CN1561592A

CN1561592A - 无线传送系统和方法以及在该无线传送系统中使用的发送台装置和接收台装置

Info

Publication number: CN1561592A
Application number: CNA028191676A
Authority: CN
Inventors: 佐和桥卫; 新博行; 安部田贞行; 前田规行
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP2010035232A; KR20040032987A; JP3924565B2; HUP0401806A2; EP1422853A4; TWI248317B; KR100634041B1; AU2002330470B2; WO2003019837A1; CN100568789C; PL367975A1; IL160617A0; NO20040839L; EP1422853A1; CN101729232A; CA2459129A1; BR0212206A; US7324434B2; JP4995253B2; IL160617A

Abstract

一种无线传送系统，在发送台和接收台之间对信息进行无线电传送时，使用通过多个副载波并列传送同一信息的正交频率和码分多路传送方式进行上述信息的无线电传送，包括：按照由发送台同时发送经通道编码的信息的符号进行并列变换，并用所指示的扩散率的扩散符号系列把该经并列变换的符号系列在频率方向和时间方向中的至少一方上扩散的扩散率可变控制发送装置。

Description

无线传送系统和方法以及在该无线传送系统中使用的发送台装置和接收台装置

技术领域

本发明涉及无线传送系统和方法，具体地说，涉及使用正交频率和码分多路传送方式，根据小区环境和传播环境可以改变针对信息符号系列的扩散率的无线传送系统和方法。而且，本发明涉及在这样的无线传送系统中使用的发送台装置。进而，本发明涉及在这样的无线传送系统中使用的接收台装置。

背景技术

作为第3代移动通信方式(IMT-2000：International MobileTelecommunication 2000：国际移动电信标准2000)的无线访问方式，采用W(Wideband)-CDMA(Code Division Multiple Assess：码分多址)方式，通过实验可以清楚地知道，使用该W-CDMA无线接口在5MHz频带中可以实现平均BER＝10^-6以下的高品质2Mbps传送。

但是，伴随着最近在有线网络中的因特网服务的宽带化，即使在移动通信的单元(网格)环境中也考虑需要实现高速移动式因特网访问。特别是在无线基站(无线电台)发送，移动台接收的下行连接(无线电通信线路)中，因为预测到由于来自Web(环球网)位置和各种数据库的图像、大容量文件的下载等而导致的数据通信量增大，所以需要适合上下非对称通信且为脉冲传送的分组传送(即包转送：packettransmission)。

在这样的背景下，提出了以IS-95的无线接口为基础，在数据通信中特殊化，在1.25MHz频带下实现最大信息传送速度2.4Mbps的高速分组传送(包转送)的HDR(High Data Rate：高数据率)，另外还研究了在3GPP(3^rd Generation Partnership Project)中也扩展W-CDMA无线接口，以5MHz频带实现最大信息传送速率10Mbps的高速分组传送(包传送)的方法(HSPDA：High Speed Down Link Packet Access)。在这些方式中，使用根据通道状态来变更调制解调方式的、所谓的适应调制解调的技术，在通道状态良好的情况下可以实现超过2Mbps的信息传送速度。

在ITM-2000的下一代移动通信方式(＝第4带移动通信方式)中，考虑更高速的信息传送速度(总处理能力)，即在现在的小区系统中的数据通信量的上行以及下行连接的非对称性，具体地说，需要实现在宽带的覆盖范围下提供在下行连接中最大处理能力在100Mbps以上，在上行连接中最大处理能力是20Mbps以上的小区系统。但是，在采用上述现有的无线接口的扩展(HDR和HSPDA)的近似法(approach)中在信息传送速度的高速化中有限制，难以实现100Mbps的最大信息传送速度。例如，如果要把分配给W-CDMA(DS-CDMA基础)的无线频带宽度5MHz超宽带化为50-100MHz，因为宽带化，即芯片速率更高，所以通路的分解能力提高，可以把每1通路的信号电力分离成小的非常多的通路。因而多通路干涉(MPI：Multi-path interference)的增大以及通道推定精度的劣化增大，消除RAKE时间分散效果，其结果，在所需要的信息传送速度中用于实现所需要接收信号品质的发送电力增大，连接容量减少。因而，以DS-CDMA为基础的无线访问方式，不适宜50-100MHz的宽带中的高速、大容量分组传送。

另外，在数字地面广播和无线LAN等中使用的正交频率分割多路复用方式，所谓的OFDM(OFDM：Orthogonal Frequency DivisionMultiplex)，通过使各副载波的符号周期与多通路的延迟时间比较充分小那样充分长，即低符号速率化，另外，把比主要的多通路的最大延迟时间还长的保护间隔插入各符号，可以降低MPI的影响。因而，与使用上述的DS-CDMA的无线访问方式相比，可以把随着宽带化的MPI引起的特性劣化抑制在很小，适宜频带50-100MHz以上的高速信号传送。

但是，在该OFDM中，因同一通道干涉(Co-channel interference)的原因不能在相邻小区使用同一载波频率，需要小区的频率重复。因而，在OFDM方式中，可以在每1小区中使用的频道，为小区频率重复地分割系统的全频带的频带，频率的利用效率降低。在该OFDM方式中，为了实现1小区频率重复，需要高度的动态通道分割(DCA：DynamicChannel Allocation)，控制非常复杂。另外，对小区内的通信者经常发送的报知通道、分页通道等共用控制通道必须进行小区频率重复。

另一方面，在基于多载波传送在频率轴上扩散的信号的多载波CDMA的OFCDM(Orthogonal Frequency and Code DivisionMultiplexing：正交频率和码分多路技术)中，因为使用多个副载波进行低符号速率化，所以可以减轻MPI的影响。因此，与以DS-CDMA为基础的无线访问方式比较可以实现大容量化的实例在文献1(S.Abeta，et al.，IEEE VTC2000-Spring，pp1918-1922)、文献2(新博行，安部田贞行，佐和桥卫，通信学报RCS-2000-136，2000年10月)中有报告。但是，该OFCDM在象小区(网格)系统那样的多单元方式中，与OFDM比较，虽然可以增大系统容量，但在无线LAN和办公环境那样的孤立小区系统中，与不伴随扩散的OFDM相比，存在着不能实现大容量化这样的问题。

