JP3824598B2

JP3824598B2 - 移動通信システムのチャンネル容量増加装置及びその方法

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Publication number: JP3824598B2
Application number: JP2003126085A
Authority: JP
Inventors: 庚浩閔
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2002-08-16
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2023-04-30
Also published as: ATE375642T1; EP1389844B1; US20040032838A1; DE60316753D1; CN100505602C; US7369486B2; JP2004080734A; KR100452512B1; EP1389844A1; CN1487688A; DE60316753T2; KR20040016167A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムのチャンネル容量増加装置及びその方法に係るもので、詳しくは、ＨＰＳＫ（ｈｙｂｒｉｄｐｈａｓｅｓｈｉｆｔｋｅｙｉｎｇ；以下、ＨＰＳＫと略称す）変調方式を使用して移動通信システムのチャンネル容量を増加させる移動通信システムのチャンネル容量増加装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コード分割多重接続（ｃｏｄｅｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ；以下、ＣＤＭＡと略称す）方式とは、入力信号を特定コードを利用して拡散／変調して送信し、送信側で使用したコードと同様なコードにより拡散／変調された信号を復調することで、元来の信号を検出する方式をいう。この時、前記特定コードとしては、乱数（ｒａｎｄｏｍｎｕｍｂｅｒ）で構成されたＰＮ（ｐｓｅｕｄｏｎｏｉｓｅ）コード又はウォルシュ（ｗａｌｓｈ）コードを使用することができる。
【０００３】
前記ウォルシュコードは、コード相互間の相関関係がほとんどない直交コードの一種類として単位毎に一つの通信用チャンネルが割り当てられるため、同様な周波数資源を多くのチャンネルに割り当てることができる。即ち、前記ウォルシュコードは、直交性によりチャンネル間の区分が容易であり、ＱＰＳＫ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅｐｈａｓｅｓｈｉｆｔｋｅｙｉｎｇ；以下、ＱＰＳＫと略称す）方式またはＨＰＳＫのような位相変調（ｐｈａｓｅｓｈｉｆｔｋｅｙｉｎｇ；以下、ＰＳＫと略称す）方式に適用される。
【０００４】
図４は一般のウォルシュコードを示した図で、図示されたように、第１セットのウォルシュコードは“１”で構成され、第２セットのウォルシュコードはＷ_０の｛１，１｝及びＷ_１の｛１，−１｝を有する２個のウォルシュコードで構成される。且つ、第４セットのウォルシュコードは、Ｗ_０の｛１，１，１，１｝と、Ｗ_１の｛１，−１，１，−１｝と、Ｗ_２の｛１，１，−１，−１｝と、Ｗ_３の｛１，−１，−１，１｝と、からなる４個のウォルシュコードで構成され、第８セットはＷ_０の｛１，１，１，１，１，１，１，１｝と、Ｗ_１の｛１，−１，１，−１，１，−１，１，−１｝と、Ｗ_２の｛１，１，−１，−１，１，１，−１，−１，｝と、Ｗ_３の｛１，−１，−１，１，１，−１，−１，１｝と、Ｗ_４の｛１，１，１，１，−１，−１，−１，−１｝と、Ｗ_５の｛１，−１，１，−１，−１，１，−１，１｝と、Ｗ_６の｛１，１，−１，−１，−１，−１，１，１｝と、Ｗ_７の｛１，−１，−１，１，−１，１，１，−１｝と、からなる８個のウォルシュコードで構成される。即ち、前記ウォルシュコードは使用者の必要に応じて２^ｎセットに継続して増加される。
【０００５】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は、ＱＰＳＫ及びＨＰＳＫ拡散信号の位相遷移状態を示した図で、図５（Ａ）はＱＰＳＫ拡散信号の位相遷移状態を示した図、図５（Ｂ）はＨＰＳＫ拡散信号の位相遷移状態を示した図、図５（Ｃ）は各位相遷移毎に発生される信号の大きさ変化を示した図である。
【０００６】
図５（Ａ）〜（Ｂ）に示したように、ＱＰＳＫ拡散は、位相変化のない０°の位相遷移でピークパワー値が大きくなり、１８０°の位相遷移により位相変化の発生頻度が高くなり、ＨＰＳＫ拡散は、０°の位相遷移によるピークパワー値がＱＰＳＫ拡散に比べて相対的に小さく、１８０°の位相遷移による位相変化の発生頻度も低いことがわかる。
【０００７】
図５（Ｃ）に示したように、前記０°の位相遷移は、ピーク電力にオーバーシュート（ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ）が発生してピーク電力値が大きくなり、１８０°の位相遷移は電力大きさの変化が著しく発生する。このようなピーク電力が大きいときは、高い出力電力を有する電力増幅器を設計しなければならなく、前記高い出力電力に比例してシステムに熱が発生するため、冷却装置が必要になると同時に、容積が増加するという問題点が発生する。
