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CN101099322B - Ofdm-cdma通信系统的发送方法及发送装置 - Google Patents

Ofdm-cdma通信系统的发送方法及发送装置 Download PDF

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CN101099322B
CN101099322B CN2005800465629A CN200580046562A CN101099322B CN 101099322 B CN101099322 B CN 101099322B CN 2005800465629 A CN2005800465629 A CN 2005800465629A CN 200580046562 A CN200580046562 A CN 200580046562A CN 101099322 B CN101099322 B CN 101099322B
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Abstract

本发明提供一种OFDM-CDMA通信系统的发送方法及发送装置，多个码元的各个码元乘以与扩展率对应的长度N的信道化码，生成多个副载波成分，将该副载波成分分别通过对应的副载波进行发送，测定各个副载波的传播环境，将副载波按照传播环境相近的N个副载波分组，将乘以了信道化码的N个副载波成分利用同一组的副载波发送。

Description

OFDM-CDMA通信系统的发送方法及发送装置
技术领域
本发明涉及OFDM-CDMA通信系统的发送方法及发送装置，特别涉及将副载波按照传播环境(例如功率)相近或相同的每个副载波分组，用同一组的副载波发送被乘以了信道化码的副载波成分的、OFDM-CDMA通信系统的发送方法及发送装置。 
背景技术
对于下一代移动通信方式来说，多载波通信方式备受注目。通过使用多载波通信方式，可以实现宽带的快速数据传送，而且通过将各个副载波设为窄带，可以降低频率选择性衰减的影响。尤其通过使用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：OFDM)方式，还可以提高频率利用效率，而且通过对每个OFDM码元设计保护间隔，可以消除码间干扰的影响。 
并且，近年来正在大力推进多载波CDMA方式(OFDM-CDMA)的研究，同时也在研究在下一代的宽带移动通信方式中的应用。在OFDM-CDMA传送中，将各个码元分别进行扩展(例如乘以与扩展率对应的长度N的扩展码(信道化码))，生成多个副载波成分，用对应的副载波分别发送该副载波成分。这样如果能够进行在频率方向的扩展，则通过频率选择性衰减而离开频率间隔的副载波，分别受到独立的衰减。 
图12是OFDM-CDMA通信系统的发送装置(基站)的结构示例。数据调制部11调制用户的发送数据，并变换为具有同相成分和正交成分的复基带信号(码元)。时间复用部12在发送数据之前对多个码元的导频(共用导频)进行时间复用。串行并行变换部13把输入数据变换为M码元的并行数据，各个码元分别进行N分支后输入到扩展部14中。扩展部14具有M个乘法部141～14M，各个乘法部141～14M分别使分支码元 乘以信道化码并输出。即，对分支后的一个码元乘以长度N的信道化码(C1～CN)，由此进行扩展处理，输出用信道化码的各个码片(C1、…、CN)扩展的信号即S1～SN。其结果，从扩展部14输出用于通过M×N个副载波进行多载波传送的副载波信号S1～SMN。即，扩展部14通过使M个码元乘以由C1～CN构成的信道化码，在频率方向上扩展。在扩展中使用的信道化码因每个用户和控制信道而不同，各个用户和控制用的信道化码使用彼此正交的码。 
码复用部15将如上所述生成的副载波信号、与按照相同方法生成的其他用户的副载波信号和控制用副载波信号进行码复用。即，码复用部15的加法部151～15MN针对每个副载波，合成与该副载波对应的多个用户的副载波信号和控制用副载波信号并输出。IFFT(Inverse Fast FourierTransform)部16对并行输入的副载波信号实施IFFT(傅立叶逆变换)处理，变换为时间轴上的M×N个副载波信号成分(OFDM信号)。保护间隔插入部17向OFDM信号插入预定长度的保护间隔，正交调制部18对被插入了保护间隔的OFDM信号实施正交调制，无线发送部19将其上变频到无线频率，并且在高频放大后从天线发送出去。 
副载波的总数是(并行序列数M)×(扩展率N)。并且，由于在传输路径中针对每个载波受到不同的衰减，所以能够在所有副载波中对导频进行时间复用，在接收侧对每个副载波进行衰减补偿(信道推测/信道补偿)。 
