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JP2002033716A - Cdma拡散方法およびcdma端末装置 - Google Patents

Cdma拡散方法およびcdma端末装置

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Publication number
JP2002033716A
JP2002033716A JP2000216776A JP2000216776A JP2002033716A JP 2002033716 A JP2002033716 A JP 2002033716A JP 2000216776 A JP2000216776 A JP 2000216776A JP 2000216776 A JP2000216776 A JP 2000216776A JP 2002033716 A JP2002033716 A JP 2002033716A
Authority
JP
Japan
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code
orthogonal code
cch
spreading factor
orthogonal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000216776A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Iida
幸生 飯田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Priority to US09/906,921 priority patent/US20020021744A1/en
Priority to KR1020010042736A priority patent/KR20020008032A/ko
Priority to SG200104315A priority patent/SG101457A1/en
Priority to EP01306140A priority patent/EP1175031A2/en
Priority to CN01123205A priority patent/CN1333609A/zh
Publication of JP2002033716A publication Critical patent/JP2002033716A/ja
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    • H04B7/2628Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using code-division multiple access [CDMA] or spread spectrum multiple access [SSMA]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
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    • H04J13/0007Code type
    • H04J13/004Orthogonal
    • H04J13/0044OVSF [orthogonal variable spreading factor]
    • HELECTRICITY
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    • H04B2201/69Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general
    • H04B2201/707Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation
    • H04B2201/70703Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation using multiple or variable rates

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 HPSKの条件を満足する直交コードを最適
な状態で割り振ることのできるCDMA拡散方法および
CDMA端末装置を提供する。 【解決手段】 制御チャネル(DPCCH)に拡散率2
56用第0直交コード(Cch,256,0)を割り当てる。ま
た、第1データチャネル(DPDCH1)と第2データ
チャネル(DPDCH2)に拡散率4用第1直交コード
(Cch,4,1)を割り当て、第3データチャネル(DPD
CH3)には、拡散率4用第0直交コード(Cch,4,0)
を割り当てて乗算を行い、それらをマルチコード多重し
て伝送する構成をとる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、データチャネルと
制御チャネルをマルチコード多重化し、伝送するCDM
A拡散方法およびCDMA端末装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】第3世代の移動通信システムでは、CD
MA(Code DivisionMultiple
Access:符号分割多元接続)方式が用いられてい
る。このCDMAを用いた端末装置は、送信シンボルに
直交コードとスクランブルコードから構成される拡散コ
ードを乗積することにより、送信信号のスペクトラムを
広帯域に拡散して伝送する。ここで、拡散コード速度と
送信シンボル速度との比は、拡散率(spreadin
g factor:SF)と呼ばれる。