【０００８】
従って、ＱＰＳＫ拡散を使用するよりは、ＨＰＳＫ拡散を使用する方が０°または１８０°の位相遷移の発生頻度を減少し得るため、０°の位相遷移時に発生する電力のオーバーシュートと、１８０°の位相遷移時に発生する電力の変化とを小さくして、増幅器の設計を容易にすることができる。
【０００９】
図６は従来移動通信システムのチャンネル容量増加装置を示した図で、ＨＰＳＫを使用する３Ｇ（３^ｒｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）システムの逆方向ウォルシュコード拡散装置である。この時、前記３Ｇ（３^ｒｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）システムは、動映像級通信サービスを提供する移動通信システムであって、一般にＷ−ＣＤＭＡ（ｗｉｄｅｂａｎｄ−ＣＤＭＡ）またはＣＤＭＡ−２０００がこれに該当する。
【００１０】
図６に示したように、複数のウォルシュコードを生成する第１及び第２ウォルシュコード部１１，１２と、第１ウォルシュコード部１１から入力される特定ウォルシュコードと逆方向パイロットチャンネル（ｒｅｖｅｒｓｅｐｉｌｏｔｃｈａｎｎｅｌ：Ｒ−ｐｉｌｏｔＣＨ）または専用データチャンネル（ｄｅｄｉｃａｔｅｄｐｈｙｓｉｃａｌｄａｔａｃｈａｎｎｅｌ：ＤＰＤＣＨ）を通して入力される信号とを足して出力する第１加算器２１と、他のデータチャンネルの信号と第１ウォルシュコード部１１から入力される信号とを足して出力する第２加算器２２と、それら第１加算器２１及び第２加算器２２の出力信号を夫々利得増幅して出力する第１及び第２利得部３１，３２と、それら第１利得部３１及び第２利得部３２の出力信号を合算して出力する第１合算器４１と、第２ウォルシュコード部１２から入力される特定ウォルシュコードと逆方向基本チャンネル（ｒｅｖｅｒｓｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｃｈａｎｎｅｌ：Ｒ−ＦＣＨ）または専用制御チャンネル（ｄｅｄｉｃａｔｅｄｐｈｙｓｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｎｎｅｌ：ＤＰＣＣＨ）を通して入力される信号とを足して出力する第３加算器２３と、他のチャンネルの信号と第２ウォルシュコード部１２から入力される信号とを足して出力する第４加算器２４と、それら第３加算器２３及び第４加算器２４の出力信号を夫々利得増幅して出力する第３及び第４利得部３３，３４と、それら第３利得部３３及び第４利得部３４の出力信号を合算する第２合算器４２と、コード分割多重接続変調のためのコンプレックス・スクランブリング（ｃｏｍｐｌｅｘｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ）信号を出力するウォルシュ回転子５０と、該ウォルシュ回転子５０から出力されるＩ−コンプレックス・スクランブリング信号Ｉｓと第１合算器４１の出力信号とを掛ける第１掛け算器６１と、ウォルシュ回転子５０から出力されるＩ−コンプレックス・スクランブリング信号Ｉｓと第２合算器４２の出力信号とを掛ける第２掛け算器６２と、ウォルシュ回転子５０から出力されるＱ−コンプレックス・スクランブリング信号Ｑｓと第２合算器４２の出力信号とを掛ける第３掛け算器６３と、ウォルシュ回転子５０から出力されるＱ−コンプレックス・スクランブリング信号Ｑｓと第１合算器４１の出力信号とを掛ける第４掛け算器６４と、第１掛け算器６１と第３掛け算器６３から出力される信号を足してＩ−信号として出力する第３合算器４３と、第２掛け算器６２と第４掛け算器６４から出力される信号を足してＱ−信号として出力する第４合算器４４と、を包含して構成されている。
【００１１】
且つ、前記専用データチャンネル及び専用制御チャンネルは、Ｗ−ＣＤＭＡで使用されるもので、前記専用データチャンネルは音声またはデータを伝送し、前記専用制御チャンネルは制御情報を伝送する。また、前記逆方向パイロットチャンネル及び逆方向基本チャンネルはＣＤＭＡ−２０００で使用されるもので、移動通信端末機は、基地局が同期検波を行うことを許可する逆方向パイロットチャンネルを伝送し、前記逆方向基本チャンネルは、音声及び高速データを夫々伝送することに使用される。
【００１２】
以下、このように構成された従来移動通信システムのチャンネル容量増加装置の動作に対して説明する。
【００１３】
各チャンネルを通して入力される情報は、第１及び第２ウォルシュコード部１１，１２から出力されるウォルシュコードまたはＯＶＳＦ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｖａｒｉａｂｌｅｓｐｒｅａｄｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎ）により第１乃至第４加算器２１〜２４で帯域拡散され、それら第１乃至第４加算器２１〜２４の出力信号は、第１乃至第４利得部３１〜３４で所定利得を得た後、第１合算器４１及び第２合算器４２で、ＩまたはＱチャンネル経路を通して合算されて出力される。次いで、それら第１及び第２合算器４１，４２から出力された信号は、ウォルシュ回転子５０から出力されたコンプレックス・スクランブリング信号と組合わされるコンプレックス・スクランブリングが行われた後、Ｉ−信号及びＱ−信号として出力されてフィルターリングされる。
