JP2001127752A

JP2001127752A - 通信システム

Info

Publication number: JP2001127752A
Application number: JP31056299A
Authority: JP
Inventors: 康男 ▲よし▲村; Yasuo Yoshimura; Yoshio Horiike; 良雄堀池; Hiroyoshi Nomura; 博義野村; Masahiro Yamamoto; 雅弘山本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 1999-11-01
Publication date: 2001-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】スクランブル符号にフレーム同期符号（ｍビ
ット）を使用するとき、スクランブル符号でＸＯＲ演算
してもフレーム同期符号と同じビット列が発生しないよ
うにすること。及びスクランブル符号を送信装置と受信
装置とでのみ共有し、データの秘密性を得ること。【解決手段】送信装置と受信装置とは、ｍビットのフ
レーム同期符号を記憶する同期符号記憶手段と、このフ
レーム同期符号からスクランブル符号を生成するスクラ
ンブル符号生成手段とをおのおの備え、送信装置は、Ｂ
ＣＨ（ｎ、ｋ）符号を用いた誤り訂正符号を付加した送
信データにスクランブル符号で排他的論理和演算を行っ
て送信信号を出力する。このときスクランブル符号の符
号長ｍはＢＣＨ符号の符号長ｎと等しくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送信データにＢＣ
Ｈ（ｎ、Ｋ）符号による誤り訂正符号を付加し、排他的
論理和演算によるスクランブル符号化を行う通信システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】送信装置と受信装置とで通信を行うと
き、最初に同期符号を送信し、続いて通信相手を識別す
るための識別符号、通信相手に伝送したい伝送データを
送信する。例えば小電力無線を利用するときの通信電文
フォーマットを図１３に示す。

【０００３】図において、ビット同期符号１３１は送信
装置と受信装置とでビットタイミングを同期するための
符号で、「０１０１・・・」を百ビット程度繰り返す。

【０００４】フレーム同期符号１３２は送信装置と受信
装置とで通信電文フォーマットの位置を合わせるための
符号で、例えば図１３では受信装置はフレーム同期符号
１３２を検知して次に識別符号１３３が来ると判断し受
信処理を行う。したがって他の信号を誤ってフレーム同
期符号と判断しないようフレーム同期符号はランダム性
の高いものが望ましく、疑似ランダム符号が用いられ
る。疑似ランダム符号は（２〜Ｎ）−１ビット（Ｎは自
然数）で、小電力無線では３１ビットの疑似ランダム符
号をしばしば用いる。

【０００５】識別符号１３３はシステム識別符号１３
４、受信者識別符号１３５、送信者識別符号１３６とか
らなる。システム識別符号１３４は通信システム毎に固
有の識別符号であり、システム識別符号により通信電文
を送受信する通信システムを特定し他の通信システムと
混信しない。受信者識別符号１３５、送信者識別符号１
３６は各受信装置、送信装置に固有の識別符号であり、
受信者識別符号１３５によって通信電文を受信すべき受
信装置を判別し、送信者識別符号１３６によって受信装
置は通信電文を送信した送信装置を判別する。

【０００６】すなわち、受信装置はシステム識別符号と
自身の識別符号とを予め記憶し、これら識別符号が受信
した通信電文中のシステム識別符号と受信者識別符号に
一致することを確認して伝送データ１３７を受信する。
システム識別符号や受信者識別符号が一致しない場合は
受信しない。

【０００７】ところで、識別符号１３３や伝送データ１
３７にスクランブル符号化を行うことがある。スクラン
ブル符号化の目的は二つあり、一つはデータの秘密性を
持たせること、もう一つは同じビット値が連続するのを
制限するためである。

【０００８】後者について説明すると、通信方式や送信
装置・受信装置の構成によってデータの中に同じビット
値が連続すると通信困難になるものがある。例えば、小
電力無線でＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調方式
は直流成分が伝送できないため、「００００・・００１
００・・００００」のようなデータを送信すると、途中
の「１」を受信側で「０」と見なしてしまう可能性があ
る。これは送信するデータの内容によるが、１バイト
（８ビット）全て「０」といったデータは意図的に用い
ることが多く、これら１バイトデータが連続すると数十
ビットの間「０」が続く可能性がでてくる。また、同様
に１バイト（８ビット）全て「１」といったデータも意
図的に用いることが多く、数十ビットの間「１」が続く
可能性がある。これらを避けるためにスクランブル符号
化を行い同じビット値が長いあいだ連続することを制限
する必要がある。

