(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定伝送レートの情報ビツト系列を符号化してなる符号化ビツト系列に対して所定の変調処理を施すことにより送信シンボル系列を生成し、当該送信シンボル系列に所定の送信処理を施すことにより生成した送信信号を所定の通信チヤネルを介して送信する送信方法において、
上記情報ビツト系列に基づいて上記所定伝送レートよりも遅い低速伝送レートの送信情報ビツト系列を生成し、当該送信情報ビツト系列を基に生成した上記送信信号を上記通信チヤネルを介して送信開始し、
上記送信情報ビツト系列の低速伝送レートを段階的に増加させて上記所定伝送レートに到達させると共に、当該低速伝送レートの段階的な増加に伴つて使用する上記通信チヤネルのチヤネル数を段階的に増加させながら送信し、
上記通信チヤネルのチヤネル数を段階的に増加させながら送信する際、その段階的なチヤネル数に増加に伴つて上記送信情報ビツト系列の送信電力についても段階的に増加させる
ことを特徴とする送信方法。
【請求項２】
上記送信開始時は、上記通信チヤネルの全体数の約１／３２以下の最小チヤネル数で送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の送信方法。
【請求項３】
上記送信開始時は、上記通信チヤネルの全体数の約１／３２以下の最小チヤネル数で送信すると共に、上記低速伝送レートの段階的な増加にそれぞれ応じて使用するチヤネル数を上記最小チヤネル数づつ増加させる
ことを特徴とする請求項１に記載の送信方法。
【請求項４】
上記所定伝送レートに到達したときに用いられる上記通信チヤネルのチヤネル数を予め割り当てておき、上記チヤネル数のうちの一部のチヤネルを使用して上記低速伝送レートで上記送信信号の送信を開始し、上記低速伝送レートの段階的な増加に応じて使用するチヤネル数を増加する
ことを特徴とする請求項１に記載の送信方法。
【請求項５】
所定伝送レートの情報ビツト系列を符号化してなる符号化ビツト系列に対して所定の変調処理を施すことにより送信シンボル系列を生成し、当該送信シンボル系列に所定の送信処理を施すことにより生成した送信信号を所定の通信チヤネルを介して送信する送信装置において、
上記情報ビツト系列に基づいて上記所定伝送レートよりも遅い低速伝送レートの送信情報ビツト系列を生成する送信信号生成手段と、
上記送信情報ビツト系列を基に上記送信信号を生成した後、当該送信信号を上記通信チヤネルを介して送信開始し、上記送信情報ビツト系列の低速伝送レートを段階的に増加させて上記所定伝送レートに到達させると共に、当該低速伝送レートの段階的な増加に伴つて使用する上記通信チヤネルのチヤネル数を段階的に増加させながら送信する送信手段と、
上記通信チヤネルのチヤネル数を段階的に増加させながら送信する際、その段階的なチヤネル数に増加に伴つて上記送信情報ビツト系列の送信電力についても段階的に増加させる送信電力制御手段と
を具えることを特徴とする送信装置。
【請求項６】
上記送信手段は、上記送信開始時に上記通信チヤネルの全体数の約１／３２以下の最小チヤネル数で送信する
ことを特徴とする請求項５に記載の送信装置。
【請求項７】
上記送信手段は、上記送信開始時に上記通信チヤネルの全体数の約１／３２以下の最小チヤネル数で送信すると共に、上記低速伝送レートの段階的な増加にそれぞれ応じて使用するチヤネル数を上記最小チヤネル数づつ増加させる
ことを特徴とする請求項５に記載の送信装置。
【請求項８】
上記送信手段は、上記所定伝送レートに到達したときに用いられる上記通信チヤネルのチヤネル数を予め割り当てておき、上記チヤネル数のうちの一部のチヤネルを使用して上記低速伝送レートで上記送信信号の送信を開始し、上記低速伝送レートの段階的な増加に応じて使用するチヤネル数を増加する
ことを特徴とする請求項５に記載の送信装置。
【請求項９】
所定伝送レートの情報ビツト系列を符号化してなる符号化ビツト系列に対して所定の変調処理を施すことにより送信シンボル系列を生成し、当該送信シンボル系列に所定の送信処理を施すことにより送信信号を生成し、所定の通信チヤネルを介して送信された上記送信信号を受信する受信装置において、
上記情報ビツト系列に基づいて上記所定伝送レートよりも遅い低速伝送レートの送信情報ビツト系列を生成し、当該送信情報ビツト系列を基に生成された上記送信信号が上記通信チヤネルを介して送信開始され、上記送信情報ビツト系列の低速伝送レートが段階的に増加されて上記所定伝送レートに到達すると共に、当該低速伝送レートの段階的な増加に伴つて使用する上記通信チヤネルのチヤネル数の段階的な増加に合わせて上記送信情報ビツト系列の送信電力についても段階的に増加されて送信された上記送信信号を、当該送信信号と同じチヤネル数によつて受信する受信手段と、
上記受信手段によつて受信された受信信号に対してそれぞれ所定の復調処理を施すことにより受信シンボル系列を生成する復調手段と、
上記受信シンボル系列に対して所定の復号処理を施すことにより得られる受信ビツト系列を格納して出力する記憶手段と
を具えることを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【目次】
以下の順序で本発明を説明する。
【０００２】
発明の属する技術分野
従来の技術（図１４〜図１８）
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段
発明の実施の形態
（１）第１の実施の形態（図１〜図４）
（２）第２の実施の形態（図５〜図８）
（３）第３の実施の形態（図９及び図１０）
（４）他の実施の形態（図１１〜図１３）
発明の効果
【０００３】
【発明の属する技術分野】
本発明は送信方法、送信装置及び受信装置に関し、例えば携帯電話システムのようなセルラー無線通信システムに適用して好適なものである。
【０００４】
【従来の技術】
従来、セルラー無線通信システムにおいては、通信サービスを提供するエリアを所望の大きさのセルに分割して当該セル内にそれぞれ固定無線局としての基地局を設置し、移動無線局としての携帯電話機は自分が存在するセル内の基地局と無線通信するようになされている。
【０００５】
その際、携帯電話機と基地局との間の通信方式としては種々の方式が提案されており、その代表的なものとしてＣＤＭＡ方式（Code Division Multiple Access ）と呼ばれる符号分割多元接続方式及びＴＤＭＡ方式（Time Division Multiple Access ）と呼ばれる時分割多元接続方式がある。
【０００６】
ＣＤＭＡ方式は、狭帯域の変調波（１次変調）の周波数帯域幅をスペクトラム拡散する（２次変調）ことにより数十倍以上に広げて伝送する通信方式であり、全ての通信は同一の無線キヤリアを用いて行われ、通信チヤネルごとに独立な拡散符号を割り当てることにより、同一の広帯域の周波数帯域を多数の通信チヤネルに割り当てて多元接続を実現し得るようになされている。受信側では希望チヤネルの信号を逆拡散することにより、他のチヤネルの信号を雑音（ノイズ）とみなして目的の１次変調波のみを抽出し、これを復調することにより送信情報を復元し得るようになされている。
【０００７】
ここでこのＣＤＭＡ方式によつてデイジタル信号を送受信するセルラー無線通信システムの送信装置及び受信装置を図１４及び図１５を用いて説明する。因みに、この図１４及び図１５に示す送信装置及び受信装置は、例えば携帯電話システムの基地局や携帯電話機にそれぞれ搭載され、携帯電話機から基地局への上りの通信や基地局から携帯電話機への下りの通信に使用される。
【０００８】
図１４に示すように、１は全体としてＤＳ(Direct Spread：直接拡散) −ＣＤＭＡ方式（以下、これを単にＣＤＭＡ方式と呼ぶ）のセルラー無線通信システムにおける送信装置を示し、ここでは隣接する全てのセルにおいて同一周波数帯域を用いるような通信環境、いわゆる周波数繰り返し数が「１」の状態であり、情報ビツトストリームＳ１をユーザ所望のビツトレート８K[bit/sec]で帯域幅1.024[MHz]を用いて送信する場合を想定している。
【０００９】
送信装置１は、まず８K[bit/sec]のビツトレートでなる情報ビツトストリームＳ１を符号化部２に入力する。符号化部２は、情報ビツトストリームＳ１に対して誤り訂正符号化処理の一種である畳み込み符号化処理を施し、その結果得られる送信シンボルの順番をランダムに並び換える（以下、この順番を並び換えることをインターリーブと呼ぶ）ことにより、符号化率１／２で符号化された16K[Coded bit/sec]の送信シンボルストリームＳ２を生成し、これを拡散符号乗算器３に送出する。
【００１０】
拡散符号乗算器３は、拡散符号発生部４によつて供給される拡散率（以下、これをSpreading ratio : ＳＰと呼ぶ）６４の拡散符号Ｃ１を16K[Coded bit/sec]の送信シンボルストリームＳ２に乗算することにより、1024K[chip/sec] に拡散された送信シンボルストリームＳ３を生成し、これをロングコード乗算器５に供給する。ここで拡散符号乗算器３は、互いに直交関係にある６４種類のＰＮ符号を用いることにより、同一の周波数帯域を６４チヤネルに割り当てるようになされている。
【００１１】
この場合、送信装置１においては、チヤネル割り当てを請求する際に情報ビツトストリームＳ１のビツトレートに応じた拡散率の拡散符号Ｃ１が拡散符号発生部４によつて割り当てられるようになされている。従つて情報ビツトストリームＳ１のビツトレートが16K[bit/sec]であれば、ＳＰ３２の拡散符号Ｃ１が割り当てられることになる。
【００１２】
ロングコード乗算器５は、隣接セルにおいて同一の拡散符号Ｃ１が用いられていた場合でも混信することがないように、ロングコード発生部６から供給される基地局ごとに固有に設けられたロングコードＣ２によつて送信シンボルストリームＳ３を乗算することによりスクランブル化を施し、この結果得られる1024K[chip/sec] の送信シンボルストリームＳ４をシンボルマツピング部７に送出する。
【００１３】
ここでは周波数繰り返し数が「１」であるために、隣接セル間でも同じ周波数帯域が使用されると共に、拡散符号Ｃ１についても同一のものが使用されているため、基地局ごとに固有に設けられたロングコードＣ２を用いることによつて隣接セル間干渉を防止するようになされている。すなわちＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムでは、同一セル内においてはそれぞれの携帯電話機に対して使用される拡散符号Ｃ１はそれぞれ互いに直交関係にあるが、隣接セル間では直交関係にはない。
【００１４】
シンボルマツピング部７は、順次入力される送信シンボルストリームＳ４に対してＢＰＳＫ(Binary Phase-Shift Keying) 変調処理を施すことにより、各シンボル情報が位相値によつて示される送信信号Ｓ５を生成し、これを送信回路８に送出する。
【００１５】
送信回路８は、送信信号Ｓ５に対してフイルタリング処理を施した後、アナログ信号化し、当該アナログ信号化された送信信号を高周波信号と乗算処理することにより、所望の周波数帯域（例えば約 800[MHz] ）に周波数変換して所定周波数チヤネルの送信信号Ｓ６を生成し、これを所定電力に増幅した後にアンテナ９を介して送信する。
【００１６】
また、図１５に示すように受信装置１０は、送信装置１から送信された送信信号Ｓ６をアンテナ１１によつて受け、これを受信信号Ｓ１１として受信回路１２に入力する。受信回路１２は、受信信号Ｓ１１を所定レベルに増幅した後、周波数変換処理を施すことによりベースバンド信号を取り出し、そのベースバンド信号にフイルタリング処理を施した後、デイジタル信号化することによりＢＰＳＫ変調されている状態の受信信号Ｓ１２を取り出し、これをビツトストリーム抽出部１３に送出する。
【００１７】
