JP3777845B2 - スペクトラム拡散通信システム及び該システムを構成する送信機及び受信機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スペクトル拡散通信システム及び該システムを構成する送信機及び受信機に関し、特に、送信機が送信するスペクトラム拡散信号のうち、受信機が拡散符号位相の取得に用いる信号部分について送信電力を高めることにより、受信機において取得する拡散符号位相の精度を高めたスペクトル拡散通信システム及び該システムを構成する送信機及び受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のスペクトラム拡散通信システムは、通信相手の送信電力を抑えつつ、受信波の誤り率特性を向上させるべく、直接波と、建造物による反射等の影響により直接波に対して遅延して到達する遅延波の合成を行う、いわゆるRAKE受信を行っている。
【0003】
従来のスペクトラム拡散通信システムについて図4−a,−bを用いて説明する。図4−a,−bは、従来のスペクトラム拡散通信システムを表す。図において、1は移動局、2はアンテナ、3は高周波増幅器、4は無線周波数から中間周波数へ周波数変換を行なう周波数変換器、5は復調器、6はA/D変換器、7は入力信号に対して異なるタイミングで逆拡散を行い、直接波及び遅延波を抽出するとともに、タイミングを揃えるRAKE受信部、8は入力信号の相関をとる相関部、9は相関部に拡散コードを与える拡散コード発生部、10は拡散コード発生部9が発生する拡散コードの位相を制御する位相制御部、11は位相制御部10を制御するとともに、遅延プロファイルを作成し、RAKE受信部7へ位相情報を与える制御部、12はサーチャー、13はコーダー・デコーダー、14はA/D変換器、15はマイク、16はD/A変換器、17はスピーカ、18はタイミング制御を行なうタイミング制御部、19は送信データ等をフレーム化するフレーム化部、20はスペクトラム拡散信号を生成する拡散部、21はD/A変換器、22は変調を行なう変調器、23は中間周波数から無線周波数へ周波数変換する周波数変換器、24は増幅率の制御が可能な可変利得増幅器、25は可変利得増幅器の増幅率を制御する送信電力制御部、26は基地局、27は受信信号のSIR(Signal to Interference Ratio:信号対干渉比) を推定するSIR推定部、28は送信電力制御信号の作成指示をするSIR判定部、29は送信データ等をフレーム化するフレーム化部、30は入力される各信号をその信頼度に比例した重み付けを行なった上で合成(最大比合成)を行なう合成部をそれぞれ表す。
【0004】
まず、移動局1のアンテナ2から送信されたスペクトラム拡散信号は、基地局26のアンテナ2によって受信され、受信信号は高周波増幅器3により高周波成分が増幅され、周波数変換器4によって無線周数から中間周波数にダウンコンバートされ、復調器5によって復調されてからA/D変換器によってデジタル信号に変換される。このデジタル信号に変換された受信信号の一方はサーチャー12に入力され、他方はRAKE受信部7に入力される。
【0005】
さて、サーチャー12に入力された信号は、拡散コード発生部9で作成された拡散コードとの相関が相関部8によってとられる。この拡散コードは、位相制御部10による制御を受け、少しずつ位相をずらされる(例えば拡散コードの1チップの1/ 8程度だけずらしていく)。その出力として得られる相関値はサーチャー12に入力された信号と拡散コードとの2乗和をとったものであり、位相の相関がとれているときは、大きい値、逆に相関がとれていなければ小さい値となる。これにより、制御部11は、位相の変化に対する相関値のデータを取得する。図5は位相の変化を横軸、相関値を縦軸にとって表現したものであり、遅延プロファイルと呼ばれる。図中、相関値の大きいB、C等はAの遅延波と考えられ、他のものは熱雑音、他の移動局から発せられたスペクトラム拡散信号による干渉と考えられる。制御部11は、例えば相関値が高い上位3つ(図中A、B、C)の位相情報をRAKE受信部7に与える。RAKE受信部7はこの直接波及び遅延波の位相情報(拡散符号位相)を用いて、直接波A及び遅延波B、Cそれぞれについて逆拡散を行なう。そして、それぞれの遅延量に応じた遅延調整を行い、タイミングを合わせてから、合成部30で信頼度に比例した重み付けを行なった上で合成(最大比合成)を行なう。
【0006】
しかし、受信機でRAKE受信を行なうのみでは次のような問題を解決することはできない。
一般に、移動局が基地局から遠ざかるにつれ、基地局において受信する信号の受信電界強度は下がる傾向にある。従って、他の移動局からの信号との識別を拡散コードの相異によって行ない、周波数の有効利用を目指すスペクトラム拡散通信システムにおいては、受信電界強度が下がってしまった移動局にとって、より基地局側に存在する移動局から送信されるスペクトラム拡散信号の干渉度合いが強くなり(SIRが劣化する)雑音成分の除去が充分に行なえなくなってしまう。
