JP4938063B2 - 移動局、及び無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、拡散及びチップ繰返しを用いる基地局、移動局、無線通信システム、及び無線伝送方法に関する。

ＩＭＴ−２０００(International Mobile Telecommunication 2000)の次世代の移動通信方式である第４世代移動通信方式の開発が進められている。第４世代移動通信方式では、セルラシステムを始めとするマルチセル環境から、ホットスポットエリアや屋内などの孤立セル環境までを柔軟にサポートし、更に双方のセル環境で周波数利用効率の増大を図ることが望まれている。

第４世代移動通信方式において移動局から基地局へのリンク（以下、「上りリンク」と記す。）に適用される無線アクセス方式の候補として、セルラシステムに特に適するという点から、直接拡散符号分割多元接続（ＤＳ−ＣＤＭＡ：Direct Sequence-Code Division Multiple Access）が有力である。直接拡散符号分割多元接続は、送信信号に拡散符号を乗算することにより広帯域の信号に拡散して伝送するものである（例えば、非特許文献１参照）。

ＤＳ−ＣＤＭＡが、セルラシステムを始めとするマルチセル環境に適する理由を以下に記載する。第１に、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）やマルチキャリアＣＤＭＡ（ＭＣ−ＣＤＭＡ：Multi-Carrier Code Division Multiple Access）などのように多数のサブキャリアを用いる無線アクセス方式と比較して、ピーク電力対平均電力比を低く抑えることができる。したがって、移動局において重要な要求条件の１つである低消費電力化を実現し易い。

第２に、上りリンクにおいては、個別パイロットチャネルを用いた同期検波復調による所要送信電力の低減が有効であるが、パイロットチャネル電力が同一であると仮定すると、ＤＳ−ＣＤＭＡは、ＯＦＤＭやＭＣ−ＣＤＭＡなどと比較して、キャリア当たりのパイロットチャネル電力が大きい。したがって、高精度なチャネル推定を行うことができ、所要送信電力を低く抑えることが可能となる。

第３に、ＤＳ−ＣＤＭＡは、マルチセル環境では、同一周波数のキャリアを隣接セルで使用しても、拡散により得られる拡散利得により、隣接セルからの干渉（以下、「他セル干渉」と記す。）を低減できる。このため、利用可能な全周波数帯域を各セルに割り当てる１セル周波数の繰返しを容易に実現することが可能である。したがって、利用可能な全周波数帯域を分割し、それぞれ異なる周波数帯域を各セルに割り当てることで同一周波数による他セル干渉の影響を低減するＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）と比較して、周波数利用効率を増大することができる。

しかしながら、ＤＳ−ＣＤＭＡはマルチセル環境に適した無線アクセス方式であることから、以下に示す問題点が懸念される。すなわち、他セル干渉の影響が通常小さいホットスポットエリアや屋内などの孤立セル環境では、拡散により他セル干渉を低減するメリットは低い。このため、ＤＳ−ＣＤＭＡにおいてＴＤＭＡと同様の周波数利用効率を実現するためには、多数の信号を収容する必要がある。

例えば、各移動局が拡散率ＳＦ（Spreading Factor）の拡散符号を送信信号に乗算して伝送している場合には、情報伝送速度は１／拡散率となるので、ＴＤＭＡと同様の周波数利用効率を実現するには、ＤＳ−ＣＤＭＡは、拡散率個分の移動局の信号を収容する必要がある。ところが、実際の上りリンクにおける無線伝搬環境では、各移動局から基地局までの伝搬条件の相違（例えば、伝搬遅延時間、伝搬路の変動）に起因して、各移動局からの信号が相互に干渉し合うマルチプルアクセス干渉（ＭＡＩ：Multiple Access Interference）の影響が支配的となる。その結果、上記拡散率で正規化された周波数利用効率が２０％〜３０％程度に低減される。

一方で、上述したＭＡＩを低減可能な無線アクセス方式として、ＩＦＤＭＡ（Interleaved Frequency Division Multiple Access）が検討されている（例えば、非特許文献２参照）。ＩＦＤＭＡは、情報シンボルにシンボル繰返しを適用することにより、一定のシンボルパターンが生成されるように並替えを行い、移動局固有の位相を送信信号に乗算して伝送する。ＩＦＤＭＡでは、一定のシンボルパターンの生成、及び移動局固有の位相の乗算を行うことで、各移動局からの信号は周波数軸上で相互に重なり合わない様に配置されるので、ＭＡＩが低減される。

また、こうしたＭＡＩを低減し、周波数利用効率を向上させる別の方法として、送信タイミング制御の検討がなされている（例えば、非特許文献３参照）。図３１は、上りリンクに送信タイミング制御を適用した場合と適用しない場合の従来技術によるタイムチャートを示す図である。同図（ａ）が示すように、送信タイミング制御を適用しない場合には、各移動局２１０〜２３０から送信された信号は、基地局１１０までの伝搬遅延時間の違いにより、基地局１１０での各移動局２１０〜２３０の受信タイミングは一致しない。そこで、送信タイミング制御では、各移動局２１０〜２３０から送信された信号が基地局１１０で同一のタイミングで受信されるように、各移動局２１０〜２３０の送信タイミングを制御する。こうした送信タイミング制御を行うことにより、各移動局２１０〜２３０からの信号が、基地局１１０で同一のタイミングで受信される（同図（ｂ）参照）。このとき、拡散符号に直交符号を用いていれば、そのタイミングでの異なる移動局間の受信信号はお互いに直交し、マルチプルアクセス干渉（ＭＡＩ）が低減される。これにより、周波数利用効率を向上させることが可能となる。

また、マルチパス干渉の影響を受けた受信信号に対して、受信部の信号処理によりマルチパス干渉を抑圧する技術の検討もなされている。例えば、図３２に示されるマルチパス干渉キャンセラ（例えば、非特許文献４参照）、図３３に示されるチップ等化器（例えば、非特許文献５参照）、および図３４に示される周波数領域の等化器（例えば、非特許文献６参照）が代表的な例である。

図３２に示すマルチパス干渉キャンセラでは、マルチパス干渉を引き起こす信号成分をマルチパス干渉信号推定部３５１で推定して生成（以下、マルチパス干渉レプリカ）し、マルチパス干渉信号除去部３５２において、上記推定したマルチパス干渉レプリカを受信信号から減算する。これにより、マルチパス干渉の影響を低減した受信信号を再生することができる。

図３３に示すチップ等化器では、受信信号が伝搬路で受けた変動量を表すチャネル行列をチャネル行列生成部３６１にて生成し、その行列からマルチパス干渉を低減する重み係数を重み係数推定部３６２で導出し、チップ等化部３６３において上記重み係数と受信信号を乗算する（この操作をチップ等化という）。これにより、マルチパス干渉の影響が低減される。

図３４に示す周波数領域の等化器では、受信信号を時間・周波数変換部３７１により周波数領域の信号に変換した後、マルチパス干渉を低減する重み係数を重み係数推定部３７２で導出し、その重み係数を周波数領域等化部３７３において周波数領域の受信信号に乗算してから、周波数・時間変換部３７４により時間領域への変換を行う。このような操作を行うことで、マルチパス干渉の影響を低減することが可能となっている。

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しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。

ＩＦＤＭＡには拡散利得がないため、マルチセル環境では、ＴＤＭＡと同様に、利用可能な全周波数帯域を分割して異なる周波数帯域を各セルに割り当てる必要がある。したがって、かかる無線アクセス方式を採っても、マルチセル環境及び孤立セル環境の双方のセル環境において周波数使用効率の増大を図ることは困難である問題があった。周波数使用効率の増大は、各セルで基地局に収容可能な移動局数を増加させ、リンクの大容量化を実現する。

また、無線通信システムの中の個別要素技術であり、実際に無線通信システムを構築する上では、全体的な構成とあわせて、基地局や移動局の具体的な構成についても検討することが必要であり、かつこれらの個別要素技術の具体的な制御方法についても検討する必要がある。ところが、現状では、上記の点について充分な検討がなされていない問題があった。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、マルチセル環境での周波数使用効率を改善することができる基地局、移動局、無線通信システム、及び無線伝送方法を提供することである。

本移動局は、
物理チャネルの種類に応じて、周波数軸上でくし歯形状のスペクトラムを有した信号、あるいは周波数軸上で所定の帯域に割り当てられた信号を割り当てることによって、信号を生成する生成部と、
前記生成部において生成した信号を基地局へ送信する送信部と
を備える。