ビツトストリーム抽出部１３は、受信信号Ｓ１２に対してＢＰＳＫ復調処理を施すことによりシンボル情報を取り出し、これを1024K[chip/sec] の受信シンボルストリームＳ１３としてロングコード乗算器１４に送出する。
【００１８】
ロングコード乗算器１４は、ロングコード発生部１５によつて送信側のロングコード発生部６で発生したものと同一のロングコードＣ３の供給を受け、これを用いて受信シンボルストリームＳ１３を乗算処理することによりデスクランブル化を施す。これによりロングコード乗算器１４は、送信側で生成した送信シンボルストリームＳ３と同一の1024K[chip/sec] の受信シンボルストリームＳ１４を生成し、これを拡散符号乗算器１６に送出する。
【００１９】
拡散符号乗算器１６は、送信側の拡散符号発生部４で発生された拡散符号Ｃ１と同一の拡散符号Ｃ４を拡散符号発生部１７によつて発生し、当該拡散符号Ｃ４を1024K[chip/sec] の受信シンボルストリームＳ１４に対して乗算することにより逆拡散を施し、この結果得られる16K[Coded bit/sec]の受信シンボルストリームＳ１５を復号化部１８に送出する。
【００２０】
復号化部１８は、送信装置１の符号化部２で行つた並び換えと逆の手順で受信シンボルストリームＳ１５の順番を並び換えることにより元の並び順に戻し（以下、この元の並びに戻すことをデインターリーブと呼ぶ）、この結果得られる受信シンボルストリームを基に畳み込み符号のトレリスを考え、データとして取り得る全ての状態遷移の中から最も確からしい状態を推定（いわゆる最尤系列推定）することにより軟判定ビタビ復号処理を施し、かくして送信されてきたデータを示す８K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ１６を復元し、これを出力する。
【００２１】
一方ＴＤＭＡ方式は、例えば図１６に示すように、所定の周波数チヤネルを所定時間幅のフレームＦ０、Ｆ１、……によつて時間的に区分けすると共に、そのフレームをそれぞれ所定時間幅のタイムスロツトＴＳ０〜ＴＳ７（この場合８タイムスロツト）に分割し、自局に割り当てられたタイムスロツトＴＳ０のタイミングのときにその周波数チヤネルを使用して送信信号を送信するような通信方式であり、同一周波数チヤネルで複数の通信（いわゆる多元接続）を実現して周波数を効率的に利用するようになされている。なお以降の説明では、送信用に割り当てられたタイムスロツトＴＳ０を送信スロツトＴＸと呼び、１つの送信スロツトＴＸで送られるデータブロツクをスロツトと呼ぶ。
【００２２】
この場合、タイムスロツトＴＳ０がユーザＡに割り当てられ、タイムスロツトＴＳ１がユーザＢに割り当てられ、タイムスロツトＴＳ２及びＴＳ３がユーザＣに割り当てられ、タイムスロツトＴＳ４〜ＴＳ７がユーザＤに割り当てられることにより、ユーザごとに使用するタイムスロツト数を変えることにより伝送レートを可変し得るようになされている。但し、この場合でも各物理チヤネル（８タイムスロツトあるので、この場合８チヤネル）には、通信チヤネル開設時よりユーザ所望の８K[bit/sec]の伝送レートが割り当てられており、通信途中でチヤネルごとの伝送レートが変更されるようなことはない。
【００２３】
因みに、このＴＤＭＡ方式の場合において各タイムスロツトＴＳ０〜ＴＳ７は、実際に送信スロツトＴＸによつて送信される度に所定の周波数チヤネルに割り当てられ、送信が終了する度に割り当てられた周波数チヤネルが開放されるようになされており、これにより送信する場合にのみ周波数チヤネルを利用して周波数の有効利用を図るようになされている。
【００２４】
ここでこのＴＤＭＡ方式によつてデイジタル信号を送受信するセルラー無線通信システムの送信装置及び受信装置を図１７及び図１８を用いて説明する。因みに、この図１７及び図１８に示す送信装置及び受信装置においても、例えば携帯電話システムの基地局や携帯電話機にそれぞれ搭載され、携帯電話機から基地局への上りの通信や基地局から携帯電話機への下りの通信に使用される。
【００２５】
図１７に示すように、２０は全体として周波数ホツピング（ＦＨ）を行うＴＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムにおける送信装置を示し、ここでも隣接する全てのセルにおいて同一周波数帯域を用いるような通信環境、いわゆる周波数繰り返し数が「１」の状態であり、情報ビツトストリームＳ１をユーザ所望のビツトレート８K[bit/sec]で所定の帯域幅を用いて送信する場合を想定している。
【００２６】
送信装置２０は、まず８K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ２０を符号化部２１に入力する。符号化部２１は、情報ビツトストリームＳ２０に対して畳み込み符号化処理を施し、その結果得られる送信シンボルに対してインターリーブ処理を施すことにより、符号化率１／２で符号化された16K[Coded bit/sec]の送信シンボルストリームＳ２１を生成し、これをシンボルマツピング部２２に送出する。
【００２７】
シンボルマツピング部２２は、送信シンボルストリームＳ２１を送信スロツトＴＸに割り当てるために当該送信シンボルストリームＳ２１を所定ビツト数毎に区分けし、その結果得られる送信シンボルストリームに対してＢＰＳＫ(Binary Phase-Shift Keying) 変調処理を施すことにより、各シンボル情報が位相値によつて示される送信信号Ｓ２２を生成し、これを送信回路２３に送出する。
【００２８】
送信回路２３は、送信信号Ｓ２２に対してフイルタリング処理を施した後、アナログ信号化し、当該アナログ信号化された送信信号を高周波信号と乗算処理することにより、所望の周波数帯域（例えば約 800[MHz] ）に周波数変換して所定周波数チヤネルの送信信号Ｓ２３を生成し、これを所定電力に増幅した後に送信スロツトＴＸのタイミングに同期して、スロツト単位に区分けされた送信信号Ｓ２３をアンテナ２４を介して送信する。
【００２９】
なお送信回路２３は、予め決められているパターンに基づいて、スロツト毎に使用する周波数チヤネルをランダムに変更する（いわゆる周波数ホツピング）ようになされており、これにより他の通信から受ける干渉波の影響を低減するようになされている。
【００３０】
このように周波数ホツピングを行うＴＤＭＡ方式の場合には、物理的な周波数チヤネルはランダムに変更されるものの、チヤネルの割り当てとしては１つの論理チヤネルがユーザに割り当てられ、その論理チヤネルの物理的利用箇所（周波数チヤネル）が変更になるだけである。従つて、通信開設時にユーザごとに割り当てられた論理チヤネルは、基地局と携帯電話機との通信が行われる間は固定的に用いられる。
【００３１】
一方、図１８に示すように受信装置３０は、送信装置２０から送信された送信信号Ｓ２３をアンテナ３１によつて受け、これを受信信号Ｓ３１として受信回路３２に入力する。受信回路３２は、受信信号Ｓ３１を所定レベルに増幅した後、周波数変換処理を施すことによりベースバンド信号を取り出し、そのベースバンド信号にフイルタリング処理を施した後、デイジタル信号化することによりＢＰＳＫ変調されている状態の受信信号Ｓ３２を取り出し、これをビツトストリーム抽出部３３に送出する。
【００３２】
ここで受信回路３２は、送信側で行われた周波数ホツピングと同じホツピングパターンに基づいて受信する周波数チヤネルを変更するようになされており、これにより送信側の周波数チヤネルの変更に追従して正確に受信動作を実行し得るようになされている。
【００３３】
ビツトストリーム抽出部３３は、受信信号Ｓ３２に対してＢＰＳＫ復調処理を施すことによりシンボル情報を取り出し、これを16K[coded bit/sec]の受信シンボルストリームＳ３３として復号化部３４に送出する。
【００３４】
復号化部３４は、送信装置２０の符号化部２１で行つた並び換えと逆の手順で受信シンボルストリームＳ３３に対してデインターリーブ処理を施し、この結果得られる受信シンボルストリームを基に最尤系列推定することにより軟判定ビタビ復号処理を施し、この結果送信されてきたデータを示す８K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ３４を復元し、これを出力する。
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる構成のＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムは、携帯電話機から基地局への上りチヤネルにおいて、当該基地局にとつて非希望波を送信する携帯電話機が至近距離に存在すると、この携帯電話機からの非希望波が干渉成分となる。このような干渉成分の影響を低減するためにＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムでは、基地局及び携帯電話機において互いに受信電力（又は受信電力の品質）を監視しており、当該監視結果を互いに通知し合うことによつて送信電力をコントロールするようになされている。
【００３６】
このようにＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムでは、必要最低限の送信電力で通信することにより、他局にとつて干渉成分となる非希望波の送信電力を増大させることなく干渉成分の影響を低減し得ることを目的とした、いわゆる送信パワーコントロールを実行するようになされている。
【００３７】
実際上ＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムでは、基地局において携帯電話機からの送信信号を受信したときの希望波電力と、基地局側で受信される干渉成分のエネルギ並びに熱雑音の合計（以下、これを干渉波電力と呼ぶ）との比、すなわち信号対干渉波電力比Ｃ／Ｉを検出し、当該検出結果が相対的に所望の通信品質に耐え得る値となるようにコントロールする。
【００３８】
ところでＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムにおいて、隣接するセルにおいて生起した呼によつて発生する干渉成分は、自局のセル内において生起したある特定の呼だけが全ての影響を受けるのではなく、干渉成分が自局のセル内全ての呼に対して少しずつ影響するように平均化されて与えられる。これにより隣接するセルにおいて生起した呼によつて発生する干渉成分は、ある平均化された値として決定されるため、自局のセルにおける送信パワーを干渉波成分の影響を無視できる程度に増大してしまえば、隣接するセルの基地局で同一の周波数帯域を利用しても問題なく通信することが可能となる。
【００３９】
このようにＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムは、基地局側で受信される干渉成分のエネルギが瞬時的に大きく変動せず、ほぼ一定（平均化された値）であるとみなせることを前提にした通信方式であり、基地局で受信した干渉成分のエネルギが大きく変動した場合には、これに伴つて当該基地局と通信している携帯電話機は送信パワーを大きく変動させなければならなくなる。
【００４０】
従つて基地局において受信した干渉成分のエネルギが急激に増大した場合、携帯電話機はこの増加分に見合つただけ送信パワーを増大させる必要がある。ところが携帯電話機は、干渉成分のエネルギの増大があまりにも急激すぎると、基地局からのパワーアツプコマンドに応じて送信パワーを増大させるようになされているために、パワーアツプコマンドを受信してから実際に送信パワーを増大させるまでにタイムラグが生じ、この結果基地局と携帯電話機との通信が瞬断してしまう恐れがあつた。
【００４１】
