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CN1364358A - 无线通信装置和无线通信方法 - Google Patents

无线通信装置和无线通信方法 Download PDF

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CN1364358A
CN1364358A CN01800537A CN01800537A CN1364358A CN 1364358 A CN1364358 A CN 1364358A CN 01800537 A CN01800537 A CN 01800537A CN 01800537 A CN01800537 A CN 01800537A CN 1364358 A CN1364358 A CN 1364358A
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CN
China
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chip
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frequency
wireless communication
communication device
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CN01800537A
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Inventor
上杉充
须增淳
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

在时间区域扩展器102－1～102－N中,将S/P部101并行变换过的数据沿时间轴方向进行扩展,配置切换部103通过使扩展后的码片沿载波频率的上升或下降方向分段地移动而在频率轴上进行配置变换,将某一个数据分配在频率轴和时间轴两者上,并进行两维配置。

Description

无线通信装置和无线通信方法
                         技术领域
本发明涉及数字通信系统中使用的无线通信装置和无线通信方法，特别涉及将OFDM(Orthogonal Frequency Division Multipexing：正交频分复用)调制方式等的多载波调制方式和CDMA(Code Division Multiple Access：码分多址)方式组合来进行无线通信的无线通信装置和无线通信方法。
                         背景技术
近年来，在无线通信、特别是移动通信中，除了话音以外还以图像或数据等各种信息作为传输对象。可以预计今后对各种内容的传输的需要会越来越高，所以对于高可靠并且高速传输的必要性会进一步提高。但是，在移动通信中进行高速传输的情况下，不能忽略多路径造成的延迟波的影响，因频率选择性衰落而使传输特性恶化。
作为频率选择性衰落对策技术之一，OFDM调制方式等的多载波调制方式引人注目。多载波调制方式是通过使用将传输速度抑制到不产生频率选择性衰落程度的多个载波(子载波)来传输数据，从而进行高速传输的技术。特别是OFDM调制方式，由于配置数据的多个子载波相互正交，所以在多载波调制方式中是频率利用效率最高的方式。此外，OFDM调制方式可以用比较简单的硬件结构来实现。因此，作为频率选择性衰落对策，正在对OFDM调制方式进行各种各样的研究。
作为频率选择性衰落对策的另一技术，是扩展方式。扩展方式是将信号由被称为PN码的扩展码在频率轴上进行扩展，通过获得扩展增益来提高抗干扰性的方式。在扩展方式中，有直接扩展方式和频率跳跃方式。特别是使用直接扩展方式的CDMA(Code Division Multiple Access：码分多址)方式在作为下一代移动通信的IMT-2000中被确定采用。
最近，将这些OFDM调制方式和CDMA方式组合的OFDM-CDMA方式很引人注目。在OFDM-CDMA方式中，大致有时间区域扩展方式和频率区域扩展方式。以下，说明时间区域扩展方式和频率区域扩展方式。
首先，说明时间区域扩展方式。图1是表示调制处理前的数字码元的状态的模式图，图2是表示时间区域扩展方式中的调制处理后的各码片的配置的模式图。在时间区域扩展方式中，在将串行数据串的N个数字码元(图1)变换成并行数据串后，将各个数字码元与扩展率M的扩展码相乘。对扩展后的每个码片逐片依次进行N个并行的傅立叶逆变换(IFFT)处理。其结果，使N子载波的OFDM码元生成M个。即，在时间区域扩展方式中，扩展后的码片在各个子载波中成为在时间序列上配置的形式(图2)。
