JP2004072495A - 符号選定装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ネットワークの使用状況に応じて、発生させた符号系列の中で相関特性の良好な符号シーケンスを選んでチャネル割当を行なう方法を実現する。
【解決手段】本発明の符号選定装置は、１又は複数の未使用拡散符号の中から、新たな通信チャネルに割り当てる拡散符号を選定するものであって、候補となる各未使用拡散符号を用いてダミー原データを拡散して各ダミー拡散信号を生成するダミー拡散信号生成手段と、各ダミー拡散信号と受信信号とを重畳して各擬似重畳信号を形成する重畳手段と、各擬似重畳信号に対しその擬似重畳信号の未使用拡散符号及び確立通信チャネルに使用されている既使用拡散符号を用いて逆拡散する逆拡散手段と、各擬似重畳信号の各確立通信チャネルの再生データと、再生ダミー原データとに基づいて拡散符号を選定する拡散符号選定手段とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明の符号選定装置は、１又は複数の未使用拡散符号の中から、新たな通信チャネルに割り当てる拡散符号を選定するものであって、候補となる各未使用拡散符号を用いてダミー原データを拡散して各ダミー拡散信号を生成するダミー拡散信号生成手段と、各ダミー拡散信号と受信信号とを重畳して各擬似重畳信号を形成する重畳手段と、各擬似重畳信号に対しその擬似重畳信号の未使用拡散符号及び確立通信チャネルに使用されている既使用拡散符号を用いて逆拡散する逆拡散手段と、各擬似重畳信号の各確立通信チャネルの再生データと、再生ダミー原データとに基づいて拡散符号を選定する拡散符号選定手段とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号選定装置及び方法に関し、例えば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を採用した通信装置において、相関特性の良好な新たな通信チャネルを割り当てる拡散符号（以下「符号」）を選定する符号選定装置に適用し得る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば光アクセスネットワークにおけるアクセス方式は、主に、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｃｃｅｓｓ）方式が採用されている。しかし、ＴＤＭＡシステムは、１本の光ファイバに複数の回線を多重する場合、個々のユーザが利用できる時間が固定されており、あるユーザが通信をしていないとき、その空き時間を他のユーザが使用できないため、個々のユーザがネットワークで使用できる帯域を最大限に使用できないという問題点がある。そこで、この問題を解決する方法として、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムが提案されている。
【０００３】
この光アクセスネットワークにおいて、ＣＤＭＡシステムを実現する方法として、例えば文献１：特表２００１―５１２９１９で示されているように、送信側において電気領域で拡散符号系列（以下「符号」）を用いて符号化（スペクトル拡散）された光搬送波を変調し、受信側において光変調信号を直接検波した後、電気領域で復号（スペクトル逆拡散）する方法がある。
【０００４】
この文献１に記載されている方法によれば、１通信チャネル当りの情報伝送速度を大きくするには限界があるものの、移動体通信システム等既存のＣＤＭＡシステムで用いられている標準的な部品を使用できるため、実現が比較的容易である。
【０００５】
また、光領域で波長制御、フィルタリングが不要であることから、低コストシステムの構築が可能である。
【０００６】
上記文献１のように光アクセスネットワークに限られず、ＣＤＭＡシステムを採用するネットワークにおける通信チャネル割当ての方法として、主に次の２つの方法がある。
【０００７】
１つ目は、各端末の送信機にネットワーク内で既知である符号シーケンス（拡散符号系列）を固定割当する方法である。２つ目は、各端末の送信機には固定符号を割り当てず、制御回線を用いたコネクション設定時に符号シーケンスを送るという手段を用いて、通信が発生する毎に符号を割り当てる方法である。使用符号として、Ｍ系列符号、Ｇｏｌｄ符号、嵩符号が例として挙げられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＣＤＭＡシステムを採用したネットワークでは、異なるチャネル間の位相差まで考慮した完全な直交性を有する符号系列を用いると、チャネル数が極めて少なくなることが知られている。
【０００９】
そのため、一般に直交性が不完全な符号系列を用いてシステムを構築することが多い。従って、異なる通信チャネルが同時に通信路を使用した場合、使用符号の非直交性による通信チャネル間干渉が発生し、同時接続チャネル数が制限される。
【００１０】
これら通信チャネル間干渉の大きさは、通信チャネル間の位相差、使用している符号の相関特性に依存する。そのため、同時接続数を増やすためには、なるべく相関特性の良好な符号を選んで割り当てていくことが望ましい。
【００１１】
しかし、上記に示した２つの通信チャネル割当の方法は、相関特性が良好であるといわれている符号系列を用いているものの、ネットワーク全体で使用する何種類かの符号シーケンスの中でどの符号シーケンスを選んで割り当てるかについて述べられていない。
【００１２】
そのため、ネットワークの使用状況に応じて、発生させた符号系列の中で相関特性の良好な符号シーケンスを選んでチャネル割当を行なう方法を実現することが求められている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、第１の本発明に係る符号選定装置は、既に確立されている確立通信チャネルに割り当てられている拡散符号とは異なる、１又は複数の未使用拡散符号の中から、新たな通信チャネルに割り当てる拡散符号を選定する符号選定装置であって、候補となる各未使用拡散符号を用いてダミー原データを拡散して各ダミー拡散信号を生成するダミー拡散信号生成手段と、各ダミー拡散信号と受信信号とを重畳して、候補となる各未使用拡散符号に対応する擬似重畳信号をそれぞれ形成する重畳手段と、各擬似重畳信号のそれぞれに対し、その擬似重畳信号に関係する未使用拡散符号及び確立通信チャネルに使用されている既使用拡散符号を用いて逆拡散する逆拡散手段と、逆拡散手段によって得られた、各擬似重畳信号についての各確立通信チャネルの再生データと、再生されたダミー原データとに基づいて、新たな通信チャネルに割り当てる未使用拡散符号を選定する拡散符号選定手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第２の本発明に係る符号選定方法は、既に確立されている確立通信チャネルに割り当てられている拡散符号とは異なる、１又は複数の未使用拡散符号の中から、新たな通信チャネルに割り当てる拡散符号を選定する符号選定方法であって、ダミー拡散信号生成手段が、候補となる各未使用拡散符号を用いてダミー原データを拡散して各ダミー拡散信号を生成し、重畳手段が、各ダミー拡散信号と受信信号とを重畳して、候補となる各未使用拡散符号に対応する擬似重畳信号をそれぞれ形成し、逆拡散手段が、各擬似重畳信号のそれぞれに対し、その擬似重畳信号に関係する未使用拡散符号及び確立通信チャネルに使用されている既使用拡散符号を用いて逆拡散し、拡散符号選定手段が、逆拡散手段によって得られた、各擬似重畳信号についての各確立通信チャネルの再生データと、再生されたダミー原データとに基づいて、新たな通信チャネルに割り当てる未使用拡散符号を選定することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（Ａ）符号割当方法の基本概念の説明
まず、以下では、本発明に係る符号選定装置及び方法についての実施形態を説明する前に、本発明に係る符号選定方法の基本概念について説明する。
【００１６】
上述したように、異なる２チャネル間の干渉の大きさは、それぞれのチャネルを割り当てている符号の相関特性に影響される。
【００１７】
しかし、それぞれのチャネルに係るデータは必ずしも同期しているとは限らず、一方のチャネルのデータビット間で他方のチャネルのデータが反転することも考えられる。
【００１８】
そこで、本発明に係る符号選定方法は、一方チャネルのデータビット間で他方のチャネルのデータが反転する場合も考慮して、下記式（１）及び（２）を用いて求めた相関値に基づいて行なう。なお、一方のチャネルのデータビット間で他方のチャネルのデータが反転しない場合の相関関係を偶相関といい、下記式（１）（これを偶関数という）を用いて求め、また、一方のチャネルのデータビット間で他方のチャネルのデータが反転する場合の相関関係を奇相関といい、下記式（２）（これを奇関数という）を用いて求める。
【００１９】
【数１】
【数２】
ここで、Ｍは符号チップ数である。Ｒは相関関数、Ｃは符号である。ｋ，ｌはＭを法とする数（ｍｏｄｕｌｏ Ｍ）である。ｉ＝ｊの場合Ｒは自己相関関数を表し、ｉ≠ｊの場合Ｒは相互相関関数を表す。
【００２０】
なお、ｌはチャネル間の相対的時間位置であり、０からＭ−１までの間で各チャネルの送信タイミングにより相関関数は１個の値に決まる。この値を相関値と呼ぶ。この相関値を用いると逆拡散後の受信データ信号は自己相関値となり、受信干渉信号は相互相関値となる。また、３チャネル以上の多元接続の場合、受信干渉信号は相互相関値の和となる。
【００２１】
この相互相関関数について８チップＷａｌｓｈ符号を例にとって説明する。
【００２２】
Ｗａｌｓｈ符号は下記式（３）で表される初期値Ｗ０と、下記式（４）で表される漸化式を用いて発生することができ、各行が１個の符号シーケンスとなる。
【００２３】
【数３】
【数４】
ここで、上記式（４）の左辺において、Ｗｋはそれぞれ「０」，「１」の２値を構成要素として有する行列であり、Ｗｋ（バー）は、Ｗｋの構成要素「０」，「１」を反転させた構成要素をもつ行列である。
【００２４】
上記式（４）より、８チップの場合、８個の符号シーケンスを発生することができる。便宜上、第１行を符号１、第ｉ行を符号ｉとする。
【００２５】
図２は、例えば符号７と符号８とにより割当てられたチャネル間における、相対的時間位置（位相シフト量）ｌと相互相関値との関係を説明する説明図である。ただし、相互相関値をチップ数で割り算している。
【００２６】
図２に示すように、位相シフト値ｌの値や、偶相関・奇相関の違いにより相互相関値が違う。
【００２７】
そこで、偶相関・奇相関のそれぞれについて、相互相関値の絶対値が最大となるｌにおける相互相関値を取り、それぞれの相互相関値のうち大きい方の相互相関値を最大相互相関値と呼ぶ。
【００２８】
図３は、８チップＷａｌｓｈ符号により割り当てられた全てのチャネル間の組合せについて最大相互相関値を示した説明図である。図３に示すように、同一のＷａｌｓｈ符号であっても符号の組合せにより相互相関値に違いがある。
【００２９】
また、図４は、最大相互相関値の和が１より小さいという条件のもとで、チップ数と同時接続多重数との関係を示した説明図である。このとき、最大相互相関値の和が最も小さくなるように符号を選んだ。
【００３０】
例えば、図４において、８チップのＷａｌｓｈ符号が有する同時接続多重数は３個となっている。このことから、図３を参照して、３個の符号シーケンスの最大相互相関値の和が１未満となる符号を選定する。
【００３１】
例えば、図３を参照して、選定する３個の符号シーケンスとして、Ｗａｌｓｈ番号１，２，３の符号シーケンスを選定することはできるが、Ｗａｌｓｈ番号１，３，７の符号シーケンスを選定すると、最大相互相関値の和が１を超えてしまうため、これらを選定することができない。
【００３２】
このように、同時接続多重させるためには、符号選定の重要性が明らかである。
【００３３】
また、図４において、異種符号の比較のため、Ｇｏｌｄ符号についての計算結果も併せて示す。図４に示すように、１００チップ程度のチップ数で拡散したシステムにおいては、符号選定することにより、Ｗａｌｓｈ符号を用いた場合の方が多重数を多くとることができる。
