JPH11341553A - スペクトラム拡散通信方式 - Google Patents

スペクトラム拡散通信方式

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JPH11341553A
JPH11341553A JP10144191A JP14419198A JPH11341553A JP H11341553 A JPH11341553 A JP H11341553A JP 10144191 A JP10144191 A JP 10144191A JP 14419198 A JP14419198 A JP 14419198A JP H11341553 A JPH11341553 A JP H11341553A
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JP
Japan
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power
signal
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measuring
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JP10144191A
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English (en)
Inventor
Teruji Ide
輝二 井手
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Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のスペクトラム拡散通信装置では、所定
の通信容量を安定して確保できないという問題点があっ
たが、本発明では多重化による回線の通信容量の損失を
低減し、高い通信容量を安定して確保できるスペクトラ
ム拡散通信方式を提供する。 【解決手段】 高周波回路9が受信信号を増幅し、逆拡
散回路10が当該信号を逆拡散し、信号電力測定回路1
3が逆拡散された信号から信号電力を測定し、雑音電力
測定回路14が逆拡散された信号から雑音電力を測定
し、これらの測定の結果に従って、Eb/I0 計算回路
15と、制御回路16とが送信電力を制御するコマンド
を作成し、これらのコマンドによって送信回路17が情
報信号の送信電力を調整して、当該情報信号を送信出力
するスペクトラム拡散通信方式である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、符号分割多元接続
方式を使用するスペクトラム拡散通信方式に関する。
【0002】
【従来の技術】符号分割多元接続方式を使用するスペク
トラム拡散通信方式(以下、SSMA方式:スペクトラ
ム拡散多元接続方式)において、回線の利用効率を示す
多重化数(同時通信局数)を代表的な他の多元接続方式
である周波数分割接続(FDMA)方式と比較を行う。
ここで、回線同期は完全にとれている理想状態であり、
各送受信機の特性は同一とする。又、ここで一次変調の
変調方式、符号化方式等の方法と、特性との関係は簡単
のため無視する。
【0003】図4にSSMA通信システムの原理的構成
図を、図5にFDMA通信システムの原理的構成図を示
す。図4及び図5に示した構成図の伝送チャネルで使用
できる総合の電力と帯域は、それぞれPr[W]とW[H
z]で、雑音の電力スペクトラム密度をNo/2[W/H
z]とする。
【0004】伝送チャネルの質を定量化するため、次の
伝送チャネル規格(Transmission Channel Standard :
TCS)を定義すると、以下の式[数1]となる。
【0005】
【数1】
【0006】また、伝送チャネルの通信路容量は次式
[数2]となる。
【0007】
【数2】
【0008】1次変調に必要な帯域幅をB、多重化数を
Mとすると、FDMA方式では1チャネルあたりの通信
容量は次式[数3]となる。
【0009】
【数3】
【0010】ここで、CT =M・CF (W=MB)なの
でFDMA方式は多重化により通信容量の損失は発生し
ないことがわかる。SSMA方式はWとBの関係が簡単
に結びつかず処理利得GP として関係する。SSMA方
式の1チャネルあたりの1次復調段におけるCN比と通
信容量は、1チャネル当たりの平均電力をP、拡散符号
周波数をfPNとすると、次式[数4][数5]となる。
【0011】
【数4】
【0012】
【数5】
【0013】Ecは回線利用効率を示すもので次式[数
6]の定義とする。
【0014】
【数6】
【0015】ただし、式[数6]のEcはFDMA方式
で多重化できるチャネルの最大値GP に対し、SSMA
方式で多重化したチャネル数との割合を示している。式
[数2]と式[数4]の比較により、SSMA方式では
多重化により通信容量に損失が発生している。その原因
は、1次復調段におけるCN比の減少である。回線のこ
のような損失がないと仮定し、SSMA方式のCN比、
(C/N)S 、とFDMA方式のCN比、(C/N)F
が等しいとした場合の回線利用効率Ec と伝送チャネル
規格(TCS)との関係を求める。