假设调制处理前的1数字码元使用时间宽度T、频带宽度B的无线资源(图1)，那么在调制处理后，1码片使用时间宽度为N×T/M、频带宽度为M×B/N。因此，在时间-频率区域所占的平均1数字码元的面积为M×T×B，变为调制处理前的1数字码元所占面积的M倍。
这里，例如，在数字码元数N＝8、扩展率M＝8的情况下，由时间区域扩展方式生成的OFDM码元的信号图案如图3所示。如该图所示，在时间区域扩展方式中，频率轴上的以黑白的浓淡来区别的8个数字码元被1码片1码片地依次分配在各个不同的子载波f1～f8中，在t0～t7内生成8个OFDM码元。
下面说明频率区域扩展方式。图4是表示频率区域扩展方式中的调制处理后的各码片的配置的模式图。在频率区域扩展方式中，串行数据串的N个数字码元(图1)与扩展率M的扩展码1码元1码元地相乘。对扩展后的码片依次进行M个并行地1码元1码元的IFFT处理。其结果，将M子载波的OFDM码元生成N个。即，在频率区域扩展方式中，扩展后的码片成为在各自的时间中频率轴上配置的形式(图4)。换句话说，扩展后的码片变为被分别配置在不同的子载波中的形式。
与上述同样，假设调制处理前的1数字码元使用时间宽度T、频带宽度B的无线资源(图1)，那么在调制处理后，1码片使用时间宽度为N×T/M、频带宽度为M×B/N。因此，在时间-频率区域所占的平均1数字码元的面积为M×T×B，变为调制处理前的1数字码元所占面积的M倍。
这里，例如，在数字码元数N＝8、扩展率M＝8的情况下，由频率区域扩展方式生成的OFDM码元的信号图案如图5所示。如该图所示，在频率区域扩展方式中，对应于时间轴上的以黑白的浓淡来区别的8个数字码元，在t0～t7内依次生成8个OFDM码元。此时，各数字码元中的8个码片被分别分配在不同的子载波f1～f8中。
通过使用以上说明的时间区域扩展方式或频率区间扩展方式，可以实现效率高的重复使用，并且可以获得统计复用效果。而且，由单载波的CDMA也可以实现高速的数据传输。重复使用在相邻小区中可以使用相同的频率。统计复用效果在数据的有无由用户随机地产生的情况下，因相互不发送的区间的能量降低，与连续发送的情况相比，可以容纳更多的用户信号。
但是，在时间区域扩展方式中，如果着眼于某一个数字码元，那么由于扩展后的多个码片变为在同一频率中时间序列排列的形式(图2和图3)，所以可获得进行多路径分离的路径分集效果，但不能获得频率分集效果。
因此，在无线线路状况所对应的发送功率控制不完全的情况下，使传输特性的恶化剧烈。此外，即使在发送功率控制完全进行的情况下，基于该控制来增大发送功率，但产生移动台装置的电池的消耗增大、放大器的大型化和对其他小区的干扰量增大等问题。
在频率区域扩展方式中，如果着眼于某一个数字码元，则由于扩展后的多个码片变为在同一时间中分别被配置在不同的子载波中的形式(图4和图5)，所以可获得频率分集效果，但不能进行路径分离而不能获得路径分集效果。
因此，由于不能进行RAKE合成，所以不能降低多路径失真。在将多个用户的信号码分复用在各子载波中的情况下，即使在扩展处理中使用正交码，由于因多路径失真的影响而不能保持正交性，所以使码分复用数被限制。而且，傅立叶变换时的信号切除定时的错位造成的影响增大。
                         发明内容
本发明的目的在于提供一种传输特性比以往良好的无线通信装置和无线通信方法，在组合了多载波调制方式和CDMA方式的无线通信中，可以获得频率分集效果和路径分集效果两者。
为了实现上述目的，在本发明中，在组合了多载波调制方式和CDMA方式的无线通信中，使某一个的数字码元扩展后的多个码片与原来频率轴上或时间轴上的一个一致，将一维配置的码片分配在时间轴和频率轴两者上而进行两维配置。由此，在组合了多载波调制方式和CDMA方式的无线通信中，可以获得频率分集效果和路径分集效果两者。
                         附图说明
图1是表示调制处理前的数字码元的状态的模式图。
图2是表示现有的时间区域扩展方式的各码片的配置的模式图。
图3是现有的时间区域扩展方式的OFDM码元的信号图案图。
图4是表示现有的频率区域扩展方式的各码片的配置的模式图。
图5是现有的频率扩展方式的OFDM码元的信号图案图。
图6是表示本发明实施例1的无线通信装置的发送端的结构方框图。
图7是表示本发明实施例1的无线通信装置的接收端的结构方框图。
图8是表示本发明实施例1的无线通信装置中的各码片的配置的模式图。
图9是从本发明实施例1的无线通信装置发送的OFDM码元的信号图案图。
图10是表示本发明实施例2的无线通信装置的发送端的结构方框图。
图11是表示本发明实施例2的无线通信装置的接收端的结构方框图。
图12是表示本发明实施例2的无线通信装置中的各码片的配置的模式图。
图13是从本发明实施例2的无线通信装置发送的OFDM码元的信号图案图。
图14是表示本发明实施例2的无线通信装置中的各码片的配置的模式图。
