Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sender/Empfänger und
ein Sende/Empfangsverfahren in einem Mehrfach-Zugriff-Kommunikationssystem
mit gespreiztem Spektrum und, insbesondere, auf einen Sender/Empfänger und
ein Sende/Emfangsverfahren unter Verwendung eines bidirektionalen,
orthogonalen Code-Hopping
(Bidirectional Orthogonal Code Hopping – BDOCH) in einem Mehrfach-Zugriff-Kommunikationssystem
mit gespreiztem Spektrum.The
The present invention relates to a transmitter / receiver and
a transmission / reception method in a multi-access communication system
with spread spectrum and, in particular, to a transmitter / receiver and
a transmission / reception method using a bidirectional,
orthogonal code hopping
(Bidirectional Orthogonal Code Hopping - BDOCH) in a multi-access communication system
with spread spectrum.
Die 1 und 2 zeigen
jeweils Blockdiagramme eines Senders und eines Empfängers, die
einen herkömmlichen,
orthogonalen Code in einem Mehrfach-Zugriff-Kommunikationssystem verwenden. 3 stellt
die Wellenformen der Signale in dem Sender und dem Empfänger der 1 und 2 in
dem Mehrfach-Zugriff-Kommunikationssystem
dar.The 1 and 2 FIG. 15 each shows block diagrams of a transmitter and a receiver using a conventional orthogonal code in a multi-access communication system. 3 represents the waveforms of the signals in the transmitter and the receiver 1 and 2 in the multi-access communication system.
Wie 1 zeigt,
umfasst der Sender Orthogonalcode-Generatoren (OCGs) 10 in
der Anzahl entsprechend der Kanäle,
um unterschiedliche Orthogonalcode zu Informationsdateneingängen 0-m
auf Kanälen
bereitzustellen. Hierbei können
die Orthogonalcode Walsh-, Hadamard- oder Gold-Code sein. Jeder
einer Mehrzahl Mischer 11 entsprechend in der Zahl zu der
Zahl von Informationsdateneingängen
mischt jeweilige Informationsdaten mit einem Orthogonalencode, der
von einem jeweiligen OCG 10 erzeugt ist. Ein Addierer 12 addiert
gemischte Daten, die von den Mischern 11 empfangen sind.
Ein Pseudo-Rausch-Sequenz-Generator (pseudo
noise sequence generator – PNSG) 13 erzeugt
eine PN-Sequenz zur Verwendung bei der Erzeugung eines Signals eines
gespreizten Spektrums. Ein Mischer 14 mischt den Ausgang
des Addierers 12 mit der PN-Sequenz, um dadurch das Signal
des gespreizten Spektrums zu erzeugen. Ein Modulator 15 moduliert
das Signal, das von dem Mischer 14 empfangen ist, zu einem
HF-(Hochfrequenz)-Signal. Ein Leistungsverstärker 16 verstärkt die
Leistung des HF-Signals, das von dem Modulator 15 empfangen
ist, und gibt das verstärkte Signal über eine
Antenne 17 aus.As 1 shows, the sender includes orthogonal code generators (OCGs) 10 in number corresponding to the channels to provide different orthogonal code to information data inputs 0-m on channels. Here, the orthogonal code may be Walsh, Hadamard or Gold code. Each of a plurality of mixers 11 corresponding in number to the number of information data inputs, respective information data mixes with an orthogonal code received from a respective OCG 10 is generated. An adder 12 adds mixed data from the mixers 11 are received. A Pseudo Noise Sequence Generator (PNSG) 13 generates a PN sequence for use in generating a spread spectrum signal. A mixer 14 mixes the output of the adder 12 with the PN sequence to thereby generate the signal of the spread spectrum. A modulator 15 modulates the signal coming from the mixer 14 is received, to an RF (radio frequency) signal. A power amplifier 16 amplifies the power of the RF signal coming from the modulator 15 is received, and outputs the amplified signal via an antenna 17 out.
Wie 2 zeigt,
besitzt der Empfänger
einen Empfangsverstärker 21 zum
Verstärken
eines HF-Signals, das über
eine Antenne 20 empfangen ist. Ein Demodulator 22 demoduliert
das Signal, das von dem Empfangsverstärker 21 empfangen
ist. Ein PNSG 23 erzeugt eine PN-Sequenz zur Verwendung
beim Entspreizen des Signals des gespreizten Spektrums. Ein Mischer 24 mischt
den Ausgang des Demodulators 22 mit der PN-Sequenz, um dadurch
ein entspreiztes Signal zu erzeugen. Die Anzahl der OCGs 28 ist
entsprechend der Kanäle,
und sie erzeugen unterschiedliche, orthogonale Orthogonalcode. Die
Orthogonalcode können
Walsh-, Hadamard- oder Gold-Code sein. Die Mischer 25,
die in der Zahl der Anzahl der Kanäle entsprechen, mischen jeweilige
Kanaldaten mit einem Orthogonalcode, der von einem jeweiligen OCG 28 erzeugt
ist. Integratoren 26 integrieren die Daten, die von den
Mischern 25 empfangen sind, um die jeweiligen Kanalinformationsdaten 0-m
auszugeben.As 2 shows, the receiver has a receive amplifier 21 for amplifying an RF signal transmitted through an antenna 20 is received. A demodulator 22 demodulates the signal coming from the receiving amplifier 21 is received. A PNSG 23 generates a PN sequence for use in despreading the spread spectrum signal. A mixer 24 mixes the output of the demodulator 22 with the PN sequence, thereby generating a despread signal. The number of OCGs 28 is according to the channels, and they generate different, orthogonal orthogonal code. The orthogonal code may be Walsh, Hadamard or Gold code. The mixers 25 which correspond in number to the number of channels, mix respective channel data with an orthogonal code received from a respective OCG 28 is generated. integrators 26 integrate the data from the mixers 25 are received to output the respective channel information data 0-m.