【０００９】スクランブル符号化については、例えば、
特開平６−２９１７５９号公報等がある。疑似ランダム
符号で排他的論理和演算（以下、ＸＯＲ演算）を行うも
ので、送信装置と受信装置とで同じ疑似ランダム符号を
用いてＸＯＲ演算すれば元のデータが得られる。

【００１０】図１４（ａ）に示すように、送信装置は送
信すべきデータにＸＯＲ演算して送信し、受信装置は受
信したデータにＸＯＲ演算して受信内容の解析を行う。
全て「０」であるデータをスクランブル符号とＸＯＲ演
算するとスクランブル符号（疑似ランダム符号）と同じ
符号列となり「０」と「１」とがランダムに配置され
る。また（ｂ）のように、全て「１」であるデータをＸ
ＯＲ演算するとスクランブル符号のビット反転符号とな
り、これも疑似ランダム符号で「０」と「１」とがラン
ダムに配置される。

【００１１】ここで（ｃ）のように、スクランブル符号
と同じ符号列のデータはＸＯＲ演算によって全て「０」
となるが、データが偶然にスクランブル符号（すなわち
疑似ランダム符号）と同じとなる確率は小さく、スクラ
ンブル符号の符号長が大きくなるほど確率は０に近づ
く。同様に（ｄ）のように、スクランブル符号のビット
反転列のデータがあれば、ＸＯＲ演算によって全て
「１」となるがこの確率も小さい。

【００１２】ところで、特開平６−２９１７５９号公報
にはスクランブル符号にフレーム同期符号と同じ符号を
使用すれば疑似ランダム符号を多数用意する必要がなく
効率的であることが記載されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】スクランブル符号にフ
レーム同期符号（ｍビット）を使用したとき、ｍビット
連続して「０」であるデータをＸＯＲ演算して送信する
とフレーム同期符号と同じとなる。この部分を受信装置
がフレーム同期符号であると誤って判断する恐れがあ
る。

【００１４】また、データの秘密性については、スクラ
ンブル符号を送信装置と受信装置とでのみ共有してお
り、第三者がその符号を知らないことが条件である。公
開されるような通信プロトコルの場合、フレーム同期符
号の符号内容、スクランブル符号化の方法が公となるの
でスクランブル符号にフレーム同期符号と同じ符号を使
用すればデータの秘密性が無くなる。

【００１５】以上のように、スクランブル符号をフレー
ム同期符号と同じとすることは、疑似ランダム符号を多
数用意する必要がなく効率的であるが課題が残ってい
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、送信装置と受信装置からなる通信システム
において、送信装置と受信装置とは、ｍビットのフレー
ム同期符号を記憶する同期符号記憶手段と、このフレー
ム同期符号からスクランブル符号を生成するスクランブ
ル符号生成手段とをおのおの備え、送信装置は、ＢＣＨ
（ｎ、ｋ）符号を用いた誤り訂正符号を付加した送信デ
ータにスクランブル符号で排他的論理和演算を行って送
信信号を出力する第一の演算手段と、この送信信号を送
信する送信手段とを備え、一方、受信装置は、受信手段
で受信した受信信号にスクランブル符号で排他的論理和
演算を行って受信データを出力する第二の演算手段と、
この受信データ内の誤り訂正符号を解析する受信データ
解析手段とを備え、スクランブル符号の符号長ｍはＢＣ
Ｈ符号の符号長ｎと等しくしたものである。

【００１７】上記発明によれば、ＢＣＨ（ｎ，ｋ）符号
を用いた誤り訂正符号を付加した送信データとするので
送信データには（ｎ＋１）ビット以上「０」の連続した
データは発生しない。加えて、スクランブル符号の符号
長ｍはＢＣＨ符号の符号長ｎと等しくしたので、「０」
がｎビット連続する場合に連続する位置とスクランブル
符号の位置との位置関係が固定され、フレーム同期符号
から生成したスクランブル符号で排他的論理和演算を行
っても送信信号にフレーム同期符号と同じ符号が現れな
い。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明は各請求項記載の形態で実
施することができるものである。