图13是OFDM-CDMA通信系统的接收装置的结构示例。无线接收部21对所接收的多载波信号实施频率变换处理，正交解调部22对接收信号实施正交解调处理。定时同步/保护间隔去除部23在获取接收信号的定时同步后，从该接收信号中去除保护间隔GI后输入到FFT(FastFourier Transform)部24中。FFT部24按照FFT窗口定时进行FFT运算处理，将时域的信号变换为M×N个副载波信号(副载波取样)。 
信道推测部25使用在发送侧时间复用的导频，对每个副载波进行信道推测，对每个副载波求出信道补偿值并输入给信道补偿部26，信道补偿部26使各个副载波信号乘以信道补偿值，以进行衰减补偿(信道补偿)。 即，信道推测部25对每个副载波使用导频信号推测衰减对振幅、相位的影响Ai·exp(jφi)，并使信道补偿部26的乘法器26I(i＝1～M×N)发送码元的副载波信号乘以(1/Ai)·exp(-jφi)，以补偿衰减。 
解扩部27具有M个乘法部27I～27M，乘法部271分别使N个副载波成分乘以构成分配给用户的信道化码的C1、C2、…、CN并输出，其他乘法部也进行相同的运算处理。其结果，被补偿了衰减的信号利用分配给各个用户的信道化码(扩展码)进行解扩，从通过该解扩而进行了码复用的信号中抽出期望用户的信号。 
合成部281～28M对分别从乘法部27I～27M输出的N个乘法结果进行相加，以生成由M个码元构成的并行数据，并行串行变换部29将该并行数据变换为串行数据，数据解调部30解调发送数据。 
如上所述，在OFDM-CDMA通信方式中在频率方向扩展时，将图14中被赋予了相同序号的副载波成分扩展为一个码元的副载波并发送。在图14中，在预定定时ti每3个码元(M＝3)地进行OFDM-CDMA通信时，把扩展率设为4(N＝4)。在图中，相同序号部分表示1码元的码片数据，该情况下，在发送时使各个码元乘以码长度4的信道化码(扩展码)来进行扩展。在接收侧，按照各个定时进行解扩处理，从被赋予了与图14相同的序号的4码片中解调一个码元。在OFDM-CDMA通信方式中，在相同时间ti，通过使各个用户数据乘以不同的信道化码来进行扩展，可以进行复用数据通信。该情况时，各个用户和控制数据的信道化码彼此正交，从而彼此不会产生干扰。但是，在通过在发送侧扩展、在接收侧解扩来进行解调的CDMA通信方式中，以接收侧的各个码片的振幅大致相等为前提。 
OFDM-CDMA与W-CDMA等在时间方向上扩展的系统不同，通过多路径产生频率选择性衰减。各个码片的振幅即使在时间方向上一致，有时也会在频率方向上大幅波动。在各个码片的振幅不等时，扩展码的正交性破坏，其他码的成分混入，使接收特性劣化。作为示例，以下使用下行通信进行说明，但在上行通信中也可以适用相同的方法。 
在OFDM-CDMA通信方式中，产生频率选择性衰减。如图15所 示，即使从基站向各个副载波(频率)分配相同功率的电力，当终端(移动站)接收时，由于传输路径(信道)的影响，各个副载波的功率不同。这是由于建筑物等的反射，从基站发送的电波在多个定时到达移动站的多路径而导致的。 
并且，在OFDM-CDMA通信方式中，其特征是，通过施加正交的信道化码，在相同时间、频率复用数据。该正交性以所接收的各个码片的振幅相同为基础，在码片的振幅不同时正交性被破坏，复用的数据相互干扰，特性劣化。例如，对于扩展率4来说，码1，1，-1，-1与1，1，1，1正交。这在具有a1，a2，a3，a4与b1，b2，b3，b4这样的码时，可以根据是否满足条件a1×b1+a2×b2+a3×b3+a4×b4＝0进行判定。可是，在第1个码片的振幅是其他振幅的2倍时，2×2+1×1+(-1)×1+(-1)×1＝3，将不会正交。该不正交的成分成为干扰成分。 
在向频率方向扩展的普通OFDM-CDMA通信方式中，如图14所示，将使1码元数据乘以了扩展率N(＝4)的扩展码所得的N个副载波成分，按照频率顺序分配给各个副载波。这是因为频率越接近，振幅差异较小的可能性越大。但是，如图15所示，在频率选择性衰减的变动较大的环境下，即使频率接近，有时振幅也会大不相同。该情况时，各个终端的扩展码的数据不正交，将产生干扰，导致不能准确解调。作为防止该劣化的方法，在现有技术中(参照专利文献1)，对振幅较小的副载波，通过在接收侧实施加权来增大，从而可以使各个码片的振幅一致，避免正交性的破坏。由此，可以抑制与其他码信号的干扰，但原本振幅较小的副载波噪声较多，反倒是被较小地合成的一方能够实现最大比合成，通信质量提高。现有技术进行与最大比合成相反的动作，质量改善较小。 
专利文献1  日本特开2001-86093号公报 
