(57)【要約】    【課題】      伝送効率を低下させることなく位相雑音に対する耐性を向上させること。    【解決手段】  拡散部１１０−１〜１１０−ｎは、それぞれ送信信号１〜ｎに対して拡散処理を行う。座標変換部１２０−１〜１２０−ｎは、拡散処理後の信号の同相成分と直交成分とを１チップごとに入れ替える。多重部１３０は、ｎ個の座標変換後の信号と伝送路補償のための既知信号とを多重する。座標変換部２５０−１〜２５０−ｎは、送信側の座標変換部１２０−１〜１２０−ｎによる座標変換を元に戻すように、Ｐ／Ｓ変換部２４０から出力されるシリアルな信号の同相成分と直交成分とを１チップごとに入れ替える。逆拡散部２６０−１〜２６０−ｎは、座標変換部２５０−１〜２５０−ｎから出力されるｎ個の座標変換後の信号に対して逆拡散処理を行い、受信信号１〜ｎを出力する。  【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡散符号を用いてシンボルを拡散してチップを得る拡散手段と、
前記シンボルに対応するチップのうち、半数のチップについて同相成分および直交成分の少なくともいずれか一方を変換する変換手段と、
を有することを特徴とするＣＤＭＡ通信装置。
【請求項２】
前記変換手段は、
前記半数のチップについて前記同相成分と前記直交成分とを入れ替えることを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ通信装置。
【請求項３】
前記変換手段は、
前記半数のチップについて前記同相成分または前記直交成分のいずれか一方のみの符号を反転させることを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ通信装置。
【請求項４】
前記拡散手段は、
前記拡散符号を用いてシンボルの前記同相成分または前記直交成分のいずれか一方を拡散し、
前記変換手段は、
前記拡散符号の半数のビットの符号を反転させて変形拡散符号を生成する拡散符号変換部と、
前記同相成分または前記直交成分の前記拡散手段によって拡散されていないいずれか他方に前記変形拡散符号を乗算する乗算器と、
を有することを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ通信装置。
【請求項５】
前記変換手段は、
１チップおきに同相成分および直交成分の少なくともいずれか一方を変換することを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ通信装置。
【請求項６】
シンボルが拡散されて得られるチップを含む信号を受信する受信手段と、
前記シンボルに対応するチップの半数のチップについて同相成分および直交成分の少なくともいずれか一方を変換する変換手段と、
拡散符号を用いて前記シンボルに対応するチップを逆拡散する逆拡散手段と、
を有することを特徴とするＣＤＭＡ通信装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のＣＤＭＡ通信装置を有することを特徴とする基地局装置。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のＣＤＭＡ通信装置を有することを特徴とする通信端末装置。
【請求項９】
拡散符号を用いてシンボルを拡散してチップを得るステップと、
前記シンボルに対応するチップのうち、半数のチップについて同相成分および直交成分の少なくともいずれか一方を変換するステップと、
を有することを特徴とするＣＤＭＡ通信方法。
【請求項１０】
シンボルが拡散されて得られるチップを含む信号を受信するステップと、
前記シンボルに対応するチップの半数のチップについて同相成分および直交成分の少なくともいずれか一方を変換するステップと、
拡散符号を用いて前記シンボルに対応するチップを逆拡散するステップと、
を有することを特徴とするＣＤＭＡ通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多元接続）通信装置およびＣＤＭＡ通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル移動体通信システムにおいては、複数のキャリアを用いてデータの送受信を行うＣＤＭＡ通信の１つとして、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式とＣＤＭＡ方式とを組み合わせたＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式が採用されることがある。
【０００３】
従来のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式を採用した通信装置は、信号を受信すると、受信信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）処理を行って時間−周波数変換する。その後、受信信号に含まれる既知のパイロットシンボルを用いて、各サブキャリアに対する伝送路の周波数応答を推定し、その推定値を用いて、伝送フレーム内の情報シンボルに対する伝送路補償を行う。
【０００４】
このように情報シンボルの伝送路補償を行うため、１フレーム内には少なくとも１つのパイロットシンボルが挿入される。伝送路補償は、パイロットシンボルが伝送された時点の伝送路における振幅および位相の変動を補償するものであるため、伝送路の状態が変化するディジタル移動体通信においては、パイロットシンボルが挿入される間隔が短い方が、より正確な伝送路補償を行うことができる。このため、例えば図２０に示すように、図中「Ｐ」で示すパイロットシンボルが、１フレーム内に複数挿入されることがある。
【０００５】
しかし、パイロットシンボルは、情報シンボルと異なり、伝達すべき情報を含まない既知のシンボルであるため、パイロットシンボルを多く挿入すればするほど、伝送効率が低下することになる。
【０００６】
一方、一般に、ディジタル移動体通信システムに用いられる通信装置においては、アンテナを介して送受信される信号について、ベースバンド帯と無線周波数帯との周波数変換処理が行われる。このとき、信号には、周波数を発生させるシンセサイザによる位相雑音が加えられる。位相雑音は、一般に時間変動が早く、例えば１シンボルごとに変動する。通信装置が受信信号の伝送路補償を行う場合には、伝送路における振幅・位相の変動のみならず、位相雑音も含めて補償を行うことにより、受信性能を向上させることができる。
【０００７】
しかし、１シンボルごとに変動するような時間変動が早い位相雑音を補償するためには、１フレーム内に多くのパイロットシンボルを挿入する必要が生じ、上述したように、伝送効率を低下させることになる。
【０００８】
