(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報シンボルを複製して周波数軸上に並べ、該複製された情報シンボルに対して周波数軸上において拡散符号を乗積し、当該情報シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアの成分に拡散させて情報の多重伝送を行うマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法において、
情報を送信すべきユーザ毎の少なくとも無線伝送路の環境に応じて、データ変調により上記拡散すべき情報シンボルを得る際の変調多値数を制御し、少なくとも情報を送信すべきユーザ毎の情報量及び同時送信するユーザに対する情報シンボルの拡散に用いられる拡散符号に応じて、
上記データ変調した情報シンボルに対して上記複数のサブキャリア成分への拡散に供される情報シンボルの数及び所定時間内に送信される情報量
を制御し、ユーザ毎に種々の伝送レートに基づいてデータの送信停止間隔を制御し、上記送信停止間隔の制御されたデータを合成することにより各ユーザに対する信号を同時送信するマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法。
【請求項２】
請求項１記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法において、
各ユーザに対する情報シンボルの拡散に用いられる拡散符号として相互に直交関係となる符号を用いるようにしたマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法において、
同時送信する全情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数を一定とし、１情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数を制御するようにしたマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法。
【請求項４】
請求項３記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法において、
上記複数のサブキャリア成分への拡散に供される情報シンボルの数と１情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数が反比例の関係となるマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法。
【請求項５】
請求項１または２記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法において、
１情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数を一定とし、上記複数のサブキャリア成分への拡散に供される情報シンボルの数に応じて当該数の情報シンボルの拡散全体に割当てられるサブキャリアの数を制御するようにしたマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法。
【請求項６】
請求項１または２記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法において、
同時送信する全情報シンボルそれぞれの拡散に割当てられるサブキャリア群を各情報シンボル相互において同一とし、各情報シンボルの拡散に用いられる拡散符号を異なるようにしたマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法において、
情報シンボルの拡散に割当てられる各サブキャリアは周波数軸上で直交するマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法において、
情報シンボルの拡散に割当てられる各サブキャリアの周波数特性は、隣接するサブキャリアの周波数スペクトルがオーバーラップしないようになるマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法において、
各情報シンボルの拡散に割当てられる各サブキャリアは、周波数軸上で離散的に配列されるようになるマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法において、
各情報シンボルの拡散に割当てられる各サブキャリアは、周波数軸上で連続して配置されるようになるマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法。
【請求項１１】
情報シンボルを複製して周波数軸上に並べ、該複製された情報シンボルに対して周波数軸上において拡散符号を乗積し、当該情報シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアの成分に拡散させて情報の多重伝送を行うマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置において、
情報を送信すべきユーザ毎の少なくとも無線伝送路の環境に応じて、データ変調により上記拡散すべき情報シンボルを得る際の変調多値数を制御し、少なくとも情報を送信すべきユーザ毎の情報量及び同時送信するユーザに対する情報シンボルの拡散に用いられる拡散符号に応じて、
