JPH06224880A

JPH06224880A - 無線データ通信装置

Info

Publication number: JPH06224880A
Application number: JP5028624A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Akeboshi; 俊彦明星
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-01-25
Filing date: 1993-01-25
Publication date: 1994-08-12

Abstract

(57)【要約】【目的】各データチャネルの同期捕捉時間や、エアリ
ンク接続に必要な時間を短縮することができる無線デー
タ通信装置を提供することを目的とする。【構成】無線区間で送受信されるフレーム同期信号
を、複数のデータチャネルにより構成されるブロックの
先頭に持たせた同期ビットに割り当て、複数のブロック
により１つのフレームを構成し、通信動作開始時におい
て、上記同期ビット以外の各ブロックに設けた各々デー
タ通信チャネルに、プリアンブルパターンを送出し、こ
のプリアンブルパターンによる初期同期捕捉を行うとと
もに、フレーム同期ビットの存在によりＳＡＷコンボル
バから出力される１／２周期コンボリューション出力を
利用して高速フレーム同期捕捉を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばＳＡＷコンボル
バを用いてスペクトラム拡散通信方式を実現する無線デ
ータ通信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＳＡＷコンボルバを用いてクロッ
クの同期を確立するスペクトラム拡散通信装置において
は、連続したデータの場合、１周期ごとに出力される正
規の相関出力以外に、１／２周期ごとにも相関出力が出
るといったＳＡＷコンボルバの性質から、初期同期捕捉
時には、図６に示すように、まず、０と１のパターンで
構成されるプリアンブルの送信が行われ、プリアンブル
送出時にクロックおよび符号の同期捕捉（以下、初期同
期捕捉という）が成される。

【０００３】そして、この初期同期捕捉が行われた後
に、無線区間のリンク（以下、エアリンクという）の接
続動作が行われるが、複数のチャネルのデータで構成さ
れるようなフレーム（例えばＩＳＤＮ等）のデータ伝送
を行う場合、無線区間で伝送されるフレームでは、デー
タ通信時において、きわめて一致する可能性が少ないビ
ット列を用いたフレームの同期信号が含まれ、フレーム
同期が行われた後に、エアリンクの接続動作が行われる
か、もしくは、あるパターンの送受により、エアリンク
の接続が行われた後に、フレームの同期の捕捉が行わ
れ、その後、データの通信動作へと移行し、各データチ
ャネルの分割を行うといった手順により実現されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、初期同期の確立とフレーム同期の確立
を行うために、プリアンブルの送出により初期同期を確
立した後に、フレーム同期を確立し、その後エアリンク
の接続を行う場合、相手の初期同期に必要とされる最低
同期捕捉時間以上の時間だけのプリアンブルの送出を終
えた後にフレーム同期信号の送出を行わなければならな
いことから、初期同期捕捉が短時間で終了したとして
も、フレーム同期捕捉時間の短縮は図れないという問題
が生じる。

【０００５】また、プリアンブルの送出後、すぐにエア
リンクの接続動作を行う場合、同期捕捉を示すコードを
検出し易くするために、このコード以外の連続した同一
信号を送出する方法が考えられるが、この場合、仮に相
手側で初期同期の捕捉ができていなかった場合には、１
／２周期の相関出力にクロックが同期してしまう可能性
が大きくなるという問題が生じる。

【０００６】また、もう１つの方法として、プリアンブ
ルパターンの合間にエアリンク接続コードを挿入する方
法が考えられるが、この場合、前述の初期同期の問題は
解決できるものの、使用できる情報コードに制限がでる
ために、エアリンク接続手順において、アドレスの監視
や、接続拒否といった手順を組み込むことが困難になる
といった問題が生ずる。

【０００７】本発明は、各データチャネルの同期捕捉時
間や、エアリンク接続に必要な時間を短縮することがで
きる無線データ通信装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、無線区間で送
受信されるフレーム同期信号を、複数のデータチャネル
により構成されるブロックの先頭に持たせた同期ビット
に割り当て、複数のブロックにより１つのフレームを構
成し、通信動作開始時において、上記同期ビット以外の
各ブロックに設けた各々データ通信チャネルに、プリア
ンブルパターンを送出し、このプリアンブルパターンに
よる初期同期捕捉を行うとともに、フレーム同期ビット
の存在によりＳＡＷコンボルバから出力される１／２周
期コンボリューション出力を利用して高速フレーム同期
捕捉を行うことにより、各データチャネルの同期捕捉時
間を短縮させるといった効果が得られる。

【０００９】また、初期同期捕捉終了を示すフレームと
して、フレーム同期ビットに続くデータチャネルをプリ
アンブルパターンにし、その次のデータチャネルに、例
えば時アドレス等の初期同期捕捉表示コードを送出し、
その後のデータチャネルに再度プリアンブルパターンを
送出するような同期確立表示フレーム構成にすることに
より、初期同期捕捉およびフレーム同期捕捉後任意のタ
イミングでフレーム送出が可能となり、これにより、エ
アリンク接続動作への移行が早くなり、エアリンク接続
に必要な時間の短縮が図れるといった作用も得られる。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明に一実施例におけるスペクト
ラム拡散通信装置の構成を示すブロック図である。

【００１１】図１において、外部インターフェイス４
は、無線装置に接続される機器とのインターフェイスを
取るための回路であり、インターフェイス制御回路５
は、この外部インターフェイス４からの信号のやりとり
を制御する回路である。

【００１２】フレーム構成回路６は、インターフェイス
制御回路より送出される送信データおよび制御回路１０
により送出される無線区間制御信号（プリアンブルパタ
ーン等）を図３に示すフレーム１の構成にして送出する
ための回路である。また、無線部７は、スペクトラム拡
散通信を行うための構成であり、送信回路７−１と受信
回路７−２とを有する。

