JPH098769A - スペクトル拡散変調を用いた無線通信システム - Google Patents
スペクトル拡散変調を用いた無線通信システムInfo
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- JPH098769A JPH098769A JP7157728A JP15772895A JPH098769A JP H098769 A JPH098769 A JP H098769A JP 7157728 A JP7157728 A JP 7157728A JP 15772895 A JP15772895 A JP 15772895A JP H098769 A JPH098769 A JP H098769A
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- bandwidth
- wireless
- station
- communication system
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 通話可能な状態を確保しつつ周波数資源を有
効利用することができるスペクトル拡散変調を用いた無
線通信システムを提供する。 【構成】 スペクトル拡散変調を個別に施した複数の無
線信号を同一の伝送帯域内で送信し、その複数の無線信
号の少なくとも1の無線信号の帯域幅を他の無線信号の
帯域幅とは異ならしめた。 【効果】 1の無線信号の受信エネルギーが過大である
ならば、その帯域幅を減少させることにより他の無線信
号のCIRが改善されることになるので、通話可能な状
態を確保しつつ周波数資源を有効利用することができ
る。
効利用することができるスペクトル拡散変調を用いた無
線通信システムを提供する。 【構成】 スペクトル拡散変調を個別に施した複数の無
線信号を同一の伝送帯域内で送信し、その複数の無線信
号の少なくとも1の無線信号の帯域幅を他の無線信号の
帯域幅とは異ならしめた。 【効果】 1の無線信号の受信エネルギーが過大である
ならば、その帯域幅を減少させることにより他の無線信
号のCIRが改善されることになるので、通話可能な状
態を確保しつつ周波数資源を有効利用することができ
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スペクトル拡散変調を
用いたCDMA(Code Division Multiple Access:符
号分割多元接続)方式の無線通信システムに関する。
用いたCDMA(Code Division Multiple Access:符
号分割多元接続)方式の無線通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】自動車電話や携帯電話等の無線通信シス
テムにおいては、多元接続方式として周波数分割多元接
続(FDMA:Frequency Division Multiple Access)
方式、時間分割多元接続(TDMA:Time Division Mul
tiple Access)方式及び符号分割多元接続(CDMA)
方式の各方式が知られている。FDMA方式は図1に示
すように所定の周波数帯内をいくつもに分割し、複数の
ユーザを互いに異なる周波数チャンネルとするように周
波数軸に分配することで共存させている。TDMA方式
では図2に示すように同一の周波数帯域内でチャンネル
毎に使用する時間を区切って、複数のユーザを時間軸上
に分散させることで共存させている。CDMA方式では
図3に示すように第3の軸として符号軸を設け、所定の
同一周波数帯域を同一時間でも複数のチャンネルが通信
することを可能にしている。CDMA方式の無線通信シ
ステムは、音声信号等の情報信号を帯域幅(例えば、1
0kHz)を数十倍〜数千倍の信号帯域幅(例えば、1
MHz)に広げるスペクトラム拡散を行なうので、FD
MA方式やTDMA方式に比べて周波数帯域幅当たりの
チャンネル数を増やすことができ、周波数利用効率の改
善を図ることができる。
テムにおいては、多元接続方式として周波数分割多元接
続(FDMA:Frequency Division Multiple Access)
方式、時間分割多元接続(TDMA:Time Division Mul
tiple Access)方式及び符号分割多元接続(CDMA)
方式の各方式が知られている。FDMA方式は図1に示
すように所定の周波数帯内をいくつもに分割し、複数の
ユーザを互いに異なる周波数チャンネルとするように周
波数軸に分配することで共存させている。TDMA方式
では図2に示すように同一の周波数帯域内でチャンネル
毎に使用する時間を区切って、複数のユーザを時間軸上
に分散させることで共存させている。CDMA方式では
図3に示すように第3の軸として符号軸を設け、所定の
同一周波数帯域を同一時間でも複数のチャンネルが通信
することを可能にしている。CDMA方式の無線通信シ
ステムは、音声信号等の情報信号を帯域幅(例えば、1
0kHz)を数十倍〜数千倍の信号帯域幅(例えば、1
MHz)に広げるスペクトラム拡散を行なうので、FD
MA方式やTDMA方式に比べて周波数帯域幅当たりの
チャンネル数を増やすことができ、周波数利用効率の改
善を図ることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、CDMA方
式の無線通信システムにおいては、例えば、音声伝送で
はBER(Bit Error Ratio:ビット誤り率)が10-2
程度得られれば通話可能である。よって、この通話可能
なBER値が充分に確保できる一定以上の大きな受信入
力エネルギーは無駄になっている。無線装置が例えば、
図4に示すようなビット誤り率特性を有しているなら
