(57)【要約】    【課題】      ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の２次元拡散方式において、時間方向の拡散率を報知しなくても、時間方向の拡散率を的確に把握すること。    【解決手段】  時間方向拡散率選択部１１５は、推定された受信品質を所定の閾値と比較することにより、推定された受信品質の値に対応する時間方向の拡散率を選択する。判定部１０８は、時間方向拡散率選択部１１５によって選択された時間方向の拡散率が複数ある場合、それぞれの時間方向の拡散率と対応する周波数方向の拡散率とを用いて逆拡散して得られた相関値が最大の個別制御チャネルに対応する時間方向の拡散率を適用された時間方向の拡散率と判定し、選択された時間方向の拡散率が１つの場合、選択された時間方向の拡散率を適用された時間方向の拡散率と判定する。  【選択図】      図１
2007049390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信路状態に関する情報に基づいて、受信した２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号に含まれる個別制御チャネル信号の時間方向の拡散率の候補を選択する選択手段と、
前記選択された時間方向の拡散率の候補と前記個別制御チャネル信号について予め定められた２次元拡散率とから定まる周波数方向の拡散率の候補と、前記時間方向の拡散率の候補とを用いて前記個別制御チャネル信号を２次元逆拡散するＤＰＣＣＨ２次元逆拡散手段と、
前記ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散手段により得られる逆拡散結果に基づいて、前記時間方向の拡散率の候補の中から実際に使用された時間方向の拡散率を判定する判定手段と、
前記個別制御チャネル信号によって通知された、前記個別データチャネル信号の２次元拡散率と、前記判定手段によって判定された前記時間方向の拡散率とを用いて、前記個別データチャネル信号の周波数方向の拡散率を算出するＤＰＤＣＨ周波数方向拡散率算出手段と、
前記判定手段によって判定された時間方向の拡散率と、前記ＤＰＤＣＨ周波数方向拡散率算出手段によって算出された周波数方向の拡散率とを用いて、受信した２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号に含まれる個別データチャネル信号を２次元逆拡散するＤＰＤＣＨ２次元逆拡散手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
前記ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散手段は、
２次元拡散率が互いに同じで、かつ、時間方向の拡散率および周波数方向の拡散率が互いに異なる複数のＤＰＣＣＨ２次元逆拡散器、
を具備する請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記判定手段は、
前記選択手段により時間方向の拡散率の候補が複数選択された場合、前記ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散手段により得られる逆拡散結果が最大となる時間方向の拡散率の候補を実際に使用された時間方向の拡散率と判定し、選択された時間方向の拡散率の候補が１つの場合、選択された時間方向の拡散率の候補を実際に使用された時間方向の拡散率と判定する請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記通信路状態の変動量を測定する変動量測定手段、をさらに具備し、
前記選択手段は、
前記変動量測定手段により測定された前記通信路状態の変動量に応じて、選択する候補の数を可変にする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記選択手段は、
前記変動量測定手段により測定された前記通信路状態の変動量に応じて、時間方向の拡散率の候補を通信路状態に関連付けてマッピングし、マッピングした時間方向の拡散率ごとの通信路状態の閾値と実際の通信路状態とを閾値判定して、前記時間方向の拡散率の候補を選択する請求項４記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記ＤＰＤＣＨ２次元逆拡散手段から出力される個別データチャネル信号を復号して誤り検出を行う誤り検出手段、をさらに具備し、
前記選択手段は、
前記誤り検出手段によって検出された誤り検出の結果が悪い場合ほど、前記時間方向の拡散率の候補として時間方向の拡散率の小さい候補を優先的に選択し、前記誤り検出手段によって検出された誤り検出の結果が良い場合ほど、前記時間方向の拡散率の候補として時間方向の拡散率の大きい候補を優先的に選択する請求項１記載の無線通信装置。
【請求項７】
通信路状態に関する情報に基づいて、受信した２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号に含まれる個別制御チャネル信号の時間方向の拡散率の候補を選択する工程と、
選択された時間方向の拡散率の候補と前記個別制御チャネル信号について予め定められた２次元拡散率とから定まる周波数方向の拡散率の候補と、前記時間方向の拡散率の候補とを用いて前記個別制御チャネル信号を２次元逆拡散する工程と、
２次元逆拡散されて得られた逆拡散結果に基づいて、前記時間方向の拡散率の候補の中から実際に使用された時間方向の拡散率を判定する工程と、
前記個別制御チャネル信号によって通知された、前記個別データチャネル信号の２次元拡散率と、前記判定手段によって判定された前記時間方向の拡散率とを用いて、前記個別データチャネル信号の周波数方向の拡散率を算出する工程と、
判定された時間方向の拡散率と、算出された前記個別データチャネル信号の周波数方向の拡散率とを用いて、受信した２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号に含まれる個別データチャネル信号を２次元逆拡散する工程と、
