專利名稱：無線傳送系統(tǒng)和方法以及在該無線傳送系統(tǒng)中使用的發(fā)送臺裝置和接收臺裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線傳送系統(tǒng)和方法，具體地說，涉及使用正交頻率和碼分多路傳送方式，根據(jù)小區(qū)環(huán)境和傳播環(huán)境可以改變針對信息符號系列的擴(kuò)散率的無線傳送系統(tǒng)和方法。而且，本發(fā)明涉及在這樣的無線傳送系統(tǒng)中使用的發(fā)送臺裝置。進(jìn)而，本發(fā)明涉及在這樣的無線傳送系統(tǒng)中使用的接收臺裝置。
背景技術(shù)：
作為第3代移動通信方式(IMT-2000International MobileTelecommunication 2000國際移動電信標(biāo)準(zhǔn)2000)的無線訪問方式，采用W(Wideband)-CDMA(Code Division Multiple Assess碼分多址)方式，通過實(shí)驗可以清楚地知道，使用該W-CDMA無線接口在5MHz頻帶中可以實(shí)現(xiàn)平均BER＝10-6以下的高品質(zhì)2Mbps傳送。
但是，伴隨著最近在有線網(wǎng)絡(luò)中的因特網(wǎng)服務(wù)的寬帶化，即使在移動通信的單元(網(wǎng)格)環(huán)境中也考慮需要實(shí)現(xiàn)高速移動式因特網(wǎng)訪問。特別是在無線基站(無線電臺)發(fā)送，移動臺接收的下行連接(無線電通信線路)中，因為預(yù)測到由于來自Web(環(huán)球網(wǎng))位置和各種數(shù)據(jù)庫的圖像、大容量文件的下載等而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)通信量增大，所以需要適合上下非對稱通信且為脈沖傳送的分組傳送(即包轉(zhuǎn)送packettransmission)。
在這樣的背景下，提出了以IS-95的無線接口為基礎(chǔ)，在數(shù)據(jù)通信中特殊化，在1.25MHz頻帶下實(shí)現(xiàn)最大信息傳送速度2.4Mbps的高速分組傳送(包轉(zhuǎn)送)的HDR(High Data Rate高數(shù)據(jù)率)，另外還研究了在3GPP(3rdGeneration Partnership Project)中也擴(kuò)展W-CDMA無線接口，以5MHz頻帶實(shí)現(xiàn)最大信息傳送速率10Mbps的高速分組傳送(包傳送)的方法(HSPDAHigh Speed Down Link Packet Access)。在這些方式中，使用根據(jù)通道狀態(tài)來變更調(diào)制解調(diào)方式的、所謂的適應(yīng)調(diào)制解調(diào)的技術(shù)，在通道狀態(tài)良好的情況下可以實(shí)現(xiàn)超過2Mbps的信息傳送速度。
在ITM-2000的下一代移動通信方式(＝第4帶移動通信方式)中，考慮更高速的信息傳送速度(總處理能力)，即在現(xiàn)在的小區(qū)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通信量的上行以及下行連接的非對稱性，具體地說，需要實(shí)現(xiàn)在寬帶的覆蓋范圍下提供在下行連接中最大處理能力在100Mbps以上，在上行連接中最大處理能力是20Mbps以上的小區(qū)系統(tǒng)。但是，在采用上述現(xiàn)有的無線接口的擴(kuò)展(HDR和HSPDA)的近似法(approach)中在信息傳送速度的高速化中有限制，難以實(shí)現(xiàn)100Mbps的最大信息傳送速度。例如，如果要把分配給W-CDMA(DS-CDMA基礎(chǔ))的無線頻帶寬度5MHz超寬帶化為50-100MHz，因為寬帶化，即芯片速率更高，所以通路的分解能力提高，可以把每1通路的信號電力分離成小的非常多的通路。因而多通路干涉(MPIMulti-path interference)的增大以及通道推定精度的劣化增大，消除RAKE時間分散效果，其結(jié)果，在所需要的信息傳送速度中用于實(shí)現(xiàn)所需要接收信號品質(zhì)的發(fā)送電力增大，連接容量減少。因而，以DS-CDMA為基礎(chǔ)的無線訪問方式，不適宜50-100MHz的寬帶中的高速、大容量分組傳送。
另外，在數(shù)字地面廣播和無線LAN等中使用的正交頻率分割多路復(fù)用方式，所謂的OFDM(OFDMOrthogonal Frequency DivisionMultiplex)，通過使各副載波的符號周期與多通路的延遲時間比較充分小那樣充分長，即低符號速率化，另外，把比主要的多通路的最大延遲時間還長的保護(hù)間隔插入各符號，可以降低MPI的影響。因而，與使用上述的DS-CDMA的無線訪問方式相比，可以把隨著寬帶化的MPI引起的特性劣化抑制在很小，適宜頻帶50-100MHz以上的高速信號傳送。
但是，在該OFDM中，因同一通道干涉(Co-channel interference)的原因不能在相鄰小區(qū)使用同一載波頻率，需要小區(qū)的頻率重復(fù)。因而，在OFDM方式中，可以在每1小區(qū)中使用的頻道，為小區(qū)頻率重復(fù)地分割系統(tǒng)的全頻帶的頻帶，頻率的利用效率降低。在該OFDM方式中，為了實(shí)現(xiàn)1小區(qū)頻率重復(fù)，需要高度的動態(tài)通道分割(DCADynamicChannel Allocation)，控制非常復(fù)雜。另外，對小區(qū)內(nèi)的通信者經(jīng)常發(fā)送的報知通道、分頁通道等共用控制通道必須進(jìn)行小區(qū)頻率重復(fù)。
另一方面，在基于多載波傳送在頻率軸上擴(kuò)散的信號的多載波CDMA的OFCDM(Orthogonal Frequency and Code DivisionMultiplexing正交頻率和碼分多路技術(shù))中，因為使用多個副載波進(jìn)行低符號速率化，所以可以減輕MPI的影響。因此，與以DS-CDMA為基礎(chǔ)的無線訪問方式比較可以實(shí)現(xiàn)大容量化的實(shí)例在文獻(xiàn)1(S.Abeta，et al.，IEEE VTC2000-Spring，pp1918-1922)、文獻(xiàn)2(新博行，安部田貞行，佐和橋衛(wèi)，通信學(xué)報RCS-2000-136，2000年10月)中有報告。但是，該OFCDM在象小區(qū)(網(wǎng)格)系統(tǒng)那樣的多單元方式中，與OFDM比較，雖然可以增大系統(tǒng)容量，但在無線LAN和辦公環(huán)境那樣的孤立小區(qū)系統(tǒng)中，與不伴隨擴(kuò)散的OFDM相比，存在著不能實(shí)現(xiàn)大容量化這樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上問題的存在，本發(fā)明的第一課題是提供一種通過使用OFCDM使對發(fā)送信息的擴(kuò)散率可變，在大范圍的小區(qū)有效區(qū)域內(nèi)可以進(jìn)行寬帶分組傳送的無線傳送系統(tǒng)。
另外，本發(fā)明的第二課題是提供在這樣的無線傳送系統(tǒng)中使用的發(fā)送臺裝置。
進(jìn)而，本發(fā)明的第三課題是提供在這樣的無線傳送系統(tǒng)中使用的接收臺裝置。
本發(fā)明的無線傳送系統(tǒng)，是在發(fā)送臺和接收臺之間對信息進(jìn)行無線電傳送時，使用通過多個副載波并列傳送同一信息的正交頻率和碼分多路傳送方式來進(jìn)行上述信息的無線傳送的無線傳送系統(tǒng)，發(fā)送臺包括根據(jù)同時發(fā)送被通道編碼化的信息的符號并列變換的變換裝置；把該經(jīng)并列化的符號系列，以根據(jù)可以變更的多個擴(kuò)散率確定的一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散符號系列在頻率方向和時間方向中的至少一方上擴(kuò)散的擴(kuò)散裝置。
在這樣的無線傳送系統(tǒng)中，通過以同一無線訪問方式，改變放送機(jī)，以及接收機(jī)的擴(kuò)散率這種無線參數(shù)，可以作為OFDCM或OFDM動作。因此，因為可以靈活地分開使用OFCDM和OFMD這2種方式，所以可以提供可以實(shí)現(xiàn)不因小區(qū)的構(gòu)成以及傳播環(huán)境影響的頻率利用效率(可以滿足每1小區(qū)所需要接收品質(zhì)的通信人數(shù))高的大容量化的無線訪問方式。