Der
Sender und der Empfänger
der 1 und 2 werden so betrieben, wie dies
in 3 dargestellt ist. Es wird angenommen, dass Eingangsinformationsdaten
auf zwei Kanälen
ch1 und ch2 bereitgestellt werden und Orthogonalcode Walsh-Code
sind, die gegeben sind durch: (Tabelle
1) The transmitter and the receiver of 1 and 2 are operated as in 3 is shown. It is assumed that input information data is provided on two channels ch1 and ch2, and orthogonal code is Walsh code given by: (Table 1)
Wie
die 1 und 3, und die Tabelle 1, zeigen,
sind Informationsdaten 0 und 1 auf den Kanälen ch1 und ch2 jeweils Signale 311 und 312.
Ein Mischer 11 mischt die Informationsdaten 0 mit einem
Walsh-Code W(0) und erzeugt ein Signal 313 (ch1 × W(0)),
und ein Mischer 11 mischt die Informationsdaten 1 mit dem Walsh-Code
W(1) und erzeugt ein Signal 314 (ch2 × W(1)). Der Addierer 12 addiert
die Signale 313 und 314 und erzeugt ein Signal 315 (ch1 × W(0) +
ch2 × W(1)).
Der Mischer 14 spreizt das Signal 315 mit einer
PN-Sequenz und der
Modulator 15 moduliert das gespreizte Signal zu einem HF-Signal.As the 1 and 3 , and Table 1, show, information data 0 and 1 on the channels ch1 and ch2 are signals, respectively 311 and 312 , A mixer 11 the information data 0 mixes with a Walsh code W (0) and generates a signal 313 (ch1 × W (0)), and a mixer 11 mixes the information data 1 with the Walsh code W (1) and generates a signal 314 (ch2 × W (1)). The adder 12 adds the signals 313 and 314 and generates a signal 315 (ch1 × W (0) + ch2 × W (1)). The mixer 14 spreads the signal 315 with a PN sequence and the modulator 15 modulates the spread signal to an RF signal.
Wie
die 2 und 3, und Tabelle 1, zeigen, mischt
der Mischer 14 das HF-Signal,
das über
den Empfangsverstärker 21 und
den Modulator 22 von dem Sender empfangen ist, mit einer
PN-Sequenz und gibt das entspreizte Signal 315 (ch1 × W(0) +
ch2 × W(1))
aus. Dann mischt der Mischer 25, um den Ausgang des Kanals
ch1 wieder herzustellen, das Signal 315 mit dem Walsh-Code
W(0), und gibt ein Signal 321 ({ch1 × W(0) + ch2 × W(1)} × W(0))
aus, und der Integrator 26 für den Kanal ch1 integriert
das Signal 321 und stellt die Informationsdaten 0 des Kanals
1 wieder her, das bedeutet ein Signal 322. Der Mischer 25 zum
Wiederherstellen des Ausgangs des Kanals ch2 mischt das Signal 315 mit
dem Walsh-Code W(1) und erzeugt ein Signal 323 ({ch1 × W(0) +
ch2 × W(1)} × W(1))
und der Integrator 26 für
den Kanal ch2 integriert das Signal 323 und stellt die
Informationsdaten 1 des Kanals ch2 wieder her, das bedeutet ein
Signal 324.As the 2 and 3 , and Table 1, show, the mixer mixes 14 the RF signal coming through the receiving amplifier 21 and the modulator 22 from the transmitter is received, with a PN sequence and outputs the despread signal 315 (ch1 × W (0) + ch2 × W (1)). Then the mixer mixes 25 to restore the output of channel ch1, the signal 315 with the Walsh code W (0), and gives a signal 321 ({ch1 × W (0) + ch2 × W (1)} × W (0)), and the integrator 26 for the channel ch1 integrated the signal 321 and restores the information data 0 of the channel 1, that is, a signal 322 , The mixer 25 to restore the output of channel ch2 the signal mixes 315 with the Walsh code W (1) and generates a signal 323 ({ch1 × W (0) + ch2 × W (1)} × W (1)) and the integrator 26 for the channel ch2 integrated the signal 323 and restores the information data 1 of the channel ch2, that is, a signal 324 ,
Wenn
der Sender gleichzeitig mehrere Kanäle in dem herkömmlichen
Mehrfach-Zugriff-Kommunikationssystem
mit gespreiztem Spektrum sendet, sollte jeder Kanal durch einen
unterschiedlichen Orthogonalcode unterschieden werden. Das bedeutet,
dass jedem Kanal ein eindeutiger Orthogonalcode zugeordnet ist, der
von einem Satz Orthogonalcode herangezogen ist, um Kanäle voneinander
zu unterscheiden.If
the transmitter simultaneously several channels in the conventional
Multiple-access communication system
with spread spectrum, each channel should be separated by a
different orthogonal code. That means,
that each channel is assigned a unique orthogonal code, the
of a set of orthogonal code is used to separate channels from each other
to distinguish.
