专利名称：无线通信系统、无线发送装置、无线接收装置及无线通信方法
技术领域：
本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及在信息码元的频率和时间轴方向上进行二维交织的无线通信系统、无线发送装置、无线接收装置及无线通信方法。
背景技术：
在该主要的技术领域中，与下一代移动通信系统有关的研究开发日新月异，尤其是正交频分复用(OFDM)方式、多载波码分多址(MC-CDMA)方式等倍受关注。CDMA方式是通过利用相互正交的码来区分信道，从而提高抗干扰等的技术。OFDM方式是选择相互正交的多个副载波的频率来有效利用带宽、并且抑制衰减性和码元间干扰的影响的技术。进而，还具有通过组合它们，得到进一步的干扰抑制效果的OFCDM(Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing正交频分与码分复用)方式或多载波CDMA(MC-CDMA)方式。关于OFCDM方式例如在非专利文献1中记载。
在OFCDM方式中，信息码元由相互正交的扩频码区分，并且由多个副载波传送。在接收侧，根据扩频码的正交性抽出必要的信息码元，并通过复原各副载波所传送的信息来进行解调处理。因此，为了在接收侧进行良好的解调，需要很好地维持扩频码间的正交性。但是，在移动通信环境中，有时候因传播路径或通信环境的变化而使表示信息码元的信号的振幅和相位与所期望的不同，码间的正交性发生混乱。当正交性发生混乱时，会产生干扰信号成分变大、接收信号质量劣化的问题。
为了抑制这种问题，公知有被称为“交织”的技术。这是根据某个图案来交替排列信息码元，然后进行发送，在接收侧利用与该图案相反的图案来进行解排列，由此分散信息劣化的风险，更加准确地复原所发送的信息码元的技术。期待着通过在频率轴方向或时间轴方向上交替排列发送内容，可以抑制连续接收可靠度低的信号。关于这种交织，例如在专利文献1、非专利文献2～4中已被公开。另外，还有一种为了使交织的效果更大，除了在频率轴方向，在时间轴方向也进行交织的技术。关于2维交织，例如在非专利文献2中已被公开。
特开2002-190788号公报[专利文献2]特开2003-8535号公报[非专利文献1]N.Yee et al.，“Multi-carrier CDMA in indoor wirelessradio networks”，1993，IEEE Personal and Indoor Mobile RadioCommunication[非专利文献2]S.P.W.Jarot，et al.，“Evaluation of frequency interleavingeffects in convolutional coded OFDM system for broadband mobilecommunications”，June，2001，Bucharest，IEEE VTC2001-Fall[非专利文献3]V.D.Nguyen et al.，“Block interleaving for soft decisionViterbi decording in OFDM system”，September，2001，Boston，IEEEVTC2001-Fall[非专利文献4]S.W.Ley et al.，“Performance analysis of adaptiveinterleaving for OFDM system”，May，2002，Vehicular technology，IEEETrans，pp.435-444然而，虽然无线通信环境随时间一起变化，但在上述文献所述的以往的无线通信系统中，其交织方式却不变。因此，在不同的通信环境下，有可能不能充分地得到使用交织和OFCDM方式所期待的效果和好处。由于移动体的移动速度的高速化和用于通信的频率的高频化等，可以预测这样的通信环境变化今后会越来越大，因此，可能会使通信质量显著劣化。
发明内容
本发明就是鉴于以上的问题点而提出的，其目的是在进行频域和时域的二维交织的OFCDM方式的无线通信系统中，提供一种能够提高信号质量的无线通信系统、无线通信装置、无线接收装置及无线通信方法。