実際のＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムでは、１ユーザ当たりの伝送レートは最大でも14K[bit/sec]程度であり、これを帯域幅 1.23[MHz]で伝送している。この場合、帯域幅 1.23[MHz]に対して１ユーザに割り当てられるチヤネルの占める割合（以下、これをプロセスゲインと呼ぶ）は約８７（＝ 1.23[MHz]/14K[bit/sec] ）となつており、１チヤネル分の呼の変動（生起するかしないか）はシステム全体から見た場合にさして大きな影響にはならない。
【００４２】
ところが、伝送レートが400K[bit/sec] の情報ビツトストリームを例えば帯域幅４[MHz] で伝送する場合、プロセスゲインは１０（＝４[MHz]/400K[bit/sec] ）となり、１チヤネル分の呼の変動がシステム全体に与える影響は無視できなくなる。同様に、伝送ビツトレートが800K[bit/sec] の情報ビツトストリームを例えば帯域幅４[MHz] で伝送する場合には、もはや１チヤネル分の呼の変動がシステム全体に与える影響を考慮せずにシステムを動作させることは不可能となつてしまう。
【００４３】
このような場合に、通信チヤネルの開設初期からユーザ所望の伝送レートでいきなり通信を行う（すなわちシステム全体の通信チヤネルのうち使用するチヤネル割合が大きい）とそれに伴つて送信電力を増加させなければならず、これによつて干渉量が急激に増加して他の通信に対して悪影響を与えるという問題があつた。また、このとき移動局は基地局からのパワーアツプコマンドに応じて送信パワーを増大させるまでにタイムラグが生じ、これにより基地局と携帯電話機との通信が瞬断してしまうという問題があつた。
【００４４】
このことはＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムに係わらず、周波数ホツピングを行うＴＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムに対しても同様であり、通信チヤネルの開設初期からユーザ所望の伝送レートでいきなり通信を行うと、急激に干渉量が増加すると共に、当該増加する干渉量を制御するためのパワーコントロールが追従し切れずに基地局と携帯電話機との通信が瞬断してしまうという問題があつた。
【００４５】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、隣接セルにおいて同一周波数帯域を使用するような通信環境においても他の通信に対して悪影響を与えることなく通信し得る送信方法、送信装置及び受信装置を提案しようとするものである。
【００４６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、所定伝送レートの情報ビツト系列を符号化してなる符号化ビツト系列に対して所定の変調処理を施すことにより送信シンボル系列を生成し、当該送信シンボル系列に所定の送信処理を施すことにより生成した送信信号を所定の通信チヤネルを介して送信する送信方法において、情報ビツト系列に基づいて所定伝送レートよりも遅い低速伝送レートの送信情報ビツト系列を生成し、当該送信情報ビツト系列を基に生成した送信信号を通信チヤネルを介して送信開始し、送信情報ビツト系列の低速伝送レートを段階的に増加させて所定伝送レートに到達させると共に、当該低速伝送レートの段階的な増加に伴つて使用する通信チヤネルのチヤネル数を段階的に増加させながら送信し、通信チヤネルのチヤネル数を段階的に増加させながら送信する際、その段階的なチヤネル数に増加に伴つて送信情報ビツト系列の送信電力についても段階的に増加させるようにする。
【００４７】
従つて送信方法及び送信装置では、送信信号の送信開始当初は低い伝送レートに応じたチヤネル数及び送信電力で送信を行い、序々に伝送レートを段階的に増加させていくに連れてチヤネル数及び送信電力を段階的に増加させながら送信を行うことにより、送信開始当初から送信電力を急激に増加させることがない分、他の通信に対して与える干渉成分を急激に増加させることがなくなり、悪影響を与えずに済む。これにより、受信装置側では序々に増加する干渉量を制御するためのパワーコントロールコマンドに応じて送信電力を増加させるまでに時間的猶予が生じ、送信電力を増加させるまでのタイムラグを発生させることがないので、送信装置側及び受信装置側で呼が瞬断することを防止することができる。
【００４８】
また本発明においては、所定伝送レートの情報ビツト系列を符号化してなる符号化ビツト系列に対して所定の変調処理を施すことにより送信シンボル系列を生成し、当該送信シンボル系列に所定の送信処理を施すことにより送信信号を生成し、所定の通信チヤネルを介して送信された上記送信信号を受信する受信装置において、情報ビツト系列に基づいて所定伝送レートよりも遅い低速伝送レートの送信情報ビツト系列を生成し、当該送信情報ビツト系列を基に生成された送信信号が通信チヤネルを介して送信開始され、送信情報ビツト系列の低速伝送レートが段階的に増加されて所定伝送レートに到達すると共に、当該低速伝送レートの段階的な増加に伴つて使用する通信チヤネルのチヤネル数の段階的な増加に合わせて送信情報ビツト系列の送信電力についても段階的に増加されて送信された送信信号を、当該送信信号と同じチヤネル数によつて受信する受信手段と、受信手段によつて受信された受信信号に対してそれぞれ所定の復調処理を施すことにより受信シンボル系列を生成する復調手段と、受信シンボル系列に対して所定の復号処理を施すことにより得られる受信ビツト系列を格納して出力する記憶手段とを設けるようにする。
【００４９】
従つて受信装置では、送信情報ビツト系列の低速伝送レートの段階的な増加に伴つて使用する通信チヤネルのチヤネル数の段階的な増加に合わせて送信情報ビツト系列の送信電力についても段階的に増加されて送信された送信信号を、当該送信信号と同じチヤネル数で受信し、その受信された受信信号に対してそれぞれ所定の復調処理を施すことにより受信シンボル系列を生成し、その受信シンボル系列に対して所定の復号処理を施すことにより得られる受信ビツト系列を出力することにより、他の通信に対して干渉成分による悪影響を与えることなく、送信信号を正確に復元することができる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００５１】
（１）第１の実施の形態
本発明においては基地局から携帯電話機に対して行う下りの通信を一例として説明する。図１において、４０は全体として基地局に搭載された本発明の送信装置を示し、隣接する全てのセルにおいて同一周波数帯域を用いるような通信環境、いわゆる周波数繰り返し数が「１」の状態であり、情報ビツトストリームＳ４０をユーザ所望のビツトレート 128K[bit/sec]で帯域幅2.048[MHz]を用いて送信するようになされている。ここでユーザが送信する情報ビツトストリームＳ４０のビツトレートは 128K[bit/sec]と高速であることにより、音声データのみならず高速でデータ通信を実行し得るようになされている。
【００５２】
送信装置４０は、まず情報ビツトストリームＳ４０をバツフア４１に送出する。バツフア４１は、入力された情報ビツトストリームＳ４０を一旦記憶し、制御部４２より供給される制御信号に基づいて所定時間間隔ごとに所定ビツト数ずつ段階的にビツトレートを増加しながら情報ビツトストリームＳ４１を読み出し、これを符号化部４３に順次送出する。
【００５３】
ここで制御部４２は、内部に設けられたクロツクによつてバツフア４１から読み出す情報ビツトストリームＳ４１の読み出し時間を監視しており、当該読み出し時間が所定時間経過すると次の段階のビツトレートでなる情報ビツトストリームＳ４１をバツフア４１から読み出すようになされている。
【００５４】
符号化部４３は、所定時間経過ごとに入力されたそれぞれビツトレートの異なる情報ビツトストリームＳ４１に対して畳み込み符号化処理を施し、その結果得られる送信シンボルに対してインターリーブ処理を施すことにより、送信シンボルストリームＳ４２を生成し、これを拡散符号乗算器４４に順次送出する。
【００５５】
拡散符号乗算器４４は、制御部４２より供給される制御信号に基づいて最適な拡散率（ＳＰ）の拡散符号Ｃ１１が拡散符号発生部４５から供給され、ビツトレートの異なるそれぞれの送信シンボルストリームＳ４２に対して最適な拡散率の拡散符号Ｃ１１を乗算することにより、2048K[chip/sec] の送信シンボルストリームＳ４３を生成し、これをロングコード乗算器４６に送出する。
【００５６】
ロングコード乗算器４６は、隣接セルにおいて用いられている同一の拡散符号Ｃ１１によつて混信することがないように、ロングコード発生部４７から供給される基地局ごとに固有に設けられたロングコードＣ１２を送信シンボルストリームＳ４３に乗算することによりスクランブル化を施し、この結果得られる2048K[chip/sec] の送信シンボルストリームＳ４４をシンボルマツピング部４８に送出する。
【００５７】
ここでは周波数繰り返し数が「１」であるために、隣接セル間でも同じ周波数帯域が使用されると共に、拡散符号Ｃ１１についても同一のものが使用されているため、基地局ごとに固有に設けられたロングコードＣ１２を用いることによつて隣接セル間干渉を防止するようになされている。すなわち本発明のＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムでは、同一セル内においてはそれぞれの携帯電話機に対して用いられる拡散符号Ｃ１１は互いに直交関係にあるが、隣接セルにおいても同じ拡散符号Ｃ１１が用いられているために隣接セル間では必ずしも直交関係にはない。
【００５８】
シンボルマツピング部４８は、入力される送信シンボルストリームＳ４４に対してＢＰＳＫ変調処理を施すことにより、各シンボル情報が位相値によつて示される送信信号Ｓ４５を生成し、これを送信回路４９に送出する。
【００５９】
送信回路４９は、送信信号Ｓ４５に対してフイルタリング処理を施した後、アナログ信号化し、当該アナログ信号化された送信信号を高周波信号と乗算処理することにより、所望の周波数帯域（例えば約 800[MHz] ）に周波数変換して所定周波数チヤネルの送信信号Ｓ４６を生成し、これを所定電力に増幅した後にアンテナ５０を介して送信するようになされている。
【００６０】
この場合、制御部４２はバツフア４１に格納された 128K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４０をそのままのビツトレートで読み出して次段以降の符号化処理を施すのではなく、最初に32K[bit/sec]のビツトレートで情報ビツトストリームＳ４１を読み出して符号化部４３に送出し、所定時間経過すると次に64K[bit/sec]のビツトレートで情報ビツトストリームＳ４１を読み出し、続いて所定時間経過すると96K[bit/sec]のビツトレートで情報ビツトストリームＳ４１を読み出し、引き続き所定時間経過すると 128K[bit/sec]のビツトレートで情報ビツトストリームＳ４１を読み出すようになされている。
【００６１】
従つて符号化部４３は、32K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４１に対しては符号化率１／２で符号化処理することにより、64K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４２を生成し、これを拡散符号乗算器４４に供給する。続いて符号化部４３は、所定時間経過した後に入力された64K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４１に対して符号化率１／２で符号化処理することにより、 128K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４２を生成し、これを拡散符号乗算器４４に供給する。
【００６２】
