KR100561114B1

KR100561114B1 - 이동국, 송신 방법, ｉｑ 다중화 장치 및 ｉｑ 다중화 방법

Info

Publication number: KR100561114B1
Application number: KR1020037015067A
Authority: KR
Inventors: 니와노가쯔히토
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2022-08-21
Also published as: DE60211954T2; EP2809010A1; JP3919787B2; EP1471658B1; DE60211753D1; KR100561116B1; MXPA04001892A; US20050135300A1; CN100521590C; US8897119B2; CN101615923B; BRPI0208395B1; CN101615924B; CN1617480A; EP1471658A3; CN101615923A; US8064326B2; KR100850297B1; US7145863B2; EP1471656B1

Abstract

스크램블부(54)가 확산기(52) 및 분배기(53)의 출력신호를 IQ 다중화하여 복소 신호(I신호, Q신호)를 생성하는 경우, I축의 신호출력과 Q축의 신호출력에 따라서 ADPCCH용의 진폭계수(

cc(I),

(cc(Q))를 결정한다.

스크램블부, 확산기, 분배기, I신호, Q신호

Description

이동국, 송신 방법, ＩＱ 다중화 장치 및 ＩＱ 다중화 방법{MOBILE STATION, TRANSMISSION METHOD, AN IQ MULTIPLEXING DEVICE AND ITS METHOD}

본 발명은 고속으로 데이터 통신을 행하는 이동국, 송신 방법, IQ 다중화 장치 및 IQ 다중화 방법에 관한 것이다.

휴대전화로 대표되는 이동체 무선통신방식으로서, 제3세대로 불리우는 복수의 통신방식이 ITU(국제전기통신연합)에서 IMT-2000으로서 적용되고, 그 중에서 W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식에 대하여는 2001년에 일본에서 상용서비스가 개시되어 있다.

W-CDMA방식은 이동국 당 최대 2Mbps(bit per second) 정도의 통신속도가 얻어지는 것을 목적으로 하고 있으며, 규격화 단체인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서, 1999년 통합된 규격판이며 릴리스 99(Release 1999)판으로서 최초의 사양이 결정되어 있다.

도 1은 종래의 통신시스템을 나타내는 일반적인 개념도이며, 도면에서, 1은 기지국, 2는 기지국(1)과 무선통신을 실시하는 이동국, 3은 기지국(1)이 이동국(2)에 데이터를 송신하는 경우에 사용되는 다운링크(down link), 4는 이동국(2)이 기지국 (1)에 데이터를 송신하는 경우에 사용하는 업링크(up link)이다.

도 2는 이동국(2)의 내부구성을 나타내는 구성도이며, 도면에서, 11은 개별데이터용 채널(Dedicated Physical Data CHannel)의 데이터(DPDCH)를 병렬로 분배하며, 복수의 데이터용 채널의 데이터(DPDCH1~DPDCH6)을 출력하는 분배기, 12는 분배기(11)에서 출력된 데이터(DPDCH1~DPDCH6) 및 제어용 채널(Dedicated Physical Control CHannel)의 제어 데이터(DPCCH)에 대하여 채널분리용의 확산부호를 승산하여 스펙트럼 확산을 행하는 확산기, 13은 확산기(12)의 출력신호를 IQ 다중화하여 복소 신호(I신호 : Inphase신호, Q신호 : Quadrature신호)를 생성하는 스크램블부, 14는 스크램블부(13)에 의해 생성된 복소 신호(I신호, Q신호)를 직교변조하는 변조신호를 생성하는 변조부, 15는 변조부(14)에 의해 생성된 변조신호를 주파수 변환하여 무선주파수 신호를 출력하는 주파수 변환부, 16은 주파수 변환부(15)에서 출력된 무선주파수 신호를 송신하는 안테나이다.

도 3은 확산기(12) 및 스크램블부(13)의 내부구성을 나타내는 구성도이며, 도면에서 21~26은 분배기(11)에서 출력된 데이터(DPDCH1~DPDCH6)에 대하여 채널분리용의 확산부호(Cd,1~Cd,6)을 승산하는 승산기, 27은 제어용 채널의 제어 데이터 DPCCH에 대하여 채널분리용의 확산부호(Cc)를 승산하는 승산기, 31~36은 승산기 (21~26)의 출력신호에 대하여 DPDCH용의 진폭계수(

d)를 승산하는 승산기, 37은 승산기(27)의 출력신호에 대하여 DPCCH용의 진폭계수(

c)를 승산하는 승산기이다.

38은 승산기(31~33)의 출력신호를 합산하는 가산기, 39는 승산기(34~37)의 출력신호를 합산하는 가산기, 40은 가산기(39)의 출력신호에 대하여 허수(j)를 승산하는 승산기, 41은 가산기(38)의 출력신호와 승산기(40)의 출력신호를 합산하는 가산기, 42는 가산기(41)의 출력신호에 대하여 이동국 식별용의 식별부호(Sdpch,n)을 승산하여 복소 신호(I신호, Q신호)를 출력하는 승산기이다.

다음, 동작에 대하여 설명한다.

