(57)【要約】基地局は、送信ダイバーシチ装置を含む。送信ダイバーシチ装置は、２系統の送信部を有する。各送信部は、送信データを符号化して送信符号を生成する。各送信部は、生成された各送信符号のうち第１符号を拡散変調し１６ＱＡＭして２つのＣＤＭＡ信号を作成し、当該２つのＣＤＭＡ信号を送信する。その後、各送信部は、各送信符号のうち第２符号を拡散変調し１６ＱＡＭして２つのＣＤＭＡ信号を作成し、当該２つのＣＤＭＡ信号を送信する。これにより、時間差ダイバーシチを実現している。各送信部は、２つのＣＤＭＡ信号の合成信号の位相点分布がほぼ均等になるように、送信データを符号化する。これにより、ノイズマージンを大きくでき、ビット誤り率を改善できる。
2002100000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数に分岐された送信データを送信符号にそれぞれ変換し、当該各送信符号の一部をそれぞれ含む複数のＣＤＭＡ信号を送信した後に上記各送信符号の上記一部以外をそれぞれ含む複数のＣＤＭＡ信号を送信するＣＤＭＡ送信ダイバーシチ装置において、上記複数のＣＤＭＡ信号の合成信号の位相点分布がほぼ均等になるように、上記各々の送信データを送信符号にそれぞれ変換するものであるＣＤＭＡ送信ダイバーシチ装置。
【請求項２】
複数に分岐された送信データをそれぞれ入力とし、各々の送信データを送信符号にそれぞれ変換する符号化手段と、
この符号化手段により作成された各送信符号のうち第１符号をそれぞれ拡散変調および直交変調して複数のＣＤＭＡ信号を作成し、当該複数のＣＤＭＡ信号を第１シンボルタイミングで送信する手段と、
上記符号化手段により作成された各送信符号のうち上記第１符号と異なる第２符号をそれぞれ拡散変調および直交変調して複数のＣＤＭＡ信号を作成し、当該複数のＣＤＭＡ信号を上記第１シンボルタイミングとは異なる第２シンボルタイミングで送信する手段とを備え、
上記符号化手段は、上記複数のＣＤＭＡ信号の合成信号の位相点がほぼ均等になるように、上記各々の送信データを送信符号にそれぞれ変換するものであることを特徴とするＣＤＭＡ送信ダイバーシチ装置。
【請求項３】
請求の範囲第２項において、直交変調は、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭまたは２５６ＱＡＭであるＣＤＭＡ送信ダイバーシチ装置。
【請求項４】
請求の範囲第３項において、符号化手段は、３ＧＰＰ規格においてその位相点が最外周上の点に分布すると規定されているパターンの送信データを送信符号に変換する場合における位相点と、３ＧＰＰ規格においてその位相点が上記最外周よりも１つ内側に分布すると規定されているパターンの送信データを送信符号に変換する場合における位相点とが同値となるように、上記各々の送信データを上記送信符号に変換するものであるＣＤＭＡ送信ダイバーシチ装置。
【請求項５】
請求の範囲第４項において、符号化手段は、少なくとも３ＧＰＰ規格においてその位相点が最外周上の点に分布すると規定されているパターンの送信データを送信符号に変換する場合における位相点と、３ＧＰＰ規格においてその位相点が上記最外周よりも１つ内側に分布すると規定されているパターンの送信データを送信符号に変換する場合における位相点とが同値となる対応関係を含む送信データのパターンと送信符号のパターンとの対応関係を示す変換テーブルを有し、この変換テーブルに従って各々の送信データを上記送信符号に変換するものであるＣＤＭＡ送信ダイバーシチ装置。
【請求項６】
請求の範囲第２項において、直交変調は、ＱＰＳＫであるＣＤＭＡ送信ダイバーシチ装置。
【請求項７】
請求の範囲第６項において、符号化手段は、３ＧＰＰ規格においてその位相点がＩＱ平面の（０、０）に分布すべきものとして規定されているパターンの送信データを符号化するときに、その位相点が上記ＩＱ平面上の最大位相および最大振幅の点に分布するように、上記各々の送信データを上記送信符号に変換するものであるＣＤＭＡ送信ダイバーシチ装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、たとえばＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）移動通信システムの基地局に用いられるＣＤＭＡ送信ダイバーシチ装置に関する。
背景技術
従来から、主として、受信側の移動局において時間差ダイバーシチを実現すべく、基地局において送信ダイバーシチを行っている。より具体的には、たとえばＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムにおいては、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）規格である”３ＧＰＰ  ＴＳ２５．２１１Ｖ３．５．０（２０００−１２）”に示されるように、基地局から移動局へのダウンリンクにおいて送信ダイバーシチ（ｔｒａｎｓｍｉｔ  ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）が行われる。
さらに詳述すれば、基地局は、２系統の送信部を有しており、各送信部には４ビットの送信データ｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝が分岐して入力されるようになっている。一方の送信部は、上記４ビットの送信データを符号化した後所定の拡散符号で拡散変調し、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）を実行することにより、ＣＤＭＡ信号を作成する。同様に、他方の送信部は、上記４ビットの送信データを符号化した後上記と同じ拡散符号で拡散変調しＱＰＳＫを実行することにより、ＣＤＭＡ信号を作成する。