そして符号化部４３は、さらに所定時間経過した後に入力された96K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４１に対しては約１／２の符号化率で符号化処理することにより、204.8K[coded bit/sec] の情報ビツトストリームＳ４２を生成し、これを拡散符号乗算器４４に供給し、さらに所定時間経過した後に入力された 128K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４１に対して符号化率１／２で符号化処理することにより、 256K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４２を生成し、これを拡散符号乗算器４４に供給する。
【００６３】
このようにして符号化部４３は、所定時間間隔ごとにビツトレートが増加された情報ビツトストリームＳ４１を畳み込み符号化及びインターリーブ処理することにより、64K[coded bit/sec]ずつ段階的にビツトレートの増加された送信シンボルストリームＳ４２を生成し、これを拡散符号乗算器４４に所定時間間隔ごとに順次供給する。
【００６４】
拡散符号乗算器４４は、64K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４２が入力された場合には、制御部４２の制御信号に基づいて拡散率（ＳＰ）３２の拡散符号Ｃ１１が拡散符号発生部４５から供給され、当該ＳＰ３２の拡散符号Ｃ１１を64K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４２に乗算することにより、2048K[chip/sec] の送信シンボルストリームＳ４３を生成する。
【００６５】
ここで拡散符号乗算器４４は、拡散率（ＳＰ）３２の拡散符号Ｃ１１を用いることにより、同一の周波数帯域を３２チヤネルに割り当てるようになされている。従つて、３２チヤネル全体のうち１チヤネルが占める割合は少ない。
【００６６】
続いて拡散符号乗算器４４は、 128K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４２が入力された場合には、制御部４２の制御信号に基づいて拡散率（ＳＰ）１６の拡散符号Ｃ１１が拡散符号発生部４５から供給され、当該ＳＰ１６の拡散符号Ｃ１１を 128K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４２に乗算することにより、2048K[chip/sec] の送信シンボルストリームＳ４３を生成する。
【００６７】
ここで拡散符号乗算器４４は、拡散率（ＳＰ）１６の拡散符号Ｃ１１を用いることにより、同一の周波数帯域を１６チヤネルに割り当てるようになされている。従つて、１６チヤネル全体のうち１チヤネルが占める割合は拡散率（ＳＰ）３２の拡散符号Ｃ１１を用いるときよりも大きくなつている。
【００６８】
同様に拡散符号乗算器４４は、204.8K[coded bit/sec] の情報ビツトストリームＳ４２が入力された場合には、拡散率（ＳＰ）１０の拡散符号Ｃ１１を204.8K[coded bit/sec] の情報ビツトストリームＳ４２に乗算することにより、2048K[chip/sec] の送信シンボルストリームＳ４３を生成し、 256K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４２が入力された場合には、拡散率（ＳＰ）８の拡散符号Ｃ１１を 256K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４２に乗算することにより、2048K[chip/sec] の送信シンボルストリームＳ４３を生成する。
【００６９】
ここで拡散符号乗算器４４は、拡散率（ＳＰ）８の拡散符号Ｃ１１を用いることにより、同一の周波数帯域を８チヤネルに割り当てるようになされている。従つて、８チヤネル全体のうち１チヤネルが占める割合は拡散率（ＳＰ）３２や１６の拡散符号Ｃ１１を用いるときよりもさらに大きくなつている。
【００７０】
また制御部４２は、送信回路４９を制御することにより送信電力を段階的に増加させるようになされており、バツフア４１から32K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４１を読み出した場合には、符号化処理、拡散処理及びシンボルマツピング処理を施すことにより生成した送信信号Ｓ４５を送信電力「ａ」によつて送信する。続いて制御部４２は、バツフア４１から64K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４１を読み出した場合には、送信信号Ｓ４５を送信電力「２ａ」によつて送信する。
【００７１】
引き続き制御部４２は、バツフア４１から96K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４１を読み出した場合には、送信信号Ｓ４５を送信電力「３ａ」によつて送信し、バツフア４１から 128K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４１を読み出した場合には、送信信号Ｓ４５を送信電力「４ａ」によつて送信する。
【００７２】
このように制御部４２は、情報ビツトストリームＳ４０を最初からユーザ所望の 128K[bit/sec]のビツトレートで符号化して送信するのではなく、図２に示すように４段階（ｔ０〜ｔ３）に分けて段階的にビツトレートを増加させながら最終的に所望の 128K[bit/sec]のビツトレートで符号化して拡散し、各段階ごとのビツトレートにそれぞれ応じてチヤネル数全体のうち１チヤネルが占める割合が大きくなるにつれて送信電力を段階的に増加させながら送信信号Ｓ４６を送信する。
【００７３】
この場合、バツフア４１から読みだされる情報ビツトストリームＳ４１のビツトレートが 128K[bit/sec]に到達するまでは、ウオームアツプ期間として基地局と携帯電話機との間で制御信号の交換を行うようになされている。但し、リアルタイム性の要求されないようなデータを送信するような場合であれば、このウオームアツプ期間を用いて最初から実際の情報ビツトストリームを送信しても良い。
【００７４】
一方、図３に示すように６０は携帯電話機に搭載された本発明の受信装置を示し、送信装置４０から送信された送信信号Ｓ４６をアンテナ６１によつて受け、これを受信信号Ｓ６１として受信回路６２に入力する。受信回路６２は、受信信号Ｓ６１を所定レベルに増幅した後、周波数変換処理を施すことによりベースバンド信号を取り出し、そのベースバンド信号にフイルタリング処理を施した後、デイジタル信号化することによりＢＰＳＫ変調されている状態の受信信号Ｓ６２を取り出し、これをビツトストリーム抽出部６３に送出する。
【００７５】
ビツトストリーム抽出部６３は、受信信号Ｓ６２に対してＢＰＳＫ復調処理を施すことによりシンボル情報を取り出し、これを2048K[chip/sec] の受信シンボルストリームＳ６３としてロングコード乗算器６４に送出する。
【００７６】
ロングコード乗算器６４は、送信側のロングコード発生部４７で発生したものと同一のロングコードＣ１３をロングコード発生部６５から供給され、これを用いて受信シンボルストリームＳ６３を乗算処理することによりデスクランブル化を施す。これによりロングコード乗算器６４は、送信側で生成した送信シンボルストリームＳ４３と同一の2048K[chip/sec] の受信シンボルストリームＳ６４を生成し、これを拡散符号乗算器６６に送出する。
【００７７】
拡散符号乗算器６６は、送信側の拡散符号発生部４５で発生した拡散符号Ｃ１１と同一の拡散率でなる拡散符号Ｃ１４を拡散符号発生部６７によつて発生し、当該拡散符号Ｃ１４を受信シンボルストリームＳ６４に乗算することにより逆拡散を施し、この結果得られる受信シンボルストリームＳ６５を復合化部６８に送出する。
【００７８】
この場合、拡散符号発生部４５は制御部７０より供給される制御信号に基づいて拡散符号Ｃ１４の拡散率を変更して供給するようになされている。これにより受信装置６０においては、拡散率のそれぞれ異なる拡散符号Ｃ１４を受信シンボルストリームＳ６４に乗算することにより、送信側で符号化したときと同じビツトレートの受信シンボルストリームＳ６５をそれぞれ生成する。
【００７９】
ここで拡散符号乗算器６６は、送信側と同じようにチヤネル数全体のうち１チヤネルが占める割合が大きくなるにつれて、拡散率（ＳＰ）を変更して逆拡散処理を施すようになされている。これにより送信側と同じように１チヤネルが占める割合の変化に追従して正確に復調するようになされている。
【００８０】
復合化部６８は、順次入力される受信シンボルストリームＳ６５に対してデインターリーブ処理を施し、この結果得られる受信シンボルストリームを最尤系列推定することにより軟判定ビタビ復号処理をして送信側のバツフア４１から読み出されたときのビツトレートでなる情報ビツトストリームＳ６６をそれぞれ生成し、これをバツフア６９に格納する。バツフア６９は、制御部７０より供給される制御信号に基づいてビツトレート 128K[bit/sec]で情報ビツトストリームＳ６７を読み出すことにより、送信されてきたデータを復元するようになされている。
【００８１】
因みに、本発明においては、基地局から携帯電話機への下りの通信を行う場合に、互いに直交関係にある拡散符号Ｃ１１及びＣ１４を用いて拡散及び逆拡散処理を施しているが、携帯電話機から基地局への上りの通信を行うときには、互いに直交関係にない端末固有の符号を用いて拡散及び逆拡散処理を施すようになされている。
【００８２】
以上の構成において、送信装置４０は送信すべき情報ビツトストリームＳ４０をユーザ所望のビツトレート 128K[bit/sec]で最初から符号化及び拡散処理してしまうと、符号化された 256K[coded bit/sec]の送信シンボルストリームＳ４２に対して最適な拡散率（ＳＰ）８の拡散符号Ｃ１１が割り当てられることになる。
【００８３】
この場合送信装置４０は、拡散率が小さく（拡散率＝８）なるために、帯域幅2.048[MHz]の全チヤネル数（この場合８チヤネル）に対して1 ユーザに割り当てられるチヤネル数の占める割合（プロセスゲイン＝2.048[MHz]／ 256K[bit/sec]）が大きくなり、これにより大きな送信電力「４ａ」を必要とすることになる。従つて送信装置４０においては、１チヤネル分の呼の生起したときの送信電力が大きくなることにより、干渉成分が多くなつてシステム全体の他の通信に悪影響を与えることになる。
【００８４】
そこで送信装置４０は、情報ビツトストリームＳ４０を最初から所望のビツトレート 128K[bit/sec]で符号化及び拡散処理してしまうのではなく、32K[bit/sec]ずつ段階的にビツトレートを増加させながら、各段階ごとのビツトレートに応じたチヤネル数によつて送信することにより、図４に示すように各段階ごとのビツトレートに応じた必要十分な送信電力によつて送信することができ、かくして送信電力を段階的に増加させることができる。
【００８５】
これにより送信装置４０では、呼を生起させたときにいきなり大きな送信電力で送信することなく、段階的に送信電力を上げていきながら送信することにより、他の通信に対して与える干渉成分を急激に増加させることがなくなる。この結果送信装置４０は、パワーコントロールコマンドに応じて送信電力を増加させるまでに時間的猶予が生じることにより、送信電力を増加させるまでのタイムラグを発生させずに済み、これにより基地局及び携帯電話機間で呼が瞬断することを防止できる。
【００８６】
また送信装置４０は、ビツトレートの増加ステツプを32K[bit/sec]ずつ段階的にかつ線形に増加させるようにしたことにより、干渉成分を少しずつ段階的に増加させるだけで済むことになるので他の通信に対する干渉波の影響を最小限に抑えることができる。
【００８７】
