JP4255820B2 - Multi-carrier CDMA system and its transmitting and receiving stations - Google Patents
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Description
本発明は、移動体通信に適用するマルチキャリアCDMAシステムにおける多元接続用拡散符号の割当法及びその割当法を適用した送信局、受信局およびこれらを用いたシステムに関する。 The present invention relates to a multi-access spreading code allocation method in a multi-carrier CDMA system applied to mobile communications, a transmission station and a receiving station to which the allocation method is applied, and a system using them.
OFDM(直交周波数分割多重)とCDMA(符号分割多重アクセス方式)とを組合せたマルチキャリアCDMA(以下、MC−CDMA)方式は、OFDMに見られる遅延波に対する高い耐性や周波数の直交性を利用した高い周波数利用効率という特徴と、CDMAに見られるマルチセル環境における高い周波数利用効率という特徴を兼ね備えたものとして、近年盛んに研究開発が進められている。 The multi-carrier CDMA (hereinafter referred to as MC-CDMA) system, which combines OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) and CDMA (Code Division Multiple Access System), utilizes high tolerance to delay waves and frequency orthogonality found in OFDM. In recent years, research and development has been actively promoted as having both the characteristics of high frequency utilization efficiency and the characteristics of high frequency utilization efficiency in a multi-cell environment found in CDMA.
MC−CDMAは、DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)を用いた時間領域拡散MC−CDMAと、サブキャリア毎に拡散符号の1チップを割り当てる周波数領域拡散MC−CDMAとの2つに大別することができる。後者では、アップリンクのように割当対象間でOFDMシンボルが非同期の場合は、受信機において非同期受信の影響により特性が劣化し、更に割当対象毎に異なる周波数選択性フェージングを受ける場合は、受信機において逆拡散出力に含まれる異なる拡散符号との相互相関(コード間干渉;ICI)が増大し、特性が劣化する。ダウンリンクにおいても、逆拡散段で周波数領域に拡散されたデータシンボルを合成する際にICIが無視できない場合があり、それによって特性が劣化する(非特許文献1および2)。
MC-CDMA can be broadly divided into two types: time-domain spread MC-CDMA using DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) and frequency-domain spread MC-CDMA in which one chip of a spreading code is assigned to each subcarrier. it can. In the latter case, when the OFDM symbol is asynchronous between the allocation targets as in the uplink, the characteristics deteriorate due to the influence of asynchronous reception at the receiver, and when the frequency selective fading is different for each allocation target, the receiver , The cross correlation (inter-code interference; ICI) with different spreading codes included in the despread output increases, and the characteristics deteriorate. Even in the downlink, there are cases where ICI cannot be ignored when synthesizing data symbols spread in the frequency domain in the despreading stage, thereby degrading characteristics (
いずれのMC−CDMAにおいても、割当対象やデータを多重化する場合には拡散符号の直交性を利用し、規定された拡散符号を各割当対象あるいは各データブロックに割り当てる処理を行う。その際、規定された拡散符号の中からランダムに選択された符号を割り当てる処理が一般的に行われている。 In any MC-CDMA, when the allocation target or data is multiplexed, the orthogonality of the spreading code is used to perform the process of allocating the specified spreading code to each allocation target or each data block. At that time, a process of assigning a code randomly selected from the defined spreading codes is generally performed.
上述のように、周波数領域拡散MC−CDMAを移動通信に適用する場合、様々な要因によって、受信機において逆拡散を行う際にICIが発生する。このICIはDUR(希望波対干渉波電力比)として定量的に評価できるが、多元接続時に割り当てる拡散符号の組合せによってはDURが大きく異なることが示されている(非特許文献3)。そこで本発明においては、周波数領域拡散MC−CDMAの多元接続に際し、ICIを最小化する(つまり、DURを最大化する)ことでシステム性能を最大化することを目的とする。 As described above, when frequency domain spread MC-CDMA is applied to mobile communication, ICI occurs when despreading is performed in the receiver due to various factors. Although this ICI can be quantitatively evaluated as DUR (desired wave to interference wave power ratio), it has been shown that DUR varies greatly depending on the combination of spreading codes assigned at the time of multiple access (Non-patent Document 3). Accordingly, an object of the present invention is to maximize system performance by minimizing ICI (that is, maximizing DUR) in frequency domain spread MC-CDMA multiple access.