【0016】1次復調段入力のCN比を6dB(=TC
S)とすると、GP ≧20dBの時Ec は約10%とな
り、SSMA方式における多重化数、すなわち同時通信
局数は、FDMA方式の約1/10である。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】上記に示した結果か
ら、SSMA方式には多元接続としては、他のFDM
A,TDMA方式に比べて原理的に大きな欠点がある。
【0018】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、従来技術の問題点のSSMA方式の多重化数(同時
通信局数)が他のFDMA,TDMA方式等の多元接続
方式に比べて原理的に少ないという欠点を解決し、多元
接続方式として多重化による回線の通信容量の損失がほ
とんど実用的に皆無となるような通信方式を提供するこ
とを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る通信方式は、多元接続の加入者及び基
地局で各々に独立に、送信された特定の局の電力とその
他の加入者及び基地局による雑音状の電力及び雑音電力
を測定し、それらの電力比により、送信電力と雑音電力
との比、すなわち実効的な信号対雑音比を測定すること
により、その送信された局に適切な送信電力の値をデー
タとして送り、送信電力の制御を行うものである。
【0020】すなわち、SSMA方式の多重化数が少な
いという結果は全ての送信する局の電力が等しいという
仮定に基づいている。また、リバースリンク(加入者か
ら基地局への送信)とフォワードリンク(基地局から加
入者への送信)によっても物理的条件、ハードウェアの
装置構成等が異なるため、送信制御の方式、構成を条件
によって変える必要がある。
【0021】このような送信電力を制御するために信号
電力ES =N・Ec (ES :信号電力、N:拡散符号
長、Ec :1チップ当たりの信号電力)とIo =I/W
(I:無相関な他の加入者による雑音電力、W:拡散帯
域幅)を測定し、例えば、リバースリンクのためには、
基地局から加入者へ送信を制御するコマンドを送ること
により、加入者から基地局への送信の制御を行うことが
可能となる。
【0022】従来行われてきた方法は信号電力のみを測
定することにより、送信制御を行っていたが、この方法
では、加入者の使用状況がわからず、また所定の通信容
量を達成することができないという欠点をもつ。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施の形態
に係るSSMA方式の送信制御を行う構成図である。図
1においては基地局における送信制御を示している。空
中線から入力した受信入力は高周波回線9により、所定
の増幅あるいは周波数変換を行い逆拡散回路10へ出力
する。逆拡散回路10では拡散符号のタイミング抽出等
の制御及び逆拡散を行い、当該加入者用の情報変調され
た信号が出力される。この出力は、電力測定・計算部1
2に入力される。
【0024】入力された逆拡散出力は信号電力測定回路
13及び雑音電力測定回路14に入力され、各々当該加
入者用の信号電力及び雑音が測定(演算)され、Eb /
Io計算回路15に入力される。Eb /Io 計算回路1
5では信号電力測定回路13及び雑音電力測定回路14
からの値の比をEb /Io の値に正規化し、計算する。
この出力は制御回路16に入力され、加入者側の送信出
力を制御するコマンドを生成し、定められたフォーマッ
トとして送信装置17に出力される。
【0025】図4は、本発明の実施の形態に係るSSM
A方式の送信制御を行う構成図である。図4において、
入力された高周波回路9からの受信高周波数(中間周
波)信号は第1の乗算器18及び第2の乗算器19に入
力され、搬送波発振器25からの搬送波の同相成分と9
0°移相器24により90°移相された成分とがそれぞ
れ乗算され、ベースバンド信号あるいは中間周波信号と
なり第1のフィルタ(LPF(BPF))20及び第2
のフィルタ(LPF(BPF))21にそれぞれ出力さ
れる。
【0026】LPF(BPF)20及び21ではそれぞ
れの信号が低域(帯域)ろ波され、所要の帯域の信号と
なる。これらの信号はパラレル(L個)復調器22でL
個の独立したマルチパス通信路からの信号が分離され、
復調される。この信号は最大比合成器23に入力され、
各パスに相当する信号の位相を同相に制御し、信頼度に
応じた重み付けを行って合成が行われる。
【0027】この出力は情報信号の復調用の信号と電力
測定・計算部12への入力と分けられ、出力される。電
力測定・計算部12及び制御回路16及び送信装置17
の動作は図1で説明したのと同様である。
【0028】図3は、パラレル(L個)の復調器の構成
図である。LPF(BPF)20及びLPF(BPF)
21からの信号は進み−遅れゲートトラッキングループ
26からのタイミング同期の確立した拡散信号がそれぞ
れ同相成分、90°移相成分として乗算器27及び乗算
器28で乗算され、アダマール系列(M個)相関器29
でM個の直交したアダマール系列の相関出力が得られ、
出力される。
【0029】
【発明の効果】本発明のSSMA方式の送信電力制御方
