JPH07170223A

JPH07170223A - Ｃｄｍａ移動通信システムおよび装置

Info

Publication number: JPH07170223A
Application number: JP31301893A
Authority: JP
Inventors: Naoya Kobayashi; 直哉小林; Takashi Yano; 隆矢野; Nobukazu Doi; 信数土居
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-12-14
Filing date: 1993-12-14
Publication date: 1995-07-04
Anticipated expiration: 2016-04-23
Also published as: JP3158821B2

Abstract

(57)【要約】【目的】基地局の送信部におけるトラフィックチャネ
ルのスループットを向上させ、移動局の受信部で、位相
誤差の大きな変動に対してもＰＬＬの誤動作を防止でき
るＣＤＭＡ移動通信システムの提供を目的とする。【構成】基地局の送信部において、パイロットチャネ
ルのみにユニークワードをフレーム周期毎に挿入し、こ
れと同期してデータの多重化と変調を行う。一方、移動
局の受信部では、準同期検波復調装置に同期状態監視、
切替え制御、位相誤差判定の回路を設け、同期状態、非
同期状態を常に監視するとともに、状態に応じて適切な
位相差補正処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スペクトル拡散通信を
用いた符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：ＣｏｄｅＤｉｖ
ｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）移動通
信システムに係り、特にトラフィックチャネル（データ
伝送用の通信チャネル）のスループットに優れたＣＤＭ
Ａ移動通信システムおよび基地局、移動局装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】スペクトル拡散を用いたＣＤＭＡセルラ
移動無線通信システムにおいては、例えば図１に示すよ
うに、基地局１１、１２、１３が、それぞれセル１４、
１５、１６内に存在する全移動局１０１〜１０６を管理
し、基地局経由で移動局間の通信を行っている。無線回
線制御局１７は、基地局の上位階層として接続されてお
り、通信要求のあった移動局と相手局との交換制御を行
う。基地局から移動局への通信回線（フォワードリン
ク）では、パイロット信号を常時送信する。パイロット
信号は、移動局にとって重要な基準信号となるものであ
り、移動局はこれを基準信号として、データの復調、電
力制御、ハンドオフ等の処理を行う。

【０００３】ハンドオフは、例えば、図１のセル境界近
傍に位置する移動局１０３の場合、現在位置のセル１４
を管轄する基地局１１からのパイロット信号の受信電力
と、隣接セル１５を管轄する基地局１２からのパイロッ
ト信号の受信電力とを比較し、大きい方の基地局に接続
を切り替えることで実現される。

【０００４】図２に、基地局送信部及び移動局受信部の
一般的な構成を示す。パイロット信号は、パイロットチ
ャネルにおいて、パイロットデータ発生部２１より発生
されるデータ（一般にオール「０」またはオール「１」
の既知のディジタル系列）を、位相変調部２２でディジ
タル位相変調することによって生成される。

【０００５】トラフィックチャネルでは、パイロット信
号と同期して、データ発生部２７から出力される各移動
局１〜ｎ宛のデータ信号を、位相変調部２２で位相変調
した後、スペクトル拡散する。同期チャネルは、フレー
ム同期用の専用チャネルであり、パイロットチャネルと
同期して同期チャネルデータ部２５より同期ｃｈデータ
を発生し、これを位相変調部２２により位相変調する。
同期チャネルでは、同期ｃｈデータがユニークワードを
ヘッダとするフレーム構成として送信される。

【０００６】ユニークワードは特殊なディジタル系列で
あり、受信側では、復調部におけるフレーム同期処理に
よってこれを捕捉し、捕捉時点のヘッダ位相からフレー
ムの先頭を正しく検出することによって、適切なタイミ
ングでデータの復調を行うことができる。

【０００７】各チャネルの出力は、スペクトル拡散部２
３でスペクトル拡散され、多重化部２４で多重化され
る。各スペクトル拡散部２３では、直交符号（疑似ラン
ダム符号にＷａｌｓｈ符号を乗じたもの）を用いること
により、パイロット、トラフィック、同期の各チャネル
を区別している。スペクトル拡散後の信号は、キャリア
変調部２８でキャリア変調され、アンテナ２９を介して
無線伝送される。