이동국(2)이 기지국(1)에 데이터를 송신하는 경우의 동작을 설명한다. 이동국(2)이 기지국(1)에 데이터를 송신하는 경우, 도 1에 나타난 바와 같이, 업링크(4)를 사용하여 데이터를 송신하나, W-CDMA 규격에서는 1개의 이동국(2)이 업링크(4)를 사용하는 경우에, 통신서비스에 필요한 통신속도에 따라 최대 6개의 데이터용 채널의 데이터를 송신할 수가 있다.

여기서는, 설명의 편의상, 6개의 데이터용 채널의 데이터와 1개의 제어용 채널의 제어 데이터를 송신하는 경우에 대하여 설명한다.

먼저, 이동국(2)의 분배기(11)는 개별데이터용 채널의 데이터(DPDCH)를 병렬로 배치하며, 복수의 데이터용 채널의 데이터(DPDCH1~DPDCH6)를 출력한다.

확산기(2)의 승산기(21~26)는 분배기(11)가 복수의 데이터용 채널의 데이터 (DPDCH1~DPDCH6)를 출력하면, 그 데이터(DPDCH1~DPDCH6)에 대하여 채널분리용의 확산부호(Cd,1~Cd,6)를 승산하며, 확산기(12)의 승산기(27)는 제어용 채널의 제어 데이터(DPDCH)에 대하여 채널분리용의 확산부호(Cc)를 승산한다.

스크램블부(13)는 확산기(12)의 출력신호를 IQ 다중화하여 복소 신호(I신호, Q신호)를 생성한다.

즉, 스크램블부(13)의 승산기(31~36)는 확산기(12)에서의 승산기(21~26)의 출력신호에 대하여 DPDCH용의 진폭계수(

d)를 승산하며, 스크램블부(13)의 승산기 (37)는 확산기(12)에서의 승산기(27)의 출력신호에 대하여 DPCCH용의 진폭계수(

c)를 승산한다.

여기서, 도 4는 진폭계수(

d,

c)가 취하는 값을 나타내는 도표이다. 진폭계수(

d,

c)는 데이터(DPDCH1~DPDCH6)와 제어 데이터 DPCCH의 출력비를 결정하기 위한 계수이며, 3GPP 규격의 TS25. 213v3. 6. 0(2001-06)(Releasel999)에 규정되어 있다. 또한, 표의 우측은 진폭계수(

d,

c)가 취할 수 있는 값이다.

그리고, 스크램블부(13)의 가산기(38)는 승산기(31~38)의 출력신호를 합산하고, 스크램블부(13)의 가산기(39)는 승산기(34~37)의 출력신호를 합산한다.

또, 스크램블부(13)의 승산기(40)는 가산기(39)의 출력신호를 Q축에 할당함으로써, 가산기(39)의 출력신호에 대하여 허수(j)를 승산한다.

여기서, 데이터(DPDCH1,DPDCH3,DPDCH5)에 대하여는 I축에 할당되고, 데이터 (DPDCH2,DPDCH4,DPDCH6)에 대하여는 Q축에 할당되나, I/Q축에 대한 데이터용 채널의 할당방법은 3GPP의 규격의 TS25. 213에 규정되어 있다.

다음, 스크램블부(13)의 가산기(41)는 가산기(38)의 출력신호와 승산기(40)의 출력신호를 합산하며, 스크램블부(13)의 승산기(42)는 가산기(41)의 출력신호에대하여 이동국 식별용의 식별부호(Sdpch, n)를 승산하여 복소 신호(I신호, Q신호)를 출력한다.

Q변조부(14)는 상기와 같이 하여 스크램블부(13)가 복소 신호(I신호, Q신호)를 생성하면 그 복소 신호(I신호, Q신호)를 직교변조하여 변조신호를 생성한다.

주파수 변조부(15)는 변조부(14)가 변조신호를 생성하면 그 변조신호를 주파수 변환하여 무선주파수 신호를 생성하고, 그 무선주파수 신호를 증폭하여 안테나(16)에 출력한다. 그에 따라, 안테나(16)에서 무선주파수 신호가 기지국(1)에 송신된다.

기지국(1)은 이동국(2)에서 송신된 무선주파수 신호를 수신하며 이동국(2)과 역의 동작을 행함으로써 데이터를 취득한다.

상기의 종래 예에서는 6개의 데이터용 채널을 설정하는 것에 대하여 나타냈으나, 데이터용 채널의 설정수가 5이하의 경우, 데이터 DPDCH1에서 순번으로 I/Q축에 할당되어, 불필요한 데이터 채널에 관한 처리는 행하지 않는다. 또, 데이터용 채널의 설정수는 필요하게 되는 통신서비스 및 통신속도에 의해 결정된다.

여기서, 도 5는 데이터용 채널의 설정수가 1인 경우에서의 복소평면을 나타내는 설명도이다.

이 경우, 데이터용 채널의 데이터(DPDCH1)는 I축에 할당되며, 제어용 채널의 제어 데이터(DPCCH)는 Q축에 할당된다.

이에 따라, 데이터(DPDCH1)와 제어 데이터(DPCCH)가 서로 직교함으로써, 기지국 (1)에서는 양채널을 분리하여 복조하는 것이 가능하게 된다.

