JPH1028077A - 通信装置 - Google Patents

通信装置

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JPH1028077A
JPH1028077A JP8215888A JP21588896A JPH1028077A JP H1028077 A JPH1028077 A JP H1028077A JP 8215888 A JP8215888 A JP 8215888A JP 21588896 A JP21588896 A JP 21588896A JP H1028077 A JPH1028077 A JP H1028077A
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JP
Japan
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data
signal
signals
delay time
transmitter
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JP8215888A
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Takuro Sato
拓朗 佐藤
Soichi Watanabe
壮一 渡辺
Takeo Abe
武雄 阿部
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Abstract

(57)【要約】 【課題】移動通信システムのセル内での移動局間の干渉
が小さくなり、セル内の加入者を増大でき、周波数効率
を増大できる装置を提供すること。 【解決手段】入力データを一定の符号によって拡散する
機能と、拡散された信号を一つ以上の周波数チャネルを
用いて変調して送信する機能を有する送信器と、各々の
周波数チャネル信号に対して復調する機能と送信器と同
等の符号を用いて相関検波を行う機能を有する受信器で
構成された通信装置において、受信器が、同時に一つ以
上の送信器からの信号を受信した受信時刻を決定する機
能と、受信時刻が一定になるように各送信器の送信時刻
を決定する機能と、各送信器からの送信時刻を各送信器
に対して送信する機能を有し、送信器は、受信器からの
送信された送信時刻に従って、送信データを送信する機
能を有することを特徴とする通信装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】移動通信方式、特に通信装置
の構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の方式は「T.Mulle
r 他“Comparison ofdifferen
t DetectionAlgorithms for
OFDM−CDMA in Broadband R
ayleigh fading”のIEEEVTC9
5」の第835頁第1図に開示されたものがある。これ
は入力データをWalshマトリクスで変換し、IFF
Tで変換して出力する構成であった。変調器の構成を第
1図に示す。復調器の構成を第2図に示す。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、移動通信システムの基地局の送信器から、シ
ステム内の複数の移動局に対して、入力データを直交符
号で拡散して送信し、同時に送信し、各移動局は各デー
タの直交符号により直交関係を保持したまま同期して受
信することは可能であるが、逆に各移動局から送信する
データを基地局で受信する場合、基地局と各移動局との
距離は各々異なることから、入力データを直交符号で拡
散して送信しても、基地局での受信データは直交符号の
直交関係を保持して受信信号の同期を取ることができな
い。
【0004】
【課題が解決するためにの手段】各移動局から直交符号
で拡散して送信されるデータの受信時刻を、各移動局毎
に基地局で測定する機能と、基準時刻からのズレ量を移
動局毎に決定する機能と、基地局において各移動局から
の受信信号の直交符号の同期が合うように計算された時
刻の進み遅れ情報を、圧縮符号化して移動局へ送信する
機能と、各移動局は直交符号で拡散して送信するデータ
の時刻を、受信した時刻の進み遅れ情報に合わせる用に
調整して送信する機能を有することを特徴とする通信装
置。
【0005】
【発明の実施の形態】最良と考える本発明の実施の形態
(発明をどのように実施するか)を、図面に基づいてそ
の作用効果を示して簡単に説明する。
【0006】本発明の移動局側の送信器の構成におい
て、入力データを直並列変換器を通して複数の並列デー
タに分解し、各々を固有の直交符号を用いて拡散し、拡
散したデータを直交関係にあるキャリア周波数で変調し
て送信する。従って、1つのチャネルのデータ速度は、
チャネルの数分だけ低くなる。
【0007】直交符号はWalsh符号等の符号が用い
られる。直交関係にあるキャリア周波数による変調は、
複数の直交符号で拡散した信号を逆離散フーリエ変換
し、その出力を並直列変換することで得ることができ
る。
【0008】基地局の受信器の構成において、複数の移
動局から送信された固有の直交符号で拡散されたデータ
を、同時に受信する。各移動局の信号の受信タイミング
に従って、各々の信号を離散フーリエ変換し、各移動局
固有の直交符号で相関を取る。相関出力をパラレルシリ
アル変換してデータ判定を行う。この判定データを用い
て遅延時間信号予測器により、遅延時間を算出する。遅