【００１４】
図７は前記コンプレックス・スクランブリングの一般的な概念を示した図で、前記コンプレックス・スクランブリングは、複素数データ（ｃｏｍｐｌｅｘｄａｔａ）信号（Ｉ_ｃｈｉｐ＋ｊＱ_ｃｈｉｐ）とコンプレックス・スクランブリング信号（Ｉ_ｓ＋ｊＱ_ｓ）をベクトル積して演算することで、次式１のように表現することができる。
【００１５】

この時、前記Ａ_ｃｈｉｐ及びｅ^{ｊφｃｈｉｐ}は、Ｉ_ｃｈｉｐ＋ｊＱ_ｃｈｉｐ信号の大きさ及び角度を夫々示し、前記Ａ_ｓ及びｅ^ｊφｓはＩ_ｓ＋ｊＱ_ｓ信号の大きさ及び角度を夫々示したものである。
【００１６】
従って、Ｉ＋ｊＱ信号の大きさは、前記複素数データ信号とコンプレックス・スクランブリング信号の大きさとを掛けたものに該当し、Ｉ＋ｊＱ信号の角度は、前記複素数データ信号及びコンプレックス・スクランブリング信号の角度を足したものに該当する。
【００１７】
以下、Ｉ−複素数データ信号及びＱ−複素数データ信号には｛１，−１｝が夫々入力され、Ｉ−コンプレックス・スクランブリング信号及びＱ−コンプレックス・スクランブリング信号には｛１，１｝及び｛１，−１｝が夫々入力される場合に対し、図７に基づいて説明する。
【００１８】
前記複素数データ信号は夫々｛１，１｝であるため、Ｉ_ｃｈｉｐ＋ｊＱ_ｃｈｉｐ座標に｛１，１｝の座標値が重複して示され、前記コンプレックス・スクランブリング信号は、Ｉ_ｓ＋ｊＱ_ｓ座標に｛１，１｝及び｛１，−１｝の座標値を有する信号に夫々分けられて表示される。
【００１９】
前記複素数データ信号｛１，１｝とコンプレックス・スクランブリング信号｛１，１｝とを掛けると、複素数データ信号の４５°とコンプレックス・スクランブリング信号の−４５°を足すことで、９０°の位相を有するようになり、前記複素数データ信号｛１，１｝とコンプレックス・スクランブリング信号｛１，−１｝とを掛けると、複素数データ信号の４５°とコンプレックス・スクランブリング信号の−４５°を足すことで、０°の位相を有する信号となる。
【００２０】
従って、前記コンプレックス・スクランブリングは、連続された二つの同様なデータが入力される時に発生する０°の位相遷移を９０°の位相遷移に変えることができる。
【００２１】
図８は従来移動通信システムのチャンネル容量増加装置のコンプレックス・スクランブリングに対する１例を示した図で、以下、第８セットのウォルシュコードを利用したＨＰＳＫに対し、図７のコンプレックス・スクランブリングに基づいて説明する。
【００２２】
前記第８セットのウォルシュコードは、実際のデータ（Ｉ_Ｄ＋ｊＱ_Ｄ）を拡散させるために使用するコードであって、Ｉ_Ｄ＝１及びＱ_Ｄ−１を入力してＩチャンネル経路にＷ_０コードを使用すると、Ｑチャンネル経路にどのウォルシュコードを使用するかによって、最終変調信号（Ｉ＋ｊＱ）の位相が変化する。
【００２３】
Ｑチャンネル経路にＷ_ｎ＝Ｗ_１を使用してコンプレックス・スクランブリングを行うと、最終変調信号の全てのデータは０°の位相を有するため、データ遷移時毎にピーク電力にオーバーシュートが発生するようになる。然し、前記Ｑチャンネル経路にＷ_ｎ＝Ｗ_２を使用してコンプレックス・スクランブリングを行うと、最終変調信号のデータは｛０，−９０，９０，０，０，−９０，９０，０｝の位相を有するため、データ遷移時、１８０°の位相遷移によるゼロ交差（ｚｅｒｏｃｒｏｓｓｉｎｇ）が２回、０°の位相遷移は１回発生する。即ち、Ｗ_Ｘに偶数番号目のウォルシュコードを使用してデータ遷移をする方が、奇数番号目のウォルシュコードを使用するより０°と１８０°の位相遷移を最小化することができる。従って、ＨＰＳＫでは、その特性上、連続されたデータが同様な値を有する偶数番号目のウォルシュコードのみを使用してコンプレックス・スクランブリングを行う。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来移動通信システムのチャンネル容量増加装置においては、Ｉ／Ｑデータは０°または１８０°の位相遷移をする時、高いピーク電力を有するため、電力増幅器の効率を減少させるという不都合な点があった。
【００２５】
且つ、ＨＰＳＫ通信方式を利用する従来移動通信システムのチャンネル容量増加装置においては、偶数番号目のウォルシュコードや奇数番号目のウォルシュコードを制限的に使用しなければならず、通話チャンネルを利用してデータを送信する時使用するウォルシュコードの数が制限されるため、データの伝送速度及び容量が減少されるという不都合な点があった。
【００２６】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、ＨＰＳＫを使用する移動通信システムから発生するウォルシュコード選択の制限性を取り除いて、チャンネル容量を増加し得る移動通信システムのチャンネル容量増加装置及びその方法を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る移動通信システムのチャンネル容量増加装置においては、複数のチャンネルに夫々入力されるウォルシュコードの順番を確認して、そのウォルシュコードの順番に従って、ウォルシュ回転子が出力する反復複素数関数のセットを選択することを特徴とする。