在本发明中，使用由无线发送装置和无线接收装置构成的采用多载波调制方式和码扩频调制方式的无线通信系统。上述无线发送装置或无线接收装置上设置有根据无线传播路径的状况从多个交织方式中选择交织方式的选择单元。由设置在上述无线发送装置中的码元配置单元，根据上述选择单元所选择的交织方式，以某种图案在频率轴方向和时间轴方向上排列信息码元。由设置在上述无线接收装置中的码元再配置单元，以与上述某种图案相反的图案在频率轴方向和时间轴方向上排列从上述无线发送装置接收到的信息码元。
根据本发明，在进行频域和时域的二维交织的OFCDM方式的无线通信系统中，可以提高信号质量。
图1是表示本发明实施例的无线发送装置的框图。
图2是表示第1码元配置部的框图。
图3是表示第2码元配置部的框图。
图4是表示第2码元配置部的另一框图。
图5是表示第3码元配置部的框图。
图6是表示本发明实施例的无线接收装置的框图。
图7是表示本发明实施例的无线通信方法的流程图。
图8是表示交织前后的状态图。
图中100无线发送装置102传播路径状况推断部；104码元配置结构选择部；106信号处理部；108信号合成部；110IFFT部；112保护间隔插入部；114信息码元生成部；116纠错编码部；118第1码元配置部；120数据调制部；122串并联转换部；124第2码元配置部；126码元复制部；128乘法部；130扩频码生成部；132第3码元配置部；202、208串并联转换部；204存储器206码元配置部；302存储器；304码元配置部402存储器；404码元配置部；502存储器；504码元配置部；600无线接收装置；602保护间隔除去部；604FFT部；606码元配置结构选择部；608第3码元再配置部；610扩频码生成部；612乘法部；614码元合成部；616第2码元再配置部；618串并联转换部；620数据解调部；622第1码元再配置部；624纠错译码部；626信息码元复原部。
具体实施例方式
在本发明的第1方式中，根据无线传播路径的测定结果，从多个交织方式中选择一个交织方式。根据被选择的交织方式，利用某个图案将信息码元排列在频率轴方向和时间轴方向上，进行无线发送。利用与该图案相反的图案将接收到的信息码元排列在频率轴方向和时间轴方向上，进行解调。由于从多个交织方式中选择适合当前通信环境的交织方式，因此，可以进行更好的信号传送。
在本发明的第1方式中，无线发送装置根据多普勒频率偏移来决定与时间轴方向有关的信息码元的配置图案。由此，可以适当地把握无线发送装置和无线接收装置的相对运动所引起的在时域上的信号电平变动。
在本发明的第1方式中，无线发送装置在多普勒频率偏移大于规定值的情况下，用选择单元来选择比特交织或码元交织的方式。由此，在无线发送装置和无线接收装置间的相对速度小的情况下，可以使交织效果变大。
在本发明的第1方式中，无线发送装置在多普勒频率偏移小于规定值的情况下，用选择单元来选择码片交织方式。由此，在无线发送装置和无线接收装置间的相对速度大的情况下，可以使交织效果变大。可以考虑到比交织效果更能维持码间的正交性。
在本发明的第1方式中，在多普勒频率偏移和/或延迟扩散(Spread)大于规定值的情况下，依赖一个以上的参数(调制多进制数、扩频编码率、码复用数等)使被选择的交织方式的选择项不同。例如，如果(码复用数Cmux)/(扩频编码率SF)比阈值大，则采用码片交织方式，否则采用比特或码元交织方式。该情况下，也可以按照调制多进制数的大小来改变阈值的大小。这样，可以高效地选择出与通信环境的实际情况一致的适当的交织方式。
图1表示本发明实施例的无线发送装置的框图。在图1中，需要注意的是，只对采用OFCDM方式的无线通信系统中的无线发送装置所必需的要素内的与本发明相关联的主要的功能要素进行了描述。无线发送装置100针对N个信息信道，形成包含应该发送的内容的信息码元，并对它们进行合成，附加保护间隔，由此形成OFCDM码元。无线发送装置100具有传播路径状况推断部102、码元配置结构选择部104、N各信号处理部1061～N、信号合成部108、傅立叶反变换部(IFFT部)110、保护间隔插入部112。