【０００８】一方、移動局では、基地局からの無線信号
をアンテナ３０を介して受信し、キャリア復調部３１で
復調した後、スペクトル逆拡散部３２において、基地局
と同一、かつ位相の同期した直交符号により逆拡散を行
う。この逆拡散において、基地局が割り当てられた直交
符号を用いることによって、パイロット、同期、トラフ
ィックの各チャネルを容易に選択抽出できる。スペクト
ル逆拡散後の各チャネルの出力（パイロットｃｈ、トラ
フィックｃｈ、同期ｃｈ）は、２次元のベースバンド信
号Ｉ、Ｑである。データの復調は、準同期検波復調部３
３において、パイロット信号の位相を基準として、トラ
フィックチャネルを同期復調することによって実現され
る。

【０００９】一般に、移動局では、データの復調に際し
て、パイロット信号の絶対位相を知る必要がある。準同
期検波復調は、この目的を実現するための有用な手段で
あり、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）を用いて、受信信
号と同期した周波数と位相を再生し、検波復調するもの
である。フレーム同期部３４では、準同期検波復調部３
３から出力される位相補正後の同期ｃｈよりユニークワ
ードを探索することによって、フレーム先頭検出信号を
出力する。該フレーム先頭検出信号により、該準同期検
波復調は、正しいタイミングで受信データを復元するこ
とが可能となる。

【００１０】尚、この種の装置に関連する従来技術とし
ては、例えば、米国特許クォルコム社：システムアン
ドメソッドフォージェネレーティングシグナル
ウェーブフォームズインアシーディーエムエー
セルラーテレフォンシステム（SYSTEM ANDMETHOD
FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULA
R TELEPHONE SYSTEM、U.S.PATENT NO.5103459，ＡＰ
Ｒ．７，１９９２）がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】然るに、従来に技術に
おいては、図２に示したように、フレーム同期用チャネ
ルがトラフィックチャネルを１チャネル分占有すること
になるため、同時通話数の損失とスループットの低下を
招く。

【００１２】上記問題点は、本発明の実施例で詳述する
ように、基地局送信部において、パイロットチャネルの
みにユニークワードを挿入する方式によって解決され
る。この場合、パイロット信号にユニークワードのよう
に不規則に位相の変化するデータが含まれていると、以
下に述べるように、実際よりも大きな位相誤差が出力さ
れ、ＰＬＬの特性を劣化させるという新たな問題が発生
する。

【００１３】図３は、ユニークワードの挿入されたパイ
ロットフレーム構成の一例を示す。ここでは、パイロッ
ト信号ＩとＱは、それぞれ９６０ビットからなるフレー
ムを構成しており、そのうち先頭３２ビットに特殊系列
としてのユニークワードを、残りの部分にパイロットデ
ータを割り当てている。

【００１４】このような構成をもつフレームに対して、
例えば図４に示すＱＰＳＫ変調を行った場合、パイロッ
トデータ（オール「０」）は信号点Ａとして、ユニーク
ワードは信号点Ａ、またはＣとして送信されることにな
る。従って、ユニークワードが受信された場合、図４に
示すように、正規化後の受信点は、「０」に対しては
Ｐ、「１」に対してはＰ’のようになる。

【００１５】ここで、受信点が信号点ＡまたはＣと完全
に一致しない理由は、伝送路雑音やフェージング、ＰＬ
Ｌの位相制御誤差等に起因する劣化要因の影響による。
すなわち、Ｐ’はパイロットデータとして本来期待され
ない受信点であり、参照信号点Ａに対する受信点Ｐ’の
位相誤差は１８０度近くになってしまう。これはＰＬＬ
の誤動作の原因となる。