を具備する無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関し、特に、２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiplex - Code Division Multiple Access）方式の通信を行う無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信、特に移動体通信の分野において、音声だけでなく、映像やデータ等の様々な情報が無線通信の対象となっている。そのため、高速で信頼性の高い伝送が行える通信方式が要求されている。
【０００３】
一方、移動体通信において高速伝送を行う場合、マルチパスによる遅延波の影響が大きく、周波数選択性フェージングによって伝送特性が劣化することが知られている。この周波数選択性フェージングの対策の一つとして、ＯＦＤＭ等のマルチキャリア変調方式や、ＣＤＭＡ（符号分割多重）方式が提案されている。
【０００４】
現在、移動体通信の分野において、これらＯＦＤＭ変調方式とＣＤＭＡ変調方式とを組み合わせたＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式が注目されている。ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式には、シンボルを周波数方向へ拡散する方式（周波数領域拡散方式）と時間方向へ拡散する方式（時間領域拡散方式）、周波数方向と時間方向の双方に２次元的に分散配置する方式（２次元拡散方式）が提案されている（例えば特許文献１、特許文献２、および特許文献３参照）。
【０００５】
特に、２次元拡散方式は、通信路状態に応じて周波数方向の拡散率および時間方向の拡散率を設定することにより、パスダイバーシチ利得や周波数ダイバーシチ利得が得られ、通信路状態の劣化の影響やシステム容量の低下を抑えることができる方法として注目されている。２次元拡散方式においては、さらに、変調多値数に応じて時間方向の拡散率を対応付けることで、受信性能が向上するという報告がされている。例えば、非特許文献１では、多値変調数がＱＰＳＫより大きい１６ＱＡＭへ変更した場合には、時間方向の拡散率をより大きくすることで受信性能が向上することが開示されている。
【０００６】
ただし、２次元拡散方式を用いて、送信装置で通信路状態や多値変調数に適した時間方向の拡散率を選択して拡散した場合、受信装置は時間方向の拡散率を認識できず、実際に用いられた時間方向の拡散率とは異なる時間方向の拡散率で逆拡散演算を行ってしまうという問題がある。そこで、この問題を解決するために、時間方向の拡散率を報知する方法が考えられる。
【特許文献１】特開２００２−１９０７８８号公報
【特許文献２】特開２００３−４６４７４号公報
【特許文献３】特開２００３−１０１５１１号公報
【非特許文献１】時間領域の拡散を優先的に用いる２次元拡散を適用したＶＳＦ−ＯＦＣＤＭの特性、信学技報、RCS2002-85(2002-6)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、時間方向の拡散率を報知するためのチャネルを別途用いる場合には、チャネルが増える分だけ、システムの消費電力等の増大を招いたり、周波数利用効率が低減するという問題が生じる。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の通信を行う場合に、時間方向の拡散率を報知しなくても、比較的簡易な構成で時間方向の拡散率を的確に把握し、２次元拡散されたデータを的確な時間方向拡散率および周波数方向拡散率を用いて２次元逆拡散することができる無線通信装置および無線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】
【０００９】
かかる課題を解決するため、本発明に係る無線通信装置は、通信路状態に関する情報に基づいて、受信した２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号に含まれる個別制御チャネル信号の時間方向の拡散率の候補を選択する選択手段と、前記選択された時間方向の拡散率の候補と前記個別制御チャネル信号について予め定められた２次元拡散率とから定まる周波数方向の拡散率の候補と、前記時間方向の拡散率の候補とを用いて前記個別制御チャネル信号を２次元逆拡散するＤＰＣＣＨ２次元逆拡散手段と、前記ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散手段により得られる逆拡散結果に基づいて、前記時間方向の拡散率の候補の中から実際に使用された時間方向の拡散率を判定する判定手段と、前記個別制御チャネル信号によって通知された、前記個別データチャネル信号の２次元拡散率と、前記判定手段によって判定された前記時間方向の拡散率とを用いて、前記個別データチャネル信号の周波数方向の拡散率を算出するＤＰＤＣＨ周波数方向拡散率算出手段と、前記判定手段によって判定された時間方向の拡散率と、前記ＤＰＤＣＨ周波数方向拡散率算出手段によって算出された周波数方向の拡散率とを用いて、受信した２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号に含まれる個別データチャネル信号を２次元逆拡散するＤＰＤＣＨ２次元逆拡散手段と、を有する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、先ず、通信路状態に基づいて、２次元拡散率（時間方向拡散率×周波数方向拡散率）が一定である個別制御チャネル信号を用いて時間方向拡散率を求め、次に、その時間方向拡散率と、個別制御チャネル信号により通知された個別データチャネル信号の２次元拡散率とから個別データチャネル信号の周波数方向拡散率を求め、その時間方向拡散率と周波数方向拡散率とを用いて個別データチャネル信号を２次元逆拡散するので、時間方向の拡散率を報知しなくても、比較的簡易な構成で時間方向の拡散率を的確に把握し、２次元逆拡散されたデータを的確な時間方向拡散率および周波数方向拡散率を用いて２次元逆拡散することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の２次元拡散方式において、時間方向の拡散率を報知しなくても、時間方向の拡散率を的確に把握し、２次元拡散されたデータを的確な時間方向拡散率および周波数方向拡散率を用いて２次元逆拡散することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（原理）