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的在于，将码元数据乘以扩展率N的扩展码得到的N个副载波成分，利用传播环境(接收功率、接收振幅)相同的副载波发送，由此可以减小接收侧的该N个副载波成分的接收振幅变动。
本发明的其他目的在于，在发送码元数据乘以扩展率N的扩展码得到的N个副载波成分时，不会使接收侧的该N个副载波成分与其他用户的扩展码的正交性被破坏，并且不会使其他用户的信号成为干扰。 
本发明的其他目的在于，减轻接收侧的错误接收的程度。 
本发明的其他目的在于，在通信环境良好的情况下，将被乘以了扩展码的N个副载波成分按照频率顺序分配给各个副载波来进行发送，由此不从发送装置向接收装置发送副载波成分和副载波的对应关系信息。 
本发明的其他目的在于，在扩展率较小时，将被乘以了扩展码的N个副载波成分按照频率顺序分配给各个副载波来进行发送，由此不从发送装置向接收装置发送副载波成分和副载波的对应关系信息。 
本发明的其他目的在于，在频率衰减较大时，将被乘以了扩展码的N个副载波成分按照频率顺序分配给各个副载波来进行发送，在频率衰减较小时，将码元数据乘以扩展率N的扩展码得到的N个副载波成分，利用传播环境(接收功率、接收振幅)接近的副载波进行发送，由此即使在测定传播环境的时刻、与实际接收反映了该结果的数据的时刻之间产生偏差，也能够控制使该时间偏差不会引发不良影响。 
本发明提供一种OFDM-CDMA通信系统的发送方法，利用与扩展率对应的扩展码将发送码元扩展，生成复数N个副载波成分，并将该副载波成分分别利用不同的多个副载波进行发送，其特征在于，该方法包括如下步骤：测定各个副载波的接收功率或接收质量作为传播环境的步骤；根据该测定结果，按照传播环境从高到低的顺序每次抽出N个副载波的步骤；以及将该抽出的N个副载波用于所述复数N个副载波成分的发送的步骤。 
本发明提供一种OFDM-CDMA通信系统的发送装置，利用与扩展率对应的扩展码将发送码元扩展，生成多个副载波成分，并将该副载波成分分别通过复数N个副载波进行发送，其特征在于，该装置具有：获取各个副载波的接收功率或接收质量作为传播环境的传播环境获取部；根据该获取结果，按照传播环境从高到低的顺序每次抽出N个副载波的分组部；以及使用该抽出的N个副载波，发送所述复数N个副载波成分的发送部。并且，发送装置将副载波成分与发送该副载波成分的副载波的对应关系发送给接收侧，从而可以准确解调。 
如上所述，将码元数据乘以扩展率N的扩展码得到的N个副载波成分，通过传播环境(接收功率、接收振幅)相近的副载波进行发送，由此可以减小接收侧的该N个副载波成分的接收振幅变动，不会使接收侧的该N个副载波成分与其他用户的扩展码的正交性被破坏。其结果，不会使其他用户的信号成为干扰，可以在接收侧减轻错误接收的程度。 
在接收装置中测定各个副载波的振幅或功率，将各个副载波的振幅或功率作为传播环境通知给发送装置，在发送装置中根据振幅或功率将各个副载波分组。这样，在FDD方式的情况下，可以实现高精度的传播环境测定，可以防止正交性的破坏，减轻错误接收的程度。 
在发送装置中测定各个副载波的传播环境(振幅或功率)，根据振幅或功率将各个副载波分组。在TDD方式中，接收侧与发送侧的传播环境相同，所以在发送装置中测定传播环境。这样，不需要从接收装置向发送装置通知传播环境，可以减小通信量，比较有利。 
在通信环境良好的情况下，将使各个码元乘以了扩展码的N个副载波成分按照频率顺序分配给副载波，如果通信环境不好，则根据所述分组，将该N个副载波成分分配给同一组的副载波。这样，在通信环境良好的情况下，不需要从发送装置向接收装置发送副载波成分与发送该副载波成分的副载波的对应关系信息，可以减小通信量，比较有利。 
在扩展率较小时，将使各个码元乘以了扩展码的N个副载波成分按照频率顺序分配给副载波，如果扩展率较大，则根据所述分组，将该N个副载波成分分配给同一组的副载波。这样，在扩展率较小时，不需要从发送装置向接收装置发送副载波成分与副载波的对应关系信息，可以减小通信量，比较有利。 
获取衰减频率，在该衰减频率较小时，根据所述分组，将乘以了扩展码的N个副载波成分分配给同一组的副载波，在该衰减频率较大时，将乘以了扩展码的N个副载波成分按照频率顺序分配给各个副载波。这样，即使在测定传播环境的时刻、与实际接收反映了其结果的数据的时刻之间产生偏差，也能够控制使该时间偏差不会引发不良影响。 
附图说明
图1是副载波的传播环境说明图。 
图2是第1实施例的OFDM-CDMA通信系统的发送装置的结构图。 
图3是OFDM-CDMA通信系统的接收装置的结构示例。 
图4是第2实施例的OFDM-CDMA通信系统的发送装置的结构图。 
图5是延迟分散(延迟扩展)与频率选择性衰减的关系说明图。 
图6是第3实施例的OFDM-CDMA通信系统的发送装置的结构图。 