【００３４】
以上のことから、干渉低減のため、相互相関値の和が小さくなるよう使用符号を選定してチャネル割当をすることが考えられる。そのためにはシステム導入時に１つの符号を用意しておき、全ての組合せの最大相互相関値を計算して符号を選定すればよい。しかし、チップ数が多いと１組の組合せを計算するのにチップ数の２乗のオーダで計算時間が増大し、組合せ数もチップ数の２乗となる。そのため、計算時間がかかり過ぎることが難点である。また、多重する全てのチャネルで最大相互相関値をとる確率は稀であり、実際はもう少し多重数を増やすことが期待できる。
【００３５】
そこで、本発明に係る符号選定方法は、以下の基本概念を用いて符号選定する。
【００３６】
まず、非通信時において１チャネルを追加する場合、用意してある符号系列から１個の符号をランダムに選び、その選定符号を新たなチャネルに割り当てる。
【００３７】
次に、１以上のチャネルが使用されている時において１チャネルを追加する場合、用意してある符号のうち、使用されていない全ての符号について、受信信号と相関値計算用のダミー信号を用いて相互相関値を計算し、通信している各チャネル及び追加するチャネルにおける最大相互相関値を求める。
【００３８】
各相互相関値に対して、あるレベル値（判定閾値）と比較、相互相関値が閾値を超える場合の符号を除外する。残った符号の中から、それぞれ各チャネル相互相関値の和を求め、最小となるような符号を選定する。最小となる符号が複数ある場合、１個の符号をランダムに選定する。
【００３９】
閾値との比較の結果、全ての符号が除外された場合、チャネル割当不可とし、接続要求された端末からの接続を拒否する。
【００４０】
このようにして符号選定された場合、選定符号を用いて新たなチャネルに割り当てる。
【００４１】
（Ｂ）第１の実施形態
次に、本発明に係る符号選定装置及び方法の第１の実施形態について図面を参照して説明する。
【００４２】
第１の実施形態は、ＣＤＭＡ方式を採用した通信システムにおける局側の受信装置が符号選定装置を備えた場合の適用を説明する。
【００４３】
（Ｂ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係る局側の受信装置の内部構成を示したものである。図１には図示しないが、当該受信装置は、符号間管理機能を備えており、端末−局間のビット同期、接続・切断用の制御チャネルが別回線であるものとする。
【００４４】
図１では、８チップＷａｌｓｈ符号をチャネル割当符号とし、チャネル１は、Ｗａｌｓｈ番号４（以下＃４）の符号が割り当てられ、チャネル２は、Ｗａｌｓｈ番号５（以下＃５）の符号が割り当てられて通信しており、その他の複数のチャネルは未使用である場合を示している。
【００４５】
本実施形態では、未使用チャネルのうちチャネル０に接続要求があった場合の符号選定方法を示す。
【００４６】
図１に示すように、本実施形態に係る受信装置は、少なくともネットワーク内で使用する８チップＷａｌｓｈ符号を管理するデータベース１２３と、ＲＡＭ１２４と、チャネル毎に有する復号器１０７〜１０９と、受信信号を遅延する位相調整器１０２と、拡散器１１０と、拡散器１１０からの出力信号を遅延する位相調整器１０４と、セレクタ１１６と、セレクタ１２０と、加算器１０５と、逆拡散器１０６と、引算器１１１と、相互相関ピーク検出器１１７と、比較器１２１と、各符号毎に符号情報を記録するＲＡＭ１０３と、ＲＡＭ１０３に記録されている各符号毎の相関値の和を求める各加算器１１８、１１９と、各加算器からの相関値の和を比較する比較器１２２とを備える。
【００４７】
データベース１２３は、ネットワーク内で使用する符号を管理しており、各符号シーケンス（例えば、＃４では１００１１００１）、各符号の状態（例えば、使用中、空き、比較器１２２で選択等である。）、使用している復号器番号の情報を保有している記憶装置である。データベース１２３は、接続要求があると、逐次、各符号の状態を見て、「空き」状態となっている符号をＲＡＭ１２４の符号ｘ部に書込み、後述する符号選定の処理を行なう。符号選定の結果、比較器１２２から出力された符号を「選択」状態にすると、ＲＡＭ１２４の符号０に書込む。ＲＡＭ１２４の符号０に符号が書込んだ後、その符号の状態を「使用」状態とする。
【００４８】
ＲＡＭ１２４は、データベース１２３から符号を読込み、所定の復号器１０７〜１０９、拡散器１１０あるいは逆拡散器１０６に符号を書込む記憶装置である。
【００４９】
復号器１０７は、受信信号１０１をＲＡＭ１２４から読み込んだ符号で相関演算した結果を「０」，「１」判定し、受信データ１１２として出力する手段である。
【００５０】
復号器１０８及び復号器１０９は、復号器１０７と同様の機能をもつ手段である。復号器１０８は受信データを受信データ１１３とし、復号器１０９は受信データ１１４とする。
【００５１】
拡散器１１０は、受信装置内部で発生させたダミーデータ１１５をＲＡＭ１２４から読み込んだ符号で拡散演算し、そのダミー拡散信号（以下「拡散信号」という。）を位相調整器１０４に出力する手段である。ここで、ＲＡＭ１２４から読み込んだ符号を「符号Ａ」とする。つまり、この「符号Ａ」はこれから割り当てる予定の符号である。
【００５２】
ここで、ダミーデータ１１５は、１チャネル追加した場合の干渉量を計算するために受信装置内部で発生させたものであって、データレートと同じ速度をもつものである。また、ダミーデータ１１５を用いて干渉量を計算するとき、偶関数・奇関数の両方の相関値を高速に計算する必要があるため、本実施形態に係るダミーデータは、「１１００１１００…」からなる２値シーケンス（すなわち、「１１００」の繰り返し）とする。
【００５３】
位相調整器１０４は、拡散器１１０から拡散信号を受け取り、その拡散信号を逆拡散器１０６での演算タイミングに同期して遅延させる手段である。位相調整器１０４は、遅延させた出力信号を加算器１０５へ与える。位相調整器１０４は、拡散符号１チップの時間を１単位として遅延させることができ、０〜７チップの時間を遅延することができる。
【００５４】
位相調整器１０２は、逆拡散器１０６での演算タイミングに同期して受信信号１０１を遅延させる手段である。位相調整器１０２は、遅延させた出力信号を加算器１０５へ与える。位相調整器１０２は、拡散符号１チップの時間を１単位として遅延させることができ、０〜７チップの時間を遅延することができる。
【００５５】
加算器１０５は、位相調整器１０４から遅延されたダミーデータの拡散信号と、位相調整器１０２から遅延された受信信号とを受け取り、これらを加算して得た擬似重畳信号を逆拡散器１０６へ与えるものである。
【００５６】
セレクタ１２０は、ＲＡＭ１２４から通信に用いられている符号（本実施形態では＃４，＃５）及び接続要求に対して追加する予定の符号（＃１，＃２，＃３，＃６，＃７，＃８のいずれかの符号、以下「符号ｘ」という。）を受け取り、比較器１２１の判断により閾値未満の相互相関ピーク出力がでる毎に順番に、通信に用いられている符号及び追加予定の符号（この場合＃４、＃５及び符号ｘ）の中から１個の符号を選択して、逆拡散器１０６へ与える手段である。
【００５７】
セレクタ１１６は、通信中のチャネルの受信データ（すなわち、受信データ１１３及び受信データ１１４）とダミーデータ１１５とを受け取り、比較器１２１の判断により閾値未満の相互相関ピーク出力がでる毎に順番にそれらの中の１個のデータを選択して、引算器１１１へ与える手段である。
【００５８】
逆拡散器１０６は、加算器１０５から位相調整器１０４の拡散信号と位相調整器１０２の受信信号とを加算して得た擬似重畳信号を受け取り、セレクタ１２０により選択された符号により逆拡散演算して、その逆拡散された信号を引算器１１１へ与える手段である。ここで、セレクタ１２０により選択された符号を「符号Ｂ」とする。逆拡散器１０６は、上記式（１）及び（２）を用いて、擬似重畳信号についての符号Ｂの相関値を求める。
【００５９】
引算器１１１は、逆拡散器１０６から求められた信号を受け取り、その出力からセレクタ１１６により選択されたデータを引き算して、逆拡散器１０６により求められた信号の相互相関値（干渉成分）のみを取り出し、その相互相関値（干渉成分）を相互相関ピーク検出器１１７へ与える手段である。
【００６０】
例えば、本実施形態において「符号Ｂ」を「＃１」とする場合、逆拡散器１０６により、加算信号（重畳信号）が「＃１」で逆拡散された結果は、＃１と使用されている＃４との相互相関値と、＃１と使用されている＃５との相互相関値と、＃１の自己相関値とを含んだ出力となる。引算器１１１は、この逆拡散器１０６の出力から＃１の自己相関値を除去して相互相関値を抽出する。
【００６１】
相互相関ピーク検出器１１７は、引算器１１１から相互相関値（干渉成分）を逐次受け取り、その相互相関値（干渉成分）の絶対値の中で最大値を出力する手段である。相互相関ピーク検出器１１７は、各符号毎に相互相関値の最大値を保持しており、その最大値を比較器１２１に与えた後は、その最大値を削除するものである。
【００６２】
比較器１２１は、相互相関ピーク検出器１１７の出力がある閾値未満であるか否かを判断する手段である。比較器１２１は、相互相関ピーク検出器１１７の出力が、閾値未満であると判断した場合ＲＡＭ１０３に符号情報を書込み、閾値以上であると判断した場合ＲＡＭ１０３に「符号Ａ」に関する符号情報があるときにはそれらの符号情報を削除する。
【００６３】
ここで、ある閾値は、求められた相関値が所定値以上のとき、それに係る符号を選定しないことを意図するための値であり、本実施形態では自己相関の最大値とする。また、符号情報とは「符号Ａ」、「符号Ｂ」、及びそれらの「相互相関値」等少なくともこれら３個の情報をいう。
【００６４】
ＲＡＭ１０３は、比較器１２１の判断結果に応じて符号情報の読込み若しくは削除し、「符号Ａ」単位でひとまとまりとなった符号情報の中の「相互相関値」を加算器１１８，１１９，…に与える記憶装置である。
【００６５】
加算器１１８，１１９，…は、ＲＡＭ１０３から「相互相関値」を読み出し、「符号Ａ」についての「相互相関値」の和を計算して出力する手段である。なお、各加算器１１８、１１９はＲＡＭ１０３の「符号Ａ」毎に対応するものであり、図１では、「符号＃１」及び「符号＃２」に対応するもののみを示す。
【００６６】
比較器１２２は、各加算器１１８，１１９，…から各符号毎の相互相関値の和を受け取り、各符号毎の相互相関値の和の中から最小値を求め、その最小値に対応する符号をデータベース１２３に通知するものである。
【００６７】
（Ｂ−２）第１の実施形態の動作
次に、本実施形態に係る符号選定装置の符号選定動作について説明する。
【００６８】
チャネル１は＃４の符号が割り当てられ、チャネル２は＃５の符号が割り当てられて通信しており、チャネル０に接続要求が与えられる。
【００６９】
データベース１２３で管理されている符号のうち空き符号があるか否かが検索される。空き符号が無い場合、接続不可と判断される。
【００７０】
また、空き符号がある場合、以下に示す方法により、割り当てられる符号が選定される。
【００７１】
なお、以下では、例として＃１，＃２，＃３，＃６，＃７，＃８の順番で、各符号の相互相関値が計算されるものとする。
【００７２】
まず、データベース１２３で管理されている＃１は、ＲＡＭ１２４に書込まれ、続いて拡散器１１０及びセレクタ１２０に与えられる。なお、このとき、拡散器１１０に与えられる符号を特に「符号Ａ」とする。
【００７３】
拡散器１１０において、ＲＡＭ１２４からの＃１は、受信装置内で発生されたダミーデータと掛け合わされ、拡散演算された拡散信号は、位相調整器１０４に与えられる。位相調整器１０４に与えられた拡散信号は、まず遅延時間０のまま加算器１０５へ与えられる。また、受信信号は、位相調整器１０２に与えられ、まず遅延時間０のまま加算器１０５へ与えられる。加算器１０５において、拡散信号と受信信号とが加算された擬似重畳信号が逆拡散器１０６へ与えられる。
【００７４】
また、セレクタ１２０に与えられた＃１は、デフォルトで選択されるように設定されており、選択された＃１は、逆拡散器１０６に与えられる。このとき、逆拡散器１０６に与えられる符号を特に「符号Ｂ」とする。
【００７５】
