JP4032584B2 - スペクトル拡散復調装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば移動通信システムの移動局および基地局に適用されるスペクトル拡散受信機に設けられ、受信されたスペクトル拡散信号を復調する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、スペクトル拡散通信の移動体通信への適用が盛んに検討されている。中でも、直接拡散方式を使った多元接続方式であるＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)は、供給できるサービスの柔軟性、周波数帯域の有効利用性などの観点から利点があると考えられている。そのため、ＣＤＭＡは、第３世代移動通信システムのアクセス方式の一つとして標準化されている。
【０００３】
直接拡散スペクトル拡散通信においては、伝送すべき情報信号とは無関係でかつ情報信号よりも広い帯域幅を持つ拡散符号によりスペクトル拡散信号を作成し伝送する。このスペクトル拡散信号の復調に際しては、送信側における拡散符号と同じ参照符号を使用し、この参照符号を使ってスペクトル拡散信号を逆拡散する。
【０００４】
スペクトル拡散信号の逆拡散処理は、いわゆる能動相関処理と受動相関処理とに大別される。能動相関処理は、受信されたスペクトル拡散信号に対して参照符号を時間的にずらしながら乗算するとともに、その乗算結果を参照符号の１周期にわたって積分することにより、相関値を求める。一方、受動相関処理は、マッチドフィルタを使用し、このマッチドフィルタに予め設定された拡散符号に相当するタップ係数とスペクトル拡散信号とを乗算することにより、相関値を求める。マッチドフィルタに代表される受動相関器は、一般に能動相関素子に比べて構造が複雑で、大規模化する。したがって、安価にスペクトル拡散受信機を構成する場合には、一般に、能動相関器が用いられる。
【０００５】
図１４は、能動相関器を適用した従来のスペクトル拡散復調装置の構成を示すブロック図である。受信されたスペクトル拡散信号に相当するアナログベースバンド信号は、図外のＡ／Ｄ(Analog/Digital)変換部においてディジタルベースバンド信号に変換された後、逆拡散部９０に与えられる。逆拡散部９０は、参照符号発生部９１にて発生された参照符号に基づいて能動相関処理を実行することにより、スペクトル拡散信号から元のシンボルを含むシンボル信号を復元する。
【０００６】
能動相関処理についてさらに詳述すると、能動相関処理は、狭帯域変調後の１単位である１シンボルごとに繰り返し行われる。すなわち、ある単位時間を１スロットとすると、能動相関処理は、１スロットを１スロットに含まれるシンボル数で割って得られる時間ごとに、受信信号と参照符号との乗算処理およびその結果の積分処理を繰り返し実行する。こうして、元の情報を１シンボルごとに復元していく。
【０００７】
逆拡散部９０により復元されたシンボル信号は、パイロット同期検波部９２に与えられる。パイロット同期検波部９２は、シンボル信号に含まれるパイロットシンボルに基づいてシンボル信号を同期検波するものである。すなわち、パイロット同期検波部９２は、シンボル信号に含まれるパイロットシンボルをパイロットシンボル選択部９３において抽出し、チャネル推定部９４にて基準位相を求める。また、パイロット同期検波部９２は、処理遅延部９５にてシンボル信号を遅延させた後、複素乗算部９６において上記基準位相に基づいてシンボル信号を検波する。こうして、元の情報を復元する。
【０００８】
ところで、第３世代移動通信システムにおいては、様々な伝送速度の情報サービスおよびアプリケーションをユーザに提供するために、複数の拡散率（Spreading Factor ; ＳＦ）を必要に応じて選択的に使用することにより、ビットレートを変化できるようにしている。このことは、たとえば、第３世代移動通信の標準化機構である３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)の標準化規格書"TS25.211 Ver.3.0.0(1997-0),p9 or p17"に開示されている。
【０００９】
より詳述すれば、この規格書に開示された技術では、拡散率を２のべき乗値として複数設定している。拡散率とは、１周期の拡散符号のうち何チップを使って１シンボルを拡散したかを表すもので、チップレートをシンボルレートで割った値に相当する。一方、チップレートは伝送帯域幅を決定するものであるためむやみに変化させることは困難である。したがって、チップレートを一定とし拡散率を変化させると、シンボルレートが変化する。その結果、ビットレートが変化する。
【００１０】
たとえば拡散率を相対的に小さな値にすると、１周期の拡散符号で拡散するシンボル数は相対的に多くなる。したがって、シンボルレートは相対的に速くなり、結果的にビットレートも速くなる。逆に、拡散率を相対的に大きな値にすると、１周期の拡散符号で拡散するシンボル数は相対的に少なくなる。したがって、シンボルレートは遅くなり、結果的にビットレートも遅くなる。
【００１１】
そのため、たとえば、通常は拡散率の大きな参照符号を割り当てることとしておき、高速な情報サービス等が求められた場合に、その需要に応じて拡散率の小さな参照符号を割り当てるようにすることができる。こうすることにより、ユーザ数を確保しつつユーザへのサービス向上を図ることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、スペクトル拡散受信機を安価に製造するためには逆拡散器として能動相関器を用いることが望まれる。そこで、安価にスペクトル拡散復調装置を製造し、かつユーザへのサービス向上を図るため、能動相関器を用いたスペクトル拡散復調装置に対して上記規格書に開示された技術を適用することが考えられる。しかしながら、この場合、上記規格書に開示された技術は複数の拡散率を使用するから、スペクトル拡散復調装置の製造期間が長期化したり製造工程が複雑化したりする問題がある。
【００１３】
より詳述すれば、上述のように、拡散率を変化させればシンボルレートが変化する。一方、能動相関処理は１スロットを１スロットに含まれるシンボル数で割ることで得られる時間ごとに行われるため、シンボルレートが変化すれば、能動相関処理の実行周期も変化させなければならなくなる。たとえば拡散率が１６の場合には１６チップの時間間隔で乗算処理および積分処理などを１スロット中に繰り返し実行するのに対して、拡散率が２５６の場合には２５６チップの時間間隔で乗算処理などを１スロット中に繰り返し実行しなければならなくなる。
【００１４】
したがって、逆拡散処理を実行する間隔、すなわちパルスおよび制御信号の出力タイミングなどを拡散率に依存させなければならない。そのため、たとえば拡散率として８種類設定されていれば、逆拡散部９０、パイロットシンボル選択部９３、チャネル推定部９４、処理遅延部９５および複素乗算部９６などの動作タイミングの設計および動作検証を８種類の拡散率ごとに行わなければならない。ゆえに、製造時間の長期化および製造工程の複雑化を招くことになる。
【００１５】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、能動相関処理を逆拡散処理として適用し、かつ複数の拡散率を変化できる場合に、製造時間の短縮を図ることができるスペクトル拡散復調装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためのこの発明は、予め設定された複数の拡散率のうちいずれかの拡散率の拡散符号に基づいて作成され、パイロットシンボルおよびデータシンボルを含むスペクトル拡散信号を復調するスペクトル拡散復調装置であって、複数のフィンガ部にそれぞれ備えられ、上記複数の拡散率のうち最短の拡散率に等しい長さ以下の長さを有する部分拡散率の参照符号に基づいて、上記スペクトル拡散信号に対して能動相関処理を施すことにより、１シンボル以下の長さの部分シンボルからなる部分シンボル信号を得る部分逆拡散部と、上記各フィンガ部から出力された部分シンボル信号を時分割多重化して出力するデータセレクタ部と、上記データセレクタ部から出力された各フィンガ部に対応する部分シンボル信号をそれぞれ時分割的に同期検波する上記各フィンガ部に対して共通のパイロット同期検波部と、このパイロット同期検波部による同期検波後の各フィンガ部に対応する部分シンボル信号をそれぞれ時分割的に積分することにより、各フィンガ部に対応するデータシンボルをそれぞれ復元するシンボル化積分部と、このシンボル化積分部にて復元される各フィンガ部に対応するデータシンボルをＲＡＫＥ合成するＲＡＫＥ合成部とを含むものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
実施形態１
図１は、この発明の実施形態１に係るスペクトル拡散復調装置が適用される移動通信システムの構成を示す概念図である。この移動通信システムは、いわゆる第３世代移動通信方式を適用するもので、通信アクセス方式としてＣＤＭＡを適用している。より詳述すれば、この移動通信システムは、基地局１および移動局２を有し、基地局１と移動局２との間でスペクトル拡散信号を無線通信することにより、移動通信を達成する。
【００１９】
たとえば基地局１は、スペクトル拡散送信機３を備えている。スペクトル拡散送信機３は、通信データを狭帯域変調し、シンボル信号を作成する。具体的には、スペクトル拡散送信機３は、通信データ列にパイロットデータを挿入し、当該データをたとえばＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)で変調する。これにより、パイロットシンボルおよびデータシンボルからなるシンボル信号を得る。この場合の単位長は１シンボルである。また、スペクトル拡散送信機３は、このシンボル信号に対して拡散符号を乗じることによりスペクトル拡散信号を作成し、このスペクトル拡散信号を移動局２に対して送信する。
【００２０】
また、移動局２は、スペクトル拡散受信機４を備えている。スペクトル拡散受信機４は、スペクトル拡散送信機３から送信されたスペクトル拡散信号を受信し、このスペクトル拡散信号を能動相関処理により逆拡散してシンボル信号を得るとともに、上記狭帯域変調とは逆の処理である狭帯域復調処理をシンボル信号に対して施し、元の通信データを得る。
【００２１】
スペクトル拡散送信機３についてさらに詳述すれば、スペクトル拡散送信機３は、シンボル信号を拡散する場合、複数の拡散率ＳＦの拡散符号に基づいてシンボル信号を拡散する。ここに、拡散率ＳＦとは、１シンボルを何チップで拡散したかを表すもので、チップレートをシンボルレートで割った値に相当する。具体的には、拡散率ＳＦは、２のべき乗値、すなわち２M（たとえばＭ＝２、３、…、８）と表されるもので、４、８、１６、…、２５６などの数値をとる。
【００２２】
スペクトル拡散送信機３においては、この設定されている複数の拡散率ＳＦを情報サービスおよびアプリケーションなどを提供するのに適した伝送速度に応じて使い分ける。より具体的には、相対的に低速の情報サービスなどを提供する場合、スペクトル拡散送信機３は、相対的に大きな拡散率ＳＦで拡散信号を使用し、シンボルデータを拡散する。その結果、相対的に低速のシンボルレート、すなわち相対的に低速のビットレートのスペクトル拡散信号を得ることができる。一方、相対的に高速の情報サービスなどを提供する場合、スペクトル拡散送信機３は、相対的に小さな拡散率ＳＦで拡散信号を使用し、シンボルデータを拡散する。その結果、相対的に高速のシンボルレート、すなわち相対的に高速のビットレートのスペクトル拡散信号を得ることができる。
【００２３】