本移動局は、
送信対象の情報系列を入力する入力部と、
前記入力部において入力した情報系列に対して、所定の繰返し数分の繰返しを行うことによって、繰返し後の系列を生成する生成部と、
前記生成部において生成した系列を基地局へ送信する送信部と
を備え、
前記生成部は、物理チャネルの種類に応じて繰返し数を決定する。

本無線通信システムは、
移動局と基地局からなる無線通信システムであって、
前記移動局は、
物理チャネルの種類に応じて、周波数軸上でくし歯形状のスペクトラムを有した信号、あるいは周波数軸上で所定の帯域に割り当てられた信号を割り当てることによって、信号を生成する生成部と、
前記生成部において生成した信号を基地局へ送信する送信部と
を備え、
前記基地局は、
前記送信部から送信された前記信号を受信する受信部
を備える。

本無線通信システムは、
移動局と基地局からなる無線通信システムであって、
前記移動局は、
送信対象の情報系列を入力する入力部と、
前記入力部において入力した情報系列に対して、所定の繰返し数分の繰返しを行うことによって、繰返し後の系列を生成する生成部と、
前記生成部において生成した系列を基地局へ送信する送信部と
を備え、
前記生成部は、物理チャネルの種類に応じて繰返し数を決定し、
前記基地局は、
前記送信部から送信された前記信号を受信する受信部
を備える。

本発明の実施例によれば、マルチセル環境での周波数使用効率を改善することができる基地局、移動局、無線通信システム、及び無線伝送方法を実現できる。

本発明の実施例にかかる無線通信システムの構成を説明するためのブロック図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける移動局の主要動作を示す図であり、（ａ）は位相系列乗算後の系列の生成過程を説明するための説明図、（ｂ）は移動局が送信する信号の周波数スペクトラムの一例を説明するための説明図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムの動作を説明するための説明図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図であり、（ａ）はチップ繰り返しファクタの適用を説明するための説明図、（ｂ）はセル構成に基づいて、チップ繰り返しファクタを適用する場合の動作を示すフローチャート、（ｃ）は他セル干渉電力に基づいて、チップ繰り返しファクタを適用する場合の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例にかかる無線通信システムの動作を説明するための説明図であり、（ａ）はセルラシステムで同一の制御を行う場合の説明図、（ｂ）は複数の基地局を単位として制御を行う場合の説明図、（ｃ）は１つの基地局を単位として制御する場合の説明図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムの動作を説明するための説明図であり、（ａ）は１つのセクタを単位として制御を行う場合の説明図、（ｂ）は１つのビームを単位として制御を行う場合の説明図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図であり、（ａ）はチップ繰り返しファクタの制御を行う範囲を説明するための説明図であり、（ｂ）はチップ繰り返しファクタの制御を行う範囲を決定する場合の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図であり、（ａ）はチップ繰り返しファクタの制御を行う範囲を説明するための説明図であり、（ｂ）はチップ繰り返しファクタの制御を行う範囲を決定する場合の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図であり、（ａ）、（ｂ）はチップ繰り返し数を説明するための説明図であり、（ｃ）はチップ繰り返し数を割り当てる場合の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図であり、（ａ）はチップ繰り返し数を説明するための説明図であり、（ｂ）はチップ繰り返し数を割り当てる場合の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図であり、（ａ）はチップ繰り返し数を説明するための説明図であり、（ｂ）はチップ繰り返し数を割り当てる場合の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図であり、（ａ）はチップ繰り返し数を説明するための説明図であり、（ｂ）はチップ繰り返し数を割り当てる場合の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図であり、（ａ）は拡散率を説明するための説明図であり、（ｂ）は拡散率を決定する場合の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図であり、（ａ）は拡散率を説明するための説明図であり、（ｂ）は拡散率を決定する場合の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図であり、（ａ）、（ｂ）は拡散率、変調方式、符号化率を説明するための説明図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムの動作を説明するための説明図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムの動作を説明するための説明図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムの動作を説明するための説明図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図であり、（ａ）は位相系列を制御する場合の動作を示すフローチャートであり、（ｂ）は、位相系列の制御を説明するための説明図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施例にかかる無線通信システムの動作を説明するための説明図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムの動作を説明するための説明図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムの動作を説明するための説明図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける移動局の動作を説明するための説明図である。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図であり、（ａ）はガードインターバル長の制御を説明するための説明図であり、（ｂ）はガードインターバル長を制御する場合の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図であり、（ａ）はガードインターバル長の制御を説明するための説明図であり、（ｂ）はガードインターバル長を制御する場合の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図であり、（ａ）はガードインターバル長の制御を説明するための説明図であり、（ｂ）はガードインターバル長を制御する場合の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施例にかかる無線通信システムにおける基地局の動作を説明するための説明図である。 上りリンクに送信タイミング制御を適用した場合と適用しない場合の従来技術によるタイムチャートを示す説明図である。 従来のマルチパス干渉キャンセラの構成例を示すブロック図である。 従来のチップ等化器の構成例を示すブロック図である。 従来の周波数領域の等化器の構成例を示すブロック図である。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。

まず、本発明の実施例にかかる無線通信システムの構成を、図１を参照して説明する。

本実施例にかかる無線通信システムは、様々な異なる環境、例えばマルチセル環境、孤立セル環境、ホットスポットエリア、屋内オフィスなどにおいて、ＶＳＣＲＦ−ＣＤＭＡ(Variable Spreading and Chip Repetition Factors-CDMA)を用いることにより、同一無線インタフェースを用いつつ、拡散率、チップ繰り返しファクタを適応的に変更、制御することにより、システムスループットを改善するものである。

本実施例にかかる無線通信システム１は、移動局１０と基地局１００とを備える。移動局１０は、拡散符号を乗算して拡散された信号を基地局１００に無線伝送する。移動局１０は、誤り訂正符号化部１０−１と、誤り訂正符号化部１０−１と接続されたデータ変調部１０−２と、データ変調部１０−２と接続された乗算器１０−４と、乗算器１０−４と接続された拡散符号生成部１０−３及び乗算器１０−６と、乗算器１０−６と接続されたスクランブルコード生成部１０−５及びチップ繰り返し部１０−７と、チップ繰り返し部１０−７と接続された乗算器１０−９と、乗算器１０−９と接続された位相系列生成部１０−８とを備える。

シンボル系列が誤り訂正符号化部１０−１に入力される。誤り訂正符号化部１０−１では、入力されたシンボル系列、例えば２値の情報系列に、例えばターボ符号、畳み込み符号などの誤り訂正符号が適用されチャネル符号化が行われ、チャネル符号化されたシンボル系列はデータ変調部１０−２に入力される。データ変調部１０−２では、チャネル符号化されたシンボル系列の変調が行われ、変調された信号が乗算器１０−４に入力される。拡散符号生成部１０−３は、基地局１００から通知された拡散率に基づいて、拡散符号を生成し、乗算部１０−４に入力する。

乗算部１０−４は、変調された信号と拡散符号とを合成し、その合成信号を乗算部１０−６に入力する。乗算部１０−６は、入力された合成信号とスクランブルコード生成部１０−５において生成されたスクランブルコードとを合成することにより拡散されたチップ系列を生成し、このチップ系列をチップ繰り返し部１０−７に入力する。

チップ繰り返し部１０−７は、拡散されたチップ系列に対して、所定の繰返し数分のチップ繰返しを行うことにより、一定のチップパターンを生成し、乗算部１０−９に入力する。乗算部１０−９は、入力されたチップパターンと位相系列生成部１０−８により生成された移動局固有の位相系列とを合成し、チップ繰り返し後の系列として出力する。

次に、図２を参照して、本発明にかかる移動局１０の主要な動作を説明する。まず、図２（ａ）に示す様に、変調された送信信号としてのシンボル系列（ａ１，ａ２，…）に拡散符号生成部１０−３で生成した拡散符号、例えば拡散率拡散率＝２の拡散符号が乗算部１０−４で乗算され、さらにスクランブルコード生成部１０−５で生成したスクランブルコードが乗算部１０−６で乗算され、拡散後のチップ系列"ａ１,１"，"ａ１,２"，"ａ２,１"，"ａ２,２"，…が生成する（ステップＳ２１）。

次いで、チップ繰返し部１０−７により、拡散後のチップ系列に対して、例えば繰返し数ＣＲＦ＝４のチップ繰返しが適用される（ステップＳ２２）。ここで、上記チップ繰返し数はChip Repetition Factorの略である。

次に、所定のチップ繰り返しが適用された信号に移動局固有の位相が乗算される（ステップＳ２３）。移動局固有の位相が乗算されたチップ系列は、周波数軸上で、図２（ｂ）に示すような周波数スペクトラムを示す。当該チップ系列は一定のチップパターンを有する信号であるので、その周波数スペクトラムはくしの歯形状のスペクトラムとなる。