【００２８】
また、第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から夫々出力されるウォルシュコードの順番を確認するウォルシュコード制御部と、複数の反復複素数関数を生成して出力するウォルシュ回転子と、第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から出力されたウォルシュコードの順番に従って、ウォルシュ回転子から出力される反復複素数関数を選択する回転子制御部と、を含んで構成されることを特徴とする。
【００２９】
また、第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から夫々出力されるウォルシュコードの順番を確認するウォルシュコード制御部と、第１及び第２ウォルシュコード部から出力されるウォルシュコードと第１チャンネル経路及び第２チャンネル経路を通して入力されるデータとを夫々足して演算する第１及び第２加算器と、複数の反復複素数関数を選択的に出力するウォルシュ回転子と、ウォルシュ回転子の反復複素数関数と第１加算器の複素数データ信号とを掛けて演算する第１及び第４掛け算器と、ウォルシュ回転子の反復複素数関数と第２加算器の複素数データ信号とを掛けて演算する第２及び第３掛け算器と、それら第１掛け算器及び第２掛け算器の出力信号を合算してＩ信号を出力する第１合算器と、前記第３掛け算器及び第４掛け算器の出力信号を合算してＱ信号を出力する第２合算器と、第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から出力されたウォルシュコードの順番に従って、ウォルシュ回転子から出力される反復複素数関数を選択する回転子制御部と、を包含して構成されることを特徴とする。
【００３０】
且つ、本発明に係る移動通信システムのチャンネル容量増加方法においては、複数のチャンネルに夫々入力されるウォルシュコードの順番を確認する過程と、前記ウォルシュコードの順番に従って、反復複素数関数のセットを選択的に出力してコンプレックス・スクランブリングを行うことを特徴とする。
【００３１】
また、第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から出力されるウォルシュコードの順番を確認する過程と、ウォルシュコードが全て偶数または奇数順番であるかを判断する過程と、ウォルシュコードが偶数と奇数順番の組み合わせで相異に構成されたかを判断する過程と、前記判断結果によって、反復複素数関数のセットを選択的に出力する過程と、を順次行うことを特徴とする。
【００３２】
本発明の移動通信システムのチャンネル容量増加装置は、複数のチャンネルに夫々入力されるウォルシュコードの順番を確認して、該ウォルシュコードの順番に従ってウォルシュ回転子が出力する反復複素数関数のセットを選択するように構成されたことを特徴とし、これにより上記目的を達成する。
【００３３】
前記ウォルシュコードの順番は、全て偶数または奇数順番で同様な場合と、偶数と奇数順番の組み合わせで相異な場合とがあってもよい。
【００３４】
本発明の移動通信システムのチャンネル容量増加装置は、第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から夫々出力されるウォルシュコードの順番を確認するウォルシュコード制御部と、複数の反復複素数関数を生成して出力するウォルシュ回転子と、第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から出力されたウォルシュコードの順番に従って、ウォルシュ回転子から出力される反復複素数関数を選択する回転子制御部と、を含んで構成されることを特徴とし、これにより上記目的を達成する。
【００３５】
前記ウォルシュコード制御部は、回転子制御部に連結されて、第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から出力されるウォルシュコードの状態を伝送してもよい。
【００３６】
前記回転子制御部は、第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から夫々出力されたウォルシュコードが全て偶数または奇数順番の場合、ウォルシュ回転子から第１セットの反復複素数関数が出力されるように制御し、各ウォルシュコードが偶数と奇数順番で相異な場合は、ウォルシュ回転子から第２セットの反復複素数関数が出力されるように制御してもよい。
【００３７】
前記第１セットの反復複素数関数は、Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，−１｝でよい。
【００３８】
前記第２セットの反復複素数関数は、Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，１｝でよい。
【００３９】