図２は、拡散率ＳＦの違いによるシンボルレートの違いを説明するための図である。図２(a)ないし(e)は、それぞれ、拡散率ＳＦを２５６、１２８、６４、３２および１６に設定した場合の１スロットに含まれるシンボル数を示している。たとえば図２(a)に示すように拡散率ＳＦを２５６とした場合に１スロットに含まれるシンボル数が１０であるとするとき、拡散率ＳＦをその半分の１２８に変化させると、図２(b)に示すようにシンボル数はその倍の２０となる。また、拡散率ＳＦを６４、３２および１６と変化させると、図２(c)ないし(e)にそれぞれ示すように、シンボル数は４０、８０および１６０となる。すなわち、拡散率ＳＦを小さくするほどシンボルレートは速くなる。
【００２４】
図３は、スペクトル拡散受信機４の内部構成を示すブロック図である。スペクトル拡散受信機４は、受信部１０を備えている。受信部１０は、基地局１のスペクトル拡散送信機３から送信されてきたスペクトル拡散信号を受信し、当該スペクトル拡散信号をアナログ信号処理部１１に与える。アナログ信号処理部１１は、スペクトル拡散信号を搬送波帯域からベースバンド帯域に変換することにより、アナログベースバンド信号を作成する。アナログベースバンド信号は、Ａ／Ｄ変換部１２に与えられる。Ａ／Ｄ変換部１２は、アナログベースバンド信号をディジタルベースバンド信号に変換し、当該ディジタルベースバンド信号をスペクトル拡散復調部１３に与える。
【００２５】
スペクトル拡散復調部１３は、ディジタルベースバンド信号を復調することにより元のデータシンボルを復元するものである。より具体的には、スペクトル拡散復調部１３は、部分逆拡散部１４を備えている。部分逆拡散部１４は、ディジタルベースバンド信号を能動相関処理により部分逆拡散する。より具体的には、部分逆拡散処理１４は、参照符号発生部１５から発生される参照符号を使用してディジタルベースバンド信号を部分拡散率ＰＳＦに相当する時間ごとに部分逆拡散する。ここに、部分逆拡散とは、固定値である部分拡散率ＰＳＦの参照符号によりディジタルベースバンド信号を逆拡散する処理である。この実施形態１では、部分拡散率ＰＳＦは、スペクトル拡散送信機３おいて設定されている複数の拡散率ＳＦのうち最短の拡散率ＳＦに等しい長さを有し、２P（ＰはＭよりも小さな自然数）と表される。これにより、送信時における１シンボルを１または複数に分割した部分シンボルからなる部分シンボル信号を得る。すなわち、部分シンボルは、１シンボル以下の長さを有している。部分シンボル信号は、パイロット同期検波部１６に与えられる。
【００２６】
なお、部分逆拡散部１４は、ハードウエアまたはＤＳＰなどによるソフトウエア処理により実現することができ、この場合、複数の拡散率ＳＦに対応したソフトウエア移動局に適用することができるという効果がある。
【００２７】
パイロット同期検波部１６は、部分シンボル信号中のパイロットシンボルに基づいて同期検波することにより部分シンボル信号の狭帯域変調を解くものである。より詳述すれば、パイロット同期検波部１６は、パイロットシンボル化積分部１７、チャネル推定部１８、処理遅延部１９および複素乗算部２０を備えている。部分シンボル信号は、パイロットシンボル化積分部１７および処理遅延部１９に与えられる。
【００２８】
パイロットシンボル化積分部１７は、部分シンボル信号に含まれているパイロットシンボルを復元するものである。より具体的には、パイロットシンボル化積分部１７は、部分逆拡散部１４から与えられる部分シンボル信号からパイロットシンボルに相当する個所を抽出する。その後、パイロットシンボル化積分部１７は、この抽出されたパイロットシンボルに相当する個所を所定の複数回にわたって積分することにより、元の１シンボル長のパイロットシンボルを復元する。パイロットシンボル化積分部１７は、復元された元のパイロットシンボルをチャネル推定部１８に与える。
【００２９】
チャネル推定部１８は、復元されたパイロットシンボルの位相に基づいてチャネル推定を実行する。具体的には、チャネル推定部１８は、パイロットシンボルの位相に基づいて基準位相を抽出し、この基準位相を複素乗算部２０に与える。
【００３０】
処理遅延部１９は、部分逆拡散部１４から与えられる部分シンボル信号を所定時間にわたって遅延させる。上記所定時間は、パイロットシンボルを復元し基準位相を抽出するのに要する時間に等しい時間に設定されている。処理遅延部１９は、遅延させた部分シンボル信号を複素乗算部２０に与える。
【００３１】
複素乗算部２０は、基準位相に基づいて部分シンボル信号を同期検波する。より具体的には、複素乗算部２０は、部分シンボル信号から基準位相成分を除去することにより、部分シンボル信号を狭帯域復調する。これにより、変調が解かれた部分シンボル信号を得ることができる。復調後の部分シンボル信号は、パイロット同期検波部１６の出力としてシンボル化積分部２１に与えられる。
【００３２】
シンボル化積分部２１は、復調後の部分シンボル信号から元の１シンボル長のデータシンボルを復元する。上述のように、部分シンボル信号は、１シンボル長以下の長さの部分シンボルからなる信号である。したがって、シンボル化積分部２１は、部分シンボル信号を１シンボルになるまで繰り返し積分することにより、元の１シンボル長のデータシンボルを復元する。
【００３３】
図４は、部分シンボル信号の作成から元のデータシンボルの復元までの処理をより詳しく説明するための概念図である。上述のように、部分シンボル信号は、送信側において設定された複数の拡散率ＳＦのうち最短の拡散率ＳＦに等しい長さの部分拡散率ＰＳＦの参照符号を使用することにより作成される。すなわち、部分逆拡散部１４は、ディジタルベースバンド信号と参照符号とを乗算し、その乗算結果を部分拡散率ＰＳＦである２Pチップに相当する時間にわたって積分した後放電する。
【００３４】
その結果、２Mチップの拡散率ＳＦの拡散符号で拡散された１シンボルを、２Pチップの部分拡散率ＰＳＦの参照符号で逆拡散した部分シンボルを得ることができる。言い換えれば、送信側において使用された拡散率ＳＦと逆拡散率ＰＳＦとの比をＲとすると、部分シンボル信号に含まれる部分シンボル長は、１シンボルの１／Ｒとなる。
【００３５】
このように、１シンボルの１／Ｒの部分シンボルからなる部分シンボル信号はパイロット同期検波部１６のパイロットシンボル化積分部１７に与えられる。パイロットシンボル化積分部１７は、部分シンボル信号からパイロットシンボルを抽出する。この場合、部分シンボルを１シンボル長に戻す必要がある。そこで、パイロットシンボル化積分部１７は、部分シンボル信号に含まれるパイロットシンボルに相当する個所をＲ回にわたって積分する。こうすることにより、１シンボル長のパイロットシンボルを復元することができる。
【００３６】
また、１シンボル長の１／Ｒの部分シンボルからなる部分シンボル信号は、同期検波を経た後、シンボル化積分部２１に与えられる。この場合においても、部分シンボルを１シンボルに戻す必要があるから、シンボル化積分部２１は、部分シンボル信号をＲ回にわたって積分する。こうすることにより、１シンボル長のデータシンボルを復元することができる。
【００３７】
以上のようにこの実施形態１によれば、部分逆拡散部１４は、複数の拡散率ＳＦのうち最短の拡散率ＳＦに相当する部分拡散率ＰＳＦで逆拡散を行えればよいので、その動作タイミングの設計および動作検証は１種類の部分拡散率ＰＳＦに基づくだけで済む。また、チャネル推定部１８、処理遅延部１９および複素乗算部２０においても部分拡散率ＰＳＦに対する動作タイミングの設計等を行うだけで済む。複数の拡散率ＳＦのすべてについて動作タイミングの設計等を行わなければならないのは、パイロットシンボル化積分部１７およびシンボル化積分部２１のみである。
【００３８】
したがって、複数の拡散率ＳＦのすべてにおいて各部すべてで動作タイミングの設計等を行わなければならなかった従来技術に比べて、動作タイミングの設計等の手間を大幅に軽減することができる。具体的には、動作タイミングの設計等の手間は大まかに言って半分程度で済む。そのため、スペクトル拡散復調部１３の製造時間を大幅に短縮でき、また製造工程を大幅に簡素化することができる。ゆえに、スペクトル拡散復調部１３の製造コストを低減できる。
【００３９】
また、複数のスペクトル拡散復調部１３を製造する場合であって、互いに異なる固定値としての拡散率ＳＦの拡散符号に基づいて作成されたスペクトル拡散信号を復調する場合であっても、その複数の拡散率ＳＦのうち最短の拡散率ＳＦに等しい長さの部分拡散率ＰＳＦで逆拡散を実行するスペクトル拡散復調部１３を製造することにより、これら複数のスペクトル拡散復調部１３の製造時間を短縮することができる。
【００４０】
より詳述すれば、たとえば高速データ通信用復調装置および音声専用復調装置の２種類の復調装置を製造する場合を考える。音声専用復調装置は、相対的に大きな拡散率ＳＦ、たとえば１２８の拡散符号に基づいて作成されたスペクトル拡散信号を復調するものとする。また、高速データ通信用復調装置は、相対的に小さな拡散率ＳＦ、たとえば３２の拡散符号に基づいて作成されたスペクトル拡散信号を復調するものとする。この場合、１２８および３２の２種類の拡散率ＳＦが予め設定されていることになる。また、この場合の拡散率ＳＦは２のべき乗値で表現され、相対的に小さな拡散率ＳＦは相対的に大きな拡散率ＳＦの２のべき乗分の１の長さとなっている。
【００４１】
以上の場合において、部分拡散率ＰＳＦとして上記２種類の拡散率ＳＦのうち最短の３２の参照符号を使用して逆拡散処理を実行するスペクトル拡散復調部１３を製造する。より具体的には、高速データ通信用復調装置に適用されるスペクトル拡散復調部１３として、部分拡散率ＰＳＦとして３２の参照符号で逆拡散処理を実行する部分逆拡散部１４を備え、また、Ｒ＝３２／３２＝１の回数で積分処理を実行するパイロットシンボル化積分部１７およびシンボル化積分部２１を備えるものを製造する。また、音声専用復調装置に適用されるスペクトル拡散復調部１３として、部分拡散率ＰＳＦとして３２の参照符号で逆拡散処理を実行する部分逆拡散部１４を備え、また、Ｒ＝１２８／３２＝４の回数で積分処理を実行するパイロットシンボル化積分部１７およびシンボル化積分部２１を備えるものを製造する。
【００４２】
こうすることにより、パイロットシンボル化積分部１７およびシンボル化積分部２１以外の部分の動作タイミングの設計および動作検証は、３２という１種類の部分拡散率ＰＳＦに基づいて行うだけで済む。すなわち、高速データ通信用復調装置および音声専用復調装置の動作タイミングの設計等をある程度共通化できる。そのため、動作タイミングの設計等に要する手間を大幅に軽減できる。よって、これら複数の復調装置を製造する時間を全体として短縮することができ、また製造工程を大幅に簡単にすることができる。
【００４３】
なお、上記説明では、部分拡散率ＰＳＦの長さとして複数の拡散率ＳＦのうち最短の拡散率ＳＦに等しい長さを設定している。しかし、たとえば、部分拡散率ＰＳＦの長さとしては、複数の拡散率ＳＦのうち最短の拡散率ＳＦの長さよりも短い長さを設定してもよい。より具体的には、部分拡散率ＰＳＦの長さとしては、たとえば、最短の拡散率ＳＦの半分というように最短の拡散率ＳＦの整数分の１の長さに設定する。こうすることによっても、上記説明と同様に、動作タイミングの設計等に要する手間を軽減できることにかわりはない。
【００４４】
実施形態２
図５は、この発明の実施形態２に係るスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。図５においては、図２と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
【００４５】
上記実施形態１では、パイロットデータをデータ列に時間多重して挿入する場合を例にとって説明している。これに対して、この実施形態２では、パイロットデータをデータ列とは異なるチャネルを使って伝送する場合を例にとっている。