Dieses
Mehrfach-Zugriff-System mit gespreiztem Spektrum erfordert Orthogonalcode
entsprechend in der Zahl wie die Kanäle und leidet unter einer nicht
gleichförmigen
Leistungsdichteverteilung auf dem Frequenzspektrum.This
Multiple-spread system with spread spectrum requires orthogonal code
corresponding in number as the channels and does not suffer from one
uniform
Power density distribution on the frequency spectrum.
Die
US-A-5 432 814 offenbart ein Kommunikationssystem mit gespreiztem
Spektrum, in dem ein Spektrum eines Kommunikationssignals unter
Verwendung eines Spreizsignals gespreizt wird. Das beschriebene
System umfasst PN-Code-Generatoren zum Erzeugen einer Mehrzahl von
Pseudo-Rausch-Coden, die sich voneinander unterscheiden, und einen
Selektor zum auswählen,
der Pseudo-Rausch-Code, die durch die PN-Code-Generatoren, entsprechend
zu einem vorgegebenen Hopping-Muster, erzeugt sind. Die Pseudo-Rausch-Code
werden durch den Selektor ausgewählt,
die als das Spreizsignal verwendet werden.The
US-A-5 432 814 discloses a splayed communication system
Spectrum in which a spectrum of a communication signal under
Using a spread signal is spread. The described
System includes PN code generators for generating a plurality of
Pseudo-noise codes that differ from each other and one
Selector to select
the pseudo-noise code provided by the PN code generators, corresponding to
to a given hopping pattern, are generated. The pseudo-noise code
are selected by the selector,
which are used as the spread signal.
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist diejenige, eine Mehrfach-Zugriff-Kommunikationsvorrichtung
und ein Verfahren mit gespreiztem Spektrum zu schaffen, die die
vorstehend erwähnten
Nachteile der herkömmlichen
Systeme vermeiden und eine verbesserte Kommunikationssicherheit
erzielen.The
The object of the present invention is that of a multiple access communication device
and to provide a spread spectrum method which the
mentioned above
Disadvantages of the conventional
Avoid systems and improved communication security
achieve.
Um
die vorstehende Aufgabe zu lösen,
wird eine Kommunikationsvorrichtung geschaffen, die ein Bi-Orthogonal
Code Hopping Multiple Access (BOCHMA) mit den Merkmalen des Anspruchs
1 verwendet.Around
to solve the above problem
a communication device is created which is a bi-orthogonal
Code Hopping Multiple Access (BOCHMA) with the features of the claim
1 used.
Die
Aufgabe wird auch durch ein Kommunikationsverfahren nach Anspruch
6 gelöst.The
Task is also by a communication method according to claim
6 solved.
Die
Erfindung wird deutlicher unter Beschreiben im Detail einer bevorzugten
Ausführungsform
davon unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich
werden, in denen:The
The invention will be better understood by describing in detail a preferred embodiment
embodiment
thereof with reference to the accompanying drawings
become, in which:
1 zeigt
ein Blockdiagramm eines Senders in einem herkömmlichen Mehrfach-Zugriffs-Kommunikationssystem
mit gespreiztem Spektrum unter Verwendung eines Orthogonalcodes; 1 Fig. 12 is a block diagram of a transmitter in a conventional spread spectrum multiple access communication system using an orthogonal code;
2 zeigt
ein Blockdiagramm eines Empfängers
in einem herkömmlichen
Mehrfach-Zugriffs-Kommunikationssystem mit gespreiztem Spektrum
unter Verwendung eines Orthogonalcodes; 2 Fig. 12 is a block diagram of a receiver in a conventional spread spectrum multiple access communication system using an orthogonal code;
3 stellt
die Wellenformen von Signalen dar, auf die zum Beschreiben der Charakteristika
des herkömmlichen
Mehrfach-Zugriffs-Kommunikationssystems mit gespreiztem Spektrum
unter Verwendung eines Orthogonalcodes Bezug genommen wird; 3 FIG. 12 illustrates the waveforms of signals to which reference will be made in describing the characteristics of the conventional spread spectrum multiple access communication system using an orthogonal code; FIG.
4 zeigt
ein Blockdiagramm eines Senders in einem Mehrfach-Zugriffs-Kommunikationssystem
mit gespreiztem Spektrum, das ein Bi-Orthogonalcode-Hopping, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, verwendet; 4 Fig. 12 shows a block diagram of a transmitter in a spread spectrum multiple access communication system using bi-orthogonal code hopping, according to an embodiment of the present invention;
5 zeigt
ein Blockdiagramm eines Empfängers
in einem Mehrfach-Zugriffs-Kommunikationssystem mit
gespreiztem Spektrum, das ein Bi-Orthogonalcode-Hopping, gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, verwendet; 5 FIG. 12 is a block diagram of a receiver in a spread spectrum multiple access communication system using bi-orthogonal code hopping according to the embodiment of the present invention; FIG.
6 zeigt
Walsh-Code als Orthogonalcode für
ein Bi-Orthogonal-Code-Hopping; 6 shows Walsh code as orthogonal code for bi-orthogonal code hopping;
7 stellt
Hadamard-Code als Orthogonalcode für ein Bi-Orthogonal-Code-Hopping dar; und 7 represents Hadamard code as orthogonal code for bi-orthogonal code hopping; and
8 stellt
die Wellenformen von Signalen in einem Mehrfach-Zugriffs-Kommunikationssystem
mit gespreiztem Spektrum unter Verwendung eines Bi-Orthogonal-Code-Hoppings,
gemäß der Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, dar. 8th FIG. 12 illustrates the waveforms of signals in a spread spectrum multiple access communication system using bi-orthogonal code hoping, according to the embodiment. FIG of the present invention.