そこで、位相雑音による性能劣化を抑制する方法として、例えば特許文献１に開示された方法がある。この方法では、送信側は、情報信号と残留位相誤差の検出に使用する既知パイロット信号とを符号分割多重し、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）処理を行って時間−周波数変換して送信する。そして、受信側は、受信信号に対してＦＦＴ処理を行って時間−周波数変換し、伝送路補償を行った後、符号分割多重されている上記の既知パイロット信号を逆拡散処理により抽出し、その既知パイロット信号から残留位相誤差を検出し、検出した位相誤差を用いて情報信号の位相補償を行う。ここで、符号分割多重された残留位相誤差検出用の既知パイロット信号は、時間的に連続した信号であるため、１シンボルごとの位相誤差検出が可能である。したがって、特許文献１に開示された方法によれば、上述の位相雑音など、１シンボルごとに応答が変化するような速い時間変動にも追従することができる。
【特許文献１】特開２００１−１４４７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した従来の方法においては、情報信号に加えて既知パイロット信号の符号分割多重が必要となるため、伝送効率が低下するという問題がある。すなわち、既知パイロット信号は、残留位相誤差を検出するためだけに符号分割多重される信号であり、パイロットシンボルと同様に、伝達すべき情報を含まない信号である。したがって、情報信号と既知パイロット信号とを符号分割多重する方法は、伝送効率の低下を招くことになる。また、この問題は、１つのキャリアのみを用いるシングルキャリアＣＤＭＡでも同様に発生するものであり、位相雑音を除去するためにパイロットシンボルなどの既知信号を多く伝送すると、伝送効率は低下することになる。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、伝送効率を低下させることなく位相雑音に対する耐性を向上させることができるＣＤＭＡ通信装置およびＣＤＭＡ通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のＣＤＭＡ通信装置は、拡散符号を用いてシンボルを拡散してチップを得る拡散手段と、前記シンボルに対応するチップのうち、半数のチップについて同相成分および直交成分の少なくともいずれか一方を変換する変換手段と、を有する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、シンボルに対応するチップの半数について、同相成分および直交成分の少なくともいずれか一方を変換するため、信号の送受信時に加えられる位相雑音によって半数ずつのチップの位相が互いに逆方向に回転することになり、位相雑音をシンボル単位で相殺させることができ、伝送効率を低下させることなく位相雑音に対する耐性を向上させることができる。
【００１３】
本発明のＣＤＭＡ通信装置は、前記変換手段は、前記半数のチップに対して前記同相成分と前記直交成分とを入れ替える構成を採る。
【００１４】
本発明のＣＤＭＡ通信装置は、前記変換手段は、前記半数のチップに対して前記同相成分または前記直交成分のいずれか一方のみの符号を反転させる構成を採る。
【００１５】
本発明のＣＤＭＡ通信装置は、前記拡散手段は、前記拡散符号を用いてシンボルの前記同相成分または前記直交成分のいずれか一方を拡散し、前記変換手段は、前記拡散符号の半数のビットの符号を反転させて変形拡散符号を生成する拡散符号変換部と、前記同相成分または前記直交成分の前記拡散手段によって拡散されていないいずれか他方に前記変形拡散符号を乗算する乗算器と、を有する構成を採る。
【００１６】
これらの構成によれば、複雑な演算を行うことなく、容易に信号に付加される位相雑音を相殺するための変換を行うことができる。また、反転器やスイッチなどの簡便な構成で変換を行うことができ、小さい回路規模で位相雑音の影響を効果的に除去することができる。
【００１７】
本発明のＣＤＭＡ通信装置は、前記変換手段は、１チップおきに同相成分および直交成分の少なくともいずれか一方を変換する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、確実に半数のチップについて変換を行うことができるとともに、受信側において、送信側と同様に１チップおきの変換を行うという単純な処理により、受信信号に付加されている位相雑音を相殺することができる。
【００１９】
本発明のＣＤＭＡ通信装置は、シンボルが拡散されて得られるチップを含む信号を受信する受信手段と、前記シンボルに対応するチップの半数のチップについて同相成分および直交成分の少なくともいずれか一方を変換する変換手段と、拡散符号を用いて前記シンボルに対応するチップを逆拡散する逆拡散手段と、を有する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、受信信号に含まれるシンボル単位のチップの半数を変換し、拡散符号を用いてチップをシンボル単位で逆拡散するため、信号の送受信時に加えられる位相雑音によって半数ずつのチップの位相が互いに逆方向に回転することになり、位相雑音をシンボル単位で相殺させることができ、伝送効率を低下させることなく位相雑音に対する耐性を向上させることができる。
【００２１】
本発明の基地局装置は、上記のいずれかに記載のＣＤＭＡ通信装置を有する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、上記のいずれかに記載のＣＤＭＡ通信装置と同様の作用効果を、基地局装置において実現することができる。
【００２３】
本発明の通信端末装置は、上記のいずれかに記載のＣＤＭＡ通信装置を有する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、上記のいずれかに記載のＣＤＭＡ通信装置と同様の作用効果を、通信端末装置において実現することができる。
【００２５】
本発明のＣＤＭＡ通信方法は、拡散符号を用いてシンボルを拡散してチップを得るステップと、前記シンボルに対応するチップのうち、半数のチップについて同相成分および直交成分の少なくともいずれか一方を変換するステップと、を有するようにした。
【００２６】
この方法によれば、シンボルに対応するチップの半数について、同相成分および直交成分の少なくともいずれか一方を変換するため、信号の送受信時に加えられる位相雑音によって半数ずつのチップの位相が互いに逆方向に回転することになり、位相雑音をシンボル単位で相殺させることができ、伝送効率を低下させることなく位相雑音に対する耐性を向上させることができる。
【００２７】
本発明のＣＤＭＡ通信方法は、シンボルが拡散されて得られるチップを含む信号を受信するステップと、前記シンボルに対応するチップの半数のチップについて同相成分および直交成分の少なくともいずれか一方を変換するステップと、拡散符号を用いて前記シンボルに対応するチップを逆拡散するステップと、を有するようにした。
【００２８】