【００１６】従来技術では、ループフィルタの時定数を
十分長くし、急激な位相変動に対する追従性を遅くする
ことによって、上記問題を或る程度解消することができ
るが、位相誤差の影響を完全になくすことはできない。
このため、復号誤り率特性が劣化し、時定数をあまり長
くすると、受信信号の位相変動に対する追従性が悪くな
る。すなわち、従来の準同期検波復調装置では、大きな
位相変動に弱く、ＰＬＬパラメータの最適な設定が難し
いという問題があった。

【００１７】本発明の目的は、トラフィックチャネルの
スループット低下を防止したＣＤＭＡ移動通信システム
を提供することにある。

【００１８】本発明の他の目的は、受信信号中に大きな
位相変動があった場合でも、移動局の受信部におけるＰ
ＬＬの誤動作と特性劣化のないＣＤＭＡ移動通信システ
ムを提供することにある。

【００１９】本発明の他の目的は、ＣＤＭＡ移動通信シ
ステムにおける基地局および移動局の新規な構成を提供
することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のＣＤＭＡ移動通信システムでは、基地局
が、基準信号となるパイロットにフレーム周期毎にフレ
ーム同期のためのユニークワードを挿入し、このパイロ
ット信号とトラフィックチャネルのデータをそれぞれ位
相変調、スペクトル拡散した後、多重化して空中に送信
する。一方、各移動局側では、パイロットチャネルの受
信信号からフレーム同期信号を抽出し、トラフィックチ
ャネルの受信信号から上記フレーム同期信号に基づいて
データを復調する。

【００２１】更に詳述すると、各移動局の受信部は、同
期状態監視手段と切替え制御手段と位相誤差判定手段と
からなる準同期検波復調装置を備え、上記準同期検波復
調装置で、送信及び受信信号間の周波数及び位相が同期
しているか否かを常時監視し、状態に応じて適切な位相
差補正を行う。

【００２２】上記同期状態監視手段は、受信信号と装置
内の基準信号との位相差が設定値以上の場合は誤り状態
と見做し、平均誤り率が予め設定しておいた許容値より
も小さい場合は同期状態、それ以外は非同期状態と判断
する。同期状態にある時、切替え制御手段は、位相誤差
判定手段によって受信信号と装置内基準信号との位相差
が設定値以上か否かを判定し、設定値以上の場合はこれ
を０とするか、受信信号の位相を反転させた後にＰＬＬ
を動作させ、そうでない場合は上記位相差をＰＬＬへの
入力として通常の処理を行うモードを選択する。一方、
非同期状態にある時は、切替え制御手段は、再び同期状
態となるまで通常の引込み動作するモードを選択する。

【００２３】

【作用】本発明の構成によれば、基地局の送信部におい
て、パイロットチャネルのみにユニークワードを挿入す
ればよいため、同期チャネルが不要となり、結果的にス
ループットを向上できる。また、移動局の受信部では、
トラフィックチャネルよりも高い送信電力（通常１０ｄ
Ｂ程度以上）で出力されるパイロットチャネルを用いて
フレーム同期を取ることができ、従来よりも高いＳ／Ｎ
（信号対雑音電力比）でデータの復調を行える。

【００２４】

【実施例】以下、本発明によるＣＤＭＡ移動通信システ
ムの実施例を図面を参照して説明する。

【００２５】図５は、本発明によるＣＤＭＡ移動通信シ
ステムの主要部となる基地局の送信部と、移動局の受信
部の構成を示す。図において、基地局の送信部は、パイ
ロットチャネルでは、データ発生部２１から発生するパ
イロットデータに対し、ユニークワード挿入部２６によ
り発生したユニークワードをフレーム周期毎に挿入する
（図３参照）。この後、回路２２、２３により位相変調
とスペクトル拡散を行う。トラフィックチャネルは、従
来システムのものと同じであり、データ発生部２７から
各移動局１〜ｎ宛のデータを発生し、回路２２、２３に
より位相変調とスペクトル拡散を行う。パイロットチャ
ネルの出力と、トラフィックチャネルの出力は、多重化
回路２４で同期多重化され、多重化された信号は、変調
回路２８によてキャリア変調された後、アンテナ２９よ
り無線信号として送信される。