【0003】CDMA端末装置では、ユーザー毎に異な
るスクランブルコードを使用して、ユーザーを識別し、
チャネル毎に異なる直交コードを使用して、1ユーザー
あたりの複数のチャネルを識別する。1チャネルあたり
送信できる最大の送信シンボル速度は960kbps
で、拡散コード速度が3.84Mcps(chip p
er second)なので、この場合の拡散率は4と
なる。このときの情報速度は、384kbpsである。
384kbpsを超える情報速度で送信する場合には、
異なる直交コードによるマルチコード多重を行うことで
対応する。例えば、データチャネルが2個ならば、最大
768kbpsの情報速度になり、それが3個ならば、
情報速度は1152kbpsとなる。
【0004】図1は、従来のマルチコード多重の構成例
を示しており、CDMA端末装置の1ユーザーが、制御
チャネル(DPCCH)と3個のデータチャネル(DP
DCH1〜DPDCH3)をマルチコード多重して送信す
るための構成である。制御チャネル(DPCCH)の送
信シンボル速度は15kbpsなので、拡散率は256
となる。一方、データチャネル(DPDCH1〜DPD
CH3)の送信シンボル速度は960kbpsなので、
拡散率は4になる。
【0005】ここでは、直交コードをCch,SF,k(k
は、直交コードのコード番号)と表記して、制御チャネ
ル(DPCCH)に、拡散率256用第0直交コード
(Cch,256,0)を乗算し、第1データチャネル(DPD
CH1)と第2データチャネル(DPDCH2)には、拡
散率4用第1直交コード(Cch,4,1)を乗算し、そし
て、第3データチャネル(DPDCH3)には、拡散率
4用第3直交コード(Cch,4,3)を乗算して各チャネル
を識別する。
【0006】上記の直交コードの割り振りは、“3rd
Generation Partnership P
roject(3GPP)”による技術仕様である、
“3GTS 25.213 v3.1.1”(1999
年12月)に記載のコード配置に従うものである(同技
術仕様のFig.1、および4.3.1.2節を参
照)。
【0007】なお、上記の第1データチャネル(DPD
CH1)と第2データチャネル(DPDCH2)には、同
一の直交コードを乗算しているが、複素平面上でIとQ
が直交しているので、問題なく、これらを識別できる。
【0008】また、図1において、βcとβdは、それ
ぞれ制御チャネル(DPCCH)とデータチャネル(D
PDCH1〜DPDCH3)の送信電力の相対値を調整す
るパラメータ(ゲイン・ファクタ)であり、所定の値に
定められている。例えば、βcは0.26667、βd
は1.0000である。Sdpch,nは、後述するス
クランブルコードである。βc,βdでゲイン調整する
のは、送信データの1ビット当たりのエネルギーを等し
くするためである。
【0009】図2は、上記の「3GPP」に規定された
直交コードを説明するための図である。同図に示すツリ
ー状の直交コードの内、拡散率4用第0直交コード(C
ch,4,0)は[1,1,1,1]、拡散率4用第1直交コ
ード(Cch,4,1)は[1,1,−1,−1]、拡散率4
用第2直交コード(Cch,4,2)は[1,−1,1,−
1]、拡散率4用第3直交コード(Cch,4,3)は[1,
−1,−1,1]である。なお、図2には示していない
が、拡散率256用第0直交コード(Cch,256,0)は、
[1,1,1,1,1...1]のように、“1”が2
56個、連続したコードである。
【0010】各直交コードは、拡散率が同じで番号が異
なれば相関がなく、図2に示すようにツリー状のコード
体系を成しているので、分岐の前後において相関がある
ことを特徴とするものである。相関は、コードの1チッ
プ毎に積和して求められるので、例えば、拡散率4用第
0直交コードと拡散率4用第1直交コードを積和する
と、1×1+1×1+1×−1+1×−1=0となり、
これらのコードには相関がないことが確認できる。
【0011】しかし、拡散率256用第0直交コード
(Cch,256,0)は、拡散率4用第0直交コード(Cch,
4,0)と相関が生じる。このことを積和演算によって確
認すると、1×1+1×1+1×1+1×1=4となる
ので、相関があることは明らかである。
【0012】図3は、スクランブルコード(Sdpc
h,n)を説明するための図である。同図のClong,1,n
はゴールド・シーケンス(Gold sequenc
e)、Clong,2,nは、Clong,1,nとは位相の異なるゴー
ルド・シーケンスである。間引き部300は、入力され
たClong,2,nを1チップ置きに間引きし、穴埋めに同じ
コードを繰り返して出力する。例えば、入力されたコー
ドが[1,−1,−1,1]である場合、出力は[1,
1,−1,−1]となる。
【0013】W0,W1は、ウォルシュ・ローテータ(W
alsh rotator)と呼ばれる、固定の複素パ
ターンの繰り返しであり、実数部はW0=[1,1]、
複素部はW1=[1,−1]である。1チップ目が1+
j、2チップ目が1−jであり、これを交互に繰り返し
ている。例えば、複素平面上の同じ座標(1+j)に2
チップ連続して滞在するコードがある場合、乗算の結
果、1チップ目は(1+j)×(1+j)=j2、2チ
ップ目は(1+j)×(1−j)=2のように、複素平
面上で位相が90度異なる座標に振り分けられる。この
ことから、ウォルシュ・ローテータの役割は、2チップ
間の遷移において、位相変化が0度になることを防止す
ることである。
【0014】他の例として、1チップ目は(1+j)、
2チップ目は(−1−j)のように、複素平面上の点対
称の座標に原点を通過して遷移するコードがある場合、
乗算の結果、1チップ目は(1+j)×(1+j)=j
2、2チップ目は(−1−j)×(1−j)=−2とな
り、複素平面上で位相が90度異なる座標に振り分けら
