JPH10285139A - スペクトル拡散による無線通信システム - Google Patents

スペクトル拡散による無線通信システム

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JPH10285139A
JPH10285139A JP10051010A JP5101098A JPH10285139A JP H10285139 A JPH10285139 A JP H10285139A JP 10051010 A JP10051010 A JP 10051010A JP 5101098 A JP5101098 A JP 5101098A JP H10285139 A JPH10285139 A JP H10285139A
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JP
Japan
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mapping memory
gain
phase
spread
memory
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JP10051010A
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English (en)
Inventor
Klaus-D Tiepermann
デー. テイーペルマン クラウス
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Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Original Assignee
Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • H04J13/0007Code type
    • H04J13/004Orthogonal
    • H04J13/0048Walsh
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 スペクトル拡散通信による通信システムの、
回路コストの低下を図る。 【解決手段】 複数の通信チャンネルのデータ列(UD1
からUDn)がそれぞれに異なる直交符号列(W1 からWn)
を用いて拡散され、擬似ノイズ列との積がとられ、FIR
フィルターでフィルターされた後、それらが多段の直交
変調器にベースバンド信号(IQ)として供給される無線
通信システムで、積により得られた並列ビットストリー
ム (D1IからDnI ; D1QからDnQ)が変調型式によって
決まる割り当て規則が格納されているマッピングメモリ
ーに供給され、同メモリーによって対応して割り当てら
れた I ならびにQ値が、同期して読み込まれたそれぞれ
のビットから読み出され、これらの I ならびにQ値がFI
Rフィルターでフィルターされ、ベースバンド信号とし
て直交変調器に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスペクトル拡散通信
にもとづく通信システムで、複数の通信チャンネルのデ
ータ列が、それぞれに異なる直交符号列をもって拡散さ
れ、ついで擬似ノイズ列との積がとられ、FIRフィルタ
ーでフィルターされた後多段の直交変調器にベースバン
ド信号(IQ)として与えられるようにした、無線通信
システムに関する。
【0002】
【従来の技術】この種の通信システムは例えば米国特許
5,103,459により既知である。各通信チャンネル(同
期、ページング、または音声)は、それぞれに異なる直
交ウォルシュ符号を用いて拡散され、ついで、同相
(I)ならびに直交位相(Q)の擬似ノイズ列との積がと
られる。各チャンネルに対して、それらから得られる2
ビットのストリームがそれぞれ同じフィルター特性を持
つ別々のFIR(Finite ImpulseResponse,有限インパル
ス応答)フィルターでフィルターされる。
【0003】これらそれぞれのフィルターの直後に、チ
ャンネルパワー(利得)を設定するためのモジュールが
設置され、その結果、各通信チャンネルの利得をそれぞ
れ別個に設定することができる。ひきつづいて、ディジ
タル - アナログ(D-A)変換が行われ、すべての通信チ
ャンネルのアナログ出力信号が、2個の加算器によっ
て、それぞれ個別に、同相(I)ならびに直交位相(Q)
について足し合わされる。このようにして得られたアナ
ログの I 信号とQ信号とはベースバンド信号として直交