この方法によれば、受信信号に含まれるシンボル単位のチップの半数を変換し、拡散符号を用いてチップをシンボル単位で逆拡散するため、信号の送受信時に加えられる位相雑音によって半数ずつのチップの位相が互いに逆方向に回転することになり、位相雑音をシンボル単位で相殺させることができ、伝送効率を低下させることなく位相雑音に対する耐性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、伝送効率を低下させることなく位相雑音に対する耐性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の骨子は、拡散によって得られるチップごとの同相成分または直交成分のＩＱ平面上における座標変換を行い、各チップに共通に加えられる位相雑音が逆拡散後に相殺されるようにすることである。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＣＤＭＡ通信装置の構成を示すブロック図である。図１に示すＣＤＭＡ通信装置は、大きく送信側と受信側とに分かれている。
【００３３】
送信側は、拡散部１１０−１〜１１０−ｎ、座標変換部１２０−１〜１２０−ｎ、多重部１３０、Ｓ／Ｐ（Serial/Parallel：直／並列）変換部１４０、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１５０、および無線送信部１６０を有している。一方、受信側は、無線受信部２１０、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２２０、伝送路補償部２３０−１〜２３０−ｍ、Ｐ／Ｓ（Parallel/Serial：並／直列）変換部２４０、座標変換部２５０−１〜２５０−ｎ、および逆拡散部２６０−１〜２６０−ｎを有している。
【００３４】
拡散部１１０−１〜１１０−ｎは、それぞれ送信信号１〜ｎに対して、対応する拡散符号１〜ｎを乗ずることにより、拡散処理を行う。
【００３５】
座標変換部１２０−１〜１２０−ｎは、拡散処理後の信号のＩＱ平面上における座標を所定の規則に従って変換する。具体的には、座標変換部１２０−１〜１２０−ｎは、同相成分（以下、「Ｉ成分」という）と直交成分（以下、「Ｑ成分」という）とを１チップごとに入れ替える。座標変換部１２０−１〜１２０−ｎによる座標変換については、後に詳述する。
【００３６】
図２は、座標変換部１２０−１の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、座標変換部１２０−１は、スイッチ１２２−１およびスイッチ１２４−１を有している。なお、座標変換部１２０−２〜１２０−ｎも同様の構成を有している。
【００３７】
スイッチ１２２−１は、１チップごとに切り替わり、拡散部１１０−１から出力される拡散処理後のＩ成分およびＱ成分を１チップごとに入れ替え、Ｉ出力として出力する。
【００３８】
スイッチ１２４−１は、１チップごとに切り替わり、拡散部１１０−１から出力される拡散処理後のＱ成分およびＩ成分を１チップごとに入れ替え、Ｑ出力として出力する。
【００３９】
スイッチ１２２−１およびスイッチ１２４−１は、互いに同期して切り替わっており、一方がＩ成分を出力する場合には他方がＱ成分を出力する。すなわち、あるチップに関して、スイッチ１２２−１からＩ成分が出力され、スイッチ１２４−１からＱ成分が出力される場合、次のチップに関しては、スイッチ１２２−１からＱ成分が出力され、スイッチ１２４−１からＩ成分が出力される。これらスイッチ１２２−１およびスイッチ１２４−１の切り替えは、例えば切替信号が外部から入力されることによって、正確なチップタイミングで行われる。なお、切替信号を用いる場合には、各伝送フレームの先頭チップの処理時には、スイッチ１２２−１およびスイッチ１２４−１の接続が初期状態に戻るようにする。
【００４０】
再び図１を参照して、多重部１３０は、座標変換部１２０−１〜１２０−ｎから出力されるｎ個の座標変換後の信号と伝送路補償のための既知信号とを多重する。なお、多重部１３０は、１フレームに１つの既知信号を多重する。したがって、既知信号による伝送効率の低下を最小限に抑えることができる。
【００４１】
Ｓ／Ｐ変換部１４０は、多重部１３０から出力される信号をＳ／Ｐ変換し、ｍ個のサブキャリアに重畳するためのｍ個のパラレルな信号を出力する。
【００４２】
ＩＦＦＴ部１５０は、Ｓ／Ｐ変換部１４０から出力されるｍ個のパラレルな信号に対してＩＦＦＴ処理を行ってサブキャリアに重畳し、ＯＦＤＭ信号を出力する。
【００４３】
無線送信部１６０は、ＩＦＦＴ部１５０から出力されるＯＦＤＭ信号に対して所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、アンテナを介して送信する。
【００４４】
無線受信部２１０は、アンテナを介してＯＦＤＭ信号を受信し、受信したＯＦＤＭ信号に対して所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行う。
【００４５】
ＦＦＴ部２２０は、無線受信部２１０から出力される信号に対してＦＦＴ処理を行ってサブキャリアごとのｍ個の信号を出力する。
【００４６】
伝送路補償部２３０−１〜２３０−ｍは、それぞれのサブキャリアに重畳されている既知信号を用いて、サブキャリアごとのｍ個の信号について伝送路補償を行う。
【００４７】
Ｐ／Ｓ変換部２４０は、伝送路補償部２３０−１〜２３０−ｍから出力されるｍ個の信号をＰ／Ｓ変換し、シリアルな信号を出力する。
【００４８】
座標変換部２５０−１〜２５０−ｎは、Ｐ／Ｓ変換部２４０から出力されるシリアルな信号のＩＱ平面上における座標を所定の規則に従って変換する。具体的には、送信側の座標変換部１２０−１〜１２０−ｎによる座標変換を元に戻すように、Ｉ成分とＱ成分とを１チップごとに入れ替える。つまり、座標変換部２５０−１〜２５０−ｎは、上述した座標変換部１２０−１〜１２０−ｎと同様の構成を有している。
【００４９】
逆拡散部２６０−１〜２６０−ｎは、座標変換部２５０−１〜２５０−ｎから出力されるｎ個の座標変換後の信号に対して、それぞれ対応する拡散符号１〜ｎを乗ずることにより、逆拡散処理を行い、受信信号１〜ｎを出力する。
【００５０】
次いで、上記のように構成されたＣＤＭＡ通信装置の動作について、図３から図６を参照しながら具体的に例を挙げて説明する。以下の説明においては、符号分割多重数を１（すなわち、上記のｎ＝１）、および拡散率を４とし、拡散符号１を（１，１，−１，−１）とする。
【００５１】
図３は、送信信号１のＩＱ平面上におけるシンボル（ｘ，ｙ）の座標位置を示す図である。このシンボル（ｘ，ｙ）は、拡散部１１０−１によって拡散符号１が乗ぜられて拡散される。上述のように、拡散符号１＝（１，１，−１，−１）であるため、シンボル（ｘ，ｙ）は、チップ１（ｘ，ｙ）、チップ２（ｘ，ｙ）、チップ３（−ｘ，−ｙ）、およびチップ４（−ｘ，−ｙ）の４チップへ拡散される。
【００５２】
そして、これら４チップは、座標変換部１２０−１によって座標変換される。具体的には、まず、チップ１のＩ成分であるｘがスイッチ１２２−１からＩ出力として出力され、同時に、チップ１のＱ成分であるｙがスイッチ１２４−１からＱ出力として出力される。そして、スイッチ１２２−１およびスイッチ１２４−１が切り替わり、チップ２のＱ成分であるｙがスイッチ１２２−１からＩ出力として出力され、同時に、チップ２のＩ成分であるｘがスイッチ１２４−１からＱ出力として出力される。
【００５３】