上記の目的を達成するため、請求項1においては、シンボルストリームを複製する複製器と、拡散符号を周波数領域で乗算する周波数領域拡散器と、逆離散フーリエ変換器又は逆高速フーリエ変換器を具備する送信局と、離散フーリエ変換器又は高速フーリエ変換器と、伝搬路による歪みを推定し、補正するチャネル推定器と、前記拡散符号を周波数領域で乗算し、更に加算する周波数領域逆拡散器を具備する受信局と、から構成され、前記拡散符号をDUR規範、すなわち希望波対干渉波電力比からシステムの性能を評価する手順に基づき決定するマルチキャリアCDMAシステムであって、Nを2以上で且つ拡散率Sより小さい自然数として、N個の前記拡散符号を割り当てる場合に、前記DUR規範が、割当可能なSCN通りの組合せから得られるN個の前記拡散符号の組合せに関するもので、Dkを拡散符号kの所望電力、Uklを拡散符号lが拡散符号kに与える干渉電力、Ukを拡散符号k以外のN−1個の前記拡散符号それぞれが拡散符号kに与える干渉電力の総和としたとき、拡散符号kに対する希望波対干渉波電力DURは(D/U)kで示して請求項1に記載の(数1)式により得られ、(数1)式に基づいて前記SCN通りの組合せから得られるN個の組合せについて前記DURを算出し、前記SCN通りの組の中で、N個の前記DURの最小値が最大となる前記拡散符号の組合せを選択するマルチキャリアCDMAシステムについて規定している。
To achieve the above object, the present invention comprises a replicator that duplicates a symbol stream, a frequency domain spreader that multiplies a spreading code in the frequency domain, and an inverse discrete Fourier transformer or an inverse fast Fourier transformer. A transmission station, a discrete Fourier transformer or a fast Fourier transformer, a channel estimator that estimates and corrects distortion due to a propagation path, a frequency domain despreader that multiplies the spreading code in the frequency domain and adds the spread code. A multi-carrier CDMA system configured to determine the spreading code based on a DUR standard, that is, a procedure for evaluating system performance from a desired signal-to-interference power ratio , wherein N is 2 or more as and spreading factor S smaller than natural number, when assigning N number of the spreading codes, the DUR norms, unions assignable S C N Street From relate the N combinations of the spreading code obtained, the desired power of spreading code k and D k, U kl spreading codes l is interference power to be supplied to spreading code k, U k a non-spreading code k N- when each one of said spreading code is the sum of the interference power given to the spreading code k, (the number of
請求項2においては、シンボルストリームを複製する複製器と、拡散符号を周波数領域で乗算する周波数領域拡散器と、逆離散フーリエ変換器又は逆高速フーリエ変換器を具備する送信局と、離散フーリエ変換器又は高速フーリエ変換器と、伝搬路による歪みを推定し、補正するチャネル推定器と、前記拡散符号を周波数領域で乗算し、更に加算する周波数領域逆拡散器を具備する受信局と、から構成され、前記拡散符号をDUR規範、すなわち希望波対干渉波電力比からシステムの性能を評価する手順に基づき決定するマルチキャリアCDMAシステムであって、Nを2以上で且つ拡散率Sより小さい自然数として、N個の前記拡散符号を割り当てる場合に、前記DUR規範が、割当可能なSCN通りの組合せから得られるN個の拡散符号の組合せに関するもので、Dk を拡散符号kの所望電力、Uklを拡散符号lが拡散符号kに与える干渉電力、Ukを拡散符号k以外のN−1個の前記拡散符号それぞれが拡散符号kに与える干渉電力の総和とするとき、拡散符号kに対する希望波対干渉波電力DURは(D/U)kで示して請求項2に記載の(数2)式により得られ、(数2)式に基づき、前記SCN通り組合せから得られるN個の組合せについて前記DURを算出し、前記SCN通りの組の中で、N個の前記DURの平均値が最大となる前記拡散符号の組合せを選択するマルチキャリアCDMAシステムについて規定している。
In
請求項3においては、拡散符号の割当数N=2、3、…、Sのそれぞれに対し、前記DUR規範により求められた前記拡散符号の組合せの中から特定の拡散符号を選択して割り当てる請求項1又は請求項2のマルチキャリアCDMAシステムであって、kは2以上且つ拡散率Sより小さい自然数として、N=kに対応する特定の拡散符号の組合せと、N=k+1に対応する特定の拡散符号の組合せを比較して、N=k+1の組合せの中にN=kの組合せの要素が含まれない数をRkとすれば、前記特定の拡散符号の組合せは、請求項3に記載の(数3)式の値が最小となるように選択するマルチキャリアCDMAシステムについて規定している。
In
請求項4においては、請求項1又は請求項2のマルチキャリアCDMAシステムであって、選択された拡散符号の組合せの要素を拡散符号の割当対象に割り当てる際に、予め設定された優先度の高い前記割当対象から順に前記DURの高い拡散符号を割り当てるマルチキャリアCDMAシステムについて規定している。 According to a fourth aspect of the present invention, in the multi-carrier CDMA system according to the first or second aspect , when a combination element of the selected spread code is assigned to a spread code assignment target, a preset high priority is provided. It defines a multi-carrier CDMA system that allocates spreading codes with a high DUR in order from the allocation target.