图7是具有延迟扩展推测部的接收装置的主要部分的结构图。 
图8是延迟分布与延迟扩展的说明图。 
图9是第4实施例的OFDM-CDMA通信系统的发送装置的结构图。 
图10是第5实施例的OFDM-CDMA通信系统的发送装置的结构图。 
图11是衰减频率推测部的结构图。     
图12是以往的OFDM-CDMA通信系统的发送侧(基站)的结构示例。 
图13是以往的OFDM-CDMA通信系统的接收装置(移动站)的结构示例。 
图14是在OFDM-CDMA通信方式中按照每个码元在频率方向上扩展时的说明图。 
图15是副载波的传播环境说明图。 
具体实施方式
(A)本发明的概况 
在OFDM-CDMA通信系统中，发送装置使各个码元乘以与扩展率对应的长度N(N码片)的扩展码(信道化码)，生成多个副载波成分，并分别利用对应的副载波发送该副载波成分。在这种OFDM-CDMA通信系统中，发送装置按照接收功率从高到低的顺序，将副载波按照每N个副载波进行分组，将乘以信道化码得到的N个副载波成分，通过同一组的副载波进行发送。 
换言之，在OFDM-CDMA通信系统中，发送装置具有副载波组确定部，该副载波组确定部根据传播环境(例如接收功率、接收质量的大小关系(大小顺序、及大小是否接近))，确定用于分配发送码元的扩展 后的信号的副载波的组。在图1的示例中(关于任一个码元，扩展率均为N＝4)，将赋予了○、△等相同形状的4个副载波分类为相同的组。由此，可以减小各个组的副载波接收功率差异，防止正交性的破坏，并改善特性。并且，不会像现有技术中说明的那样在接收侧较大地加权功率较小的副载波成分，所以也可以防止特性劣化。 
(B)第1实施例 
图2是第1实施例的OFDM-CDMA通信系统的发送装置(基站)的结构图。该发送装置使M个码元中的各个码元乘以与扩展率对应的扩展码，生成多个副载波成分，分别通过对应的副载波发送该多个副载波成分。 
上行信号接收机31接收从移动站发送的信号，副载波传播环境获取部32解调来自移动站的信号，获取每个副载波的接收环境信息、例如每个副载波的接收功率值(接收振幅的平方)和接收质量，并输入给副载波组确定部33。副载波组确定部33按照接收功率从高到低的顺序，将所有副载波以每组N个副载波的方式分组为第1～第M组，将第1组的N个副载波分配给副载波成分S1～SN，将第2组的N个副载波分配给副载波成分SN+1～S2N，……，将第M组的N个副载波分配给副载波成分S(M-1)N+1 ～SMN。 
即，将接收功率值的大小接近者分为相同副载波的组，但是，当然也可以代替接收功率，而根据接收质量来分组。 
并且，将该副载波成分与副载波的对应关系输入重新排列部46和控制信号生成部34。控制信号生成部34生成用于将该对应关系信息通知给移动站的控制信号，利用控制用的扩展码扩展该控制信号，并输入给码复用部45。 
数据调制部41调制用户的发送数据，变换为具有同相成分和正交成分的复基带信号(码元)。时间复用部42在发送数据之前，对多个码元的导频进行时间复用。串行并行变换部43把输入数据变换为M码元的并行数据，各个码元分别进行N分支后输入到扩展部44中。扩展部44具有M个乘法部441～44M，各个乘法部441～44M分别使N个分支码元 乘以信道化码的各个码片C1、C2、…、CN并输出。其结果，从扩展部14输出用于通过M×N个副载波进行多载波传送的副载波信号S1～SMN。即，扩展部44使M个码元乘以信道化码，并在频率方向上扩展。在扩展中使用的信道化码因每个用户而不同，各个用户和控制用的信道化码使用彼此正交的码。 
码复用部45将如上所述生成的副载波信号、与按照相同方法生成的其他用户的副载波信号和控制用副载波信号进行码复用。即，码复用部45针对M×N个的每个副载波，合成与该副载波对应的多个用户的副载波信号和控制用副载波信号并输出。 
重新排列部46使用从副载波组确定部33输入的副载波成分S1～SMN 与副载波f1～fMN的对应关系，进行重新排列，将副载波成分S1～SMN输入到适应于对应的副载波的IFFT部47的端子。例如，在副载波成分S1～SMN对应第1组的副载波F11、F12、F13、…、F1N时，按照图示的虚线所示进行重新排列。 
IFFT部47对并行输入的副载波信号实施IFFT(傅立叶逆变换)处理，变换为时间轴上的M×N个副载波信号成分(OFDM信号)。保护间隔插入部48向OFDM信号插入预定长度的保护间隔，正交调制部49对被插入了保护间隔的OFDM信号实施正交调制，无线发送部50将其上变频到无线频率，并且在高频放大后从天线发送出去。另外，利用重新排列部46～发送无线部50的结构形成发送部。 