以下、同様に、スイッチ１２２−１およびスイッチ１２４−１が１チップごとに切り替えられ、それぞれＩ出力およびＱ出力が出力される。結果として、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、それぞれのチップは（ｘ，ｙ）、（ｙ，ｘ）、（−ｘ，−ｙ）、および（−ｙ，−ｘ）へと座標変換される。
【００５４】
これらの座標変換後のチップは、多重部１３０によって、１フレームごとに伝送路補償のための既知信号と多重され、Ｓ／Ｐ変換部１４０によって、４つのパラレルな信号へＳ／Ｐ変換される。そして、ＩＦＦＴ部１５０によって、４つのパラレルな信号は、それぞれ４つのサブキャリアに重畳され、ＯＦＤＭ信号が生成される。ＯＦＤＭ信号は、無線送信部１６０によって、無線送信処理が行われた上でアンテナを介して送信される。
【００５５】
このとき、ＯＦＤＭ信号に対する無線送信処理として、ベースバンド帯の周波数を無線周波数帯まで高くする周波数変換（アップコンバート）が行われる。周波数変換には、所望の周波数を発生させるシンセサイザが用いられるが、このシンセサイザの位相雑音により、ＯＦＤＭ信号に含まれる各サブキャリア（ここでは４サブキャリア）は、それぞれ同じ量だけ位相が変化する。
【００５６】
そして、送信された信号は、受信側のＣＤＭＡ通信装置のアンテナを介して無線受信部２１０によって受信される。受信信号は、無線受信部２１０によって、無線受信処理が行われるが、この際にも、送信側と同様に、無線周波数帯からベースバンド帯への周波数変換（ダウンコンバート）に起因する位相雑音が加えられる。これらの無線送信部１６０および無線受信部２１０において加えられる位相雑音は、非常に変動が速い成分を含んでいるため、１フレームに１つの既知信号では補償することができない。
【００５７】
無線受信処理後の信号は、ＦＦＴ部２２０によってＦＦＴ処理され、４つのサブキャリアごとの信号がそれぞれ伝送路補償部２３０−１〜２３０−４へ出力される。そして、伝送路補償部２３０−１〜２３０−４によって、それぞれのサブキャリアの信号に含まれる既知信号が用いられて伝送路補償が行われる。
【００５８】
ここで、上述したように、１フレームには１つの既知信号のみが多重されているため、比較的変動が遅いフェージングなどによる振幅変動および位相変動は、伝送路補償部２３０−１〜２３０−４によって補償されることになる。しかし、変動が速い位相雑音による位相変動は、伝送路補償部２３０−１〜２３０−４では補償することができない。
【００５９】
したがって、伝送路における振幅変動および位相変動のみが補償されたサブキャリアごとの信号が伝送路補償部２３０−１〜２３０−４から出力され、Ｐ／Ｓ変換部２４０によって、Ｐ／Ｓ変換される。Ｐ／Ｓ変換によって得られたシリアルな信号は、座標変換部２５０−１へ入力される。
【００６０】
このとき、図４（ａ）〜（ｄ）に示した座標変換後の各チップは、それぞれ図５（ａ）〜（ｄ）に示す黒丸の位置へずれた状態で座標変換部２５０−１へ入力される。これは、無線送信部１６０および無線受信部２１０における周波数変換の位相雑音が加えられた結果、サブキャリアの位相がそれぞれΔθだけ変動したことによっている。
【００６１】
そして、これらの図５（ａ）〜（ｄ）に示す黒丸の座標は、座標変換部２５０−１によって、座標変換部１２０−１の座標変換を元に戻すように座標変換される。具体的には、まず、図５（ａ）に示す黒丸は、そのまま出力され、図５（ｂ）に示す黒丸は、Ｉ成分とＱ成分とが入れ替えられて出力され、図５（ｃ）に示す黒丸は、そのまま出力され、図５（ｄ）に示す黒丸は、Ｉ成分とＱ成分とが入れ替えられて出力される。
【００６２】
上述したように、座標変換部２５０−１は、座標変換部１２０−１と同様の構成を有しており、１チップタイミングごとに切り替わるスイッチによって、このような座標変換を実現している。
【００６３】
座標変換後の４チップは、逆拡散部２６０−１によって拡散符号１（１，１，−１，−１）が乗ぜられて逆拡散される。すなわち、各チップは、図６（ａ）〜（ｄ）に示す黒丸の位置に移動した上で加算され、受信信号１として出力される。
【００６４】
ここで注目すべきなのは、１チップおきにＩ成分とＱ成分とを入れ替える座標変換を行っているため、図６（ａ）〜（ｄ）の位相変動分を加算すると、相殺して０になる点である。すなわち、図６（ａ）〜（ｄ）において、白丸で示した点は、位相雑音によってΔθだけ位相が変動して黒丸で示した位置に移動するが、位相雑音が加えられる前に座標変換が行われているため、図６（ａ）および（ｃ）に対応するチップと図６（ｂ）および（ｄ）に対応するチップとでは、位相雑音による位相変動の向きが逆となっており、互いに相殺することになる。
【００６５】
したがって、逆拡散部２６０−１から出力される受信信号１は、伝送路補償部２３０−１〜２３０−４によって補償しきれない位相雑音による位相変動が補償されたものとなっている。また、位相雑音による位相変動の補償には、既知信号を用いることがないため、伝送効率を低下させることがない。さらに、位相雑音の影響が除去されるため、無線送信部１６０および無線受信部２１０に備えられるシンセサイザは高性能である必要がなく、装置の低コスト化を図ることができる。
【００６６】
また、上述したように、本実施の形態に係る座標変換部１２０−１〜１２０−ｎおよび座標変換部２５０−１〜２５０−ｎは、スイッチのみの簡便な構成で座標変換を行うため、座標変換を行うことによる回路規模の増大はほとんど無い。つまり、本実施の形態においては、小さい回路規模で位相雑音の影響を効果的に除去することができる。
【００６７】
次に、図７および図８を用いて、本実施の形態に係るＣＤＭＡ通信装置による位相雑音除去の効果について説明する。
【００６８】
図７は、従来のＣＤＭＡ通信装置における、拡散前の送信信号のシンボル位置と逆拡散後の受信信号のシンボル位置とを示したものである。条件としては、符号分割多重数を４、および拡散率を８とし、位相雑音による位相変動を３０ｄｅｇとしている。
【００６９】
図７（ａ）は、拡散符号１（１，１，１，１，−１，−１，−１，−１）によって拡散・逆拡散された信号のシンボル位置の変動を示し、同様に、図７（ｂ）は、拡散符号２（１，−１，−１，１，１，−１，−１，１）によって拡散・逆拡散された信号のシンボル位置の変動を示し、図７（ｃ）は、拡散符号３（１，−１，１，−１，１，−１，１，−１）によって拡散・逆拡散された信号のシンボル位置の変動を示し、図７（ｄ）は、拡散符号４（１，１，−１，−１，−１，−１，１，１）によって拡散・逆拡散された信号のシンボル位置の変動を示している。図７（ａ）〜（ｄ）においては、いずれも白丸が拡散前の送信信号のシンボル位置を示し、黒丸が逆拡散後の受信信号のシンボル位置を示している。
【００７０】
一方、図８は、本実施の形態に係るＣＤＭＡ通信装置における、拡散前の送信信号のシンボル位置と逆拡散後の受信信号のシンボル位置とを示したものである。条件は、図７と同様である。
【００７１】
図７および図８から明らかなように、従来のＣＤＭＡ通信装置においては、受信信号に位相雑音の影響が現れ、結果としてシンボル誤りが発生するのに対し、本実施の形態に係るＣＤＭＡ通信装置においては、位相雑音による位相変動がほとんど見られず、良好な受信が可能となっている。