請求項5においては、請求項1又は請求項2のマルチキャリアCDMAシステムであって、選択された拡散符号の組合せの要素を拡散符号の割当対象が予め定められた時間間隔に同期して順に切り替える構成について規定している。 According to a fifth aspect of the present invention, in the multi-carrier CDMA system according to the first or second aspect , elements of the combination of the selected spreading codes are sequentially switched in synchronization with a predetermined time interval as a spreading code allocation target. It stipulates the configuration.
請求項6においては、シンボルストリームを複製する複製器と、拡散符号を周波数領域で乗算する周波数領域拡散器と、逆離散フーリエ変換器または高速フーリエ変換器とを具備しているマルチキャリアCDMAシステム用送信局について規定している。
In
請求項7においては、離散フーリエ変換器または高速フーリエ変換器と、伝播による歪みを推定し、且つ補正するチャネル推定器と、離散符号を周波数領域で乗算し、さらに加算する周波数領域逆拡散器とを具備するマルチキャリアCDMAシステム用受信局について規定している。
In
本発明によるマルチキャリアCDMA装置および拡散符号割当方法によれば、周波数領域拡散MC−CDMAにおいて周波数選択性フェージングを受けることで生じるICIを、拡散符号の割当法によって最小化することが出来る。これにより時間領域拡散MC−CDMAより特性の優れた周波数領域拡散MC−CDMAの性能を最大化することが可能となる。 According to the multicarrier CDMA apparatus and spreading code allocation method of the present invention, ICI generated by frequency selective fading in frequency domain spreading MC-CDMA can be minimized by the spreading code allocation method. This makes it possible to maximize the performance of frequency domain spread MC-CDMA, which has better characteristics than time domain spread MC-CDMA.
本発明によるマルチキャリアCDMA装置の実施の形態について、以下図により説明する。なお、本発明が適用される通信システムにおいては、端末となる複数の送信局側から基地局となる受信局に送信する場合(アップリンク)、およびこの逆で基地局となる送信局から端末である受信局に通信する場合(ダウンリンク)の、これら局間の通信においては直交周波数分割多重方式(OFDM)と符号分割多重アクセス方式(CDMA)との組合せであるマルチキャリアCDMA(MC−CDMA)を採用している。このような通信システムにおいて、本発明における受信局においては、受信局と複数の送信局との接続を制御する多元接続制御部を有しており、この多元接続制御部は、
1)送信局がフレームを送信する際、フレームに含まれるチャネル推定用プリアンブルを送信中は、当該端末以外の端末のフレーム送信を休止し、当該プリアンブルの送信が完了した後に当該端末以外の端末のフレーム送信を再開する機能を有している。
2)受信局に接続することが出来る複数の端末となる送受信局を収容するマルチキャリアCDMA制御部を備えており、同時に、端末においても、マルチキャリアCDMA制御部はアップリンクとダウンリンクを時分割複信(TDD)する時分割複信制御部と、特定の周期で、特定のダウンリンク・スロットを用いて、全割当対象共通のパイロット信号を送信するパイロット信号送信制御部を有している。また、無線端末は、
1) 受信パイロット信号に基づきチャネル伝達関数を導出するチャネル伝達関数導出部を有している。
2) また、導出されたチャネル伝達関数を無線基地局に通知するチャネル伝達関数通知部を有している。
An embodiment of a multicarrier CDMA apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the communication system to which the present invention is applied, transmission is performed from a plurality of transmitting stations serving as terminals to a receiving station serving as a base station (uplink), and vice versa. Multi-carrier CDMA (MC-CDMA), which is a combination of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) and Code Division Multiple Access (CDMA) in communication between these stations when communicating with a certain receiving station (downlink) Is adopted. In such a communication system, the receiving station in the present invention has a multiple access control unit that controls the connection between the receiving station and a plurality of transmitting stations.
1) When a transmitting station transmits a frame, while transmitting a channel estimation preamble included in the frame, the frame transmission of a terminal other than the terminal is suspended, and after transmission of the preamble is completed, a terminal other than the terminal It has a function to resume frame transmission.