本発明の実施の形態に係る無線通信装置は、通信相手から送信される個別制御チャネル（ＤＰＣＣＨ：Dedicated Physical Control Channel）および個別データチャネル（ＤＰＤＣＨ：Dedicated Physical Data Channel）を受信する無線通信装置である。ＤＰＣＣＨとＤＰＤＣＨとは、周波数利用効率を高めるため符号分割多重されている。また、ＤＰＣＣＨおよびＤＰＤＣＨは、それぞれ周波数方向と時間方向の双方に２次元拡散されている。
【００１４】
２次元拡散率（ＳＦ：Spread Factor）と、時間方向の拡散率（ＳＦＴ：Spread Factor for Time）と、周波数方向の拡散率（ＳＦＦ：Spread Factor for Frequency）との間には式（１）の関係がある。
【００１５】
ＳＦ＝ＳＦＴ×ＳＦＦ                                                  …（１）
本実施の形態では、ＤＰＣＣＨの２次元拡散率（ＳＦ）はシステムにおいて既知で常に一定とされている。これに対して、ＤＰＤＣＨの２次元逆拡散率（ＳＦ）は可変とされている。また時間方向の拡散率（ＳＦＴ）は、ＤＰＣＣＨ、ＤＰＤＣＨ間で同一とされている。
【００１６】
具体的に説明する。送信側では、通信相手の無線通信装置から通知される受信品質に基づいて時間方向の拡散率を選択し、既知で一定のＤＰＣＣＨの２次元拡散率と選択した時間方向の拡散率とを上式（１）に代入して周波数方向の拡散率を決定する。そして、この時間方向拡散率と周波数方向拡散率を用いてＤＰＣＣＨ信号を２次元拡散して送信する。
【００１７】
これに対して、ＤＰＤＣＨについては、時間方向の拡散率はＤＰＣＣＨの時間方向の拡散率と共通とする一方、周波数方向の拡散率は、ＤＰＣＣＨの周波数方向の拡散率と必ずしも共通ではなくデータレート等に伴い変動させる。つまり、送信側では、ＤＰＣＣＨと共通の時間方向拡散率と、変動する周波数方向の拡散率とを用いてＤＰＤＣＨ信号を２次元拡散して送信する。
【００１８】
また、送信側では、上述したようにＤＰＤＣＨの２次元拡散率を変動させているため、ＤＰＤＣＨの２次元拡散率（ＳＦ）についての情報をＤＰＣＣＨのフレーム内に割り当てて通信相手の無線通信装置へ通知している。
【００１９】
本発明の発明者らは、このようなＤＰＣＣＨとＤＰＤＣＨのチャネル構成を考慮し、先ず、２次元拡散率が一定である個別制御チャネル信号を用いて時間方向拡散率を求め、次に、その時間方向拡散率と、個別制御チャネル信号により通知された個別データチャネル信号の２次元拡散率とから個別データチャネル信号の周波数方向拡散率を求め、その時間方向拡散率と周波数方向拡散率を用いて個別データチャネル信号を２次元逆拡散すれば、時間方向の拡散率を報知しなくても、比較的簡易な構成で時間方向の拡散率を的確に把握し、２次元拡散されたデータを的確な時間方向拡散率および周波数方向拡散率を用いて２次元逆拡散することができると考え、本発明に至った。
【００２０】
（構成）
図１に、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置の構成を示す。無線通信装置１００は、共用器１０１、ＲＦ（Radio Frequency）受信部１０２、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１０３、受信品質推定部１０４、符号化部１０５、ＲＦ送信部１０６、ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１、１０７−２、判定部１０８、ＤＰＣＣＨ復号部１０９、ＤＰＤＣＨ周波数方向拡散率算出部１１０、ＤＰＤＣＨ２次元逆拡散部１１１、ＤＰＤＣＨ誤り訂正復号部１１２、誤り検出部１１３、受信品質変動量測定部１１４、および時間方向拡散率選択部１１５を有している。
【００２１】
共用器１０１は、送信系と受信系とでアンテナを共用させている。
【００２２】
ＲＦ受信部１０２は、受信信号に対し無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を施し、これにより得た信号をＦＦＴ部１０３へ出力する。
【００２３】
ＦＦＴ部１０３は、無線受信処理が施された信号に対し高速フーリエ変換を施すことで、時間領域の信号を周波数領域の信号へ変換し、これにより得た周波数領域の信号をＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１、１０７−２へ出力するとともに、ＤＰＤＣＨ２次元逆拡散部１１１へ出力する。
【００２４】
受信品質推定部１０４は、周波数領域の信号からＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）などの伝搬路の受信品質を推定し、推定した受信品質を符号化部１０５へ出力するとともに、受信品質変動量測定部１１４へ出力する。
【００２５】
符号化部１０５は、受信品質情報、再送要求情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）、および送信データを符号化し、これにより得た符号化データをＲＦ送信部１０６へ出力する。
【００２６】
ＲＦ送信部１０６は、符号化データに対して所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバート等）を施して、共用部１０１を経由して通信相手へ送信する。