图15是从本发明实施例2的无线通信装置发送的OFDM码元的信号图案图。
图16是从本发明实施例2的无线通信装置发送的OFDM码元的信号图案图。
图17是表示本发明实施例3的无线通信装置的发送端的结构方框图。
图18是表示本发明实施例3的无线通信装置的接收端的结构方框图。
图19是从本发明实施例3的无线通信装置发送的OFDM码元的信号图案图。
图20是表示本发明实施例4的无线通信装置的发送端的结构方框图。
图21是表示本发明实施例4的无线通信装置的接收端的结构方框图。
图22是从本发明实施例4的无线通信装置发送的OFDM码元的信号图案图。
图23是表示本发明实施例5的无线通信装置的结构方框图。
图24是表示本发明实施例6的无线通信装置的结构方框图。
                        具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。在以下的说明中，作为多载波调制方式的一例，列举OFDM调制方式来说明。即，说明传输的多载波信号为OFDM码元的情况。
(实施例1)
本实施例通过将数据在时间轴上扩展，使扩展后的各码片在频率轴上沿载波的上升或下降方向分段地移动而进行配置变换，将某一个数据分配在频率轴和时间轴两者上来进行两维配置。
图6表示本发明实施例1的无线通信装置中的发送端的结构方框图。图6所示的发送端的无线通信装置包括串行/并行变换部(S/P部)101、时间区域扩展器102-1～102-N、配置切换部103、傅立叶逆变换部(IFFT部)104、无线发送部105、以及天线106。
图7表示本发明实施例1的无线通信装置中的接收端的结构方框图。图7所示的接收端的无线通信装置包括天线201、无线接收部202、傅立叶变换部(FFT部)203、配置返回部204、时间区域解扩器205-1～205-N、RAKE部206-1～206-N、以及并行/串行变换部(P/S部)207。
在以下的说明中，说明N个数字码元被并行传输的情况。因此，在图6所示的无线通信装置中，时间区域扩展器配有N个，而在图7所示的无线通信装置中，时间区域解扩器和RAKE部都配有N个。
首先，在图6所示的发送端的无线通信装置中，在S/P部101中，图1所示的串行数据串的N个数字码元1～N被变换为并行数据串，并被输入到各个对应的时间区域扩展器。即，数字码元1被输入到时间区域扩展器102-1，数字码元2被输入到时间区域扩展器102-2，…，数字码元N被输入到时间区域扩展器102-N。
在时间区域扩展器102-1～102-N中，数字码元1～N以扩展率M的扩展码来扩展。即，数字码元1～N在时间轴上被扩展为M码片。具体地说，在时间区域扩展器102-1中数字码元1被扩展为t0～tM时间的码片，在时间区域扩展器102-2中数字码元2被扩展为t0～tM时间的码片，…，在时间区域扩展器102-N中数字码元N被扩展为t0～tM时间的码片。扩展后的M码片的数据被输入到配置切换部103。因此，在配置切换部103中存储图2所示的码片配置的数据。即，沿频率轴方向存储N码元的数据，在沿时间轴方向存储M码片的数据。
在配置切换部103中，通过使扩展后的各码片在频率轴上沿载波频率上升或下降的方向分段地移动来进行配置变换。这里，着眼于数字码元1来说明沿载波的上升方向进行移动的情况。即，如图8所示，沿时间轴扩展的数字码元1的码片1～M沿频率轴方向被一段一段移动。这种移动处理与数字码元1～N的码片1～M对应进行。
配置变换后的各码片被依次N个并行地输入到IFFT部104，实施IFFT处理。在进行了这样的配置变换后，进行IFFT处理的结果，首先产生子载波1中数字码元1的码片1、子载波2中数字码元2的码片1、…、子载波N中数字码元N的码片1所分配的OFDM码元，接着，生成子载波1中数字码元1的码片2、子载波2中数字码元1的码片2、…、子载波N中数字码元N-1的码片2各自分配的OFDM码元。将这样的OFDM码元生成M个。即，将某个数字码元分配在时间轴和频率轴两者上而被两维地配置。
这里，例如在数字码元数N＝8、扩展率M＝8的情况下，IFFT部104生成的OFDM码元的信号图案示于图9。如该图所示，在本实施例中，以黑白的浓淡来区别的8个数字码元经过时间一起被一个码片一个码片地依次分配在各个不同的子载波f1～f8中，在t0～t7中生成8个OFDM码元。即，扩展的数字码元1的8个码片被分别配置在频率f1的时间t0、频率f2的时间t1、频率f3的时间t2、频率f4的时间t3、频率f5的时间t4、频率f6的时间t5、频率f7的时间t6、以及频率f8的时间t7。
同样，数字码元2～8的各码片在数字码元1的前方也被分段地配置。例如，数字码元2的各码片被配置在频率f2的时间t0、频率f3的时间t1、频率f4的时间t2、频率f5的时间t3、频率f6的时间t4、频率f7的时间t5、频率f8的时间t6。