发明内容

鉴于以上问题的存在，本发明的第一课题是：提供一种通过使用OFCDM使对发送信息的扩散率可变，在大范围的小区有效区域内可以进行宽带分组传送的无线传送系统。

另外，本发明的第二课题是：提供在这样的无线传送系统中使用的发送台装置。

进而，本发明的第三课题是：提供在这样的无线传送系统中使用的接收台装置。

本发明的无线传送系统，是在发送台和接收台之间对信息进行无线电传送时，使用通过多个副载波并列传送同一信息的正交频率和码分多路传送方式来进行上述信息的无线传送的无线传送系统，发送台包括：根据同时发送被通道编码化的信息的符号并列变换的变换装置；把该经并列化的符号系列，以根据可以变更的多个扩散率确定的一个扩散率的扩散符号系列在频率方向和时间方向中的至少一方上扩散的扩散装置。

在这样的无线传送系统中，通过以同一无线访问方式，改变放送机，以及接收机的扩散率这种无线参数，可以作为OFDCM或OFDM动作。因此，因为可以灵活地分开使用OFCDM和OFMD这2种方式，所以可以提供可以实现不因小区的构成以及传播环境影响的频率利用效率(可以满足每1小区所需要接收品质的通信人数)高的大容量化的无线访问方式。

另外在本发明的无线通信系统中，理想的是扩散装置，把并列化的符号系列，用根据可变更的多个扩散率确定的一个扩散率的扩散符号系列扩散到频率方向和时间方向双方向上。

另外在本发明的无线传送系统中，更好是，发送台包含求出表示发送台与接收台之间的传播路(传输线路)状态的传播环境，并根据该传播环境来确定上述一个扩散率的第1扩散率确定装置。

在这样的无线传送系统中，求出表示发送台和接收台之间的传播路的状态的传播环境，根据该传播环境变更扩散率。例如，如果是作为OFCDM动作一方理想那样的传播环境则把扩散率设置在1以上，如果是作为OFDM动作一方理想的传播环境则扩散率为1那样进行扩散率改变。其结果，如果采用本发明的无线传送系统，则可以进行适宜传播环境的访问方式(OFCDM方式或OFDM方式)的选择(＝切换)。

另外在本发明的无线传送系统中，更好是，第1扩散率确定装置，求出表示传播延迟特性的延迟扩展作为上述传播环境使用。

特别是如OFCDM和OFDM那样的多载波方式，因表示多通路延迟的延迟扩展，频带内的频率选择性衰减的过程受到很大影响，因而对接收特性有影响，但如果采用这样的无线传送系统，则可以实现可以适应地设定根据对接收特性有影响的传送路的延迟扩展的扩散率的OFCDM方式。

另外在本发明的无线传送系统中，更好是，发送台包含根据来自外部的指示确定一个扩散率的笫2扩散率确定装置。

在这样的无线传送系统中，可以根据外部，例如，包含在来自接收台(例如：移动台)和网络的控制信号中的控制信息的内容指示设定在发送台中的扩散率。

另外在本发明的无线传送系统中，更好是，第2扩散率确定装置，根据表示包含在表示来自外部的指示的控制信息中的小区构成的信息或指定扩散率的信息来确定一个扩散率。

在这样的无线传送系统中，包含用于指定接收台，例如在从移动台发送的控制信息中用于指定扩散率的信息。因为移动台根据下行连接的传播状况(延迟曲线)求被设定在发送台中的扩散率，用控制信息把指定该扩散率的信息通知发送台，所以可以进行在下行连接中的OFCDM的扩散率的适应控制。

另外，在本发明的无线传送系统中，在从网络台发送的控制信息中包含表示小区环境的信息。在该小区环境的信息中，包含用于使发送台在多小区环境(单元环境)中动作的信息或单小区(无线LAN等的封闭空间环境)中动作的信息。因而，因为可以根据该小区信息改变扩散率，所以作为结果实现在下行连接中的OFCDM的扩散率的适应控制。

另外在本发明的无线传送系统中，更好是，接收台包含扩散率控制接收装置，它把由接收台接收到的接收信号，分离成各副载波以及各时间轴符号的至少一方，使用通道推定值和固有的扩散符号系列同相积分相当于根据可变的多个扩散率确定的一个扩散率的多个副载波以及时间轴符号的至少一方。

在这样的无线传送系统中，接收台通过使用通道推定值和固有的扩散符号系列同相反扩散相当于被指示的扩散率的多个副载波以及时间轴符号的至少一方，可以作为OFCDM动作，或作为OFDM动作。

另外在本发明的无线传送系统中，更好是，接收台包含，把在接收台中接收的接收信号，分离为各副载波和各时间轴符号双方，使用通道推定值和固有的扩散符号系列以同相积分根据可变的多个扩散率确定的相当于一个扩散率的多个副载波以及时间轴符号的双方的扩散率控制接收装置。

另外在本发明的无线传送系统中，更好是，扩散率控制接收装置包含，根据包含在从成为通信对方的发送台发送的控制信号中的控制信息确定一个扩散率的扩散率确定装置。

在这样的无线传送系统中，接收台可以根据从成为通信对方的发送台通知的控制信息控制扩散率。

另外在本发明的无线传送系统中，更好是，扩散率确定装置，根据包含在来自发送台的控制信号中的表示小区构成的信息或指定扩散率的信息来确定一个扩散率。

在这样的无线传送系统中，接收台，根据从发送台通知的系统信息，例如表示小区环境的信息或指定扩散率的信息使扩散率变化。

①当从发送台通知的信息是表示小区环境的信息的情况下

这种情况下，在发送台(例如：基站)中，因为管理着系统信息，所以根据多小区的小区系统，或孤立小区(例如，室内办公环境)，把小区环境信息作为控制信息通知移动台，设定适应各个小区环境的扩散率。

②当从发送台通知的信息是指定扩散率的信息的情况下

这种情况下，把根据在发送台中的上行连接的传送状况(延迟曲线等)确定的扩散率的指定信息作为控制信息通知移动台，设定适宜传播环境的扩散率。

通过上述①、②，可以把具备1个无线接口的装置在不同的小区环境之间无缝隙连接。其结果，可以对用户提供在不同小区环境下的高速信息传送服务，可以大幅度提高对用户的方便性。