图3是OFDM-CDMA通信系统的接收装置(移动站)的结构示例。无线接收部61对所接收的多载波信号实施频率变换处理，正交解调部62对接收信号实施正交解调处理。定时同步/保护间隔去除部63在获取接收信号的定时同步后，从该接收信号中去除保护间隔GI后输入给FFT部64。FFT部64按照FFT窗口定时进行FFT运算处理，将时域的信号变换为M×N个副载波信号(副载波取样)S1’～SMN’。 
信道推测部65使用在发送侧时间复用的导频，对每个副载波进行信道推测，对每个副载波求出信道补偿值并输入给信道补偿部66，信道补偿部66使各副载波信号乘以信道补偿值，以进行衰减补偿(信道补偿)。 信道测定部67使用被时间复用的导频，对每个副载波计算接收功率。各个副载波的接收功率值作为传播环境信息，通过未图示的发送机发送给图2中的发送装置。 
控制信息解调部68按照与后述的数据解调相同的方法，解调从发送装置发送的控制信息，获取副载波成分S1～SMN与副载波f1～fMN的对应关系，并输入给重新排列部69。重新排列部69使用该对应关系进行重新排列。例如，在副载波成分S1～SN对应第1组的副载波F11、F12、F13、…、F1N时，进行图示的虚线所示的重新排列。 
解扩部70具有M个乘法部701～70M，乘法部701分别使N个副载波成分S1～SN乘以分配给用户的信道化码的各个码片C1、C2、…、CN 并输出，其他乘法部也进行相同的运算处理。其结果，进行了衰减补偿的信号利用分配给各个用户的信道化码进行解扩，从被该解扩码进行了码复用的信号中抽出期望用户的信号。 
合成部711～71M分别加上从乘法部701～70M输出的N个乘法结果，生成由M个码元构成的并行数据，并行串行变换部72将该并行数据变换为串行数据，数据解调部73解调发送数据。 
根据上述第1实施例，将码元数据乘以扩展率N的信道化码得到的N个副载波成分，通过传播环境(接收功率、接收振幅)相近的副载波进行发送，由此可以减小接收侧的该N个副载波成分的接收振幅变动。其结果，不会使接收侧的该N个副载波成分与其他用户的信道化码的正交性被破坏，不会使其他用户的信号成为干扰。因此，根据第1实施例，可以减轻接收侧的错误接收的程度。 
(C)第2实施例 
在第1实施例中，由接收装置(移动站)测定副载波的传播环境(接收功率)，将其通过上行信号通知给发送装置(基站)。尤其在FDD(Frequency Divisional Duplex)方式中，上行和下行中的频率不同，所以该方法比较有效。但是，在TDD(Time Divisional Duplex)方式中，上行和下行中的频率相同，所以能够在基站侧测定下行信号的传播环境。根据该方法，具有不需要在移动站与基站之间交换传播环境信息的优点。 
图4是第2实施例的OFDM-CDMA通信系统的发送装置的结构图，对与图2中的第1实施例相同的部分赋予相同符号。不同之处是设置功率测定部51作为副载波传播环境获取部，由发送装置测定各个副载波的传播环境(接收功率)来获得。功率测定部51使用对上行信号进行了时间复用的导频，对每个副载波计算接收功率，并输入给副载波组确定部33。以后，进行与第1实施例相同的控制。 
(D)第3实施例 
以往的方法将M个码元乘以了信道化码的总计M×N个副载波成分，按照频率顺序分配给M×N个副载波，不需要在基站和移动站之间交换副载波成分S1～SMN与副载波f1～fMN的对应关系，所以发送信息量减小，比较有利。 
因此，在通信环境良好时，将M×N个副载波成分按照频率顺序分配给各个副载波，在通信环境不好时，根据第1实施例的分组，将M×N个副载波成分分配给副载波。 
频率选择性衰减的变动与多路径具有密切关系。多路径如图5(A)、图5(B)的左侧所示，功率可以作为时间的函数获得，但在对其进行傅立叶变换时，如右侧所示，可以获得频率选择性衰减。如图5(A)所示，在通信环境良好、多路径的延迟分散(延迟扩展)TD较小时，频率选择性衰减缓慢进行。但是，如图5(B)所示，在通信环境不好、多路径的延迟分散(延迟扩展)TD较大时，频率选择性衰减的变动较大。 
因此，在第3实施例中，在频率选择性衰减的变动较小、码的正交性的破坏较小时(检测到较小破坏时)，将M×N个副载波成分按照频率顺序分配给各个副载波，在通信环境不好时，即频率选择性衰减的变动较大、码的正交性的破坏较大时，根据第1实施例的分组，将M×N个副载波成分分配给副载波。 
图6是第3实施例的OFDM-CDMA通信系统的发送装置的结构图，对与图2中的第1实施例相同的部分赋予相同符号。不同之处是设置通信环境获取部52和组确定控制部53。通信环境获取部52解调来自移动站的信号，获取通信环境信息、例如延迟扩展，并输入给组确定控制部 53。组确定控制部53根据延迟扩展的大小，判断通信环境是否良好，如果延迟扩展小于设定值、且通信环境良好，则指示副载波组确定部33将副载波成分S1～SMN按照频率顺序分配给副载波f1～fMN。另一方面，如果延迟扩展大于设定值、且通信环境不好，则与第1实施例同样，指示副载波组确定部33根据分组将副载波成分分配给副载波。 