【００２６】本発明では、基地局の送信部において、パ
イロットにユニークワードが挿入されたフレーム構成と
なっているため、従来システムのようなフレーム同期専
用のチャネルを用意する必要がない。このため、各移動
局は、パイロットでフレーム同期を取ることが可能とな
り、結果的にトラフィックチャネルのロスをなくすこと
ができる。

【００２７】移動局の受信部では、基地局より送信され
た無線信号をアンテナ３０で受信し、復調回路３１でキ
ャリア復調した後、スペクトル逆拡散回路３２で逆拡散
する。逆拡散出力は、２次元のベースバンド信号Ｉ、Ｑ
であり、各チャネル（パイロットｃｈ、トラフィックｃ
ｈ）は直交符号により容易に選択抽出できるようになっ
ている。各チャネルの出力は、準同期検波復調部３３ａ
に入力される。フレーム同期回路３４は、準同期検波復
調部３３ａにより位相補正されたパイロットｃｈを用い
てユニークワードを探索し、フレーム先頭検出信号を該
準同期検波復調部３３ａに出力することによって、適切
なタイミングで受信データを復調する。

【００２８】既に述べたように、上記ＣＤＭＡ変復調に
おいては、基地局が送信するパイロットにユニークワー
ドが混在しているため、移動局側における準同期検波復
調に際して、ユニークワードに起因するフレーム周期毎
の大きな位相変動が、誤動作の要因となる。この問題
は、準同期検波復調部３３ａを例えば次のように構成す
ることによって解決できる。

【００２９】図６は、準同期検波復調部の構成の１例を
示す。図において、Ｘｉ、Ｘｑはパイロット信号（ユニ
ークワードが挿入されている）のスペクトル逆拡散出力
であり、それぞれベースバンドの同相成分Ｉ、直交成分
Ｑを表す（図５参照）。パイロット逆拡散出力Ｘｉ、Ｘ
ｑは、位相補正部１で位相回転が行われ、Ｙｉ、Ｙｑに
補正される。位相の回転量は、ＶＣＯ（Voltage Contro
lled Oscillator）７から出力された値φｎ（ｎは時
刻）、詳しくはこれを正弦波発生させた信号（COSφ
ｎ、SINφｎ）により制御される。

【００３０】位相補正後の出力Ｙｉ、Ｙｑは、パイロッ
ト復調信号として振幅正規化部２に送られ、振幅正規化
部２では、Ｙｉ、Ｙｑをそれぞれその２乗和の平方根
（すなわち原点からの距離）で割ることにより、出力Ｙ
ｉ’、Ｙｑ’を得る。

【００３１】本発明においては、Ｙｉ、Ｙｑをフレーム
同期３４に入力しており、パイロット信号よりフレーム
先頭検出信号を得ている。ここで、フレーム先頭検出信
号は、フレームの先頭ビットが到来する毎に出力される
１ビット幅の矩形パルス信号であり、データ復調部９に
入力される。位相差算出部３では、該振幅正規化出力Ｙ
ｉ’、Ｙｑ’と参照信号４との位相差Δφｎを計算し、
出力する。ここで参照信号は、理想的なパイロット受信
信号（オール「０」またはオール「１」のディジタル系
列であるが、ここではオール「０」と仮定する）として
期待される信号であり、図４における信号点Ａに相当す
る。すなわちΔφｎは、該参照信号点Ａに対する正規化
後の受信点Ｐ（Ｙｉ’、Ｙｑ’）の位相に相当する。変
調方式としては、移動通信でよく知られたＱＰＳＫ（Qu
adruple Phase Shift Keying）を用いており、図４はそ
の信号点配置を示す。

