(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非対称通信を行う場合に、基地局装置が送信電力制御ビットを送信し、移動局装置側が前記送信電力制御ビットを受信し、前記送信電力制御ビットにより送信電力を決定するＣＤＭＡ移動通信システムであって、
前記電力制御ビットの伝送に用いる回線の伝送レートを、対称通信を行う場合の伝送レートより低く設定し、
基地局送信において非対称通信を行う回線の拡散コードとして、対称通信を行う回線の拡散コードに対して符号長の長い拡散コードを用い、前記非対称通信を行う回線の拡散帯域は、前記対称通信を行う回線の拡散帯域と同一であり、前記符号長の長い拡散コードは、他の非対称通信を行う回線に使用されている拡散コードと直交していることを特徴とするＣＤＭＡ移動通信システム。
【請求項２】
基地局送信における拡散コードとして階層型直交系列を用い、非対称通信を行う回線の拡散コードとして、対称通信を行う回線の拡散コードに対して周期の長い階層の拡散コードを用い、この周期の長い階層の拡散コードは、他の非対称通信を行う回線に使用されている拡散コードと直交していることを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ移動通信システム。
【請求項３】
非対称通信の際に送信電力ビットでフレーム構成するフレーム構成手段と、
前記送信電力ビットの送信信号の伝送レートを対称通信の伝送レートよりも低くする伝送レート制御手段と、
非対称通信を行う回線の拡散コードとして、対称通信を行う回線の拡散コードに対して符号長の長い拡散コードを用いて前記送信電力ビットの送信信号を拡散する拡散手段と、
を具備し、
前記非対称通信を行う回線の拡散帯域は、前記対称通信を行う回線の拡散帯域と同一であり、前記拡散手段は、他の非対称通信を行う回線に使用されている拡散コードと直交している拡散コードを選択して使用することを特徴とするＣＤＭＡ通信装置。
【請求項４】
前記拡散手段は、拡散コードとして階層型直交系列を用い、対称通信を行う回線の拡散コードに対して周期の長い階層の拡散コードを用いて前記送信電力ビットの送信信号を拡散することを特徴とする請求項３記載のＣＤＭＡ通信装置。
【請求項５】
非対称通信の際に送信電力ビットでフレーム構成するフレーム構成手段と、
前記送信電力ビットの送信信号の伝送レートを対称通信の伝送レートよりも低くする伝送レート制御手段と、
非対称通信を行う回線の拡散コードとして、対称通信を行う回線の拡散コードに対して符号長の長い拡散コードを用いて前記送信電力ビットの送信信号を拡散する拡散手段と、
を具備し、
前記非対称通信を行う回線の拡散帯域は、前記対称通信を行う回線の拡散帯域と同一であり、前記拡散手段は、他の非対称通信を行う回線に使用されている拡散コードと直交している拡散コードを選択して使用することを特徴とする基地局装置。
【請求項６】
基地局装置との間で無線通信を行う移動局装置であって、
請求項３または請求項４記載の通信装置を具備する移動局装置。
【請求項７】
階層型直交系列の拡散コードにおいて、対称通信を行う回線の拡散コードに対して拡散帯域は同じで周期の長い階層の拡散コードであって、他の非対称通信を行う回線に使用されている拡散コードと直交している拡散コードを非対称通信を行う改選に用いる拡散コードとして選択することを特徴とする拡散コード選択方法。
【請求項８】
非対称通信を行う場合に、基地局装置が送信電力制御ビットを送信し、移動局装置側が前記送信電力制御ビットを受信し、前記送信電力制御ビットにより送信電力を決定し、
送信電力制御ビットの伝送に用いる回線の伝送レートを、非対称通信を行わない場合の伝送レートより低く設定し、
基地局送信において非対称通信を行う回線の拡散コードとして、対称通信を行う回線の拡散コードに対して符号長の長い拡散コードを用い、前記非対称通信を行う回線の拡散帯域は、前記対称通信を行う回線の拡散帯域と同一であり、この符号長の長い拡散コードは、他の非対称通信を行う回線に使用されている拡散コードと直交していることを特徴とするＣＤＭＡ移動通信方法。
【請求項９】
基地局送信における拡散コードとして階層型直交系列を用い、非対称通信を行う回線の拡散コードとして、対称通信を行う回線の拡散コードに対して周期の長い階層の拡散コードを用い、この周期の長い階層の拡散コードは、他の非対称通信を行う回線に使用されている拡散コードと直交していることを特徴とする請求項８記載のＣＤＭＡ移動通信方法。
【請求項１０】
上り回線と下り回線に送信電力制御コマンドの送信によるクローズドループの送信電力制御を行うＣＤＭＡ移動通信方法であって、
前記上り回線の拡散帯域と前記下り回線との拡散帯域は、同一であり、