さらに詳述すれば、一方の送信部は、上記送信データ｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝を所定の変換テーブルに従って送信符号｛ｃ０，ｃ１，ｃ２，ｃ３｝に変換し、他方の送信部は上記送信データ｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝を上記変換テーブルに従って送信符号｛−ｃ２，ｃ３，ｃ０，−ｃ１｝に変換する。この場合、直交変調方式としてＱＰＳＫを採用しているので、送信データと送信符号とは｛ｂｎ＝ｃｎ｝の関係にある。よって、送信符号｛ｃ０，ｃ１，ｃ２，ｃ３｝は｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝となり、送信符号｛−ｃ２，ｃ３，ｃ０，−ｃ１｝は｛−ｂ２，ｂ３，ｂ０，−ｂ１｝となる。
一方の送信部は、所定の第１シンボルタイミングｔ１に応答して、送信符号｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝のうち最初の２つの符号｛ｂ０，ｂ１｝をＩＱデータとして拡散変調する。その結果、符号｛ｂ０，ｂ１｝を含むＣＤＭＡ信号が作成されることになる。また、他方の送信部は、上記第１シンボルタイミングｔ１に応答して、送信符号｛−ｂ２，ｂ３，ｂ０，−ｂ１｝のうち最初の２つの符号｛−ｂ２，ｂ３｝をＩＱデータとして拡散変調する。つまり、上記符号｛ｂ０，ｂ１｝と異なる符号｛−ｂ２，ｂ３｝を最初に用いる。その結果、符号｛−ｂ２，ｂ３｝を含むＣＤＭＡ信号が作成されることになる。
また、一方の送信部は、第１シンボルタイミングｔ１の所定時間経過後の第２シンボルタイミングｔ２に応答して、送信符号｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝のうち残余の２つの符号｛ｂ２，ｂ３｝をＩＱデータとして拡散変調する。また、他方の送信部は、上記第２シンボルタイミングｔ２に応答して、送信符号｛−ｂ２，ｂ３，ｂ０，−ｂ１｝のうち残余の２つの符号｛ｂ０，−ｂ１｝をＩＱデータとして拡散変調する。これにより、互いに異なる符号を含む２つのＣＤＭＡ信号が作成されることになる。
このように、基地局は、互いに異なる符号を含む２つのＣＤＭＡ信号の送信を２回行っている。これにより、受信側の移動局では、各シンボルタイミングごとに、２つのＣＤＭＡ信号の合成信号が受信されることになる。１シンボルタイミングにおいて受信される合成信号は、元の送信データ｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝をすべて含むものであり、移動局はこれを異なるタイミングで２回受信することになる。したがって、移動局において時間差ダイバーシチを実現することができる。
ところで、上述の３ＧＰＰ規格に従った送信ダイバーシチは、直交変調方式としてＱＰＳＫを採用することを前提としている。つまり、従来の送信ダイバーシチ装置は、１系統の送信部において同時に２ビットのデータを送信する。しかし、周波数の利用効率を向上すべく、多値変調における送信ダイバーシチが望まれている。
多値の直交変調方式としては、たとえば１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）が考えられる。１６ＱＡＭは、４ビットのデータを同一周波数の搬送波で送信する直交変調方式であるため、ＱＰＳＫの倍のデータを同時に送信できる。しかしながら、１６ＱＡＭを採用する場合、従来の３ＧＰＰ規格に従った送信ダイバーシチを行っても、移動局において受信される合成信号のノイズマージンは比較的小さな値となる。ノイズマージンは、隣接する位相点間の距離の半分に相当する値であり、値が小さいほどビット誤り率は悪い。したがって、従来の３ＧＰＰ規格では、ビット誤り率の改善を図るのに限界があり、通信品質の向上を図ることができないとの問題があった。
発明の開示
そこで、この発明の目的は、ビット誤り率の改善を図ることができるＣＤＭＡ送信ダイバーシチ装置を提供することである。
上記目的を達成するための本発明は、複数に分岐された送信データを送信符号にそれぞれ変換し、当該各送信符号の一部をそれぞれ含む複数のＣＤＭＡ信号を送信した後に上記各送信符号の上記一部以外をそれぞれ含む複数のＣＤＭＡ信号を送信するＣＤＭＡ送信ダイバーシチ装置において、上記複数のＣＤＭＡ信号の合成信号の位相点分布がほぼ均等になるように、上記各々の送信データを送信符号にそれぞれ変換するものである。
この構成によれば、合成信号の位相点分布がほぼ均等になるから、３ＧＰＰ規格に従って符号化する場合に比べてノイズマージンを大きくできる。したがって、ビット誤り率の改善を図ることができ、通信品質の向上を図ることができる。
発明を実施するための最良の形態
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
実施の形態１
第１図は、この発明のＣＤＭＡ送信ダイバーシチ装置が用いられるＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムの全体構成を示す概念図である。このＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムは、移動局１および基地局システム２を備え、移動局１同士および移動局１と他の通信装置（サーバ等）との間で音声、文字、静止画および動画をＷ−ＣＤＭＡを使って通信するものである。この場合、基地局システム２は、中継システムとして機能する。
より具体的には、移動局１は、携帯電話機および無線／有線通信機能を備えた携帯型コンピュータなどからなる。移動局１は、基地局システム２から送信されてきたＣＤＭＡ信号を復調し、音声、文字、静止画および動画を復元し、ユーザに提供する。また、移動局１は、自局から音声、文字、静止画および動画を含むＣＤＭＡ信号を作成し、当該ＣＤＭＡ信号を基地局システム２に送信する。