另外在本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)中，理想的是擴(kuò)散裝置，把并列化的符號系列，用根據(jù)可變更的多個擴(kuò)散率確定的一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散符號系列擴(kuò)散到頻率方向和時間方向雙方向上。
另外在本發(fā)明的無線傳送系統(tǒng)中，更好是，發(fā)送臺包含求出表示發(fā)送臺與接收臺之間的傳播路(傳輸線路)狀態(tài)的傳播環(huán)境，并根據(jù)該傳播環(huán)境來確定上述一個擴(kuò)散率的第1擴(kuò)散率確定裝置。
在這樣的無線傳送系統(tǒng)中，求出表示發(fā)送臺和接收臺之間的傳播路的狀態(tài)的傳播環(huán)境，根據(jù)該傳播環(huán)境變更擴(kuò)散率。例如，如果是作為OFCDM動作一方理想那樣的傳播環(huán)境則把擴(kuò)散率設(shè)置在1以上，如果是作為OFDM動作一方理想的傳播環(huán)境則擴(kuò)散率為1那樣進(jìn)行擴(kuò)散率改變。其結(jié)果，如果采用本發(fā)明的無線傳送系統(tǒng)，則可以進(jìn)行適宜傳播環(huán)境的訪問方式(OFCDM方式或OFDM方式)的選擇(＝切換)。
另外在本發(fā)明的無線傳送系統(tǒng)中，更好是，第1擴(kuò)散率確定裝置，求出表示傳播延遲特性的延遲擴(kuò)展作為上述傳播環(huán)境使用。
特別是如OFCDM和OFDM那樣的多載波方式，因表示多通路延遲的延遲擴(kuò)展，頻帶內(nèi)的頻率選擇性衰減的過程受到很大影響，因而對接收特性有影響，但如果采用這樣的無線傳送系統(tǒng)，則可以實(shí)現(xiàn)可以適應(yīng)地設(shè)定根據(jù)對接收特性有影響的傳送路的延遲擴(kuò)展的擴(kuò)散率的OFCDM方式。
另外在本發(fā)明的無線傳送系統(tǒng)中，更好是，發(fā)送臺包含根據(jù)來自外部的指示確定一個擴(kuò)散率的笫2擴(kuò)散率確定裝置。
在這樣的無線傳送系統(tǒng)中，可以根據(jù)外部，例如，包含在來自接收臺(例如移動臺)和網(wǎng)絡(luò)的控制信號中的控制信息的內(nèi)容指示設(shè)定在發(fā)送臺中的擴(kuò)散率。
另外在本發(fā)明的無線傳送系統(tǒng)中，更好是，第2擴(kuò)散率確定裝置，根據(jù)表示包含在表示來自外部的指示的控制信息中的小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息來確定一個擴(kuò)散率。
在這樣的無線傳送系統(tǒng)中，包含用于指定接收臺，例如在從移動臺發(fā)送的控制信息中用于指定擴(kuò)散率的信息。因為移動臺根據(jù)下行連接的傳播狀況(延遲曲線)求被設(shè)定在發(fā)送臺中的擴(kuò)散率，用控制信息把指定該擴(kuò)散率的信息通知發(fā)送臺，所以可以進(jìn)行在下行連接中的OFCDM的擴(kuò)散率的適應(yīng)控制。
另外，在本發(fā)明的無線傳送系統(tǒng)中，在從網(wǎng)絡(luò)臺發(fā)送的控制信息中包含表示小區(qū)環(huán)境的信息。在該小區(qū)環(huán)境的信息中，包含用于使發(fā)送臺在多小區(qū)環(huán)境(單元環(huán)境)中動作的信息或單小區(qū)(無線LAN等的封閉空間環(huán)境)中動作的信息。因而，因為可以根據(jù)該小區(qū)信息改變擴(kuò)散率，所以作為結(jié)果實(shí)現(xiàn)在下行連接中的OFCDM的擴(kuò)散率的適應(yīng)控制。
另外在本發(fā)明的無線傳送系統(tǒng)中，更好是，接收臺包含擴(kuò)散率控制接收裝置，它把由接收臺接收到的接收信號，分離成各副載波以及各時間軸符號的至少一方，使用通道推定值和固有的擴(kuò)散符號系列同相積分相當(dāng)于根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的一個擴(kuò)散率的多個副載波以及時間軸符號的至少一方。
在這樣的無線傳送系統(tǒng)中，接收臺通過使用通道推定值和固有的擴(kuò)散符號系列同相反擴(kuò)散相當(dāng)于被指示的擴(kuò)散率的多個副載波以及時間軸符號的至少一方，可以作為OFCDM動作，或作為OFDM動作。
另外在本發(fā)明的無線傳送系統(tǒng)中，更好是，接收臺包含，把在接收臺中接收的接收信號，分離為各副載波和各時間軸符號雙方，使用通道推定值和固有的擴(kuò)散符號系列以同相積分根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的相當(dāng)于一個擴(kuò)散率的多個副載波以及時間軸符號的雙方的擴(kuò)散率控制接收裝置。
另外在本發(fā)明的無線傳送系統(tǒng)中，更好是，擴(kuò)散率控制接收裝置包含，根據(jù)包含在從成為通信對方的發(fā)送臺發(fā)送的控制信號中的控制信息確定一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散率確定裝置。
在這樣的無線傳送系統(tǒng)中，接收臺可以根據(jù)從成為通信對方的發(fā)送臺通知的控制信息控制擴(kuò)散率。
另外在本發(fā)明的無線傳送系統(tǒng)中，更好是，擴(kuò)散率確定裝置，根據(jù)包含在來自發(fā)送臺的控制信號中的表示小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息來確定一個擴(kuò)散率。
在這樣的無線傳送系統(tǒng)中，接收臺，根據(jù)從發(fā)送臺通知的系統(tǒng)信息，例如表示小區(qū)環(huán)境的信息或指定擴(kuò)散率的信息使擴(kuò)散率變化。
①當(dāng)從發(fā)送臺通知的信息是表示小區(qū)環(huán)境的信息的情況下這種情況下，在發(fā)送臺(例如基站)中，因為管理著系統(tǒng)信息，所以根據(jù)多小區(qū)的小區(qū)系統(tǒng)，或孤立小區(qū)(例如，室內(nèi)辦公環(huán)境)，把小區(qū)環(huán)境信息作為控制信息通知移動臺，設(shè)定適應(yīng)各個小區(qū)環(huán)境的擴(kuò)散率。
②當(dāng)從發(fā)送臺通知的信息是指定擴(kuò)散率的信息的情況下這種情況下，把根據(jù)在發(fā)送臺中的上行連接的傳送狀況(延遲曲線等)確定的擴(kuò)散率的指定信息作為控制信息通知移動臺，設(shè)定適宜傳播環(huán)境的擴(kuò)散率。
通過上述①、②，可以把具備1個無線接口的裝置在不同的小區(qū)環(huán)境之間無縫隙連接。其結(jié)果，可以對用戶提供在不同小區(qū)環(huán)境下的高速信息傳送服務(wù)，可以大幅度提高對用戶的方便性。
本發(fā)明的無線傳送方法，是在發(fā)送臺和接收臺之間對信息進(jìn)行無線電傳送時，使用通過多個副載波并列傳送同一信息的正交頻率和碼分多路傳送方式進(jìn)行上述信息的無線傳送的無線傳送方法，發(fā)送臺的變換裝置包括根據(jù)同時發(fā)送經(jīng)通道編碼的信息的符號進(jìn)行并列變換的步驟；發(fā)送臺的擴(kuò)散裝置，把該經(jīng)并列化的符號系列，以根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散符號系列在頻率方向以及時間方向的至少一個方擴(kuò)散的步驟。
另外，本發(fā)明的無線傳送方法，更好是，在擴(kuò)散的步驟中，發(fā)送臺的擴(kuò)散裝置，把該經(jīng)并列化的符號系列，以根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散符號系列在頻率方向和時間方向的雙方上擴(kuò)散。
另外在本發(fā)明的無線傳送方法中，更好是，發(fā)送臺的第1擴(kuò)散率確定裝置，求出表示發(fā)送臺和接收臺之間的傳播路的狀態(tài)的傳播環(huán)境，根據(jù)該傳送環(huán)境確定上述一個擴(kuò)散率的步驟。
另外在本發(fā)明的無線傳送方法中，更好是，第1擴(kuò)散率確定裝置，求出表示傳播延遲特性的延遲擴(kuò)展，把該延遲擴(kuò)展作為上述傳播環(huán)境來使用。