前記下りまたは上りの回線の送信信号の伝送レートが前記上りまたは下りの回線の送信信号の伝送レートよりも低い場合に、前記下りまたは上りの回線において送信するパイロット信号と前記上りまたは下りの回線の電力制御を行う前記送信電力制御コマンドの送信信号の伝送レートを前記上りまたは下りの回線において送信する、パイロット信号と前記下りまたは上りの回線の電力制御を行う送信電力制御ビットの送信信号の伝送レートよりも低くする移動体通信方法。
【請求項１１】
移動局装置と基地局装置とを備え、前記移動局装置と前記基地局装置との間を接続する上り回線と下り回線に送信電力制御コマンドの送信によるクローズドループの送信電力制御を行うＣＤＭＡ移動通信システムを構成する基地局装置であって、
前記下り回線において送信する、前記上り回線の送信電力を制御する送信電力制御コマンドを生成するコマンド生成手段と、
前記下り回線の送信信号の伝送レートが前記上り回線の送信信号の伝送レートよりも低い場合に、前記送信電力制御コマンドを前記上り回線において送信する、前記下り回線の送信電力を制御する送信電力制御コマンドの送信信号の伝送レートよりも低い伝送レートで送信する送信手段と、
を備え、
前記上り回線の拡散帯域と前記下り回線との拡散帯域は、同一である基地局装置。
【請求項１２】
移動局装置と基地局装置とを備え、前記移動局装置と前記基地局装置との間を接続する上り回線と下り回線に送信電力制御コマンドの送信によるクローズドループの送信電力制御を行うＣＤＭＡ移動通信システムを構成する基地局装置であって、
前記下り回線の送信信号の伝送レートが前記上り回線の送信信号の伝送レートよりも低い場合に、前記上り回線の送信電力を制御する送信電力制御コマンドを含み、送信データを含まない送信タイムスロットを構成するタイムスロット構成手段と、
前記送信タイムスロットの送信信号を前記上り回線の伝送レートよりも低い伝送レートで送信する送信手段と、
を備え、
前記上り回線の拡散帯域と前記下り回線との拡散帯域は、同一である基地局装置。
【請求項１３】
通信装置として移動局装置と基地局装置とを備え、前記移動局装置と前記基地局装置との間を接続する上り回線と下り回線に送信電力制御コマンドの送信によるクローズドループの送信電力制御を行うＣＤＭＡ移動通信システムを構成する通信装置であって、
前記上りまたは下りの回線において送信する、前記下りまたは上りの回線の送信電力を制御する送信電力制御コマンドを生成するコマンド生成手段と、前記上りまたは下りの回線の送信信号の伝送レートが前記下りまたは上りの回線の送信信号の伝送レートよりも低い場合に、前記送信電力制御コマンドの送信信号を、前記下りまたは上り回線において送信する前記上りまたは下り回線の送信電力を制御する送信電力制御コマンドの送信信号の伝送レートよりも低い伝送レートで送信する送信手段と、
を備え、
前記上り回線の拡散帯域と前記下り回線との拡散帯域は、同一である通信装置。
【請求項１４】
通信装置として移動局装置と基地局装置とを備え、前記移動局装置と前記基地局装置との間を接続する上り回線と下り回線に送信電力制御コマンドの送信によるクローズドループの送信電力制御を行うＣＤＭＡ移動通信システムを構成する通信装置であって、
前記下りまたは上りの回線の送信信号の伝送レートが前記上りまたは下りの回線の送信信号の伝送レートよりも低い場合に、前記下りまたは上りの回線において受信する、前記上りまたは下りの回線の送信電力を制御する送信電力制御コマンドの受信信号を、前記上りまたは下りの回線において送信する、前記下りまたは上りの回線の送信電力を制御する送信電力制御コマンドの送信信号の伝送レートよりも低い伝送レートで受信する受信手段と、
前記受信手段により得られた前記送信電力制御コマンドにしたがって前記上り回線の送信電力を制御する送信電力制御手段と、
を備え、
前記上り回線の拡散帯域と前記下り回線との拡散帯域は、同一である通信装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル自動車電話・携帯電話等のセルラシステムに用いるＣＤＭＡ移動通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ（Code  Division  Multiple  Access：符号分割多元接続）方式は、自動車電話、携帯電話等の無線通信において、同一の周波数帯域で複数の局が同時に通信を行う際の多元アクセス方式技術の一つである。他の技術として、ＦＤＭＡ（Frequency  Division  Multiple  Access：周波数分割多元接続）方式、ＴＤＭＡ（Time  Division  Multiple  Access：時分割多元接続）方式等が知られているが、ＣＤＭＡ方式はこれらの技術と比較して高い周波数利用効率が図れ、より多くの利用者を収容できる方式である。
【０００３】