れる。このことは、ウォルシュ・ローテータが、2チッ
プ間の遷移において、位相変化が180度になるのを防
止することが分かる。
【0015】図4は、チップ間の位相変化と、パルスシ
ェーピング後の軌跡の関係を複素平面上で示した図であ
る。同図に示すように、チップ間の位相変化が90度の
場合と0度の場合とでは、軌跡に発生するピーク値が異
なり、0度のときは、オーバーシュートによるピーク値
が大きくなる。これが、電力増幅に使用されるパワーア
ンプの歪みの原因となる。従って、これを防止すること
で、送信電力の包絡線変動が軽減され、電力増幅に使用
するパワーアンプの線形性の負担が軽減される。このよ
うなスクランブルコードで拡散された変調方式は、HP
SK(Hybrid Phase Shift Key
ing)と呼ばれている。
【0016】しかし、1チップ目は(1+j)、2チッ
プ目は(−1+j)のように、複素平面上で90度遷移
するコードがある場合には、乗算の結果、1チップ目は
(1+j)×(1+j)=j2、2チップ目は(−1+
j)×(1−j)=j2となり、複素平面上で同じ座
標、すなわち、2チップ間の位相変化が0度になってし
まう。
【0017】さらに、別の例として、1チップ目は(1
+j)、2チップ目は(1−j)のように、複素平面上
で−90度遷移するコードがある場合には、乗算の結
果、1チップ目は(1+j)×(1+j)=j2、2チ
ップ目は(1−j)×(1−j)=−j2となる。この
場合、複素平面上で原点を通過して、2チップ間の位相
変化が180度になる。このように、ウォルシュ・ロー
テータと乗算されるコードは、2チップ間の位相変化が
0度、あるいは180度であることが、HPSKになる
条件である。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のデータチャネルのマルチコード多重には、以下
に述べる問題がある。HPSKの条件を満足するかどう
かは、直交コードをI成分とQ成分について、それぞれ
加算することで複素平面上の位相を求め、2チップ間の
位相差を調べることで判定できる。図1に示す例の場合
は、次のようになる。
【0019】図1において、I軸側は、第1データチャ
ネル(DPDCH1)が、拡散率4用第1直交コード
(Cch,4,1)を、また、第3データチャネル(DPDC
3)が、拡散率4用第3直交コード(Cch,4,3)を用
いている。他方、Q軸側は、制御チャネル(DPCC
H)が、拡散率256用第0直交コード(Cch,256,0)
を、第2データチャネル(DPDCH2)が、拡散率4
用第1直交コード(Cch,4,1)を用いている。なお、上
述したように、制御チャネルのβcは、βdに比べて小
さいので、簡略化のため、ここでは、制御チャネルの直
交コードを省略して考える。
【0020】そこで、各直交コードが2チップ毎にどの
ように変化していくかを調べると、1チップ目について
は、第1データチャネルが1、第3データチャネルが1
であるから、実数部は1+1=2、第2データチャネル
が1であるから、虚数部は1となり、そのコードの位相
は、arctan(1/2)=26.6度になる。
【0021】2チップ目は、第1データチャネルが1、
第3データチャネルが−1であるから、実数部は1−1
=0となり、第2データチャネルが1で、虚数部は1と
なるため、そのコードの位相は、arctan(1/
0)=90度になる。従って、これらの2チップ間の位
相変化は、90−26.6=63.4度である。同様に
して、3チップ目から4チップ目についても調べると、
位相差が63.4度になるので、上記いずれの場合も、
上述した0度または180度という条件を満足しないこ
とが分かる。
【0022】以上の考察により、図1に示す従来の例
は、3データチャネルを多重する場合において、使用さ
れる直交コードがHPSKの条件を満足していないとい
う問題がある。その結果、送信電力の包絡線変動のピー
ク値が大きくなっていることが分かる。
【0023】図5は、図1に示す従来例について、送信
電力のピーク電力対平均電力の比率の統計的な分布をシ
ミュレーションした結果である。ここでのシミュレーシ
ョンの条件は、情報シンボルにはランダムデータを用
い、制御チャネル(DPCCH)の電力は、データチャ
ネル(DPDCH1〜DPDCH3)の電力よりも11.
48dB低くしている。このシミュレーション結果で
は、5.4dB以上のピーク電力が、0.1%の確率で
発生することが分かる。
【0024】電力増幅に使用されるパワーアンプには、
一定範囲を超えた振幅に対して入出力の線形性を保持で
きなくなり、非線型歪による近傍スペクトラムの成長が
生じて、隣接チャネル漏洩電力が大きくなり、隣接周波
数帯への干渉量を増大させる、という問題がある。そこ
で、この隣接チャネル漏洩電力レベルの増大を回避する
には、パワーアンプの線形性を向上させる必要があり、
それには、消費電力や発熱量の増大とコストの増大とい
う課題を伴うが、上記従来のデータチャネルのマルチコ
ード多重方式では、これらの課題を解決し得ない。
【0025】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、制御チャネルとデータ
チャネルをマルチコード多重して送信する場合、HPS
Kの条件を満足する直交コードを、最適な状態で割り振
ることのできるCDMA拡散方法およびCDMA端末装
置を提供することである。
【0026】本発明の他の目的は、低消費電力、小型な
構成、かつ低コストでマルチコード多重ができるCDM
A拡散方法およびCDMA端末装置を提供することであ
る。
【0027】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、直交コードを用いて複数のデータチャネ
ル(DPDCHn:nはチャネル番号)と1つの制御チ
ャネル(DPCCH)をマルチコード多重し、伝送する
