(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスロットで１フレームを構成し、前記各スロットにＩデータおよびＱデータのまとまりでユーザデータ、パイロットビット、TPC（Transmit Power Control）ビットおよびTFCI（TransmitFormat Combination Indicator）ビットよりなる送信データフォーマットでデータ送信するデータ送信装置において、
上りTPCビットおよび受信データ送信時の電力値を抽出する受信データ抽出部と、送信レートおよびデータフォーマットを決定する送信出力制御部と、ユーザへ送信するデータを生成するデータ符号化部と、前記受信データ抽出部、前記送信出力制御部および前記データ符号化部に接続され、データ拡散部への送信データおよび送信無線部への送信電力値を出力する送信データ生成部とを備え、該送信データ生成部は、送信シンボルデータを対のシンボル毎に取り込むことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２】
前記送信データ生成部は、前記受信データ抽出部および前記送信データ格納部に接続され送信データを格納する送信データ格納部と、該送信データ格納部に格納されたデータを引き取るデータ引取り部と、該データ引取り部で引き取られたデータをエンコードするSTTDエンコードするSTTDエンコード部と、前記送信出力制御部に接続され、前記データ引取り部および前記STTDエンコード部を制御するカウンタ部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ送信装置。
【請求項３】
前記カウンタ部は、送信レート毎に設けられることを特徴とする請求項２に記載のデータ送信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ送信装置に関し、特に送信ダイバーシチの１つであるSTTD (Space Time Block Coding Based Transmit Antenna Diversity)の送信を改善するデータ送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第３世代のW-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access)通信規格を検討する３GPP (3rd Generation Partnership Project) の１つである３G TS25.211 (3rd Generation Technical Specification Group Radio Access Network Physical Channel of Transport Channels)という規格において記述があり、各ユーザにデータを送信する方法に、送信ダイバーシチ（Transmit Diversity）と呼ばれる送信方法がある。
【０００３】
この送信ダイバーシチには、Open Loop ModeとClosed Loop Modeの２種類の送信方法が存在する。このうち、前者には、TSTD (Time Switched Transmit Diversity)およびSTTDが存在する。STTDは、アンテナの１系（以下、アンテナ１という）から送信するデータを符号化してアンテナ２系（以下、アンテナ２という）のデータとして出力する方法を採用している。
【０００４】
斯かるSTTD送信技術に関する技術は周知であり、種々の文献に開示されている。例えば、簡単な演算処理にて送信ダイバーシチの有無を検出する送信ダイバーシチ検出回路、検出方法および記録媒体が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、CDMA通信の基地局におけるSTTDエンコ―ディングを行うシステムの回路規模を縮小するSTTDエンコーディング方法およびダイバーシチ送信機が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。更に、STTD方式で送信された信号とSTTD方式で送信されていない信号の両方を検波可能なダイバーシチ受信機も開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２５１２２８号公報（第５−６頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００１−２６７９８２号公報（第４−５頁、第１図）
【特許文献３】
特開２００２−７７１１４号公報（第３−５頁、第４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このSTTDは、送信するデータの種類や送信速度等の違いにより、種々のエンコード（符号化）方法が存在するので、複雑である。そのために、従来技術では、基地局でSTTDを行うときに、基準となるカウンタの動作が複雑となり、各ユーザに対してカウンタを備えるのが一般的であった。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、複雑になっていたカウンタの動作が複雑でない場合でもSTTDエンコードが行え、それにより回路規模が削減可能であると共に消費電力の低減が可能なデータ送信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明によるデータ送信装置は次のような特徴的な構成を採用している。
【０００９】