Eine
Verwendung eines Orthogonalcode Hopping Multiple Access (OCHMA)
ermöglicht,
dass jeder Kanal nicht durch einen festgelegten Orthogonalcode,
sondern durch unterschiedliche Orthogonalcode, entsprechend einem
Hopping-Muster, wobei eine ge genseitige Orthogonalität beibehalten
wird, multipliziert wird. Falls eine Signalspreizung durch das Orthogonal-Code-Hopping
nicht durch mit einer PN-Sequenz multipliziert ist, oder ein Wiretapper
(ein Leitungsanzapfer) eine PN-Sequenz einer Basisstation erlangt
und die PN-Sequenz von einer Signalspreizung durch das Orthogonal-Code-Hopping,
und multipliziert mit der PN-Sequenz, entfernt, besitzt das OCHMA
das folgende Problem.A
Using an Orthogonal Code Hopping Multiple Access (OCHMA)
allows
that each channel does not have a fixed orthogonal code,
but by different orthogonal code, according to one
Hopping pattern, maintaining a ge orthseiton orthogonality
is multiplied. If a signal spread by the orthogonal code hopping
not multiplied by a PN sequence, or a wiretapper
(a line tapper) acquires a PN sequence of a base station
and the PN sequence of signal spreading by orthogonal code hopping,
and multiplied by the PN sequence removed, has the OCHMA
the following problem.
Wenn
ein Wiretapper die Größe und die
Art von Orthogonalcoden, die in einem Sender verwendet werden, und
die Start- und Endpunkte jedes Orthogonalcodes kennt, kann der Wiretapper
codierte Kanaldaten, bevor sie mit einem Orthogonalcode multipliziert
werden, nur durch Prüfen
bestimmter Chips des Orthogonalcodes, ungeachtet eines Orthogonal-Code-Hoppings,
herausfinden, so lange wie der Wiretapper genau jeden Orthogonalcode
zu dem Chip herausfinden kann, obwohl ein Orthogonal-Code-Hopping-Muster
nicht bekannt ist.If
a wiretapper the size and the
Type of orthogonal codes used in a transmitter, and
knows the start and end points of each orthogonal code, the Wiretapper
encoded channel data before being multiplied by an orthogonal code
just by checking
certain orthogonal code chips, regardless of orthogonal code hopping,
find out as long as the Wiretapper exactly every orthogonal code
can find out to the chip, although an orthogonal code hopping pattern
not known.
Walsh-
and Hadamard-Code sind so aufgebaut, wie es in den Tabellen 2 und
3, jeweils, dargestellt ist. (Tabelle
2) (Tabelle
3) Walsh and Hadamard codes are constructed as shown in Tables 2 and 3, respectively. (Table 2) (Table 3)
Wie
die Tabellen 2 und 3 zeigen, können
Orthogonalcode einer Länge
N so erzeugt werden, dass dieselben nummerierten Chips in Orthogonalcoden
denselben Wert haben, ähnlich
dem +1s, das im Fettdruck an den ersten Chips in der Tabelle 2 markiert
ist. In dem Fall der unterschiedlichen Vorzeichen der ersten Chips, wie
dies im Fettdruck in Tabelle 3 markiert ist, können die Vorzeichen geändert werden,
um gleich zu sein, indem die Chips der unterstrichenen Orthogonalcode
mit –1
multipliziert werden und demzufolge das Vorzeichen jedes Chips geändert wird,
während
die gegenseitige Orthogonalität
der Code, gegeben durch beibehalten wird.As shown in Tables 2 and 3, orthogonal code of length N may be generated so that the same numbered chips in orthogonal codes have the same value, similar to + 1s marked in bold on the first chips in Table 2. In the case of the different signs of the first chips, as marked in bold in Table 3, the signs may be changed to be the same by multiplying the chips of the underlined orthogonal code by -1 and, accordingly, changing the sign of each chip while the mutual orthogonality of the code, given by is maintained.
In
dem vorstehenden Fall können
die Orthogonalcode nur durch Bestimmen der Vorzeichen der ersten Chips
dechiffriert werden. Deshalb ist es erwünscht, Orthogo nalcode-Paare
zu bilden, bei denen jeder Orthogonalcode unterschiedliche Werte
an irgendeinem Chip gegenüber
dem anderen Code seines Paars besitzt.In
in the above case
the orthogonal code just by determining the signs of the first chips
be deciphered. Therefore, it is desirable Orthogo nalcode pairs
to form, where each orthogonal code has different values
on any chip opposite
owns the other code of his pair.
In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden eine Kommunikationsvorrichtung
und ein Verfahren unter Verwendung eines Bi-Orthogonal-Code-Hopping
geschaffen, um eine Kommunikationssicherheit in jeder Situation
zu bieten.In
an embodiment
The present invention will be a communication device
and a method using bi-orthogonal code hopping
created a communication security in every situation
to offer.
4 zeigt
ein Blockdiagramm eines Senders in einer Kommunikationsvorrichtung,
die ein Bi-Orthogonal-Code-Hopping, gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, verwendet. 4 Fig. 12 shows a block diagram of a transmitter in a communication device using bi-orthogonal code hopping according to the embodiment of the present invention.
