JP4313925B2 - Multi-carrier direct spread transmitter / receiver system, multi-carrier direct spread transmitter / receiver, multi-carrier direct spread transmitter and multi-carrier direct spread receiver - Google Patents

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Description

【0001】
本発明は、例えば移動無線通信システムに用いて好適な、マルチキャリア直接拡散送受信システム,マルチキャリア直接拡散送受信機,マルチキャリア直接拡散送信機及びマルチキャリア直接拡散受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年のマルチメディアサービス需要の高まりとともに、無線を用いた高速なデータ通信が要求されるが、移動無線通信においては、電波の反射、回折及び散乱等によって、マルチパス伝搬路が形成される。この環境下においては、伝送すべきデータが、2Mbps〜20Mbpsもの伝送速度を有する場合には、周波数選択性フェージングの影響が顕著になる。この周波数選択性フェージングは、符号間干渉を引き起こし、通信品質の著しい劣化を招く。このため、周波数選択性フェージングへの対策の1つとして、マルチキャリア方式が用いられている。
【0003】
このマルチキャリア方式とは、伝送すべきデータを複数の低速なビットレートを有する複数のデータに分割し、それらの分割された複数のデータを、複数のサブキャリアを用いて伝送する方式である。
図41(a)は単一キャリアによるスペクトラム配置の模式図であり、100Mbpsの速度を有するデータを伝送するのに、単一のキャリアを用いるので、符号間干渉が生じる。一方、図41(b)は、マルチキャリアによるスペクトラム配置の模式図であるが、100Mbpsの速度を有するデータは、例えば4個の25Mbpsのデータに分割されて、複数のサブキャリアを用いて伝送される。従って、周波数選択性フェージングの影響を受けていた帯域が、フラットフェージングと等価となるとともに、それ以外の帯域は、フェージングの影響を受けなくなるので、伝送品質が向上する。また、7Mbpsのデータを3本のサブキャリアで送信することもある。
【0004】
一方、次世代の移動通信方式の規格として、符号分割多元接続方式(以下、CDMA方式と称する:Code Division Multiple Access)が用いられている。このCDMA方式は、多数の加入者を収容でき、耐フェージング性及び耐干渉性に優れ、また、周波数効率が高いという特徴を有する。
このため、マルチキャリア方式と、CDMA方式とが組み合わせられた、マルチキャリア直接拡散CDMA伝送方式が提案されている(例えば、"Broadband OFDM/DS-CDMA Packet Transmission in Frequency Selective Fading Channel," Y.Hanada, S.Abeta, M.Sawahashi, and F.Adachi, PIMRC'99, pp.911-915,Osaka,September,1999)。
【0005】
このマルチキャリア直接拡散CDMA伝送方式の長所は、次のようになる。すなわち、サブキャリア数を多くとることによって、1サブキャリア当たりのシンボル長(シンボル1個の継続時間)が長くなり占有帯域幅が狭くなるので、周波数効率が向上し、また、各サブキャリアに対する、データ割り当てを自由に行なえるので伝送効率が向上し、さらに、各サブキャリアの変調方式を変更させることによって、データの階層化が可能となり、各サブキャリアが周波数軸上で密に配置されるので、周波数効率が向上する。
【0006】
一方、マルチキャリア直接拡散CDMA伝送方式によると、送信側と受信側とが、ともに、サブキャリア毎に、同一の通過特性を有するルートロールオフフィルタを設ける必要がある。このフィルタ回路の規模は、大きいので装置の小型化がしにくくなるとともに、消費電力の低減が困難になる。
このため、マルチキャリア方式の1方式として、OFDM方式(Orthogonal Frequency Division Multiplexing方式:直交周波数分割多重方式)が採用されることもある。このOFDM方式は、マルチキャリア方式の一種であり、相互に直交するサブキャリアを、周波数上にて多数の変調波が重なり合うように配置し、その配置された各サブキャリアに、伝送すべきデータを分割して搬送する方式である。
【0007】
このOFDM方式の長所は、周波数選択性フェージングに強く、また、サブキャリアが相互に直交しているので理論上、周波数利用効率を最大にできる点である。すなわち、伝送帯域幅とビットレートとが一定という条件の下で単一キャリア方式と比較すると、伝送すべきデータが多数のサブキャリアに分割されて送信されるので、シンボル長が単一キャリア方式と比べて長くなり、符号間干渉を回避できる。加えて、各サブキャリアが相互に直交しているので、各サブキャリア毎に自由に送信電力又は変調方式を変更することができ、また、情報の階層化が容易になる。
【0008】
さらに、このOFDM方式は、サブキャリアを正確に直交させるために必要な部品が開発され、また、FFT(Fast Fourier Transform)を用いたディジタル信号処理用LSIや、高速なアナログ・ディジタル変換器等が開発されている。これにより、実用上、送信機は、多数のサブキャリア周波数を正確に発生できるようになり、また、受信機も、伝送路特性の変動に対して、サブキャリアを正確に復調できるようになった。
【0009】
なお、特開平10−190520号公報(以下、刊行物1と称する)には、異なるシンボルレートの情報を直接系列スペクトラム拡散によって、符号分割多重接続するスペクトラム拡散通信システムが記載されている。具体的には、この刊行物1に記載された技術は、自己相関特性に優れた周期の長い符号を組み合わせる符号構成法を提示し、異なる伝送速度の情報を、異なる拡散率で同じ周波数帯域に同時に多重化しても、互いに干渉を与えないようにするスペクトラム拡散通信システムに関する技術である。
【特許文献1】
特開平10−190520号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マルチキャリア方式は、各サブキャリアの変調信号を合成して無線信号を送信するので、各変調信号の位相が、それぞれ、同相となる場合には、送信される変調信号は、非常に大きなピーク電力を有する。従って、FDMAシステムにおいては、ピーク送信電力と平均送信電力との差が大きくなり、この差は、送信アンプと受信アンプとのそれぞれの使用効率が悪化する。すなわち、線形領域と非線形領域とを有するアンプの増幅特性において、線形領域を広く確保できず、また、送信電力を低減することが困難であるという課題がある。
【0011】
そして、通常のアンプを用いた場合は、電力増幅器や伝送路の非線形性により相互変調歪が発生するので、伝送特性が大きく劣化する課題がある。
さらに、上記の刊行物1には、送信電力に関する技術は、何ら記載されていない。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、周波数選択性フェージング下のマルチキャリア直接拡散送受信システムにおいて、伝送品質の高いサブキャリア帯域を用いてデータ伝送し、また、伝送品質の低いサブキャリア帯域を用いたデータ伝送を行なわないようにして、高品質かつ高速データ伝送を可能とするとともに、ピーク送信電力と平均送信電力との差を小さくし、アンプの使用効率を向上させるような、マルチキャリア直接拡散送受信システム,マルチキャリア直接拡散送受信機,マルチキャリア直接拡散送信機及びマルチキャリア直接拡散受信機を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段
このため、本発明のマルチキャリア直接拡散送受信システムは、伝送すべきデータを符号多重化して複数のサブキャリアを用いて無線信号を送信するマルチキャリア直接拡散送信機と、マルチキャリア直接拡散送信機に対向して配置され、符号多重化されて複数のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信するマルチキャリア直接拡散受信機とを有し、マルチキャリア直接拡散送信機が、m本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアの中から品質測定結果のよいn本(nはm以下の自然数を表す)のサブキャリアを選択する第1選択部と、第1選択部に接続され、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し、選択されたn本のサブキャリアのそれぞれを用いて無線信号を送信するとともに、選択されなかった(m−n)本のサブキャリアにてパイロット信号を送信する送信部とをそなえ、マルチキャリア直接拡散受信機が、マルチキャリア直接拡散送信機が送信したm本のサブキャリアを受信し伝送データを検波するとともに、周期的に伝送されるパイロット信号を抽出する受信部と、受信部に接続され、n本のサブキャリアのそれぞれに分割されて挿入されたデータを抽出する抽出部と、受信部に接続され、パイロット信号を用いてm本のサブキャリアのそれぞれについて品質測定を行なって測定結果を出力する測定部と、測定部に接続され、m本のサブキャリアの中から、データが伝送されているn本のサブキャリアを、受信データに基づいて選択し、測定結果を送信側に周期的に送信する第2選択部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0013】
また、このマルチキャリア直接拡散送信機の送信部は、伝送データを重畳したサブキャリア番号に関する選択情報を、伝送データ中の伝送速度に関する制御情報の領域に挿入するように構成されるとともに、マルチキャリア直接拡散受信機の抽出部が、制御情報に基づきn本のサブキャリアを選択するように構成されてもよく、伝送データを重畳したサブキャリア番号に関する選択情報を、伝送データの領域に挿入するように構成されるとともに、マルチキャリア直接拡散受信機の抽出部が、伝送データに基づきn本のサブキャリアを選択するように構成されてもよい。
【0014】
さらに、マルチキャリア直接拡散受信機における測定部は、品質を受信パイロット信号のシンボル点からのずれの合計値に基づいて測定するように構成することもでき、電界強度を表す受信信号強度表示により、品質を測定するように構成することもできる。
そして、本発明のマルチキャリア直接拡散送受信機は、伝送すべきデータを符号多重化して複数のサブキャリアを用いて無線信号を送信するマルチキャリア直接拡散送信部と、対向して配置された対向マルチキャリア直接拡散送信機が符号多重化して複数のサブキャリアを用いて送信した無線信号を受信するマルチキャリア直接拡散受信部とを有し、マルチキャリア直接拡散送信部が、m本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアの中から品質測定結果のよいn本(nはm以下の自然数を表す)のサブキャリアを選択する第1選択部と、第1選択部に接続され、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し、選択されたn本のサブキャリアのそれぞれを用いて無線信号を送信するとともに、選択されなかった(m−n)本のサブキャリアにてパイロット信号を送信する送信部とをそなえ、マルチキャリア直接拡散受信部が、対向マルチキャリア直接拡散送信機が符号多重化してm本のサブキャリアを用いて送信した無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、周期的に伝送されるパイロット信号を抽出する受信部と、受信部に接続され、n本のサブキャリアのそれぞれに分割されて挿入されたデータを抽出する抽出部と、受信部に接続され、パイロット信号を用いてm本のサブキャリアのそれぞれについての品質を測定して測定結果を出力する測定部と、測定部に接続され、m本のサブキャリアの中から、データが伝送されているn本のサブキャリアを、受信データに基づいて選択し、測定結果を送信側に周期的に送信する第2選択部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0015】
また、本発明のマルチキャリア直接拡散送信機は、m本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアの中から受信側における品質測定結果に基づきn本(nはm以下の自然数を表す)のサブキャリアを選択する第1選択部と、第1選択部に接続され、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し、選択されたn本のサブキャリアのそれぞれを用いて無線信号を送信するとともに、選択されなかった(m−n)本のサブキャリアにてパイロット信号を送信する送信部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0016】
加えて、本発明のマルチキャリア直接拡散受信機は、符号多重化されてm本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、周期的に伝送されるパイロット信号を抽出する受信部と、受信部に接続され、n本(nはm以下の自然数を表す)のサブキャリアのそれぞれに分割されて挿入されたデータを抽出する抽出部と、受信部に接続され、パイロット信号を用いてm本のサブキャリアのそれぞれについての品質を測定して測定結果を出力する測定部と、測定部に接続され、m本のサブキャリアの中から、データが伝送されているn本のサブキャリアを、受信データに基づいて選択し、測定結果を送信側に周期的に送信する第2選択部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0017】
さらに、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散送受信システムは、伝送すべきデータを符号多重化して複数のサブキャリアを用いて無線信号を送信するマルチキャリア直接拡散送信機と、マルチキャリア直接拡散送信機に対向して配置され、符号多重化されて複数のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信するマルチキャリア直接拡散受信機とを有し、マルチキャリア直接拡散送信機が、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し、n本(nは2以上の自然数を表す)のサブキャリアの中から所定周波数離れたk本(kはn以下の自然数を表す)のサブキャリアのそれぞれに同一データを挿入して送信する送信部と、送信部に接続され、送信電力コマンドに従って送信電力の増減を制御しうる制御部と、k本のサブキャリアにて伝送データに既知信号からなるパイロット信号を付加する付加部とをそなえ、マルチキャリア直接拡散受信機が、マルチキャリア直接拡散送信機が送信したk本のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信して無線信号に起因する信号を出力する受信部と、受信部に接続され、k本のサブキャリアのそれぞれについての品質を測定して個別測定結果を出力するとともに、k本のサブキャリアを合成した合成キャリアについての品質を測定して合成測定結果を出力する測定部と、測定部に接続され、個別測定結果に基づきk本のサブキャリアのそれぞれの送信電力レベルについて、増加,減少又は維持を表す制御コマンドを出力する制御コマンド発生部と、測定部に接続され、合成測定結果に基づき合成キャリアについて、増加,減少又は維持を表す制御コマンドを合成コマンドとして出力する合成コマンド発生部と、制御コマンド発生部と合成コマンド発生部とに接続され、制御コマンドと合成コマンドとが一致した一致個数と所定のしきい値とを比較して、k本のサブキャリアのそれぞれについて送信電力の増加,減少又は維持を判定し、その判定内容を送信電力制御命令として出力する送信電力制御部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0018】
また、送信部は、伝送すべきデータに、ユーザー間で相互に直交する合成後直交符号を用いて符号化するように構成することもできる。
さらに、送信電力制御命令部は、一致個数がしきい値を越える場合は、k本のサブキャリアの全ての送信電力を合成コマンドと一致させる送信電力制御命令を出力し、一致個数がしきい値を越えない場合は、合成コマンドと一致する送信電力を有するサブキャリアについては増減なしとする送信電力制御命令を出力するとともに、合成コマンドと一致しない送信電力を有するサブキャリアについては合成コマンドと一致する送信電力にさせる送信電力制御命令を出力するように構成されてもよく、制御コマンドの個数と合成コマンドの個数とに関する増減の判定を、増加又は減少が連続するその連の数i(iは2以上の自然数を表す)に合わせ、その増減の個数について上限値を設けるとともに、2の(i−1)乗で増減させるように構成されてもよい。
【0019】
加えて、マルチキャリア直接拡散送信機の制御部が、受信側が送信するサブキャリア周波数の変更命令に基づき、データを伝送するサブキャリアを異なるサブキャリアへ移転させるとともに、サブキャリアに異なる拡散符号を割り当てるように構成することもでき、マルチキャリア直接拡散受信機が、測定部に接続され、測定結果と所定の品質基準値とを比較して、同一データを伝送するk本のサブキャリアのうち所定の品質基準値を満足しないサブキャリアについてマルチキャリア直接拡散送信機に対して、周波数変更を要求するしきい値比較/周波数変更命令生成部をそなえて構成することもできる。
【0020】
そして、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散送受信機は、伝送すべきデータを符号多重化して複数のサブキャリアを用いて無線信号を送信するマルチキャリア直接拡散送信部と、対向して配置された対向マルチキャリア直接拡散送信機が符号多重化して複数のサブキャリアを用いて送信した無線信号を受信するマルチキャリア直接拡散受信部とを有し、マルチキャリア直接拡散送信部が、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し、n本(nは2以上の自然数を表す)のサブキャリアの中から所定周波数離れたk本(kはn以下の自然数を表す)のサブキャリアのそれぞれに同一データを挿入して送信する送信部と、送信部に接続され、送信電力コマンドに従って送信電力の増減を制御しうる制御部と、k本のサブキャリアにて伝送データに既知信号からなるパイロット信号を付加する付加部とをそなえ、マルチキャリア直接拡散受信部が、対向マルチキャリア直接拡散送信機が符号多重化してk本のサブキャリアを用いて送信した無線信号を受信し無線信号に起因する信号を出力する受信部と、受信部に接続され、k本のサブキャリアのそれぞれについての品質を測定して個別測定結果を出力するとともに、k本のサブキャリアを合成した合成キャリアについての品質を測定して合成測定結果を出力する測定部と、測定部に接続され、個別測定結果に基づきk本のサブキャリアのそれぞれの送信電力レベルについて、増加,減少又は維持を表す制御コマンドを出力する制御コマンド発生部と、測定部に接続され、合成測定結果に基づき合成キャリアについて、増加,減少又は維持を表す制御コマンドを合成コマンドとして出力する合成コマンド発生部と、制御コマンド発生部と合成コマンド発生部とに接続され、制御コマンドと合成コマンドとの一致個数がしきい値を越える場合はk本のサブキャリアの全てを合成コマンドと一致させ、また、それ以外の場合は合成コマンドと一致するサブキャリアについては増減なしとする制御コマンドを発生させるとともに合成コマンドと一致しないサブキャリアについては合成コマンドと一致させ、これにより、k本のサブキャリアについての判定を反転させるようにして増減動作させてマルチキャリア直接拡散送信機へ制御コマンドを送信する送信電力制御命令部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0021】
さらに、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散送信機は、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し、n本(nは2以上の自然数を表す)のサブキャリアの中から所定周波数離れたk本(kはn以下の自然数を表す)のサブキャリアのそれぞれに同一データを挿入して送信する送信部と、送信部に接続され、送信電力コマンドに従って送信電力の増減を制御しうる制御部と、k本のサブキャリアにて伝送データに既知信号からなるパイロット信号を付加する付加部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0022】
また、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散受信機は、符号多重化されてk本(kは2以上の自然数を表す)のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信し無線信号に起因する信号を出力する受信部と、受信部に接続され、k本のサブキャリアのそれぞれについての品質を測定して個別測定結果を出力するとともに、k本のサブキャリアを合成した合成キャリアについての品質を測定して合成測定結果を出力する測定部と、測定部に接続され、個別測定結果に基づきk本のサブキャリアのそれぞれの送信電力レベルについて、増加,減少又は維持を表す制御コマンドを出力する制御コマンド発生部と、測定部に接続され、合成測定結果に基づき合成キャリアについて、増加,減少又は維持を表す制御コマンドを合成コマンドとして出力する合成コマンド発生部と、制御コマンド発生部と合成コマンド発生部とに接続され、送信データに関する送信電力制御を送信側に送信すべく、モニタ信号を用いてk本のサブキャリアそれぞれについて行なわれる品質測定結果と合成後の品質測定結果とを用いて、サブキャリア毎に独立した電力制御を行ない送信側へ制御コマンドを送信する送信電力制御命令部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0023】
そして、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散送受信システムは、伝送すべきデータをm本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアを用いて、無線信号を送信するマルチキャリア送信機と、マルチキャリア送信機に対向して配置され、m本のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信するマルチキャリア受信機とを有し、マルチキャリア送信機が、n本(nはm以下の自然数を表す)のサブキャリアに関する品質情報に基づきm本のサブキャリアのピーク電力を抑圧すべく、(m−n)本のサブキャリアにダミービットを挿入する抑圧ビット挿入部と、抑圧ビット挿入部に接続され、伝送すべきデータを、選択されたn本のサブキャリアのそれぞれを用いて無線信号を送信する送信部とをそなえ、マルチキャリア受信機が、m本のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、パイロット信号を抽出する受信部と、受信部に接続され、パイロット信号を用いて、m本のサブキャリアの品質を測定して測定結果を出力する測定部と、測定部に接続され、測定結果に基づきm本のサブキャリアからn本のサブキャリアを選択するとともに、ダミービットを削除して出力する抽出部と、測定部に接続され、選択されたn本のサブキャリアに関する品質情報をn本のサブキャリアにより送信側に送信する第2選択部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0024】
また、デュープレックス方式は時間分割デュープレックスであったり、周波数分割デュープレックスであってもよい。
さらに、マルチキャリア受信機における測定部が、電界強度を表す受信信号強度表示により、サブキャリアの品質を測定するように構成されたり、マルチキャリア受信機における測定部が、品質を受信パイロット信号のシンボル点からのずれの合計値に基づいて測定するように構成されてもよい。
【0025】
そして、本発明に関連する技術のマルチキャリア送受信機は、伝送すべきデータを符号多重化してm本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアを用いて無線信号を送信するマルチキャリア送信部と、対向して配置された対向マルチキャリア送信機がm本のサブキャリアを用いて送信した無線信号を受信するマルチキャリア受信部とを有し、マルチキャリア送信部が、n本(nはm以下の自然数を表す)のサブキャリアに関する品質情報に基づきm本のサブキャリアのピーク電力を抑圧すべく、(m−n)本のサブキャリアにダミービットを挿入する抑圧ビット挿入部と、抑圧ビット挿入部に接続され、伝送すべきデータを、選択されたn本のサブキャリアのそれぞれを用いて無線信号を送信する送信部とをそなえ、マルチキャリア受信部が、m本のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、パイロット信号を抽出する受信部と、受信部に接続され、対向マルチキャリア送信機が送信したm本のサブキャリアに含まれるパイロット信号を用いて、m本のサブキャリアの品質を測定して測定結果を出力する測定部と、測定部に接続され、測定結果に基づきm本のサブキャリアからn本のサブキャリアを選択するとともに、ダミービットを削除して出力する抽出部と、測定部に接続され、選択されたn本のサブキャリアに関する品質情報をn本のサブキャリアにより送信側に対して送信する第2選択部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0026】
また、本発明に関連する技術のマルチキャリア送信機は、m本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアを用いて伝送すべきデータを送信すべく、n本(nはm以下の自然数を表す)のサブキャリアに関する品質情報に基づきm本のサブキャリアのピーク電力を抑圧すべく、(m−n)本のサブキャリアにダミービットを挿入する抑圧ビット挿入部と、抑圧ビット挿入部に接続され、伝送すべきデータを、選択されたn本のサブキャリアのそれぞれを用いて無線信号を送信する送信部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0027】
そして送信部は、伝送すべきデータに時間的に多重したパイロット信号を挿入して符号多重化するように構成されてもよい。
さらに、本発明に関連する技術のマルチキャリア受信機は、m本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、パイロット信号を抽出する受信部と、受信部に接続され、パイロット信号を用いて、m本のサブキャリアの品質を測定して測定結果を出力する測定部と、測定部に接続され、測定結果に基づきm本のサブキャリアからn(nはm以下の自然数を表す)本のサブキャリアを選択するとともに、送信側が挿入したダミービットを削除して出力する抽出部と、測定部に接続され、選択されたn本のサブキャリアに関する品質情報をn本のサブキャリアにより送信側に送信する第2選択部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0028】
また、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散送受信システムは、伝送すべきデータを符号多重化してm本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアを用いて無線信号を送信するマルチキャリア直接拡散送信機と、マルチキャリア直接拡散送信機に対向して配置され、符号多重化されてm本のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信するマルチキャリア直接拡散受信機とを有し、マルチキャリア直接拡散送信機が、マルチキャリア直接拡散受信機におけるm本のサブキャリアの品質測定結果に基づきサブキャリア毎の拡散率を変化させて総伝送速度を維持したまま、測定結果のよいサブキャリアでは低い拡散率で、測定結果の悪いサブキャリアでは高い拡散率を設定しうる制御部と、制御部に接続され、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入して、階層化直交符号により設定された拡散率にて符号多重化し、無線信号を送信する送信部とをそなえ、マルチキャリア直接拡散受信機が、マルチキャリア直接拡散送信機が符号多重化してm本のサブキャリアを用いて送信した無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、パイロット信号を抽出する受信部と、受信部に接続され、パイロット信号を用いて各サブキャリアの品質を測定して測定結果を出力する測定部と、測定部に接続され、拡散率情報をマルチキャリア直接拡散送信機に送信すべく、測定結果に基づき各サブキャリアの拡散率を決定する拡散率決定部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0029】
加えて、上記のマルチキャリア直接拡散送受信システムにおいては、デュープレックス方式が時間分割デュープレックスであったり、周波数分割デュープレックスであってもよい。
そして、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散送受信機は、伝送すべきデータを符号多重化してm本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアを用いて無線信号を送信するマルチキャリア直接拡散送信部と、対向して配置された対向マルチキャリア直接拡散送信機が符号多重化してm本のサブキャリアを用いて送信した無線信号を受信するマルチキャリア直接拡散受信部とを有し、マルチキャリア直接拡散送信部が、マルチキャリア直接拡散受信機におけるm本のサブキャリアの品質測定結果に基づきサブキャリア毎の拡散率を変化させて総伝送速度を維持したまま、測定結果のよいサブキャリアでは低い拡散率で、測定結果の悪いサブキャリアでは高い拡散率を設定しうる制御部と、制御部に接続され、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入して、階層化直交符号により設定された拡散率にて符号多重化し、無線信号を送信する送信部とをそなえ、マルチキャリア直接拡散受信部が、対向マルチキャリア直接拡散送信機が符号多重化してm本のサブキャリアを用いて送信した無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、パイロット信号を抽出する受信部と、受信部に接続され、パイロット信号を用いて各サブキャリアの品質を測定して測定結果を出力する測定部と、測定部に接続され、拡散率情報をマルチキャリア直接拡散送信機に送信すべく、測定結果に基づき各サブキャリアの拡散率を決定する拡散率決定部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0030】
加えて、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散送信機は、受信側の品質測定結果に基づきm本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアのそれぞれについての拡散率を変化させて総伝送速度を維持したまま、測定結果のよいサブキャリアでは低い拡散率で、測定結果の悪いサブキャリアでは高い拡散率を設定しうる制御部と、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し階層化直交符号により符号多重化し、m本のサブキャリアのそれぞれについての品質測定結果に基づいて、m本のサブキャリアの拡散率をそれぞれ変化させ、総伝送速度を維持したまま、測定結果のよいサブキャリアでは低い拡散率で、測定結果の悪いサブキャリアでは高い拡散率を用いて、無線信号を送信する送信部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0031】
また、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散受信機は、符号多重化されてm本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、パイロット信号を抽出する受信部と、受信部に接続され、パイロット信号を用いて各サブキャリアの品質を測定して測定結果を出力する測定部と、測定部に接続され、拡散率情報をマルチキャリア直接拡散送信機に送信すべく、測定結果に基づき各サブキャリアの拡散率を決定する拡散率決定部とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0032】
加えて、上記のマルチキャリア直接拡散送受信システムは無線送受信が周波数選択性フェージング下で行なわれてもよく、上記のマルチキャリア送受信システムは無線送受信が周波数選択性フェージング下で行なわれてもよい。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(A)本発明の第1実施形態の説明
図1は本発明の第1実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信システムの構成図である。この図1に示すマルチキャリア直接拡散送受信システム40は、CDMA方式を用いた移動無線通信システムであって、マルチキャリア直接拡散送受信機50と、マルチキャリア直接拡散送受信機90とをそなえて構成されている。また、このマルチキャリア直接拡散送受信システム40は無線送受信が周波数選択性フェージング下で行なわれている。
【0034】
図1に示すマルチキャリア直接拡散送受信機50は、伝送すべきデータを符号多重化して複数のサブキャリアを用いて無線信号を送信するものであって、シリアル・パラレル変換器(S/P)10と、第1選択部11と、送信部30aと、制御信号出力部16と、受信部30bと、アンテナ19c,19dとをそなえて構成されている。
【0035】