【００７２】
このように、本実施の形態によれば、送信側では、拡散した送信信号のＩ成分およびＱ成分を１チップごとに入れ替えて複数のサブキャリアに重畳して送信し、受信側では、Ｉ成分およびＱ成分の入れ替えを元に戻して逆拡散するため、周波数変換の際に生じる位相雑音に起因した位相変動が相殺され、変動が速く既知信号による伝送路補償のみでは補償しきれない位相雑音の影響を除去することができ、伝送効率を低下させることなく位相雑音に対する耐性を向上させることができる。
【００７３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の特徴は、拡散後の送信信号のＩ成分またはＱ成分の一方の成分のみについて、１チップごとに反転させる点である。
【００７４】
本実施の形態に係るＣＤＭＡ通信装置の構成は、実施の形態１に係るＣＤＭＡ通信装置（図１）と同じであるため、その説明を省略する。ただし、座標変換部１２０−１の内部構成は、実施の形態１とは異なり、図９に示すようになっている。同図に示すように、座標変換部１２０−１は、反転器１２６−１およびスイッチ１２８−１を有している。なお、座標変換部１２０−１〜１２０−ｎおよび座標変換部２５０−１〜２５０−ｎも同様の構成を有している。
【００７５】
反転器１２６−１は、拡散部１１０−１から出力される拡散処理後のＱ成分の符号を反転する。
【００７６】
スイッチ１２８−１は、１チップごとに切り替わり、拡散部１１０−１から出力される拡散処理後のＱ成分または反転器１２６−１から出力される反転されたＱ成分をＱ出力として出力する。
【００７７】
座標変換部１２０−１は、拡散部１１０−１から出力される拡散処理後のＩ成分をそのままＩ出力として出力する一方、Ｑ成分に関しては、スイッチ１２８−１が１チップごとに切り替わることにより、１チップごとに符号を反転させて出力する。スイッチ１２８−１の切り替えは、例えば切替信号が外部から入力されることによって、正確なチップタイミングで行われる。なお、切替信号を用いる場合には、各伝送フレームの先頭チップの処理時には、スイッチ１２８−１の接続が初期状態に戻るようにする。
【００７８】
次いで、上記のように構成されたＣＤＭＡ通信装置の動作について、図１０から図１３を参照しながら具体的に例を挙げて説明する。以下の説明においては、符号分割多重数を１（すなわち、ｎ＝１）、および拡散率を４とし、拡散符号１を（１，１，−１，−１）とする。
【００７９】
図１０は、送信信号１のＩＱ平面上におけるシンボル（ｘ，ｙ）の座標位置を示す図である。このシンボル（ｘ，ｙ）は、拡散部１１０−１によって拡散符号１が乗ぜられて拡散される。上述のように、拡散符号１＝（１，１，−１，−１）であるため、シンボル（ｘ，ｙ）は、チップ１（ｘ，ｙ）、チップ２（ｘ，ｙ）、チップ３（−ｘ，−ｙ）、およびチップ４（−ｘ，−ｙ）の４チップへ拡散される。
【００８０】
そして、これら４チップは、座標変換部１２０−１によって座標変換される。具体的には、まず、チップ１のＩ成分であるｘがそのままＩ出力として出力され、同時に、チップ１のＱ成分であるｙもスイッチ１２８−１からＱ出力として出力される。そして、スイッチ１２８−１が切り替わり、チップ２のＩ成分であるｘがそのままＩ出力として出力され、同時に、チップ２のＱ成分であるｙの符号が反転器１２６−１によって反転され、−ｙがスイッチ１２８−１からＱ出力として出力される。
【００８１】
以下、同様に、スイッチ１２８−１が１チップごとに切り替えられ、それぞれＩ出力およびＱ出力が出力される。結果として、図１１（ａ）〜（ｄ）に示すように、それぞれのチップは（ｘ，ｙ）、（ｘ，−ｙ）、（−ｘ，−ｙ）、および（−ｘ，ｙ）へと座標変換される。
【００８２】
以下、実施の形態１と同様に、座標変換後のチップは、それぞれ４つのサブキャリアに重畳され、ＯＦＤＭ信号が生成され、無線送信部１６０において位相雑音が加えられた上でアンテナを介して送信される。
【００８３】
送信された信号は、受信側のＣＤＭＡ通信装置のアンテナを介して無線受信部２１０によって受信され、実施の形態１と同様に、ＦＦＴ処理され、サブキャリアごとに既知信号が用いられて伝送路補償が行われる。
【００８４】
伝送路補償後の信号は、Ｐ／Ｓ変換部２４０によって、Ｐ／Ｓ変換され、得られたシリアルな信号は、座標変換部２５０−１へ入力される。
【００８５】
このとき、図１１（ａ）〜（ｄ）に示した座標変換後の各チップは、それぞれ図１２（ａ）〜（ｄ）に示す黒丸の位置へずれた状態で座標変換部２５０−１へ入力される。これは、無線送信部１６０および無線受信部２１０における周波数変換の位相雑音が加えられた結果、サブキャリアの位相がそれぞれΔθだけ変動したことによっている。
【００８６】
そして、これらの図１２（ａ）〜（ｄ）に示す黒丸の座標は、座標変換部２５０−１によって、座標変換部１２０−１の座標変換を元に戻すように座標変換される。具体的には、まず、図１２（ａ）に示す黒丸は、そのまま出力され、図１２（ｂ）に示す黒丸は、Ｑ成分のみが反転されて出力され、図１２（ｃ）に示す黒丸は、そのまま出力され、図１２（ｄ）に示す黒丸は、Ｑ成分のみが反転されて出力される。
【００８７】
上述したように、座標変換部２５０−１は、座標変換部１２０−１と同様の構成を有しており、反転器および１チップタイミングごとに切り替わるスイッチによって、このような座標変換を実現している。
【００８８】
座標変換後の４チップは、逆拡散部２６０−１によって拡散符号１（１，１，−１，−１）が乗ぜられて逆拡散される。すなわち、各チップは、図１３（ａ）〜（ｄ）に示す黒丸の位置に移動した上で加算され、受信信号１として出力される。
【００８９】
ここで注目すべきなのは、１チップおきにＱ成分の符号を反転する座標変換を行っているため、図１３（ａ）〜（ｄ）の位相変動分を加算すると、相殺して０になる点である。すなわち、図１３（ａ）〜（ｄ）において、白丸で示した点は、位相雑音によってΔθだけ位相が変動して黒丸で示した位置に移動するが、位相雑音が加えられる前に座標変換が行われているため、図１３（ａ）および（ｃ）に対応するチップと図１３（ｂ）および（ｄ）に対応するチップとでは、位相雑音による位相変動の向きが逆となっており、互いに相殺することになる。
【００９０】
したがって、逆拡散部２６０−１から出力される受信信号１は、伝送路補償部２３０−１〜２３０−４によって補償しきれない位相雑音による位相変動が補償されたものとなっている。また、位相雑音による位相変動の補償には、既知信号を用いることがないため、伝送効率を低下させることがない。さらに、位相雑音の影響が除去されるため、無線送信部１６０および無線受信部２１０に備えられるシンセサイザは高性能である必要がなく、装置の低コスト化を図ることができる。
【００９１】
また、上述したように、本実施の形態に係る座標変換部１２０−１〜１２０−ｎおよび座標変換部２５０−１〜２５０−ｎは、反転器およびスイッチのみの簡便な構成で座標変換を行うため、座標変換を行うことによる回路規模の増大はほとんど無い。つまり、本実施の形態においては、小さい回路規模で位相雑音の影響を効果的に除去することができる。