【００２７】
ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１、１０７−２は、時間方向拡散率選択部１１５から出力される指示に応じて、高速フーリエ変換後の周波数領域の信号に対し２次元逆拡散を行う。具体的には、ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１、１０７−２は、２次元拡散率が互いに同じで、かつ、時間方向の拡散率および周波数方向の拡散率が互いに異なるように構成されている。つまり、上述したように、ＤＰＣＣＨの２次元拡散率は既知で一定であることから、ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１、１０７−２は、この既知の２次元拡散率で逆拡散する。但し、ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１、１０７−２は、時間方向拡散率選択部１１５からそれぞれ異なる時間方向拡散率が指定され、その時間方向拡散率と、その時間方向拡散率と既知の２次元拡散率とから一義的に決まる周波数方向拡散率とを用いて２次元逆拡散を行うようになっている。換言すると、ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１、１０７−２は、同一の２次元拡散率で２次元逆拡散を行うが、異なる時間方向拡散率と周波数方向拡散率を用いて２次元逆拡散を行うようになっている。ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１、１０７−２は、逆拡散信号を判定部１０８へ出力する。時間方向拡散率選択部１１５による時間方向拡散率の選択の仕方については、後に詳述する。
【００２８】
なお、本実施の形態においては、送信側において選択される時間方向の拡散率の候補が２つの場合（ＳＦＴ１またはＳＦＴ１６）を想定しているため、無線通信装置１００は、２つのＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１、１０７−２を有している。したがって、通信路状態ごとの時間方向の拡散率の候補が３つ以上の場合には、３つ以上の２次元逆拡散部を設ければ良い。また、２次元逆拡散部を１つ用いて、時間方向の拡散率および周波数方向の拡散率を切り替えて２次元逆拡散を行っても良い。
【００２９】
判定部１０８は、ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１、１０７−２からの逆拡散結果を比較し、逆拡散値の大きかった方のＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１又は１０７−２の用いた時間方向拡散率を実際に使用された時間方向の拡散率であると判定する。判定部１０８は、判定した時間方向の拡散率をＤＰＤＣＨ周波数方向拡散率算出部１１０へ出力するとともに、判定した時間方向の拡散率を用いて２次元逆拡散された逆拡散信号をＤＰＣＣＨ復号部１０９へ出力する。
【００３０】
ＤＰＣＣＨ復号部１０９は、逆拡散信号を復号することでＤＰＣＣＨにより送信された情報を得る。そして、ＤＰＣＣＨ復号部１０９は、ＤＰＣＣＨの情報に含まれるＤＰＤＣＨの２次元拡散率についての情報を抽出し、これをＤＰＤＣＨ周波数方向拡散率算出部１１０へ出力する。
【００３１】
ＤＰＤＣＨ周波数方向拡散率算出部１１０は、判定部１０８によって判定された時間方向の拡散率と、ＤＰＣＣＨ復号部１０９から抽出されたＤＰＤＣＨの２次元拡散率とを上式（１）に代入することで、ＤＰＤＣＨの周波数方向の拡散率を算出する。ＤＰＤＣＨ周波数方向拡散率算出部１１０は、算出したＤＰＤＣＨの周波数方向の拡散率と、時間方向の拡散率とをＤＰＤＣＨ２次元逆拡散部１１１へ出力する。
【００３２】
ＤＰＤＣＨ２次元逆拡散部１１１は、ＤＰＤＣＨの時間方向の拡散率および周波数方向の拡散率に対応した拡散符号を用いて周波数領域の信号に対し２次元逆拡散を行い、逆拡散信号をＤＰＤＣＨ誤り訂正復号部１１２へ出力する。
【００３３】
ＤＰＤＣＨ誤り訂正復号部１１２は、逆拡散信号に対して復調処理および誤り訂正復号を行うことでＤＰＤＣＨにより送信されたデータ（受信データ）を得る。また、ＤＰＤＣＨ誤り訂正復号部１１２は、復号ビットに含まれる誤り検出用のＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）ビットを誤り検出部１１３へ出力する。
【００３４】
誤り検出部１１３は、ＣＲＣビットを用いて復号ビット列の誤り検出を行い、誤り検出の結果に基づいて誤りが検出されたビット列の再送を要求するか否か判定する。さらに、誤り検出部１１３は、誤りが検出されたビット列の再送を要求するか否かの再送要求情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）数からＰＥＲ（Packet Error Rate）を算出し、このＰＥＲを時間方向拡散率選択部１１５へ出力するとともに、再送要求情報を符号化部１０５へ出力する。具体的には、誤り検出部１１３は、ＡＣＫ数／（ＡＣＫ数＋ＮＡＣＫ数）よりＰＥＲを算出する。
【００３５】
受信品質変動量測定部１１４は、受信品質推定部１０４から出力されるＳＩＲなどの受信品質の変動量を測定し、この変動量および受信品質を時間方向拡散率選択部１１５へ出力する。なお、受信品質としては、ＳＩＲに限らず、遅延スプレッド、ドップラー周波数、受信電力、干渉電力など通信状態を示す他のものであってもよい。
【００３６】
時間方向拡散率選択部１１５は、受信品質を所定の閾値と比較することにより、受信品質の値に対応する時間方向の拡散率の候補を選択する。一般に、２次元拡散方式を用いる場合、送信側では、通信路状態が良く受信品質が良い場合には、時間方向の拡散率を大きくし、通信路状態が悪く受信品質が悪い場合には、時間方向の拡散率を小さくする。これを考慮して、時間方向拡散率選択部１１５は、時間方向の拡散率の候補を選択する。以下、図を用いて具体的に説明する。