ば、CNR(Carrier-to-Noise power Ratio:搬送波電
力対雑音電力比)が10dBより大きくなる受信入力エ
ネルギーは有効に利用されていないことになる。
式の無線通信システムにおいては、例えば、音声伝送で
はBER(Bit Error Ratio:ビット誤り率)が10-2
程度得られれば通話可能である。よって、この通話可能
なBER値が充分に確保できる一定以上の大きな受信入
力エネルギーは無駄になっている。無線装置が例えば、
図4に示すようなビット誤り率特性を有しているなら
ば、CNR(Carrier-to-Noise power Ratio:搬送波電
力対雑音電力比)が10dBより大きくなる受信入力エ
ネルギーは有効に利用されていないことになる。
【0004】そこで、本発明の目的は、通話可能な状態
を確保しつつ周波数資源を有効利用することができるス
ペクトル拡散変調を用いたCDMA方式の無線通信シス
テムを提供することである。
を確保しつつ周波数資源を有効利用することができるス
ペクトル拡散変調を用いたCDMA方式の無線通信シス
テムを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の無線通信システ
ムは、スペクトル拡散変調を個別に施した複数の無線信
号を同一の伝送帯域内で送信するCDMA方式の無線通
信システムであって、複数の無線信号のうちの少なくと
も1の無線信号の帯域幅が他の無線信号の帯域幅とは異
なることを特徴としている。
ムは、スペクトル拡散変調を個別に施した複数の無線信
号を同一の伝送帯域内で送信するCDMA方式の無線通
信システムであって、複数の無線信号のうちの少なくと
も1の無線信号の帯域幅が他の無線信号の帯域幅とは異
なることを特徴としている。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
細に説明する。図5に示した本発明の無線通信システム
を用いられた無線装置において、アンテナ1は送受信用
のアンテナであり、アンテナ1の端子にはアンテナスイ
ッチ2を介して受信部3及び送信部4のいずれか一方が
切換接続される。アンテナスイッチ2は受信部3側の選
択が定常状態である。受信部3においては、アンテナス
イッチ2からの受信信号である高周波信号は帯域制限フ
ィルタ(BPF)5によって帯域制限された後、高周波
増幅器6に供給される。高周波増幅器6によって増幅さ
れた信号は帯域制限フィルタ7を介してダウンコンバー
タ8に供給される。ダウンコンバータ8は供給された高
周波信号にVCO9からの局部発振信号を混合して中間
周波信号を生成する。この中間周波信号のレベルはレベ
ル検出器27によって検出され、受信電界強度データと
してCPU(中央処理装置)19に供給される。ダウン
コンバータ8から出力された中間周波信号はA/D変換
器10によってディジタル化された後、DSP(ディジ
タル信号プロセッサ)11に供給される。DSP11は
供給されたディジタル化中間周波信号を検波して受信信
号に含まれる音声信号及び制御信号等の情報信号を拡散
復調してチャンネルコーダ/デコーダ12に供給する。
また、DSP11はチャンネルコーダ/デコーダ12か
ら供給される送信されるべきディジタル情報信号である
データ信号に応じた変調動作を行なってその変調結果を
送信部4に供給する。
細に説明する。図5に示した本発明の無線通信システム
を用いられた無線装置において、アンテナ1は送受信用
のアンテナであり、アンテナ1の端子にはアンテナスイ
ッチ2を介して受信部3及び送信部4のいずれか一方が
切換接続される。アンテナスイッチ2は受信部3側の選
択が定常状態である。受信部3においては、アンテナス
イッチ2からの受信信号である高周波信号は帯域制限フ
ィルタ(BPF)5によって帯域制限された後、高周波
増幅器6に供給される。高周波増幅器6によって増幅さ
れた信号は帯域制限フィルタ7を介してダウンコンバー
タ8に供給される。ダウンコンバータ8は供給された高
周波信号にVCO9からの局部発振信号を混合して中間
周波信号を生成する。この中間周波信号のレベルはレベ
ル検出器27によって検出され、受信電界強度データと
してCPU(中央処理装置)19に供給される。ダウン
コンバータ8から出力された中間周波信号はA/D変換
器10によってディジタル化された後、DSP(ディジ
タル信号プロセッサ)11に供給される。DSP11は
供給されたディジタル化中間周波信号を検波して受信信
号に含まれる音声信号及び制御信号等の情報信号を拡散
復調してチャンネルコーダ/デコーダ12に供給する。
また、DSP11はチャンネルコーダ/デコーダ12か
ら供給される送信されるべきディジタル情報信号である
データ信号に応じた変調動作を行なってその変調結果を
送信部4に供給する。
【0007】送信部4においては、DSP11から出力
されたディジタル信号はD/A変換器13を介してアッ
プコンバータ14に供給される。アップコンバータ14
は変調された信号にVCO15からの発振信号を混合し
て送信すべき周波数に周波数変換する。発振信号は前段
増幅器16によって増幅され、更に電力増幅器17によ
って増幅されて送信無線信号となる。この送信無線信号
はアンテナスイッチ2を介してアンテナ1に供給され
る。
されたディジタル信号はD/A変換器13を介してアッ
プコンバータ14に供給される。アップコンバータ14
は変調された信号にVCO15からの発振信号を混合し
て送信すべき周波数に周波数変換する。発振信号は前段
増幅器16によって増幅され、更に電力増幅器17によ
って増幅されて送信無線信号となる。この送信無線信号
はアンテナスイッチ2を介してアンテナ1に供給され
る。
【0008】DSP11の変調及び復調動作はCPU1
9によって制御される。アンテナスイッチ2の切換動
作、VCO9,15の発振周波数及び電力増幅器17の