【００９２】
このように、本実施の形態によれば、送信側では、拡散した送信信号のＱ成分のみについて１チップおきに符号を反転させて複数のサブキャリアに重畳して送信し、受信側では、再度Ｑ成分のみについて１チップおきに符号を反転させて逆拡散するため、周波数変換の際に生じる位相雑音に起因した位相変動が相殺され、変動が速く既知信号による伝送路補償のみでは補償しきれない位相雑音の影響を除去することができ、伝送効率を低下させることなく位相雑音に対する耐性を向上させることができる。
【００９３】
なお、本実施の形態においては、Ｑ成分の符号を１チップおきに反転させるものとしたが、Ｉ成分の符号を１チップおきに反転させても同様の効果を得ることができる。
【００９４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の特徴は、送信信号の拡散時に、Ｉ成分またはＱ成分の一方の成分のみについて、１チップごとに拡散符号を反転させる点である。
【００９５】
図１４は、本実施の形態に係るＣＤＭＡ通信装置の構成を示すブロック図である。同図において、図１と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１４に示すＣＤＭＡ通信装置は、図１に示すＣＤＭＡ通信装置の拡散部１１０−１〜１１０−ｎおよび逆拡散部２６０−１〜２６０−ｎをそれぞれ拡散部３１０−１〜３１０−ｎおよび逆拡散部３２０−１〜３２０−ｎに代え、座標変換部１２０−１〜１２０−ｎおよび座標変換部２５０−１〜２５０−ｎを削除したものである。
【００９６】
拡散部３１０−１〜３１０−ｎは、拡散符号１〜ｎによって送信信号１〜ｎのＩ成分を拡散する。また、拡散部３１０−１〜３１０−ｎは、拡散符号１〜ｎそれぞれの半数のビットの符号を反転し、得られた変形拡散符号１〜ｎによって送信信号１〜ｎのＱ成分を拡散する。
【００９７】
図１５は、拡散部３１０−１の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、拡散部３１０−１は、乗算器３１２−１、乗算器３１４−１、および拡散符号変換部３１６−１を有している。なお、拡散部３１０−２〜３１０−ｎも同様の構成を有している。
【００９８】
乗算器３１２−１は、拡散符号１を送信信号１のＩ成分に乗算することによって拡散し、拡散されたＩ成分をＩ出力として出力する。
【００９９】
乗算器３１４−１は、拡散符号１を変形して得られる変形拡散符号１を送信信号１のＱ成分に乗算することによって拡散し、拡散されたＱ成分をＱ出力として出力する。
【０１００】
拡散符号変換部３１６−１は、拡散符号１の半数のビットの符号を反転し、変形拡散符号１を生成する。拡散符号変換部３１６−１は、例えば拡散符号１が（１，１，−１，−１）であれば２番目と４番目のビットの符号を反転し、変形拡散符号１として（１，−１，−１，１）を乗算器３１４−１へ出力する。
【０１０１】
再び図１４を参照して、逆拡散部３２０−１〜３２０−ｎは、拡散符号１〜ｎによってＰ／Ｓ変換部２４０から出力されるシリアルな信号のＩ成分を逆拡散する。また、逆拡散部３２０−１〜３２０−ｎは、拡散符号１〜ｎそれぞれの半数のビットの符号を反転し、得られた変形拡散符号１〜ｎによってシリアルな信号のＱ成分を逆拡散する。逆拡散部３２０−１〜３２０−ｎは、拡散部３１０−１と同様の構成を有しており、Ｑ成分の逆拡散には、対応する拡散部３１０−１〜３１０−ｎと同一の変形拡散符号を用いる。
【０１０２】
本実施の形態においては、実施の形態１，２とは異なり、拡散後の信号をＩＱ平面上で座標変換することはない。しかし、送信信号のＱ成分を拡散する拡散符号の半数のビットについて符号を反転することにより、結果として、拡散部３１０−１〜３１０−ｎから出力される信号は、実施の形態２の座標変換部１２０−１〜１２０−ｎから出力される信号と同一のものになる。
【０１０３】
例えば実施の形態２においては、拡散符号１を（１，１，−１，−１）とした場合、シンボル（ｘ，ｙ）は図１１（ａ）〜（ｄ）に示す（ｘ，ｙ）、（ｘ，−ｙ）、（−ｘ，−ｙ）、および（−ｘ，ｙ）の４チップへと座標変換されたが、本実施の形態においても、多重部１３０へ入力されるチップはまったく同様になる。
【０１０４】
すなわち、本実施の形態においては、上述したように、シンボル（ｘ，ｙ）のＩ成分には、拡散符号１＝（１，１，−１，−１）がそのまま乗算されて（ｘ，ｘ，−ｘ，−ｘ）が得られる。一方、シンボル（ｘ，ｙ）のＱ成分には、変形拡散符号１＝（１，−１，−１，１）が乗算されて（ｙ，−ｙ，−ｙ，ｙ）が得られる。したがって、拡散部３１０−１〜３１０−ｎから出力される４つのチップは、実施の形態２と同じく（ｘ，ｙ）、（ｘ，−ｙ）、（−ｘ，−ｙ）、および（−ｘ，ｙ）となる。
【０１０５】
以後の動作は、実施の形態２と同様であり、それぞれのチップに共通して位相雑音が付加され、逆拡散部３２０−１〜３２０−ｎによって、対応する拡散部３１０−１〜３１０−ｎと同一の拡散符号および変形拡散符号を用いた逆拡散が行われることにより、シンボルごとの位相雑音が相殺され除去される。また、位相雑音による位相変動の補償には、既知信号を用いることがないため、伝送効率を低下させることがない。さらに、位相雑音の影響が除去されるため、無線送信部１６０および無線受信部２１０に備えられるシンセサイザは高性能である必要がなく、装置の低コスト化を図ることができる。
【０１０６】
また、上述したように、本実施の形態に係るＣＤＭＡ通信装置には、座標変換部などを新たに設ける必要がなく、拡散符号を部分的に変換するのみであるため、回路規模の増大をさらに抑制することができる。つまり、本実施の形態においては、より小さい回路規模で位相雑音の影響を効果的に除去することができる。
【０１０７】
このように、本実施の形態によれば、送信側では、拡散符号をそのまま用いて送信信号のＩ成分を拡散する一方、拡散符号の半数のビットの符号を反転させて得られる変形拡散符号を用いて送信信号のＱ成分を拡散し、受信側では、送信側と同一の拡散符号および変形拡散符号を用いて逆拡散するため、周波数変換の際に生じる位相雑音に起因した位相変動が相殺され、変動が速く既知信号による伝送路補償のみでは補償しきれない位相雑音の影響を除去することができ、伝送効率を低下させることなく位相雑音に対する耐性を向上させることができる。
【０１０８】
なお、本実施の形態においては、半数のビットの符号を反転させた変形拡散符号をＱ成分のみに乗算するものとしたが、Ｉ成分のみに変形拡散符号を乗算しても同様の効果を得ることができる。
【０１０９】
また、上記各実施の形態においては、シンセサイザの位相雑音に対する効果について説明したが、本発明が位相雑音に限らず全サブキャリアに共通な位相変動に対して効果を有することは明らかである。すなわち、例えば、送信装置のシンセサイザと受信装置のシンセサイザとの周波数差に起因するＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差は、各サブキャリアに共通の位相回転量となって加わるため、本発明により抑圧することができる。