また、乗算器１０−９により、一定のチップパターンを有する信号に、位相系列生成部１０−８で生成された移動局１０固有の位相が乗算されると、くしの歯形状のスペクトラムが存在する位置はシフトする。このため、移動局１０の周波数スペクトラムと別の移動局２００（図１参照）の周波数スペクトラムとは、相互に重なることはない。

したがって、複数の移動局１０、２００が同一の基地局１００に同時に接続した場合であっても、各移動局の周波数スペクトラムは周波数軸上で直交することになり、お互いの送信信号の干渉を低減できる。このとき、各移動局１０、２００からの送信信号の基地局１００における受信タイミングが同一であれば、各移動局の周波数スペクトラムは周波数軸上で完全に直交する。

このように、本発明の実施例にかかる無線通信システム１によれば、移動局１０は、チップ繰返しと位相乗算を行うことで、他の移動局（例えば移動局２００）の周波数スペクトラムと周波数軸上で直交する周波数スペクトラムを有する送信信号を生成することができる。したがって、複数の移動局が基地局１００に同時に接続する上りリンクにおいて、送信信号の干渉を低減し、リンク容量を増大することが可能となる。

次に、本実施例にかかる基地局１００について説明する。

本実施例にかかる基地局１００は、図３に示すように、移動局１０，２００が在圏するセルの構成を示す情報、セル内に在圏している移動局の数を示す情報、移動局の所要の情報レート、トラヒックのタイプを示す情報、移動局の無線パラメータの情報、伝搬路状況を示す情報、及び周辺セルからの干渉を示す情報のうち少なくとも１つの情報に基づいて、各移動局の物理チャネルに対する拡散率及びチップ繰り返し数を決定する拡散率・チップ繰り返し数決定部と、ユーザ固有の位相を決定する位相決定部と、この拡散率・チップ繰り返し数決定部及び位相決定部と接続され、決定された拡散率、チップ繰り返し数及びユーザ固有の位相を移動局１０、２００に通知する通知部とを備える。

次に、本実施例にかかる無線通信システムの動作について、図３を参照して説明する。

まず、基地局１００は移動局１０，２００が在圏するセルの構成を示す情報、セル内に在圏している移動局の数を示す情報、移動局の所要の情報レート、トラヒックのタイプを示す情報、移動局の無線パラメータの情報、伝搬路状況を示す情報、及び周辺セルからの干渉を示す情報のうち少なくとも１つの情報を収集し、チップ繰返し数、拡散率及びユーザ固有の位相を決定する（ステップＳ３０１）。次に基地局１００は、決定されたチップ繰返し数、拡散率及びユーザ固有の位相を移動局１０に通知する（ステップＳ３０２）。

基地局１００からチップ繰返し数、拡散率及びユーザ固有の位相を通知された移動局１０は、通知されたチップ繰返し数、拡散率及びユーザ固有の位相の値を復号し（ステップＳ３０３）、復号したチップ繰返し数、拡散率及びユーザ固有の位相に基づいて送信信号を生成する（ステップＳ３０４）。次に移動局１０は、生成した送信信号を基地局１００に送信する（ステップＳ３０５）。基地局１００は、移動局１０から送信された信号を受信する（ステップＳ３０６）。

本実施例にかかる無線通信システムでは、マルチセル環境への適用に伴い、基地局１００は隣接の同一周波数を用いるセルからの干渉に基づいて拡散率及びチップ繰り返し数及びユーザ固有の位相のうち少なくとも１つを決定する。

基地局１００では、上述した情報に関して、セル構成に関する情報としてセルラシステム、ホットスポット、屋内環境などの情報が収集され、セル内ユーザ数に関する情報としてマルチプルアクセス干渉などの情報が収集され、各ユーザのトラヒックタイプとしてＲＴ(Real Time)、ＮＲＴ(Non-Real Time)の情報が収集され、無線パラメータとしてＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)、１６ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)などのデータ変調、チャネル符号化率などの情報が収集され、伝搬路状況として各ユーザのマルチパス数、遅延スプレッド、ドップラ周波数などの情報が収集される。

これらの情報を収集するために、基地局１００は、予約パケットから、セル内に在圏している移動局の数を示す情報、移動局の所要の情報レート、トラヒックのタイプを示す情報、移動局の無線パラメータの情報のうち少なくとも１つを収集する情報収集部、伝搬路状況、及び周辺セルからの干渉を測定する伝搬路状況測定部を備える。

次に、拡散率・チップ繰り返し数の適用方法について説明する。

チップ繰り返しファクタの適用の有無を、セル構成に応じて決定するようにしてもよい。例えば、図４（ａ）に示すように、拡散率・チップ繰り返し数決定部は、チップ繰り返しファクタを、他セルからの干渉が小さい孤立セル環境で適用し、マルチセル環境においては適用しない（チップ繰り返し数＝１）ように制御する。

まず、セル構成に基づいて、チップ繰り返しファクタを制御する場合の動作を、図４（ｂ）を参照して説明する。

基地局１００においてセル構成を認識する（ステップＳ４１１）。次に、認識の結果、セル構成が孤立セル、ホットスポット、屋内などであるか否かを判断する（ステップＳ４１２）。セル構成が孤立セル、ホットスポット、屋内などである場合には（ステップＳ４１２：Ｙｅｓ）、チップ繰り返しを適用する（ステップＳ４１４）。一方、セル構成が孤立セル、ホットスポット、屋内などでない場合には（ステップＳ４１２：Ｎｏ）、チップ繰り返しを適用しない（ステップＳ４１３）。

次に、他セル干渉電力に基づいて、チップ繰り返しファクタを制御する場合について、図４（ｃ）を参照して説明する。

基地局１００において他セル干渉電力を測定する（ステップＳ４２１）。次に、測定の結果、他セル干渉電力が任意のしきい値より小さいか否かを判断する（ステップＳ４２２）。他セル干渉電力が任意のしきい値より小さい場合には（ステップＳ４２２：Ｙｅｓ）、チップ繰り返しを適用する（ステップＳ４２４）。一方、他セル干渉電力が任意のしきい値より小さくない場合には（ステップＳ４２２：Ｎｏ）、チップ繰り返しを適用しない（ステップＳ４２３）。

次に、移動局１０の拡散符号生成部１０−３に対して行われる拡散率の制御、チップ繰り返し部１０−７に対して行われるチップ繰返し数の制御範囲（単位）について、図５及び図６を参照して説明する。

マルチセル環境における、チップ繰返し数、拡散率の制御に関して、セルラシステム全体で同一の制御を行う場合（図５（ａ））、複数の基地局を単位として同一の制御を行う場合（図５（ｂ））、１つの基地局を単位として同一の制御を行う場合（図５（ｃ））、１つのセクタを単位として同一の制御を行う場合（図６（ａ））、マルチビームにおける１つのビームを単位として同一の制御を行う場合（図６（ｂ））があるがどの単位を用いて、チップ繰返し数、拡散率の制御を行うようにしてもよい。マルチビームとは、基地局で複数アンテナによる指向性を持ったビームを意味する。但し、セルラシステム全体で同一の制御を行うことにより、粗い制御となるため制御が容易にでき、１つのビームを単位として同一の制御を行うことにより、きめ細やかな制御ができるため、システム容量を大きくすることができる。

例えば、１セル毎で独立にチップ繰り返し数を制御する場合に、あるセルではチップ繰返し数について物理チャネル毎に独立した制御を行い、あるセルではアクセスユーザ数、即ちアクセスしている移動局の数によらずセル固有の例えばチップ繰返し数＝４とし、あるセルでは同時アクセスユーザ数に応じてチップ繰返し数を制御、例えば同時アクセスユーザ数が８である場合にチップ繰返し数＝８とする制御を行う。

次に、拡散率及びチップ繰り返し数の決定方法について説明する。

セル内のユーザ数、同時アクセスユーザ数、高速情報レートのユーザ数に基づいて拡散率及びチップ繰り返し数を決定する場合について説明する。ここで、ユーザ数と同時アクセスユーザ数との違いは、前者はセル内に在圏するユーザ数であり、通信をしていない移動局を含み、後者はセル内で実際に通信を行っているユーザ数を示す。この場合、ユーザ数が多いほどチップ繰返し数の値を大きくする。このようにすることにより、セル内のユーザ同士の干渉を低減することができるため、高品質な通信が可能となる。また、ユーザ数が少ないほど拡散率の値を大きくする。このようにすることにより、マルチパス干渉を低減することができるため、高品質な通信が可能となる。