増幅動作はDSP11の動作状態によって制御される。
CPU19はキーボード20からの操作に応じてDSP
11を制御すると共に、チャンネルコーダ/デコーダ1
2及びボイスCODEC(コーデック)21の各動作モ
ードを制御する。チャンネルコーダ/デコーダ12はボ
イスCODEC21から供給されるディジタル音声信号
又はデータ入出力インタフェース22から供給されるデ
ィジタルデータ信号に対し予め定められた符号変換を施
すコーダとしての動作を行ない、符号変換後の信号をD
SP11に供給する。また、DSP11から供給される
復調後のディジタル信号に対して復号をなすデコーダと
しての動作を行なって復号したディジタル信号をボイス
CODEC21又はデータ入出力インタフェース22に
供給する。ボイスCODEC21はマイクロホンアンプ
23からのアナログ音声信号を予め定められたフォーマ
ットのディジタル音声信号に変換し、チャンネルコーダ
/デコーダ12からの復号されたディジタル音声信号を
アナログ信号に変化してスピーカアンプ24に供給す
る。マイクロホンアンプ23にはマイクロホン25が接
続され、スピーカアンプ24にはスピーカ26が接続さ
れている。
9によって制御される。アンテナスイッチ2の切換動
作、VCO9,15の発振周波数及び電力増幅器17の
増幅動作はDSP11の動作状態によって制御される。
CPU19はキーボード20からの操作に応じてDSP
11を制御すると共に、チャンネルコーダ/デコーダ1
2及びボイスCODEC(コーデック)21の各動作モ
ードを制御する。チャンネルコーダ/デコーダ12はボ
イスCODEC21から供給されるディジタル音声信号
又はデータ入出力インタフェース22から供給されるデ
ィジタルデータ信号に対し予め定められた符号変換を施
すコーダとしての動作を行ない、符号変換後の信号をD
SP11に供給する。また、DSP11から供給される
復調後のディジタル信号に対して復号をなすデコーダと
しての動作を行なって復号したディジタル信号をボイス
CODEC21又はデータ入出力インタフェース22に
供給する。ボイスCODEC21はマイクロホンアンプ
23からのアナログ音声信号を予め定められたフォーマ
ットのディジタル音声信号に変換し、チャンネルコーダ
/デコーダ12からの復号されたディジタル音声信号を
アナログ信号に変化してスピーカアンプ24に供給す
る。マイクロホンアンプ23にはマイクロホン25が接
続され、スピーカアンプ24にはスピーカ26が接続さ
れている。
【0009】送信されるデータは先ずCPU19からチ
ャンネルコーダ/デコーダ12に供給され、ボイスCO
DEC21又はデータ入出力インタフェース22からの
通信データと共に動作モードに応じたデータフォマット
に変換された後、DSP11に供給される。なお、リン
クが確立するまでは通信データは含まれない。動作モー
ドとしては後述するように通常モードと間引きモードと
があるが、通信開始時には通常モードで動作するように
設定されている。DSP11は供給されたデータ信号に
変調動作によりデータ変換を施してD/A変換器13に
供給する。D/A変換器13でアナログ化されたデータ
信号はアップコンバータ14によってVCO15からの
発振信号に重畳される。データ信号を含む発振信号は前
段増幅器16によって増幅され、更に電力増幅器17に
よって増幅されて送信信号となってアンテナスイッチ2
を介してアンテナ1に供給される。一方、アンテナ1で
受信された信号はアンテナスイッチ2、帯域制限フィル
タ5、高周波増幅器6及び帯域制限フィルタ7を介して
ダウンコンバータ8に供給される。ダウンコンバータ8
は供給された信号はVCO9からの局部発振信号と混合
されて中間周波信号となり、それがA/D変換器10に
よってディジタル化された後、DSP11に供給され
る。DSP11では拡散復調が行なわれ、復調された信
号はチャンネルコーダ/デコーダ12に供給される。チ
ャンネルコーダ/デコーダ12は制御データをCPU1
9に供給し、通信データをボイスCODEC21又はデ
ータ入出力インタフェース22に供給する。すなわち、
通信データが音声データならばそれはボイスCODEC
21に供給され、音声データ以外ならばそれはデータ入
出力インタフェース22に供給される。
ャンネルコーダ/デコーダ12に供給され、ボイスCO
DEC21又はデータ入出力インタフェース22からの
通信データと共に動作モードに応じたデータフォマット
に変換された後、DSP11に供給される。なお、リン
クが確立するまでは通信データは含まれない。動作モー
ドとしては後述するように通常モードと間引きモードと
があるが、通信開始時には通常モードで動作するように
設定されている。DSP11は供給されたデータ信号に
変調動作によりデータ変換を施してD/A変換器13に
供給する。D/A変換器13でアナログ化されたデータ
信号はアップコンバータ14によってVCO15からの
発振信号に重畳される。データ信号を含む発振信号は前
段増幅器16によって増幅され、更に電力増幅器17に
よって増幅されて送信信号となってアンテナスイッチ2
を介してアンテナ1に供給される。一方、アンテナ1で
受信された信号はアンテナスイッチ2、帯域制限フィル
タ5、高周波増幅器6及び帯域制限フィルタ7を介して
ダウンコンバータ8に供給される。ダウンコンバータ8
は供給された信号はVCO9からの局部発振信号と混合
されて中間周波信号となり、それがA/D変換器10に
よってディジタル化された後、DSP11に供給され
る。DSP11では拡散復調が行なわれ、復調された信
号はチャンネルコーダ/デコーダ12に供給される。チ
ャンネルコーダ/デコーダ12は制御データをCPU1
9に供給し、通信データをボイスCODEC21又はデ
ータ入出力インタフェース22に供給する。すなわち、