ＣＤＭＡ方式は、情報信号のスペクトルを、本来の情報帯域幅に比べて十分に広い帯域に拡散して伝送するスペクトル拡散通信によって多元接続を行う。ＣＤＭＡ方式の一つに、拡散において拡散符号をそのまま情報信号に乗じる直接拡散方式がある。この直接拡散方式においては、複数の移動局の信号は同一の周波数領域、かつ同一の時間領域において多重化される。
【０００４】
直接拡散を用いたＣＤＭＡ方式には、通信を希望する送信局が遠方にあり、希望しない送信局（干渉局）が近くにある場合、通信を希望する送信局からの受信信号より、干渉局からの受信信号の方が受信電力が大きくなり、処理利得（拡散利得）だけでは拡散符号間の相互相関を抑圧できず、通信不能となる「遠近問題」がある。このため、直接拡散ＣＤＭＡ方式を用いたセルラシステムでは、移動局から基地局への上り回線において、各伝送路の状態に応じた送信電力制御が必須のものとなっている。
【０００５】
また、陸上移動通信において、回線品質の劣化の原因であるフェージングへの対策としても、送信電力を制御することによって受信電力の瞬時値変動の補償を行う方法が考えられている。
【０００６】
特開平４−５０２８４１号公報には、直接拡散ＣＤＭＡ方式を用いたセルラシステムの送信電力制御方法の一例が示されている。図５はその構成を示したものである。このセルラシステムは、基地局側装置と移動局側装置とからなり、通常複数の移動局側装置と一つの基地局側装置との間で通信を行う。
【０００７】
例えば、基地局側装置では、複数の移動局からの多重信号をアンテナ５０１で受信し、アナログ受信器５０２に供給する。アナログ受信器５０２において、受信信号の増幅、周波数変換等の処理が行われ、処理後の信号が各移動局用のディジタル受信器５０３に供給される。
【０００８】
ディジタル受信器５０３では、受信を行う移動局に用いられている拡散符号を用いて相関検出を行うことにより、多重化された受信信号からこの移動局の信号を分離し、ベースバンド処理回路５０４及び受信レベル検出回路５０６に供給する。ベースバンド処理回路５０４では、分離後の信号から受信データを得る。また、上記移動局への送信データを送信信号として変調器５０５に供給する。
【０００９】
受信レベル検出回路５０６では、上記移動局から受信した信号のレベルを測定し、レベルに応じて電力制御ビットを発生し、これを変調器５０５に供給する。この電力制御ビットは、上記移動局の送信電力の調節に用いられる。
【００１０】
変調器５０５では、ベースバンド処理回路５０４からの送信信号と受信レベル検出回路５０６からの電力制御ビットに対して上記移動局に割り当てられた拡散符号を乗じて加算器５０７に出力する。加算器５０７では、複数の移動局用の変調器からの拡散信号を多重化する。多重化された信号は、ＲＦ周波数への変換、増幅等の処理を経てアンテナ５０１より送信される。
【００１１】
移動局側装置では、アンテナ５０８で受信した基地局側装置からの信号をアナログ受信器５０９に供給する。アナログ受信器５０９では、受信信号に対して増幅、周波数変換等の処理を行い、ディジタル受信器５１０に供給する。また、アナログ受信器５０９は、受信信号の総合電力レベルの測定回路を有しており、測定された電力レベルは、送信レベル制御回路５１３に入力される。
【００１２】
ディジタル受信器５１０では、拡散及び多重化された信号から相関検出により自分当ての信号を分離し、ベースバンド処理回路５１１に供給する。また、分離した信号から電力制御ビットを取り出し、送信レベル制御回路５１３に供給する。ベースバンド処理回路５１１では、分離後の信号から受信データを得る。同時に、基地局への送信データを送信信号として変調器５１２に供給する。
【００１３】
変調器５１２では、ベースバンド処理回路５１１からの送信信号に対し、割り当てられた拡散符号を乗じて拡散を行い、送信レベル制御回路５１３に供給する。送信レベル制御回路５１３では、アナログ受信器５０９からの総合電力レベル及び受信信号より取り出した電力制御ビットを用いて拡散信号の送信電力の制御を行う。送信レベル制御回路５１３の出力信号は、ＲＦ周波数のへの変換、増幅等の処理を経てアンテナ５０８より送信される。
【００１４】
上記構成を有するセルラシステムにおける送信電力制御方法では、まず、移動局側装置のアナログ受信器５０２において測定した総合の電力レベルを用いて送信電力レベルを制御し、これにより移動局の位置が変動して移動局と基地局との間の距離が変化することに起因する基地局受信レベルの中央値変動を補償する。この方法は、オープンループによる送信電力制御方法と呼ばれている。
【００１５】
更に、基地局側装置の受信レベル検出回路５０６で測定した、上記移動局からの受信レベルが、あらかじめ設定された基準レベルよりも低かった場合に、移動局の送信レベルを上げるように電力制御ビットを決定し、逆に基準レベルよりも高かった場合に移動局のレベルを上げるように電力制御ビットを決定し、これらの電力制御ビットを移動局に送信する。
【００１６】