本发明的无线传送方法，是在发送台和接收台之间对信息进行无线电传送时，使用通过多个副载波并列传送同一信息的正交频率和码分多路传送方式进行上述信息的无线传送的无线传送方法，发送台的变换装置包括：根据同时发送经通道编码的信息的符号进行并列变换的步骤；发送台的扩散装置，把该经并列化的符号系列，以根据可变的多个扩散率确定的一个扩散率的扩散符号系列在频率方向以及时间方向的至少一个方扩散的步骤。

另外，本发明的无线传送方法，更好是，在扩散的步骤中，发送台的扩散装置，把该经并列化的符号系列，以根据可变的多个扩散率确定的一个扩散率的扩散符号系列在频率方向和时间方向的双方上扩散。

另外在本发明的无线传送方法中，更好是，发送台的第1扩散率确定装置，求出表示发送台和接收台之间的传播路的状态的传播环境，根据该传送环境确定上述一个扩散率的步骤。

另外在本发明的无线传送方法中，更好是，第1扩散率确定装置，求出表示传播延迟特性的延迟扩展，把该延迟扩展作为上述传播环境来使用。

另外在本发明的无线传送方法中，更好是，发送台的第2扩散率确定装置包含，根据来自外部的装置确定上述一个扩散率的步骤。

另外在本发明的无线传送方法中，更好是，第2扩散率确定装置，根据表示包含在表示来自外部的指示的控制信息中的小区构成的信息或指定扩散率的信息来确定上述一个扩散率。

另外在本发明的无线传送方法中，更好是，接收台的扩散率控制接收装置，把由接收台接收到的接收信号，分离成各副载波以及各时间轴符号的至少一方，使用通道推定值和固有的扩散符号系列以同相积分根据可变的多个扩散率确定的相当于一个扩散率的多个副载波以及时间轴符号的至少一方。

另外在本发明的无线传送方法中，更好是，接收台的扩散率控制接收装置，把在接收台中接收的接收信号，分离成各副载波以及各时间轴符号的双方，使用通道推定值和固有的扩散符号系列以同相积分根据可变的多个扩散率确定的相当于一个扩散率的多个副载波以及时间轴符号的双方。

另外在本发明的无线传送方法中，更好是，扩散率控制接收装置的扩散率确定装置，包含根据包含在从成为通信对方的发送台发送的控制信号中的控制信息确定一个扩散率的步骤。

另外在本发明的无线传送方法中，更好是，扩散率确定装置，根据表示包含在来自发送台的控制信号中的小区构成的信息或指定扩散率的信息来确定一个扩散率。

本发明的发送台装置，是使用有多个副载波并列传送同一信息的正交频率和码分多路传送方式在和接收台装置之间无线传送信息的发送台装置，包含根据同时发送被通道编码的信息的符号并列变换的变换装置；把该并列变换后的符号系列，以根据可变的多个扩散率确定的一个扩散率的扩散符号系列在频率方向和时间方向中的至少一方上扩散的扩散装置。

在本发明的发送台装置中，更好是，扩散装置，把并列化的符号系列，以根据可变的多个扩散率确定的一个扩散率的扩散符号系列在频率方向和时间方向的双方向扩散。

在本发明的发送台装置中，更好是，包含求出表示发送台和接收台之间的传播路的状态的传播环境，按照该传播环境确定上述一个扩散率的第1扩散率确定装置。

在本发明的发送台装置中，更好是，第1扩散率确定装置，求出表示传播延迟特性的延迟扩展，把该延迟扩展作为上述传播环境来使用。

在本发明的发送台装置中，更好是，包含根据来自外部的指示确定一个扩散率的第2扩散率确定装置。

在本发明的发送台装置中，更好是，第2扩散率确定装置，根据表示包含在表示来自外部的指示的控制信息的小区构成的信息或指定扩散率的信息来确定一个扩散率。

本发明的接收台装置，是接收发送台装置使用正交频率和码分多路方式无线传送的信号的接收台装置，包括：把在接收台中接收的接收信号分离为各副载波和各时间轴符号中的至少一方，使用通道推定值和固有的扩散符号系列同相积分根据可变的多个扩散率确定的相当于一个扩散率的多个副载波以及时间轴符号的至少一方的扩散率控制接收装置。

在本发明的接收台装置中，更好是，扩散率控制接收装置，把在接收台中接收的接收信号，分离为各副载波和各时间轴符号双方，使用通道推定值和固有的扩散符号系列同相积分根据可变的多个扩散率确定的相当于一个扩散率的多个副载波以及时间轴符号的双方。

本发明的接收台装置，更好是，扩散率控制接收装置，包含根据包含在从成为通信对方的发送台发送的控制信号中的控制信息确定一个扩散率的扩散率确定装置。

本发明的接收台装置，更好是，扩散率确定装置，根据表示包含在来自发送台的控制信号中的小区构成的信息或指定扩散率的信息来确定一个扩散率。

而且，本发明的各实施例可以通过以下结合附图进行的详细说明来充分理解。这些实施例仅是示例，不应认为是对本发明的限定。

另外，本发明的应用范围可以通过以下进行的详细说明来进一步明确。但是，虽然详细的说明和特定例子表示在本发明的优选实施例中，但这仅是举例说明，对本领域技术人员来说，在不脱离本发明精神实质的前提下，它可以包括各种各样的修改和变形，这一点是不言自明的。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的移动通信系统的构成例子(其1)的图。

图2是表示本发明的一实施方式的移动通信系统的构成例子(其2)的图。

图3是表示本发明的基站的构成例子的图

图4是表示在频率区域中的扩散、交错的图。

图5是表示本发明的移动台的构成例子的图。

图6是表示扩散符号分配法的概念图。

图7是表示通道推定用的引导符号的构成例子的图。

图8A是表示多小区环境的图。

图8B是单一小区环境的图。

图9是表示把本发明的可变扩散率OFCDM适用在下行连接的情况下的发送基带处理单元的构成例子的图。

图10是表示把本发明的可变扩散率OFCDM适用在下行连接的情况下的接收基带处理单元的构成例子的图。

图11是表示为了通过模拟评价本发明的可变扩散率OFCDM的容量评价而使用的模拟诸元的图。

图12A是表示图11所示的通道模式一例的图。

图12B是表示图11所示的通道模式一例的图。

图13是表示在本发明的可变扩散率的OFCDM中，在单一小区环境中的容量评价特性的图。

图14是表示在本发明的可变扩散率OFCDM中，在多小区环境中的容量评价特性的图。

图15是表示在频率·时间区域中的扩散、交错的图。

图16是表示在频率·时间区域中的扩散、交错的图。

图17是表示在频率·时间区域中的扩散、交错的图。

图18是表示在发送基带处理单元中的处理方法的图。

图19是表示在接收基带处理单元中的处理方法的图。

具体实施方式

下面，根据附图来说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的一实施方式的无线传送系统，例如移动通信系统例子的图。图1是具有无线网络控制台的情况下的构成例子，图2是从无线基站直接，不经由无线网络控制台，与核心网络(IP网络)连接情况下的构成例子。