副载波组确定部33如果被指示按照频率顺序将副载波成分分配给各个副载波，则将该意思输入给重新排列部46和控制信号生成部34，重新排列部46按照频率顺序依次将副载波成分S1～SMN分配给副载波f1～fMN。并且，控制信号生成部34生成用于将副载波成分与副载波的对应关系是频率顺序通知给移动站的控制信号，利用控制用扩展码扩展该控制信号，并输入给码复用部45。 
另一方面，副载波组确定部33如果被指示根据第1实施例的分组将副载波成分分配给副载波，则与第1实施例相同，将各个副载波按照接收功率从高到低的顺序以每组N个副载波的方式分组为第1～第M组，将副载波成分S1～SMN每次M个地顺序分配给各组。并且，将该副载波成分与副载波的对应关系输入给重新排列部46和控制信号生成部34。控制信号生成部34生成用于将该对应关系信息通知给移动站的控制信号，利用控制用的扩展码扩展该控制信号，并输入给码复用部45。重新排列部46使用从副载波组确定部33输入的副载波成分S1～SMN与副载波f1～fMN的对应关系，进行重新排列，将副载波成分S1～SM输入到适应于对应的副载波的IFFT部47的端子。 
图7是具有延迟扩展推测部81的接收装置的主要部分的结构图，对与图3相同的部分赋予相同符号。FFT部64对OFDM码元数据实施FFT运算处理，变换为副载波数M×N个信号S1’～SMN’。信道推测部65使用在发送侧被复用的导频，对每个副载波进行信道推测，输出信道推测值C1～CMN。信道补偿部66的各个乘法器使发送码元的副载波信号乘以信道补偿值，以补偿衰减。延迟扩展81的IFFT运算部81a对从信道推测部65输出的M×N个信道推测值C1～CMN实施IFFT运算，在图8所示的每个1 OFDM码元期间，输出由M×N个取样构成的延迟分布。 各个取样值表示多路径中的接收波(直接波、延迟波)的强度，在从FFT窗口位置(＝0)开始超过延迟时间M时，延迟分布的各个取样值成为设定电平以下的较小值。延迟扩展检测部81b检测该延迟时间M，并作为延迟扩展输出。延迟扩展表示多路径的扩展，可以用来判定移动站的接收状态是否良好。如果延迟扩展较大，则最大延迟时间增大，接收状态变差，如果延迟扩展较小，则最大延迟时间减小，接收状态良好。 
在以上叙述的第3实施例中，是由接收装置(移动站)测定延迟扩展，并发送给发送装置(基站)的情况，但也可以在基站侧测定各个移动站的延迟扩展。即，在下行链路与上行链路的发送频率相同或者频率不太远离，而且估计路径的延迟特性在上行链路和下行链路中大致相同的情况下，也可以在发送装置侧设置图7所示的延迟扩展推测部。 
(E)第4实施例 
按照频率顺序将副载波成分S1～SMN分配给副载波f1～fMN时的劣化量，在扩展率越大时越大。例如，在图1所示的传播环境的情况下，如果扩展率为2，则只使用相邻的副载波，所以振幅差异不怎么大。对此，在扩展率为8时，由于使用最多7个分离的副载波，所以振幅差异变大，正交性的破坏变大，特性劣化变大。 
因此，在扩展率较小时，正交性的破坏较小，所以将乘以了信道化码的M×N个副载波成分，按照频率顺序分配给各个副载波，但在扩展率较大时，由于正交性的破坏变大，所以根据第1实施例中的分组，将M×N个副载波成分分配给副载波。这样，在扩展率较小时，不需要在基站和移动站之间交换副载波成分S1～SMN与副载波f1～fMN的对应关系，所以比较有利。 
图9是第4实施例的OFDM-CDMA通信系统的发送装置的结构图，对与图2中的第1实施例相同的部分赋予相同符号。不同之处是设置根据扩展率来指定副载波组确定方法的组确定控制部85。 
组确定控制部85比较扩展率N和设定值，如果扩展率N小于设定值，则指示副载波组确定部33将副载波成分S1～SMN按照频率顺序分配给副载波f1～fMN。另一方面，如果扩展率N大于设定值，则与第1实施 例同样，指示副载波组确定部33根据分组将副载波成分分配给副载波。 
副载波组确定部33如果被指示按照频率顺序将副载波成分分配给各个副载波，则将该意思输入给重新排列部46和控制信号生成部34，重新排列部46按照频率顺序依次将副载波成分S1～SMN分配给副载波f1～fMN。控制信号生成部34生成用于将副载波成分与副载波的对应关系是频率顺序通知给移动站的控制信号，利用控制用扩展码扩展该控制信号，并输入给码复用部45。 
另一方面，副载波组确定部33如果被指示根据第1实施例的分组将副载波成分分配给副载波，则与第1实施例同样，将各个副载波按照接收功率从高到低的顺序以每组N个的方式分组为第1～第M组，将副载波成分S1～SMN每次N个地顺序分配给各组。并且，将该副载波成分与副载波的对应关系输入给重新排列部46和控制信号生成部34。控制信号生成部34生成用于将该对应关系信息通知给移动站的控制信号，利用控制用的扩展码扩展该控制信号，并输入给码复用部45。重新排列部46使用从副载波组确定部33输入的副载波成分S1～SMN与副载波f1～fMN的对应关系，进行重新排列，将副载波成分S1～SM输入适应于对应的副载波的IFFT部47的端子。 