另外，由于N个信号处理部分别具有相同的结构和功能，因此，用信号处理部1061代表它们来进行说明。信号处理部1061具有信息码元生成部114、纠错编码部116、第1码元配置部118、数据调制部120、串并联转换部122、第2码元配置部124、多个码元复制部126、多个乘法部128、扩频码生成部130、以及第2码元配置部132。
传播路径状况推断部102根据无线发送装置100所接收的控制信道(接收信息)，测定与传播路径状况有关的参数。该参数中也可以包含因多路径衰减所产生的延迟谱或延迟扩散特性、由发送装置和接收装置间的相对运动所引起的多普勒频率偏移(最大多普勒频率偏移)等。
码元配置结构选择部104根据传送路径状况推断部102的测定结果和所给予的发送参数，选择或决定适当的码元配置结构或交织方式。所给予的发送参数也可以包含例如QPSK和16QAM这样的调制方式、纠错编码的编码率、扩频率、每个信道的码复用率等。作为被选择的交织方式，可以列举出比特(bit)交织、码元(symbol)交织、坐标(coordinate)交织、码片(chip)交织等。以下，对各交织方式进行简单说明。
(1)比特交织该方式是对构成信息码元的每个比特进行交织的方式。由于在信息码元扩频之前进行交织，所以该方式具有在维持码间正交性的同时能够进行交织的性质。
(2)码元交织该方式是对每个信息码元进行交织的方式。该方式也是由于在信息码元扩频之前进行交织，所以也具有在维持码间正交性的同时能够进行交织的性质。由于对每个信息码元进行交织，所以比起比特交织，交织效果(通过交替排列信号来进行发行发送，使接收信号的抗误码率提高的效果)变小，但是交织所需要的运算负担和电路结构比比特交织简单。
(3)坐标交织该方式是同相成分(I)和正交成分(Q)采用不同的图案的码元交织方式。虽然同相成分和正交成分同时进行码元交织，但是交织的交替排列的图案同相成分和正交成分是不同的。该方式可以降低同相成分和正交成分同时错误的概率。
(4)码片交织该方式是对每个码片进行交织的方式。由于用比1比特更小的单位来进行交织，所以可以得到非常大的交织效果。但是，由于在信息码元扩频后进行交织，所以该方式具有容易使码间正交性发生混乱的性质。
信息码元生成部114生成发送的信息码元。
纠错编码部116对信息码元实施Turbo编码或卷积编码等规定的编码。在接受侧进行解码时，可以通过利用与这些编码有关的知识来检测和纠正传播路径所导入的错误。
第1码元配置部118是进行比特交织的要素。假设码元结构选择部104选择了比特交织，则如图8所述，信息码元利用某个图案被交替排列在时间轴方向和频率轴方向上。此处，大框所围的块表示1个信息码元，其中“1”至“6”所示的各个块表示比特。如图中左侧所示，在交织之前，由6比特组成的3个信息码元按时间的顺序排列。在交织之后，构成各码元的比特交替排列在频率轴方向和时间轴方向上。如后面所述，“1”至“6”的各个块也可以是与交织方式对应的各种信息单位。即，各个块在比特交织中是比特，但是在码元交织中是码元，在码片交织中表示码片。
图2表示第1码元配置部118的功能框图。如图2所示，第1码元配置部118包括串并联转换部202、规定大小的存储器204、码元配置部206、串并联转换部208。规定大小例如为Nc×Nb。其中，Nc是副载波数，Nb是1码元内的比特数。
在第1码元配置部118中，根据来自码元配置结构选择部104的指示，在时间轴方向和/或频率轴方向上进行码元交织。不管在哪一个方向上进行交织，都是通过将所输入的信号序列暂时保存在存储器204中，然后由码元配置部206以适当的图案一面交替排列一面输出，来进行交织。另外，不使用串并联转换部202、208也能进行该交织。
图1的数据调制部120根据QPSK或16QAM这样规定的调制方式，对纠错后的信息码元进行调制。
串并联转换部122将从数据调制部120输出的信号转换成至少由副载波数决定的规定数目(更具体地说，副载波数/扩频率)的并联的多个信号序列。
第2码元配置部124是进行码元交织的要素。假设码元配置结构选择部104采用码元交织作为适当的交织方式，则第2码元配置部124对来自串并联转换部122的并联信号实施码元交织。在码元交织中，图8所示的“1”至“6”的各个块表示码元。