Wie
die 4 zeigt, erzeugt eine Hopping-Steuereinheit 400 Hopping-Steuersignale für Hopping-Orthogonalcode,
die aus einem Satz von Orthogonalcoden, entsprechend einem vorbestimmten
Muster für
jeweilige Kanäle,
ausgewählt
sind. Die Hopping-Steuersignale entsprechen in ihrer Zahl der Zahl
der Sendekanäle
und sind aus Hopping-Code-Erzeugungssignalen und Hopping-Code-Auswahlsignalen
für Hopping-Bi-Orthogonal-Code,
die von einem Satz bi-orthogonaler Code, entsprechend einem vorab
eingestellten Muster für
jeden Kanal, herangezogen sind, zusammengesetzt. Die Anzahl der
Digital-Signal-Quellen 410 ist auch gleich zu derjenigen
der Kanäle.As the 4 shows, generates a hopping control unit 400 Hopping orthogonal code hopping control signals selected from a set of orthogonal codes corresponding to a predetermined pattern for respective channels. The hopping control signals correspond in number to the number of transmission channels, and are composed of hopping code generation signals and hopping-code bi-orthogonal code hopping code selection signals obtained from a set of bi-orthogonal codes corresponding to a preset pattern for each channel, used, assembled. The number of digital signal sources 410 is also equal to that of the channels.
In
jedem der Code-Hopper 420, gleich in der Anzahl zu derjenigen
der Digital-Signal-Quellen,
erzeugt ein OCG 421 einen Orthogonalcode OC(Hx) (x ist
eine Kanalnummer) entsprechend zu einem Hopping-Code-Erzeugungssignal
für einen
Kanal, empfangen von der Hopping-Steuereinheit 400. Ein
Multiplizierer 422 multipliziert den Orthogonalcode OC(Hx)
mit –1
und erzeugt einen Code /OC(Hx), der das Komplementär von OC(Hx)
ist. Ein Schalter 423 gibt selektiv den Orthogonalcode
OC(Hx) oder /OC(Hx) entsprechend zu einem Hopping-Code-Auswahlsignal,
empfangen von der Hopping-Steuereinheit 400,
aus. Ein Mischer 424 mischt eine Digital-Signal-Quelle 410 mit
dem Orthogonalcode, der von dem Schalter 423 empfangen
ist.In each of the code hoppers 420 equal in number to that of the digital signal sources, generates an OCG 421 an orthogonal code OC (Hx) (x is a channel number) corresponding to a hopping code generation signal for a channel received from the hopping control unit 400 , A multiplier 422 multiplies the orthogonal code OC (Hx) by -1 and generates a code / OC (Hx) which is the complement of OC (Hx). A switch 423 selectively outputs the orthogonal code OC (Hx) or / OC (Hx) corresponding to a hopping code selection signal received from the hopping control unit 400 , out. A mixer 424 mixes a digital signal source 410 with the orthogonal code coming from the switch 423 is received.
Ein
Addierer 430 addiert die Signale, die von jedem der Code-Hopper 420 emfangen
sind, auf. Eine Spreizeinrichtung 440 umfasst einen PNSG 441 zum
Erzeugen einer PN-Sequenz, mit der ein Sendesignal zu spreizen ist,
und einen Mischer 424 zum Mischen des Ausgangs des Addierers 430 mit
der PN-Sequenz. Eine Sendeeinheit 450 umfasst einen Modulator,
einen Filter und einen Verstärker,
um das Sendesignal als ein HF-Signal
auszugeben.An adder 430 adds the signals from each of the code hoppers 420 are up. A spreader 440 includes a PNSG 441 for generating a PN sequence with which a transmission signal is to be spread, and a mixer 424 for mixing the output of the adder 430 with the PN sequence. A transmitting unit 450 includes a modulator, a filter and an amplifier to output the transmission signal as an RF signal.
5 zeigt
ein Blockdiagramm eines Empfängers
in dem Kommunikationssystem, das ein Bi-Orthogonal-Code-Hopping,
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, verwendet. 5 FIG. 12 is a block diagram of a receiver in the communication system using bi-orthogonal code hopping according to the embodiment of the present invention. FIG.
Wie 5 zeigt,
umfasst eine Empfangseinheit 510 einen Demodulator, einen
Filter und einen Verstärker,
um ein Eingangs-HF-Signal als ein Basisbandsignal auszugeben. Eine
Entspreizungseinrichtung 520 besitzt einen PNSG 521,
um eine PN-Sequenz zu erzeugen, mit der das empfangene Spreizsignal
zu entspreizen ist, und einen Mischer 522 zum Mischen des
Ausgangs der Empfangseinheit 510 mit der PN-Sequenz, und
erzeugt ein entspreiztes Signal.As 5 shows comprises a receiving unit 510 a demodulator, a filter and an amplifier to output an input RF signal as a baseband signal. A despreading device 520 owns a PNSG 521 to generate a PN sequence with which the received spread signal is to be despread, and a mixer 522 for mixing the output of the receiving unit 510 with the PN sequence, and produces a despread signal.