上記データ変調した情報シンボルに対して上記複数のサブキャリア成分への拡散に供される情報シンボルの数及び所定時間内に送信される情報量
を制御し、ユーザ毎に種々の伝送レートに基づいてデータの送信停止間隔を制御し、上記送信停止間隔の制御されたデータを合成することにより各ユーザに対する信号を同時送信するマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置。
【請求項１２】
請求項１１記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置において、
各ユーザに対する情報シンボルの拡散に用いられる拡散符号として相互に直交関係となる符号を用いるようにしたマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置において、
上記伝送レート制御手段は、ユーザに送信すべき情報となる直列データを並列の情報シンボルに変換する直並列変換手段を有し、該直並列変換手段にて変換される並列の情報シンボルの数を制御するようにしたマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置において、
上記伝送レート制御手段にて制御された数の情報シンボルの拡散全体に割当てられるサブキャリアの数を一定とし、１情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数を制御するようにしたマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置。
【請求項１５】
請求項１４記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置において、
上記伝送レート制御手段にて制御される情報シンボルの数と１情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数が反比例の関係となるマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置。
【請求項１６】
請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置において、
１情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数を一定とし、上記伝送レート制御手段にて制御された情報シンボルの数に応じて当該数の情報シンボルの拡散全体に割当てられるサブキャリアの数を制御するようにしたマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置。
【請求項１７】
請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置において、
上記伝送レート制御手段にて制御される数の情報シンボルそれぞれの拡散に割当てられるサブキャリア群を各情報シンボル相互において同一とし、各情報シンボルの拡散に用いられる拡散符号を異なるようにしたマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置。
【請求項１８】
請求項１１乃至１７のいずれか１項に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置において、
情報シンボルの拡散に割当てられる各サブキャリアは周波数軸上で直交するマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置。
【請求項１９】
請求項１１乃至１７のいずれか１項に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法において、
情報シンボルの拡散に割当てられる各サブキャリアの周波数特性は、隣接するサブキャリアの周波数スペクトルがオーバーラップしないようになるマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置。
【請求項２０】
請求項１１乃至１９のいずれか１項に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置において、
各情報シンボルの拡散に割当てられる各サブキャリアは、周波数軸上で離散的に配列されるようになるマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置。
【請求項２１】
請求項１１乃至１９のいずれか１項に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置において、
各情報シンボルの拡散に割当てられる各サブキャリアは、周波数軸上で連続して配置されるようになるマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、マルチキャリアＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）無線伝送方法及び装置に係り、詳しくは、情報を種々の伝送レートで伝送させることを可能としたマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法及び装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