以上の構成によれば、送信装置４０は呼の設立当初に低速のビツトレートでなる情報ビツトストリームに応じたチヤネル数によつて送信を開始し、ビツトレートの増加に応じて使用するチヤネル数を段階的に増加させることにより、呼の生起によつて送信電力を急激に増加させることを防止することができ、かくして呼の生起によつて発生する干渉成分の急激な増加を防止して周波数繰り返し数「１」の通信環境においても他の通信に対して悪影響を与えることなく通信することができる。
【００８８】
（２）第２の実施の形態
図５において、８０は全体として本発明のマルチキヤリア通信方式における送信装置を示し、ここでも隣接する全てのセルにおいて同一周波数帯域を用いるような通信環境、いわゆる周波数繰り返し数が「１」の状態であり、全体の帯域幅3.2[MHz]を用いると共に、２４本のサブキヤリアによつて構成される100[KHz]の帯域幅で32K[bit/sec]の通信を実行し得る場合を想定している。ここで、ユーザが送信する情報ビツトストリームＳ８０のビツトレートは 128K[bit/sec]と高速であることにより、音声データのみならず高速でデータ通信し得るようになされている。
【００８９】
送信装置８０は、まず情報ビツトストリームＳ８０をバツフア８１に送出する。バツフア８１は、入力された情報ビツトストリームＳ８０を一旦記憶し、制御部８２より供給される制御信号に基づいて所定時間間隔ごとに所定ビツト数ずつ段階的にビツトレートを増加しながら情報ビツトストリームＳ８１を読み出し、これを符号化部８３に順次送出する。
【００９０】
ここで制御部８２は、内部に設けられたクロツクによつてバツフア８１から読み出す情報ビツトストリームＳ８１の読み出し時間を監視しており、当該読み出し時間が所定時間経過すると次の段階のビツトレートでなる情報ビツトストリームＳ８１をバツフア８１から読み出すようになされている。
【００９１】
符号化部８３は、所定時間経過ごとに入力されたそれぞれビツトレートの異なる情報ビツトストリームＳ８１に対して畳み込み符号化処理を施し、その結果得られる送信シンボルに対してインターリーブ処理を施すことにより送信シンボルストリームＳ８２を生成し、これをシンボルマツピング部８４にそれぞれ送出する。
【００９２】
シンボルマツピング部８４は、入力される送信シンボルストリームＳ８２を送信スロツトＴＸに割り当てるために当該送信シンボルストリームＳ８２を所定ビツト数毎に区分けし、その結果得られる送信シンボルストリームに対してＢＰＳＫ変調処理を施すことにより、各シンボル情報が位相値によつて示される送信信号Ｓ８３を生成し、これを逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）８５に送出する。
【００９３】
逆高速フーリエ変換部８５は、逆フーリエ変換処理を施すことにより、送信信号Ｓ８３の各シンボルを周波数が所定間隔離れた複数のサブキヤリアに分散させて重畳し（各シンボルを周波数軸上に並べる）、複数のサブキヤリアからなる送信信号を生成するようになされている。これにより、時間軸上に並んで入力された各シンボルが周波数軸上において並べられたような送信信号が生成される。
【００９４】
また逆高速フーリエ変換部８５は、初期位相値を基準に所定規則で発生したランダムな位相値を、送信信号を構成する複数のサブキヤリアの位相に加えることにより当該複数のサブキヤリアの位相値をランダムにし、その結果得られる送信信号Ｓ８４のシンボル群に対してウインドウ処理を施し、これにより不要な帯域外スプリアスを抑える（パルスシエイピングする）ようになされている。なおウインドウ処理の具体的方法としては、送信信号Ｓ８４を構成するシンボル群に対して時間軸上でコサインロールオフフイルタをかけることにより実現される。
【００９５】
送信回路８６は、送信信号Ｓ８４にフイルタリング処理を施した後、アナログ信号化を施し、当該アナログ信号化された送信信号を高周波信号と乗算処理することにより、所望の周波数帯域（例えば約 800[MHz] ）に周波数変換して所定周波数チヤネルの送信信号Ｓ８５を生成し、これを所定電力に増幅した後にアンテナ８７を介して送信する。
【００９６】
なお送信回路８６は、予め決められているパターンに基づいてスロツト毎に使用する周波数チヤネルをランダムに変更するようになされており、これにより他の通信から受ける干渉波の影響を低減するようになされている。かくして送信装置８０においては、スロツト単位に区分けした送信信号を複数のサブキヤリアに分散して重畳することにより、送信対象の情報ビツトストリームＳ８０を複数のサブキヤリアで送信するマルチキヤリア通信を行うようになされている。
【００９７】
この場合、制御部８２はバツフア８１に格納された 128K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ８０をそのままのビツトレートで読み出して次段以降の符号化処理を施すのではなく、最初に32K[bit/sec]のビツトレートで情報ビツトストリームＳ８１を読み出して符号化部８３に送出し、所定時間経過すると次に64K[bit/sec]のビツトレートで情報ビツトストリームＳ８１を読み出し、続いて所定時間経過すると96K[bit/sec]のビツトレートで情報ビツトストリームＳ８１を読み出し、引き続き所定時間経過すると 128K[bit/sec]のビツトレートで情報ビツトストリームＳ８１を読み出すようになされている。
【００９８】
従つて符号化部８３は、32K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ８１に対して符号化率１／２で符号化処理することにより、64K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ８２を生成し、これをシンボルマツピング部８４に送出する。続いて符号化部８３は、所定時間経過した後に入力された64K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ８１に対して符号化率１／２で符号化処理することにより、 128K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ８２を生成し、これをシンボルマツピング部８４に供給する。
【００９９】
そして符号化部８３は、さらに所定時間経過した後に入力された96K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ８１に対して符号化率１／２で符号化処理することにより、 192K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ８２を生成し、これをシンボルマツピング部８４に供給し、さらに所定時間経過した後に入力された 128K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ８１に対して符号化率１／２で符号化処理することにより、 256K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ８２を生成し、これをシンボルマツピング部８４に供給する。
【０１００】
このようにして符号化部８３は、所定時間間隔ごとにビツトレートが増加された情報ビツトストリームＳ８１を畳み込み符号化及びインターリーブ処理することにより、64K[coded bit/sec]ずつ段階的にビツトレートの増加された送信シンボルストリームＳ８２を生成し、これをシンボルマツピング部８４に所定時間間隔ごとに順次供給するようになされている。
【０１０１】
また制御部８２は、送信回路８６を制御することにより送信電力を段階的に増加させるようになされており、バツフア８１から32K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ８１を読み出した場合には、符号化処理、拡散処理及びシンボルマツピング処理を施すことにより生成した送信信号Ｓ８４を帯域幅 100[KHz] の通信チヤネルを用いて送信電力「ａ」によつて送信する。
【０１０２】
同様に制御部８２は、バツフア８１から64K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ８１を読み出した場合には、送信信号Ｓ８４を帯域幅 200[KHz] の通信チヤネル（帯域幅 100[KHz] の通信チヤネル×２）を用いて送信電力「２ａ」によつて送信し、バツフア８１から96K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ８１を読み出した場合には、送信信号Ｓ８４を帯域幅 300[KHz] の通信チヤネル（帯域幅 100[KHz] の通信チヤネル×３）を用いて送信電力「３ａ」によつて送信し、バツフア８１から 128K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ８１を読み出した場合には、送信信号Ｓ８４を帯域幅 400[KHz] の通信チヤネル（帯域幅 100[KHz] の通信チヤネル×４）を用いて送信電力「４ａ」によつて送信する。
【０１０３】
このように制御部８２は、バツフア８１から読み出す情報ビツトストリームＳ８１のビツトレートに応じて帯域幅（ 100〜400[KHz]）を拡げて（すなわち全通信チヤネルのうちの使用するチヤネル数を増加する）送信するようにしたことにより、高速伝送し得るようになされている。なお送信回路８６は、帯域幅 100〜400[KHz]を用いて送信するために、各帯域幅ごとに 100〜400[KHz]のフイルタリング処理を行つた後に送信するようになされている。
【０１０４】
このように制御部８２は、情報ビツトストリームＳ８０を最初からユーザ所望の 128K[bit/sec]のビツトレートで符号化して送信するのではなく、図６に示すように４段階（ｔ０〜ｔ３）に分けて段階的にビツトレートを増加させながら最終的に 128K[bit/sec]のビツトレートで符号化し、各段階ごとのビツトレートにそれぞれ応じてチヤネル数を増加させながら、当該チヤネル数に応じた送信電力によつて送信信号Ｓ８５を送信する。
【０１０５】
この場合も、バツフア８１から読みだされる情報ビツトストリームＳ８１のビツトレートが 128K[bit/sec]に到達するまでは、ウオームアツプ期間として基地局と携帯電話機との間で制御信号の交換を行うようになされている。但し、リアルタイム性の要求されないようなデータを送信するような場合であれば、このウオームアツプ期間を用いて最初から実際の情報ビツトストリームを送信しても良い。
【０１０６】
一方、図７に示すように９０は本発明の受信装置を示し、送信装置８０から送信された送信信号Ｓ８５をアンテナ９１によつて受け、これを受信信号Ｓ９１として受信回路９２に入力する。受信回路９２は、受信信号Ｓ９１を所定レベルに増幅した後、周波数変換処理を施すことによりベースバンド信号を取り出し、そのベースバンド信号にフイルタリング処理を施した後、デイジタル信号化することによりＢＰＳＫ変調されている状態の受信信号Ｓ９２を取り出し、これを高速フーリエ変換部９３に送出する。
【０１０７】
ここで受信回路９２は、送信側で行われた周波数ホツピングと同じホツピングパターンに基づいて受信する周波数チヤネルを変更すると共に、送信側と同じチヤネル数で送信信号Ｓ８５を受信するようになされており、これにより送信側の周波数チヤネル及びチヤネル数の変更に追従して正確に受信動作を実行し得るようになされている。
【０１０８】
高速フーリエ変換部９３は、入力される受信信号Ｓ９２にウインドウ処理を施すことにより１スロツト分の信号成分を取り出し、その取り出した信号成分に対してフーリエ変換処理を施すことにより、周波数軸上に並んで取り出されたシンボル群を時間軸上に並べた受信信号Ｓ９３を取り出し、これをビツトストリーム抽出部９４に送出する。因みに高速フーリエ変換部９３は、送信側の逆高速フーリエ変換部８５と同様に、時間軸上で受信信号Ｓ９２に対してコサインロールオフフイルタをかけることによりウインドウ処理を施すようになされている。
【０１０９】