延時間は全部の移動局からの受信信号の受信タイミング
のほぼ平均タイミングからのズレ時間となる。
【0009】遅延時間をディジタル符号化して、基地局
の送信器から移動局の受信器に送信する。移動局は、遅
延時間を受信し、その時間に対応した時間に合わせなが
ら送信タイミングを決定し、送信信号を送信する。
【実施例】
【0010】本発明の具体的な実施例について図面に基
づいて説明する。
【0011】第一の実施例 1.構成の説明 図3はこの発明の第一実施例を示す、移動局側の送信器
構成図であって、入力データ301はシリアルパラレル
変換器302で、1対Nのパラレルデータに変換され
る。シリアルパラレル変換器302によって変換された
各チャネルのデータの速度は入力データ速度の1/Nと
なる。
【0012】変換されたデータは拡散器304により、
直交符号であるWalsh符号303を用いて拡散信号
となる。チャネルの拡散信号にパイロット信号314を
相加する。パイロット信号は複数のチャネルに相加して
もよい。
【0013】拡散信号は離散逆フーリエ変換305を通
して出力される。離散フーリエ変換出力は、切り替え器
306により各チャネルを連続データに変換し出力す
る。出力するタイミングは受信器307より受信したデ
ータに従って行う。送信タイミングに従って出力した信
号はD/A変換器309を介して出力する。出力信号は
キャリア周波数により変調され送信する。
【0014】図4は本発明の第一実施例を示す、基地局
側の受信器の構成であって、受信信号401は、受信キ
ャリア周波数402によって復調される。復調信号はA
/D変換器403でディジタル信号に変換され、サンプ
ルホールドされた後、離散フーリエ変換404によって
Nチャネルのパラレル信号に変換する。図3の送信側に
おいて、パイロット信号が相加されたチャネル信号に対
して、パイロット信号415と相関演算を行う。相関演
算出力を、伝搬路推定、タイミング抽出回路414へ入
力する。
【0015】一方、各チャネル信号は、送信側と同じ直
交符号405によって相関をとる。出力はパラレルシリ
アル変換器407を通してシリアルデータとなる。この
データには、回りの移動局からの受信データとの時間差
に相当する雑音が重畳している。このデータを判定器4
09を用いてデータ判定する。雑音信号を用いて、遅延
時間制御信号予測器411を用いて遅延時間を予測す
る。予測された遅延時間差を符号化して、基地局の送信
器から各移動局に対して送信する。
【0016】この信号は先の図3に示した、受信器30
7への入力信号となり、各移動局の送信信号のタイミン
グを調整する。
【0017】2.動作の説明 図3の変調器の構成においけるタイムチャートを図6に
示す。変調器は移動局側にある。一つの移動局の変調器
について説明する。入力データ(a)のデータ速度をd
とする。データはNチャネルのシリアルパラレル変換器
によってパラレルデータ(b)に変換される。各チャネ
ル当たりのデータ速度はN分の1のd/Nとなる。
【0018】各チャネルのデータを、各ユーザ毎に割り
当てられた直交符号の一種であるWalsh符号(c)
によってM倍の拡散信号(d)とする。MとNは同じで
もよい。図6では簡単のために、NとMが等しい場合に
ついて示した。従って、拡散された後のチャネル信号の
速度はdとなる。ここで、一つの移動局に割り当てられ
るWalsh符号は一種類である。
【0019】その内の、少なくとも一つのチャネル信号
にパイロット信号(e)を相加する。どのチャネルにパ
イロットを加えるかは予め定めておく。パイロット信号
は、各ユーザ毎に割り当てられた直交符号と直交関係に
あるWalsh符号を選択する。ここでは,パイロット
信号との相加結果は示していない。
【0020】拡散された各チャネル信号を離散逆フーリ
エ変換(f)する。ここでは、チャネル1とチャネル2
の実部と虚部の結果を示した。チャネル3,チャネル4
の結果は省略した。
【0021】離散フーリエ変換した出力(g)は、切り
替え器を用いて連続データとする。切り替え器の速度
は、この例ではd/Nとなる。切り替え器の出力を送信
するタイミングは、受信器から得た遅延時間制御信号の
送信タイミング信号に従って決められる。遅延時間制御
により送信タイミングを調整し、D/A変換器を通し
て、送信キャリア周波数で変調して送信する。
【0022】図4の復調器の構成におけるタイムチャー
トを、図6の結果と同様になる。復調器は基地局に設置
され、複数の移動局からの信号を同時に受信する。各移
動局からの受信タイミングは、基地局と移動局との相対
距離によって異なる。
【0023】一つの移動局からの受信信号について、動
作説明を行う。受信信号はミキサーにより復調(g)さ
れる。復調信号は離散フーリエ変換により各チャネル信
号に変換(d)される。変調器においてパイロットチャ
ネルを相加されたチャネルにパイロット信号(e)との
相関演算を行い、無線回線の伝搬路推定を行うと同時に
パイロット信号の受信タイミングを決定する。
【0024】各チャネル信号は変調器で定められたWa
lsh符号(c)を用いて、相関演算を行う。相関演算
の相関タイミングはパイロット信号との相関演算で求め
られた受信タイミングを用いる。各チャネルデータ
(b)をパラレルシリアル変換してシリアルデータ
(a)とする。シリアルデータからデータ判定を行い、
受信データを得る。
【0025】次に、遅延時間制御部について述べる。復
調器は各移動局から同時に信号を受信するため、各移動
局と基地局との相対距離により、受信タイミングにズレ
が生ずる。このズレが干渉雑音として、図4パラレルシ