Eine
Hopping-Steuereinheit 500 erzeugt Hopping-Steuersignale,
um Orthogonal-Code,
entsprechend zu einer vorbestimmten Hopping-Regel, bereitzustellen,
um die digitalen Signale auf den Kanälen wiederherzustellen. Die
Hopping-Steuersignale sind gleich in der Anzahl zu derjenigen der
Sendekanäle
und sind aus Hopping-Erzeugungssignalen und Hopping-Auswahlsignalen
für Hopping-Bi-Orthogonal-Code,
die von einem Satz von Bi-Orthogonal-Coden herangezogen sind, gemäß einem
vorab eingestellten Muster für
jeden Kanal, zusammengesetzt. Die Hopping-Steuersignale sind dieselben
wie solche, die von der Hopping-Steuereinheit 400 in dem
Sender erzeugt sind. Das bedeutet, dass die Hopping-Steuereinheiten 400 und 500 dasselbe
Hopping-Steuersignal für
einen bestimmten Kanal erzeugen.A hopping control unit 500 generates hopping control signals to provide orthogonal code corresponding to a predetermined hopping rule to restore the digital signals on the channels. The hopping control signals are equal in number to those of the transmission channels and are made up of hopping generation signals and hopping selection signals for hopping bi-orthogonal codes used by a set of bi-orthogonal codes according to a preset pattern for each channel, composed. The hopping control signals are the same as those provided by the hopping control unit 400 are generated in the transmitter. That means the hopping control units 400 and 500 generate the same hopping control signal for a particular channel.
In
jedem der Code-Hopper 530, gleich in der Anzahl zu derjenigen
der Digital-Signal-Bestimmungen 540,
erzeugt ein OCG 531 einen Orthogonal-Code OC(Hx) entsprechend
zu einem Hopping-Code-Erzeugungssignal für einen Kanal, das von der
Hopping-Steuereinheit 500 empfangen ist. Ein Multiplizierer 532 multipliziert
den Orthogonalcode OC(Hx) mit –1
und erzeugt einen Code /OC(Hx), der das Komplementär von OC(Hx)
ist. Ein Schalter 533 gibt selektiv den Orthogonal-Code
OC(Hx) oder /OC(Hx) entsprechend zu einem Hopping-Code-Auswahlsignal,
das von der Hopping-Steuereinheit 500 empfangen ist, aus.
Ein Mischer 534 mischt den Ausgang der Entspreizungseinrichtung 520 mit
dem Orthogonalcode, der von dem Schalter 533 empfangen
ist. Ein Integrator 535 integriert den Ausgang des Mischers 534,
um dadurch die digitalen Signale wiederherzustellen, und gibt sie
zu deren jeweiligen Digital-Signal-Bestimmungen 540 aus.In each of the code hoppers 530 , equal in number to that of the digital signal determinations 540 , generates an OCG 531 an orthogonal code OC (Hx) corresponding to a hopping code generation signal for a channel provided by the hopping control unit 500 is received. A multiplier 532 multiplies the orthogonal code OC (Hx) by -1 and generates a code / OC (Hx) which is the complement of OC (Hx). A switch 533 selectively outputs the orthogonal code OC (Hx) or / OC (Hx) corresponding to a hopping code selection signal supplied by the hopping control unit 500 is received, out. A mixer 534 mixes the output of the despreading device 520 with the orthogonal code coming from the switch 533 is received. An integrator 535 Integrates the output of the mixer 534 to thereby recover the digital signals and pass them to their respective digital signal determinations 540 out.
Der
Sender der 4 sendet gleichzeitig eine Mehrzahl
von digitalen Signalen auf einem Signal-Kommunikationssignal und
der Empfänger
der 5 wählt
ein erwünsch tes
Signal von einer Mehrzahl von Eingangssignalen aus. In der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwenden der Sender und der Empfänger Hopping-Muster
von Bi-Orthogonal-Coden,
um Kanäle
voneinander zu unterscheiden. Mit einem Satz von Orthogonalcoden,
verwendet in OCHMA, gegeben als {OC(1), OC(2), OC(3),..., OC(N)},
ist ein Satz von Bi-Orthogonal-Coden {OC(1), /OC(1), OC(2), /OC(2),
OC(3), /OC(3),..., OC(N), /OC(N)}, in Bezug auf den Orthogonalcode-Satz,
wobei /OC(N) das Komplementär
von OC(N) bezeichnet, das bedeutet, einen invertierten Ausgang entsprechend
zu OC(N).The transmitter of 4 simultaneously sends a plurality of digital signals on a signal communication signal and the receiver of the 5 selects a desired signal from a plurality of input signals. In the embodiment of the present invention, the transmitter and the receiver use hopping patterns of bi-orthogonal codes to distinguish channels. Given a set of orthogonal codes used in OCHMA given as {OC (1), OC (2), OC (3), ..., OC (N)}, a set of bi-orthogonal codes {OC (OC) 1), / OC (1), OC (2), / OC (2), OC (3), / OC (3), ..., OC (N), / OC (N)}, with respect to the orthogonal code set, where / OC (N) denotes the complement of OC (N), that is, an inverted output corresponding to OC (N).
Der
Sender der 4 ist mit den Code-Hoppern 420,
die gleich der Anzahl zu derjenigen der Kanäle sind, versehen, und jeder
Code-Hopper 420 multipliziert die Digital-Signal-Quelle eines
jeweiligenen Kanals mit Orthogonalcoden, die durch Hopping-Steuersignale, die
von der Hopping-Steuereinheit 400 empfangen sind, erzeugt
und ausgewählt
sind, um dadurch die Kanäle
voneinander zu unterscheiden. Orthogonal-Code, die von einem Code-Hopper 530 in
dem Empfänger
der 5 erzeugt sind, sind identisch zu solchen, die
mit einem jeweiligen Kanal für
ein Senden multipliziert sind. Das bedeutet, dass die Hopping-Steuereinheiten 400 und 500 dieselben
Hopping-Steuersignale für
ein und denselben Kanal erzeugen.The transmitter of 4 is with the code hoppers 420 equal to the number to that of the channels provided, and each code hopper 420 multiplies the digital signal source of a respective channel by orthogonal codes obtained by hopping control signals supplied by the hopping control unit 400 are received, generated and selected to thereby distinguish the channels from each other. Orthogonal code generated by a code hopper 530 in the recipient of the 5 are identical to those multiplied by a respective channel for transmission. That means the hopping control units 400 and 500 generate the same hopping control signals for one and the same channel.