在图1中，该移动通信系统由核心网络(CN)100、无线访问网络(RAN)台200构成。进而，RAN由无线网络控制台201以及多个基站202、203构成。上述基站202、203被区域化。来自核心网络100的分组信号，经由无线网络控制台201，传送到和移动台300无线连接的基站203。

无线网络控制台201具有移交(hand over)的合成(上行连接)/分配(下行连接)功能。在上行连接中，进行软移交，在下行连接中进行高速(低速)小区选择。即，在上行连接中，从移动台300发送的分组通道，在移交时，在软移交候补的多个小区(基站)中接收，在该基站中接收的分组信号，在有线传送路中被转送到无线网络控制台201中，以可靠性信息为基础合成。

另一方面，在下行连接中，从无线网络控制台201向移交候补小区(基站)传送同一分组信号，从该软移交候补基站中选择和移动台之间的通路损失差最小的基站，从该被选择出的基站，对移动台300发送分组通道。在选择该最佳小区(基站)后，选择基站使得在瞬时跟踪衰减变动的短时间轴周期中和移动台的通路损失差最小，更新的方法是高速小区选择，选择、更新平均化衰减变动的，盲区变动以及受到距离变动的通路损失差最小的基站的方法是低速小区选择。无论哪种，为了降低对其他单元的干涉，都从通路损失差最小的最佳的1个小区(基站)发送分组通道。传播延迟(延迟曲线)，因为根据各小区或各区域而不同，所以以在基站202、203或移动台300中测定的延迟扩展为基础进行扩散率的确定。

图2展示各基站202、203不经由无线网络控制台201(参照图1)，直接与核心网络100的分组网关连接的形态。在该构成中，当移动台300进行移交的情况下，从核心网络100转送来的(转送至)分组信号在移交元的小区(基站)中被分配(合成)。进而，在上行以及下行连接中的移交处理，按照和图1一样的顺序实施。

因为在图1以及图2中所示的基站202、203(因为基站202和基站203的装置构成相同，所以，以下对基站的符号只标注“202”)，例如如图3那样构成。

在图3中，该基站202，由低杂音放大单元11、发送放大单元12、无线频率分配·合成单元13、无线发送接收单元14、基带信号处理单元15、有线传送路接口单元16、控制单元17、天线18构成。

以下，在图1的基站202的构成中，说明该基站202的动作概要。

从无线网络控制单元201(核心网络的分组网关控制单元)发送的分组数据，经由有线传送路接口单元16在基带信号处理单元15中接收，生成根据由控制单元17设定的扩散率的OFCDM信号。该OFCDM信号，在用无线发送接收单元14的D/A转换器变换为模拟同相(In-Phase)以及正交(Quadrature)成分后，由正交调制器变换为中间频率(IF)的信号，上变频为RF调制信号。经该上变频后的RF调制信号，在无线频率分配·合成单元13中被合成后，用电力放大器12放大由天线18发送。

另一方面，经由天线18接收的接收信号，在低噪音放大器11中被放大后，由无线频率分配·合成单元13分配，在无线发送接收单元14中被下变频为IF信号以及被正交检波，变换为模拟的同相以及正交成分。而后，在基带信号处理单元15内的A/D转换器中被变换为数字信号后，被解调以及纠错译码，再生发送分组数据系列。这样被再生的分组数据经由有线传送路接口16转送到无线网络控制单元201(核心网络的分组网关控制单元)。

如上所述虽然在控制单元17中进行扩散率的设定，但该扩散率，根据在无线发送接收单元14中测定的延迟扩展设定。例如，如图4所示，当延迟扩展大的情况下，在小的频带，即少的副载波区间中，因为振幅(相位)变动大，所以使用正交符号在频率轴上扩散时的正交性的崩溃引起代码间干涉增大。因而在振幅变动大致被看作一定的副载波期间扩散。即，扩散率设置成把振幅变动大致看作一定的频率范围的副载波数。一般如果把延迟扩展的大小设置为τ，则扩散率SF为下式。

SF≈1/τ

通过在满足上述的范围中设定最大的扩散率，可以尽可能减小其他小区的干涉的影响。当扩散率小的情况下，把多个信息符号在整个系统频带上，即全部副载波间变换(频率交错)，随着扩散率增大，在全部副载波间可以变换的信息符号数减少。因为都不根据扩散率，而根据扩散或频率交错在全部副载波间变换信息数据，所以可以得到充分的频率交错效果。这样，如果采用本发明的基站，则可以实现可以适应地设定根据传播路的延迟扩展的扩散率的OFCDM方式。

在图4例子中，虽然展示了在频率方向的扩散交错，但如图15到17所示，也可以在时间方向上扩散。在图15的例子中，展示把1个信息符号，用1个FOCDM符号(时间轴符号)和4个副载波传送的状态的图。在图16的例子中，展示把1个信息符号，用4个OFCDM符号和1个副载波传送的状态的图。在图17的例子中，展示把1个信息符号，用2个OFCDM符号和2个副载波传送的状态的图。在图15至图17的例子中，扩散率都是4。

另外，在控制单元17中设定的扩散率的信息，也可以从作为基站202的上位基站的无线网络控制台201或核心网络100取得。

图5是表示移动台300的构成例子的图。

在图5中，该移动台300由以下部分构成：错误检测(分组错误检测)符号附件单元21；通道符号单元22、交错单元23；数据调制处理单元24；D/A转换单元25；正交调制单元26；上变频单元27；电力放大单元28；控制单元29；低噪声放大单元30；下变频单元31；AGC放大单元32；正交检波单元33；A/D变换单元34；解调处理单元35；去交错单元36；通道译码单元37；错误检测(分组错误检测)单元38；天线39。

