィック情 報データの誤り耐性を高めるための符号化を行う。データ変調器 324は、 QPSK、 1 6QAM、 64QAM等のような適切な変調方式で、トラフィック情報データを変調する 。適応変調符号化（AMC : Adaptive Modulation and Coding)が行われる場 合には、この変調方式は適宜変更される。インターリーバ 326は、トラフィック情報デ ータの並ぶ順序を所定のパターンに従って並べ換える。直並列変換部（S/P) 328 は、直列的な信号系列 (ストリーム)を並列的な信号系列に変換する。並列的な信号 系列数は、サブキャリア数に応じて決定されてもよい。拡散部 330は、並列的な信号 系列の各々に所定の拡散符号を乗算することで、符号拡散を行う。本実施例では 2 次元拡散が行われ、時間方向及び Z又は周波数方向に信号が拡散される。

[0031] 制御チャネル処理部 304は、制御情報データを OFCDM方式で伝送するための ベースバンド処理を行う。畳込み符号器 342は、制御情報データの誤り耐性を高め るための符号化を行う。 QPSK変調器 344は、制御情報データを QPSK変調方式で 変調する。適切なレ、かなる変調方式が採用されてもよいが、制御情報データの情報 量は比較的少ないので、本実施例では、変調多値数の少ない QPSK変調方式が採 用されている。インターリーバ 346は、制御情報データの並ぶ順序を所定のパターン に従って並べ換える。直並列変換部（S/P) 348は、直列的な信号系列を並列的な 信号系列に変換する。並列的な信号系列数は、サブキャリア数に応じて決定されて もよレ、。拡散部 350は、並列的な信号系列の各々に所定の拡散符号を乗算すること で、符号拡散を行う。

[0032] 多重部 306は、処理済みのトラフィック情報データと、処理済みの制御情報データ とを多重化する。多重化は、時間多重、周波数多重及び符号多重の何れの方式でも よい。本実施例では、多重化部 306に、ノィロットチャネルが入力され、これも多重化 される。他の実施例では、図中破線で示されるように、パイロットチャネルが直並列変 換部 348に入力され、パイロットチャネルが周波数軸方向に多重化される（これにつ いては、後述される。）。

[0033] 高速逆フーリエ変換部 308は、そこに入力された信号を高速逆フーリエ変換し、 O

FDM方式の変調を行う。

[0034] ガードインターバル揷入部 310は、変調済みの信号にガードインターバルを付加す ることで、 OFDM方式におけるシンボルを作成する。周知のように、ガードインターバ ノレは、伝送するシンボルの先頭又は末尾の一部を複製することによって得られる。

[0035] ディジタルアナログ変換部（D/A) 312は、ベースバンドのディジタル信号をアナ口 グ信号に変換する。

[0036] 図 4は、セクタビームを送信する送信機の概略ブロック図（その 2)を示し、図 3のディ ジタルアナログ変換部 312以降の部分 (RF送信部）を示す。 RF送信部は、直交変 調器 402と、局部発振器 404と、バンドパスフィルタ 406と、ミキサ 408と、局部発振 器 410と、バンドパスフィルタ 412と、電力増幅器 414とを有する。

[0037] 直交変調器 402は、そこに入力された信号から、中間周波数の同相成分 (I)及び 直交成分 (Q)を生成する。バンドパスフィルタ 406は、中間周波数帯域に対する余 分な周波数成分を除去する。ミキサ 408は、局部発振器 410を用いて、中間周波数 の信号を高周波数の信号に変換 (アップコンバート）する。バンドパスフィルタ 412は 余分な周波数成分を除去する。電力増幅器 414は、アンテナ 416から無線送信を行 うために、信号の電力を増幅する。

[0038] トラフィック情報データは、ターボ符号器 322で符号化され、データ変調部 324で変 調され、インターリーバ 326で並べ換えられ、直並列変換器 328で並列化され、拡散 部 330でサブキャリア成分毎に拡散される。制御情報データも同様に、符号化され、 変調され、インターリーブされ、並列化され、サブキャリア成分毎に拡散される。拡散 後のデータチャネル及び制御チャネルは、多重部 326でサブキャリア毎に多重化さ れ、高速逆フーリエ変換部 308で OFDM方式の変調が行われ、変調後の信号にガ ードインターバルが付加され、ベースバンドの OFDMシンボルが出力される。ベース バンドの信号は、アナログ信号に変換され、 RF処理部の直交変調器 402で直交変 調され、帯域制限の後に適切に増幅されて無線送信される。

[0039] 図 5は、セクタビームを受信する受信機の概略ブロック図を示す。このような受信機 は、典型的には移動端末に設けられるが、基地局に備えられてもよい。受信機は、説 明の便宜上セクタビームを受信するように説明される力 このような受信機は、他のビ ームの受信に使用されてもよい。移動端末は、アンテナ 502と、低雑音増幅器 504と 、ミキサ 506と、局部発振器 508と、帯域通過フィルタ 510と、 自動利得制御部 512と 、直交検波器 514と、局部発振器 516と、アナログディジタル変換部 518と、シンボル タイミング検出部 520と、ガードインターバル除去部 522と、高速フーリエ変換部 524 と、デマルチプレクサ 526と、チャネル推定部 528と、逆拡散部 530と、並直列変換 部（P/S) 532と、逆拡散部 534と、ディンタリーバ 536と、ターボ符号器 538と、ビタ ビデコーダ 540とを有する。 [0040] 低雑音増幅器 504は、アンテナ 502で受信した信号を適切に増幅する。増幅後の 信号は、ミキサ 506及び局部発振器 508により中間周波数に変換される（ダウンコン バート)。帯域通過フィルタ 510は、不要な周波数成分を除去する。 自動利得制御部 512は、信号レベルが適切に維持されるように、増幅器の利得が制御される。直交検 波器 514は、局部発振器 516を用いて、受信した信号の同相成分 (I)及び直交成分 (Q)に基づいて、直交復調する。アナログディジタル変換部 518は、アナログ信号を ディジタル信号に変換する。