另外在本發(fā)明的無線傳送方法中，更好是，發(fā)送臺的第2擴(kuò)散率確定裝置包含，根據(jù)來自外部的裝置確定上述一個擴(kuò)散率的步驟。
另外在本發(fā)明的無線傳送方法中，更好是，第2擴(kuò)散率確定裝置，根據(jù)表示包含在表示來自外部的指示的控制信息中的小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息來確定上述一個擴(kuò)散率。
另外在本發(fā)明的無線傳送方法中，更好是，接收臺的擴(kuò)散率控制接收裝置，把由接收臺接收到的接收信號，分離成各副載波以及各時間軸符號的至少一方，使用通道推定值和固有的擴(kuò)散符號系列以同相積分根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的相當(dāng)于一個擴(kuò)散率的多個副載波以及時間軸符號的至少一方。
另外在本發(fā)明的無線傳送方法中，更好是，接收臺的擴(kuò)散率控制接收裝置，把在接收臺中接收的接收信號，分離成各副載波以及各時間軸符號的雙方，使用通道推定值和固有的擴(kuò)散符號系列以同相積分根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的相當(dāng)于一個擴(kuò)散率的多個副載波以及時間軸符號的雙方。
另外在本發(fā)明的無線傳送方法中，更好是，擴(kuò)散率控制接收裝置的擴(kuò)散率確定裝置，包含根據(jù)包含在從成為通信對方的發(fā)送臺發(fā)送的控制信號中的控制信息確定一個擴(kuò)散率的步驟。
另外在本發(fā)明的無線傳送方法中，更好是，擴(kuò)散率確定裝置，根據(jù)表示包含在來自發(fā)送臺的控制信號中的小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息來確定一個擴(kuò)散率。
本發(fā)明的發(fā)送臺裝置，是使用有多個副載波并列傳送同一信息的正交頻率和碼分多路傳送方式在和接收臺裝置之間無線傳送信息的發(fā)送臺裝置，包含根據(jù)同時發(fā)送被通道編碼的信息的符號并列變換的變換裝置；把該并列變換后的符號系列，以根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散符號系列在頻率方向和時間方向中的至少一方上擴(kuò)散的擴(kuò)散裝置。
在本發(fā)明的發(fā)送臺裝置中，更好是，擴(kuò)散裝置，把并列化的符號系列，以根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散符號系列在頻率方向和時間方向的雙方向擴(kuò)散。
在本發(fā)明的發(fā)送臺裝置中，更好是，包含求出表示發(fā)送臺和接收臺之間的傳播路的狀態(tài)的傳播環(huán)境，按照該傳播環(huán)境確定上述一個擴(kuò)散率的第1擴(kuò)散率確定裝置。
在本發(fā)明的發(fā)送臺裝置中，更好是，第1擴(kuò)散率確定裝置，求出表示傳播延遲特性的延遲擴(kuò)展，把該延遲擴(kuò)展作為上述傳播環(huán)境來使用。
在本發(fā)明的發(fā)送臺裝置中，更好是，包含根據(jù)來自外部的指示確定一個擴(kuò)散率的第2擴(kuò)散率確定裝置。
在本發(fā)明的發(fā)送臺裝置中，更好是，第2擴(kuò)散率確定裝置，根據(jù)表示包含在表示來自外部的指示的控制信息的小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息來確定一個擴(kuò)散率。
本發(fā)明的接收臺裝置，是接收發(fā)送臺裝置使用正交頻率和碼分多路方式無線傳送的信號的接收臺裝置，包括把在接收臺中接收的接收信號分離為各副載波和各時間軸符號中的至少一方，使用通道推定值和固有的擴(kuò)散符號系列同相積分根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的相當(dāng)于一個擴(kuò)散率的多個副載波以及時間軸符號的至少一方的擴(kuò)散率控制接收裝置。
在本發(fā)明的接收臺裝置中，更好是，擴(kuò)散率控制接收裝置，把在接收臺中接收的接收信號，分離為各副載波和各時間軸符號雙方，使用通道推定值和固有的擴(kuò)散符號系列同相積分根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的相當(dāng)于一個擴(kuò)散率的多個副載波以及時間軸符號的雙方。
本發(fā)明的接收臺裝置，更好是，擴(kuò)散率控制接收裝置，包含根據(jù)包含在從成為通信對方的發(fā)送臺發(fā)送的控制信號中的控制信息確定一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散率確定裝置。
本發(fā)明的接收臺裝置，更好是，擴(kuò)散率確定裝置，根據(jù)表示包含在來自發(fā)送臺的控制信號中的小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息來確定一個擴(kuò)散率。
而且，本發(fā)明的各實(shí)施例可以通過以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明來充分理解。這些實(shí)施例僅是示例，不應(yīng)認(rèn)為是對本發(fā)明的限定。
另外，本發(fā)明的應(yīng)用范圍可以通過以下進(jìn)行的詳細(xì)說明來進(jìn)一步明確。但是，雖然詳細(xì)的說明和特定例子表示在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，但這僅是舉例說明，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)的前提下，它可以包括各種各樣的修改和變形，這一點(diǎn)是不言自明的。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的移動通信系統(tǒng)的構(gòu)成例子(其1)的圖。
圖2是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的移動通信系統(tǒng)的構(gòu)成例子(其2)的圖。
圖3是表示本發(fā)明的基站的構(gòu)成例子的4是表示在頻率區(qū)域中的擴(kuò)散、交錯的圖。
圖5是表示本發(fā)明的移動臺的構(gòu)成例子的圖。
圖6是表示擴(kuò)散符號分配法的概念圖。
圖7是表示通道推定用的引導(dǎo)符號的構(gòu)成例子的圖。
圖8A是表示多小區(qū)環(huán)境的圖。
圖8B是單一小區(qū)環(huán)境的圖。
圖9是表示把本發(fā)明的可變擴(kuò)散率OFCDM適用在下行連接的情況下的發(fā)送基帶處理單元的構(gòu)成例子的圖。
圖10是表示把本發(fā)明的可變擴(kuò)散率OFCDM適用在下行連接的情況下的接收基帶處理單元的構(gòu)成例子的圖。
圖11是表示為了通過模擬評價本發(fā)明的可變擴(kuò)散率OFCDM的容量評價而使用的模擬諸元的圖。
圖12A是表示圖11所示的通道模式一例的圖。
圖12B是表示圖11所示的通道模式一例的圖。
圖13是表示在本發(fā)明的可變擴(kuò)散率的OFCDM中，在單一小區(qū)環(huán)境中的容量評價特性的圖。
圖14是表示在本發(fā)明的可變擴(kuò)散率OFCDM中，在多小區(qū)環(huán)境中的容量評價特性的圖。
圖15是表示在頻率·時間區(qū)域中的擴(kuò)散、交錯的圖。
圖16是表示在頻率·時間區(qū)域中的擴(kuò)散、交錯的圖。
圖17是表示在頻率·時間區(qū)域中的擴(kuò)散、交錯的圖。
圖18是表示在發(fā)送基帶處理單元中的處理方法的圖。
圖19是表示在接收基帶處理單元中的處理方法的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的無線傳送系統(tǒng)，例如移動通信系統(tǒng)例子的圖。圖1是具有無線網(wǎng)絡(luò)控制臺的情況下的構(gòu)成例子，圖2是從無線基站直接，不經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)控制臺，與核心網(wǎng)絡(luò)(IP網(wǎng)絡(luò))連接情況下的構(gòu)成例子。