【0007】
尚、このような問題は遠近問題と呼ばれる。
そこで、この遠近問題を解決すべく行われているのが、送信電力制御である。即ち、どの移動局から発せられた信号であっても基地局において、SIRが全て等しくなるように移動局の送信電力の制御を行い、基地局から遠方に存在する移動局と近傍に存在する移動局とでSIRの極端な相異を無くす制御を行なうのである。
【0008】
この制御について説明する。基地局26におけるRAKE受信部7が制御部11からの位相情報をもとに最大比合成を行なった信号の一方は、基地局制御局に送信され、他方は、SIR推定部27でSIRの推定が行われる。
そしてSIR判定部28は該推定されたSIR値を閾値と比較し、推定値が閾値を下回るときは、フレーム化部29に対して、移動局の送信電力を上げさせる制御信号を作成するように指示し、閾値を上回るときは逆に送信電力を下げさせる制御信号を作成するように指示すべく、送信電力制御信号作成命令信号をフレーム化部29に送信する。
【0009】
ここで、フレーム化部29の構成について図6を用いて説明する。図6はフレーム化部29の構成を示したもである。
図において、901は送信データのバッファリングを行なうバッファー、902はパイロット信号を作成するパイロット信号作成部、903は制御信号を作成する制御信号作成部、904は送信電力制御信号を作成する送信電力制御信号作成部、905は入力信号を選択的に拡散部へ送るためのセレクターをそれぞれ表す。
【0010】
符号化された音声信号等の送信データはバッファー901に入力され、一時的にそのデータが保存される。そして、タイミング制御部18から与えられるタイミングで、読み出した音声データ等はセレクターを介して拡散部20へ送り出される。また、パイロット信号作成部902、制御信号作成部903、送信電力制御信号作成部904もタイミング制御部18から与えられるタイミングでパイロット信号、制御信号、送信電力制御信号(2bit )をセレクター905を介して拡散部20へ送り出す。このタイミング制御部18によって、拡散部20へ送られる信号は、パイロット信号、送信電力制御信号、送信データ、制御信号の順に制御される(以下、これらの1組によって構成されるデータを1スロットと称す)。
【0011】
但し、送信電力制御信号作成部904は、SIR判定部28からの送信電力制御信号作成命令信号の受信を行い、移動局の送信電力を上げさせる(例えば、+1. 0dB)制御信号の作成命令を受信すると、「11」を出力し、下げさせる(−1. 0dB)制御信号の作成命令を受信すると「00」を出力する。尚、前記SIR判定部28から送信電力制御信号作成命令信号が送信されていないときは、例えば、「11」、「00」の信号を交互に送信することにより、平均的な送信電力の維持を行っている。
【0012】
そして、該タイミング制御を受けた信号は拡散部20へ送信され、符号拡散処理を施され、D/A変換器21によってアナログ信号に変換される。そして、このアナログ信号は変調器22によって変調がかけられ、周波数変換器23によって中間周波数から無線周波数に変換されてから可変利得増幅器24によって増幅され、アンテナ2より移動局1に向けて送信される。
【0013】
一方、移動局1はアンテナ2、高周波増幅器3、周波数変換器4、復調器5、A/D変換器6を介して、基地局26からの送信電力制御信号を含むスペクトラム拡散信号を受信し、RAKE受信部7は、サーチャー12(相関部8、拡散コード発生部9、位相制御部10、制御部11によって構成される)によって検出した位相情報をもとに、該受信信号のRAKE受信を行う。そして、RAKE受信後の信号に含まれる送信電力制御信号は送信電力制御部25へ送られる。
【0014】
RAKE受信後の他の信号は、コーダー・デコーダー13によって復号化され、D/A変換器16を介してスピーカ17から音声として出力される。また、マイク15から入力された音声はA/D変換器14、コーダー・デコーダー13によって符号化され、送信データとしてフレーム化部19に入力される。
フレーム化部19の構成について図7を用いて説明する。図7はフレーム化部19の構成の1例を示したもである。
【0015】
図において、図6と同一の符号を付しているものは同一の部材を表す。
音声データ等の送信データはバッファー901に入力され、一時的にそのデータが保存される。そして、タイミング制御部18から与えられるタイミングで読み出された音声データ等はセレクターを介して拡散部20へ送り出される。また、パイロット信号作成部902、制御信号作成部903、送信電力制御信号作成部904もタイミング制御部18から与えられるタイミングでパイロット信号、制御信号、送信電力制御信号をセレクター905を介して拡散部20へ送り出す。そして、このタイミング制御部18によって、拡散部20へ送られる信号は、パイロット信号、送信電力制御信号(「11」、「00」等の信号を作成するが、基地局26はこれらの信号を通常無視している)、送信データ、制御信号の順に制御される。