通信データが音声データならばそれはボイスCODEC
21に供給され、音声データ以外ならばそれはデータ入
出力インタフェース22に供給される。
【0010】DSP11において上述のように送信時に
は拡散変調動作が行なわれ、受信時に拡散復調動作が行
なわれる。その拡散変調動作時の等価構成をブロック図
で示すと図6に示す如くである。すなわち、チャンネル
コーダ/デコーダ12から出力されたデータは拡散変調
器31に供給され、予め定められた複数ビットからなる
拡散符号列を示す拡散符号信号P1と乗算されることに
より拡散変調される。拡散符号信号P1は拡散符号発生
器32から発生され、拡散符号信号P1のビット単位の
発生タイミングを定めるクロック信号はクロック発生器
33において発生される。その拡散符号信号P1の発生
速度、すなわちクロック信号のタイミングはデータ速度
よりもはるかに高速であり、これによって変調された信
号の帯域は広がる。拡散符号信号の発生速度はチップレ
ートと呼ばれ、その2倍が拡散帯域になっている。拡散
帯域はデータ帯域の数10〜1000倍程度に選ばれ
る。この拡散された信号は送信部4に供給される。
は拡散変調動作が行なわれ、受信時に拡散復調動作が行
なわれる。その拡散変調動作時の等価構成をブロック図
で示すと図6に示す如くである。すなわち、チャンネル
コーダ/デコーダ12から出力されたデータは拡散変調
器31に供給され、予め定められた複数ビットからなる
拡散符号列を示す拡散符号信号P1と乗算されることに
より拡散変調される。拡散符号信号P1は拡散符号発生
器32から発生され、拡散符号信号P1のビット単位の
発生タイミングを定めるクロック信号はクロック発生器
33において発生される。その拡散符号信号P1の発生
速度、すなわちクロック信号のタイミングはデータ速度
よりもはるかに高速であり、これによって変調された信
号の帯域は広がる。拡散符号信号の発生速度はチップレ
ートと呼ばれ、その2倍が拡散帯域になっている。拡散
帯域はデータ帯域の数10〜1000倍程度に選ばれ
る。この拡散された信号は送信部4に供給される。
【0011】拡散復調動作時の等価構成は図7にブロッ
ク図で示すように構成される。受信部3から出力された
受信データは拡散復調器35におい拡散復調される。こ
の復調は逆拡散と呼ばれ、拡散符号選択発生器36から
出力される拡散符号信号によって受信データは逆拡散さ
れる。拡散符号選択発生器36は通信する可能性のある
すべての相手局の拡散符号P1,P2,……,Pnをデー
タとして内部メモリ36aに記憶しており、メモリ36
aに記憶された複数の拡散符号の中から受信しようとす
る送信局と同一の拡散符号を選択してクロック信号に同
期して拡散符号信号として出力する。クロック信号はク
ロック発生器37から発生される。拡散復調されたデー
タ信号はフィルタ38を介してチャンネルコーダ/デコ
ーダ12に供給される。フィルタ38は逆拡散されたデ
ータ信号の帯域幅を有する。
ク図で示すように構成される。受信部3から出力された
受信データは拡散復調器35におい拡散復調される。こ
の復調は逆拡散と呼ばれ、拡散符号選択発生器36から
出力される拡散符号信号によって受信データは逆拡散さ
れる。拡散符号選択発生器36は通信する可能性のある
すべての相手局の拡散符号P1,P2,……,Pnをデー
タとして内部メモリ36aに記憶しており、メモリ36
aに記憶された複数の拡散符号の中から受信しようとす
る送信局と同一の拡散符号を選択してクロック信号に同
期して拡散符号信号として出力する。クロック信号はク
ロック発生器37から発生される。拡散復調されたデー
タ信号はフィルタ38を介してチャンネルコーダ/デコ
ーダ12に供給される。フィルタ38は逆拡散されたデ
ータ信号の帯域幅を有する。
【0012】クロック発生器33,37は発生するクロ
ック信号の周波数、すなわちチップレートをCPU19
から指令に応じて可変可能である。チップレートを変化
させることにより、拡散帯域幅を変化させることができ
る。チップレートが大きくなるほど拡散帯域幅は広くな
る。なお、クロック発生器33と37とは個別に設けて
いるが、拡散変調時と復調時とで共通のクロック発生器
として備えることができる。
ック信号の周波数、すなわちチップレートをCPU19
から指令に応じて可変可能である。チップレートを変化
させることにより、拡散帯域幅を変化させることができ
る。チップレートが大きくなるほど拡散帯域幅は広くな
る。なお、クロック発生器33と37とは個別に設けて
いるが、拡散変調時と復調時とで共通のクロック発生器
として備えることができる。
【0013】また、DSP11からの指令に応じてVC
O9,15の発振周波数、電力増幅器17の出力電力、
アンテナスイッチ2の切換及びBPF7の通過帯域が制
御される。かかる構成の無線装置は基地局及び移動局の
両局において使用される。発呼時又は着呼時には移動局
においてキーボード20の操作によりリンク確立要求の
制御データを含む送信信号がアンテナ1から発信される
ことになる。制御チャンネルにおいて移動局からの基地
局へのリンクチャンネル確立要求に応じて基地局はリン
クチャンネル割り当てを移動局に対して行なうべくリン
ク確立応答の制御データを含む送信信号をアンテナ1か
ら発信することが行なわれる。
O9,15の発振周波数、電力増幅器17の出力電力、
アンテナスイッチ2の切換及びBPF7の通過帯域が制
御される。かかる構成の無線装置は基地局及び移動局の
両局において使用される。発呼時又は着呼時には移動局
においてキーボード20の操作によりリンク確立要求の
制御データを含む送信信号がアンテナ1から発信される
ことになる。制御チャンネルにおいて移動局からの基地
局へのリンクチャンネル確立要求に応じて基地局はリン
クチャンネル割り当てを移動局に対して行なうべくリン