如图8所示，1码片使用的时间宽度为N×T/M，频带宽度为M×B/N。即，图9所示的OFDM码元的子载波间的间隔为M×B/N。因此，时间-频率区间中平均1数字码元所占的面积为M×T×B，变成调制处理前平均1数字码元所占面积的M倍。
IFFT部104生成的M个OFDM码元被依次输入到无线发送部105，在实施了上变频等规定的无线处理后，从天线106发送。
在图7所示的接收端的无线通信装置中，在无线接收部202中，对于通过天线201接收的OFDM码元实施下变频等规定的无线处理。无线处理后的OFDM码元被输入到FFT部203。然后，通过由FFT部203对OFDM码元进行FFT处理，来取出由子载波1～N传输的数字码元1～N的信号。对依次接收的M个OFDM码元进行同样的处理，并输入到配置返回部204。
在配置返回部204中，进行与发送端的无线通信装置的配置切换部103所进行的配置变换对应的相反的配置变换。由此，各码片的数据配置被返回到与配置切换部103配置变换前相同的配置。即，各码片的数据配置返回到图2所示的配置。返回了配置后的各码片被N个并行地输入到时间区域解扩器205-1～205-N并进行解扩。解扩后的数据被分别输入到RAKE部206-1～206-N。
在RAKE部206-1～206-N中，进行沿时间轴搜集合成延迟路径分量的RAKE合成处理。即，在RAKE部206-1中对数字码元1进行RAKE合成，在RAKE部2中对数字码元2进行RAKE合成，…，在RAKE部206-N中对数字码元N进行RAKE合成。RAKE合成后的数字码元被分别输入到P/S部207。
在P/S部207中，将从RAKE部206-1～206-N并行输入的数字码元1～N变换为串行的数据串来输出。由此，可依次得到RAKE合成的数字码元1～N。
在本实施例中，在发送端，通过S/P变换将频率分别不同的多个子载波中所分配的数据(数字码元)沿时间的经过方向扩展，使扩展后的各码片在频率轴上沿载波频率的上升或下降方向分段移动来进行配置变换后，通过IFFT处理来生成OFDM码元。在接收端，将FFT处理后的数据返回到在发送端中的配置变换前的配置，将该返回了配置的数据沿时间经过方向进行解扩。
由此，在解扩后的各数据中包含频率和时间不同的多个分量。由于包含频率不同的多个分量，所以可获得频率分集效果。同时，由于包含时间不同的多个分量，能够以OFDM码元的精度来进行多路径分离，因而可以进行RAKE合成，所以可以降低多路径失真。即，可获得路径分集效果。此外，可以增加在扩展处理中使用正交码时用于保持正交性的码分复用数目。而且，可以将傅立叶变换时的信号切除定时的错位影响抑制得小。
而且，不需要高速的发送功率控制，可以缓和发送功率控制的精度或反映时间。由此，可以缓和作为以往问题的、发送功率控制不完全情况下的特性恶化的激增。可以缓和基于发送功率控制的发送功率的增大、移动台装置的电池消耗增大、天线的大型化和对其他小区的干扰量增大等。
在本实施例中，通过使时间轴上扩展的各码片在频率轴上沿载波频率的上升或下降方向分段移动，来将某一个数字码元分配在时间轴和频率轴两者上而进行两维配置。但是，在本实施例中，对频率轴上的分配方法不限于此，如果是根据规定的规则而分配在频率轴上，任何分配方法都可以。
(实施例2)
本实施例将数据在频率区域和时间区域两者中进行扩展，即，通过沿频率轴方向和时间轴方向两者来进行扩展，将某个数据分配在时间轴和频率轴两者上而进行两维配置。
图10表示本发明实施例2的无线通信装置中的发送端的结构方框图。图10所示的发送端的无线通信装置包括频率区域扩展器301、S/P部101、时间区域扩展器102-1～102-M1、IFFT部104、无线发送部105、以及天线106。在图10中，对与实施例1(图6)相同的结构附以与图6相同的标号，并省略详细的说明。
图11表示本发明实施例2的无线通信装置中的接收端的结构方框图。图11所示的接收端的无线通信装置包括天线201、无线接收部202、FFT部203、时间区域解扩器205-1～205-M1、RAKE部206-1～206-M1、P/S部207、以及频率区域扩展器401。在图11中，对与实施例1(图7)相同的结构附以与图7相同的标号，并省略详细的说明。
在以下的说明中，说明1～N的各数字码元在频率轴上以扩展率M1来扩展的情况。因此，在图10所示的无线通信装置中时间区域扩展器配有M1个，而在图11所示的无线通信装置中时间区域扩展器和RAKE部都配有M1个。
首先，在图10所示的发送端的无线通信装置中，在频率区域扩展器301中，图1所示的串行数据串的N个数字码元1～N被依次用扩展率M1的扩展码来扩展。扩展后的M1码片的数据被输入到S/P部101。在S/P101中，串行输入的M1码片的数据被变换为并行。通过这些处理，1～M1的各码片被分别分配在不同频率的子载波1～M1中。
由S/P部101并行变换过的M1个码片被分别输入到对应的时间区域扩展器。即，各数字码元的第1码片被输入到时间区域扩展器102-1，第2码片被输入到时间区域扩展器102-2，…，第M1码片被输入到时间区域扩展器102-M1。