[0041] シンボルタイミング検出部 520は、ディジタル信号に基づいて、シンポノレ（シンボル 境界）のタイミングを検出する。

[0042] ガードインターバル除去部 522は、受信した信号からガードインターバルに相当す る部分を除去する。

[0043] 高速フーリエ変換部 524は、入力された信号を高速フーリエ変換し、 OFDM方式 の復調を行う。

[0044] デマルチプレクサ 526は、受信した信号に多重化されているパイロットチャネル、制 御チャネル及びデータチャネルを分離する。この分離方法は、送信側の多重化（図 3 の多重部 306での処理内容）に対応して行われる。

[0045] チャネル推定部 528は、パイロットチャネルを用いて伝搬路の状況を推定し、チヤネ ル変動を補償するように、振幅及び位相を調整するための制御信号を出力する。こ の制御信号は、サブキャリア毎に出力される。

[0046] 逆拡散部 530は、チャネル補償済みのデータチャネルをサブキャリア毎に逆拡散 する。コード多重数は C であるとする。

[0047] 並直列変換部（P/S) 532は、並列的な信号系列を直列の信号系列に変換する。

[0048] 逆拡散部 534は、チャネル補償済みの制御チャネルをサブキャリア毎に逆拡散す る。

[0049] ディンタリーバ 536は、信号の並ぶ順序を所定のパターンに従って変更する。所定 のパターンは、送信側のインターリーバ（図 3の 326)で行われる並べ換えの逆パター ンに相当する。

[0050] ターボ符号器 538及びビタビデコーダ 540は、トラフィック情報データ及び制御情 報データをそれぞれ復号する。

[0051] アンテナで受信された信号は、 RF受信部内で増幅、周波数変換、帯域制限、直交 復調等の処理を経てディジタル信号に変換される。ガードインターバルの除去された 信号に対して、高速フーリエ変換部 524によって OFDM方式の復調が行われる。復 調後の信号は、分離部 526でパイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネル にそれぞれ分離される。ノ ィロットチャネルは、チャネル推定部に入力され、伝搬路 の変動を補償する制御信号がそこからサブキャリア毎に出力される。データチヤネノレ は制御信号を用いて補償され、サブキャリア毎に逆拡散され、直列的な信号に変換 される。変換後の信号は、ディンタリーバ 526で、インターリーバで施された並べ換え と逆パターンで並べ換えられ、ターボ復号器 538で復号される。制御チャネルも同様 に、制御信号によりチャネル変動が補償され、逆拡散され、ビタビデコーダ 540で復 号される。以後、復元されたデータ及び制御チャネルを利用する信号処理が行われ る。

[0052] 図 6は、マルチビームを送受信に使用する基地局の概略ブロック図を示す。このよう な送受信機は、典型的には基地局に設けられるが、移動端末に設けられてもよい。 図 3で説明済みの要素については同じ参照番号が付され、更には説明されなレ、。図 6では、制御チャネルに関する処理要素は省略されている。図 6には、送信ウェイト設 定部 602と、アンテナ数（N)個の多重部 604—：!〜 Nと、 N個の RF送信部 606— 1 〜Nと、 N個の RF受信部 612— :!〜 Nと、 N個の分離部 614— :!〜 Nと、 L個の受信 ウェイト設定部 616— 1〜Lとが描かれてレ、る。

[0053] 送信ウェイト設定部 602は、 N個のアンテナから送信される信号に送信ウェイト（重 み係数）をそれぞれ乗算する。この送信ウェイトは、マルチビームを実現するように予 め用意された固定ウェイトである。

[0054] N個の多重部 604_ 1〜Nは、送信する信号をアンテナ毎に合成する。例えば、多 重部 604—1は、第 1のアンテナから送信する信号を、 N個のデータチャネル処理

D

部から収集し、合成する。多重部 604— 2は、第 2のアンテナから送信する信号を、 N 個のデータチャネル処理部から収集し、合成する。

D

[0055] N個の RF送信部 606 _ 1〜Nは、信号を無線周波数で送信するための処理をアン テナ毎に行う。処理内容は、概して図 4に関して説明されてものと同様であり、周波数 変換、帯域制限、電力増幅等が行われる。

[0056] N個の RF受信部 612—：!〜 Nは、 RF送信部と概ね逆の動作を行い、 N個のアンテ ナで受信した信号をベースバンドでの処理に相応しい信号に変換する。

[0057] N個の分離部 614_ 1〜Nは、上記の多重部と概ね逆の動作を行い、そこに入力さ れた信号を N個のデータチャネル処理部にそれぞれ分配する。

D

[0058] L個の受信ウェイト設定部 616— 1〜Lは、 N個のアンテナから受信された信号の各 々に受信ウェイトを乗算し、合成する。この処理はパス毎に行われ、本実施例では L 個のマルチパス伝搬経路が想定されている。パス毎の合成後の信号は、不図示のレ ーク合成器（Rake combiner)へ与えられる。これらの処理は、サブキャリア毎に行 われる。受信ウェイトは、送信ウェイトと同様に、マルチビームを実現するように予め 用意された固定ウェイトである。送信ウェイト及び受信ウェイトは同じでもよいし、異な つていてもよい。例えば、送受信に同じ周波数が使用される場合は、上り及び下りリン クの伝搬路状況は同様であることが予想されるので、送受に同じウェイトが使用され てもよレ、。逆に、上下リンクに異なる周波数が使用される場合には、上り及び下りリン クの伝搬路状況が異なる力もしれないので、異なるウェイトが使用されてもよい。