ク確立応答の制御データを含む送信信号をアンテナ1か
ら発信することが行なわれる。
【0014】リンク確立応答により通信チャンネルに移
行した後においては、基地局の無線装置ではCPU19
は例えば、所定周期毎に図8に示すように、通信チャン
ネルCH1の電界強度をレベル検出器27の出力から読
み取り(ステップS1)、読み取った電界強度が閾値よ
り大であるか否かを判別する(ステップS2)。読み取
った電界強度が閾値より大であるならば、最適な拡散帯
域幅を得るために帯域調整サブルーチンを実行する(ス
テップS3)。かかるステップS1〜S3の動作は他の
各通信チャンネルCH2〜CHn(nは通信チャンネル
数)に対しても同様に行なわれる。また、かかる動作は
所定周期毎に繰り返され、使用中の通信チャンネルでは
常に最適な拡散帯域幅が求められる。
行した後においては、基地局の無線装置ではCPU19
は例えば、所定周期毎に図8に示すように、通信チャン
ネルCH1の電界強度をレベル検出器27の出力から読
み取り(ステップS1)、読み取った電界強度が閾値よ
り大であるか否かを判別する(ステップS2)。読み取
った電界強度が閾値より大であるならば、最適な拡散帯
域幅を得るために帯域調整サブルーチンを実行する(ス
テップS3)。かかるステップS1〜S3の動作は他の
各通信チャンネルCH2〜CHn(nは通信チャンネル
数)に対しても同様に行なわれる。また、かかる動作は
所定周期毎に繰り返され、使用中の通信チャンネルでは
常に最適な拡散帯域幅が求められる。
【0015】帯域調整サブルーチンにおいては、図9に
示すように、現在の拡散帯域幅を読み出す(ステップS
31)。すなわち、通信チャンネル毎に現在の拡散帯域
幅が図示しないメモリに記憶されているので、対応する
通信チャンネルの現在の拡散帯域幅をそのメモリから読
み出すのである。なお、通信チャンネルに移行した直後
においては最大拡散帯域幅が使用される。ステップS3
1の実行後、レベル検出器27の出力から読み取った電
界強度と現在の拡散帯域とから最適な拡散帯域幅を算出
する(ステップS32)。これは予め定められメモリに
記憶されたデータテーブルを用いることができ、読み取
った電界強度と現在の拡散帯域とに応じた最適な拡散帯
域幅がデータテーブルから選択的に設定される。なお、
読み取った電界強度のみに応じて最適な拡散帯域幅を設
定することもでき、この場合、電界強度が大きいほど最
適な拡散帯域幅は小さく設定される。最適な拡散帯域幅
を得ると、移動局に対して最適な拡散帯域幅への帯域幅
変更指令を発する(ステップS33)。通信チャンネル
における無線信号中には情報信号である通信データの他
に制御データが所定の時間間隔で含まれているので、そ
の制御データを用いて最適な拡散帯域幅への帯域幅変更
指令は移動局に伝達される。
示すように、現在の拡散帯域幅を読み出す(ステップS
31)。すなわち、通信チャンネル毎に現在の拡散帯域
幅が図示しないメモリに記憶されているので、対応する
通信チャンネルの現在の拡散帯域幅をそのメモリから読
み出すのである。なお、通信チャンネルに移行した直後
においては最大拡散帯域幅が使用される。ステップS3
1の実行後、レベル検出器27の出力から読み取った電
界強度と現在の拡散帯域とから最適な拡散帯域幅を算出
する(ステップS32)。これは予め定められメモリに
記憶されたデータテーブルを用いることができ、読み取
った電界強度と現在の拡散帯域とに応じた最適な拡散帯
域幅がデータテーブルから選択的に設定される。なお、
読み取った電界強度のみに応じて最適な拡散帯域幅を設
定することもでき、この場合、電界強度が大きいほど最
適な拡散帯域幅は小さく設定される。最適な拡散帯域幅
を得ると、移動局に対して最適な拡散帯域幅への帯域幅
変更指令を発する(ステップS33)。通信チャンネル
における無線信号中には情報信号である通信データの他
に制御データが所定の時間間隔で含まれているので、そ
の制御データを用いて最適な拡散帯域幅への帯域幅変更
指令は移動局に伝達される。
【0016】一方、移動局の無線装置においては、図1
0に示すように、CPU19が所定周期毎に制御データ
を受信したか否かを判別し(ステップS11)、制御デ
ータを受信したならば、その制御データ中に最適な拡散
帯域幅への帯域幅変更指令が存在するか否かを判別する
(ステップS12)。帯域幅変更指令が存在する場合に
は最適な拡散帯域幅への変更をDSP11に対し指定す
る(ステップS13)。最適な拡散帯域幅への変更は上
記したようにクロック発生器33から発せられるクロッ
ク信号の周波数を変化させることにより行なわれる。C
PU19は例えば、拡散帯域幅とクロック信号の周波数
との関係を示すデータテーブルを図示しない外部メモリ
に予め形成しておき、そのデータテーブルを用いて最適
な拡散帯域幅に対応するクロック信号の周波数を指定す
る。
0に示すように、CPU19が所定周期毎に制御データ
を受信したか否かを判別し(ステップS11)、制御デ
ータを受信したならば、その制御データ中に最適な拡散
帯域幅への帯域幅変更指令が存在するか否かを判別する
(ステップS12)。帯域幅変更指令が存在する場合に
は最適な拡散帯域幅への変更をDSP11に対し指定す
る(ステップS13)。最適な拡散帯域幅への変更は上
記したようにクロック発生器33から発せられるクロッ
ク信号の周波数を変化させることにより行なわれる。C
PU19は例えば、拡散帯域幅とクロック信号の周波数
との関係を示すデータテーブルを図示しない外部メモリ
に予め形成しておき、そのデータテーブルを用いて最適
な拡散帯域幅に対応するクロック信号の周波数を指定す
る。
【0017】スペクトラム拡散の処理利得Gpは、拡散
後の信号帯域幅をW、ベースバンドの信号帯域幅をBと
すると、次式で表わすことができる。
後の信号帯域幅をW、ベースバンドの信号帯域幅をBと