【０００４】
現在、通信サービスを行うデジタル移動通信システム（ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）、ＧＳＭ（Global System for Mobile communications）など）は、ユーザ毎に時間帯を割当てて通信を行うＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式を採用している。このシステムは、主に音声通信サービスを提供するために設計されたものであり、一定の伝送レートにて音声情報の伝送を行う音声通信サービスを実現している。
【０００５】
また、マルチキャリアＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）無線伝送方式のデジタル移動通信システムへの適用について、近年、研究がなされている。この研究においては、同一の伝送レートでの情報伝送を前提としてより多くのユーザ（移動局）を収容することについての検討が主になされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、画像情報（静止画像、動画像）や音声情報などを含むマルチメディア情報の伝送を考えると、伝送すべき情報の種類や、基地局と移動局との間の伝送路の状態、受信側装置における情報処理能力等により、情報の伝送レートを可変にすることが好ましい。
【０００８】
マルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方式は、各ユーザに対する情報シンボルに対して周波数軸上で拡散符号を乗積するスペクトル拡散手法を利用している。このような手法にて各ユーザに対する情報伝送を行うマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方式に対して、異なる伝送速度での情報伝送についての解析もなされているが、その具体的な手法については明確にされていない。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、ユーザ毎に種々の伝送レート（伝送速度）にて情報の無線伝送を可能にするマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法及び装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の一態様では、情報シンボルを複製して周波数軸上に並べ、該複製された情報シンボルに対して周波数軸上において拡散符号を乗積し、当該情報シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアの成分に拡散させて情報の多重伝送を行うマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法が使用され、情報を送信すべきユーザ毎に、上記複数のサブキャリア成分への拡散に供される情報シンボルの数を制御して同時送信する情報量を制御することにより情報の伝送レートを可変にする。
【００１２】
このようなマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法では、拡散に供される情報シンボルの数が制御されることによりユーザに対して同時送信される情報量が制御される。高い伝送レートにて情報を送信すべきユーザに対しては、拡散に供される情報シンボルの数がより多くなるように、また、低い伝送レートにて情報を送信すべきユーザに対しては、拡散に供される情報シンボルの数がより少なくなるように制御される。
【００１３】
上記のように複数のサブキャリア成分への拡散に供される情報シンボルの数が制御された際、各情報シンボルは、複製されて周波数軸上に並べられ、該複製された情報シンボルに対して周波数軸上において拡散符号が乗積されることにより、各情報シンボルは、異なる複数のサブキャリアの成分に拡散される。そして、その異なるサブキャリアの成分が多重化されて対応するユーザに対する情報として送信される。
【００１４】
上記サブキャリア成分への拡散に供される情報シンボルの数、即ち、情報の伝送レートは、例えば、ユーザに対する無線伝送路の環境（送受信レベル、干渉、誤り率等にて表される）や送信すべき情報の種類（静止画像、動画像、音声など）に応じて決定される。
【００１５】
受信側（ユーザ側）にて、拡散符号を用いて各ユーザに対する情報シンボルが多重化された情報から各ユーザに対する情報シンボルを復号する際に、他のユーザに対する干渉の影響を低減できるという観点から、本発明の一態様によるマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法では、各ユーザに対する情報シンボルの拡散に用いられる拡散符号として相互に直交関係となる符号が用いられる。
【００１６】
上記のように、各ユーザ毎に拡散に供される情報シンボルの数が制御される場合、その情報シンボルとその拡散に割当てられるサブキャリアとの関係を提供するとう観点から、本発明の一態様によるマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法では、同時送信する全情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数を一定とし、１情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数を制御する。