【００３７】
図２は、時間方向拡散率選択部１１５が内部に保持する受信品質と時間方向拡散率のテーブルのマッピングの例である。図２に示すように、時間方向拡散率選択部１１５は、受信品質が良好なほど大きい時間方向の拡散率の候補を優先的に選択し、受信品質が劣悪なほど小さい時間方向の拡散率の候補を優先的に選択する。また、時間方向拡散率選択部１１５は、受信品質によっては、時間方向拡散率の候補を複数選択する。例えば、受信品質がβ以上のとき、時間方向拡散率選択部１１５はＳＦＴ１６を候補として選択し、受信品質がα未満のとき、時間方向拡散率選択部１１５はＳＦＴ１を候補として選択する。また、受信品質がα以上β未満のとき、時間方向拡散率選択部１１５はＳＦＴ１６およびＳＦＴ１を候補として選択する。図２は、時間方向拡散率の候補としてＳＦＴ１６とＳＦＴ１の２つの場合を示したが、時間方向の拡散率の候補数はこれに限らず３以上であっても良い。
【００３８】
さらに、時間方向拡散率選択部１１５は、ＳＩＲなどの受信品質の変動量やＰＥＲなどの誤り検出の結果に応じて、受信品質と時間方向拡散率との対応付けを補正する。図３に、受信品質の変動量に応じた受信品質と時間方向拡散率のテーブルのマッピング例を示す。図３（ａ）は、受信品質の変動量が所定の閾値より大きい場合の例で、図３（ｂ）は、受信品質の変動量が所定の閾値より小さい場合の例である。時間方向拡散率選択部１１５は、受信品質の変動量が大きく、通信路の状態にばらつきがあり、送信側で使用された時間方向拡散率が時間ごとに異なる可能性が高い場合、候補を複数選択する受信品質の範囲を広くする。これにより、実際に使用された時間方向拡散率を誤って判定する割合が減り、時間方向拡散率の判定精度を上げることができる。
【００３９】
一方、時間方向拡散率選択部１１５は、受信品質の変動量が小さく、通信路の状態にばらつきが小さい場合には、送信側で使用する時間方向拡散率が時間ごとに変更される可能性が低いため、候補を複数選択する受信品質の範囲を狭くする。これにより、２次元逆拡散が複数行われる割合が減って、消費電力を低減することができる。なお、候補を複数選択する受信品質の範囲は、受信品質の変動量に比例させて変更しても良く、変動量と所定の閾値とを比較して変更しても良い。
【００４０】
図４に、ＰＥＲに応じた受信品質と時間方向拡散率のテーブルのマッピング例を示す。図４（ａ）は、ＰＥＲが所定の閾値より高く通信路の状態が悪い場合の例で、図４（ｂ）はＰＥＲが所定の閾値より低く通信路の状態が良い場合の例である。図４に示すように、時間方向拡散率選択部１１５は、ＰＥＲが所定の閾値より低く通信路の状態が長期的に良好なほど、時間方向拡散率の候補が複数選択される受信品質の範囲の中心値を高くし、ＰＥＲが所定の閾値より高く通信路の状態が長期的に劣悪なほど、候補が複数選択される受信品質の範囲の中心値を低くする。
【００４１】
上述したように、適用変調方式を用いる場合、送信側では、通信路の状態が良好なほど多値変調数のより大きい変調方式を採用し、また、多値変調数が増えるほど時間方向拡散率を大きくした場合に受信性能が良くなることが知られている。したがって、ＰＥＲに応じて時間方向拡散率の候補が複数選択される受信品質の範囲の中心値を補正することにより、時間方向拡散率選択部１１５は、適用変調方式を採用する場合、送信側で使用される時間方向拡散率の候補をより確実に選択することができる。
【００４２】
時間方向拡散率選択部１１５は、上述した方法により、時間方向の拡散率の候補が複数選択される受信品質の範囲や、候補が複数選択される範囲の中心値を、受信品質の変動量やＰＥＲなどに応じて補正しながら時間方向の拡散率を選択し、選択した時間方向の拡散率に対応するＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１、１０７−２へ逆拡散を行う旨の指示を出力する。
【００４３】
（動作）
次いで、上記のように構成された無線通信装置の時間方向の拡散率の判定動作について、例を挙げながら具体的に説明する。
【００４４】
まず、図示せぬ送信側では、無線通信装置１００から通知される受信品質情報に応じて、時間方向拡散率の候補が選択される。そして、ＤＰＣＣＨおよびＤＰＤＣＨそれぞれの２次元拡散率（ＳＦ）から、それぞれの周波数方向の拡散率が決定される。上述したように、ＤＰＣＣＨの２次元拡散率（ＳＦ）は既知で常に一定で、ＤＰＤＣＨの２次元拡散率（ＳＦ）はデータレート等に応じて可変とされている。また、時間方向の拡散率（ＳＦＴ）は、ＤＰＣＣＨ、ＤＰＤＣＨ間で同一とされている。２次元拡散率（ＳＦ）と、時間方向拡散率（ＳＦＴ）と、周波数方向拡散率（ＳＦＦ）との間には上式（１）の関係がある。そのため、ＤＰＣＣＨのフレーム内にＤＰＤＣＨの２次元拡散率についての情報が割り当てられて無線通信装置１００へ送信されている。そして、それぞれの時間方向の拡散率と周波数方向の拡散率とを用いて２次元拡散されたＤＰＣＣＨおよびＤＰＤＣＨは符号化多重された後、所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバート）等が施されて無線通信装置１００へ送信される。
【００４５】
図示せぬ送信側から送信された２次元拡散信号は、アンテナおよび共用器１０１を介してＲＦ受信部１０２によって受信され、所定の無線受信処理が施される。受信信号は、ＦＦＴ部１０３によって高速フーリエ変換が行われ、受信品質推定部１０４へ出力されて受信品質が測定されるとともに、ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１、１０７−２へ出力される。
【００４６】
受信品質推定部１０４によって推定された受信品質についての情報は、符号化部１０５によって送信データとともに符号化されて、ＲＦ送信部１０６を経由して図示せぬ送信側の通信相手へ送信されるとともに、受信品質変動量測定部１１４を経由して時間方向拡散率選択部１１５へ出力される。
【００４７】