以下，用同一图说明在移动台300中的动作概要。

发送分组数据(发送信息数据)，在错误检测符号附加单元21中被附加错误检测符号(CRC符号)后，在通道编码单元22中被通道编码，在交错单元23中被实施交错处理。其后，编码数据系列，在数据调制处理单元24中把通道推定用引导位以及低层控制位多路复用，进行数据调制。这样被数据调制的同相以及正交数据系列，在D/A变换单元25中被变换为模拟信号后，在正交调制单元26中被正交调制。而后，该被正交调制后的信号在上变频单元27中被变换为RF信号，在电力放大单元28中被放大后从天线39发送。

上述那样发送的信号，成为与由控制单元29设定的扩散率对应的OFCDM信号被发送。

另一方面，经由天线39接收的OFCDM信号，在低噪音放大单元30放大后，在下变频单元31中被下变频为IF信号后，在AGC放大器32中被线性放大后，在正交检波单元33中被正交检波。该被正交检波后的同相以及正交信号，在A/D变换单元34中被变换为数字数据后被解调。解调信号在去交错单元36中被去交错后，在通道译码单元37中被纠错译码后再生发送分组数据。

图6是表示在本申请的可变扩散率OFCDM中的扩散符号的分配的概念图。如同一图所示，用小区固有的扰频符号(①)和在各小区共用的识别小区内的代码通道的正交符号(②)进行双重扩散的，小区固有的扰频代码，是把长周期的代码切成全部副载波数的长度的符号。作为正交符号，可以使用Walsh符号等。正交符号的长度，即扩散率，由小区环境以及传播环境(延迟扩展)控制。

图7是表示通道推定用引导符号的构成例子的图。

如同一图所示，在分组的开头以及末尾把引导符号(①)在编码符号系列上时间多路复用。通过同相加算各副载波的分组的开头以及终端的全部引导符号的FFT输出信号可以求该分组的通道脉冲应答(通道推定值)。特别当延迟扩展小的情况下，因为相邻的副载波之间的衰减相关非常大，所以通过进一步加算平均在相邻的多个副载波间推定的各副载波的通道推定值，可以求更高精度的通道推定值。

接着，展示本发明的可变扩散率OFCDM的下行连接容量的理论性解析结果。

以下的(式2)，是表示满足使用了OFCDM以及OFDM时的所需要接收品质的每1小区的用户数N_OFCDM、N_OFDM关系的近似值。

\frac{N_{OFCDM}}{N_{OFDM}} = \frac{1}{SF} \cdot C_{MUX} \cdot \frac{1 + η_{OFDM}}{1 + η_{OFCDM}} \cdot \frac{F_{OFDM}}{F_{OFCDM}} \cdot \frac{S_{OFCDM}}{S_{OFDM}}

N_OFCDM：满足OFCDM所需要接收品质的每1个小区的用户数

N_OFDM：满足OFDM所需要接收品质的每1个小区的用户数

SF：扩散率

C_MUX：满足所需要品质的OFCDM代码多路复用数

η_OFCDM：相对OFCDM的本小区的其他小区干涉电力比

η_OFDM：相对OFDM的自身小区干涉的其他小区干涉电力比

F_OFCDM：OFCDM的小区频率重复数

F_OFDM：OFDM的小区频率重复数

S_OFCDM：OFCDM的区域化的效果

S_OFDM：OFDM的区域化的效果

如果采用(式2)，则OFCDM，为了SF个复制同一编码符号系列，分配给SF个副载波发送，在1个代码传送中，与OFDM相比虽然频率的利用效率为1/SF，但可以多路复用在频率轴上以不同的正交符号扩散的C_MUX个代码通道。但是，在多通路衰减(频率选择性衰减)通道中，主要因副载波间的振幅成分的变动，在频率轴上的代码通道间的正交性崩溃。因而，因该代码间干涉原因，可以满足所需要接收品质的多路复用代码通道数，变为比SF还小的值。因此，由于存在以下关系：

\frac{1}{SF} \cdot C_{MUX} \approx 0.5 \leq 1.0

所以在无线LAN(例如IEEE802.11)那样的孤立小区环境(参照图8B)中，可以满足OFCDM所需要接收品质的用户数，即容量与OFDM相比为小的值。

另一方面，在多小区环境(参照图8A)中，OFCDM因为在频率区域上用小区固有的扰频符号扩散，所以可以在相邻小区中使用相同的频带。因而，可以实现1小区频率重复。与此相反，OFDM，因同一通道干涉的原因，不能在接近(相邻)小区中使用同一频带，当使用2支路的天线分集接收的情况下，需要3小区频率重复。因此，由于存在以下关系：

\frac{1}{SF} \cdot C_{MUX} \approx 0.5 \leq 1.0, \frac{F_{OFDM}}{F_{OFCDM}} = 3

所以，作为结果即使不考虑区域化产生的效果，在OFCDM的多小区环境中的容量，也比OFDM的大。进而当考虑了区域化的情况下，可以1小区频率重复的OFCDM，与OFDM相比对区域化的容量增大效果大，进而相对OFDM的OFCDM的容量增大效果大。

如上所述，在OFCDM和OFDM中知道各自适应的小区环境不同。因而，如果确定根据小区环境动作的访问方式(OFCDM方式或OFDM方式之一)，则在各个小区环境中可以实现最大限度的高速的信息传送速度，并且可以谋求大容量化。

具体地说，通过在小区系统等的多小区环境中使用比1大的SF，可以实现1小区频率重复。另外，在无线LAN等的单小区环境中，通过设定为SF＝1，因为可变扩散OFCDM被OFDM化，所以可以提高频率利用效率。

另外，以往，如果小区环境不同则需要具有各个无线接口的装置，但如果采用可变扩散率OFCDM，因为只改变SF就可以与不同的小区环境对应，所以可以降低配备装置时的成本。

图9是表示把本发明的可变扩散率OFCDM适用于下行连接时的发送基带处理单元的构成例子的图。上述发送基带处理单元，配备在图3所示的基站202的基带信号处理单元中。

在图9中，该信号基带处理单元由以下部分构成：通道编码单元40、交错单元41、多路复用单元A42、数据调制单元43、多路复用单元B44、串行/并行变换单元(S/P)45、复制单元46、乘法单元47₁～47_n、IFFT(反高速傅立叶变换)单元48、保护间隔插入单元49、扩散符号生成单元50。