【００１３】初期同期／フレーム同期回路８は、クロッ
ク同期および拡散符号の同期、すなわち初期捕捉を行う
とともに、フレームの同期を行うための回路である。フ
レーム分割回路９は、フレームよりフレーム同期用の同
期パターンの削除およびブロック内にある各データチャ
ネルの分離を行う回路である。制御回路１０は、プリア
ンブル送受やエアリンク接続手順の制御等を行うための
回路である。

【００１４】図２は、このスペクトラム拡散通信装置に
おける初期同期捕捉およびフレーム同期を行う回路構成
を示すブロック図である。

【００１５】ＳＡＷコンボルバ８−１は、受信信号と参
照用拡散符号との相関を取るための相関器であり、ピー
ク出力検出回路８−２は、ＳＡＷコンボルバ８−１から
出力される相関出力（以下コンボリューション出力）の
ピークを検出するための回路である。

【００１６】また、１／２検出回路８−３は、連続した
同一データ（例えば１１のように連続した値）を受信し
た場合に、拡散符号長の１／２のタイミングで出力され
るコンボリューション出力を検出するための回路であ
り、符号発生回路８−４は、参照用拡散符号、復調用拡
散符号（以下、逆拡散符号という）、および送信用拡散
符号を発生するための回路である。

【００１７】初期同期回路８−５は、コンボリューショ
ン出力によりクロックの同期再生および参照用拡散符
号、逆拡散符号の同期を行うための回路であり、フレー
ム同期回路８−６は、復調回路７−２−１より出力され
る復調データよりフレーム内のフレーム同期ビット２の
タイミング検出を行い、そのデータを抽出するととも
に、フレーム同期パターンとの比較によりフレームの同
期検出を行うための回路である。

【００１８】図５は、図２で示した初期同期捕捉および
フレーム同期捕捉回路において、同動作を示したタイミ
ングチャートである。

【００１９】図５において、信号８−１−１は、コンボ
リューション出力、信号８−２−１は、ピーク検出回路
８−２からの出力、信号８−５−１は、初期同期回路よ
り出力される受信信号より抽出された同期クロック、信
号８−３−１は、１／２検出回路より出力される１／２
のコンボリューション出力、信号７−２−２は、復調回
路７−２−１より出力される受信復調信号である。信号
８−６−１は、１／２検出回路より出力される信号８−
３−１より作られる同期ビットサンプリングタイミング
信号であり、信号８−６−２は、このタイミング信号に
より抽出されたフレーム同期信号である。

【００２０】図３は、本実施例で用いられる無線区間で
送受信されるデータのフレーム構成例を示す説明図であ
り、図４は、エアリンク接続手順動作のシーケンスを示
す説明図である。

【００２１】図３において、フレーム１は、一構成例を
示すものであり、このうちデータブロック１−１は、上
記フレーム１に含まれる各ブロックのチャネル構成例を
示している。また、データ２−１〜２−８は、各ブロッ
クの先頭に配置されたフレームの同期パターンビットで
あり、本実施例においては“１１１０１１０１”のパタ
ーンにより構成されている。また、データ３−１〜３−
３は、フレーム１に含まれる各ブロック内のデータチャ
ネルの割当を示している。

【００２２】また、データブロック１−１−１は、発呼
端末から発呼時に送出される初期同期捕捉用ブロックの
データパターンであり、データブロック１−１−２は、
初期同期捕捉終了を示すブロックのデータパターンであ
る。

【００２３】また、データブロック１−１−３は、発呼
着呼局供に初期同期捕捉終了を示すブロックのデータパ
ターンであり、エアリンク接続要求コマンドとして本実
施例においては、発呼局アドレスおよび着呼局アドレス
を用いている。なお、このデータ内容は、予め定めた任
意の他のコードを挿入することも可能である。

【００２４】データブロック１−１−４は、データブロ
ック１−１−３と同様に、エアリンクの接続確認を示す
ブロックのデータパターンである。

【００２５】以下、本実施例における具体的な動作につ
いて説明する。

【００２６】まず、はじめに外部機器より通信開始信号
が外部インターフェイス４を通してインターフェイス制
御回路５に送出されると、インターフェイス制御回路５
は制御回路１０に対し、無線区間のエアリンク接続要求
を出力する。これを受けた制御回路１０は、フレーム構
成回路６に対し、０と１のプリアンブルパターンを送出
し、初期フレームの送信指示を無線部７の送信回路７−
１に行った後、初期同期／フレーム同期回路８から送出
される同期捕捉終了信号の監視を行う。

【００２７】一方、プリアンブルパターンを受信した着
呼局では、受信回路７−２より受信検出信号が制御回路
１０に対して送出される。この信号を受けた着呼局制御
回路１０は、前述と同様にして、フレーム構成回路６に
対してプリアンブルパターンの送出し、送信回路７−１
に送信指示を出力した後、同期捕捉終了信号の監視を行
う。

【００２８】プリアンブルパターンを受信した初期同期
／フレーム同期回路８では、まず非同期クロックにより
符号発生器８−４から発生される参照用符号をキャリア
により変調した参照符号がＳＡＷコンボルバの片側に入
力される。そして、もう片側より受信信号が入力され、
拡散符号が同一である場合、コンボルバ８−１よりコン
ボリューション出力（８−１−１）が送出される。この
コンボリューション出力（８−１−１）は、ピーク検出
回路８−２によってピーク情報（８−２−１）のみを検
出し、初期同期回路８−５および１／２検出回路８−３
に送出される。このピーク情報（８−２−１）は、符号
発生回路８−４より出力される参照符号発生タイミング
信号と例えばＰＬＬ等により同期を合わせられる。

【００２９】このＰＬＬにおいては、位相比較周波数
は、無線区間のデータレートと同一となり、拡散符号列
のビット数と同じだけ分周される構成をとっており、ま
た、無線区間データレートと同一周波数の同期したクロ
ック（８−５−１）は、図５に示すように、１／２周期
で出力されるコンボリューション出力の位置がマスクさ
れるだけの区間ハイレベルを保つ構成になっている。