次に、セル内の同時アクセスユーザ数に基づいて拡散率及びチップ繰り返し数を決定する場合について説明する。この場合、チップ繰返し数をセル内の同時アクセスユーザ数以上の値にする。このようにすることにより、同時にアクセスしているユーザを周波数領域で直交化することができるため、ユーザ同士の干渉を低減できる。

次に、セル内の同時にアクセスする高速情報レートのユーザ数に基づいて拡散率及びチップ繰り返し数を決定する場合について説明する。この場合、チップ繰返し数をセル内の同時にアクセスする高速情報レートのユーザ数以上の値にする。このようにすることにより、同時にアクセスしている干渉電力の大きなユーザを周波数領域で直交化することができるため、ユーザ間干渉の大きなユーザ同士の干渉を低減できる。

次に、マルチパス数に基づいて拡散率及びチップ繰り返し数を決定する場合について説明する。この場合、マルチパス数が大きい程拡散率を大きくする。このようにすることにより、マルチパス数が多い場合にはマルチパス干渉の影響が顕著となるため、拡散率の値を大きくすることによりマルチパス干渉に耐性を持たせることができる。また、マルチパス数が小さい程チップ繰返し数を大きくする。このようにすることにより、マルチパス数が少ない場合にはチップ繰り返しによるユーザ間の周波数領域の直交化を優先する。

次に、隣接セルからの干渉に基づいて拡散率及びチップ繰り返し数を決定する場合について説明する。この場合、隣接セルからの干渉が大きいほど、チップ繰返し数及び拡散率の値を大きくする。このようにすることにより、隣接セルからの干渉の影響を抑圧することができる。

次に、各物理チャネルにおけるチップ繰り返しファクタの制御方法の詳細について、図７、図８を参照して説明する。

まず、複数のアクセスユーザ毎、或いは複数の物理チャネル毎で共通（同一のチップ繰り返し数を用いる）の制御を行う場合について説明する。図７（ａ）に示すように、例えばチップ繰り返し数が４である場合、周波数軸上での無線リソースの割当が各グループ内の全物理チャネル間で共通となる。このため、複数の物理チャネルより形成される各グループ内で、各物理チャネルの周波数軸上での無線リソースの配分が均等、即ちチップ繰り返し数分の１となる。

次に、物理チャネル毎で独立の制御を行う場合について説明する。図８（ａ）に示すように、チップ繰り返し数が、Ａについては２、Ｂについては４、Ｃ、Ｄについては８である場合、周波数軸上での無線リソースの割当が物理チャネル間で可変となる。このため、各物理チャネルにおけるチップ繰り返し数の違いにより周波数軸上での無線リソースの配分が可能となる。

次に、各物理チャネルにおけるチップ繰り返しファクタの制御方法について、図７（ｂ）、図８（ｂ）を参照して説明する。

まず、基地局１００又は無線制御局（図示なし）において、チップ繰り返し数について独立して制御を行う範囲を決定する（ステップＳ７０１）。次に、基地局１００又は無線制御局において、各物理チャネルについて物理チャネルの種類、情報レート、トラヒック、ユーザ情報などにより、１又は複数のグループにマッピングする（ステップＳ７０２）。次に、各グループで、同一のチップ繰り返し数をグループ内の全物理チャネルに割り当てるか否かを判断する（ステップＳ７０３）。

各グループで、同一のチップ繰り返し数をグループ内の全物理チャネルに割り当てる場合（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）、各グループで同一のチップ繰り返し数を割り当てる（ステップＳ７０４）。一方、各グループで、同一のチップ繰り返し数をグループ内の全物理チャネルに割り当てない場合（ステップＳ７０３：Ｎｏ）には、図８（ｂ）に示すように、基地局１００又は無線制御局において、各グループ内の物理チャネル間で所要情報レートが大きい順にランキングする（ステップＳ８０１）。次に、各グループ内の物理チャネル間で（Ｑ×チップ繰返し数）を一定（Ｑを変化）とするか否かを判断する（ステップＳ８０２）。

各グループ内の物理チャネル間で（Ｑ×チップ繰返し数）を一定（Ｑを変化）とする場合（ステップＳ８０２：Ｙｅｓ）、情報レートの大きいチャネル程チップ繰返し数を小さく（Ｑを大きく）する（ステップＳ８０３）。このようにすることにより、グループ内の全物理チャネル間で周波数軸上での直交性を保つことができる。

一方、各グループ内の物理チャネル間で（Ｑ×チップ繰返し数）を一定（Ｑを変化）としない場合（ステップＳ８０２：Ｎｏ）、情報レートの大きいチャネル程チップ繰返し数を小さく（Ｑは一定）する（ステップＳ８０４）。即ち、グループにおいて、情報レートが大きいチャネルは周波数軸上での直交性を保てるが、情報レートが小さいチャネルは周波数軸上での直交性を保てないため、情報レートが小さいチャネルの拡散率を大きくする。

また、上述した各物理チャネルにおけるチップ繰り返しファクタの制御方法のステップＳ７０４において、図９（ｃ）に示すように、基地局１００又は無線制御局が各グループにおいて制御範囲内で固有とするチップ繰り返し数をグループ内の全物理チャネルに割り当てる（ステップＳ９０１）ようにしてもよい。

例えば、所定の範囲におけるチップ繰り返し数の固有の値が８である場合には、図９（ａ）に示すように、所定の範囲内の全同時アクセスユーザ数が２、４、８に対して、チップ繰り返し数が８、８、８となる。これらのチップ繰り返し数は、各グループ内の全物理チャネル間で同一とする。この場合、アクセスユーザ数がチップ繰り返し数よりも小さい場合、１ユーザ内で周波数多重を行う。

また、所定の範囲における、チップ繰り返し数の固有の値が２である場合には、図９（ｂ）に示すように、所定の範囲内の全同時アクセスユーザ数が２、４、８に対して、チップ繰り返し数が２、２、２となる。これらのチップ繰り返し数は、各グループ内の全物理チャネル間で同一とする。この場合、アクセスユーザ数がチップ繰り返し数よりも大きい場合、異なるユーザ間でコード多重を行う。

また、上述した各物理チャネルにおけるチップ繰り返しファクタの制御方法のステップＳ７０４において、図１０（ｂ）に示すように、基地局１００又は無線制御局において、移動局１０、２００からの予約パケット、例えばトラヒック種別（ＲＴ、ＮＲＴ）、データ量の情報などに基づいて、制御範囲内で同時アクセスする全ユーザ数を決定し（ステップＳ１００１）、同時アクセスする全ユーザ数に対応するチップ繰り返し数をグループ内の全物理チャネルに割り当てる（ステップＳ１００２）ようにしてもよい。

例えば、図１０（ａ）に示すように、所定の範囲内の全同時アクセスユーザ数が２、４、８に対して、チップ繰り返し数を２、４、８とする。これらのチップ繰り返し数は、各グループ内の全物理チャネル間で同一とする。

また、上述した各物理チャネルにおけるチップ繰り返しファクタの制御方法のステップＳ７０４において、図１１（ｂ）に示すように基地局１００又は無線制御局において、移動局１０、２００からの予約パケット、例えばトラヒック種別（ＲＴ、ＮＲＴ）、データ量の情報などに基づいて、制御範囲内で同時アクセスする全ユーザ数及び高速情報レートを送信するユーザ数を決定し（ステップＳ１１０１）、同時アクセスする高速レートユーザ数に対応するチップ繰り返し数をグループ内の全物理チャネルに割り当てる（ステップＳ１１０２）ようにしてもよい。

例えば、図１１（ａ）に示すように、所定の範囲内の全同時アクセスユーザ数が２、４、４、８、８に対して、所定の範囲内の高速レートアクセスユーザ数を２、２、４、４、８、チップ繰り返し数を２、２、４、４、８とする。これらのチップ繰り返し数は、各グループ内の全物理チャネル間で同一とする。この場合、同時アクセスユーザ数、或いは高速レートとなる全物理チャネル数に応じた制御を行う。

またこの場合、例えば図１２に示すように、全ユーザ数８人の内、高速レートユーザ数が４人（ユーザＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応）、低速ユーザ数が４人（ユーザＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈに対応）である場合、チップ繰り返し数を８から４に変更する。このようにすることにより、高速レートユーザのレートを２倍にすることができ、低速レートユーザと高速レートユーザをコード多重することができ、無線リソースの無駄を無くすことができる。