[0059] 基地局が、スィッチトビームを送受信に使用する場合も、図 6に示される処理要素が 使用される。但し、送信及び受信ウェイトや多重部及び分離部等が異なる。冒頭で 説明したように、スィッチトビームは、マルチビームに含まれる 1以上の固定指向性ビ ームである。従って、ある移動端末 # 1に対するスィッチトビームを実現する送信ゥェ イトは、その移動端末 # 1に対応する固定指向性ビーム (例えば、指向方向が Θ )に

1 関する送信ウェイトである。その送信ウェイトが、第 1のデータチャネル処理部 302— 1内の送信ウェイト乗算部 602で設定される。別の移動端末 # 2に対するスィッチトビ ームを実現する送信ウェイトは、その移動端末 # 2に対応する固定指向性ビーム (例 えば、指向方向が Θ )に関する送信ウェイトである。その送信ウェイトが、第 2のデー

2

タチャネル処理部 302— 2内の送信ウェイト乗算部 602で設定される。スィッチトビー ムが使用される場合には、移動端末毎にスィッチトビームを切り換える。従って、多重 部 604_ 1〜Nは、ある時点では第 1の移動端末に関する信号のみを出力し、別の 時点では第 2の移動端末に関する信号のみを出力する、以下同様に、他の移動端 末に関しても同様の処理が行われる。これにより、ある時点では第 1の移動端末に関 するスィッチトビームが送信され、別の時点では第 2の移動端末に関するスィッチトビ ームが送信され、以下同様に、スィッチトビームが時分割で切り換えられる。

[0060] 受信の場合は、上記の送信に関する処理と概ね逆の処理が行われる。即ち、分離 部は、ある時点でそれらに入力された信号を第 1の移動端末に関する処理を行う部 分 (典型的には、データチャネル処理部 302— 1)に与え、別の時点では第 2の移動 端末に関する処理を行う部分 (典型的には、データチャネル処理部 302— 2)に与え 、以下同様な処理が行われる。データチャネル処理部内では、各アンテナで受信さ れた信号に、受信ウェイトが乗算される。この受信ウェイトは、移動端末に対応するス イッチトビームを実現するウェイトである。

[0061] 図 7は、適応指向性ビームを送受信に使用する基地局の概略ブロック図を示す。図

6の送受信機と同様に、このような送受信機は、典型的には基地局に設けられるが、 移動端末に設けられてもよい。図 3及び図 6で説明済みの要素については同様の参 照番号が付され、更には説明されない。冒頭で説明したように、適応指向性ビームで は、移動端末の位置に応じて指向方向等が適応的に変化する。その変化は、複数 の固定指向性ビーム間の離散的な切換ではなぐ連続的なものである。図 7には、信 号測定部 702と、送信ウェイト制御部 704と、受信ウェイト制御部 706とが示されてい る。

[0062] 信号測定部 702は、各アンテナから受信した信号の受信電力や到来方向等を測 定し、測定値を送信及び受信ウェイト制御部 704, 706に出力する。

[0063] 送信ウェイト制御部 704は、測定値に基づいて、信号品質を更に良好にするように 送信ウェイトを調整する。この調整を行うアルゴリズムは、適応アレーアンテナ (AAA ： adaptive array antenna)に関する適切ないかなる最適化アルゴリズムでもよレヽ

。例えば、受信信号品質に関する何らかの評価関数が最小値に到達するように、送 信ウェイトが逐次的に更新されてもよい。

[0064] 受信ウェイト制御部 706でも同様に、測定値に基づいて、信号品質を更に良好に するように受信ウェイトが調整される。 [0065] [受信方法]

図 3乃至図 7に関して説明された装置を用いることで、信号の送受信に各種のビー ムを使用することができる。本実施例では、（1)共通制御チャネル、（2)付随制御チ ャネル、（3)共有パケットデータチャネル、 （4)個別パケットデータチャネル、（5)パイ ロットチャネル力 上りリンクで伝送される。基地局は、各種のビームを実現するアン テナ利得パターンを利用して、これらのチャネルを受信する。

[0066] (1)共通制御チャネルは、ランダムアクセスチャネル（RACH)及び予約チャネル（ RCH)を含む。共通制御チャネルは、リンク設定や呼制御等の比較的高いレイヤで の処理に関する制御情報を含む。

[0067] (2)付随制御チャネルは、比較的低レ、レイヤでの処理に関する制御情報を含み、 共有パケットデータチャネルを復調するのに必要な情報を含む。必要な情報には、 例えば、パケット番号、変調方式、符号化方式、送信電力制御ビット、再送制御ビット 等が含まれてもよい。

[0068] (3)共有パケットデータチャネルは、複数のユーザ間で共有される高速の無線リソ ースである。無線リソースは、周波数、符号、送信電力等で区別されてもよい。無線リ ソースの共有は、時間分割多重化 (TDM)、周波数分割多重化 (FDM)及び/又は 符号分割多重化（CDM)方式で行われてもよレ、。多重化の具体的な態様にっレ、て は、図 9以降の図を参照しながら後述される。高品質なデータ伝送を実現するため、 適応変調符号化（AMC)方式、 自動再送（ARQ : Automatic Repeat Request) 方式等が採用される。

[0069] (4)個別パケットデータチャネルは、特定のユーザに専用に割り当てられる無線リソ ースである。無線リソースは、周波数、符号、送信電力等で区別されてもよい。高品 質なデータ伝送を実現するため、適応変調符号化 (AMC)方式、自動再送 (ARQ) 方式等が採用される。