ここで、マルチキャリア直接拡散送受信機50は、基地局であり、マルチキャリア直接拡散送受信機90は、移動局である。そして、後述する他の実施形態や他の変形例の説明においても、特に断らない限り、この図1と同様なマルチキャリア直接拡散送受信システム40の構成をとる。また、このマルチキャリア直接拡散送受信システム40においては、デュープレックス方式が周波数分割デュープレックス(FDD:Frequency Division Duplex)が使用されている。なお、以下の説明において、対向するマルチキャリア直接拡散送受信機50,90を、単に受信側,送信側と称することがある。
【0036】
まず、シリアル・パラレル変換器10は、入力されるシリアルデータをn本のパラレルデータに変換して出力するものであり、第1選択部11は、m本のサブキャリアの中から受信側における品質測定結果に基づきn本のサブキャリアを選択するものである。ここで、mは2以上の自然数を表し、nはm以下の自然数を表す。
【0037】
そして、送信部30aは、この第1選択部11に接続され、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し、選択されたn本のサブキャリアのそれぞれを用いて無線信号を送信するとともに、選択されなかった(m−n)本のサブキャリアにてパイロット信号を送信するものであり、また、アンテナ19cは無線信号を送信するものであり、アンテナ19dは無線信号を受信するものである。さらに、受信部30bは、アンテナ19dから出力された無線信号を受信して検波出力するものである。
【0038】
また、制御信号出力部16は、マルチキャリア直接拡散送受信機90が送信した制御信号を第1選択部11に入力するものである。この制御信号とは、マルチキャリア直接拡散送受信機90が受信したサブキャリアの品質に基づいて、マルチキャリア直接拡散送受信機90が生成したサブキャリアの選択信号を意味し、これに関しては後述する。
【0039】
これにより、伝送すべきシリアルデータは、シリアル・パラレル変換器10にて、パラレルデータに変換され、第1選択部11にて、m本のサブキャリアの中から受信側における品質測定結果に基づきn本のサブキャリアが選択される。そして、この選択されたn本のサブキャリアを用いて、送信部30aは、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し無線信号を出力し、この無線信号はアンテナ19cから、マルチキャリア直接拡散送受信機90に対して送信されるのである。
【0040】
一方、マルチキャリア直接拡散送受信機90は、マルチキャリア直接拡散送受信機50に対向して配置され、符号多重化されて複数のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信するものであって、アンテナ19c,19dと、受信部31aと、m個の測定部73a〜73cと、第2選択部76と、抽出部74と、パラレル・シリアル変換器(P/S n:1)75と、送信部31bとをそなえて構成されている。
【0041】
ここで、受信部31aは、符号多重化されてm本のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、周期的に伝送されるパイロット信号を抽出するものである。
さらに、測定部73a〜73cは、それぞれ、受信部31aに接続され、パイロット信号を用いてm本のサブキャリアのそれぞれについての品質を測定して測定結果を出力するものである。具体的には、これらの測定部73a〜73cは、それぞれ、電界強度を表す受信信号強度表示(RSSI:Received Signal Strength Indicator)により、品質を測定するようになっている。なお、この測定方法についての他の方法は、後述する第1実施形態の第1変形例にて説明する。
【0042】
加えて、第2選択部76は、測定部73a〜73cに接続され、m本のサブキャリアの中から、データが伝送されているn本のサブキャリアを、受信データに基づいて選択し、測定結果を送信側に周期的に送信するものである。
さらに、抽出部74は、受信部31aに接続され、n本のサブキャリアのそれぞれに分割されて挿入されたn本のパラレルデータを抽出するものであり、パラレル・シリアル変換器75は、抽出部74から出力されたn本のパラレルデータをシリアルデータに変換して出力するものである。加えて、送信部31bは、伝送すべきデータと、第2選択部76から出力されるm本のサブキャリアについての品質測定結果に関するデータとを無線信号に変換して送信するものである。
【0043】
これにより、符号多重化されてm本のサブキャリアを用いて送信された無線信号は、アンテナ19dを介して、受信部31aにて受信され、伝送データが検波されるとともに、周期的に伝送されるパイロット信号が抽出され、パラレル・シリアル変換器75にて、パラレルデータがシリアルデータに変換されて出力される。さらに、測定部73a〜73cのそれぞれにて、m本のサブキャリアのそれぞれについて品質測定され、その測定結果が出力され、そして、抽出部74にて、m本のサブキャリアの中から、データが伝送されているn本のサブキャリアが、受信データに含まれる内容に基づいて選択され、送信部31bにて、伝送すべきデータと、第2選択部76から出力されるm本のサブキャリアについての品質測定結果に関するデータとが無線信号に変換されて送信されるのである。
【0044】
すなわち、この図1に示す、第2選択部76,送信部31b,アンテナ19c,19d,受信部30b,制御信号出力部16が協同して、フィードバックループ100を形成している。
また、この図1に示すように、マルチキャリア直接拡散送受信機50は、マルチキャリア直接拡散送信機としても機能し、マルチキャリア直接拡散送受信機90は、マルチキャリア直接拡散受信機としても機能している。すなわち、マルチキャリア直接拡散送信機(マルチキャリア直接拡散送受信機50)は、m本のサブキャリアの中から受信側における品質測定結果に基づきn本のサブキャリアを選択する第1選択部11と、この第1選択部11に接続され、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し、選択されたn本のサブキャリアのそれぞれを用いて無線信号を送信するとともに、選択されなかった(m−n)本のサブキャリアにてパイロット信号を送信する送信部30aとをそなえて構成されたことになる。
【0045】
同様に、マルチキャリア直接拡散受信機(マルチキャリア直接拡散送受信機90)は、符号多重化されてm本のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、周期的に伝送されるパイロット信号を抽出する受信部31aと、この受信部31aに接続され、n本のサブキャリアのそれぞれに分割されて挿入されたデータを抽出する抽出部74と、受信部31aに接続され、パイロット信号を用いてm本のサブキャリアのそれぞれについての品質を測定して測定結果を出力する測定部73a〜73cと、これら測定部73a〜73cに接続され、m本のサブキャリアの中から、データが伝送されているn本のサブキャリアを、受信データに基づいて選択し、測定結果を送信側に周期的に送信する第2選択部76とをそなえて構成されたことになる。
【0046】
次に、マルチキャリア直接拡散送受信機50が有する送信部30aの詳細について図2を用いて説明する。図2は本発明の第1実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信機50のブロック図である。この図2に示す送信部30aは、変調器12a〜12cと、パイロット信号挿入部(付加部)13a〜13cと、複数の乗算器14a,14b,14cと、複数の加算器15,19aと、フィルタ17a〜17cと、アンプ19bとをそなえて構成されている。
【0047】
ここで、変調器12a〜12cは、それぞれ、第1選択部11から出力されたデータを例えばQPSK変調するものであり、パイロット信号挿入部13a〜13cは、それぞれ、変調器12a〜12cから出力されたデータにパイロット信号を挿入するものである。
そして、複数の乗算器14aは、それぞれ、パイロット信号挿入部13a〜13cから出力される信号と、直交コードとを乗算した信号を出力するものであり、加算器15は、複数の乗算器14aから出力された信号と他のユーザー信号とを加算した信号を出力するものであり、複数の乗算器14bは、それぞれ、加算器15のそれぞれから出力された信号と、ロングコードとを乗算した信号を出力するものである。さらに、フィルタ17a〜17cは、それぞれ、複数の乗算器14bから出力される信号を帯域制限するものであり、複数の乗算器14cは、それぞれ、これらフィルタ17a〜17cから出力される信号と、発振器(図示省略)から出力されるサブキャリアとを乗算した信号を出力するものである。
【0048】
具体的には、乗算器14aは、フィルタ17aの出力と、周波数f1を有するサブキャリアとを乗算し、乗算器14bは、フィルタ17bの出力と、周波数f2を有するサブキャリアとを乗算し、…、また、乗算器14cは、フィルタ17cの出力と、周波数fmを有するサブキャリアとを乗算し、これにより、異なる周波数値を有する複数のサブキャリアが出力されるようになっている。
【0049】
また、加算器19aは、これら複数の乗算器14cのそれぞれから出力される信号を加算し、加算した信号を出力するものであり、アンプ19bは、加算器19aからの信号を増幅して出力するものでる。
なお、この図2に示すものの中で、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様の機能を有するものなので、更なる説明を省略する。
【0050】
図3は本発明の第1実施形態に係る送信スペクトラムの配置図であり、サブキャリア周波数f1〜fmが表示されている。そして、斜線で表したユーザーデータは、これらのサブキャリアに分割されて送信されるようになっている。
続いて、マルチキャリア直接拡散送受信機90が有する受信部31aの詳細について図4を用いて説明する。図4は本発明の第1実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信機90のブロック図である。この図4に示す受信部31aは、乗算器14cと、フィルタ67a〜67cと、相関検波部68a,68b,68c,69a,69b,69c,70a,70b,70cと、複数のRake合成部72a〜72cとをそなえて構成されており、受信した無線信号は、サブキャリア周波数f1〜fm毎に検波されるようになっている。
【0051】
ここで、フィルタ67a〜67cは、それぞれ、複数の乗算器14cから出力される信号を帯域制限するものである。また、相関検波部68a,68b,68cは、それぞれ、フィルタ67aから出力されるサブキャリア周波数f1について、複数の方向から到来する遅延波のそれぞれを逆拡散処理して検波信号を出力するとともにパイロット信号を抽出するものであって、乗算器14b,14aと、パイロット信号抽出部20と、同期検波部21とをそなえて構成されている。
【0052】
ここで、1本のサブキャリアについて相関検波部68a,68b,68cが3個設けられているのは、マルチパス伝搬路により3方向から到来する遅延波(フィンガー)をそれぞれ分離して検波するためである。なお、この数は、例示であって、3個以上にすることもできる。
さらに、乗算器14bは、フィルタ67aから出力される信号に、ロングコードを乗算して出力するものであり、乗算器14aは、乗算器14bから出力される信号に、直交コードを乗算して出力するものである。
【0053】
また、同期検波部21は、乗算器14aから出力される信号を検波するものであって例えばQPSK復調するものであり、さらに、パイロット信号抽出部20は、乗算器14aから出力される信号から、パイロット信号を抽出して同期検波部21と、測定部73a〜73cに入力するものである。
また、Rake合成部72aは、これら相関検波部68a,68b,68cのそれぞれから出力される検波信号のそれぞれを合成するものである。このRake合成とは、例えば3方向からの受信信号を逆拡散処理によって分離された各パスごとの信号を、時間及び位相をそろえ、各パス毎のSN比に従って重み付け合成し、大きな電力を有する信号を出力することをいう。なお、このRake合成は、最大比合成とも称され、公知の技術であるので、詳細な説明を省略する。また、この図4に示すものの中で、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様の機能を有するものなので、更なる説明を省略する。
【0054】
これにより、サブキャリアf1についての信号の流れは、次のようになる。すなわち、フィルタ67aからの信号は、相関検波部68a,68b,68cのそれぞれに入力され、各乗算器14b,14aにおいて、ロングコード,直交コードが乗算されて、同期検波部21にて、検波され、その検波された信号が、それぞれ、相関検波部68a,68b,68cから出力され、Rake合成部72aにて、Rake合成が行なわれて、次段の抽出部74(m波中のn波の選択と表示されている)に入力されるのである。また、パイロット信号抽出部20から出力された信号は、測定部73aに入力されて受信品質が測定される。
【0055】
次に、サブキャリア周波数f2についても同様に処理される。すなわち、相関検波部69a,69b,69cのそれぞれは、フィルタ67bから出力される受信信号を逆拡散処理して検波信号を出力するとともにパイロット信号を出力するものである。また、相関検波部70a,70b,70cのそれぞれも、フィルタ67cから出力されるサブキャリア周波数fmについて、相関検波部68a,68b,68cと同様な処理をするものである。そして、Rake合成部72b,72cのそれぞれは、Rake合成部72aと同様のものである。
【0056】
これにより、サブキャリア周波数f1,サブキャリア周波数f2,…,サブキャリア周波数fmのm本のサブキャリアのそれぞれについて、Rake合成部72a〜72cにて、Rake合成が行なわれ、それらの出力は、抽出部74に入力され、この抽出部74にて、送信側が分割した挿入した伝送データが抽出され、パラレル・シリアル変換器75にて、パラレルデータがシリアルデータに変換されて出力される。
【0057】
また、第2選択部76(m波中のn波の選択と表示されている)にて、測定部73a〜73cのそれぞれにて測定されたサブキャリアの品質に基づき、m本のサブキャリアの中から、n本のサブキャリアが選択され、この選択結果を有する測定結果が送信側に周期的に送信されるのである。
なお、図1において、マルチキャリア直接拡散送受信機50は、伝送すべきデータを符号多重化して複数のサブキャリアを用いて無線信号を送信するマルチキャリア直接拡散送信部と、対向して配置された対向マルチキャリア直接拡散送信機(マルチキャリア直接拡散送受信機90)が符号多重化して複数のサブキャリアを用いて送信した無線信号を受信するマルチキャリア直接拡散受信部とを有する。そして、マルチキャリア直接拡散送信部は、第1選択部11と、送信部30aとをそなえ、マルチキャリア直接拡散受信部は、受信部31aと、抽出部74と、測定部73a〜73cと、第2選択部76とをそなえて構成されている。
【0058】
さらに、マルチキャリア直接拡散送信機(マルチキャリア直接拡散送受信機50)は、m本のサブキャリアの中から受信側における品質測定結果に基づきn本のサブキャリアを選択する第1選択部11と、この第1選択部11に接続され、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し、選択されたn本のサブキャリアのそれぞれを用いて無線信号を送信するとともに、選択されなかった(m−n)本のサブキャリアにてパイロット信号を送信する送信部30aとをそなえて構成されたことになる。
【0059】
加えて、マルチキャリア直接拡散受信機(マルチキャリア直接拡散送受信機90)は、符号多重化されてm本のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、周期的に伝送されるパイロット信号を抽出する受信部31aと、受信部31aに接続され、n本のサブキャリアのそれぞれに分割されて挿入されたデータを抽出する抽出部74と、受信部31aに接続され、パイロット信号を用いてm本のサブキャリアのそれぞれについての品質を測定して測定結果を出力する測定部73a〜73cと、測定部73a〜73cに接続され、m本のサブキャリアの中から、データが伝送されているn本のサブキャリアを、受信データに基づいて選択し、測定結果を送信側に周期的に送信する第2選択部76とをそなえて構成されたことになる。
【0060】
そして、このような構成によって、受信側にてサブキャリアの品質が測定されてその測定結果が送信側にフィードバックされる。図5は本発明の第1実施形態に係る送受信方法のフローチャートである。まず、m本のサブキャリアについて、マルチキャリア直接拡散送受信機90が品質測定を行ない、その測定結果をマルチキャリア直接拡散送受信機50に返信する(ステップA1)。次に、マルチキャリア直接拡散送受信機50は品質のよいn本のサブキャリアを選択し、データ伝送(情報伝送)を行ない(ステップA2)、そして、マルチキャリア直接拡散送受信機90はその伝送データを受信するのである(ステップA3)。さらに、これらステップA1〜ステップA3のループは繰り返される。
【0061】
従って、データ伝送の度に、品質のよいサブキャリアが、常に適応的に選択される。そして、このように、周波数選択性フェージング下において、伝送品質の高いサブキャリア帯域を用いてデータを伝送し伝送品質の低いサブキャリア帯域におけるデータ伝送を行なわないので、高品質かつ高速なデータ伝送が可能となる。
【0062】
また、このように、サブキャリアが通信中に適応的に選択されるので、効率的な周波数利用が可能となる。
そして、このようにして、ピーク送信電力と平均送信電力との差が小さくなるので、アンプの使用効率を向上させることが可能となる。
(A1)本発明の第1実施形態の第1変形例の説明
第1実施形態において、受信側におけるサブキャリアの選択方法を別の方法で行なうこともでき、本変形例では、サブキャリアの選択方法について2種類説明する。また、品質測定の方法についても他の方法を説明する。なお、本変形例,他の実施形態,他の変形例においても、特に断らない限り、無線送受信は周波数選択性フェージング下で行なわれている。
【0063】
図6は本発明の第1実施形態の第1変形例に係るマルチキャリア直接拡散送受信機50aのブロック図である。この図6に示すマルチキャリア直接拡散送受信機50aは、CDMA方式を用いた移動無線通信システムに用いられるものであり、パイロット信号挿入部13d〜13fの機能が、第1実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信機50内のパイロット信号挿入部13a〜13cのそれと異なる。
【0064】
すなわち、マルチキャリア直接拡散送受信機50aの送信部30c内のパイロット信号挿入部13d〜13fは、それぞれ、伝送データを重畳したサブキャリア番号に関する選択情報を、伝送データ中の伝送速度に関する制御情報の領域に挿入するようになっている。そして、この選択情報は、受信側にて抽出され、受信側はこの選択信号に応じて、伝送データが重畳されたサブキャリアを選択するのである。
【0065】
なお、図6に示すもので、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様の機能を有するものなので、更なる説明を省略する。
また、図8(a)は本発明の第1実施形態の第1変形例に係るデータフォーマットの一例を示す図である。この図8(a)に示すデータ列の1個は、Pと表記された部分と、RIと表記された部分と、DATAと表記された部分との3種類の領域を有する。そして、このPはパイロット信号を意味し、また、RIは伝送速度情報(Rate Information)を意味し、このRIが上記の伝送速度に関する制御情報の領域に相当する。加えて、DATAは伝送すべきデータを格納する領域である。なお、このデータフォーマットは、後述する他の実施形態及び各変形例においても、同様の構成をとる。これにより、既存のデータフォーマットを利用して、制御情報を送受信できる。
【0066】
図7は本発明の第1実施形態の第1変形例に係る対向マルチキャリア直接拡散送受信機90aのブロック図である。この図7に示すマルチキャリア直接拡散送受信機90aも、CDMA方式を用いた移動無線通信システムに用いられるものであって、第1実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信機90と異なる点は、相関検波部68d,68e,68f,69d,69e,69f,70d,70e,70fから制御情報が抽出される点である。
【0067】
この図7に示す相関検波部68d,68e,68f,69d,69e,69f,70d,70e,70fは、それぞれ、フィルタ67a〜67cより出力されるサブキャリア周波数f1〜fmについて、複数の方向から到来する遅延波のそれぞれを逆拡散処理して検波信号を出力するとともにパイロット信号を抽出するものであって、乗算器14aの出力側に制御情報抽出部20aが設けられている。そして、この制御情報抽出部20aは、乗算器14aと抽出部74とに接続され、受信信号からマルチキャリア直接拡散送受信機50aが送信した制御情報を取り出して、この制御情報に含まれる選択情報を抽出部74に入力するようになっている。換言すれば、マルチキャリア直接拡散送受信機90aの抽出部74が、この制御情報に基づきn本のサブキャリアを選択するようになっている。
【0068】
なお、図7に示すもので、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様の機能を有するものなので、更なる説明を省略する。
このような構成によって、マルチキャリア直接拡散送受信機50a(図6参照)は伝送データに選択情報を重畳し、マルチキャリア直接拡散送受信機90aは、この選択情報を抽出して伝送に使用されているn本のサブキャリアの番号を把握する。そして、マルチキャリア直接拡散送受信機90aは、受信したサブキャリアの品質測定結果を送信側に返信し、マルチキャリア直接拡散送受信機50aは、その品質測定結果に基づき伝送に使用するサブキャリアを適応的に変更するのである。
【0069】
このように、品質測定結果がフィードバックされてマルチキャリア直接拡散送受信機50aが動的にサブキャリアを選択するので、高品質のデータ伝送ができる。
続いて、第2のサブキャリア選択方法について説明する。この選択方法は、マルチキャリア直接拡散送受信機50aの送信部30cが、選択情報(伝送データを重畳したサブキャリアの番号)を、伝送データを格納する領域に挿入する方法である。すなわち、図8(a)のデータ領域DATAに、選択情報が挿入されて送信される一方、マルチキャリア直接拡散送受信機90aの抽出部74が、このDATAに含まれる選択情報を抽出し、これにより、マルチキャリア直接拡散送受信機90aは、m本のサブキャリアの中から、データが伝送されているn本のサブキャリアを知るのである。
【0070】
次に、品質測定の方法について説明する。受信したパイロット信号が、信号平面上のシンボル点(信号点)からずれた量を用いて行なわれる。図8(b)は本発明の第1実施形態の第1変形例に係る品質測定の説明図である。この図8(b)に示す信号平面は、4箇所のシンボル点と受信信号点(矢印で示したもの)とが表示されている。ここで、変調方式は例えばQPSKが用いられている。
【0071】
そして、受信側は、これらのシンボル点のうち1点をパイロット信号として定義し、複数のパイロット信号の平均値と、各パイロット信号のずれとを、品質測定のための品質情報として利用するようになっている。すなわち、測定部73a〜73c(図7参照)は、それぞれ、上記品質を受信パイロット信号のシンボル点からのずれの合計値に基づいて測定するのである。
【0072】
具体的には、複数のパイロット信号の振幅値をriとし、また、複数の受信信号の振幅値に関する平均値をraveとしたときに、品質情報Qは、式(1)のようになる。
Q=(1/k)×Σk i=1(ri−rave)**2 …(1)
ここで、Σk i=1は、iが1からkまでの総和を表しiは自然数であり、kは上記のkを表す。また、(ri−rave)**2は、(ri−rave)の2乗計算を表し、raveは、例えば5回にわたった振幅値の大きさの平均である。この品質情報Qにより、マルチキャリア直接拡散送受信機90aは、m及びnの選択を行なうので、サブキャリアは、送信側の選択情報によらずに自立的に選択されるのである。
【0073】
そして、このような構成により、第1実施形態と同様にサブキャリアに関する情報が送受信され、周波数選択性フェージング下において、伝送品質の高いサブキャリア帯域を用いてデータを伝送し、また、伝送品質の低いサブキャリア帯域を用いたデータ伝送が回避される。
このように、高品質かつ高速なデータ伝送が可能となる。また、このように、サブキャリアが通信中に適応的に選択されるので、効率的な周波数利用が可能となる。
【0074】
そして、このようにして、ピーク送信電力と平均送信電力との差が小さくなるので、アンプの使用効率が向上する。
(A2)本発明の第1実施形態の第2変形例の説明
第1実施形態におけるマルチキャリア直接拡散送受信システム40のデュープレックス方式は、周波数分割デュープレックスであったが、時間分割デュープレックス(TDD:Time Division Duplex)を用いることもできる。
【0075】
図9は本発明の第1実施形態の第2変形例に係るマルチキャリア直接拡散送受信システム40aの構成図である。この図9に示すマルチキャリア直接拡散送受信システム40aは、CDMA方式を用いた移動無線通信システムであって、マルチキャリア直接拡散送受信機51と、マルチキャリア直接拡散送受信機91とをそなえて構成されている。
【0076】
ここで、マルチキャリア直接拡散送受信機51は、伝送すべきデータを符号多重化して複数のサブキャリアを用いて無線信号を送信するものであって、シリアル・パラレル変換器10と、第1選択部11と、送信部30aと、アンテナ19eと、カプラ32と、受信部31aと、測定部73a〜73cと、抽出部74と、パラレル・シリアル変換器75とをそなえて構成されている。ここで、アンテナ19eは、無線信号を送受信するアンテナであり、カプラ32は、このアンテナ19eに接続されて、送信信号と受信信号とを分離するものである。また、マルチキャリア直接拡散送信部(第1選択部11,送信部30a)と、マルチキャリア直接拡散受信部(受信部31a,測定部73a〜73c,抽出部74)とが対称形になっている。なお、これらのもので、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様の機能を有するものなので、重複した説明を省略する。
【0077】
これにより、マルチキャリア直接拡散送受信機51は、マルチキャリア直接拡散送受信機91が送信した無線信号を受信して、その中より、サブキャリアに関する品質測定情報を抽出するのである。
一方、マルチキャリア直接拡散送受信機91も、マルチキャリア直接拡散送受信機90と同様のものであって、アンテナ19eと、カプラ32と、受信部31aと、測定部73a〜73cと、第2選択部76と、抽出部74と、パラレル・シリアル変換器75と、シリアル・パラレル変換器10と、第1選択部11と、送信部31bとをそなえて構成されている。これらのもので、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様の機能を有するものなので、重複した説明を省略する。そして、このマルチキャリア直接拡散送受信機91も、マルチキャリア直接拡散送信部(第1選択部11,送信部31b)と、マルチキャリア直接拡散受信部(受信部31a,測定部73a〜73c,第2選択部76,抽出部74)とが対称形になっている。
【0078】
さらに、サブキャリアの選択については、マルチキャリア直接拡散送受信機51の送信部30aが、伝送データを重畳したサブキャリア番号に関する選択情報を、伝送データの領域に挿入するように構成されるとともに、マルチキャリア直接拡散送受信機91の抽出部74が、伝送データに基づきn本のサブキャリアを選択するようになっている。
【0079】
加えて、マルチキャリア直接拡散送受信機91における測定部73a〜73cは、それぞれ、品質を受信パイロット信号のシンボル点からのずれの合計値に基づいて測定するようになっている。なお、電界強度を表すRSSIにより、品質を測定するようにしてもよい。
このように、デュープレックス方式がTDDであると、回路構成が対称的になるので、FDDのように、他の周波数への変換回路が不要となり、回路の小型化が可能となる。また、このように、デュープレックス方式がTDDなので、周波数利用効率が向上する。
【0080】
そして、このようにして、周波数選択性フェージング下において、高品質かつ高速なデータ伝送が可能となり、また、サブキャリアが通信中に適応的に選択されるので、効率的な周波数利用が可能となる。
さらに、このようにして、ピーク送信電力と平均送信電力との差が小さくなるので、アンプの使用効率を向上させることが可能となる。
【0081】
(B)本発明の第2実施形態の説明
図10は本発明の第2実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信システムの構成図である。この図10に示すマルチキャリア直接拡散送受信システム40bは、CDMA方式を用いた移動無線通信システムであって、マルチキャリア直接拡散送受信機50bと、マルチキャリア直接拡散送受信機90bとをそなえて構成されている。
【0082】
このマルチキャリア直接拡散送受信システム40bは、同一データをN波(Nは自然数)のチャネルにて送受信するシステム(以下の説明にてN波システムと称することがある。)である。ここで、Nが4の場合について、第2実施形態と第1実施形態との比較を、図11(a),(b)と図12(a),(b)とを用いて説明する。
【0083】
図11(a),(b)はそれぞれ4波システムの説明図である。この図11(a)の左側から入力された伝送すべきデータは、4方向にコピーされて、それぞれ、乗算器14aにてコードを乗算されたのち、乗算器14bにてサブキャリアを乗算されてから、加算器19aにて加算されて送信され、図11(b)に示すサブキャリアのそれぞれを用いて、同一の伝送データが送信されるようになっている。
【0084】
これに対して、図12(a),(b)はそれぞれ、1/4波システムの説明図である。この1/4波システムとは、入力された総伝送データが1/4にされることを意味する。すなわち、この図12(a)の左側から、例えば20Mbpsの伝送データが入力されると、シリアル・パラレル変換されて5Mbpsの伝送データが4波で送信される。また、図12(b)に示す1〜4と付された4波のサブキャリアのうち、1,3と付されたサブキャリアには、それぞれ、別々のユーザーのデータが伝送されており、2,4と付されたサブキャリアには同一ユーザーのデータが分割されて伝送されるようになっている。すなわち、1ユーザーに関するパラメータは、総サブキャリア数と実際に伝送に使用されているサブキャリア数とで決定され、このパラメータは何波中の何波で送信されるかを表す。さらに、ユーザー毎に異なるサブキャリア数で送信することも可能である。
【0085】
図13は本発明の第2実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信機50bのブロック図である。この図13に示すマルチキャリア直接拡散送受信機50bは、伝送すべきデータを符号多重化して複数のサブキャリアを用いて無線信号を送信するものであって、送信部30dと、制御信号出力部16と、受信部30bと、アンテナ19c,19dとをそなえて構成されている。また、本実施形態のデュープレックス方式はFDDである。
【0086】
ここで、送信部30dは、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し、n本のサブキャリアの中から所定周波数離れたk本のサブキャリアのそれぞれに同一データを挿入して送信するものであって、変調器12a〜12cと、パイロット信号挿入部13a〜13cと、電力増減部18a〜18cと、複数の乗算器14a,14b,14cと、複数の加算器15,19aと、フィルタ17a〜17cと、アンプ19bとをそなえて構成されている。なお、nは2以上の自然数を表し、kはn以下の自然数を表す。
【0087】
このうち、電力増減部18a〜18cは、それぞれ、パイロット信号挿入部13a〜13cから出力されるデータの送信電力を、外部からの制御信号により増加又は減少させるものである。さらに、制御信号出力部16は、送信部30dに接続され、送信電力コマンドに従って送信電力の増減を制御しうるものであって、制御部として機能している。また、パイロット信号挿入部13a〜13cは、それぞれ、k本のサブキャリアにて伝送データに既知信号からなるパイロット信号を付加するものであり、付加部として機能している。
【0088】
なお、これら以外で、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様の機能を有するものなので、重複した説明を省略する。
これにより、この図13の左側から入力された伝送すべきデータは、分岐されて変調器12a〜12cのそれぞれに入力され、パイロット信号挿入部13a〜13cにて、パイロット信号が挿入される。そして、電力増減部18a〜18cにて、パイロット信号挿入部13a〜13cから出力されるデータの送信電力が、制御信号出力部16から出力される制御信号に基づいて増減されるのである。
【0089】
さらに、複数の乗算器14aにて、電力増減部18a〜18cから出力されるデータと、直交コードとが乗算され、複数の加算器15にて、他のユーザー信号と加算されて、これらの加算器15のそれぞれから出力されるデータは、複数の乗算器14bにて、それぞれ、ロングコードと乗算され、さらに、フィルタ17a〜17cのそれぞれにて帯域制限されて出力される。そして、その出力されたデータは、発振器(図示省略)から出力されるサブキャリアと乗算されて、加算器19aにて、それらのデータが加算され、アンプ19bにて、増幅され、アンテナ19cから、無線伝搬路に出力される。
【0090】
図14は本発明の第2実施形態に係る送信スペクトラムの配置図であり、図14に示すスペクトラム内の網線で表したものは、伝送すべきデータを表し、この伝送すべきデータが4本のサブキャリアに分割されて送信されるようになっている。さらに、Δfと付された周波数間隔は、図13に示した送信部30d内の乗算器14cにて乗算されるサブキャリア間隔に等しい。ここで、パラメータは、総サブキャリア数12及びデータ伝送に使用しているサブキャリア数4である。