【００４６】
より詳述すれば、この実施形態２においては、スペクトル拡散送信機３は、パイロットシンボルを第１拡散符号で拡散するとともに、データシンボルを第１拡散符号とは異なる第２拡散符号で拡散し、上記パイロットシンボルをデータシンボルに符号多重することによりスペクトル拡散信号を作成する。このように、この実施形態２においては、パイロットシンボルをデータシンボルとは異なる拡散符号で拡散するから、受信側においてはパイロットシンボルとデータシンボルとを別個に逆拡散する必要がある。
【００４７】
そのため、この実施形態２に係るスペクトル拡散受信機４は、パイロットシンボルを抽出するための構成としてパイロット同期検波部１６から独立して設けられたパイロットチャネル逆拡散部２５を備えている。パイロットチャネル逆拡散部２５には、部分逆拡散部１４と並列に、ディジタルベースバンド信号が与えられるようになっている。
【００４８】
また、このスペクトル拡散受信機４に設けられた参照符号発生部１５は、第１拡散符号と同じチップ列である第１参照符号および第２拡散符号と同じチップ列である第２参照符号を発生する。参照符号発生部１５は、第１参照符号をパイロットチャネル逆拡散部２５に与えるとともに、第２参照符号を部分逆拡散部１４に与える。
【００４９】
パイロットチャネル逆拡散部２５は、ディジタルベースバンド信号に第１拡散符号を乗じることによりパイロットシンボルを復元する。この場合、ディジタルベースバンド信号は１シンボル長のパイロットシンボルを含むものである。したがって、実施形態１と異なりＲ回にわたる積分を行うことなく単に逆拡散を行うだけで、１シンボル長のパイロットシンボルを復元することができる。パイロットチャネル逆拡散部２５は、復元されたパイロットシンボルをパイロット同期検波部１６のチャネル推定部１８に直接入力する。
【００５０】
以上のようにこの実施形態２によれば、パイロットシンボルを符号多重によりスペクトル拡散信号に挿入する場合であっても、実施形態１と同様にスペクトル拡散復調部１３のほとんどにおいて１種類の部分拡散率ＰＳＦについての動作タイミングの設計および動作検証を行うだけで済むので、動作タイミングの設計等に要する手間を大幅に軽減できる。
【００５１】
実施形態３
図６は、この発明の実施形態３に係るスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。図６において、図２と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
【００５２】
この実施形態３に係るスペクトル拡散復調部１３は、上記実施形態１に係るスペクトル拡散復調部の構成をＲＡＫＥ受信に適用したものである。より詳述すれば、このスペクトル拡散復調部１３は、複数のフィンガ部３０を備えている。各フィンガ部３０は、参照符号発生部１５から与えられる参照符号に基づいて、異なる伝播経路を通って伝播してきたスペクトル拡散信号をそれぞれ別個に逆拡散するものである。
【００５３】
さらに詳述すれば、フィンガ部３０は、それぞれ、部分逆拡散部１４、パイロット同期検波部１６およびシンボル化積分部２１を備え、さらに、第１遅延部３１および第２遅延部３２を備えている。第１遅延部３１は、伝播遅延時間に応じた時間にわたって参照符号を遅延させ、当該参照符号を部分逆拡散部１４に入力するものである。第２遅延部３２は、シンボル化積分部２１から出力されたデータシンボルを第１遅延部３１と同じ時間にわたって遅延させるものである。
【００５４】
この構成において、参照符号発生部１５にて発生された参照符号は、各フィンガ部３０の第１遅延部３１において遅延された後、部分逆拡散部１４に与えられる。これにより、部分逆拡散部１４は、伝播遅延時間に応じたタイミングでディジタルベースバンド信号を逆拡散することになる。
【００５５】
逆拡散後に得られる部分シンボル信号は、パイロット同期検波部１６において同期検波された後シンボル化積分部２１において積分され、元のデータシンボルとなる。このデータシンボルは、第２遅延部３２において遅延される。この遅延時間は、第１遅延部３１における遅延時間と同じである。したがって、各フィンガ部３０から出力されるデータシンボルは、互いにタイミングが合わされることになる。各フィンガ部３０は、データシンボルをそれぞれＲＡＫＥ合成部３３に与える。
【００５６】
ＲＡＫＥ合成部３３は、各フィンガ部３０に対応するデータシンボルをＲＡＫＥ合成する。これにより、マルチパスフェージングの影響を除去したデータシンボルを得ることができる。
【００５７】
以上にようにこの実施形態３によれば、ＲＡＫＥ受信を行うスペクトル拡散復調部１３においても、実施形態１と同様にスペクトル拡散復調部１３のほとんどにおいて１種類の部分拡散率ＰＳＦについての動作タイミングの設計および動作検証を行うだけで済むので、動作タイミングの設計等の手間を大幅に軽減することができる。
【００５８】
なお、この実施形態３の構成に対して上記実施形態２の構成を組み合わせてもよい。図７は、実施形態３の構成に対して実施形態２の構成を組み合わせた場合のスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。このスペクトル拡散復調部１３は、パイロットシンボルを抽出する構成としてパイロット同期検波部１６から独立して設けられたパイロットチャネル逆拡散部２５を備えている。これに関連して、各フィンガ部３０は、パイロットチャネル逆拡散部２５に対して遅延させた参照符号を与えるための第３遅延部３５を備えている。この第３遅延部３５における遅延時間は、各フィンガ部３０の第１遅延部３１と同じ遅延時間である。
【００５９】
この構成によれば、パイロットシンボルを符号多重して送信する場合であって、かつＲＡＫＥ受信をする場合であっても、結局、スペクトル拡散復調部１３のほとんどにおいて１種類の部分拡散率ＰＳＦについての動作タイミングの設計および動作検証を行うだけで済むので、動作タイミングの設計等の手間を大幅に軽減することができる。
【００６０】
実施形態４
図８は、この発明の実施形態４に係るスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。図８において、図６と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
【００６１】
上記実施形態３では、各フィンガ部３０の動作タイミングをそれぞれ独立に設定している。これに対して、この実施形態４では、各フィンガ部３０の動作タイミングを共通化している。
【００６２】
より詳述すれば、このスペクトル拡散復調部１３は、タップ付き遅延部４０を備えている。タップ付き遅延部４０は、Ａ／Ｄ変換部１２から出力されたディジタルベースバンド信号を伝播遅延時間に応じた時間にわたって遅延させたうえで所定のタップ位置から取り出すもので、ディジタルベースバンド信号を同じタイミングで各フィンガ部３０に与える。これにより、各フィンガ部３０においては、共通のタイミングで処理を実行することができる。
【００６３】
以上のようにこの実施形態４によれば、フィンガ部３０の動作タイミングを共通化している。実施形態３のようにフィンガ部３０の動作タイミングをそれぞれ独立させると、各フィンガ部３０を異なるテストパターンなどにより動作タイミングの設計および動作検証をする必要がある。しかし、この実施形態４のようにフィンガ部３０の動作タイミングを共通化すると、各フィンガ部３０を共通のテストパターンなどにより動作タイミングを設計したり動作検証をしたりするだけで済む。そのため、動作タイミングの設計等に要する手間を軽減できる。ゆえに、製造時間を短縮できるとともに、製造工程を簡単にすることができる。
【００６４】
なお、この実施形態４の構成に対して上記実施形態２の構成を組み合わせてもよい。図９は、実施形態４の構成に対して実施形態２の構成を組み合わせた場合のスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。このスペクトル拡散復調部１３は、タップ付き遅延部４０を備え、かつ、パイロットシンボルを抽出する構成としてパイロット同期検波部１６から独立した設けられたパイロットチャネル逆拡散部２５を備えている。これに関連して、タップ付き遅延部４０から出力されるディジタルベースバンド信号は、各フィンガ部３０内のパイロットチャネル逆拡散部２５と部分逆拡散部１４とに与えられるようになっている。一方、参照符号発生部１５からは、各フィンガ部３０のパイロットチャネル逆拡散部２５に対して第１参照符号を与えるとともに、各フィンガ部３０の部分逆拡散部１４に対して第２参照符号を与える。
【００６５】
この構成によれば、パイロットシンボルが符号多重により挿入されているスペクトル拡散信号をＲＡＫＥ受信する場合であっても、各フィンガ部３０の動作タイミングを共通化できるから、各フィンガ部３０の動作タイミングを独立させる場合に比べて、動作タイミングの設計および動作検証に要する手間を一層大幅に軽減することができる。
【００６６】
実施形態５
図１０は、この発明の実施形態５に係るスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。図１０において、図６と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
【００６７】
上記実施形態３では、パイロット同期検波部１６を各フィンガ部３０ごとに設けている。これに対して、この実施形態５では、パイロット同期検波部１６を各フィンガ部３０に対して共通のものとし、このパイロット同期検波部１６を各フィンガ部３０ごとに時分割で使用するようにしている。
【００６８】
より詳述すれば、このスペクトル拡散復調部１３は、複数のフィンガ部３０と、１つのデータセレクタ部４５と、１つのパイロット同期検波部１６を備えている。フィンガ部３０は、第１遅延部３１、部分逆拡散部１４および第２遅延部３２を備えている。第１遅延部３１は、実施形態３と同様に、参照符号を伝播遅延時間に応じた時間だけ遅延させる。また、第２遅延部３２は、部分逆拡散部１４から出力された部分シンボル信号を第１遅延部３１における遅延時間と同じ時間だけ遅延させる。この場合、第２遅延部３２の段数は、第１遅延部３１に比べてＲ倍となっている。これは、部分逆拡散部１４では１シンボルがＲ個に分割されているためである。以上の構成により、各フィンガ部３０からはタイミングを合わせた部分シンボル信号が出力されることになる。
【００６９】
各フィンガ部３０から出力された部分シンボル信号は、データセレクタ部４５に与えられる。データセレクタ部４５は、各部分シンボル信号を時分割多重化し、パイロット同期検波部１６に与える。パイロット同期検波部１６は、同期検波処理を各フィンガ部３０に対応する部分シンボル信号に対して時分割で実行し、その結果である復調後の部分シンボル信号をシンボル化積分部２１に順次与える。
【００７０】
シンボル化積分部２１は、部分シンボル信号をＲ回積分していく処理を時分割で実行する。こうすることにより、各フィンガ部３０に対応するデータシンボルをそれぞれ得ることができる。各データシンボルは、ＲＡＫＥ合成部４６に与えられ、ＲＡＫＥ合成される。こうして、元のデータシンボルが復元される。
【００７１】
以上のようにこの実施形態５によれば、パイロット同期検波部１６は１つで済むから、回路規模を削減できる。したがって、パイロット同期検波部１６の動作検証としては１回で済む。そのため、複数のフィンガ部３０ごとに各パイロット同期検波部１６の動作タイミングの設計および動作検証を行わなければならない場合に比べて、動作タイミングの設計等に要する手間をより一層軽減することができる。ゆえに、製造時間をより一層大幅に短縮でき、また製造工程をより一層大幅に簡単にすることができる。