【０１１０】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４の特徴は、時間軸方向に拡散された送信信号のＩ成分およびＱ成分を、１チップごとに入れ替える点である。
【０１１１】
図１６は、本実施の形態に係るＣＤＭＡ通信装置の構成を示すブロック図である。同図において、図１と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。また、本実施の形態の座標変換部１２０−１の内部構成は、実施の形態１（図２）と同様であり、スイッチ１２２−１およびスイッチ１２４−１を有する構成となっている。したがって、本実施の形態の座標変換部１２０−１からは、Ｉ成分とＱ成分とが１チップごとに入れ替えられたＩ出力およびＱ出力からなる信号が出力されることになる。同様に、座標変換部１２０−２〜１２０−ｎからも、Ｉ成分とＱ成分とが１チップごとに入れ替えられたＩ出力およびＱ出力からなる信号が出力される。
【０１１２】
加算部４１０は、座標変換部１２０−１〜１２０−ｎから出力されるｎ個の座標変換後の信号をコード多重して加算する。
【０１１３】
多重部４２０は、ｎ個の信号がコード多重されて得られた信号に、フレーム単位で既知信号を時間分割多重する。
【０１１４】
伝送路補償部４３０は、受信信号のフレーム単位で時間分割多重されている既知信号を用いて、伝送路補償を行う。
【０１１５】
次いで、上記のように構成されたＣＤＭＡ通信装置の動作について、図１７および図１８を参照しながら具体的に例を挙げて説明する。以下の説明においては、符号分割多重数を１（すなわち、ｎ＝１）、および拡散率を４とし、拡散符号１を（１，１，−１，−１）とする。なお、本実施の形態における送信信号１のシンボル（ｘ，ｙ）は、実施の形態１と同様に図３に示すＩＱ平面上の座標位置にあるものとする。このシンボル（ｘ，ｙ）は、拡散部１１０−１によって拡散符号１が乗ぜられて拡散される。上述のように、拡散符号１＝（１，１，−１，−１）であるため、シンボル（ｘ，ｙ）は、実施の形態１と同様に、チップ１（ｘ，ｙ）、チップ２（ｘ，ｙ）、チップ３（−ｘ，−ｙ）、およびチップ４（−ｘ，−ｙ）の４チップへ拡散される。
【０１１６】
そして、これらの４チップは、座標変換部１２０−１によって座標変換される。本実施の形態の座標変換部１２０−１の内部構成は、実施の形態１（図２）と同様であるので、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、それぞれのチップは、（ｘ，ｙ）、（ｙ，ｘ）、（−ｘ，−ｙ）、および（−ｙ，−ｘ）へと座標変換される。
【０１１７】
これらの座標変換後のチップは、加算部４１０によって、他の拡散符号２〜ｎによって拡散され座標変換されたチップとコード多重されるが、ここではｎ＝１であるため、４つのチップが時系列に多重部４２０へ出力される。そして、多重部４２０によって、時系列に配置されたチップにフレーム単位で既知信号が時間分割多重される。既知信号が時間分割多重されて形成されたフレーム信号は、無線送信部１６０によって、無線送信処理が行われた上でアンテナを介して送信される。
【０１１８】
ここで、実施の形態１においては、周波数軸方向拡散が行われるため、チップ１〜４は座標変換後にそれぞれ異なるサブキャリアに重畳されて同時に無線送信処理されるが、本実施の形態においては、時間軸方向拡散が行われるため、チップ１〜４は座標変換後に時系列に無線送信処理される。
【０１１９】
したがって、無線送信部１６０における周波数変換時に各チップ１〜４に加えられる位相雑音は完全に同一ではなく、時間変動によって多少異なる位相雑音がそれぞれのチップに加えられる。
【０１２０】
同様に、送信された信号が受信側のＣＤＭＡ通信装置のアンテナを介して無線受信部２１０によって受信される時も、各チップが時系列に無線受信処理されるため、時間変動によって多少異なる位相雑音がそれぞれのチップに加えられる。
【０１２１】
このように、送信側および受信側の双方で多少異なる位相雑音が加えられたチップからなる受信信号は、伝送路補償部４３０によって、フレーム単位で多重されている既知信号が用いられることにより伝送路補償が行われる。そして、伝送路補償後の信号は、座標変換部２５０−１へ入力される。
【０１２２】
このとき、図４（ａ）〜（ｄ）に示した座標変換後の各チップは、実施の形態１とは異なり、それぞれ図１７（ａ）〜（ｄ）に示す黒丸の位置へずれた状態で座標変換部２５０−１へ入力される。これは、無線送信部１６０および無線受信部２１０における周波数変換の位相雑音が加えられた結果、キャリアの位相がそれぞれチップごとにΔθ１〜Δθ４だけ変動したことによっている。
【０１２３】
そして、これらの図１７（ａ）〜（ｄ）に示す黒丸の座標は、座標変換部２５０−１によって、座標変換部１２０−１の座標変換を元に戻すように座標変換される。具体的には、まず、図１７（ａ）に示す黒丸は、そのまま出力され、図１７（ｂ）に示す黒丸は、Ｉ成分とＱ成分とが入れ替えられて出力され、図１７（ｃ）に示す黒丸は、そのまま出力され、図１７（ｄ）に示す黒丸は、Ｉ成分とＱ成分とが入れ替えられて出力される。
【０１２４】
実施の形態１で述べたように、座標変換部２５０−１は、座標変換部１２０−１と同様の構成を有しており、１チップタイミングごとに切り替わるスイッチによって、このような座標変換を実現している。
【０１２５】
座標変換後の４チップは、逆拡散部２６０−１によって拡散符号１（１，１，−１，−１）が乗ぜられて逆拡散される。すなわち、各チップは、図１８（ａ）〜（ｄ）に示す黒丸の位置に移動した上で加算され、受信信号１として出力される。
【０１２６】
ここで注目すべきなのは、１チップおきにＩ成分とＱ成分とを入れ替える座標変換を行っているため、図１８（ａ）〜（ｄ）の位相変動分を加算すると、前後のチップに関する位相変動が互いに打ち消しあって総量が小さくなる点である。すなわち、図１８（ａ）〜（ｄ）において、白丸で示した点は、位相雑音によってそれぞれΔθ１〜Δθ４だけ位相が変動して黒丸で示した位置に移動するが、位相雑音が加えられる前に座標変換が行われているため、図１８（ａ）および（ｃ）に対応するチップ１，３と図１８（ｂ）および（ｄ）に対応するチップ２，４とでは、位相雑音による位相変動の向きが逆となっており、互いに打ち消しあうことになる。
【０１２７】
なお、上述したように、本実施の形態においては、時間軸方向拡散が行われており、各チップ１〜４が時系列に送受信されるため、実施の形態１とは異なり、各チップ１〜４の位相変動量は必ずしも等しくはない。したがって、各チップ１〜４の位相変動が完全に相殺されるわけではなく、互いに低減しあうのみである。
【０１２８】
ただし、一般に位相雑音の時間変動は、シンボル周期の時間オーダーでは大きいものの、シンボルを時間軸方向に拡散したチップ周期の時間オーダーでは無視できる程度に小さい。また、位相雑音を構成する成分にチップ周期の時間オーダーでの変動が大きい成分があったとしても、そのような成分は主成分ではないため無視することができる。すなわち、位相雑音の主成分は、チップ周期の時間オーダーでは緩やかな時間変動をしている。このため、本実施の形態のように時間軸方向拡散を行う場合でも、座標変換により大部分の位相変動を打ち消すことができる。