【0091】
図15は本発明の第2実施形態に係る対向マルチキャリア直接拡散送受信機90bのブロック図である。この図15に示すマルチキャリア直接拡散送受信機90bは、マルチキャリア直接拡散送受信機50b(図13参照)に対向して配置され、符号多重化されて複数のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信するものであって、2本のアンテナ19dと、受信部31cと、測定部80と、TPCコマンド発生部(制御コマンド発生部)81と、合成コマンド発生部(合成後TPC)82aと、送信電力制御命令部82bと、送信部31bと、アンテナ19cとをそなえて構成されている。
【0092】
ここで、2本のアンテナ19dは、それぞれ、ダイバーシティアンテナであって、受信信号をAブランチ及びBブランチとして出力するものであり、また、受信部31cは、マルチキャリア直接拡散送受信機50bが送信したk本のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信して無線信号に起因する信号を出力するものであって、複数の乗算器14cと、フィルタ67a〜67cと、相関検波部68g,69g,70gと、Rake受信部72d〜72fと、最大比合成部79aと、信号判定部79bとをそなえて構成されている。
【0093】
ここで、相関検波部68g,69g,70gは、それぞれ、アンテナ19dから出力される受信信号を逆拡散するものである。また、Rake受信部72d〜72fは、それぞれ、アンテナ19dから出力される受信信号をRake受信するものであり、さらに、最大比合成部79aは、Rake受信部72d〜72fのそれぞれより出力される信号の時間及び位相をそろえ、大きな電力を有する信号を出力するものである。そして、信号判定部79bは、この最大比合成部79aから出力される信号のシンボルを判定するものである。
【0094】
これにより、例えばサブキャリア周波数f1の受信信号についての信号の流れは、次のようになる。すなわち、一方のアンテナ19dにて受信されたブランチAと、他方のアンテナ19dにて受信されたブランチBとのそれぞれが、乗算器14cにて周波数変換され、フィルタ67aにて所望の周波数成分のみが取り出される。次に、相関検波部68gにてブランチA,Bの各信号が、それぞれ、逆拡散されて、Rake受信部72dにて、Rake受信される。続いて、最大比合成部79aにて大きな信号電力を有する信号が出力され、信号判定部79bにて信号のシンボルが判定されるのである。また、サブキャリア周波数f2,サブキャリア周波数fmについても同様である。
【0095】
そして、測定部80は、受信部31cに接続され、k本のサブキャリアのそれぞれについての品質を測定して個別測定結果を出力するとともに、k本のサブキャリアを合成した合成キャリアについての品質を測定して合成測定結果を出力するものであって、SIR測定部80a〜80cと、合成後SIR測定部80dとをそなえて構成されている。ここで、SIR測定部80a〜80cは、それぞれ、k本のサブキャリアのそれぞれについてのSIR(Signal Interference Ratio:信号対歪比)を測定して、各サブキャリア毎の個別測定結果を出力するものである。また、合成後SIR測定部80dは、k本のサブキャリアを合成して得られる合成キャリアについてのSIRを測定して、合成測定結果を出力するものである。
【0096】
従って、受信信号は、k本のサブキャリアのそれぞれについての品質と、k本のサブキャリアをすべて合成したものについての品質とが測定されるようになっている。
さらに、TPCコマンド発生部81は、測定部80に接続され、個別測定結果に基づきk本のサブキャリアのそれぞれの送信電力レベルについて、増加,減少又は維持を表す制御コマンド(TPCコマンド:Transmission Power Controlコマンド)を出力するものである。この制御コマンドとは、受信側において、各サブキャリアの受信電力に基づいて、送信側に対して各サブキャリア毎の送信電力の増加,減少又は維持について返信するための制御情報を意味する。
【0097】
これにより、受信側で例えば8本のサブキャリアについての品質測定が行なわれ、例えば1番目のサブキャリアの送信電力を増加させ、2番目のサブキャリアの送信電力を減少させ、又は、3番目のサブキャリアの送信電力はそのままでよい等の制御情報が、受信側から送信側に送信される。
そして、送信側は受信側から送信されたこの制御コマンドに基づき、送信電力制御を行なうのである。すなわち、図10に示す、送信電力制御命令部82b,送信部31b,アンテナ19c,19d,受信部30b,制御信号出力部16が協同して、フィードバックループ100aを形成している。
【0098】
次に、制御コマンドについて、図16と図17(a)〜(e)とを用いて説明する。図16は本発明の第2実施形態に係るフェージングレベルの説明図である。この図16に示す曲線Lは、選択性フェージングレベルを表し、また、サブキャリアf1〜f8のうち、f1,f3,f5,f7の4波を用いてデータが送信されている。ここで、サブキャリアf1は、受信側にて、送信レベルよりも大きいレベルで受信され、サブキャリアf3,f5はともに、受信側にて、送信レベルよりも小さいレベルで受信され、また、サブキャリアf7は、受信側にて、送信レベルとほぼ同レベルで受信される。従って、受信側は、これらのサブキャリア受信レベルに基づき、送信側に対して制御コマンドを送信するのである。具体的には、サブキャリアf1についてはダウン(down)させ、サブキャリアf3,f5についてはアップ(up)させ、また、サブキャリアf7についてはそのまま(stay)にするのである。
【0099】
また、図15において、合成コマンド発生部82aは、測定部80に接続され、合成測定結果に基づき合成キャリアについて、増加,減少又は維持を表す制御コマンドを合成コマンドとして出力するものである。
さらに、送信電力制御命令部82bは、TPCコマンド発生部81と合成コマンド発生部82aとに接続され、制御コマンドと合成コマンドとが一致した一致個数と所定のしきい値とを比較して、k本のサブキャリアのそれぞれについて送信電力の増加,減少又は維持を判定し、その判定内容を送信電力制御命令として出力するものである。
【0100】
そして、合成コマンド発生部82aにより得られた合成コマンドを用いて、送信電力制御命令部82bは、フラットフェージング環境下と選択性フェージング環境下とにおいて、別個の送信電力制御を行ない、また、選択性フェージングのときは、上記の一致個数がしきい値を越える場合と越えない場合とで、異なる処理を行なうようになっている。ここで、フラットフェージングのときについて、図17(a),(b)を用いて説明し、選択性フェージングのときについて、図17(c)〜(e)を用いて説明する。
【0101】
図17(a),(b)はそれぞれ、フラットフェージングにおける送信電力制御の説明図であり、これらの図17(a),(b)に示す行列は、3列からなり、左側欄には、合成キャリア(全体と表示されたもの)及びサブキャリア番号k(0〜7)が格納されており、中欄は、合成コマンド発生部82aにより生成された合成測定結果(up,down)及びTPCコマンド発生部81により生成された8本のサブキャリアのそれぞれについての個別測定結果(up,down)が格納されている。さらに、右側欄には、送信電力制御命令部82bにより生成されたサブキャリア0〜7のそれぞれに関する送信電力制御の内容(up,down)が格納されている。
【0102】
ここで、図17(a)の中欄の最上段に示す合成測定結果がアップの場合には、各サブキャリアについての送信電力制御の内容は全てアップにされ、この内容が送信側に返信される。また、図17(b)の中欄の最上段に示す合成測定結果がダウンの場合には、各サブキャリアについての送信電力制御の内容は全てダウンにされ、この内容が送信側に返信されるのである。
【0103】
次に、選択性フェージングのときには、送信電力制御命令部82bは、一致個数がしきい値を越える場合は、k本のサブキャリアの全ての送信電力を合成コマンドと一致させる送信電力制御命令を出力する。すなわち、しきい値を3としたときに、各サブキャリア毎の個別測定結果と合成測定結果との一致個数が3個を越える場合は、8本のサブキャリアの全てをその合成測定結果と一致させるようにする。
【0104】
図17(c),(d)はそれぞれ選択性フェージングにおける送信電力制御の説明図であり、図17(c)は各サブキャリア毎の個別測定結果と合成キャリアの合成測定結果との一致個数がしきい値を越えた場合を示している。この図17(c)の中欄の最上段に示す合成測定結果はアップであり、また、各サブキャリア毎の個別測定結果は、サブキャリア番号0〜7のそれぞれについて、アップ,ダウン,ダウン,アップ,アップ,ダウン,ダウン,アップとなっている。従って、アップの個数は、番号0,3,4,7を付した4個であり、しきい値の3個を越えるので、送信電力制御命令部82bは、0〜7を付した8本のサブキャリアの全てをアップにする内容の送信電力制御を送信側に返信するのである。なお、番号0,3,4,7のサブキャリアは、アップの状態で送信しているので、この図17(c)の右欄に示すようにstayと表示されている。
【0105】
また、この送信電力制御命令部82bは、一致個数がしきい値を越えない場合は、合成コマンドと一致する送信電力を有するサブキャリアについては増減なしとする送信電力制御命令を出力するとともに、合成コマンドと一致しない送信電力を有するサブキャリアについては合成コマンドと一致する送信電力にさせる送信電力制御命令を出力する。すなわち、しきい値を4としたとき、各サブキャリア毎の個別測定結果と合成キャリアの合成測定結果との一致個数が4個を越えない場合は、合成測定結果と一致するサブキャリアについては増減なしとする内容の送信電力制御を発生させるとともに、合成測定結果と一致しないサブキャリアについては合成測定結果と一致させるのである。
【0106】
図17(d)は各サブキャリア毎の個別測定結果と合成キャリアの合成測定結果との一致個数がしきい値以下の場合を示している。この図17(d)の中欄最上段に示す合成測定結果はダウンであり、各サブキャリア毎の個別測定結果がダウンの個数は、番号1,2,5,6を付した4個である。そして、この場合、合成測定結果と一致するサブキャリア(番号1,2,5,6を付したもの)については、送信電力制御の内容はそのままにし、また、一致しないサブキャリア(番号0,3,4,7を付したもの)については、合成測定結果と一致するように送信電力制御の内容を変更するのである。
【0107】
換言すれば、送信電力制御命令部82bは、制御コマンドと合成コマンドとの一致した数がしきい値を越える場合はk本のサブキャリアの全てを合成コマンドと一致させ、また、それ以外の場合は合成コマンドと一致するサブキャリアについては増減なしとする制御コマンドを発生させるとともに合成コマンドと一致しないサブキャリアについては合成コマンドと一致させ、これにより、k本のサブキャリアについての判定を反転させるようにして増減動作させているのである。
【0108】
また、図17(e)は本発明の第2実施形態に係る増減方法の説明図である。この図17(e)に示す枠の上段は、横方向がサブキャリア番号であり、例えばサブキャリア数が10本の場合を表す。また、この枠の下段は、各サブキャリアの送信電力制御量を示す。そして、送信電力制御命令部82bは、制御コマンドの個数と合成コマンドの個数とに関する増減の判定を、増加又は減少が連続するその連の数iに合わせ、その増減の個数について上限値を設けるとともに、2の(i−1)乗で増減させるようになっている。なお、連とは同一のものが繰り返されることを意味し、iは2以上の自然数を表す。
【0109】
例えば、サブキャリア番号0の制御コマンドがアップの場合に、そのアップ量を1(2の0乗)にし、サブキャリア番号1についてもアップだと、そのアップ量を2(2の1乗)にし、また、サブキャリア番号2についてもアップの場合には、アップの連の個数が2になるので、そのアップ量は4(2の2乗)となる。続いて、サブキャリア番号3がアップの場合に、アップ量の上限値Mが4の場合には、8にはならない。
【0110】
従って、この方法によると、フェージングが有する周波数選択性を利用しており、落ち込みの深いサブキャリアについては、大きなアップ量が設定され、また、落ち込みの浅いサブキャリアについて、小さいアップ量に設定されるのである。
このように、送信電力制御を行なうことによって、特性が向上する。また、このように、周波数選択性フェージングの影響が軽減されるようになる。
【0111】
なお、図10において、マルチキャリア直接拡散送信機(マルチキャリア直接拡散送受信機50b)は、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し、n本のサブキャリアの中から所定周波数離れたk本のサブキャリアのそれぞれに同一データを挿入して送信する送信部30dと、送信部30dに接続され、送信電力コマンドに従って送信電力の増減を制御しうる制御信号出力部16と、k本のサブキャリアにて伝送データに既知信号からなるパイロット信号を付加するパイロット信号挿入部13a〜13cとをそなえて構成されたことになる。
【0112】
そして、マルチキャリア直接拡散受信機(マルチキャリア直接拡散送受信機90b)は、符号多重化されてk本のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信し無線信号に起因する信号を出力する受信部31cと、受信部31cに接続され、k本のサブキャリアのそれぞれについての品質を測定して個別測定結果を出力するとともに、k本のサブキャリアを合成した合成キャリアについての品質を測定して合成測定結果を出力する測定部80と、測定部80に接続され、個別測定結果に基づきk本のサブキャリアのそれぞれの送信電力レベルについて、増加,減少又は維持を表す制御コマンドを出力するTPCコマンド発生部81と、測定部80に接続され、合成測定結果に基づき合成キャリアについて、増加,減少又は維持を表す制御コマンドを合成コマンドとして出力する合成コマンド発生部82aと、TPCコマンド発生部81と合成コマンド発生部82aとに接続され、送信データに関する送信電力制御を送信側に送信すべく、モニタ信号を用いてk本のサブキャリアそれぞれについて行なわれる品質測定結果と合成後の品質測定結果とを用いて、サブキャリア毎に独立した電力制御を行ない送信側へ制御コマンドを送信するTPC命令部82bとをそなえて構成されたことになる。
【0113】
そして、このような構成によって、受信品質に基づいたフィードバックが行なわれる。図18は本発明の第2実施形態に係る送受信方法のフローチャートである。まず、k本のサブキャリアについて、品質測定が行なわれ(ステップB1)、k本のサブキャリアに関する送信電力制御コマンドが生成される(ステップB2)。続いて、k本のサブキャリアで伝送された信号が合成されるとともに、その信号について、品質測定がなされ(ステップB3)、合成された信号(合成後信号)に関する送信電力制御コマンドが生成される(ステップB4)。
【0114】
さらに、合成後の送信電力制御信号と、個別の電力制御信号とから、各サブキャリアについての送信電力信号が決定され(ステップB5)、受信側から送信側に対して、送信電力制御信号が送信されるのである(ステップB6)。そして、これらのステップB1〜ステップB6の処理は、繰り返される。
このようにして、時間変動のあるマルチパス伝搬路において、送信電力の不要な上昇を回避でき、受信側で適切な電力にて受信されるようになるので、電力効率が向上する。
【0115】
(B1)本発明の第2実施形態の第1変形例の説明
第2実施形態において、サブキャリア周波数の割り当てを変更することができる。
図19は本発明の第2実施形態の第1変形例に係るマルチキャリア直接拡散送受信機50eのブロック図である。この図19に示すマルチキャリア直接拡散送受信機50eは、CDMA方式を用いた移動無線通信システムに用いられるものであって、送信部30eと、制御信号出力部16aと、受信部30bと、アンテナ19c,19dとをそなえて構成されている。また、本実施形態のデュープレックス方式はFDDである。なお、図19に示すもので、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様の機能を有するものなので、更なる説明を省略する。また、本変形例においても、マルチキャリア直接拡散送受信システム40b(図10参照)と同様な構成をとる。
【0116】
ここで、制御信号出力部16aは、受信側が送信するサブキャリア周波数の変更命令に基づき、データを伝送するサブキャリアを異なるサブキャリアへ移転させるとともに、サブキャリアに異なる拡散符号を割り当てるものである。
ここで、制御信号出力部16aについて、図20(a),(b)を用いて説明する。図20(a),(b)はそれぞれ本発明の第2実施形態の第1変形例に係る送信スペクトラムの配置図であり、各スペクトラムは、それぞれ、1〜12までの番号を付されている。なお、Δfと付された周波数間隔は、サブキャリア間隔に等しい。
【0117】
まず、最初に、マルチキャリア直接拡散送受信機50eは、図20(a)に示す番号1,4,7,10と付されたサブキャリアを用いてユーザーのデータを搬送している。そして、7と付されたサブキャリアが品質劣化すると、マルチキャリア直接拡散送受信機50eは、図20(b)に示すように、7から8に、サブキャリアを変更するのである。
【0118】
図21は本発明の第2実施形態の第1変形例に係る対向マルチキャリア直接拡散送受信機90eのブロック図である。この図21に示すマルチキャリア直接拡散送受信機90eは、マルチキャリア直接拡散送受信機50e(図19参照)に対向して配置され、符号多重化されて複数のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信するものであって、2本のアンテナ19dと、受信部31cと、測定部80と、TPCコマンド発生部(制御コマンド発生部)81と、合成コマンド発生部(合成後TPC)82aと、送信電力制御命令部82bと、しきい値比較/周波数変更命令生成部82dと、送信部31bと、アンテナ19cとをそなえて構成されている。なお、図21に示すもので、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様の機能を有するものなので、更なる説明を省略する。
【0119】
このしきい値比較/周波数変更命令生成部82dは、測定部80に接続され、測定結果と所定の品質基準値とを比較して、同一データを伝送するk本のサブキャリアのうち所定の品質基準値を満足しないサブキャリアについてマルチキャリア直接拡散送受信機50eに対して、周波数変更を要求するものである。
このような構成によって、周波数変更が行なわれる。図22は本発明の第2実施形態の第1変形例に係る送受信方法のフローチャートである。
【0120】
まず、k本のサブキャリアについて、品質測定が行なわれ(ステップD1)、k本のサブキャリアに関する送信電力制御コマンドが生成される(ステップD2)。続いて、k本のサブキャリアで伝送された信号が合成されるとともに、その信号について、品質測定が行なわれ(ステップD3)、合成された信号(合成後信号)に関する送信電力制御コマンドが生成される(ステップD4)。
【0121】
さらに、合成後の送信電力制御信号と、個別の電力制御信号とから、各サブキャリアについての送信電力信号が決定され(ステップD5)、送信電力制御信号が送信され(ステップD6)、また、品質基準を満たさないサブキャリアは他のサブキャリアに変更され、伝送されるデータが移転される(ステップD7)。そして、これらのステップD1〜ステップD7の処理は、繰り返される。
【0122】
このように、時間変動のあるマルチパス伝搬路において、品質基準として所定のしきい値を設け、同一信号を伝送する複数のサブキャリアのうち、その品質基準を満足しないものに関して、異なる周波数のサブキャリアに移転させているので、送信側アンプの電力効率が向上する。
(B2)本発明の第2実施形態の第2変形例の説明
第2実施形態において、符号割り当てを変更することもできる。
【0123】
図23は本発明の第2実施形態の第2変形例に係るマルチキャリア直接拡散送受信機50fのブロック図であり、この図23に示すマルチキャリア直接拡散送受信機50fは、制御信号出力部16bを有する。
ここで、送信部30e内の複数の乗算器14aは、伝送すべきデータに、ユーザー間で相互に直交する合成後直交符号を用いて符号化するようになっている。例えば2ユーザーの元データが、それぞれ、3本のサブキャリアを用いて分割されて送信される場合に、それら3本のサブキャリアを用いて搬送された3データを合成して元データがユーザー間で直交させるのである。すなわち、サブキャリア間では、相互に直交ではなく、ユーザー間で相互に直交している。
【0124】
また、図24は本発明の第2実施形態の第2変形例に係る対向マルチキャリア直接拡散送受信機90fのブロック図であり、受信部31dを表示してある。
なお、図23,図24にそれぞれ示すもので、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様の機能を有するものなので、更なる説明を省略する。また、本変形例においても、マルチキャリア直接拡散送受信システム40b(図10参照)と同様な構成をとる。
【0125】
このような構成によって、総サブキャリア数n個のうち、周波数的に離れたk個のサブキャリアを用いて同一情報が伝送され、受信側にてこれらk個のサブキャリアにより伝送されたデータが合成されることによって、信号が検出される。図25は本発明の第2実施形態の第2変形例に係る送信スペクトラムの配置図である。この図25に示す1と付したサブキャリアは、ユーザーA,B,Cの3ユーザーを収容している。また、ユーザーCが伝送するデータは、4,7,10と付したサブキャリアに分割されて伝送されている。
【0126】
これにより、ユーザーAとユーザーBと、サブキャリア1,4,7,10の全てを合成して得られたユーザーCのデータとが、相互に直交する。
そして、このように、合成後直交符号を用いてユーザー識別が行なわれるので、割り当て可能な直交コード数が増加する。また、このように、直交コード数が増加するので、加入者増加を促進することができる。
【0127】
(B3)本発明の第2実施形態の第3変形例の説明
第2実施形態及びその第1変形例,第2変形例におけるデュープレックス方式は、FDDであったが、TDDにすることもできる。
図26は本発明の第2実施形態の第3変形例に係るマルチキャリア直接拡散送受信システム40cの構成図である。この図26に示すマルチキャリア直接拡散送受信機51a及びマルチキャリア直接拡散送受信機91aは、それぞれ、伝送すべきデータを符号多重化して複数のサブキャリアを用いて無線信号を送信するものであって、送信部31bと、アンテナ19eと、カプラ32と、受信部31cと、制御信号出力部16と、測定部80と、TPCコマンド発生部81と、合成コマンド発生部82aと、送信電力制御命令部82bとをそなえて構成されている。また、これらは、送信部分と受信部分とが対称形になっている。これらのもので上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様の機能を有するものなので、重複した説明を省略する。
【0128】
このような構成により、デュープレックス方式がFDDの場合と同様に送受信を行なえる。また、TDDを用いると、回路を対称に構成できるので、FDDで必要なフィードバック用の回路が不要となり、回路の小型化が達成される。
そして、このように、デュープレックス方式がTDDなので、周波数利用効率が向上する。また、このようにして、周波数選択性フェージング下においても、高品質かつ高速なデータ伝送が可能となり、また、サブキャリアが通信中に適応的に選択されるので、効率的な周波数利用が可能となる。
【0129】
さらに、このようにして、ピーク送信電力と平均送信電力との差が小さくなるので、アンプの使用効率を向上させることが可能となる。
(C)本発明の第3実施形態の説明
受信側が各サブキャリアの品質を測定し、送信側がその品質測定結果に基づき、サブキャリアを変更する態様は、他の方式に用いることもできる。図27は本発明の第3実施形態に係るマルチキャリア送受信システム40fの構成図であり、本第3実施形態,第3実施形態の第1変形例及び第2変形例の各形態においても、同様なシステム構成になっている。また、このマルチキャリア送受信システム40fは無線送受信が周波数選択性フェージング下で行なわれている。
【0130】
図28は本発明の第3実施形態に係るマルチキャリア送受信機52のブロック図であり、デュープレックス方式はFDDである。この図28に示すマルチキャリア送受信機52は、伝送すべきデータをm本のサブキャリアを用いて、無線信号を送信するものであり、アンテナ19c,19dと、シリアル・パラレル変換器10と、ダミービット挿入部(抑圧ビット挿入部)85と、送信部33と、受信部30bと、制御信号出力部16とをそなえて構成されている。なお、mは2以上の自然数を表す。
【0131】
ここで、ダミービット挿入部85は、n本のサブキャリアに関する品質情報に基づきm本のサブキャリアのピーク電力を抑圧すべく、(m−n)本のサブキャリアにダミービットを挿入するものである。すなわち、n本のサブキャリアには、伝送データが重畳され、残りの(m−n)本のサブキャリアには、ピーク抑圧用のダミービットが挿入されるようになっている。このダミービットにより、伝送データを挿入するときのピーク電力と、伝送データを挿入しないときのピーク電力との差を小さくできる。なお、nはm以下の自然数を表す。
【0132】
また、送信部33は、ダミービット挿入部85に接続され、伝送すべきデータを、選択されたn本のサブキャリアのそれぞれを用いて無線信号を送信するとともに、選択されなかった(m−n)本のサブキャリアにてパイロット信号を送信するものである。これら以外のもので、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様な機能を有するものなので、重複した説明を省略する。
【0133】
図29は本発明の第3実施形態に係る送信スペクトラムの配置図である。隣接するサブキャリアの間隔は、(1+α)×(1/TS)に設定されており、サブキャリアは、相互に重ならないように、配置されている。ここで、αはフィルタ17a〜17cとしてナイキストフィルタを用いた場合のロールオフ率を表し、TSは1シンボル時間である。
【0134】
また、図30は本発明の第3実施形態に係る対向マルチキャリア送受信機のブロック図である。この図30に示すマルチキャリア送受信機92は、マルチキャリア送信機52に対向して配置され、m本のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信するものであって、アンテナ19d,19cと、受信部34と、測定部73と、抽出部74aと、パラレル・シリアル変換器75と、第2選択部76と、送信部31bとをそなえて構成されている。
【0135】
ここで、受信部34は、m本のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、パイロット信号を抽出するものであって、複数の乗算器14cと、フィルタ17a〜17cと、相関検波部68a〜68cとをそなえて構成されている。
また、測定部73a〜73cは、それぞれ、m本のサブキャリアに含まれるパイロット信号を用いて、m本のサブキャリアの品質を測定して測定結果を出力するものである。ここで、測定部73a〜73cは、それぞれ、品質を受信パイロット信号のシンボル点からのずれの合計値に基づいて測定しているが(図8(b)参照)、電界強度を表すRSSIにより、サブキャリアの品質を測定することもできる。
【0136】
さらに、抽出部74aは、測定部73a〜73cに接続され、測定結果に基づきm本のサブキャリアからn本のサブキャリアを選択するとともに、ダミービットを削除して出力するものである。加えて、第2選択部76は、測定部73a〜73cに接続され、選択されたn本のサブキャリアに関する品質情報をn本のサブキャリアにより送信側に送信するものである。
【0137】
また、これら以外で、同一の符号を有するものについての重複した説明は省略する。さらに、図27に示すマルチキャリア直接拡散送受信システム40fにおいて、第2選択部76,送信部31b,アンテナ19c,19d,受信部30b,制御信号出力部16が協同して、フィードバックループ100bを形成している。
そして、図27において、マルチキャリア送信機(マルチキャリア送受信機52)は、m本のサブキャリアを用いて伝送すべきデータを送信すべく、n本のサブキャリアに関する品質情報に基づきm本のサブキャリアのピーク電力を抑圧すべく、(m−n)本のサブキャリアにダミービットを挿入するダミービット挿入部85と、ダミービット挿入部85に接続され、伝送すべきデータを、選択されたn本のサブキャリアのそれぞれを用いて無線信号を送信するとともに、選択されなかった(m−n)本のサブキャリアにてパイロット信号を送信する送信部33とをそなえて構成されたことになる。加えて、この送信部33は、伝送すべきデータに時間的に多重したパイロット信号を挿入して符号多重化するようになっている。
【0138】
同様に、マルチキャリア受信機(マルチキャリア送受信機92)は、m本のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、パイロット信号を抽出する受信部34と、この受信部34に接続され、パイロット信号を用いて、m本のサブキャリアの品質を測定して測定結果を出力する測定部73a〜73cと、測定部73a〜73cに接続され、測定結果に基づきm本のサブキャリアからn本のサブキャリアを選択するとともに、送信側が挿入したダミービットを削除して出力する抽出部74aと、測定部73a〜73cに接続され、選択されたn本のサブキャリアに関する品質情報をn本のサブキャリアにより送信側に送信する第2選択部76とをそなえて構成されたことになる。
【0139】
そして、このような構成によって、ダミービットを挿入する送受信が行なわれる。図31は本発明の第3実施形態に係る送受信方法のフローチャートである。
まず、m本のサブキャリアについて、受信側にて品質測定が行なわれ(ステップC1)、その中から品質のよいn本のサブキャリアが選択されて情報が伝送される(ステップC2)。さらに、(m−n)本のサブキャリアに、ピークを抑圧するダミー信号が挿入され(ステップC3)、情報が送受信されるのである(ステップC4)。また、ステップC1〜ステップC4のループが繰り返される。
【0140】
これにより、送信する無線信号は、直交コードやロングコードを乗算されないで、1次変調だけで送信される。
このように、複数のサブキャリア帯域のうち、フェージングの影響を受けない周波数帯域を用いて通信し、かつ、平均電力とピーク電力との比率が小さくなるので、ピーク電力を抑圧でき、送信アンプを効率的に使用することができる。
【0141】
また、このようにして、システム仕様に依存しないで、送信電力を効率的に制御できる。
(C1)本発明の第3実施形態の第1変形例の説明
第3実施形態の周波数は、相互に重ならないように配置されているが、相互にサブキャリアが重なるOFDM方式を用いることもできる。
【0142】
図32は本発明の第3実施形態の第1変形例に係るマルチキャリア送受信機50dのブロック図である。この図32に示すマルチキャリア送受信機50dは、伝送すべきデータをm本のサブキャリアを用いて、無線信号を送信するものであり、アンテナ19c,19dと、ダミービット挿入部85と、シリアル・パラレル変換器10と、送信部33aと、受信部30bとをそなえて構成されている。ここで、受信部30bが受信したサブキャリアの品質測定結果は、ダミービット挿入部85に入力され、これにより、フィードバックループが形成されている。なお、mは2以上の自然数を表す。
【0143】
図33は本発明の第3実施形態の第1変形例に係る送信スペクトラムの配置図であり、サブキャリアは相互に重なりあっている。なお、この間隔は1/TSである。
図34は本発明の第3実施形態の第1変形例に係るマルチキャリア送受信機90dのブロック図である。この図34に示すマルチキャリア送受信機90dは、2本のアンテナ19dと、アンテナ19cと、受信部34aと、測定部73a〜73cと、パラレル・シリアル変換器75と、抽出部(ダミービット削除)74aと、第2選択部(サブキャリア選択)76と、送信部31bと、遅延素子87とをそなえて構成されている。
【0144】
ここで、2本のアンテナ19dは、それぞれ、受信信号をAブランチとBブランチとして出力するものであり、協同でアンテナダイバーシティを行なうようになっている。また、受信部34aは、m本のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、パイロット信号を抽出するものであって、DFT部(Discrete cosine Fourier Transform)83と、複数の同期検波部21と、MRC部84とをそなえて構成されている。
【0145】
ここで、DFT部83は、離散コサイン変換の演算を行なうものであり、同期検波部21は、それぞれ、このDFT部83から出力された信号を同期検波するものである。また、MRC部84は、同期検波部21のそれぞれより出力された信号について、アンテナブランチA,Bのそれぞれからのスペースダイバーシティ信号を最大比合成するものである。
【0146】
これにより、受信信号は、DFT部83にて離散コサイン変換され、この出力は、それぞれ、同期検波部21にて、同期検波され、また、MRC部84にて、最大比合成されるのである。
また、測定部73a〜73cは、それぞれ、マルチキャリア送受信機50dが送信したm本のサブキャリアに含まれるパイロット信号を用いて、m本のサブキャリアの品質を測定して測定結果を出力するものである。さらに、抽出部74aは、測定部73a〜73cに接続され、その測定結果に基づきm本のサブキャリアからn本のサブキャリアを選択するとともに、ダミービットを削除して出力するものである。そして、第2選択部76は、測定部73a〜73cに接続され、選択されたn本のサブキャリアに関する品質情報をn本のサブキャリアにより送信側に対して送信するものである。さらに、遅延素子87は、第2選択部76に接続され、異なるパスを通って到来した各サブキャリア信号の時間遅延を調整するものである。
【0147】
そして、このような構成によって、送信側にて、n本のサブキャリアには伝送すべきデータが重畳され、残りの(m−n)本のサブキャリアにはダミービットが挿入される。そして、これらのデータは、シリアル・パラレル変換により伝送速度を1/mにされ、変調されて送信される。一方、受信側にて、各サブキャリアは、検波後ダミービットが削除され、各サブキャリア毎に生じたタイミングのずれが調整されて復調出力される。