在圖1中，該移動通信系統(tǒng)由核心網(wǎng)絡(luò)(CN)100、無線訪問網(wǎng)絡(luò)(RAN)臺200構(gòu)成。進(jìn)而，RAN由無線網(wǎng)絡(luò)控制臺201以及多個基站202、203構(gòu)成。上述基站202、203被區(qū)域化。來自核心網(wǎng)絡(luò)100的分組信號，經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)控制臺201，傳送到和移動臺300無線連接的基站203。
無線網(wǎng)絡(luò)控制臺201具有移交(hand over)的合成(上行連接)/分配(下行連接)功能。在上行連接中，進(jìn)行軟移交，在下行連接中進(jìn)行高速(低速)小區(qū)選擇。即，在上行連接中，從移動臺300發(fā)送的分組通道，在移交時，在軟移交候補(bǔ)的多個小區(qū)(基站)中接收，在該基站中接收的分組信號，在有線傳送路中被轉(zhuǎn)送到無線網(wǎng)絡(luò)控制臺201中，以可靠性信息為基礎(chǔ)合成。
另一方面，在下行連接中，從無線網(wǎng)絡(luò)控制臺201向移交候補(bǔ)小區(qū)(基站)傳送同一分組信號，從該軟移交候補(bǔ)基站中選擇和移動臺之間的通路損失差最小的基站，從該被選擇出的基站，對移動臺300發(fā)送分組通道。在選擇該最佳小區(qū)(基站)后，選擇基站使得在瞬時跟蹤衰減變動的短時間軸周期中和移動臺的通路損失差最小，更新的方法是高速小區(qū)選擇，選擇、更新平均化衰減變動的，盲區(qū)變動以及受到距離變動的通路損失差最小的基站的方法是低速小區(qū)選擇。無論哪種，為了降低對其他單元的干涉，都從通路損失差最小的最佳的1個小區(qū)(基站)發(fā)送分組通道。傳播延遲(延遲曲線)，因為根據(jù)各小區(qū)或各區(qū)域而不同，所以以在基站202、203或移動臺300中測定的延遲擴(kuò)展為基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)散率的確定。
圖2展示各基站202、203不經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)控制臺201(參照圖1)，直接與核心網(wǎng)絡(luò)100的分組網(wǎng)關(guān)連接的形態(tài)。在該構(gòu)成中，當(dāng)移動臺300進(jìn)行移交的情況下，從核心網(wǎng)絡(luò)100轉(zhuǎn)送來的(轉(zhuǎn)送至)分組信號在移交元的小區(qū)(基站)中被分配(合成)。進(jìn)而，在上行以及下行連接中的移交處理，按照和圖1一樣的順序?qū)嵤?br> 因為在圖1以及圖2中所示的基站202、203(因為基站202和基站203的裝置構(gòu)成相同，所以，以下對基站的符號只標(biāo)注“202”)，例如如圖3那樣構(gòu)成。
在圖3中，該基站202，由低雜音放大單元11、發(fā)送放大單元12、無線頻率分配·合成單元13、無線發(fā)送接收單元14、基帶信號處理單元15、有線傳送路接口單元16、控制單元17、天線18構(gòu)成。
以下，在圖1的基站202的構(gòu)成中，說明該基站202的動作概要。
從無線網(wǎng)絡(luò)控制單元201(核心網(wǎng)絡(luò)的分組網(wǎng)關(guān)控制單元)發(fā)送的分組數(shù)據(jù)，經(jīng)由有線傳送路接口單元16在基帶信號處理單元15中接收，生成根據(jù)由控制單元17設(shè)定的擴(kuò)散率的OFCDM信號。該OFCDM信號，在用無線發(fā)送接收單元14的D/A轉(zhuǎn)換器變換為模擬同相(In-Phase)以及正交(Quadrature)成分后，由正交調(diào)制器變換為中間頻率(IF)的信號，上變頻為RF調(diào)制信號。經(jīng)該上變頻后的RF調(diào)制信號，在無線頻率分配·合成單元13中被合成后，用電力放大器12放大由天線18發(fā)送。
另一方面，經(jīng)由天線18接收的接收信號，在低噪音放大器11中被放大后，由無線頻率分配·合成單元13分配，在無線發(fā)送接收單元14中被下變頻為IF信號以及被正交檢波，變換為模擬的同相以及正交成分。而后，在基帶信號處理單元15內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器中被變換為數(shù)字信號后，被解調(diào)以及糾錯譯碼，再生發(fā)送分組數(shù)據(jù)系列。這樣被再生的分組數(shù)據(jù)經(jīng)由有線傳送路接口16轉(zhuǎn)送到無線網(wǎng)絡(luò)控制單元201(核心網(wǎng)絡(luò)的分組網(wǎng)關(guān)控制單元)。
如上所述雖然在控制單元17中進(jìn)行擴(kuò)散率的設(shè)定，但該擴(kuò)散率，根據(jù)在無線發(fā)送接收單元14中測定的延遲擴(kuò)展設(shè)定。例如，如圖4所示，當(dāng)延遲擴(kuò)展大的情況下，在小的頻帶，即少的副載波區(qū)間中，因為振幅(相位)變動大，所以使用正交符號在頻率軸上擴(kuò)散時的正交性的崩潰引起代碼間干涉增大。因而在振幅變動大致被看作一定的副載波期間擴(kuò)散。即，擴(kuò)散率設(shè)置成把振幅變動大致看作一定的頻率范圍的副載波數(shù)。一般如果把延遲擴(kuò)展的大小設(shè)置為τ，則擴(kuò)散率SF為下式。
SF≈1/τ通過在滿足上述的范圍中設(shè)定最大的擴(kuò)散率，可以盡可能減小其他小區(qū)的干涉的影響。當(dāng)擴(kuò)散率小的情況下，把多個信息符號在整個系統(tǒng)頻帶上，即全部副載波間變換(頻率交錯)，隨著擴(kuò)散率增大，在全部副載波間可以變換的信息符號數(shù)減少。因為都不根據(jù)擴(kuò)散率，而根據(jù)擴(kuò)散或頻率交錯在全部副載波間變換信息數(shù)據(jù)，所以可以得到充分的頻率交錯效果。這樣，如果采用本發(fā)明的基站，則可以實(shí)現(xiàn)可以適應(yīng)地設(shè)定根據(jù)傳播路的延遲擴(kuò)展的擴(kuò)散率的OFCDM方式。
在圖4例子中，雖然展示了在頻率方向的擴(kuò)散交錯，但如圖15到17所示，也可以在時間方向上擴(kuò)散。在圖15的例子中，展示把1個信息符號，用1個FOCDM符號(時間軸符號)和4個副載波傳送的狀態(tài)的圖。在圖16的例子中，展示把1個信息符號，用4個OFCDM符號和1個副載波傳送的狀態(tài)的圖。在圖17的例子中，展示把1個信息符號，用2個OFCDM符號和2個副載波傳送的狀態(tài)的圖。在圖15至圖17的例子中，擴(kuò)散率都是4。
另外，在控制單元17中設(shè)定的擴(kuò)散率的信息，也可以從作為基站202的上位基站的無線網(wǎng)絡(luò)控制臺201或核心網(wǎng)絡(luò)100取得。
圖5是表示移動臺300的構(gòu)成例子的圖。
在圖5中，該移動臺300由以下部分構(gòu)成錯誤檢測(分組錯誤檢測)符號附件單元21；通道符號單元22、交錯單元23；數(shù)據(jù)調(diào)制處理單元24；D/A轉(zhuǎn)換單元25；正交調(diào)制單元26；上變頻單元27；電力放大單元28；控制單元29；低噪聲放大單元30；下變頻單元31；AGC放大單元32；正交檢波單元33；A/D變換單元34；解調(diào)處理單元35；去交錯單元36；通道譯碼單元37；錯誤檢測(分組錯誤檢測)單元38；天線39。
以下，用同一圖說明在移動臺300中的動作概要。
發(fā)送分組數(shù)據(jù)(發(fā)送信息數(shù)據(jù))，在錯誤檢測符號附加單元21中被附加錯誤檢測符號(CRC符號)后，在通道編碼單元22中被通道編碼，在交錯單元23中被實(shí)施交錯處理。其后，編碼數(shù)據(jù)系列，在數(shù)據(jù)調(diào)制處理單元24中把通道推定用引導(dǎo)位以及低層控制位多路復(fù)用，進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)制。這樣被數(shù)據(jù)調(diào)制的同相以及正交數(shù)據(jù)系列，在D/A變換單元25中被變換為模擬信號后，在正交調(diào)制單元26中被正交調(diào)制。而后，該被正交調(diào)制后的信號在上變頻單元27中被變換為RF信號，在電力放大單元28中被放大后從天線39發(fā)送。