【0016】
そして、該タイミング制御を受けた信号は拡散部20で符号拡散された後、変調器22によって変調され、周波数変換部23で周波数変換を受けてから可変利得増幅器24へ入力される。
ここで、前記送信電力制御信号を受信した送信電力制御部25は、タイミング制御部18から取得した1スロットの先頭のタイミングで可変利得増幅部24の増幅率の制御を行う。即ち、該送信電力制御信号が「11」であれば増幅率を上げ、次に「00」の信号を受けるまではその送信電力を保ち、「00」であれば増幅率を下げ、次に「11」の信号を受けるまではその送信電力を保つ。
【0017】
従って、移動局1のアンテナ2から送信される信号は、SIR均一化のための送信電力制御を受けたものとなり、基地局26が該信号を受信すると、そのRAKE受信後のSIRは閾値内に収まっていくこととなり、同様の制御を受ける他の移動局とのSIRの均一化が図られる。
以上が、従来のスペクトラム拡散通信システムにおいて行われている遠近問題解決のための送信電力制御(SIR均一化制御)である。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、従来のスペクトラム拡散通信システムは、サーチャー12内の相関部8によって相関値を測定し、該結果から得られる位相情報をもとに、RAKE受信を行っている。但し、RAKE受信を効果的に行うためには、この位相情報は、異なるタイミングで検出した相関値を複数回積分処理することにより検出する必要がある。なぜなら、通常1回の相関値測定だけでは干渉波と遅延波との違いが相関値の違いとして顕著に現れないため、正確な遅延波の位相情報の検出ができず、遅延波の合成による誤り率特性の向上が図れないからである。
【0019】
しかし、RAKE受信を効果的に行うためとはいえ、相関値の積分処理回数を無制限に増やすことはできない。積分処理回数の増加は、移動局の移動に伴う遅延波の位相変化に対する位相情報の追従性の低下という弊害を招くからである。一方、これを回避すべく、相関値の測定対象を1つの移動局に限定し、異なるタイミングで行っていた相関値の測定を連続的に行うことにより、位相情報検出速度を向上させるという方法を採用すると、前述拡散コードの1チップの1/ 8ずつずらしながら相関値を求めていくという処理を連続的に行うこととなり、サーチャー12の処理が追いつかないという問題、また、1つの移動局がサーチャーを連続的に独占してしまい、他の移動局の遅延プロファイル作成を妨げてしまうという新たな問題を招くこととなる。
【0020】
従って、実際には積分処理回数は精度の高い位相情報を得るには十分とはいえない範囲に制限し、精度の落ちた位相情報をもとに遅延波の合成が行われるので、RAKE受信後の誤り率特性の劣化を許容してしまっていることとなる。
また、遠近問題の解決手段として行われる、SIR均一化のための移動局の送信電力制御も、前述のように精度が落ちた位相情報をもとに行ったRAKE受信後の信号のSIR推定結果を用いて行うため、送信電力は十分であるにもかかわらず、RAKE受信に用いる位相情報の精度が低いために、見かけ上SIRが劣化しているとみなされ、本来必要でない送信電力制御を行うことにより、他の移動局に対する干渉を強めてしまっている。
【0021】
そこで、本発明は、サーチャーにおける積分処理回数を抑え、高速かつ精度の良い拡散符号位相の取得を可能とすることを目的とする。また、該スペクトラム拡散通信システムを用いることにより真の遠近問題の解決を図ることを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、スペクトラム拡散信号を送受信することにより通信を行う送信機及び受信機を含むスペクトラム拡散通信システムにおいて、該受信機および送信機は、送信信号のタイミングを制御するタイミング制御手段と、送信データをバッファリングする手段と、パイロット信号を作成する手段と、制御信号を作成する手段と、送信電力制御信号を作成する手段と、該タイミング制御手段からのタイミング制御信号に基づいて該送信データ、パイロット信号、制御信号および送信電力制御信号のいずれかを送信信号として選択する手段と、該選択された送信信号を入力して送信するスペクトラム拡散信号を生成する手段を有し、該送信機は、該受信機へ送信するスペクトラム拡散信号の送信電力を制御する送信電力制御手段を更に有し、該受信機は、該送信機からのスペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得する手段を更に有し、該送信機は、該受信機から送信されたスペクトラム拡散信号のうちの送信電力制御信号により、該送信電力を所定値だけ高くするように指示された時に、送信信号についての送信電力を所定値増加させるが、該パイロット信号を選択して生成したスペクトラム拡散信号を送信する際には、該送信電力を前回のパイロット信号の送信電力に対して該所定値より大きい所定の固定値増加する送信電力制御を行い、該受信機は、該送信電力を該所定値より高くしたパイロット信号を受信した時に、相関値の測定を行って該拡散符号位相を取得することを特徴とするスペクトラム拡散通信システムを用いた。