ためのCDMA拡散方法において、上記複数のデータチ
ャネルすべてが、同一の拡散率(spreading
factor:SF)を有する上記直交コードによって
チャネル識別され、これらの直交コードのコード番号k
が、0≦k≦(SF/2)−1の範囲にある整数である
CDMA拡散方法を提供する。
【0028】他の発明は、直交コードを用いて複数のデ
ータチャネル(DPDCHn:nはチャネル番号)と1
つの制御チャネル(DPCCH)をマルチコード多重
し、伝送するためのCDMA拡散方法において、上記複
数のデータチャネルすべてが、同一の拡散率(spre
ading factor:SF)を有する上記直交コ
ードによってチャネル識別され、これらの直交コードの
コード番号kが、SF/2≦k≦SF−1の範囲にある
整数であるCDMA拡散方法を提供する。
【0029】また、他の発明は、同一の拡散率(spr
eading factor:SF)を有する直交コー
ドを生成する手段と、複数のデータチャネル(DPDC
Hn:nはチャネル番号)に上記直交コードの内、所定
の直交コードを乗算する第lの乗算手段と、1つの制御
チャネル(DPCCH)に上記直交コードの内、所定の
直交コードを乗算する第2の乗算手段と、上記第lおよ
び第2の乗算手段による乗算結果をマルチコード多重
し、伝送する手段とを備え、上記直交コードのコード番
号kが、0≦k≦(SF/2)−1の範囲にある整数で
あるCDMA端末装置を提供する。
【0030】さらに、他の発明によれば、同一の拡散率
(spreading factor:SF)を有する
直交コードを生成する手段と、複数のデータチャネル
(DPDCHn:nはチャネル番号)に上記直交コード
の内、所定の直交コードを乗算する第1の乗算手段と、
1つの制御チャネル(DPCCH)に上記直交コードの
内、所定の直交コードを乗算する第2の乗算手段と、上
記第1および第2の乗算手段による乗算結果をマルチコ
ード多重し、伝送する手段とを備え、上記直交コードの
コード番号kが、SF/2≦k≦SF−1の範囲にある
整数であるCDMA端末装置が提供される。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。 実施の形態1.図6は、本発明の実施の形態1に係るC
DMA端末装置の概略構成を示すブロック図である。同
図に示すCDMA端末装置1は、後述するマルチコード
多重を行うコード多重部2、多重コードからなる信号の
送信制御を行う送信制御部5、送信信号のパワー増幅を
担う電力増幅部6、そして、アンテナ7を有する。
【0032】コード多重部2は、所定の拡散率(ここで
は、4)を有する複数の直交コードを発生する直交コー
ド発生部3と、上述したスクランブルコードを発生する
スクランブルコード発生部4からなる。コード多重部2
は、これらのコードと、入力されたデータチャネル(D
PDCH1〜DPDCH3)、制御チャネル(DPCC
H)との乗算等を行う。
【0033】図7は、本実施の形態に係るCDMA端末
装置のコード多重部の構成を示している。同図に示すコ
ード多重部の基本的な構成は、図1に示す、マルチコー
ド多重の構成例と同じである。すなわち、ここでも、拡
散コード速度が3.84Mcpsで、制御チャネル(D
PCCH)の送信シンボル速度が15kbpsであるか
ら、拡散率(SF)は256となる。また、データチャ
ネル(DPDCH1〜DPDCH3)の送信シンボル速度
は960kbpsなので、拡散率は4になる。
【0034】しかし、本実施の形態に係るコード多重部
は、直交コードの割り振り方において、従来のマルチコ
ード多重構成と大きな違いがある。具体的には、直交コ
ードをCch,SF,k(kは、直交コードのコード番号)と
表記した場合、図7に示すように、制御チャネル(DP
CCH)には、乗算器27によって、拡散率256用第
0直交コード(Cch,256,0)を乗算し、第1データチャ
ネル(DPDCH1)と第2データチャネル(DPDC
2)には、それぞれ、乗算器21,25によって、拡
散率4用第1直交コード(Cch,4,1)を乗算する。そし
て、第3データチャネル(DPDCH3)には、乗算器
23によって、拡散率4用第0直交コード(Cch,4,0)
を乗算して、各チャネルを識別する。
【0035】制御チャネル(DPCCH)と第3データ
チャネル、および、第1データチャネル(DPDC
1)と第2データチャネル(DPDCH2)には、同一
の直交コードを乗算しているが、複素平面上でI軸とQ
軸が直交しているので、チャネルを問題なく識別でき
る。
【0036】上記の乗算結果には、さらに、乗算器2
2,24,26,28によって、上述した送信電力の相
対値調整パラメータβcあるいはβdが乗算される。そ
の結果は、合算器31,32で合算され、I相、Q相成
分を得る。そして、I相、Q相成分を複素値として扱う
べく、乗算器33によってQ相成分にjを乗じ、この結
果を、加算器35によってI相成分と加算する。
【0037】このようにして得られた信号(I+jQ)
には、乗算器36によって、スクランブルコード(Sd
pch,n)が乗算される。スクランブルコードについ
ては、図3を参照して説明した、従来のスクランブルコ
ードと同じであるため、ここでは、その説明を省略す
る。
【0038】制御チャネル(DPCCH)は、データチ
ャネル(DPDCH)に比べてデータの送信時間が長い
ため、送信データの1ビット当たりのエネルギーを等し
くするには、制御チャネルの送信電力を下げる必要があ
る。そこで、送信電力の相対値調整パラメータβcに
は、βdと比較して小さな値を使用して、ゲイン調整を
する。
【0039】このように、制御チャネルのβcは、βd
に比べて小さいので、簡略化のため、制御チャネルの直
交コードについては省略して、各直交コードが2チップ
毎にどのように変化していくかを調べる。すなわち、図
2に示す直交コードを参照すると、1チップ目は、第1