【0148】
このようにして、上述した利点に加えて、(m−n)本のサブキャリアにダミービットを挿入するので、m本のサブキャリアのピーク電力が抑圧される。
(C2)本発明の第3実施形態の第2変形例の説明
本変形例は、デュープレックス方式としてTDDが用いられた場合である。図35は本発明の第3実施形態の第2変形例に係るマルチキャリア直接拡散送受信システム40dの構成図である。この図35に示すマルチキャリア直接拡散送受信機51b及びマルチキャリア直接拡散送受信機91bは、それぞれ、マルチキャリア送受信機50d(図32参照)と同様のものであって、アンテナ19eと、ダミービット挿入部85と、シリアル・パラレル変換器10と、送信部33aと、カプラ32と、受信部34aと、測定部73a〜73cと、第2選択部76と、パラレル・シリアル変換器75と、抽出部(ダミービット削除)74aとをそなえて構成されている。これらのものは、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様の機能を有するものである。また、これらは、送信部分と受信部分とが対称形になっている。
【0149】
そして、このような構成により、デュープレックス方式がTDDの送受信がなされ、ピーク電力を抑圧できる。
これにより、回路を対称に構成できるので、FDDで必要とされるフィードバック用の回路が不要となり、回路の小型化が可能となる。また、このように、デュープレックス方式がTDDなので、周波数利用効率が向上する。
【0150】
そして、このようにして、周波数選択性フェージング下において、高品質かつ高速なデータ伝送が可能となり、また、サブキャリアが通信中に適応的に選択されるので、効率的な周波数利用が可能となり、アンプの使用効率を向上させることが可能となる。
(D)本発明の第4実施形態の説明
本実施形態では、受信側における品質測定結果に基づき、送信側の拡散率を変化させるようにしている。ここで、拡散率とは、(総帯域/情報伝送速度)で定義される率である。
【0151】
図36は本発明の第4実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信システムの構成図である。この図36に示すマルチキャリア直接拡散送受信システム40eは、CDMA方式を用いた移動無線通信システムであって、マルチキャリア直接拡散送受信機50gと、マルチキャリア直接拡散送受信機90gとをそなえて構成されている。なお、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様の機能を有するものであるので、更なる説明を省略する。
【0152】
この図36に示すマルチキャリア直接拡散送受信機50gは、伝送すべきデータを符号多重化m本のサブキャリアを用いて無線信号を送信するものであって、アンテナ19c,19dと、送信部30aと、受信部30bと、可変シリアル・パラレル変換器10aと、制御信号出力部16とをそなえて構成されている。なお、mは2以上の自然数を表す。
【0153】
ここで、制御信号出力部16は、マルチキャリア直接拡散送受信機90gにおけるm本のサブキャリアの品質測定結果に基づきサブキャリア毎の拡散率を変化させて総伝送速度を維持したまま、測定結果のよいサブキャリアでは低い拡散率で、測定結果の悪いサブキャリアでは高い拡散率を設定しうるものである。また、送信部30aは、制御信号出力部16に接続され、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入して、階層化直交符号により設定された拡散率にて符号多重化し、無線信号を送信するものである。
【0154】
従って、マルチキャリア直接拡散送信機(マルチキャリア直接拡散送受信機50g)は、制御信号出力部16と、送信部とをそなえて構成されたことになる。そして、この図36に示すマルチキャリア直接拡散送受信機90gは、マルチキャリア直接拡散送受信機50gに対向して配置され、符号多重化されてm本のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信するものであって、アンテナ19c,19dと、受信部31aと、測定部73a〜73cと、可変パラレル・シリアル変換器75aと、拡散率決定部76aと、送信部31bとをそなえて構成されている。
【0155】
ここで、受信部31aは、m本のサブキャリアからデータ及びm本のサブキャリアに含まれるパイロット信号を受信するものであり、測定部73a〜73cは、それぞれ、受信部31aに接続され、パイロット信号を用いてm本のサブキャリアの品質を測定して測定結果を出力するものであり、また、拡散率決定部76aは、測定部73a〜73cに接続され、拡散率情報をマルチキャリア直接拡散送受信機50gに送信すべく、測定結果に基づき各サブキャリアの拡散率を決定するものである。
【0156】
従って、マルチキャリア直接拡散受信機(マルチキャリア直接拡散送受信機90g)は、受信部31aと、測定部73a〜73cと、拡散率決定部76aとをそなえて構成されたことになる。
さらに、図36に示すマルチキャリア直接拡散送受信システム40eにおいて、第2選択部76,送信部31b,アンテナ19c,19d,受信部30b,制御信号出力部16が協同して、フィードバックループ100cを形成している。
【0157】
図37は本発明の第4実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信機50gのブロック図であり、この図37に示す乗算器14aにおいては、階層化直交コードが乗算され、また、乗算器14bは、ロングコードが乗算されるようになっている。
また、図38は本発明の第4実施形態に係る対向マルチキャリア直接拡散送受信機90gのブロック図である。また、上述したものと同一の符号を有するものは同一のもの又は同様の機能を有するものであるので、更なる説明を省略する。
【0158】
このような構成によって、フィードバックを用いた送受信が行なわれる。図39は本発明の第4実施形態に係る送受信方法のフローチャートである。まず、m本のサブキャリアについて、品質測定が行なわれ(ステップE1)、m本のサブキャリアの拡散率が決定され(ステップE2)、そして、情報(データ)が送受信されるのである(ステップE3)。
【0159】
このように、総伝送速度が維持されたまま、測定結果により拡散率を設定でき、効率的な送受信が行なえる。
また、このようにして、周波数選択性フェージング下において、高品質かつ高速なデータ伝送が可能となり、また、サブキャリアが通信中に適応的に選択されるので、効率的な周波数利用が可能となり、アンプの使用効率を向上させることが可能となる。
【0160】
(D1)本発明の第4実施形態の第1変形例の説明
第4実施形態のマルチキャリア直接拡散送受信システム40eにて、拡散率を変化させることができる。
図40(a)は拡散率がサブキャリア毎に同一のマルチキャリア直接拡散送受信機150の動作説明図であり、また、図40(b)は拡散率がサブキャリア毎に変化させた場合のマルチキャリア直接拡散送受信機50gの動作説明図である。図40(a)においては、左側から20Mbpsの速度を有するシリアルデータが入力され、シリアル・パラレル変換器10にて、1:4のパラレルデータにされてから、5Mbpsの伝送速度を有するサブキャリアが送信される。
【0161】
また、図40(b)においては、左側から20Mbpsの速度を有するデータが入力され、可変シリアル・パラレル変換器10aにて、例えば、2.5Mbps,2.5Mbps,5Mbps,10Mbpsの伝送速度を有するサブキャリアが送信されるのである。なお、この伝送速度の値は、種々変更させることもでき、0Mbps,5Mbps,5Mbps,10Mbpsにする等も可能である。
【0162】
これにより、マルチキャリア直接拡散送受信機50gの制御信号出力部16(図37参照)は、受信側のm本のサブキャリアの品質測定結果に基づきサブキャリア毎の拡散率を変化させて総伝送速度を維持したまま、測定結果のよいサブキャリアでは低い拡散率で、測定結果の悪いサブキャリアでは高い拡散率を設定し、この制御信号出力部16に接続された送信部30aにて、伝送すべきデータにパイロット信号が挿入されて、階層化直交符号により設定された拡散率にて符号多重化され、無線信号が送信されるのである。
【0163】
一方、マルチキャリア直接拡散送受信機90gの受信部31aにて、マルチキャリア直接拡散送受信機50gが符号多重化してm本のサブキャリアを用いて送信した無線信号が受信され伝送データが検波されるとともに、パイロット信号が抽出される。さらに、この受信部31aに接続された測定部73a〜73cにて、パイロット信号を用いて各サブキャリアの品質が測定されて測定結果が出力され、この受信部31aに接続された拡散率決定部76aにて、拡散率情報をマルチキャリア直接拡散送受信機50gに送信すべく、測定結果に基づき各サブキャリアの拡散率が決定されるのである。
【0164】
そして、このような構成によって、送受信が行なわれ、上述したものと同一の効果が得られる。
(E)その他
本発明は上述した実施態様及びその変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【0165】
また、本発明のマルチキャリア直接拡散送信機及びマルチキャリア直接拡散受信機は、それぞれ、基地局又は移動端末に使用することができる。例えば、図2において、マルチキャリア直接拡散送受信機50は、移動端末として構成することもでき、この場合、複数の加算器15が不要となり、他ユーザーからの信号を多重化しないで構成できる。
【0166】
さらに、FDDの場合において、品質測定結果を受信側から送信側に返信するためには、他の手段を用いることもできる。
また、第1実施形態の変調器12a〜12cの変調方式は、QPSK変調に限らずに、他の変調方式を使用することも可能である。
【0167】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のマルチキャリア直接拡散送受信システムによれば、伝送すべきデータを符号多重化して複数のサブキャリアを用いて無線信号を送信するマルチキャリア直接拡散送信機と、マルチキャリア直接拡散送信機に対向して配置され、符号多重化されて複数のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信するマルチキャリア直接拡散受信機とを有し、マルチキャリア直接拡散送信機が、m本のサブキャリアの中から品質測定結果のよいn本のサブキャリアを選択する第1選択部と、第1選択部に接続され、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し、選択されたn本のサブキャリアのそれぞれを用いて無線信号を送信するとともに、選択されなかった(m−n)本のサブキャリアにてパイロット信号を送信する送信部とをそなえ、マルチキャリア直接拡散受信機が、マルチキャリア直接拡散送信機が送信したm本のサブキャリアを受信し伝送データを検波するとともに、周期的に伝送されるパイロット信号を抽出する受信部と、受信部に接続され、n本のサブキャリアのそれぞれに分割されて挿入されたデータを抽出する抽出部と、受信部に接続され、パイロット信号を用いてm本のサブキャリアのそれぞれについて品質測定を行なって測定結果を出力する測定部と、測定部に接続され、m本のサブキャリアの中から、データが伝送されているn本のサブキャリアを、受信データに基づいて選択し、測定結果を送信側に周期的に送信する第2選択部とをそなえて構成されているので、周波数選択性フェージング下においても、高品質かつ高速なデータ伝送できる利点がある。
【0168】
また、本発明のマルチキャリア直接拡散送受信機によれば、マルチキャリア直接拡散送信部と、マルチキャリア直接拡散受信部とを有し、マルチキャリア直接拡散送信部が、第1選択部と、送信部とをそなえ、マルチキャリア直接拡散受信部が、受信部と、抽出部と、測定部と、第2選択部とをそなえて構成されているので、回路構成を対称的にできて小型化が可能となり、周波数利用効率が向上する利点がある。
【0169】
さらに、本発明のマルチキャリア直接拡散送信機によれば、第1選択部と、送信部とをそなえて構成されているので、ピーク送信電力と平均送信電力との差が小さくなり、アンプの使用効率を向上できる利点がある。
加えて、本発明のマルチキャリア直接拡散受信機によれば、受信部と、抽出部と、測定部と、第2選択部とをそなえて構成されているので、品質測定結果がフィードバックされて送信側が動的にサブキャリアを選択し、高品質のデータ伝送ができる利点がある。
【0170】
また、上記マルチキャリア直接拡散送信機の送信部は、選択情報が、制御情報の領域に挿入されるように構成されるとともに、マルチキャリア直接拡散受信機の抽出部が、制御情報に基づきn本のサブキャリアを選択するように構成されてもよく、このようにすれば、やはり、周波数選択性フェージング下において、高品質かつ高速なデータ伝送が可能となる利点がある。
【0171】
さらに、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散送受信システムによれば、マルチキャリア直接拡散送信機と、マルチキャリア直接拡散受信機とを有し、マルチキャリア直接拡散送信機が、送信部と、制御部と、付加部とをそなえ、マルチキャリア直接拡散受信機が、受信部と、測定部と、制御コマンド発生部と、合成コマンド発生部と、送信電力制御部とをそなえて構成されているので、アンプの使用効率を向上できる利点がある。
【0172】
そして、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散送受信機によれば、マルチキャリア直接拡散送信部と、マルチキャリア直接拡散受信部とを有し、マルチキャリア直接拡散送信部が、送信部と、制御部と、付加部とをそなえ、マルチキャリア直接拡散受信部が、受信部と、測定部と、制御コマンド発生部と、合成コマンド発生部と、制御コマンドと合成コマンドとの一致個数がしきい値を越える場合はk本のサブキャリアの全てを合成コマンドと一致させ、また、それ以外の場合は合成コマンドと一致するサブキャリアについては増減なしとする制御コマンドを発生させるとともに合成コマンドと一致しないサブキャリアについては合成コマンドと一致させ、これにより、k本のサブキャリアについての判定を反転させるようにして増減動作させてマルチキャリア直接拡散送信機へ制御コマンドを送信する送信電力制御命令部とをそなえて構成されているので、周波数選択性フェージングの影響が軽減され、時間変動のあるマルチパス伝搬路においても、送信電力の不要な上昇を回避でき、受信側で適切な電力にて受信でき電力効率が向上する利点がある。
【0173】
さらに、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散送信機によれば、送信部と、制御部と、付加部とをそなえて構成されているので、品質基準を満足しないサブキャリアは異なる周波数に移転するので、送信側アンプの電力効率が向上する利点がある。
そして、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散受信機によれば、受信部と、測定部と、制御コマンド発生部と、合成コマンド発生部と、送信電力制御命令部とをそなえて構成されているので、やはり効率的に送信電力を調整できる。
【0174】
また、送信部が、伝送すべきデータに、合成後直交符号を用いて符号化するように構成したり、送信電力制御命令部が、一致個数としきい値とを比較して送信電力制御命令を出力するように構成したり、増減判定を、連続するその連の数iに合わせるように構成したり、送信側が受信側からのサブキャリア変更命令に基づきサブキャリアに異なる拡散符号を割り当てるように構成したり、また、受信側が、送信側に周波数変更命令を送信するように構成してもよく、このようにすれば、ユーザー識別を確実に行なえ、割り当て可能な直交コード数が増加するとともに、加入者の増加を促進できる利点がある。
【0175】
そして、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散送受信システムによれば、マルチキャリア送信機と、マルチキャリア受信機とを有し、マルチキャリア送信機が、抑圧ビット挿入部と、送信部とをそなえ、マルチキャリア受信機が、受信部と、測定部と、抽出部と、第2選択部とをそなえて構成されているので、フェージングの影響を受けない周波数帯域にて通信でき、平均電力とピーク電力との比率が小さくなり送信アンプを効率的に使用できる利点がある。
【0176】
さらに、測定部は、受信信号強度表示により、サブキャリアの品質を測定するように構成されたり、測定された測定結果に基づいてn本のサブキャリアを選択するように構成されてもよく、このようにすれば、やはり効率的に送信電力を調整できる。
そして、本発明に関連する技術のマルチキャリア送受信機によれば、マルチキャリア送信部と、マルチキャリア受信部とを有し、マルチキャリア送信部が、抑圧ビット挿入部と、送信部とをそなえ、マルチキャリア受信部が、受信部と、測定部と、抽出部と、第2選択部とをそなえて構成されているので、システム仕様に依存しないで、送信電力を効率的に制御できる利点がある。
【0177】
また、本発明に関連する技術のマルチキャリア送信機によれば、抑圧ビット挿入部と、送信部とをそなえて構成されており、送信部が伝送すべきデータに時間的に多重したパイロット信号を挿入して符号多重化するように構成されてもよいので、m本のサブキャリアのピーク電力を抑圧できる利点がある。
そして、本発明に関連する技術のマルチキャリア受信機によれば、受信部と、測定部と、抽出部と、第2選択部とをそなえて構成されているので、やはり、サブキャリア毎に電力を調整できる利点がある。
【0178】
また、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散送受信システムによれば、マルチキャリア直接拡散送信機と、マルチキャリア直接拡散受信機とを有し、マルチキャリア直接拡散送信機が、制御部と、送信部とをそなえ、受信部と、測定部と、拡散率決定部とをそなえて構成されているので、送信電力を効率的に制御できる利点がある。
【0179】
また、上記のデュープレックス方式は、時間分割デュープレックスであってもよく、このようにすれば、回路構成が対称的になるので、周波数変換回路が不要となって回路の小型化が可能となり、周波数利用効率が向上する利点がある。
さらに、上記のデュープレックス方式は、周波数分割デュープレックスであってもよく、このようにすれば、やはり、送信電力を効率的に制御できる利点がある。
【0180】
そして、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散送受信機によれば、マルチキャリア直接拡散送信部と、マルチキャリア直接拡散受信部とを有し、マルチキャリア直接拡散送信部が、制御部と、送信部とをそなえ、マルチキャリア直接拡散受信部が、受信部と、測定部と、拡散率決定部とをそなえて構成されているので、総伝送速度が維持されたまま、測定結果により拡散率を設定でき、効率的な送受信が行なえる利点がある。
【0181】
加えて、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散送信機によれば、制御部と、送信部とをそなえて構成されており、また、本発明に関連する技術のマルチキャリア直接拡散受信機によれば、受信部と、測定部と、拡散率決定部とをそなえて構成されているので、やはり、周波数選択性フェージング下において、高品質かつ高速なデータ伝送が可能となる利点がある。
【0182】
そして、上記の無線送受信は周波数選択性フェージング下で行なわれてもよく、高品質かつ高速なデータ伝送が可能となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信システムの構成図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信機のブロック図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る送信スペクトラムの配置図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信機のブロック図である。
【図5】本発明の第1実施形態に係る送受信方法のフローチャートである。
【図6】本発明の第1実施形態の第1変形例に係るマルチキャリア直接拡散送受信機のブロック図である。
【図7】本発明の第1実施形態の第1変形例に係る対向マルチキャリア直接拡散送受信機のブロック図である。
【図8】(a)は本発明の第1実施形態の第1変形例に係るデータフォーマットの一例を示す図であり、(b)は本発明の第1実施形態の第1変形例に係る品質測定の説明図である。
【図9】本発明の第1実施形態の第2変形例に係るマルチキャリア直接拡散送受信システムの構成図である。
【図10】本発明の第2実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信システムの構成図である。
【図11】(a),(b)はそれぞれ4波システムの説明図である。
【図12】(a),(b)はそれぞれ、1/4波システムの説明図である。
【図13】本発明の第2実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信機のブロック図である。
【図14】本発明の第2実施形態に係る送信スペクトラムの配置図である。
【図15】本発明の第2実施形態に係る対向マルチキャリア直接拡散送受信機のブロック図である。
【図16】本発明の第2実施形態に係るフェージングレベルの説明図である。
【図17】(a),(b)はそれぞれフラットフェージングにおける送信電力制御の説明図であり、(c),(d)はそれぞれ選択性フェージングにおける送信電力制御の説明図であり、(e)は本発明の第2実施形態に係る増減方法の説明図である。
【図18】本発明の第2実施形態に係る送受信方法のフローチャートである。
【図19】本発明の第2実施形態の第1変形例に係るマルチキャリア直接拡散送受信機のブロック図である。
【図20】(a),(b)はそれぞれ本発明の第2実施形態の第1変形例に係る送信スペクトラムの配置図である。
【図21】本発明の第2実施形態の第1変形例に係る対向マルチキャリア直接拡散送受信機のブロック図である。
【図22】本発明の第2実施形態の第1変形例に係る送受信方法のフローチャートである。
【図23】本発明の第2実施形態の第2変形例に係るマルチキャリア直接拡散送受信機のブロック図である。
【図24】本発明の第2実施形態の第2変形例に係る対向マルチキャリア直接拡散送受信機のブロック図である。
【図25】本発明の第2実施形態の第2変形例に係る送信スペクトラムの配置図である。
【図26】本発明の第2実施形態の第3変形例に係るマルチキャリア直接拡散送受信システムの構成図である。
【図27】本発明の第3実施形態に係るマルチキャリア送受信システムの構成図である。
【図28】本発明の第3実施形態に係るマルチキャリア送受信機のブロック図である。
【図29】本発明の第3実施形態に係る送信スペクトラムの配置図である。
【図30】本発明の第3実施形態に係る対向マルチキャリア送受信機のブロック図である。
【図31】本発明の第3実施形態に係る送受信方法のフローチャートである。
【図32】本発明の第3実施形態の第1変形例に係るマルチキャリア送受信機のブロック図である。
【図33】本発明の第3実施形態の第1変形例に係る送信スペクトラムの配置図である。
【図34】本発明の第3実施形態の第1変形例に係るマルチキャリア送受信機のブロック図である。
【図35】本発明の第3実施形態の第2変形例に係るマルチキャリア直接拡散送受信システムの構成図である。
【図36】本発明の第4実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信システムの構成図である。
【図37】本発明の第4実施形態に係るマルチキャリア直接拡散送受信機のブロック図である。
【図38】本発明の第4実施形態に係る対向マルチキャリア直接拡散送受信機のブロック図である。
【図39】本発明の第4実施形態に係る送受信方法のフローチャートである。
【図40】(a)は拡散率がサブキャリア毎に同一のマルチキャリア直接拡散送受信機の動作説明図であり、(b)は拡散率がサブキャリア毎に変化させた場合のマルチキャリア直接拡散送受信機の動作説明図である。
【図41】(a)は単一キャリアによるスペクトラム配置の模式図であり、(b)はマルチキャリアによるスペクトラム配置の模式図である。
【符号の説明】
10 シリアルパラレル変換器
10a 可変シリアルパラレル変換器
11 第1選択部
12a〜12c 変調器
13a〜13c,13d〜13f パイロット信号挿入部
14a,14b,14c 乗算器
15,19a 加算器
17a〜17c,67a〜67c フィルタ
18a〜18c 電力増減部
19b アンプ
19c,19d,19e アンテナ
16,16a 制御信号出力部
20 パイロット信号抽出部
20a 制御情報抽出部
21 同期検波部
22 逆DFT部
23,75 パラレルシリアル変換器
30a,30c,30d,31b,30e,33,33a 送信部
30b,31a,31c,31d,34,34a 受信部
40,40a,40b,40c,40d,40e,40f マルチキャリア直接拡散送受信システム
50,50a,50b,50c,50e,50f,50g,150,51 マルチキャリア直接拡散送信機
50d,52,90d,92 マルチキャリア送受信機
68a〜68c,69a〜69c,70a〜70c,68d〜68f,69d〜69f,70d〜70f,68g,69g,70g 相関検波部
72a〜72c Rake合成部
72d〜72f Rake受信部
73a〜73c,80 測定部
74,74a 抽出部
75a 可変パラレルシリアル変換器
76 第2選択部
76a 拡散率決定部
79a 最大比合成部
79b 信号判定部
80a〜80c SIR測定部
80d 合成後SIR測定部
81,81a〜81c TPCコマンド発生部
82a 合成TPCコマンド発生部
82b 送信電力制御命令生成部
82d しきい値比較/周波数変更命令生成部
83 DFT部
84 MRC部
85 ダミービット挿入部
87 遅延素子
90,90a,90b,90c,90d,90e,90f,90g,91 マルチキャリア直接拡散受信機
100,100a,100b,100c フィードバックループ
[0001]
  The present invention is suitable for use in, for example, a mobile radio communication system, such as a multicarrier direct spread transmission / reception system, a multicarrier direct spread transmitter / receiver, a multicarrier direct spread transmitter, and a multicarrier direct spread reception.In machineRelated.
[0002]
[Prior art]
With the recent increase in demand for multimedia services, high-speed data communication using wireless is required. In mobile wireless communication, a multipath propagation path is formed by reflection, diffraction, scattering, and the like of radio waves. Under this environment, when the data to be transmitted has a transmission rate of 2 Mbps to 20 Mbps, the influence of frequency selective fading becomes significant. This frequency selective fading causes intersymbol interference and causes significant deterioration in communication quality. For this reason, a multi-carrier scheme is used as one countermeasure against frequency selective fading.
[0003]
The multi-carrier scheme is a scheme in which data to be transmitted is divided into a plurality of data having a plurality of low-speed bit rates, and the plurality of divided data are transmitted using a plurality of subcarriers.
FIG. 41A is a schematic diagram of a spectrum arrangement using a single carrier. Since a single carrier is used to transmit data having a speed of 100 Mbps, intersymbol interference occurs. On the other hand, FIG. 41B is a schematic diagram of spectrum arrangement using multicarriers. Data having a speed of 100 Mbps is divided into, for example, four 25 Mbps data and transmitted using a plurality of subcarriers. The Therefore, the band that has been affected by frequency selective fading is equivalent to flat fading, and the other bands are not affected by fading, thereby improving transmission quality. In addition, 7 Mbps data may be transmitted using three subcarriers.
[0004]
On the other hand, a code division multiple access system (hereinafter referred to as CDMA system: Code Division Multiple Access) is used as a next generation mobile communication system standard. This CDMA system is characterized in that it can accommodate a large number of subscribers, is excellent in fading resistance and interference resistance, and has high frequency efficiency.
For this reason, a multicarrier direct-spread CDMA transmission scheme in which a multicarrier scheme and a CDMA scheme are combined has been proposed (for example, “Broadband OFDM / DS-CDMA Packet Transmission in Frequency Selective Fading Channel,” Y. Hanada S. Abeta, M. Sawahashi, and F. Adachi, PIMRC '99, pp. 911-915, Osaka, September, 1999).
[0005]
The advantages of this multicarrier direct spread CDMA transmission system are as follows. That is, by increasing the number of subcarriers, the symbol length per one subcarrier (duration of one symbol) is increased and the occupied bandwidth is reduced, so that the frequency efficiency is improved, and for each subcarrier, Since data allocation can be performed freely, transmission efficiency is improved, and by changing the modulation method of each subcarrier, data can be hierarchized, and each subcarrier is densely arranged on the frequency axis. , Frequency efficiency is improved.
[0006]
On the other hand, according to the multicarrier direct spread CDMA transmission system, it is necessary to provide a route roll-off filter having the same pass characteristic for each subcarrier on both the transmission side and the reception side. Since the scale of the filter circuit is large, it is difficult to reduce the size of the apparatus and it is difficult to reduce power consumption.