【００７２】
なお、この実施形態５の構成に対して上記実施形態２の構成を組み合わせてもよい。図１１は、実施形態５の構成に対して実施形態２の構成を組み合わせた場合のスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。このスペクトル拡散復調部１３は、１つパイロット同期検波部１６を備え、かつ、各フィンガ部３０内にパイロットチャネル逆拡散部２５を備えている。また、各フィンガ部３０は、パイロットチャネル逆拡散部２５に与えるべき第１参照符号を遅延させる第３遅延部３５を備えている。さらに、各フィンガ部３０は、パイロットチャネル逆拡散部２５から出力されるパイロットシンボルを遅延させる第４遅延部５０を備えている。これにより、パイロットチャネル逆拡散部２５は、伝播遅延時間にかかわらずにパイロットシンボルを確実に復元でき、かつこの復元されたパイロットシンボルをフィンガ部３０からタイミングを合わせて出力することができる。
【００７３】
さらにまた、このスペクトル拡散復調部１３は、パイロットセレクタ部５１を備えている。パイロットセレクタ部５１は、各フィンガ部３０から出力されたパイロットシンボルをパイロット同期検波部１６内のチャネル推定部１８に与える。より具体的には、パイロットセレクタ部５１は、パイロット同期検波部１６を時分割で使用するために、パイロットシンボルを時分割多重化してチャネル推定部１８に与える。
【００７４】
この構成によれば、パイロットシンボルが符号多重により挿入されているスペクトル拡散信号をＲＡＫＥ受信する場合であっても、パイロット同期検波部１６を複数のフィンガ部３０に対して共通化している。したがって、上述の説明と同様に、パイロット同期検波部１６の動作タイミングの設計および動作検証は１つの逆拡散動作についてのみで済むから、動作タイミングの設計等に要する手間をより一層軽減することができる。
【００７５】
実施形態６
図１２は、この発明の実施形態６に係るスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。図１２において、図８および図１０と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
【００７６】
上記実施形態５では、各フィンガ部３０はそれぞれ独立したタイミングで動作している。これに対して、この実施形態６では、各フィンガ部３０の動作タイミングを共通化している。すなわち、この実施形態６に係るスペクトル拡散復調部１３は、上記実施形態５におけるパイロット同期検波部１６の共通化構成と実施形態４におけるフィンガ部３０の動作タイミングの共通化構成とを組み合わせた構成となっている。
【００７７】
より詳述すれば、このスペクトル拡散復調部１３は、実施形態４と同様に、各フィンガ部３０に対して同じタイミングでディジタルベースバンド信号を与えるタップ付き遅延部４０を備えている。また、フィンガ部３０の出力はデータセレクタ部４５に与えられ、このデータセレクタ部４５から部分シンボル信号が時分割で１つのパイロット同期検波部１６に与えられる。パイロット同期検波部１６は、各フィンガ部３０ごとに部分シンボル信号の同期検波処理を施し、シンボル化積分部２１に出力する。シンボル化積分部２１は、各フィンガ部３０に対応する部分シンボル信号を積分し、各フィンガ部３０に対応するデータシンボルを復元する。その後、ＲＡＫＥ合成部４６において各フィンガ部３０ごとのデータシンボルをＲＡＫＥ合成する。こうして、最終的なデータシンボルを得ることができる。
【００７８】
以上のようにこの実施形態６によれば、パイロット同期検波部１６を複数のフィンガ部３０に対して共通化するとともに、フィンガ部３０の動作タイミングを共通化しているから、実施形態４および５に比べて、動作タイミングの設計および動作検証に要する手間をより一層軽減することができる。
【００７９】
なお、この実施形態６の構成に対して上記実施形態２の構成を組み合わせてもよい。図１３は、実施形態６の構成に対して実施形態２の構成を組み合わせた場合のスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。このスペクトル拡散復調部１３は、パイロット同期検波部１６を複数のフィンガ部３０に対して共通化し、タップ付き遅延部４０を備え、さらに、パイロットシンボルを抽出する構成としてパイロット同期検波部１６から各フィンガ部３０内に独立させたパイロットチャネル逆拡散部２５を備えている。
【００８０】
この構成によれば、パイロットシンボルを符号多重によりスペクトル拡散信号に挿入している場合であっても、各フィンガ部３０の動作タイミングを共通化でき、かつパイロット同期検波部１６を複数のフィンガ部３０に対して共通化できるので、動作タイミングの設計および動作検証に要する手間を軽減することができる。
【００８１】
他の実施形態
この発明の実施の形態の説明は以上のとおりであるが、この発明は上述の実施形態に限定されるものではない。たとえば上記実施形態では、スペクトル拡散受信機４を移動局２に設ける場合を例にとっているが、スペクトル拡散受信機４を基地局１に設けるようにしてもよいことはもちろんである。
【００８２】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、複数の拡散率が予め設定され、かつ能動相関処理を実行するスペクトル拡散復調装置において、上記複数の拡散率のうち最短の拡散率の長さ以下の長さを有する部分拡散率の参照符号に基づいて能動相関処理を実行して部分シンボル信号を作成し、パイロット同期検波を行った後、部分シンボル信号を積分することにより、元のデータシンボルを復元している。
【００８３】
したがって、使用する拡散率に依存するのは、パイロット同期検波のときのパイロットシンボルの抽出および部分シンボル信号の積分だけである。そのため、すべての部分において複数の拡散率に応じて動作タイミングを設計したり動作検証をしたりする場合に比べて、動作タイミングの設計等に要する手間を軽減することができる。ゆえに、スペクトル拡散復調装置の製造時間を短縮でき、またその製造工程を簡単にすることができる。
【００８４】
また、上記部分逆拡散部、パイロット同期検波部およびシンボル化積分部を複数のフィンガ部にそれぞれ備える場合、すなわちＲＡＫＥ受信をする場合、動作検証にかかる時間はフィンガ部の数に反比例して減少する。そのため、動作タイミングの設計および動作検証に要する手間を一層軽減でき、製造時間の簡素化を一層図ることができる。
【００８５】
さらにまた、伝播遅延時間に応じたタイミングでフィンガ部にスペクトル拡散信号を入力させる場合には、各フィンガ部を独立したタイミングで動作させる必要がないので、各フィンガ部の動作タイミングの設計および動作検証を同一の動作タイミングチャートにより行うことができる。そのため、動作タイミングの設計等に要する手間をより一層軽減することができる。
【００８６】
さらに、パイロットシンボルをデータシンボルと異なる拡散符号で拡散する場合であっても、使用する拡散率に依存するのはパイロット同期検波のときのパイロットシンボルの抽出および部分シンボル信号の積分だけであるから、動作タイミングの設計および動作検証に要する手間の軽減を図ることができる。
【００８７】
さらにまた、パイロット同期検波部を複数のフィンガ部に対して共通化する場合には、パイロット同期検波部としての動作検証を各フィンガ部ごとに行う必要がないので、全体としての動作タイミングの設計および動作検証に要する手間をより一層軽減できる。ゆえに、製造時間の短縮および製造工程の簡素化をより一層図ることができる。
【００８８】
さらに、この場合において伝播遅延時間に応じたタイミングでフィンガ部にスペクトル拡散信号を入力させる場合には、各フィンガ部の動作タイミングの設計および動作検証を同一の動作タイミングチャートにより行うことができるので、動作タイミングの設計等に要する手間をさらに軽減することができる。
【００８９】
さらにまた、パイロットシンボルをデータシンボルと異なる拡散符号で拡散する場合であっても、上述と同様に、動作タイミングの設計および動作検証に要する手間の軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態１に係るスペクトル拡散復調装置が適用された移動通信システムの構成を示す概念図である。
【図２】 拡散率の違いによるシンボル数の違いを説明するための図である。
【図３】 実施形態１に係るスペクトル拡散受信機の構成を示すブロック図である。
【図４】 部分シンボル化およびシンボル復元化を説明するための図である。
【図５】 この発明の実施形態２に係るスペクトル拡散復調部の構成を示すブロック図である。
【図６】 この発明の実施形態３に係るスペクトル拡散復調部の構成を示すブロック図である。
【図７】 実施形態３に係るスペクトル拡散復調部においてデータシンボルおよびパイロットシンボルが符号多重されたスペクトル拡散信号を復調する場合の構成を示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施形態４に係るスペクトル拡散復調部の構成を示すブロック図である。
【図９】 実施形態４に係るスペクトル拡散復調部においてデータシンボルおよびパイロットシンボルが符号多重されたスペクトル拡散信号を復調する場合の構成を示すブロック図である。
【図１０】 この発明の実施形態５に係るスペクトル拡散復調部の構成を示すブロック図である。
【図１１】 実施形態５に係るスペクトル拡散復調部においてデータシンボルおよびパイロットシンボルが符号多重されたスペクトル拡散信号を復調する場合の構成を示すブロック図である。
【図１２】 この発明の実施形態６に係るスペクトル拡散復調部の構成を示すブロック図である。
【図１３】 実施形態６に係るスペクトル拡散復調部においてデータシンボルおよびパイロットシンボルが符号多重されたスペクトル拡散信号を復調する場合の構成を示すブロック図である。
【図１４】 従来のスペクトル拡散復調装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１３ スペクトル拡散復調部、１４ 部分逆拡散部、１６ パイロット同期検波部、１７ パイロットシンボル化積分部、２１ シンボル化積分部、２５ パイロットチャネル逆拡散部、３０ フィンガ部、３３ ＲＡＫＥ合成部、４０ タップ付き遅延部、４５ データセレクタ部、４６ ＲＡＫＥ合成部、５１ パイロットセレクタ部。
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば移動通信システムの移動局および基地局に適用されるスペクトル拡散受信機に設けられ、受信されたスペクトル拡散信号を復調する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、スペクトル拡散通信の移動体通信への適用が盛んに検討されている。中でも、直接拡散方式を使った多元接続方式であるＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)は、供給できるサービスの柔軟性、周波数帯域の有効利用性などの観点から利点があると考えられている。そのため、ＣＤＭＡは、第３世代移動通信システムのアクセス方式の一つとして標準化されている。
【０００３】
直接拡散スペクトル拡散通信においては、伝送すべき情報信号とは無関係でかつ情報信号よりも広い帯域幅を持つ拡散符号によりスペクトル拡散信号を作成し伝送する。このスペクトル拡散信号の復調に際しては、送信側における拡散符号と同じ参照符号を使用し、この参照符号を使ってスペクトル拡散信号を逆拡散する。