移動局では、ディジタル受信器５１０で取り出した電力制御ビットを用いて送信レベルを制御し、上り回線(移動局→基地局)と下り回線(基地局→移動局)で異なるフェージングによる瞬時値変動に対する補償を行う。この方法はクローズドループによる送信電力制御方法と呼ばれている。
【００１７】
以上のように、直接拡散ＣＤＭＡ方式では、オープンループ及びクローズドループによる送信電力制御方法が用いられている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ＣＤＭＡ方式では、拡散コードとして直交性の高いコードを使用することが容量増大の上で有効である。直交性の高いコードとして知られるＷａｌｓｈ符号や直交Ｇｏｌｄ符号は、その数が符号長と同数に限られている。したがって、ユーザに割り当てる拡散コード数を確保するために、情報のシンボル長と周期の等しいショートコードとショートコードより周期の長いロングコードを足し合わせて使用する方法がとられる。
【００１９】
その場合、下り回線において１基地局で使用するロングコードを１コードとし、各基地局に異なるロングコードを割り当てる方法をとることで、同一セル内の全ユーザの直交性は保たれ、更に他セルの信号は異なるロングコードで拡散されているため雑音化され、干渉を低く抑えることができる。その場合、直交性を保つために、下り回線ではユーザ数がコード符号長以下に限定される。
【００２０】
一方、上り回線においては、複数の移動局において移動局と基地局との間の距離が異なり、基地局受信信号の拡散コードタイミングが移動局間で揃わないために、符号の直交性を確保できない。したがって、上り回線では、ユーザ数が符号長によって限定されない。
【００２１】
Ｗａｌｓｈ符号等の階層型直交系列は、図６のように生成行列を階層的に組み合わせることで生成され、そのどの階層によって生成された拡散コードも相互に直交関係にあるという特徴を持つ。例えば、Ｃ１０からＣ１３は相互に直交しており、Ｃ２０からＣ２７は相互に直交している。また、Ｃ２０及びＣ２４は、共に要素としてＣ１０及びその符号反転したもので構成されるので、Ｃ２０とＣ２４は、Ｃ１０を除外したＣ１１からＣ１３と直交関係にある。
【００２２】
携帯電話等の音声通信では、上り回線と下り回線の通信情報速度は等しいが、セルラシステムでデータ通信等のマルチメディアサービスを行う場合、上り回線と下り回線の情報速度は非対称になり得る。ここでは、例えば移動局側からのみ情報が送られてくるような、上り回線と下り回線で情報速度が非対称である場合の通信を非対称通信といい、上り回線と下り回線で情報速度がほぼ同じである場合の通信を対称通信という。
【００２３】
このとき、上り回線のみ情報伝送を行い、下り回線においては情報を伝送しないサービスを仮定した場合、クローズドループ送信電力制御を行うためには、下り回線においても送信電力制御ビットを伝送するために拡散コードを確保する必要がある。
【００２４】
この場合、クローズドループ送信電力制御を行うために下り回線の拡散コード資源を使ってしまうため、逆に下り回線信号のみのサービスを収容しようとした場合等において、システム容量上は問題なく収容できても拡散コード不足で収容できないという課題がある。また、送信電力制御ビットを伝送しないとして下り拡散コードを確保しようとすると、送信電力制御を行わないことになり、上り回線の品質が劣化し、上り回線のシステム容量が劣化する。
【００２５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＣＤＭＡセルラシステムにおいて、上り回線のみの非対称通信時においても、上り回線のオープンループ送信電力制御を行いつつ下り回線の拡散コード不足を回避することができるＣＤＭＡ移動通信システムを提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を講じた。
請求項１記載のＣＤＭＡ移動通信システムに関する発明は、非対称通信を行う場合に、基地局装置が送信電力制御ビットを送信し、移動局装置側が前記送信電力制御ビットを受信し、前記送信電力制御ビットにより送信電力を決定するＣＤＭＡ移動通信システムであって、前記電力制御ビットの伝送に用いる回線の伝送レートを、対称通信を行う場合の伝送レートより低く設定し、基地局送信において非対称通信を行う回線の拡散コードとして、対称通信を行う回線の拡散コードに対して符号長の長い拡散コードを用い、前記非対称通信を行う回線の拡散帯域は、前記対称通信を行う回線の拡散帯域と同一であり、前記符号長の長い拡散コードは、他の非対称通信を行う回線に使用されている拡散コードと直交している構成を採る。
【００２７】