Die 6 und 7 stellen
beispielhaft Orthogonalcode dar, die in den Code-Hoppern 420 erzeugt sind. Von
den Orthogonalcoden, die in den 6 und 7 dargestellt
sind, werden Orthogonalcode, die gemischt werden sollen, mittels
desselben Hopping-Steuersignals, ausgegeben von den Hopping-Steuereinheiten 400 und 500,
basierend auf einer Vorgabe, die zwischen dem Sender und dem Empfänger vorgenommen ist,
ausgewählt.
Hierbei sollten zwei Hopping-Muster, die in dem Sender verwendet
sind, nicht denselben Orthogonalcode zu einer bestimmten Zeit umfassen,
um deren Kollision zu verhindern.The 6 and 7 exemplify orthogonal code used in the code hoppers 420 are generated. Of the orthogonal codes used in the 6 and 7 are shown, orthogonal code to be mixed, by means of the same hopping control signal, output from the hopping control units 400 and 500 , based on a default made between the sender and the receiver. Here, two hopping patterns used in the transmitter should not include the same orthogonal code at a certain time to prevent their collision.
8 stellt
die Wellenformen von Signalen dar, auf die zum Beschreiben der betriebsmäßigen Charakteristika
der Kommunikationsvorrichtung, die BOCHMA verwendet, Bezug genommen
wird. Es wird angenommen, dass Eingangsinformationsdaten auf zwei
Kanälen
ch1 und ch2 bereitgestellt sind und Walsh-Code so, wie sie nachfolgend
aufgebaut sind, hier als Orthogonalcode verwendet werden. (Tabelle
4) 8th Fig. 12 illustrates the waveforms of signals to which reference will be made for describing the operational characteristics of the communication device using BOCHMA. It is assumed that input information data is provided on two channels ch1 and ch2, and Walsh code as constructed below is used here as orthogonal code. (Table 4)
Wie
die 4 und 5, und Tabelle 4, zeigen, sind
Informationsdaten 0 auf dem Kanal ch1 und Informationsdaten 1 auf
dem Kanal ch2 jeweils Signale 811 und 812. Orthogonalcode
für den
Kanal ch1 werden in der Reihenfolge von W(0), W(1), /W(3), und W(2)
einem Hopping unterworfen, und solche für den Kanal ch2 werden einem
Hopping in der Reihenfolge W(1), /W(2), W(2), und W(1) unterworfen.
Hierbei kann ein Orthogonalcode zweimal für einen Kanal auftreten. Die
Hopping-Steuereinheit 400 gibt Hopping-Steuersignale zum Erzeugen und Auswählen der
Bi-Orthogonal-Code, bezeichnet so, wie vorstehend, aus.As the 4 and 5 , and Table 4, information data 0 on channel ch1 and information data 1 on channel ch2 are signals, respectively 811 and 812 , Orthogonal codes for channel ch1 are hopped in the order of W (0), W (1), / W (3), and W (2), and those for channel ch2 are hopped in order W (1 ), / W (2), W (2), and W (1). In this case, an orthogonal code can occur twice for one channel. The hopping control unit 400 outputs hopping control signals for generating and selecting the bi-orthogonal code designated as above.
Dann
empfängt
der Code-Hopper 420 für
den Kanal ch1 Hopping-Code-Erzeugungssignale
in der Reihenfolge von W(0), W(1), W(3), und W(2) von der Hopping-Steuereinheit 400,
und Hopping-Code-Auswahlsignal zum Umschalten der Reihenfolge von
1101. Der OCG 421 in dem Code-Hopper 420 erzeugt
die Orthogonalcode W(0), W(1), W(3), und W(2) und der Schalter 423 wählt den
Ausgang des Multiplizierers 422 an der Stelle des Orthogonalcodes
W(3) aus. Deshalb empfängt
der Mischer 424 einen einem Hopping unterworfenen Orthognalcode
H0, der W(0), W(1), /W(3) und W(2) umfasst. Andererseits empfängt der
Code-Hopper 420 für
den Kanal ch2 Hopping-Code-Erzeugungssignale
in der Reihenfolge von W(1), W(2), W(2), und W(1) von der Hopping-Steuereinheit 400 und
Hopping-Code-Auswahlsignale zum Umschalten der Reihenfolge von 1011.
Der OCG 421 in dem Code-Hopper 420 erzeugt die
Orthogonalcode W(1), W(2), W(2) und W(1) und der Schalter 423 wählt den
Ausgang des Multiplizierers 422 an der Stelle des ersteren
der Orthogonalcode W(2) aus. Deshalb empfängt der Mischer 424 ein
einem Hopping unterworfenen Orthogonalcode H1, der W(1), /W(2),
/W(2), und W(1) umfasst.Then the code hopper receives 420 for the channel ch1, hopping code generation signals in the order of W (0), W (1), W (3), and W (2) from the hopping control unit 400 , and hopping code selection signal for switching the order of 1101. The OCG 421 in the code hopper 420 generates the orthogonal code W (0), W (1), W (3), and W (2) and the switch 423 selects the output of the multiplier 422 at the location of the orthogonal code W (3). Therefore, the mixer receives 424 a hopping-subjected orthogno code H0 comprising W (0), W (1), / W (3) and W (2). On the other hand, the code hopper receives 420 for the channel ch2, hopping code generation signals in the order of W (1), W (2), W (2), and W (1) from the hopping control unit 400 and hopping code selection signals for switching the order of 1011. The OCG 421 in the code hopper 420 generates the orthogonal code W (1), W (2), W (2) and W (1) and the switch 423 selects the output of the multiplier 422 in the place of the former, the orthogonal code W (2). Therefore, the mixer receives 424 a hopping-subjected orthogonal code H1 comprising W (1), / W (2), / W (2), and W (1).