また、上述した各物理チャネルにおけるチップ繰り返しファクタの制御方法のステップＳ７０４において、図１３（ｂ）に示すように、基地局１００又は無線制御局において、移動局１０、２００からの予約パケット、例えばトラヒック種別（ＲＴ、ＮＲＴ）、データ量の情報などに基づいて、制御範囲内で同時アクセスする全ユーザ数を決定し（ステップＳ１３０１）、同時アクセスする全ユーザ数より大きなチップ繰り返し数をグループ内の全物理チャネル割当（ステップＳ１３０２）、同時アクセスするユーザ間で所要の情報レートが大きい順にランキングし（ステップＳ１３０３）、情報レートが大きい程、１ユーザ内周波数多重数を大きくする（ステップ１３０４）ようにしてもよい。

例えば、図１３（ａ）に示すように、所定の範囲内の全同時アクセスユーザ数が２、４、８に対して、チップ繰り返し数を４、８、１６とする。これらのチップ繰り返し数は、各グループ内の全物理チャネル間で同一とする。この場合、チップ繰り返し数を同時アクセスユーザ数の２倍とする。このようにすることにより、１ユーザ内周波数多重と組み合わせることにより、各ユーザの周波数軸上での無線リソースを可変にできる。

またこの場合、例えば図１４に示すように、全ユーザ数８人の内、高速レートユーザ数が４人（ユーザＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応）、低速ユーザ数が４人（ユーザＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈに対応）である場合、チップ繰り返し数を同時アクセスユーザ数の２倍に変更する。このようにすることにより、くしの歯の間隔を細かくでき、１ユーザ内で周波数多重することで、無線リソースの無駄を無くすことができる。

次に、各物理チャネルにおける拡散率及びコード多重数を、各物理チャネルで独立に制御する方法について説明する。基地局１００の拡散率・チップ繰り返し数決定部は、チップ繰り返し数、ガードインターバル長、ユーザ固有の位相系列の決定後、各物理チャネルにおける拡散率及びコード多重数を、各物理チャネルで独立に所要の情報レートを満たすように制御する。

図１５（ｂ）に示すように、各ユーザ（各物理チャネル）のチップ繰返し数が決定され（ステップＳ１５０１）、各ユーザ（各物理チャネル）のガード区間が決定され（ステップＳ１５０２）、各ユーザ（各物理チャネル）のユーザ固有の位相が決定される（ステップＳ１５０３）。

一方、基地局１００又は無線制御局において移動局１０、２００からの予約パケット、例えばトラヒック種別（ＲＴ、ＮＲＴ）、データ量の情報などに基づいて、各物理チャネルの所要情報レートが測定される（ステップＳ１５０４）。

次に、基地局１００又は無線制御局において、決定されたチップ繰返し数、ガード区間を考慮し、各物理チャネルで所要の情報レートを満たす拡散率及びコード多重数が決定される（ステップＳ１５０５）。

次に、各物理チャネルにおいて、情報レートや受信品質に応じて変調方式、チャネル符号率が決定される（ステップＳ１５０６）。

ここで、ステップＳ１５０５において決定される拡散率は、例えば図１５（ａ）に示すように、情報レートが高い場合には小さい値、情報レートが低い場合には大きい値が決定される。また、チップ繰り返しを用いない場合の所要の情報レートを満たす拡散率をＳＦ_ＤＳとすると、チップ繰り返しを用いる場合の所要の情報レートを満たす拡散率ＳＦ_{ＶＳＣＲＦ}はＳＦ_{ＶＳＣＲＦ}＝ＳＦ_ＤＳ／チップ繰返し数となる。但し、ガード区間がない場合である。

次に、各物理チャネルにおける拡散率及びコード多重数を、各物理チャネルで独立に任意の受信Ｅ_ｂ／Ｉ_０、あるいは受信ＳＩＲ（ＩはＮ雑音を含む）において所要の受信品質、例えばパケット誤り率を満たすように制御する方法について説明する。基地局１００の拡散率・チップ繰り返し数決定部は、チップ繰り返し数、ガードインターバル長、ユーザ固有の位相系列の決定後、各物理チャネルで独立に任意の受信Ｅ_ｂ／Ｉ_０、あるいは受信ＳＩＲ（ＩはＮ雑音を含む）において所要の受信品質、例えばパケット誤り率を満たすように拡散率及びコード多重数を決定する。

図１６（ｂ）に示すように、各ユーザ（各物理チャネル）のチップ繰返し数が決定され（ステップＳ１６０１）、各ユーザ（各物理チャネル）のガード区間が決定され（ステップＳ１６０２）、各ユーザ（各物理チャネル）のユーザ固有の位相が決定される（ステップＳ１６０３）。

一方、基地局１００において、希望波受信信号電力伝搬路状況、他セル干渉電力などがチップ繰返し数個のくしの歯スペクトラム毎で測定される（ステップＳ１６０４）。

次に、基地局１００又は無線制御局において、測定されたＥ_ｂ／Ｉ_０に基づき、各物理チャネルで所要の受信品質を満たす拡散率及びコード多重数が決定される（ステップＳ１６０５）。

次に、各物理チャネルにおいて、情報レートや受信品質に応じて変調方式、チャネル符号率が決定される（ステップＳ１６０６）。ここで、ステップＳ１３０５において決定される拡散率は、例えば図１６（ａ）に示すように、干渉電力が小さい場合には小さい値、干渉電力が大きい場合には大きい値が決定される。また、拡散率及びコード多重数を例えば各ユーザのマルチパス数、遅延スプレッド、ドップラ周波数などの伝搬路状況、他セル干渉電力により予め作成されたテーブルにより決定するようにしてもよい。

また、図１７（ａ）に示すように、情報レートに応じて、拡散率のみでなく変調方式、チャネル符号化率も併せて制御するようにしてもよい。この場合、情報レートが高い場合には、拡散率としては小さい値、変調方式として１６ＱＡＭ、符号化率としては大きい値に制御し、情報レートが低い場合には、拡散率としては大きい値、変調方式としてＱＰＳＫ、符号化率としては小さい値に制御する。

また、図１７（ｂ）に示すように、所要の品質例えば干渉電力に応じて、拡散率のみでなく変調方式、チャネル符号化率も併せて制御するようにしてもよい。この場合、干渉電力が小さい場合には、拡散率としては小さい値、変調方式として１６ＱＡＭ、符号化率としては大きい値に制御し、干渉電力が大きい場合には、拡散率としては大きい値、変調方式としてＱＰＳＫ、符号化率としては小さい値に制御する。

次に、移動局１０、２００固有の位相を、１ユーザ当たり複数割り当てる、即ち各物理チャネルに割り当てることで１ユーザ内で周波数多重を行う場合について説明する。

図１８に示すように、移動局１０の位相系列生成部１０−８は、移動局固有の位相を１ユーザ当たり複数割り当て、各チャネル（チャネルＡ、チャネルＢ）の位相系列乗算後の系列に対して周波数多重を行う。

次に、隣接セルの干渉を低減する制御について、図１９、図２０を参照して説明する。

まず、隣接セルの干渉を低減するために、くしの歯の配置を変える制御について、図１９を参照して説明する。移動局１０の位相系列生成部１０−８は、任意のくしの歯において、自セルの希望電力に対し隣接セルからの干渉電力が大きい場合、干渉電力が小さいくしの歯に配置を変えるように制御される。

例えば、自セルのくしの歯に空きがある場合には干渉局から近いユーザＡのくしの歯の配置を干渉電力の小さい空いたくしの歯の位置にずらす。また、自セルのくしの歯に空きがない場合には干渉局から近いユーザＡのくしの歯の配置を干渉電力が小さいユーザＢのくしの歯の配置と変更することにより、干渉局からの干渉を抑圧する。

このように、移動局固有の位相について、隣接セルのくしの歯と重ならないように制御することで、チップ繰返しによる直交化の効果により同一周波数を用いる隣接セルからの干渉を低減できる。さらに、異なるセル間の（セル端）ユーザ同士が大きな電力を送信し、お互いが干渉し合うのを防ぎ、自セルにおいて干渉を低減するだけでなく、他セルへの干渉を低減することができる。

次に、隣接セルの干渉を低減するために、チップ繰返し数の値を変更する制御について、図２０を参照して説明する。移動局１０のチップ繰り返し部１０−７は、隣接セルと同一のチップ繰返し数から異なるチップ繰返し数を用いるように制御される。例えば、チップ繰返し数を４から２に変更する。このようにすることにより、隣接するセル間で、くしの歯の最も強めあう周波数位置をすらすことができ、干渉の影響を低減できる。