2) A multi-carrier CDMA control unit that accommodates transmission / reception stations serving as a plurality of terminals that can be connected to the receiving station is provided. At the same time, the multi-carrier CDMA control unit also time-divides uplink and downlink in the terminal. A time division duplex control unit that performs duplex (TDD) and a pilot signal transmission control unit that transmits a pilot signal common to all allocation targets using a specific downlink slot at a specific period. In addition, the wireless terminal
1) It has a channel transfer function deriving unit for deriving a channel transfer function based on the received pilot signal.
2) In addition, a channel transfer function notifying unit that notifies the radio base station of the derived channel transfer function is provided.
図1は周波数領域拡散MC−CDMAの送信局の構成図である。図1において、入力信号であるデータストリーム(Information data)は変調器(Modulator)11で変調されてビットストリームとなった後、マルチプレクサ(Multiplexer)12においてパイロット信号(Pilot)と共に多重化される。この多重化された出力は直列信号のビットストリームであるため直並変換器(S/P)13によりNp個の系列に変換され、さらに各系列においては複製器(Copier)141乃至14nによりそれぞれ拡散率に相当するSF個のシンボルストリームに複製される。この後、複製されたシンボルストリームは周波数領域で拡散器15からの拡散符号(Spreading code)と乗算される。ここで拡散符号の生成に際しては、拡散符号割当器(Spreading code assigner)150により拡散符号割当の制御が行われる。この乗算結果は、逆高速フーリエ変換器(IFFT)16(または逆離散フーリエ変換器)で時間領域での信号に逆変換された後、ガードインターバル挿入器(GI Insertion)17でガードインターバルが挿入され送信信号(Transmitted signal)として送信される。ここで、ガードインターバルGIはコード間干渉の原因となるマルチパスフェーディングの影響を除去するために挿入されるものである。
FIG. 1 is a block diagram of a frequency-domain spread MC-CDMA transmission station. In FIG. 1, a data stream (Information data) as an input signal is modulated by a modulator 11 to become a bit stream, and then multiplexed together with a pilot signal (Pilot) by a
図2は周波数領域拡散マルチキャリアCDMAの受信局の構成図である。受信信号(Received signal)はシンボルタイミング検出器(Symbol timing detection)211で送信されてきたシンボルのタイミングを検出した後、ガードインターバル除去器(GI
removal)212でガードインターバルを除去する。これにより得られた信号は高速フーリエ変換器(FFT)22によりNc個に分割された周波数領域におけるデータに変換され、チャネル推定器(Channel estimator)23により伝搬路での歪みを推定し、乗算処理によりこの歪みは補正される。この後、周波数領域逆拡散器24の出力である拡散符号(spreading code)と乗算される。ここで、拡散符号の生成に際しては、拡散符号割当器(Spreading code assigner)241により拡散符号割当の制御が行われる。さらに送信局に対応したSF個づつの周波数領域におけるデータに纏められ、さらに、それぞれ加算器251〜25nで加算してシンボルストリームとし、並直列変換器(P/S)26により並列信号を直列のビットストリームとした後、逆信号点変換器(Demodulator)27により再生データ(Recovered data)を得ている。
FIG. 2 is a configuration diagram of a frequency-domain spread multi-carrier CDMA receiving station. A received signal (Received signal) is detected by a
removal) 212 to remove the guard interval. The signal thus obtained is converted into data in the frequency domain divided into Nc pieces by a fast Fourier transformer (FFT) 22, a distortion in the propagation path is estimated by a
(実施の形態1)
図3は、上記MC−CDMAシステムにおける拡散符号割当器における拡散符号割当法のシーケンス図である。図3において、利用可能なS個の拡散符号それぞれに対して、自拡散符号と自分以外の拡散符号との2拡散符号間のDUR(希望波対干渉電力比)を求める(ステップ301)。このDURの算出に対しては、N個(Nは2以上で且つ拡散率Sより小さい自然数)の拡散符号を割り当てる場合、拡散符号kに対するDURを
(D/U)k とし、Dkを拡散符号kにおける希望波の所望電力、Uklを拡散符号lが拡散符号kに与える干渉電力、Ukを拡散符号k以外のN−1個の拡散符号それぞれが拡散符号kに与える干渉電力の総和として下記(数4)式で算出することが出来る。ここで、(数4)式は請求項1に記載の(数1)式と同じである。
(Embodiment 1)
FIG. 3 is a sequence diagram of the spreading code assignment method in the spreading code assigner in the MC-CDMA system. In FIG. 3, for each of the available S spreading codes, a DUR (desired wave-to-interference power ratio) between two spreading codes of the own spreading code and a spreading code other than itself is obtained (step 301). For the calculation of DUR, when N spreading codes (N is a natural number greater than or equal to 2 and smaller than spreading factor S) are assigned, the DUR for spreading code k is (D / U) k and D k is spread. The desired power of the desired wave in the code k, U kl is the interference power that the spreading code l gives to the spreading code k, and Uk is the sum of the interference power that each of the N−1 spreading codes other than the spreading code k gives to the spreading code k It can be calculated by the following equation (Equation 4). Here, (Expression 4) is the same as (Expression 1) described in
次いで、SCN通りの組のうち、N個のDURの中で最も小さい値が最大となる拡散符号の組を選択する(ステップ303)。これにより得られた選択拡散符号を、本システムに接続している割当対象に対して任意に割り当てる(ステップ304)。ここで、多元接続数すなわち接続割当対象の数が変化しなければ(ステップ305のNo)この状態を保持し、変化すれば(ステップ305でYes)ステップ302の入力側に戻り再度拡散符号の割り当てを開始する。 Then, among the set of streets S C N, the smallest value among the N DUR selects a set of spreading codes having a maximum (step 303). The selected spreading code obtained in this way is arbitrarily assigned to the assignment target connected to this system (step 304). If the number of multiple connections, that is, the number of connection allocation targets does not change (No in step 305), this state is maintained, and if it changes (Yes in step 305), the process returns to the input side of step 302 and assigns spreading codes again. To start.