【００３２】本実施例においては、移動局は、同期状態
監視部１０、切替制御部１１、位相差判定部１２、及び
位相差補正２（５１）を備えている。同期状態監視部１
０では、後に詳述するように、該位相誤差の値を常時監
視し、その値により同期している平均確率（以下、「同
期率」と呼ぶ）を推定する。同期、非同期の判定を次の
ように行う。

【００３３】すなわち、同期率が予め設定された許容値
以下であれば同期状態と判断し、逆に、同期率が許容値
を一定の監視期間連続的に上回っている場合には、非同
期状態と判断する。非同期状態は、通常、装置の電源を
入れた直後の初期状態や、何らかの原因で同期がはずれ
た場合に起こる。

【００３４】同期状態では、切替制御部１１によってス
イッチをｂ側に接続し、位相差Δφｎ信号を位相差判定
部１２に入力する。位相差判定部１２では、位相誤差
（Δφｎ）の絶対値とπ／２とを比較する。位相差補正
回路５１は、上記絶対値がπ／２以上なら位相誤差を０
に設定し（Δφｎ’ ＝０）、そうでなければ位相誤差
の元の値のまま出力する（Δφｎ’ ＝ Δφｎ）。上記
位相差判定と補正処理により、パイロット信号に周期的
に挿入されたユニークワード（図５）に起因する信号位
相の反転（図３）が生じても、これを強制的に０にする
ことによって、ループフィルタの誤動作を完全に防止す
ることができる。なお、上記位相差補正５１は、該位相
誤差の絶対値がπ／２以上の場合に、位相誤差を１８０
度反転し（Δφｎ＞０ならばΔφｎ’＝Δφｎ−１８０
度、そうでなければ、Δφｎ’＝Δφｎ＋１８０度）、
そうでなければ、位相誤差の元の値をそのまま出力する
（Δφｎ’＝Δφｎ）ようにしてもよい。このようにし
ても、上記と同等の効果をえることができる。この場
合、参照信号４（図２）は、等価的に、フレーム周期毎
にユニークワードを挿入したものとなり、全データに対
してＰＬＬの処理を有効に行える利点がある。

【００３５】一方，非同期状態では、切替制御部１１に
より、スイッチをａ側に接続し、位相誤差（Δφｎ）を
位相差補正回路５に入力させる。この場合、位相差判定
処理は行わず、同期状態となるまで通常の引込み処理が
行われる。すなわち、スイッチがａ側に接続された場合
の処理は、従来と同等である。

【００３６】位相差補正回路５では、ＰＬＬの逆制御を
防止するための補正がなされる。具体的には、図７に示
すように、位相回転方向（正または負）に応じて、位相
差の値が常に同符号となるようにする。これによって、
ＰＬＬの位相制御方向を同じにし、逆制御を防止でき
る。例えば、位相が正方向に回転している場合はΔφｎ
が０から２πに範囲、負方向に回転している場合はΔφ
ｎが０からー２πの範囲内となるようする。

【００３７】位相差補正回路５、または５１によって補
正された位相誤差Δφｎ’は、ループフィルタ６に入力
される。ループフィルタ６は、通常のよく知られた２次
ＰＬＬにおいて用いられる雑音除去用の低域フィルタで
あり、その詳細については説明を省略するが、雑音等に
起因する位相の急激な変動に不要に追従しないよう、Ｐ
ＬＬの応答速度を調節するためのものである。ループフ
ィルタ出力は、ＶＣＯ７で積分され、これによって位相
回転量φｎが得られる。

【００３８】正弦波発生部８は、位相回転量φｎに応じ
てＣＯＳφｎとＳＩＮφｎを発生するためのものであ
る。これらの信号は、前述したように、受信パイロット
信号の逆拡散出力を位相補正するために用いられる。こ
の位相補正は、更に、トラフィックチャネル信号のデー
タ逆拡散出力に対してもなされる。スペクトラム拡散通
信において、データは常にパイロット信号と同期して多
重化されるので、パイロットの位相を知れば、データの
位相を知ることができる。従って、パイロット信号に対
して同期を取れば、これと同じ位相でデータ信号を容易
に復調できる。位相補正後のトラフィックチャネル出力
は、データ復調部９において、フレーム先頭検出信号の
タイミングで復調され、受信データに復元される。