そして、時間方向拡散率選択部１１５によって、受信品質変動量測定部１１４から出力される受信品質に応じて内部に保持するテーブルから時間方向の拡散率の候補が選択される。例えば、図２に示すような受信品質と時間方向の拡散率のテーブルを時間方向拡散率選択部１１５が内部に保持している場合、受信品質推定部１０４によって推定されたＳＩＲが、ＳＦＴ１６の下限閾値α以上かつＳＦＴ１の上限閾値β未満のとき、時間方向拡散率選択部１１５によって、ＳＦＴ１６およびＳＦＴ１の双方が時間方向の拡散率の候補として選択される。そして、ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１、１０７−２双方へ２次元逆拡散を行う旨の指示が出力される。
【００４８】
そして、それぞれのＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１、１０７−２によって、選択された時間方向の拡散率および周波数方向の拡散率に対応する拡散符号が用いられて２次元逆拡散が行われ、結果が判定部１０８へ出力される。そして、判定部１０８によって、ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部１０７−１、１０７−２から出力される結果が比較されて、最も大きい結果に対応する時間方向の拡散率が送信側において実際に使用された時間方向の拡散率として判定される。
【００４９】
一方、推定されたＳＩＲが、ＳＦＴ１６の下限閾値α未満またはＳＦＴ１の上限閾値β以上の場合には、それぞれＳＦＴ１またはＳＦＴ１６の一方のみが時間方向の拡散率の候補として選択される。そして、選択された時間方向の拡散率の候補に対応するＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部へのみ２次元逆拡散を行うよう指示が出力される。そして、２次元逆拡散の結果は、判定部１０８へ出力されて、選択された時間方向の拡散率が、送信側が用いた時間方向の拡散率として判定される。
【００５０】
判定部１０８によって判定された時間方向の拡散率は、ＤＰＤＣＨ周波数方向拡散率算出部１１０へ出力されるとともに、判定した時間方向の拡散率を用いて２次元逆拡散された逆拡散信号はＤＰＣＣＨ復号部１０９へ出力され復号される。そして、復号ビットからＤＰＤＣＨの２次元拡散率（ＳＦ）についての情報が抽出され、２次元拡散率についての情報はＤＰＤＣＨ周波数方向拡散率算出部１１０へ出力される。
【００５１】
そして、ＤＰＤＣＨ周波数方向拡散率算出部１１０によって、ＤＰＤＣＨの２次元拡散率と時間方向の拡散率とが上式（１）に代入され、ＤＰＤＣＨの周波数方向の拡散率が算出される。得られた周波数方向の拡散率および時間方向の拡散率についての情報は、ＤＰＤＣＨ２次元逆拡散部１１１へ出力される。
【００５２】
ＤＰＤＣＨ２次元逆拡散部１１１によって、ＤＰＤＣＨの時間方向の拡散率と周波数方向の拡散率とが用いられて２次元逆拡散が行われ、得られた逆拡散信号はＤＰＤＣＨ誤り訂正復号部１１２へ出力される。
【００５３】
そして、ＤＰＤＣＨ誤り訂正復号部１１２によって、復調処理および誤り訂正復号が行われて、復号ビット列に含まれるＣＲＣビットが誤り検出部１１３へ出力される。
【００５４】
誤り検出部１１３ではＣＲＣビットが用いられて、復号ビット列の誤り検出が行われ、復号ビット列の再送を要求するか否かの再送要求情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）数からＰＥＲが算出される。得られたＰＥＲは時間方向拡散率選択部１１５へ出力される。
【００５５】
時間方向拡散率選択部１１５では、受信品質が所定の閾値と比較されることにより、時間方向の拡散率の候補が選択される。また、時間方向拡散率選択部１１５では、ＳＩＲの変動量およびＰＥＲに応じて、時間方向拡散率の候補が複数選択される受信品質の範囲や、候補が複数選択される範囲の中心値が補正される。
【００５６】
具体的には、受信品質の変動量が大きく、通信路の状態にばらつきがあり、送信側で使用された時間方向拡散率が時間ごとに異なる可能性が高いとき、候補を複数選択する受信品質の範囲が広く設定される。これにより、実際に使用された時間方向拡散率を誤って判定する割合が減り、時間方向拡散率の判定精度を上げることができる。
【００５７】
一方、受信品質の変動量が小さく、通信路の状態にばらつきが小さい場合には、送信側で使用する時間方向拡散率が時間ごとに変わる可能性が低いため、候補を複数選択する受信品質の範囲が狭く設定される。これにより、２次元逆拡散が複数行われる割合が減って、消費電力を低減することができる。
【００５８】
また、ＰＥＲが所定の閾値より低く通信路の状態が長期的に良好なほど、時間方向拡散率が複数選択される受信品質の範囲の中心値γが高く設定され、ＰＥＲが所定の閾値より高く通信路の状態が長期的に劣悪なほど、時間方向拡散率が複数選択される受信品質の範囲の中心値γが低く設定される。このように、ＰＥＲに応じて時間方向拡散率が複数選択される受信品質の範囲の中心値が補正されることにより、送信側で使用される時間方向拡散率の候補がより確実に選択される。
【００５９】
なお、本実施の形態においては、ＰＥＲを考慮して中心値γを変更したが、ＰＥＲの代わりにＢＥＲ（Bit Error Rate）を用いても良い。すなわち、誤り検出部１１３において復号ビットからＰＥＲを算出する代わりにＢＥＲを算出し、ＢＥＲが所定の閾値より高い場合には、ＳＦＴ１６およびＳＦＴ１の双方が選択される受信品質の範囲の中心値γを高くし、ＢＥＲが所定の閾値より低い場合には、ＳＦＴ１６およびＳＦＴ１の双方が選択される受信品質の範囲の中心値γを低くしても良い。
【００６０】
（効果）