(実施の形態2)
以上の処理においては、N個のDURのうちの最も小さい値が最大になる拡散符号の組合せを求めたが、DURの最小値の代わりに平均値を用いてもよい。すなわち、この場合はN個のDURの平均値が最大となる拡散符号の組合せを選択することになる。図4は、この場合のシーケンス図を示すもので、ステップ403の処理が「DURの最小値」が「平均値」に変更されている。
(Embodiment 2)
In the above processing, the combination of spreading codes that maximizes the smallest value among the N DURs is obtained, but an average value may be used instead of the minimum value of DURs. That is, in this case, a combination of spreading codes that maximizes the average value of N DURs is selected. FIG. 4 shows a sequence diagram in this case, and the processing of step 403 is changed from “minimum DUR value” to “average value”.
(実施の形態3)
図5は本発明における第3の実施の形態を示すもので、先ず、全てのDURの計算結果を拡散符号割当器内部にテーブルとして予め作成し保持しておき、多元接続数が変化した場合に、このテーブルを呼び出し参照して、割り当てる拡散符合を新たに決定する方法としている(ステップ506)。
(Embodiment 3)
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. First, all DUR calculation results are created and held in advance in a spread code assigner as a table, and the number of multiple access changes. The table is called and referred to, and a spreading code to be assigned is newly determined (step 506).
図6は、上記のようにして作成されたテーブル(ステップ603)からDURの平均値を求め、その平均値が最大になる拡散符号の組を選択する処理を行っている(ステップ603)。 In FIG. 6, the average value of the DUR is obtained from the table created as described above (step 603), and a process of selecting a spreading code set that maximizes the average value is performed (step 603).
本発明、特にN個のDURの最小値が最大になる拡散符号の組合せを選択した場合の有効性を試算した結果を図7および図8に示す。図7はWalsh符号を使用したアップリンクの系で、逆拡散処理の段階でEGC(Equal Gain Combining)、またはMRC(Maximum Ratio Combining)を適用した場合である。図8は、Walsh符号または直交Gold符号でアップリンクの系で、MRCを適用した場合のシステムの場合について比較したものである。また、N個のDURの平均値が最大になる拡散符号の組合せを選択する場合の効果を図9に示す。図9はWalsh符号を使用したアップリンクの系で、MRCを適用した場合のシステムについて示したものである。何れの場合からも、DURの最大化を行った方(黒で塗りつぶしたプロット)が示すようにDURの観点で性能が向上していることが分かる。また、図8から、直交符号の中でも直交Gold符号よりもWalsh符号の方が優れた特性を示している。 FIG. 7 and FIG. 8 show the results of trial calculation of the effectiveness of the present invention, particularly when a combination of spreading codes that maximizes the minimum value of N DURs is selected. FIG. 7 shows an uplink system using a Walsh code, in which EGC (Equal Gain Combining) or MRC (Maximum Ratio Combining) is applied at the stage of despreading processing. FIG. 8 is a comparison of the system in the case of applying the MRC in the uplink system using the Walsh code or the orthogonal Gold code. FIG. 9 shows the effect of selecting a combination of spreading codes that maximizes the average value of N DURs. FIG. 9 shows an uplink system using a Walsh code and a system when MRC is applied. In any case, it can be seen that the performance is improved from the viewpoint of DUR as shown by the DUR maximization (plot filled in black). Further, FIG. 8 shows that the Walsh code is superior to the orthogonal Gold code among the orthogonal codes.