基地局システム２は、他の通信網と接続された回線制御装置３、回線制御装置３に接続された基地局制御装置４および基地局制御装置４に接続された基地局５を含む。基地局５は、固有の通信エリア６を有し、その管轄する通信エリア６内の移動局１と無線通信する。この場合、基地局５は、ＣＤＭＡ信号を送受信する機能を有する。基地局制御装置４は、複数の基地局５を制御するものである。たとえば、基地局制御装置４は、移動局１の移動に伴って当該移動局１の通信回線を他の基地局５に切り替える。回線制御装置３は、ルーティング制御などを実行する。
基地局５と移動局１との間は無線回線であって、なおかつ移動局１は移動するものであるため、移動局１に到達するＣＤＭＡ信号は有線通信に比べて外部環境に影響され易い。したがって、移動局１は、受信されたＣＤＭＡ信号から音声等を良好に復元できない場合がある。そこで、この実施の形態１に係る基地局５は、移動局１において音声等を良好に復元させるべく、送信ダイバーシチを行っている。
より詳述すれば、基地局５は、送信ダイバーシチ装置７を備えている。送信ダイバーシチ装置７は、２系統の送信部（図示せず）を有している。送信データは、２つの送信部に分岐して入力される。各々の送信部は、それぞれ、送信データに対して所定の符号化を施し、拡散変調および直交変調を行ってＣＤＭＡ信号を作成する。したがって、移動局１は、２つの送信部から送信された２つのＣＤＭＡ信号を合成した信号を受信することになる。
一方、各送信部は、同じ内容を含む合成信号が異なるタイミングで移動局１で受信されるように、ＣＤＭＡ信号をそれぞれ作成する。つまり、基地局５は、時間差ダイバーシチを行っている。したがって、移動局１は、異なるタイミングで同じ内容の合成信号を受信できるから、いずれか一方の合成信号のみを受信信号として採用したり、両方の合成信号をタイミングを合わせて合成したりすることができる。そのため、移動局１は、音声等を良好に復元できる。
また、送信ダイバーシチ装置７は、従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化する場合と異なり、移動局１で受信される合成信号の位相点分布がほぼ均等になるように送信データを符号化する。合成信号の位相は、実数成分（Ｉ成分）および虚数成分（Ｑ成分）を有し、ＩＱ平面上に分布する。送信ダイバーシチ装置７は、合成信号がとり得る全位相点がＩＱ平面上においてほぼ均等に分布するように、送信データを符号化する。位相点分布がほぼ均等になれば、従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化する場合に比べて、ノイズマージンを大きくすることができる。そのため、ビット誤り率の劣化を防ぐことができる。よって、通信品質の向上を図ることができる。
第２図は、送信ダイバーシチ装置７の構成を示す機能ブロック図である。送信ダイバーシチ装置７は、２つの送信部１０、２０を含む。送信データは２つに分岐され、各送信部１０、２０にそれぞれ与えられる。各送信部１０、２０は、それぞれ、符号化部１１、２２、拡散変調部１２、２２、直交変調部１３、２３および送信アンテナ１４、２４を有する。
なお、この実施の形態１では、拡散変調部１２、２２、直交変調部１３、２３および送信アンテナ１４、２４が、請求の範囲におけるＣＤＭＡ信号を第１シンボルタイミングで送信する手段、および、ＣＤＭＡ信号を第２シンボルタイミングで送信する手段として機能する。
符号化部１１、２１は、送信データを符号化することにより送信符号を作成する。より具体的には、符号化部１１、２１は、それぞれ変換テーブル１１ａ、２１ａを保有し、当該変換テーブル１１ａ、２１ａに従って符号化を実行する。各送信符号は、それぞれ、拡散変調部１２、２２に与えられる。拡散変調部１２、２２は、同一の拡散符号を有し、上記各送信符号を上記拡散符号を使って拡散変調する。その結果、拡散変調信号が作成される。
各拡散変調信号は、それぞれ、直交変調部１３、２３に与えられる。直交変調部１３、２３は、それぞれ、各拡散変調信号に対して１６ＱＡＭを施す。その結果、２つのＣＤＭＡ信号が作成される。各ＣＤＭＡ信号は、それぞれ、送信アンテナ１４、２４から無線信号として送信される。
このように、この送信ダイバーシチ装置７は、直交変調方式として１６ＱＡＭを採用している。１６ＱＡＭは、周知のとおり、４ビットのデータを同時に送信する多値変調方式である。一方、この送信ダイバーシチ装置７は、上述のとおり、送信ダイバーシチを実行するものであり、異なる２つのタイミングでＣＤＭＡ信号を送信する。したがって、合計８ビットの送信データを異なる２つのタイミングで送信できることになる。そのため、この実施の形態１に係る基地局５では、８ビットの送信データ｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６，ｂ７｝が各送信部１０、２０に与えられるようになっている。
第３図は、拡散変調部１２、２２の構成を示すブロック図である。拡散変調部１２、２２は、送信符号のＩデータおよびＱデータを入力とし、拡散変調信号を出力とするものである。より具体的には、拡散変調部１２、２２は、２つの乗算部３０ａ、３０ｂを備えている。上記ＩデータおよびＱデータは各乗算部３０ａ、３０ｂにそれぞれ与えられる。また、各乗算部３０ａ、３０ｂには、共通のチャネル識別符号ＣＣＨが与えられる。各乗算部３０ａ、３０ｂは、ＩデータおよびＱデータとチャネル識別符号ＣＣＨとをそれぞれ乗じる。各乗算結果は、複素乗算部３１に与えられる。また、複素乗算部３１には、基地局識別符号ＣＳＣＲが与えられるようになっている。複素乗算部３１は、上記各乗算結果と基地局識別符号ＣＳＣＲとをそれぞれ別に乗じ、各乗算結果を第１拡散変調信号のＩ成分およびＱ成分として出力する。