【００１９】すなわち、請求項１記載の発明のように、
送信装置と受信装置とは、ｍビットのフレーム同期符号
を記憶する同期符号記憶手段と、このフレーム同期符号
からスクランブル符号を生成するスクランブル符号生成
手段とをおのおの備え、送信装置は、ＢＣＨ（ｎ、ｋ）
符号を用いた誤り訂正符号を付加した送信データにスク
ランブル符号で排他的論理和演算を行って送信信号を出
力する第一の演算手段と、この送信信号を送信する送信
手段とを備え、一方、受信装置は、受信手段で受信した
受信信号にスクランブル符号で排他的論理和演算を行っ
て受信データを出力する第二の演算手段と、この受信デ
ータ内の誤り訂正符号を解析する受信データ解析手段と
を備え、スクランブル符号の符号長ｍはＢＣＨ符号の符
号長ｎと等しくしたものである。

【００２０】そして、ＢＣＨ（ｎ，ｋ）符号を用いた誤
り訂正符号を付加した送信データとするので送信データ
には（ｎ＋１）ビット以上「０」の連続したデータは発
生しない。加えて、スクランブル符号の符号長ｍはＢＣ
Ｈ符号の符号長ｎと等しくしたので、「０」がｎビット
連続する場合に連続する位置とスクランブル符号の位置
との位置関係が固定され、フレーム同期符号から生成し
たスクランブル符号で排他的論理和演算を行っても送信
信号にフレーム同期符号と同じ符号が現れない。

【００２１】また、請求項２記載の発明のように、送信
データの誤り訂正符号はＢＣＨ（ｎ、ｋ）符号と１ビッ
トパリティ符号を用いて（ｎ＋１）ビットとし、スクラ
ンブル符号はフレーム同期符号に１ビットを付加して
（ｍ＋１）ビットとしたものである。そして、誤り訂正
符号としてＢＣＨ（ｎ、ｋ）符号に１ビットパリティ符
号を付加し、スクランブル符号としてフレーム同期符号
に１ビットを付加することで２〜Ｎビット（Ｎは自然
数）となりマイコンで扱いやすいビット数となる。

【００２２】また、請求項３記載の発明のように、スク
ランブル符号生成手段はフレーム同期符号をコピーして
ローテーション操作を行い、通信システム毎に異なるス
クランブル符号を生成するものである。そして、通信シ
ステム毎にローテーション操作を変えるのでスクランブ
ル符号が多数得られ、通信システム毎で異なるスクラン
ブル符号によりデータの秘密性が得られる。

【００２３】また、請求項４記載の発明のように、送信
装置と受信装置は、自身の属する通信システムを識別す
るためのシステム識別符号を識別符号記憶手段に記憶
し、スクランブル符号生成手段はこのシステム識別符号
によりローテーション操作を変化させてスクランブル符
号を生成するものである。そして、通信システム毎にス
クランブル符号を変えることがシステム識別符号によっ
て容易にできる。

【００２４】また、請求項５記載の発明のように、スク
ランブル符号生成手段はフレーム同期符号をコピーしロ
ーテーション操作によりスクランブル符号を生成すると
き、フレーム同期符号のｋビット左ローテーションを使
用しないものである。そして、「０」がｎビット連続す
るときに、排他的論理和演算の結果フレーム同期符号と
同じ符号が現れるスクランブル符号を予め取り除く。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００２６】（実施例１）図１は本発明の実施例１に関
わる送信装置の構成を示すブロック図である。送信装置
１は、ビット同期符号やフレーム同期符号を記憶する同
期符号記憶手段２と、このフレーム同期符号からスクラ
ンブル符号を生成するスクランブル符号生成手段３と、
送信バッファ４から出力されたデータに識別符号を付加
した送信データ（ａ）にＢＣＨ（ｎ、ｋ）符号を用いた
誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号生成手段５と、誤
り訂正符号生成手段５からの誤り訂正符号付き送信デー
タ（ｂ）にスクランブル符号で排他的論理和演算を行う
第一の演算手段６と、この第一の演算手段６からのスク
ランブル符号化送信データ（ｃ）にビット同期符号とフ
レーム同期符号とを付加する送信信号生成手段７と、送
信符号生成手段７からの送信信号（ｄ）を変調してアン
テナ８を通して無線信号（ｅ）を送信する送信手段９
と、システム識別符号や送信装置自身の識別符号、通信
相手の識別符号を記憶する識別符号記憶手段１０から構
成する。