次に、隣接セルの干渉を低減するために、拡散率値を変更する制御について説明する。移動局１０の拡散符号生成部１０−３は、任意のくしの歯において、自セルの希望電力に対し、隣接セルからの干渉電力が大きい場合、拡散率を大きくする。このようにすることにより、情報レートを下げることができるため、拡散利得を大きくでき、隣接セルからの干渉を低減できる。

次に、隣接セルの干渉を低減するために、Ｑ値を変更する制御について説明する。チップ繰り返し部１０−７は、隣接セルと同一のＱである場合、異なるＱを用いるように制御される。このようにすることにより、隣接セル間で、くしの歯の最も強め合う周波数位置をずらすことで、干渉の影響を低減できる。

次に、隣接セルの干渉を低減するために、データ変調方式を変更する制御について説明する。データ変調部１０−２は、任意のくしの歯において、自セルの希望電力に対し、隣接セルからの干渉電力が大きい場合、１シンボル当たりの情報ビット数が少ない変調方式（ＱＰＳＫ変調方式など）を用いるように制御される。このようにすることにより、情報レートを下げ、干渉に強いデータ変調方式を用いることで、隣接セルからの干渉の影響を低減できる。

次に、隣接セルの干渉を低減するために、誤り訂正符号化率を変更する制御について説明する。誤り訂正符号化部１０−１は、任意のくしの歯において、自セルの希望電力に対し、隣接セルからの干渉電力が大きい場合、符号化率を小さくするように制御される。このようにすることにより、情報レートを下げ、干渉に強い符号化率を用いることで、隣接セルからの干渉の影響を低減できる。

上述した隣接セルからの干渉を低減する制御においては、基地局において測定された隣接セルからの干渉の測定結果に基づいて、くしの歯の配置を変える、チップ繰返し数の値を変更する、拡散率の値を変更する、Ｑの値を変更する、データ変調方式を変更する、誤り訂正符号化の符号化率を変更する場合に説明したが、これらの少なくとも２つを組み合わせて制御するようにしてもよい。

次に、隣接するセル同士において、セル端、即ちセル周縁の領域に在圏する大きな電力を送信するユーザ同士が同一の移動局固有の位相系列を用いないように制御する場合について、図２１を参照して説明する。

図２１（ａ）に示すように、チップ繰返し数決定後、移動局固有の位相を各ユーザに割り当てる（ステップＳ２１０１）。この場合、ランダムに割り当てるようにしてもよいし、基地局からの距離に基づいて割り当てるようにしてもよい。

次に、隣接セルにセル端に在圏する干渉ユーザの情報、例えば位相などを通知する（ステップＳ２１０２）。一方、干渉ユーザの情報を通知されたか否かを判断する（ステップＳ２１０３）。

干渉ユーザの情報を通知された場合には（ステップＳ２１０３：Ｙｅｓ）、通知された位相を用いる移動局について基地局に近い移動局と位相系列を交換する。この場合、最も干渉電力が大きい位相を最も基地局に近い移動局に割り当てる。一方、干渉ユーザの情報を通知されない場合には（ステップＳ２１０３：Ｎｏ）、移動局固有の位相系列は変更しない。

例えば、図２１（ｂ）に示すように、干渉ユーザの属する基地局は、セル端ユーザの情報、例えば位相、電力、位置などを、影響を与える隣接セルに通知する（１）。通知された方の基地局では、その位相を基地局から近い移動局に割り当てる（２）。このようにすることにより、異なるセル間のセル端ユーザ同士が大きな電力を送信し、お互いが干渉し合うのを防ぎ、自セルにおいて干渉を低減するだけでなく他セル干渉を低減する。

ここで、隣接セルの干渉の測定方法について説明する。
(a) 上りリンク個別パイロットチャネルを用いる場合
個別パイロットチャネルにより、自セル内全ユーザにおける全ての受信パスの電力を求め，全受信電力から差し引く。
(b) 任意のくしの歯を用いるユーザのみの上りリンク個別パイロットチャネルを用いる場合
個別パイロットチャネルにより、自セル内任意のくしの歯ユーザにおける全ての受信パスの電力を求め、受信信号のくしの歯間を直交化した後の信号の全電力から差し引く。
(c) 任意のくしの歯を用いるユーザのみの上りリンク個別パイロットチャネルを用いる場合
個別パイロットチャネルにより、自セル内任意のくしの歯ユーザにおける全ての受信パスの電力を求め、くしの歯間を直交化した後のパイロットシンボルの分散から差し引く。
(d) 上りリンク共通パイロットチャネルを用いる場合
セル固有の共通パイロットチャネルを逆拡散（スライディング相関）することで他セル干渉信号を求める。

以上の測定方法のうちどの方法を用いて隣接セルの干渉を測定してもよい。

次に、各くしの歯における他セル干渉を測定することにより、自立分散的に他セル干渉が小さい位相に各くしの歯を移動させる場合について、図２２を参照して説明する。

基地局１００の拡散率・チップ繰り返し数及び移動局固有の位相系列決定部は、他セル干渉に基づいて、移動局固有の位相系列を交換する制御を行う。

まず、チップ繰返し数を決定後、チップ繰返し数個のくしの歯毎に他セル干渉電力が測定される（ステップＳ２２０１）。次に、各くしの歯で、他セル干渉電力が任意のしきい値より大きいか否かが判断される（ステップＳ２２０２）。

各くしの歯で、他セル干渉電力が任意のしきい値より大きくない場合（ステップＳ２２０２：Ｎｏ）、移動局固有の位相系列について変更を行わない（ステップＳ２２０３）。一方、各くしの歯で、他セル干渉電力が任意のしきい値より大きい場合（ステップＳ２２０２：Ｙｅｓ）、しきい値より小さいユーザに低速レートユーザ（未使用のくしの歯を含む）が存在するか否かが判断される（ステップＳ２２０４）。

しきい値より小さいユーザに低速レートユーザ（未使用のくしの歯を含む）が存在する場合（ステップＳ２２０４：Ｙｅｓ）、移動局固有の位相系列について、低速レートユーザの位相（未使用のくしの歯を含む）を使用、或いは、割り当てる位相を交換する（ステップＳ２２０５）。一方、しきい値より小さいユーザに低速レートユーザ（未使用のくしの歯を含む）が存在しない場合（ステップＳ２２０４：Ｎｏ）、自移動局より、基地局に近いユーザがいるか否かが判断される（ステップＳ２２０６）。

自移動局より、基地局に近いユーザがいる場合（ステップＳ２２０６：Ｙｅｓ）、移動局固有の位相系列について基地局に近いユーザの位相と交換する（ステップＳ２２０７）。一方、自移動局より、基地局に近いユーザがいない場合（ステップＳ２２０６：Ｎｏ）、移動局固有の位相系列について交換を行わない。（ステップＳ２２０８）。この場合、拡散による制御により低速レート化、或いは送信をストップする。

このようにすることにより、各希望ユーザ（移動局）にとって他セルからの干渉が大きい位相系列を選択しないよう、他セル干渉が小さい位相系列を選択するようにできる。

この場合、移動局固有の位相系列を制御するため、基地局間でチップ繰返し数の値、各位相系列におけるくしの歯ユーザにおける送信電力、位相情報などを通知するようにしてもよい。また、基地局において、各々の位相系列における他セルからの干渉電力を測定するようにしてもよい。この場合、他セル干渉は、基地局間で通知されたチップ繰返し数、各くしの歯ユーザにおける送信電力、位置情報などに基づいて測定するようにしてもよいし、セル固有のスクランブルコードを用いた共通パイロットチャネルを用い、例えばセル毎の遅延プロファイルを作成する測定法により測定するようにしてもよい。

次に、本実施例にかかる無線通信システムにおいて、様々な情報レートを有する複数のユーザ（移動局）を収容する場合について説明する。

同時にアクセスするユーザ間でチップ繰り返しの値（ＣＲＦ）を同一とする場合について説明する。この場合、各ユーザの情報レートは拡散率、コード多重数、データ変調方式及び符号化率のうち少なくとも１つで調節する。

例えば、図２３に示すように、全ユーザに対してチップ繰返し数＝２の場合、例えばｕｓｅｒＡ、ｕｓｅｒＢのチップ繰返し数として２が用いられた場合、各ユーザの周波数軸上の割当は全体の１／２ずつとなる。また、全ユーザに対してチップ繰返し数＝４の場合、例えばｕｓｅｒＡ、ｕｓｅｒＢ、ｕｓｅｒＣ、ｕｓｅｒＤのチップ繰返し数として４が用いられた場合、各ユーザの周波数軸上の割当は全体の１／４ずつとなる。