【０００４】
スペクトル拡散信号の逆拡散処理は、いわゆる能動相関処理と受動相関処理とに大別される。能動相関処理は、受信されたスペクトル拡散信号に対して参照符号を時間的にずらしながら乗算するとともに、その乗算結果を参照符号の１周期にわたって積分することにより、相関値を求める。一方、受動相関処理は、マッチドフィルタを使用し、このマッチドフィルタに予め設定された拡散符号に相当するタップ係数とスペクトル拡散信号とを乗算することにより、相関値を求める。マッチドフィルタに代表される受動相関器は、一般に能動相関素子に比べて構造が複雑で、大規模化する。したがって、安価にスペクトル拡散受信機を構成する場合には、一般に、能動相関器が用いられる。
【０００５】
図１４は、能動相関器を適用した従来のスペクトル拡散復調装置の構成を示すブロック図である。受信されたスペクトル拡散信号に相当するアナログベースバンド信号は、図外のＡ／Ｄ(Analog/Digital)変換部においてディジタルベースバンド信号に変換された後、逆拡散部９０に与えられる。逆拡散部９０は、参照符号発生部９１にて発生された参照符号に基づいて能動相関処理を実行することにより、スペクトル拡散信号から元のシンボルを含むシンボル信号を復元する。
【０００６】
能動相関処理についてさらに詳述すると、能動相関処理は、狭帯域変調後の１単位である１シンボルごとに繰り返し行われる。すなわち、ある単位時間を１スロットとすると、能動相関処理は、１スロットを１スロットに含まれるシンボル数で割って得られる時間ごとに、受信信号と参照符号との乗算処理およびその結果の積分処理を繰り返し実行する。こうして、元の情報を１シンボルごとに復元していく。
【０００７】
逆拡散部９０により復元されたシンボル信号は、パイロット同期検波部９２に与えられる。パイロット同期検波部９２は、シンボル信号に含まれるパイロットシンボルに基づいてシンボル信号を同期検波するものである。すなわち、パイロット同期検波部９２は、シンボル信号に含まれるパイロットシンボルをパイロットシンボル選択部９３において抽出し、チャネル推定部９４にて基準位相を求める。また、パイロット同期検波部９２は、処理遅延部９５にてシンボル信号を遅延させた後、複素乗算部９６において上記基準位相に基づいてシンボル信号を検波する。こうして、元の情報を復元する。
【０００８】
ところで、第３世代移動通信システムにおいては、様々な伝送速度の情報サービスおよびアプリケーションをユーザに提供するために、複数の拡散率（Spreading Factor ; ＳＦ）を必要に応じて選択的に使用することにより、ビットレートを変化できるようにしている。このことは、たとえば、第３世代移動通信の標準化機構である３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)の標準化規格書"TS25.211 Ver.3.0.0(1997-0),p9 or p17"に開示されている。
【０００９】
より詳述すれば、この規格書に開示された技術では、拡散率を２のべき乗値として複数設定している。拡散率とは、１周期の拡散符号のうち何チップを使って１シンボルを拡散したかを表すもので、チップレートをシンボルレートで割った値に相当する。一方、チップレートは伝送帯域幅を決定するものであるためむやみに変化させることは困難である。したがって、チップレートを一定とし拡散率を変化させると、シンボルレートが変化する。その結果、ビットレートが変化する。
【００１０】
たとえば拡散率を相対的に小さな値にすると、１周期の拡散符号で拡散するシンボル数は相対的に多くなる。したがって、シンボルレートは相対的に速くなり、結果的にビットレートも速くなる。逆に、拡散率を相対的に大きな値にすると、１周期の拡散符号で拡散するシンボル数は相対的に少なくなる。したがって、シンボルレートは遅くなり、結果的にビットレートも遅くなる。
【００１１】
そのため、たとえば、通常は拡散率の大きな参照符号を割り当てることとしておき、高速な情報サービス等が求められた場合に、その需要に応じて拡散率の小さな参照符号を割り当てるようにすることができる。こうすることにより、ユーザ数を確保しつつユーザへのサービス向上を図ることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、スペクトル拡散受信機を安価に製造するためには逆拡散器として能動相関器を用いることが望まれる。そこで、安価にスペクトル拡散復調装置を製造し、かつユーザへのサービス向上を図るため、能動相関器を用いたスペクトル拡散復調装置に対して上記規格書に開示された技術を適用することが考えられる。しかしながら、この場合、上記規格書に開示された技術は複数の拡散率を使用するから、スペクトル拡散復調装置の製造期間が長期化したり製造工程が複雑化したりする問題がある。
【００１３】
より詳述すれば、上述のように、拡散率を変化させればシンボルレートが変化する。一方、能動相関処理は１スロットを１スロットに含まれるシンボル数で割ることで得られる時間ごとに行われるため、シンボルレートが変化すれば、能動相関処理の実行周期も変化させなければならなくなる。たとえば拡散率が１６の場合には１６チップの時間間隔で乗算処理および積分処理などを１スロット中に繰り返し実行するのに対して、拡散率が２５６の場合には２５６チップの時間間隔で乗算処理などを１スロット中に繰り返し実行しなければならなくなる。
【００１４】
したがって、逆拡散処理を実行する間隔、すなわちパルスおよび制御信号の出力タイミングなどを拡散率に依存させなければならない。そのため、たとえば拡散率として８種類設定されていれば、逆拡散部９０、パイロットシンボル選択部９３、チャネル推定部９４、処理遅延部９５および複素乗算部９６などの動作タイミングの設計および動作検証を８種類の拡散率ごとに行わなければならない。ゆえに、製造時間の長期化および製造工程の複雑化を招くことになる。
【００１５】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、能動相関処理を逆拡散処理として適用し、かつ複数の拡散率を変化できる場合に、製造時間の短縮を図ることができるスペクトル拡散復調装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためのこの発明は、予め設定された複数の拡散率のうちいずれかの拡散率の拡散符号に基づいて作成され、パイロットシンボルおよびデータシンボルを含むスペクトル拡散信号を復調するスペクトル拡散復調装置であって、複数のフィンガ部にそれぞれ備えられ、上記複数の拡散率のうち最短の拡散率に等しい長さ以下の長さを有する部分拡散率の参照符号に基づいて、上記スペクトル拡散信号に対して能動相関処理を施すことにより、１シンボル以下の長さの部分シンボルからなる部分シンボル信号を得る部分逆拡散部と、上記各フィンガ部から出力された部分シンボル信号を時分割多重化して出力するデータセレクタ部と、上記データセレクタ部から出力された各フィンガ部に対応する部分シンボル信号をそれぞれ時分割的に同期検波する上記各フィンガ部に対して共通のパイロット同期検波部と、このパイロット同期検波部による同期検波後の各フィンガ部に対応する部分シンボル信号をそれぞれ時分割的に積分することにより、各フィンガ部に対応するデータシンボルをそれぞれ復元するシンボル化積分部と、このシンボル化積分部にて復元される各フィンガ部に対応するデータシンボルをＲＡＫＥ合成するＲＡＫＥ合成部とを含むものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
実施形態１
図１は、この発明の実施形態１に係るスペクトル拡散復調装置が適用される移動通信システムの構成を示す概念図である。この移動通信システムは、いわゆる第３世代移動通信方式を適用するもので、通信アクセス方式としてＣＤＭＡを適用している。より詳述すれば、この移動通信システムは、基地局１および移動局２を有し、基地局１と移動局２との間でスペクトル拡散信号を無線通信することにより、移動通信を達成する。
【００１９】
たとえば基地局１は、スペクトル拡散送信機３を備えている。スペクトル拡散送信機３は、通信データを狭帯域変調し、シンボル信号を作成する。具体的には、スペクトル拡散送信機３は、通信データ列にパイロットデータを挿入し、当該データをたとえばＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)で変調する。これにより、パイロットシンボルおよびデータシンボルからなるシンボル信号を得る。この場合の単位長は１シンボルである。また、スペクトル拡散送信機３は、このシンボル信号に対して拡散符号を乗じることによりスペクトル拡散信号を作成し、このスペクトル拡散信号を移動局２に対して送信する。
【００２０】
また、移動局２は、スペクトル拡散受信機４を備えている。スペクトル拡散受信機４は、スペクトル拡散送信機３から送信されたスペクトル拡散信号を受信し、このスペクトル拡散信号を能動相関処理により逆拡散してシンボル信号を得るとともに、上記狭帯域変調とは逆の処理である狭帯域復調処理をシンボル信号に対して施し、元の通信データを得る。
【００２１】
スペクトル拡散送信機３についてさらに詳述すれば、スペクトル拡散送信機３は、シンボル信号を拡散する場合、複数の拡散率ＳＦの拡散符号に基づいてシンボル信号を拡散する。ここに、拡散率ＳＦとは、１シンボルを何チップで拡散したかを表すもので、チップレートをシンボルレートで割った値に相当する。具体的には、拡散率ＳＦは、２のべき乗値、すなわち２M（たとえばＭ＝２、３、…、８）と表されるもので、４、８、１６、…、２５６などの数値をとる。
【００２２】
スペクトル拡散送信機３においては、この設定されている複数の拡散率ＳＦを情報サービスおよびアプリケーションなどを提供するのに適した伝送速度に応じて使い分ける。より具体的には、相対的に低速の情報サービスなどを提供する場合、スペクトル拡散送信機３は、相対的に大きな拡散率ＳＦで拡散信号を使用し、シンボルデータを拡散する。その結果、相対的に低速のシンボルレート、すなわち相対的に低速のビットレートのスペクトル拡散信号を得ることができる。一方、相対的に高速の情報サービスなどを提供する場合、スペクトル拡散送信機３は、相対的に小さな拡散率ＳＦで拡散信号を使用し、シンボルデータを拡散する。その結果、相対的に高速のシンボルレート、すなわち相対的に高速のビットレートのスペクトル拡散信号を得ることができる。
【００２３】
図２は、拡散率ＳＦの違いによるシンボルレートの違いを説明するための図である。図２(a)ないし(e)は、それぞれ、拡散率ＳＦを２５６、１２８、６４、３２および１６に設定した場合の１スロットに含まれるシンボル数を示している。たとえば図２(a)に示すように拡散率ＳＦを２５６とした場合に１スロットに含まれるシンボル数が１０であるとするとき、拡散率ＳＦをその半分の１２８に変化させると、図２(b)に示すようにシンボル数はその倍の２０となる。また、拡散率ＳＦを６４、３２および１６と変化させると、図２(c)ないし(e)にそれぞれ示すように、シンボル数は４０、８０および１６０となる。すなわち、拡散率ＳＦを小さくするほどシンボルレートは速くなる。
【００２４】
図３は、スペクトル拡散受信機４の内部構成を示すブロック図である。スペクトル拡散受信機４は、受信部１０を備えている。受信部１０は、基地局１のスペクトル拡散送信機３から送信されてきたスペクトル拡散信号を受信し、当該スペクトル拡散信号をアナログ信号処理部１１に与える。アナログ信号処理部１１は、スペクトル拡散信号を搬送波帯域からベースバンド帯域に変換することにより、アナログベースバンド信号を作成する。アナログベースバンド信号は、Ａ／Ｄ変換部１２に与えられる。Ａ／Ｄ変換部１２は、アナログベースバンド信号をディジタルベースバンド信号に変換し、当該ディジタルベースバンド信号をスペクトル拡散復調部１３に与える。