【0023】
また、本発明においては、スペクトラム拡散信号を送受信することにより通信を行う送信機及び受信機を含むスペクトラム拡散通信システムにおいて、送信信号のタイミングを制御するタイミング制御手段と、送信データをバッファリングする手段と、パイロット信号を作成する手段と、制御信号を作成する手段と、送信電力制御信号を作成する手段と、該タイミング制御手段からのタイミング制御信号に基づいて該送信データ、パイロット信号、制御信号および送信電力制御信号のいずれかを送信信号として選択する手段と、該選択された送信信号を入力して送信するスペクトラム拡散信号を生成する手段と、該送信するスペクトラム拡散信号の送信電力を制御する送信電力制御手段とを有し、該受信機から送信されたスペクトラム拡散信号のうちの送信電力制御信号により、該送信電力を所定値だけ高くするように指示された時に、送信信号についての送信電力を所定値増加させるが、該パイロット信号を選択して生成したスペクトラム拡散信号を送信する際には、該送信電力を前回のパイロット信号の送信電力に対して該所定値より大きい所定の固定値増加する送信電力制御を行うことを特徴とする送信機を用いた。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例についての説明をする。
本発明では、基地局において相関値の測定対象である信号レベルを測定対象外信号のレベルに比して高くなるように移動局の送信電力制御を行うことにより、基地局内のサーチャー内における相関値の積分処理回数を抑えつつ、RAKE受信後の誤り率特性を高めることを可能としている。
【0031】
本発明のスペクトラム拡散通信システムの動作について図1−a,−bを用いて説明する。
図1−a,−bは本発明にかかるスペクトラム拡散通信システムの構成の1例を表す。図において、図4−a,−bと同一の符号を付しているものは同一の部材を示す。
【0032】
尚、基地局26を受信機、移動局1を送信機として用い、サーチャー12を取得手段として、タイミング制御部18及び送信電力制御部25を送信電力制御手段として用いた。また、送信電力制御信号作成手段904を含むフレーム化部19と拡散部20とD/A変換器と変調器22と周波数変換器23と可変利得増幅器24とアンテナ2を要求手段として用いた。
【0033】
移動局1のアンテナ2から送信されたスペクトラム拡散信号は、基地局26のアンテナ2によって受信され、高周波増幅器3によって高周波成分が増幅され、周波数変換器4によって無線周波数から中間周波数にダウンコンバートさてから復調器5によって復調される。そしてこの復調後の信号はA/D変換器6によってデジタル信号に変換され、サーチャー12に入力される。サーチャー12は、前述従来技術と同様の処理により、位相情報を検出し、位相情報をRAKE受信部7へ送る。
【0034】
RAKE受信部7は該位相情報をもとに直接波及び遅延波それぞれについて逆拡散を行なう。そしてそれぞれの遅延量に応じた遅延調整を行ってタイミングを合わせてから、合成部30は、信頼度に比例した重み付けを行なった上で合成(最大比合成)を行なう。
基地局26におけるRAKE受信部7が制御部11からの位相情報をもとに最大比合成を行なった信号の一方は、基地局制御局に送信され、他方は、SIR推定部27でSIRの推定が行われる。
【0035】
そしてSIR判定部28は該推定されたSIR値を閾値と比較し、推定値が閾値を下回るときは、フレーム化部29に対して、移動局1の送信電力を上げさせる制御信号(以下、U信号と称す)を、閾値を上回るときは逆に送信電力を下げさせる制御信号(以下、D信号と称す)を作成するように、U、D信号作成命令信号をフレーム化部29に送る。尚、U信号作成命令信号をフレーム化部29に送るときには、同時に受信信号中、予め移動局との間で定めた所定部分の信号( 例えば、PILOT信号)については必ず相関値の測定を行うように制御部11へ信号(以下、この信号を特別測定信号と称す)を送信する。
【0036】
ここで、フレーム化部29の構成について図2を用いて説明する。図2はフレーム化部29の構成の1例を表す。図において、図6と同様の符号を付しているものは同一の部材を示す。
音声データ等の送信データ、及び、パイロット信号作成部902で作成されるパイロット信号、制御信号作成部903で作成される制御信号、送信電力制御信号作成部904で作成される送信電力制御信号は、タイミング制御部18から与えられるタイミングでセレクター905を介して拡散部20へ送られる。但し、送信電力制御信号作成部904は、前記SIR判定部28からのU、D信号作成命令信号を受信し、この命令を受けてU信号(例えば、「11」)、D信号(例えば、「00」)を出力する。
【0037】