图3表示关于第2码元配置部124的功能框图。如图3(A)所示，第2码元配置部124包括规定大小的存储器302、码元配置部304。规定大小根据来自串并联转换部的并联信号数和1帧内的码元数来决定。作为1例，其大小为Nc/SFFreq×Nd/SFTim。其中，Nc是副载波数，Nd是1帧内的OFCDM码元数，SFFreq是频域的扩频率，SFTim表示时域的扩频率。
在第2码元配置部124中，根据来自码元配置结构选择部104的指示，在时间轴方向和/或频率轴方向上进行码元交织。不管在哪一个方向上进行交织，都是通过将所输入的信号序列暂时保存在存储器302中，然后由码元配置部304以适当的图案一面交替排列一面输出，来进行交织。图3(B)表示在时间轴方向上进行交织时的概念图。图3(B)表示通过利用适当的图案在时间轴方向上交替排列分别保存的信号序列，来进行时间轴方向的交织。图3(C)表示在频率轴方向上进行交织时的概念图。图3(C)表示通过利用适当的图案在频率轴方向上交替排列分别保存的信号序列，来进行频率轴方向的交织。当然，可以对时间轴方向和频率轴方向上的交织进行组合。
图4也表示第2码元配置部124的功能框图。图4表示进行坐标交织时的情况。除了同相成分(I)和正交成分(Q)分别进行码元交织这一点之外，结构和动作如图3所示的情况相同。
图1的码元复制部126按照扩频信号生成部所生成的扩频码的长度或周期，复制第2码元配置部的信号。
乘法部128通过把来自码元复制部126的输出与来自扩频码生成部130的扩频码相乘，对信号序列进行码扩频。
第3码元配置部132是进行码元交织的要素。假设码元配置结构选择部104采用码片交织作为适当的交织方式，则第3码元配置部132对来自码元复制部126(乘法部122)的并联信号实施码片交织。在码片交织中，图8所示的“1”至“6”的各个块表示码片。
图5表示关于第3码元配置部132的功能框图。如图5(A)所示，第3码元配置部132包括规定大小的存储器502、码元配置部504。规定的大小根据来自码元复制部的并联信号数和1帧内的码元数来决定。作为1例，其大小为Nc×Nd。其中，Nc是副载波数，Nd是1帧内的OFCDM码元数。
在第3码元配置部132中，根据来自码元配置结构选择部104的指示，在时间轴方向和/或频率轴方向上进行码元交织。不管在哪一个方向上进行交织，都是通过将所输入的信号序列暂时保存在存储器502中，然后由码元配置部504以适当的图案一面进行交替排列一面输出，来进行交织。图5(B)表示通过以适当的图案在时间轴方向上交替排列被分别保存的信号序列，来进行时间轴方向的交织。图5(C)表示通过以适当的图案在频率轴方向上交替排列被分别保存的信号序列，来进行频率轴方向的交织。当然，可以对时间轴方向和频率轴方向上的交织进行组合。
返回到图1，信号合成部108针对每个副载波，合成各信息信道(1～N)所输出的信息。
IFFT部110通过对所合成的信号序列进行快速傅立叶反变换，将频域的信号转换成时域的信号，进行OFDM方式的调制。通过利用保护间隔插入部122在该时域的信号上附加保护间隔，可以形成OFCDM码元。
另外，如该领域技术人员所理解的那样，第1、第2以及第3码元配置部118、124、132中的交织处理同时进行对于本发明来说不是必需的。可以根据码元配置结构选择部104中的判断内容来决定所使用的码元配置部以及时间轴或频率轴上的码元配置内容。
图6表示本发明实施例的无线接收装置的框图。在图6中，需要注意的是，只对采用OFCDM方式的无线通信系统中的无线接收装置所必需的要素内的、与本发明相关联的主要的功能要素进行了描述。无线接收装置600包括保护间隔除去部602、FFT部604、码元配置结构选择部606、第3码元再配置部608、扩频码生成部610、多个乘法部612、多个码元合成部614、第2码元再配置部616、串并联转换部618、数据解调部620、第1码元再配置部622、纠错译码部624、信息码元复原部626。
在保护间隔除去部602中，从无线接收装置600所接受到的OFCDM码元中除去保护间隔，并抽出信息码元。
在FFT部604中，对信息码元进行快速傅立叶变换，将其转换成每个副载波的并联的信号序列。
在码元配置结构选择部606中，根据从无线发送装置发送来的控制信道，来判断对接收到的OFCDM码元实施的交织方式。即，无线发送装置通过控制信道将表示对OFCDM码元实施了哪种交织的信息通知给无线接收装置。