すると、次式で表わすことができる。
【0018】
【数1】Gp=W/B すなわち、例えば、ベースバンドの信号帯域幅Bが一定
として帯域幅Wを1MHz及び10MHzの2通りに対
して利得Gpを比べた場合、利得Gpは10MHzの帯
域幅Wのときには1MHzの帯域幅Wのときに比べて1
0倍(10dB)の利得となる。
として帯域幅Wを1MHz及び10MHzの2通りに対
して利得Gpを比べた場合、利得Gpは10MHzの帯
域幅Wのときには1MHzの帯域幅Wのときに比べて1
0倍(10dB)の利得となる。
【0019】ここで、同一の伝送帯域内を使用する通信
チャンネルCHa,CHb,CHc,CHd各々の無線
信号が図11に示すように存在するとする。それら各チ
ャンネルの無線信号がW=10MHz,B=16kHz
の如くスペクトラム拡散変調を施していると、利得Gp
は
チャンネルCHa,CHb,CHc,CHd各々の無線
信号が図11に示すように存在するとする。それら各チ
ャンネルの無線信号がW=10MHz,B=16kHz
の如くスペクトラム拡散変調を施していると、利得Gp
は
【0020】
【数2】 Gp=(10×106)/(16×103)=28dB となる。また、基地局における各通信チャンネルのエネ
ルギー密度が次のような値であるとする。
ルギー密度が次のような値であるとする。
【0021】
【数3】
【0022】基地局において所望の受信チャンネルが通
信チャンネルCHaであり、その無線信号に対応する拡
散符号を用いて受信部3から得られた受信データ信号を
逆拡散すると、図12に示すように通信チャンネルCH
aを介した受信データ信号のみが16kHzの帯域幅に
戻り、他の通信チャンネルのデータ信号は更に拡散され
て20MHzの帯域幅となり、エネルギー密度が半分と
なる。逆拡散した受信データ信号は通過帯域幅16kH
zのフィルタ(図7のフィルタ38に対応する)で抽出
される。よって、通信チャンネルCHaの無線信号に対
するCIRa(Carrier to Interference Ratio:搬送
波電力対干渉波電力比)は
信チャンネルCHaであり、その無線信号に対応する拡
散符号を用いて受信部3から得られた受信データ信号を
逆拡散すると、図12に示すように通信チャンネルCH
aを介した受信データ信号のみが16kHzの帯域幅に
戻り、他の通信チャンネルのデータ信号は更に拡散され
て20MHzの帯域幅となり、エネルギー密度が半分と
なる。逆拡散した受信データ信号は通過帯域幅16kH
zのフィルタ(図7のフィルタ38に対応する)で抽出
される。よって、通信チャンネルCHaの無線信号に対
するCIRa(Carrier to Interference Ratio:搬送
波電力対干渉波電力比)は
【0023】
【数4】
【0024】の如く算出される。同様に、所望の受信チ
ャンネルが通信チャンネルCHb,CHc,CHdであ
る場合のCIRb,CIRc,CIRdは、
ャンネルが通信チャンネルCHb,CHc,CHdであ
る場合のCIRb,CIRc,CIRdは、
【0025】
【数5】CIRb=Pb/Pn=10.6dB CIRc=Pc/Pn=0.5dB CIRd=Pd/Pn=40.5dB となる。通信チャンネルCHcではCIRが1dB以下
であり充分なBER値が得られない。
であり充分なBER値が得られない。
【0026】本発明によれば、CIRが過大となる通信
チャンネルCHdについては図13に示すように信号帯
域幅、すなわち拡散帯域幅を狭くすることが行なわれ
る。このとき、信号帯域幅を変化させるが、1Hz当た
りの電力密度は変化させないようにDSP11により制
御される。よって、通信チャンネルCHa,CHb,C
Hcについては、
チャンネルCHdについては図13に示すように信号帯
域幅、すなわち拡散帯域幅を狭くすることが行なわれ
る。このとき、信号帯域幅を変化させるが、1Hz当た
りの電力密度は変化させないようにDSP11により制
御される。よって、通信チャンネルCHa,CHb,C
Hcについては、
【0027】
【数6】 Gp=W/B (W=10MHz,B=16kHz) であり、通信チャンネルCHdについては、
【0028】
【数7】 Gp’=W’/B (W’=1MHz,B=16kHz) である。また、基地局における各通信チャンネルのエネ
ルギー密度が次のような値である。
ルギー密度が次のような値である。
【0029】
【数8】
【0030】基地局において所望の受信チャンネルが通
信チャンネルCHaであり、その無線信号に対応する拡
散符号を用いて受信部3から得られた受信データ信号を
逆拡散すると、図14に示すように通信チャンネルCH
aを介した受信データ信号のみが16kHzの帯域幅に
戻り、他の通信チャンネルCHb,CHcのデータは更
に拡散されて20MHzの帯域幅となり、通信チャンネ
ルCHdのデータは11MHzの帯域幅となる。なお、
所望の受信チャンネルが通信チャンネルCHdである場
合には逆拡散する前にCPU19からの指令に応じてB
PF7において受信信号が1MHzの帯域幅に制限され
る。
信チャンネルCHaであり、その無線信号に対応する拡
散符号を用いて受信部3から得られた受信データ信号を
逆拡散すると、図14に示すように通信チャンネルCH
aを介した受信データ信号のみが16kHzの帯域幅に
戻り、他の通信チャンネルCHb,CHcのデータは更
に拡散されて20MHzの帯域幅となり、通信チャンネ
ルCHdのデータは11MHzの帯域幅となる。なお、
所望の受信チャンネルが通信チャンネルCHdである場
合には逆拡散する前にCPU19からの指令に応じてB
PF7において受信信号が1MHzの帯域幅に制限され
る。
【0031】各通信チャンネルCHa〜CHdの無線信
号に対するCIRa〜CIRdは、
号に対するCIRa〜CIRdは、
【0032】
【数9】