ビツトストリーム抽出部９４は、受信信号Ｓ９３に対してＢＰＳＫ復調処理を施すことによりシンボル情報を取り出し、これを受信シンボルストリームＳ９４として復号化部９５に送出する。
【０１１０】
復合化部９５は、入力される受信シンボルストリームＳ９４に対してデインターリーブ処理を施し、この結果得られる受信シンボルストリームを最尤系列推定することにより軟判定ビタビ復号処理を施して送信側のバツフア８１から読み出されたときのビツトレートでなる情報ビツトストリームＳ９５を生成し、これをバツフア９６に格納する。バツフア９６は、制御部９７より供給される制御信号に基づいてビツトレート 128K[bit/sec]で情報ビツトストリームＳ９６を読み出すことにより、送信されてきたデータを復元するようになされている。
【０１１１】
以上の構成において、送信装置８０は送信すべき情報ビツトストリームＳ８０をユーザ所望のビツトレート 128K[bit/sec]で最初から符号化して送信すると、符号化された 256K[coded bit/sec]の送信シンボルストリームＳ８２のビツトレートに応じた帯域幅400[KHz]（帯域幅100[KHz]の通信チヤネル×４）を用いて送信することになる。
【０１１２】
従つて、全体の周波数帯域幅3.2[MHz]からなる全チヤネル数（３２）に対して１ユーザに割り当てられる帯域幅400[KHz]からなるチヤネル数（４）の占める割合が大きくなり、これにより大きな送信電力「４ａ」を必要とすることになる。この場合送信装置８０は、１チヤネル分の呼が生起したときの送信電力が大きくなることにより、急激に干渉成分が多くなつてシステム全体の他の通信に悪影響を与えることになる。
【０１１３】
このため送信装置８０においては、情報ビツトストリームＳ８０を最初からユーザ所望のビツトレート 128K[bit/sec]で符号化して送信するのではなく、段階的なビツトレートの増加に応じたチヤネル数によつて送信することにより、使用するチヤネル数に応じた最適な送信電力によつて送信することができ、かくして送信電力を段階的に増加させることができる。
【０１１４】
これにより送信装置８０では、呼を生起させたときにいきなり大きな送信電力で送信することなく、段階的に送信電力を上げていきながら送信することができ、この結果他の通信に対して与える干渉成分を急激に増加させることがなくなる。このため送信装置８０は、パワーコントロールコマンドに応じて送信電力を増加させるまでに時間的猶予が生じることにより、送信電力を増加させるまでのタイムラグを発生させずに済み、これにより基地局及び携帯電話機間で呼が瞬断することを防止できる。
【０１１５】
また送信装置８０は、ビツトレートの増加ステツプを32K[bit/sec]ずつ段階的にかつ線形に増加させるようにしたことにより、干渉成分を少しずつ段階的に増加させるだけで済むことになるので他の通信に対する干渉波の影響を最小限に抑えることができる。
【０１１６】
さらに送信装置８０は、図８に示すようにチヤネル設立時に割り当てられる１チヤネル当たりの帯域幅をシステム全体の周波数帯域幅3.2[MHz]の約１／３２程度の100[KHz]にした場合に、１チヤネル当たりのチヤネル使用率（横軸）に対して、伝送エラーの生じない時間の割合（縦軸）が最も高くなることが実験によつて明らかになつている。
【０１１７】
また送信装置８０は、チヤネル設立時に割り当てられる１チヤネル当たりの帯域幅をシステム全体の周波数帯域幅6.4[MHz]の約１／６４程度の100[KHz]にした場合に、周波数帯域幅3.2[MHz]の場合とほぼ等しい実験結果が得られている。
【０１１８】
従つて送信装置８０においては、チヤネル設立時に割り当てられる１チヤネルの帯域幅をシステム全体の周波数帯域幅ＢＷの約１／３２以下にした場合に、１通信チヤネルが生起したときの他の通信に与える干渉成分の影響を最小限に抑えることができる。
【０１１９】
以上の構成によれば、送信装置８０は呼の設立当初に低速のビツトレートでなる情報ビツトストリームに応じたチヤネル数によつて送信を開始し、ビツトレートの増加に応じて使用するチヤネル数を段階的に増加させることにより、呼の生起によつて送信電力を急激に増加させることを防止することができ、かくして呼の生起によつて発生する干渉成分の急激な増加を防止して周波数繰り返し数「１」の通信環境においても他の通信に対して悪影響を与えることなく通信することができる。
【０１２０】
（３）第３の実施の形態
図９において、１００は全体として本発明のマルチキヤリア通信方式の送信装置を示し、ここでも隣接する全てのセルにおいて同一周波数帯域を用いるような通信環境、いわゆる周波数繰り返し数が「１」の状態であり、 128K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ１００を９６本のサブキヤリアからなる帯域幅400[KHZ]のチヤネルを用いて送信することにより、音声データのみならず高速でデータ通信し得るようになされている。
【０１２１】
送信装置１００は、まず情報ビツトストリームＳ１００をバツフア１０１に送出する。バツフア１０１は、入力された情報ビツトストリームＳ１００を一旦記憶し、制御部１０２より供給される制御信号に基づいて所定時間間隔ごとに所定ビツト数ずつ段階的にビツトレートを増加しながら情報ビツトストリームＳ１０１を読み出し、これを符号化部１０３に送出する。
【０１２２】
ここで制御部１０２は、内部に設けられたクロツクによつてバツフア１０１から読み出す情報ビツトストリームＳ１０１の読み出し時間を監視しており、当該読み出し時間が所定時間経過すると次の段階のビツトレートでなる情報ビツトストリームＳ１０１をバツフア１０１から読み出すようになされている。
【０１２３】
符号化部１０３は、所定時間経過ごとに入力されたそれぞれビツトレートの異なる情報ビツトストリームＳ１０１に対して畳み込み符号化処理を施し、その結果得られる送信シンボルに対してインターリーブ処理を施すことにより、送信シンボルストリームＳ１０２を生成し、これを拡散符号乗算器１０４に送出する。
【０１２４】
拡散符号乗算器１０４は、制御部１０２より供給される制御信号に基づいて最適な拡散率（ＳＰ）の拡散符号Ｃ２１が拡散符号発生部１０５から供給され、ビツトレートの異なるそれぞれの送信シンボルストリームＳ１０２に対して最適な拡散率の拡散符号Ｃ２１を乗算することにより、256K[chip/sec]の送信シンボルストリームＳ１０３を生成し、これをシンボルマツピング部１０６に送出する。
【０１２５】
シンボルマツピング部１０６は、入力される送信シンボルストリームＳ１０３に対してＢＰＳＫ変調処理を施すことにより、各シンボル情報が位相値によつて示される送信信号Ｓ１０４を生成し、これを逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１０７に送出する。
【０１２６】
逆高速フーリエ変換部１０７は、逆フーリエ変換処理を施すことにより、送信信号Ｓ１０４の各シンボルを周波数が所定間隔離れた複数のサブキヤリアに分散させて重畳し、複数のサブキヤリアからなる送信信号を生成するようになされている。これにより、時間軸上に並んで入力された各シンボルが周波数軸上に並べられたような送信信号が生成される。
【０１２７】
また逆高速フーリエ変換部１０７は、初期位相値を基準に所定規則で発生したランダムな位相値を、送信信号を構成する複数のサブキヤリアの位相に加えることにより当該複数のサブキヤリアの位相値をランダムにし、その結果得られる送信信号Ｓ１０５のシンボル群に対してウインドウ処理を施し、これにより不要な帯域外スプリアスを抑えるようになされている。なおウインドウ処理の具体的方法としては、送信信号Ｓ１０５を構成するシンボル群に対して時間軸上でコサインロールオフフイルタをかけることにより実現される。
【０１２８】
送信回路１０８は、送信信号Ｓ１０５にフイルタリング処理を施した後、アナログ信号化を施し、当該アナログ信号化された送信信号を高周波信号と乗算処理することにより、所望の周波数帯域（例えば約 800[MHz] ）に周波数変換して所定周波数チヤネルの送信信号Ｓ１０６を生成し、これを所定電力に増幅した後にアンテナ１０９を介して送信する。かくして送信装置１００においては、送信信号を複数のサブキヤリアに分散して重畳することにより、送信対象の情報ビツトストリームＳ１００を複数のサブキヤリアで送信するマルチキヤリア通信を行うようになされている。
【０１２９】
この場合制御部１０２は、バツフア１０１に格納された 128K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ１００をそのままのビツトレートで読み出して次段以降の符号化処理を施すのではなく、最初に32K[bit/sec]のビツトレートで情報ビツトストリームＳ１０１を読み出して符号化部１０３に送出し、所定時間経過すると次に64K[bit/sec]のビツトレートで情報ビツトストリームＳ１０１を読み出し、続いて所定時間経過すると96K[bit/sec]のビツトレートで情報ビツトストリームＳ１０１を読み出し、引き続き所定時間経過すると 128K[bit/sec]のビツトレートで情報ビツトストリームＳ１０１を読み出すようになされている。
【０１３０】
従つて符号化部１０３は、所定時間間隔ごとにビツトレートが増加された情報ビツトストリームＳ１０１を畳み込み符号化及びインターリーブ処理することにより、段階的にビツトレートの増加された送信シンボルストリームＳ１０２を生成し、これを拡散符号乗算器１０４に所定時間間隔ごとに順次供給する。
【０１３１】
拡散符号乗算器１０４は、64K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ１０２が入力された場合には、制御部１０２の制御信号に基づいて拡散率（ＳＰ）４の拡散符号Ｃ２１が拡散符号発生部１０５から供給され、当該ＳＰ４の拡散符号Ｃ２１を64K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ１０２に乗算することにより、256K[chip/sec]の送信シンボルストリームＳ１０３を生成する。
【０１３２】
続いて拡散符号乗算器１０４は、 128K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ１０２が入力された場合には、制御部１０２の制御信号に基づいて拡散率（ＳＰ）２の拡散符号Ｃ２１が拡散符号発生部１０５から供給され、当該ＳＰ２の拡散符号Ｃ２１を 128K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ１０２に乗算することにより、256K[chip/sec]の送信シンボルストリームＳ１０３を生成する。
【０１３３】
同様に拡散符号乗算器１０４は、192K[coded bit/sec] の情報ビツトストリームＳ１０２が入力された場合には、ＳＰ１の拡散符号Ｃ２１を192K[coded bit/sec] の情報ビツトストリームＳ１０２に乗算し、足りない符号部分にはデータとして無効なヌルビツトを挿入することにより256K[chip/sec]の送信シンボルストリームＳ１０３を生成し、256K[coded bit/sec] の情報ビツトストリームＳ１０２が入力された場合には、ＳＰ１の拡散符号Ｃ２１を 256K[coded bit/sec]の情報ビツトストリームＳ１０２に乗算することにより、256K[chip/sec]の送信シンボルストリームＳ１０３を生成する。
【０１３４】