第４図は、直交変調部１３、２３の構成を示すブロック図である。直交変調部１３、２３は、拡散変調信号のＩ成分およびＱ成分を入力とし、ＣＤＭＡ信号を出力とする。より詳述すれば、直交変調部１３、２３は、２つの乗算部４０ａ、４０ｂを有している。各乗算部４０ａ、４０ｂには、上記拡散変調信号のＩ成分およびＱ成分がそれぞれ与えられる。また、直交変調部１３、２３は、搬送波発生部４１を備えている。搬送波発生部４１は、所定周波数の搬送波信号を一方の乗算部４０ａに与えるとともに、上記搬送波信号の位相を９０度移相部４２により９０度変位させた搬送波信号を他方の乗算部４０ｂに与える。各乗算部４０ａ、４０ｂは、拡散変調信号のＩ成分およびＱ成分と上記搬送波および９０度移相された搬送波とをそれぞれ乗じる。各乗算結果は、加算部４３で加算される。加算結果は、ＣＤＭＡ信号としてＢＰＦ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）４４を介して送信アンテナ１４に出力される。
第５図〜第１５図は、従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化する場合における変換テーブルおよび位相点の一例を示す図であり、第１６〜２６図は、この実施の形態１に従って符号化する場合における変換テーブルおよび位相点の一例を示す図である。以下では、この第５図乃至第２６図を参照して、符号化部１１、１２における符号化処理を説明する。
符号化部１１は、送信データ｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６，ｂ７｝のうち前半４ビット｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝を２ビットの第１送信符号｛ｃ１０，ｃ１１｝に変換し、後半４ビット｛ｂ４，ｂ５，ｂ６，ｂ７｝を２ビットの第２送信符号｛ｃ１２，ｃ１３｝に変換する。符号化部１１は、この第１送信符号｛ｃ１０，ｃ１１｝および第２送信符号｛ｃ１２，ｃ１３｝をそれぞれ第１シンボルタイミングｔ１および第２シンボルタイミングｔ２に応答してＩＱデータとして拡散変調部１２に与える。
なお、第２シンボルタイミングｔ２は、第１シンボルタイミンダｔ１から所定時間経過後のタイミングである。また、第１送信符号の「第１」とは第１シンボルタイミングｔ１に応答することを意味し、第２送信符号の「第２」とは第２シンボルタイミングｔ２に応答することを意味している。
また、符号化部２１は、送信データ｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６，ｂ７｝のうち前半４ビット｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝を２ビットの第１送信符号｛ｃ２０，ｃ２１｝に変換するとともに、後半４ビット｛ｂ４，ｂ５，ｂ６，ｂ７｝を２ビットの第２送信符号｛ｃ２２，ｃ２３｝に変換する。符号化部２１は、この第１送信符号｛ｃ２０，ｃ２１｝および第２送信符号｛ｃ２２，ｃ２３｝をそれぞれ第１シンボルタイミングｔ１および第２シンボルタイミングｔ２に応答してＩＱデータとして拡散変調部２２に与える。
このように、符号化部１１、２１は、第１シンボルタイミングｔ１に応答して、それぞれ、第１送信符号｛ｃ１０，ｃ１１｝、｛ｃ２０，ｃ２１｝を拡散変調部１２、２２にＩＱデータとして与える。したがって、送信部１０、２０から第１シンボルタイミングｔ１に応答して送信される各ＣＤＭＡ信号は、それぞれ、第１送信符号｛ｃ１０，ｃ１１｝、｛ｃ２０，ｃ２１｝をＩＱデータとして含む。そのため、この２つのＣＤＭＡ信号の合成信号の位相点Ｔ１（Ｉ、Ｑ）は、｛ｃ１０＋ｃ２０、ｃ１１＋ｃ２１｝となる。
また、送信部１０、２０から第２シンボルタイミンダｔ２に応答して送信される各ＣＤＭＡ信号は、それぞれ、第２送信符号｛ｃ１２，ｃ１３｝、｛ｃ２２，ｃ２３｝をＩＱデータとして含む。そのため、この２つのＣＤＭＡ信号の合成信号の位相点Ｔ２（Ｉ、Ｑ）は、｛ｃ１２＋ｃ２２、ｃ１３＋ｃ２３｝となる。
この送信ダイバーシチ装置７は、上記位相点Ｔ１（Ｉ、Ｑ）およびＴ２（Ｉ、Ｑ）（以下総称するときは位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）という）の分布が８ビットの送信データ｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６，ｂ７｝の全パターンに対してほぼ均等になるように、送信データを符号化する。
具体的には、符号化部１１、２１は、従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化する場合において最外周の位相点となるビットパターンの送信データを符号化したときの位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）が、従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化する場合において最外周よりも１つ内側の位相点となるビットパターンの送信データを符号化したときの位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）と同値となるように、送信データを符号化する。
言い替えれば、符号化部１１、２１は、３ＧＰＰ規格においてその位相点が最外周上の点に分布すると規定されているパターンの送信データを送信符号に変換する場合に、その位相点が上記最外周よりも１つ内側の点に分布するように、送信データを符号化する。
より詳述すれば、この実施の形態１に係る送信データ｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５，ｂ６，ｂ７｝の各ビットは、｛＋１、−１｝のいずれかをとり得る。一方、送信符号｛ｃ１０，ｃ１１，ｃ１２，ｃ１３｝および｛ｃ２０，ｃ２１，ｃ２２，ｃ２３｝の各ビットは、後段における１６ＱＡＭの振幅および位相を表現するものであるため、｛＋１、＋１／３、−１／３、−１｝の４つの値のうちいずれかの値をとり得る。