【００３０】この同期クロック信号（８−５−１）は、
１／２検出回路８−３に入力され、この信号タイミング
とコンボリューション出力のピーク信号（８−２−１）
より１／２ピーク信号のみのタイミング信号（８−３−
１）を検出し、フレーム同期回路８−６に出力する。

【００３１】この信号を受けたフレーム同期回路８−６
は、この信号のタイミングで、復調回路７−２−１より
入力される復調データ（７−２−２）のサンプリングを
行い、そのデータがハイであれば、データレートと同一
の同期クロック（８−５−１）に１クロック分遅らせた
位置でサンプリングクロックを発生させ、また、初めの
サンプリングクロックが検出されたときに内部カウンタ
（図示せず）によりカウントを始める。この内部カウン
タの値は、データチャネルのビット数＋１（本実施例に
おいては２５）周期でカウントを行う構成をとり、次の
クロックの立ち上がりより１からカウントを始める。

【００３２】このカウンタが１を示したときに、１／２
コンボリューション出力（８−３−１）が再度検出され
ることにより、この初めのサインプリングクロックが正
しい同期ビットであることの確認を行っている。もし、
このタイミング時に、１／２コンボリューション出力
（８−３−１）が連続して、ある定数回（例えば３回）
検出されない場合は、その未検出のタイミング終了後、
続く１／２コンボリューション出力（８−３−１）によ
り、再度１からのカウントを始め、フレーム同期ビット
の検出タイミングの抽出が行われる。

【００３３】そして、このサンプリングクロックにより
検出されたデータは、シフトレジスタ（図示せず）に入
力され、４ビット分シフトした時点よりフレーム同期パ
ターンとの比較がなされ、フレーム同期パターンとの一
致地点を検出することにより、フレーム同期捕捉が終了
され、制御回路１０に対し同期捕捉終了信号の送出と、
フレーム分割回路に対し、フレーム分割タイミングクロ
ックを送出する。

【００３４】このタイミングクロックに従いフレーム分
割回路９は、フレーム同期信号２−１〜２−８の削除お
よびフレーム内のチャネル３−１〜３−３の分割を行
う。

【００３５】また、データ通信時において、受信状態が
極度に劣化し、クロックの喪失が起こった場合には、制
御回路１０に対してクロック喪失信号を送出し、再度プ
リアンブルパターンの送信を行うことにより、フレーム
同期捕捉の高速化を図る。

【００３６】同期捕捉終了信号を受けた制御回路１０
は、次にＤ２チャネル３−２に対して同期確立表示コマ
ンド（本実施例においては自アドレス）をフレーム構成
回路６に対し送出し、フレーム分割回路９より検出され
る受信フレーム１のＤ２チャネル３−２の監視を行う。
ここで受信フレーム１のＤ２チャネル３−２に相手アド
レスが検出されると、相手側の同期捕捉が終了したと判
断し、次にＤ１チャネル３−１により相手チャネルアド
レスを送出を行う。

【００３７】そして、受信フレーム１のＤ１チャネル３
−１に自アドレスが検出されると、エアリンク確立が行
われたと判断し、エアリンク確立フレームとしてＤ３チ
ャネル３−３にオール１を入れて送出し、エアリンクの
接続動作を完了する。エアリンクの接続が完了すると制
御回路１０は、インターフェイス制御回路５に対しエア
リンク接続完了信号を送出し、フレーム同期監視動作を
行う。また、エアリンク接続完了信号を受けたインター
フェイス制御回路５は、外部インターフェイス４で用い
られているチャネルをフレーム１の中のデータチャネル
３と対応させてデータの通信動作を行う。

【００３８】なお、以上の第１実施例においては、全２
重通信について説明を行っているが、エアリンク接続手
順を省くことにより、フレーム同期を頻繁に行うＴＤＤ
（時分割２重）通信方式に用いることが可能となる。

【００３９】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。

【００４０】従来、無線通信装置によってデジタルデー
タの通信を行う場合、回線品質の問題から、誤り訂正の
みならず再送手順を持つプロトコルが必要と考えられ
る。このため、データの伝送は再送手順を容易にできる
パケット形態を用い、ＨＤＬＣ等の手順により実現され
いる。そして、このＨＤＬＣ手順において、１パケット
でデータを送信できるサイズ、すなわち最大パケット長
（例えば１ｋＢｙｔｅ）が規定され、大量のデータを送
信する場合、最大パケット長（１ｋＢｙｔｅ）のデータ
を、１つのＩフレームとして送受信するようになってい
る。

【００４１】そこで、図７、図８にＨＤＬＣにおける再
送手順の例を示し、以下に説明を行う。

【００４２】まず、図７においては、Ｒｅｊ（Ｒｅｊｅ
ｃｔ）手順を示しており、データ送信装置からパケット
形態のデータＩを送出する。そして、Ｉ_1-5 のように送
信データが破損し、データ受信無線装置にデータが届か
ない場合、データ受信無線装置では、受信確認タイマＴ
２がタイムオーバーするまでの間、受信待機を行う。そ
して、タイムオーバーになるとＲＲ（Ｒｅｃｅｉｖｅ
Ｒｅａｄｙ）を送出した後、再送タイマＴ１をＯＮし、
データ送信無線端末からの応答を待つ。

【００４３】一方、ポールビット（受信確認要求ビッ
ト）を１にしたＩ_1-5 を送信したデータ送信無線装置で
は、データ送出後Ｔ１タイマをＯＮし、Ｔ１タイマがタ
イムオーバーになるまで確認を待つ。しかし、図７に示
すようにデータ受信無線装置が送出したＲＲがデータ送
信無線装置にデータ同様に破損して受信されないので、
データ送信無線装置では、Ｔ１タイマがタイムオーバー
となり、ポールビットに１を立てたＲＲを送出し、Ｔ１
タイマをクリアした後に再度スタートさせる。