本発明の移動通信システムのチャンネル容量増加装置は、第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から夫々出力されるウォルシュコードの順番を確認するウォルシュコード制御部と、第１及び第２ウォルシュコード部から出力されるウォルシュコードと、第１チャンネル経路及び第２チャンネル経路を通して入力されるデータとを夫々足して演算する第１及び第２加算器と、複数の反復複素数関数を選択的に出力するウォルシュ回転子と、該ウォルシュ回転子の反復複素数関数と第１加算器の複素数データ信号とを掛けて演算する第１及び第４掛け算器と、前記ウォルシュ回転子の反復複素数関数と第２加算器の複素数データ信号とを掛けて演算する第２及び第３掛け算器と、前記第１掛け算器と第２掛け算器の出力信号を合算してＩ信号を出力する第１合算器と、前記第３掛け算器と第４掛け算器の出力信号を合算してＱ信号を出力する第２合算器と、前記第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から出力されたウォルシュコードの順番に従って、ウォルシュ回転子から出力される反復複素数関数を選択する回転子制御部と、を含んで構成されることを特徴とし、これにより上記目的を達成する。
【００４０】
前記回転子制御部は、第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から夫々出力されたウォルシュコードが全て偶数または奇数順番の場合、Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，−１｝の反復複素数関数が出力されるように制御してもよい。
【００４１】
前記回転子制御部は、第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から夫々出力されたウォルシュコードが偶数と奇数順番で相異な場合、Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，１｝の反復複素数関数が出力されるように制御してもよい。
【００４２】
本発明の移動通信システムのチャンネル容量増加方法は、複数のチャンネルに夫々入力されるウォルシュコードの順番を確認する過程と、前記ウォルシュコードの順番に従って、反復複素数関数のセットを選択的に出力してコンプレックス・スクランブリングを行うことを特徴とし、これにより上記目的を達成する。
【００４３】
前記ウォルシュコードの順番を確認する過程は、ウォルシュコードが全て偶数または奇数順番であるかを判断する過程と、ウォルシュコードが偶数と奇数順番で相異に構成されたかを判断する過程と、を行ってもよい。
【００４４】
前記ウォルシュコードが全て偶数または奇数順番であると、第１セットの反復複素数関数を利用してコンプレックス・スクランブリングを行ってもよい。
【００４５】
前記第１セットの反復複素数関数は、Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，−１｝であってもよい。
【００４６】
前記ウォルシュコードが偶数と奇数順番の組み合わせで相異な場合、第２セットの反復複素数関数を利用してコンプレックス・スクランブリングを行ってもよい。
【００４７】
前記第２セットの反復複素数関数は、Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，１｝であってもよい。
【００４８】
本発明による移動通信システムのチャンネル容量増加方法は、第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から出力されるウォルシュコードの順番を確認する過程と、ウォルシュコードが全て偶数または奇数順番であるかを判断する過程と、ウォルシュコードが偶数と奇数順番の組み合わせで相異に構成されたかを判断する過程と、判断結果によって反復複素数関数のセットを選択的に出力する過程と、を順次行うことを特徴とし、これにより上記目的を達成する。
【００４９】
前記選択的に出力する過程は、ウォルシュコードが全て偶数または奇数順番の場合、第１セットの反復複素数関数がウォルシュ回転子から出力される過程と、ウォルシュコードが偶数と奇数順番で相異な場合、第２セットの反復複素数関数がウォルシュ回転子から出力されてもよい。
【００５０】
前記第１セットの反復複素数関数は、Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，−１｝でよい。
【００５１】
前記第２セットの反復複素数関数は、Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，１｝でよい。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。
【００５３】
図１は本発明に係る移動通信システムのチャンネル容量増加装置の構成を示した図で、図示されたように、第１ウォルシュコード部１１及び第２ウォルシュコード部１２から夫々出力されるウォルシュコードを確認するウォルシュコード制御部１００と、二つのセットの反復複素数関数を生成して第１乃至第４掛け算器６１〜６４に出力するウォルシュ回転子１１０と、前記ウォルシュコード制御部１００を通して第１及び第２ウォルシュコード部１１，１２に出力されたウォルシュコードを確認し、それに従って反復複素数関数を選択する制御信号を出力する回転子制御部１２０と、を含んで構成されている。
【００５４】
また、前記ウォルシュコード制御部１００を通して第１及び第２ウォルシュコード部１１，１２から出力されたウォルシュコードは、Ｉチャンネル経路及びＱチャンネル経路を通して入力されたデータと第１加算器２１及び第２加算器２２で演算された後出力される。