(F)第5实施例 
在FDD方式的情况下，像第1实施例那样需要由移动站测定传播环境，并将其反馈给基站。因此，在测定传播环境的时刻、与实际接收反映了其结果的数据的时刻之间产生偏差。在移动站的移动速度较快时，时间方向的衰减变动较大，所以在该时间偏差期间，有可能导致传播环境变化。 
因此，在移动速度较慢、时间方向的衰减变动较小时，根据第1实施例中的分组，将乘以了信道化码的M×N个副载波成分分配给每组N个的各个组的副载波，在移动速度较快、衰减变动较大时，将乘以了信道化码的M×N个副载波成分按照频率顺序分配给各个副载波。 
图10是第5实施例的OFDM-CDMA通信系统的发送装置的结构图，对与图2中的第1实施例相同的部分赋予相同符号。不同之处是设 置衰减频率检测部91和组确定控制部92。衰减频率检测部9 1解调来自移动站的信号，检测衰减频率，并输入给组确定控制部92。组确定控制部92在衰减频率大于设定值时，指示副载波组确定部33将副载波成分S1～SMN按照频率顺序分配给副载波f1～fMN。另一方面，如果衰减频率小于设定值，则与第1实施例同样，指示副载波组确定部33根据分组将副载波成分分配给副载波。 
副载波组确定部33如果被指示按照频率顺序将副载波成分分配给各个副载波，则将该信息输入给重新排列部46和控制信号生成部34，重新排列部46按照频率顺序依次将副载波成分S1～SMN分配给副载波f1～fMN。并且，控制信号生成部34生成用于将副载波成分与副载波的对应关系是频率顺序通知给移动站的控制信号，利用控制用扩展码扩展该控制信号，并输入给码复用部45。 
另一方面，副载波组确定部33如果被指示根据第1实施例的分组将副载波成分分配给副载波，则与第1实施例同样，将各个副载波按照接收功率从高到低的顺序以每组N个副载波的方式分组为第1～第M组，将副载波成分S1～SMN每次N个地顺序分配给各组。并且，将该副载波成分与副载波的对应关系输入给重新排列部46和控制信号生成部34。控制信号生成部34生成用于将该对应关系信息通知给移动站的控制信号，利用控制用的扩展码扩展该控制信号，并输入给码复用部45。重新排列部46使用从副载波组确定部33输入的副载波成分S1～SMN与副载波f1～fMN的对应关系，进行重新排列，将副载波成分S1～SMN输入到适应于对应的副载波的IFFT部47的端子。 
图11是接收装置的衰减频率推测部的结构图。接收部101从天线接收信号中选择导频信号并输出，取样部102按照设定周期对该导频信号进行取样，差分计算部103计算相邻的取样信号的电平的差分，累计部104累计预定时间的所述差分，衰减频率推测部105根据所述累计值推测衰减频率。 
分析接收功率波形得知，在衰减频率较低时，波峰的倾斜变平缓，在衰减频率较高时，波峰的倾斜变陡峻。因此，图11中的衰减频率推测 装置利用取样部102、差分计算部103、累计部104，计算接收功率波形的波峰部的倾斜，根据该倾斜推测衰减频率。 
根据以上所述的本发明，将码元数据乘以扩展率N的扩展码得到的N个副载波成分，通过传播环境(接收功率、接收振幅)相近的副载波进行发送，由此可以减小接收侧的该N个副载波成分的接收振幅变动。其结果，不会使接收侧的该N个副载波成分与其他用户的扩展码的正交性被破坏，不会使其他用户的信号成为干扰，可以提高接收侧的接收精度。 
并且，根据本发明，如果通信环境良好，则将M个码元数据乘以扩展率N的扩展码得到的M×N个副载波成分，按照频率顺序分配给各个副载波来进行发送，所以不需要从发送装置向接收装置通知副载波成分和副载波的对应关系，可以减小通信量，比较有利。 
并且，根据本发明，如果扩展率较小，则将M个码元数据乘以扩展率N的扩展码得到的M×N个副载波成分，按照频率顺序分配给各个副载波来进行发送，所以不需要从发送装置向接收装置通知副载波成分和副载波的对应关系，可以减小通信量，比较有利。 
并且，根据本发明，在频率衰减较大时，将乘以了扩展码的N个副载波成分按照频率顺序分配给各个副载波来进行发送，在频率衰减较小时，将码元数据乘以扩展率N的扩展码得到的N个副载波成分，通过传播环境(接收功率、接收振幅)相近的副载波来进行发送，所以即使在测定传播环境的时刻、与实际接收反映了其结果的数据的时刻之间产生偏差时，也能够控制使该时间偏差不会引发不良影响。 

Claims (16)