【００４４】もし、ここで再度Ｔ１タイマがタイムオー
バーとなるまでに、データ受信無線装置からの応答がな
い場合は、図９に示すように、これと同様の動作を、最
大再送回数Ｎ₂ 回繰り返す。そして、Ｎ₂ 回再送しても
応答が得られない場合、切断処理に移行する。

【００４５】データ送信無線装置よりＲＲを受けたデー
タ受信無線装置は、ＲＲで示される送信状態変数（デー
タ送信無線装置が送出したデータＩの数＋１の値を示す
変数）と同装置内にもつ受信状態変数（データ受信無線
装置が正しく受信できたデータＩの数＋１の値を示す変
数）の照合を行う。そして、この２つの値が異なってい
る場合、受信状態変数を受信シーケンス番号として乗せ
たＲｅｊコマンドをデータ送信無線装置に対して送出
し、再送要求を行う。

【００４６】このＲｅｊコマンドを受けたデータ送信無
線装置は、Ｒｅｊに含まれる受信シーケンス番号に相当
するデータＩ_1-5 を再送し（今回の例ではポールビット
に１を立てているので、データ受信無線装置からのＲＲ
の受信を待機する）、送信状態変数と一致した受信シー
ケンス番号をもったレスポンスの受信を待ち、同信号を
受信した時点で、次のデータＩの送出を再開する。

【００４７】図８においては、ＳＲｅｊ（Selective Re
ject）手順について示しており、以下にＲｅｊと異なる
動作のみ説明を行う。ＳＲｅｊでは、図８のポールビッ
トが立っていないデータＩ_1-3 が破損し、次いで、デー
タＩ_1-4 が正常に受信された場合、データ受信無線端末
は、データＩ_1-3 のみの再送を要求するために、破損さ
れたデータの受信番号を示すパラメータを乗せたＳＲｅ
ｊをデータ送信無線装置に送出する。

【００４８】この信号を受信したデータ送信無線装置
は、現在送信データ送出後、すぐにＳＲｅｊで示された
データＩを再送し、その後、送信順序番号に従ったデー
タＩの送信動作へ戻る。

【００４９】しかしながら、上記従来例では、データの
伝送手順において、各々の再送手順をもつことにより、
データの伝送自体は実現されるが、最大パケット長が固
定であることから、最大パケット長は無線区間の電波伝
搬状態の変化とスループットを考慮にいれて設定され、
大量のデータを送受信するに当たっては、最大パケット
長のデータを、１Ｉフレームとして送受信される。この
ため、無線区間の電波伝搬状態に関わらず一定量のデー
タが送受信され、電波伝搬状態が悪いときは、データを
破損する確立が上昇し、スループットの低下を招き、ま
た、電波伝搬状態がよいときでも送信データの容量が一
定であることから、スループットの向上は望めないとい
った問題点がある。

【００５０】そこで、この第２実施例では、データの送
受信動作時において、Ｉフレームの再送回数により、無
線区間の電波伝搬状態を判断し、最大データパケット長
の値を増減させる手段を設けたことにより、空間の電波
の伝搬状況が回復するまでの間は、最大データパケット
長を小さくすることで、１パケット当たりにおける誤り
の起こる確立を低減することにより、無駄な再送動作を
省くことができ、簡単な制御でスループット向上が得ら
れ、さらに、再送手順に要する送信データバッファ容量
の節約も可能となり、装置の小型化、ローコスト化も図
ることができる無線データ通信装置を提供するものであ
る。

【００５１】図１０は、データの送受信動作および最大
データパケット長の可変動作を示す状態遷移図であり、
図１１は、最大データパケット長の増減制御を示すフロ
ーチャートである。

【００５２】図１０において、データ送信無線装置にお
けるエラーカウンタは、無線区間制御回路（図示せず）
内にあるカウンタであり、図１１のフローチャートに示
すように、Ｉフレームの再送要求毎に＋１を行い、予め
設定された値（本実施例では５の値）になるとクリアさ
れ、また、Ｉフレームが正常に送受信される毎に−１さ
れ、最小０の値をとるものである。

【００５３】また、最大データパケット長レジスタは、
エラーカウンタと同様に、無線区間制御回路内に設けら
れ、最大データパケット長を示すレジスタであり、この
値に応じたデータ長のＩフレームの送信を行う。最大デ
ータパケット長は、Ｉフレームの再送動作でエラーカウ
ンタの値が設定値と同一になると減算され、最小２５６
Ｂｙｔｅの値をとり、正常Ｉフレーム送出で、エラーカ
ウンタの値が０の時、加算を行い、本実施例においては
最大４ｋＢｙｔｅの値をとる。

【００５４】以下に具体的な動作について説明を行う。

【００５５】まず、データ送信無線装置は、図１０に示
すようにエラーカウンタの値が０、最大データパケット
長の値が２ｋＢｙｔｅとなっていた場合、無線区間制御
回路からは、２ｋＢｙｔｅのデータ長をもつＩフレーム
Ｉ_1-1 〜Ｉ_1-4 と、Ｐｂｉｔ＝１（確認要求ビット＝
１）のＩ_1-5 を送信する。

【００５６】データ受信無線装置では、Ｉ_1-3 の受信フ
レームデータが破損しているので、Ｉ_1-4/1-5 のＩフレ
ームは廃棄し、Ｉ_1-3 から再送要求Ｒｅｊ信号を送出す
る（Ｓ１）。これを受けたデータ送信無線装置は、無線
区間制御装置により、エラーカウンタの値を＋１し（Ｓ
２）、再度Ｉ_1-3 から送信を行う。ここで再送されたＩ
_1-3/1-4 のＩフレームは正常受信されるが、Ｉ_1-5 のフ
レームが再度データ破損されているので、再度再送要求
Ｒｅｊ信号を送出する（Ｓ１）。