【0033】の如く算出される。このように通信チャン
ネルCHdの信号帯域幅を狭くしたことにより、CIR
はチャンネルCHaで8dB、チャンネルCHbで4d
B、チャンネルCHcで5.8dBだけ改善されたこと
が分かる。なお、上記した実施例においては、各通信チ
ャンネルの中心周波数は同一であるが、中心周波数が各
通信チャンネルで異なっても良く、中心周波数の変更は
DSP11がVCO9,15の発振周波数を制御するこ
とにより行なわれる。例えば、図15に示した如く通信
チャンネルCHa,CHdの信号帯域幅は1MHzとさ
れ、その各中心周波数は通信チャンネルCHa,CHd
間でも異なり、更に通信チャンネルCHb,CHcの中
心周波数とも異っている。この場合には、所望の受信チ
ャンネルが通信チャンネルCHaであるならば、逆拡散
する前にBPF7において通信チャンネルCHdの受信
信号を排除することができる。
ネルCHdの信号帯域幅を狭くしたことにより、CIR
はチャンネルCHaで8dB、チャンネルCHbで4d
B、チャンネルCHcで5.8dBだけ改善されたこと
が分かる。なお、上記した実施例においては、各通信チ
ャンネルの中心周波数は同一であるが、中心周波数が各
通信チャンネルで異なっても良く、中心周波数の変更は
DSP11がVCO9,15の発振周波数を制御するこ
とにより行なわれる。例えば、図15に示した如く通信
チャンネルCHa,CHdの信号帯域幅は1MHzとさ
れ、その各中心周波数は通信チャンネルCHa,CHd
間でも異なり、更に通信チャンネルCHb,CHcの中
心周波数とも異っている。この場合には、所望の受信チ
ャンネルが通信チャンネルCHaであるならば、逆拡散
する前にBPF7において通信チャンネルCHdの受信
信号を排除することができる。
【0034】また、上記した実施例においては、通信チ
ャンネルにて無線信号の帯域幅を変化させているが、制
御チャンネルで無線信号の帯域幅を変化させても良い。
更に、上記した実施例においては、通信中に無線信号の
帯域幅を変化させているが、通信開始時点から無線信号
の帯域幅を他のチャンネルの無線信号の帯域幅とはこと
ならして置いても良い。
ャンネルにて無線信号の帯域幅を変化させているが、制
御チャンネルで無線信号の帯域幅を変化させても良い。
更に、上記した実施例においては、通信中に無線信号の
帯域幅を変化させているが、通信開始時点から無線信号
の帯域幅を他のチャンネルの無線信号の帯域幅とはこと
ならして置いても良い。
【0035】
【発明の効果】以上の如く、本発明の無線通信システム
においては、スペクトル拡散変調を個別に施した複数の
無線信号のうちの少なくとも1の無線信号の帯域幅が他
の無線信号の帯域幅とは異なるので、その1の無線信号
の受信エネルギーが過大であるならば、1の無線信号の
の帯域幅を減少させることにより他の無線信号のCIR
が改善されることになる。よって、通話可能な状態を確
保しつつ周波数資源を有効利用することができる。
においては、スペクトル拡散変調を個別に施した複数の
無線信号のうちの少なくとも1の無線信号の帯域幅が他
の無線信号の帯域幅とは異なるので、その1の無線信号
の受信エネルギーが過大であるならば、1の無線信号の
の帯域幅を減少させることにより他の無線信号のCIR
が改善されることになる。よって、通話可能な状態を確
保しつつ周波数資源を有効利用することができる。
【図1】FDMA方式の多重化構造を示す図である。
【図2】TDMA方式の多重化構造を示す図である。
【図3】CDMA方式の多重化構造を示す図である。
【図4】無線装置が有するビット誤り率特性図である。
【図5】本発明を適用した無線装置を示すブロック図で
ある。
ある。
【図6】送信時にDSPによって実現される等価回路を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図7】受信時にDSPによって実現される等価回路を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図8】基地局におけるCPUの動作を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図9】帯域調整サブルーチンを示すフローチャートで
ある。
ある。
【図10】移動局におけるCPUの動作を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図11】通信チャンネルCHa〜CHdの各無線信号
の多重化構造を示す図である。
の多重化構造を示す図である。
【図12】拡散復調された通信チャンネルCHaを含む
各無線信号の多重化構造を示す図である。
各無線信号の多重化構造を示す図である。
【図13】帯域幅変更された通信チャンネルCHdを含
むチャンネルCHa〜CHdの各無線信号の多重化構造
を示す図である。
むチャンネルCHa〜CHdの各無線信号の多重化構造
を示す図である。
【図14】拡散復調された通信チャンネルCHaを含む
各無線信号の多重化構造を示す図である。
各無線信号の多重化構造を示す図である。
【図15】中心周波数を変更したチャンネルを含む通信
チャンネルCHa〜CHdの各無線信号の多重化構造を
示す図である。
チャンネルCHa〜CHdの各無線信号の多重化構造を
示す図である。
1 アンテナ 3 受信部 4 送信部 11 DSP 12 チャンネルコーダ/デコーダ 19 CPU 21 ボイスCODEC 22 データ入出力インタフェース
Claims (8)
- 【請求項1】 スペクトル拡散変調を個別に施した複数
の無線信号を同一の伝送帯域内で送信するCDMA(符
号分割多元接続)方式の無線通信システムであって、 前記複数の無線信号のうちの少なくとも1の無線信号の
帯域幅が他の無線信号の帯域幅とは異なることを特徴と