（１）複数のスロットで１フレームを構成し、前記各スロットにＩデータおよびＱデータのまとまりでユーザデータ、パイロットビット、TPC（Transmit Power Control）ビットおよびTFCI（Transmit Format CombinationIndicator）ビットよりなる送信データフォーマットでデータ送信するデータ送信装置において、
上りTPCビットおよび受信データ送信時の電力値を抽出する受信データ抽出部と、送信レートおよびデータフォーマットを決定する送信出力制御部と、ユーザへ送信するデータを生成するデータ符号化部と、前記受信データ抽出部、前記送信出力制御部および前記データ符号化部に接続され、データ拡散部への送信データおよび送信無線部への送信電力値を出力する送信データ生成部とを備え、該送信データ生成部は、送信シンボルデータを対のシンボル毎に取り込むデータ送信装置。
【００１０】
（２）前記送信データ生成部は、前記受信データ抽出部および前記送信データ格納部に接続され送信データを格納する送信データ格納部と、該送信データ格納部に格納されたデータを引き取るデータ引取り部と、該データ引取り部で引き取られたデータをエンコードするSTTDエンコードするSTTDエンコード部と、前記送信出力制御部に接続され、前記データ引取り部および前記STTDエンコード部を制御するカウンタ部とを含む上記（１）のデータ送信装置。
【００１１】
（３）前記カウンタ部は、送信レート毎に設けられる上記（２）のデータ送信装置。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるデータ送信装置の好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
先ず、図１は、上述した第３世代のW-CDMA通信規格を検討する３GPPの1つである３G TS25.211に記載されている下り送信データフォーマットを示す。下り送信データフォーマットは、１０msecで１フレーム（radio frame）を構成する。この１フレームは、スロット（０）〜スロット（１４）の１５スロットに分かれる。また、１スロットは、送信データがＩデータおよびＱデータの２ビットのまとまりで構成されているシンボル（シンボル（０）〜シンボル（ｎ））というビットデータから構成されている。ここで、１スロット内のシンボル数は、送信レートにより異なる。
【００１８】
図１の下部に示すデータフォーマットは、同じく３G TS25.211に記載されている下りDPCH（Dedicated Physical Channel）のデータフォーマットである。送信するデータの種類としては、図１に示す如く通常のユーザのデータ（データ１ビット、データ２ビット）、パイロットビット、下りTPC（Transmit Power Control）ビット、TFCI（Transmit Format Combination Indicator）が存在する。これらのデータは、シンボル単位で存在する。また、それぞれのデータのシンボル数は、送信データレートや送信データのフォーマットにより異なる。
【００１９】
次に、図２は、STTDにおける基本的なデータフォーマットの一例を示す。STTDは、前後のシンボルを対（ペア）にして、お互いのデータをエンコードし、その値をアンテナ２側のデータとしている。例えば、図２において、シンボル（０）でのアンテナ２側からの出力データは、シンボル（１）のIビットを反転した値を出力し、シンボル（１）の場合には、シンボル（０）のＱビットを反転した値を出力する。STTDモードを実施した場合には、全てのデータを図２の如く前後のシンボルを対にしてエンコードを行うのみではなく、送信レートによりエンコードを実施するシンボルやしないシンボルも存在する。
【００２０】
次に、図３は、本発明によるデータ送信装置を使用する基地局装置の一例を示す。図３に示す基地局装置は、受信無線部１、逆拡散部２、データ復調部３、受信データ抽出部４、送信出力制御部５、データ符号化部６、送信データ生成部７、データ拡散部８および送信無線部９により構成される。
【００２１】
図３を参照して、本発明のデータ送信装置を使用する基地局装置の動作の概要を説明する。ユーザから送信された上り拡散データは、受信無線部１にてフィルタを通過させ、帯域外の成分のデータを除去して逆拡散部２に送られる。この逆拡散部２に送られてきた上りデータは逆拡散される。逆拡散されたデータは、データ復調部３にて復調された後に、受信データ抽出部４に送られる。受信データ抽出部４において、ユーザから送られてきた上りTPCビットおよび上り受信データ送信時の電力値が抽出され、上りTPCビットに基づいて基地局から各ユーザに送信する際の電力値が決定され、送信データ生成部７に送られる。
【００２２】
また、ユーザから送信されてきたときの上り受信データの電力値は、予め定められた基準SIR（Signal-to-Interference Power Ratio：希望波対干渉波電力比）と比較される。そして、ユーザへ送信するデータとして下りTPCビットが生成され、送信データ生成部７に送信される。一方、送信出力制御部５では、ユーザ毎にデータを送信する際の送信レートおよびデータフォーマットの設定を行い、その情報を決定して送信データ生成部７に送る。
【００２３】
下りTPCビット以外のユーザへ送信するデータは、データ符号化部６にて生成され、送信データ生成部７に送られる。送信出力制御部５の設定から送信データ生成部７にてユーザ毎に、１シンボル単位にデータのフォーマットの変更を行い、時分割でデータ拡散部８へ送る。データ拡散部８において、時分割で送られてきたデータをユーザ毎にまとめ、それを拡散する。この拡散されたデータは、送信無線部８に送られ、受信データ抽出部４にて決定された電力値に基づき、下りデータを送信する。