上述那樣發(fā)送的信號，成為與由控制單元29設(shè)定的擴(kuò)散率對應(yīng)的OFCDM信號被發(fā)送。
另一方面，經(jīng)由天線39接收的OFCDM信號，在低噪音放大單元30放大后，在下變頻單元31中被下變頻為IF信號后，在AGC放大器32中被線性放大后，在正交檢波單元33中被正交檢波。該被正交檢波后的同相以及正交信號，在A/D變換單元34中被變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)后被解調(diào)。解調(diào)信號在去交錯單元36中被去交錯后，在通道譯碼單元37中被糾錯譯碼后再生發(fā)送分組數(shù)據(jù)。
圖6是表示在本申請的可變擴(kuò)散率OFCDM中的擴(kuò)散符號的分配的概念圖。如同一圖所示，用小區(qū)固有的擾頻符號(①)和在各小區(qū)共用的識別小區(qū)內(nèi)的代碼通道的正交符號(②)進(jìn)行雙重擴(kuò)散的，小區(qū)固有的擾頻代碼，是把長周期的代碼切成全部副載波數(shù)的長度的符號。作為正交符號，可以使用Walsh符號等。正交符號的長度，即擴(kuò)散率，由小區(qū)環(huán)境以及傳播環(huán)境(延遲擴(kuò)展)控制。
圖7是表示通道推定用引導(dǎo)符號的構(gòu)成例子的圖。
如同一圖所示，在分組的開頭以及末尾把引導(dǎo)符號(①)在編碼符號系列上時間多路復(fù)用。通過同相加算各副載波的分組的開頭以及終端的全部引導(dǎo)符號的FFT輸出信號可以求該分組的通道脈沖應(yīng)答(通道推定值)。特別當(dāng)延遲擴(kuò)展小的情況下，因為相鄰的副載波之間的衰減相關(guān)非常大，所以通過進(jìn)一步加算平均在相鄰的多個副載波間推定的各副載波的通道推定值，可以求更高精度的通道推定值。
接著，展示本發(fā)明的可變擴(kuò)散率OFCDM的下行連接容量的理論性解析結(jié)果。
以下的(式2)，是表示滿足使用了OFCDM以及OFDM時的所需要接收品質(zhì)的每1小區(qū)的用戶數(shù)NOFCDM、NOFDM關(guān)系的近似值。
NOFCDMNOFDM=1SF·CMUX·1+ηOFDM1+ηOFCDM·FOFDMFOFCDM·SOFCDMSOFDM]]>NOFCDM滿足OFCDM所需要接收品質(zhì)的每1個小區(qū)的用戶數(shù)NOFDM滿足OFDM所需要接收品質(zhì)的每1個小區(qū)的用戶數(shù)SF擴(kuò)散率CMUX滿足所需要品質(zhì)的OFCDM代碼多路復(fù)用數(shù)ηOFCDM相對OFCDM的本小區(qū)的其他小區(qū)干涉電力比ηOFDM相對OFDM的自身小區(qū)干涉的其他小區(qū)干涉電力比FOFCDMOFCDM的小區(qū)頻率重復(fù)數(shù)FOFDMOFDM的小區(qū)頻率重復(fù)數(shù)SOFCDMOFCDM的區(qū)域化的效果SOFDMOFDM的區(qū)域化的效果如果采用(式2)，則OFCDM，為了SF個復(fù)制同一編碼符號系列，分配給SF個副載波發(fā)送，在1個代碼傳送中，與OFDM相比雖然頻率的利用效率為1/SF，但可以多路復(fù)用在頻率軸上以不同的正交符號擴(kuò)散的CMUX個代碼通道。但是，在多通路衰減(頻率選擇性衰減)通道中，主要因副載波間的振幅成分的變動，在頻率軸上的代碼通道間的正交性崩潰。因而，因該代碼間干涉原因，可以滿足所需要接收品質(zhì)的多路復(fù)用代碼通道數(shù)，變?yōu)楸萐F還小的值。因此，由于存在以下關(guān)系1SF·CMUX≈0.5≤1.0]]>所以在無線LAN(例如IEEE802.11)那樣的孤立小區(qū)環(huán)境(參照圖8B)中，可以滿足OFCDM所需要接收品質(zhì)的用戶數(shù)，即容量與OFDM相比為小的值。
另一方面，在多小區(qū)環(huán)境(參照圖8A)中，OFCDM因為在頻率區(qū)域上用小區(qū)固有的擾頻符號擴(kuò)散，所以可以在相鄰小區(qū)中使用相同的頻帶。因而，可以實(shí)現(xiàn)1小區(qū)頻率重復(fù)。與此相反，OFDM，因同一通道干涉的原因，不能在接近(相鄰)小區(qū)中使用同一頻帶，當(dāng)使用2支路的天線分集接收的情況下，需要3小區(qū)頻率重復(fù)。因此，由于存在以下關(guān)系1SF·CMUX≈0.5≤1.0,FOFDMFOFCDM=3]]>所以，作為結(jié)果即使不考慮區(qū)域化產(chǎn)生的效果，在OFCDM的多小區(qū)環(huán)境中的容量，也比OFDM的大。進(jìn)而當(dāng)考慮了區(qū)域化的情況下，可以1小區(qū)頻率重復(fù)的OFCDM，與OFDM相比對區(qū)域化的容量增大效果大，進(jìn)而相對OFDM的OFCDM的容量增大效果大。
如上所述，在OFCDM和OFDM中知道各自適應(yīng)的小區(qū)環(huán)境不同。因而，如果確定根據(jù)小區(qū)環(huán)境動作的訪問方式(OFCDM方式或OFDM方式之一)，則在各個小區(qū)環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)最大限度的高速的信息傳送速度，并且可以謀求大容量化。
具體地說，通過在小區(qū)系統(tǒng)等的多小區(qū)環(huán)境中使用比1大的SF，可以實(shí)現(xiàn)1小區(qū)頻率重復(fù)。另外，在無線LAN等的單小區(qū)環(huán)境中，通過設(shè)定為SF＝1，因為可變擴(kuò)散OFCDM被OFDM化，所以可以提高頻率利用效率。
另外，以往，如果小區(qū)環(huán)境不同則需要具有各個無線接口的裝置，但如果采用可變擴(kuò)散率OFCDM，因為只改變SF就可以與不同的小區(qū)環(huán)境對應(yīng)，所以可以降低配備裝置時的成本。
圖9是表示把本發(fā)明的可變擴(kuò)散率OFCDM適用于下行連接時的發(fā)送基帶處理單元的構(gòu)成例子的圖。上述發(fā)送基帶處理單元，配備在圖3所示的基站202的基帶信號處理單元中。
在圖9中，該信號基帶處理單元由以下部分構(gòu)成通道編碼單元40、交錯單元41、多路復(fù)用單元A42、數(shù)據(jù)調(diào)制單元43、多路復(fù)用單元B44、串行/并行變換單元(S/P)45、復(fù)制單元46、乘法單元471～47n、IFFT(反高速傅立葉變換)單元48、保護(hù)間隔插入單元49、擴(kuò)散符號生成單元50。
以下，參照圖9以及圖18，說明在該發(fā)送基帶處理單元中的動作。圖18是表示在該發(fā)送基帶處理單元中的處理方法的圖。
首先，在分組數(shù)據(jù)(發(fā)送信息數(shù)據(jù))上附加分組檢測編碼，在通道編碼單元40中被通道編碼(糾錯編碼)。在通道編碼單元40中被通道編碼的信息數(shù)據(jù)，在交錯單元41中被實(shí)施時間區(qū)域的交錯處理后，在多路復(fù)用單元A42中與控制數(shù)據(jù)被多路復(fù)用。在多路復(fù)用單元42A中被多路復(fù)用的編碼數(shù)據(jù)系列，在數(shù)據(jù)調(diào)制單元43中被變換，進(jìn)而，在多路復(fù)用單元B44中通道推定用引導(dǎo)位以及低層的控制信息符號被多路復(fù)用。該被多路復(fù)用的符號數(shù)據(jù)系列，是串/并(S/P)單元45中被串/并(S/P)變換為(全副載波數(shù)/擴(kuò)散率)數(shù)的并列數(shù)據(jù)(步驟S01)。
擴(kuò)散率指定，由來自控制單元的擴(kuò)散率設(shè)定信息進(jìn)行(步驟S02)。擴(kuò)散率，求出表示發(fā)送臺和接收臺之間的傳播延遲特性的延長擴(kuò)散，由根據(jù)該延遲擴(kuò)展求得的傳播環(huán)境確定。