請求項２に記載のＤＭＡ移動通信システムに関する発明は、基地局送信における拡散コードとして階層型直交系列を用い、非対称通信を行う回線の拡散コードとして、対称通信を行う回線の拡散コードに対して周期の長い階層の拡散コードを用い、この周期の長い階層の拡散コードは、他の非対称通信を行う回線に使用されている拡散コードと直交している構成を採る。
【００３１】
これらの構成によれば、下り回線の送信電力を低く設定することにより、他ユーザに与える干渉を更に低減することができる。
【００３６】
これらの構成によれば、拡散コードとして直交符号を用いているので、下り回線容量を増大することができ、更に上り回線のみの非対称通信を行うユーザに対して長周期の直交系列を用いているので、直交性を保持しつつ拡散コード数を多く確保することができる。
【００３７】
また、請求項３記載の通信装置に関する発明は、非対称通信の際に送信電力ビットでフレーム構成するフレーム構成手段と、前記送信電力ビットの送信信号の伝送レートを対称通信の伝送レートよりも低くする伝送レート制御手段と、非対称通信を行う回線の拡散コードとして、対称通信を行う回線の拡散コードに対して符号長の長い拡散コードを用いて前記送信電力ビットの送信信号を拡散する拡散手段と、を具備し、前記非対称通信を行う回線の拡散帯域は、前記対称通信を行う回線の拡散帯域と同一であり、前記拡散手段は、他の非対称通信を行う回線に使用されている拡散コードと直交している拡散コードを選択して使用する構成を採る。
また、請求項４記載の通信装置に関する発明は、前記拡散手段は、拡散コードとして階層型直交系列を用い、対称通信を行う回線の拡散コードに対して周期の長い階層の拡散コードを用いて前記送信電力ビットの送信信号を拡散する構成を採る。
また、請求項５記載の通信装置に関する発明は、非対称通信の際に送信電力ビットでフレーム構成するフレーム構成手段と、前記送信電力ビットの送信信号の伝送レートを対称通信の伝送レートよりも低くする伝送レート制御手段と、非対称通信を行う回線の拡散コードとして、対称通信を行う回線の拡散コードに対して符号長の長い拡散コードを用いて前記送信電力ビットの送信信号を拡散する拡散手段と、を具備し、前記非対称通信を行う回線の拡散帯域は、前記対称通信を行う回線の拡散帯域と同一であり、前記拡散手段は、他の非対称通信を行う回線に使用されている拡散コードと直交している拡散コードを選択して使用する構成を採る。
【００３８】
この構成によれば、送信電力ビットをより低い伝送レートで送信するので、他の移動局に対する干渉を小さくすることができる。しかも、送信電力ビットを送信するので、上り回線の送信電力制御を行うことができる。なお、送信電力ビットの他にパイロット信号も加えてフレーム構成し、低い伝送レートで送信するようにしても良い。
【００４１】
これらの構成によれば、より低い伝送レートで送信電力ビットを送信することができると共に、直交性の問題で対称通信において使用不可である拡散コードを有効利用することができる。したがって、非対称通信を行っても直交性を保持しつつ拡散コード数を多く確保することができる。
【００４３】
また、本発明は、請求項６記載の発明のように、基地局装置との間で無線通信を行う移動局装置であって、請求項３または請求項４記載の通信装置を具備する移動局装置を提供する。
【００４４】
また、本発明は、請求項７記載の発明のように、階層型直交系列の拡散コードにおいて、対称通信を行う回線の拡散コードに対して拡散帯域は同じで周期の長い階層の拡散コードであって、他の非対称通信を行う回線に使用されている拡散コードと直交している拡散コードを非対称通信を行う改選に用いる拡散コードとして選択することを特徴とする拡散コード選択方法を提供する。
また、本発明は、請求項８記載の発明のように、非対称通信を行う場合に、基地局装置が送信電力制御ビットを送信し、移動局装置側が前記送信電力制御ビットを受信し、前記送信電力制御ビットにより送信電力を決定し、送信電力制御ビットの伝送に用いる回線の伝送レートを、非対称通信を行わない場合の伝送レートより低く設定し、基地局送信において非対称通信を行う回線の拡散コードとして、対称通信を行う回線の拡散コードに対して符号長の長い拡散コードを用い、前記非対称通信を行う回線の拡散帯域は、前記対称通信を行う回線の拡散帯域と同一であり、この符号長の長い拡散コードは、他の非対称通信を行う回線に使用されている拡散コードと直交していることを特徴とするＣＤＭＡ移動通信方法を提供する。
また、本発明は、請求項９記載の発明のように、基地局送信における拡散コードとして階層型直交系列を用い、非対称通信を行う回線の拡散コードとして、対称通信を行う回線の拡散コードに対して周期の長い階層の拡散コードを用い、この周期の長い階層の拡散コードは、他の非対称通信を行う回線に使用されている拡散コードと直交していることを特徴とするＣＤＭＡ移動通信方法を提供する。