以下，参照图9以及图18，说明在该发送基带处理单元中的动作。图18是表示在该发送基带处理单元中的处理方法的图。

首先，在分组数据(发送信息数据)上附加分组检测编码，在通道编码单元40中被通道编码(纠错编码)。在通道编码单元40中被通道编码的信息数据，在交错单元41中被实施时间区域的交错处理后，在多路复用单元A42中与控制数据被多路复用。在多路复用单元42A中被多路复用的编码数据系列，在数据调制单元43中被变换，进而，在多路复用单元B44中通道推定用引导位以及低层的控制信息符号被多路复用。该被多路复用的符号数据系列，是串/并(S/P)单元45中被串/并(S/P)变换为(全副载波数/扩散率)数的并列数据(步骤S01)。

扩散率指定，由来自控制单元的扩散率设定信息进行(步骤S02)。扩散率，求出表示发送台和接收台之间的传播延迟特性的延长扩散，由根据该延迟扩展求得的传播环境确定。

如上所述被S/P变换后的符号数据系列，在复制单元46中把同一信息符号复制为扩散率(SF)数连续的副载波(步骤S03)。这时，同一符号的SF个对副载波的复制，通过重复读出输入到存储中的符号系列实现。在复制单元46中，也可以把同一信息符号复制到扩散率(SF)数连续的OFCDM符号(时间轴符号)中。另外，也可以组合频率方向和时间方向的复制。其后，SF个连续的同一符号系列，把固有被分配的扩散率用SF扩散符号扩散(扰频)。而后，相当于全部的副载波数的扩散符号系列，通过在IFFT单元48中的反FFT(IFFT)运算，时间/频率变换为在频率轴上正交的多载波成分。最后，在保护间隔插入单元49中在被多载波化的各副载波的符号上插入保护间隔。该保护间隔的插入，通过把相当于各符号的最后的N_G1个的FFT采样的信号波形复制到各符号开头实现。这样被处理的信息成为发送数据(步骤S04)。

图10是表示把本发明的可变扩散率OFCDM适用在下行连接时的接收基带处理单元的构成例子的图。本接收基带处理单元还具备图3所示的基站202的基带信号处理单元。

如同一图所示，该接收基带处理单元，由保护间隔除去单元51、符号定时检测单元52、通道推定单元53、FFT(高速傅立叶变换)单元54、乘法器A群55₁～55_n、乘法器B群56₁～56_x、同相加法单元57、串并/串(P/S)变换单元58、扩散符号生成单元59、似然计算单元60、纠错译码单元61构成。

以下，参照图10以及图19，说明在该接收基带处理单元中的动作。图19是表示在接收基带处理单元中的处理方法的图。

接收基带处理单元，接受接收数据(步骤S11)。

首先，从符号定时检测器52接收的多载波信号中检测符号定时(进行FFT计算的时刻，还称为FFT窗口时刻)。该符号定时的检测，可以由保护间隔区间的相关检测进行。保护间隔除去单元51，如上所述从在符号定时检测器52中检测出的符号定时中除去保护间隔的信号。其后，在FFT单元54中，根据推定的FFT窗口时刻进行FFT运算，把多载波信号变换为并列的符号系列。在小区系统的陆上移动通信传播中，因为接收信号受到了多路衰减(频率选择性衰减)，所以在通道推定单元53中，使用引导符号推定各副载波的通道脉冲应答(通道变动)(步骤S12)。同相加算单元57，根据该各副载波的通道推定值和在扩散中使用的扩散符号在频率轴上同相加算(即反扩散)SF个副载波成分的OFCDM符号，生成信息符号系列(步骤S13)。在同相计算单元57中，可以在时间轴上同相加算(反扩散)生成信息符号系列，也可以在频率轴上和时间轴上同相加算。该同相加算的状态根据被发送的发送信息数据的扩散的状态确定。该反扩散的，(全副载波数/扩散率)个信息数据符号，在并行/串行变换单元中被P/S变换，在去交错后，在误差纠错译码单元61中进行纠错译码。而后，该被纠错后的信息符号系列被软判定后再生发送信息数据(步骤S14)。

以下，说明在图1的构成的多小区环境中的下行连接中使用本发明的可变扩散率OFCDM时的移交动作。

在位于移交元的基站区域中的移动台和该基站之间，如果已经确立了通信通道的无限连接，则通过在上述通信通道上附随的控制通道，向上述移动台通知移交目标小区的小区固有的扰频符号。另外，在全部的小区中，通过把下行连接的移动台最初连接无线连接的共用控制通道的扩散率设置为预先确定的值(固定值)，移动台可以接收移交目标小区的下行连接的共用控制通道。因而，如果在该移交目标小区的共用控制通道中包含用于指定通信通道的扩散率的信息，则可以对移动台指示通信通道的扩散率。上述扩散率，由移交目标小区的基站确定。具体地说，根据从移动台的上行连接的通信通道的接收信号生成的延迟曲线确定最佳的扩散率。

如上所述，因为对移动台从移交目标小区的基站指示扩散率，所以上述移动台，使用该被指示的扩散率，可以进行移交目标小区的下行连接的通信通道的接收以及译码。

图11是为了通过模拟评价本发明的可变扩散率OFCDM的容量评价而使用的模拟诸元。本容量评价，是基于OFCDM的平均信息组错误率(BLER：Block Error Rate)为基础进行的。

如同一图所示，无线频带宽度(Bandwidth)是80MHz，1分组(Packetlength)，由N_p＝4的OFCDM引导符号、N_d＝60的OFCDM编码信息符号构成。设副载波N_c＝512，SF＝1(OFDM)以及32(OFCDM)，在OFDM中在1分组内存在60(N_d)×512(N_c)＝30，720个信息符号，在OFCDM中在1分组1代码内存在60(N_d)×512(N_c)/32(SF)＝960个信息符号。因而，设1个分组为960个信息符号，把采用平均BLER的OFCDM和OFDM的容量比较作为容量评价进行。另外，数据调制/扩散用(Data Modulation/Spreading)的调制方式假设都为QPSK，通道编码/译码方法(Channel coding/decoding)进行编码率(R)1/2，限制长(K)9的卷积编码(Convolutional coding)，由软判定(Soft decision)的维托毕译码(Viterbi decoding)进行通道译码。另外，设最大多普乐频率(Maximum Doppler frequency)为80Hz。