【００２７】次に図２に本発明の実施例１に関わる受信
装置の構成を示すブロック図を示す。受信装置２１は、
送信装置と同じく、フレーム同期符号を記憶する同期符
号記憶手段２２と、このフレーム同期符号からスクラン
ブル符号を生成するスクランブル符号生成手段２３とを
備える。これに加えて、アンテナ２４を通して無線信号
（ｅ）を復調して受信信号（ｆ）を出力する受信手段２
５と、受信信号（ｆ）のビット同期をとりフレーム同期
符号を検出する同期処理を行う同期処理手段２６と、同
期処理手段２６からのスクランブル符号化受信データ
（ｇ）にスクランブル符号で排他的論理和演算を行う第
二の演算手段２７と、この第二の演算手段２７からの誤
り訂正符号付き受信データ（ｈ）の誤り訂正処理を行
い、識別符号記憶手段２８に記憶されたシステム識別符
号や受信装置自身の識別符号、通信相手の識別符号を確
認する受信データ解析手段２９と、受信データ解析手段
２９で正常受信が確認された受信データ（ｉ）を受け取
る受信バッファ３０から構成する。

【００２８】次に、通信電文フォーマットを図３に示
す。上より順に、送信信号（ｄ）や受信信号（ｆ）、ス
クランブル符号化送信データ（ｃ）やスクランブル符号
化受信データ（ｇ）、誤り訂正符号付き送信データ
（ｂ）や誤り訂正符号付き受信データ（ｈ）、ＢＣＨ
（３１，１６）符号、送信データ（ａ）や受信データ
（ｉ）である。

【００２９】ここでは、ＢＣＨ（ｎ，ｋ）符号としてＢ
ＣＨ（３１，１６）符号で説明する。ＢＣＨ（ｎ，ｋ）
符号のｎはデータ１単位と誤り訂正符号の合計ビット長
で符号長と呼び、ｋはデータ１単位のビット長で情報ビ
ット長と呼ぶ。ＢＣＨ（３１，１６）符号では、１６ビ
ットのデータ（図中３１）毎に１５ビットの誤り訂正符
号（図中３２）を付加し、この３１ビット中の３ビット
誤りまで訂正できる。

【００３０】誤り訂正符号を付加するデータの対象は識
別符号と伝送データである。これを１６ビット単位で区
切り、ＢＣＨ誤り訂正符号を付加する。識別符号にはシ
ステム識別符号、受信者識別符号、送信者識別符号が含
まれ、例えばシステム識別符号には４８ビット全て
「０」や全て「１」といったものがある。また伝送デー
タには数十ビット連続した「０」や「１」を含むことが
ある。

【００３１】しかしながら、ＢＣＨ（３１，１６）符号
では、１６ビットのデータに１５ビットの誤り訂正符号
を付加するので、データが１６ビット全て「０」でも誤
り訂正符号には「０」が連続しない。また誤り訂正符号
で「０」が連続するときデータがあるビット列（「０」
が連続しない）の時である。以上から、ＢＣＨ（３１，
１６）符号では、「０」の連続は誤り訂正符号１５ビッ
ト＋次にあるデータ１６ビットで３１ビットが最長とな
る。

【００３２】次にスクランブル符号について説明する。
図４に３１通りのスクランブル符号を示す。これらは３
１ビットのフレーム同期符号「０００１１０１１１０１
０１００００１００１０１１００１１１１１」を１ビッ
トずつ左ローテーションして得るもので、例えば、図中
スクランブル符号（１）はフレーム同期符号と同じ、ス
クランブル符号（２）はフレーム同期符号の１ビット左
ローテーションである。この中から一つを選択してスク
ランブル符号とする。