For this reason, an OFDM system (Orthogonal Frequency Division Multiplexing system) may be employed as one of the multicarrier systems. This OFDM system is a kind of multicarrier system, in which subcarriers orthogonal to each other are arranged so that a large number of modulated waves overlap each other on the frequency, and data to be transmitted is transmitted to each of the arranged subcarriers. This is a method of dividing and conveying.
[0007]
The advantages of this OFDM system are that it is strong against frequency selective fading and that the frequency utilization efficiency can theoretically be maximized because the subcarriers are orthogonal to each other. That is, when compared with the single carrier system under the condition that the transmission bandwidth and the bit rate are constant, the data to be transmitted is divided into a large number of subcarriers and transmitted. Compared to this, it becomes longer, and intersymbol interference can be avoided. In addition, since the subcarriers are orthogonal to each other, the transmission power or the modulation scheme can be freely changed for each subcarrier, and information hierarchization is facilitated.
[0008]
Furthermore, in this OFDM system, components necessary for accurately orthogonalizing subcarriers have been developed, and a digital signal processing LSI using FFT (Fast Fourier Transform), a high-speed analog-digital converter, etc. Has been developed. As a result, in practice, the transmitter can accurately generate a large number of subcarrier frequencies, and the receiver can also accurately demodulate subcarriers in response to fluctuations in channel characteristics. .
[0009]
  Japanese Patent Laid-Open No. 10-190520 (hereinafter referred to as Publication 1) describes a spread spectrum communication system in which information of different symbol rates is connected by code division multiple connection by direct sequence spread spectrum. Specifically, the technique described in this publication 1 presents a code configuration method that combines codes with a long period with excellent autocorrelation characteristics, and transmits information on different transmission rates to the same frequency band with different spreading factors. This is a technique related to a spread spectrum communication system that prevents interference even if multiplexed at the same time.
[Patent Document 1]
JP-A-10-190520
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the multicarrier scheme synthesizes the modulation signals of the subcarriers and transmits the radio signal, when the phases of the modulation signals are in phase, the transmitted modulation signal is very large. Has peak power. Therefore, in the FDMA system, the difference between the peak transmission power and the average transmission power becomes large, and this difference deteriorates the usage efficiency of each of the transmission amplifier and the reception amplifier. That is, in the amplification characteristics of an amplifier having a linear region and a nonlinear region, there are problems that a wide linear region cannot be secured and it is difficult to reduce transmission power.
[0011]
  When a normal amplifier is used, intermodulation distortion occurs due to nonlinearity of the power amplifier and the transmission path, and there is a problem that transmission characteristics are greatly deteriorated.
  Furthermore, the above publication 1 does not describe any technique related to transmission power.
  The present invention was devised in view of such problems. In a multicarrier direct spread transmission / reception system under frequency selective fading, data transmission is performed using a subcarrier band with high transmission quality, and the transmission quality is low. The high-quality and high-speed data transmission is made possible by not performing the data transmission using the subcarrier band, and the difference between the peak transmission power and the average transmission power is reduced, and the use efficiency of the amplifier is improved. , Multicarrier direct spread transmitter / receiver system, multicarrier direct spread transmitter / receiver, multicarrier direct spread transmitter and multicarrier direct spread receiverMachineThe purpose is to provide.
[0012]
[To solve the problemmeans]
  For this reason, the multicarrier direct spread transmitter / receiver system according to the present invention includes a multicarrier direct spread transmitter that code-multiplexes data to be transmitted and transmits a radio signal using a plurality of subcarriers, and a multicarrier direct spread transmitter. And a multicarrier direct spread receiver that receives radio signals transmitted using a plurality of subcarriers that are arranged opposite to each other and code-multiplexed. A first selection unit that selects n (n represents a natural number of m or less) subcarriers with good quality measurement results from subcarriers of 2 or more subcarriers, and is connected to the first selection unit; A pilot signal is inserted into the data to be transmitted, code-multiplexed, a radio signal is transmitted using each of the selected n subcarriers, and not selected (m n) a transmission unit that transmits pilot signals on the number of subcarriers, and the multicarrier direct spreading receiver receives m subcarriers transmitted by the multicarrier direct spreading transmitter and detects transmission data. A receiving unit for extracting a periodically transmitted pilot signal; a receiving unit connected to the receiving unit; an extracting unit for extracting data inserted by being divided into each of n subcarriers; and a receiving unit; A measurement unit that measures the quality of each of the m subcarriers using a pilot signal and outputs a measurement result; and n units that are connected to the measurement unit and from which data is transmitted from among the m subcarriers The subcarrier is selected on the basis of the received data, and a second selection unit that periodically transmits the measurement result to the transmission side is provided.The
[0013]
  The transmitter of the multicarrier direct spread transmitter is configured to insert selection information related to a subcarrier number on which transmission data is superimposed into a control information area related to a transmission rate in the transmission data. The extraction unit of the direct spread receiver may be configured to select n subcarriers based on the control information.TheThe selection information related to the subcarrier number on which the transmission data is superimposed is configured to be inserted into the transmission data area, and the extraction unit of the multicarrier direct spread receiver selects n subcarriers based on the transmission data. May be configured asYes.
[0014]
  Further, the measurement unit in the multicarrier direct spread receiver can be configured to measure the quality based on the total value of the deviation from the symbol point of the received pilot signal, and by the received signal strength display indicating the electric field strength, It can also be configured to measure quality.
  The multi-carrier direct spread transmitter / receiver according to the present invention includes a multi-carrier direct-spread transmitter that code-multiplexes data to be transmitted and transmits a radio signal using a plurality of subcarriers, A carrier direct spread transmitter, and a multicarrier direct spread receiver that receives a radio signal that is code-multiplexed and transmitted using a plurality of subcarriers, and there are m multicarrier direct spread transmitters (m is 2 or more). A first selection unit that selects n subcarriers (n represents a natural number equal to or less than m) having good quality measurement results from among the subcarriers that represent the natural number of the first and second subcarriers, and is connected to the first selection unit for transmission A pilot signal is inserted into the data to be code-multiplexed, a radio signal is transmitted using each of the selected n subcarriers, and (mn) not selected A multi-carrier direct spread receiver that receives a radio signal transmitted by using m sub-carriers that are code-multiplexed by an opposed multi-carrier direct spread transmitter. A receiving unit for detecting transmission data and extracting a pilot signal transmitted periodically; an extracting unit connected to the receiving unit and extracting data inserted into each of n subcarriers; A measuring unit connected to the receiving unit, measuring the quality of each of the m subcarriers using a pilot signal and outputting a measurement result, and connected to the measuring unit, the data from among the m subcarriers N subcarriers for transmitting the data are selected based on the received data, and a second selection unit that periodically transmits the measurement result to the transmission side is provided. It features a wasThe
[0015]
  In addition, the multicarrier direct spread transmitter of the present invention has n (n represents a natural number of m or less) based on the quality measurement result on the receiving side among m (where m represents a natural number of 2 or more) subcarriers. ), A radio signal using each of the selected n subcarriers, connected to the first selector, and inserting and pilot-multiplexing pilot signals into data to be transmitted. And a transmitter that transmits pilot signals on (mn) subcarriers that are not selected.The
[0016]
  In addition, the multicarrier direct spread receiver of the present invention receives a radio signal transmitted by code multiplexing and using m subcarriers (m represents a natural number of 2 or more) and detects transmission data. In addition, a receiving unit that extracts a periodically transmitted pilot signal and data that is divided and inserted into each of n subcarriers (n represents a natural number equal to or less than m) connected to the receiving unit are extracted. An extraction unit connected to the reception unit, a measurement unit that measures quality of each of the m subcarriers using a pilot signal and outputs a measurement result, and an m subcarriers connected to the measurement unit The n subcarriers in which data is transmitted are selected based on the received data, and a second selection unit that periodically transmits the measurement result to the transmission side is provided. age HaveThe
[0017]
  Furthermore, the present inventionRelated technologiesThe multi-carrier direct-spread transmission / reception system is arranged opposite to the multi-carrier direct-spread transmitter and the multi-carrier direct-spread transmitter that code-multiplexes data to be transmitted and transmits a radio signal using a plurality of subcarriers. A multicarrier direct spread receiver that receives a radio signal that is code-multiplexed and transmitted using a plurality of subcarriers, and the multicarrier direct spread transmitter inserts a pilot signal into data to be transmitted. The same data is inserted into each of k subcarriers (k represents a natural number of n or less) separated by a predetermined frequency from n subcarriers (n represents a natural number of 2 or greater). A transmission unit for transmission, a control unit connected to the transmission unit and capable of controlling increase / decrease in transmission power according to a transmission power command, and transmission data by k subcarriers. A multicarrier direct spreading receiver receives a radio signal transmitted using k subcarriers transmitted by the multicarrier direct spreading transmitter. A receiver that outputs a signal resulting from a radio signal, and a combination that is connected to the receiver, measures the quality of each of the k subcarriers, outputs an individual measurement result, and combines the k subcarriers A measurement unit that measures the quality of the carrier and outputs a combined measurement result, and a control unit that is connected to the measurement unit and indicates an increase, decrease, or maintenance for each transmission power level of the k subcarriers based on the individual measurement result Control command generator that outputs commands, and connected to the measurement unit. Based on the combined measurement results, increase, decrease, or maintain the composite carrier. The control command generation unit that outputs the control command as a synthesis command, and the control command generation unit and the synthesis command generation unit are connected to each other, and the number of matches of the control command and the synthesis command is compared with a predetermined threshold value. And a transmission power control unit that determines whether transmission power increases, decreases, or maintains for each of the k subcarriers and outputs the determination content as a transmission power control command.The
[0018]
  The transmission unit can also be configured to encode the data to be transmitted using post-combination orthogonal codes that are orthogonal to each other among users.
  Further, when the number of matches exceeds the threshold, the transmission power control command unit outputs a transmission power control command for matching all the transmission powers of k subcarriers with the combined command, and the number of matches is equal to the threshold. If it does not exceed, a transmission power control command that outputs no increase / decrease is output for subcarriers that have transmission power that matches the combined command, and a subcarrier that has transmission power that does not match the combined command matches the combined command It may be configured to output a transmit power control command for transmitting power.TheThe increase / decrease determination regarding the number of control commands and the number of composite commands is matched with the number i of the series in which the increase or decrease continues (i represents a natural number of 2 or more), and an upper limit is set for the increase / decrease number. It may be configured to increase or decrease by 2 to the power of (i-1).Yes.
[0019]
  In addition, the control unit of the multicarrier direct spreading transmitter transfers the subcarrier transmitting data to a different subcarrier and assigns a different spreading code to the subcarrier based on a subcarrier frequency change command transmitted by the receiving side. Can also be configured asTheA subcarrier that is connected to the measurement unit and compares the measurement result with a predetermined quality reference value and does not satisfy the predetermined quality reference value among k subcarriers that transmit the same data. A multi-carrier direct spread transmitter can also be configured with a threshold comparison / frequency change command generator that requests frequency change.The
[0020]
  And the present inventionRelated technologiesThe multi-carrier direct spread transmitter / receiver of the present invention includes a multi-carrier direct spread transmitter that code-multiplexes data to be transmitted and transmits a radio signal using a plurality of subcarriers, and a counter multi-carrier direct spread transmitter that is disposed opposite to each other. And a multicarrier direct spread receiver for receiving radio signals transmitted by code multiplexing and using a plurality of subcarriers. The multicarrier direct spread transmitter inserts a pilot signal into data to be transmitted and Multiplexed and transmitted by inserting the same data into each of k subcarriers (k represents a natural number of n or less) separated by a predetermined frequency from n subcarriers (n represents a natural number of 2 or more). A transmission unit connected to the transmission unit and capable of controlling increase / decrease in transmission power in accordance with a transmission power command, and k subcarriers for transmitting data. And an addition unit for adding a pilot signal composed of a signal, and a multicarrier direct spread receiver receives a radio signal transmitted by code multiplexing by an opposed multicarrier direct spread transmitter and using k subcarriers. A receiver that outputs a signal resulting from the signal, and a combined carrier that is connected to the receiver, measures the quality of each of the k subcarriers, outputs an individual measurement result, and combines the k subcarriers A measurement unit that measures the quality of and outputs a combined measurement result, and a control command that is connected to the measurement unit and indicates increase, decrease, or maintenance for each transmission power level of k subcarriers based on the individual measurement result Is connected to the control command generator and the measurement unit to increase, decrease or maintain the composite carrier based on the composite measurement result The control command generation unit for outputting the control command as a synthesis command, and the control command generation unit and the synthesis command generation unit are connected. If the number of matches between the control command and the synthesis command exceeds a threshold, k sub-commands are output. All carriers are matched with the combined command. Otherwise, a control command is generated for subcarriers that match the combined command so that there is no increase / decrease, and subcarriers that do not match the combined command are matched with the combined command. Thus, the transmission power control command unit is configured to transmit and receive a control command to the multicarrier direct spread transmitter by performing an increase / decrease operation so as to reverse the determination for k subcarriers. NoThe
[0021]
  Furthermore, the present inventionRelated technologiesThe multi-carrier direct spread transmitter inserts a pilot signal into the data to be transmitted and code-multiplexes it, and k (k is a predetermined frequency) away from n subcarriers (n represents a natural number of 2 or more). a transmission unit that inserts and transmits the same data in each of the subcarriers of n), a control unit that is connected to the transmission unit and can control increase / decrease in transmission power according to a transmission power command, It is characterized by having an additional part that adds a pilot signal consisting of a known signal to transmission data in a subcarrier.The
[0022]
  In addition, the present inventionRelated technologiesThe multi-carrier direct spread receiver receives a radio signal which is code-multiplexed and transmitted using k subcarriers (k represents a natural number of 2 or more) and outputs a signal resulting from the radio signal. Are connected to the receiver and the receiver, measure the quality of each of the k subcarriers and output an individual measurement result, and measure the quality of the combined carrier obtained by combining the k subcarriers to perform the combined measurement. A measurement unit that outputs a result; a control command generation unit that is connected to the measurement unit and outputs a control command indicating increase, decrease, or maintenance for each transmission power level of k subcarriers based on the individual measurement results; A compositing command that is connected to the measurement unit and outputs a control command that indicates increase, decrease, or maintenance for the composite carrier based on the composite measurement result as a composite command A quality measurement result connected to each of the k subcarriers using the monitor signal to transmit transmission power control related to transmission data to the transmission side, connected to the live unit, the control command generation unit, and the synthesis command generation unit; It is characterized by comprising a transmission power control command unit that performs independent power control for each subcarrier using the quality measurement result after combining and transmits a control command to the transmitting side.The
[0023]
  And the present inventionRelated technologiesThe multi-carrier direct spread transmission / reception system uses a subcarrier of m pieces of data to be transmitted (m represents a natural number of 2 or more), and is opposed to a multi-carrier transmitter that transmits a radio signal and a multi-carrier transmitter. And a multicarrier receiver that receives a radio signal transmitted using m subcarriers, and the multicarrier transmitter has n (n represents a natural number equal to or less than m) subcarriers. In order to suppress the peak power of m subcarriers based on the quality information about the carrier, the transmission is connected to a suppression bit insertion unit that inserts dummy bits into (mn) subcarriers, and a suppression bit insertion unit. A multi-carrier receiver using m subcarriers, and a transmitter that transmits radio signals using each of the selected n subcarriers. And receiving the radio signal transmitted in this manner, detecting transmission data, and receiving the pilot signal, and connecting to the receiver, measuring the quality of m subcarriers using the pilot signal, and measuring results Is connected to the measurement unit, is connected to the measurement unit, selects n subcarriers from the m subcarriers based on the measurement result, and outputs by deleting the dummy bits and connected to the measurement unit And a second selection unit that transmits quality information about the selected n subcarriers to the transmission side using n subcarriers.The
[0024]
The duplex method may be time division duplex or frequency division duplex.
Further, the measuring unit in the multicarrier receiver is configured to measure the quality of the subcarrier by the received signal strength display indicating the electric field strength, or the measuring unit in the multicarrier receiver determines the quality of the symbol of the received pilot signal. You may comprise so that it may measure based on the total value of the deviation | shift from a point.
[0025]
  And the present inventionRelated technologiesThe multi-carrier transmitter / receiver is arranged opposite to a multi-carrier transmitter that code-multiplexes data to be transmitted and transmits radio signals using m subcarriers (m represents a natural number of 2 or more). The counter multicarrier transmitter has a multicarrier receiver that receives a radio signal transmitted using m subcarriers, and the multicarrier transmitter has n (n represents a natural number of m or less). In order to suppress the peak power of m subcarriers based on the quality information about the subcarriers, the transmission is connected to a suppression bit insertion unit that inserts dummy bits into (mn) subcarriers, and a suppression bit insertion unit. The data to be transmitted includes a transmitter that transmits a radio signal using each of the selected n subcarriers, and the multicarrier receiver uses m subcarriers. Receiving a radio signal transmitted and detecting transmission data, and extracting a pilot signal, and a pilot signal included in m subcarriers connected to the receiving unit and transmitted by the counter multicarrier transmitter. A measurement unit that measures the quality of m subcarriers and outputs a measurement result; and is connected to the measurement unit, selects n subcarriers from m subcarriers based on the measurement result, and is a dummy An extraction unit that deletes and outputs bits, and a second selection unit that is connected to the measurement unit and transmits quality information about the selected n subcarriers to the transmission side using n subcarriers. Characterized by being composedThe
[0026]
  In addition, the present inventionRelated technologiesThe multi-carrier transmitter of FIG. 2 relates to n (n represents a natural number of m or less) subcarriers to transmit data to be transmitted using m (m represents a natural number of 2 or more) subcarriers. In order to suppress the peak power of m subcarriers based on quality information, data to be transmitted is connected to a suppression bit insertion unit that inserts dummy bits into (mn) subcarriers and a suppression bit insertion unit. And a transmitter that transmits a radio signal using each of the selected n subcarriers.The
[0027]
  The transmitting unit may be configured to code multiplex by inserting a pilot signal temporally multiplexed into data to be transmitted.Yes.
  Furthermore, the present inventionRelated technologiesThe multi-carrier receiver receives a radio signal transmitted using m subcarriers (m represents a natural number of 2 or more), detects transmission data, and extracts a pilot signal; A measurement unit that measures the quality of m subcarriers using a pilot signal and outputs a measurement result, and is connected to the measurement unit, and n (n Represents a natural number equal to or less than m), and selects and outputs a sub-carrier inserted, deletes and outputs dummy bits inserted by the transmission side, and quality information regarding n selected sub-carriers connected to the measurement unit And a second selection unit that transmits to the transmission side using n subcarriers.The
[0028]
  In addition, the present inventionRelated technologiesThe multi-carrier direct-spread transmission / reception system includes a multi-carrier direct-spread transmitter that code-multiplexes data to be transmitted and transmits radio signals using m (m represents a natural number of 2 or more) subcarriers, A multi-carrier direct spread transmitter having a multi-carrier direct spread receiver arranged opposite to the carrier direct spread transmitter and receiving a radio signal transmitted by code multiplexing and using m subcarriers However, while maintaining the total transmission rate by changing the spreading factor for each subcarrier based on the quality measurement result of m subcarriers in a multicarrier direct spread receiver, the subcarrier with good measurement result has a low spreading factor, A control unit that can set a high spreading factor for subcarriers with poor measurement results, and a pilot signal inserted into the data to be transmitted. And a transmitter for transmitting a radio signal by code multiplexing at a spreading factor set by a hierarchical orthogonal code, and a multicarrier direct spreading receiver is code-multiplexed by a multicarrier direct spreading transmitter and m A radio signal transmitted using subcarriers is received and transmission data is detected. A receiving unit that extracts a pilot signal is connected to the receiving unit, and the quality of each subcarrier is measured using the pilot signal. And a spreading factor determining unit that is connected to the measuring unit and determines the spreading factor of each subcarrier based on the measurement result to transmit spreading factor information to the multicarrier direct spreading transmitter. It is characterized by beingThe
[0029]
  In addition, in the above multicarrier direct spread transmission / reception system, the duplex method may be time division duplex or frequency division duplex.
  And the present inventionRelated technologiesThe multi-carrier direct spread transmitter / receiver of FIG. 2 is opposite to a multi-carrier direct spread transmitter that code-multiplexes data to be transmitted and transmits a radio signal using m subcarriers (m represents a natural number of 2 or more). And a multicarrier direct spread transmitter that receives a radio signal that is code-multiplexed and transmitted using m subcarriers, and the multicarrier direct spread transmitter is Based on the quality measurement results of m subcarriers in a multicarrier direct spread receiver, measurement is performed with a low spreading factor for subcarriers with good measurement results while changing the spreading factor for each subcarrier and maintaining the total transmission rate. For subcarriers with poor results, a control unit that can set a high spreading factor is connected to the control unit. And a transmitter for transmitting a radio signal, and a multicarrier direct spreading receiver is code-multiplexed by an opposing multicarrier direct spreading transmitter and m sub-codes are transmitted. A radio signal transmitted using a carrier is received and transmission data is detected, and a pilot signal is extracted and a receiving unit is connected to the receiving unit, and the quality of each subcarrier is measured using the pilot signal to obtain a measurement result. It is configured to include an output measuring unit and a spreading factor determining unit that is connected to the measuring unit and determines the spreading factor of each subcarrier based on the measurement result in order to transmit spreading factor information to the multicarrier direct spreading transmitter. It is characterized byThe
[0030]
  In addition, the present inventionRelated technologiesThe multi-carrier direct spread transmitter in FIG. 1 maintains the total transmission rate by changing the spreading factor for each of m subcarriers (m represents a natural number of 2 or more) based on the quality measurement result on the receiving side. A control unit that can set a low spreading factor for subcarriers with good measurement results and a high spreading factor for subcarriers with poor measurement results, and inserts a pilot signal into the data to be transmitted and code-multiplexes with hierarchical orthogonal codes, and m Based on the quality measurement results for each of the subcarriers, the spreading factor of the m subcarriers is changed, and the subcarriers with good measurement results have a low spreading factor while maintaining the total transmission rate. It is characterized by having a transmitter that transmits radio signals using a high spreading factor in poor subcarriers.The
[0031]
  In addition, the present inventionRelated technologiesMulti-carrier direct spread receivers receive radio signals that are code-multiplexed and transmitted using m subcarriers (m represents a natural number of 2 or more), detect transmission data, and transmit pilot signals. A receiving unit to be extracted, a measuring unit connected to the receiving unit, measuring the quality of each subcarrier using a pilot signal and outputting a measurement result, and connected to the measuring unit to transmit spread rate information to the multicarrier direct spread It is characterized by having a spreading factor determining unit that determines the spreading factor of each subcarrier based on the measurement result for transmission to a mobile station.The
[0032]
In addition, in the multicarrier direct spread transmission / reception system, radio transmission / reception may be performed under frequency selective fading, and in the multicarrier transmission / reception system, radio transmission / reception may be performed under frequency selective fading.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(A) Description of the first embodiment of the present invention
FIG. 1 is a configuration diagram of a multicarrier direct spread transmission / reception system according to a first embodiment of the present invention. A multicarrier direct spread transmission / reception system 40 shown in FIG. 1 is a mobile radio communication system using a CDMA system, and includes a multicarrier direct spread transmitter / receiver 50 and a multicarrier direct spread transmitter / receiver 90. Yes. In the multicarrier direct spread transmission / reception system 40, radio transmission / reception is performed under frequency selective fading.
[0034]
A multicarrier direct spread transmitter / receiver 50 shown in FIG. 1 code-multiplexes data to be transmitted and transmits a radio signal using a plurality of subcarriers, and includes a serial / parallel converter (S / P) 10. A first selection unit 11, a transmission unit 30a, a control signal output unit 16, a reception unit 30b, and antennas 19c and 19d.
[0035]
Here, the multicarrier direct spread transceiver 50 is a base station, and the multicarrier direct spread transceiver 90 is a mobile station. In the description of other embodiments and other modifications described later, the configuration of the multicarrier direct spread transmission / reception system 40 similar to that of FIG. 1 is employed unless otherwise specified. In the multicarrier direct spread transmission / reception system 40, the frequency division duplex (FDD) is used as the duplex method. In the following description, the opposed multicarrier direct spread transceivers 50 and 90 may be simply referred to as a reception side and a transmission side.
[0036]
First, the serial / parallel converter 10 converts the input serial data into n parallel data and outputs it. The first selection unit 11 selects the quality on the receiving side from among the m subcarriers. Based on the measurement result, n subcarriers are selected. Here, m represents a natural number of 2 or more, and n represents a natural number of m or less.
[0037]
The transmission unit 30a is connected to the first selection unit 11, inserts a pilot signal into the data to be transmitted, code-multiplexes, and transmits a radio signal using each of the selected n subcarriers. The pilot signal is transmitted on (mn) subcarriers that are not selected, the antenna 19c transmits a radio signal, and the antenna 19d receives a radio signal. . Furthermore, the receiving unit 30b receives and detects and outputs a radio signal output from the antenna 19d.
[0038]
The control signal output unit 16 inputs a control signal transmitted from the multicarrier direct spread transmitter / receiver 90 to the first selection unit 11. The control signal means a subcarrier selection signal generated by the multicarrier direct spread transceiver 90 based on the quality of the subcarrier received by the multicarrier direct spread transceiver 90, which will be described later.
[0039]
Thereby, the serial data to be transmitted is converted into parallel data by the serial / parallel converter 10, and n is selected by the first selection unit 11 based on the quality measurement result on the receiving side from among the m subcarriers. Subcarriers are selected. Then, using the selected n subcarriers, the transmitter 30a inserts a pilot signal into the data to be transmitted, code-multiplexes it, and outputs a radio signal. This radio signal is transmitted directly from the antenna 19c to the multicarrier. It is transmitted to the spreading transceiver 90.
[0040]
On the other hand, the multicarrier direct spread transmitter / receiver 90 is disposed opposite to the multicarrier direct spread transmitter / receiver 50 and receives a radio signal that is code-multiplexed and transmitted using a plurality of subcarriers. Antennas 19c and 19d, receiving unit 31a, m measuring units 73a to 73c, second selecting unit 76, extracting unit 74, parallel / serial converter (P / S n: 1) 75, and transmission A portion 31b is provided.
[0041]
Here, the receiving unit 31a receives a radio signal that has been code-multiplexed and transmitted using m subcarriers, detects transmission data, and extracts a pilot signal that is periodically transmitted. .
Furthermore, each of the measurement units 73a to 73c is connected to the reception unit 31a, measures the quality of each of the m subcarriers using a pilot signal, and outputs a measurement result. Specifically, each of these measuring units 73a to 73c measures the quality by a received signal strength indicator (RSSI) indicating the electric field strength. In addition, the other method about this measuring method is demonstrated in the 1st modification of 1st Embodiment mentioned later.
[0042]
In addition, the second selection unit 76 is connected to the measurement units 73a to 73c, selects n subcarriers in which data is transmitted from the m subcarriers based on the received data, and performs measurement. The result is periodically transmitted to the transmitting side.
Further, the extraction unit 74 is connected to the reception unit 31a, and extracts n parallel data divided and inserted into each of the n subcarriers. The parallel / serial converter 75 includes: The n parallel data output from 74 are converted into serial data and output. In addition, the transmission unit 31b converts the data to be transmitted and the data related to the quality measurement results for the m subcarriers output from the second selection unit 76 into a radio signal and transmits the radio signal.
[0043]
As a result, a radio signal that is code-multiplexed and transmitted using m subcarriers is received by the receiver 31a via the antenna 19d, and transmission data is detected and periodically transmitted. The pilot signal is extracted, and the parallel / serial converter 75 converts the parallel data into serial data and outputs it. Further, quality is measured for each of the m subcarriers in each of the measurement units 73a to 73c, and the measurement result is output. Then, in the extraction unit 74, data is extracted from the m subcarriers. The n subcarriers being transmitted are selected based on the content included in the received data, and the data to be transmitted and the m subcarriers output from the second selection unit 76 in the transmission unit 31b. The data related to the quality measurement result is converted into a radio signal and transmitted.
[0044]
That is, the second selection unit 76, the transmission unit 31b, the antennas 19c and 19d, the reception unit 30b, and the control signal output unit 16 shown in FIG. 1 cooperate to form a feedback loop 100.
Further, as shown in FIG. 1, the multicarrier direct spread transmitter / receiver 50 also functions as a multicarrier direct spread transmitter, and the multicarrier direct spread transmitter / receiver 90 also functions as a multicarrier direct spread receiver. Yes. That is, the multi-carrier direct spread transmitter (multi-carrier direct spread transmitter / receiver 50) includes a first selection unit 11 that selects n subcarriers based on a quality measurement result on the receiving side from m subcarriers; A pilot signal is inserted into the data to be transmitted and code-multiplexed by being connected to the first selection unit 11, and a radio signal is transmitted using each of the selected n subcarriers. -N) A transmission unit 30a that transmits a pilot signal using one subcarrier is provided.