在多小区环境中的另一小区干涉，在OFCDM的情况下，认为是来自本小区周围的6小区的干涉，在OFDM的情况下，认为是作为3小区频率重复而使用同一频率的来自最接近的6个小区的干涉。另外，来自各小区的信号，假设受到距离衰减法则、盲区受到标准偏差8dB的对数正态分布以及多路衰减的影响。图12A、图12B表示多路衰减的通道模型(Channel Model)。通道模型，使用由以平均接收电力为三角分布的8通路构成的通路群3个组成的24通路模型(延迟扩展σ＝0.21μs)(参照图12A)，以及指示发布的18模型(σ＝0.29μs)(参照图12B)。

首先，在可变扩散率OFCDM中，单小区环境的容量评价因为在文献2中提示，所以对于在符号环境中的容量特性，参照图13说明。

在符号环境中，如果在满足使多路复用代码数变化时的平均BLER＝10^-2的所需要平均接收信号E_bN_O特性(没有天线分集式接收)下比较，则满足和OFCDM(SF＝1)一样的所需要的平均接收E_b/N_O的OFCDM(SF＝32)的多路复用代码数，在是24通路模型的情况下，可以实现到32代码，另一方面，在是指数发布的18通路模型中，是20代码，其结果与SF＝1的情况相比频率利用效率还降低。这可以认为是因为由于通路数的减少引起的分集增益减少，和因为延迟扩展增大在频率轴上的正交性的崩溃的影响增大的缘故。

图14是表示在可变扩散率OFCDM中，使在多小区环境下的多路复用代码数变化时的平均BLER特性的模拟结果。其前提是，考虑假设在小区端上的平均接收信号E_b/N_o为20dB，考虑天线分集接收，不进行发送电力控制。

如同一图所示，SF＝1(多路复用代码数是1)时的平均BLER是10^-1(图14的①)，而这是因为在3小区重复中来自另一小区的同一通道干涉的影响大，特性劣化的缘故。从同一图中可知，满足和SF＝1相等的平均BLER的SF＝32的多路复用代码数是约16代码(图14的②)。

在此，设每个小区的负载量是η，使用全无线区域时的信息传送速度为R_b，保护间隔以及引导符号的插入损失为β，频率重复为F，多路复用代码数为K，如果用以下式定义，

η = \frac{R_{b}}{SF} \cdot β \cdot \frac{1}{F} \cdot k

则SF＝1时的η(把＝OFDM的每个小区的负载量设置为η_OFDM)为以下值。

η_{OFDM} = \frac{80 \times {1.0}^{6}}{1} \cdot (\frac{512}{512 + 100} \cdot \frac{60}{64}) \cdot \frac{1}{3} \cdot 1 = 20.9 Mbps

则SF＝32时的η(把＝OFCDM的每个小区的负载量设置为η_OFCDM)为以下值。

η_{OFCDM} = \frac{8 \times 10^{6}}{32} \cdot (\frac{512}{512 + 100} \cdot \frac{60}{64}) \cdot \frac{1}{1} \cdot 16 = 31.4 Mbps

由此可知在多小区环境中OFCDM一方比OFDM，可以确保更大的负载量。即，通过使SF比1更大实现采用OFCDM的1频率重复可以谋求大容量。

如以上所述那样，如果采用使用可变SF的可变扩散率OFDM，则在多小区环境中，在SF＞1以及频率轴上通过乘算扰频代码，实现采用1小区频率重复的大容量化，在单小区环境中，作为SF＝1可以实现频率使用效率的高效率化。

另外，通过把小区环境以及传播环境作为用于SF可变的参数使用，可以在同一装置构成中无缝隙地连接不同小区环境之间。其结果，即使对每个小区环境不使用别自的装置也可以覆盖广泛的小区有效区域。

在上述例子中，串行/并行变换单元45与变换装置对应，扩散符号生成单元50与扩散装置对应，无线发送接收单元14的延迟扩展取得功能与第1扩散率确定装置对应，控制单元17的外部接口功能与第2扩散率确定单元对应。另外，移动台100的控制单元29与扩散率控制接收装置对应，同一控制单元29的外部接口功能与扩散率确定装置对应。

在上述的实施方式中，虽然对某一瞬间推定传播路变动进行加权，但可以在复制装置(Copier)中对于被复制在频率周轴上和时间轴上的2维上的信息符号合成。这样，如果利用多个时间和多个频率进行加权，则相对于时间方向的变动即衰减变动，可以取出更高精度的接收信号。

通过以上说明中可知，本发明可以有各种各样的修改和变形。对本领域技术人员来说，这样的修改和变形是很容易的。但只要这些修改和变形不脱离本发明的思想和范围，就都应属于本发明的保护范围。

产业上的可应用性

在本发明中，以同一无线访问方式使发送机和接收机的扩散率这一无线电参数发生变化，据此，可以作为OFCDM或OFDM来进行工作。因此，由于OFCDM和OFDM的两个方式可以灵活地分开使用，所以能提供不依赖与小区构成和传播环境就可以实现频率利用效率(能满足每1小区所希望的接收品质的通信人数)高的大容量化的无线访问方式。

因此，通过使用OFCDM来改变相对于发送信息的扩散率，就可以提供能在大范围的小区有效区域内进行宽带分组传送的无线传送系统。

Claims

1.一种无线传送系统，在发送台和接收台之间对信息进行无线电传送时，使用通过多个副载波并列传送同一信息的正交频率和码分多路传送方式进行上述信息的无线电传送，

上述发送台包括：

按照同时发送经通道编码的信息的符号来进行并列变换的变换装置；和

用根据可变的多个扩散率确定的一个扩散率的扩散符号系列，把该经并列化的符号系列扩散到频率方向和时间方向中的至少一方的扩散装置。

2.根据权利要求1所述的无线传送系统，上述扩散装置用根据可变的多个扩散率确定的一个扩散率的扩散符号系列，把该经并列化的符号系列扩散到频率方向和时间方向双方。

3.根据权利要求1所述的无线传送系统，上述发送台包括：求出表示发送台和接收台之间的传播路状态的传播环境，并按照该传播环境确定上述一个扩散率的第1扩散率确定装置。

4.根据权利要求3所述的无线传送系统，上述第1扩散率确定装置求出表示传播延迟特性的延迟扩展，并把该延迟扩展作为上述传播环境来使用。

5.根据权利要求1所述的无线传送系统，上述发送台包括：根据来自外部的指示，确定上述一个扩散率的第2扩散率确定装置。

6.根据权利要求5所述的无线传送系统，上述第2扩散率确定装置按照表示小区构成的信息或指定扩散率的信息来确定上述一个扩散率，该表示小区构成的信息或指定扩散率的信息包含在表示来自外部的指示的控制信息中。