데이터용 채널의 설정수가 2 ~ 6의 경우에 대해서도 동일하게 나타내는 것이 가능하다. 단, 데이터용 채널의 설정수가 2 ~ 6의 경우, 동일축의 채널성분은 채널분리용의 확산부호를 사용함으로써 분리할 수가 있다.

또한, 상기의 종래 예에서는 기지국(1)과 이동국(2) 사이에, 다운링크(3)와 업링크(4)를 1개씩 설치하는 것에 대하여 나타냈으나, 기지국(1)이 이동국(2)에 송신하는 다운링크 데이터의 또다른 고속화를 실현하기 위해, 도 6에 나타난 바와 같이, 종래의 다운링크(3)외에 다운링크(5)를 새로이 추가하는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)가 제안 검토되어 있다(TR 25. 858v1.0. 0(2001-12)"High Speed Downlink Packet Access : Physica Layer Aspects(Releases5)"를 참조).

또한, 새로이 다운링크(5)를 추가할 경우, 이동국(2)이 고속 다운링크 패킷데이터에 대한 응답데이터(ACK/NACK) 등을 기지국(1)에 송신하는 것이 검토되고 있으나, 도 6과 같이, 그 응답데이터를 송신하기 위한 전용의 제어용 채널(업링크 채널(6))에 대하여는 종래의 제어용 채널과 동일하게 채널분리용의 확산부호에 의해 분리ㆍ인식한 후에, 종래의 업링크(4)에 추가 다중화하는 방향으로 검토되고 있다. TR 25. 858에서는 전용의 제어용 채널을 "additional DPDCCH"로 기술되어 있다.

종래의 통신시스템은 이상과 같이 구성되어 있으므로, 새로이 추가하는 전용의 제어용 채널을 I축 또는 Q축에 할당되는 필요가 있으나, 전용의 제어용 채널을 I축 또는 Q축에 할당함으로써 I축 또는 Q축의 피크출력이 증대하면 예로써, 이동국 (2)의 변조부(14)가 내장하는 직교변조기(또는 직교변조 증폭구)에서 그 입출력 특성의 비선형인 영역을 사용하게 되므로 뒤틀림이 발생한다.

또, I축의 신호출력과 Q축의 신호출력이 평형이 붕괴되면 변조부(14)에서 출력되는 직교변조후의 변조신호의 피크출력이 I축과 Q축의 평형이 되어 있는 경우와 비교하여 크게 되며, 예로써, 이동국(2)의 주파수 변조부(15)가 내장하는 증폭기를 사용하여 무선주파수 신호를 증폭하는 경우, 그 진폭기의 입출력 특성의 비선형 영역을 사용하게 되므로 뒤틀림이 발생한다. 이와 같이 증폭기에서의 뒤틀림이 발생하여 비선형 성분이 출력하면 그 비선형 성분이 인접주파수 대역의 신호성분과 간섭하여 인접주파수 대역을 방해하는 과제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 증폭기의 뒤틀림의 발생을 억제하여, 인접주파수 대역에의 방해를 억제할 수 있는 이동국, 기지국, 통신시스템 및 통신방법을 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 이동국은, 데이터용 채널의 송신 데이터와 제어용 채널의 제어 데이터를 IQ 다중화하여 복소 신호를 생성하는 IQ 다중화 수단, 및 상기 IQ 다중화 수단에 의해 생성된 복소 신호를 변조하여 상기 변조된 복소 신호를 송신하는 송신 수단을 포함하고, 상기 IQ 다중화 수단은, 제어용 채널의 제어 데이터를 추가하는 경우, 상기 추가하는 제어용 채널의 제어 데이터를 Q축에 할당하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 송신 방법은, 데이터용 채널의 송신 데이터와 제어용 채널의 제어 데이터를 IQ 다중화하여 복소 신호를 생성하는 IQ 다중화 단계; 및 상기 IQ 다중화 단계에서 생성된 상기 복소 신호를 변조하고, 상기 변조된 복소 신호를 송신하는 송신 단계를 포함하고, 제어용 채널의 제어 데이터를 추가하는 경우, 상기 추가할 제어 데이터를 Q축에 할당하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른, 데이터용 채널의 송신 데이터와 제어용 채널의 제어 데이터를 IQ 다중화하여 복소 신호를 생성하는 IQ 다중화 장치는, 제어용 채널의 제어 데이터를 추가하는 경우, 상기 추가할 제어 데이터를 Q축에 할당하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른, 데이터용 채널의 송신 데이터와 제어용 채널의 제어 데이터를 IQ 다중화하여 복소 신호를 생성하는 IQ 다중화 방법은, 제어용 채널의 제어 데이터를 추가하는 경우, 상기 추가할 제어 데이터를 Q축에 할당하는 것을 특징으로 한다.

삭제

도 1은 종래의 통신시스템을 나타내는 개념도이다.

도 2는 이동국의 내부구성을 나타내는 구성도이다.

도 3은 확산기 및 스크램블부의 내부구성을 나타내는 구성도이다.

도 4는 진폭계수(

d,

c)가 취할 수 있는 값을 나타내는 도표이다.

도 5는 데이터용 채널의 설정수가 1인 경우의 복소평면을 나타내는 설명도이다.