【００２４】
次に、本発明によるデータ送信回路の詳細動作を、図４を参照して詳細に説明する。図４は、図３に示す送信データ生成部７およびその周辺部の詳細ブロック図である。この送信データ生成部７は、送信データ格納部７１、データ引取り部７２、カウンタ部７３、STTDエンコード部７４、アンテナデータ出力部７５および送信電力値部７６を含んでいる。
【００２５】
データ符号化部６は、下りTPCビット以外のアンテナ１側のデータ（データ１ビット、データ２ビット、パイロットビット、TFCIビット）と、アンテナ２側のパイロット部分のデータを生成して、送信データ格納部７１に保管している。下りTPCビットは、受信データ抽出部４から送信データ格納部７１に保管される。基地局から各ユーザへデータを送信する場合には、送信出力制御部５にて各ユーザのデータ送信速度、STTDモードであるか否か、TPCビットのスロットでのシンボル位置およびシンボル数、パイロットビットのスロットでのシンボル位置およびシンボル数を決定し、カウンタ部７３へそれらの情報を通知する。カウンタ部７３では、送信出力制御部５から通知された情報からカウンタを動作し始める。カウンタ部７３からSTTDエンコード部７４には、STTDモードであるか否かという情報を通知する。
【００２６】
図５は、従来の基地局でのSTTDモード時のカウンタおよびデータの引取り動作を説明するタイミングチャートの例を示す。従来の基地局において、カウンタ部のカウンタは、１シンボル毎にデータを引き取ってくるため、STTDモード時には不規則なカウンタの動きをするようになっている。その結果、送信データ格納部からシンボル毎にアンテナ１用とアンテナ２用のデータを引き取ることが必要なため、合計４回のアクセスを行わなくてはならない。
【００２７】
一方、本発明のデータ送信回路の動作を、図６のタイミングチャートに示す。STTDエンコードを行う対（ペア）のシンボルを同時に読み込むことにより、送信データ格納部７１からのデータの読み込みの回数を減らすこと、およびカウンタを単純な動きにすることにより、今までユーザ毎に持っていたカウンタを、送信レート毎に持つことによりカウンタの数を減らして消費電力の削減を行う。
【００２８】
STTDモードである場合には、図４の送信出力制御部５からカウンタ部７３にSTTDモードの通知を行う。そして、データ引取り部７２は、カウンタ部７３からの情報により該当するデータを送信データ格納部７１からSTTDエンコードを行う対のシンボル単位で読み込む。読み込んだデータは、STTDエンコード部７４へ送り、図７に示す如くアンテナ２側から出力するデータを生成する。例えば、前のシンボルのアンテナ２データについては、後ろのシンボルデータから生成し、後ろのアンテナ２のデータは、前のシンボルデータから生成する。生成されたアンテナ２のデータは、アンテナ１のデータと共にアンテナデータ出力部７５へ送られて、１シンボルずつ時分割でデータ拡散部８へ送信される。
【００２９】
送信データとしてTPCビットを送信する場合には、カウンタ部７３には、送信出力制御部５からTPCビットのスロットでのシンボル位置とシンボル数が通知されているので、データ引取り部７２にTPCビットであることが通知される。それを受けてデータ引取り部７２は、送信データ格納部７１から該当する下りTPCビットを読み込む。そして、通常のデータと同じようにTPCビットをSTTDエンコード部７４へ送信してエンコードを行い、アンテナデータ出力部７５へ送られる。
【００３０】
次に、パイロットビットを送信する場合には、カウンタ部７３には送信出力制御部５からパイロットビットのスロットでのシンボル位置およびシンボル数が通知されているので、カウンタ部７３よりSTTDエンコード部７４にパイロットビットであることを通知する。そして、STTDエンコード部７４は、送信データ格納部７１からアンテナ２用のパイロットデータを引き取る。STTDエンコード部７４は、パイロットビットを送信する場合には、アンテナ２側の出力データとして送信データ格納部７１から引き取ったデータを使用し、通常のデータと同様にアンテナデータ出力部７５へデータを送信する。
【００３１】
送信出力制御部５において、送信レートの設定が１５kspsの設定がされた場合には、パイロットビットのシンボル数が２で割り切れるか否かをカウンタ部７３へ通知して、STTDエンコード部７４にてSTTDエンコードの制御を実施する。パイロットビットのシンボル数が２で割り切れる値の場合には、パイロットビットを送信する際に、アンテナ１用のデータをコピーしてアンテナ２のデータとして使用する。パイロットビットのシンボル数が２で割り切れない値の場合には、パイロットビットを送信する際に、STTDエンコード部７４へSTTDエンコードを行うことを通知し、通常のデータと同様にSTTDエンコードを行う。
【００３２】
送信出力制御部５からSTTDモードでないことを設定した場合には、カウンタ部７３は、STTDエンコード部７４にSTTDエンコードを行わないことを通知する。それを受けてSTTDエンコード部７４は、アンテナデータ出力部７５へアンテナ２側のデータをアンテナデータ出力部７５には送信しない。
【００３３】
