JP2937743B2 - スペクトル拡散通信のための拡散符号生成装置 - Google Patents

スペクトル拡散通信のための拡散符号生成装置

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学 川邉
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、符号分割多元接続(C
DMA)通信、特にパーソナル通信システム(PCS)及
びディジタルセルラのような移動通信におけるCDMA
通信に用いる移動無線端末装置(以下、移動局)及び基
地局に用いられる符号生成装置装置に関すものである。
【0002】
【従来の技術】CDMA通信方式は例えば次記文献に示
されている。 文献:"Mobile Station - Base Station Compatibility
Standard for Dual - Mode Wideband Spread Spectrum
Cellular System", IS-95. 上記の文献中の装置では、移動局及び基地局はそれぞれ
3種類の拡散符号を生成し、通信を行っている。さらに
拡散符号3周期に対して4フレームを充てている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献に記載されている装置において、各符号生成器はそれ
ぞれ独立に構成されなければならず、ハードウェアの設
計及び構成上大きな支障となる。また、生成される符号
系列の長さを任意に決めることができないので、通信方
式およびシステムを設計するうえでの大きな制約になっ
てしまう。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明において、上記問
題点を解決するために、基地局、移動局はそれぞれ同一
の長周期の疑似ランダム符号系列(以下、長周期PN符
号系列)生成器を持ち、それぞれ、拡散符号の初期位相
を示すレジスタの初期状態と、拡散符号の周期を示す符
号系列長をパラメータにすることによって、任意の短周
期の基地局用拡散符号系列および移動局用拡散符号系列
を取り出すことが可能となる。この拡散符号系列を通信
システムに適用すると同一回路に僅かな修正を加えるこ
とだけでハードウェアが構成でき、さらに拡散度が自由
に設定できる特長を持つ。
【0005】
【作用】CDMA通信では、拡散符号を利用して、基地
局と移動局間の呼の確立を行う。すなわち、移動局は通
信を行うための最適な基地局の選択を行い、基地局は移
動局のチャネル割り当てを行う。チャネルの区別は移動
局用拡散符号の区別により行うので、移動局用拡散符号
の個数がチャネル数に相当する。隣接関係にある他の基
地局に接続している移動端末からの干渉をも考慮する
と、より多くの符号を準備してチャネル数を確保しなけ
ればならない。そして、移動局、基地局それぞれに上記
の拡散符号を生成可能な装置が必要となるので、装置の
簡略化の意味においても、拡散符号は可能な限り小さい
回路によって構成されることが必要である。一方、拡散
符号の周期に制限があると、通信方式を設計する場合に
大きな支障となる。拡散符号長が任意に作られることが
必要である。本発明では、ある長周期をもつ共通のPN
符号系列発生器に、拡散符号の初期位相を示すレジスタ
初期状態を蓄える初期状態レジスタと、符号系列長を数
え拡散符号の周期と比較するカウンタを接続することで
実現した回路において、長周期PN符号系列発生器が出
力する符号数をカウンタが計算し、この値が拡散符号周
期を越えると、カウンタは初期状態レジスタにトリガ信
号を送り、初期状態レジスタは長周期PN符号系列発生
器にレジスタ初期状態を与え、拡散符号の位相状態を初
めの位置に戻す。以上の手順で共通の長周期PN符号系
列中の任意長の部分系列を取り出し、それを拡散符号に
用いることで、共通の回路で任意長の拡散符号を生成す
ることを可能とした。それによりフレーム長と同一の周
期を持つ拡散符号が生成できる。さらに、本発明の符号
生成装置が生成した拡散符号を移動局および基地局に割
り当てた通信方式においては、任意長の拡散符号を生成
できることにより、移動局から基地局への上りの送信と
基地局から移動局への下りの送信に同一周期の拡散符号
を使うことができ、システムの同期をとることが簡単に
なる。また、拡散度の偶奇性に応じて拡散符号の偶奇を
選択できる。よって柔軟な通信システムの設計が可能と
なる。ここで任意長とは前記長周期を越えない。
【0006】
【実施例】本発明の符号生成装置の一実施例を図1に示
す。101は長周期PN符号生成器、102はカウンタ、103
は初期状態レジスタ、そして、104は制御装置である。
図2に長周期PN符号PNLと拡散符号PNi (0≦ i ≦
N)の関係を示す。長周期PN符号PNLの周期(以下長
周期)、拡散符号PNi (0≦ i ≦ N)の周期それぞれを
pnL , pniとする。PNi (0≦ i < N)は任意の系列
で、Nは以下を満たす最大整数である。”0≦ i < Nを満
たす全ての i に対するpniの総和が pnL を越えな
い。”特に最後の拡散符号PNNの周期はpnN = pnR
とすると、以下を満たす。”0≦ i ≦ Nを満たす全ての
i に対するpniの総和が pnL と等しい。”各拡散
符号PNi (0≦ i ≦ N)の初期位相を表す状態をSiと
し、その状態のレジスタ値をSiとする。
【0007】拡散符号PNi(0≦i< N)が生成され
る過程を図3のフローチャートも参照して説明する。ま
ず最初に、制御装置104は、初期状態レジスタ103に対し
拡散符号の初期位相を示す初期状態Siを、カウンタ102
に対し拡散符号周期pniをそれぞれ指定する(図3
テップスッテプ301,302)。ここでカウンタの初期化を
行う(図3のステップスッテプ303)。初期状態レジスタ
103は初期状態Siに対応するレジスタ値Siを長周期PN
符号生成器101代入する(図3のステップスッテプ30
4)。このレジスタ値Siによって長周期PN符号の開始
位相が決められる。長周期PN符号生成器101は内部の
クロックに応じて符号を生成する(図3のステップスッ
テプ305)。カウンタ102は長周期PN符号生成器101が
生成した符号を数える(図3のステップスッテプ306)。
符号の生成を続ける(図3のステップスッテプ305,306,3
07)。カウンタ102のカウンタ値が拡散符号周期pni
に達すると(図3のステップスッテプ307)、初期状態レ
ジスタ103にトリガ信号を送信する(図3のステップスッ
テプ308)。初期状態レジスタ103はトリガ信号を受け取
ると再び初期状態Siのレジスタ値Siを長周期PN符号生
成器101に代入し(図3のステップ303)、長周期PN符
号生成器101の内部状態をリセットする。これを繰り返
すことにより初期状態Siのからの拡散符号が再び生成さ
れる。なお、図1の拡散符号生成装置の変形例として、
制御装置から、初期状態とその初期状態からpni個符
号を出力したときの最終状態を指定するようにしても良
い。なおまた、長周期PN符号生成器が出力する符号系
列のに種類については問題としない。
【0008】図1の拡散符号生成装置により生成された
拡散符号系列を移動局および基地局へ割り当てるように
した通信システムへの応用について説明する。図2のP
N0は基地局共通に割り当てられる。基地局間では拡散
符号系列の位相をずらしてデータ拡散が行われる。移動
端末(移動局)は現在いる位置をカバーしている基地局
が判明したら、その基地局に移動局自身の登録を行い、
基地局を監視する。移動局からのアクセス・基地局から
の呼び出しにかかわらず、移動局は基地局からPNiを
拡散符号として指定され通信を実現する。この指定方法
は上記第1実施例に従い、拡散符号の初期位相状態およ
び周期を通信する。以上の通信システムでは拡散符号を
生成する装置の構成が移動局・基地局を問わず、同一と
なる。これはハードウェアを設計するうえで有効な特長
である。さらに、簡単に拡散符号系列の周期をフレーム
長にそろえることができ、送信側は受信フレームに併せ
て送信フレームを送ることにより、システムの同期を簡
単に取ることができる。また、拡散符号系列の周期をシ
ステムの拡散度に併せて生成することも容易に行える。
すなわち、拡散度が奇数の時には周期を奇数に、拡散度
が偶数の時には周期を偶数にすることが簡単にできる。
【0009】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る拡散符号生成装置を用いると、生成される符号系列の
長さを任意に決めることができ、全ての符号系列は同一
の符号生成装置から作られるので、より柔軟な方式設計
・システム設計を可能とし、容易なハードウェアの設計
を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の符号生成装置のブロック図
【図2】本発明の符号の説明図
【図3】本発明の拡散符号生成のフローチャート
【符号の説明】
101 長周期PN符号生成器 102 カウンタ 103 初期状態レジスタ 104 制御装置
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 拓朗 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−176322(JP,A) 特開 昭60−237714(JP,A) 特開 昭63−18836(JP,A) 特開 平1−295540(JP,A) 特開 平3−219718(JP,A) 特開 平6−27603(JP,A) 特開 平6−69906(JP,A) 特表 平6−501349(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04B 1/707