以上のように、本実施の形態によれば、通信路状態に関する情報に基づいて、受信した２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号に含まれる個別制御チャネル信号の時間方向の拡散率の候補を選択し、時間方向の拡散率の候補と、予め定められた２次元拡散率と時間方向の拡散率の候補とから定まる周波数方向の拡散率の候補とを用いて個別制御チャネル信号を２次元逆拡散して、得られた２次元逆拡散逆結果に基づいて、時間方向の拡散率の候補の中から実際に使用された時間方向の拡散率を判定し、個別制御チャネル信号によって通知された個別データチャネル信号の２次元拡散率と、判定された時間方向の拡散率とを用いて、個別データチャネル信号の周波数方向の拡散率を算出し、判定された時間方向の拡散率と算出された周波数方向の拡散率とを用いて個別データチャネル信号を２次元逆拡散するため、時間方向の拡散率についての情報を報知せず、周波数利用効率の低減を防止して、時間方向の拡散率を的確に判定し、個別データチャネル信号を２次元逆拡散することができる。
【００６１】
また、本実施の形態によれば、受信品質の変動量を測定し、受信品質の変動量が大きく通信路の状態にばらつきがある場合には、時間方向の拡散率の候補が複数選択される受信品質の範囲を広く補正する。一方、受信品質の変動量が小さく通信路の状態にばらつきがない場合には、時間方向の拡散率の候補が複数選択される受信品質の範囲を狭くする。これにより、通信路の状態のばらつきが大きい場合には、候補の絞り込みによる時間方向の拡散率の判定精度の劣化を防いで、確実に時間方向の拡散率を判定し、通信路の状態のばらつきが小さい場合には、２次元逆拡散の処理を減らし消費電力を低減することができる。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、誤り検出を行い、誤り検出の結果が悪く通信路の状態が劣悪と判断される場合には小さい時間方向の拡散率が選択される割合を増やし、誤り検出の結果が良く通信路の状態が良好と判断される場合には大きい時間方向の拡散率が選択される割合を増やすため、送信側で使用される時間方向拡散率をより確実に選択することができる。
【００６３】
本発明の第１の態様に係る無線通信装置は、通信路状態に関する情報に基づいて、受信した２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号に含まれる個別制御チャネル信号の時間方向の拡散率の候補を選択する選択手段と、前記選択された時間方向の拡散率の候補と前記個別制御チャネル信号について予め定められた２次元拡散率とから定まる周波数方向の拡散率の候補と、前記時間方向の拡散率の候補とを用いて前記個別制御チャネル信号を２次元逆拡散するＤＰＣＣＨ２次元逆拡散手段と、前記ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散手段により得られる逆拡散結果に基づいて、前記時間方向の拡散率の候補の中から実際に使用された時間方向の拡散率を判定する判定手段と、前記個別制御チャネル信号によって通知された、前記個別データチャネル信号の２次元拡散率と、前記判定手段によって判定された前記時間方向の拡散率とを用いて、前記個別データチャネル信号の周波数方向の拡散率を算出するＤＰＤＣＨ周波数方向拡散率算出手段と、前記判定手段によって判定された時間方向の拡散率と、前記ＤＰＤＣＨ周波数方向拡散率算出手段によって算出された周波数方向の拡散率とを用いて、受信した２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号に含まれる個別データチャネル信号を２次元逆拡散するＤＰＤＣＨ２次元逆拡散手段と、を有する構成を採る。
【００６４】
この構成によれば、先ず、通信路状態に基づいて、２次元拡散率（時間方向拡散率×周波数方向拡散率）が一定である個別制御チャネル信号を用いて時間方向拡散率を求め、次に、その時間方向拡散率と、個別制御チャネル信号により通知された個別データチャネル信号の２次元拡散率とから個別データチャネル信号の周波数方向拡散率を求め、その時間方向拡散率と周波数方向拡散率とを用いて個別データチャネル信号を２次元逆拡散するので、時間方向の拡散率を報知しなくても、比較的簡易な構成で時間方向の拡散率を的確に把握し、２次元逆拡散されたデータを的確な時間方向拡散率および周波数方向拡散率を用いて２次元逆拡散することができる。
【００６５】
本発明の第２の態様に係る無線通信装置は、上記第１の態様において、前記ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散手段は、２次元拡散率が互いに同じで、かつ、時間方向の拡散率および周波数方向の拡散率が互いに異なる複数のＤＰＣＣＨ２次元逆拡散器、を具備する構成を採る。
【００６６】
この構成によれば、個別制御チャネル信号を異なる時間方向の拡散率で同時に２次元逆拡散することができるため、複数の時間方向の拡散率が選択された場合に処理速度を向上することが可能となる。
【００６７】
本発明の第３の態様に係る無線通信装置は、上記第１の態様において、前記判定手段は、前記選択手段により時間方向の拡散率の候補が複数選択された場合、前記ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散手段により得られる逆拡散結果が最大となる時間方向の拡散率の候補を実際に使用された時間方向の拡散率と判定し、選択された時間方向の拡散率の候補が１つの場合、選択された時間方向の拡散率の候補を実際に使用された時間方向の拡散率と判定する構成を採る。
【００６８】
この構成によれば、選択された時間方向の拡散率の候補の数に応じて実際に使用された時間方向の拡散率の判定方法を変えるため、選択された候補が複数の場合は時間方向の拡散率の判定精度を上げ、選択された候補が１つの場合は２次元逆拡散の処理量を減らし消費電力を低減することができる。
【００６９】
本発明の第４の態様に係る無線通信装置は、上記第１の態様において、前記通信路状態の変動量を測定する変動量測定手段、をさらに具備し、前記選択手段は、前記変動量測定手段により測定された前記通信路状態の変動量に応じて、選択する候補の数を可変にする構成を採る。
【００７０】
この構成によれば、通信路状態の変動量に応じて選択する候補の数を可変にするため、変動量が大きい場合に選択する候補の数を多くすることができ、候補の絞り込み過ぎることによる時間方向の拡散率の判定精度の劣化を防ぐことができる。