【０１２９】
したがって、逆拡散部２６０−１から出力される受信信号１は、伝送路補償部４３０によって補償しきれない位相雑音による位相変動が補償されたものとなっている。また、位相雑音による位相変動の補償には、既知信号を用いないため、伝送効率を低下させることがない。さらに、位相雑音の影響が除去されるため、無線送信部１６０および無線受信部２１０に備えられるシンセサイザは高性能である必要がなく、装置の低コスト化を図ることができる。
【０１３０】
また、上述したように、本実施の形態に係る座標変換部１２０−１〜１２０−ｎおよび座標変換部２５０−１〜２５０−ｎは、スイッチのみの簡便な構成で座標変換を行うため、座標変換を行うことによる回路規模の増大はほとんど無い。つまり、本実施の形態においては、小さい回路規模で位相雑音の影響を効果的に除去することができる。
【０１３１】
図１９（ａ）に、座標変換を行わない場合の受信信号のコンスタレーションの一例を示し、図１９（ｂ）に、本実施の形態に係る座標変換を行った場合の受信信号のコンスタレーションの一例を示す。これらの図においては、符号分割多重数を４、拡散率を８、変調形式を１６ＱＡＭ（QuadratureAmplitude Modulation：直交振幅変調）、チップレートを１０ＭＨｚ、および変調信号のＳ／Ｎ（Signal/Noise：信号対雑音比）を２０ｄＢとしている。また、位相雑音による位相変動として周波数が２ｋＨｚで回転量がプラスマイナス２０ｄｅｇの正弦状の変動を付加している。
【０１３２】
これらの図を比較すれば明らかなように、座標変換を行わない図１９（ａ）においては、それぞれの受信信号候補点が位相変動により判別し難くなっているのに対し、座標変換を行う図１９（ｂ）においては、それぞれの受信信号候補点が明確に判別できる。
【０１３３】
このように、本実施の形態によれば、送信側では、拡散した送信信号のＩ成分およびＱ成分を１チップごとに入れ替えて送信し、受信側では、Ｉ成分およびＱ成分の入れ替えを元に戻して逆拡散するため、周波数変換の際に生じる位相雑音に起因した位相変動が打ち消され、変動が速く既知信号による伝送路補償のみでは補償しきれない位相雑音の影響を除去することができ、伝送効率を低下させることなく位相雑音に対する耐性を向上させることができる。
【０１３４】
なお、本実施の形態においては、Ｉ成分およびＱ成分を１チップごとに入れ替える構成について説明したが、実施の形態２と同様にＩ成分またはＱ成分の一方の成分のみを１チップごとに反転させる構成としても、時間軸方向に拡散された信号の位相変動を補償することができる。
【０１３５】
また、本実施の形態においても上記実施の形態１，２，３と同様に、本発明がシンセサイザの位相雑音に限らず様々な位相変動に対して効果を有することは明らかである。すなわち、例えば、送信装置のシンセサイザと受信装置のシンセサイザとの周波数差に起因する搬送波周波数誤差は、本発明により抑圧することができる。
【０１３６】
さらに、上記各実施の形態においては、１チップおきに同相成分または直交成分を変換する構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば２チップおきやランダムに変換しても良く、要するに全サブキャリアに重畳されるチップまたは１フレームに含まれるチップの半数のチップが変換されれば良い。
【０１３７】
また、上記各実施の形態においては、１つの拡散符号に対して１つの座標変換部を設ける構成としたが、各拡散符号に対応するチップをコード多重した後にまとめて座標変換を行う構成にしても良い。この場合には、例えば図１６において、座標変換部と加算部の順序を入れ替え、拡散部１１０−１〜１１０−ｎによって拡散されたチップが直接加算部３１０へ出力され、コード多重されたチップが１つの座標変換部で座標変換されるように構成すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明に係るＣＤＭＡ通信装置およびＣＤＭＡ通信方法は、伝送効率を低下させることなく位相雑音に対する耐性を向上させることができ、特に１シンボル分のチップを複数のサブキャリアに重畳して同時に送信するＯＦＤＭ方式を採用したＣＤＭＡ通信装置およびＣＤＭＡ通信方法などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の実施の形態に係るＣＤＭＡ通信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る座標変換部の内部構成を示すブロック図
【図３】ＩＱ平面上における送信信号のシンボル位置の例を示す図
【図４】実施の形態１に係る送信信号の拡散・座標変換後の状態を示す図
【図５】実施の形態１に係る受信信号の受信時の状態を示す図
【図６】実施の形態１に係る受信信号の座標変換・逆拡散後の状態を示す図
【図７】位相雑音によるシンボル位置の変動の例を示す図
【図８】実施の形態１に係る位相雑音によるシンボル位置の変動の例を示す図
【図９】本発明の実施の形態２に係る座標変換部の内部構成を示すブロック図
【図１０】ＩＱ平面上における送信信号のシンボル位置の例を示す図
【図１１】実施の形態２に係る送信信号の拡散・座標変換後の状態を示す図
【図１２】実施の形態２に係る受信信号の受信時の状態を示す図
【図１３】実施の形態２に係る受信信号の座標変換・逆拡散後の状態を示す図
【図１４】本発明の実施の形態３に係るＣＤＭＡ通信装置の構成を示すブロック図
【図１５】実施の形態３に係る拡散部の内部構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施の形態４に係るＣＤＭＡ通信装置の構成を示すブロック図
【図１７】実施の形態４に係る受信信号の受信時の状態を示す図
【図１８】実施の形態４に係る受信信号の座標変換・逆拡散後の状態を示す図
【図１９】（ａ）従来の受信コンスタレーションの一例を示す図（ｂ）実施の形態４に係る受信コンスタレーションの一例を示す図
【図２０】パイロットシンボルを含むフレーム構成の一例を示す図
【符号の説明】
【０１４０】
１１０−１〜１１０−ｎ、３１０−１〜３１０−ｎ  拡散部
１２０−１〜１２０−ｎ、２５０−１〜２５０−ｎ  座標変換部
１２２−１、１２４−１、１２８−１  スイッチ
１２６−１  反転器
１３０、４２０  多重部
１４０  Ｓ／Ｐ変換部
１５０  ＩＦＦＴ部
１６０  無線送信部
２１０  無線受信部
２２０  ＦＦＴ部
２３０−１〜２３０−ｍ、４３０  伝送路補償部
２４０  Ｐ／Ｓ変換部
２６０−１〜２６０−ｎ、３２０−１〜３２０−ｎ  逆拡散部
３１２−１、３１４−１  乗算器
３１６−１  拡散符号変換部
４１０  加算部
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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