第3码元再配置部608是进行解码片交织(码片交织的逆过程)的要素。假设码元配置结构选择部606判别出对所接收的信息码元实施了码片交织，则第3码元再配置部608用与所实施的码片交织的图案相反的图案来交替排列经过了傅立叶变换的每个副载波的信号。第3码元再配置部608也可以与第3码元配置部132(图1)同样地由存储器和码元配置部构成。
扩频码生成部610生成解扩用的扩频码。
乘法部612通过在每个副载波的信号上乘以扩频码，来进行解扩。
多个码元合成部614分别将解扩后的规定数目的信号序列合成一个。
第2码元再配置部616是进行解码元交织(码元交织的逆过程)或解坐标交织(坐标交织的逆过程)的要素。假设码元配置结构选择部606判别出对所接收的信息码元实施了码元交织，则第2码元再配置部616用与所实施的码元交织的图案相反的图案来交替排列来自码元合成部614的信号。第2码元再配置部616也可以与第2码元配置部124(图1)同样地由存储器和码元配置部构成。
串并联转换部618将并联的多个信号序列转换成串联的信号序列。
数据解调部620对串并联转换后的信号序列进行解调。
第1码元再配置部622是进行解比特交织(比特交织的逆过程)的要素。假设码元配置结构选择部606判别出对所接收的信息码元实施了比特交织，则第1码元再配置部616用与所实施的比特交织的图案相反的图案来交替排列来自数据调制部620的信号。第1码元再配置部622也可以与第1码元配置部118(图1)同样地由存储器和码元配置部构成。
纠错译码部624对信号序列进行检错和纠错。
信息码元复原部626根据纠错后的信号序列，复原所发送的信息码元。
图7是表示本发明例的无线发送装置的动作的流程图。简单地讲，该流程根据接收信号和SINR等测定值来推断传播路径状况，并根据该推断结果，分别选择时间轴方向的交织方式以及频率轴方向的交织方式。该动作主要通过图1的传播路径推断部102、码元配置结构选择部104、以及第1至第3码元配置部118、124、132来进行。
流程从步骤702开始，进入到步骤704。在步骤704中，根据接收信号电平和接收SINR等，来推断传播路径状况。在以下的说明中，作为表示传播路径状况的量，采用最大多普勒频率偏移以及延迟扩散，但是也可以采用其他的量。其中，从准确把握无线发送装置和无线接收装置之间的相对运动(速度)的立场考虑，优选测定最大多普勒频率偏移。另外，从对由多路径传播路径的长短所引起的频域中的衰减进行处理的立场考虑，优选测定延迟扩散。
在步骤706中，判定所推断的最大多普勒频率偏移是否大于规定的阈值。在大于规定值的情况下，无线发送装置和无线接收装置之间的相对速度大，在小于规定值的情况下，相对速度也小。在相对速度小的情况下，由两者间的相对运动所引起的信号电平的时间变化缓慢，其结果，可以提高在时间轴方向上的信号传输特性。
作为评价多普勒频率偏移的量，可以考虑各种量。作为一例，可以用下述公式所示的衰减相关值ρ来评价它。
ρ＝J0(2πSFΔTfD)此处，SF表示码扩频率，AT表示相当于OFCDM码元的码元长度的期间，fD表示最大多普勒频率。J0(·)表示第1种贝塞尔函数内的零阶函数。根据该公式，衰减相关值ρ在最大多普勒频率fD小的情况下接近1(J0(0)＝1)，在最大多普勒频率fD大的情况下接近0。例如，可以根据衰减相关值ρ是否大于阈值Th＝0.8，来判断最大多普勒频率fD的大小。
在最大多普勒频率偏移小于规定值的情况下，流程进入到步骤708。
在步骤708中，在时域上选择较之效果大的交织方式(码元配置结构)。即，选择时间多样性效果大的交织方式。例如，可以采用时域中的码片交织这样的交织效果大的方式。如上所述，码片交织虽然交织效果大，但是具有容易毁坏正交性的性质。另一方面，在到达步骤708这样的情况下，时域中的信号传输特性良好。因此，可以认为，在时域进行码片交织，虽然多少毁坏了些正交性，但由于传输特性良好，所以该正交性的毁坏不会直接导致信号质量的劣化。
另一方面，在步骤706中，在判断出相对速度大的情况下，信号电平的时间变化也大，其结果，有可能使时间轴方向上的扩频码的正交性发生混乱。在该情况下，流程进入到步骤710。