도 6은 종래의 통신시스템을 나타내는 개념도이다.

도 7은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 통신시스템에 적용되는 이동국을 나타내는 구성도이다.

도 8은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 통신시스템에 적용되는 기지국을 나타내는 구성도이다.

도 9는 확산기, 분배기 및 스크램블부의 내부구성을 나타내는 구성도이다.

도 10은 역스크램블부, 역확산기 및 합성기의 내부구성을 나타내는 구성도이다.

도 11은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 통신방법을 나타내는 플로차트이다.

도 12는 데이터용 채널의 설정치가 1인 경우의 복소평면을 나타내는 설명도이다.

도 13은 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 통신시스템에 적용되는 이동국을 나타내는 구성도이다.

도 14는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 통신시스템에 적용되는 기지국을 나타내는 구성도이다.

도 15는 데이터용 채널의 설정수가 1인 경우의 복소평면을 나타내는 설명도이다.

도 16은 데이터용 채널의 설정수가 2인 경우의 복소평면을 나타내는 설명도이다.

도 17은 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 통신시스템에 적용되는 이동국을 나타내는 구성도이다.

도 18은 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 통신시스템에 적용되는 기지국을 나타내는 구성도이다.

도 19는 데이터용 채널의 설정수가 1인 경우의 복소평면을 나타내는 설명도이다.

도 20은 데이터용 채널의 설정수가 2인 경우의 복소평면을 나타내는 설명도이다.

도 21은 변조파형의 CCDF특성을 나타내는 설명도이다.

도 22은 변조파형의 CCDF특성을 나타내는 설명도이다.

도 23은 변조파형의 CCDF특성을 나타내는 설명도이다.

도 24은 변조파형의 CCDF특성을 나타내는 설명도이다.

도 25은 변조파형의 CCDF특성을 나타내는 설명도이다.

도 26은 변조파형의 CCDF특성을 나타내는 설명도이다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

다음, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위하여, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 첨부된 도면에 따라 설명한다.

실시의 형태 1.

도 7은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 통신시스템에 적용되는 이동국을 나타낸 구성도이며, 도면에서, 51은 개별데이터용 채널의 데이터(DPDCH)를 병렬로 분해하고, 복수의 데이터용 채널의 데이터(DPDCH1~DPDCH6)을 출력하는 분배기, 52는 분배기(51)에서 출력된 데이터(DPDCH1~DPDCH6) 및 제어용 채널의 제어 데이터(DPCCH, ADPCCH(ADPCCH : additional DPCCH)에 대하여 채널분리용의 확산부호를 승산하여 스펙트럼 확산을 행하는 확산기, 53은 확산기(52)에 의한 스펙트럼 확산후의 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)를 분배하는 분배기, 54는 확산기(52) 및 분배기(53)의 출력신호를 IQ 다중화하여 복소 신호(I신호, Q신호)를 생성하는 스크램블부이다.

또한, 분배기(51), 확산기(52), 분배기(53) 및 스크램블부(54)에서 IQ 다중화 수단이 구성되어 있다.

도 8은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 통신시스템에 적용되는 기지국을 나타내는 구성도이며, 도면에서 61은 이동국(2)에서 송신된 무선주파수 신호를 수신하는 안테나, 62는 안테나(61)에 의해 수신된 무선주파수 신호를 주파수 변환하여 베이스밴드 신호를 출력하는 주파수 변환부, 63은 주파수 변환부(62)에서 출력된 베이스밴드 신호를 직교복조하여 복소 신호(I신호, Q신호)를 출력하는 직교복조부이다.

또한, 안테나(61), 주파수 변환부(62) 및 직교복조부(63)로 수신수단이 구성되어 있다.

64는 직교복조부(63)에서 출력된 복소 신호(I신호, Q신호)에 대하여 이동국 식별용의 식별부호를 승산하여 역스크램블부, 65는 역스크램블부(64)의 출력신호에 대하여 채널분배용의 확산부호를 승산하여 각 채널의 데이터를 분리하는 역확산기, 66은 데이터용 채널의 데이터(DPDCH1~DPDCH6)를 통합하여, 개별데이터용 채널의 데이터(DPDCH)를 재현하는 데이터용 채널 통합부, 67은 I축 및 Q축에 배분되어 있는 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)를 합성하는 합성기이다.

또한, 역스크램블부(64), 역확산기(65), 데이터용 채널 통합부(66) 및 합성기(67)로 IQ 분리수단이 구성되어 있다.

도 9는 확산기(52), 분배기(53) 및 스크램블부(54)의 내부구성을 나타내는 구성도이며, 도면에서 71 ~ 76은 분배기(51)에서 출력된 데이터(DODCH1~DPDCH6)에 대하여 채널분리용의 확산부호(Cd, 1 ~ Cd, 6)를 승산하는 승산기, 77은 제어용 채널의 제어 데이터(DPCCH)에 대하여 채널분리용의 확산부호(Cc)를 승산하는 승산기, 78은 새로이 추가할 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)에 대하여 채널분리용의 확산부호(Ccc)를 승산하는 승산기, 81 ~ 86은 승산기(71 ~ 76)의 출력신호에 대하여 DPDCH용의 진폭계수(

d)를 승산하는 승산기, 87은 승산기(77)의 출력신호에 대하여 DPCCH용의 진폭계수(

c)를 승산하는 승산기, 88, 89는 분배기(53)의 출력신호에 대하여 ADPCCH용의 진폭계수(

cc)를 승산하는 승산기이다.