(実施の形態4)
次に、拡散符号割当法の例を図10の模式図により説明する。図10は割当対象数Nの変化に応じて各割当対象に割り当てられる拡散符号の変化を表したもので、横方向の配列が割当対象数、縦方向の配列が割当対象番号を示している。図10でc2、c4、c5等記号ciは割り当てる個々の拡散符号を示すもので、図10のこれらの配列の1例を示したもので、割当対象数N=k(kは2以上で且つ拡散率Sより小さい自然数)の変化に応じて各割当対象に割り当てられる拡散符号の変化を表している。
(Embodiment 4)
Next, an example of the spread code allocation method will be described with reference to the schematic diagram of FIG. FIG. 10 shows the change of the spreading code assigned to each allocation target in accordance with the change in the allocation target number N. The horizontal array indicates the allocation target number and the vertical array indicates the allocation target number. In FIG. 10, c 2 , c 4 , c 5, etc. symbols c i indicate individual spreading codes to be assigned. One example of these arrays in FIG. 10 is shown, and the allocation target number N = k (k is This represents a change in the spread code assigned to each assignment target in accordance with a change in the natural number (2 or more and smaller than the spreading factor S).
すなわち、拡散符号の割当数N=2,3、…、Sのそれぞれに対し、前記(数1)式により規定されるDURの選定法、すなわち、DUR規範により求められた拡散符号の組合せの中から特定の拡散符号を選択して割り当てる前記実施の形態1または実施の形態2に記載のマルチキャリアCDMAシステムであって、N=k(kは2以上且つ拡散率Sより小さい自然数)に対応する特定の拡散符号の組合せと、N=k+1に対応する特定の拡散符号の組合せを比較して、N=k+1の組合せの中にN=kの組合せの要素が含まれない数をRkとすれば、前記特定の拡散符号の組合せは、 That is, for each of the assigned numbers of spreading codes N = 2, 3,..., S, the DUR selection method defined by the above equation (1), that is, among the combinations of spreading codes obtained by the DUR norm. The multi-carrier CDMA system according to the first embodiment or the second embodiment, in which a specific spreading code is selected and assigned from N = k (k is a natural number greater than or equal to 2 and smaller than the spreading factor S). A combination of a specific spreading code and a specific spreading code combination corresponding to N = k + 1 are compared, and the number of N = k + 1 combinations that do not include the elements of the combination of N = k is expressed as R k. For example, the combination of the specific spreading codes is
変化前(N=k)の割当拡散符号が変化後(N=k+1)の選択できる拡散符号の組の中にも含まれる場合を、特に継承符号と呼ぶことにすると、継承符号が存在する場合(例えば、図10のN=4におけるc2、c4、c5等は継承符号である。)は、これ等継承符号をそのまま使用し、継承符号がない場合にのみ入れ替えて利用する処理を行う。
例えば、N=4におけるc7はここで発生し、次のN=5では存在しないから新規→破棄の処理が実行されることを示しており、N=5におけるc5はN=4から引継ぎ、N=6では存在しないから継承→破棄の処理が行われることを示している。
The case where the assigned spreading code before the change (N = k) is also included in the selectable spreading code set after the change (N = k + 1), particularly when the inherited code exists. (For example, c 2 , c 4 , c 5, etc. at N = 4 in FIG. 10 are inherited codes). These inherited codes are used as they are, and a process of replacing and using only when there is no inherited code is used. Do.
For example, c 7 at N = 4 occurs here, and since it does not exist at the next N = 5, it indicates that the process of new → discard is executed, and c 5 at N = 5 takes over from N = 4 , N = 6 does not exist, indicating that inheritance → discard processing is performed.
また、選択された拡散符号の組合せの要素(つまり、拡散符号)を拡散符号の割当対象に割り当てる際、外部条件を考慮して決定された優先度をオペレータが入力し、この入力された優先度の高い割当対象から順にDURの高い拡散符号を割り当てるようにしている。ここで優先度とは、割当対象が要求する通信品質に対するものであり、顧客に対する所謂サービス品質(QoS)と言われるものである。この方法を使用することにより、さらに、選択された拡散符号の組合せの要素(つまり、拡散符号c2、c4等)を、ある時点ではc2、c4、c5の順序で送り、他の時点ではc2、c4、c5の順序で送る等、拡散符号の割当対象が一連の符号構成を単位とし、この単位に同期して順序をランダマイズしながら順に切り替えることにより、前記のQoSを確保するための優先度設定の処理を行うことなく各割当対象に対し平等な通信品質を提供することが出来るようになる。 In addition, when assigning an element of the selected combination of spreading codes (that is, spreading code) to the assignment target of spreading code, the operator inputs the priority determined in consideration of the external condition, and this input priority A spreading code with a high DUR is assigned in order from the highest assignment target. Here, the priority refers to the communication quality required by the allocation target, and is referred to as so-called quality of service (QoS) for the customer. By using this method, the elements of the selected spreading code combination (ie, spreading codes c 2 , c 4, etc.) are sent in the order of c 2 , c 4 , c 5 at some point, At the time of, the above-mentioned QoS can be obtained by switching the order in which the spreading code allocation target is a series of code configurations, such as sending in the order of c 2 , c 4 , and c 5 , and randomizing in synchronization with this unit. Accordingly, it is possible to provide equal communication quality to each allocation target without performing the priority setting process for ensuring the above.