逆拡散器１０６において、加算器１０５からの擬似重畳信号は、セレクタ１２０により選択された符号＃１に基づいて逆拡散演算が行われる。
【００７６】
引算器１１１において、逆拡散器１０６からの出力は、セレクタ１１６によりデフォルトで選択されたダミーデータ１１５と引算されて（＃１の自己相関値が引き算されて）、＃１の逆拡散データの相互相関値（干渉成分）のみが相互相関ピーク検出器１１７に与えられて、相互相関ピーク検出器１１７において、各相互相関値の絶対値が求められる。
【００７７】
このようにして、相互相関値の計算が数回行われて、そのうちの相互相関値の最大値のみが、相互相関ピーク検出器１１７に保持される。
【００７８】
次に、位相調整器１０２によって、受信信号が１チップだけ遅延され、その１チップ遅延された受信信号についても、上述した相互相関値の計算が行われて、同様に、相互相関値の最大値のみが相互相関ピーク検出器１１７に保持される。
【００７９】
このように、位相調整器１０２によって、受信信号が２、３、…、７チップと順次遅延され、上記の手順により相互相関値が相互相関ピーク検出器１１７に保持される。
【００８０】
相互相関ピーク検出器１１７において、保持された相互相関値の最大値が、比較器１２１へ与えられる。なお、比較器１２１に出力した後、相互相関ピーク検出器１１７に保持された最大値は削除される。
【００８１】
比較器１２１において、相互相関値の最大値が閾値以上であると判定された場合、次の符号＃２がＲＡＭ１２４に読込まれるように、データベース１２３に通知される。
【００８２】
また、比較器１２１において、相互相関値の最大値が閾値未満であると判定された場合、＃１についての符号情報がＲＡＭ１０３に追加され、セレクタ１２０及び１１６において、選択順序を１個シフトして、セレクタ１２０によって＃４の符号が選択され、セレクタ１１６によって受信データ１１３が選択される。
【００８３】
次に、新たに符号Ａを選定した場合、すでに使用されている符号により割り当てられているチャネルが、符号Ａにより割り当てられるチャネルに対して与え得る干渉量を求める。
【００８４】
まず、＃４について、＃１の場合と同様に、逆拡散から相互相関値を計算する。ただし、位相調整器１０２は遅延時間０と固定し、位相調整器１０４を１チップずつ遅延させて計算する。
【００８５】
比較器１２１において、相互相関値の最大値が閾値（＃１の自己相関値の最大値）以上であると判定された場合、ＲＡＭ１０３の「符号Ａ」が＃１であるグループの情報を全て削除し、次の符号（＃２）がＲＡＭ１２４に読込まれるように、データベース１２３に通知する。
【００８６】
比較器１２１において、相互相関値の最大値が閾値未満であると判定された場合、この符号情報がＲＡＭ１０３に追加され、セレクタ１２０及び１１６において、選択順序を１個シフトして、セレクタ１２０によって＃５の符号が選択され、セレクタ１１６によって受信データ１１４が選択される。
【００８７】
さらに、＃５についても、＃４の場合と同様に、逆拡散から相互相関値を計算する。このときも、位相調整器１０２は遅延時間０と固定し、位相調整器１０４を１チップずつ遅延させて計算する。
【００８８】
以上のようにして、＃１について、通信中の符号（＃４及び＃５）との全て一連の相互相関値計算を終えると、次の符号＃２をＲＡＭ１２４に読込まれるように、データベース１２３に通知する。同様にして、＃３，＃６，＃７，＃８についての相互相関値も順番に計算される。
【００８９】
また、比較器１２１による相互相関値の大きさの判定結果に基づいて、当該符号（「符号Ａ」）の符号情報を追加・削除することにより、ＲＡＭ１０３には選定されうる符号の符号情報を記録することができる。
【００９０】
全ての符号についての相互相関値が計算された後に、ＲＡＭ１０３に記録された符号情報を検索して、その検索結果に基づいて符号を選定する。
【００９１】
ＲＡＭ１０３において符号情報がない場合、接続不可と判断される。
【００９２】
ＲＡＭ１０３において符号情報が少なくとも１以上ある場合、加算器１１８，１１９，…によって、各符号毎に相互相関値の和（「符号Ａ」の相互相関値の和）が計算され、比較器１２２によって、各符号毎の相互相関値の和が比較され最小値が判断されて、その最小値に対応する符号（「符号Ａ」）がデータベース１２３に通知される。
【００９３】
例えば、ＲＡＭ１０３に複数の符号情報が検出され、それら符号情報の中から、比較器１２２によって最小の相互相関値の和を有する符号は、「＃２」であると判断された場合、「＃２」は、データベース１２３において「比較器１２２で選択」状態となる。
【００９４】
データベース１２３は「比較器１２２で選択」状態の符号（＃２）をＲＡＭ１２４に書込む。続いて復号器１０７に符号を書込み符号選定が終了する。
【００９５】
データベース１２３においては復号器１０７に書込まれた符号を「使用中」状態とし、比較器１２２においては選択された符号を削除する。
【００９６】
復号器１０７を含む受信ブロックにおいて受信が開始される。
【００９７】
（Ｂ−３）第１の実施形態の効果
以上、本実施形態によれば、比較器１２１が、求められた最大相互相関値と閾値との比較して、所定条件を満たしている最大相互相関値が小さい符号の符号情報のみをＲＡＭ１０３に記録し、さらに、記録されている符号の中から相互相関値の和が最小である符号を選定することができるので、相関特性の良好な符号を選んでチャネルを割り当てることができる。
【００９８】
また、本実施形態によれば、比較器１２１は、ある符号の最大相互相関値が閾値以上であると判断した場合、その符号についての符号情報をＲＡＭ１０３から削除するので、その符号についての他の組合せを考慮することなく、最大相互相関値の計算に係る時間を削減できる。
【００９９】
（Ｃ）第２の実施形態
次に、本発明に係る符号選定装置及び方法の第２の実施形態について図面を参照して説明する。
【０１００】
第２の実施形態も、第１の実施形態と同様に、ＣＤＭＡ方式を採用した局側の受信装置が符号選定装置を備えた場合の適用である。また、第２の実施形態に係る符号選定装置は、各チャネル毎に、相互相関ピーク検出器と相互相関値と閾値とを比較する比較器とを備え、パイプライン処理により符号を選定する場合を説明する。
【０１０１】
（Ｃ−１）第２の実施形態の構成
図５は、第２の実施形態に係る受信装置の内部構成を示したブロック図である。
【０１０２】
図５に示すように、第２の実施形態に係る受信装置は、データベース２３１と、ＲＡＭ２３２と、キュー２２９．２３０と、ＲＡＭ２３４と、加算器２３５及び２３６と、比較器２３７と、各チャネル毎（チャネル０〜２）の相互相関値計算手段とを備える、
また、各相互相関値計算手段は、復号器２０８、２１１、２１４と、位相調整器２０２、２０３、２０４と、拡散器２０９、２１２、２１５と、加算器２０５、２０６、２０７と、逆拡散器２１０、２１３、２１６と、引算器２１７、２１８、２１９と、相互相関ピーク検出器２２３、２２５、２２７と、比較器２２４、２２６、２２８とを有する。
【０１０３】
第２の実施形態は、第１の実施形態と同様に、８チップＷａｌｓｈ符号をチャネル割当符号とし、チャネル１は＃４の符号が割り当てられ、チャネル２は＃５の符号が割り当てられて通信しており、チャネル０に接続要求が与えられた場合を説明する。
【０１０４】
なお、図５に示したデータベース２３１と、ＲＡＭ２３２と、ＲＡＭ２３４と、復号器２０８、２１１、２１４と、加算器２３５、２３６とは、それぞれ第１の実施形態で説明したデータベース１２３と、ＲＡＭ１２４、ＲＡＭ１０３と、復号器１０７、１０８、１０９と、加算器１１８、１１９とに対応するものであるので、ここでの詳細な説明を省略する。
【０１０５】
また、各チャネルの相互相関値計算手段の構成の説明について、各チャネルの代表としてチャネル０の相互相関値計算手段について説明するが、チャネル１やチャネル２の各相互相関値計算手段の特有の機能については、その都度説明する。
【０１０６】
拡散器２０９は、受信装置内で発生されたダミーデータ２３３をＲＡＭ２３２から読み込んだ符号で拡散演算し、その拡散信号を加算器２０５に与える手段である。
【０１０７】
ダミーデータ２３３は、ダミーデータ１１５と同様、偶相互相関値及び奇相互相関値の両方を計算するため、“１１００１１００…”からなる２値シーケンスである。拡散器２１２及び拡散器２１５は、拡散器２０９と同様の機能をもつ手段である。
【０１０８】
位相調整器２０２は、逆拡散器２１０での演算タイミングに同期して受信信号２０１を遅延させて、その遅延させた出力信号を加算器２０５へ与えるものである。また、位相調整器２０２は、拡散符号１チップの時間を１単位として遅延させることができ、０〜７チップの時間を遅延することができる。
【０１０９】
位相調整器２０３は、逆拡散器２１３での演算タイミングに同期して拡散器２１２の出力を遅延させて、その遅延させた拡散信号を加算器２０６へ与える手段である。また、位相調整器２０３は、拡散符号１チップの時間を１単位として遅延させることができ、０〜７チップの時間を遅延することができる。位相調整器２０４は、位相調整器２０３と同様の機能をもつ手段である。
【０１１０】
加算器２０５は、位相調整器２０２からの遅延された受信信号と、拡散器２０９からの拡散信号とを受け取り、これらを加算して逆拡散器２１０に与えるものである。
【０１１１】
加算器２０６は、受信信号と、位相調整器２０３からの遅延された拡散信号とを受け取り、これらを加算して逆拡散器２１３へ与えるものである。加算器２０７は、加算器２０６と同様の機能をもつ手段である
逆拡散器２１０は、加算器２０５からの出力を入力し、拡散器２０９で使用された符号と同じ符号により相関演算して、その相関演算された結果を引算器２１７に与える手段である。
【０１１２】
逆拡散器２１３は、加算器２０６からの出力を入力し、復号器２１１で使用された符号と同じ符号により相関演算して、その相関演算された結果を引算器２１７に与える手段である。逆拡散器２１６は、逆拡散器２１３と同様の機能をもつ手段である。
【０１１３】
相互相関ピーク検出器２２３は、引算器２１７から、逆拡散器２１０の演算結果の出力からダミーデータ２３３を引き算した引き算結果を逐次入力し、入力された値の絶対値の中で最大値を比較器２２４へ与える手段である。
【０１１４】
相互相関ピーク検出器２２５は、引算器２１８から、逆拡散器２１３の演算結果の出力から受信データ２２１を引き算した引き算結果を逐次入力し、入力された値の絶対値の中で最大値を比較器２２６へ与える手段である。相互相関ピーク検出器２２７は、相互相関ピーク検出器２２５と同様の機能をもつ手段である。
【０１１５】
比較器２２４は、相互相関ピーク検出器２２３から最大相互相関値を受け取り、その最大相互相関値がある閾値未満であるかを判断する手段である。比較器２２４は、最大相互相関値が、閾値未満であると判定した場合、ＲＡＭ２３４に符号情報を書込み、次の空き符号を読出すようにデータベース２３１に通知し、また、閾値以上であると判定した場合、ＲＡＭ２３４に「符号Ａ」に関する符号情報があるとき、それらの符号情報を削除し、次の空き符号を読出すようにデータベース２３１に通知する。
【０１１６】
比較器２２６は、相互相関ピーク検出器２２５から最大相互相関値を受け取り、その最大相互相関値がある閾値未満であるかを判断する手段である。ここで、ある閾値とは自己相関の最大値である。比較器２２６は、最大相互相関値が、閾値未満であると判定した場合、ＲＡＭ２３４に符号情報を書込み、次の空き符号を読出すようにキュー２２９に通知し、また、閾値以上であると判定した場合、ＲＡＭ２３４に「符号Ａ」に関する符号情報があるとき、それらの符号情報を削除し、次の空き符号を読出すようにキュー２２９に通知する。比較器２２８は、比較器２２６と同様の機能をもつ手段である。
【０１１７】
キュー２２９は、比較器２２６の判定タイミングに同期して、逆拡散器２１０の符号を読込んで逐次記憶し、記憶した符号の内一番最初に読み込んだ符号を拡散器２１２に出力する手段である。キュー２３０は、キュー２２９と同様の機能をもつ手段である。
【０１１８】
（Ｃ−２）第２の実施形態の動作
次に、本実施形態に係る符号選定装置の符号選定動作について説明する。
【０１１９】