【００１７】
また、本発明の一態様によるマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法では、上記複数のサブキャリア成分への拡散に供される情報シンボルの数と１情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数が反比例の関係となる。
【００１８】
上記と同様の観点から、本発明の一態様によるマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法では、情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数を一定とし、上記複数のサブキャリア成分への拡散に供される情報シンボルの数に応じて当該数の情報シンボルの拡散全体に割当てられるサブキャリアの数を制御する。
【００１９】
更に、ユーザ毎に同じサブキャリア群を用いても伝送レートに応じた数の情報シンボルの拡散及びその多重化が可能となる同様の観点から、本発明の一態様によるマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法では、同時送信する全情報シンボルそれぞれの拡散に割当てられるサブキャリア群を各情報シンボル相互において同一とし、各情報シンボルの拡散に用いられる拡散符号を異なるようにする。
【００２０】
上記本発明の課題を解決するため、本発明の一態様では、情報シンボルを複製して周波数軸上に並べ、該複製された情報シンボルに対して周波数軸上において拡散符号を乗積し、当該情報シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアの成分に拡散させて情報の多重伝送を行うマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法が使用され、情報を送信すべきユーザ毎に、時間軸上における情報の多重伝送停止間隔を制御することにより情報の伝送レートを可変にする。
【００２１】
このようなマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法では、情報の多重伝送が間欠的になされ、その際に、当該情報の多重伝送の停止間隔を制御することにより伝送レートが可変となる。高い伝送レートにて情報を送信すべきユーザに対しては、情報の多重伝送停止間隔が小さくなるように制御され、低い伝送レートにて情報を送信すべきユーザに対しては、情報の多重伝送停止間隔が大きくなるように制御される。
【００２２】
更に、上記本発明の課題を解決するため、本発明の一態様では、情報シンボルを複製して周波数軸上に並べ、該複製された情報シンボルに対して周波数軸上において拡散符号を乗積し、当該情報シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアの成分に拡散させて情報の多重伝送を行うマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法が使用され、データ変調により上記拡散すべき情報シンボルを得る際に、その変調多値数を制御することにより情報の伝送レートを可変にする。
【００２３】
このようなマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法では、高い伝送レートにて情報を送信すべきユーザに対しては、データ変調により上記拡散すべき情報シンボルを得る際に、その変調多値数が大きくなるように制御される。具体的には、例えば、１６ＱＡＭ方式や３２ＱＡＭ方式等のデータ変調方式が用いられる。一方、低い転送レートにて情報送信すべきユーザに対しては、データ変調により上記拡散すべき情報シンボルを得る際に、その変調多値数が小さくなるように制御される。具体的には、例えば、ＱＰＳＫ方式やＢＰＳＫ方式等のデータ変調方式が用いられる。
【００２４】
また、受信側（ユーザ側）にて、異なるサブキャリアを用いて各ユーザに対する情報シンボルが多重化された情報から容易に各ユーザに対する情報シンボルを復号できるという観点から、本発明の一態様によるマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法では、情報シンボルの拡散に割当てられる各サブキャリアは周波数軸上で直交する。
【００２５】
サブキャリア間の干渉の影響を排除することができるという観点から、本発明の一態様によるマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方法では、情報シンボルの拡散に割当てられる各サブキャリアの周波数特性は、隣接するサブキャリアの周波数スペクトルがオーバーラップしない。
【００２６】
上記情報シンボルの拡散に割当てれられる異なる複数のサブキャリアは、周波数軸上で離散的に配列されるようにしてもよいし、また、周波数軸上で連続して配置されるようにしてもよい。
【００２７】
更に、上記本発明の課題を解決するため、本発明の一態様では、情報シンボルを複製して周波数軸上に並べ、該複製された情報シンボルに対して周波数軸上において拡散符号を乗積し、当該情報シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアの成分に拡散させて情報の多重伝送を行うマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置が使用される。本装置は、情報を送信すべきユーザ毎に、上記複数のサブキャリア成分への拡散に供される情報シンボルの数を制御して同時送信する情報量を制御する伝送レート制御手段を有する。