在步骤710中，判断目前采用的发送参数的信号发送是否能够抵抗扩频码正交性的混乱(是否可以维持所希望的信号质量)。此处，作为发送参数，如以下说明的那样，可以列举出调制方式、编码率、扩频率、码复用数等。
如果以QPSK和16QAM调制方式为例进行说明，则在QPSK调制方式中，用“01”这样的2比特来表示1个码元，但是在16QAM调制方式中，需要“0011”这样的4比特。因此，在用相同的发送功率发送信号的情况下，比起前者，后者每比特的功率小。因此，QPSK调制方式比16QAM方式在传播路径上的抗错误性和抗干扰性强。因此，关于时域上的扩频码的正交性的混乱，16QAM调制方式回比QPSK调制方式更能使传送信号质量劣化(相反，期待着QPSK调制方式不会比16QAM调制方式更能使传送信号质量劣化)。另外，需要注意的是，所示例的调制方式中的对正交性混乱的抵抗性的强弱是相对的而不是绝对的。例如，如果对16QAM调制方式和64QAM调制方式进行比较，则16QAM的上述抵抗性强。一般情况下，调制多进制数越增加，正交性的混乱越容易使信号质量劣化。因此，在调制多进制数大的情况下，可以判断出目前的信号发送不能抵抗正交性的混乱。
同样地，信道编码率和扩频率大意味着每比特的功率小，所以，信道编码率大和小分别与信号的传输特性容易变坏以及容易变好相关联。如果传输特性良好，则虽然时域中的扩频码的正交性多少有些混乱，但目前的传输特性也许可以维持信号质量。但是，如果传输特性不好，则扩频码的正交性的混乱会直接导致发送信号质量的劣化。因此，在信道编码率等大的情况下，可以判断出目前的信号发送不能抵抗正交性的混乱。
进而，某个信道中所复用的码数的多少与信号传送时的干扰的多少相关联。因此，如果干扰少且传输特性良好，则即使时域中的扩频码的正交性多少有些混乱，目前的传送方式也能抵抗正交性的混乱。否则，扩频信号的正交性的混乱直接导致发送信号质量的劣化。因此，在码复用数大的情况下，可以判断出目前的信号传送不能抵抗正交性的混乱。
步骤710中的判断可以根据这些各种发送参数内的一个来进行，也可以根据多个发送参数的组合来进行。作为一例，在QPSK调制方式且Cmux/SF比阈值Th1＝0.5大的情况下，判断出正交性的混乱大，不能维持信号质量，否则，可以判断出能维持信号质量。其中，Cmux表示码元复用数，SF表示码扩频率。另外，在16QAM或64QAM调制方式且Cmux/SF比阈值Th2＝0.25大的情况下，判断出正交性的混乱大，不能维持信号质量，否则，可以判断出正交性的混乱小。在16、64QAM这样的多进制数大的调制方式中，扩频码的正交性的混乱对信号劣化的影响大，为了反映该情况，将阈值Th2设置的比Th1小(0.5和0.25这样的值只不过是一个例子)。
目前的信号传送在判断出可以抵抗正交性的混乱的情况下，流程进入到步骤708，进行上述处理。另一方面，目前的信号传送在判断出不能抵抗正交性的混乱的情况下，流程进入到步骤712。
在步骤712中，在时域上选择容易维持正交性的交织方式。即，从与交织效果相比，使码间的正交性尽量不混乱的立场考虑，采用交织方式。例如，与容易使正交性混乱的码片交织相比，可以选择比特交织或码元交织。
在步骤714中，由于执行在步骤708和710中所选择的交织方式，所以进行第1、第2、第3码元配置部118、124、132所必需的设定。
以后，流程进入到步骤726，结束时域上的与交织方式的选择有关的处理。
另一方面，该流程在步骤704之后，在进行步骤706的处理的同时或其前后，进行步骤716的处理。
在步骤716中，判定所推断的延迟扩散是否大于规定的阈值。在延迟扩散大的情况下，频域中的振幅级变动激烈，在延迟扩散小的情况下，频域中的振幅级变动也平稳。因此，在延迟扩散小于规定值的情况下，频域中的振幅级变动也平稳，其结果，可提高频率轴方向的信号的传输特性。
作为评价延迟扩散的量，可以考虑各种量。作为一例，可以用下述公式所示的衰减相关值ρ来评价它。
ρ=11+(2πSFΔfσ)2]]>此处，SF表示码扩频率，Δf表示副载波间的频率间隔，σ表示延迟扩散。根据该公式，衰减相关值ρ取大于等于0小于等于1的值，在延迟扩散σ小的情况下，靠近1，在延迟扩散σ大的情况下，靠近0。例如，根据衰减相关值ρ是否比阈值Th＝0.8大，可以判断延迟扩散的大小。