【００３９】次に、本発明における同期状態監視部（図
６参照）について述べる。

【００４０】同期状態監視部では、既述のように、位相
誤差Δφｎの値を常時監視し、その値に基づいて同期率
を推定し、同期率が予め設定された許容値以下であれば
同期状態と判断し、逆に、同期率が許容値より一定の監
視期間連続的に大きい場合、非同期状態と判断する。

【００４１】図８は、その具体的なアルゴリズムを示
す。位相差Δφｎを入力後、その絶対値がπ／２より大
きいか否かを判定し、もし、大きければ、平均化ＬＰＦ
（LowPass Filter）の入力値を「１」とし、そうでなけ
れば、ＬＰＦの入力値を「０」とする。

【００４２】ここで、平均化ＬＰＦは、図８に示すよう
に、１次形のよく知られたディジタルフィルタであり、
乗算器８１、加算器８２、遅延素子８３で構成される。
αはフィルタの応答速度を決定するゲインを示す。

【００４３】上記操作により、例えば、ＰＬＬが同期せ
ずにΔφｎが異常に大きくなった場合、ＬＰＦ出力Ｘ
は、平均値が時間とともに増大することになる（同期率
小と推定できる）。ＰＬＬが同期している場合のＬＰＦ
出力は、平均的に０近傍に停留することになる（同期率
大と推定できる）。よって、ＬＰＦ出力値Ｘが、許容値
Ｘ０（Ｘ０＞０）以下に場合は、同期率は十分高く、Ｐ
ＬＬが同期状態にあると判断して、同期状態監視部に設
けたカウンタの値を０にリセットし、同期状態としての
切替制御を行う（図１のスイッチをａ側に接続する）。

【００４４】一方、Ｘ＞Ｘ０の場合は、同期率が低く、
ＰＬＬが非同期の可能性が高いため、この状態が一定期
間以上に渡って続くかどうかをパルスカウンタを用いて
観測する。すなわち、Ｘ＞Ｘ０ならばカウントウップに
よりカウンタ値ｉを「１」増やし、カウント結果が観測
期間Ｍ（ビット）より大となったか否かを判定する。カ
ウンタ値ｉがＭより大であれば、非同期状態と判断し、
切替制御によりスイッチ（図１）をａ側に接続する。

【００４５】以上の処理により、本発明では装置内の同
期／非同期状態を自動的に観測することが可能となる。
尚、Ｘ０とＭの値は、例えば次のようにして決定する。

【００４６】非同期状態では復号誤り率は統計的に０．
５となり、「１」か「０」か不明の状態と考えられる。
そこで、この値の半分、すなわち０．２５を越えたもの
については非同期の可能性が高いものと判断し、Ｘ０＝
０．２５とする。また、平均化ＬＰＦのパラメータα＝
０．９８とする。これは、３２ｋＨｚのサンプリングで
１．５９ｍｓ（約５０ビット）の時定数に相当する。こ
こでは、少なくとも１／０．２５＝４ビットの平均化時
間が必要であるから、これで十分である。一方、Ｍにつ
いては、次式を満足させる。

【００４７】

【数１】

【００４８】ここで、ユニークワード到来時のＬＰＦ入
力の期待値を０．５とした。Ｎ＝０〜３１はユニークワ
ード３２ビット分に対応する。

【００４９】上記実施例の構成によれば、ＰＬＬの初期
引込み処理で、同期状態と判定されるまでは位相差判定
処理は行われないため、ＰＬＬの引込みが終了しても、
ユニークワードを受信した時のＬＰＦ入力は撹乱され
る。よって、この時点からＭだけ観測した後のＬＰＦ出
力が０．２５よりも十分小さくなれば、ＰＬＬは同期し
たものと判断してよい。これは、観測期間Ｍに渡って、
ＬＰＦ出力が０．２５を越えている場合は、非同期状態
と判断できることを意味する。Ｍの値は、例えば５０と
する。Ｍ＝５０が上記数式を十分満足することは容易に
確かめられる。