11:変調器 12:マルチプレクサ
13:直並列変換器 141〜14n:複製器
15:拡散器 150:拡散符号割当器
16:逆高速フーリエ変換器 17:ガードインターバル挿入器
211:シンボルタイミング検出器 212:ガードインターバル除去器
22:高速フーリエ変換器 23:チャネル推定器
24:周波数領域逆拡散器 241:拡散符号割当器
251〜25n:加算器 26:並直列変換器
27:逆信号点変換器
11: Modulator 12: Multiplexer 13: Series-parallel converter 141-14n: Duplicator 15: Spreader 150: Spreading code assigner 16: Inverse fast Fourier transformer 17: Guard interval inserter 211: Symbol timing detector 212: Guard interval remover 22: Fast Fourier transformer 23: Channel estimator 24: Frequency domain despreader 241: Spread
Claims (7)
離散フーリエ変換器又は高速フーリエ変換器と、伝搬路による歪みを推定し、補正するチャネル推定器と、前記拡散符号を周波数領域で乗算し、更に加算する周波数領域逆拡散器を具備する受信局と、から構成され、
前記拡散符号をDUR規範、すなわち希望波対干渉波電力比からシステムの性能を評価する手順に基づき決定するマルチキャリアCDMAシステムであって、
Nを2以上で且つ拡散率Sより小さい自然数として、N個の前記拡散符号を割り当てる場合に、
前記DUR規範が、割当可能なSCN通りの組合せから得られるN個の前記拡散符号の組合せに関するもので、
Dkを拡散符号kの所望電力、Uklを拡散符号lが拡散符号kに与える干渉電力、Ukを拡散符号k以外のN−1個の前記拡散符号それぞれが拡散符号kに与える干渉電力の総和としたとき、拡散符号kに対する希望波対干渉波電力DURは(D/U)kで示して(数1)式により得られ、
前記SCN通りの組の中で、N個の前記DURの最小値が最大となる前記拡散符号の組合せを選択する
ことを特徴とするマルチキャリアCDMAシステム。 A duplicator that duplicates the symbol stream, a frequency domain spreader that multiplies the spreading code in the frequency domain, and a transmission station comprising an inverse discrete Fourier transformer or an inverse fast Fourier transformer,
A discrete Fourier transformer or a fast Fourier transformer, a channel estimator that estimates and corrects distortion due to a propagation path, a receiving station that includes a frequency domain despreader that multiplies and adds the spreading code in the frequency domain; Consists of
A multi-carrier CDMA system that determines the spreading code based on a DUR standard, that is, a procedure for evaluating system performance from a desired signal to interference power ratio ,
When N is a natural number that is greater than or equal to 2 and smaller than the spreading factor S, and assigning the N spreading codes,
The DUR norm relates to a combination of N spreading codes obtained from S C N possible combinations that can be assigned;
D k of the desired power of spreading code k, interference power U kl spreading codes l gives the spreading code k, interference power respectively U k N-1 pieces of said spreading code other than the spreading code k has on the spreading code k The desired wave-to-interference wave power DUR for the spreading code k is given by (D / U) k and is given by the equation (1),
A multi-carrier CDMA system, wherein a combination of the spreading codes that maximizes a minimum value of N DURs is selected from the S C N sets.