在延迟扩散小于规定值的情况下，流程进入到步骤718。
在步骤718中，在频域上选择交织效果大的交织方式(码元配置结构)。即，频率多样性效果大的交织方式。例如，可以采用频域中的码片交织这样的抗错误性大的方式。
另一方面，在步骤716中，在判断出延迟扩散大于规定的阈值的情况下，频域中的信号电平的变化也大，其结果，有可能使频率轴方向上的扩频码的正交性混乱。该情况下，流程进入到步骤720。
在步骤720中，判断目前采用的发送参数的信号发送是否能抵抗扩频码正交性的混乱。此处，作为发送参数，可以列举出调制方式、编码率、扩频率、码复用数等。
如果以QPSK和16QAM调制方式为例进行说明，则即使频域中的扩频码的正交性多少有些混乱，QPSK也许能够抵抗正交性的混乱，但是在16QAM调制方式中，其直接导致传送信号质量的劣化。因此，在调制多进制数大的情况下，也可以判断为目前的信号传送不能抵抗正交性的混乱。
信道编码率大和小分别与信号的传输特性容易变坏以及容易变好相关联。如果传输特性良好，则虽然时域中的扩频码的正交性多少有些混乱，但目前的传输特性也许可以抵抗正交性的混乱。但是，如果传输特性不好，则扩频码的正交性的混乱会直接导致发送信号质量的劣化。因此，在信道编码率等大的情况下，也可以判断为目前的信号发送不能抵抗正交性的混乱。
进而，某个信道中所复用的码数的多少与信号传送时的干扰的多少相关联。因此，如果干扰少且传输特性良好，则即使时域中的扩频码的正交性多少有些混乱，目前的传送方式也能抵抗正交性的混乱。否则，扩频信号的正交性的混乱直接导致发送信号质量的劣化。因此，在码复用数大的情况下，也可以判断为目前的信号传送不能抵抗正交性的混乱。
步骤720中的判断可以根据这些各种发送参数内的一个来进行，也可以根据多个发送参数的组合来进行。与对步骤710的说明一样，作为一例，在QPSK调制方式的情况下，可以判断Cmux/SF是否比阈值Th1＝0.5大以及正交性混乱的大小。在16QAM或64QAM调制方式的情况下，可以判断Cmux/SF是否比阈值Th2＝0.25大以及正交性混乱的大小。
目前的信号传送在判断为可以抵抗正交性的混乱的情况下，流程进入到步骤718，进行上述处理。另一方面，目前的信号传送在判断出不能抵抗正交性的混乱的情况下，流程进入到步骤722。
在步骤722中，在频域上选择容易维持正交性的交织方式。即，从与交织效果相比，更重视使码间的正交性尽量不混乱的立场考虑，采用交织方式。例如，与容易使正交性混乱的码片交织相比，可以选择比特交织或码元交织。
在步骤724中，由于执行在步骤718和720中所选择的交织方式，所以对第1、第2、第3码元配置部118、124、132进行必要的设定。
以后，流程进入到步骤726，结束频域上的关于交织方式的选择的处理。另外，步骤714和724不管采用哪种交织方式都通过控制信道通知给无线接收装置。在无线接收装置中，根据控制信道的内容，进行适当的解交织及其他的信号处理，并复原信息码元。
另外，为了说明方便起见，传播路径状况的推断和交织方式的选择由无线发送装置进行。然而，当然它们的一方或双方可以由无线接收装置来进行。但是，在用无线接收装置进行这种处理时，必须将推断结果和选择结果例如通过控制信道通知给无线发送装置。
如上所述，根据本发明的实施例，由于在频域和时域的各区域上独立地进行交织，所以可以在位置扩频码间的正交性的同时获得更大的交织效果。例如，从频率域的立场考虑，必须牺牲交织效果来维持码间正交性，但是在时域中，有时候即使交织效果很大正交性也没发生混乱。在该情况下，通过采用在频域上适合维持码间的正交性的交织方式，和在时域上适合获得大的交织效果的方式，由此，可以进行在以往的无线通信系统中不能实现的高质量的信号传输。
权利要求
1.一种无线通信系统，包括无线发送装置和无线接收装置，采用多载波调制方式和码扩频调制方式，其特征在于，包括设置在上述无线发送装置或无线接收装置中，根据无线传播路径的状况从多个交织方式中选择交织方式的选择单元；设置在上述无线发送装置中的码元配置单元；以及设置在上述无线接收装置中的码元再配置单元；其中，上述码元配置单元根据上述选择单元所选择的交织方式，以某种图案在时间轴方向和频率轴方向上对要由上述无线发送装置发送的信息码元进行配置，并且上述码元再配置单元以与上述某种图案相反的图案在时间轴方向和频率轴方向上再配置由上述无线接收装置接收到的信息码元。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，上述选择单元根据无线传播路径中的最大多普勒频率和延迟扩散特性中的至少一个测定结果，选择交织方式。