変調器(IQ変調器)に供給される。
【0004】
【発明が解決すべき課題】この無線通信システムを、た
とえば、TIA標準IS-95で規定されているような、移動無
線通信に適用すると、64通信チャンネルが混合されて、
1本のCDMA(CodeDivision Multiple Access、符号分割
アクセス)チャンネルとなる。既知のシステムでは、こ
れを実行するためには全部で128個のFIRフィルターと12
8個の利得設定用の利得モジュールが必要となり、それ
によって、回路構成のコストが上昇する。
【0005】したがって、本発明の目的は、この種の無
線通信システムの回路コストを下げるように、システム
を簡素化することである。主特許請求範囲の前文部の記
載から出発した無線通信システムで、この目的は、その
特徴としている下記事項によって達成される。その利点
をもつ展開は、従属請求範囲で述べられる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のスペクトル拡散
によって働く無線通信システムでは、複数(n )の通信
チャンネルのデータ列(UD1 からUDn)がそれぞれに異
なる直交符号列(W1 からWn)を用いて拡散され、さら
に、擬似ノイズ列との積がとられ、FIR フィルターでフ
ィルターされた後、それらが多段の直交変調器にベース
バンド信号(IQ)として供給されるところの無線通信シ
ステムにおいて、積によって得られた並列ビットストリ
ーム (D1IからDnI ; D1QからDnQ)が変調のタイプ
(たとえば、QPSK)によって決まる割り当て規則が格納
されているマッピングメモリーに供給され、同メモリー
によって対応して割り当てられた I ならびにQ値が、同
期して読み込まれたそれぞれのビットから読み出され、
これらの I ならびにQ値がFIRフィルターでフィルター
され、ついで、ベースバンド信号として直交変調器に供
給される、ことを特徴とする。本発明のシステムの各通
信チャンネルでのデータ列は、フィルター通過に先だっ
て、マッピングメモリー内でディジタルのI ならびにQ
値として混合されるので、本発明の無線通信システムに
おいては単に、2個のFIRフィルターが必要なだけであ
る。この結果、回路コストはかなり低減される。各チャ
ンネルの利得をマッピングメモリーにおいて、それらに
対応するチャンネル別の割り当て規則に従って、同時に
設定することが特に有利であることが明らかにされてお
り、したがって、既知のシステムにあった複雑な個別の
利得モジュールも必要でなくなる。マッピングメモリー
の 割り当てを規定するこの割り当て規則は、通信チャ
ンネル利得の決定に加えて、変調方法をも、たとえば、
QPSK 変調などに決めることになる。
【0007】既知のシステムにおけるように、最も簡単
な場合には、同相ならびに直交位相擬似ノイズ列が2個
の別個のノイズ発生器で発生される。そして、それぞれ
異なる直交符号列、たとえばウォルシュ列でスペクトル
拡散されたデータストリームが排他的ORゲートでそれら
の擬似ノイズ列とかけ算され、それにより、それぞれ通
信チャンネルごとに個別にそれぞれ2個の、I ならびにQ
ビットストリームズが形成される。さらに、それらか
ら、変調器に対する I ならびにQ 値が、マッピングメ
モリー内で、やはりその中に格納されている変調用割り
当ての規則に従って、すべてのチャンネルに対して同時
に決定される。
【0008】本発明の展開によれば、通信チャンネルご
とのI ならびにQ のビットストリームの編集にかかるコ
ストも減少することができ、従属請求項3の意味で、拡
散されたデータ列(複数)は排他的OR動作で、I あるい
はQ 擬似ノイズ列とだけで積がとられ、単一ビットスト
リームを作り、また、他方のQ あるいはI 擬似ノイズ列
は、それぞれ、排他的ORの動作で、積に使われた擬似ノ
イズ列(I またはQ)と比較される。
【0009】この比較の結果は、引き続いて、マッピン
グメモリーの出力のそれぞれ I およびQ値に対する割り
当てで適宜考慮に入れられる。最後に、すべてのチャン
ネルに対してそれぞれ同じ利得を持つシステムに対し
て、マッピングメモリーMMの前に加算器を置いてデータ
ストリームの数(かず)を減らすことによって、さらな
るコスト低減が得られる。各チャンネルに対する利得の
設定に関して、拡張したマッピングメモリーの別の領域
に、上とは異なる割り当てを格納しておくことができ
る。またそれにより、単純なスイッチ切り替え動作にも
とづいて各チャンネルの利得について異なった分布とな