【００２８】
また、本発明の一態様では、情報シンボルを複製して周波数軸上に並べ、該複製された情報シンボルに対して周波数軸上において拡散符号を乗積し、当該情報シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアの成分に拡散させて情報の多重伝送を行うマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置が使用される。本装置は、情報を送信すべきユーザ毎に、時間軸上における情報の多重伝送停止間隔を制御する間欠送信制御手段を有する。
【００２９】
更に、本発明の一態様では、情報シンボルを複製して周波数軸上に並べ、該複製された情報シンボルに対して周波数軸上において拡散符号を乗積し、当該情報シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアの成分に拡散させて情報の多重伝送を行うマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置が使用される。本装置は、データ変調により上記拡散すべき情報シンボルを得る際に、その変調多値数を制御する変調多値数制御手段を有する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３２】
本発明の実施の一形態に係るマルチキャリア無線伝送装置は、例えば、図１に示すように構成される。このマルチキャリア無線伝送装置は、例えば、デジタル移動通信システムの基地局に適用される。
【００３３】
図１において、このマルチキャリア無線伝送装置は、各ユーザ（移動局）に対応した信号生成回路１００（１）〜１００（ｎ）を有している。各信号生成回路１００（１）〜１００（ｎ）は、各ユーザに対する信号を生成するもので、各ユーザに配信すべき情報（音声、データ等）を所定の形式の送信データとして生成する送信データ発生部１１、送信データ発生部１１からの送信データを所定のアルゴリズムに従って符号化する伝送路符号化器１２、伝送路符号化器１２からシリアルに出力される情報シンボルを並列の情報シンボルに変換する直並列変換回路１３、及び直並列変換回路１３にて並列的に出力される各情報シンボルを周波数軸上で拡散変調する複数の拡散変調部１４（１）〜１４（ｍ）を有している。
【００３４】
上記直並列変換回路１３は、制御ユニット（図示せず）からの伝送レート指定制御信号に基づいて、伝送路符号化器１２から入力する直列情報シンボル列をｍ個の情報シンボル列に並列変換する。この変換にて得られる情報シンボル列の数を制御することにより、同時に送信される情報量が制御されることになり、結果として情報の伝送レートが制御されることになる。
【００３５】
上記拡散変調部１４（１）〜１４（ｍ）のそれぞれには、上記直並列変換回路１３から並列的に出力される各情報シンボル列の１つが入力し、その情報シンボル列が拡散符号を用いて周波数軸上で拡散変調される。なお、図１には、ｍ個の拡散変調部１４（１）〜１４（ｍ）が示されているが、実際には、複数の拡散変調部のうち、直並列変換回路１３から並列出力される情報シンボル列と同数の拡散変調部が使用される。
【００３６】
各拡散変調部１４（１)〜１４（ｍ）は、例えば、図２に示すように構成される。図２において、各拡散変調部１４（１）〜１４（ｍ）は、複製回路１４１及び乗積器１４２を有している。複製回路１４１は、入力する情報シンボルを拡散率に応じた数だけ複製する。乗積器１４２は、上記複製された情報シンボルにユーザ（ｉ）毎に割当てられた拡散符号Ｃiを乗積する。その結果、乗積器１４２からは、周波数軸上のサブキャリアｆ１、ｆ２、…、ｆｋに対応する成分から成る拡散信号が出力される。
【００３７】
上記のような構成により、各信号生成回路１００（１）〜１００（ｎ）は、複製された情報シンボルに拡散符号を乗積して得られる周波数軸上での拡散信号を、各ユーザに対する信号として出力する。これら各信号生成回路１００（１）〜１００（ｎ）から出力される各ユーザに対応する拡散信号が各サブキャリア成分毎に合成部２１にて合成される。この合成部２１からの各サブキャリア成分毎の合成信号がＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform：逆離散フーリエ変換器）２２（または、逆高速フーリエ変換器ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform））にて周波数−時間変換がなされる。これら合成部２１及びＩＤＦＴ２２によって、各ユーザに対する情報が混在したマルチキャリアＣＤＭＡ信号が生成される。
【００３８】
上記のようにして各ユーザに対する情報が多重化されたマルチキャリアＣＤＭＡ信号は、ガードインターバル挿入部２３、低域等化フィルタ２４及び増幅器２５にて順次処理され、その処理後の信号がアンテナユニット５６から送信される。
【００３９】
上記のようなマルチキャリアＣＤＭＡ伝送装置では、上述したように、直並列変換回路１３にて変換される情報シンボルの数を制御することにより情報の伝送レートが制御される。この伝送レート制御の更に具体的な手法について説明する。