チャネル１は＃４の符号が割り当てられ、チャネル２は＃５の符号が割り当てられて通信しており、チャネル０に接続要求が与えられる。なお、以下では、例として＃１，＃２，＃３，＃６，＃７，＃８の順番で、各符号の相互相関値が計算されるものとする。
【０１２０】
まず、データベース２３１で管理されている＃１は、ＲＡＭ２３２に書込まれ、続いて拡散器２０９および逆拡散器２１０に書込まれる。また、受信信号２０１は、位相調整器２０２に与えられ遅延時間０として加算器２０５へ与えられる。
【０１２１】
この＃１についての相互相関値の計算は、上述した第１の実施形態と同様であり、計算された相互相関値の絶対値は、相互相関ピーク検出器２２３に保持される。相互相関ピーク検出器２２３では、同様の計算が数回行われ、それらのうち最大値のみが保持される。
【０１２２】
次に、位相調整器２０２において、受信信号は、１チップ、２チップ、…、７チップ分遅延されて、同様に最大値が、相互相関ピーク検出器２２３に保持される。
【０１２３】
相互相関ピーク検出器２２３に保持されている相互相関値の中で最大値が、比較器２２４に与えられ、比較器２２４によって閾値と比較される。また、最大の相互相関値が比較器２２４に出力されると、相互相関ピーク検出器２２３に保持された値は削除される。
【０１２４】
比較器２２４において、最大の相互相関値が閾値以上であると判定された場合、次の符号＃２がＲＡＭ２３２に読込まれるように、データベース２３１に通知される。
【０１２５】
また、比較器２２４において、最大の相互相関値が閾値未満であると判定された場合、＃１の符号情報がＲＡＭ２３４に追加され、次の符号＃２がＲＡＭ２３２に読込まれるように、データベース２３１に通知される。
【０１２６】
このとき、同時に逆拡散器２１０に書込まれている符号（＃１）が、キュー２２９に追加される。
【０１２７】
＃１がＲＡＭ２３２から読込まれてから、ここまでの計算過程を計算ステップ１とする。
【０１２８】
次に、チャネル０において、＃２がＲＡＭ２３２から読込まれ、キュー２２９に符号が書込まれている場合、チャネル１において、キュー２２９に書込まれている符号（＃１）が、拡散器２１２に読込まれる。
【０１２９】
これ以後は、チャネル０及びチャネル１において、それぞれ相互相関値の計算が行われる。なお、このとき、チャネル０とチャネル１とは同時に計算される。
【０１３０】
チャネル０の比較器２２４における閾値判定が終わると、次の符号＃３がＲＡＭ２３２に読込まれるようにデータベース２３１に通知される。
【０１３１】
また、比較器２２４において、最大値が閾値未満であると判定された場合、＃２が同時にキュー２２９に追加される。
【０１３２】
また、比較器２２６において、最大値が閾値未満であると判定された場合、＃１が同時にキュー２３０に追加される。
【０１３３】
＃２がＲＡＭ２３２から読込まれてから、ここまでの計算過程を計算ステップ２とする。
【０１３４】
次に、チャネル０において、＃３がＲＡＭ２３２から読込まれ、上記同様に相互相関値が計算されて閾値判定される。
【０１３５】
また、キュー２２９に符号が書込まれている場合、チャネル１において、＃２がキュー２２９から読込まれ、同様に相互相関値が計算されて閾値判定される。
【０１３６】
さらに、キュー２３０に符号が書込まれている場合、チャネル２において、＃１がキュー２３０から読込まれ、同様に相互相関値が計算されて閾値判定される。
【０１３７】
このとき、チャネル０と、チャネル１と、チャネル２とにおいて同時に相互相関値の計算が行なわれる。
【０１３８】
＃３がＲＡＭ２３２から読込まれてから、ここまでの計算過程を計算ステップ３とする。
【０１３９】
チャネル０の比較器２２４における閾値判定が終わると、次の符号＃６がＲＡＭ２３２に読込まれるようにデータベース２３１に通知される。
【０１４０】
また、比較器２２４において、最大値が閾値未満であると判定された場合、＃３が、同時にキュー２２９に追加される。
【０１４１】
また、比較器２２６において、最大値が閾値未満であると判定された場合、＃２が、同時にキュー２３０に追加される。
【０１４２】
上記で示したように、各チャネルにおいて、パイプライン処理で逐次符号を読み込み、同様に相互相関値の計算、閾値判定をする。
【０１４３】
なお、上記例では全ての符号が閾値未満と判定され、キュー２２９、キュー２３０に符号を追加するように説明した。しかし、チャネル１、チャネル２で閾値以上と判定された場合、キューへの符号追加はなく、キューから符号が読出せない場合、その計算ステップでは相関計算、閾値判定をせず待機しておく。
【０１４４】
全ての計算ステップが終了した後、ＲＡＭ２３４に符号情報があるか検索し、ない場合、接続不可と判断する。ある場合、「符号Ａ」が同じもの同士でそれぞれ相互相関値の和を計算する。比較器２３７で最も小さい値となった「符号Ａ」をデータベース２３１に通知する。
【０１４５】
この符号を＃２とする。＃２はデータベース２３１で「比較器２３７で選択」状態となる。
【０１４６】
データベース２３１は「比較器２３７で選択」状態の符号（＃２）をＲＡＭ２３２に書込む。続いて復号器２０８に符号を書込み符号選定が終了する。
【０１４７】
データベース２３１においては復号器２０８に書込まれた符号を「使用中」状態とし、比較器２３７においては選択された符号を削除する。
【０１４８】
復号器２０８を含む受信ブロックにおいて受信が開始される。
【０１４９】
（Ｃ−３）第２の実施形態の効果
以上、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【０１５０】
また、本実施形態によれば、パイプライン処理により、各符号間についての相互相関値の計算をすることができるので、計算に係る処理時間を短縮することができる。
【０１５１】
（Ｄ）他の実施形態
上述した実施形態は、アクセス方式としてＣＤＭＡ方式を採用したシステムにおける局側の受信装置に適用した場合について説明した。従って、本発明に係る符号選定装置及び方法は、例えば、ＣＤＭＡ方式を採用した光アクセスシステムや、ＣＤＭＡ方式を採用した無線通信システム等に適用できる。
【０１５２】
上述した実施形態では、割り当てる符号としてＷａｌｓｈ符号を例として用いた場合を説明した。しかし、Ｍ系列符号や、Ｇｏｌｄ符号、嵩符号等にも適用することができる。
【０１５３】
また、上述した実施形態において、比較器１２２及び２３７が、各符号毎の相互相関値の和の中から最小値を求めて、データベース１２３及び２３１が、その最小値に対応する符号を選定することとして説明したが、符号の選定はこれに限られることはない。
【０１５４】
例えば、時系列的に符号を選定する場合、各符号毎の相互相関値の和が、所定条件より充分小さいと判断されたものであれば、時系列的にその符号を選定するようにしてもよい。このようにすれば、ＲＡＭ１０３及び２３４に記録された全ての符号の相互相関値の和を求める必要がないので、符号の割当時間を短縮できる。
【０１５５】
また、上述した実施形態では、データベース１２３において予め設定管理されている全ての未使用符号の中から、新たな通信チャネル用の符号を選定することを説明したが、符号選定をする際に、全ての未使用符号の中から、まず所定数の符号を選出して、その選出した所定数の各符号について、本発明の符号選定方法を行なうようにしてもよい。このように、全ての未使用符号の中から、まず所定数の符号を選出することで、当該符号選定処理を容易にすることができ、処理に係る時間を短縮することができる。
【０１５６】
この所定数の符号を選出するしかたの例として、例えば、データベース１２３に格納されている順に先頭から所定数の符号を選出する方法や、全ての各符号について、相互相関値を予測したグループを予め設定し、そのグループに基づいて所定数の符号を選出する方法等により選出してもよい。
【０１５７】
また、上述した符号選定装置では、比較器１２２による相互相関値の和の比較によって、ＲＡＭ１０３に記憶されている符号を必ず１つ選出することとしたが、例えば、全ての符号についての相互相関値の和が予め設定した閾値よりも大きい場合には、符号を選出しないようにしてもよい。すなわち、新たな通信チャネルを割り当てることを拒否することもできる。
【０１５８】
また、第１及び第２の実施形態において、１段階のスペクトル拡散をする装置に適用した場合について説明したが、例えば、１段階目にＷａｌｓｈ符号を使用し、２段階目にＧｏｌｄ符号を使用した２段階のスペクトル拡散する装置に適用してもよい。
【０１５９】
【発明の効果】
本発明によれば、既に確立されている確立通信チャネルに割り当てられている拡散符号とは異なる、１又は複数の未使用拡散符号の中から、新たな通信チャネルに割り当てる拡散符号を選定する符号選定装置であって、候補となる各未使用拡散符号を用いてダミー原データを拡散して各ダミー拡散信号を生成するダミー拡散信号生成手段と、各ダミー拡散信号と受信信号とを重畳して、候補となる各未使用拡散符号に対応する擬似重畳信号をそれぞれ形成する重畳手段と、各擬似重畳信号のそれぞれに対し、その擬似重畳信号に関係する未使用拡散符号及び確立通信チャネルに使用されている既使用拡散符号を用いて逆拡散する逆拡散手段と、逆拡散手段によって得られた、各擬似重畳信号についての各確立通信チャネルの再生データと、再生されたダミー原データとに基づいて、新たな通信チャネルに割り当てる未使用拡散符号を選定する拡散符号選定手段とを備えることから、ＣＤＭＡ方式を用いたシステムにおいて同時接続多重数を増加することができ、アクセス系のようなバースト的に同時接続が増えるシステムにおいても、使用効率の良いシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る受信装置の内部構成を示したブロック図である。
【図２】あるチャネル間を例とした場合の相対的時間位置と相互相関値との関係を説明する説明図である。
【図３】８チップＷａｌｓｈ符号により割り当てられた全てのチャネル間の組合せについて最大相互相関値を示した説明図である。
【図４】最大相互相関値の和が１より小さいという条件のもとで、チップ数と同時接続多重数との関係を示した説明図である。
【図５】第２の実施形態に係る受信装置の内部構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
１０２…位相調整器、１１５…ダミーデータ、１１０…拡散器、
１０４…位相調整器、１２３…ＲＡＭ、１０５…加算器、１０６…逆拡散器、
１１７…相互相関ピーク検出器、１２１…比較器、１０３…ＲＡＭ、
１２２…比較器。
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号選定装置及び方法に関し、例えば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を採用した通信装置において、相関特性の良好な新たな通信チャネルを割り当てる拡散符号（以下「符号」）を選定する符号選定装置に適用し得る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば光アクセスネットワークにおけるアクセス方式は、主に、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｃｃｅｓｓ）方式が採用されている。しかし、ＴＤＭＡシステムは、１本の光ファイバに複数の回線を多重する場合、個々のユーザが利用できる時間が固定されており、あるユーザが通信をしていないとき、その空き時間を他のユーザが使用できないため、個々のユーザがネットワークで使用できる帯域を最大限に使用できないという問題点がある。そこで、この問題を解決する方法として、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムが提案されている。
【０００３】
この光アクセスネットワークにおいて、ＣＤＭＡシステムを実現する方法として、例えば文献１：特表２００１―５１２９１９で示されているように、送信側において電気領域で拡散符号系列（以下「符号」）を用いて符号化（スペクトル拡散）された光搬送波を変調し、受信側において光変調信号を直接検波した後、電気領域で復号（スペクトル逆拡散）する方法がある。
【０００４】