データチャネルが1、第3データチャネルが1であるか
ら、実数部は1+1=2となり、また、第2データチャ
ネルは1であるから、虚数部は1となる。よって、位相
は、arctan(1/2)=26.6度となる。
【0040】2チップ目については、第1データチャネ
ルが1、第3データチャネルが1であるから、実数部は
1+1=2、第2データチャネルが1であるから、虚数
部は1となる。よって、この場合も位相は、arcta
n(1/2)=26.6度になる。従って、これらの2
チップ間の位相変化は、26.6−26.6=0度であ
る。
【0041】同様にして、3チップ目から4チップ目に
ついても、直交コードの変化を調べると、チップ間の位
相変化は0度になる。このことは、いずれの場合も、H
PSKの条件を満足していることを意味する。
【0042】図8に示すグラフは、本実施の形態1に係
るコード多重による、送信電力のピーク電力対平均電力
の比率についての統計的な分布をシミュレーションした
結果である。なお、ここでのシミュレーションの条件
は、図5に示す、従来例に係るシミュレーションと同じ
条件である。
【0043】図8において、縦軸(対数目盛)のCCD
Fは、平均電力を越える頻度を示しており、ここでは、
1E−1[%]、すなわち、0.1[%]を基準に考え
る。よって、本実施の形態1の場合、図8に示すシミュ
レーション結果から、4.9dB以上のピーク電力が、
0.1%の確率で発生することが分かる。これは、図5
に示す従来例に比べて、0.5dB改善していることに
なる。
【0044】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、制御チャネル(DPCCH)に拡散率256用第0
直交コード(Cch,256,0)を割り当て、第1データチャ
ネル(DPDCH1)と第2データチャネル(DPDC
2)に拡散率4用第1直交コード(Cch,4,1)を割り
当て、第3データチャネル(DPDCH3)には、拡散
率4用第0直交コード(Cch,4,0)を割り当てて乗算を
行い、マルチコード多重することで、これらの直交コー
ドがHPSKの条件を満足するとともに、送信電力の包
絡線変動のピーク値を軽減することができる。
【0045】また、送信電力の包絡線変動のピーク値が
過剰に大きくならないことから、CDMA端末装置の電
力増幅に使用されるパワーアンプで、非線型歪による近
傍スペクトラムの成長が低減し、隣接チャネル漏洩電力
が小さくなる、という効果がある。
【0046】さらには、隣接チャネル漏洩電力レベルが
小さくなることで、パワーアンプの線形性を向上させる
ための消費電力や発熱量の増大、およびコストの増大と
いった、従来の装置が抱える問題が解消されるため、低
消費電力、小型、かつ低コストのCDMA端末装置を提
供できる。
【0047】実施の形態2.以下、本発明の実施の形態
2について説明する。なお、本実施の形態に係るCDM
A端末装置の構成は、図6に示す、上記実施の形態1に
係るCDMA端末装置と同じであるため、ここでは、そ
の図示および説明を省略する。
【0048】図9は、本実施の形態に係るCDMA端末
装置のコード多重部の構成を示す。同図において、図7
に示す、実施の形態1に係るコード多重部と同一の構成
要素には同一符号を付してある。ここでも、拡散コード
速度が3.84Mcpsであり、制御チャネル(DPC
CH)の送信シンボル速度が15kbpsなので、拡散
率は256である。また、データチャネル(DPDCH
1〜DPDCH3)の送信シンボル速度は960kbps
なので、拡散率は4になる。
【0049】本実施の形態に係るコード多重部における
直交コードの割り振り方は、以下のようになっている。
すなわち、制御チャネル(DPCCH)には、拡散率2
56用第0直交コード(Cch,256,0)を割り当て、第1
データチャネル(DPDCH 1)と第2データチャネル
(DPDCH2)には、拡散率4用第2直交コード(Cc
h,4,2)を、そして、第3データチャネル(DPDC
3)には、拡散率4用第3直交コード(Cch,4,3)を
乗算して、各チャネルを識別する。
【0050】制御チャネル(DPCCH)と第3データ
チャネル、および、第1データチャネル(DPDC
1)と第2データチャネル(DPDCH2)には、同一
の直交コードを乗算しているが、複素平面上でI軸とQ
軸が直交しているので、問題なくチャネルを識別でき
る。
【0051】送信電力調整用のパラメータβc,βdに
関し、制御チャネルのβcは、βdに比べて小さいの
で、簡略化のため、制御チャネルの直交コードについて
は省略して、各直交コードが2チップ毎にどのように変
化していくかを調べる。本実施の形態の場合、1チップ
目は、第1データチャネルが1、第3データチャネルが
1であるから、実数部は1+1=2、また、第2データ
チャネルが1であるから、虚数部は1となる。よって、
位相は、arctan(1/2)=26.6度になる。
【0052】2チップ目は、第1データチャネルが−
1、第3データチャネルが−1であるから、実数部は−
1−1=−2となり、第2データチャネルは−1である
から、虚数部は−1となる。その結果、位相は、arc
tan(1/2)−π=−153.4度になる。従っ
て、これら2チップ間の位相変化は、26.6−(−1
53.4)=180度である。
【0053】同様にして、3チップ目から4チップ目に
ついても調べると、それらの位相変化は180度になる
ので、上記いずれの場合も、HPSKの条件を満足して
いることが分かる。
【0054】図10は、本実施の形態2に係るコード多
重による、送信電力のピーク電力対平均電力の比率につ
いての統計的な分布をシミュレーションした結果をグラ
フ化したものである。ここでのシミュレーションの条件
は、上述した従来例と同じである。
【0055】このシミュレーション結果によれば、4.