【００５０】図９と図１０は、本発明によるＰＬＬの位
相引き込み特性のシミュレーション結果を示す。各図
は、それぞれＰＬＬの応答速度（立ち上がり時間）が
０．１７ｍｓ、２ｍｓの場合におけるＰＬＬ位相制御誤
差の時間的推移を示しており、上側が従来方式、下側が
本発明方式の特性を示している。ここでは、周波数オフ
セットとして、Δｆ＝５ｋＨｚを仮定している。ＰＬＬ
位相制御誤差（単位：ｒａｄ）は、図１におけるＶＣＯ
出力とその理論値との差である。データレートは３２ｋ
ｂｐｓ、１フレーム（＝９６０ビット）は３０ｍｓに相
当する。また、データは時刻０でフレームの先頭（ユニ
ークワード）から受信されるものとしている。

【００５１】図より明らかなように、従来方式では、Ｐ
ＬＬ引き込み後のユニークワード再受信時（９６１ビッ
ト目以降）に大きな位相変動が生じてしまい、ＰＬＬの
特性を著しく劣化させていることがわかる。これに対し
て、本発明方式では、同時刻でユニークワードが受信さ
れても位相変動の影響を受けず、ＰＬＬの誤動作は全く
ない。これは、同期状態監視手段と位相差判定手段によ
り、異常に大きな位相変動を除去しているためである。

【００５２】従来方式では、ＰＬＬの応答速度を遅くす
ることによって、位相変動の影響を軽減しているが、図
１０からわかるように、立ち上がり時間を遅くしても、
ユニークワードに起因する位相変動の影響を完全に除去
することはできない。これに対して、本発明方式によれ
ば、ユニークワード到来時にも位相変動の影響を全く受
けず、ＰＬＬは正常に動作する。

【００５３】以上の説明では、準同期検波復調、すなわ
ち、送受信間の搬送波周波数と位相がわずかに異なって
いる状態で、そのずれを受信部ベースバンド処理にて補
償する方式を前提としたが、本発明、同期検波復調、す
なわち、送受信間の搬送波周波数と位相ずれをキャリア
帯で補償する方式に対しても適用できる。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、基地局は、パイロットチャネルのみにユニー
クワードを挿入すればよく、同期チャネルを設ける必要
がないため、トラフィックチャネルのスループットを向
上させることができる。また、移動局では、受信部にお
いて、トラフィックチャネルよりも高い送信電力（通常
１０ｄＢ程度以上）で出力されるパイロットチャネルを
用いてフレーム同期を取れるため、従来よりも高いＳ／
Ｎでデータを復調できる。

【００５５】また、準同期検波復調装置に同期状態監視
手段と、切替え制御手段と、位相誤差判定手段とを設け
ることにより、同期／非同期状態を自動的に観測し、状
態に応じた適切な位相差補正処理に切り替えることがで
きる。また、パイロット信号に位相が不規則に変化する
データ（ユニークワード）が含まれていても、それに起
因する大きな位相変動の影響をなくし、ＰＬＬの誤動作
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＣＤＭＡ移動通信システムの概念図。