次に、同時にアクセスするユーザ間で異なる値のチップ繰り返しの値（ＣＲＦ）を用いる場合について説明する。この場合、各ユーザの情報レートはチップ繰り返し数、拡散率、コード多重数、データ変調方式、符号化率のうち少なくとも１つで調節する。

例えば、図２４に示すように、各ユーザに対して異なるチップ繰返し数、例えばｕｓｅｒＡに対して２、ｕｓｅｒＢに対して４、ｕｓｅｒＣに対して８、ｕｓｅｒＤに対して８が用いられた場合、各ユーザの周波数軸上の割当は、ｕｓｅｒＡが全体の１／２、ｕｓｅｒＢが全体の１／４、ｕｓｅｒＣが全体の１／８、ｕｓｅｒＤが全体の１／８となる。

次に、同時にアクセスするユーザ数よりも大きいチップ繰り返しの値を用いる場合について説明する。この場合、各ユーザの情報レートはチップ繰り返し数、用いるくしの歯のセットの数、拡散率、コード多重数、データ変調方式、符号化率のうち少なくとも１つで調節する。

例えば、図２５に示すように、同時アクセスユーザ数が４で、全ユーザがチップ繰返し数＝８を用い、くしの歯セットの数を各ユーザで異なる値とした場合、例えば、各ユーザに対するくしの歯セットの数をｕｓｅｒＡに対して４、ｕｓｅｒＢに対して２、ｕｓｅｒＣに対して１、ｕｓｅｒＤに対して１が用いられた場合、各ユーザの周波数軸上の割当は、ｕｓｅｒＡが全体の１／２、ｕｓｅｒＢが全体の１／４、ｕｓｅｒＣが全体の１／８、ｕｓｅｒＤが全体の１／８となる。

次に、本発明の実施例にかかる無線通信システムの移動局１０のスクランブルコード生成部１０−５について説明する。図２６に示すように、スクランブルコード生成部１０−５では、基地局１００から通知される制御情報に基づいて、セル固有のスクランブルコードあるいはユーザ固有のスクランブルコードが選択される。スクランブルコードを適用することにより、他セル干渉をランダム化、即ち周波数軸上で平滑化することができる。

次に、ガードインターバルについて説明する。ここでは、ガードインターバル長がセル構成、セル半径に応じて決定される場合について説明する。この場合、セル半径が小さいほどガードインターバル長は小さくされる。異なるユーザの最大遅延波がガードインターバル内に収まる場合には、周波数領域のユーザ間の直交化が完全に保たれる。そのため、セル半径が大きい場合にはガード区間を大きくし、セル半径が小さい場合にはガード区間を小さくする。但し、ガード区間を小さくする場合にはガード区間がない場合も含む。

例えば、図２７（ａ）に示すように、セル半径が小さい場合には遅延スプレッドも小さくなるため、ガード区間を小さくする。また、セル半径が大きい場合には遅延スプレッドも大きくなるため、ガード区間を大きくする。

次に、ガードインターバルを設ける方法について、図２７（ｂ）を参照して説明する。

まず、基地局１００又は無線制御局は、自セルのセル半径を認識する（ステップＳ２７０１）。次に、予め作成されたテーブルにより、セル半径に対応するガードインターバル長を一定の繰り返しパターン（Ｑ×チップ繰返し数）毎に全アクセスユーザに均一に設ける（ステップＳ２７０２）。

次に、ガードインターバル長が一定の繰り返しパターンの大きさに応じて決定される場合について説明する。この場合、一定の繰返しパターンが小さいほど、ガードインターバル長は小さくされる。

例えば、図２８（ａ）に示すように、一定の繰り返しパターン（チップ繰返し数×Ｑ）が小さい程、ガード挿入によるフレーム効率の劣化が大きいため、ガード区間長を小さくし、一定の繰り返しパターン（チップ繰返し数×Ｑ）が大きい程、ガード挿入によるフレーム効率の劣化が小さいため、ガード区間長を大きくする。但し、ガード区間を小さくする場合にはガード区間がない場合も含む。

次に、ガードインターバルを設ける方法について、図２８（ｂ）を参照して説明する。

まず、基地局において、各ユーザのＱ及びチップ繰返し数を決定する（ステップＳ２８０１）。次に、予め作成されたテーブルにより、一定の繰り返しパターン（Ｑ×チップ繰返し数）の大きさに対応するガードインターバル長を一定の繰り返しパターン（Ｑ×チップ繰返し数）毎に全アクセスユーザに均一に設ける（ステップＳ２８０２）。

次に、ガードインターバル長が一定の繰り返しパターンの大きさに応じて決定される場合について説明する。この場合、一定の繰り返しパターンが小さい程、ガードインターバル長は大きくされる。

例えば、図２９（ａ）に示すように、一定の繰り返しパターン（チップ繰返し数×Ｑ）が大きい程、周波数軸上での直交性の崩れの影響が小さいため、ガード区間長を小さくし、一定の繰り返しパターン（チップ繰返し数×Ｑ）が小さい程、周波数軸上での直交性の崩れの影響が大きいため、ガード区間長を大きくする。但し、ガード区間を小さくする場合にはガード区間がない場合も含む。

次に、ガードインターバルを設ける方法について、図２９（ｂ）を参照して説明する。

まず、基地局において、各ユーザのＱ及びチップ繰返し数を決定する（ステップＳ２９０１）。次に、予め作成されたテーブルにより、一定の繰り返しパターン（Ｑ×チップ繰返し数）の大きさに対応するガードインターバル長を一定の繰り返しパターン（Ｑ×チップ繰返し数）毎に全アクセスユーザに均一に設ける（ステップＳ２９０２）。

上述の他、ガードインターバル長を、（ａ）セルによるマルチパスの遅延時間の大きさ、（ｂ）セル内のユーザ数、（ｃ）チップ繰り返し数の値、（ｄ）データ変調方式、チャネル符号化率に基づいて決定するようにしてもよい。

（ａ）については、マルチパスの遅延時間が大きいほど、ガードインターバルの大きさを大きくする。このようにすることにより、大きなマルチパス遅延によるブロック間干渉、マルチプルアクセス干渉を低減できる。

（ｂ）については、セル内のユーザ数が大きいほど、ガードインターバルの大きさを大きくする。このようにすることにより、多ユーザによるマルチプルアクセス干渉を低減できる。

（ｃ）については、チップ繰り返し数が小さい程、ガードインターバルの大きさを大きくする。このようにすることにより、一定のチップパターン長が短くなるため、相対的な遅延が大きく見えることによる周波数軸上での直交性の崩れを低減できる。また、チップ繰り返し数が大きい程、ガードインターバルの大きさを大きくする。このようにすることにより、ガードインターバルの挿入によるフレーム効率の劣化を低減できる。

（ｄ）については、多値変調、例えば１６ＱＡＭなどが使用された場合に、チャネル符号化率が大きい程、ガードインターバルの大きさを大きくする。このようにすることにより、干渉に弱い、変調方式とチャネル符号化率の組み合わせを用いる場合に、ガードインターバルにより干渉の低減ができる。

次に、上述したガードインターバルについて、一定の繰り返しパターン毎にガードインターバルを挿入する例を説明する。

図３０に示すように、一定の繰り返しパターン毎にガードインターバルを挿入することにより、マルチプルアクセス干渉を低減することができ、さらに一定繰り返しパターンのブロック間における干渉の低減を図ることができる。

本実施例にかかる無線通信システムによれば、様々な異なる環境、例えばマルチセル環境において、ＶＳＣＲＦ−ＣＤＭＡ(Variable Spreading and Chip Repetition Factors-CDMA)を用いることにより、同一インタフェースを用いつつ、拡散率、チップ繰り返しファクタを適応的に変更、制御することにより、システムスループットを改善できる。

以上の実施例を含む実施形態に関し、更に、以下の項目を開示する。

（１） 移動局と無線通信可能な基地局であって：
移動局が在圏するセルの構成を示す情報、前記セル内に在圏している移動局の数を示す情報、前記移動局の所要の情報レート、トラヒックのタイプを示す情報、前記移動局の無線パラメータの情報、伝搬路状況を示す情報、及び周辺セルからの干渉を示す情報のうち少なくとも１つの情報に基づいて、前記移動局が使用する拡散率、チップ繰り返し数及び移動局間固有の位相を決定し、前記決定された拡散率、チップ繰り返し数及び移動局間固有の位相を制御情報として前記移動局に送信する制御情報決定手段；
を備えることを特徴とする基地局。