1.一种OFDM-CDMA通信系统的发送方法，该方法利用与扩展率对应的扩展码将发送码元扩展，生成复数N个副载波成分，并将该副载波成分分别利用不同的多个副载波进行发送，其特征在于，该方法包括如下步骤：
测定各个副载波的接收功率或接收质量作为传播环境的步骤；
根据该测定结果，按照传播环境从高到低的顺序每次抽出N个副载波的步骤；以及
将该抽出的N个副载波用于所述复数N个副载波成分的发送的步骤。
2.根据权利要求1所述的OFDM-CDMA通信系统的发送方法，其特征在于，
将所述副载波成分与发送该副载波成分的副载波的对应关系发送给接收侧。
3.根据权利要求2所述的OFDM-CDMA通信系统的发送方法，其特征在于，
在接收侧，使用所述扩展码对根据所述对应关系所指定的N个副载波进行解扩。
4.根据权利要求1或2所述的OFDM-CDMA通信系统的发送方法，其特征在于，
在接收侧测定各个副载波的振幅或功率，将各个副载波的振幅或功率作为所述传播环境通知给发送侧，
在发送侧，根据振幅或功率将各个副载波分组。
5.根据权利要求1或2所述的OFDM-CDMA通信系统的发送方法，其特征在于，
在发送侧，根据振幅或功率测定各个副载波的传播环境，根据振幅或功率将各个副载波分组。
6.根据权利要求1所述的OFDM-CDMA通信系统的发送方法，其特征在于，
测定OFDM-CDMA通信的多路径的延迟扩展作为通信环境，
在该延迟扩展小于设定值时，将利用所述扩展码扩展后的N个副载波成分按照频率顺序分配给各个副载波，
在该延迟扩展大于设定值时，将所述抽出的N个副载波分配用于所述复数N个副载波成分的发送。
7.根据权利要求1所述的OFDM-CDMA通信系统的发送方法，其特征在于，
获取衰减频率，
在该衰减频率小于设定值时，将所述抽出的N个副载波分配用于所述复数N个副载波成分的发送，
在该衰减频率大于设定值时，将利用所述扩展码扩展后的N个副载波成分按照频率顺序分配给各个副载波。
8.根据权利要求1所述的OFDM-CDMA通信系统的发送方法，其特征在于，
监视OFDM-CDMA通信的扩展率，
在扩展率小于设定值时，将利用所述扩展码扩展后的N个副载波成分按照频率顺序分配给各个副载波，
在扩展率大于设定值时，将所述抽出的N个副载波分配用于所述复数N个副载波成分的发送。
9.一种OFDM-CDMA通信系统的发送装置，该装置利用与扩展率对应的扩展码将发送码元扩展，生成多个副载波成分，并将该副载波成分分别通过复数N个副载波进行发送，其特征在于，该装置具有：
获取各个副载波的接收功率或接收质量作为传播环境的传播环境获取部；
根据该获取结果，按照传播环境从高到低的顺序每次抽出N个副载波的分组部；以及
使用该抽出的N个副载波，发送所述复数N个副载波成分的发送部。
10.根据权利要求9所述的OFDM-CDMA通信系统的发送装置，其特征在于，
所述发送部将所述副载波成分与发送该副载波成分的副载波的对应关系发送给接收侧。
11.根据权利要求10所述的OFDM-CDMA通信系统的发送装置，其特征在于，
在接收侧，使根据所述对应关系所指定的N个副载波分别乘以信道化码，来解调各个码元。
12.根据权利要求9所述的OFDM-CDMA通信系统的发送装置，其特征在于，
所述传播环境获取部从接收侧获取在该接收侧测定的各个副载波的振幅或功率，作为传播环境，所述分组部根据振幅或功率将各个副载波分组。
13.根据权利要求9所述的OFDM-CDMA通信系统的发送装置，其特征在于，
所述传播环境获取部具有从接收信号测定各个副载波的传播环境的测定部。
14.根据权利要求9所述的OFDM-CDMA通信系统的发送装置，其特征在于，该装置具有：
获取与OFDM-CDMA通信的多路径的延迟扩展作为通信环境的通信环境获取部；以及
组确定控制部，在所述延迟扩展大于设定值时，进行控制，以将所述抽出的N个副载波分配用于所述复数N个副载波成分的发送，在所述延迟扩展小于设定值时，进行控制，以将利用所述扩展码扩展后的N个副载波成分按照频率顺序分配给各个副载波。
15.根据权利要求9所述的OFDM-CDMA通信系统的发送装置，其特征在于，该装置具有：
获取衰减频率的衰减频率获取部；以及
组确定控制部，在衰减频率小于设定值时，进行控制，以将所述抽出的N个副载波分配用于所述复数N个副载波成分的发送，在衰减频率大于设定值时，进行控制，以将利用所述扩展码扩展后的N个副载波成分按照频率顺序分配给各个副载波。
16.根据权利要求9所述的OFDM-CDMA通信系统的发送装置，其特征在于，
该装置具有组确定控制部，在扩展率大于设定值时，进行控制，以将所述抽出的N个副载波分配用于所述复数N个副载波成分的发送，在扩展率小于设定值时，进行控制，以将利用所述扩展码扩展后的N个副载波成分按照频率顺序分配给各个副载波。
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