如上所述被S/P變換后的符號數(shù)據(jù)系列，在復(fù)制單元46中把同一信息符號復(fù)制為擴(kuò)散率(SF)數(shù)連續(xù)的副載波(步驟S03)。這時，同一符號的SF個對副載波的復(fù)制，通過重復(fù)讀出輸入到存儲中的符號系列實(shí)現(xiàn)。在復(fù)制單元46中，也可以把同一信息符號復(fù)制到擴(kuò)散率(SF)數(shù)連續(xù)的OFCDM符號(時間軸符號)中。另外，也可以組合頻率方向和時間方向的復(fù)制。其后，SF個連續(xù)的同一符號系列，把固有被分配的擴(kuò)散率用SF擴(kuò)散符號擴(kuò)散(擾頻)。而后，相當(dāng)于全部的副載波數(shù)的擴(kuò)散符號系列，通過在IFFT單元48中的反FFT(IFFT)運(yùn)算，時間/頻率變換為在頻率軸上正交的多載波成分。最后，在保護(hù)間隔插入單元49中在被多載波化的各副載波的符號上插入保護(hù)間隔。該保護(hù)間隔的插入，通過把相當(dāng)于各符號的最后的NG1個的FFT采樣的信號波形復(fù)制到各符號開頭實(shí)現(xiàn)。這樣被處理的信息成為發(fā)送數(shù)據(jù)(步驟S04)。
圖10是表示把本發(fā)明的可變擴(kuò)散率OFCDM適用在下行連接時的接收基帶處理單元的構(gòu)成例子的圖。本接收基帶處理單元還具備圖3所示的基站202的基帶信號處理單元。
如同一圖所示，該接收基帶處理單元，由保護(hù)間隔除去單元51、符號定時檢測單元52、通道推定單元53、FFT(高速傅立葉變換)單元54、乘法器A群551～55n、乘法器B群561～56x、同相加法單元57、串并/串(P/S)變換單元58、擴(kuò)散符號生成單元59、似然計算單元60、糾錯譯碼單元61構(gòu)成。
以下，參照圖10以及圖19，說明在該接收基帶處理單元中的動作。圖19是表示在接收基帶處理單元中的處理方法的圖。
接收基帶處理單元，接受接收數(shù)據(jù)(步驟S11)。
首先，從符號定時檢測器52接收的多載波信號中檢測符號定時(進(jìn)行FFT計算的時刻，還稱為FFT窗口時刻)。該符號定時的檢測，可以由保護(hù)間隔區(qū)間的相關(guān)檢測進(jìn)行。保護(hù)間隔除去單元51，如上所述從在符號定時檢測器52中檢測出的符號定時中除去保護(hù)間隔的信號。其后，在FFT單元54中，根據(jù)推定的FFT窗口時刻進(jìn)行FFT運(yùn)算，把多載波信號變換為并列的符號系列。在小區(qū)系統(tǒng)的陸上移動通信傳播中，因為接收信號受到了多路衰減(頻率選擇性衰減)，所以在通道推定單元53中，使用引導(dǎo)符號推定各副載波的通道脈沖應(yīng)答(通道變動)(步驟S12)。同相加算單元57，根據(jù)該各副載波的通道推定值和在擴(kuò)散中使用的擴(kuò)散符號在頻率軸上同相加算(即反擴(kuò)散)SF個副載波成分的OFCDM符號，生成信息符號系列(步驟S13)。在同相計算單元57中，可以在時間軸上同相加算(反擴(kuò)散)生成信息符號系列，也可以在頻率軸上和時間軸上同相加算。該同相加算的狀態(tài)根據(jù)被發(fā)送的發(fā)送信息數(shù)據(jù)的擴(kuò)散的狀態(tài)確定。該反擴(kuò)散的，(全副載波數(shù)/擴(kuò)散率)個信息數(shù)據(jù)符號，在并行/串行變換單元中被P/S變換，在去交錯后，在誤差糾錯譯碼單元61中進(jìn)行糾錯譯碼。而后，該被糾錯后的信息符號系列被軟判定后再生發(fā)送信息數(shù)據(jù)(步驟S14)。
以下，說明在圖1的構(gòu)成的多小區(qū)環(huán)境中的下行連接中使用本發(fā)明的可變擴(kuò)散率OFCDM時的移交動作。
在位于移交元的基站區(qū)域中的移動臺和該基站之間，如果已經(jīng)確立了通信通道的無限連接，則通過在上述通信通道上附隨的控制通道，向上述移動臺通知移交目標(biāo)小區(qū)的小區(qū)固有的擾頻符號。另外，在全部的小區(qū)中，通過把下行連接的移動臺最初連接無線連接的共用控制通道的擴(kuò)散率設(shè)置為預(yù)先確定的值(固定值)，移動臺可以接收移交目標(biāo)小區(qū)的下行連接的共用控制通道。因而，如果在該移交目標(biāo)小區(qū)的共用控制通道中包含用于指定通信通道的擴(kuò)散率的信息，則可以對移動臺指示通信通道的擴(kuò)散率。上述擴(kuò)散率，由移交目標(biāo)小區(qū)的基站確定。具體地說，根據(jù)從移動臺的上行連接的通信通道的接收信號生成的延遲曲線確定最佳的擴(kuò)散率。
如上所述，因為對移動臺從移交目標(biāo)小區(qū)的基站指示擴(kuò)散率，所以上述移動臺，使用該被指示的擴(kuò)散率，可以進(jìn)行移交目標(biāo)小區(qū)的下行連接的通信通道的接收以及譯碼。
圖11是為了通過模擬評價本發(fā)明的可變擴(kuò)散率OFCDM的容量評價而使用的模擬諸元。本容量評價，是基于OFCDM的平均信息組錯誤率(BLERBlock Error Rate)為基礎(chǔ)進(jìn)行的。
如同一圖所示，無線頻帶寬度(Bandwidth)是80MHz，1分組(Packetlength)，由Np＝4的OFCDM引導(dǎo)符號、Nd＝60的OFCDM編碼信息符號構(gòu)成。設(shè)副載波Nc＝512，SF＝1(OFDM)以及32(OFCDM)，在OFDM中在1分組內(nèi)存在60(Nd)×512(Nc)＝30，720個信息符號，在OFCDM中在1分組1代碼內(nèi)存在60(Nd)×512(Nc)/32(SF)＝960個信息符號。因而，設(shè)1個分組為960個信息符號，把采用平均BLER的OFCDM和OFDM的容量比較作為容量評價進(jìn)行。另外，數(shù)據(jù)調(diào)制/擴(kuò)散用(Data Modulation/Spreading)的調(diào)制方式假設(shè)都為QPSK，通道編碼/譯碼方法(Channel coding/decoding)進(jìn)行編碼率(R)1/2，限制長(K)9的卷積編碼(Convolutional coding)，由軟判定(Soft decision)的維托畢譯碼(Viterbi decoding)進(jìn)行通道譯碼。另外，設(shè)最大多普樂頻率(Maximum Doppler frequency)為80Hz。
在多小區(qū)環(huán)境中的另一小區(qū)干涉，在OFCDM的情況下，認(rèn)為是來自本小區(qū)周圍的6小區(qū)的干涉，在OFDM的情況下，認(rèn)為是作為3小區(qū)頻率重復(fù)而使用同一頻率的來自最接近的6個小區(qū)的干涉。另外，來自各小區(qū)的信號，假設(shè)受到距離衰減法則、盲區(qū)受到標(biāo)準(zhǔn)偏差8dB的對數(shù)正態(tài)分布以及多路衰減的影響。圖12A、圖12B表示多路衰減的通道模型(Channel Model)。通道模型，使用由以平均接收電力為三角分布的8通路構(gòu)成的通路群3個組成的24通路模型(延遲擴(kuò)展σ＝0.21μs)(參照圖12A)，以及指示發(fā)布的18模型(σ＝0.29μs)(參照圖12B)。
首先，在可變擴(kuò)散率OFCDM中，單小區(qū)環(huán)境的容量評價因為在文獻(xiàn)2中提示，所以對于在符號環(huán)境中的容量特性，參照圖13說明。
在符號環(huán)境中，如果在滿足使多路復(fù)用代碼數(shù)變化時的平均BLER＝10-2的所需要平均接收信號EbNO特性(沒有天線分集式接收)下比較，則滿足和OFCDM(SF＝1)一樣的所需要的平均接收Eb/NO的OFCDM(SF＝32)的多路復(fù)用代碼數(shù)，在是24通路模型的情況下，可以實(shí)現(xiàn)到32代碼，另一方面，在是指數(shù)發(fā)布的18通路模型中，是20代碼，其結(jié)果與SF＝1的情況相比頻率利用效率還降低。這可以認(rèn)為是因為由于通路數(shù)的減少引起的分集增益減少，和因為延遲擴(kuò)展增大在頻率軸上的正交性的崩潰的影響增大的緣故。
圖14是表示在可變擴(kuò)散率OFCDM中，使在多小區(qū)環(huán)境下的多路復(fù)用代碼數(shù)變化時的平均BLER特性的模擬結(jié)果。其前提是，考慮假設(shè)在小區(qū)端上的平均接收信號Eb/No為20dB，考慮天線分集接收，不進(jìn)行發(fā)送電力控制。
如同一圖所示，SF＝1(多路復(fù)用代碼數(shù)是1)時的平均BLER是10-1(圖14的①)，而這是因為在3小區(qū)重復(fù)中來自另一小區(qū)的同一通道干涉的影響大，特性劣化的緣故。從同一圖中可知，滿足和SF＝1相等的平均BLER的SF＝32的多路復(fù)用代碼數(shù)是約16代碼(圖14的②)。
在此，設(shè)每個小區(qū)的負(fù)載量是η，使用全無線區(qū)域時的信息傳送速度為Rb，保護(hù)間隔以及引導(dǎo)符號的插入損失為β，頻率重復(fù)為F，多路復(fù)用代碼數(shù)為K，如果用以下式定義，η=RbSF·β·1F·k]]>則SF＝1時的η(把＝OFDM的每個小區(qū)的負(fù)載量設(shè)置為ηOFDM)為以下值。