90은 승산기(81 ~ 83, 88)의 출력신호를 합산하는 가산기, 91은 승산기(84 ~ 87, 89)의 출력신호를 합산하는 가산기, 92는 가산기(91)의 출력신호에 대하여 허수(j)를 승산하는 승산기, 93은 가산기(90)의 출력신호와 승산기(92)의 출력신호를 합산하는 가산기, 94는 가산기(93)의 출력신호에 대하여 이동국 식별용의 식별부호 (Sdpch, n)을 승산하여 복소 신호(I신호, Q신호)를 출력하는 승산기이다.

도 10은 역스크램블부(64), 역확산기(65) 및 합성기(67)의 내부구성을 나타내는 구성도이며, 도면에서 100은 직교복조부(63)에서 출력된 복소 신호(I신호, Q신호)에 대하여 이동국 식별용의 식별부호(Sdpch, n)를 승산하는 승산기, 101 ~ 104는 역스크램블부(64)에서 출력된 I신호에 대하여 채널분리용의 확산부호(Cd, 1, Cd, 3, Cd, 5. Ccc)를 각각 승산하는 승산기, 105 ~ 109는 역스크램블부(64)에서 출력된 Q신호에 대하여 채널분리용의 확산부호(Cd, 2, Cd, 4, Cd, 6, Cc, Ccc)를 각각 승산하는 승산기, 110 ~ 118은 승산기(101 ~ 109)의 출력신호를 확산신호 시간 길이에 걸쳐서 장시간 적분하는 적분기이다.

또한, 도 11은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 통신방법을 나타내는 플로차트이다.

다음, 동작에 대하여 설명한다.

이동국(2)이 기지국(1)에 데이터를 송신하는 경우의 동작을 설명한다. 여기서는 설명의 편의상 6개의 데이터용 채널의 데이터와 2개의 제어용 채널의 제어 데이터를 송신하는 경우에 대하여 설명한다.

먼저, 이동국(2)의 분배기(51)는 개별데이터용 채널의 데이터(DPDCH)를 병렬로 분배하여, 복수의 데이터용 채널의 데이터(DPDCH1 ~ DPDCH6)를 출력한다(스텝 ST1).

확산기(52)는 분배기(51)가 복수의 데이터용 채널의 데이터(DPDCH1 ~ DPDCH6)를 출력하면 그 데이터용 채널의 데이터(DPDCH1 ~ DPDCH6) 및 제어용 채널의 제어 데이터(DPDCH, ADPCCH)에 대하서 채널분리용의 확산부호를 승산하여 스펙스트럼 확산을 시행한다(스텝 ST2).

즉, 확산기(52)의 승산기(71 ~ 76)는 분배기(51)에서 출력된 복수의 데이터용 채널의 데이터(DPDCH1 ~ DPDCH6)에 대하서 채널분리용의 확산부호(Cd, 1, ~ Cd, 6)를 승산하며, 확산기(52)의 승산기(57)의 제어용 채널의 제어 데이터(DPCCH)에 대하여 채널분리용의 확산부호(Cc)를 승산하고, 확산기(52)의 승산기(78)는 새로이 추가할 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)에 대해서 채널분리용의 확산부호(Ccc)를 승산한다.

분배기(53)는 확산기(52)의 승산기(78)가 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)에 대해서 채널분리용의 확산부호(Ccc)를 승산하면, 승산기(78)의 출력데이터를 스크램블부(54)의 승산기(88, 89)에 분배한다(스텝 ST3).

또한, 스크램블부(54)의 승산기(88, 89)에 대한 분배비는 I축의 신호출력과 Q축의 신호출력을 고려하여 결정하여도 좋으나, 본 예에서는 1 : 1의 비로 분배하는 것으로 한다.

스크램블부(54)는 확산기(52) 및 분배기(53)의 출력신호를 IQ 다중화하여 복소 신호(I신호, Q신호)를 생성한다(스텝 ST4).

즉, 스크램블부(54)의 승산기(81 ~ 86)는 확산기(52)에서의 승산기(71 ~ 76)의 출력신호에 대하여 DPDCH용의 진폭계수(

d)를 승산하며, 스크램블부(54)의 승산기(54)는 확산기(52)에서의 승산기(77)의 출력신호에 대하여 DPCCH용의 진폭계수 (

c)를 승산한다.

또, 스크램블부(54)의 승산기(88)는 분배기(53)의 출력신호에 대하여 ADPCCH용의 진폭계수(

cc)(I)를 승산하며, 스크램블부(54)의 승산기(89)는 분배기(53)의 출력신호에 대하여 ADPCCH용의 진폭계수(

cc)(Q)를 승산한다.

