JP2972694B2

JP2972694B2 - スペクトラム拡散通信装置

Info

Publication number: JP2972694B2
Application number: JP4100498A
Authority: JP
Inventors: 敏也小橋
Original assignee: WAI AARU PII IDO TSUSHIN KIBAN GIJUTSU KENKYUSHO KK
Current assignee: WAI AARU PII IDO TSUSHIN KIBAN GIJUTSU KENKYUSHO KK
Priority date: 1998-02-09
Filing date: 1998-02-09
Publication date: 1999-11-08
Anticipated expiration: 2018-02-09
Also published as: JPH11234188A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、音声データおよび
電算機データや、動画像等の大容量の情報、あるいは、
リアルタイムかつ大容量の高速データ等の異なる伝送速
度の情報信号を、効率的に扱うことのできるスペクトラ
ム拡散通信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】有線通信の分野では、パケット通信技術
によって、電算機データ等を異なる伝送速度でサービス
することが可能となっている。このため、無線通信の分
野でも無線ＬＡＮ等でその対応が求められている。従来
は、パイロット信号を別に用意したり、情報信号のフレ
ーム内にプリアンブル信号を乗せることにより異なる伝
送速度での情報伝送を実現している。

【０００３】近年、米国で標準化された北米符号分割多
重ディジタルセルラ（ＩＳ９５）方式は音声程度の伝送
速度での可変レート伝送を実現している（Roberto Pado
vani, "Revers Link Performance of IS-95 Based Cell
ular Systems" , IEEE Personal Comm. Third Quarter
1994 Vol.1 No.3 , PP. 28-34）。この方式において
は、可変レート伝送の実現のために、送信側でトラヒッ
クチャネルと呼ばれる情報伝送用のチャネルに誤り検出
用に付加されたＣＲＣ（cyclic redundancy check）ビ
ット、畳込み符号化処理等が伝送速度判定にも用いられ
ている。これらは受信機側で復号処理後に再符号化処理
を行うことによりシンボル誤り率の検出、ＣＲＣチェッ
ク等の手段で、伝送速度の情報をパイロット信号やプリ
アンブル信号などに付加することなく、可変レートで送
られてくる情報の伝送速度のブラインド判定を実現して
いる。

【０００４】ところで、このような再符号化処理を行う
ことによるシンボル誤り率の検出、ＣＲＣチェック等に
よる伝送速度の判定は復号処理の後に行われるために、
予め伝送速度を固定してから復号処理を行うことは困難
である。したがって、ある伝送速度で送信された信号で
あると仮定して復号処理を行った結果に対する判定方法
を取る必要がある。したがって、あるフレームに対して
並列に複数の復号処理が可能であるか、正しいレート判
定がなされるまでに全ての可変し得る伝送速度での復号
処理の繰り返しが可能なことが求められる。

【０００５】ここで、前記ＩＳ９５方式における基地局
の送信機及び移動局の受信機の概略構成の一例を図６及
び図７にそれぞれ示す。図６に示す基地局の送信機にお
いては、８．６、４．０、２．０、０．８（ｋｂｐｓ）
（ｂｐｓ：bit per second）の４種類の伝送速度のいず
れかの伝送速度の情報信号５１１が入力される。それぞ
れの伝送速度において、フレームは１７２、８０、４
０、１６ビットで構成されている。入力された情報信号
５１１はＣＲＣ付加部５１２で伝送速度が８．６および
４．０（ｋｂｐｓ）である場合にフレーム中にそれぞれ
１２および８ビットのＣＲＣビットが付加される。次
に、受信側において復号処理をする際の精度向上等の目
的で復号用テールビット付加部５１３で全ての伝送速度
において８ビットの０がフレームの終わりに付加され
る。その後、レート１／２、拘束長９ビットの畳込み符
号化処理が符号化部５１４で行われる。この結果、各々
の伝送速度は１９．２、９．６、４．８、２．４（ｋｓ
ｐｓ）（ｓｐｓ：symbol per second）となる。そし
て、シンボル繰り返し部５１５において各々を０、１、
３、７回繰り返す処理がなされ、いずれの情報伝送速度
であっても最大のシンボル速度である１９．２（ｋｓｐ
ｓ）に統一される。例えば、符号化後の速度が４．８ｋ
ｓｐｓの場合にはシンボルを３回繰り返す処理が行わ
れ、同じビットが４連続シンボル繰り返されることとな
る。