[0070] (5)パイロットチャネルは、送信側及び受信側で既知の既知信号を含み、適応指向 性ビームで伝送される。このパイロットチャネルは、移動端末から送信された信号の 伝搬路の推定等に使用される。従って、このパイロットチャネルは、移動端末に個別 [0071] 受信方式 1では、基地局は、セクタビームで共通制御チャネル及び付随制御チヤネ ルを受信する。基地局は、マルチビーム又はスィッチトビームで、共有パケットデータ チャネル及び個別パケットデータチャネルを受信する。パイロットチャネルは、共通及 び付随制御チャネルの伝搬路を推定するためにセクタビームで受信される。また、パ ィロットチャネルは、共有及び個別パケットデータチャネルの伝搬路を推定するため にマルチビーム又はスィッチトビームでも受信される。この方式によれば、アンテナの ビームパターンを実現する重み係数をその都度計算する必要が無レ、ので、基地局の 演算負担が少なくて済む。

[0072] 受信方式 2では、セクタビームで共通制御チャネル及び付随制御チャネルが受信 される。共有パケットデータチャネル及び個別パケットデータチャネルは適応指向性 ビームで受信される。ノ ィロットチャネルは、共通及び付随制御チャネルの伝搬路を 推定するためにセクタビームで受信される。また、パイロットチャネルは、共有及び個 別パケットデータチャネルの伝搬路を推定するために適応指向性ビームでも受信さ れる。この方式によれば、適応指向性ビームでデータチャネルが受信されるので、デ ータチャネルを高品質に送受信できる。

[0073] 受信方式 3では、総てのチャネルがマルチビーム又はスィッチトビームで受信される 。スィッチとビームはマルチビーム中の何れかのビームであるので、この方式は、マル チビームを実現できればよぐセクタビームや適応指向性ビームを必要としなレ、。従つ て、ビーム種別を少なくできる。

[0074] 受信方式 4では、共通制御チャネル及び付随制御チャネル力 マルチビーム又は スィッチとビームで受信される。共有パケットデータチャネル及び個別パケットデータ チャネルが、適応指向性ビームで受信される。パイロットチャネルは、共通及び付随 制御チャネルの伝搬路を推定するためにマルチビーム又はスィッチとビームで受信 される。また、パイロットチャネルは、共有及び個別パケットデータチャネルの伝搬路 を推定するために適応指向性ビームでも受信される。この方式でも、セクタビームを 要しなレ、点で、ビーム種別を少なくできる。

実施例 2

[0075] 実施例 1では、 OFDM又は OFCDM方式の送信機及び受信機が説明されたが、 他の方式が上りリンクに採用されてもよい。以下の図 9, 10に示されるような送信機及 び受信機を用いて、各種のチャネルが上りリンクで伝送されてもよい。

[0076] 図 9は、 DS— CDMA方式の送信機のブロック図を示す。この送信機は、典型的に は移動端末に設けられるが、基地局に設けられてもよい。送信機は、ターボ符号器 9 02と、データ変調器 904と、サブキャリア数個の拡散多重部 906と、合成部 916と、 ディジタルアナログ変換部 918と、 RF送信部 920とを有する。拡散多重部 906はサ ブキャリア毎に用意され、それらは同様な構成及び機能を有するので、第 1の拡散多 重部 906— 1がそれらを代表して説明される。図 9では簡単のため 2つの拡散多重部 しか描かれていないが、適切なレ、かなる数の拡散多重部が用意されてもよい。拡散 多重部 906— 1は、パイロットチャネル用の拡散部 908と、データチャネル用の拡散 部 910と、多重部 912と、帯域制限フィルタ 914とを有する。

[0077] ターボ符号器 902は、送信データを符号化し、誤り耐性等を向上させる。

[0078] データ変調器 904は、送信データを適切な変調方式で変調する。変調方式は、例 えば、 QPSK：、 16QAM、 64QAMその他の適切ないかなる変調方式でもよレ、。

[0079] サブキャリア数個の拡散多重部 906は、送信される信号の拡散及び多重化に関す る処理を行う。本実施例では、マルチキャリア方式が採用されている力 シングルキヤ リア方式が採用されてもよい。この場合は、 1つの拡散多重部しか必要とされない。パ ィロットチャネル用の拡散部 908は、パイロットチャネルを符号拡散する。データチヤ ネル用の拡散部 910は、送信データを符号拡散する。多重部 912は、符号拡散され たパイロットチャネル及び送信データを多重化する。帯域制限フィルタ 914は、例え ばルートナイキストフィルタ（Root Nyquist Filter)から構成され、帯域制限を行う 。ミキサ 915は、サブキャリアの周波数に合わせて信号の周波数を変換する。

[0080] 合成部 916は、サブキャリア毎に出力される送信信号を合成する。

[0081] ディジタルアナログ変換部 918は、ディジタル信号をアナログ信号に変換する。

[0082] RF送信部 920は、周波数変換、帯域制限及び電力増幅等の処理を行う。

[0083] 送信データは、ターボ符号器 902で符号化され、データ変調部 904で変調され、サ ブキャリア毎の処理部に入力される。サブキャリア毎の処理部では、送信データは符 号拡散され、拡散済みのパイロット信号と共に多重化される。多重化後の信号は、帯 域制限フィルタ 914で濾波され、サブキャリア毎の信号として出力される。各サブキヤ リアに関する信号は、合成部 916で合成され、ディジタルアナログ変換部 918で変換 され、 RF送信部を経て送信される。