ηOFDM=80×1.061·(512512+100·6064)·13·1=20.9Mbps]]>則SF＝32時的η(把＝OFCDM的每個小區(qū)的負(fù)載量設(shè)置為ηOFCDM)為以下值。
ηOFCDM=8×10632·(512512+100·6064)·11·16=31.4Mbps]]>由此可知在多小區(qū)環(huán)境中OFCDM一方比OFDM，可以確保更大的負(fù)載量。即，通過使SF比1更大實(shí)現(xiàn)采用OFCDM的1頻率重復(fù)可以謀求大容量。
如以上所述那樣，如果采用使用可變SF的可變擴(kuò)散率OFDM，則在多小區(qū)環(huán)境中，在SF＞1以及頻率軸上通過乘算擾頻代碼，實(shí)現(xiàn)采用1小區(qū)頻率重復(fù)的大容量化，在單小區(qū)環(huán)境中，作為SF＝1可以實(shí)現(xiàn)頻率使用效率的高效率化。
另外，通過把小區(qū)環(huán)境以及傳播環(huán)境作為用于SF可變的參數(shù)使用，可以在同一裝置構(gòu)成中無縫隙地連接不同小區(qū)環(huán)境之間。其結(jié)果，即使對每個小區(qū)環(huán)境不使用別自的裝置也可以覆蓋廣泛的小區(qū)有效區(qū)域。
在上述例子中，串行/并行變換單元45與變換裝置對應(yīng)，擴(kuò)散符號生成單元50與擴(kuò)散裝置對應(yīng)，無線發(fā)送接收單元14的延遲擴(kuò)展取得功能與第1擴(kuò)散率確定裝置對應(yīng)，控制單元17的外部接口功能與第2擴(kuò)散率確定單元對應(yīng)。另外，移動臺100的控制單元29與擴(kuò)散率控制接收裝置對應(yīng)，同一控制單元29的外部接口功能與擴(kuò)散率確定裝置對應(yīng)。
在上述的實(shí)施方式中，雖然對某一瞬間推定傳播路變動進(jìn)行加權(quán)，但可以在復(fù)制裝置(Copier)中對于被復(fù)制在頻率周軸上和時間軸上的2維上的信息符號合成。這樣，如果利用多個時間和多個頻率進(jìn)行加權(quán)，則相對于時間方向的變動即衰減變動，可以取出更高精度的接收信號。
通過以上說明中可知，本發(fā)明可以有各種各樣的修改和變形。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這樣的修改和變形是很容易的。但只要這些修改和變形不脫離本發(fā)明的思想和范圍，就都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
產(chǎn)業(yè)上的可應(yīng)用性在本發(fā)明中，以同一無線訪問方式使發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的擴(kuò)散率這一無線電參數(shù)發(fā)生變化，據(jù)此，可以作為OFCDM或OFDM來進(jìn)行工作。因此，由于OFCDM和OFDM的兩個方式可以靈活地分開使用，所以能提供不依賴與小區(qū)構(gòu)成和傳播環(huán)境就可以實(shí)現(xiàn)頻率利用效率(能滿足每1小區(qū)所希望的接收品質(zhì)的通信人數(shù))高的大容量化的無線訪問方式。
因此，通過使用OFCDM來改變相對于發(fā)送信息的擴(kuò)散率，就可以提供能在大范圍的小區(qū)有效區(qū)域內(nèi)進(jìn)行寬帶分組傳送的無線傳送系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種無線傳送系統(tǒng)，在發(fā)送臺和接收臺之間對信息進(jìn)行無線電傳送時，使用通過多個副載波并列傳送同一信息的正交頻率和碼分多路傳送方式進(jìn)行上述信息的無線電傳送，上述發(fā)送臺包括按照同時發(fā)送經(jīng)通道編碼的信息的符號來進(jìn)行并列變換的變換裝置；和用根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散符號系列，把該經(jīng)并列化的符號系列擴(kuò)散到頻率方向和時間方向中的至少一方的擴(kuò)散裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳送系統(tǒng)，上述擴(kuò)散裝置用根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散符號系列，把該經(jīng)并列化的符號系列擴(kuò)散到頻率方向和時間方向雙方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳送系統(tǒng)，上述發(fā)送臺包括求出表示發(fā)送臺和接收臺之間的傳播路狀態(tài)的傳播環(huán)境，并按照該傳播環(huán)境確定上述一個擴(kuò)散率的第1擴(kuò)散率確定裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線傳送系統(tǒng)，上述第1擴(kuò)散率確定裝置求出表示傳播延遲特性的延遲擴(kuò)展，并把該延遲擴(kuò)展作為上述傳播環(huán)境來使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳送系統(tǒng)，上述發(fā)送臺包括根據(jù)來自外部的指示，確定上述一個擴(kuò)散率的第2擴(kuò)散率確定裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線傳送系統(tǒng)，上述第2擴(kuò)散率確定裝置按照表示小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息來確定上述一個擴(kuò)散率，該表示小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息包含在表示來自外部的指示的控制信息中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳送系統(tǒng)，上述接收臺包括把由接收臺接收到的接收信號分離為各副載波和各時間軸符號中的至少一方，并使用通道推定值和固有的擴(kuò)散符號系列，對根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的相當(dāng)于1個擴(kuò)散率的數(shù)量的副載波和時間軸符號中的至少一方進(jìn)行同相積分的擴(kuò)散率控制接收裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線傳送系統(tǒng)，上述接收臺把由接收臺接收到的接收信號分離為各副載波和各時間軸符號雙方，并對上述相當(dāng)數(shù)量的副載波和時間軸符號雙方進(jìn)行同相積分。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線傳送系統(tǒng)，上述擴(kuò)散率控制接收裝置包括根據(jù)包含在由作為通信對方的發(fā)送臺發(fā)送的控制信號中的控制信息，來確定上述一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散率確定裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無線傳送系統(tǒng)，上述擴(kuò)散率確定裝置，根據(jù)表示小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息來確定上述一個擴(kuò)散率，該表示小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息包含在來自發(fā)送臺的控制信號中。