【００５５】
また、前記回転子制御部１２０は、第１ウォルシュコード部１１及び第２ウォルシュコード部１２から夫々出力されるウォルシュコードが偶数番号目のコードまたは奇数番目のコードで同様な場合は、第１セットの反復複素数関数が出力されるように制御し、前記第１ウォルシュコード部１１及び第２ウォルシュコード部１２から夫々出力されるウォルシュコードが偶数番号目と奇数番目のコードで相異な場合は、第２セットの反復複素数関数が出力されるように制御する。この時、前記回転子制御部１２０が出力する第１セットの反復複素数関数は、Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，−１｝で、第２セットの反復複素数関数はＩｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，１｝で、前記反復複素数関数は、コンプレックス・スクランブリング信号に該当する。
【００５６】
図２は本発明に係る移動通信システムのチャンネル容量増加装置の実施形態を示した図で、以下、第８セットのウォルシュコード及び二つのセットの反復複素数関数を利用したコンプレックス・スクランブリングの動作について説明する。
【００５７】
まず、第１チャンネルのＩチャンネル経路及び第２チャンネルのＱチャンネル経路を通してＩ_Ｄ＝１とＱ_Ｄ＝−１が入力され、Ｉチャンネル経路にはＷ_０コードが入力されると同時に、Ｑチャンネル経路にはＷ_１コードが入力される。
【００５８】
このとき、ウォルシュ回転子１１０から出力されるコンプレックス・スクランブリング信号が第１セットの反復複素数関数であると、第１加算器及び第２加算器を通して出力されたＩ_ｃｈｉｐ＝｛１，１，１，１，１，１，１，１｝とＱ_ｃｈｉｐ＝｛−１，１，−１，１，−１，１，−１，１｝は、コンプレックス・スクランブリング過程を通して全て０°の位相を有する最終変調信号として出力される。この時、前記最終変調信号のデータが全て０°の位相を有すると、データ遷移度毎にピーク電力にオーバーシュートが発生するようになる。
【００５９】
また、ウォルシュ回転子１１０から出力されるコンプレックス・スクランブリング信号が第２セットの反復複素数関数であると、第１加算器及び第２加算器を通して出力された複素数データ信号は、コンプレックス・スクランブリング過程を通して｛０°，９０°，０°，９０°，０°，９０°，０°，９０°｝位相を有する最終変調信号として出力され、各データ間には、９０°の位相遷移が発生するため、電力変化がほとんど発生しなくなる。
【００６０】
即ち、前記第１及び第２ウォルシュコード部１１，１２から出力されるウォルシュコードが偶数番号目と奇数番目の組み合わせである場合は、ウォルシュ回転子１１０から出力されるコンプレックス・スクランブリング信号が第２セットの反復複素数関数であることが好ましい。
【００６１】
図３は本発明に係る移動通信システムのチャンネル容量増加方法を示したフローチャートで、本発明に係る移動通信システムのチャンネル容量増加方法においては、ウォルシュコード制御部が各チャンネル別に具備された第１ウォルシュコード部１１及び第２ウォルシュコード部１２のウォルシュコード出力状態を確認した後、その確認状態を回転子制御部１２０に伝送する過程と、前記第１ウォルシュコード部１１及び第２ウォルシュコード部１２に出力されたウォルシュコードのセット番号が偶数番号目であるか、又は奇数番目であるかを判断する過程と、前記判断結果によって、回転子制御部１２０において該当の反復複素数関数を選択する制御信号をウォルシュ回転子に出力する過程と、前記制御信号に該当する反復複素数関数を第１乃至第４掛け算器６１〜６４に出力して、各チャンネルを通して入力されるコンプレックス・スクランブリングデータと演算することで、コンプレックス・スクランブリングを行う過程と、を順次行う。
【００６２】
この時、前記第１ウォルシュコード部１１及び第２ウォルシュコード部１２から出力されたウォルシュコードが全て偶数番号目または奇数番目のセットで同様であると、前記回転子制御部１２０は、第１セットの反復複素数関数Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，−１｝の出力を指示する制御信号を出力する。然し、前記第１ウォルシュコード部１１及び第２ウォルシュコード部１２から出力されたウォルシュコードが偶数番号目のセットと奇数番目のセットで相互異なる場合、前記回転子制御部１２０は第２セットの反復複素数関数Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，１｝の出力を指示する制御信号を出力する。
【００６３】
以下、本発明に係る移動通信システムのチャンネル容量増加方法に対し、図３に基づいて説明する。
【００６４】
前記ウォルシュコード制御部１００は、第１ウォルシュコード部１１及び第２ウォルシュコード部１２から出力されるウォルシュコードの順番または順序を確認した後、回転子制御部１２０に前記ウォルシュコードの順番または順序を通報する（Ｓ１１）。
【００６５】