拡散部20で符号拡散された送信電力制御信号を含む信号は、D/A変換器21でアナログ信号に変換され、変調器22によって変調される。変調後の信号は、周波数変換器23によって無線周波数に変換されてから、可変利得増幅器24によって増幅されてアンテナ2から送信される。
移動局1は、基地局26から送信された信号を同様に、アンテナ2、高周波増幅器3、周波数変換器4、復調器5、A/D変換器6を介して受信し、受信信号をRAKE受信部7及びサーチャー12(相関部8、拡散コード発生部9、位相制御部10、制御部11によって構成される)に与える。
【0038】
サーチャー12は前述のように、直接波、遅延波の位相情報を取得し、その位相情報をRAKE受信部7に与える。RAKE受信部7は、該位相情報をもとに直接波及び遅延波それぞれについて逆拡散を行なう。そして、それぞれの遅延量に応じた遅延調整を行ってタイミングを合わせてから、信頼度に比例した重み付けを行なった上で合成(最大比合成)を行なう。
【0039】
そしてこの合成された信号のうち、送信電力制御信号であるU、D信号は送信電力制御部25に送信される。
その他の信号のうち、音声信号はコーダー・デコーダー13によって復号化され、D/A変換器16によってアナログ信号に変換されてからスピーカ17から音声として出力される。また、マイク15から入力された音声は、A/D変化器14によってデジタル信号に変化され、コーダー・デコーダー13に入力され、コーダー・デコーダー13は音声信号を符号化し、フレーム化部19へ与える。
【0040】
ここで、フレーム化部19の構成について図3を用いて説明する。図3はフレーム化部19の構成の1例を示したもである。
図において、図2と同一の符号を付しているものは同一の部材を表す。
音声データ等の送信データはバッファー901に入力され、一時的にそのデータが保存される。そして、タイミング制御部18から与えられるタイミングで、分割した音声データ等はセレクターを介して拡散部20へ送り出される。また、パイロット信号作成部902、制御信号作成部903、送信電力制御信号作成部904(「11」、「00」等の信号を作成するが、いずれにしても基地局26はこの信号は通常無視している)もタイミング制御部18から与えられるタイミングでパイロット信号、制御信号、送信電力制御信号をセレクター905を介して拡散部20へ送り出す。このタイミング制御部18によって、拡散部20へ送られる信号は、パイロット信号、送信電力制御信号、送信データ、制御信号の順に制御される。
【0041】
そして、該タイミング制御を受けた信号は拡散部20で符号拡散された後、D/A変換器21によってアナログ信号に変換され、変調器22で変調されてから、周波数変換部23で無線周波数に変換される。無線周波数に変換された信号は可変利得増幅器24に入力され増幅される。
但し、その増幅率は送信電力制御部25の制御を受けたものである。即ち、基地局26から送信されたスペクトラム拡散信号のうち送信電力制御信号(U、D信号)は、送信電力制御部25に入力され、その送信電力制御信号がD信号(「00」)の場合には、タイミング制御部18から取得した1スロットの先頭のタイミングで可変利得増幅部24の増幅率を所定値だけ下げ( 例えば、−0. 1dB)、次に、U、D信号を受信するまでは増幅率を下げたまま維持する。しかし、U信号(「11」)を受信すると、タイミング制御部18から取得した1スロットの先頭のタイミングで可変利得増幅器24の増幅率を上げる(+0. 1dB)が、基地局との間で予め定めた所定の信号(例えば、PILOT信号)を送信するときだけ更に増幅率を上げる(例えば、更に+5. 0dB)。
【0042】
尚、この移動局1における増幅率の制御は基地局からの要求をまたずに常に行なうこともできるが、本実施例の様に、基地局から送信電力を上げるように指示された時に一定時間内だけ行なうこととすることにより、他の移動局に対する干渉度合いを最低限に抑えることができる。
従って、移動局1のアンテナ2から送信された信号は、SIR均一化のための送信電力制御を受けるだけでなく、基地局26の相関部8による相関値の測定に用いられる信号部分については、測定対象外の信号に比して一時的に送信電力を上げられることとなる。
【0043】
さて、この移動局1のアンテナ2から送信された信号は、基地局26によって受信され、その受信信号はRAKE受信部7及びサーチャー12に入力される。そして、SIR判定部28から特別測定信号を受信済みの制御部11は、一定時間、受信信号中所定部分の信号(例えば、PILOT信号)について相関値の測定を行うべく、該所定部分の信号(例えば、PILOT信号)を受信するタイミングで拡散コード発生部9に拡散コードを出力させ、相関部8に相関値の測定を行わせる。但し、この測定は、送信電力が上げられた信号を対象として行っているので、雑音や、他の移動局の干渉と遅延波との相異が相関値の相異として従来よりも顕著に現れるため、従来と同程度、若しくは、必要であれば更に十分抑えた積分処理回数であっても精度の高い位相情報の検出が可能である。
【0044】