또한, ADPCCH용의 진폭계수(

cc(I),

cc(Q))는 I축의 신호출력과 Q축의 신호출력을 고려하여 결정한다. 즉, 가산기(93)에서 출력되는 I신호의 신호출력과 Q신호의 신호출력이 균일하게 되도록 결정한다.

본 실시예에서, 도 12는 데이터용 채널의 설정수가 1인 경우의 복소평면이나, 예로써, 데이터(DPDCH1)의 신호출력의 "1.5"이고, 제어 데이터(DPCCH)의 신호출력이 "1.0"이면 I축의 제어 데이터(ADPCCH(I))의 신호전력이 "0.5"으로 되도록, ADPCCH용의 진폭계수((

cc)(I),

cc(Q))가 결정된다.

다음, 스크램블부(54)의 가산기(90)는 승산기(81 ~ 83, 88)의 출력신호를 합산하고, 스크램블부(54)의 가산기(91)는 승산기(84 ~ 87, 89)의 출력신호를 합산한다.

또, 스크램블부(54)의 승산기(92)는 가산기(91)의 출력신호를 Q축에 할당함으로써, 가산기(91)의 출력신호에 대하여 허수(j)를 승산한다.

다음, 스크램블부(54)의 가산기(93)는 가산기(90)의 출력신호와 승산기(92)의 출력신호를 가산하며, 스크램블부(54)의 승산기(94)는 가산기(93)의 출력신호에 대하여 이동국 식별용의 식별부호(Sdpch, n)를 승산하여 복소 신호(I신호, Q신호)를 출력한다.

변조부(55)는 상기와 같이 하여 스크램블부(54)가 복소 신호(I신호, Q신호)를 생성하면 그 복소 신호(I신호, Q신호)를 직교변조하여 변조신호를 생성한다(스텝 ST5).

주파수 변환부(56)는 변조부(55)가 변조신호를 생성하면, 그 변조신호를 주파수 변환하여 무선주파수 신호를 생성하고, 그 무선주파수 신호를 증폭하여 안테나(57)에 출력한다(스텝 ST6). 이에 따라, 안테나(57)에서 무선주파수 신호가 기지국(1)에 송신된다.

기지국(1)의 주파수 변환부(62)는 안테나(61)가 이동국(2)에서 송신된 무선주파수 신호를 수신하면, 그 무선주파수 신호를 주파수 변환하여 베이스밴드 신호를 출력한다(스텝 ST7).

직교복조부(63)는 주파수 변환부(62)가 베이스밴드 신호를 출력하면, 그 베이스밴드 신호를 직교변조하여 복소 신호(I신호, Q신호)를 출력한다(스텝 ST8).

역스크램블부(64)는 직교복조부(63)가 복소 신호(I신호, Q신호)를 출력하면, 그 복소 신호(I신호, Q신호)에 대하여 이동국 식별용의 식별부호를 승산한다(스텝 ST9).

즉, 역스크램블부(64)의 승산기(100)가 직교복조부(63)에서 출력된 복소 신호 (I신호, Q신호)에 대하여 이동국 식별용의 식별부호(Sdpch, n)를 승산한다.

역확산기(65)는 역스크램블부(64)의 출력신호에 대해서 채널분리용의 확산부호를 승산하여 각 채널의 데이터를 분리한다(스텝 ST10).

즉, 역확산기(65)의 승산기(101 ~ 104)는 역스크램블부(64)에서 출력된 I신호 대해서 채널분리용의 확산부호(Cd, 1, Cd 3, Cd, 5, Ccc)를 각각 승산하며, 역확산기(65)의 승산기(105 ~ 109)는 역스크램블부(64)에서 출력된 Q신호에 대해서 채널분리용의 확산부호(Cd, 2, Cd, 4, Cd, 6, Cc, Ccc)를 각각 승산한다.

그리고, 역확산기(65)의 적분기(110 ~ 118)는 승산기(101 ~ 109)의 출력신호를 확산부호 시간 길이에 걸쳐서 시간적분함으로써, 데이터용 채널의 데이터(DPDCH1 ~ DPDCH6)와 제어용 채널의 제어 데이터(DPCCH)를 재현한다.

또한, 데이터용 채널의 데이터(DPDCH1 ~ DPDCH6)는 데이터용 채널 통합부 (66)에 의해 통합되어서, 개별데이터용 채널의 데이터(DPDCH)가 재현된다(스텝 ST11).

또, 역확산기(65)의 적분기(113)의 출력신호와 적분기(118)의 출력신호가 합성기(67)에 의해 합성되고, 새로이 추가되는 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)가 재현된다(스텝 ST12).

이상에서 분명한 바와 같이, 본 실시의 형태 1에 의하면 스크램블부(54)가 확산기(52) 및 분배기(53)의 출력신호를 IQ 다중화하여 복소 신호(I신호, Q신호)를 생성하는 경우, I축의 신호출력과 Q축의 신호출력을 고려하여, ADPCCH용의 진폭계수(

cc(I),

cc(Q))를 결정하도록 구성하였으므로, 예로써, 주파수 변환부 (56)에서의 증폭기의 뒤틀림의 발생을 억제하여 인접주파수 대역에의 방해를 억제할 수 있는 효과를 나타낸다.