在时间区域扩展器102-1～102-M1中，码片1～M1还用扩展率M2的第2扩展码来扩展。即，在频率轴上被扩展成M1个码片的数字码元还在时间轴上被扩展成M2个码片。换句话说，各数字码元在频率区域中被扩展到M1倍，在时间区域中被扩展到M2的M1×M2倍。由此，某一个数字码元被分配在时间轴和频率轴两者上而两维地配置。由时间区域扩展器102-1～102-M1扩展的各码片被依次M1个并行地输入到IFFT部104，并实施IFFT处理。其结果，在IFFT部104中生成N×M2个的OFDM码元。
这里，例如，在频率区域的扩展率M1＝4、时间区域中的扩展率M2＝2的情况下，频率轴上和时间轴上的各码片的配置如图12所示。即，1～N的各数字码元依次沿频率轴方向配置4码片，沿时间轴方向配置2码片。
IFFT104生成的OFDM码元的信号图案如图13所示。即，对数字码元1进行了扩展的8个码片分别配置在频率f1的时间t0、频率f2的时间t0、频率f3的时间t0、频率f4的时间t0、频率f1的时间t1、频率f2的时间t1、频率f3的时间t1、以及频率f4的时间t1。同样，数字码元2～8的各码片也被配置在数字码元1的后方。例如，数字码元2的各码片被配置在频率f1的时间t2、频率f2的时间t2、频率f3的时间t2、频率f4的时间t2、频率f1的时间t3、频率f2的时间t3、频率f3的时间t3、以及频率f4的时间t3。
如图12所示，1码片使用的时间宽度为N×T/M2，频带宽度为M2×B/N。即，图13所示的OFDM码元的子载波间的间隔为M2×B/N。因此，时间-频率区间中平均1数字码元所占的面积为M1×M2×T×B，变成调制处理前平均1数字码元所占面积的M1×M2倍。如果M1×M2＝M，则本实施例的扩展率与实施例1同样为M倍。
在图11所示的接收端的无线通信装置中，无线处理后的OFDM码元被输入到FFT部203。然后，通过由FFT部203对OFDM码元进行FFT处理，来取出由子载波1～M1传输的信号。对依次接收的N×M2个的OFDM码元进行同样的处理，并输入到时间区域扩展器205-1～205-M1。
在时间区域扩展器205-1～205-M1中，用与发送端的无线通信装置的时间扩展器102-1～102-M1所用的相同的第2扩展率(扩展率M2)对输入的数据实施解扩处理。即，进行时间区域的解扩。解扩后的数据分别由RAKE部206-1～206-M1进行RAKE合成后，由P/S部207变换成串行的数据串，并输入到频率区域解扩器401。
在频率区域解扩器401中，用与发送端的无线通信装置的频率区域扩展器301所用的相同的第1扩展率(扩展率M1)对输入的数据实施解扩处理。由此，依次获得RAKE合成的数字码元1～N。
在本实施例中，也可以将X个数字码元并行传输。但是，此时，在发送端的无线通信装置中，时间区域扩展器需要X×M1个，而在接收端的无线通信装置中，时间区域解扩器和RAKE部分别需要X×M1个。即，在1OFDM码元中包含X×M1个子载波。
例如，在并行传输两个数字码元的情况下，发送端的无线通信装置的S/P部并行地输出分别扩展了M1倍的数字码元1和数字码元2的各码片。即，并行地输出2×M1码片。其结果，使数字码元1和数字码元2同时在频率轴上分别被扩展在M1个的码片中。然后，通过时间区域扩展器102将各码片还在时间轴上扩展在M2个的码片中。
因此，例如，在频率区域的扩展率M1＝4、时间区域中的扩展率M2＝2的情况下，频率轴上和时间轴上的各码片的配置如图14所示。即，扩展在4×2码片中的数字码元在频率轴上被每两个数字码元并行配置。
IFFT部104生成的OFDM码元的信号图案如图15所示。即，对数字码元1扩展所得的8个码片被分别配置在频率f1的时间t0、频率f2的时间t0、频率f3的时间t0、频率f4的时间t0、频率f5的时间t1、频率f6的时间t1、频率f7的时间t1、以及频率f8的时间t1。数字码元2的各码片被配置在频率f5的时间t0、频率f6的时间t0、频率f7的时间t0、频率f8的时间t0、频率f5的时间t1、频率f6的时间t1、频率f7的时间t1、频率f8的时间t1。
在本实施例中，在发送端中，在对数据(数字码元)在频率区域和时间区域两者上进行扩展后，通过IFFT处理来生成OFDM码元。在接收端中，与发送端的解扩处理相对应，在频率区域和时间区域两者中进行解扩。由此，可得到与实施例1相同的效果。
在本实施例中，也可以对应于每个频率f1～f8分别进行、或以相近的频率形成组而对应于每个组分别进行时间轴方向的扩展。例如，以f1、f3、f5和f7为一组，并以f2、f4、f6和f8为一组，通过分别对每个组进行时间轴方向的扩展，例如如图16所示，使同一数字码元沿时间轴方向连续配置两个，沿频率轴方向交替地配置。由此，可以保持扩展中使用正交码情况的码间干扰降低的效果。此外，对配置同一数字码元的载波的频率越进行分离，就越提高频率分集效果，而越接近频率，就越可以提高码间干扰降低的效果。