次に、図８、図９および図１０は、上述したデータ送信回路の動作を示す一連のフローチャートである。先ず、図８において、動作開始すると、STTDモードでないか判定する（ステップＳ１）。STTDモードでない場合（ステップS1:YES）には、STTDエンコードは行わない（ステップS2）。STTDモードの場合（ステップS1:NO）には、送信レートが１５kspsか否か判定する（ステップS3）。送信レートが１５kspsの場合（ステップS3:YES）には、図９を参照して後述する。一方、送信レートが１５kspsでない場合（ステップS3:NO）には、TPCビット位置か否か判定する（ステップS4）。TPCビット位置の場合（ステップS4：YES）には、送信データ格納部７１からTPCビットを引き取る（ステップS5）。一方、TPCビット位置でない（ステップS4:NO）には、パイロットビット位置か否か判定する（ステップS6）。パイロットビット位置の場合（ステップS6:YES）には、STTDエンコードは行わず、送信データ格納部７１からアンテナ１用パイロットビットを引き取る（ステップS7）。一方、パイロットビット位置でない場合（ステップS6:NO）には、送信データ格納部７１から対（ペア）のシンボル毎にデータの引取りを行う（ステップS8）。
【００３４】
次に、図９を参照して動作説明を続ける。上述した送信レートが１５kspsである場合（ステップS3:YES）には、パイロットビット数が２で割り切れるか否か判定する（ステップS9）。２で割り切れない場合（ステップS9:NO）には、TPCビット位置か否か判定する（ステップS10）。TPCビット位置の場合（ステップS10:YES）には、送信データ格納部７１からTPCビットを引き取る（ステップS11）。一方、TPCビット位置でない場合（ステップS10:NO）には、送信データ格納部７１から対のシンボル毎にデータの引取りを行う（ステップS12）。
【００３５】
次に、図１０を参照して動作説明を続ける。上述したパイロットビット数の判定でパイロットビット数が２で割り切れる場合（ステップS９：NO)には、パイロットビット位置か否か判定する（ステップS13）。パイロットビット位置の場合（ステップS13:YES）には、STTDエンコード部７４にてアンテナ０のデータをコピーしてアンテナ１用データを生成する（ステップS14）。一方、パイロットビット位置でない場合（ステップS13:NO）には、TPCビット位置か否か判定する（ステップS15）。TPCビット位置の場合（ステップS15:YES）には、送信データ格納部７１からTPCビットを引き取る（ステップS16）。一方、TPCビット位置でない場合（ステップS15:NO）には、送信データ格納部７１から対のシンボル毎にデータの引取りを行う（ステップS17）。
【００３６】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。送信ダイバーシチを行わない場合に本発明を使用して、STTDエンコード部７４においてアンテナ１側のシンボルデータをアンテナ２側にコピーし、アンテナ１側およびアンテナ２側の両方から同じデータを出力させることを可能にしておくことで、アンテナの系指定時に応用可能である。また、複数シンボル又はスロット単位での下りデータの読み込みを行うことにより、データ拡散部８へ時分割でなくパケット方式でデータを送信する方式へも応用可能である。
【００３７】
以上、本発明によるデータ送信装置の好適実施形態の好適実施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のデータ送信装置によると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。即ち、STTDエンコードを行う対（ペア）のシンボルずつ送信データを読み込むことにより、基準カウンタの動作を簡単にすることで、回路を小規模化すると共に消費電力の低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第３世代W-CDMA通信規格の３G TS25.211に記載されている下り送信データフォーマットの説明図である。
【図２】  STTD時の基本データフォーマットを示す図である。
【図３】本発明のデータ送信装置を使用する基地局装置のブロック図である。
【図４】図３中の送信データ生成部の詳細構成および関連部分を示すブロック図である。
【図５】従来のデータ送信装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図６】本発明によるデータ送信装置の動作を説明するタイミングチャートである。
【図７】アンテナ出力データの説明図である。
【図８】本発明のデータ送信装置の全体動作を説明するフローチャートである。
【図９】図８の一部のフローチャートである。
【図１０】図９の一部のフローチャートである。
【符号の説明】
４    受信データ抽出部
５    送信出力制御部
６    データ符号化部
７    送信データ生成部
７１  送信データ格納部
７２  データ引取り部
７３  カウンタ部
７４  STTDエンコード部
７５  アンテナデータ出力部
７６  送信電力値部
８    データ拡散部
９    送信無線部
【図１】
0004189802.tif 000002
【図２】
0004189802.tif 000003
【図３】
0004189802.tif 000004
【図４】
0004189802.tif 000005
【図５】
0004189802.tif 000006
【図６】
0004189802.tif 000007
【図７】
0004189802.tif 000008
【図８】
0004189802.tif 000009
【図９】
0004189802.tif 000010
【図１０】
0004189802.tif 000011