95dB以上のピーク電力が、0.1%の確率で発生し
ている。これは、図8に示す、上記実施の形態1におけ
るシミュレーション結果に比べて、改善量は少ないが、
図5に示す従来例と比較した場合、0.45dB改善し
ていることが分かる。
【0056】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、制御チャネル(DPCCH)に拡散率256用第0
直交コード(Cch,256,0)を割り当て、第1データチャ
ネル(DPDCH1)と第2データチャネル(DPDC
2)に拡散率4用第2直交コード(Cch,4,2)を割り
当て、第3データチャネル(DPDCH3)には、拡散
率4用第3直交コード(Cch,4,3)を割り振って乗算
し、マルチコード多重を行うことで、これらの直交コー
ドがHPSKの条件を満たすことになり、送信電力の包
絡線変動のピーク値を軽減することができる。
【0057】また、CDMA端末装置のパワーアンプの
非線型歪がなくなることによって、隣接チャネル漏洩電
力が小さくなり、結果的に、低消費電力、小型かつ低コ
ストのCDMA端末装置を提供できることは、上記実施
の形態1と全く同じである。
【0058】実施の形態3.次に、本発明の実施の形態
3について説明する。なお、本実施の形態に係るCDM
A端末装置の構成も、図6に示す、上記実施の形態1に
係るCDMA端末装置と同じであるため、その図示およ
び説明を省略する。
【0059】図11は、本実施の形態に係るCDMA端
末装置のコード多重部の構成を示す。同図において、図
7に示す、実施の形態1に係るコード多重部と同一の構
成要素には同一符号を付してある。ここで、拡散コード
速度が3.84Mcpsであり、制御チャネル(DPC
CH)の送信シンボル速度は15kbpsなので、拡散
率は256となる。また、データチャネル(DPDCH
1〜DPDCH3)の送信シンボル速度は960kbps
であるから、拡散率は4になる。
【0060】本実施の形態に係るコード多重部では、以
下のように、直交コードを割り振っている。すなわち、
制御チャネル(DPCCH)には、拡散率256用第0
直交コード(Cch,256,0)を、第1データチャネル(D
PDCH1)と第2データチャネル(DPDCH2)に
は、拡散率4用第3直交コード(Cch,4,3)を、そし
て、第3データチャネル(DPDCH3)には、拡散率
4用第2直交コード(Cch,4,2)を乗算して、各チャネ
ルを識別する。
【0061】なお、制御チャネル(DPCCH)と第3
データチャネル、および、第1データチャネル(DPD
CH1)と第2データチャネル(DPDCH2)には、同
一の直交コードを乗算していても、複素平面上でI軸と
Q軸が直交しているので、問題なくチャネルを識別でき
る。
【0062】上述したように、送信電力調整用のパラメ
ータβc,βdについて、制御チャネルのβcは、βd
に比べて小さいので、簡略化のため、制御チャネルの直
交コードを省略して、各直交コードが2チップ毎にどの
ように変化するかを調べる。その結果、1チップ目は、
第1データチャネルが1、第3データチャネルが1であ
るから、実数部は1+1=2、第2データチャネルが1
であるから、虚数部は1となり、位相は、arctan
(1/2)=26.6度になる。
【0063】2チップ目は、第1データチャネルが−
1、第3データチャネルが−1であるから、実数部は−
1−1=−2となり、第2データチャネルは−1である
から、虚数部は−1となる。よって、位相は、arct
an(1/2)−π=−153.4度になる。従って、
これら2チップ間の位相変化は、26.6−(−15
3.4)=180度である。
【0064】同様に、3チップ目から4チップ目につい
ても調べると、位相変化は180度になるので、いずれ
の場合も、HPSKの条件を満足していることが分か
る。このことは、送信電力の包絡線変動のピーク値を軽
減することに直結する。
【0065】図12のグラフは、本実施の形態3に係る
コード多重による、送信電力のピーク電力対平均電力の
比率についての統計的な分布をシミュレーションした結
果を示している。ここでのシミュレーションの条件は、
上述した従来例と同じである。
【0066】本実施の形態3に係るシミュレーション結
果において、5.0dB以上のピーク電力が、0.1%
の確率で発生しているので、実施の形態1によるシミュ
レーション結果に比べると改善量は少ないものの、図5
に示す従来例と比べた場合、0.4dB改善しているこ
とが分かる。
【0067】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、制御チャネル(DPCCH)に拡散率256用第0
直交コード(Cch,256,0)を、第1データチャネル(D
PDCH1)と第2データチャネル(DPDCH2)に拡
散率4用第3直交コード(Cch,4,3)を、第3データチ