次いで、前記回転子制御部１２０は、前記第１ウォルシュコード部１１及び第２ウォルシュコード部１２から出力されたウォルシュコードのセット番号が全て偶数番号目のウォルシュコードを使用しているかを判断して（Ｓ１２）、前記ウォルシュコードが全て偶数番号目でないと、前記第１ウォルシュコード部１１及び第２ウォルシュコード部１２から夫々出力されるウォルシュコードが奇数番目のウォルシュコードであるかを再び判断する（Ｓ１３）。
【００６６】
このとき、前記第１及び第２ウォルシュコード部１１，１２から夫々出力されるウォルシュコードのセット番号が偶数または奇数で同様であると、前記回転子制御部１２０は、ウォルシュ回転子１１０が第１セットの反復複素数関数を出力するように制御する（Ｓ１４）が、前記第１及び第２ウォルシュコード部１１，１２から夫々出力されたウォルシュコードのセット番号が偶数と奇数または奇数と偶数で相互異なると、前記回転子制御部１２０は、ウォルシュ回転子１１０が第２セットの反復複素数関数を出力するように制御する（Ｓ１５）。
【００６７】
次いで、前記第１及び第２ウォルシュコード部１１，１２から出力されたウォルシュコードは、第１チャンネル及び第２チャンネルを通して入力されるデータと第１及び第２加算器２１，２２で演算された後、Ｉ及びＱ経路を通して夫々出力される。この時、前記Ｉ及びＱ経路を通して出力される各データをコンプレックス・スクランブリングデータという。
【００６８】
第１乃至第４掛け算器６１〜６４は、前記ウォルシュ回転子１１０から出力される第１セットまたは第２セットの反復複素数関数及び前記コンプレックス・スクランブリングデータを利用してコンプレックス・スクランブリングを行う（Ｓ１６）。
【００６９】
一般に、ＨＰＳＫ方式は、ＱＰＳＫに比べて０°の位相変化及び１８０°の位相変化を最小化することができるため、出力電力の不均等を平均化し得るという長所があるが、使用されるウォルシュコードが制限的であるため、移動通信システムのチャンネル容量が制限的である。即ち、第１及び第２チャンネルに発生されるウォルシュコードが、一方のチャンネルは偶数順番で、他方のチャンネルは奇数順番の場合、全て０°の位相変化が発生するため、ピーク電力が大きくなり、前記第１及び第２チャンネルから発生されるウォルシュコードが同様に奇数順番または偶数順番の場合は、０°の位相変化及び１８０°の位相変化が減少して、ピーク電力が小さくなる。
【００７０】
従って、本発明に係る移動通信システムにおいては、第１チャンネル及び第２チャンネルから発生されるウォルシュコードを全て偶数または奇数順番の場合と偶数及び奇数順番が混合される場合とに区分して、夫々異なる反復複素数関数を印加してコンプレックス・スクランブリングを行う方法を使用する。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る移動通信システムのチャンネル容量増加装置及びその方法においては、第１及び第２ウォルシュコード部から出力されるウォルシュコードの順序に従って、第１セットまたは第２セットの反復複素数関数を選択的に出力してコンプレックス・スクランブリングを行うことで、全てのウォルシュコードを活用することができるため、逆方向チャンネル容量を増加し得るという効果がある。
【００７２】
且つ、一定の位相変化によりピーク電力が一定になるため、出力電力の変化が減少し、出力電力増幅器の効率を増加させると共に、低い出力の出力増幅器を利用するように具現し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る移動通信システムのチャンネル容量増加装置を示したブロック図である。
【図２】本発明に係る移動通信システムのチャンネル容量増加装置の動作説明図である。
【図３】本発明に係る移動通信システムのチャンネル容量増加方法を示したフローチャートである。
【図４】一般のウォルシュコードを示した構成図である。
【図５Ａ】ＱＰＳＫとＨＰＳＫ拡散信号の遷移状態を比較して示した図であって、ＱＰＳＫ拡散信号の位相遷移状態を示した図である。
【図５Ｂ】ＱＰＳＫとＨＰＳＫ拡散信号の遷移状態を比較して示した図であって、ＨＰＳＫ拡散信号の位相遷移状態を示した図である。
【図５Ｃ】ＱＰＳＫとＨＰＳＫ拡散信号の遷移状態を比較して示した図であって、各位相遷移毎に発生される信号の大きさ変化を示した図である。
【図６】従来移動通信システムのチャンネル容量増加装置を示したブロック図である。
【図７】一般のコンプレックス・スクランブリングの概念を示した図である。
【図８】従来移動通信システムのチャンネル容量増加装置のコンプレックス・スクランブリングを示した例示図である。
【符号の説明】
１１第１ウォルシュコード部
１２第２ウォルシュコード部
２１第１加算器
２２第２加算器
４３第１合算器
４４第２合算器
６１第１掛け算器
６２第２掛け算器
６３第３掛け算器
６４第４掛け算器
１００ウォルシュコード制御部
１１０ウォルシュ回転子
１２０回転子制御部

Claims

第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から夫々出力されるウォルシュコードを利用して入力信号を復調する移動通信システムのチャンネル容量増加装置であって、
第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から夫々出力されるウォルシュコードのセット番号を確認するウォルシュコード制御部と、