また制御部１０２は、送信回路１０８を制御することにより送信電力を段階的に増加させるようになされており、バツフア１０１から32K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ１０１を読み出した場合には、ビツトレートに応じた拡散符号Ｃ２１によつて拡散された送信信号Ｓ１０６を帯域幅400[KHz]のうちの 100[KHz] の通信チヤネルを用いて送信電力「ａ」によつて送信する。続いて制御部１０２は、バツフア１０１から64K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ１０１を読み出した場合には、送信信号Ｓ１０６を帯域幅400[KHz]のうちの200[KHz]の通信チヤネル（帯域幅 100[KHz] の通信チヤネル×２）を用いて送信電力「２ａ」によつて送信する。
【０１３５】
引き続き制御部１０２は、バツフア１０１から96K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ１０１を読み出した場合には、送信信号Ｓ１０６を帯域幅400[KHz]のうちの300[KHz]の通信チヤネル（帯域幅 100[KHz] の通信チヤネル×３）を用いて送信電力「３ａ」によつて送信し、バツフア１０１から 128K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ１０１を読み出した場合には、送信信号Ｓ１０６を帯域幅400[KHz]の通信チヤネル（帯域幅 100[KHz] の通信チヤネル×４）を用いて送信電力「４ａ」によつて送信するようになされている。
【０１３６】
このように制御部１０２は、情報ビツトストリームＳ１００を最初からユーザ所望の 128K[bit/sec]のビツトレートで符号化して送信するのではなく、４段階に分けて段階的にビツトレートを増加させながら最終的に 128K[bit/sec]のビツトレートで符号化し、各段階ごとのビツトレートにそれぞれ応じた帯域幅の通信チヤネル数と送信電力によつて送信信号Ｓ１０６を送信し得るようになされている。
【０１３７】
これにより送信装置１００では、予め用意された帯域幅400[KHz]の通信チヤネルを使用し、拡散符号Ｃ２１によつてそれぞれビツトレートの異なる符号化ビツトストリームＳ１０２を４チヤネルに分け、それぞれ帯域幅400[KHz]のうちの所定帯域部分を使用して通信を行うことにより、各帯域幅ごとに送信するための複数の送信装置を用いることなく、帯域幅400[KHz]の送信装置１００だけで段階的にビツトレートを増加させながら、ビツトレートの増加に応じたチヤネル数によつて送信信号Ｓ１０６を送信することができる。
【０１３８】
因みに、バツフア１０１から読みだされる情報ビツトストリームＳ１０１のビツトレートが 128K[bit/sec]に到達するまでは、ウオームアツプ期間として基地局と携帯電話機との間で制御信号をやりとりするようになされている。但し、リアルタイム性の要求されないようなデータを送信するような通信環境であれば、このウオームアツプ期間を用いて最初から実際の情報ビツトストリームを送信しても良い。
【０１３９】
一方、図１０に示すように１２０は本発明の受信装置を示し、送信装置１００から送信された送信信号Ｓ１０６をアンテナ１２１によつて受け、これを受信信号Ｓ１２１として受信回路１２２に送出する。受信回路１２２は、受信信号Ｓ１２１を所定レベルに増幅した後、周波数変換処理を施すことによりベースバンド信号を取り出し、そのベースバンド信号にフイルタリング処理を施した後、デイジタル信号化することにより受信信号Ｓ１２２を取り出し、これを高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）１２３に送出する。
【０１４０】
ここで受信回路１２２は、送信側と同じチヤネル数で送信信号Ｓ１０６を受信するようになされており、これにより送信側のチヤネル数の変更に追従して正確に受信動作を実行し得るようになされている。
【０１４１】
高速フーリエ変換部１２３は、入力される受信信号Ｓ１２２にウインドウ処理を施すことにより信号成分を取り出し、その取り出した信号成分に対してフーリエ変換処理を施すことにより、周波数軸上に並んで取り出されたシンボル群を時間軸上に並べた受信信号Ｓ１２３を取り出し、これをビツトストリーム抽出部１２４に送出する。因みに高速フーリエ変換部１２３は、送信側の逆高速フーリエ変換部１０７と同様に、時間軸上で受信信号Ｓ１２３に対してコサインロールオフフイルタをかけることによりウインドウ処理を施すようになされている。
【０１４２】
ビツトストリーム抽出部１２４は、受信信号Ｓ１２３に対してＢＰＳＫ復調処理を施すことによりシンボル情報を取り出し、これを受信シンボルストリームＳ１２４として拡散符号乗算器１２５に送出する。
【０１４３】
拡散符号乗算器１２５は、送信側の拡散符号発生部１０５で発生された拡散符号Ｃ２１と同一の拡散率でなる拡散符号Ｃ２２を拡散符号発生部１２６によつて発生し、当該拡散符号Ｃ２２を受信シンボルストリームＳ１２４に乗算することにより逆拡散処理を施し、この結果得られる受信シンボルストリームＳ１２５を復号化部１２７に送出する。
【０１４４】
この場合、拡散符号発生部１２６は制御部１２９より供給される制御信号に基づいて拡散符号Ｃ２２の拡散率を変更して供給するようになされている。これにより受信装置１２０においては、拡散率のそれぞれ異なる拡散符号Ｃ２２を受信シンボルストリームＳ１２４に乗算することにより、送信側で符号化したときと同じビツトレートの受信シンボルストリームＳ１２５をそれぞれ生成する。
【０１４５】
復号化部１２７は、入力される受信シンボルストリームＳ１２５に対してデインターリーブ処理を施し、この結果得られる受信シンボルストリームを最尤系列推定することにより軟判定ビタビ復号処理を施して送信側のバツフア１０１から読み出したときのビツトレートでなる情報ビツトストリームＳ１２６を生成し、これをバツフア１２８に格納する。バツフア１２８は、制御部１２９より供給される制御信号に基づいてビツトレート128K[bit/sec] で情報ビツトストリームＳ１２７を読み出すことにより、送信されてきたデータを復元するようになされている。
【０１４６】
以上の構成において、送信装置１００は送信すべき情報ビツトストリームＳ１００をユーザ所望のビツトレート128K[bit/sec] で最初から符号化して送信してしまうと、符号化された256K[coded bit/sec] の送信シンボルストリームＳ１０２を帯域幅400[KHz]の通信チヤネル（帯域幅100[KHz]の通信チヤネル×４）を使用してビツトレートに応じた大きな送信電力「４ａ」で送信することになる。この場合送信装置１００は、１チヤネル分の呼が生起したときにいきなり大きな干渉波が生じることになり、他の通信に与える影響が大きい。
【０１４７】
このため送信装置１００においては、情報ビツトストリームＳ１００を最初からユーザ所望のビツトレート128K[bit/sec] で符号化して送信するのではなく、段階的にビツトレートの増加に応じたチヤネル数によつて送信することにより、使用するチヤネル数に応じた最適な送信電力によつて送信することができ、かくして送信電力を段階的に増加させることができる。
【０１４８】
これにより送信装置１００では、呼を生起させたときにいきなり大きな送信電力で送信することなく、段階的に送信電力を上げていきながら送信することにより、他の通信に対して与える干渉成分を急激に増加させることがなくなる。この結果送信装置１００は、パワーコントロールコマンドに応じて送信電力を増加させるまでに時間的猶予が生じることにより、送信電力を増加させるまでのタイムラグを発生させずに済み、これにより基地局及び携帯電話機間で呼が瞬断することを防止できる。
【０１４９】
また送信装置１００は、ビツトレートの増加ステツプを32K[bit/sec]ずつ段階的にかつ線形に増加させるようにしたことにより、干渉成分を少しずつ段階的に増加させるだけで済むことになつて他の通信に対する干渉波の影響を最小限に抑えることができる。
【０１５０】
以上の構成によれば、送信装置１００は呼の設立当初に低速のビツトレートでなる情報ビツトストリームに応じたチヤネル数によつて送信を開始し、ビツトレートの増加に応じて使用するチヤネル数を段階的に増加させることにより、呼の生起によつて送信電力を急激に増加させることを防止することができ、かくして呼の生起によつて発生する干渉成分の急激な増加を防止して周波数繰り返し数「１」の通信環境においても他の通信に対する悪影響を与えることなく通信することができる。
【０１５１】
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、周波数繰り返し数「１」の場合のセルラー無線通信システムにおいて本発明を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、周波数繰り返し数「３」等のように同一の周波数帯域を用いたセルが近傍に存在して干渉波の影響を受けやすいような通信環境にあるセルラー無線通信システムに本発明を適用するようにしても良い。
【０１５２】
また上述の第１の実施の形態においては、バツフア４１から３段階目に読み出した96K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ４１を符号化部４３によつて符号化した204.8K[coded bit/sec] の送信シンボルストリームＳ４２を拡散率（ＳＰ）１０の拡散符号Ｃ１１によつて拡散処理するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、拡散符号として互いに直交関係にある直交符号のみを用いるようにした場合には拡散率（ＳＰ）８の拡散符号を用いて拡散処理を行うようにしても良い。この場合、足りない符号部分には無効なヌルビツトを挿入することにより、2048K[ckip/sec] の送信シンボルストリームＳ４３を生成する。
【０１５３】
さらに上述の第１の実施の形態においては、４種類の異なる拡散率の拡散符号Ｃ１１及びＣ１４を用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、拡散率（ＳＰ）３２の拡散符号だけを用いて送信信号を生成するようにしても良い。この場合、図１との対応部分に同一符号を付して示す図１１において、送信装置５５は拡散符号発生部５２により拡散率（ＳＰ）３２の拡散符号Ｃ５５のみを発生し、符号化部４３によつて符号化処理された送信シンボルストリームＳ５０のビツトレートが64K[bit/sec]の場合には、当該送信シンボルストリームＳ５０を拡散符号乗算器５１Ａによつて拡散符号Ｃ５５と乗算し、2048K[ckip/sec] の送信シンボルストリームＳ５１として出力し、最終的に送信回路４９から送信電力「ａ」で送信する。
【０１５４】
また送信装置５５は、符号化部４３によつて符号化処理された送信シンボルストリームＳ５０のビツトレートが 128K[bit/sec]の場合には、当該送信シンボルストリームＳ４２を64K[bit/sec]づつ分割してそれぞれ拡散符号乗算器５１Ａ及び５１Ｂに送出し、当該拡散符号乗算器５１Ａ及び５１Ｂによつて拡散符号Ｃ５５と乗算し、加算器５３によつて多重することにより、2048K[ckip/sec] の送信シンボルストリームＳ５１として出力し、最終的に送信回路４９から送信電力「２ａ」で送信する。
【０１５５】
さらに送信装置５５は、符号化部４３によつて符号化処理された送信シンボルストリームＳ５０のビツトレートが 192K[bit/sec]の場合には、当該送信シンボルストリームＳ４２を64K[bit/sec]づつ３分割してそれぞれ拡散符号乗算器５１Ａ、５１Ｂ及び５１Ｃに送出し、当該拡散符号乗算器５１Ａ、５１Ｂ及び５１Ｃによつて拡散符号Ｃ５５と乗算し、加算器５３によつて多重することにより、2048K[ckip/sec] の送信シンボルストリームＳ５１として出力し、最終的に送信回路４９から送信電力「３ａ」で送信する。
【０１５６】