또한, 본 실시의 형태 1에서는 6개의 데이터용 채널을 설정하는 것에 대하여 나타냈으나, 데이터용 채널의 설정수가 5이하의 경우, 데이터(DPDCH1)부터 순번으로 I/Q가 할당되고, 불필요한 데이터용 채널에 대한 처리는 시행하지 않는다.

또, 데이터용 채널의 설정수는 필요로 하는 통신서비스와 통신속도에 따라 결정된다.

실시의 형태 2.

도 13은 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 통신시스템에 적용되는 이동국을 나타내는 구성도이며, 도 14는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 통신시스템에 적용되는 기지국을 나타내는 구성도이다. 도면에서, 도 7 및 도 8과 동일부호는 동일 또는 상응부분을 나타냄으로 설명을 생략한다.

58은 확산기(52)에 의한 스펙트럼 확산후의 제어용 채널의 제어 데이터 (ADPCCH)를 스크램블부(54)의 승산기(88) 또는 승산기(89)에 출력하는 셀렉터(IQ 다중화 수단), 68은 역확산기(despreader)(65)의 적분기(113) 또는 적분기(118)에서 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)를 입력하여 출력하는 셀렉터(IQ 분리수단)이다.

상기 실시의 형태 1에서는 분배기(53)가 확산기(52)에서의 승산기(78)의 출력데이터를 스크램블부(54)의 승산기(88, 89)에 분배하며, 스크램블부(54)의 승산기(88, 89)가 I신호의 신호출력과 Q신호의 신호출력이 균일하게 되도록 ADPCCH용의 진폭계수(

cc(I),

cc(Q))를 분배기(53)의 출력신호에 승산하는 것에 대하여 나타냈으나, I축 및 Q축 중에서 신호출력이 작은 쪽의 축에 제어용 채널의 제어 데이터 (ADPCCH)를 할당함으로써, 셀렉터(58)가 I축의 신호출력과 Q축의 신호출력을 고려하며, 확산기(52)에서의 승산기(78)의 출력데이터를 스크램블부(54)의 승산기(88) 또는 승산기(89)에 출력하도록 하여도 된다.

즉, 3GPP 규격의 TS25. 213에는 데이터용 채널의 설정수가 1이면, 그 데이터용 채널을 I축에 할당하고(도 15 참조), 데이터용 채널의 설정수가 2이면, 각 데이터용 채널을 I축과 Q축에 할당하도록(도 16 참조), I축 및 Q축에 대해서 데이터용 채널을 교대로 할당하도록 규정되어 있다.

그리고, 본 실시의 형태 2에서는 I축의 신호출력과 Q축의 신호출력과의 평형을 취하는 관점에서, 이동국(2)의 셀렉터(58)는 데이터용 채널의 설정수가 홀수이면 확산기(52)에서의 승산기(78)의 출력데이터를 스크램블부(54)의 승산기(89)에 출력하며, 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)를 Q축에 할당하도록 한다.

기지국(1)의 셀렉터(68)는 Q축에 할당되어 있는 제어용 채널의 제어 데이터 (ADPCCH)를 얻기 위하여, 역확산기(65)의 적분기(118)에서 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)를 입력하여 그 제어 데이터(ADPCCH)를 출력한다.

한편, 데이터용 채널의 설정수가 짝수이면, 이동국(2)의 셀렉터(58)는 확산기(52)에서의 승산기(78)의 출력데이터를 스크램블부(54)의 승산기(88)에 출력하여, 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)를 I축에 할당하도록 한다.

기지국(1)의 셀렉터(68)는 I축에 할당되어 있는 제어용 채널의 제어 데이터 (ADPCCH)를 얻기 위해, 역확산기(65)의 적분기(113)에서 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)를 입력하여, 그 제어 데이터(ADPCCH)를 출력한다.

이에 따라, 본 실시의 형태 2에 의하면 상기 실시의 형태 1과 마찬가지로, 예로써, 주파수 변환부(56)에서의 증폭기의 뒤틀림의 발생을 억제하여, 인접주파수 대역에의 방해를 억제할 수 있는 효과를 나타낸다.

또한, 본 실시의 형태 2에서는, 데이터용 채널의 설정수에 따라 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)를 할당하는 축을 결정하는 것에 대하여 나타냈으나, 이동국 (2)의 셀렉터(58)가 I축의 신호출력과 Q축의 신호출력을 계측하여, 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)를 할당하는 축을 결정하도록 하여도 된다.

실시의 형태 3.

상기 실시의 형태 2에서는 I축 및 Q축 중에서 신호출력이 작은 쪽의 축에 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)를 할당하는 것에 대하여 나타냈으나, 도 19 및 도 20에 나타난 바와 같이, 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)를 항상 Q축에 할당하도록 하여도 된다.

즉, 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)의 확산부호 길이는 256정도이며, 제어용 채널의 제어 데이터(DPCCH)와 같은 정도로 고려된다.

따라서, 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)의 신호출력은 데이터용 채널의 데이터(DPDCH1) 등의 신호출력과 비교하여 작으며, 또 예로써 인터넷 등의 이용을 고려한 경우, 다운링크로 송신하는 데이터량과 비교하여 업링크로 송신하는 데이터랴은 많지 않다고 고려되므로, HSDPA용 링크를 많이 설정하는 경우, 데이터용 채널의 설정수가 1인 것이 고려된다.