RAKE受信部7はこの精度の高い位相情報を用いて効果的にRAKE受信を行うことができ、当然そのRAKE受信後の信号の誤り率特性は向上する。
また、SIR推定部27は、効果的に遅延波の合成を行った信号を用いてSIR推定を行い、SIRの均一化のための移動局1の適確な送信電力制御を行うことができるので、不要な送信電力アップによる他の移動局への影響を抑えることができ、真の遠近問題の解決に貢献することができる。
【0045】
尚、本実施例においては、送信電力制御タイミングを取得しやすいように、通話チャネルにおける1スロットの先頭に近い部位に設けられたPILOT信号を用いるために、移動局1の一時的な送信電力の制御をPILOT信号送信時としたが、他の信号の送信時とすることもできる。但し、その際には、移動局1における送信出力制御部25に与える送信電力制御タイミングを該他の信号のタイミングとすればよい。
【0046】
また、本実施例においては、送信電力を上げる信号、及び、相関値測定対象信号を予め定めたが、これらの情報を制御信号としてやりとりすることにより一致させることも可能である。しかし、制御信号の増加は一般的に好ましくないので、予め定めておく方が好ましい。
基地局26においてフェージングの影響を抑えるべく、AGC(Auto Gain control:オートゲインコントロール) を行なっている場合には、このように、基地局26において移動局1の送信電力が一時的に上昇するタイミング情報をオートゲインコントロールの制御を行なう制御手段に与えるとよい。
【0047】
また、本実施例においては、SIR均一化のための通常の送信電力制御を行なうために用いる信号(「11」によって表現される信号)を、相関値の測定対象である信号部分だけ移動局の送信電力を更に上げる制御を行なうための信号と兼用することとしたが、このような部分的な送信電力の上昇制御を開始させる信号を別に作成することにより実現することも可能である。
【0048】
また、本実施例においては、信号の品質の判定として特にSIRの推定値を用いたが、取得した拡散符号位相を用いて逆拡散を行なった後の信号に基づく品質の判定であれば、他の値を基準とすることも可能である。
なお、本発明においては、スペクトラム拡散信号を送受信することにより通信を行なう送信機及び受信機を含むスペクトラム拡散通信システムにおいて、該受信機は、該送信機からのスペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得する取得手段を有し、該送信機は、該受信機へ送信を行なうスペクトラム拡散信号のうち、該受信機の取得手段が拡散符号位相の取得に用いる信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない信号のレベルに比して高くする送信電力制御を行う送信電力制御手段を有することを特徴とするスペクトラム拡散通信システムを用いた。
また、本発明においては、スペクトラム拡散信号を送受信することにより通信を行なう送信機及び受信機を含むスペクトラム拡散通信システムにおいて、該受信機は、該送信機からのスペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得する取得手段と、該送信機に対して、送信電力制御の開始を要求する要求手段とを有し、該送信機は、該要求を受けると、一定時間だけ、該受信機へ送信を行なうスペクトラム拡散信号のうち、該受信機の取得手段が拡散符号位相の取得に用いる信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない信号のレベルに比して高くする送信電力制御を行う送信電力制御手段を有することを特徴とするスペクトラム拡散通信システムを用いた。
また、本発明においては、複数の送信機からのスペクトラム拡散信号を受信するとともに、該スペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得し、該拡散符号位相を用いて該スペクトラム拡散信号の逆拡散を行い、該スペクトラム拡散信号を送信した送信機に対して該逆拡散後の信号の信号品質が他の送信機からのスペクトラム拡散信号の逆拡散後の信号品質とそろうように送信電力制御を行なうための送信電力制御信号を送信する受信機と、該受信機に対してスペクトラム拡散信号を送信するとともに、該送信電力制御信号を受信すると、該送信電力制御信号に従って送信電力の制御を行なう送信機とを含むスペクトラム拡散通信システムにおいて、該送信機は、該送信電力制御信号を受信すると、該信号により送信電力を上げる場合に、一定時間だけ、該受信機が拡散符号位相の取得に用いる信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない信号のレベルに比して高くする送信電力制御を更に行う送信電力制御手段を有することを特徴とするスペクトラム拡散通信システムを用いた。