ャネル(DPDCH3)には、拡散率4用第2直交コー
ド(Cch,4,2)を割り振って乗算を実行し、マルチコー
ド多重を行うことで、これらの直交コードがHPSKの
条件を満たすと同時に、送信電力の包絡線変動のピーク
値を軽減することができる。
【0068】また、上述の効果により、隣接チャネル漏
洩電力が小さくなり、低消費電力、小型かつ低コストの
CDMA端末装置を提供できることは、上記実施の形態
1,2の場合と同じである。
【0069】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
直交コードのコード番号kが、0≦k≦(SF/2)−
1の範囲の整数であり、かつ、同一の拡散率(SF)を
有する、これらの直交コードによって、複数のデータチ
ャネルすべてと1つの制御チャネルをマルチコード多重
することで、使用する直交コードがHPSKの条件を満
足し、送信電力の包絡線変動のピーク値が過剰に大きく
なることを防止できる。
【0070】また、他の発明によれば、直交コードのコ
ード番号kが、SF/2≦k≦SF−1の範囲の整数
で、かつ、同一の拡散率(SF)を有する、これらの直
交コードによって、複数のデータチャネルすべてと1つ
の制御チャネルをマルチコード多重することで、使用す
る直交コードがHPSKの条件を満足するため、送信電
力の包絡線変動のピーク値が過剰に大きくなるのを防止
できる。
【0071】さらに、他の発明によれば、電力増幅に使
用されるパワーアンプで非線型歪による近傍スペクトラ
ムの成長が低減するので、隣接チャネル漏洩電力が小さ
くなり、これによって、パワーアンプの線形性を向上さ
せるために費やす消費電力や発熱量の増大やコストの増
大という課題が解消されるため、低消費電力で小型、低
コストのCDMA端末装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のマルチコード多重の構成例を示す図で
ある。
【図2】 3GPPによる直交コードを示す図である。
【図3】 マルチコード多重に用いるスクランブルコー
ドを説明するための図である。
【図4】 チップ間の位相変化と、パルスシェーピング
後の軌跡の関係を複素平面上で示した図である。
【図5】 従来のマルチコード多重による送信電力のピ
ーク電力対平均電力の比率の統計的な分布についてシミ
ュレーションした結果を示す図である。
【図6】 本発明の実施の形態1に係るCDMA端末装
置の概略構成を示すブロック図である。
【図7】 実施の形態1に係るCDMA端末装置のコー
ド多重部の構成を示す図である。
【図8】 実施の形態1に係る送信電力のピーク電力対
平均電力の比率についての統計的な分布をシミュレーシ
ョンした結果を示す図である。
【図9】 本発明の実施の形態2に係るコード多重部の
構成を示す図である。
【図10】 実施の形態2に係る送信電力のピーク電力
対平均電力の比率についての統計的な分布をシミュレー
ションした結果を示す図である。
【図11】 本発明の実施の形態3に係るコード多重部
の構成を示す図である。
【図12】 実施の形態3に係る送信電力のピーク電力
対平均電力の比率についての統計的な分布をシミュレー
ションした結果を示す図である。
【符号の説明】
1…CDMA端末装置、2…コード多重部、3…直交コ
ード発生部、4…スクランブルコード発生部、5…送信
制御部、6…電力増幅部、7…アンテナ、21〜28,
33,36…乗算器、31,32…合算器、35…加算

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直交コードを用いて複数のデータチャネ
    ル(DPDCHn:nはチャネル番号)と1つの制御チ
    ャネル(DPCCH)をマルチコード多重し、伝送する
    ためのCDMA拡散方法において、 前記複数のデータチャネルすべてが、同一の拡散率(s
    preading factor:SF)を有する前記
    直交コードによってチャネル識別され、これらの直交コ
    ードのコード番号kが、0≦k≦(SF/2)−1の範
    囲にある整数であることを特徴とするCDMA拡散方
    法。
  2. 【請求項2】 前記直交コードをCch,SF,kと表記した
    場合、拡散率256用第0直交コード(Cch,256,0)を
    前記制御チャネル(DPCCH)に配置し、拡散率4用
    第1直交コード(Cch,4,1)を第1データチャネル(D
    PDCH1)と第2データチャネル(DPDCH2)に配
    置し、拡散率4用第0直交コード(Cch,4,0)を第3デ
    ータチャネル(DPDCH3)に配置することを特徴と
    する請求項1記載のCDMA拡散方法。
  3. 【請求項3】 直交コードを用いて複数のデータチャネ
    ル(DPDCHn:nはチャネル番号)と1つの制御チ
    ャネル(DPCCH)をマルチコード多重し、伝送する