在本实施例中，在进行了频率区域中的扩展处理后再进行时间区域中的扩展处理。但是，该顺序也可以相反。即，在进行了时间区域中的扩展处理后再进行频率区域中的扩展处理，将某一个数字码元分配在时间轴和频率轴两者上而进行两维地配置。
(实施例3)
本实施例在对数据在频率区域和时间区域两者上进行扩展后，还使扩展后的各码片在频率轴上沿载波频率的上升或下降方向分段移动来进行配置变换。
图17表示本发明实施例3的无线通信装置中的发送端的结构方框图。图17所示的发送端的无线通信装置在实施例2的无线通信装置(图10)的时间区域扩展器102-1～102-M1和IFFT部104之间还包括实施例1说明的配置切换部103。在图17中，对与实施例1(图6)或实施例2(图10)相同的结构附以与它们相同的标号，并省略详细的说明。
图18表示本发明实施例3的无线通信装置中的接收端的结构方框图。图18所示的接收端的无线通信装置在实施例2的无线通信装置(图11)的FFT部203和时间区域扩展器205-1～205-M1之间还包括实施例1说明的配置返回部204。在图18中，对与实施例1(图7)或实施例2(图11)相同的结构附以与它们相同的标号，并省略详细的说明。
在图17所示的发送端的无线通信装置中，如实施例2中说明的，各数字码元在时间轴和频率轴两者上被扩展，而且，如实施例1中说明的，由配置切换部103将各码片配置变换。
例如，设频率区域中的扩展率M1＝2、时间区域中的扩展率M2＝4，在频率区域和时间区域两者中进行扩展处理后，通过由配置切换部103进行沿频率轴方向(上升方向)的移动处理，OFDM码元的信号图案变成图19所示。这里，表示并行传输4个数字码元的情况。
在图18所示的接收端的无线通信装置中，傅立叶变换后的数据由配置返回部204返回到配置切换部103进行配置变换前的配置后，在频率区域和时间区域两者中被扩展。
在本实施例中，在对数据在频率区域和时间区域两者中扩展后，还将扩展后的各码片在频率轴上进行配置变换。由此，与实施例1或2相比，可以进一步提高频率分集效果。
(实施例4)
本实施例在将某一个数据分配在时间轴和频率轴两者上而进行两维配置时，将扩展后的各码片在频率轴上和时间轴上进行不规则地配置。
图20表示本发明实施例4的无线通信装置中的发送端的结构方框图。图20所示的发送端的无线通信装置包括扩展器501、码片交织部502、S/P部101、IFFT部104、无线发送部105、以及天线106。在图20中，对与实施例1(图6)相同的结构附以与图6相同的标号，并省略详细的说明。
图21表示本发明实施例4的无线通信装置中的接收端的结构方框图。图21所示的接收端的无线通信装置包括天线201、无线接收部202、FFT部204、P/S部207、码片解交织部601、以及解扩器602。在图21中，对与实施例1(图7)相同的结构附以与图6相同的标号，并省略详细的说明。
在图20所示的发送端的无线通信装置中，在扩展器501中，将串行数据串的N个数字码元1～N依次以扩展率M的扩展码来扩展。扩展后的码片被依次输入到码片交织部502。由此，在码片交织部502中存储N×M个码片。
在码片交织部502中，例如如图22所示，对各码片进行在频率轴上和时间轴上不规则配置那样的规定图案的码片交织(码片串的排列切换)处理。由此，某一个数字码元的M个码片在频率轴上和时间轴上被不规则地配置。码片交织处理后的各码片被输入到S/P部并进行并行变换。
在图21所示的接收端的无线通信装置中，P/S变换后的各码片被输入到码片交织部601。在码片解交织部601中，进行与发送端的码片交织部502进行排列切换相反的排列切换。通过该码片解交织处理，码片串由码片解交织部502返回到排列切换前的状态。码片解交织处理后的各码片被输入到解扩器602，用与发送端的扩展器501所用的相同的扩展码(扩展率M)来解扩。
在本实施例中，对扩展后的各码片进行在频率轴上和时间轴上不规则配置的码片交织。由此，与实施例1或2相比，可以进一步提高频率分集效果和路径分集效果。
通过对每个扇区改变交织图案，可以降低在相邻扇区之间产生的干扰。由于通过对每个通信对方改变交织图案，将SIR(信号功率干扰比)进行平均，使传输路径中产生的差错被进一步分散，可以提高纠错的效果。
(实施例5)
本实施例在FDD(Frequency Division Duplex：频分双工)方式的通信系统中，不将码片分量分配在线路品质不良的子载波中来生成OFDM码元。
图23表示本发明实施例5的无线通信装置的结构方框图。在图23中，对与实施例2(图10或图11)相同的结构附以与图10或图11相同的标号，并省略详细的说明。
图23所示的无线通信装置是FDD方式的通信系统中使用的无线通信装置。与该无线通信装置进行通信的通信对方的无线通信装置也采用相同的结构。