[0045]
Similarly, the multicarrier direct spread receiver (multicarrier direct spread transmitter / receiver 90) receives a radio signal that is code-multiplexed and transmitted using m subcarriers, detects transmission data, and periodically A receiver 31a for extracting a pilot signal transmitted to the receiver, and an extractor 74 connected to the receiver 31a for extracting data inserted into each of n subcarriers and connected to the receiver 31a. The measurement units 73a to 73c that measure the quality of each of the m subcarriers using the pilot signal and output the measurement results, are connected to the measurement units 73a to 73c, and are connected to the m subcarriers. The second selecting unit 7 selects n subcarriers in which data is transmitted based on the received data, and periodically transmits the measurement result to the transmitting side. It will have been constructed to include and.
[0046]
Next, details of the transmission unit 30a included in the multicarrier direct spread transceiver 50 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of the multicarrier direct spread transceiver 50 according to the first embodiment of the present invention. 2 includes modulators 12a to 12c, pilot signal insertion units (addition units) 13a to 13c, a plurality of multipliers 14a, 14b, and 14c, a plurality of adders 15 and 19a, The filter 17a-17c and the amplifier 19b are provided.
[0047]
Here, the modulators 12a to 12c respectively perform, for example, QPSK modulation on the data output from the first selection unit 11, and the pilot signal insertion units 13a to 13c are output from the modulators 12a to 12c, respectively. A pilot signal is inserted into the received data.
Each of the plurality of multipliers 14a outputs a signal obtained by multiplying the signal output from the pilot signal insertion units 13a to 13c and the orthogonal code, and the adder 15 is supplied from the plurality of multipliers 14a. A signal obtained by adding the output signal and another user signal is output. Each of the plurality of multipliers 14b multiplies the signal output from each of the adders 15 and the long code. Output. Furthermore, each of the filters 17a to 17c limits the band of the signal output from the plurality of multipliers 14b. The plurality of multipliers 14c each includes a signal output from the filters 17a to 17c and an oscillator. A signal obtained by multiplying the subcarrier output from (not shown) is output.
[0048]
Specifically, the multiplier 14a outputs the output of the filter 17a and the frequency f.1And a multiplier 14b is connected to the output of the filter 17b and the frequency f.2.., And the multiplier 14c outputs the output of the filter 17c and the frequency f.mAre multiplied by subcarriers, so that a plurality of subcarriers having different frequency values are output.
[0049]
The adder 19a adds the signals output from each of the plurality of multipliers 14c and outputs the added signal. The amplifier 19b amplifies and outputs the signal from the adder 19a. It's a thing.
2 that have the same reference numerals as those described above have the same or similar functions, and will not be described further.
[0050]
FIG. 3 is an arrangement diagram of a transmission spectrum according to the first embodiment of the present invention, and shows a subcarrier frequency f.1~ FmIs displayed. The user data represented by diagonal lines is transmitted after being divided into these subcarriers.
Next, details of the receiving unit 31a included in the multicarrier direct spread transceiver 90 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram of a multicarrier direct spread transceiver 90 according to the first embodiment of the present invention. The receiver 31a shown in FIG. 4 includes a multiplier 14c, filters 67a to 67c, correlation detectors 68a, 68b, 68c, 69a, 69b, 69c, 70a, 70b, and 70c, and a plurality of Rake combiners 72a to 72c. 72c, and the received radio signal has a subcarrier frequency f.1~ FmEvery wave is detected.
[0051]
Here, the filters 67a to 67c each band-limit the signals output from the plurality of multipliers 14c. Correlation detectors 68a, 68b, and 68c each receive subcarrier frequency f output from filter 67a.1, Each of the delayed waves arriving from a plurality of directions is subjected to despreading processing to output a detection signal and to extract a pilot signal. The multipliers 14b and 14a, the pilot signal extraction unit 20, the synchronous detection The unit 21 is configured.
[0052]
Here, three correlation detectors 68a, 68b, 68c are provided for one subcarrier in order to separate and detect delayed waves (fingers) coming from three directions by multipath propagation paths. It is. In addition, this number is an illustration and can also be 3 or more.
Further, the multiplier 14b multiplies the signal output from the filter 67a by a long code and outputs the result. The multiplier 14a multiplies the signal output from the multiplier 14b by an orthogonal code and outputs the result. To do.
[0053]
The synchronous detection unit 21 detects a signal output from the multiplier 14a and performs, for example, QPSK demodulation. Further, the pilot signal extraction unit 20 receives a signal output from the multiplier 14a from the signal output from the multiplier 14a. A pilot signal is extracted and input to the synchronous detection unit 21 and the measurement units 73a to 73c.
The rake combining unit 72a combines the detection signals output from the correlation detection units 68a, 68b, and 68c. This Rake combining is, for example, a signal having a large power by combining the signals for each path obtained by despreading the received signals from three directions with the same time and phase and weighting and combining them according to the SN ratio for each path. Is output. In addition, since this Rake synthesis | combination is also called maximum ratio synthesis | combination and is a well-known technique, detailed description is abbreviate | omitted. Further, among those shown in FIG. 4, those having the same reference numerals as those described above have the same or similar functions, and thus further explanation is omitted.
[0054]
Thereby, the subcarrier f1The signal flow for is as follows. That is, the signal from the filter 67a is input to each of the correlation detection units 68a, 68b, and 68c, multiplied by the long code and the orthogonal code in each multiplier 14b and 14a, and detected by the synchronous detection unit 21. The detected signals are respectively output from the correlation detection units 68a, 68b, and 68c, the Rake combining unit 72a performs Rake combining, and the next extraction unit 74 (the n wave in the m wave) It is input to (selected and displayed). The signal output from the pilot signal extraction unit 20 is input to the measurement unit 73a and the reception quality is measured.
[0055]
Next, the subcarrier frequency f2The same processing is performed for. That is, each of the correlation detection units 69a, 69b, and 69c performs a despreading process on the reception signal output from the filter 67b, outputs a detection signal, and outputs a pilot signal. In addition, each of the correlation detection units 70a, 70b, and 70c also has a subcarrier frequency f output from the filter 67c.mAre processed in the same manner as the correlation detectors 68a, 68b, 68c. Each of the Rake combining units 72b and 72c is the same as the Rake combining unit 72a.
[0056]
Thereby, the subcarrier frequency f1, Subcarrier frequency f2, ..., subcarrier frequency fmEach of the m subcarriers is subjected to Rake combining by the Rake combining units 72a to 72c, and their outputs are input to the extracting unit 74. The extracting unit 74 inserts the divided subcarriers. The transmission data is extracted, and the parallel / serial converter 75 converts the parallel data into serial data and outputs it.
[0057]
Further, based on the quality of the subcarriers measured by each of the measurement units 73a to 73c in the second selection unit 76 (shown as selection of n waves in m waves), the number of m subcarriers is determined. Among them, n subcarriers are selected, and the measurement result having this selection result is periodically transmitted to the transmission side.
In FIG. 1, a multicarrier direct spread transmitter / receiver 50 is disposed opposite to a multicarrier direct spread transmitter that code-multiplexes data to be transmitted and transmits a radio signal using a plurality of subcarriers. The counter multicarrier direct spread transmitter (multicarrier direct spread transmitter / receiver 90) includes a multicarrier direct spread receiver that receives a radio signal that is code-multiplexed and transmitted using a plurality of subcarriers. The multicarrier direct spread transmission unit includes the first selection unit 11 and the transmission unit 30a, and the multicarrier direct spread reception unit includes the reception unit 31a, the extraction unit 74, the measurement units 73a to 73c, 2 selection part 76 is comprised.
[0058]
Further, the multicarrier direct spread transmitter (multicarrier direct spread transmitter / receiver 50) includes a first selection unit 11 that selects n subcarriers based on a quality measurement result on the receiving side from m subcarriers, A pilot signal is inserted into the data to be transmitted and code-multiplexed by being connected to the first selection unit 11, and a radio signal is transmitted using each of the selected n subcarriers. -N) A transmission unit 30a that transmits a pilot signal using one subcarrier is provided.
[0059]
In addition, the multicarrier direct spread receiver (multicarrier direct spread transmitter / receiver 90) receives a radio signal that is code-multiplexed and transmitted using m subcarriers, detects transmission data, and periodically A receiving unit 31a for extracting a pilot signal transmitted to the receiving unit 31a, an extracting unit 74 connected to the receiving unit 31a, for extracting data inserted into each of n subcarriers, and a receiving unit 31a. , Connected to the measurement units 73a to 73c that measure the quality of each of the m subcarriers using the pilot signal and output the measurement results, and the measurement units 73a to 73c, and from among the m subcarriers, The second selecting unit 76 that selects n subcarriers in which data is transmitted based on the received data and periodically transmits the measurement result to the transmitting side. It will have been configured Te.
[0060]
With such a configuration, the quality of the subcarrier is measured on the reception side, and the measurement result is fed back to the transmission side. FIG. 5 is a flowchart of the transmission / reception method according to the first embodiment of the present invention. First, the multicarrier direct spread transceiver 90 performs quality measurement for m subcarriers, and returns the measurement result to the multicarrier direct spread transceiver 50 (step A1). Next, the multicarrier direct spread transmitter / receiver 50 selects n subcarriers of good quality, performs data transmission (information transmission) (step A2), and the multicarrier direct spread transmitter / receiver 90 receives the transmission data. It is received (step A3). Further, the loop of step A1 to step A3 is repeated.
[0061]
Therefore, a good quality subcarrier is always adaptively selected for each data transmission. In this way, under frequency selective fading, data is transmitted using a subcarrier band having a high transmission quality and data transmission is not performed in a subcarrier band having a low transmission quality. It becomes possible.
[0062]
In addition, since the subcarrier is adaptively selected during communication in this way, efficient frequency utilization is possible.
Since the difference between the peak transmission power and the average transmission power is reduced in this way, it is possible to improve the usage efficiency of the amplifier.
(A1) Description of the first modification of the first embodiment of the present invention
In the first embodiment, the subcarrier selection method on the reception side can be performed by another method. In this modification, two types of subcarrier selection methods will be described. In addition, another method will be described as a quality measurement method. In the present modification, other embodiments, and other modifications, radio transmission / reception is performed under frequency selective fading unless otherwise specified.
[0063]
FIG. 6 is a block diagram of a multicarrier direct spread transmitter / receiver 50a according to a first modification of the first embodiment of the present invention. The multicarrier direct spread transceiver 50a shown in FIG. 6 is used in a mobile radio communication system using the CDMA system, and the functions of the pilot signal insertion units 13d to 13f are the multicarrier direct according to the first embodiment. It is different from that of pilot signal insertion sections 13a to 13c in the spread transceiver 50.
[0064]
That is, the pilot signal insertion units 13d to 13f in the transmission unit 30c of the multicarrier direct spread transceiver 50a respectively select selection information related to subcarrier numbers on which transmission data is superimposed, and control information areas related to transmission speed in transmission data. Is supposed to be inserted into This selection information is extracted on the reception side, and the reception side selects a subcarrier on which transmission data is superimposed in accordance with this selection signal.
[0065]
In addition, since what has the same code | symbol as what was shown in FIG. 6 and mentioned above has the same thing or the same function, the further description is abbreviate | omitted.
FIG. 8A is a diagram showing an example of a data format according to the first modification of the first embodiment of the present invention. One of the data strings shown in FIG. 8A has three types of areas: a portion denoted by P, a portion denoted by RI, and a portion denoted by DATA. This P means a pilot signal, and RI means transmission rate information (Rate Information), and this RI corresponds to the control information area related to the above transmission rate. In addition, DATA is an area for storing data to be transmitted. This data format has the same configuration in other embodiments and modifications described later. Thereby, control information can be transmitted and received using an existing data format.
[0066]
FIG. 7 is a block diagram of an opposed multicarrier direct spread transceiver 90a according to a first modification of the first embodiment of the present invention. The multicarrier direct spread transmitter / receiver 90a shown in FIG. 7 is also used in a mobile radio communication system using the CDMA system, and is different from the multicarrier direct spread transmitter / receiver 90 according to the first embodiment in that the correlation The control information is extracted from the detection units 68d, 68e, 68f, 69d, 69e, 69f, 70d, 70e, and 70f.
[0067]
Correlation detectors 68d, 68e, 68f, 69d, 69e, 69f, 70d, 70e, and 70f shown in FIG. 7 have subcarrier frequencies f output from filters 67a to 67c, respectively.1~ Fm, Each of the delayed waves coming from a plurality of directions is subjected to despreading processing to output a detection signal and extract a pilot signal, and a control information extraction unit 20a is provided on the output side of the multiplier 14a. Yes. The control information extracting unit 20a is connected to the multiplier 14a and the extracting unit 74. The control information extracting unit 20a extracts the control information transmitted by the multicarrier direct spread transceiver 50a from the received signal, and selects the selection information included in the control information. The data is input to the extraction unit 74. In other words, the extraction unit 74 of the multicarrier direct spreading transceiver 90a selects n subcarriers based on this control information.
[0068]
In addition, in FIG. 7, what has the same code | symbol as what was mentioned above has the same thing or the same function, Therefore Further description is abbreviate | omitted.
With such a configuration, the multicarrier direct spread transmitter / receiver 50a (see FIG. 6) superimposes selection information on transmission data, and the multicarrier direct spread transmitter / receiver 90a extracts this selection information and is used for transmission. Know the number of n subcarriers. Then, the multicarrier direct spreading transceiver 90a returns the received subcarrier quality measurement result to the transmitting side, and the multicarrier direct spreading transceiver 50a adaptively uses the subcarrier used for transmission based on the quality measurement result. It is changed to.
[0069]
In this way, the quality measurement result is fed back and the multicarrier direct spread transceiver 50a dynamically selects the subcarrier, so that high quality data transmission is possible.
Next, the second subcarrier selection method will be described. This selection method is a method in which the transmission unit 30c of the multicarrier direct spread transceiver 50a inserts selection information (a subcarrier number on which transmission data is superimposed) into an area for storing transmission data. That is, while the selection information is inserted and transmitted in the data area DATA of FIG. 8A, the extraction unit 74 of the multicarrier direct spread transceiver 90a extracts the selection information included in the DATA, thereby The multi-carrier direct spread transceiver 90a knows n subcarriers carrying data from m subcarriers.
[0070]
Next, a quality measurement method will be described. The received pilot signal is performed using an amount shifted from a symbol point (signal point) on the signal plane. FIG.8 (b) is explanatory drawing of the quality measurement which concerns on the 1st modification of 1st Embodiment of this invention. In the signal plane shown in FIG. 8B, four symbol points and received signal points (indicated by arrows) are displayed. Here, for example, QPSK is used as the modulation method.
[0071]
The receiving side defines one of these symbol points as a pilot signal, and uses the average value of a plurality of pilot signals and the deviation of each pilot signal as quality information for quality measurement. It has become. That is, each of the measurement units 73a to 73c (see FIG. 7) measures the quality based on the total value of the deviation from the symbol point of the received pilot signal.
[0072]
Specifically, the amplitude values of a plurality of pilot signals are set to riAnd the average value of the amplitude values of a plurality of received signals is raveIn this case, the quality information Q is as shown in Equation (1).
Q = (1 / k) × Σk i = 1(Ri-Rave) ** 2 (1)
Where Σk i = 1I represents the sum of 1 to k, i is a natural number, and k represents the above-mentioned k. Also, (ri-Rave) ** 2 is (ri-Rave) Represents the square calculation of raveIs, for example, the average of the amplitude values over 5 times. Based on this quality information Q, the multicarrier direct spread transceiver 90a selects m and n, so that the subcarriers are independently selected regardless of the selection information on the transmission side.
[0073]
With such a configuration, information on subcarriers is transmitted / received as in the first embodiment, and data is transmitted using a subcarrier band with high transmission quality under frequency selective fading. Data transmission using a low subcarrier band is avoided.
In this way, high-quality and high-speed data transmission is possible. In addition, since the subcarrier is adaptively selected during communication in this way, efficient frequency utilization is possible.
[0074]
Since the difference between the peak transmission power and the average transmission power is reduced in this way, the usage efficiency of the amplifier is improved.
(A2) Description of the second modification of the first embodiment of the present invention
The duplex method of the multicarrier direct spread transmission / reception system 40 in the first embodiment is frequency division duplex, but time division duplex (TDD) can also be used.
[0075]
FIG. 9 is a configuration diagram of a multicarrier direct spread transmission / reception system 40a according to a second modification of the first embodiment of the present invention. A multicarrier direct spread transmission / reception system 40a shown in FIG. 9 is a mobile radio communication system using a CDMA system, and includes a multicarrier direct spread transmitter / receiver 51 and a multicarrier direct spread transmitter / receiver 91. Yes.
[0076]
Here, the multicarrier direct spread transceiver 51 code-multiplexes data to be transmitted and transmits a radio signal using a plurality of subcarriers, and includes a serial / parallel converter 10, a first selection unit, and the like. 11, a transmission unit 30 a, an antenna 19 e, a coupler 32, a reception unit 31 a, measurement units 73 a to 73 c, an extraction unit 74, and a parallel / serial converter 75. Here, the antenna 19e is an antenna that transmits and receives radio signals, and the coupler 32 is connected to the antenna 19e and separates a transmission signal and a reception signal. The multicarrier direct spread transmitter (first selection unit 11, transmitter 30a) and the multicarrier direct spread receiver (receiver 31a, measuring units 73a to 73c, extraction unit 74) are symmetrical. . In addition, in these things, what has the same code | symbol as what was mentioned above has the same thing or the same function, Therefore The duplicate description is abbreviate | omitted.
[0077]
Thereby, the multicarrier direct spread transceiver 51 receives the radio signal transmitted by the multicarrier direct spread transceiver 91 and extracts the quality measurement information related to the subcarrier from the received radio signal.
On the other hand, the multicarrier direct spread transceiver 91 is the same as the multicarrier direct spread transceiver 90, and includes an antenna 19e, a coupler 32, a receiver 31a, measuring units 73a to 73c, and a second selecting unit. 76, an extraction unit 74, a parallel / serial converter 75, a serial / parallel converter 10, a first selection unit 11, and a transmission unit 31b. Since those having the same reference numerals as those described above have the same or similar functions, redundant description will be omitted. The multicarrier direct spread transmitter / receiver 91 also includes a multicarrier direct spread transmitter (first selection unit 11, transmitter 31b) and a multicarrier direct spread receiver (receiver 31a, measuring units 73a to 73c, second The selection unit 76 and the extraction unit 74) are symmetrical.
[0078]
Further, regarding the selection of subcarriers, the transmission unit 30a of the multicarrier direct spread transceiver 51 is configured to insert selection information related to the subcarrier number on which the transmission data is superimposed into the transmission data area, The extraction unit 74 of the direct carrier spread transmitter / receiver 91 selects n subcarriers based on the transmission data.
[0079]
In addition, each of the measurement units 73a to 73c in the multicarrier direct spread transceiver 91 measures the quality based on the total deviation from the symbol points of the received pilot signal. The quality may be measured by RSSI representing the electric field strength.
As described above, when the duplex method is TDD, the circuit configuration is symmetric, so that a conversion circuit to another frequency is not required as in FDD, and the circuit can be miniaturized. Moreover, since the duplex method is TDD as described above, the frequency utilization efficiency is improved.
[0080]
In this way, high-quality and high-speed data transmission is possible under frequency selective fading, and subcarriers are adaptively selected during communication, so that efficient frequency utilization is possible. .
Furthermore, since the difference between the peak transmission power and the average transmission power is reduced in this way, the use efficiency of the amplifier can be improved.
[0081]
(B) Description of the second embodiment of the present invention
FIG. 10 is a configuration diagram of a multicarrier direct spread transmission / reception system according to the second embodiment of the present invention. A multicarrier direct spread transceiver system 40b shown in FIG. 10 is a mobile radio communication system using a CDMA system, and includes a multicarrier direct spread transceiver 50b and a multicarrier direct spread transceiver 90b. Yes.
[0082]
The multi-carrier direct spread transmission / reception system 40b is a system (sometimes referred to as an N-wave system in the following description) that transmits and receives the same data through an N-wave (N is a natural number) channel. Here, when N is 4, a comparison between the second embodiment and the first embodiment will be described with reference to FIGS. 11 (a) and 11 (b) and FIGS. 12 (a) and 12 (b).
[0083]
FIGS. 11A and 11B are explanatory diagrams of a four-wave system, respectively. The data to be transmitted input from the left side of FIG. 11A is copied in four directions, multiplied by a code by a multiplier 14a, and then multiplied by a subcarrier by a multiplier 14b. Are added by the adder 19a and transmitted, and the same transmission data is transmitted using each of the subcarriers shown in FIG. 11 (b).
[0084]
On the other hand, FIGS. 12A and 12B are explanatory diagrams of a ¼ wave system, respectively. This 1/4 wave system means that the input total transmission data is reduced to 1/4. That is, for example, when 20 Mbps transmission data is input from the left side of FIG. 12A, serial / parallel conversion is performed, and 5 Mbps transmission data is transmitted in four waves. Also, among the four-wave subcarriers labeled 1 to 4 shown in FIG. 12B, the data of different users are transmitted to the subcarriers labeled 1 and 3, respectively. , 4 are transmitted by dividing the data of the same user. That is, the parameter for one user is determined by the total number of subcarriers and the number of subcarriers actually used for transmission, and this parameter represents how many waves are transmitted in which number. Furthermore, it is also possible to transmit with different numbers of subcarriers for each user.
[0085]
FIG. 13 is a block diagram of a multicarrier direct spread transceiver 50b according to the second embodiment of the present invention. The multicarrier direct spread transceiver 50b shown in FIG. 13 code-multiplexes data to be transmitted and transmits a radio signal using a plurality of subcarriers. The multicarrier direct spread transceiver 50b includes a transmitter 30d and a control signal output unit 16. And a receiving unit 30b and antennas 19c and 19d. Further, the duplex method of this embodiment is FDD.
[0086]
Here, the transmitting unit 30d inserts a pilot signal into the data to be transmitted and code-multiplexes it, and inserts the same data into each of k subcarriers separated by a predetermined frequency from n subcarriers and transmits the same. Modulators 12a-12c, pilot signal insertion units 13a-13c, power increase / decrease units 18a-18c, a plurality of multipliers 14a, 14b, 14c, a plurality of adders 15, 19a, and a filter 17a to 17c and an amplifier 19b. Note that n represents a natural number of 2 or more, and k represents a natural number of n or less.
[0087]
Among these, the power increase / decrease units 18a to 18c increase or decrease the transmission power of the data output from the pilot signal insertion units 13a to 13c, respectively, according to an external control signal. Furthermore, the control signal output unit 16 is connected to the transmission unit 30d and can control increase / decrease in transmission power according to the transmission power command, and functions as a control unit. The pilot signal insertion units 13a to 13c each add a pilot signal composed of a known signal to transmission data with k subcarriers, and function as an addition unit.
[0088]
In addition, since the thing which has the same code | symbol as mentioned above except having these has the same thing or the same function, the overlapping description is abbreviate | omitted.
Thereby, the data to be transmitted input from the left side of FIG. 13 is branched and input to each of the modulators 12a to 12c, and pilot signals are inserted by the pilot signal insertion units 13a to 13c. Then, in the power increase / decrease units 18a to 18c, the transmission power of the data output from the pilot signal insertion units 13a to 13c is increased or decreased based on the control signal output from the control signal output unit 16.
[0089]
Further, the data outputted from the power increase / decrease units 18a to 18c and the orthogonal code are multiplied by a plurality of multipliers 14a, and added to other user signals by a plurality of adders 15, and these additions are performed. The data output from each of the units 15 is multiplied by a long code by a plurality of multipliers 14b, and further band-limited by each of the filters 17a to 17c and output. Then, the output data is multiplied by the subcarrier output from the oscillator (not shown), the adder 19a adds the data, the amplifier 19b amplifies the data, and the antenna 19c It is output to the radio propagation path.
[0090]
FIG. 14 is an arrangement diagram of a transmission spectrum according to the second embodiment of the present invention, and what is represented by a network line in the spectrum shown in FIG. 14 represents data to be transmitted, and there are four data to be transmitted. The subcarriers are transmitted after being divided. Further, the frequency interval labeled Δf is equal to the subcarrier interval multiplied by the multiplier 14c in the transmission unit 30d shown in FIG. Here, the parameters are the total number of subcarriers 12 and the number of subcarriers 4 used for data transmission.
[0091]
FIG. 15 is a block diagram of an opposed multicarrier direct spread transceiver 90b according to the second embodiment of the present invention. A multicarrier direct spread transmitter / receiver 90b shown in FIG. 15 is disposed opposite to the multicarrier direct spread transmitter / receiver 50b (see FIG. 13), is code-multiplexed, and is transmitted using a plurality of subcarriers. Two antennas 19d, a receiving unit 31c, a measuring unit 80, a TPC command generating unit (control command generating unit) 81, a combined command generating unit (post-combining TPC) 82a, A transmission power control command unit 82b, a transmission unit 31b, and an antenna 19c are provided.
[0092]
Here, each of the two antennas 19d is a diversity antenna and outputs a received signal as an A branch and a B branch, and the receiving unit 31c is transmitted by the multicarrier direct spread transceiver 50b. A radio signal transmitted using k subcarriers is received and a signal resulting from the radio signal is output, and a plurality of multipliers 14c, filters 67a to 67c, and correlation detectors 68g and 69g are output. , 70g, Rake receiving units 72d to 72f, a maximum ratio combining unit 79a, and a signal determining unit 79b.
[0093]
Here, the correlation detectors 68g, 69g, and 70g each despread the reception signal output from the antenna 19d. The Rake receiving units 72d to 72f receive the Rake signals received from the antenna 19d, respectively. Further, the maximum ratio combining unit 79a is a signal output from each of the Rake receiving units 72d to 72f. A signal having a large power is output with the same time and phase. The signal determining unit 79b determines a symbol of the signal output from the maximum ratio combining unit 79a.
[0094]
Thus, for example, the subcarrier frequency f1The signal flow for the received signal is as follows. That is, each of the branch A received by one antenna 19d and the branch B received by the other antenna 19d are frequency-converted by the multiplier 14c, and only a desired frequency component is obtained by the filter 67a. It is taken out. Next, the signals of the branches A and B are despread by the correlation detection unit 68g, and Rake reception is performed by the Rake reception unit 72d. Subsequently, a signal having a large signal power is output by the maximum ratio combining unit 79a, and the symbol of the signal is determined by the signal determining unit 79b. Also, the subcarrier frequency f2, Subcarrier frequency fmThe same applies to.
[0095]
The measuring unit 80 is connected to the receiving unit 31c, measures the quality of each of the k subcarriers, outputs an individual measurement result, and determines the quality of the combined carrier obtained by combining the k subcarriers. It measures and outputs a synthetic measurement result, and comprises SIR measuring units 80a to 80c and a post-synthesis SIR measuring unit 80d. Here, each of the SIR measuring units 80a to 80c measures SIR (Signal Interference Ratio) for each of the k subcarriers, and outputs an individual measurement result for each subcarrier. It is. Further, the post-combination SIR measurement unit 80d measures the SIR of the composite carrier obtained by combining the k subcarriers, and outputs the composite measurement result.
[0096]
Therefore, the received signal is measured for the quality of each of the k subcarriers and the quality of all the k subcarriers combined.
Further, the TPC command generation unit 81 is connected to the measurement unit 80, and is a control command (TPC command: Transmission Power Control) that indicates increase, decrease, or maintenance for each transmission power level of the k subcarriers based on the individual measurement results. Command). This control command means control information for returning, on the receiving side, an increase, decrease or maintenance of transmission power for each subcarrier to the transmission side based on the reception power of each subcarrier.
[0097]
As a result, quality measurement is performed on, for example, eight subcarriers on the reception side, and for example, the transmission power of the first subcarrier is increased, the transmission power of the second subcarrier is decreased, or the third Control information indicating that the transmission power of the subcarriers is not changed is transmitted from the reception side to the transmission side.
The transmission side performs transmission power control based on the control command transmitted from the reception side. That is, the transmission power control command unit 82b, the transmission unit 31b, the antennas 19c and 19d, the reception unit 30b, and the control signal output unit 16 shown in FIG. 10 cooperate to form a feedback loop 100a.
[0098]
Next, the control command will be described with reference to FIGS. 16 and 17A to 17E. FIG. 16 is an explanatory diagram of fading levels according to the second embodiment of the present invention. A curve L shown in FIG. 16 represents the selective fading level, and the subcarrier f.1~ F8F1, FThree, FFive, F7Data is transmitted using four waves. Where subcarrier f1Is received at the receiving side at a level higher than the transmission level, and the subcarrier fThree, FFiveAre received at the receiving side at a level lower than the transmission level, and the subcarrier f7Is received at the reception side at approximately the same level as the transmission level. Therefore, the receiving side transmits a control command to the transmitting side based on these subcarrier reception levels. Specifically, subcarrier f1For the subcarrier fThree, FFiveUp, and subcarrier f7Is left as it is.