また、本発明は、請求項１０記載の発明のように、上り回線と下り回線に送信電力制御コマンドの送信によるクローズドループの送信電力制御を行うＣＤＭＡ移動通信方法であって、前記上り回線の拡散帯域と前記下り回線との拡散帯域は、同一であり、前記下りまたは上りの回線の送信信号の伝送レートが前記上りまたは下りの回線の送信信号の伝送レートよりも低い場合に、前記下りまたは上りの回線において送信するパイロット信号と前記上りまたは下りの回線の電力制御を行う前記送信電力制御コマンドの送信信号の伝送レートを前記上りまたは下りの回線において送信する、パイロット信号と前記下りまたは上りの回線の電力制御を行う送信電力制御ビットの送信信号の伝送レートよりも低くする移動体通信方法を提供する。
また、本発明は、請求項１１記載の発明のように、移動局装置と基地局装置とを備え、前記移動局装置と前記基地局装置との間を接続する上り回線と下り回線に送信電力制御コマンドの送信によるクローズドループの送信電力制御を行うＣＤＭＡ移動通信システムを構成する基地局装置であって、前記下り回線において送信する、前記上り回線の送信電力を制御する送信電力制御コマンドを生成するコマンド生成手段と、前記下り回線の送信信号の伝送レートが前記上り回線の送信信号の伝送レートよりも低い場合に、前記送信電力制御コマンドを前記上り回線において送信する、前記下り回線の送信電力を制御する送信電力制御コマンドの送信信号の伝送レートよりも低い伝送レートで送信する送信手段と、を備え、前記上り回線の拡散帯域と前記下り回線との拡散帯域は、同一である基地局装置を提供する。
また、本発明は、請求項１２記載の発明のように、移動局装置と基地局装置とを備え、前記移動局装置と前記基地局装置との間を接続する上り回線と下り回線に送信電力制御コマンドの送信によるクローズドループの送信電力制御を行うＣＤＭＡ移動通信システムを構成する基地局装置であって、前記下り回線の送信信号の伝送レートが前記上り回線の送信信号の伝送レートよりも低い場合に、前記上り回線の送信電力を制御する送信電力制御コマンドを含み、送信データを含まない送信タイムスロットを構成するタイムスロット構成手段と、前記送信タイムスロットの送信信号を前記上り回線の伝送レートよりも低い伝送レートで送信する送信手段と、を備え、前記上り回線の拡散帯域と前記下り回線との拡散帯域は、同一である基地局装置を提供する。
また、本発明は、請求項１３記載の発明のように、通信装置として移動局装置と基地局装置とを備え、前記移動局装置と前記基地局装置との間を接続する上り回線と下り回線に送信電力制御コマンドの送信によるクローズドループの送信電力制御を行うＣＤＭＡ移動通信システムを構成する通信装置であって、前記上りまたは下りの回線において送信する、前記下りまたは上りの回線の送信電力を制御する送信電力制御コマンドを生成するコマンド生成手段と、前記上りまたは下りの回線の送信信号の伝送レートが前記下りまたは上りの回線の送信信号の伝送レートよりも低い場合に、前記送信電力制御コマンドの送信信号を、前記下りまたは上り回線において送信する前記上りまたは下り回線の送信電力を制御する送信電力制御コマンドの送信信号の伝送レートよりも低い伝送レートで送信する送信手段と、を備え、前記上り回線の拡散帯域と前記下り回線との拡散帯域は、同一である通信装置を提供する。
また、本発明は、請求項１４記載の発明のように、通信装置として移動局装置と基地局装置とを備え、前記移動局装置と前記基地局装置との間を接続する上り回線と下り回線に送信電力制御コマンドの送信によるクローズドループの送信電力制御を行うＣＤＭＡ移動通信システムを構成する通信装置であって、前記下りまたは上りの回線の送信信号の伝送レートが前記上りまたは下りの回線の送信信号の伝送レートよりも低い場合に、前記下りまたは上りの回線において受信する、前記上りまたは下りの回線の送信電力を制御する送信電力制御コマンドの受信信号を、前記上りまたは下りの回線において送信する、前記下りまたは上りの回線の送信電力を制御する送信電力制御コマンドの送信信号の伝送レートよりも低い伝送レートで受信する受信手段と、前記受信手段により得られた前記送信電力制御コマンドにしたがって前記上り回線の送信電力を制御する送信電力制御手段と、を備え、前記上り回線の拡散帯域と前記下り回線との拡散帯域は、同一である通信装置を提供する。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係るＣＤＭＡ移動通信システムの構成を示すブロック図である。このＣＤＭＡ移動通信システムは、基地局側装置と移動局側装置とから構成される。
【００４６】
基地局側装置では、移動局への送信データは符号器１０１に入力され、伝送路符号化等の処理が行われ、フレーム構成部１０３に出力される。また、パイロット信号発生器１０２は、データパターンが固定であるパイロット信号を発生し、フレーム構成部１０３に出力される。
【００４７】