また、本発明においては、スペクトラム拡散信号を受信する受信機において、受信したスペクトラム拡散信号のうち送信電力が高められた部分の信号を用いて該受信したスペクトラム拡散信号の拡散符号位相情報を取得する取得手段を有することを特徴とする受信機を用いた。
また、本発明においては、スペクトラム拡散信号を送信する送信機において、所定の信号を送信する際に該所定の信号外の信号のレベルより送信電力を高めて送信する送信電力制御を行う送信電力制御手段を有することを特徴とする送信機を用いた。
本発明においては、受信機は、送信機から送信されるスペクトラム拡散信号を
受信し、取得手段により、受信したスペクトラム拡散信号の符号拡散位相を取得
する。一方、送信機は、送信電力制御手段により、受信機に対して送信を行なう
スペクトラム拡散信号のうち、受信機が拡散符号位相の取得に用いる信号のレベ
ルを拡散符号位相の取得に用いない信号のレベルに対して高くなるように送信電
力制御を行い、この送信電力制御を行なったスペクトラム拡散信号を送信する。
また、本発明においては、受信機は、送信機から送信されるスペクトラム拡散信号を受信し、取得手段により、受信したスペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得する。また、通知手段により、送信機に対して送信電力制御の開始を要求する。一方、送信機は、受信機から送信電力制御の開始の要求を受けると、送信電力制御手段により、一定時間だけ、受信機に対して送信を行なうスペクトラム拡散信号のうち、受信機が拡散符号位相の取得に用いる信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない信号のレベルに対して高くなる ような送信電力制御を開始し、この送信電力制御を行なったスペクトラム拡散信号を送信する。
また、本発明においては、受信機は受信したスペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得し、該拡散符号位相を用いて該スペクトラム拡散信号の逆拡散を行い、該スペクトラム拡散信号を送信した送信機に対して該逆拡散後の信号の品質が他の送信機からのスペクトラム拡散信号の逆拡散後の信号品質とそろうように、送信電力制御を行なうための送信電力制御信号を送信することにより、複数の送信機から送信されるスペクトラム拡散信号の信号品質の均一化を図る。一方、送信機は、受信機から送信電力制御信号により信号品質均一化のための送信電力制御を行なうとともに、この送信電力制御により送信電力を上げる場合には、一定時間だけ、受信機に対して送信を行なうスペクトラム拡散信号のうち、受信機が拡散符号位相の取得に用いる信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない信号のレベルに対して高くなるようにする送信電力制御をも行い、これらの送信電力制御を行なったスペクトラム拡散信号を送信する。
また、本発明においては、スペクトラム拡散信号を受信する受信機は、取得手段により、受信したスペクトラム拡散信号の拡散符号位相を受信したスペクトラム拡散信号のうち送信電力が高められた部分の信号を用いて取得する。
また、本発明においては、スペクトラム拡散信号を送信する送受信機は、送信電力制御手段により、所定の信号を送信する際にその所定の信号でない信号のレベルよりも送信電力を高める制御を行ない、このような送信電力制御が行なわれたスペクトラム拡散信号を送信する。
【0049】
【発明の効果】
本発明によれば、送信機は、受信機が拡散符号位相の取得に用いる信号を拡散符号位相の取得に用いない信号に対して信号レベルを高めてスペクトラム拡散信号を送信するので、直接波、遅延波等と干渉波との差異が顕著になり、受信機における拡散符号位相の取得が容易なものとなる。従って、積分処理回数を増やす等の特別な措置を取らずとも、拡散符号位相の取得を高速かつ精度良く行なうことが可能となり、送信機の移動に伴う拡散符号位相の変化に対する追従性が高まる。また、特にRAKE受信を行なう場合にはこの高速かつ精度の良い拡散符号位相を用いて直接波、遅延波の合成を行なうことにより、RAKE受信を効果的に行なうことができ、RAKE受信後の誤り率特性も向上させることができる。尚、本発明における送信電力を高める制御は受信機において拡散符号位相の取得に用いる信号部分を対象として( 優遇して)行なうものであり、一律に送信電力を高める制御よりも他の送信機への干渉を低く抑えることができる。
【0050】
また、本発明によれば、送信機は所定部分の信号レベルを高めて送信する制御の開始タイミングを受信機により制御可能となるとともに、送信機は、一定時間経過後に、この送信電力制御を停止するので、上記効果を奏することができるだけでなく、他の送信機への干渉を更に低く抑えることができる。また、送信機の送信電力上昇に伴う負荷を最小限に抑えることができる。
【0051】