（２） （１）に記載の基地局において：
移動局から送信された予約パケットから、前記セル内に在圏している移動局の数を示す情報、前記移動局の所要の情報レート、トラヒックのタイプを示す情報、前記移動局の無線パラメータの情報のうち少なくとも１つを収集する情報収集手段；
伝搬路状況、及び周辺セルからの干渉を測定する伝搬路状況測定手段；
を備えることを特徴とする基地局。

（３） （１）又は（２）に記載の基地局において：
前記制御情報決定手段は、少なくとも１個のセル毎、少なくとも１個のセクタ毎、及びマルチビーム毎のうち少なくとも１つの範囲で前記拡散率及びチップ繰り返し数を決定することを特徴とする基地局。

（４） （１）乃至（３）のいずれか１項に記載の基地局において：
前記制御情報決定手段は、周辺セルからの干渉を示す情報に基づいて、前記移動局に割り当てる位相を少なくとも１つ決定することを特徴とする基地局。

（５） （１）乃至（４）のいずれか１項に記載の基地局において：
前記セル内に在圏している移動局の情報を隣接セルの基地局に通知する移動局情報通知手段；
を備え、
前記制御情報決定手段は、前記隣接セルの移動局の情報に基づいて、前記自セル内の移動局に割り当てる位相を少なくとも１つ決定することを特徴とする基地局。

（６） （１）乃至（５）のいずれか１項に記載の基地局において：
前記制御情報決定手段は、セル構成、セル半径、セルにおけるマルチパス遅延の大きさ、セル内のユーザ数、前記繰り返し数分のチップ繰り返しを行ったチップパターンの大きさ、のうちの少なくとも１つに基づいて、ガードインターバル長を決定することを特徴とする基地局。

（７） 拡散符号を乗算して拡散された信号をＤＳ−ＣＤＭＡにより基地局に無線伝送する移動局において：
前記基地局から通知された拡散率に基づいて、拡散符号を生成する拡散符号生成手段；
前記基地局から通知されたチップ繰り返し数に基づいて、拡散後のチップ系列に対して所定の繰返し数分チップ繰返しを行うチップ繰り返し手段；
前記基地局からの制御信号に基づいて、前記チップ繰り返し手段の出力信号に乗算する前記移動局固有の位相を少なくとも１つ生成する位相系列生成手段；
を備えることを特徴とする移動局。

（８） （７）に記載の移動局において：
前記基地局からの制御信号に基づいて、所定の繰り返し数分のチップ繰り返しを行ったチップパターン毎に、ガードインターバルを挿入するガードインターバル挿入手段を備えることを特徴とする移動局。

（９） 移動局と、前記移動局と無線通信可能な基地局とを備える無線通信システムであって：
前記基地局は、
移動局が在圏するセルの構成を示す情報、前記セル内に在圏している移動局の数を示す情報、前記移動局の所要の情報レート、トラヒックのタイプを示す情報、前記移動局の無線パラメータの情報、伝搬路状況を示す情報、及び周辺セルからの干渉を示す情報のうち少なくとも１つの情報に基づいて、前記移動局が使用する拡散率、チップ繰り返し数及び移動局間固有の位相を決定し、前記決定された拡散率、チップ繰り返し数及び移動局間固有の位相を制御情報として前記移動局に送信する制御情報決定手段；
を備え、
前記移動局は、
前記基地局から通知された拡散率に基づいて、拡散符号を生成する拡散符号生成手段；
前記基地局から通知されたチップ繰り返し数に基づいて、拡散後のチップ系列に対して所定の繰返し数分チップ繰返しを行うチップ繰り返し手段；
前記基地局からの制御信号に基づいて、前記チップ繰り返し手段の出力信号に乗算する前記移動局固有の位相を少なくとも１つ生成する位相系列生成手段；
を備えることを特徴とする無線通信システム。

（１０） 移動局と、前記移動局と無線通信可能な基地局とを備える無線通信システムにおける無線伝送方法であって：
移動局が在圏するセルの構成を示す情報、前記セル内に在圏している移動局の数を示す情報、前記移動局の所要の情報レート、トラヒックのタイプを示す情報、前記移動局の無線パラメータの情報、伝搬路状況を示す情報、及び周辺セルからの干渉を示す情報のうち少なくとも１つの情報に基づいて、前記移動局が使用する拡散率、チップ繰り返し数及び移動局間固有の位相を決定するステップ；
前記決定された拡散率、チップ繰り返し数及び移動局間固有の位相を制御情報として前記移動局に送信するステップ；
通知された拡散率に基づいて、拡散符号を生成するステップ；
通知されたチップ繰り返し数に基づいて、拡散後のチップ系列に対して所定の繰返し数分チップ繰返しを行うステップ；
前記基地局からの制御信号に基づいて、前記所定の繰返し数分チップ繰返しを行った拡散後のチップ系列に乗算する前記移動局固有の位相を生成するステップ；
を有することを特徴とする無線伝送方法。

本発明にかかる基地局、移動局及び無線通信システム並びに無線伝送方法は、マルチセル環境における無線通信システムに適用できる。

１０、２００ 移動局
１００ 基地局

Claims (8)

1. 物理チャネルの種類に応じて、周波数軸上でくし歯形状のスペクトラムを有した信号、あるいは周波数軸上で所定の帯域に割り当てられた信号を割り当てることによって、信号を生成する生成部と、
   前記生成部において生成した信号を基地局へ送信する送信部とを備え、
   前記生成部は、他セルからの干渉を低減するために、変更前である現在のくし歯の位置を、他セルからの干渉が小さくなるような変更後の別のくし歯の位置へずらすように、周波数軸上でくし歯形状のスペクトラムを有した信号を生成することを特徴とする移動局。
2. 物理チャネルの種類に応じて、周波数軸上でくし歯形状のスペクトラムを有した信号、あるいは周波数軸上で所定の帯域に割り当てられた信号を割り当てることによって、信号を生成する生成部と、
   前記生成部において生成した信号を基地局へ送信する送信部とを備え、
   前記生成部は、周波数軸上でくし歯形状のスペクトラムを有した信号を割り当てる場合に、前記基地局へアクセスしている移動局の数にかかわらず、くし歯の間隔が一定の信号を生成することを特徴とする移動局。
3. 前記生成部は、周波数軸上でくし歯形状のスペクトラムを有した信号を割り当てる場合に、くし歯形状のスペクトラムを有した信号を他の移動局との間でコード多重するための処理も実行することを特徴とする請求項１または２に記載の移動局。
4. 前記生成部は、前記基地局において決定されたガードインターバル長であって、かつセル構成、セル半径、セル内のユーザ数、のうちの少なくとも１つをもとに決定されたガードインターバル長のガードインターバルを挿入することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の移動局。
5. 移動局と基地局からなる無線通信システムであって、
   前記移動局は、
   物理チャネルの種類に応じて、周波数軸上でくし歯形状のスペクトラムを有した信号、あるいは周波数軸上で所定の帯域に割り当てられた信号を割り当てることによって、信号を生成する生成部と、
   前記生成部において生成した信号を基地局へ送信する送信部と
   を備え、
   前記基地局は、
   前記送信部から送信された前記信号を受信する受信部
   を備え、
   前記生成部は、他セルからの干渉を低減するために、変更前である現在のくし歯の位置を、他セルからの干渉が小さくなるような変更後の別のくし歯の位置へずらすように、周波数軸上でくし歯形状のスペクトラムを有した信号を生成することを特徴とする無線通信システム。
6. 移動局と基地局からなる無線通信システムであって、
   前記移動局は、
   物理チャネルの種類に応じて、周波数軸上でくし歯形状のスペクトラムを有した信号、あるいは周波数軸上で所定の帯域に割り当てられた信号を割り当てることによって、信号を生成する生成部と、
   前記生成部において生成した信号を基地局へ送信する送信部と
   を備え、
   前記基地局は、
   前記送信部から送信された前記信号を受信する受信部
   を備え、
   前記生成部は、周波数軸上でくし歯形状のスペクトラムを有した信号を割り当てる場合に、前記基地局へアクセスしている移動局の数にかかわらず、くし歯の間隔が一定の信号を生成することを特徴とする無線通信システム。
7. 前記生成部は、周波数軸上でくし歯形状のスペクトラムを有した信号を割り当てる場合に、くし歯形状のスペクトラムを有した信号を他の移動局との間でコード多重するための処理も実行することを特徴とする請求項５または６に記載の無線通信システム。
8. 前記生成部は、前記基地局において決定されたガードインターバル長であって、かつセル構成、セル半径、セル内のユーザ数、のうちの少なくとも１つをもとに決定されたガードインターバル長のガードインターバルを挿入することを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の無線通信システム。

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