[0084] 図 10は、 DS— CDMA方式の受信機のブロック図を示す。この受信機は、典型的 には基地局に設けられるが、移動端末に設けられてもよい。受信機は、複数のアンテ ナで受信した信号を処理する処理部と、合成部 1018と、ターボデコーダ 1020とを有 する。図 10では 2つのアンテナしか描かれていなレ、が、適切ないかなる数のアンテナ が設けられてもよい。アンテナ毎の処理は同様であるので、第 1のアンテナに関する 要素がそれらを代表して説明される。第 1のアンテナに関する処理部は、 RF受信部 1 002と、アナログディジタル変換部 1004と、サブキャリア数個の逆拡散分離部 1006 とを有する。逆拡散分離部はサブキャリア毎に用意され、それらは同様な構成及び機 能を有するので、第 1の逆拡散分離部 1006— 1がそれらを代表して説明される。逆 拡散分離部 1006— 1は、ミキサ 1007と、帯域制限フィノレタ 1008と、パスサーチャ 10 10と、逆拡散部 1012と、チャネル推定部 1014と、レーク合成部 1016とを有する。

[0085] RF受信部 1002は、アンテナで受信した高周波信号に対して、電力増幅、周波数 変換及び帯域制限等の処理を行う。

[0086] アナログディジタル変換部 1004は、アナログ信号をディジタル信号に変換する。

[0087] サブキャリア数個の逆拡散分離部 1006は、受信した信号の逆拡散及び分離に関 する処理を行う。本実施例では、マルチキャリア方式が採用されている力 シングノレ キャリア方式が採用されてもよい。その場合は、 1つの逆拡散分離部しか必要とされ なレ、。ミキサ 1007は、あるサブキャリアに関する成分を抽出する。帯域制限フィルタ 1 008は、例えばルートナイキストフィルタから構成され、帯域制限を行う。パスサーチ ャ 1010は、マルチパス伝搬路におけるパスを探索する。パスの探索は、例えば遅延 プロファイルを調べることによって行われる。逆拡散部 1012は、パスのタイミングに合 わせて信号を逆拡散する。チャネル推定部 1014は、パスのタイミングを利用して、チ ャネル推定を行う。チャネル推定部 1014は、推定結果に応じて、伝搬路で生じたフ エージングが補償されるように、振幅及び位相を調整するための制御信号を出力す る。レーク合成部 1016は、逆拡散後の信号をパス毎に補償しながら合成し、出力す る。

[0088] 合成部 1018は、アンテナ毎に得られる受信信号を合成する。

[0089] ターボデコーダ 1020は、受信信号を復号化し、データを復調する。

[0090] 各アンテナで受信された信号は、アンテナ毎に処理される。受信された信号は、 R F受信部で増幅、周波数変換及び帯域制限等の処理を経てディジタル信号に変換 される。ディジタル信号は、サブキャリア毎に、帯域制限され、逆拡散され、パス毎に レーク合成される。レーク合成後のサブキャリア毎の信号は、合成部 1018で合成さ れ、ターボ符号器 1020で復号化され、送信された信号が復元される。

実施例 3

[0091] 次に、（第 1共通、第 2共通又は個別）パイロットチャネル、（共通又は付随)制御チ ャネル及び（共通又は個別）データチャネルの多重化方式が説明される。多重化は、 時間分割多重化 (TDM)、周波数分割多重化 (FDM)及び符号分割多重化 (CDM )の 1つ以上を用いて行われる。 TDM及び CDMは、図 3, 6, 7の送信機中の多重 部 306,図 9の多重部 912等で行われる。多重化された信号の分離は、受信機（図 5 の分離部 526等）で行われる。 FDMは、図 3, 6, 7の送信機中の直並列変換部 328 , 348等で行われる。これに応じて、受信機では図 5の並直列変換部 532，図 10の 1 012等で、多重化された信号の分離が行われる。 TDMは、多重化される複数の信 号を 1つずつ切り換えることで行われる力 S、 FDM及び CDMは、多重化される複数の 信号を加算することで行われる。以下に多重化の様々な態様が説明されるが、これら は単なる一例であり、限定的に列挙されたものではないことに留意を要する。

[0092] 図 11A— Bは、パイロットチャネル及びデータチャネルの多重化方式の一例を示す 。図 11Aは、パイロット及びデータチャネルが時間多重される様子を示す。周波数選 択性フェージングの影響が強い場合は、このように、パイロットチャネルを周波数方向 に沿って揷入した方が有利である。周波数方向にインターリーブを施すことで、伝送 品質の劣化を軽減できるからである。図 11Bは、パイロット及びデータチャネルが周 波数多重される様子を示す。

[0093] 図 12A— Bは、パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルの多重化方 式の一例を示す図（その 1)である。図 12Aは、パイロット、制御及びデータチャネル が時間多重される様子を示す。上述したように、周波数選択性フェージングの影響に 配慮する観点からは、このように多重化するのが好ましい。データチャネルを多重化 する必要がある場合は、それを時間多重してもよいし、符号多重してもよい。図 12B は、パイロット及び制御チャネルが周波数多重され、パイロット及びデータチャネルが 周波数多重され、制御及びデータチャネルが時間多重される様子を示す。

[0094] 図 13A— Bは、パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルの多重化方 式の一例を示す図（その 2)である。図 13Aは、パイロット及び制御チャネルが周波数 多重され、それらとデータチャネルとが時間多重される様子を示す。図 12Aではデー タチャネルの前に 2シンボル分の期間が必要とされている力 図 13Aの例ではデータ チャネルの前に 1シンボル分の期間しか要しない点で有利である。図 13Bは、パイ口 ット、制御及びデータチャネルが時間多重され、制御及びデータチャネルが周波数 多重される様子を示す。

[0095] 図 14A— Bは、パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルの多重化方 式の一例を示す図（その 3)である。図 14Aは、パイロットチャネルと、制御及びデータ チャネルとが時間多重され、制御及びデータチャネルが周波数多重される様子を示 す。図 14Bは、パイロット、制御及びデータチャネルが周波数多重される様子を示す