7.根据权利要求1所述的无线传送系统，上述接收台包括：把由接收台接收到的接收信号分离为各副载波和各时间轴符号中的至少一方，并使用通道推定值和固有的扩散符号系列，对根据可变的多个扩散率确定的相当于1个扩散率的数量的副载波和时间轴符号中的至少一方进行同相积分的扩散率控制接收装置。

8.根据权利要求7所述的无线传送系统，上述接收台把由接收台接收到的接收信号分离为各副载波和各时间轴符号双方，并对上述相当数量的副载波和时间轴符号双方进行同相积分。

9.根据权利要求7所述的无线传送系统，上述扩散率控制接收装置包括：根据包含在由作为通信对方的发送台发送的控制信号中的控制信息，来确定上述一个扩散率的扩散率确定装置。

10.根据权利要求9所述的无线传送系统，上述扩散率确定装置，根据表示小区构成的信息或指定扩散率的信息来确定上述一个扩散率，该表示小区构成的信息或指定扩散率的信息包含在来自发送台的控制信号中。

11.一种无线传送方法，在发送台和接收台之间对信息进行无线电传送时，使用通过多个副载波并列传送同一信息的正交频率和码分多路传送方式进行上述信息的无线电传送，包括：

上述发送台的变换装置按照同时发送经通道编码的信息的符号来进行并列变换的步骤；和

上述发送台的扩散装置用根据可变的多个扩散率确定的一个扩散率的扩散符号系列，把该经并列化的符号系列扩散到频率方向和时间方向中的至少一方的步骤。

12.根据权利要求11所述的无线传送方法，在上述扩散的步骤中，上述发送台的扩散装置用根据可变的多个扩散率确定的一个扩散率的扩散符号系列，把该经并列化的符号系列扩散到频率方向和时间方向双方。

13.根据权利要求11所述的无线传送方法，上述发送台的第1扩散率确定装置包含求出表示发送台和接收台之间的传播路状态的传播环境，并按照该传播环境确定上述一个扩散率的步骤。

14.根据权利要求13所述的无线传送方法，上述第1扩散率确定装置求出表示传播延迟特性的延迟扩展，并把该延迟扩展作为上述传播环境来使用。

15.根据权利要求11所述的无线传送方法，包括：上述发送台的第2扩散率确定装置根据来自外部的指示确定上述一个扩散率的步骤。

16.根据权利要求15所述的无线传送方法，上述第2扩散率确定装置按照表示小区构成的信息或指定扩散率的信息来确定上述一个扩散率，该表示小区构成的信息或指定扩散率的信息包含在表示来自外部的指示的控制信息中。

17.根据权利要求11所述的无线传送方法，包括：上述接收台的扩散率控制接收装置把由接收台接收到的接收信号分离为各副载波和各时间轴符号中的至少一方，使用通道推定值和固有的扩散符号系列对根据可变的多个扩散率确定的相当于1个扩散率的数量的副载波和时间轴符号中的至少一方进行同相积分的步骤。

18.根据权利要求17所述的无线传送方法，上述接收台的扩散率控制接收装置把由接收台接收到的接收信号分离为各副载波和各时间轴符号双方，并对上述相当数量的副载波和时间轴符号双方进行同相积分。

19.根据权利要求17所述的无线传送方法，包括：上述扩散率控制接收装置的扩散率确定装置根据包含在由作为通信对方的发送台发送的控制信号中的控制信息，来确定上述一个扩散率的步骤。

20.根据权利要求19所述的无线传送方法，上述扩散率确定装置按照表示小区构成的信息或指定扩散率的信息来确定上述一个扩散率，该表示小区构成的信息或指定扩散率的信息包含在来自发送台的控制信息中。

21.一种发送台装置，使用由多个副载波并列传送同一信息的正交频率和码分多路传送方式，在与接收台装置之间对信息进行无线电传送，包括：

22.根据权利要求21所述的发送台装置，上述发送装置用根据可变的多个扩散率确定的一个扩散率的扩散符号系列，把该经并列化的符号系列扩散到频率方向和时间方向双方。

23.根据权利要求21所述的发送台装置，包括：求出表示发送台和接收台之间的传播路状态的传播环境，并按照该传播环境确定上述一个扩散率的第1扩散率确定装置。

24.根据权利要求23所述的发送台装置，上述第1扩散率确定装置求出表示传播延迟特性的延迟扩展，并把该延迟扩展作为上述传播环境来使用。

25.根据权利要求21所述的发送台装置，包括：根据来自外部的指示来确定上述一个扩散率的第2扩散率确定装置。

26.根据权利要求25所述的发送台装置，上述第2扩散率确定装置按照表示小区构成的信息或指定扩散率的信息来确定上述一个扩散率，该表示小区构成的信息或指定扩散率的信息包含在表示来自外部的指示的控制信息中。

27.一种接收台装置，接收发送台装置使用正交频率和码分多路传送方式进行无线电传送的信号，包括：

把由接收台接收到的接收信号分离为各副载波和各时间轴符号中的至少一方，并使用通道推定值和固有的扩散符号系列对相当于根据可变更的多个扩散率确定的一个扩散率的数量的副载波和时间轴符号中的至少一方进行同相积分的扩散率控制接收装置。

28.根据权利要求27所述的接收台装置，把由接收台接收到的接收信号分离为各副载波和各时间轴符号双方，并对上述相当数量的副载波和时间轴符号双方进行同相积分。

29.根据权利要求27所述的接收台装置，上述扩散率控制接收装置包括：根据包含在由作为通信对方的发送台发送的控制信号中的控制信息，来确定上述一个扩散率的扩散率确定装置。

30.根据权利要求29所述的接收台装置，上述扩散率确定装置按照表示小区构成的信息或指定扩散率的信息来确定上述一个扩散率，该表示小区构成的信息或指定扩散率的信息包含在来自发送台的控制信息中。