この文献１に記載されている方法によれば、１通信チャネル当りの情報伝送速度を大きくするには限界があるものの、移動体通信システム等既存のＣＤＭＡシステムで用いられている標準的な部品を使用できるため、実現が比較的容易である。
【０００５】
また、光領域で波長制御、フィルタリングが不要であることから、低コストシステムの構築が可能である。
【０００６】
上記文献１のように光アクセスネットワークに限られず、ＣＤＭＡシステムを採用するネットワークにおける通信チャネル割当ての方法として、主に次の２つの方法がある。
【０００７】
１つ目は、各端末の送信機にネットワーク内で既知である符号シーケンス（拡散符号系列）を固定割当する方法である。２つ目は、各端末の送信機には固定符号を割り当てず、制御回線を用いたコネクション設定時に符号シーケンスを送るという手段を用いて、通信が発生する毎に符号を割り当てる方法である。使用符号として、Ｍ系列符号、Ｇｏｌｄ符号、嵩符号が例として挙げられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＣＤＭＡシステムを採用したネットワークでは、異なるチャネル間の位相差まで考慮した完全な直交性を有する符号系列を用いると、チャネル数が極めて少なくなることが知られている。
【０００９】
そのため、一般に直交性が不完全な符号系列を用いてシステムを構築することが多い。従って、異なる通信チャネルが同時に通信路を使用した場合、使用符号の非直交性による通信チャネル間干渉が発生し、同時接続チャネル数が制限される。
【００１０】
これら通信チャネル間干渉の大きさは、通信チャネル間の位相差、使用している符号の相関特性に依存する。そのため、同時接続数を増やすためには、なるべく相関特性の良好な符号を選んで割り当てていくことが望ましい。
【００１１】
しかし、上記に示した２つの通信チャネル割当の方法は、相関特性が良好であるといわれている符号系列を用いているものの、ネットワーク全体で使用する何種類かの符号シーケンスの中でどの符号シーケンスを選んで割り当てるかについて述べられていない。
【００１２】
そのため、ネットワークの使用状況に応じて、発生させた符号系列の中で相関特性の良好な符号シーケンスを選んでチャネル割当を行なう方法を実現することが求められている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、第１の本発明に係る符号選定装置は、既に確立されている確立通信チャネルに割り当てられている拡散符号とは異なる、１又は複数の未使用拡散符号の中から、新たな通信チャネルに割り当てる拡散符号を選定する符号選定装置であって、候補となる各未使用拡散符号を用いてダミー原データを拡散して各ダミー拡散信号を生成するダミー拡散信号生成手段と、各ダミー拡散信号と受信信号とを重畳して、候補となる各未使用拡散符号に対応する擬似重畳信号をそれぞれ形成する重畳手段と、各擬似重畳信号のそれぞれに対し、その擬似重畳信号に関係する未使用拡散符号及び確立通信チャネルに使用されている既使用拡散符号を用いて逆拡散する逆拡散手段と、逆拡散手段によって得られた、各擬似重畳信号についての各確立通信チャネルの再生データと、再生されたダミー原データとに基づいて、新たな通信チャネルに割り当てる未使用拡散符号を選定する拡散符号選定手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第２の本発明に係る符号選定方法は、既に確立されている確立通信チャネルに割り当てられている拡散符号とは異なる、１又は複数の未使用拡散符号の中から、新たな通信チャネルに割り当てる拡散符号を選定する符号選定方法であって、ダミー拡散信号生成手段が、候補となる各未使用拡散符号を用いてダミー原データを拡散して各ダミー拡散信号を生成し、重畳手段が、各ダミー拡散信号と受信信号とを重畳して、候補となる各未使用拡散符号に対応する擬似重畳信号をそれぞれ形成し、逆拡散手段が、各擬似重畳信号のそれぞれに対し、その擬似重畳信号に関係する未使用拡散符号及び確立通信チャネルに使用されている既使用拡散符号を用いて逆拡散し、拡散符号選定手段が、逆拡散手段によって得られた、各擬似重畳信号についての各確立通信チャネルの再生データと、再生されたダミー原データとに基づいて、新たな通信チャネルに割り当てる未使用拡散符号を選定することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（Ａ）符号割当方法の基本概念の説明
まず、以下では、本発明に係る符号選定装置及び方法についての実施形態を説明する前に、本発明に係る符号選定方法の基本概念について説明する。
【００１６】
上述したように、異なる２チャネル間の干渉の大きさは、それぞれのチャネルを割り当てている符号の相関特性に影響される。
【００１７】
しかし、それぞれのチャネルに係るデータは必ずしも同期しているとは限らず、一方のチャネルのデータビット間で他方のチャネルのデータが反転することも考えられる。
【００１８】
そこで、本発明に係る符号選定方法は、一方チャネルのデータビット間で他方のチャネルのデータが反転する場合も考慮して、下記式（１）及び（２）を用いて求めた相関値に基づいて行なう。なお、一方のチャネルのデータビット間で他方のチャネルのデータが反転しない場合の相関関係を偶相関といい、下記式（１）（これを偶関数という）を用いて求め、また、一方のチャネルのデータビット間で他方のチャネルのデータが反転する場合の相関関係を奇相関といい、下記式（２）（これを奇関数という）を用いて求める。
【００１９】
【数１】
【００２０】
なお、ｌはチャネル間の相対的時間位置であり、０からＭ−１までの間で各チャネルの送信タイミングにより相関関数は１個の値に決まる。この値を相関値と呼ぶ。この相関値を用いると逆拡散後の受信データ信号は自己相関値となり、受信干渉信号は相互相関値となる。また、３チャネル以上の多元接続の場合、受信干渉信号は相互相関値の和となる。
【００２１】
この相互相関関数について８チップＷａｌｓｈ符号を例にとって説明する。
【００２２】
Ｗａｌｓｈ符号は下記式（３）で表される初期値Ｗ０と、下記式（４）で表される漸化式を用いて発生することができ、各行が１個の符号シーケンスとなる。
【００２３】
【数３】
【００２４】
上記式（４）より、８チップの場合、８個の符号シーケンスを発生することができる。便宜上、第１行を符号１、第ｉ行を符号ｉとする。
【００２５】
図２は、例えば符号７と符号８とにより割当てられたチャネル間における、相対的時間位置（位相シフト量）ｌと相互相関値との関係を説明する説明図である。ただし、相互相関値をチップ数で割り算している。
【００２６】
図２に示すように、位相シフト値ｌの値や、偶相関・奇相関の違いにより相互相関値が違う。
【００２７】
そこで、偶相関・奇相関のそれぞれについて、相互相関値の絶対値が最大となるｌにおける相互相関値を取り、それぞれの相互相関値のうち大きい方の相互相関値を最大相互相関値と呼ぶ。
【００２８】
図３は、８チップＷａｌｓｈ符号により割り当てられた全てのチャネル間の組合せについて最大相互相関値を示した説明図である。図３に示すように、同一のＷａｌｓｈ符号であっても符号の組合せにより相互相関値に違いがある。
【００２９】
また、図４は、最大相互相関値の和が１より小さいという条件のもとで、チップ数と同時接続多重数との関係を示した説明図である。このとき、最大相互相関値の和が最も小さくなるように符号を選んだ。
【００３０】
例えば、図４において、８チップのＷａｌｓｈ符号が有する同時接続多重数は３個となっている。このことから、図３を参照して、３個の符号シーケンスの最大相互相関値の和が１未満となる符号を選定する。
【００３１】
例えば、図３を参照して、選定する３個の符号シーケンスとして、Ｗａｌｓｈ番号１，２，３の符号シーケンスを選定することはできるが、Ｗａｌｓｈ番号１，３，７の符号シーケンスを選定すると、最大相互相関値の和が１を超えてしまうため、これらを選定することができない。
【００３２】
このように、同時接続多重させるためには、符号選定の重要性が明らかである。
【００３３】
また、図４において、異種符号の比較のため、Ｇｏｌｄ符号についての計算結果も併せて示す。図４に示すように、１００チップ程度のチップ数で拡散したシステムにおいては、符号選定することにより、Ｗａｌｓｈ符号を用いた場合の方が多重数を多くとることができる。
【００３４】
以上のことから、干渉低減のため、相互相関値の和が小さくなるよう使用符号を選定してチャネル割当をすることが考えられる。そのためにはシステム導入時に１つの符号を用意しておき、全ての組合せの最大相互相関値を計算して符号を選定すればよい。しかし、チップ数が多いと１組の組合せを計算するのにチップ数の２乗のオーダで計算時間が増大し、組合せ数もチップ数の２乗となる。そのため、計算時間がかかり過ぎることが難点である。また、多重する全てのチャネルで最大相互相関値をとる確率は稀であり、実際はもう少し多重数を増やすことが期待できる。
【００３５】
そこで、本発明に係る符号選定方法は、以下の基本概念を用いて符号選定する。
【００３６】
まず、非通信時において１チャネルを追加する場合、用意してある符号系列から１個の符号をランダムに選び、その選定符号を新たなチャネルに割り当てる。
【００３７】
次に、１以上のチャネルが使用されている時において１チャネルを追加する場合、用意してある符号のうち、使用されていない全ての符号について、受信信号と相関値計算用のダミー信号を用いて相互相関値を計算し、通信している各チャネル及び追加するチャネルにおける最大相互相関値を求める。
【００３８】
各相互相関値に対して、あるレベル値（判定閾値）と比較、相互相関値が閾値を超える場合の符号を除外する。残った符号の中から、それぞれ各チャネル相互相関値の和を求め、最小となるような符号を選定する。最小となる符号が複数ある場合、１個の符号をランダムに選定する。
【００３９】
閾値との比較の結果、全ての符号が除外された場合、チャネル割当不可とし、接続要求された端末からの接続を拒否する。
【００４０】
このようにして符号選定された場合、選定符号を用いて新たなチャネルに割り当てる。
【００４１】
（Ｂ）第１の実施形態
次に、本発明に係る符号選定装置及び方法の第１の実施形態について図面を参照して説明する。
【００４２】
第１の実施形態は、ＣＤＭＡ方式を採用した通信システムにおける局側の受信装置が符号選定装置を備えた場合の適用を説明する。
【００４３】
（Ｂ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係る局側の受信装置の内部構成を示したものである。図１には図示しないが、当該受信装置は、符号間管理機能を備えており、端末−局間のビット同期、接続・切断用の制御チャネルが別回線であるものとする。
【００４４】
図１では、８チップＷａｌｓｈ符号をチャネル割当符号とし、チャネル１は、Ｗａｌｓｈ番号４（以下＃４）の符号が割り当てられ、チャネル２は、Ｗａｌｓｈ番号５（以下＃５）の符号が割り当てられて通信しており、その他の複数のチャネルは未使用である場合を示している。
【００４５】
本実施形態では、未使用チャネルのうちチャネル０に接続要求があった場合の符号選定方法を示す。
【００４６】
図１に示すように、本実施形態に係る受信装置は、少なくともネットワーク内で使用する８チップＷａｌｓｈ符号を管理するデータベース１２３と、ＲＡＭ１２４と、チャネル毎に有する復号器１０７〜１０９と、受信信号を遅延する位相調整器１０２と、拡散器１１０と、拡散器１１０からの出力信号を遅延する位相調整器１０４と、セレクタ１１６と、セレクタ１２０と、加算器１０５と、逆拡散器１０６と、引算器１１１と、相互相関ピーク検出器１１７と、比較器１２１と、各符号毎に符号情報を記録するＲＡＭ１０３と、ＲＡＭ１０３に記録されている各符号毎の相関値の和を求める各加算器１１８、１１９と、各加算器からの相関値の和を比較する比較器１２２とを備える。
【００４７】