【００５７】これを受けたデータ送信無線装置は、前述
と同様に、エラーカウンタの＋１を行い（Ｓ２）、再度
２ｋＢｙｔｅのデータ長のＩフレームの再送を行う。そ
して、この再送動作が繰り返し行われ、エラーカウンタ
の値が５になると（Ｓ３）、エラーカウンタをクリアし
た後（Ｓ４）、無線区間制御回路は、最大データパケッ
ト長レジスタの値を見て、最大データパケット長が２５
６Ｂｙｔｅでなければ（Ｓ５）、最大データパケット長
を予め設定されている１つ減算した値（図示の場合、１
ｋＢｙｔｅ）に設定した後（Ｓ６）、この１ｋＢｙｔｅ
のデータ長をもつ最大データパケット長のＩフレーム送
信を行う。

【００５８】ここで最大データパケット長レジスタの値
は、最小２５６Ｂｙｔｅをとり、無線区間制御回路から
送出されるＩフレームは最小２５６Ｂｙｔｅのデータ長
となる。この２５６Ｂｙｔｅのデータ長をもつＩフレー
ムを受信したデータ受信無線装置は、データが正常に受
信されていれば、受信確認信号ＲＲを送出する。そし
て、データ送信無線装置では、このＲＲを受信した時点
で、エラーカウンタの値を検出し、もしこの値が０でな
ければ（Ｓ７）、エラーカウンタの値から１を引き（Ｓ
８）、再度Ｉフレームの送出を行う。

【００５９】この正常通信動作が繰り返され、エラーカ
ウンタの値が０でＲＲの受信がなされると（Ｓ７）、最
大データパケット長が４ｋＢｙｔｅでないことを確認し
て（Ｓ９）、無線区間制御回路は最大データパケット長
レジスタの値を、予め設定された１を加えた値（図では
５１２Ｂｙｔｅ）に再設定し（Ｓ１０）、５１２Ｂｙｔ
ｅのデータ長をもつＩフレームを続けて送出し、受信確
認信号を待機する。

【００６０】また、正常にＩフレームの送受信が行われ
続けた場合は、最大データパケット長は４ｋＢｙｔｅ
（この値は、任意に設定される）を最大として設定され
る。

【００６１】なお、以上の第２実施例では、エラーカウ
ンタの上限設定値は固定であるが、再送要求の発生状況
に応じて上限の値を可変にすることも可能である。ま
た、最大データパケット長の監視、例えば最大データパ
ケット長が２５６Ｂｙｔｅに固定されたままであるにも
かかわらず、再送要求が受信され続けている等の状態に
対する監視を行うことにより、急激な電波伝搬状態の劣
化が認識できることから、無線区間制御回路において、
伝搬状況の劣化が激しいときに、一時通信を中断する等
のプロトコルを加えることも可能である。

【００６２】また、最大データパケット長の可変動作と
並行して、最大データパケット長の値が最小の値を取り
続けた場合に、アウトスタディング数（受信確認応答を
受けずに、Ｉフレームを送信できる最大数を示す値）を
減算させることにより、実質的に再送回数を減らすこと
や、最大データパケット長が最大の値を取り続けたとき
に、アウトスタディング数を加算することにより、確認
応答の回数を減らすといったプロトコルを加えることも
可能である。

【００６３】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。

【００６４】従来、免許不要の無線通信端末において
は、その端末を識別するために通信端末のチャネルコー
ド以外に、公的に定められた端末識別コードの送出が電
波法等により義務づけられており、この識別コードは通
信チャネルとは独立した制御チャネルにより、通信開始
時の通信チャネルの選択手順の前に送出される。

【００６５】また、スペクトラム拡散通信装置において
は、この識別コードを送出する手段としては前例はない
が、通信チャネルとは別に、狭帯域通信チャネルを制御
チャネル用としてもたせ、端末識別コードを狭帯域信号
により送出する方法や、通信チャネルによるデータの送
出前に端末識別コードの送出を行うなどの方法が考えら
れる。

【００６６】しかしながら、このような方法において、
スペクトラム拡散通信装置で、狭帯域信号チャネルを用
いて識別コードを送出する構成の場合、電波の管理面か
らは、従来の狭帯域通信装置と同様に識別コードを送出
することから、管理しやすいという利点はあるものの、
スペクトラム拡散通信手段以外に、狭帯域通信手段を装
置内に組み込む必要があることから、装置の小型化が図
りにくくなり、また、識別コードを狭帯域信号で送出す
ることから、スペクトラム拡散通信方式の利点である対
ノイズ性が損なわれる等の問題点がある。

【００６７】また、通信チャネルにおいて、データの送
出前に識別コードを送出する方法においては、パケット
データとの合間に識別コードを挿入することから、パケ
ットデータ制御回路においてデータの分離が必要とな
り、汎用の通信用ＬＳＩによるプロトコル制御が困難と
なることから、ＬＳＩの開発が必要となり、開発期間お
よび開発コストの増加を伴うといった問題点がある。

【００６８】さらに、一組固定の通信装置のように、各
々の通信端末が固定の拡散符号を使用する装置構成の場
合には問題がないが、送信側と受信側とでＮ：ｎ（Ｎお
よびｎは、任意の整数）の通信端末により構成がなされ
るようなシステムの場合、使用される拡散符号が可変と
なることから、電波の管理が困難となるという問題が生
じる。

【００６９】そこで、この第３実施例は、通信装置の識
別コードを送信するためのスペクトラム拡散符号発生手
段と、データの送受信を行うためのスペクトラム拡散符
号発生手段と、これら符号発生手段による各符号に対し
て、独立した同期および復調を行う同期／復調手段とを
有し、各チャネルにおいて、識別コードデータの処理と
パケットデータの処理制御とを独立して行う構成とした
ものである。