【００７１】
本発明の第５の態様に係る無線通信装置は、上記第４の態様において、前記選択手段は、前記変動量測定手段により測定された前記通信路状態の変動量に応じて時間方向の拡散率の候補を通信路状態に関連付けてマッピングし、マッピングした時間方向の拡散率ごとの通信路状態の閾値と実際の通信路状態とを閾値判定して、前記時間方向の拡散率の候補を選択する構成を採る。
【００７２】
この構成によれば、選択手段は、通信路状態の変動量に応じて時間方向の拡散率の候補を通信路状態に関連付けてマッピングするため、通信路状態の変動量が大きく通信路の状態にばらつきがあると判断される場合には、時間方向の拡散率の候補が複数選択される通信路状態の範囲を広げ、候補の絞り込みによる時間方向の拡散率の判定精度の劣化を防いで、確実に時間方向の拡散率を判定することができ、通信路状態の変動量が小さく通信路の状態にばらつきがない場合には、時間方向の拡散率の候補が複数選択される通信路状態の範囲を狭め、２次元逆拡散の処理量を減らし消費電力を低減することができる。
【００７３】
本発明の第６の態様に係る無線通信装置は、上記第１の態様において、前記ＤＰＤＣＨ２次元逆拡散手段から出力される個別データチャネル信号を復号して誤り検出を行う誤り検出手段、をさらに具備し、前記選択手段は、前記誤り検出手段によって検出された誤り検出の結果が悪い場合ほど、前記時間方向の拡散率の候補として時間方向の拡散率の小さい候補を優先的に選択し、前記誤り検出手段によって検出された誤り検出の結果が良い場合ほど、前記時間方向の拡散率の候補として時間方向の拡散率の大きい候補を優先的に選択する構成を採る。
【００７４】
この構成によれば、誤り検出の結果が悪く通信路の状態が劣悪と判断される場合には小さい時間方向の拡散率の候補が選択される割合が増え、誤り検出の結果が良く通信路の状態が良好と判断される場合には大きい時間方向の拡散率の候補が選択される割合が増え、送信側で使用される時間方向拡散率の候補がより確実に選択される。
【００７５】
本発明の第７の態様に係る無線通信方法は、通信路状態に関する情報に基づいて、受信した２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号に含まれる個別制御チャネル信号の時間方向の拡散率の候補を選択する工程と、選択された時間方向の拡散率の候補と前記個別制御チャネル信号について予め定められた２次元拡散率とから定まる周波数方向の拡散率の候補と、前記時間方向の拡散率の候補とを用いて前記個別制御チャネル信号を２次元逆拡散する工程と、２次元逆拡散されて得られた逆拡散結果に基づいて、前記時間方向の拡散率の候補の中から実際に使用された時間方向の拡散率を判定する工程と、前記個別制御チャネル信号によって通知された、前記個別データチャネル信号の２次元拡散率と、前記判定手段によって判定された前記時間方向の拡散率とを用いて、前記個別データチャネル信号の周波数方向の拡散率を算出する工程と、判定された時間方向の拡散率と、算出された前記個別データチャネル信号の周波数方向の拡散率とを用いて、受信した２次元拡散ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号に含まれる個別データチャネル信号を２次元逆拡散する工程と、を有するようにした。
【００７６】
この方法によれば、先ず、通信路状態に基づいて、２次元拡散率（時間方向拡散率×周波数方向拡散率）が一定である個別制御チャネル信号を用いて時間方向拡散率を求め、次に、その時間方向拡散率と、個別制御チャネル信号により通知された個別データチャネル信号の２次元拡散率とから個別データチャネル信号の周波数方向拡散率を求め、その時間方向拡散率と周波数方向拡散率とを用いて個別データチャネル信号を２次元逆拡散するので、時間方向の拡散率を報知しなくても、時間方向の拡散率を的確に把握し、２次元逆拡散されたデータを的確な時間方向拡散率および周波数方向拡散率を用いて２次元逆拡散することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の無線通信装置および無線通信方法は、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の２次元拡散方式において、時間方向の拡散率を報知しなくても、時間方向の拡散率を的確に把握し、２次元拡散されたデータを的確な時間方向拡散率および周波数方向拡散率を用いて２次元逆拡散することができ、例えば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の２次元拡散方式が適用される無線通信装置および無線通信方法などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の上記実施の形態に係る時間方向の拡散率を判定する方法の一例を説明する図
【図３】（ａ）本発明の上記実施の形態に係る時間方向の拡散率を判定する方法の一例を説明する図（ｂ）本発明の上記実施の形態に係る時間方向の拡散率を判定する方法の一例を説明する図
【図４】（ａ）本発明の上記実施の形態に係る時間方向の拡散率を判定する方法の一例を説明する図（ｂ）本発明の上記実施の形態に係る時間方向の拡散率を判定する方法の一例を説明する図
【符号の説明】
【００７９】
１０１  共用器
１０２  ＲＦ受信部
１０３  ＦＦＴ部
１０４  受信品質推定部
１０５  符号化部
１０６  ＲＦ送信部
１０７−１、１０７−２  ＤＰＣＣＨ２次元逆拡散部
１０８  判定部
１０９  ＤＰＣＣＨ復号部
１１０  ＤＰＤＣＨ周波数方向拡散率算出部
１１１  ＤＰＤＣＨ２次元逆拡散部
１１２  ＤＰＤＣＨ誤り訂正復号部
１１３  誤り検出部
１１４  受信品質変動量測定部
１１５  時間方向拡散率選択部
【図１】
2007049390.tif 000003
【図２】
2007049390.tif 000004
【図３】
2007049390.tif 000005
【図４】
2007049390.tif 000006