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基地局が移動局に認識されるために必要
    な基地局用拡散符号発生器を持ち、移動局が基地局に認
    識されるために必要な移動局用拡散符号発生器を持ち、
    入力データを前記拡散符号で拡散変調するスペクトル拡
    散通信装置の符号生成装置において、 ある長周期疑似ランダム符号系列を生成する回路に、任
    意に決められた初期位相状態Siと拡散符号周期pni
    対を与えることで、取り出した複数の部分系列を拡散符
    号とすることを特徴特長とする符号生成装置。
  2. 【請求項2】 基地局が移動局に認識されるために必要
    な基地局用拡散符号発生器を持ち、移動局が基地局に認
    識されるために必要な移動局用拡散符号発生器を持ち、
    入力データを前記拡散符号で拡散変調するスペクトル拡
    散通信装置の符号生成装置において、 前記基地局または前記移動局から指定された初期位相状
    態Siと拡散符号周期pniの対を出力する制御装置と、 前記制御装置から指定された前記初期位相状態Siに対応
    するレジスタ値Siをトリガ信号を受信することによって
    出力する初期状態レジスタと、 前記制御装置から指定された前記拡散符号周期pniに
    基づき入力信号をカウントしそのカウンタ値が前記拡散
    符号周期pniに達すると前記初期状態レジスタに前記
    トリガ信号を送信するカウンタと、 前記レジスタ値Siによって決定された開始位相で拡散符
    号を生成し、前記トリガ信号を受信することで前記初期
    状態Siから再び拡散符号を生成する長周期PN符号生成
    器とを設けたことを特徴とする符号生成装置。
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