複数の反復複素数関数を生成して出力するウォルシュ回転子と、
前記第１ウォルシュコード部及び前記第２ウォルシュコード部から出力された前記ウォルシュコードのセット番号に従って、前記ウォルシュ回転子から出力される反復複素数関数を選択する回転子制御部とを備え、
前記回転子制御部は、
前記第１ウォルシュコード部及び前記第２ウォルシュコード部から夫々出力された前記ウォルシュコードのセット番号が全て偶数または奇数の場合、前記ウォルシュ回転子から第１セットの反復複素数関数が出力されるように制御し、
前記各ウォルシュコードのセット番号が偶数と奇数で相異な場合は、前記ウォルシュ回転子から第２セットの反復複素数関数が出力されるように制御することを特徴とする移動通信システムのチャンネル容量増加装置。
前記ウォルシュコード制御部は、
前記回転子制御部に連結されて、前記第１ウォルシュコード部及び前記第２ウォルシュコード部から出力される前記ウォルシュコードの状態を伝送することを特徴とする請求項１記載の移動通信システムのチャンネル容量増加装置。
前記第１セットの反復複素数関数は、
Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，−１｝であることを特徴とする請求項１記載の移動通信システムのチャンネル容量増加装置。
前記第２セットの反復複素数関数は、
Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，１｝であることを特徴とする請求項１記載の移動通信システムのチャンネル容量増加装置。
第１ウォルシュコード部及び第２ウォルシュコード部から夫々出力されるウォルシュコードのセット番号を確認するウォルシュコード制御部と、
前記第１ウォルシュコード部及び前記第２ウォルシュコード部から夫々出力される前記ウォルシュコードと、第１チャンネル経路及び第２チャンネル経路を通して入力されるデータとを夫々足して演算する第１加算器及び第２加算器と、
複数の反復複素数関数を選択的に出力するウォルシュ回転子と、
該ウォルシュ回転子の反復複素数関数と前記第１加算器の複素数データ信号とを掛けて演算する第１掛け算器及び第４掛け算器と、
前記ウォルシュ回転子の反復複素数関数と前記第２加算器の複素数データ信号とを掛けて演算する第２掛け算器及び第３掛け算器と、
前記第１掛け算器と前記第２掛け算器の出力信号を合算してＩ信号を出力する第１合算器と、
前記第３掛け算器と前記第４掛け算器の出力信号を合算してＱ信号を出力する第２合算器と、
前記第１ウォルシュコード部及び前記第２ウォルシュコード部から出力されたウォルシュコードのセット番号に従って、前記ウォルシュ回転子から出力される反復複素数関数を選択する回転子制御部と、を含んで構成されることを特徴とする移動通信システムのチャンネル容量増加装置。
前記回転子制御部は、
前記第１ウォルシュコード部及び前記第２ウォルシュコード部から夫々出力された前記ウォルシュコードの前記セット番号が全て偶数または奇数の場合、Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，−１｝の反復複素数関数が出力されるように制御することを特徴とする請求項５記載の移動通信システムのチャンネル容量増加装置。
前記回転子制御部は、
前記第１ウォルシュコード部及び前記第２ウォルシュコード部から夫々出力された前記ウォルシュコードのセット番号が偶数と奇数で相異な場合、Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，１｝の反復複素数関数が出力されるように制御することを特徴とする請求項５記載の移動通信システムのチャンネル容量増加装置。
請求項１に記載の移動通信システムのチャンネル容量増加装置によるチャンネル容量増加方法であって、
前記ウォルシュコード制御部が、前記第１ウォルシュコード部及び前記第２ウォルシュコード部から夫々出力されるウォルシュコードのセット番号を確認する過程と、
前記回転子制御部が、前記ウォルシュコードのセット番号が全て偶数または奇数であるかを判断する過程と、
前記回転子制御部が、前記ウォルシュコードのセット番号が偶数と奇数の組み合わせで相異に構成されたかを判断する過程と、
前記回転子制御部が、前記各判断する過程の結果によって、前記ウォルシュ回転子から出力される反復複素数関数のセットを選択的に出力するように制御する過程と、を順次行うことを特徴とする移動通信システムのチャンネル容量増加方法。
前記選択的に出力するように制御する過程は、
前記ウォルシュコードのセット番号が全て偶数または奇数の場合、前記ウォルシュ回転子から第１セットの反復複素数関数が出力されるように制御する過程と、
前記ウォルシュコードのセット番号が偶数と奇数で相異な場合、前記ウォルシュ回転子から第２セットの反復複素数関数が出力されるように制御する過程とを含むことを特徴とする請求項８記載の移動通信システムのチャンネル容量増加方法。
前記第１セットの反復複素数関数は、
Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，−１｝であることを特徴とする請求項９記載の移動通信システムのチャンネル容量増加方法。
前記第２セットの反復複素数関数は、
Ｉｓ＝｛１，１｝、Ｑｓ＝｛１，１｝であることを特徴とする請求項９記載の移動通信システムのチャンネル容量増加方法。