[0099]
In FIG. 15, the combined command generation unit 82a is connected to the measurement unit 80, and outputs a control command indicating increase, decrease, or maintenance for the combined carrier based on the combined measurement result as a combined command.
Further, the transmission power control command unit 82b is connected to the TPC command generation unit 81 and the combined command generation unit 82a, compares the number of matches of the control command and the combined command with a predetermined threshold value, and k It is determined whether the transmission power is increased, decreased or maintained for each of the subcarriers, and the determination content is output as a transmission power control command.
[0100]
Then, using the synthesized command obtained by the synthesized command generation unit 82a, the transmission power control command unit 82b performs separate transmission power control in the flat fading environment and the selective fading environment, and the selectivity During fading, different processing is performed depending on whether the number of coincidence exceeds the threshold or not. Here, flat fading will be described with reference to FIGS. 17A and 17B, and selective fading will be described with reference to FIGS. 17C to 17E.
[0101]
FIGS. 17A and 17B are explanatory diagrams of transmission power control in flat fading, and the matrix shown in FIGS. 17A and 17B has three columns. The combined carrier (displayed as the whole) and the subcarrier number k (0 to 7) are stored, and the middle column shows the combined measurement result (up, down) and TPC command generated by the combined command generator 82a. The individual measurement results (up, down) for each of the eight subcarriers generated by the generation unit 81 are stored. Furthermore, in the right column, the contents (up, down) of transmission power control for each of subcarriers 0 to 7 generated by the transmission power control command unit 82b are stored.
[0102]
Here, when the combined measurement result shown in the uppermost row in the middle column of FIG. 17A is up, the contents of transmission power control for each subcarrier are all up, and the contents are returned to the transmission side. The When the combined measurement result shown in the uppermost row in the middle column of FIG. 17B is down, the contents of transmission power control for each subcarrier are all down, and the contents are returned to the transmission side. It is.
[0103]
Next, at the time of selective fading, if the number of matches exceeds a threshold value, the transmission power control command unit 82b outputs a transmission power control command that matches all the transmission powers of k subcarriers with the combined command. To do. That is, when the threshold value is 3, and the number of matches between the individual measurement results and the combined measurement results for each subcarrier exceeds 3, all eight subcarriers match the combined measurement results. I will let you.
[0104]
FIGS. 17C and 17D are explanatory diagrams of transmission power control in selective fading, respectively, and FIG. 17C shows the number of coincidence between the individual measurement result for each subcarrier and the combined measurement result of the combined carrier. The case where the threshold value is exceeded is shown. The combined measurement result shown in the uppermost row in the middle column of FIG. 17C is up, and the individual measurement results for each subcarrier are up, down, down, and subcarrier numbers 0 to 7, respectively. Up, up, down, down, up. Accordingly, the number of ups is 4 with the numbers 0, 3, 4, and 7 and exceeds the threshold value of 3, so the transmission power control command unit 82b has 8 with 0 to 7. The transmission power control with the content of raising all of the subcarriers is returned to the transmission side. Since the subcarriers with numbers 0, 3, 4, and 7 are transmitted in the up state, “stay” is displayed as shown in the right column of FIG.
[0105]
In addition, when the number of matches does not exceed the threshold value, the transmission power control command unit 82b outputs a transmission power control command indicating that there is no increase / decrease for subcarriers having transmission power that matches the combined command. For a subcarrier having a transmission power that does not match the command, a transmission power control command for causing the transmission power to match the combined command is output. That is, when the threshold value is 4, if the number of matches between the individual measurement result for each subcarrier and the combined measurement result of the combined carrier does not exceed 4, the number of subcarriers matching the combined measurement result is increased or decreased. The transmission power control with the content of none is generated, and the subcarriers that do not match the combined measurement result are matched with the combined measurement result.
[0106]
FIG. 17D shows a case where the number of matches between the individual measurement result for each subcarrier and the combined measurement result of the combined carrier is equal to or less than the threshold value. The combined measurement result shown in the uppermost part of the middle column of FIG. 17D is down, and the number of individual measurement results for each subcarrier is 4 with numbers 1, 2, 5, and 6 attached. . In this case, for the subcarriers (with numbers 1, 2, 5, and 6) that match the combined measurement result, the contents of the transmission power control are left as they are, and the subcarriers that do not match (numbers 0 and 3). , 4 and 7), the content of the transmission power control is changed so as to coincide with the combined measurement result.
[0107]
In other words, the transmission power control command unit 82b matches all the k subcarriers with the combined command when the number of matched control commands and combined commands exceeds the threshold, and otherwise Generates a control command that causes no increase / decrease for subcarriers that match the combined command, and matches the combined command for subcarriers that do not match the combined command, thereby inverting the determination for k subcarriers. Thus, the increase / decrease operation is performed.
[0108]
Moreover, FIG.17 (e) is explanatory drawing of the increase / decrease method based on 2nd Embodiment of this invention. In the upper part of the frame shown in FIG. 17E, the horizontal direction is the subcarrier number, and for example, the number of subcarriers is 10. Also, the lower part of this frame shows the transmission power control amount of each subcarrier. Then, the transmission power control command unit 82b adjusts the increase / decrease determination regarding the number of control commands and the number of combined commands to the number i of the series in which the increase or decrease continues, and sets an upper limit for the increase / decrease number. The number is increased or decreased by the power of 2 to the (i−1) th power. Note that “ream” means that the same thing is repeated, and i represents a natural number of 2 or more.
[0109]
For example, when the control command for subcarrier number 0 is up, the amount of up is set to 1 (2 to the 0th power), and when subcarrier number 1 is also up, the amount of up is set to 2 (the power of 2). In addition, when the subcarrier number 2 is up, the number of up series is 2, and the up amount is 4 (the square of 2). Subsequently, when the subcarrier number 3 is up and the upper limit M of the up amount is 4, it does not become 8.
[0110]
Therefore, according to this method, the frequency selectivity of fading is used, and a large up amount is set for a subcarrier with a deep drop, and a small up amount is set for a subcarrier with a shallow drop. It is.
Thus, the characteristics are improved by performing the transmission power control. Further, in this way, the influence of frequency selective fading is reduced.
[0111]
In FIG. 10, the multicarrier direct spread transmitter (multicarrier direct spread transmitter / receiver 50b) inserts a pilot signal into the data to be transmitted and code-multiplexes the k subcarriers separated by a predetermined frequency from n subcarriers. A transmission unit 30d that inserts and transmits the same data in each of the subcarriers; a control signal output unit 16 that is connected to the transmission unit 30d and can control increase / decrease in transmission power according to a transmission power command; and k subcarriers This is configured to include pilot signal insertion units 13a to 13c for adding a pilot signal composed of a known signal to transmission data on a carrier.
[0112]
The multicarrier direct spread receiver (multicarrier direct spread transmitter / receiver 90b) receives a radio signal that is code-multiplexed and transmitted using k subcarriers and outputs a signal resulting from the radio signal. Unit 31c and receiver 31c connected to measure the quality of each of the k subcarriers and output an individual measurement result, and measure the quality of the combined carrier obtained by combining the k subcarriers. A measurement unit 80 that outputs a combined measurement result, and a TPC command that is connected to the measurement unit 80 and outputs a control command indicating increase, decrease, or maintenance for each transmission power level of k subcarriers based on the individual measurement result Control that is connected to the generation unit 81 and the measurement unit 80 and indicates increase, decrease, or maintenance of the composite carrier based on the composite measurement result The monitor command is used to transmit transmission power control related to transmission data to the transmission side, connected to the synthesis command generation unit 82a that outputs the command as a synthesis command, the TPC command generation unit 81, and the synthesis command generation unit 82a. A TPC command unit 82b that performs independent power control for each subcarrier using the quality measurement results performed for each of the subcarriers and the combined quality measurement results, and transmits a control command to the transmission side. It will be done.
[0113]
With such a configuration, feedback based on reception quality is performed. FIG. 18 is a flowchart of a transmission / reception method according to the second embodiment of the present invention. First, quality measurement is performed for k subcarriers (step B1), and a transmission power control command for k subcarriers is generated (step B2). Subsequently, the signals transmitted on the k subcarriers are combined, and quality measurement is performed on the signals (step B3), and a transmission power control command for the combined signal (post-combined signal) is generated. (Step B4).
[0114]
Further, the transmission power signal for each subcarrier is determined from the combined transmission power control signal and the individual power control signal (step B5), and the transmission power control signal is transmitted from the reception side to the transmission side. (Step B6). And the process of these step B1-step B6 is repeated.
In this way, an unnecessary increase in transmission power can be avoided in a multipath propagation path with time fluctuation, and reception can be performed with appropriate power on the receiving side, so that power efficiency is improved.
[0115]
(B1) Description of the first modification of the second embodiment of the present invention
In the second embodiment, the subcarrier frequency assignment can be changed.
FIG. 19 is a block diagram of a multicarrier direct spread transceiver 50e according to a first modification of the second embodiment of the present invention. A multicarrier direct spread transceiver 50e shown in FIG. 19 is used in a mobile radio communication system using the CDMA system, and includes a transmitter 30e, a control signal output unit 16a, a receiver 30b, and an antenna 19c. , 19d. Further, the duplex method of this embodiment is FDD. In addition, in FIG. 19, what has the same code | symbol as what was mentioned above has the same thing or the same function, Therefore Further description is abbreviate | omitted. Also in this modification, the same configuration as that of the multicarrier direct spread transmission / reception system 40b (see FIG. 10) is adopted.
[0116]
Here, the control signal output unit 16a transfers a subcarrier transmitting data to a different subcarrier and assigns a different spreading code to the subcarrier based on a subcarrier frequency change command transmitted by the receiving side.
Here, the control signal output unit 16a will be described with reference to FIGS. 20 (a) and 20 (b). FIGS. 20A and 20B are arrangement diagrams of transmission spectra according to the first modification of the second embodiment of the present invention, and each spectrum is numbered from 1 to 12, respectively. . Note that the frequency interval labeled Δf is equal to the subcarrier interval.
[0117]
First, the multicarrier direct spread transceiver 50e carries user data using the subcarriers numbered 1, 4, 7, and 10 shown in FIG. Then, when the quality of the subcarrier marked 7 is deteriorated, the multicarrier direct spreading transceiver 50e changes the subcarrier from 7 to 8 as shown in FIG. 20 (b).
[0118]
FIG. 21 is a block diagram of an opposed multicarrier direct spreading transceiver 90e according to a first modification of the second embodiment of the present invention. A multicarrier direct spread transceiver 90e shown in FIG. 21 is arranged opposite to the multicarrier direct spread transceiver 50e (see FIG. 19), is code-multiplexed, and is transmitted using a plurality of subcarriers. Two antennas 19d, a receiving unit 31c, a measuring unit 80, a TPC command generating unit (control command generating unit) 81, a combined command generating unit (post-combining TPC) 82a, A transmission power control command unit 82b, a threshold value comparison / frequency change command generation unit 82d, a transmission unit 31b, and an antenna 19c are provided. In addition, since what has the code | symbol same as what was shown in FIG. 21 and mentioned above has the same thing or the same function, further description is abbreviate | omitted.
[0119]
The threshold value comparison / frequency change command generation unit 82d is connected to the measurement unit 80, compares the measurement result with a predetermined quality reference value, and determines a predetermined quality among k subcarriers transmitting the same data. A frequency change is requested to the multicarrier direct spread transceiver 50e for subcarriers that do not satisfy the reference value.
With such a configuration, the frequency is changed. FIG. 22 is a flowchart of the transmission / reception method according to the first modification of the second embodiment of the present invention.
[0120]
First, quality measurement is performed for k subcarriers (step D1), and a transmission power control command for k subcarriers is generated (step D2). Subsequently, the signals transmitted on the k subcarriers are combined, and quality measurement is performed on the signals (step D3), and a transmission power control command related to the combined signal (post-combined signal) is generated. (Step D4).
[0121]
Further, the transmission power signal for each subcarrier is determined from the combined transmission power control signal and the individual power control signal (step D5), the transmission power control signal is transmitted (step D6), and the quality The subcarrier that does not satisfy the standard is changed to another subcarrier, and the transmitted data is transferred (step D7). And the process of these steps D1-step D7 is repeated.
[0122]
In this way, in a multipath propagation path with time variation, a predetermined threshold is provided as a quality standard, and a plurality of subcarriers that transmit the same signal have sub-bands of different frequencies for those that do not satisfy the quality standard Since it is transferred to the carrier, the power efficiency of the transmission side amplifier is improved.
(B2) Description of the second modification of the second embodiment of the present invention
In the second embodiment, the code assignment can be changed.
[0123]
FIG. 23 is a block diagram of a multicarrier direct spread transceiver 50f according to a second modification of the second embodiment of the present invention. The multicarrier direct spread transceiver 50f shown in FIG. 23 includes a control signal output unit 16b. Have.
Here, the plurality of multipliers 14a in the transmission unit 30e encode data to be transmitted using post-synthesis orthogonal codes that are mutually orthogonal among users. For example, when the original data of two users is divided and transmitted using three subcarriers, the three data carried using these three subcarriers are combined to generate the original data between users. Is orthogonal. That is, the subcarriers are not orthogonal to each other, but are orthogonal to each other between users.
[0124]
FIG. 24 is a block diagram of an opposed multicarrier direct spread transmitter / receiver 90f according to a second modification of the second embodiment of the present invention, in which a receiver 31d is displayed.
In addition, since what has the same code | symbol as what was shown in FIG. 23, FIG. 24, respectively, has the same thing or the same function, further description is abbreviate | omitted. Also in this modification, the same configuration as that of the multicarrier direct spread transmission / reception system 40b (see FIG. 10) is adopted.
[0125]
With such a configuration, out of the total number n of subcarriers, the same information is transmitted using k subcarriers that are separated in frequency, and data transmitted by these k subcarriers is received on the receiving side. By combining, a signal is detected. FIG. 25 is an arrangement diagram of transmission spectra according to the second modification of the second embodiment of the present invention. The subcarriers labeled 1 shown in FIG. 25 accommodate three users A, B, and C. Further, data transmitted by user C is divided into subcarriers 4, 7, and 10 and transmitted.
[0126]
Thereby, the user A and the user B and the data of the user C obtained by synthesizing all of the subcarriers 1, 4, 7, and 10 are orthogonal to each other.
Thus, since user identification is performed using the post-combination orthogonal code, the number of orthogonal codes that can be allocated increases. In addition, since the number of orthogonal codes increases in this way, it is possible to promote an increase in subscribers.
[0127]
(B3) Description of the third modification of the second embodiment of the present invention
Although the duplex system in the second embodiment and the first and second modifications thereof is FDD, it can also be TDD.
FIG. 26 is a configuration diagram of a multicarrier direct spread transmission / reception system 40c according to a third modification of the second embodiment of the present invention. The multicarrier direct spread transmitter / receiver 51a and the multicarrier direct spread transmitter / receiver 91a shown in FIG. 26 each code-multiplex data to be transmitted and transmit a radio signal using a plurality of subcarriers. Transmission unit 31b, antenna 19e, coupler 32, reception unit 31c, control signal output unit 16, measurement unit 80, TPC command generation unit 81, composite command generation unit 82a, and transmission power control command unit 82b It is configured with. Further, in these, the transmission part and the reception part are symmetrical. Since those having the same reference numerals as those described above have the same or similar functions, redundant description will be omitted.
[0128]
With such a configuration, transmission and reception can be performed in the same manner as when the duplex method is FDD. Further, when TDD is used, the circuit can be configured symmetrically, so that a feedback circuit necessary for FDD is not required, and the circuit can be reduced in size.
Since the duplex method is TDD as described above, the frequency utilization efficiency is improved. In addition, in this way, high-quality and high-speed data transmission is possible even under frequency selective fading, and subcarriers are adaptively selected during communication, enabling efficient frequency use. Become.
[0129]
Furthermore, since the difference between the peak transmission power and the average transmission power is reduced in this way, the use efficiency of the amplifier can be improved.
(C) Description of the third embodiment of the present invention
The aspect in which the reception side measures the quality of each subcarrier and the transmission side changes the subcarrier based on the quality measurement result can also be used for other systems. FIG. 27 is a configuration diagram of a multicarrier transmission / reception system 40f according to the third embodiment of the present invention, and the same applies to each of the third modification, the first modification of the third embodiment, and the second modification. System configuration. In the multicarrier transmission / reception system 40f, wireless transmission / reception is performed under frequency selective fading.
[0130]
FIG. 28 is a block diagram of a multicarrier transceiver 52 according to the third embodiment of the present invention, and the duplex method is FDD. The multicarrier transceiver 52 shown in FIG. 28 transmits radio signals using m subcarriers to transmit data, and includes antennas 19c and 19d, a serial / parallel converter 10, and a dummy. A bit insertion unit (suppression bit insertion unit) 85, a transmission unit 33, a reception unit 30b, and a control signal output unit 16 are provided. Note that m represents a natural number of 2 or more.
[0131]
Here, the dummy bit insertion unit 85 inserts dummy bits into (mn) subcarriers in order to suppress the peak power of m subcarriers based on the quality information regarding n subcarriers. is there. In other words, transmission data is superimposed on n subcarriers, and dummy bits for peak suppression are inserted in the remaining (mn) subcarriers. This dummy bit can reduce the difference between the peak power when transmission data is inserted and the peak power when transmission data is not inserted. Note that n represents a natural number of m or less.
[0132]
The transmission unit 33 is connected to the dummy bit insertion unit 85 and transmits data to be transmitted using each of the selected n subcarriers and is not selected (mn). ) A pilot signal is transmitted using one subcarrier. Other than those described above, those having the same reference numerals as those described above have the same or similar functions, and thus redundant description will be omitted.
[0133]
FIG. 29 is an arrangement diagram of transmission spectra according to the third embodiment of the present invention. The interval between adjacent subcarriers is (1 + α) × (1 / TS) And the subcarriers are arranged so as not to overlap each other. Here, α represents a roll-off rate when a Nyquist filter is used as the filters 17a to 17c, and TSIs one symbol time.
[0134]
FIG. 30 is a block diagram of an opposed multicarrier transceiver according to the third embodiment of the present invention. A multicarrier transmitter / receiver 92 shown in FIG. 30 is arranged to face the multicarrier transmitter 52 and receives a radio signal transmitted using m subcarriers. The antennas 19d and 19c The receiving unit 34, the measuring unit 73, the extracting unit 74a, the parallel / serial converter 75, the second selecting unit 76, and the transmitting unit 31b are provided.
[0135]
Here, the receiving unit 34 receives a radio signal transmitted using m subcarriers, detects transmission data, and extracts a pilot signal. The receiving unit 34 includes a plurality of multipliers 14c and a filter 17a. To 17c and correlation detectors 68a to 68c.
In addition, each of the measurement units 73a to 73c measures the quality of m subcarriers using a pilot signal included in m subcarriers and outputs a measurement result. Here, each of the measurement units 73a to 73c measures the quality based on the total value of the deviation from the symbol point of the received pilot signal (see FIG. 8B), but with RSSI representing the electric field strength, It is also possible to measure the quality of the subcarrier.
[0136]
Furthermore, the extraction unit 74a is connected to the measurement units 73a to 73c, selects n subcarriers from the m subcarriers based on the measurement results, and deletes and outputs dummy bits. In addition, the second selection unit 76 is connected to the measurement units 73a to 73c, and transmits the quality information regarding the selected n subcarriers to the transmission side using the n subcarriers.
[0137]
In addition to these, redundant descriptions of those having the same reference numerals are omitted. Further, in the multicarrier direct spread transmission / reception system 40f shown in FIG. 27, the second selection unit 76, the transmission unit 31b, the antennas 19c and 19d, the reception unit 30b, and the control signal output unit 16 cooperate to form a feedback loop 100b. ing.
In FIG. 27, the multicarrier transmitter (multicarrier transceiver 52) transmits m subcarriers based on the quality information about n subcarriers in order to transmit data to be transmitted using m subcarriers. In order to suppress the peak power of the carrier, the dummy bit insertion unit 85 that inserts dummy bits into (mn) subcarriers and the dummy bit insertion unit 85 connected to the selected n bits of data to be transmitted are selected. The radio signal is transmitted using each of the subcarriers, and the transmitter 33 is configured to transmit the pilot signal using (mn) subcarriers that are not selected. In addition, the transmitter 33 is configured to insert and multiplex a pilot signal temporally multiplexed into data to be transmitted.
[0138]
Similarly, the multicarrier receiver (multicarrier transmitter / receiver 92) receives a radio signal transmitted using m subcarriers, detects transmission data, and extracts a pilot signal. Connected to the receiver 34, is connected to the measuring units 73a to 73c that measure the quality of the m subcarriers using the pilot signal and output the measurement results, and the measuring units 73a to 73c, and m based on the measurement results The n subcarriers are selected from the subcarriers, and the extraction unit 74a that deletes and outputs the dummy bits inserted by the transmission side and the measurement units 73a to 73c are connected to the selected n subcarriers. The second selection unit 76 is configured to transmit the quality information to the transmission side using n subcarriers.
[0139]
With such a configuration, transmission / reception for inserting dummy bits is performed. FIG. 31 is a flowchart of a transmission / reception method according to the third embodiment of the present invention.
First, quality measurement is performed on the receiving side for m subcarriers (step C1), and n subcarriers with good quality are selected from among them and information is transmitted (step C2). Further, a dummy signal for suppressing a peak is inserted into (mn) subcarriers (step C3), and information is transmitted / received (step C4). Further, the loop of Step C1 to Step C4 is repeated.
[0140]
Thereby, the radio signal to be transmitted is transmitted only by the primary modulation without being multiplied by the orthogonal code or the long code.
In this way, communication is performed using a frequency band that is not affected by fading among a plurality of subcarrier bands, and the ratio between the average power and the peak power is reduced, so that the peak power can be suppressed, and the transmission amplifier can be controlled. It can be used efficiently.
[0141]
In this way, transmission power can be efficiently controlled without depending on system specifications.
(C1) Description of the first modification of the third embodiment of the present invention
The frequencies of the third embodiment are arranged so as not to overlap each other, but an OFDM system in which subcarriers overlap each other can also be used.
[0142]
FIG. 32 is a block diagram of a multicarrier transceiver 50d according to a first modification of the third embodiment of the present invention. The multicarrier transceiver 50d shown in FIG. 32 transmits radio signals using m subcarriers for data to be transmitted, and includes antennas 19c and 19d, a dummy bit insertion unit 85, a serial The parallel converter 10, the transmission unit 33a, and the reception unit 30b are provided. Here, the quality measurement result of the subcarrier received by the receiving unit 30b is input to the dummy bit inserting unit 85, thereby forming a feedback loop. Note that m represents a natural number of 2 or more.
[0143]
FIG. 33 is an arrangement diagram of transmission spectra according to the first modification of the third embodiment of the present invention, in which subcarriers overlap each other. This interval is 1 / TSIt is.
FIG. 34 is a block diagram of a multicarrier transceiver 90d according to a first modification of the third embodiment of the present invention. The multicarrier transceiver 90d shown in FIG. 34 includes two antennas 19d, an antenna 19c, a receiving unit 34a, measuring units 73a to 73c, a parallel / serial converter 75, and an extracting unit (dummy bit deletion). 74 a, a second selection unit (subcarrier selection) 76, a transmission unit 31 b, and a delay element 87.
[0144]
Here, the two antennas 19d output received signals as an A branch and a B branch, respectively, and perform antenna diversity in cooperation. The receiving unit 34a receives a radio signal transmitted using m subcarriers, detects transmission data, and extracts a pilot signal. The receiving unit 34a includes a DFT unit (Discrete cosine Fourier Transform) 83; A plurality of synchronous detection units 21 and an MRC unit 84 are provided.
[0145]
Here, the DFT unit 83 performs an operation of discrete cosine transform, and the synchronous detection unit 21 performs synchronous detection on the signal output from the DFT unit 83, respectively. Further, the MRC unit 84 combines the space diversity signals from the antenna branches A and B with the maximum ratio for the signals output from the synchronous detection unit 21.
[0146]
As a result, the received signal is subjected to discrete cosine transform in the DFT unit 83, and the output is synchronously detected in the synchronous detection unit 21, and maximum ratio synthesis is performed in the MRC unit 84.
In addition, each of the measurement units 73a to 73c measures the quality of m subcarriers using the pilot signal included in the m subcarriers transmitted by the multicarrier transceiver 50d, and outputs a measurement result. It is. Further, the extraction unit 74a is connected to the measurement units 73a to 73c, selects n subcarriers from the m subcarriers based on the measurement results, and deletes and outputs dummy bits. And the 2nd selection part 76 is connected to the measurement parts 73a-73c, and transmits the quality information regarding n selected subcarriers with respect to a transmission side by n subcarriers. Further, the delay element 87 is connected to the second selector 76 and adjusts the time delay of each subcarrier signal that has arrived through different paths.
[0147]
With such a configuration, on the transmission side, data to be transmitted is superimposed on n subcarriers, and dummy bits are inserted in the remaining (mn) subcarriers. These data are modulated and transmitted at a transmission rate of 1 / m by serial / parallel conversion. On the other hand, on the receiving side, the dummy bits after detection are deleted from each subcarrier, and the timing deviation generated for each subcarrier is adjusted and demodulated and output.
[0148]
In this way, in addition to the above-described advantages, dummy bits are inserted into (mn) subcarriers, so that the peak power of m subcarriers is suppressed.
(C2) Description of the second modification of the third embodiment of the present invention
This modification is a case where TDD is used as the duplex method. FIG. 35 is a configuration diagram of a multicarrier direct spread transmission / reception system 40d according to a second modification of the third embodiment of the present invention. The multi-carrier direct spread transmitter / receiver 51b and the multi-carrier direct spread transmitter / receiver 91b shown in FIG. 35 are the same as the multi-carrier transmitter / receiver 50d (see FIG. 32), respectively, and include an antenna 19e and a dummy bit insertion unit. 85, the serial / parallel converter 10, the transmission unit 33a, the coupler 32, the reception unit 34a, the measurement units 73a to 73c, the second selection unit 76, the parallel / serial converter 75, and the extraction unit ( Dummy bit deletion) 74a. Those having the same reference numerals as those described above have the same or similar functions. Further, in these, the transmission part and the reception part are symmetrical.
[0149]
With such a configuration, TDD transmission / reception is performed in the duplex method, and peak power can be suppressed.
Thereby, since the circuit can be configured symmetrically, a feedback circuit required in FDD is not required, and the circuit can be reduced in size. Moreover, since the duplex method is TDD as described above, the frequency utilization efficiency is improved.
[0150]
In this way, high-quality and high-speed data transmission is possible under frequency selective fading, and since subcarriers are adaptively selected during communication, efficient frequency utilization is possible, The use efficiency of the amplifier can be improved.
(D) Description of the fourth embodiment of the present invention
In this embodiment, the spreading factor on the transmission side is changed based on the quality measurement result on the reception side. Here, the spreading factor is a rate defined by (total bandwidth / information transmission rate).
[0151]
FIG. 36 is a block diagram of a multicarrier direct spread transmission / reception system according to the fourth embodiment of the present invention. A multicarrier direct spread transmission / reception system 40e shown in FIG. 36 is a mobile radio communication system using a CDMA system, and includes a multicarrier direct spread transmitter / receiver 50g and a multicarrier direct spread transmitter / receiver 90g. Yes. In addition, since what has the same code | symbol as what was mentioned above has the same thing or a similar function, the further description is abbreviate | omitted.
[0152]
The multicarrier direct spread transceiver 50g shown in FIG. 36 transmits radio signals using m subcarriers that are code-multiplexed with data to be transmitted, and includes antennas 19c and 19d, a transmitter 30a, The receiving unit 30b, the variable serial / parallel converter 10a, and the control signal output unit 16 are provided. Note that m represents a natural number of 2 or more.
[0153]
Here, the control signal output unit 16 changes the spreading factor for each subcarrier based on the quality measurement result of m subcarriers in the multicarrier direct spread transmitter / receiver 90g, and maintains the total transmission rate while maintaining the total transmission rate. A low spreading factor can be set for good subcarriers, and a high spreading factor can be set for subcarriers with poor measurement results. The transmitting unit 30a is connected to the control signal output unit 16, inserts a pilot signal into data to be transmitted, code-multiplexes with a spreading factor set by a hierarchical orthogonal code, and transmits a radio signal It is.