【００４０】
第一の例では、図３に示すように、各拡散変調部１４（１）〜１４（ｍ）は、それぞれ、拡散率が可変となるように構成される。
【００４１】
図３において、直並列変換回路１３からｍ個の情報シンボルが並列的に出力される場合、そのうちの１つが入力される各拡散変調部１４（１）〜１４（ｍ）は、入力される情報シンボルに対して拡散率ｎ／ｍ（ｎ、ｍは、自然数）での拡散処理を行う。即ち、入力された情報シンボルがｋ（＝ｎ／ｍ）個複製され、１情報シンボルが周波数軸上でｋ（＝ｎ／ｍ）個のサブキャリアに対応した成分に拡散される。
【００４２】
このように、直並列変換回路１３から並列出力される情報シンボルの数ｍに応じて、各拡散変調部１４（１）〜１４（ｍ）での拡散率ｎ／ｍが変わる場合、伝送レートと各情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数との関係は、図４に示すようになる。ｍ＝１の場合、即ち、１情報シンボルを伝送する場合、図４（ａ）に示すように、拡散率はnとなり、１情報シンボルが周波数軸上でｎ個のサブキャリアに対応した成分に拡散される。この場合の正規化伝送レートを１とする。また、ｍ個の情報シンボルを同時伝送する場合、図４（ｂ）に示すように、拡散率はｎ／ｍとなり、１情報シンボルが周波数軸上でｎ／ｍ個のサブキャリアに対応した成分に拡散される。従って、ｍ個の情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの総数は常に一定値ｎとなる。この場合、上記正規化伝送レートのｍ倍の正規化伝送レートｍとなる。
【００４３】
上記の例においては、伝送レート（伝送速度）を大きくする場合、１情報シンボルを伝送するために使用されるサブキャリアの数を少なくし、逆に、伝送レート（伝送速度）を小さくする場合、１情報シンボルを伝送するために使用されるサブキャリアの数を多くすることになる。そして、伝送レートと１情報シンボルを伝送するために使用されるサブキャリアの数の関係は、反比例の関係となる。また、各情報シンボルを拡散するために割当てるべきサブキャリアは、図５（ａ）に示すように、周波数軸上で連続しているものであっても、図５（ｂ）に示すように、周波数軸上で離散しているものであてもよい。
【００４４】
ところで、上記の例では、伝送レートを変化させる場合、各拡散変調部１４（１）〜１４（ｍ）での拡散率が変化するため、用いられる拡散符号Ｃiの周期もそれに応じて変化させなければならない。また、ユーザが要求する情報毎に伝送レートを変化させる場合には、ユーザ毎にもその拡散符号Ｃiの周期を変化させなければならない。このため、上述したような手法によって伝送レートの制御を行う場合、マルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置において、種々の周期の拡散符号が使われることになる。受信側にてユーザ毎の情報シンボルの復号処理を考慮すると、使用される各拡散符号は、相互に直交関係にあることが好ましい。
【００４５】
そこで、このようなマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置において、使用される各拡散符号は、次のような条件を満たすように決定される。
【００４６】
ユーザｉに対する情報シンボルをｎ×ｍ個のサブキャリア成分に拡散するために周期ｎ×ｍの拡散符号Ｃiが用いられ、ユーザｋに対する情報シンボルをｎ個のサブキャリア成分に拡散するために周期ｎの拡散符号Ｃkが用いられる場合、各拡散符号Ｃi、Ｃkは、
【００４７】
【数１】
0003631086.tif 000002
の条件を満足することにより、相互に直交関係となる。
【００４８】
このような拡散符号Ｃi、Ｃkを生成する手法は、例えば、「Orthogonal forward link using orthogonal multi-spreading factor codes for DS-CDMA mobile radio (K. Okawa and F. Adachi：IEICE Trans. Commun., Vol. E81-B, No.4, pp777-784, April 1998)」に示される。このような手法では、例えば、図６に示すように、アダマール系列に従って階層的に配列されるように生成された各周期（２m）（ｍ＝１、２、…）の拡散符号から、所定の位置関係にある拡散符号が直交関係にある拡散符号Ｃi、Ｃkとして選択される。
【００４９】
次に、伝送レート制御の具体的な手法の第二の例では、図７に示すように、各拡散変調部１４’（１）〜１４’（ｍ）は、固定的な拡散率にて拡散処理を行うように構成される。
【００５０】
図７において、直並列変換回路１３からｍ個の情報シンボルが並列的に出力される場合、そのうちの１つが入力される各拡散変調部１４’（１）〜１４’（ｍ）は、入力される情報シンボルに対して常に拡散率ｎでの拡散処理を行う。即ち、入力された情報シンボルがｎ個複製され、１情報シンボルが周波数軸上で常にｎ個のサブキャリアに対応した成分に拡散される。
【００５１】