フレーム構成部１０３では、符号器１０１の出力、パイロット信号発生器１０２からのパイロット信号、及び送信電力制御ビット生成部１０４からの送信電力制御ビットが入力され、フレーム構成が行われて拡散器１０５に出力される。拡散器１０５では、フレーム構成されたデータに拡散処理が行われ、拡散後の信号が送信信号振幅制御部１０６に出力される。
【００４８】
送信信号振幅制御部１０６では、入力さらた信号に対して、振幅を制御して加算器１０７に出力される。加算器１０７では、送信信号振幅制御部１０６の出力と他の移動局用の送信部からの信号を加算して送信ＲＦ部１０８に出力する。送信ＲＦ部１０８では、入力に対し変調、周波数変換が行われ、この送信信号がアンテナ１０９より送信される。
【００４９】
アンテナ１０９より受信された移動局からの受信信号は、受信ＲＦ部１１０において周波数変換、復調が行われ、相関器１１１及び他の移動局用受信処理部に出力される。相関器１１１では、移動局送信に用いられた拡散コードで逆拡散が行われて希望波信号が分離される。分離され、逆拡散されたデータは、復号器１１２及び受信ＳＩＲ（希望波対干渉波電力比）測定器１１３に出力される。
【００５０】
復号器１１２では、入力に対して復号が行われ、受信データが得られる。受信ＳＩＲ測定器１１３では、受信信号から受信ＳＩＲが測定され、その測定結果が送信電力制御ビット生成部１０４に出力される。送信電力制御ビット生成部１０４では、入力した受信ＳＩＲと基準ＳＩＲとを比較し、基準ＳＩＲに近づくよう移動局に対する送信電力制御ビットが生成され、その送信電力制御ビットがフレーム構成部１０３に出力される。
【００５１】
一方、移動局側装置では、アンテナ１１４より受信した基地局からの信号が受信ＲＦ部１１５に出力される。受信ＲＦ部１１５では、入力に対して周波数変換、復調が行われて相関器１１６に出力される。相関器１１６では、基地局送信に用いられた拡散コードで逆拡散が行われ、逆拡散されたデータが復号器１１７に出力される。
【００５２】
復号器１１７では、入力に対して復号が行われ、受信データが得られる。また、送信電力制御ビットが得られ、この送信電力制御ビットが送信電力制御部１１８に出力される。送信電力制御部１１８では、基地局から送信された送信電力制御ビットを用いて送信電力が決定され、送信ＲＦ部１２０に送信電力値が出力される。
【００５３】
一方、基地局に対する送信データは、送信ベースバンド処理部１１９において伝送路符号化、拡散処理が行われ、送信ＲＦ部１２０に出力される。送信ＲＦ部１２０では、入力に対して変調、周波数変換が行われ、この送信信号がアンテナ１１４より送信される。
【００５４】
上記構成を有するＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、まず通常の送信電力制御処理の動作について説明する。
【００５５】
図２は、通常の送信電力制御を行う場合の信号を時間的に示した図である。図２から分かるように、下り回線信号は、フレーム構成部１０３によってパイロット信号、送信電力制御ビット、及び送信データがスロット単位で時間的に多重された信号であり、このようにフレーム構成されて基地局から送信される。
【００５６】
パイロット信号は、情報パターンが固定の信号であり、移動局において復調のための伝送路推定に使用される。上り回線信号も下り回線と同様にスロット周期の信号として送信されるが、送信電力制御遅延を最小にするために、下り回線に対してタイミングにオフセットが付加されている。
【００５７】
基地局では、ＳＩＲ測定器１１３において上り回線信号のスロット先頭部分の受信ＳＩＲを測定する。受信ＳＩＲは、回線の品質を表すものである。測定された受信ＳＩＲは、送信電力制御ビット生成部１０４に送られ、送信電力制御ビット生成部１０４において、測定された受信ＳＩＲと所要品質としてあらかじめ与えられている基準ＳＩＲとが比較される。
【００５８】
受信ＳＩＲが低かった場合は移動局の送信電力を上げるように指示するコマンドとして送信電力制御ビットを生成し、受信ＳＩＲが高かった場合は移動局の送信電力を下げるように指示するコマンドとして送信電力制御ビットを生成し、次スロットにおいて移動局に通知する。
【００５９】
移動局では、この送信電力制御ビットを受信し、送信電力制御部１１８において送信電力値を決定し、次の上り回線スロット先頭の送信電力に反映する。
【００６０】
次に、上り回線のみの通信である非対称通信時における送信電力制御方法について図３を用いて説明する。なお、下り回線に送信データは存在しないので、フレーム構成部１０３は、パイロット信号と送信電力制御ビットのみをスロット単位に構成された信号として送信する。この場合、送信電力制御方法は、通常の通信の場合と同様に行う。
【００６１】