式によれば、従来方式の他のFDMA方式あるいはTD
MA方式に比べて、多重化による損失が生ずるという欠
点を無くし、例えばFDMA方式に比べて同時通信局数
は適切な送信電力制御方法を施すことにより、約0.8
〜1.0近くに達することが実施例により確かめられて
いる。
【0030】また、ライスフェージングを生じるような
マルチパス通信路においても、信号電力及び雑音電力と
その比を測定することが可能となり、これによりSSM
A方式の多重化を容易に、しかも実用的に実現すること
ができるようになったものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るSSMA方式の送信
制御を示す構成図である。
【図2】本発明の実施の形態に係るSSMA方式の送信
制御を示す構成図である。
【図3】本発明の実施の形態に係るパラレル復調器の構
成図である。
【図4】SSMA通信システムを示す原理的構成図であ
る。
【図5】FDMA通信システムを示す原理的構成図であ
る。
【符号の説明】
1…一次変調器、 2…拡散変調器、 3…加算器、
4…拡散復調器、 5…一次復調器、 6…FDMA多
重化器、 7…加算器、 8…FDMA多重分離器、
9…高周波回路、 10…逆拡散回路、 11…情報変
調復調回路、12…電力測定・計算部、 13…信号電
力測定回路、 14…雑音電力測定回路、 15…Eb
/Io 計算回路、 16…制御回路、 17…送信装
置、 18…第1の乗算器、 19…第2の乗算器、
20…第1のフィルタ(LPF(BPF))、 21…
第2のフィルタ(LPF(BPF))、 22…パラレ
ル(L個)復調器、 23…最大比合成器、 24…9
0°移相器、 25…搬送波発振器、 26…進み−遅
れゲートトラッキングループ、 27,28…乗算器、
29…アダマール(M個)系列相関器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 情報伝送に使用する帯域幅よりも広い帯
    域を使用する伝送方式における前記帯域幅を拡散するた
    めの情報変調とは異なる変調により多元接続を行う伝送
    方式を用い、移動又は固定通信を行う加入者が、空中線
    と受信機及び送信機を有し、前記各加入者の統制、制
    御、交換を行う基地局が空中線と受信機と送信機を有
    し、前記基地局を経由して各加入者相互の情報信号の伝
    送を行う通信方式において、通信を行う加入者の有する
    受信機において、前記加入者が受信した多元接続用の当
    該加入者に対する対応する基地局から送信された信号電
    力を測定する第1の信号電力を測定する手段と、前記電
    力以外の符号分割に使用した当該加入者以外の加入者及
    び基地局に対する信号電力及びその他の雑音電力を測定
    する第1の雑音電力を測定する手段と、前記第1の信号
    電力を測定する手段と、前記第1の雑音電力を測定する
    手段の結果により、当該加入者の送信電力を減少あるい
    は増加するための第1の電力調節手段と、 通信を行う基地局の有する受信機において、前記基地局
    が受信した多元接続用の当該基地局に対する対応する加
    入者から送信された信号電力を測定する第2の信号電力
    を測定する手段と、前記電力以外の符号分割に使用した
    当該基地局及び加入者以外の加入者及び基地局に対する
    信号電力及びその他の雑音電力を測定する第2の雑音電
    力を測定する手段と、 前記第2の信号電力を測定する手段と、前記第2の雑音
    電力を測定する手段の結果により、当該基地局の送信電
    力を減少あるいは増加するための第2の電力の調節手段
    を備えたことを特徴とするスペクトラム拡散通信方式。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7218667B2 (en) 2001-03-29 2007-05-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Radio reception apparatus and radio reception method
JP2009527197A (ja) * 2006-02-17 2009-07-23 アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド リバースリンク電力制御の方法
WO2015163013A1 (ja) * 2014-04-25 2015-10-29 ソニー株式会社 無線通信装置、無線通信方法、及び無線通信システム

Cited By (4)

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US10165510B2 (en) 2014-04-25 2018-12-25 Sony Corporation Wireless communication device, wireless communication method, and wireless communication system

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