このように、直並列変換回路１３から並列出力される情報シンボルの数ｍにかかわらず、各拡散変調部１４’（１）〜１４’（ｍ）での拡散率ｎが固定されている場合、伝送レートと、各情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数との関係は、図８に示すようになる。ｍ＝１の場合、即ち、１シンボルを伝送する場合、図８（ａ）に示すように、拡散率はｎとなり、１情報シンボルが周波数軸上でｎ個のサブキャリアに対応した成分に拡散される。この場合の正規化伝送レートを１とする。また、ｍ個の情報シンボルを同時伝送する場合、図８（ｂ）に示すように、拡散率は上記の場合と同様にｎであり、１情報シンボルは周波数軸上でｎ個のサブキャリアに対応した成分に拡散される。従って、ｍ個の情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの総数はｎ×ｍ個となる。この場合、上記正規化伝送レートのｍ倍の正規化伝送レートｍとなる。
【００５２】
上記の例においては、伝送レート（伝送速度)を大きくする場合、１情報シンボルを伝送するために用いられるサブキャリアの数を一定にしつつ、全情報シンボルを伝送するために用いられるサブキャリアの総数を大きくし、逆に、伝送レート（伝送速度）を小さくする場合、１情報シンボルを伝送するために用いられるサブキャリアの数を一定にしつつ、全情報シンボルを伝送するために用いられるサブキャリアの総数を小さくする。そして、伝送レートと全情報シンボルを伝送するために用いられるサブキャリアの総数との関係は、比例関係となる。
【００５３】
なお、各情報シンボルを拡散するために割当てられるべきサブキャリアは、前述の例と同様に（図５参照）、周波数軸上で連続しているものであっても、離散するものであってもよい。また、各ユーザに対して割当てられる拡散符号も、相互に直交していることが好ましい。
【００５４】
次に、伝送レート制御の具体的な手法の第三の例では、図９に示すように、各拡散変調部１４’’（１）〜１４’’（ｍ）は、使用する拡散符号Ｃi1〜Ｃimが異なるように構成される。
【００５５】
図９において、直並列変換回路１３からｍ個の情報シンボルが並列的に出力される場合、そのうちの１つが入力される各拡散変調部１４’’（１）〜１４’’（ｍ）は、入力される情報シンボルに対して常に拡散率ｎでの拡散処理を行う。即ち、入力された情報シンボルがｎ個複製され、１情報シンボルが周波数軸上で常にｎ個のサブキャリアに対応した成分に拡散される。上記各拡散変調部１４’’（１）〜１４’’（ｍ）での拡散処理は、それぞれ異なる拡散符号Ｃi1〜Ｃimを用いて行われる。
【００５６】
このように、直並列変換回路１３から並列出力されるｍ個の情報シンボルが、各拡散変調部１４’’（１）〜１４’’（ｍ）にて異なった拡散符号Ｃi1〜Ｃimを用いて周波数軸上のｎ個のサブキャリアに対応した成分に拡散される場合、伝送レートと各情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数及び拡散符号との関係は、図１０に示すようになる。ｍ＝１の場合、即ち、１シンボルを伝送する場合、図１０（ａ）に示すように、拡散率はｎとなり、１シンボルが周波数軸上で１組のｎ個のサブキャリアに対応した成分に拡散される。この場合の正規化伝送レートを１とする。また、ｍ個の情報シンボルを同時伝送する場合、図１０（ｂ）に示すように、周波数軸方向の拡散率は上記の場合と同様にｎとなるが、ｍ個の拡散符号により周波数軸方向にｍ種類の拡散形態をとることになる。この場合、上記正規化レートのｍ倍の正規化伝送レートｍとなる。
【００５７】
上記のように各拡散変調部１４’’（１）〜１４’’（ｍ）から出力されるｎ個のサブキャリアｆ１〜ｆｎに対応した成分を有する拡散信号は、合成回路１５（Σ）にて各サブキャリア成分毎に合成（例えば、加算）される。そして、この合成回路１５（Σ）からｎ個のサブキャリアに対応した合成成分を有する合成拡散信号が、ユーザｉに対応した信号生成回路１００（ｉ）（図１参照）の出力信号として出力される。
【００５８】
上記に例においては、伝送レート（伝送速度）を大きくする場合、情報シンボルの拡散に用いられる拡散符号の数を多くし、逆に、伝送レート（伝送速度）を小さくする場合には、情報シンボルの拡散に用いられる拡散符号の数を少なくすることになる。
【００５９】
なお、各情報シンボルを拡散するために割当てられるべきｎ個のサブキャリアは、前述した各例と同様に、周波数軸上で連続するものであっても、離散するものであってもよい（図５参照）。また、各ユーザに対して割当てられる拡散符号Ｃi1〜Ｃimは、相互に直交していることが好ましく、更に、それらの拡散符号は、ユーザ相互間においても直交していることが好ましい。
【００６０】
次に、伝送レート制御の具体的な手法の第四の例について説明する。
【００６１】
この例では、図１１に示すように、図１に示す各信号生成回路１００（１）〜１００（ｎ）における直並列変換回路１３の前段に間欠送信制御部１６が設けられる。この間欠送信制御部１６は、制御ユニット（図示せず）からの伝送レート制御信号に基づいて、伝送路符号化器１２（図１参照）での処理を経た送信データの直並列変換回路１３への転送タイミングを制御している。伝送レートを高くしたい場合は、図１２（ａ）に示すように、データの送信停止間隔が短くされ、また、伝送レートを低くしたい場合には、図１２（ｂ）、図１２（ｃ）に示すように、データの送信停止間隔が長くされる。このように、データの送信停止間隔を制御することにより、情報の伝送レートを制御することができる。
【００６２】
上記のように間欠送信制御部１６によって送信停止間隔が制御される送信データが直並列変換回路１３に入力されると、該送信データが所定数ｍの情報シンボルに並列変換され、その各情報シンボルが拡散変調部１４（１）〜１４（ｍ）にてｎ個のサブキャリア成分に拡散される。