在图23所示的无线通信装置中，发送端在图10所示的结构中还包括复用部701、码片内插部702、以及插入部703-1～703-M1。接收端在图11所示的结构中还包括线路估计部704-1～704-M1、以及分离部705。
在这样的结构中，接收端接收的来自通信对方的OFDM码元在FFT部203中的FFT处理后，对应于各自的子载波分量被输入到线路估计部704-1～704-M1。在线路估计部704-1～704-M1中，用每个子载波中插入的导频信号来估计各子载波的线路品质。用于进行线路估计的导频信号在通信对方的发送端是由插入部703-1～703-M1插入的一定功率的导频信号。
这里，在FDD方式中，由于发送线路和接收线路使用各自不同的频带来进行发送接收，所以本装置不能知道本装置发送的信号怎样到达通信对方。通信对方也不能知道通信对方发送的信号怎样到达本装置。因此，需要从通信对方相互告诉线路估计信息。
因此，表示由线路估计部704-1～704-M1估计的接收线路的线路品质的值(例如，振幅变动量或相位变动量)被输入到复用部701作为线路估计信息。在复用部701中，线路估计信息被复用在数字码元中。由此，本装置接收的信号的线路估计信息被发送到通信对方，可以将通信对方发送的信号的线路品质(传送路径的状况)告诉通信对方。
在接收端，由分离部705分离从通信对方发送的每个子载波的线路估计信息，输入到码片内插部702。在码片内插部702中，根据该发送线路的线路估计信息，使线路品质不良的子载波的码片分量被内插。即，在从频率区域扩展器301输出的码片中，使振幅变动量或相位变动量为规定的阈值以上的子载波中所分配的码片分量被内插。因此，在线路品质不良的子载波中，不发送信号。
在本实施例中，在FDD方式的通信系统中，在线路品质不良的子载波中不分配码片分量来生成OFDM码元。即，在线路品质不良的子载波中，不发送信号。由此，在将多个用户的信号码分复用在各子载波中的情况下，可以降低对其他用户的干扰。
在本实施例中，因对码片分量进行内插而使传输特性多少有些恶化，但通过纠错码可以充分校正。
(实施例6)
本实施例在TDD(Time Division Duplex：时分双工)方式的通信系统中，在线路品质不良的子载波中不分配码片分量来生成OFDM码元。
图24表示本发明实施例6的无线通信装置的结构方框图。在图24中，对于与实施例5(图23)相同的结构附以与图23相同的标号，并省略详细的说明。
图24所示的无线通信装置是TDD方式的通信系统中使用的无线通信装置。与该无线通信装置进行通信的通信对方的无线通信装置也采用相同的结构。通过开关801的切换控制，在时隙发送时使天线802和无线发送部105连接，而在时隙接收时使天线802和无线接收部202连接。
在TDD方式中，与FDD方式不同，在发送线路和接收线路中使用同一频带来发送接收信号。因此，时隙间隔很短，在相邻的发送接收时间内线路状况几乎不变化的情况下，可以将接收端估计的线路品质作为发送端的线路品质来利用。
因此，表示由线路估计部704-1～704-M1估计的线路品质的值(例如，振幅变动量或相位变动量)被输入到码片内插部702作为线路估计信息。在码片内插部702中，将该接收线路的线路估计信息作为发送线路的线路估计信息来利用，线路品质不良的子载波的码片分量被内插。即，在从频率区域扩展器301输出的码片中，振幅变动量或相位变动量为规定的阈值以下的子载波中所分配的码片分量被内插。因此，在线路品质不良的子载波中，信号没有被发送。
由此，在TDD方式的通信系统中，可以获得与实施例5相同的效果。即，将多个用户信号码分复用在各子载波中的情况下，可以降低对其他用户的干扰。与实施例5同样，因对码片进行内插而使传输特性多少有些恶化，但通过纠错码等可以充分地校正。
实施例5和6也可以与实施例1～4的某一个组合来实施。
在实施例1～6中，以OFDM调制方式作为多载波调制方式的一例进行了说明，但本发明在任何多载波调制方式中都可以实施。
如以上说明，根据本发明，在将多载波调制方式和CDMA方式组合的无线通信中，可以获得频率分集效果和路径分集效果，与以往相比，可以使传输特性良好。
本说明书基于2000年3月17日申请的(日本)特愿2000-076904专利申请和2000年10月10日申请的特愿2000-308884专利申请。其内容全部包含于此。
                        产业上的可利用性
本发明可以应用于数字通信系统中使用的通信终端装置或基站装置。

Claims (21)

1.一种无线通信装置，将多载波调制方式和CDMA方式组合来进行通信，该装置包括：配置器，以码片为单位来分割某个数据，并在频率轴和时间轴两者上进行两维配置；以及发送器，发送将分割的数据分配给各个对应的载波的多载波信号。