【００２５】
スペクトル拡散復調部１３は、ディジタルベースバンド信号を復調することにより元のデータシンボルを復元するものである。より具体的には、スペクトル拡散復調部１３は、部分逆拡散部１４を備えている。部分逆拡散部１４は、ディジタルベースバンド信号を能動相関処理により部分逆拡散する。より具体的には、部分逆拡散処理１４は、参照符号発生部１５から発生される参照符号を使用してディジタルベースバンド信号を部分拡散率ＰＳＦに相当する時間ごとに部分逆拡散する。ここに、部分逆拡散とは、固定値である部分拡散率ＰＳＦの参照符号によりディジタルベースバンド信号を逆拡散する処理である。この実施形態１では、部分拡散率ＰＳＦは、スペクトル拡散送信機３おいて設定されている複数の拡散率ＳＦのうち最短の拡散率ＳＦに等しい長さを有し、２P（ＰはＭよりも小さな自然数）と表される。これにより、送信時における１シンボルを１または複数に分割した部分シンボルからなる部分シンボル信号を得る。すなわち、部分シンボルは、１シンボル以下の長さを有している。部分シンボル信号は、パイロット同期検波部１６に与えられる。
【００２６】
なお、部分逆拡散部１４は、ハードウエアまたはＤＳＰなどによるソフトウエア処理により実現することができ、この場合、複数の拡散率ＳＦに対応したソフトウエア移動局に適用することができるという効果がある。
【００２７】
パイロット同期検波部１６は、部分シンボル信号中のパイロットシンボルに基づいて同期検波することにより部分シンボル信号の狭帯域変調を解くものである。より詳述すれば、パイロット同期検波部１６は、パイロットシンボル化積分部１７、チャネル推定部１８、処理遅延部１９および複素乗算部２０を備えている。部分シンボル信号は、パイロットシンボル化積分部１７および処理遅延部１９に与えられる。
【００２８】
パイロットシンボル化積分部１７は、部分シンボル信号に含まれているパイロットシンボルを復元するものである。より具体的には、パイロットシンボル化積分部１７は、部分逆拡散部１４から与えられる部分シンボル信号からパイロットシンボルに相当する個所を抽出する。その後、パイロットシンボル化積分部１７は、この抽出されたパイロットシンボルに相当する個所を所定の複数回にわたって積分することにより、元の１シンボル長のパイロットシンボルを復元する。パイロットシンボル化積分部１７は、復元された元のパイロットシンボルをチャネル推定部１８に与える。
【００２９】
チャネル推定部１８は、復元されたパイロットシンボルの位相に基づいてチャネル推定を実行する。具体的には、チャネル推定部１８は、パイロットシンボルの位相に基づいて基準位相を抽出し、この基準位相を複素乗算部２０に与える。
【００３０】
処理遅延部１９は、部分逆拡散部１４から与えられる部分シンボル信号を所定時間にわたって遅延させる。上記所定時間は、パイロットシンボルを復元し基準位相を抽出するのに要する時間に等しい時間に設定されている。処理遅延部１９は、遅延させた部分シンボル信号を複素乗算部２０に与える。
【００３１】
複素乗算部２０は、基準位相に基づいて部分シンボル信号を同期検波する。より具体的には、複素乗算部２０は、部分シンボル信号から基準位相成分を除去することにより、部分シンボル信号を狭帯域復調する。これにより、変調が解かれた部分シンボル信号を得ることができる。復調後の部分シンボル信号は、パイロット同期検波部１６の出力としてシンボル化積分部２１に与えられる。
【００３２】
シンボル化積分部２１は、復調後の部分シンボル信号から元の１シンボル長のデータシンボルを復元する。上述のように、部分シンボル信号は、１シンボル長以下の長さの部分シンボルからなる信号である。したがって、シンボル化積分部２１は、部分シンボル信号を１シンボルになるまで繰り返し積分することにより、元の１シンボル長のデータシンボルを復元する。
【００３３】
図４は、部分シンボル信号の作成から元のデータシンボルの復元までの処理をより詳しく説明するための概念図である。上述のように、部分シンボル信号は、送信側において設定された複数の拡散率ＳＦのうち最短の拡散率ＳＦに等しい長さの部分拡散率ＰＳＦの参照符号を使用することにより作成される。すなわち、部分逆拡散部１４は、ディジタルベースバンド信号と参照符号とを乗算し、その乗算結果を部分拡散率ＰＳＦである２Pチップに相当する時間にわたって積分した後放電する。
【００３４】
その結果、２Mチップの拡散率ＳＦの拡散符号で拡散された１シンボルを、２Pチップの部分拡散率ＰＳＦの参照符号で逆拡散した部分シンボルを得ることができる。言い換えれば、送信側において使用された拡散率ＳＦと逆拡散率ＰＳＦとの比をＲとすると、部分シンボル信号に含まれる部分シンボル長は、１シンボルの１／Ｒとなる。
【００３５】
このように、１シンボルの１／Ｒの部分シンボルからなる部分シンボル信号はパイロット同期検波部１６のパイロットシンボル化積分部１７に与えられる。パイロットシンボル化積分部１７は、部分シンボル信号からパイロットシンボルを抽出する。この場合、部分シンボルを１シンボル長に戻す必要がある。そこで、パイロットシンボル化積分部１７は、部分シンボル信号に含まれるパイロットシンボルに相当する個所をＲ回にわたって積分する。こうすることにより、１シンボル長のパイロットシンボルを復元することができる。
【００３６】
また、１シンボル長の１／Ｒの部分シンボルからなる部分シンボル信号は、同期検波を経た後、シンボル化積分部２１に与えられる。この場合においても、部分シンボルを１シンボルに戻す必要があるから、シンボル化積分部２１は、部分シンボル信号をＲ回にわたって積分する。こうすることにより、１シンボル長のデータシンボルを復元することができる。
【００３７】
以上のようにこの実施形態１によれば、部分逆拡散部１４は、複数の拡散率ＳＦのうち最短の拡散率ＳＦに相当する部分拡散率ＰＳＦで逆拡散を行えればよいので、その動作タイミングの設計および動作検証は１種類の部分拡散率ＰＳＦに基づくだけで済む。また、チャネル推定部１８、処理遅延部１９および複素乗算部２０においても部分拡散率ＰＳＦに対する動作タイミングの設計等を行うだけで済む。複数の拡散率ＳＦのすべてについて動作タイミングの設計等を行わなければならないのは、パイロットシンボル化積分部１７およびシンボル化積分部２１のみである。
【００３８】
したがって、複数の拡散率ＳＦのすべてにおいて各部すべてで動作タイミングの設計等を行わなければならなかった従来技術に比べて、動作タイミングの設計等の手間を大幅に軽減することができる。具体的には、動作タイミングの設計等の手間は大まかに言って半分程度で済む。そのため、スペクトル拡散復調部１３の製造時間を大幅に短縮でき、また製造工程を大幅に簡素化することができる。ゆえに、スペクトル拡散復調部１３の製造コストを低減できる。
【００３９】
また、複数のスペクトル拡散復調部１３を製造する場合であって、互いに異なる固定値としての拡散率ＳＦの拡散符号に基づいて作成されたスペクトル拡散信号を復調する場合であっても、その複数の拡散率ＳＦのうち最短の拡散率ＳＦに等しい長さの部分拡散率ＰＳＦで逆拡散を実行するスペクトル拡散復調部１３を製造することにより、これら複数のスペクトル拡散復調部１３の製造時間を短縮することができる。
【００４０】
より詳述すれば、たとえば高速データ通信用復調装置および音声専用復調装置の２種類の復調装置を製造する場合を考える。音声専用復調装置は、相対的に大きな拡散率ＳＦ、たとえば１２８の拡散符号に基づいて作成されたスペクトル拡散信号を復調するものとする。また、高速データ通信用復調装置は、相対的に小さな拡散率ＳＦ、たとえば３２の拡散符号に基づいて作成されたスペクトル拡散信号を復調するものとする。この場合、１２８および３２の２種類の拡散率ＳＦが予め設定されていることになる。また、この場合の拡散率ＳＦは２のべき乗値で表現され、相対的に小さな拡散率ＳＦは相対的に大きな拡散率ＳＦの２のべき乗分の１の長さとなっている。
【００４１】
以上の場合において、部分拡散率ＰＳＦとして上記２種類の拡散率ＳＦのうち最短の３２の参照符号を使用して逆拡散処理を実行するスペクトル拡散復調部１３を製造する。より具体的には、高速データ通信用復調装置に適用されるスペクトル拡散復調部１３として、部分拡散率ＰＳＦとして３２の参照符号で逆拡散処理を実行する部分逆拡散部１４を備え、また、Ｒ＝３２／３２＝１の回数で積分処理を実行するパイロットシンボル化積分部１７およびシンボル化積分部２１を備えるものを製造する。また、音声専用復調装置に適用されるスペクトル拡散復調部１３として、部分拡散率ＰＳＦとして３２の参照符号で逆拡散処理を実行する部分逆拡散部１４を備え、また、Ｒ＝１２８／３２＝４の回数で積分処理を実行するパイロットシンボル化積分部１７およびシンボル化積分部２１を備えるものを製造する。
【００４２】
こうすることにより、パイロットシンボル化積分部１７およびシンボル化積分部２１以外の部分の動作タイミングの設計および動作検証は、３２という１種類の部分拡散率ＰＳＦに基づいて行うだけで済む。すなわち、高速データ通信用復調装置および音声専用復調装置の動作タイミングの設計等をある程度共通化できる。そのため、動作タイミングの設計等に要する手間を大幅に軽減できる。よって、これら複数の復調装置を製造する時間を全体として短縮することができ、また製造工程を大幅に簡単にすることができる。
【００４３】
なお、上記説明では、部分拡散率ＰＳＦの長さとして複数の拡散率ＳＦのうち最短の拡散率ＳＦに等しい長さを設定している。しかし、たとえば、部分拡散率ＰＳＦの長さとしては、複数の拡散率ＳＦのうち最短の拡散率ＳＦの長さよりも短い長さを設定してもよい。より具体的には、部分拡散率ＰＳＦの長さとしては、たとえば、最短の拡散率ＳＦの半分というように最短の拡散率ＳＦの整数分の１の長さに設定する。こうすることによっても、上記説明と同様に、動作タイミングの設計等に要する手間を軽減できることにかわりはない。
【００４４】
実施形態２
図５は、この発明の実施形態２に係るスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。図５においては、図２と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
【００４５】
上記実施形態１では、パイロットデータをデータ列に時間多重して挿入する場合を例にとって説明している。これに対して、この実施形態２では、パイロットデータをデータ列とは異なるチャネルを使って伝送する場合を例にとっている。
【００４６】
より詳述すれば、この実施形態２においては、スペクトル拡散送信機３は、パイロットシンボルを第１拡散符号で拡散するとともに、データシンボルを第１拡散符号とは異なる第２拡散符号で拡散し、上記パイロットシンボルをデータシンボルに符号多重することによりスペクトル拡散信号を作成する。このように、この実施形態２においては、パイロットシンボルをデータシンボルとは異なる拡散符号で拡散するから、受信側においてはパイロットシンボルとデータシンボルとを別個に逆拡散する必要がある。
【００４７】
そのため、この実施形態２に係るスペクトル拡散受信機４は、パイロットシンボルを抽出するための構成としてパイロット同期検波部１６から独立して設けられたパイロットチャネル逆拡散部２５を備えている。パイロットチャネル逆拡散部２５には、部分逆拡散部１４と並列に、ディジタルベースバンド信号が与えられるようになっている。
【００４８】