また、本発明によれば、受信機は取得した拡散符号位相を用いて受信したスペクトラム拡散信号の逆拡散を行ない、その逆拡散後の信号品質を他の送信機からのスペクトラム拡散信号の逆拡散後の信号品質とそろえるように、該スペクトラム拡散信号を送信した送信機に対して送信電力制御の指示を行なう。一方、送信機は、指示されたその信号品質の均一化のための送信電力制御を行なうとともに、受信機が拡散符号位相の取得に用いる信号のレベルを拡散符号位相の取得に用いない信号レベルよりも高める送信電力制御を行なう。
【0052】
これにより、受信機は拡散符号位相の取得を高速かつ精度良く行なうことができ、その拡散符号位相を用いる逆拡散についても効率良く行なえることとなる。よって、その逆拡散後の信号の信号品質に基づく送信電力制御は、適正なものとなり、不要な送信電力制御を行なう現象が減り、他の送信機への干渉の軽減することができる。従って、真の遠近問題の解決を図ることができる。
【0053】
また、品質均一化のための送信電力制御用の信号を利用するので、制御信号量を増加する必要がないので、制御信号の増加による他の送信機に対する干渉の増加を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1−a】本発明にかかるスペクトラム拡散通信システムテムを示す。
【図1−b】本発明にかかるスペクトラム拡散通信システムテムを示す。
【図2】本発明にかかるフレーム化部29の構成を示す。
【図3】本発明にかかるフレーム化部19の構成を示す。
【図4−a】従来のスペクトラム拡散通信システムテムを示す。
【図4−b】従来のスペクトラム拡散通信システムテムを示す。
【図5】遅延プロファイルを示す。
【図6】フレーム化部29の構成を示す。
【図7】フレーム化部19の構成を示す。
【符号の説明】
1 移動局
2 アンテナ
3 高周波増幅器
4 周波数変換器
5 復調器
6 A/D変換器
7 RAKE受信部
8 相関部
9 拡散コード発生部
10 位相制御部
11 制御部
12 サーチャー
13 コーダー・デコーダー
14 A/D変換器
15 マイク
16 D/A変換器
17 スピーカ
18 タイミング制御部
19 フレーム化部
20 拡散部
21 D/A変換器
22 変調器
23 周波数変換器
24 可変利得増幅器
25 送信電力制御部
26 基地局
27 SIR推定部
28 SIR判定部
29 フレーム化部
30 合成部
Claims (2)
- スペクトラム拡散信号を送受信することにより通信を行う送信機及び受信機を含むスペクトラム拡散通信システムにおいて、
該受信機および送信機は、送信信号のタイミングを制御するタイミング制御手段と、
送信データをバッファリングする手段と、
パイロット信号を作成する手段と、
制御信号を作成する手段と、
送信電力制御信号を作成する手段と、
該タイミング制御手段からのタイミング制御信号に基づいて該送信データ、パイロット信号、制御信号および送信電力制御信号のいずれかを送信信号として選択する手段と、
該選択された送信信号を入力して送信するスペクトラム拡散信号を生成する手段を有し、
該送信機は、該受信機へ送信するスペクトラム拡散信号の送信電力を制御する送信電力制御手段を更に有し、
該受信機は、該送信機からのスペクトラム拡散信号の拡散符号位相を取得する手段を更に有し、
該送信機は、該受信機から送信されたスペクトラム拡散信号のうちの送信電力制御信号により、該送信電力を所定値だけ高くするように指示された時に、送信信号についての送信電力を所定値増加させるが、該パイロット信号を選択して生成したスペクトラム拡散信号を送信する際には、該送信電力を前回のパイロット信号の送信電力に対して該所定値より大きい所定の固定値増加する送信電力制御を行い、
該受信機は、該送信電力を該所定値より高くしたパイロット信号を受信した時に、相関値の測定を行って該拡散符号位相を取得する、ことを特徴とするスペクトラム拡散通信システム。 - スペクトラム拡散信号を送受信することにより通信を行う送信機及び受信機を含むスペクトラム拡散通信システムにおいて、
送信信号のタイミングを制御するタイミング制御手段と、
送信データをバッファリングする手段と、
パイロット信号を作成する手段と、
制御信号を作成する手段と、
送信電力制御信号を作成する手段と、
該タイミング制御手段からのタイミング制御信号に基づいて該送信データ、パイロット信号、制御信号および送信電力制御信号のいずれかを送信信号として選択する手段と、
該選択された送信信号を入力して送信するスペクトラム拡散信号を生成する手段と、
該送信するスペクトラム拡散信号の送信電力を制御する送信電力制御手段とを有し、
該受信機から送信されたスペクトラム拡散信号のうちの送信電力制御信号により、該送信電力を所定値だけ高くするように指示された時に、送信信号についての送信電力を所定値増加させるが、該パイロット信号を選択して生成したスペクトラム拡散信号を送信する際には、該送信電力を前回のパイロット信号の送信電力に対して該所定値より大きい所定の固定値増加する送信電力制御を行うことを特徴とする送信機。
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