【００７０】これにより、パケットデータの処理に関し
ては、汎用の通信ＬＳＩを用いることが可能となり、開
発コストおよび開発期間の短縮が図れ、また、パケット
データ用拡散符号と識別信号用拡散符号とが異なること
から、データ通信時において、端末識別コードとパケッ
トデータとを同時に送出する構成をとることも可能とな
り、パケットデータの送信制御が簡略化され、しかもデ
ータ通信のスループットの向上を図ることも可能とな
る。

【００７１】また、電波の管理に関しても、定められた
拡散符号により拡散された識別コードにより送出される
ことから、容易な管理を可能とするものである。

【００７２】図１２は、この第３実施例の構成を簡略化
して示すブロック図である。

【００７３】制御回路１０１は、識別コードおよび無線
区間の制御を行うための回路であり、この制御回路１０
１内には、シリアル・コミュニケーション・インターフ
ェイス（以下、ＳＣＩという）１０１−１が組み込まれ
ている。

【００７４】パケットプロトコル制御回路１０２は、デ
ータをパケットで送受信するための制御回路であり、可
変符号発生回路５は、制御回路１から指示されたデータ
通信チャネルに対応した拡散符号を発生させるための回
路である。また、符号発生回路６は、端末識別コードを
送出するためのチャネルに対応した固定の拡散符号を発
生する回路であり、インターフェイス１０７は、スペク
トラム拡散通信装置によりデータを伝送するデータ伝送
装置とのインターフェイスをとるためのものである。

【００７５】ＳＡＷコンボルバ１０３は、データ通信チ
ャネルの同期を簡略化するためのものであり、同期回路
１１０は、ＳＡＷコンボルバ１０３の出力からクロック
を再生するための回路である。復調回路１０８は、デー
タ通信チャネルのデータを復調するための回路であり、
マッチドフィルタ１０４は、端末識別信号の同期を簡略
化するためのものであり、復調回路１０９は、制御信号
を含む端末識別コードを復調するための回路である。

【００７６】図１３は、本実施例において最も基本とな
る１：１の接続動作のシーケンスを示す説明図であり、
図１４は、本実施例の特徴的機能を表すために通信装置
Ａ、Ｂ、Ｃの３台がアクセス動作を行う場合のシーケン
スを示す説明図である。

【００７７】以下、最初にスペクトラム拡散通信装置の
送信動作および受信動作を図１３に基づいて説明し、次
いで図１４に従って信号の流れを追って説明する。

【００７８】まず、初めにインターフェイス１０７より
送信要求信号１１１−１が制御回路１０１に対して送出
されると、制御回路１０１は、予めスペクトラム拡散通
信装置に割り当てられた端末識別コードを、同回路内の
ＳＣＩ１０１−１に対し送出する。

【００７９】これを受けたＳＣＩ１０１−１は、符号発
生回路１０６に対しデータ送信信号を出力した後に、制
御回路１０１より与えられた端末識別コードを送出す
る。ＳＣＩ１０１−１により送出された端末識別コード
は、符号発生回路１０６内で１次変調された後、ミキサ
に送出され、キャリアを変調し、空間上に識別コード１
１１−２として送信される。

【００８０】この出力された識別コード１１１−２は、
スペクトラム拡散通信装置の受信回路に入力され、マッ
チドフィルタ１０４、ＳＡＷコンボルバ１０３、復調回
路１０８に入力される。

【００８１】しかし、識別コード１１１−２は、端末識
別コード用拡散符号により変調されているために、この
受信データはマッチドフィルタ１０４の出力のみに出力
される。このマッチドフィルタ１０４の出力は、復調回
路１０９に入力されて復調され、受信側のＳＣＩ１０１
−１に入力される。この識別コード１１１−２を受信し
たＳＣＩ１０１−１は、このデータを制御回路１０１に
送出し、これを受けた制御回路１０１は、現在パケット
プロトコル制御回路１０２内でリンクの接続がされてい
ないことを確認した後、現在未使用の拡散符号をキャリ
アセンス回路（図示せず）により選択し、この拡散符号
を可変拡散符号発生回路５に符号割当信号１１１−４と
して送出するとともに、受信側スペクトラム拡散通信装
置に割り当てられた端末識別コード１１１−３と、選択
された拡散符号情報とをＳＣＩ１０１−１に送出し前述
と同様の手順により、発呼要求側スペクトラム拡散通信
装置の識別コード信号１１１−３として送出する。

【００８２】また、拡散符号割当信号１１１−４を受け
た可変符号発生回路１０５は、ＳＡＷコンボルバ１０３
に対し、時間軸上で反転した拡散符号を出力するととも
に、復調回路１０８に対しては、反転しない拡散符号を
送出する。

【００８３】着呼側スペクトラム拡散通信装置より送信
された識別コード１１１−３を受信した発呼側スペクト
ラム拡散通信装置では、やはり前述と同様の手順によ
り、着呼側端末識別コードおよび通信チャネルの拡散符
号割当情報を制御回路１０１に対して通知する。

【００８４】この信号を受けた発呼側制御回路１０１
は、割り当てられた拡散符号情報を可変符号発生回路１
０５に対し、符号割当信号１１１−５として送出し、次
いで、パケットプロトコル制御回路１０２に対し、発呼
要求許可信号を送出する。

【００８５】これを受けたパケットプロトコル制御回路
１０２は、リンクの接続要求信号を可変符号発生回路１
０５に対して送出する。このリンク接続要求信号を受け
た可変符号発生回路１０６は、先に割り当てられた拡散
符号により１次変調を行い、これをミキサに送出し、発
呼要求信号１１１−６としてデータ通信チャネルより送
出する。