[0096] 図 15A— Bは、パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルの多重化方 式の一例を示す図（その 4)である。図 15Aは、パイロットチャネルと、制御及びデータ チャネルとが時間多重され、制御及びデータチャネルが符号多重される様子を示す 。或いは、制御チャネルとデータチャネルが時間多重され、パイロットチャネルとデー タチャネルが符号多重されてもよレ、。図 15Bは、パイロットチャネルと、制御及びデー タチャネルとが周波数多重され、制御及びデータチャネルが符号多重される様子を 示す。或いは、パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルが総て符号多 重されてもよい。

実施例 4

[0097] 以下に説明される実施例では、上りリンクに可変拡散率チップ繰り返しファクタ CD MA ( VS CRF― CDMA： Variable Snreading and Chip Repetition Facto rs— CDMA)方式が採用される。この場合の送信機及び受信機は、図 9, 10に関し て説明された DS— CDMA方式の送信機及び受信機と概ね同様であるが、拡散及 び逆拡散に関する処理内容が特に大きく異なる。

[0098] 図 16は、 VSCRF— CDMA方式の送信機に使用される拡散部のブロック図を示 す。従って、以下に説明される拡散部の動作は、典型的には移動端末で行われる。 この拡散部は、図 9の拡散部 908及び/又は 910の代わりに使用することができる。 拡散部は、符号乗算部 1602と、繰り返し合成部 1604と、移相部 1606とを有する。

[0099] 符号乗算部 1602は、送信信号に拡散符号を乗算する。図 16では、乗算器 1612 により、所与の符号拡散率 SFの下で定められたチヤネリゼーシヨンコードが送信信号 に乗算される。更に、乗算器 1614によりスクランブルコードが送信信号に乗算される

[0100] 繰り返し合成部 1604は、拡散後の送信信号を、時間的に圧縮し、所定数回（CRF 回）反復する。繰り返し数 CRFが 1に等しい場合の構成及び動作は、図 9， 10で説明 済みの DS— CDMA方式の場合に等しくなる（但し、 CRF= 1の場合は、移相部で の位相シフトは不要である。）。

[0101] 移相部 1606は、所定の周波数分だけ送信信号の位相をずらす（シフトさせる）。ず らす位相量は、移動端末毎に固有に設定される。

[0102] 図 17は、 VSCRC— CDMA方式の受信機に使用される逆拡散部のブロック図を 示すこの逆拡散部は、図 10の逆拡散部 1012の代わりに使用することができる。従つ て、以下に説明される逆拡散部の動作は、典型的には基地局で行われる。逆拡散部 は、移相部 1702と、繰り返し合成部 1704と、符号逆拡散部 1706とを有する。

[0103] 移相部 1702は、移動端末毎に設定されている位相量を受信信号に乗算し、受信 信号を移動端末毎の信号に分離する。

[0104] 繰り返し合成部 1704は、繰り返されているデータを時間的に拡張し (非圧縮化し） 、圧縮されていないデータを復元する。

[0105] 符号逆拡散部 1706は、移動端末毎の拡散符号を受信信号に乗算することで、逆 拡散を行う。

[0106] 図 18は、 VSCRF— CDMA方式での主要な動作を説明するための図である。説 明の便宜上、符号拡散後の信号系列のある 1つのデータ群力 d , d , dで表現

1 2 Q され、個々のデータ d (i= l ,…， Q)の期間が Tであるものとする。 1つのデータ dは

i S i

1つのシンボルに対応させてもよいし、適切な他のいかなる情報単位に対応させても よい。この一群の信号系列は、全体で T X Q に相当する期間を有する。この信号

S

系列 1802は、繰り返し合成部 1604への入力信号に対応する。この信号系列は、時 間的に 1ZCRFに圧縮され、その圧縮後の信号が T X Q の期間にわたって繰り返

S

されるように変換される。変換後の信号系列は、図 18で 1804により表現されている。 図 18には、ガードインターバルの期間も図示されている。時間的な圧縮は、例えば、 入力信号に使用されているクロック周波数よりも CRF倍高い周波数を利用して行うこ とができる。これにより、個々のデータ dの期間は、 T ZCRFに圧縮される（但し、 CR i S

F回反復される）。圧縮及び繰り返された信号系列 1804は、繰り返し合成部 1604か ら出力され、移相部 1606に入力され、所定の位相量だけシフトさせられ、出力される 。位相量は、移動端末毎に設定され、各移動端末に関する上り信号が互いに周波数 軸上で直交するように設定される。これにより、上りリンク又は基地局の受信信号にお ける周波数スペクトルは、概して図 18の 1806に示されるような様子になる。図中、拡 散帯域幅として示されている帯域は、拡散後の信号系列 1802がそのまま送信された ならば占めるであろう帯域を示す。時間圧縮及び繰り返しがなされた段階でのスぺク トル (繰り返し合成部 1604の出力信号のスペクトル）は、狭帯域を占めるが、その帯 域は総ての移動端末に共通する。その狭帯域のスペクトルを移動端末に固有の位相 量だけシフトさせることで、それらの帯域が互いに重複しないようにすることができる。 即ち、時間圧縮、繰り返し及び位相シフトを行うことで、個々の移動端末に関する周 波数帯域を狭帯域化させ、各移動端末に関する周波数スペクトルを櫛歯状に並べる ことができ、周波数軸上での直交化を実現することができる。

ところで、受信側では送信側と逆の動作が行われる。即ち、移動端末毎の位相量に 合わせて、図 17の移相部 1702にて受信信号に位相が付与され、繰り返し合成部 1 704に入力される。入力された信号は、時間的に非圧縮化され、拡散されている信 号系列に変換され、繰り返し合成部 1704から出力される。この信号に、逆拡散部 17 06で所定の拡散符号を乗算することで、逆拡散が行われる。以後、説明済みの要素 によって更なる処理が行われる。