データベース１２３は、ネットワーク内で使用する符号を管理しており、各符号シーケンス（例えば、＃４では１００１１００１）、各符号の状態（例えば、使用中、空き、比較器１２２で選択等である。）、使用している復号器番号の情報を保有している記憶装置である。データベース１２３は、接続要求があると、逐次、各符号の状態を見て、「空き」状態となっている符号をＲＡＭ１２４の符号ｘ部に書込み、後述する符号選定の処理を行なう。符号選定の結果、比較器１２２から出力された符号を「選択」状態にすると、ＲＡＭ１２４の符号０に書込む。ＲＡＭ１２４の符号０に符号が書込んだ後、その符号の状態を「使用」状態とする。
【００４８】
ＲＡＭ１２４は、データベース１２３から符号を読込み、所定の復号器１０７〜１０９、拡散器１１０あるいは逆拡散器１０６に符号を書込む記憶装置である。
【００４９】
復号器１０７は、受信信号１０１をＲＡＭ１２４から読み込んだ符号で相関演算した結果を「０」，「１」判定し、受信データ１１２として出力する手段である。
【００５０】
復号器１０８及び復号器１０９は、復号器１０７と同様の機能をもつ手段である。復号器１０８は受信データを受信データ１１３とし、復号器１０９は受信データ１１４とする。
【００５１】
拡散器１１０は、受信装置内部で発生させたダミーデータ１１５をＲＡＭ１２４から読み込んだ符号で拡散演算し、そのダミー拡散信号（以下「拡散信号」という。）を位相調整器１０４に出力する手段である。ここで、ＲＡＭ１２４から読み込んだ符号を「符号Ａ」とする。つまり、この「符号Ａ」はこれから割り当てる予定の符号である。
【００５２】
ここで、ダミーデータ１１５は、１チャネル追加した場合の干渉量を計算するために受信装置内部で発生させたものであって、データレートと同じ速度をもつものである。また、ダミーデータ１１５を用いて干渉量を計算するとき、偶関数・奇関数の両方の相関値を高速に計算する必要があるため、本実施形態に係るダミーデータは、「１１００１１００…」からなる２値シーケンス（すなわち、「１１００」の繰り返し）とする。
【００５３】
位相調整器１０４は、拡散器１１０から拡散信号を受け取り、その拡散信号を逆拡散器１０６での演算タイミングに同期して遅延させる手段である。位相調整器１０４は、遅延させた出力信号を加算器１０５へ与える。位相調整器１０４は、拡散符号１チップの時間を１単位として遅延させることができ、０〜７チップの時間を遅延することができる。
【００５４】
位相調整器１０２は、逆拡散器１０６での演算タイミングに同期して受信信号１０１を遅延させる手段である。位相調整器１０２は、遅延させた出力信号を加算器１０５へ与える。位相調整器１０２は、拡散符号１チップの時間を１単位として遅延させることができ、０〜７チップの時間を遅延することができる。
【００５５】
加算器１０５は、位相調整器１０４から遅延されたダミーデータの拡散信号と、位相調整器１０２から遅延された受信信号とを受け取り、これらを加算して得た擬似重畳信号を逆拡散器１０６へ与えるものである。
【００５６】
セレクタ１２０は、ＲＡＭ１２４から通信に用いられている符号（本実施形態では＃４，＃５）及び接続要求に対して追加する予定の符号（＃１，＃２，＃３，＃６，＃７，＃８のいずれかの符号、以下「符号ｘ」という。）を受け取り、比較器１２１の判断により閾値未満の相互相関ピーク出力がでる毎に順番に、通信に用いられている符号及び追加予定の符号（この場合＃４、＃５及び符号ｘ）の中から１個の符号を選択して、逆拡散器１０６へ与える手段である。
【００５７】
セレクタ１１６は、通信中のチャネルの受信データ（すなわち、受信データ１１３及び受信データ１１４）とダミーデータ１１５とを受け取り、比較器１２１の判断により閾値未満の相互相関ピーク出力がでる毎に順番にそれらの中の１個のデータを選択して、引算器１１１へ与える手段である。
【００５８】
逆拡散器１０６は、加算器１０５から位相調整器１０４の拡散信号と位相調整器１０２の受信信号とを加算して得た擬似重畳信号を受け取り、セレクタ１２０により選択された符号により逆拡散演算して、その逆拡散された信号を引算器１１１へ与える手段である。ここで、セレクタ１２０により選択された符号を「符号Ｂ」とする。逆拡散器１０６は、上記式（１）及び（２）を用いて、擬似重畳信号についての符号Ｂの相関値を求める。
【００５９】
引算器１１１は、逆拡散器１０６から求められた信号を受け取り、その出力からセレクタ１１６により選択されたデータを引き算して、逆拡散器１０６により求められた信号の相互相関値（干渉成分）のみを取り出し、その相互相関値（干渉成分）を相互相関ピーク検出器１１７へ与える手段である。
【００６０】
例えば、本実施形態において「符号Ｂ」を「＃１」とする場合、逆拡散器１０６により、加算信号（重畳信号）が「＃１」で逆拡散された結果は、＃１と使用されている＃４との相互相関値と、＃１と使用されている＃５との相互相関値と、＃１の自己相関値とを含んだ出力となる。引算器１１１は、この逆拡散器１０６の出力から＃１の自己相関値を除去して相互相関値を抽出する。
【００６１】
相互相関ピーク検出器１１７は、引算器１１１から相互相関値（干渉成分）を逐次受け取り、その相互相関値（干渉成分）の絶対値の中で最大値を出力する手段である。相互相関ピーク検出器１１７は、各符号毎に相互相関値の最大値を保持しており、その最大値を比較器１２１に与えた後は、その最大値を削除するものである。
【００６２】
比較器１２１は、相互相関ピーク検出器１１７の出力がある閾値未満であるか否かを判断する手段である。比較器１２１は、相互相関ピーク検出器１１７の出力が、閾値未満であると判断した場合ＲＡＭ１０３に符号情報を書込み、閾値以上であると判断した場合ＲＡＭ１０３に「符号Ａ」に関する符号情報があるときにはそれらの符号情報を削除する。
【００６３】
ここで、ある閾値は、求められた相関値が所定値以上のとき、それに係る符号を選定しないことを意図するための値であり、本実施形態では自己相関の最大値とする。また、符号情報とは「符号Ａ」、「符号Ｂ」、及びそれらの「相互相関値」等少なくともこれら３個の情報をいう。
【００６４】
ＲＡＭ１０３は、比較器１２１の判断結果に応じて符号情報の読込み若しくは削除し、「符号Ａ」単位でひとまとまりとなった符号情報の中の「相互相関値」を加算器１１８，１１９，…に与える記憶装置である。
【００６５】
加算器１１８，１１９，…は、ＲＡＭ１０３から「相互相関値」を読み出し、「符号Ａ」についての「相互相関値」の和を計算して出力する手段である。なお、各加算器１１８、１１９はＲＡＭ１０３の「符号Ａ」毎に対応するものであり、図１では、「符号＃１」及び「符号＃２」に対応するもののみを示す。
【００６６】
比較器１２２は、各加算器１１８，１１９，…から各符号毎の相互相関値の和を受け取り、各符号毎の相互相関値の和の中から最小値を求め、その最小値に対応する符号をデータベース１２３に通知するものである。
【００６７】
（Ｂ−２）第１の実施形態の動作
次に、本実施形態に係る符号選定装置の符号選定動作について説明する。
【００６８】
チャネル１は＃４の符号が割り当てられ、チャネル２は＃５の符号が割り当てられて通信しており、チャネル０に接続要求が与えられる。
【００６９】
データベース１２３で管理されている符号のうち空き符号があるか否かが検索される。空き符号が無い場合、接続不可と判断される。
【００７０】
また、空き符号がある場合、以下に示す方法により、割り当てられる符号が選定される。
【００７１】
なお、以下では、例として＃１，＃２，＃３，＃６，＃７，＃８の順番で、各符号の相互相関値が計算されるものとする。
【００７２】
まず、データベース１２３で管理されている＃１は、ＲＡＭ１２４に書込まれ、続いて拡散器１１０及びセレクタ１２０に与えられる。なお、このとき、拡散器１１０に与えられる符号を特に「符号Ａ」とする。
【００７３】
拡散器１１０において、ＲＡＭ１２４からの＃１は、受信装置内で発生されたダミーデータと掛け合わされ、拡散演算された拡散信号は、位相調整器１０４に与えられる。位相調整器１０４に与えられた拡散信号は、まず遅延時間０のまま加算器１０５へ与えられる。また、受信信号は、位相調整器１０２に与えられ、まず遅延時間０のまま加算器１０５へ与えられる。加算器１０５において、拡散信号と受信信号とが加算された擬似重畳信号が逆拡散器１０６へ与えられる。
【００７４】
また、セレクタ１２０に与えられた＃１は、デフォルトで選択されるように設定されており、選択された＃１は、逆拡散器１０６に与えられる。このとき、逆拡散器１０６に与えられる符号を特に「符号Ｂ」とする。
【００７５】
逆拡散器１０６において、加算器１０５からの擬似重畳信号は、セレクタ１２０により選択された符号＃１に基づいて逆拡散演算が行われる。
【００７６】
引算器１１１において、逆拡散器１０６からの出力は、セレクタ１１６によりデフォルトで選択されたダミーデータ１１５と引算されて（＃１の自己相関値が引き算されて）、＃１の逆拡散データの相互相関値（干渉成分）のみが相互相関ピーク検出器１１７に与えられて、相互相関ピーク検出器１１７において、各相互相関値の絶対値が求められる。
【００７７】
このようにして、相互相関値の計算が数回行われて、そのうちの相互相関値の最大値のみが、相互相関ピーク検出器１１７に保持される。
【００７８】
次に、位相調整器１０２によって、受信信号が１チップだけ遅延され、その１チップ遅延された受信信号についても、上述した相互相関値の計算が行われて、同様に、相互相関値の最大値のみが相互相関ピーク検出器１１７に保持される。
【００７９】
このように、位相調整器１０２によって、受信信号が２、３、…、７チップと順次遅延され、上記の手順により相互相関値が相互相関ピーク検出器１１７に保持される。
【００８０】
相互相関ピーク検出器１１７において、保持された相互相関値の最大値が、比較器１２１へ与えられる。なお、比較器１２１に出力した後、相互相関ピーク検出器１１７に保持された最大値は削除される。
【００８１】
比較器１２１において、相互相関値の最大値が閾値以上であると判定された場合、次の符号＃２がＲＡＭ１２４に読込まれるように、データベース１２３に通知される。
【００８２】
また、比較器１２１において、相互相関値の最大値が閾値未満であると判定された場合、＃１についての符号情報がＲＡＭ１０３に追加され、セレクタ１２０及び１１６において、選択順序を１個シフトして、セレクタ１２０によって＃４の符号が選択され、セレクタ１１６によって受信データ１１３が選択される。
【００８３】
次に、新たに符号Ａを選定した場合、すでに使用されている符号により割り当てられているチャネルが、符号Ａにより割り当てられるチャネルに対して与え得る干渉量を求める。
【００８４】
まず、＃４について、＃１の場合と同様に、逆拡散から相互相関値を計算する。ただし、位相調整器１０２は遅延時間０と固定し、位相調整器１０４を１チップずつ遅延させて計算する。
【００８５】
比較器１２１において、相互相関値の最大値が閾値（＃１の自己相関値の最大値）以上であると判定された場合、ＲＡＭ１０３の「符号Ａ」が＃１であるグループの情報を全て削除し、次の符号（＃２）がＲＡＭ１２４に読込まれるように、データベース１２３に通知する。
【００８６】
比較器１２１において、相互相関値の最大値が閾値未満であると判定された場合、この符号情報がＲＡＭ１０３に追加され、セレクタ１２０及び１１６において、選択順序を１個シフトして、セレクタ１２０によって＃５の符号が選択され、セレクタ１１６によって受信データ１１４が選択される。
【００８７】
さらに、＃５についても、＃４の場合と同様に、逆拡散から相互相関値を計算する。このときも、位相調整器１０２は遅延時間０と固定し、位相調整器１０４を１チップずつ遅延させて計算する。
【００８８】
以上のようにして、＃１について、通信中の符号（＃４及び＃５）との全て一連の相互相関値計算を終えると、次の符号＃２をＲＡＭ１２４に読込まれるように、データベース１２３に通知する。同様にして、＃３，＃６，＃７，＃８についての相互相関値も順番に計算される。
【００８９】
また、比較器１２１による相互相関値の大きさの判定結果に基づいて、当該符号（「符号Ａ」）の符号情報を追加・削除することにより、ＲＡＭ１０３には選定されうる符号の符号情報を記録することができる。
【００９０】
全ての符号についての相互相関値が計算された後に、ＲＡＭ１０３に記録された符号情報を検索して、その検索結果に基づいて符号を選定する。
【００９１】