リアル変換器の出力に相加される。
【0026】図4では、この雑音量を評価する方法の一
例として、パラレルシリアル変換器の出力とデータ判定
出力との差から求めている。差の信号出力を次式で示
す。
【数1】
【0027】パラレルシリアル変換器の出力をR
(t)で表わす。この信号を遅延時間制御信号予測器
411へ入力する。遅延時間制御信号予測器では誤差信
号を2乗平均を求める。
【数2】 遅延時間Tdk (v+1)は次式を用いて更新する。
【数3】 ΔTは遅延時間の更新量を表わす。νは今の遅延時間
を表わす添字を表わす。ν+1は次の時間での遅延時間
の更新量を決める添字を表わす。
【0028】実際には遅延時間をそのまま送った場合は
情報量が大きくなることより、遅延時間制御信号符号化
器において、遅延時間を一定量進める、遅らせる、なに
もしない、と情報量を圧縮して各移動局へ送信する。こ
の符号化はシステムの構成により自由に選ぶことが出来
る。
【0029】図3に示した、各移動局は、この情報を受
信器で復調して、予め定めた遅延時間幅308に基づい
て決定し、各移動局からの送信タイミングを調整してデ
ータを送信する。
【0030】今までの説明では、遅延時間制御方法とし
て、山上り法に基づいて説明したが、最小自乗法による
等化器を用いても同様の動作することができる。
【0031】今までの説明では、各チャネルが干渉を自
動的に最小になるように、制御しているが、全てのチャ
ネルに対して、共通の基準時刻を設定して、各チャネル
の図4の遅延時間制御予測器411に入力し、その時刻
に合うように遅延時間制御信号符号化器412が遅延時
間信号を求めることにより制御することも可能である。
【0032】今までの説明では、各移動局の最初の送信
タイミングについて述べていなかった。移動局は基地局
から送られてくるデータを、受信した時のタイミングで
データを送信してから、先に述べた遅延時間制御を行う
ことも可能である。
【0033】また、先に述べた、自動的に干渉信号が最
小となる方式と組み合わせることにより、各移動局と基
地局の相対距離は大幅にずれていても遅延時間の制御は
可能となる。
【0034】また、干渉除去のためにガードインターバ
ルを用いても良い。これは、本発明における必須要件で
はない。
【0035】今までの説明では、データをスペクトル拡
散するマルチキャリア方式についての遅延時間制御を用
いた通信装置について述べてきたが、スペクトル拡散装
置そのもの対しても本方式を適用することができる。
【0036】3.効果の説明 この第一実施例のように構成すると、移動局から基地局
に対してデータを送信する場合、各移動局と基地局との
相対距離に関係なく、各移動局でデータの拡散信号とし
て使用した直交符号の同期をとることができる。これに
より、誤り特性の優れた、データを拡散するマルチキャ
リア通信装置を構成できる。
【0037】利用形態の説明 本実施例では無線回線で使用する装置とした例で説明し
たが、無線変調信号の代わりに光りでベースバンド信号
を変調した光りファイバを用いた光通信装置にも適用可
能である。また、無線変調信号の代わりに有線回線に用
いるモデムアナログ変調を用いた有線通信装置にも適用
可能である。
【0038】キャリア周波数で変調を行ったが、振動子
を用いることで水中通信装置への適用も可能である。
【0039】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したから、基
地局において受信した、各移動局からの送信信号の干渉
を減少することができ、耐雑音特性の優れた通信装置の
実現ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例のマルチキャリア変調器の構成を示す説
明図である。
【図2】従来例のマルチキャリア復調器の構成を示す説
明図である。
【図3】第一実施例の移動局側のマルチキャリア変調器
の構成を示す説明図である。
【図4】第一実施例の基地局側のマルチキャリア復調器
の構成を示す説明図である。
【図5】第二実施例の基地局側のマルチキャリア復調器
の構成を示す説明図である。
【図6】第一実施例の送信器のタイムチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 壮一 新潟県柏崎市大字安田1799−2 コーポ安 田203号 (72)発明者 阿部 武雄 新潟県新潟市寺尾朝日通7−23

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力データを一定の符号によって拡散する
    機能と、拡散された信号を一つ以上の周波数チャネルを
    用いて変調して送信する機能を有する送信器と、各々の
    周波数チャネル信号に対して復調する機能と、送信器と
    同等の符号を用いて相関検波を行う機能を有する受信器
    で構成された通信装置において、受信器が、同時に一つ
    以上の送信器からの信号を受信した受信時刻を決定する
    機能と、受信時刻が一定になるように各送信器の送信時
    刻を決定する機能と、各送信器からの送信時刻を各送信
    器に対して送信する機能を有し、送信器は、受信器から
    の送信された送信時刻に従って、送信データを送信する
    機能を有することを特徴とする通信装置。
JP8215888A 1996-07-11 1996-07-11 通信装置 Pending JPH1028077A (ja)

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