[0108] 本実施例における符号拡散率 SFは、通信環境に応じて適切に設定される。より具 体的には、 （1)伝搬路状態、（2)セル構成、 （3)トラフィック量及び (4)無線パラメータ の 1以上に基づいて符号拡散率 SFが設定されてもよい。符号拡散率 SFの設定は、 基地局で行ってもよいし、移動端末で行ってもよい。但し、トラフィック量のような基地 局側で管理する情報を利用する場合には、基地局で符号拡散率を決定した方が好 ましい。

[0109] (1)伝搬路状態は、遅延スプレッドや最大ドッブラ周波数を測定することで評価する こと力 Sできる。遅延スプレッド Sは、例えば図 19に示されるような遅延プロファイルに基 づいて、次式に従って算出することができる：

[0110] [数 1]

ここで、 Ρ ( τ )は電力を表わす。また、最大ドッブラ周波数は、時間的に隔たった同 一内容の 2つの信号の内積を計算することで求めることができる。例えば、ノ ィロット チャネルが時間多重されている場合には、図 20 (A)に示されるように、異なるタイム スロットに挿入されているパイロットチャネルを利用することができる。パイロットチヤネ ルが符号多重されている場合には、図 20 (B)に示されるように、前期と後期のパイ口 ットチャネルを利用することができる。いずれにせよ、時間的に異なるパイロットチヤネ ルの内積は、時間変化が大きければ小さくなり、時間変化が小さければそうはならな レ、 (仮に、時間的に不変であれば、最大値 1が維持される。）。

[0111] 遅延スプレッドが大きければ、周波数領域での変動が大きいので、周波数領域に 関する符号拡散率は小さく設定されることが望ましい。逆に、遅延スプレッドが小さけ れば、周波数領域に関する符号拡散率は大きく設定されることが望ましい。最大ドッ ブラ周波数が大きい場合は、時間領域での変動が大きいので、時間領域に関する符 号拡散率は小さく設定されることが望ましい。逆に、最大ドッブラ周波数が小さければ 、時間領域に関する符号拡散率は大きく設定されることが望ましい。

[0112] (2)セル構成としては、例えば、通信環境がマルチセルのシステム、孤立セルのシ ステム又は屋内環境のような種類が挙げられる。マルチセルでは、他セル干渉を抑 制するために、符号拡散率を大きくすることが望ましい。逆に、そのような干渉に配慮 しなくてょレ、孤立セルや屋内環境では、符号拡散率を小さくする或いは 1にすること が望ましい。セル構成の判別は、何らかの制御信号を別途設けることで通知されても よいが、受信信号に基づいてそれが判別されてもよい。後者の場合は、周辺セルか らの干渉電力を測定することでそれを評価することができる。例えば、時間多重され たパイロットチャネルが使用される場合には、 1フレーム（1スロット）内の総ての信号 電力（希望波 +非希望波)から、パイロットチャネル (希望波）に関する電力を減算す ることで求めること力 Sできる。算出された値には熱雑音も含まれるが、その大きさは小 さいので、この手法では無視される。パイロットチャネルが符号多重されている場合は 、自セル干渉を無視して周辺セルからの干渉電力が簡易に評価されてもよい。より正 確には、 自セル干渉量を予め算出し、全干渉電力からそれを減算することで、周辺 セルからの干渉電力が評価されてもよい。或いは、符号拡散されたパイロットチヤネ ルを、時間多重しながら送信することで、パイロットチャネルの自セル干渉が強制的 に避けられてもよい。

[0113] (3)トラフィック量、ユーザ数、伝送レート等に基づいて、拡散率が変更されてもよい 。例えば、ユーザ数が多い場合には、互いの干渉を抑制するため拡散率を大きく設 定してもよい。

[0114] (4)変調方式やチャネル符号化率のような無線パラメータに応じて、符号拡散率が 設定されてもよい。例えば、適応変調符号化 (AMC)が採用される場合に、変調方 式、符号化率に加えて、符号拡散率 SFも適応的に変更されるように、これらのパラメ ータと受信信号品質に関する一覧テーブルが作成されてもよい。

実施例 5

[0115] 図 21以降の各図は、 VSCRF— CDMA方式のデータチャネルと他のチャネルとの 多重化の態様を示す。これらの態様は限定的なものではなぐ例示的なものである。

[0116] 図 21A— Dは、チップ（又はシンボル）繰り返し法（VSCRF— CDMA方式）が適用 されたデータチャネルに対して、パイロットチャネル及び制御チャネルが時間多重さ れる例を示す。図 21Aでは、データチャネルのみに VSCRF— CDMA方式が適用さ れ、ノ ィロットチャネル及び制御チャネルは単に符号拡散される。時間軸上での信号 の概念図は左側に示され、周波数軸上での信号の概念図は右側に示されている（他 の図でも同様。）。図 21Bでは、制御チャネル及びデータチャネルに VSCRF— CD MA方式が適用され、パイロットチャネルは単に符号拡散される。図 21Cでは、パイ口 ットチャネル及びデータチャネルに VSCRF— CDMA方式が適用され、制御チヤネ ルは単に符号拡散される。図 21Dでは、総てのチャネルに VSCRF— CDMA方式 が適用される。

[0117] 図 22A— Bは、チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対して、ノ ィロット チャネルが時間多重され、制御チャネルが周波数多重される例を示す。制御チヤネ ノレは、データチャネルと異なる周波数に割り当てられる。図 22Aは、制御チャネル及 びデータチャネルに VSCRF— CDMA方式が適用され、パイロットチャネルが単に 符号拡散される例を示す。図 22Bは、総てのチャネルに VSCRF— CDMA方式が 適用される例を示す。