11.一種無線傳送方法，在發(fā)送臺和接收臺之間對信息進(jìn)行無線電傳送時，使用通過多個副載波并列傳送同一信息的正交頻率和碼分多路傳送方式進(jìn)行上述信息的無線電傳送，包括上述發(fā)送臺的變換裝置按照同時發(fā)送經(jīng)通道編碼的信息的符號來進(jìn)行并列變換的步驟；和上述發(fā)送臺的擴(kuò)散裝置用根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散符號系列，把該經(jīng)并列化的符號系列擴(kuò)散到頻率方向和時間方向中的至少一方的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的無線傳送方法，在上述擴(kuò)散的步驟中，上述發(fā)送臺的擴(kuò)散裝置用根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散符號系列，把該經(jīng)并列化的符號系列擴(kuò)散到頻率方向和時間方向雙方。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的無線傳送方法，上述發(fā)送臺的第1擴(kuò)散率確定裝置包含求出表示發(fā)送臺和接收臺之間的傳播路狀態(tài)的傳播環(huán)境，并按照該傳播環(huán)境確定上述一個擴(kuò)散率的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無線傳送方法，上述第1擴(kuò)散率確定裝置求出表示傳播延遲特性的延遲擴(kuò)展，并把該延遲擴(kuò)展作為上述傳播環(huán)境來使用。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的無線傳送方法，包括上述發(fā)送臺的第2擴(kuò)散率確定裝置根據(jù)來自外部的指示確定上述一個擴(kuò)散率的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的無線傳送方法，上述第2擴(kuò)散率確定裝置按照表示小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息來確定上述一個擴(kuò)散率，該表示小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息包含在表示來自外部的指示的控制信息中。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的無線傳送方法，包括上述接收臺的擴(kuò)散率控制接收裝置把由接收臺接收到的接收信號分離為各副載波和各時間軸符號中的至少一方，使用通道推定值和固有的擴(kuò)散符號系列對根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的相當(dāng)于1個擴(kuò)散率的數(shù)量的副載波和時間軸符號中的至少一方進(jìn)行同相積分的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的無線傳送方法，上述接收臺的擴(kuò)散率控制接收裝置把由接收臺接收到的接收信號分離為各副載波和各時間軸符號雙方，并對上述相當(dāng)數(shù)量的副載波和時間軸符號雙方進(jìn)行同相積分。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的無線傳送方法，包括上述擴(kuò)散率控制接收裝置的擴(kuò)散率確定裝置根據(jù)包含在由作為通信對方的發(fā)送臺發(fā)送的控制信號中的控制信息，來確定上述一個擴(kuò)散率的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的無線傳送方法，上述擴(kuò)散率確定裝置按照表示小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息來確定上述一個擴(kuò)散率，該表示小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息包含在來自發(fā)送臺的控制信息中。
21.一種發(fā)送臺裝置，使用由多個副載波并列傳送同一信息的正交頻率和碼分多路傳送方式，在與接收臺裝置之間對信息進(jìn)行無線電傳送，包括按照同時發(fā)送經(jīng)通道編碼的信息的符號來進(jìn)行并列變換的變換裝置；和用根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散符號系列，把該經(jīng)并列化的符號系列擴(kuò)散到頻率方向和時間方向中的至少一方的擴(kuò)散裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)送臺裝置，上述發(fā)送裝置用根據(jù)可變的多個擴(kuò)散率確定的一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散符號系列，把該經(jīng)并列化的符號系列擴(kuò)散到頻率方向和時間方向雙方。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)送臺裝置，包括求出表示發(fā)送臺和接收臺之間的傳播路狀態(tài)的傳播環(huán)境，并按照該傳播環(huán)境確定上述一個擴(kuò)散率的第1擴(kuò)散率確定裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的發(fā)送臺裝置，上述第1擴(kuò)散率確定裝置求出表示傳播延遲特性的延遲擴(kuò)展，并把該延遲擴(kuò)展作為上述傳播環(huán)境來使用。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)送臺裝置，包括根據(jù)來自外部的指示來確定上述一個擴(kuò)散率的第2擴(kuò)散率確定裝置。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的發(fā)送臺裝置，上述第2擴(kuò)散率確定裝置按照表示小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息來確定上述一個擴(kuò)散率，該表示小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息包含在表示來自外部的指示的控制信息中。
27.一種接收臺裝置，接收發(fā)送臺裝置使用正交頻率和碼分多路傳送方式進(jìn)行無線電傳送的信號，包括把由接收臺接收到的接收信號分離為各副載波和各時間軸符號中的至少一方，并使用通道推定值和固有的擴(kuò)散符號系列對相當(dāng)于根據(jù)可變更的多個擴(kuò)散率確定的一個擴(kuò)散率的數(shù)量的副載波和時間軸符號中的至少一方進(jìn)行同相積分的擴(kuò)散率控制接收裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的接收臺裝置，把由接收臺接收到的接收信號分離為各副載波和各時間軸符號雙方，并對上述相當(dāng)數(shù)量的副載波和時間軸符號雙方進(jìn)行同相積分。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的接收臺裝置，上述擴(kuò)散率控制接收裝置包括根據(jù)包含在由作為通信對方的發(fā)送臺發(fā)送的控制信號中的控制信息，來確定上述一個擴(kuò)散率的擴(kuò)散率確定裝置。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的接收臺裝置，上述擴(kuò)散率確定裝置按照表示小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息來確定上述一個擴(kuò)散率，該表示小區(qū)構(gòu)成的信息或指定擴(kuò)散率的信息包含在來自發(fā)送臺的控制信息中。
全文摘要
一種無線傳送系統(tǒng)，在發(fā)送臺和接收臺之間對信息進(jìn)行無線電傳送時，使用通過多個副載波并列傳送同一信息的正交頻率和碼分多路傳送方式進(jìn)行上述信息的無線電傳送，包括按照由發(fā)送臺同時發(fā)送經(jīng)通道編碼的信息的符號進(jìn)行并列變換，并用所指示的擴(kuò)散率的擴(kuò)散符號系列把該經(jīng)并列變換的符號系列在頻率方向和時間方向中的至少一方上擴(kuò)散的擴(kuò)散率可變控制發(fā)送裝置。
文檔編號H04B1/69GK1561592SQ0281916
公開日2005年1月5日 申請日期2002年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月30日
發(fā)明者佐和橋衛(wèi), 新博行, 安部田貞行, 前田規(guī)行 申請人:株式會社Ntt都科摩