また、このスペクトル拡散受信機４に設けられた参照符号発生部１５は、第１拡散符号と同じチップ列である第１参照符号および第２拡散符号と同じチップ列である第２参照符号を発生する。参照符号発生部１５は、第１参照符号をパイロットチャネル逆拡散部２５に与えるとともに、第２参照符号を部分逆拡散部１４に与える。
【００４９】
パイロットチャネル逆拡散部２５は、ディジタルベースバンド信号に第１拡散符号を乗じることによりパイロットシンボルを復元する。この場合、ディジタルベースバンド信号は１シンボル長のパイロットシンボルを含むものである。したがって、実施形態１と異なりＲ回にわたる積分を行うことなく単に逆拡散を行うだけで、１シンボル長のパイロットシンボルを復元することができる。パイロットチャネル逆拡散部２５は、復元されたパイロットシンボルをパイロット同期検波部１６のチャネル推定部１８に直接入力する。
【００５０】
以上のようにこの実施形態２によれば、パイロットシンボルを符号多重によりスペクトル拡散信号に挿入する場合であっても、実施形態１と同様にスペクトル拡散復調部１３のほとんどにおいて１種類の部分拡散率ＰＳＦについての動作タイミングの設計および動作検証を行うだけで済むので、動作タイミングの設計等に要する手間を大幅に軽減できる。
【００５１】
実施形態３
図６は、この発明の実施形態３に係るスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。図６において、図２と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
【００５２】
この実施形態３に係るスペクトル拡散復調部１３は、上記実施形態１に係るスペクトル拡散復調部の構成をＲＡＫＥ受信に適用したものである。より詳述すれば、このスペクトル拡散復調部１３は、複数のフィンガ部３０を備えている。各フィンガ部３０は、参照符号発生部１５から与えられる参照符号に基づいて、異なる伝播経路を通って伝播してきたスペクトル拡散信号をそれぞれ別個に逆拡散するものである。
【００５３】
さらに詳述すれば、フィンガ部３０は、それぞれ、部分逆拡散部１４、パイロット同期検波部１６およびシンボル化積分部２１を備え、さらに、第１遅延部３１および第２遅延部３２を備えている。第１遅延部３１は、伝播遅延時間に応じた時間にわたって参照符号を遅延させ、当該参照符号を部分逆拡散部１４に入力するものである。第２遅延部３２は、シンボル化積分部２１から出力されたデータシンボルを第１遅延部３１と同じ時間にわたって遅延させるものである。
【００５４】
この構成において、参照符号発生部１５にて発生された参照符号は、各フィンガ部３０の第１遅延部３１において遅延された後、部分逆拡散部１４に与えられる。これにより、部分逆拡散部１４は、伝播遅延時間に応じたタイミングでディジタルベースバンド信号を逆拡散することになる。
【００５５】
逆拡散後に得られる部分シンボル信号は、パイロット同期検波部１６において同期検波された後シンボル化積分部２１において積分され、元のデータシンボルとなる。このデータシンボルは、第２遅延部３２において遅延される。この遅延時間は、第１遅延部３１における遅延時間と同じである。したがって、各フィンガ部３０から出力されるデータシンボルは、互いにタイミングが合わされることになる。各フィンガ部３０は、データシンボルをそれぞれＲＡＫＥ合成部３３に与える。
【００５６】
ＲＡＫＥ合成部３３は、各フィンガ部３０に対応するデータシンボルをＲＡＫＥ合成する。これにより、マルチパスフェージングの影響を除去したデータシンボルを得ることができる。
【００５７】
以上にようにこの実施形態３によれば、ＲＡＫＥ受信を行うスペクトル拡散復調部１３においても、実施形態１と同様にスペクトル拡散復調部１３のほとんどにおいて１種類の部分拡散率ＰＳＦについての動作タイミングの設計および動作検証を行うだけで済むので、動作タイミングの設計等の手間を大幅に軽減することができる。
【００５８】
なお、この実施形態３の構成に対して上記実施形態２の構成を組み合わせてもよい。図７は、実施形態３の構成に対して実施形態２の構成を組み合わせた場合のスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。このスペクトル拡散復調部１３は、パイロットシンボルを抽出する構成としてパイロット同期検波部１６から独立して設けられたパイロットチャネル逆拡散部２５を備えている。これに関連して、各フィンガ部３０は、パイロットチャネル逆拡散部２５に対して遅延させた参照符号を与えるための第３遅延部３５を備えている。この第３遅延部３５における遅延時間は、各フィンガ部３０の第１遅延部３１と同じ遅延時間である。
【００５９】
この構成によれば、パイロットシンボルを符号多重して送信する場合であって、かつＲＡＫＥ受信をする場合であっても、結局、スペクトル拡散復調部１３のほとんどにおいて１種類の部分拡散率ＰＳＦについての動作タイミングの設計および動作検証を行うだけで済むので、動作タイミングの設計等の手間を大幅に軽減することができる。
【００６０】
実施形態４
図８は、この発明の実施形態４に係るスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。図８において、図６と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
【００６１】
上記実施形態３では、各フィンガ部３０の動作タイミングをそれぞれ独立に設定している。これに対して、この実施形態４では、各フィンガ部３０の動作タイミングを共通化している。
【００６２】
より詳述すれば、このスペクトル拡散復調部１３は、タップ付き遅延部４０を備えている。タップ付き遅延部４０は、Ａ／Ｄ変換部１２から出力されたディジタルベースバンド信号を伝播遅延時間に応じた時間にわたって遅延させたうえで所定のタップ位置から取り出すもので、ディジタルベースバンド信号を同じタイミングで各フィンガ部３０に与える。これにより、各フィンガ部３０においては、共通のタイミングで処理を実行することができる。
【００６３】
以上のようにこの実施形態４によれば、フィンガ部３０の動作タイミングを共通化している。実施形態３のようにフィンガ部３０の動作タイミングをそれぞれ独立させると、各フィンガ部３０を異なるテストパターンなどにより動作タイミングの設計および動作検証をする必要がある。しかし、この実施形態４のようにフィンガ部３０の動作タイミングを共通化すると、各フィンガ部３０を共通のテストパターンなどにより動作タイミングを設計したり動作検証をしたりするだけで済む。そのため、動作タイミングの設計等に要する手間を軽減できる。ゆえに、製造時間を短縮できるとともに、製造工程を簡単にすることができる。
【００６４】
なお、この実施形態４の構成に対して上記実施形態２の構成を組み合わせてもよい。図９は、実施形態４の構成に対して実施形態２の構成を組み合わせた場合のスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。このスペクトル拡散復調部１３は、タップ付き遅延部４０を備え、かつ、パイロットシンボルを抽出する構成としてパイロット同期検波部１６から独立した設けられたパイロットチャネル逆拡散部２５を備えている。これに関連して、タップ付き遅延部４０から出力されるディジタルベースバンド信号は、各フィンガ部３０内のパイロットチャネル逆拡散部２５と部分逆拡散部１４とに与えられるようになっている。一方、参照符号発生部１５からは、各フィンガ部３０のパイロットチャネル逆拡散部２５に対して第１参照符号を与えるとともに、各フィンガ部３０の部分逆拡散部１４に対して第２参照符号を与える。
【００６５】
この構成によれば、パイロットシンボルが符号多重により挿入されているスペクトル拡散信号をＲＡＫＥ受信する場合であっても、各フィンガ部３０の動作タイミングを共通化できるから、各フィンガ部３０の動作タイミングを独立させる場合に比べて、動作タイミングの設計および動作検証に要する手間を一層大幅に軽減することができる。
【００６６】
実施形態５
図１０は、この発明の実施形態５に係るスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。図１０において、図６と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
【００６７】
上記実施形態３では、パイロット同期検波部１６を各フィンガ部３０ごとに設けている。これに対して、この実施形態５では、パイロット同期検波部１６を各フィンガ部３０に対して共通のものとし、このパイロット同期検波部１６を各フィンガ部３０ごとに時分割で使用するようにしている。
【００６８】
より詳述すれば、このスペクトル拡散復調部１３は、複数のフィンガ部３０と、１つのデータセレクタ部４５と、１つのパイロット同期検波部１６を備えている。フィンガ部３０は、第１遅延部３１、部分逆拡散部１４および第２遅延部３２を備えている。第１遅延部３１は、実施形態３と同様に、参照符号を伝播遅延時間に応じた時間だけ遅延させる。また、第２遅延部３２は、部分逆拡散部１４から出力された部分シンボル信号を第１遅延部３１における遅延時間と同じ時間だけ遅延させる。この場合、第２遅延部３２の段数は、第１遅延部３１に比べてＲ倍となっている。これは、部分逆拡散部１４では１シンボルがＲ個に分割されているためである。以上の構成により、各フィンガ部３０からはタイミングを合わせた部分シンボル信号が出力されることになる。
【００６９】
各フィンガ部３０から出力された部分シンボル信号は、データセレクタ部４５に与えられる。データセレクタ部４５は、各部分シンボル信号を時分割多重化し、パイロット同期検波部１６に与える。パイロット同期検波部１６は、同期検波処理を各フィンガ部３０に対応する部分シンボル信号に対して時分割で実行し、その結果である復調後の部分シンボル信号をシンボル化積分部２１に順次与える。
【００７０】
シンボル化積分部２１は、部分シンボル信号をＲ回積分していく処理を時分割で実行する。こうすることにより、各フィンガ部３０に対応するデータシンボルをそれぞれ得ることができる。各データシンボルは、ＲＡＫＥ合成部４６に与えられ、ＲＡＫＥ合成される。こうして、元のデータシンボルが復元される。
【００７１】
以上のようにこの実施形態５によれば、パイロット同期検波部１６は１つで済むから、回路規模を削減できる。したがって、パイロット同期検波部１６の動作検証としては１回で済む。そのため、複数のフィンガ部３０ごとに各パイロット同期検波部１６の動作タイミングの設計および動作検証を行わなければならない場合に比べて、動作タイミングの設計等に要する手間をより一層軽減することができる。ゆえに、製造時間をより一層大幅に短縮でき、また製造工程をより一層大幅に簡単にすることができる。
【００７２】
なお、この実施形態５の構成に対して上記実施形態２の構成を組み合わせてもよい。図１１は、実施形態５の構成に対して実施形態２の構成を組み合わせた場合のスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。このスペクトル拡散復調部１３は、１つパイロット同期検波部１６を備え、かつ、各フィンガ部３０内にパイロットチャネル逆拡散部２５を備えている。また、各フィンガ部３０は、パイロットチャネル逆拡散部２５に与えるべき第１参照符号を遅延させる第３遅延部３５を備えている。さらに、各フィンガ部３０は、パイロットチャネル逆拡散部２５から出力されるパイロットシンボルを遅延させる第４遅延部５０を備えている。これにより、パイロットチャネル逆拡散部２５は、伝播遅延時間にかかわらずにパイロットシンボルを確実に復元でき、かつこの復元されたパイロットシンボルをフィンガ部３０からタイミングを合わせて出力することができる。
【００７３】