この構成において、従来の３ＧＰＰ規格に従って上記送信データを符号化した場合、送信符号｛ｃ１０，ｃ１１，ｃ１２，ｃ１３｝、｛ｃ２０，ｃ２１，ｃ２２，ｃ２３｝の各ビットは、第５図乃至第１５図に示されるとおりのパターンとなる。したがって、位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）は、｛−３、−２、−１、０＋１、＋２、＋３｝のいずれかの値となる。この位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）は、第２７図に示すとおりのパターンで分布する。具体的には、位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）は、ＩＱ平面上において（０、０）を中心に正方形状に分布する。さらに具体的には、位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）は、（０、０）およびこの（０、０）を中心に同心的に形成された３つの正方形枠上に位置する。
この従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化した場合における位相点分布においては、各位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）は、相対的に不均等に分布する。具体的には、最外周の枠の角上に位置する位相点ｍ１、ｍ７、ｍ４３、ｍ４９は１／２５６で分布し、当該４角に隣接する最外周の枠上に位置する位相点ｍ２、ｍ６、ｍ８、ｍ１４、ｍ３６、ｍ４２、ｍ４４、ｍ４８は２／２５６で分布する。また、位相点ｍ３、ｍ５、ｍ１５、ｍ２１、ｍ２９、ｍ３５、ｍ４５、ｍ４７は３／２５６で分布し、位相点ｍ４、ｍ９、ｍ１３、ｍ２２、ｍ２８、ｍ３７、ｍ４１、ｍ４６は４／２５６で分布する。さらに、位相点ｍ１０、ｍ１２、ｍ１６、ｍ２０、ｍ３０、ｍ３４、ｍ３８、ｍ４０は６／２５６で分布し、位相点ｍ１１、ｍ２３、ｍ２７、ｍ３９は８／２５６で分布する。さらにまた、位相点ｍ１７、ｍ１９、ｍ３１、ｍ３３は９／２５６で分布し、位相点ｍ１８、ｍ２４、ｍ２６、ｍ３２は１２／２５６で分布し、位相点ｍ２５は１６／２５６で分布する。このように、各位相点は相対的に不均等に分布する。
これに対して、この実施の形態１に係る符号化部１１、２１は、位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）が相対的に均等に分布するように送信データを符号化する。より詳述すれば、符号化部１１、２１は、送信符号｛ｃ１０，ｃ１１，ｃ１２，ｃ１３｝、｛ｃ２０，ｃ２１，ｃ２２，ｃ２３｝の各ビットが第１６図乃至第２６図に示されるとおりのパターンとなるように、送信データを符号化する。
こうすることにより、位相点Ｔ１（Ｉ、Ｑ）およびＴ２（Ｉ、Ｑ）の各ＩＱデータは、｛−２、−１、０＋１、＋２｝のいずれかの値となり、位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）は、第２８図に示すように、ほぼ均等に分布する。さらに詳述すれば、符号化部１１、２１は、第２９図に示すように、従来の３ＧＰＰ規格においてその位相点がＭに分布すると規定されている送信データを符号化するときに、位相点Ｎに分布するように、送信データを符号化する。
より具体的には、符号化部１１、２１は、従来の３ＧＰＰ規格においてその位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）が（−３、＋３）、（−２、＋３）、（−３、＋２）に分布すると規定されているパターンの送信データを符号化する場合に、（−２、＋２）に分布するように、送信データを符号化する。また、符号化部１１、２１は、従来の３ＧＰＰ規格においてその位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）が（＋２、＋３）、（＋３、＋３）、（＋３、＋２）に分布すると規定されているパターンの送信データを符号化する場合に、（＋２、＋２）に分布するように、送信データを符号化する。
さらに、符号化部１１、２１は、従来の３ＧＰＰ規格においてその位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）が（−３、−２）、（−３、−３）、（−２、−３）に分布すると規定されているパターンの送信データを符号化する場合に、（−２、−２）に分布するように、送信データを符号化する。さらにまた、符号化部１１、２１は、従来の３ＧＰＰ規格においてその位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）が（＋３、−２）、（＋２、−３）、（＋３、−３）に分布すると規定されているパターンの送信データを符号化する場合に、（＋２、−２）に分布するように、送信データを符号化する。
また、符号化部１１、２１は、従来の３ＧＰＰ規格においてその位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）が（−１、＋３）、（０、＋３）、（＋１、＋３）に分布すると規定されているパターンの送信データを符号化する場合に、それぞれ、（−１、＋２）、（０、＋２）、（＋１、＋２）に分布するように、送信データを符号化する。さらに、符号化部１１、２１は、従来の３ＧＰＰ規格においてその位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）が（−３、＋１）、（−３、０）、（−３、−１）に分布すると規定されているパターンの送信データを符号化する場合に、それぞれ、（−２、＋１）、（−２、０）、（−２、−１）に分布するように、送信データを符号化する。