【００８６】この発呼要求信号１１１−６を受けた着呼
側スペクトラム拡散通信装置では、前述と同様に、受信
波が、マッチドフィルタ４とＳＡＷコンボルバ３、復調
回路８に入力される。

【００８７】マッチドフィルタ１０４に入力された発呼
要求信号１１１−６は、データ通信チャネル用拡散符号
により拡散されているためにマッチドフィルタ出力は出
力されない。また、ＳＡＷコンボルバ１０３に入力され
た発呼要求信号１１１−６は、前記したように、時間軸
上で反転された拡散符号と相関がとられ、相関出力が出
力される。この相関出力を受けた同期回路１１０は、ク
ロックの再生および符号発生タイミングの抽出を行い、
可変符号発生器１０５に対し与える。

【００８８】この信号により、同期した拡散符号を復調
回路１０８に与えることにより、データの復調がなされ
る。この復調された発呼要求信号１１１−６は、着呼側
パケットプロトコル制御回路１０２に入力される。この
信号を受けたパケットプロトコル制御回路１０２は、イ
ンターフェイス１０７に対して着呼要求信号１１１−８
を送出し、着呼確認信号１１１−９の受信を待つ。そし
て、着呼確認信号１１１−９がインターフェイス１０７
より受信されると、前述と同様にして着呼確認信号１１
１−７を送出する。

【００８９】もしこのとき、インターフェイス１０７よ
り着呼拒否信号が受信されると、パケットプロトコル制
御回路１０２は、発呼要求スペクトラム拡散通信装置に
対し、発呼拒否信号を送出するとともに、制御回路１０
１に対し、着呼拒否信号を送出する。

【００９０】これを受けた制御回路１０１は、可変符号
発生回路１０５に対し、受信用拡散符号停止信号を送出
し、初期状態に戻る。この信号を受けた可変拡散信号発
生回路５は、着呼拒否信号送出後初期状態に戻る。

【００９１】着呼確認信号１１１−７を受けた発呼側ス
ペクトラム拡散通信装置では、前記同様の受信動作によ
りパケットプロトコル制御回路２に信号が出力される。
これを受けたパケットプロトコル制御回路１０２は、イ
ンターフェイス１０７に対し、接続完了信号１１１−１
０を出力する。この信号に対し、インターフェイス１０
７は、送信データ１１１−１１から送信を開始し、送信
データ数がある規定の数に達した時点で、確認応答１１
１−３の受信を待機する。確認応答１１１−１４を受け
ると、再びデータ１１１−１５の送信を始めることにな
る。

【００９２】次に、図１４に基づいて説明する。スペク
トラム拡散通信装置Ａ−Ｂ間では、上記手順による通信
動作が行われている。そして、スペクトラム拡散通信装
置Ｃより、端末識別コード送信用拡散符号により拡散さ
れた識別コードが送信された場合、スペクトラム拡散通
信装置Ｂでは、スペクトラム拡散通信装置Ａ、Ｃからの
信号を受信する。このときデータ通信チャネルでは、予
め割り当てられた拡散符号により変調されたデータ、す
なわちスペクトラム拡散通信装置Ａからのデータのみが
復調されてパケットプロトコル制御回路１０２に入力さ
れ、データの送受信は継続される。

【００９３】また、マッチドフィルタ１０４側から復調
された識別コード信号は、ＳＣＩ１０１−１から制御回
路１０１に入力される。これを受けた制御回路１０１
は、パケットプロトコル制御回路１０２が現在リンク接
続中であることから、受信識別コードをウエイト端末コ
ードとして記憶し、スペクトラム拡散通信装置Ｃに対
し、端末識別信号およびＢＵＳＹ信号を出力する。そし
て、パケットプロトコル制御回路１０２が接続中のリン
クの切断が行われた時点で、ウエイト端末識別コードの
端末に対し、ＢＵＳＹ解除信号を送出し、上記同様の手
順により、データ通信チャネルによるデータ通信を開始
する。

【００９４】なお、以上の第３実施例においては、端末
識別コード送信用拡散符号として１種類のみで説明した
が、システムの収容端末数に応じて、複数割り当てるこ
とも可能である。また、端末識別コード用のチャネルの
復調手段として、マッチドフィルタを用いているが、Ｓ
ＡＷコンボルバを用いた場合においても同様の効果が得
られる。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、無線区間で送受信されるフレーム同期信号
を、複数のデータチャネルにより構成されるブロックの
先頭に持たせた同期ビットに割り当て、複数のブロック
により１つのフレームを構成し、通信動作開始時におい
て、上記同期ビット以外の各ブロックに設けた各々デー
タ通信チャネルに、プリアンブルパターンを送出し、こ
のプリアンブルパターンによる初期同期捕捉を行うとと
もに、フレーム同期ビットの存在によりＳＡＷコンボル
バから出力される１／２周期コンボリューション出力を
利用して高速フレーム同期捕捉を行うことにより、各デ
ータチャネルの同期捕捉時間を短縮させるという効果が
ある。

【００９６】また、本発明の請求項２によれば、初期同
期捕捉終了を示すフレームとして、フレーム同期ビット
に続くデータチャネルをプリアンブルパターンにし、そ
の次のデータチャネルに、例えば時アドレス等の初期同
期捕捉表示コードを送出し、その後のデータチャネルに
再度プリアンブルパターンを送出するような同期確立表
示フレーム構成にすることにより、初期同期捕捉および
フレーム同期捕捉後任意のタイミングでフレーム送出が
可能となり、これにより、エアリンク接続動作への移行
が早くなり、エアリンク接続に必要な時間の短縮が図れ
るという効果がある。