2.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，配置器在数据被在时间轴上扩展后，使扩展后的各码片在频率轴上沿载波频率的上升或下降方向分段地移动来进行配置变换。
3.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，配置器将数据在时间轴和频率轴两者上进行扩展。
4.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，配置器在时间轴和频率轴两者上对数据进行扩展后，使扩展后的各码片在频率轴上沿载波频率的上升或下降方向分段地移动来进行配置变换。
5.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，配置器在对数据进行扩展后，进行将扩展后的各码片不规则地配置在频率轴上或时间轴上的码片的排列交换。
6.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，包括内插器，对线路品质不良的分配在载波中的分割后的数据进行内插。
7.一种无线通信装置，将多载波调制方式和CDMA方式组合来进行通信，该装置包括：接收器，接收多载波信号；以及返回器，将通信对方以码片为单位分割所得的时间轴和频率轴两者上两维配置的数据返回到分割前的状态。
8.如权利要求7所述的无线通信装置，其中，返回器在各码片返回到通信对方的配置变换前的配置后，将返回了各码片的配置的数据在时间轴上进行解扩。
9.如权利要求7所述的无线通信装置，其中，返回器将数据在时间轴和频率轴两者上进行解扩。
10.如权利要求7所述的无线通信装置，其中，返回器在各码片返回到通信对方的配置变换前的配置后，将返回了各码片的配置的数据在时间轴和频率轴两者上进行解扩。
11.如权利要求7所述的无线通信装置，其中，返回器在将频率轴上或时间轴上不规则配置的各码片返回到通信对方的排列交换前的配置后，将各返回了各码片的配置的数据进行解扩。
12.一种搭载无线通信装置的通信终端装置，其中，所述无线通信装置将多载波调制方式和CDMA方式组合来进行通信，该装置包括：配置器，以码片为单位来分割某个数据，并在频率轴和时间轴两者上进行两维配置；以及发送器，发送将分割的数据分配给各个对应的载波的多载波信号。
13.一种搭载无线通信装置的通信终端装置，其中，所述无线通信装置将多载波调制方式和CDMA方式组合来进行通信，该装置包括：接收器，接收多载波信号；以及返回器，将通信对方以码片为单位分割所得的时间轴和频率轴两者上两维配置的数据返回到分割前的状态。
14.一种搭载无线通信装置的基站装置，其中，所述无线通信装置将多载波调制方式和CDMA方式组合来进行通信，该装置包括：配置器，以码片为单位来分割某个数据，并在频率轴和时间轴两者上进行两维配置；以及发送器，发送将分割的数据分配给各个对应的载波的多载波信号。
15.一种搭载无线通信装置的基站装置，其中，所述无线通信装置将多载波调制方式和CDMA方式组合来进行通信，该装置包括：接收器，接收多载波信号；以及返回器，将通信对方以码片为单位分割所得的时间轴和频率轴两者上两维配置的数据返回到分割前的状态。
16.一种无线通信方法，用于将多载波调制方式和CDMA方式组合来进行通信，其中，在发送端中，在以码片为单位来分割某个数据，并在频率轴和时间轴两者上进行两维配置后，发送将分割的数据分配给各个对应的载波的多载波信号，在接收端中，接收多载波信号，将在发送端两维配置的数据返回到分割前的状态。
17.如权利要求16所述的无线通信方法，其中，在发送端中，在将数据在时间轴上扩展后，使扩展后的各码片在频率轴上上沿载波频率的上升或下降方向分段地移动来进行配置变换，在接收端中，在将各码片返回到发送端的配置变换前的配置后，对返回了各码片的配置的数据在时间轴上上进行解扩。
18.如权利要求16所述的无线通信方法，其中，在发送端中，将数据在时间轴和频率轴两者上进行扩展，而在接收端中，将数据在时间轴和频率轴两者上进行解扩。
19.如权利要求16所述的无线通信方法，其中，在发送端中，在将数据在时间轴和频率轴两者上进行了扩展后，使扩展后的各码片在频率轴上上沿载波频率的上升或下降方向分段移动来进行配置变换，而在接收端中，在将各码片返回到发送端的配置变换前的配置后，对返回了各码片的配置的数据在时间轴和频率轴两者上进行解扩。
20.如权利要求16所述的无线通信方法，其中，在发送端中，在对数据进行扩展后，进行将扩展后的各码片不规则地配置在频率轴上上或时间轴上上的码片的排列交换，而在接收端中，在将各码片返回到发送端的排列交换前的配置后，对返回了各码片的配置的数据进行解扩。
21.如权利要求16所述的无线通信方法，其中，在发送端中，对线路品质不良的在载波中分配的分割后的数据进行内插。
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