さらにまた、符号化部１１、２１は、従来の３ＧＰＰ規格においてその位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）が（＋３、＋１）、（＋３、０）、（＋３、−１）に分布すると規定されているパターンの送信データを符号化する場合に、それぞれ、（＋２、＋１）、（＋２、０）、（＋２、−１）に分布するように、送信データを符号化する。さらに、符号化部１１、２１は、従来の３ＧＰＰ規格においてその位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）が（−１、−３）、（０、−３）、（＋１、−３）に分布すると規定されているパターンの送信データを符号化する場合に、それぞれ、（−１、−２）、（０、−２）、（＋１、−２）に分布するように、送信データを符号化する。残余の位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）は、変更なしとする。
このように符号化すると、位相点ｎ１、ｎ２、ｎ４、ｎ５、ｎ６、ｎ７、ｎ９、ｎ１０、ｎ１６、ｎ１７、ｎ１９、ｎ２０、ｎ２１、ｎ２２、ｎ２４、ｎ２５は９／２５６で分布し、位相点ｎ３、ｎ８、ｎ１１、ｎ１２、ｎ１４、ｎ１５、ｎ１８、ｎ２３は、１２／２５６で分布し、位相点ｎ１３は１６／２５６で分布することになる。そのため、従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化する場合よりも、位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）を均等に分布させることができる。
第３０図は、従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化した場合におけるノイズマージンを説明するための図であり、第３１図は、この実施の形態１に従って符号化した場合におけるノイズマージンを説明するための図である。ノイズマージンは、隣接する位相点間の距離の１／２に相当する値であり、この値が大きいほどビット誤り率は低くなる。従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化した場合のノイズマージンは、第３０図に示すように、たとえば０．１２５となる。一方、この実施の形態１に従って符号化した場合におけるノイズマージンは、第３１図に示すように、たとえば０．２５０となる。すなわち、この実施の形態１に従って符号化した場合におけるノイズマージンは、従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化した場合におけるノイズマージンの２倍となる。
以上のようにこの実施の形態１によれば、位相点分布がほぼ均等になるように送信データを符号化するから、従来の３ＧＰＰ規格に従って送信データを符号化する場合よりも、ノイズマージンを大きくすることができる。したがって、ビット誤り率を改善でき、通信品質の向上を図ることができる。
実施の形態２
第３２図は、従来の３ＧＰＰ規格における変換テーブルおよび位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）を示す図であり、第３３図は、この発明の実施の形態２に係る変換テーブルおよび位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）を示す図である。以下では、第１図および第２図を必要に応じて参照する。
上記実施の形態１では、直交変調方式として１６ＱＡＭを採用する場合を例にとっている。これに対して、この実施の形態２では、直交変調方式としてＱＰＳＫを採用する場合を例にとっている。
この実施の形態２に係る送信部１０、２０には、４ビットの送信データ｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝が与えられるようになっている。符号化部１１、２１は、この送信データを送信符号にそれぞれ変換する。この場合、符号化部１１、２１は、受信側の移動局１において受信される合成信号の位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）がほぼ均等に分布するように、送信データを符号化する。
より具体的には、符号化部１１は、送信データ｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝を送信符号｛ｃ１０，ｃ１１，ｃ１２，ｃ１３｝に変換する。符号化部１１は、この送信符号のうち２ビットの第１送信符号｛ｃ１０，ｃ１１｝を第１シンボルタイミングｔ１に応答してＩＱデータとして拡散変調部１２に与える。また、符号化部１１は、上記送信符号のうち上記第１送信符号と異なる第２送信符号｛ｃ１２，ｃ１３｝を第２シンボルタイミングｔ２に応答してＩＱデータとして拡散変調部１２に与える。
符号化部２１は、送信データ｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝を送信符号｛ｃ２０，ｃ２１，ｃ２２，ｃ２３｝に変換する。符号化部２１は、この送信符号のうち２ビットの第１送信符号｛ｃ２０，ｃ２１｝を第１シンボルタイミングｔ１に応答してＩＱデータとして拡散変調部２２に与える。また、符号化部２１は、上記送信符号のうち上記第１送信符号と異なる第２送信符号｛ｃ２２，ｃ２３｝を第２シンボルタイミングｔ２に応答してＩＱデータとして拡散変調部２２に与える。
以上の構成により、上記実施の形態１と同様に、第１シンボルタイミングｔ１に応答して送信される２つのＣＤＭＡ信号の合成信号の位相点Ｔ１（Ｉ、Ｑ）は、｛ｃ１０＋ｃ２０、ｃ１１＋ｃ２１｝となる。また、第２シンボルタイミングｔ２に応答して送信される２つのＣＤＭＡ信号の合成信号の位相点Ｔ２（Ｉ、Ｑ）は、｛ｃ１２＋ｃ２２、ｃ１３＋ｃ２３｝となる。