ＲＡＭ１０３において符号情報がない場合、接続不可と判断される。
【００９２】
ＲＡＭ１０３において符号情報が少なくとも１以上ある場合、加算器１１８，１１９，…によって、各符号毎に相互相関値の和（「符号Ａ」の相互相関値の和）が計算され、比較器１２２によって、各符号毎の相互相関値の和が比較され最小値が判断されて、その最小値に対応する符号（「符号Ａ」）がデータベース１２３に通知される。
【００９３】
例えば、ＲＡＭ１０３に複数の符号情報が検出され、それら符号情報の中から、比較器１２２によって最小の相互相関値の和を有する符号は、「＃２」であると判断された場合、「＃２」は、データベース１２３において「比較器１２２で選択」状態となる。
【００９４】
データベース１２３は「比較器１２２で選択」状態の符号（＃２）をＲＡＭ１２４に書込む。続いて復号器１０７に符号を書込み符号選定が終了する。
【００９５】
データベース１２３においては復号器１０７に書込まれた符号を「使用中」状態とし、比較器１２２においては選択された符号を削除する。
【００９６】
復号器１０７を含む受信ブロックにおいて受信が開始される。
【００９７】
（Ｂ−３）第１の実施形態の効果
以上、本実施形態によれば、比較器１２１が、求められた最大相互相関値と閾値との比較して、所定条件を満たしている最大相互相関値が小さい符号の符号情報のみをＲＡＭ１０３に記録し、さらに、記録されている符号の中から相互相関値の和が最小である符号を選定することができるので、相関特性の良好な符号を選んでチャネルを割り当てることができる。
【００９８】
また、本実施形態によれば、比較器１２１は、ある符号の最大相互相関値が閾値以上であると判断した場合、その符号についての符号情報をＲＡＭ１０３から削除するので、その符号についての他の組合せを考慮することなく、最大相互相関値の計算に係る時間を削減できる。
【００９９】
（Ｃ）第２の実施形態
次に、本発明に係る符号選定装置及び方法の第２の実施形態について図面を参照して説明する。
【０１００】
第２の実施形態も、第１の実施形態と同様に、ＣＤＭＡ方式を採用した局側の受信装置が符号選定装置を備えた場合の適用である。また、第２の実施形態に係る符号選定装置は、各チャネル毎に、相互相関ピーク検出器と相互相関値と閾値とを比較する比較器とを備え、パイプライン処理により符号を選定する場合を説明する。
【０１０１】
（Ｃ−１）第２の実施形態の構成
図５は、第２の実施形態に係る受信装置の内部構成を示したブロック図である。
【０１０２】
図５に示すように、第２の実施形態に係る受信装置は、データベース２３１と、ＲＡＭ２３２と、キュー２２９．２３０と、ＲＡＭ２３４と、加算器２３５及び２３６と、比較器２３７と、各チャネル毎（チャネル０〜２）の相互相関値計算手段とを備える、
また、各相互相関値計算手段は、復号器２０８、２１１、２１４と、位相調整器２０２、２０３、２０４と、拡散器２０９、２１２、２１５と、加算器２０５、２０６、２０７と、逆拡散器２１０、２１３、２１６と、引算器２１７、２１８、２１９と、相互相関ピーク検出器２２３、２２５、２２７と、比較器２２４、２２６、２２８とを有する。
【０１０３】
第２の実施形態は、第１の実施形態と同様に、８チップＷａｌｓｈ符号をチャネル割当符号とし、チャネル１は＃４の符号が割り当てられ、チャネル２は＃５の符号が割り当てられて通信しており、チャネル０に接続要求が与えられた場合を説明する。
【０１０４】
なお、図５に示したデータベース２３１と、ＲＡＭ２３２と、ＲＡＭ２３４と、復号器２０８、２１１、２１４と、加算器２３５、２３６とは、それぞれ第１の実施形態で説明したデータベース１２３と、ＲＡＭ１２４、ＲＡＭ１０３と、復号器１０７、１０８、１０９と、加算器１１８、１１９とに対応するものであるので、ここでの詳細な説明を省略する。
【０１０５】
また、各チャネルの相互相関値計算手段の構成の説明について、各チャネルの代表としてチャネル０の相互相関値計算手段について説明するが、チャネル１やチャネル２の各相互相関値計算手段の特有の機能については、その都度説明する。
【０１０６】
拡散器２０９は、受信装置内で発生されたダミーデータ２３３をＲＡＭ２３２から読み込んだ符号で拡散演算し、その拡散信号を加算器２０５に与える手段である。
【０１０７】
ダミーデータ２３３は、ダミーデータ１１５と同様、偶相互相関値及び奇相互相関値の両方を計算するため、“１１００１１００…”からなる２値シーケンスである。拡散器２１２及び拡散器２１５は、拡散器２０９と同様の機能をもつ手段である。
【０１０８】
位相調整器２０２は、逆拡散器２１０での演算タイミングに同期して受信信号２０１を遅延させて、その遅延させた出力信号を加算器２０５へ与えるものである。また、位相調整器２０２は、拡散符号１チップの時間を１単位として遅延させることができ、０〜７チップの時間を遅延することができる。
【０１０９】
位相調整器２０３は、逆拡散器２１３での演算タイミングに同期して拡散器２１２の出力を遅延させて、その遅延させた拡散信号を加算器２０６へ与える手段である。また、位相調整器２０３は、拡散符号１チップの時間を１単位として遅延させることができ、０〜７チップの時間を遅延することができる。位相調整器２０４は、位相調整器２０３と同様の機能をもつ手段である。
【０１１０】
加算器２０５は、位相調整器２０２からの遅延された受信信号と、拡散器２０９からの拡散信号とを受け取り、これらを加算して逆拡散器２１０に与えるものである。
【０１１１】
加算器２０６は、受信信号と、位相調整器２０３からの遅延された拡散信号とを受け取り、これらを加算して逆拡散器２１３へ与えるものである。加算器２０７は、加算器２０６と同様の機能をもつ手段である
逆拡散器２１０は、加算器２０５からの出力を入力し、拡散器２０９で使用された符号と同じ符号により相関演算して、その相関演算された結果を引算器２１７に与える手段である。
【０１１２】
逆拡散器２１３は、加算器２０６からの出力を入力し、復号器２１１で使用された符号と同じ符号により相関演算して、その相関演算された結果を引算器２１７に与える手段である。逆拡散器２１６は、逆拡散器２１３と同様の機能をもつ手段である。
【０１１３】
相互相関ピーク検出器２２３は、引算器２１７から、逆拡散器２１０の演算結果の出力からダミーデータ２３３を引き算した引き算結果を逐次入力し、入力された値の絶対値の中で最大値を比較器２２４へ与える手段である。
【０１１４】
相互相関ピーク検出器２２５は、引算器２１８から、逆拡散器２１３の演算結果の出力から受信データ２２１を引き算した引き算結果を逐次入力し、入力された値の絶対値の中で最大値を比較器２２６へ与える手段である。相互相関ピーク検出器２２７は、相互相関ピーク検出器２２５と同様の機能をもつ手段である。
【０１１５】
比較器２２４は、相互相関ピーク検出器２２３から最大相互相関値を受け取り、その最大相互相関値がある閾値未満であるかを判断する手段である。比較器２２４は、最大相互相関値が、閾値未満であると判定した場合、ＲＡＭ２３４に符号情報を書込み、次の空き符号を読出すようにデータベース２３１に通知し、また、閾値以上であると判定した場合、ＲＡＭ２３４に「符号Ａ」に関する符号情報があるとき、それらの符号情報を削除し、次の空き符号を読出すようにデータベース２３１に通知する。
【０１１６】
比較器２２６は、相互相関ピーク検出器２２５から最大相互相関値を受け取り、その最大相互相関値がある閾値未満であるかを判断する手段である。ここで、ある閾値とは自己相関の最大値である。比較器２２６は、最大相互相関値が、閾値未満であると判定した場合、ＲＡＭ２３４に符号情報を書込み、次の空き符号を読出すようにキュー２２９に通知し、また、閾値以上であると判定した場合、ＲＡＭ２３４に「符号Ａ」に関する符号情報があるとき、それらの符号情報を削除し、次の空き符号を読出すようにキュー２２９に通知する。比較器２２８は、比較器２２６と同様の機能をもつ手段である。
【０１１７】
キュー２２９は、比較器２２６の判定タイミングに同期して、逆拡散器２１０の符号を読込んで逐次記憶し、記憶した符号の内一番最初に読み込んだ符号を拡散器２１２に出力する手段である。キュー２３０は、キュー２２９と同様の機能をもつ手段である。
【０１１８】
（Ｃ−２）第２の実施形態の動作
次に、本実施形態に係る符号選定装置の符号選定動作について説明する。
【０１１９】
チャネル１は＃４の符号が割り当てられ、チャネル２は＃５の符号が割り当てられて通信しており、チャネル０に接続要求が与えられる。なお、以下では、例として＃１，＃２，＃３，＃６，＃７，＃８の順番で、各符号の相互相関値が計算されるものとする。
【０１２０】
まず、データベース２３１で管理されている＃１は、ＲＡＭ２３２に書込まれ、続いて拡散器２０９および逆拡散器２１０に書込まれる。また、受信信号２０１は、位相調整器２０２に与えられ遅延時間０として加算器２０５へ与えられる。
【０１２１】
この＃１についての相互相関値の計算は、上述した第１の実施形態と同様であり、計算された相互相関値の絶対値は、相互相関ピーク検出器２２３に保持される。相互相関ピーク検出器２２３では、同様の計算が数回行われ、それらのうち最大値のみが保持される。
【０１２２】
次に、位相調整器２０２において、受信信号は、１チップ、２チップ、…、７チップ分遅延されて、同様に最大値が、相互相関ピーク検出器２２３に保持される。
【０１２３】
相互相関ピーク検出器２２３に保持されている相互相関値の中で最大値が、比較器２２４に与えられ、比較器２２４によって閾値と比較される。また、最大の相互相関値が比較器２２４に出力されると、相互相関ピーク検出器２２３に保持された値は削除される。
【０１２４】
比較器２２４において、最大の相互相関値が閾値以上であると判定された場合、次の符号＃２がＲＡＭ２３２に読込まれるように、データベース２３１に通知される。
【０１２５】
また、比較器２２４において、最大の相互相関値が閾値未満であると判定された場合、＃１の符号情報がＲＡＭ２３４に追加され、次の符号＃２がＲＡＭ２３２に読込まれるように、データベース２３１に通知される。
【０１２６】
このとき、同時に逆拡散器２１０に書込まれている符号（＃１）が、キュー２２９に追加される。
【０１２７】
＃１がＲＡＭ２３２から読込まれてから、ここまでの計算過程を計算ステップ１とする。
【０１２８】
次に、チャネル０において、＃２がＲＡＭ２３２から読込まれ、キュー２２９に符号が書込まれている場合、チャネル１において、キュー２２９に書込まれている符号（＃１）が、拡散器２１２に読込まれる。
【０１２９】
これ以後は、チャネル０及びチャネル１において、それぞれ相互相関値の計算が行われる。なお、このとき、チャネル０とチャネル１とは同時に計算される。
【０１３０】
チャネル０の比較器２２４における閾値判定が終わると、次の符号＃３がＲＡＭ２３２に読込まれるようにデータベース２３１に通知される。
【０１３１】
また、比較器２２４において、最大値が閾値未満であると判定された場合、＃２が同時にキュー２２９に追加される。
【０１３２】
また、比較器２２６において、最大値が閾値未満であると判定された場合、＃１が同時にキュー２３０に追加される。
【０１３３】
＃２がＲＡＭ２３２から読込まれてから、ここまでの計算過程を計算ステップ２とする。
【０１３４】
次に、チャネル０において、＃３がＲＡＭ２３２から読込まれ、上記同様に相互相関値が計算されて閾値判定される。
【０１３５】
また、キュー２２９に符号が書込まれている場合、チャネル１において、＃２がキュー２２９から読込まれ、同様に相互相関値が計算されて閾値判定される。
【０１３６】
さらに、キュー２３０に符号が書込まれている場合、チャネル２において、＃１がキュー２３０から読込まれ、同様に相互相関値が計算されて閾値判定される。
【０１３７】
このとき、チャネル０と、チャネル１と、チャネル２とにおいて同時に相互相関値の計算が行なわれる。
【０１３８】
＃３がＲＡＭ２３２から読込まれてから、ここまでの計算過程を計算ステップ３とする。
【０１３９】
チャネル０の比較器２２４における閾値判定が終わると、次の符号＃６がＲＡＭ２３２に読込まれるようにデータベース２３１に通知される。
【０１４０】
また、比較器２２４において、最大値が閾値未満であると判定された場合、＃３が、同時にキュー２２９に追加される。