るように切替することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に、本発明をその実施例にも
とづいて、図面を参照しながらより詳細に説明する。図
1は本発明の無線通信システムの模式的回路図を示して
いる。図中、n 本の複数の通信チャンネルのユーザーデ
ータ列UD1からUD2までが、それぞれに、対応するウォル
シュ発生器からの異なるウォルシュ列W1からWnにより拡
散される。引き続いて、これらのデータストリームは、
排他的ORゲートで、擬似ノイズ発生器PNI及びPNQとの積
をとられ、2ビットのストリーム、D1I , D1QからDnI ,
DnQ を作る。これらのビットストリームは並列にマッピ
ングメモリーMMのアドレス入力に供給される。
【0011】それにより、これらの並列ビットストリー
ムは、同期をとってアドレス入力に印加され、したがっ
て、メモリーに格納されている割り当て規則に従って且
つそれぞれ変調方式に対応して、割り当て I ならびにQ
値に変換されことになり、上記 I ならびにQ 値はそれ
ぞれ個別のFIRフィルターによってフィルターされ、ベ
ースバンド信号として出力される。
【0012】各チャンネルの利得についての対応する重
みの読み出しも、望ましくは、マッピングメモリーから
続いて行われる。たとえば、UD1とUD2の2 本の通信チャ
ンネルに対しては、図4 の表ならびに図5の図表に示す
ように同時に読み出される。
【0013】たとえば、第1チャンネル対しては0.2の利
得を、第2チャンネル対しては0.5の利得が想定される。
さらに、図4aに示したバイナリーデータDIとDQ間の割り
当てと、その出力値IとQを持つQPSK変調が想定される。
図4bに示した割り当てに従う配置パターンが、上で仮
定した利得でチャンネルに重みを付けた上で、2つのチ
ャンネルに割り当て読み出しされる。
【0014】和をとった後、以下の全体の割り当てパタ
ーンと、また、図4cに従うマッピングメモリーMMの内容
とがこの2チャンネルに対して読み出される。たとえ
ば、アドレス D1I=1/D1Q=0/D2I=0/D2Q = 1 があるク
ロックでマッピングメモリーMMに入力されると、I (MAP
I )に対して値+0.3が、また、Q (MAPQ )に対して値-0.
3が、それぞれ出力側で読み出される。次のクロック
で、アドレスがD1I=0/D1Q=0/D2 I=0/D2Q=0 に変わる
と、I に対して値+0.7が、また、Q に対して値+0.3
が、それぞれ出力側で読み出される。
【0015】図2に示すシステムが与えられた場合に
は、ユーザーのデータ列UD1が I 擬似ノイズ列PNIだけ
との積がなされ、すなわち、同相ビットストリームD1I
からDnIだけが発生される。排他的ORの動作では、直交
位相擬似ノイズ列PNQが同相擬似ノイズ列PNIと比較さ
れ、PNIとPNQが同じか違っているかの判断がなされる。
【0016】この比較の結果によって、それらからマッ
ピングメモリーMMの出力側で実際のIQ値が発生される、
対応するD1QあるいはそれぞれDnQがマッピングメモリー
MMで発生される。
【0017】各チャンネルに対してそれぞれ異なる利得
の設定をマッピングメモリーMMの拡張アドレス領域に格
納することができる。制御ユニットにより利得スイッチ
を通して利得設定の変更を切り替えることができる。
【0018】図3は、各チャンネルにおいて、利得が同
じである場合には、さらに、そのコストを低減できる可
能性を示している。この目的のため、マッピングメモリ
ーMMの前に加算器Σを1個配置し、そこでD1からDnまで
のnビットストリームが全部足し合わされて、最後に、k
(<n)個のデータストリームだけが残り、それらが最
後にマッピングメモリーMMに供給され、さらに上で述べ
たように、IQ値に変換される。発明をある程度の詳細さ
をもって好適な形態について説明したが、この好適形態
の現開示内容は構成の細部において変化してしかるべき
ものであり、各要素の組合せや順序の変化は請求された
発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るもの
である。
【0019】
【発明の効果】本発明のシステムの各通信チャンネルで
のデータ列は、フィルター通過に先だって、マッピング
メモリー内でディジタルのI ならびにQ 値として混合さ
れるので、本発明の無線通信システムにおいては単に、
2個のFIRフィルターが必要なだけである。この結果、回
路コストはかなり低減される。各チャンネルの利得をマ
ッピングメモリーにおいて、それらに対応するチャンネ