この実施の形態２に係る符号化部１１、２１は、上述のように、位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）がとり得る値が４ビットの送信データの全パターンに対してほぼ均等になるように、送信データを符号化する。具体的には、符号化部１１、２１は、従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化する場合において（０、０）に分布すべきものとして規定されているパターンの送信データを符号化したときに、その位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）が従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化する場合における位相および振幅が最大の点に分布するように、送信データを変換する。
より詳述すれば、この実施の形態２に係る送信データ｛ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３｝の各ビットは、｛＋１、−１｝のいずれかをとり得る。また、送信符号｛ｃ１０，ｃ１１，ｃ１２，ｃ１３｝、第２送信符号｛ｃ２０，ｃ２１，ｃ２２，ｃ２３｝の各ビットについても、送信データと同様に、｛＋１、−１｝のいずれかをとり得る。
この構成において、従来の３ＧＰＰ規格に従って上記送信データを符号化した場合、送信符号｛ｃ１０，ｃ１１，ｃ１２，ｃ１３｝、｛ｃ２０，ｃ２１，ｃ２２，ｃ２３｝の各ビットは、第３２図に示されるとおりのパターンとなる。その結果、位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）は、第３２図に示されるとおりのパターンとなる。この位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）をＩＱ平面上で表すと、第３４図に示すようになる。具体的には、位相点Ｔ（Ｉ，Ｑ）は、ＩＱ軸に沿って３×３の格子状に分布する。
この従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化した場合における位相点分布においては、各位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）は、相対的に不均等に分布する。具体的には、位相点ｊ１、ｊ３、ｊ７、ｊ９は２／１６で分布し、位相点ｊ２、ｊ４、ｊ６、ｊ８は４／１６で分布し、位相点ｊ５は８／１６で分布する。
これに対して、この実施の形態２に係る符号化部１１、２１は、位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）が相対的に均等に分布するように送信データを符号化する。より詳述すれば、符号化部１１、２１は、それぞれ、第３３図に示されるとおりのパターンとなるように、送信データを送信符号に変換する。こうすることにより、位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）は、第３５図に示すように、ほぼ均等に分布する。
さらに詳述すれば、符号化部１１、２１は、従来の３ＧＰＰ規格においてその位相点が（０、０）に分布すると規定されている送信データを符号化する場合に、その位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）が最大の振幅および位相を有する点に分布するように、送信データを符号化する。
より具体的には、従来の３ＧＰＰ規格においては８パターンの送信データを符号したときにその位相点が（０、０）に分布すると規定されている。したがって、符号化部１１、１２は、そのうちの２パターンずつを４つの最大の振幅および位相を有する点に振り分けるようにして送信データを符号化する。すなわち、符号化部１１、１２は、２パターンずつに分けられた４組の位相点がそれぞれ（−２、＋２）、（＋２、＋２）、（−２、−２）、（＋２、−２）に分布するように、送信データを符号化する。
このように符号化することにより、位相点は、（０、０）を除く８つの点ｋ１〜ｋ８に分布することになる。このとき、各位相点ｋ１〜ｋ８はすべて４／１６で分布する。そのため、従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化するよりも、位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）を均等に分布させることができる。
以上のようにこの実施の形態２によれば、（０、０）を除く８つの点ｋ１〜ｋ８に位相点Ｔ（Ｉ、Ｑ）が分布するから、０付近の非線形ひずみに対して強く、ビット誤り率の改善を期待できる。また、０付近の非線形ひずみに対して強いから、ＣＤＭＡ信号を増幅するためのアンプとして比較的安価なアンプを使用することができる。
なお、上述の説明では、ＩＱ平面上の（０、０）に分布すべき位相点のみを最大位相および最大振幅の点に移動する場合を例にとっている。しかし、たとえば従来の３ＧＰＰ規格においてその位相点がＩＱ平面上の最大位相および最大振幅の点以外の点に分布すべきものとして規定されているパターンの送信データを符号化するときに、上記最大位相および最大振幅の点に分布するように、送信データを符号化してもよい。この構成によれば、ＩＱ平面上の最大位相および最大振幅の位相点は８／１６で分布する。つまり、位相点分布を均等にできる。この構成であっても、（０、０）に位相点が分布することがないから、０付近の非線形ひずみに強い。
他の実施の形態
この発明の実施の形態の説明は以上のとおりであるが、この発明は上述の実施の形態に限定されるものでない。たとえば上述の実施の形態では、２系統の送信部を有する基地局を例にとっている。しかし、この発明は、３系統以上の送信部を有する基地局に対しても容易に用いることができる。この場合であっても、移動局１において受信される合成信号の位相点分布がほぼ均等になるように、送信データを符号化すればよい。