    ためのCDMA拡散方法において、 前記複数のデータチャネルすべてが、同一の拡散率(s
    preading factor:SF)を有する前記
    直交コードによってチャネル識別され、これらの直交コ
    ードのコード番号kが、SF/2≦k≦SF−1の範囲
    にある整数であることを特徴とするCDMA拡散方法。
  4. 【請求項4】 前記直交コードをCch,SF,kと表記した
    場合、拡散率256用第0直交コード(Cch,256,0)を
    前記制御チャネル(DPCCH)に配置し、拡散率4用
    第2直交コード(Cch,4,2)を第1データチャネル(D
    PDCH1)と第2データチャネル(DPDCH2)に配
    置し、拡散率4用第3直交コード(Cch,4,3)を第3デ
    ータチャネル(DPDCH3)に配置することを特徴と
    する請求項3記載のCDMA拡散方法。
  5. 【請求項5】 前記直交コードをCch,SF,kと表記した
    場合、拡散率256用第0直交コード(Cch,256,0)を
    前記制御チャネル(DPCCH)に配置し、拡散率4用
    第3直交コード(Cch,4,3)を第1データチャネル(D
    PDCH1)と第2データチャネル(DPDCH2)に配
    置し、拡散率4用第2直交コード(Cch,4,2)を第3デ
    ータチャネル(DPDCH3)に配置することを特徴と
    する請求項3記載のCDMA拡散方法。
  6. 【請求項6】 同一の拡散率(spreading f
    actor:SF)を有する直交コードを生成する手段
    と、 複数のデータチャネル(DPDCHn:nはチャネル番
    号)に前記直交コードの内、所定の直交コードを乗算す
    る第lの乗算手段と、 1つの制御チャネル(DPCCH)に前記直交コードの
    内、所定の直交コードを乗算する第2の乗算手段と、 前記第lおよび第2の乗算手段による乗算結果をマルチ
    コード多重し、伝送する手段とを備え、 前記直交コードのコード番号kが、0≦k≦(SF/
    2)−1の範囲にある整数であることを特徴とするCD
    MA端末装置。
  7. 【請求項7】 前記直交コードをCch,SF,kと表記した
    場合、前記第lの乗算手段は、拡散率4用第1直交コー
    ド(Cch,4,1)を第1データチャネル(DPDCH1
    と第2データチャネル(DPDCH2)各々に乗算し、
    拡散率4用第0直交コード(Cch,4,0)を第3データチ
    ャネル(DPDCH3)に乗算し、また、前記第2の乗
    算手段は、拡散率256用第0直交コード(Cch,256,
    0)を前記制御チャネル(DPCCH)に乗算すること
    を特徴とする請求項6記載のCDMA端末装置。
  8. 【請求項8】 同一の拡散率(spreading
    factor:SF)を有する直交コードを生成する手
    段と、 複数のデータチャネル(DPDCHn:nはチャネル番
    号)に前記直交コードの内、所定の直交コードを乗算す
    る第1の乗算手段と、 1つの制御チャネル(DPCCH)に前記直交コードの
    内、所定の直交コードを乗算する第2の乗算手段と、 前記第1および第2の乗算手段による乗算結果をマルチ
    コード多重し、伝送する手段とを備え、 前記直交コードのコード番号kが、SF/2≦k≦SF
    −1の範囲にある整数であることを特徴とするCDMA
    端末装置。
  9. 【請求項9】 前記直交コードをCch,SF,kと表記した
    場合、前記第1の乗算手段は、拡散率4用第2直交コー
    ド(Cch,4,2)を第1データチャネル(DPDCH1
    と第2データチャネル(DPDCH2)各々に乗算し、
    拡散率4用第3直交コード(Cch,4,3)を第3データチ
    ャネル(DPDCH3)に乗算し、また、前記第2の乗
    算手段は、拡散率256用第0直交コード(Cch,256,
    0)を前記制御チャネル(DPCCH)に乗算すること
    を特徴とする請求項8記載のCDMA端末装置。
  10. 【請求項10】 前記直交コードをCch,SF,kと表記し
    た場合、前記第1の乗算手段は、拡散率4用第3直交コ
    ード(Cch,4,3)を第1データチャネル(DPDC
    1)と第2データチャネル(DPDCH2)各々に乗算
    し、拡散率4用第2直交コード(Cch,4,2)を第3デー
    タチャネル(DPDCH3)に乗算し、また、前記第2
    の乗算手段は、拡散率256用第0直交コード(Cch,2
    56,0)を前記制御チャネル(DPCCH)に乗算するこ
    とを特徴とする請求項8記載のCDMA端末装置。
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