この場合、下り回線において伝送する信号は、パイロット信号と送信電力制御ビットのみであるので、キャリアレートを非常に低くする。このように伝送レートを制御することにより、送信電力を送信信号振幅制御部１０６で低くして送信することができる。更に、その場合、拡散器１０５において用いる拡散コードとして符号長の長い階層直交系列のコードを用いる。このように送信電力を低くして送信することができるので、他の移動局に対する干渉を小さくすることができる。
【００６２】
この場合の拡散コードの決定方法について図６を用いて説明する。ここで、通常の上り下り対称通信時において使用する拡散コード資源をＣ１０からＣ１３の４種類とする。
【００６３】
上り回線のみの非対称通信を行う場合に、例えばキャリアレートを１／２にしたとき、拡散帯域を同じとするので下り回線の拡散コードとしては符号長が２倍のものを使用することができる。すなわち、Ｃ２０からＣ２７の８種類の拡散コードを使用することができる。
【００６４】
ここで、下り回線の拡散コードとしてＣ２０を使用した場合、Ｃ２０は１階層前の拡散コードのＣ１０を要素として使用している。このため、Ｃ２０は、Ｃ１０との間の直交性を保持できなくなるので、通常の下り回線に用いる拡散コードとしては使用不可となる。
【００６５】
ただし、上り回線のみの非対称通信を行うユーザがもう１人存在する場合、下り回線の拡散コードとしてＣ２４を割り当てる。Ｃ２４は、Ｃ２０と同様にＣ１０を要素に持ち、Ｃ１０との間の直交性を保持できないものである。
【００６６】
ここで、Ｃ２０とＣ２４とは、互いに直交している。したがって、通常の下り回線に用いる拡散コードとしては使用不可であるＣ２０とＣ２４をパイロット信号及び送信電力制御ビット用の拡散コードとして用いることができる。その結果、通常の下り回線に用いる拡散コードを減少させることなく、ユーザを増やすことができる。
【００６７】
このように、通常の下り回線に用いる拡散コードとしては使用不可となる拡散コードを非対称通信の際のパイロット信号及び送信電力制御ビット用の拡散コードとして用いるので、拡散コード資源を有効利用することができ、ユーザ数を増加させることができる。しかも、パイロット信号及び送信電力制御ビットについては、キャリアレートを低くすることができるので、他の移動局に対する干渉を抑えることができる。
【００６８】
なお、上記構成のＣＤＭＡ移動通信システムにおいては、移動局の送信電力制御と同様に基地局のクローズドループ送信電力制御を適用することができる。その場合、下り回線の送信電力制御ビットの品質を良くすることが可能である。
【００６９】
また、本発明においては、図４に示すように、下り回線のスロットを複数のサブスロットに分割して、それぞれのサブスロットを異なる非対称通信ユーザの下り回線信号として用いることにより、下り回線の拡散コードを使用せずに更に多くのユーザをシステム内に収容することができる。この場合についても、基地局の送信電力制御を適用することができる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明のＣＤＭＡ移動通信システムは、拡散コードに階層直交系列を用い、上り回線のみの通信のような非対称通信において下り回線のキャリアレートを低く設定し、符号長の長い階層の拡散コードを用いて下り回線において送信電力制御ビットを送信するようにしたものであり、ＣＤＭＡセルラシステムにおいて、上り回線のみの非対称通信時においても、上り回線のオープンループ送信電力制御を行いつつ、下り回線の拡散コード不足を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るＣＤＭＡ移動通信システムの構成を示すブロック図
【図２】上記実施の形態に係るＣＤＭＡ移動通信システムにおける通常時の信号伝送方法及び送信電力制御方法を示すタイミング図
【図３】上記実施の形態に係るＣＤＭＡ移動通信システムにおける非対称通信時の信号伝送方法及び送信電力制御方法の一例を示すタイミング図
【図４】上記実施の形態に係るＣＤＭＡ移動通信システムにおける非対称通信時の信号伝送方法及び送信電力制御方法の他の例を示すタイミング図
【図５】従来におけるＣＤＭＡ移動通信システムの構成を示すブロック図
【図６】階層直交系列符号の生成を示す概念図
【符号の説明】
１０１  符号器
１０２  パイロット信号発生器
１０３  フレーム構成部
１０４  送信電力制御ビット生成部
１０５  拡散器
１０６  送信信号振幅制御部
１０７  加算器
１０８，１２０  送信ＲＦ部
１０９，１１４  アンテナ
１１０，１１５  受信ＲＦ部
１１１，１１６  相関器
１１２，１１７  復号器
１１３  受信ＳＩＲ測定器
１１８  送信電力制御部
１１９  送信ベースバンド処理部
【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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