また、上述の実施の形態では、１６ＱＡＭおよびＱＰＳＫを直交変調方式の例としている。しかし、直交変調方式としては、６４ＱＡＭおよび２５６ＱＡＭなどを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明のＣＤＭＡ送信ダイバーシチ装置が用いられるＷ−ＣＤＭＡ移動通信システムの全体構成を示す概念図である。
第２図は、送信ダイバーシチ装置の構成を示す機能ブロック図である。
第３図は、拡散変調部の構成を示すブロック図である。
第４図は、直交変調部の構成を示すブロック図である。
第５図は、従来の３ＧＰＰ規格における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第６図は、従来の３ＧＰＰ規格における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第７図は、従来の３ＧＰＰ規格における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第８図は、従来の３ＧＰＰ規格における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第９図は、従来の３ＧＰＰ規格における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第１０図は、従来の３ＧＰＰ規格における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第１１図は、従来の３ＧＰＰ規格における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第１２図は、従来の３ＧＰＰ規格における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第１３図は、従来の３ＧＰＰ規格における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第１４図は、従来の３ＧＰＰ規格における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第１５図は、従来の３ＧＰＰ規格における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第１６図は、実施の形態１における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第１７図は、実施の形態１における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第１８図は、実施の形態１における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第１９図は、実施の形態１における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第２０図は、実施の形態１における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第２１図は、実施の形態１における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第２２図は、実施の形態１における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第２３図は、実施の形態１における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第２４図は、実施の形態１における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第２５図は、実施の形態１における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第２６図は、実施の形態１における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第２７図は、従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化する場合における位相点分布を示す図である。
第２８図は、実施の形態１に従って符号化する場合における位相点分布を示す図である。
第２９図は、従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化する場合における位相点と実施の形態１に従って符号化する場合における位相点との対応関係を示す図である。
第３０図は、従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化する場合におけるノイズマージンを説明するための図である。
第３１図は、実施の形態１に従って符号化する場合におけるノイズマージンを説明するための図である。
第３２図は、従来の３ＧＰＰ規格における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第３３図は、実施の形態２における変換テーブルおよび位相点を示す図である。
第３４図は、従来の３ＧＰＰ規格に従って符号化する場合における位相点分布を示す図である。
第３５図は、実施の形態２に従って符号化する場合における位相点分布を示す図である。
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【国際調査報告】
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2002100000.tif 000039