【００３３】疑似ランダム符号であるフレーム同期符号
からスクランブル符号を得るので図５に示すような特性
を持つ。異なるスクランブル符号のビット差は常に１６
ビットとなる。ここではスクランブル符号（１）と
（２）、（１）と（３）との比較のみを示したが、どの
スクランブル符号を比べてもビット差は常に１６ビット
である。

【００３４】したがって図６に示すように、送信すると
きのスクランブル符号と受信するときのスクランブル符
号とが異なると３１ビット中の約半分のビットが送信と
受信とで異なる。この結果、送信と受信とでスクランブ
ル符号が異なると受信したデータを解析することができ
ない。すなわち、データの秘密性が得られる。なお、図
６中「＊」で記したものは「０」あるいは「１」であ
る。

【００３５】それではＢＣＨ（ｎ、ｋ）符号とスクラン
ブル符号とで組み合わせて使用する場合のメリットを説
明する。スクランブル符号の符号長ｍはＢＣＨ符号の符
号長ｎと等しくしたので、ＢＣＨ符号とスクランブル符
号との位置関係が固定される。

【００３６】例えば、ＢＣＨ符号、スクランブル符号と
もに３１ビットの場合を図６に示す。ＢＣＨ符号の１ビ
ットめは常にスクランブル符号の１ビットめとＸＯＲ演
算を行い、ＢＣＨ符号の３１ビットめは常にスクランブ
ル符号の３１ビットめとＸＯＲ演算を行う。このとき図
７（ａ）のように、ＢＣＨ（３１，１６）符号が連続す
ると誤り訂正符号１５ビットと伝送データ１６ビットと
で連続して３１ビットの「０」が出現する場合がある。
しかしスクランブル符号との位置関係が固定され図７
（ａ）のように、この３１ビットの連続「０」とはスク
ランブル符号の後半１５ビット＋前半１６ビットとＸＯ
Ｒ演算することとなり、その結果、フレーム同期符号と
異なる符号列になる。

【００３７】従来はスクランブル符号との位置関係が定
まっていないため、スクランブル符号にフレーム同期符
号（ｍビット）を使用したとき、ｍビット連続した
「０」とスクランブル符号の位置関係によってはＸＯＲ
演算の結果がフレーム同期符号と同じとなりこの部分を
受信装置がフレーム同期符号であると誤る恐れがあっ
た。

【００３８】本発明で注意するのは使用できないスクラ
ンブル符号があることである。図４のスクランブル符号
（１７）がこれにあたり、図７（ｂ）のようにスクラン
ブル符号の後半１５ビットがフレーム同期符号の前半１
５ビットでスクランブル符号の前半１６ビットがフレー
ム同期符号の後半１６ビットなっていると３１ビット連
続「０」の部分でスクランブル符号化データがフレーム
同期符号と同じとなる。したがって、フレーム同期符号
のｋビット左ローテーション（又はｎ−ｋビット右ロー
テーション）はスクランブル符号から取り除く必要があ
る。

【００３９】以上のように、ＢＣＨ（３１，１６）符号
を用いた誤り訂正符号を付加した送信データとするので
送信データには３２ビット以上「０」の連続したデータ
は発生しない。ＢＣＨ（ｎ，ｋ）符号を用いた誤り訂正
符号を付加した送信データとするので送信データには
（ｎ＋１）ビット以上「０」の連続したデータは発生し
ない。加えて、スクランブル符号の符号長ｍはＢＣＨ符
号の符号長ｎと等しくしたので、「０」がｎビット連続
する場合に連続する位置とスクランブル符号の位置との
位置関係が固定され、フレーム同期符号から生成したス
クランブル符号で排他的論理和演算を行っても送信信号
にフレーム同期符号と同じ符号が現れない。

【００４０】また、スクランブル符号生成手段はフレー
ム同期符号をコピーしローテーション操作により複数の
スクランブル符号を生成することが容易にできる。通信
システム毎にローテーション操作を変えればスクランブ
ル符号が多数得られ、通信システム毎で異なるスクラン
ブル符号によりデータの秘密性が得られる。