さらにまた、このスペクトル拡散復調部１３は、パイロットセレクタ部５１を備えている。パイロットセレクタ部５１は、各フィンガ部３０から出力されたパイロットシンボルをパイロット同期検波部１６内のチャネル推定部１８に与える。より具体的には、パイロットセレクタ部５１は、パイロット同期検波部１６を時分割で使用するために、パイロットシンボルを時分割多重化してチャネル推定部１８に与える。
【００７４】
この構成によれば、パイロットシンボルが符号多重により挿入されているスペクトル拡散信号をＲＡＫＥ受信する場合であっても、パイロット同期検波部１６を複数のフィンガ部３０に対して共通化している。したがって、上述の説明と同様に、パイロット同期検波部１６の動作タイミングの設計および動作検証は１つの逆拡散動作についてのみで済むから、動作タイミングの設計等に要する手間をより一層軽減することができる。
【００７５】
実施形態６
図１２は、この発明の実施形態６に係るスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。図１２において、図８および図１０と同じ機能部分については同一の参照符号を使用する。
【００７６】
上記実施形態５では、各フィンガ部３０はそれぞれ独立したタイミングで動作している。これに対して、この実施形態６では、各フィンガ部３０の動作タイミングを共通化している。すなわち、この実施形態６に係るスペクトル拡散復調部１３は、上記実施形態５におけるパイロット同期検波部１６の共通化構成と実施形態４におけるフィンガ部３０の動作タイミングの共通化構成とを組み合わせた構成となっている。
【００７７】
より詳述すれば、このスペクトル拡散復調部１３は、実施形態４と同様に、各フィンガ部３０に対して同じタイミングでディジタルベースバンド信号を与えるタップ付き遅延部４０を備えている。また、フィンガ部３０の出力はデータセレクタ部４５に与えられ、このデータセレクタ部４５から部分シンボル信号が時分割で１つのパイロット同期検波部１６に与えられる。パイロット同期検波部１６は、各フィンガ部３０ごとに部分シンボル信号の同期検波処理を施し、シンボル化積分部２１に出力する。シンボル化積分部２１は、各フィンガ部３０に対応する部分シンボル信号を積分し、各フィンガ部３０に対応するデータシンボルを復元する。その後、ＲＡＫＥ合成部４６において各フィンガ部３０ごとのデータシンボルをＲＡＫＥ合成する。こうして、最終的なデータシンボルを得ることができる。
【００７８】
以上のようにこの実施形態６によれば、パイロット同期検波部１６を複数のフィンガ部３０に対して共通化するとともに、フィンガ部３０の動作タイミングを共通化しているから、実施形態４および５に比べて、動作タイミングの設計および動作検証に要する手間をより一層軽減することができる。
【００７９】
なお、この実施形態６の構成に対して上記実施形態２の構成を組み合わせてもよい。図１３は、実施形態６の構成に対して実施形態２の構成を組み合わせた場合のスペクトル拡散復調部１３の構成を示すブロック図である。このスペクトル拡散復調部１３は、パイロット同期検波部１６を複数のフィンガ部３０に対して共通化し、タップ付き遅延部４０を備え、さらに、パイロットシンボルを抽出する構成としてパイロット同期検波部１６から各フィンガ部３０内に独立させたパイロットチャネル逆拡散部２５を備えている。
【００８０】
この構成によれば、パイロットシンボルを符号多重によりスペクトル拡散信号に挿入している場合であっても、各フィンガ部３０の動作タイミングを共通化でき、かつパイロット同期検波部１６を複数のフィンガ部３０に対して共通化できるので、動作タイミングの設計および動作検証に要する手間を軽減することができる。
【００８１】
他の実施形態
この発明の実施の形態の説明は以上のとおりであるが、この発明は上述の実施形態に限定されるものではない。たとえば上記実施形態では、スペクトル拡散受信機４を移動局２に設ける場合を例にとっているが、スペクトル拡散受信機４を基地局１に設けるようにしてもよいことはもちろんである。
【００８２】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、複数の拡散率が予め設定され、かつ能動相関処理を実行するスペクトル拡散復調装置において、上記複数の拡散率のうち最短の拡散率の長さ以下の長さを有する部分拡散率の参照符号に基づいて能動相関処理を実行して部分シンボル信号を作成し、パイロット同期検波を行った後、部分シンボル信号を積分することにより、元のデータシンボルを復元している。
【００８３】
したがって、使用する拡散率に依存するのは、パイロット同期検波のときのパイロットシンボルの抽出および部分シンボル信号の積分だけである。そのため、すべての部分において複数の拡散率に応じて動作タイミングを設計したり動作検証をしたりする場合に比べて、動作タイミングの設計等に要する手間を軽減することができる。ゆえに、スペクトル拡散復調装置の製造時間を短縮でき、またその製造工程を簡単にすることができる。
【００８４】
また、上記部分逆拡散部、パイロット同期検波部およびシンボル化積分部を複数のフィンガ部にそれぞれ備える場合、すなわちＲＡＫＥ受信をする場合、動作検証にかかる時間はフィンガ部の数に反比例して減少する。そのため、動作タイミングの設計および動作検証に要する手間を一層軽減でき、製造時間の簡素化を一層図ることができる。
【００８５】
さらにまた、伝播遅延時間に応じたタイミングでフィンガ部にスペクトル拡散信号を入力させる場合には、各フィンガ部を独立したタイミングで動作させる必要がないので、各フィンガ部の動作タイミングの設計および動作検証を同一の動作タイミングチャートにより行うことができる。そのため、動作タイミングの設計等に要する手間をより一層軽減することができる。
【００８６】
さらに、パイロットシンボルをデータシンボルと異なる拡散符号で拡散する場合であっても、使用する拡散率に依存するのはパイロット同期検波のときのパイロットシンボルの抽出および部分シンボル信号の積分だけであるから、動作タイミングの設計および動作検証に要する手間の軽減を図ることができる。
【００８７】
さらにまた、パイロット同期検波部を複数のフィンガ部に対して共通化する場合には、パイロット同期検波部としての動作検証を各フィンガ部ごとに行う必要がないので、全体としての動作タイミングの設計および動作検証に要する手間をより一層軽減できる。ゆえに、製造時間の短縮および製造工程の簡素化をより一層図ることができる。
【００８８】
さらに、この場合において伝播遅延時間に応じたタイミングでフィンガ部にスペクトル拡散信号を入力させる場合には、各フィンガ部の動作タイミングの設計および動作検証を同一の動作タイミングチャートにより行うことができるので、動作タイミングの設計等に要する手間をさらに軽減することができる。
【００８９】
さらにまた、パイロットシンボルをデータシンボルと異なる拡散符号で拡散する場合であっても、上述と同様に、動作タイミングの設計および動作検証に要する手間の軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態１に係るスペクトル拡散復調装置が適用された移動通信システムの構成を示す概念図である。
【図２】 拡散率の違いによるシンボル数の違いを説明するための図である。
【図３】 実施形態１に係るスペクトル拡散受信機の構成を示すブロック図である。
【図４】 部分シンボル化およびシンボル復元化を説明するための図である。
【図５】 この発明の実施形態２に係るスペクトル拡散復調部の構成を示すブロック図である。
【図６】 この発明の実施形態３に係るスペクトル拡散復調部の構成を示すブロック図である。
【図７】 実施形態３に係るスペクトル拡散復調部においてデータシンボルおよびパイロットシンボルが符号多重されたスペクトル拡散信号を復調する場合の構成を示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施形態４に係るスペクトル拡散復調部の構成を示すブロック図である。
【図９】 実施形態４に係るスペクトル拡散復調部においてデータシンボルおよびパイロットシンボルが符号多重されたスペクトル拡散信号を復調する場合の構成を示すブロック図である。
【図１０】 この発明の実施形態５に係るスペクトル拡散復調部の構成を示すブロック図である。
【図１１】 実施形態５に係るスペクトル拡散復調部においてデータシンボルおよびパイロットシンボルが符号多重されたスペクトル拡散信号を復調する場合の構成を示すブロック図である。
【図１２】 この発明の実施形態６に係るスペクトル拡散復調部の構成を示すブロック図である。
【図１３】 実施形態６に係るスペクトル拡散復調部においてデータシンボルおよびパイロットシンボルが符号多重されたスペクトル拡散信号を復調する場合の構成を示すブロック図である。
【図１４】 従来のスペクトル拡散復調装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１３ スペクトル拡散復調部、１４ 部分逆拡散部、１６ パイロット同期検波部、１７ パイロットシンボル化積分部、２１ シンボル化積分部、２５ パイロットチャネル逆拡散部、３０ フィンガ部、３３ ＲＡＫＥ合成部、４０ タップ付き遅延部、４５ データセレクタ部、４６ ＲＡＫＥ合成部、５１ パイロットセレクタ部。
Claims (4)
- 予め設定された複数の拡散率のうちいずれかの拡散率の拡散符号に基づいて作成され、パイロットシンボルおよびデータシンボルを含むスペクトル拡散信号を復調するスペクトル拡散復調装置であって、
複数のフィンガ部にそれぞれ備えられ、上記複数の拡散率のうち最短の拡散率の長さ以下の長さを有する部分拡散率の参照符号に基づいて、上記スペクトル拡散信号に対して能動相関処理を施すことにより、１シンボル以下の長さの部分シンボルからなる部分シンボル信号を得る部分逆拡散部と、
上記各フィンガ部から出力された部分シンボル信号を時分割多重化して出力するデータセレクタ部と、
上記データセレクタ部から出力された各フィンガ部に対応する部分シンボル信号をそれぞれ時分割的に同期検波する上記各フィンガ部に対して共通のパイロット同期検波部と、
このパイロット同期検波部による同期検波後の各フィンガ部に対応する部分シンボル信号をそれぞれ時分割的に積分することにより、各フィンガ部に対応するデータシンボルをそれぞれ復元するシンボル化積分部と、
このシンボル化積分部にて復元される各フィンガ部に対応するデータシンボルをＲＡＫＥ合成するＲＡＫＥ合成部と
を含むことを特徴とするスペクトル拡散復調装置。 - 請求項１において、シンボル化積分部は、上記同期検波後の部分シンボル信号を上記拡散信号の拡散率と部分拡散率との比に相当する回数にわたって積分することにより、上記データシンボルを復元するものであることを特徴とするスペクトル拡散復調装置。
- 請求項１または２において、さらに、スペクトル拡散信号をその伝播遅延時間に応じたタイミングで上記各フィンガ部にそれぞれ出力する遅延部を含むことを特徴とするスペクトル拡散復調装置。
- 請求項１乃至３のいずれかにおいて、各フィンガ部は、データシンボルと異なる拡散符号で拡散されたパイロットシンボルを上記スペクトル拡散信号から抽出するパイロットシンボル逆拡散部をさらに有するものであり、
各フィンガ部のパイロットシンボル逆拡散部により抽出されたパイロットシンボルを時分割的に出力するパイロットセレクタ部をさらに含み、
上記パイロット同期検波部は、上記パイロットセレクタ部から時分割的に出力された各フィンガ部に対応するパイロットシンボルに基づいて、各フィンガ部に対応する部分シンボル信号を同期検波するものであることを特徴とするスペクトル拡散復調装置。
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