JPH10285139A5 - - Google Patents

Description

【書類名】 明細書
【発明の名称】 スペクトル拡散による無線通信システム
【特許請求の範囲】
【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 （D1_ＩからDn_Ｉ ; D1_ＱからDn_Ｑ）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。
【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て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。
【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切な規準（アデクエイト クライテリオン）が同相ならびに直交位相擬似ノイズ列の1回の比較から導かれる（イズ デライブド）、
ことを特徴とする、
請求項１または２によるシステム。
【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（ADR_１ からADR_ｋ）がマッピングメモリーに供給されることを特徴とする、
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。
【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。
【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 Impulse Response，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（Code Division 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128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 （D1_ＩからDn_Ｉ ; D1_ＱからDn_Ｑ）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、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共通に決定される（デターミンド フォア オールチャンネルズ イン コンモン）。
【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PN_Ｉ及びPN_Ｑとの積をとられ、2ビットのストリーム、D1_Ｉ , D1_ＱからDn_Ｉ , Dn_Ｑ 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づけ（コレスポンディング ウェイティング）も、望ましくは、マッピングメモリーで（イン ザ マッピングメモリー）行われ、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つのチャンネルについて発する（デライブ フォア ザ ツゥ チャンネルズ）。
【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チャンネルについて発する（デライブ フォア ツゥ チャンネルズ）。たとえば、アドレス D1_Ｉ=1/D1_Ｑ=0/D2_Ｉ=0/D2_Ｑ = 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 (MAP_Ｑ )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D1_Ｉ=0/D1_Ｑ=0/D2 _Ｉ=0/D2_Ｑ=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PN_Ｉだけとの積（マルティプリケイション）がなされ、すなわち、同相ビットストリームD1_ＩからDn_Ｉ までが発生される。排他的ORの動作では、直交位相擬似ノイズ列PN_Ｑが同相擬似ノイズ列PN_Ｉと比較され、PN_ＩとPN_Ｑ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対応するD1_ＱあるいはそれぞれDn_ＱがマッピングメモリーMMで発生され、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。
【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ＱＰＳＫ変調の出力値ＩとＱとの間の対応を示す。
図４ｂはＤ１の利得を０．２、またＤ２の利得を０．５と仮定したときの割り当てに従う配置を示す。
図４ｃは全体パターンとこれらの二つのチャンネルＤ１、Ｄ２から導かれたマッピングメモリーの配置を示す。
【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
Ｄ１_Ｉ、・・・、Ｄｎ_Ｉ ２ビットのストリーム
Ｄ１_Ｑ、・・・、Ｄｎ_Ｑ 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