離散フーリエ変換器又は高速フーリエ変換器と、伝搬路による歪みを推定し、補正するチャネル推定器と、前記拡散符号を周波数領域で乗算し、更に加算する周波数領域逆拡散器を具備する受信局と、から構成され、
前記拡散符号をDUR規範、すなわち希望波対干渉波電力比からシステムの性能を評価する手順に基づき決定するマルチキャリアCDMAシステムであって、
Nを2以上で且つ拡散率Sより小さい自然数として、N個の前記拡散符号を割り当てる場合に、
前記DUR規範が割当可能なSCN通りの組合せから得られるN個の拡散符号の組合せに関するもので、
Dk を拡散符号kの所望電力、Uklを拡散符号lが拡散符号kに与える干渉電力、Ukを拡散符号k以外のN−1個の前記拡散符号それぞれが拡散符号kに与える干渉電力の総和とするとき、拡散符号kに対する希望波対干渉波電力DURは(D/U)kで示して(数2)式により得られ、
前記SCN通りの組の中で、N個の前記DURの平均値が最大となる前記拡散符号の組合せを選択する
ことを特徴とするマルチキャリアCDMAシステム。 A duplicator that duplicates the symbol stream, a frequency domain spreader that multiplies the spreading code in the frequency domain, and a transmission station comprising an inverse discrete Fourier transformer or an inverse fast Fourier transformer,
A discrete Fourier transformer or a fast Fourier transformer, a channel estimator that estimates and corrects distortion due to a propagation path, a receiving station that includes a frequency domain despreader that multiplies and adds the spreading code in the frequency domain; Consists of
A multi-carrier CDMA system that determines the spreading code based on a DUR standard, that is, a procedure for evaluating system performance from a desired signal to interference power ratio ,
When N is a natural number that is greater than or equal to 2 and smaller than the spreading factor S, and assigning the N spreading codes,
Relates the combination of the N spreading codes derived from a set together of the DUR norms can be allocated S C N Street,
Desired power of code k diffuser expanding the D k, the interference U kl spreading codes l interference power given to the spreading code k, the U k, respectively (N-1) of the spreading codes other than the spreading code k has on the spreading code k When the sum of the power is given, the desired wave-to-interference wave power DUR for the spreading code k is expressed by (D / U) k and expressed by the equation (2),
The multi-carrier CDMA system, wherein a combination of the spreading codes that maximizes an average value of N DURs is selected from the S C N sets.
kを2以上で且つ拡散率Sより小さい自然数として、N=kに対応する特定の拡散符号の組合せと、N=k+1に対応する特定の拡散符号の組合せを比較して、N=k+1の組合せの中にN=kの組合せの要素が含まれない数をRkとすれば、
前記特定の拡散符号の組合せは、(数3)の値が最小となるように選択される
A combination of a specific spreading code corresponding to N = k and a combination of a specific spreading code corresponding to N = k + 1, where k is a natural number greater than or equal to 2 and smaller than the spreading factor S, is a combination of N = k + 1 Let R k be the number that does not contain N = k combination elements in
The combination of the specific spreading codes is selected so that the value of (Expression 3) is minimized.
選択された拡散符号の組合せの要素を拡散符号の割当対象に割り当てる際、
予め設定された優先度の高い前記割当対象から順に前記DURの高い拡散符号を割り当てることを特徴とするマルチキャリアCDMAシステム。 The multi-carrier CDMA system of claim 1 or claim 2 , wherein
When assigning the elements of the selected combination of spreading codes to the assignment target of spreading codes,
A multi-carrier CDMA system, wherein spreading codes having a high DUR are assigned in order from the assignment target having a high priority set in advance.
選択された拡散符号の組合せの要素を拡散符号の割当対象が予め定められた時間間隔に同期して順に切り替える
ことを特徴とするマルチキャリアCDMAシステム。 The multi-carrier CDMA system of claim 1 or claim 2 , wherein
A multi-carrier CDMA system, wherein elements of a combination of selected spreading codes are sequentially switched in synchronization with a predetermined time interval as a spreading code assignment target.
シンボルストリームを複製する複製器と、
拡散符号を周波数領域で乗算する周波数領域拡散器と、
逆離散フーリエ変換器または高速フーリエ変換器と
を具備することを特徴とするマルチキャリアCDMAシステム用送信局。 A transmission station used in the multicarrier CDMA system according to any one of claims 1 to 5 ,
A duplicator to duplicate the symbolic Le stream,
A frequency domain spreader that multiplies the spreading code in the frequency domain;
A transmission station for a multicarrier CDMA system comprising an inverse discrete Fourier transformer or a fast Fourier transformer.
離散フーリエ変換器または高速フーリエ変換器と、
伝播路による歪みを推定し、且つ補正するチャネル推定器と、
離散符号を周波数領域で乗算し、さらに加算する周波数領域逆拡散器と
を具備することを特徴とするマルチキャリアCDMAシステム用受信局。 A receiving station used for the multicarrier CDMA system according to any one of claims 1 to 5 ,
A discrete Fourier transform or a fast Fourier transform;
A channel estimator for estimating and correcting distortion due to the propagation path;
A receiving station for a multicarrier CDMA system, comprising: a frequency domain despreader that multiplies and adds a discrete code in the frequency domain.
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