【００４１】そこで、システム識別符号を用い、スクラ
ンブル符号生成手段はこのシステム識別符号によってロ
ーテーション操作を変化させれば通信システム毎にスク
ランブル符号を変えることが容易にできる。例えば、４
８ビットのシステム識別符号のうち下位５ビットでスク
ランブル符号を割り当てる方法であれば、フレーム同期
符号の符号内容、スクランブル符号化の方法が公となっ
てもシステム識別符号がわからなればデータの秘密性が
得られる。

【００４２】なお、このときフレーム同期符号のｋビッ
ト左ローテーションはスクランブル符号として使用しな
い。それはＢＣＨ（ｎ、ｋ）符号の後半（ｎ−ｋ）ビッ
トの「０」連続と次のＢＣＨ（ｎ、ｋ）符号の前半ｋビ
ットの「０」連続とが続いたときに排他的論理和演算を
行うとフレーム同期符号と同じ符号が現れるためであ
る。「０」がｎビット連続するときに、排他的論理和演
算の結果フレーム同期符号と同じ符号が現れるスクラン
ブル符号を予め取り除く。

【００４３】（実施例２）ところで、ＢＣＨ（ｎ，ｋ）
符号を用いると誤り訂正符号付きデータ、スクランブル
符号化データはｎビット単位で扱うことになる。誤り訂
正符号処理やＸＯＲ演算処理をマイコンで行うとすれ
ば、ｎは（２〜Ｎ）−１ビット（Ｎは自然数）で扱いに
くいビット数であり４ビットや８ビットであるほうがよ
い。そこで、ＢＣＨ（ｎ，ｋ）符号に１ビットのパリテ
ィ符号を付加して２〜Ｎビットで扱う方法がある。

【００４４】例えば、ＢＣＨ（３１，１６）符号では、
１６ビットの伝送データに１５ビットの誤り訂正符号と
１ビットの偶数パリティ符号を付加して、この３２ビッ
ト中の４ビット誤りまで訂正できる。通信電文フォーマ
ットを図８に示す。上より順に、送信信号（ｄ）や受信
信号（ｆ）、スクランブル符号化送信データ（ｃ）やス
クランブル符号化受信データ（ｇ）、誤り訂正符号付き
送信データ（ｂ）や誤り訂正符号付き受信データ
（ｈ）、ＢＣＨ（３１，１６）符号＋パリティ符号、送
信データ（ａ）や受信データ（ｉ）である。

【００４５】次にスクランブル符号について説明する。
図９に３１通りのスクランブル符号を示す。これらは３
１ビットフレーム同期符号を１ビットずつ左ローテーシ
ョンし最後に１ビットの「０」を加えて得るもので、例
えば、図中スクランブル符号（１）はフレーム同期符号
＋「０」、スクランブル符号（２）はフレーム同期符号
の１ビット左ローテーション＋「０」である。この中か
ら一つを選択してスクランブル符号とする。

【００４６】疑似ランダム符号であるフレーム同期符号
からスクランブル符号を得るので図１０に示すような特
性を持つ。異なるスクランブル符号のビット差は常に１
６ビットとなる。ここではスクランブル符号（１）と
（２）、（１）と（３）との比較のみを示したが、どの
スクランブル符号を比べてもビット差は常に１６ビット
である。

【００４７】したがって図１１に示すように、送信する
ときのスクランブル符号と受信するときのスクランブル
符号とが異なると３１ビット中の半分のビットが送信と
受信とで異なる。この結果、送信と受信とでスクランブ
ル符号が異なると受信したデータを解析することができ
ない。すなわち、データの秘密性が得られる。

【００４８】なお、３２ビットにするために挿入する１
ビットは「０」でなく「１」でも構わない。またその１
ビットを挿入する位置は最後でなくフレーム同期符号の
最初や途中でもよい。