ル別の割り当て規則に従って、同時に設定することが特
に有利であることが明らかにされており、したがって、
既知のシステムにあった複雑な個別の利得モジュールも
必要でなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例の回路図。
【図2】第2の実施例の回路図。
【図3】第3の実施例の回路図。
【図4】図4aはバイナリーデータDIとDQ間の割り
当てとそれらに対応する出力値IとQとの間の原理を示
す図。図4bはD1の利得を0.2、D2のを0.5と
仮定したときの割り当てに従う配置パターン。図4cは
マッピングメモリーの中心を示す図。
【図5】2つの通信チャンネル例えばUD1及びUD2
の図4の表をxy座標で示す図。
【符号の説明】
UD1、・・・、UDn ユーザーデータ列 W1、・・・、Wn ウォルシュ列 D1I、・・・、DnI 2ビットのストリーム D1Q、・・・、DnQ 2ビットのストリーム FIR FIRフィルター Σ 加算器 QD 直交復調器 MM マッピングメモリ IQ ベースバンド信号 I 同相 Q 直交位相 CDMA 符号分割アクセス

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数(n )の通信チャンネルのデータ列
    (UD1 からUDn)がそれぞれに異なる直交符号列(W1 か
    らWn)を用いて拡散され、さらに、擬似ノイズ列との積
    がとられ、FIR フィルターでフィルターされた後、それ
    らが多段の直交変調器にベースバンド信号(IQ)として
    供給されるところの無線通信システムにおいて、 積によって得られた並列ビットストリーム (D1IからD
    nI ; D1QからDnQ)が変調のタイプ(たとえば、QPSK)
    によって決まる割り当て規則が格納されているマッピン
    グメモリーに供給され、 同メモリーによって対応して割り当てられた I ならび
    にQ値が、同期して読み込まれたそれぞれのビットから
    読み出され、 これらの I ならびにQ値がFIRフィルターでフィルター
    され、ついで、 ベースバンド信号として直交変調器に供給される、 ことを特徴とする、 スペクトル拡散によって働く無線通信システム。
  2. 【請求項2】 各通信チャンネルの利得に対する付加的
    なある割り当規則てがマッピングメモリーに格納されて
    おり、それにより各通信チャンネルの利得が同時に設定
    される、 ことを特徴とする、 請求項1によるシステム。
  3. 【請求項3】 直交符号列(W1 からWn)で拡散された
    データ列がそれぞれに同相(I)または直交位相(Q)の
    擬似ノイズ列とだけ積がとられ、マッピングメモリーの
    出力での I ならびにQ値の正しい決定についてのある適
    当な規準が同相ならびに直交位相擬似ノイズ列の1回の
    比較から読み出される、 ことを特徴とする、 請求項1または2によるシステム。
  4. 【請求項4】 積によって得られた並列ビットストリー
    ム(D1からDn)がマッピングメモリーに前置された加算
    器で加算され、これによってそれらの数(かず)が少な
    くされたビットストリーム(ADR1 からADRk)がマッピ
    ングメモリーに供給される、 ことを特徴としていてすべての通信チャンネルに対して
    それぞれ同じ利得を持つ、 請求項1または3によるシステム。
  5. 【請求項5】 各チャンネルの利得に対して異なる複数
    の割り当て規則がマッピングメモリーに格納され、それ
    らが選択可能であることを特徴とする、 請求項の1ないし3のいずれか一つによるシステム。
JP10051010A 1997-03-04 1998-03-03 スペクトル拡散による無線通信システム Pending JPH10285139A (ja)

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DE19708626A DE19708626C2 (de) 1997-03-04 1997-03-04 Nach dem Spreizspektrumverfahren arbeitendes Funkkommunikationssystem
DE19708626.8 1997-03-04

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ID=7822101

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