【０１４１】
また、比較器２２６において、最大値が閾値未満であると判定された場合、＃２が、同時にキュー２３０に追加される。
【０１４２】
上記で示したように、各チャネルにおいて、パイプライン処理で逐次符号を読み込み、同様に相互相関値の計算、閾値判定をする。
【０１４３】
なお、上記例では全ての符号が閾値未満と判定され、キュー２２９、キュー２３０に符号を追加するように説明した。しかし、チャネル１、チャネル２で閾値以上と判定された場合、キューへの符号追加はなく、キューから符号が読出せない場合、その計算ステップでは相関計算、閾値判定をせず待機しておく。
【０１４４】
全ての計算ステップが終了した後、ＲＡＭ２３４に符号情報があるか検索し、ない場合、接続不可と判断する。ある場合、「符号Ａ」が同じもの同士でそれぞれ相互相関値の和を計算する。比較器２３７で最も小さい値となった「符号Ａ」をデータベース２３１に通知する。
【０１４５】
この符号を＃２とする。＃２はデータベース２３１で「比較器２３７で選択」状態となる。
【０１４６】
データベース２３１は「比較器２３７で選択」状態の符号（＃２）をＲＡＭ２３２に書込む。続いて復号器２０８に符号を書込み符号選定が終了する。
【０１４７】
データベース２３１においては復号器２０８に書込まれた符号を「使用中」状態とし、比較器２３７においては選択された符号を削除する。
【０１４８】
復号器２０８を含む受信ブロックにおいて受信が開始される。
【０１４９】
（Ｃ−３）第２の実施形態の効果
以上、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【０１５０】
また、本実施形態によれば、パイプライン処理により、各符号間についての相互相関値の計算をすることができるので、計算に係る処理時間を短縮することができる。
【０１５１】
（Ｄ）他の実施形態
上述した実施形態は、アクセス方式としてＣＤＭＡ方式を採用したシステムにおける局側の受信装置に適用した場合について説明した。従って、本発明に係る符号選定装置及び方法は、例えば、ＣＤＭＡ方式を採用した光アクセスシステムや、ＣＤＭＡ方式を採用した無線通信システム等に適用できる。
【０１５２】
上述した実施形態では、割り当てる符号としてＷａｌｓｈ符号を例として用いた場合を説明した。しかし、Ｍ系列符号や、Ｇｏｌｄ符号、嵩符号等にも適用することができる。
【０１５３】
また、上述した実施形態において、比較器１２２及び２３７が、各符号毎の相互相関値の和の中から最小値を求めて、データベース１２３及び２３１が、その最小値に対応する符号を選定することとして説明したが、符号の選定はこれに限られることはない。
【０１５４】
例えば、時系列的に符号を選定する場合、各符号毎の相互相関値の和が、所定条件より充分小さいと判断されたものであれば、時系列的にその符号を選定するようにしてもよい。このようにすれば、ＲＡＭ１０３及び２３４に記録された全ての符号の相互相関値の和を求める必要がないので、符号の割当時間を短縮できる。
【０１５５】
また、上述した実施形態では、データベース１２３において予め設定管理されている全ての未使用符号の中から、新たな通信チャネル用の符号を選定することを説明したが、符号選定をする際に、全ての未使用符号の中から、まず所定数の符号を選出して、その選出した所定数の各符号について、本発明の符号選定方法を行なうようにしてもよい。このように、全ての未使用符号の中から、まず所定数の符号を選出することで、当該符号選定処理を容易にすることができ、処理に係る時間を短縮することができる。
【０１５６】
この所定数の符号を選出するしかたの例として、例えば、データベース１２３に格納されている順に先頭から所定数の符号を選出する方法や、全ての各符号について、相互相関値を予測したグループを予め設定し、そのグループに基づいて所定数の符号を選出する方法等により選出してもよい。
【０１５７】
また、上述した符号選定装置では、比較器１２２による相互相関値の和の比較によって、ＲＡＭ１０３に記憶されている符号を必ず１つ選出することとしたが、例えば、全ての符号についての相互相関値の和が予め設定した閾値よりも大きい場合には、符号を選出しないようにしてもよい。すなわち、新たな通信チャネルを割り当てることを拒否することもできる。
【０１５８】
また、第１及び第２の実施形態において、１段階のスペクトル拡散をする装置に適用した場合について説明したが、例えば、１段階目にＷａｌｓｈ符号を使用し、２段階目にＧｏｌｄ符号を使用した２段階のスペクトル拡散する装置に適用してもよい。
【０１５９】
【発明の効果】
本発明によれば、既に確立されている確立通信チャネルに割り当てられている拡散符号とは異なる、１又は複数の未使用拡散符号の中から、新たな通信チャネルに割り当てる拡散符号を選定する符号選定装置であって、候補となる各未使用拡散符号を用いてダミー原データを拡散して各ダミー拡散信号を生成するダミー拡散信号生成手段と、各ダミー拡散信号と受信信号とを重畳して、候補となる各未使用拡散符号に対応する擬似重畳信号をそれぞれ形成する重畳手段と、各擬似重畳信号のそれぞれに対し、その擬似重畳信号に関係する未使用拡散符号及び確立通信チャネルに使用されている既使用拡散符号を用いて逆拡散する逆拡散手段と、逆拡散手段によって得られた、各擬似重畳信号についての各確立通信チャネルの再生データと、再生されたダミー原データとに基づいて、新たな通信チャネルに割り当てる未使用拡散符号を選定する拡散符号選定手段とを備えることから、ＣＤＭＡ方式を用いたシステムにおいて同時接続多重数を増加することができ、アクセス系のようなバースト的に同時接続が増えるシステムにおいても、使用効率の良いシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る受信装置の内部構成を示したブロック図である。
【図２】あるチャネル間を例とした場合の相対的時間位置と相互相関値との関係を説明する説明図である。
【図３】８チップＷａｌｓｈ符号により割り当てられた全てのチャネル間の組合せについて最大相互相関値を示した説明図である。
【図４】最大相互相関値の和が１より小さいという条件のもとで、チップ数と同時接続多重数との関係を示した説明図である。
【図５】第２の実施形態に係る受信装置の内部構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
１０２…位相調整器、１１５…ダミーデータ、１１０…拡散器、
１０４…位相調整器、１２３…ＲＡＭ、１０５…加算器、１０６…逆拡散器、
１１７…相互相関ピーク検出器、１２１…比較器、１０３…ＲＡＭ、
１２２…比較器。
Claims (12)
- 既に確立されている確立通信チャネルに割り当てられている拡散符号とは異なる、１又は複数の未使用拡散符号の中から、新たな通信チャネルに割り当てる拡散符号を選定する符号選定装置であって、
候補となる上記各未使用拡散符号を用いてダミー原データを拡散して各ダミー拡散信号を生成するダミー拡散信号生成手段と、
上記各ダミー拡散信号と受信信号とを重畳して、候補となる上記各未使用拡散符号に対応する擬似重畳信号をそれぞれ形成する重畳手段と、
上記各擬似重畳信号のそれぞれに対し、その擬似重畳信号に関係する上記未使用拡散符号及び上記確立通信チャネルに使用されている既使用拡散符号を用いて逆拡散する逆拡散手段と、
上記逆拡散手段によって得られた、上記各擬似重畳信号についての上記各確立通信チャネルの再生データと、再生されたダミー原データとに基づいて、新たな通信チャネルに割り当てる未使用拡散符号を選定する拡散符号選定手段と
を備えることを特徴とする符号選定装置。 - 上記拡散符号選定手段は、
上記受信信号に対し、上記確立通信チャネルに使用されている既使用拡散符号を用いて逆拡散して受信データを復号する復号部と、
上記各擬似重畳信号のそれぞれについて、上記各確立通信チャネルの再生データと対応する受信データとの差分を得る第１の差分部と、
上記逆拡散手段によって得られた、上記各擬似重畳信号のそれぞれについての再生された上記ダミー原データと、拡散処理に供した当初の上記ダミー原データとの差分を得る第２の差分部と、
上記第１の差分部及び上記第２の差分部の出力に基づき、新たな通信チャネルに割り当てる未使用拡散符号を選定する拡散符号選定部と
を有することを特徴とする請求項１に記載の符号選定装置。 - 上記拡散符号選定部は、同一の擬似重畳信号について、上記第１の差分部から出力された差分データと上記第２の差分部から出力された差分データの相互相関値を、他の擬似重畳信号についての相互相関値と較べ、上記確立通信チャネルへの影響が小さい未使用拡散符号を選定することを特徴とする請求項２に記載の符号選定装置。
- 上記拡散符号選定部は、相互相関値として、偶相互相関値及び奇相互相関値を求めていることを特徴とする請求項３に記載の符号選定装置。
- 上記第１の差分部及び上記第２の差分部は、同一の差分構成を時分割に適用したものであることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の符号選定装置。
- 各通信チャネル毎に、上記逆拡散手段と上記拡散符号選定手段とを備え、各通信チャネル毎の拡散符号を用いた並行処理により、拡散符号を選定することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の符号選定装置。
- 既に確立されている確立通信チャネルに割り当てられている拡散符号とは異なる、１又は複数の未使用拡散符号の中から、新たな通信チャネルに割り当てる拡散符号を選定する符号選定方法であって、
ダミー拡散信号生成手段が、候補となる上記各未使用拡散符号を用いてダミー原データを拡散して各ダミー拡散信号を生成し、
重畳手段が、上記各ダミー拡散信号と受信信号とを重畳して、候補となる上記各未使用拡散符号に対応する擬似重畳信号をそれぞれ形成し、
逆拡散手段が、上記各擬似重畳信号のそれぞれに対し、その擬似重畳信号に関係する上記未使用拡散符号及び上記確立通信チャネルに使用されている既使用拡散符号を用いて逆拡散し、
拡散符号選定手段が、上記逆拡散手段によって得られた、上記各擬似重畳信号についての上記各確立通信チャネルの再生データと、再生されたダミー原データとに基づいて、新たな通信チャネルに割り当てる未使用拡散符号を選定する
ことを特徴とする符号選定方法。 - 上記拡散符号選定手段は、
復号部が、上記受信信号に対し、上記確立通信チャネルに使用されている既使用拡散符号を用いて逆拡散して受信データを復号し、
第１の差分部が、上記各擬似重畳信号のそれぞれについて、上記各確立通信チャネルの再生データと対応する受信データとの差分を得、
第２の差分部が、上記逆拡散手段によって得られた、上記各擬似重畳信号のそれぞれについての再生された上記ダミー原データと、拡散処理に供した当初の上記ダミー原データとの差分を得、
拡散符号選定部が、上記第１の差分部及び上記第２の差分部の出力に基づき、新たな通信チャネルに割り当てる未使用拡散符号を選定する
ことを特徴とする請求項７に記載の符号選定方法。 - 上記拡散符号選定部は、同一の擬似重畳信号について、上記第１の差分部から出力された差分データと上記第２の差分部から出力された差分データの相互相関値を、他の擬似重畳信号についての相互相関値と較べ、上記確立通信チャネルへの影響が小さい未使用拡散符号を選定することを特徴とする請求項８に記載の符号選定方法。
- 上記拡散符号選定部は、相互相関値として、偶相互相関値及び奇相互相関値を求めていることを特徴とする請求項９に記載の符号選定方法。
- 上記第１の差分部及び上記第２の差分部は、同一の差分構成を時分割に適用したものであることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の符号選定方法。
- 各通信チャネル毎に、上記逆拡散手段と上記拡散符号選定手段とを備え、各通信チャネル毎の拡散符号を用いた並行処理により、拡散符号を選定することを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の符号選定方法。
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