여기서, 도 21 ~ 도 26은 데이터용 채널의 설정수(도면에서 N으로 표시)를 변동하여, 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)를 I축 또는 Q축에 할당하는 경우에, 스크램블부(54)의 출력파형에서의 CCDF(Complimentary Cumulative Distribution Function)특성의 시뮬레이션 예를 나타내고 있다. 도면에서 "I"가 I축에 제어 데이터 (ADPCCH)를 할당하는 경우의 특성을 나타내며, "Q"가 Q축에 제어 데이터(ADPCCH)를 할당한 경우의 특성을 나타낸다.

CCDF특성이란, 순시출력이 평균출력에 대해서 시간적으로 얼마만큼 상회하는가의 비율(%)을 나타내는 것이다. CCDF특성이 우측으로 갈수록 평균출력에 비하여 큰 순시출력으로 되는 비율이 큰(출력변동이 큰)것을 의미한다. 예를 들면, 데이터용 채널의 설정수가 1(N = 1)에서, 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)를 Q축에 할당한 특성을 보면 평균출력에서 3.5㏈정도 이상 높은 순시출력으로 되는 시간적 비율은 0.1%이다.

증폭기로서는, 변동이 큰 신호가 입력할수록 뒤틀림이 발생하기 쉽게 되어 뒤틀림을 억제하기 위해 보다 큰 출력까지 선형성이 요구됨으로 소비전력이 증가한다.

도 21에서 알 수 있는 바와 같이, N = 1(데이터용 채널은 DPDCH1뿐 임)의 경우는 제어 데이터(ADPCCH)의 할당축이 I인가 Q인가에 따라 특성이 크게 다르며, Q축에 할당된 쪽이 뒤틀림의 발생이 적다.

같은 모양으로, N에 따라 데이터가 할당된 축이 절체되며, N가 홀수이면 Q축에, N가 짝수이면 I축에 할당된 쪽이 CCDF특성이 양호한 것을 알 수가 있다. 이것은 상기 실시의 형태 2에서의 할당방법과 일치되며, CCDF특성의 관점에서 뒤틀림을 저감할 수 있는 가장 좋은 방법인 것을 알 수가 있다.

그러나, N = 1의 경우와 비교하여, N > 1의 경우는 I축과 Q축과의 차가 크지 않으므로, 뒤틀림의 정도도 차가 적은 것으로 고려할 수 있다.

따라서, I축의 신호출력과 Q축의 신호출력과의 평형을 취하는 관점과, 증폭기의 입력신호특성의 관점에서, 제어용 채널의 제어 데이터(DPCCH)와 함께, 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)를 Q축에 할당하여도 실용상 문제를 발생하는 것이 적은 것으로 고려된다.

이와 같이, 제어용 채널의 제어 데이터(ADPCCH)를 항상 Q축에 할당하는 경우, 도 17 및 도 18에 나타낸 바와 같이, 분배기(53), 합성기(67) 또는 셀렉터(58, 68)가 불필요하게 되어 회로구성의 간단화를 도모할 수 있는 효과를 나타낸다.

이상과 같이, 본 발명에 의한 이동국, 기지국, 통신시스템 및 통신방법은 고속으로 데이터통신을 행하는 경우에, IQ 다중화 되어 있는 복소 신호를 송수신하는데 적합하다.

Claims

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데이터용 채널의 송신 데이터와 제어용 채널의 제어 데이터를 IQ 다중화하여 복소 신호를 생성하는 IQ 다중화 수단, 및

상기 IQ 다중화 수단에 의해 생성된 복소 신호를 변조하고, 상기 변조된 복소 신호를 송신하는 송신 수단

을 포함하고,

상기 IQ 다중화 수단은, 제어용 채널의 제어 데이터를 추가하는 경우, 상기 추가할 제어 데이터를 Q축에 할당하는 것을 특징으로 하는 이동국.
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데이터용 채널의 송신 데이터와 제어용 채널의 제어 데이터를 IQ 다중화하여 복소 신호를 생성하는 IQ 다중화 단계; 및

상기 IQ 다중화 단계에서 생성된 상기 복소 신호를 변조하고, 상기 변조된 복소 신호를 송신하는 송신 단계

를 포함하고,

제어용 채널의 제어 데이터를 추가하는 경우, 상기 추가할 제어 데이터를 Q축에 할당하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
데이터용 채널의 송신 데이터와 제어용 채널의 제어 데이터를 IQ 다중화하여 복소 신호를 생성하는 IQ 다중화 장치로서, 제어용 채널의 제어 데이터를 추가하는 경우, 상기 추가할 제어 데이터를 Q축에 할당하는 것을 특징으로 하는 IQ 다중화 장치.
데이터용 채널의 송신 데이터와 제어용 채널의 제어 데이터를 IQ 다중화하여 복소 신호를 생성하는 IQ 다중화 방법으로서, 제어용 채널의 제어 데이터를 추가하는 경우, 상기 추가할 제어 데이터를 Q축에 할당하는 것을 특징으로 하는 IQ 다중화 방법.