【図２】従来のＣＤＭＡ変復調装置における基地局送信
部と移動局受信部の構成を示す図。

【図３】パイロット信号のフレーム構成の１例を示す
図。、

【図４】ＱＰＳＫ変調による信号点配置と受信点の一例
を示す図。

【図５】本発明のＣＤＭＡ移動通信システムにおける基
地局送信部とび移動局受信部の構成を示す図。

【図６】本発明における準同期検波復調装置の構成を示
す図。

【図７】ＰＬＬによる位相の逆制御を防止するための位
相差補正を説明するための図。

【図８】同期状態監視手段の説明図。

【図９】準同期検波復調装置におけるＰＬＬ引き込み特
性のシミュレーション結果の１例を示す図。

【図１０】準同期検波復調装置におけるＰＬＬ引き込み
特性のシミュレーション結果の他の例を示す図。

【符号の説明】

１…位相補正部、２…振幅正規化部、３…位相差算出
部、４…参照信号、５…位相差補正１、５１…位相差補
正２、６…ループフィルタ、７…ＶＣＯ、８…正弦波発
生部、９…データ復調部、１０…同期状態監視部、１１
…切替制御部、１２…位相差判定部、１１〜１３…基地
局、１４〜１６…セル、１７…無線回線制御局、２１…
パイロットデータ発生部、２２…位相変調部、２３…ス
ペクトル拡散部、２４…多重化部、２５…同期チャネル
データ発生部、２６…ユニークワード挿入部、２７…移
動局宛データ発生部、２８…キャリア変調部、２９…基
地局アンテナ、３０…移動局アンテナ、３１…キャリア
復調部、３２…スペクトル逆拡散部、３３，３３ａ…準
同期検波復調部、３４…フレーム同期部、８１…乗算
器、８２…加算器、８３…遅延素子、１０１〜１０６…
移動局。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 9297−5ＫＨ０４Ｌ 27/22 Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基地局が、パイロットチャネルに周期的に
フレーム同期信号を挿入し、該パイロットチャネルの信
号と各移動局宛のトラフィックチャネルの信号とをそれ
ぞれスペクトル拡散して空中に送出し、各移動局が、パ
イロットチャネルの受信信号からフレーム同期信号を抽
出し、トラフィックチャネルの受信信号から上記フレー
ム同期信号に基づいてデータを復調することを特徴とす
るＣＤＭＡ移動通信システム。
【請求項２】フレーム周期毎にユニークワードが挿入さ
れたパイロット信号を生成する手段と、上記パイロット
信号を位相変調する手段と、複数の移動局宛のデータを
上記位相変調されたパイロット信号と同期して位相変調
する手段と、上記位相変調されたパイロット信号および
データをそれぞれスペクトル拡散する手段と、上記スペ
クトル拡散された複数の信号を多重化する手段と、多重
化出力をキャリア変調して送信する手段とからなる送信
部を備えることを特徴とするＣＤＭＡ移動通信システム
の基地局装置。
【請求項３】受信されたスペクトル拡散信号をキャリア
復調する手段と、上記復調出力をスペクトル逆拡散して
パイロット信号およびデータ信号として出力する手段
と、逆拡散されたパイロット信号とデータ信号のそれぞ
れの位相を補正するための手段と、位相補正後のパイロ
ット信号についてフレーム同期及び準同期検波を行う手
段と、位相補正後のデータをパイロット信号に同期して
復調する手段とからなる受信部を備えることを特徴とす
るＣＤＭＡ移動通信システムの移動局。
【請求項４】前記受信部が、前記位相補正後のパイロッ
ト信号からフレームの先頭を検出する手段と、フレーム
の先頭検出信号の出力タイミングで前記位相補正後のデ
ータ信号を復調する手段と、前記位相補正後のパイロッ
ト出力の振幅を正規化する手段と、正規化後のパイロッ
ト信号と参照信号との位相差を算出する手段と、該位相
差の大きさに基づいて位相の同期状態を監視する手段
と、同期状態または非同期状態により信号の切り替え制
御を行う手段と、該切り替え制御手段の出力に応じて位
相差を補正する手段と、補正後の位相差の雑音成分を除
去するループフィルタと、該ループフィルタ出力を積分
する手段と、該積分結果に応じた位相の正弦波を発生す
る手段とを備え、前記位相補正手段が上記正弦波を用い
てパイロット信号の位相を回転補正することを特徴とす
る請求項３に記載のＣＤＭＡ移動通信システムの移動
局。