[0154]
Therefore, the multi-carrier direct spread transmitter (multi-carrier direct spread transmitter / receiver 50g) includes the control signal output unit 16 and the transmission unit. A multicarrier direct spread transmitter / receiver 90g shown in FIG. 36 is arranged opposite to the multicarrier direct spread transmitter / receiver 50g, and receives a radio signal that is code-multiplexed and transmitted using m subcarriers. The antennas 19c and 19d, the receiving unit 31a, the measuring units 73a to 73c, the variable parallel / serial converter 75a, the spreading factor determining unit 76a, and the transmitting unit 31b are configured. Yes.
[0155]
Here, the reception unit 31a receives data from m subcarriers and a pilot signal included in the m subcarriers, and the measurement units 73a to 73c are connected to the reception unit 31a, respectively, and pilots A signal is used to measure the quality of m subcarriers and a measurement result is output. A spreading factor determining unit 76a is connected to the measuring units 73a to 73c, and spreads the spreading factor information directly to the multicarrier. In order to transmit to the transceiver 50g, the spreading factor of each subcarrier is determined based on the measurement result.
[0156]
Therefore, the multicarrier direct spread receiver (multicarrier direct spread transmitter / receiver 90g) includes the receiving unit 31a, the measuring units 73a to 73c, and the spreading factor determining unit 76a.
Furthermore, in the multicarrier direct spread transmission / reception system 40e shown in FIG. 36, the second selection unit 76, the transmission unit 31b, the antennas 19c and 19d, the reception unit 30b, and the control signal output unit 16 cooperate to form a feedback loop 100c. ing.
[0157]
FIG. 37 is a block diagram of a multi-carrier direct sequence transceiver 50g according to the fourth embodiment of the present invention. In the multiplier 14a shown in FIG. 37, the layered orthogonal code is multiplied, and the multiplier 14b The long code is to be multiplied.
FIG. 38 is a block diagram of a counter multicarrier direct spread transceiver 90g according to the fourth embodiment of the present invention. Moreover, what has the same code | symbol as what was mentioned above has the same thing or the same function, Therefore Further description is abbreviate | omitted.
[0158]
With such a configuration, transmission / reception using feedback is performed. FIG. 39 is a flowchart of a transmission / reception method according to the fourth embodiment of the present invention. First, quality measurement is performed on m subcarriers (step E1), a spreading factor of m subcarriers is determined (step E2), and information (data) is transmitted and received (step E3). ).
[0159]
Thus, the spreading factor can be set according to the measurement result while maintaining the total transmission rate, and efficient transmission / reception can be performed.
In addition, in this way, high-quality and high-speed data transmission is possible under frequency selective fading, and since subcarriers are adaptively selected during communication, efficient frequency utilization is possible, The use efficiency of the amplifier can be improved.
[0160]
(D1) Description of the first modification of the fourth embodiment of the present invention
In the multicarrier direct spread transmission / reception system 40e of the fourth embodiment, the spreading factor can be changed.
FIG. 40 (a) is a diagram for explaining the operation of the multicarrier direct spreading transceiver 150 having the same spreading factor for each subcarrier, and FIG. 40 (b) shows the case where the spreading factor is changed for each subcarrier. It is operation | movement explanatory drawing of the carrier direct spreading | diffusion transmitter-receiver 50g. In FIG. 40 (a), serial data having a speed of 20 Mbps is input from the left side, and converted to 1: 4 parallel data by the serial / parallel converter 10, and then a subcarrier having a transmission speed of 5 Mbps is obtained. Sent.
[0161]
In FIG. 40 (b), data having a speed of 20 Mbps is input from the left side, and the variable serial / parallel converter 10a has, for example, transmission speeds of 2.5 Mbps, 2.5 Mbps, 5 Mbps, and 10 Mbps. Subcarriers are transmitted. Note that the value of the transmission rate can be variously changed, and can be set to 0 Mbps, 5 Mbps, 5 Mbps, 10 Mbps, and the like.
[0162]
As a result, the control signal output unit 16 (see FIG. 37) of the multicarrier direct spread transceiver 50g changes the spreading factor for each subcarrier based on the quality measurement result of the m subcarriers on the receiving side, thereby increasing the total transmission rate. In this case, a low spreading factor is set for a subcarrier having a good measurement result and a high spreading factor is set for a subcarrier having a bad measurement result, and transmission should be performed by the transmitting unit 30a connected to the control signal output unit 16. A pilot signal is inserted into data, code-multiplexed with a spreading factor set by a hierarchical orthogonal code, and a radio signal is transmitted.
[0163]
On the other hand, the receiving unit 31a of the multicarrier direct spread transmitter / receiver 90g receives a radio signal code-multiplexed by the multicarrier direct spread transmitter / receiver 50g using m subcarriers, and detects transmission data. A pilot signal is extracted. Further, the measurement units 73a to 73c connected to the receiving unit 31a measure the quality of each subcarrier using a pilot signal and output the measurement result. The spreading factor determining unit connected to the receiving unit 31a. At 76a, the spreading factor of each subcarrier is determined based on the measurement result in order to transmit spreading factor information to the multicarrier direct spreading transceiver 50g.
[0164]
With such a configuration, transmission / reception is performed, and the same effect as described above can be obtained.
(E) Other
The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications thereof, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0165]
Further, the multicarrier direct spread transmitter and the multicarrier direct spread receiver of the present invention can be used for a base station or a mobile terminal, respectively. For example, in FIG. 2, the multicarrier direct spread transmitter / receiver 50 can be configured as a mobile terminal. In this case, a plurality of adders 15 are not required, and a signal from another user can be configured without multiplexing.
[0166]
Further, in the case of FDD, other means can be used for returning the quality measurement result from the reception side to the transmission side.
Further, the modulation schemes of the modulators 12a to 12c of the first embodiment are not limited to QPSK modulation, and other modulation schemes can be used.
[0167]
【The invention's effect】
  As described above in detail, according to the multicarrier direct spread transmission / reception system of the present invention, a multicarrier direct spread transmitter that code-multiplexes data to be transmitted and transmits a radio signal using a plurality of subcarriers, A multi-carrier direct-spreading transmitter that is arranged opposite to the carrier direct-spreading transmitter and that receives a radio signal that is code-multiplexed and transmitted using a plurality of subcarriers. A first selection unit that selects n subcarriers with good quality measurement results from among the m subcarriers, and a first selection unit that is connected to the first selection unit, inserts a pilot signal into the data to be transmitted, and code-multiplexes. A radio signal is transmitted using each of the selected n subcarriers, and pilot signals are transmitted on (mn) subcarriers that are not selected. Multi-carrier direct-spreading receiver receives m subcarriers transmitted by multi-carrier direct-spreading transmitter, detects transmission data, and extracts periodically transmitted pilot signals Connected to the receiving unit, an extracting unit for extracting the data divided and inserted into each of the n subcarriers, and a receiving unit connected to the receiving unit and using the pilot signal, A measurement unit that performs quality measurement and outputs a measurement result for each, and is connected to the measurement unit, and selects n subcarriers transmitting data from m subcarriers based on received data In addition, since it is configured to include a second selection unit that periodically transmits the measurement result to the transmission side, high quality and high performance can be achieved even under frequency selective fading. The advantage there that can be transmitted, such dataThe
[0168]
  Moreover, according to the multicarrier direct spread transmitter / receiver of the present invention, the multicarrier direct spread transmitter has a multicarrier direct spread transmitter and a multicarrier direct spread receiver, the multicarrier direct spread transmitter includes the first selector, and the transmitter. The multi-carrier direct spread receiver unit is configured with a receiver unit, an extractor unit, a measurement unit, and a second selection unit, so that the circuit configuration can be made symmetrical and the size can be reduced. This has the advantage of improving the frequency utilization efficiency.The
[0169]
  Furthermore, according to the multicarrier direct spread transmitter of the present invention, since the first selection unit and the transmission unit are provided, the difference between the peak transmission power and the average transmission power is reduced, and the amplifier is used. Has the advantage of improving efficiency.The
  In addition, according to the multicarrier direct spread receiver of the present invention, since the receiving unit, the extracting unit, the measuring unit, and the second selecting unit are configured, the quality measurement result is fed back and transmitted. There is an advantage that the side can dynamically select subcarriers and perform high-quality data transmission.The
[0170]
  The transmitter of the multicarrier direct spread transmitter is configured such that the selection information is inserted into the control information area, and the extractor of the multicarrier direct spread receiver has n transmissions based on the control information. In this way, there is an advantage that high-quality and high-speed data transmission is possible under frequency selective fading.The
[0171]
  Furthermore, the present inventionRelated technologiesAccording to the multicarrier direct spread transmission / reception system, the multicarrier direct spread transmitter and the multicarrier direct spread receiver have a multicarrier direct spread transmitter, and the multicarrier direct spread transmitter includes a transmission unit, a control unit, and an addition unit In addition, the multi-carrier direct spread receiver is configured with a receiver, a measurement unit, a control command generator, a combined command generator, and a transmission power controller. There are benefitsThe
[0172]
  And the present inventionRelated technologiesAccording to the multicarrier direct spread transmitter / receiver, the multicarrier direct spread transmitter has a multicarrier direct spread transmitter and a multicarrier direct spread receiver, and the multicarrier direct spread transmitter has a transmitter, a controller, and an adder. In addition, the multi-carrier direct spread receiver has k receivers, a measuring unit, a control command generator, a combined command generator, and the number of matches between the control command and the combined command exceeds a threshold value. All subcarriers are matched with the combined command; otherwise, a control command is generated that causes no increase / decrease for subcarriers that match the combined command and subcarriers that do not match the combined command match with the combined command Thus, the multi-carrier is increased or decreased so as to reverse the determination for the k subcarriers. Since it is configured with a transmission power control command section that transmits control commands to the tangential spread transmitter, the influence of frequency selective fading is reduced, and transmission power is not required even in multipath propagation paths with time fluctuations Can be avoided, and can be received with appropriate power on the receiving side, improving power efficiency.The
[0173]
  Furthermore, the present inventionRelated technologiesAccording to the multi-carrier direct spread transmitter, since the transmission unit, the control unit, and the addition unit are configured, subcarriers that do not satisfy the quality standard are transferred to different frequencies. Has the advantage of improving power efficiency.The
  And the present inventionRelated technologiesAccording to the multi-carrier direct spread receiver, the receiver, the measuring unit, the control command generator, the combined command generator, and the transmission power control command unit are configured. The transmission power can be adjustedThe
[0174]
  The transmission unit may be configured to encode the data to be transmitted using a post-combination orthogonal code, or the transmission power control command unit may compare the number of matches with a threshold value and send a transmission power control command. It is configured to output, or the increase / decrease determination is configured to match the number i of consecutive stations, or the transmission side is configured to assign different spreading codes to the subcarriers based on the subcarrier change command from the reception side. Alternatively, the reception side may be configured to transmit a frequency change command to the transmission side. In this way, user identification can be performed reliably, the number of assignable orthogonal codes increases, and Has the advantage of promoting the increaseThe
[0175]
  And the present inventionRelated technologiesAccording to the multicarrier direct spread transmission / reception system, the multicarrier transmitter has a multicarrier receiver, the multicarrier transmitter has a suppression bit insertion unit, and a transmission unit, and the multicarrier receiver has Since the receiver, measurement unit, extraction unit, and second selection unit are configured, communication can be performed in a frequency band that is not affected by fading, and the ratio of average power to peak power is reduced. There is an advantage that the transmission amplifier can be used efficiently.The
[0176]
  Further, the measurement unit may be configured to measure the quality of the subcarrier based on the received signal strength display, or may be configured to select n subcarriers based on the measured measurement result. By doing so, the transmission power can be adjusted efficiently.
  And the present inventionRelated technologiesAccording to the multicarrier transceiver of the present invention, the multicarrier transmitter has a multicarrier transmitter and a multicarrier receiver, the multicarrier transmitter has a suppression bit insertion unit and a transmitter, and the multicarrier receiver has a receiver. And a measurement unit, an extraction unit, and a second selection unit, there is an advantage that the transmission power can be controlled efficiently without depending on the system specifications.The
[0177]
  In addition, the present inventionRelated technologiesAccording to the multi-carrier transmitter, the suppression bit insertion unit and the transmission unit are configured, and the transmission unit inserts a pilot signal that is temporally multiplexed into data to be transmitted and performs code multiplexing. Therefore, there is an advantage that the peak power of m subcarriers can be suppressed.The
  And the present inventionRelated technologiesAccording to the multi-carrier receiver, since the receiving unit, the measuring unit, the extracting unit, and the second selecting unit are configured, there is an advantage that the power can be adjusted for each subcarrier.The
[0178]
  In addition, the present inventionRelated technologiesAccording to the multicarrier direct spread transmission / reception system, the multicarrier direct spread transmitter has a multicarrier direct spread transmitter and the multicarrier direct spread receiver, the multicarrier direct spread transmitter includes a control unit and a transmission unit, And a measurement unit and a spreading factor determination unit, there is an advantage that transmission power can be controlled efficiently.The
[0179]
In addition, the above-described duplex method may be a time division duplex. By doing so, the circuit configuration becomes symmetric, so that the frequency conversion circuit is not required, and the circuit can be reduced in size. There is an advantage that efficiency is improved.
Furthermore, the above-described duplex method may be a frequency division duplex, and if this is done, there is an advantage that the transmission power can be controlled efficiently.
[0180]
  And the present inventionRelated technologiesThe multicarrier direct spread transmitter / receiver includes a multicarrier direct spread transmitter and a multicarrier direct spread receiver, the multicarrier direct spread transmitter includes a control unit and a transmitter, Since the direct spreading receiver is composed of a receiving unit, a measuring unit, and a spreading factor determining unit, the spreading factor can be set according to the measurement results while maintaining the total transmission rate, and efficient transmission and reception is possible. Has the advantage ofThe
[0181]
  In addition, the present inventionRelated technologiesAccording to the multicarrier direct spread transmitter of the present invention, it is configured to include a control unit and a transmission unit.Related technologiesAccording to the multi-carrier direct spread receiver, since the receiver, the measuring unit, and the spreading factor determining unit are configured, high-quality and high-speed data transmission is still possible under frequency selective fading. There are possible benefitsThe
[0182]
The wireless transmission / reception may be performed under frequency selective fading, which is advantageous in that high-quality and high-speed data transmission is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a multicarrier direct spread transmission / reception system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a multicarrier direct spread transceiver according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a layout diagram of a transmission spectrum according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of a multicarrier direct spread transceiver according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart of a transmission / reception method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram of a multi-carrier direct spread transceiver according to a first modification of the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram of an opposed multicarrier direct spread transceiver according to a first modification of the first embodiment of the present invention.
8A is a diagram showing an example of a data format according to a first modification of the first embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a first modification of the first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing of quality measurement.
FIG. 9 is a configuration diagram of a multicarrier direct spread transmission / reception system according to a second modification of the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a configuration diagram of a multicarrier direct spread transmission / reception system according to a second embodiment of the present invention.
FIGS. 11A and 11B are explanatory diagrams of a four-wave system, respectively.
FIGS. 12A and 12B are explanatory diagrams of a ¼ wave system, respectively.
FIG. 13 is a block diagram of a multicarrier direct spread transceiver according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a layout diagram of a transmission spectrum according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a block diagram of an opposed multicarrier direct spread transceiver according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 16 is an explanatory diagram of fading levels according to the second embodiment of the present invention.
17A and 17B are explanatory diagrams of transmission power control in flat fading, respectively. FIGS. 17C and 17D are explanatory diagrams of transmission power control in selective fading, respectively. These are explanatory drawings of the increase / decrease method which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
FIG. 18 is a flowchart of a transmission / reception method according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a block diagram of a multicarrier direct-spread transceiver according to a first modification of the second embodiment of the present invention.
FIGS. 20A and 20B are layout diagrams of transmission spectra according to a first modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a block diagram of an opposed multicarrier direct spread transceiver according to a first modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a flowchart of a transmission / reception method according to a first modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a block diagram of a multicarrier direct spread transceiver according to a second modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a block diagram of an opposed multicarrier direct spread transceiver according to a second modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 25 is an arrangement diagram of transmission spectra according to a second modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a configuration diagram of a multicarrier direct spread transmission / reception system according to a third modification of the second embodiment of the present invention.
FIG. 27 is a block diagram of a multicarrier transmission / reception system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a block diagram of a multicarrier transceiver according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 29 is an arrangement diagram of transmission spectra according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 30 is a block diagram of an opposed multicarrier transceiver according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a flowchart of a transmission / reception method according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 32 is a block diagram of a multicarrier transceiver according to a first modification of the third embodiment of the present invention.
FIG. 33 is an arrangement diagram of transmission spectra according to a first modification of the third embodiment of the present invention.
FIG. 34 is a block diagram of a multicarrier transceiver according to a first modification of the third embodiment of the present invention.
FIG. 35 is a block diagram of a multicarrier direct spread transmission / reception system according to a second modification of the third embodiment of the present invention.
FIG. 36 is a block diagram of a multicarrier direct spread transmission / reception system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 37 is a block diagram of a multicarrier direct spread transceiver according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 38 is a block diagram of an opposed multicarrier direct spreading transceiver according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 39 is a flowchart of a transmission / reception method according to the fourth embodiment of the present invention.
40 (a) is a diagram for explaining the operation of a multicarrier direct spreading transceiver having the same spreading factor for each subcarrier, and FIG. 40 (b) is a multicarrier direct spreading when the spreading factor is changed for each subcarrier. It is operation | movement explanatory drawing of a transmitter / receiver.
41A is a schematic diagram of spectrum arrangement by a single carrier, and FIG. 41B is a schematic diagram of spectrum arrangement by a multicarrier.
[Explanation of symbols]
10 Serial-to-parallel converter
10a Variable serial parallel converter
11 First selection unit
12a-12c modulator
13a-13c, 13d-13f Pilot signal insertion part
14a, 14b, 14c multiplier
15, 19a Adder
17a-17c, 67a-67c Filter
18a-18c Electric power increase / decrease part
19b amplifier
19c, 19d, 19e Antenna
16, 16a Control signal output unit
20 Pilot signal extraction unit
20a Control information extraction unit
21 Synchronous detection section
22 Inverse DFT section
23,75 parallel serial converter
30a, 30c, 30d, 31b, 30e, 33, 33a Transmitter
30b, 31a, 31c, 31d, 34, 34a Receiver
40, 40a, 40b, 40c, 40d, 40e, 40f Multi-carrier direct spread transmission / reception system
50, 50a, 50b, 50c, 50e, 50f, 50g, 150, 51 Multi-carrier direct spread transmitter
50d, 52, 90d, 92 Multi-carrier transceiver
68a-68c, 69a-69c, 70a-70c, 68d-68f, 69d-69f, 70d-70f, 68g, 69g, 70g Correlation detector
72a-72c Rake synthesis part
72d to 72f Rake receiver
73a to 73c, 80 measuring unit
74, 74a extraction unit
75a Variable parallel serial converter
76 Second selection unit
76a Diffusion rate determination unit
79a Maximum ratio combiner
79b Signal determination unit
80a-80c SIR measurement unit
80d SIR measurement unit after synthesis
81, 81a to 81c TPC command generator
82a Composite TPC command generator
82b Transmission power control command generator
82d Threshold comparison / frequency change command generator
83 DFT section
84 MRC section
85 Dummy bit insertion part
87 Delay element
90, 90a, 90b, 90c, 90d, 90e, 90f, 90g, 91 Multi-carrier direct spread receiver
100, 100a, 100b, 100c Feedback loop

Claims (6)

伝送すべきデータを符号多重化して複数のサブキャリアを用いて無線信号を送信するマルチキャリア直接拡散送信機と、
該マルチキャリア直接拡散送信機に対向して配置され、符号多重化されて複数のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信するマルチキャリア直接拡散受信機とを有し、
該マルチキャリア直接拡散送信機が、
m本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアの中から品質測定結果のよいn本(nはm以下の自然数を表す)のサブキャリアを選択する第1選択部と、
該第1選択部に接続され、該伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し、選択された該n本のサブキャリアのそれぞれを用いて無線信号を送信するとともに、選択されなかった(m−n)本のサブキャリアにてパイロット信号を送信する送信部とをそなえ、
該マルチキャリア直接拡散受信機が、
該マルチキャリア直接拡散送信機が送信した該m本のサブキャリアを受信し伝送データを検波するとともに、周期的に伝送されるパイロット信号を抽出する受信部と、
該受信部に接続され、該n本のサブキャリアのそれぞれに分割されて挿入されたデータを抽出する抽出部と、
該受信部に接続され、該パイロット信号を用いて該m本のサブキャリアのそれぞれについて品質測定を行なって測定結果を出力する測定部と、
該測定部に接続され、該m本のサブキャリアの中から、データが伝送されている該n本のサブキャリアを、受信データに基づいて選択し、該測定結果を送信側に周期的に送信する第2選択部とをそなえて構成されたことを特徴とする、マルチキャリア直接拡散送受信システム。
A multicarrier direct spread transmitter that code-multiplexes data to be transmitted and transmits a radio signal using a plurality of subcarriers;
A multi-carrier direct-spreading receiver that is arranged opposite to the multi-carrier direct-spreading transmitter and receives a radio signal that is code-multiplexed and transmitted using a plurality of subcarriers;
The multi-carrier direct spread transmitter is
a first selection unit that selects n (n represents a natural number of m or less) subcarriers with good quality measurement results from m (m represents a natural number of 2 or more) subcarriers;
A pilot signal is inserted into the data to be transmitted and code-multiplexed by being connected to the first selection unit, and a radio signal is transmitted using each of the selected n subcarriers. m−n) including a transmitter that transmits pilot signals on the number of subcarriers,
The multi-carrier direct spread receiver
A receiver that receives the m subcarriers transmitted by the multicarrier direct spread transmitter, detects transmission data, and extracts a pilot signal transmitted periodically;
An extraction unit that is connected to the reception unit and extracts data inserted by being divided into each of the n subcarriers;
A measuring unit connected to the receiving unit, performing quality measurement on each of the m subcarriers using the pilot signal, and outputting a measurement result;
The n subcarriers that are connected to the measurement unit and transmit data are selected from the m subcarriers based on received data, and the measurement results are periodically transmitted to the transmission side. A multi-carrier direct spread transmission / reception system, comprising: a second selection unit configured to perform:
該マルチキャリア直接拡散送信機の該送信部が、伝送データを重畳したサブキャリア番号に関する選択情報を、伝送データ中の伝送速度に関する制御情報の領域に挿入するように構成されるとともに、
該マルチキャリア直接拡散受信機の該抽出部が、該制御情報に基づき該n本のサブキャリアを選択するように構成されたことを特徴とする、請求項1記載のマルチキャリア直接拡散送受信システム。
The transmission unit of the multicarrier direct spread transmitter is configured to insert selection information related to a subcarrier number on which transmission data is superimposed into a control information area related to a transmission rate in transmission data, and
The multicarrier direct spread transmission / reception system according to claim 1, wherein the extraction unit of the multicarrier direct spread receiver is configured to select the n subcarriers based on the control information.
該マルチキャリア直接拡散送信機の該送信部が、伝送データを重畳したサブキャリア番号に関する選択情報を、伝送データの領域に挿入するように構成されるとともに、
該マルチキャリア直接拡散受信機の該抽出部が、該伝送データに基づき該n本のサブキャリアを選択するように構成されたことを特徴とする、請求項1記載のマルチキャリア直接拡散送受信システム。
The transmission unit of the multicarrier direct spread transmitter is configured to insert selection information regarding a subcarrier number on which transmission data is superimposed into a transmission data area, and
The multicarrier direct spread transmission / reception system according to claim 1, wherein the extraction unit of the multicarrier direct spread receiver is configured to select the n subcarriers based on the transmission data.
伝送すべきデータを符号多重化して複数のサブキャリアを用いて無線信号を送信するマルチキャリア直接拡散送信部と、
対向して配置された対向マルチキャリア直接拡散送信機が符号多重化して複数のサブキャリアを用いて送信した無線信号を受信するマルチキャリア直接拡散受信部とを有し、
該マルチキャリア直接拡散送信部が、
m本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアの中から品質測定結果のよいn本(nはm以下の自然数を表す)のサブキャリアを選択する第1選択部と、
該第1選択部に接続され、該伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し、選択された該n本のサブキャリアのそれぞれを用いて無線信号を送信するとともに、選択されなかった(m−n)本のサブキャリアにてパイロット信号を送信する送信部とをそなえ、
該マルチキャリア直接拡散受信部が、
該対向マルチキャリア直接拡散送信機が符号多重化して該m本のサブキャリアを用いて送信した無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、周期的に伝送されるパイロット信号を抽出する受信部と、
該受信部に接続され、該n本のサブキャリアのそれぞれに分割されて挿入されたデータを抽出する抽出部と、
該受信部に接続され、該パイロット信号を用いて該m本のサブキャリアのそれぞれについての品質を測定して測定結果を出力する測定部と、
該測定部に接続され、該m本のサブキャリアの中から、データが伝送されている該n本のサブキャリアを、受信データに基づいて選択し、該測定結果を送信側に周期的に送信する第2選択部とをそなえて構成されたことを特徴とする、マルチキャリア直接拡散送受信機。
A multicarrier direct spread transmitter that code-multiplexes data to be transmitted and transmits a radio signal using a plurality of subcarriers;
A multi-carrier direct spread receiver that receives radio signals transmitted by using a plurality of subcarriers by code-multiplexing an opposed multi-carrier direct spread transmitter disposed opposite to each other;
The multi-carrier direct spread transmitter
a first selection unit that selects n (n represents a natural number of m or less) subcarriers with good quality measurement results from m (m represents a natural number of 2 or more) subcarriers;
A pilot signal is inserted into the data to be transmitted and code-multiplexed by being connected to the first selection unit, and a radio signal is transmitted using each of the selected n subcarriers. m−n) including a transmitter that transmits pilot signals on the number of subcarriers,
The multi-carrier direct spread receiver
A receiving unit that receives a radio signal that is code-multiplexed by the opposite multicarrier direct-spreading transmitter and transmits using the m subcarriers, detects transmission data, and extracts a pilot signal that is periodically transmitted; ,
An extraction unit that is connected to the reception unit and extracts data inserted by being divided into each of the n subcarriers;
A measuring unit connected to the receiving unit and measuring the quality of each of the m subcarriers using the pilot signal and outputting a measurement result;
The n subcarriers that are connected to the measurement unit and transmit data are selected from the m subcarriers based on received data, and the measurement results are periodically transmitted to the transmission side. A multi-carrier direct spread transmitter / receiver characterized by comprising a second selection unit that performs the same.
m本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアの中から受信側における品質測定結果に基づきn本(nはm以下の自然数を表す)のサブキャリアを選択する第1選択部と、
該第1選択部に接続され、伝送すべきデータにパイロット信号を挿入し符号多重化し、選択された該n本のサブキャリアのそれぞれを用いて無線信号を送信するとともに、選択されなかった(m−n)本のサブキャリアにてパイロット信号を送信する送信部とをそなえて構成されたことを特徴とする、マルチキャリア直接拡散送信機。
a first selection unit that selects n (n represents a natural number equal to or less than m) subcarriers based on a quality measurement result on the reception side from m (m represents a natural number equal to or greater than 2) subcarriers;
A pilot signal is inserted into the data to be transmitted and code-multiplexed by being connected to the first selection unit, and a radio signal is transmitted using each of the selected n subcarriers. -N) A multicarrier direct spread transmitter characterized by comprising a transmitter for transmitting pilot signals on one subcarrier.
符号多重化されてm本(mは2以上の自然数を表す)のサブキャリアを用いて送信された無線信号を受信し伝送データを検波するとともに、周期的に伝送されるパイロット信号を抽出する受信部と、
該受信部に接続され、n(nはm以下の自然数を表す)本のサブキャリアのそれぞれに分割されて挿入されたデータを抽出する抽出部と、
該受信部に接続され、該パイロット信号を用いて該m本のサブキャリアのそれぞれについての品質を測定して測定結果を出力する測定部と、
該測定部に接続され、該m本のサブキャリアの中から、データが伝送されている該n本のサブキャリアを、受信データに基づいて選択し、該測定結果を送信側に周期的に送信する第2選択部とをそなえて構成されたことを特徴とする、マルチキャリア直接拡散受信機
Reception for receiving radio signals transmitted using code-multiplexed subcarriers (m represents a natural number of 2 or more), detecting transmission data, and extracting periodically transmitted pilot signals And
An extraction unit that is connected to the reception unit and extracts data that is divided and inserted into each of n (n represents a natural number equal to or less than m) subcarriers;
A measuring unit connected to the receiving unit and measuring the quality of each of the m subcarriers using the pilot signal and outputting a measurement result;
The n subcarriers that are connected to the measurement unit and transmit data are selected from the m subcarriers based on received data, and the measurement results are periodically transmitted to the transmission side. A multi-carrier direct spread receiver, characterized in that the multi-carrier direct spread receiver is provided .
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