【００４９】それではＢＣＨ（ｎ、ｋ）符号＋パリティ
符号とスクランブル符号とで組み合わせて使用する場合
のメリットを説明する。誤り訂正符号としてＢＣＨ
（ｎ、ｋ）符号に１ビットパリティ符号を付加し、スク
ランブル符号としてフレーム同期符号ｍビットに１ビッ
トを付加して、（ｍ＋１）と（ｎ＋１）とを等しくした
ので、ＢＣＨ符号とスクランブル符号との位置関係が固
定される。

【００５０】例えば、ＢＣＨ符号＋パリティ符号、スク
ランブル符号ともに３２ビットの場合を図１２に示す。
ＢＣＨ符号の１ビットめは常にスクランブル符号の１ビ
ットめとＸＯＲ演算を行い、パリティ符号は常にスクラ
ンブル符号の３２ビットめとＸＯＲ演算を行う。このと
き図１２（ａ）のように、ＢＣＨ（３１，１６）符号＋
パリティ符号が連続すると誤り訂正符号１６ビットと伝
送データ１６ビットとで連続して３２ビットの「０」が
出現する場合がある。しかしスクランブル符号との位置
関係が固定され図１２（ａ）のように、この３２ビット
の連続「０」とはスクランブル符号の後半１６ビット＋
前半１６ビットとＸＯＲ演算することとなり、その結
果、フレーム同期符号と異なる符号列になる。

【００５１】また、ＢＣＨ（３１，１６）符号とスクラ
ンブル符号３１ビットの場合、図６（ｂ）のようにＸＯ
Ｒ演算の結果がフレーム同期符号と同じとなって使用で
きないスクランブル符号があったが、１ビット付加した
この方法では図１２（ｂ）のように問題なく使用できる
のでスクランブル符号生成に注意を払う必要がない。

【００５２】以上のように、誤り訂正符号としてＢＣＨ
（３１、１６）符号に１ビットパリティ符号を付加し、
スクランブル符号としてフレーム同期符号に１ビットを
付加することで共に２〜５ビットとなりマイコンで扱い
やすいビット数となる。誤り訂正符号としてＢＣＨ
（ｎ、ｋ）符号に１ビットパリティ符号を付加し、スク
ランブル符号としてフレーム同期符号に１ビットを付加
することで２〜Ｎビット（Ｎは自然数）となりマイコン
で扱いやすいビット数となる。

【００５３】なお、図４や図９において右ローテーショ
ンによってスクランブル符号を得ても良い。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
通信システムによれば、フレーム同期符号から生成した
スクランブル符号によって、同じビット値が連続するの
を制限するとともに、データの秘密性を得ることができ
る。

【００５５】さらに各請求項に対応して次の効果を奏す
る。

【００５６】（１）ＢＣＨ（ｎ，ｋ）符号を用いた誤り
訂正符号を付加した送信データとするので送信データに
は（ｎ＋１）ビット以上「０」の連続したデータは発生
しない。加えて、スクランブル符号の符号長ｍはＢＣＨ
符号の符号長ｎと等しくしたので、「０」がｎビット連
続する場合に連続する位置とスクランブル符号の位置と
の位置関係が固定され、フレーム同期符号から生成した
スクランブル符号で排他的論理和演算を行っても送信信
号にフレーム同期符号と同じ符号が現れない。

【００５７】（２）誤り訂正符号としてＢＣＨ（ｎ、
ｋ）符号に１ビットパリティ符号を付加し、スクランブ
ル符号としてフレーム同期符号に１ビットを付加するこ
とで２〜Ｎビット（Ｎは自然数）となりマイコンで扱い
やすいビット数となる。

【００５８】（３）通信システム毎にローテーション操
作を変えるのでスクランブル符号が多数得られ、通信シ
ステム毎で異なるスクランブル符号によりデータの秘密
性が得られる。

【００５９】（４）通信システム毎にスクランブル符号
を変えることがシステム識別符号によって容易にでき
る。

【００６０】（５）フレーム同期符号のｋビット左ロー
テーションを除くので、ＢＣＨ（ｎ、ｋ）符号の後半
（ｎ−ｋ）ビットの「０」連続と次のＢＣＨ（ｎ、ｋ）
符号の前半ｋビットの「０」連続とが続いたときに、排
他的論理和演算を行っても送信信号にフレーム同期符号
と同じ符号が現れない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の通信システムにおける送信
装置のブロック図