3.一种无线发送装置，是采用多载波调制方式和码扩频调制方式的无线通信系统中的无线发送装置，其特征在于，包括选择单元，根据无线传播路径的状况，从多个交织方式中选择交织方式；和码元配置单元，根据上述选择单元所选择的交织方式，以某种图案在时间轴方向和频率轴方向上配置待发送的信息码元。
4.根据权利要求1所述的无线发送装置，其特征在于，上述选择单元根据包含调制多进制数、扩频系数、信道编码率以及码复用数的参数中的至少一个参数，选择交织方式。
5.根据权利要求3所述的无线发送装置，其特征在于，上述码元配置单元根据无线传播路径中的最大多普勒频率偏移，以某种图案在时间轴方向上配置码元信息。
6.根据权利要求5所述的无线发送装置，其特征在于，上述选择单元，在上述最大多普勒频率大于规定值的情况下，选择比特交织方式或码元交织方式，在上述最大多普勒频率小于规定值的情况下，选择码片交织方式。
7.根据权利要求3所述的无线发送装置，其特征在于，上述选择单元根据包含调制多进制数、扩频系数、信道编码率以及码复用数的参数中的至少一个参数，选择交织方式。
8.根据权利要求3所述的无线发送装置，其特征在于，上述码元配置单元根据无线传播路径中的延迟扩散特性，以某种图案在频率轴方向上配置信息码元。
9.根据权利要求8所述的无线发送装置，其特征在于，上述选择单元，在上述延迟扩散大于规定值的情况下，选择比特交织方式或码元交织方式，在上述延迟扩散小于规定值的情况下，选择码片交织方式。
10.一种无线接收装置，是采用多载波调制方式和码扩频调制方式的无线通信系统中的无线接收装置，其特征在于，包括选择单元，根据无线传播路径的状况，从多个交织方式中选择交织方式；通知单元，将所选择的交织方式通知给无线发送装置；以及码元再配置单元，从上述无线发送装置接收已根据上述所选择的交织方式以某种图案在频率轴方向和时间轴方向上进行了配置的信息码元，根据上述选择单元所选择的交织方式在时间轴方向和频率轴方向上对要由上述无线发送装置发送的信息码元进行配置，并且以与上述图案相反的图案在时间轴方向和频率轴方向上对所接收到的信息码元进行再配置。
11.一种无线通信方法，是在采用多载波调制方式和码扩频调制方式的无线通信系统中使用的无线通信方法，其特征在于，包括通过无线接收装置或无线发送装置来测定无线传播路径的状况的测定步骤；根据测定结果，通过无线发送装置或无线接收装置从多个交织方式中选择交织方式的选择步骤；根据所选择的交织方式，以某种图案在时间轴方向和频率轴方向上配置信息码元并发送所配置的信息码元的发送步骤；由无线接收装置接收所发送的信息码元的接收步骤；以及以与上述某种图案相反的图案，在时间轴方向和频率轴方向上再配置所接收到的信息码元的解调步骤。
12.根据权利要求11所述的无线通信方法，其特征在于，在由无线接收装置进行上述测定步骤或上述选择步骤的情况下，将测定结果或选择的交织方式通知给无线发送装置。
全文摘要
本发明提供一种无线通信系统，其包括无线发送装置和无线接收装置，并采用多载波调制方式和码扩频调制方式。该无线通信系统包括设置在上述无线发送装置或无线接收装置中，根据无线传播路径的状况从多个交织方式中选择交织方式的选择单元；设置在上述无线发送装置中的码元配置单元；以及设置在上述无线接收装置中的码元再配置单元。上述码元配置单元根据上述选择单元所选择的交织方式，以某种图案在时间轴方向和频率轴方向上对要由上述无线发送装置发送的信息码元进行配置，而上述码元再配置单元以与上述某种图案相反的图案在时间轴方向和频率轴方向上再配置由上述无线接收装置接收到的信息码元。
文档编号H04L1/00GK1638324SQ20041006156
公开日2005年7月13日 申请日期2004年12月27日 优先权日2003年12月25日
发明者前田规行, 新博行, 佐和桥卫 申请人:株式会社Ntt都科摩