最後に送信装置５５は、符号化部４３によつて符号化処理された送信シンボルストリームＳ５０のビツトレートが 256K[bit/sec]の場合には、当該送信シンボルストリームＳ４２を64K[bit/sec]づつ４分割してそれぞれ拡散符号乗算器５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ及び５１Ｄに送出し、当該拡散符号乗算器５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ及び５１Ｄによつて拡散符号Ｃ５５と乗算し、加算器５３によつて多重することにより、2048K[ckip/sec] の送信シンボルストリームＳ５１として出力し、最終的に送信回路４９から送信電力「４ａ」で送信する。
【０１５７】
このように送信装置５５においては、１種類の拡散率の（ＳＰ）３２の拡散符号Ｃ５５のみを使用し、ビツトレートの増加に応じて乗算処理を並列的に行つた後に多重化した後、ビツトレートにそれぞれ応じた送信電力によつて送信することにより、送信電力を段階的に増加させることができ、かくして他の通信に対する干渉波の影響を最小限に抑えることができる。
【０１５８】
さらに上述の第２の実施の形態においては、周波数ホツピングを行うマルチキヤリア通信方式におけるセルラー無線通信システムに本発明を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、タイムスロツトホツピングを行うマルチキヤリア通信方式におけるセルラー無線通信システムに本発明を適用するようにしても良く、さらにはマルチキヤリア通信方式に係わらずシングルキヤリア通信方式において周波数ホツピング又はタイムスロツトホツピングを行うセルラー無線通信システムに本発明を適用するようにしても良い。
【０１５９】
この場合、図１２に示すようにユーザＡに割り当てられたタイムスロツト領域をフレームごとにランダムに順次ホツピングさせることにより、他の通信から受ける干渉波の影響を低減することができる。またこの場合、タイムスロツト数を複数使用することにより高速伝送し得るようになされており、当該タイムスロツト数（チヤネル数）の増加に応じたビツトレートに基づいて送信電力を段階的に増加させることにより、他の通信に対する干渉波の影響を最小限に抑えることができる。
【０１６０】
また上述の第２の実施の形態においては、周波数ホツピングを行うマルチキヤリア通信方式におけるセルラー無線通信システムに本発明を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、周波数ホツピングとタイムスロツトホツピングを行うようなマルチキヤリア通信方式又はシングルキヤリア通信方式におけるセルラー無線通信システムに本発明を適用するようにしても良い。
【０１６１】
さらに上述の第２の実施の形態においては、逆高速フーリエ変換部８５においてランダムな位相値を複数のサブキヤリアの位相に加えることにより当該複数のサブキヤリアの位相値をランダムにするランダムフエーズシフト処理を施して同一チヤネルを使用して行われた他の通信との混信を避けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ランダムな直交行列を送信シンボルストリームＳ８３に乗算し、受信側においても送信側で使用された直交行列の逆行列を乗算することにより同一チヤネルを使用して行われた他の通信との混信を避けるようにしても良い。
【０１６２】
さらに上述の第２の実施の形態においては、使用する帯域幅を100[KHz]ずつ段階的に拡げるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、帯域幅を100[KHz]、200[KHz]、400[KHz]、800[KHz]となるように「２」のべき乗×100[KHz]で表されるように帯域幅を拡げるようにしても良い。この場合、符号化部８３の符号化率を可変とし、送信シンボルストリームＳ８２を線形に増加させるようにする。但し、この場合も送信電力は情報ビツトストリームＳ８１のビツトレートに比例して増加するものとする。
【０１６３】
さらに上述の第２の実施の形態においては、最初のチヤネル割り当て時に100[KHz]の帯域幅を割り当てて送信し、次に200[KHz]、300[KHz]、400[KHz]と帯域幅を拡げてチヤネル数を増加させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、最初のチヤネル割り当て時に400[KHz]の帯域幅を割り当てておき、32K[bit/sec]の情報ビツトストリームＳ８１がバツフア８１から読み出されたときには、400[KHz]の帯域幅のうちの100[KHz]の帯域幅を使用して（残りの300[KHz]は使用せず）送信し、ビツトレートの増加に応じて使用する帯域幅を200[KHz]、300[KHz]、400[KHz]と段階的にチヤネル数を増加させて送信するようにしても良い。この場合、チヤネルを割り当てるアルゴリズムが簡単になる。
【０１６４】
さらに上述の第２の実施の形態においては、最初のチヤネル割り当て時にシステム全体の周波数帯域幅3.2[MHz]のうちの約１／３２となる100[KHz]の帯域幅を割り当てて送信し、次のビツトレートに応じて100[KHz]ごとのステツプで200[KHz]、300[KHz]、400[KHz]と帯域幅を拡げて割り当てるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、システム全体の周波数帯域幅3.2[MHz]のうちの約１／６４となる50[KHz] の帯域幅を割り当てて送信し、次のビツトレートに応じてこの50[KHz] ごとのステツプで100[KHz]、150[KHz]、200[KHz]と帯域幅を拡げて割り当てるようにしても良い。要はシステム全体の周波数帯域幅の約１／３２以下の帯域幅で送信を開始し、最初に設定した帯域幅と同じステツプで帯域幅を拡げて割り当てるようにすれば、送信を開始したときの干渉成分の影響を最小限に防止できると共に、その後の干渉成分の増加の割合も小さく抑えることができる。
【０１６５】
さらに上述の第３の実施の形態においては、拡散率（ＳＰ）４の拡散符号Ｃ２１を用いた場合に、400[KHz]の帯域幅を同時に４チヤネルが共有し、帯域幅400[KHz]のうちの所定帯域部分を通信チヤネルとしてそれぞれが使用して通信を行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図１３に示すように所定帯域幅の各サブキヤリア１本ごとに異なるユーザを割り当てることにより複数チヤネルを設定するようにしても良い。この場合、あるユーザが高速伝送したい場合には割り当てるサブキヤリアの本数を多くすれば良い。
【０１６６】
さらに上述の第３の実施の形態においては、拡散符号Ｃ２１を用いて同一周波数帯域で複数のチヤネルを設定し、マルチキヤリア通信方式によつて通信するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、通常のシングルキヤリアを拡散符号によつて拡散し、所定のタイムスロツトごとに通信を行うような通信方式に本発明を適用するようにしても良い。
【０１６７】
【発明の効果】
上述のように本発明の送信方法及び送信装置によれば、送信信号の送信開始当初は低い伝送レートに応じたチヤネル数及び送信電力で送信を行い、序々に伝送レートを段階的に増加させていくに連れてチヤネル数及び送信電力を段階的に増加させながら送信を行うことにより、送信開始当初から送信電力を急激に増加させることがない分、他の通信に対して与える干渉成分を急激に増加させることがなくなり悪影響を与えずに済む。これにより受信装置側では、序々に増加する干渉量を制御するためのパワーコントロールコマンドに応じて送信電力を増加させるまでに時間的猶予が生じ、送信電力を増加させるまでのタイムラグを発生させることがないので、送信装置側及び受信装置側で呼が瞬断することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるＤＳ−ＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムにおける送信装置の構成を示すブロツク図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態によるＤＳ−ＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムにおける伝送レートの推移を示すタイムチヤートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるＤＳ−ＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムにおける受信装置の構成を示すブロツク図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における送信電力の推移を示す略線図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態によるマルチキヤリア通信方式のセルラー無線通信システムにおける送信装置の構成を示すブロツク図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態によるマルチキヤリア通信方式のセルラー無線通信システムにおける伝送レートの推移を示すタイムチヤートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態によるマルチキヤリア通信方式のセルラー無線通信システムにおける受信装置の構成を示すブロツク図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態によるマルチキヤリア通信方式のセルラー無線通信システムにおける実験データを示すグラフである。
【図９】本発明の第３の実施の形態によるマルチキヤリア通信方式のセルラー無線通信システムにおける送信装置の構成を示すブロツク図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態によるマルチキヤリア通信方式のセルラー無線通信システムにおける受信装置の構成を示すブロツク図である。
【図１１】他の実施の形態によるセルラー無線通信システムにおける送信装置の構成を示すブロツク図である。
【図１２】他の実施の形態におけるタイムスロツトホツピングの説明に供する略線図である。
【図１３】他の実施の形態における周波数分割による複数チヤネルを構成する説明に供する略線図である。
【図１４】従来のＤＳ−ＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムにおける送信装置の構成を示すブロツク図である。
【図１５】従来のＤＳ−ＣＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムにおける受信装置の構成を示すブロツク図である。
【図１６】従来のＴＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムにおけるマルチスロツト割り当ての説明に供する略線図である。
【図１７】従来のＴＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムにおける送信装置の構成を示すブロツク図である。
【図１８】従来のＴＤＭＡ方式のセルラー無線通信システムにおける受信装置の構成を示すブロツク図である。
【符号の説明】
１、２０、４０、５５、８０、１００……送信装置、１０、３０、６０、９０、１２０……受信装置、２、２１、８３、１０３……符号化部、１８、３４、６８、９５、１２７……復号化部、４１、６９、８１、９６……バツフア、４２、７０、８２、９７……制御部、４９、８６、１０８……送信回路。
【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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