【図２】同システムにおける受信装置のブロック図

【図３】同システムにおいて通信電文フォーマットを示
す図

【図４】同システムにおいてスクランブル符号を示す図

【図５】同システムにおいてスクランブル符号の特性を
示す図

【図６】同システムにおいてスクランブル符号の効果を
示す図

【図７】（ａ）同システムにおいてスクランブル符号の
効果を示す図（ｂ）同システムにおいて別のスクランブル符号の効果
を示す図

【図８】本発明の実施例２の通信システムにおいて通信
電文フォーマットを示す図

【図９】同システムにおいてスクランブル符号を示す図

【図１０】同システムにおいてスクランブル符号の特性
を示す図

【図１１】同システムにおいてスクランブル符号の効果
を示す図

【図１２】同システムにおいてスクランブル符号の効果
を示す図

【図１３】従来の通信システムにおいて通信電文フォー
マットを示す図

【図１４】（ａ）従来の通信システムにおいて全て
「０」であるデータのスクランブル符号の効果を示す図（ｂ）同システムにおいて全て「１」であるデータのス
クランブル符号の効果を示す図（ｃ）同システムにおいてスクランブル符号と同じ符号
列データのスクランブル符号の効果を示す図（ｄ）同システムにおいてスクランブル符号の反転符号
別データのスクランブル符号の効果を示す図

【符号の説明】

１送信装置２、２２同期符号記憶手段３、２３スクランブル符号生成手段５誤り訂正符号生成手段６第一の演算手段７送信信号生成手段９送信手段１０識別符号記憶手段２１受信装置２５受信手段２６同期処理手段２７第二の演算手段２８識別符号記憶手段２９受信データ解析手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野村博義大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者山本雅弘大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5J104 AA01 AA29 FA09 JA03 JA04 NA02 NA03 NA04 NA05 NA37 PA01 5K047 AA01 AA06 HH01 MM02 MM11 MM14 MM24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一つの送信装置と受信装置から
なる通信システムにおいて、前記送信装置と前記受信装
置とは、ｍビットのフレーム同期符号を記憶する同期符
号記憶手段と、前記フレーム同期符号からスクランブル
符号を生成するスクランブル符号生成手段とをおのおの
備え、前記送信装置は、ＢＣＨ（ｎ、ｋ）符号を用いた
誤り訂正符号を付加した送信データに前記スクランブル
符号で排他的論理和演算を行って送信信号を出力する第
一の演算手段と、前記第一の演算手段からの送信信号を
送信する送信手段とを備え、前記受信装置は、受信手段
で受信した受信信号に前記スクランブル符号で排他的論
理和演算を行って受信データを出力する第二の演算手段
と、前記第二の演算手段からの受信データ内の誤り訂正
符号を解析する受信データ解析手段とを備え、スクラン
ブル符号の符号長ｍはＢＣＨ符号の符号長ｎと等しくし
た通信システム。
【請求項２】送信データの誤り訂正符号はＢＣＨ（ｎ、
ｋ）符号と１ビットパリティ符号を用いて（ｎ＋１）ビ
ットとし、スクランブル符号はフレーム同期符号に１ビ
ットを付加して（ｍ＋１）ビットとした請求項１記載の
通信システム。
【請求項３】スクランブル符号生成手段はフレーム同期
符号をコピーしてローテーション操作を行い、通信シス
テム毎に異なるスクランブル符号を生成する請求項１又
は２記載の通信システム。
【請求項４】送信装置と受信装置は、自身の属する通信
システムを識別するためのシステム識別符号を識別符号
記憶手段に記憶し、スクランブル符号生成手段は前記シ
ステム識別符号によってローテーション操作を変化させ
スクランブル符号を生成する請求項３記載の通信システ
ム。
【請求項５】スクランブル符号生成手段はフレーム同期
符号をコピーしローテーション操作によりスクランブル
符号を生成するとき、フレーム同期符号のｋビット左ロ
ーテーションを使用しない請求項３記載の通信システ
ム。