Dann
mischt der Mischer 424 die Informationsdaten 0 mit dem
einem Hopping unterworfenen Orthogonalcode H0 und erzeugt ein Signal 813 (ch1 × H0). Er
mischt auch die Informationsdaten 1 mit dem einem Hopping unterworfenen
Orthogonalcode H1 und er zeugt ein Signal 814 (ch2 × H1). Der
Addierer 430 addiert die Signale 813 und 814 und
erzeugt ein Signal 815 (ch1 × H0 + ch2 × H1). Der Mischer 442 mischt
das Signal 815 mit einer PN-Sequenz und die Sendeeinheit 450 wandelt
das gespreizte Signal, das von dem Mischer 442 empfangen
ist, in ein HF-Signal für
ein Senden um.Then the mixer mixes 424 the information data 0 with the hopping subjected orthogonal code H0 and generates a signal 813 (ch1 × H0). It also mixes the information data 1 with the hopping-subjected orthogonal code H1, and it generates a signal 814 (ch2 × H1). The adder 430 adds the signals 813 and 814 and generates a signal 815 (ch1 × H0 + ch2 × H1). The mixer 442 mixes the signal 815 with a PN sequence and the transmitting unit 450 converts the splayed signal coming from the mixer 442 is received into an RF signal for transmission.
Die
Spektrum-Entspreizungseinrichtung 520 mischt das HF-Signal,
das von dem Sender empfangen ist, über die Empfangseinheit 510 mit
der PN-Sequenz und erzeugt das entspreizte Signal 815 (ch1 × H0 + ch2 × H1). Es
sollte angemerkt werden, dass die Hopping-Steuereinheit 500 dieselben
Hopping-Steuersignale wie von der Hopping-Steuereinheit 400 erzeugen
sollte. Das bedeutet, dass der Sender und der Empfänger dieselben
Bi-Orthogonalcode für
einen Kanal verwenden.The spectrum despreading device 520 mixes the RF signal received from the transmitter via the receiving unit 510 with the PN sequence and generates the despread signal 815 (ch1 × H0 + ch2 × H1). It should be noted that the hopping control unit 500 the same hopping control signals as from the hopping control unit 400 should produce. This means that the sender and the receiver use the same bi-orthogonal code for one channel.
Demzufolge
gibt der Schalter 533 für
den Kanal ch1 den einem Hopping unterworfenen Orthogonalcode H0
aus und der Schalter 533 für den Kanal ch2 gibt den einem
Hopping unterworfenen Orthogonalcode H1 aus. Dann mischt der Mischer 534 für den Kanal
ch1 den einem Hopping unterworfenen Orthogonalcode H0 mit dem Signal 815,
das von der Entspreizungseinrichtung 520 empfangen ist,
und erzeugt ein Signal 821 ((ch1 × H0 + ch2 × H1) × H0). Der Integrator 535 für den Kanal
ch1 integriert das Signal 821 und stellt die Informationsdaten 822 des
Kanals ch1 wieder her. Der Mischer 534 für den Kanal
ch2 mischt den einem Hopping unterworfenen Orthogonalcode H1 mit
dem Signal 815, das von der Entspreizungseinrichtung 520 empfangen
ist, und erzeugt ein Signal 823 ((ch1 × H0 + ch2 × H1) × H0). Der Integrator 535 für den Kanal
ch2 integriert das Signal 823 und stellt die Informationsdaten 824 des
Kanals ch2 wieder her.As a result, the switch gives 533 for channel ch1, the hopping-subjected orthogonal code H0 and the switch 533 for channel ch2 outputs the hopping-subjected orthogonal code H1. Then the mixer mixes 534 for the channel ch1, the hopping-subjected orthogonal code H0 with the signal 815 that of the despreading device 520 is received, and generates a signal 821 ((ch1 × H0 + ch2 × H1 × H0). The integrator 535 for the channel ch1 integrated the signal 821 and provides the informational data 822 of the channel ch1. The mixer 534 for channel ch2 mixes the hopping-subjected orthogonal code H1 with the signal 815 that of the despreading device 520 is received, and generates a signal 823 ((ch1 × H0 + ch2 × H1 × H0). The integrator 535 for the channel ch2 integrated the signal 823 and provides the informational data 824 of the channel ch2.
Wie
vorstehend beschrieben ist, erzeugt BOCHMA zwei Arten von auswählbaren
Coden mit derselben Spreizungsverstärkung in Bezug auf jeden Orthogonalcode,
um dadurch einen Leitungsabgriff (wiretapping) zu verhindern und
eine Kommunikationssicherheit zu verbessern.As
As described above, BOCHMA generates two types of selectable ones
Codes with the same spreading gain with respect to each orthogonal code,
in order thereby to prevent a wiretapping and
to improve communication security.