する無線通信システム。 - 【請求項2】 前記無線信号の帯域幅はスペクトラム拡
散変調部において変化させることを特徴とする請求項1
記載の無線通信システム。 - 【請求項3】 前記無線信号は複数ビットの符号列から
なる拡散符号信号を発生し、前記拡散符号信号に応じて
送信すべきデータ信号に対しスペクトラム拡散変調を施
して得られ、前記拡散符号信号の発生速度を変化させる
ことにより前記無線信号の帯域幅を変化させることを特
徴とする請求項2記載の無線通信システム。 - 【請求項4】 通信中の双方の局の一方の局が送信した
無線信号を受信した他方の局は受信レベルが閾値より大
であるとき適切な帯域幅を前記一方の局に無線信号にて
指示し、前記一方の局は前記他方の局からの無線信号に
よる前記適切な帯域幅の指示に応じて送信すべき無線信
号の帯域幅を変化させることを特徴とする請求項1記載
の無線通信システム。 - 【請求項5】 前記無線信号の帯域幅を狭くすることを
特徴とする請求項4記載の無線通信システム。 - 【請求項6】 前記一方の局は移動局であり、前記他の
局は基地局であることを特徴とする請求項4記載の無線
通信システム。 - 【請求項7】 前記他方の局は前記一方の局からの無線
信号の受信電界強度と現在の帯域幅とから前記適切な帯
域幅を算出することを特徴とする請求項4記載の無線通
信システム。 - 【請求項8】 前記複数の無線信号のうちの少なくとも
1の中心周波数は他の無線信号の中心周波数とは異なる
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7157728A JPH098769A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | スペクトル拡散変調を用いた無線通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7157728A JPH098769A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | スペクトル拡散変調を用いた無線通信システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH098769A true JPH098769A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15656072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7157728A Pending JPH098769A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | スペクトル拡散変調を用いた無線通信システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH098769A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6131035A (en) * | 1997-09-02 | 2000-10-10 | Nec Corporation | Communication channel assigning system |
US6493332B1 (en) | 1998-03-30 | 2002-12-10 | Nec Corporation | IS-95 base station apparatus, W-CDMA base station apparatus, mobile communication system, and frequency sharing method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0614006A (ja) * | 1992-06-26 | 1994-01-21 | Sony Corp | スペクトラム拡散通信システム及び送受信装置 |
JPH06334626A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-12-02 | Hitachi Commun Syst Inc | スペクトル拡散通信方式 |
-
1995
- 1995-06-23 JP JP7157728A patent/JPH098769A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0614006A (ja) * | 1992-06-26 | 1994-01-21 | Sony Corp | スペクトラム拡散通信システム及び送受信装置 |
JPH06334626A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-12-02 | Hitachi Commun Syst Inc | スペクトル拡散通信方式 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6131035A (en) * | 1997-09-02 | 2000-10-10 | Nec Corporation | Communication channel assigning system |
US6493332B1 (en) | 1998-03-30 | 2002-12-10 | Nec Corporation | IS-95 base station apparatus, W-CDMA base station apparatus, mobile communication system, and frequency sharing method |
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