【００６３】
次に、伝送レートの具体的な手法の第五の例について説明する。
【００６４】
この例では、図１３に示すように、図１に示す各信号生成回路１００（１）〜１００（ｎ）における送信データ発生部１１でのデータ変調の変調多値数が、伝送レート制御信号に基づいて変調多値数指定部１５によって制御される。伝送レートを高くしたい場合には、変調多値数が大きくされ、例えば、１６ＱＡＭ方式や６４ＱＡＭ方式にて送信データの変調が行われる。また、伝送レートを低くしたい場合には、変調多値数が小さくされ、例えば、ＱＰＳＫ方式やＢＰＳＫ方式にて送信データの変調が行われる。
【００６５】
この変調方式の切替えは、例えば、図１４に示すように、無線伝送路の環境に応じて行うことができる。即ち、基地局ＢＳに近く受信状況の良好なユーザに対しては、変調多値数の大きい変調方式が用いられ、基地局ＢＳから離れて受信状況の悪いユーザに対しては、変調多値数の小さい変調方式が用いられる。また、伝送すべき情報量に応じて変調方式を切替えることもできる。例えば、画像やインターネットからの情報などのように比較的多い情報量の情報配信を受けるユーザに対しては、変調多値数の大きい変調方式が用いられ、音声などの比較的少ない情報量の情報配信を受けるユーザに対しては、変調多値数の小さい変調方式が用いられる。
【００６６】
なお、上記のように、無線伝送路の環境や送信すべき情報量に応じて変調方式（変調多値数）を切替えて伝送レートを制御する手法は、前述した第一乃至第四の例にも適用することができる。即ち、受信状況の良好なユーザや多い情報量の情報配信を受けるユーザに対しては、比較的高い伝送レートでの情報送信が行われ、受信状況の悪いユーザや少ない情報量の情報配信を受けるユーザに対しては、比較的低い伝送レートでの情報送信が行われる。
【００６７】
上述した各例において、拡散処理に用いられる各サブキャリアは、例えば、図１５に示すように、周波数軸上で直交するように、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換器）やＩＤＦＴ（逆離散フーリエ変換器）２２が調整される。
【００６８】
更に、上述した各例において、各サブキャリアに対応したデータ成分の帯域制限を行うために、各サブキャリアは、例えば、図１６に示すように、波形整形がなされた後に、周波数軸上でのデータ拡散に用いられる。これにより、各サブキャリアの周波数特性が重なることがなくなり、サブキャリア間の干渉の影響を排除することができる。
【００６９】
なお、上述した第一の例または第二の例、第三の例、第四の例、及び第五の例の各手法のうち２以上の任意の組み合わせにて各ユーザに対する情報の伝送レートを制御することも可能である。
【００７０】
【発明の効果】
【００７１】
以上、説明してきたように、本願発明によれば、マルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送方式または装置において、ユーザ毎に、所定時間内に送信される情報量が制御されるので、ユーザ毎に種々の伝送レート（伝送速度）にて情報の無線伝送を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示すマルチキャリアＣＤＭＡ無線伝送装置における各拡散変調部の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図３】伝送レート制御に係る構成の第一の例を示すブロック図である。
【図４】第一の例における伝送レートと各情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数との関係を示す図である。
【図５】拡散に使用されるサブキャリアの周波数軸上での配置の例を示す図である。
【図６】直交関係となる拡散符号の生成手法の一例を示す図である。
【図７】伝送レート制御に係る構成の第二の例を示すブロック図である。
【図８】第二の例における伝送レートと各情報シンボルの拡散に割当てられるサブキャリアの数との関係を示す図である。
【図９】伝送レート制御に係る構成の第三の例を示すブロック図である。
【図１０】第三の例における伝送レートと、各情報シンボルに割当てられるサブキャリア及びその拡散に用いられる拡散符号の数との関係を示す図である。
【図１１】伝送レート制御に係る構成の第四の例を示すブロック図である。
【図１２】第四の例における伝送レートの制御例を示す図である。
【図１３】伝送レート制御に係る構成の第五の例を示すブロック図である。
【図１４】伝送レート制御の態様例を示す図である。
【図１５】各サブキャリアの周波数軸上での関係の一例を示す図である。
【図１６】各サブキャリアの周波数上での関係の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
１１  送信データ発生部
１２  伝送路符号化器
１３  直並列変換回路
１４（１）〜１４（ｍ）  拡散変調部
２１  合成部
２２  ＩＤＦＴ（ＩＦＦＴ）
２３  ガードインターバル挿入部
２４  低域等化フィルタ
２５  増幅器
２６  アンテナユニット
１００（１）〜１００（ｎ）  信号生成回路
１４１  複製回路
１４２  乗積器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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