【００９７】また、本発明の請求項３によれば、データ
の送受信動作時において、Ｉフレームの再送回数によ
り、無線区間の電波伝搬状態を判断し、最大データパケ
ット長の値を増減させる手段を設けたことにより、空間
の電波の伝搬状況が回復するまでの間は、最大データパ
ケット長を小さくすることで、１パケット当たりにおけ
る誤りの起こる確立を低減することにより、無駄な再送
動作を省くことができ、簡単な制御でスループット向上
が得られ、さらに、再送手順に要する送信データバッフ
ァ容量の節約も可能となり、装置の小型化、ローコスト
化も図ることができる効果がある。

【００９８】また、アウトスタディング数の増減制御を
組み込むことにより、スループットの向上が図れ、なお
かつ、アウトスタディング数の監視を行うことにより、
通信不可能な電波伝搬状態の時には、通信を一時中断す
ることも可能となり、本システムが他のシステムに悪影
響を与えることがなくなり、電波の有効利用も図れると
いう効果も得られる。

【００９９】また、本発明の請求項４によれば、通信装
置の識別コードを送信するためのスペクトラム拡散符号
発生手段と、データの送受信を行うためのスペクトラム
拡散符号発生手段と、これら符号発生手段による各符号
に対して、独立した同期および復調を行う同期／復調手
段とを有し、各チャネルにおいて、識別コードデータの
処理とパケットデータの処理制御とを独立して行うこと
により、パケットデータの処理に関しては、汎用の通信
ＬＳＩを用いることが可能となり、開発コストおよび開
発期間の短縮が図れ、また、パケットデータ用拡散符号
と識別信号用拡散符号とが異なることから、データ通信
時において、端末識別コードとパケットデータとを同時
に送出する構成をとることも可能となり、パケットデー
タの送信制御が簡略化され、しかもデータ通信のスルー
プットの向上を図ることができる効果がある。

【０１００】また、端末識別コードが独立して送受信で
きることから、識別信号を一定時間毎に送出する場合に
おいて、制御回路内でタイマを設けることにより、簡単
に実現することが可能となる等、仕様の変更が容易に行
えるという効果も得られる。さらに、電波の管理に関し
ても、定められた拡散符号により拡散された識別コード
により送出されることから、比較的容易に管理すること
が可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるスペクトラム拡散通
信装置の構成を示すブロック図である。

【図２】上記第１実施例のスペクトラム拡散通信装置に
おける初期同期／フレーム同期捕捉のための回路構成を
示すブロック図である。

【図３】上記第１実施例で用いられる無線区間で送受信
されるデータのフレーム構成例を示す説明図である。

【図４】上記第１実施例で用いられるエアリンク接続手
順動作のシーケンスを示す説明図である。

【図５】上記第１実施例の初期同期捕捉およびフレーム
同期捕捉回路における動作を示したタイミングチャート
である。

【図６】従来のデータ通信動作を説明する説明図であ
る。

【図７】従来のＨＤＬＣにおけるＲｅｊ手順の一例を示
す説明図である。

【図８】従来のＨＤＬＣにおけるＳＲｅｊ手順の一例を
示す説明図である。

【図９】従来のＨＤＬＣにおけるＲｅｊ手順中で切断終
了した場合の例を示す説明図である。

【図１０】本発明の第２実施例におけるデータの送受信
動作および最大データパケット長の可変動作を示す状態
遷移図である。

【図１１】上記第２実施例の最大データパケット長の増
減制御を示すフローチャートである。

【図１２】本発明の第３実施例におけるスペクトラム拡
散通信装置の構成を簡略化して示すブロック図である。

【図１３】上記第３実施例において最も基本となる１：
１の接続動作のシーケンスを示す説明図である。

【図１４】上記第３実施例の特徴的機能を表すために通
信装置Ａ、Ｂ、Ｃの３台がアクセス動作を行う場合のシ
ーケンスを示す説明図である。

【符号の説明】４…外部インターフェイス、５…インターフェイス制御回路、６…フレーム構成回路、７…無線部、８…初期同期／フレーム同期回路、９…フレーム分割回路、１０…制御回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＳＡＷコンボルバを用いてスペクトラム
拡散通信を実現する装置において、無線区間で送受信されるフレーム同期信号を、複数のデ
ータチャネルにより構成されるブロックの先頭に持たせ
た同期ビットに割り当て、複数のブロックにより１つの
フレームを構成するフレーム構成手段と；通信動作開始
時において、上記同期ビット以外の各ブロックに設けた
各々データ通信チャネルに、プリアンブルパターンを送
出するプリアンブルパターン送出手段と；上記プリアン
ブルパターンによる初期同期捕捉を行う初期同期捕捉手
段と；フレーム同期ビットの存在によりＳＡＷコンボル
バから出力される１／２周期コンボリューション出力を
利用して高速フレーム同期捕捉を行うフレーム同期捕捉
手段と；を有することを特徴とする無線データ通信装
置。
【請求項２】請求項１において、初期同期捕捉終了を示すフレームとして、フレーム同期
ビットに続くデータチャネルをプリアンブルパターンに
し、その次のデータチャネルに、初期同期捕捉表示コー
ドを送出し、その後のデータチャネルに再度プリアンブ
ルパターンを送出するプリアンブルパターン送出手段
と、初期同期捕捉およびフレーム同期捕捉後、一定のタ
イミングでフレーム送出制御を行うフレーム送出制御手
段とを有することを特徴とする無線データ通信装置。
【請求項３】無線区間の伝搬状態に応じ、１パケット
で送信できる最大データパケット長の値を示す定数をデ
ータの送受信状態に応じて増減する定数設定手段と、上
記定数の設定値に従ったデータ長のパケットの送受信を
行う通信制御手段を有することを特徴とする無線データ
通信装置。
【請求項４】通信装置の識別コードを送信するための
スペクトラム拡散符号発生手段と、データの送受信を行
うためのスペクトラム拡散符号発生手段と、上記各符号
発生手段の符号に対して独立した同期および復調を行う
同期／復調手段とを有することを特徴とする無線データ
通信装置。