[0118] 図 23は、チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対して、制御チャネル及 びパイロットチャネルが時間多重され、パイロットチャネル及び制御チャネルが周波 数多重される例を示す。図示の例では、総てのチャネルに VSCRF— CDMA方式 が適用されている。

[0119] 図 24A— Bは、チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対して、ノ ィロット チャネルが周波数多重され、制御チャネルが時間多重される例を示す。パイロットチ ャネルは、データチャネルと異なる周波数に割り当てられる。図 24Aは、パイロットチ ャネル及びデータチャネルに VSCRF— CDMA法が適用され、制御チャネルは単 に符号拡散される例を示す。図 24Bは、総てのチャネルに VSCRF— CDMA方式 が適用される例を示す。

[0120] 図 25A— Bは、チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対して、ノ ィロット チャネル及び制御チャネルが符号多重され、制御チャネル及びデータチャネルが周 波数多重される例を示す。図 25Aは、制御チャネル及びデータチャネルに VSCRF CDMA方式が適用され、パイロットチャネルは単に符号拡散される例を示す。図 2 5Bは、総てのチャネルに VSCRF— CDMA方式が適用される例を示す。

[0121] 図 26A— Bは、チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対して、ノ ィロット チャネル及び制御チャネルが符号多重され、パイロットチャネル及びデータチャネル が周波数多重される例を示す。図 26Aは、パイロットチャネル及びデータチャネルに VSCRF— CDMA方式が適用され、制御チャネルは単に符号拡散される例を示す 。図 26Bは総てのチャネルに VSCRF— CDMA方式が適用される例を示す。

[0122] 図 27は、チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対して、パイロットチヤネ ル及び制御チャネルが周波数多重される例を示す。図示の例では、総てのチャネル に VSCRF - CDMA方式が適用されてレ、る。

[0123] 図 28は、チップ繰り返し法が適用されたデータチャネルに対して、パイロットチヤネ ル及び制御チャネルが符号多重される例を示す。図示の例では、総てのチャネルに VSCRF— CDMA方式が適用されている。

[0124] 以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されるわけでは なぐ本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。説明の便宜上、 本発明が幾つかの実施例に分けて説明されてきたが、各実施例の区分けは本発明 に本質的ではなぐ 1以上の実施例が必要に応じて使用されてよい。

[0125] 本国際出願は 2005年 4月 1日に出願された日本国特許出願第 2005-106909号に基 づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。

Claims

請求の範囲

[1] 制御チャネル、パイロットチャネル及びデータチャネルを上りリンクで受信する受信 装置であって、

互いに異なる固定された指向方向を有する複数の固定指向性ビームより成るマル チビーム又は移動端末の位置に応じて変化する指向方向を有する可変指向性ビー ムのアンテナ利得パターンで、前記パイロットチャネルを受信する手段と、

マルチビーム又は可変指向性ビームのアンテナ利得パターンで、前記データチヤ ネルを受信する手段と、

を備えることを特徴とする受信装置。

[2] マルチビーム又は可変指向性ビームのアンテナ利得パターンで、前記制御チヤネ ルを受信する手段を備える

ことを特徴とする請求項 1記載の受信装置。

[3] データチャネルが、直接シーケンス符号分割多重アクセス（DS— CDMA)方式又 は可変拡散率チップ繰り返しファクタを用いた符号分割多重アクセス (VSCRF— CD MA)方式で復調されるように、受信信号の非圧縮化及び逆拡散が行われる ことを特徴とする請求項 1記載の受信装置。

[4] 時間多重されたパイロットチャネル及びデータチャネル力 各時間に分離され、 時間多重された制御チャネル及びデータチャネルも、各時間に分離される ことを特徴とする請求項 4記載の受信装置。

[5] 時間多重されたパイロットチャネル及び制御チャネルの一方とデータチャネルとが 各時間に分離され、周波数多重された他方とデータチャネルとが周波数毎に分離さ れる

ことを特徴とする請求項 4記載の受信装置。

[6] 符号多重されたパイロットチャネル及び制御チャネルが各符号に分離され、

周波数多重又は符号多重された制御チャネルとデータチャネルとが各周波数又は 各符号に分離される

ことを特徴とする請求項 4記載の受信装置。

[7] 周波数多重又は符号多重されたパイロットチャネル、制御チャネル及びデータチヤ ネルが、各周波数又は各符号に分離される

ことを特徴とする請求項 4記載の受信装置。

[8] 制御チャネル、パイロットチャネル及びデータチャネルを上りリンクで受信する受信 方法であって、

互いに異なる固定された指向方向を有する複数の固定指向性ビームより成るマル チビーム又は移動端末の位置に応じて変化する指向方向を有する可変指向性ビー ムのアンテナ利得パターンで、前記パイロットチャネルを受信し、

マルチビーム又は可変指向性ビームのアンテナ利得パターンで、前記データチヤ ネルを受信する

ことを特徴とする受信方法。

[9] パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルを上りリンクで送信する送信 装置であって、

データチャネルと、パイロットチャネル及び制御チャネルの少なくとも一方とを可変 拡散率チップ繰り返しファクタを用いた符号分割多重アクセス (VSCRF— CDMA) 方式で送信する

ことを特徴とする送信装置。

[10] パイロットチャネル、制御チャネル及びデータチャネルを上りリンクで送信する送信 方法であって、

データチャネルと、パイロットチャネル及び制御チャネルの少なくとも一方とを、可変 拡散率チップ繰り返しファクタを用いた符号分割多重アクセス (VSCRF— CDMA) 方式により符号拡散し、圧縮し及び反復し、

送信する信号の位相を所定の量だけシフトさせ、

パイロットチャネルと、データチャネルと、制御チャネルとを多重化し、送信する ことを特徴とする送信方法。