【０００６】その後、バースト的な誤りをランダム化す
るためにインターリーブ部５１６でブロックインタリー
ブ処理が施され、ロングコード発生器５１７において生
成されコード変換器５１８により１９．２ｋＨｚの信号
とされたユーザ識別のためのロングコードによりランダ
ム符号化され、マルチプレクサ５２０に入力される。マ
ルチプレクサ５２０は、前記信号と電力制御信号とを選
択して出力するものであり、この際に電力制御信号にも
コード変換器５１９からのロングコード信号が重畳され
る。マルチプレクサ５２０からの出力信号は、チャネル
間の直交化のためのウォルッシュ符号により直交変換さ
れ、該直交変換された信号は、２相に分けられて、拡散
符号発生器５２１、５２２により生成されるセル識別の
ための拡散符号で拡散された後に、搬送波に重畳されて
送信信号５２３となる。

【０００７】移動局の受信機側では、図７に示すよう
に、前記基地局からの送信信号５２３を復調してベース
バンド信号を得る。例えばフィンガ回路と呼ばれるレイ
ク受信回路にてセル識別の拡散符号の同期、周波数同
期、逆拡散などの処理が行なわれ、デマルチプレクサ６
１１、コード変換器６１２、６１３、ロングコード発生
器６１４、加算器により元のシンボルが復元され、復元
されたシンボルはデインターリーブ部６１５にてデイン
タリーブされる。この段階では受信された情報信号が前
記４種類の伝送速度のうちのいずれの伝送速度で基地局
送信機に入力された情報信号であるかの判定を行ってい
ない。そこで、全ての伝送速度によるビタビ復号処理が
復号処理部６１６、６１７、６１８、６１９で行われ
る。この復号処理の結果を元に伝送速度の判定を行うこ
とになる。ここでは、復号処理の後にテールビットを除
去して、再符号化器６２１、６２４、６２６、６２７で
再符号化を行い、受信信号と比較することでシンボル誤
り率を求めることにより伝送速度を判定する伝送速度判
定手段と、ＣＲＣビットを含めて９．２、４．４（ｋｂ
ｐｓ）を伝送速度とする場合にはＣＲＣのチェックを行
うことで伝送速度を判定する伝送速度判定手段とを併用
する伝送速度判定回路６２８による構成を示している。
この伝送速度の判定結果に基づいて、所望の伝送速度の
復号用テールビットとＣＲＣビットを除去した情報
（９．２、４．４ｋｂｐｓのときはＣＲＣ除去回路６２
２、６２５の出力）が切替え手段６２９で選択されて復
号信号となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のような構成にお
いては、受信機はどの伝送速度の情報が送信されている
かの判定を復号処理後に行っている。この場合、復号処
理後に各々で再符号化した結果と受信信号との間でのシ
ンボル誤り率を４種類の伝送速度で比較したり、ＣＲＣ
のチェックをしたりする処理により、伝送速度を判定し
て所望の伝送速度での再生信号を得ることになる。した
がって、受信機において受信された信号を複数の復号処
理部に分配して複数の復号処理を並列に行うことになる
ために復号処理部が複雑になっている。

【０００９】従来のセルラーシステムにおいては音声程
度の伝送であったためにその復号処理部は実現可能なレ
ベルであったが、より高速な伝送速度が求められるシス
テム、例えばＭＰＥＧ２相当の動画像伝送の可能なＦＰ
ＬＭＴＳ（Future Public Land Mobile Telecommunicat
ion Systems）のフェーズ２に求められているシステム
においては、１チャネル当たり最大で数Ｍｂｐｓ程度の
伝送速度を持つ情報信号の復号処理部を実現する必要が
あるために、より高速な処理が求められる。また、この
ような高速な伝送システムにおいては選択する伝送速度
の種類が増加することが想定される。この場合、従来の
システムでは選択する伝送速度の種類が増加する毎に復
号処理部の並列数を増加する必要があるためにさらに実
現が困難となる。さらに、従来の構成ではフレーム内が
ある固定の情報列、例えばオール０のような場合にＣＲ
Ｃでは伝送速度が判定不能になる場合がある。このため
にコンピュータデータ等の低い誤り率が要求される送信
に対しては何らかの対策なしに送信することは難しい。

【００１０】そこで、本発明は、復号処理を複数の伝送
速度で施すことなく、また、フレーム内の情報列がどの
ような構成であっても伝送速度の判定が行なえるブライ
ンド型可変レートデータ伝送が可能なスペクトラム拡散
通信装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のスペクトラム拡散通信装置は、基準となる
伝送速度が定められており、フレーム単位で可変レート
伝送を行うことのできるスペクトラム拡散通信装置であ
って、前記基準となる伝送速度以下の情報伝送速度を有
する入力信号についてシンボル繰り返しを行って、前記
基準となる伝送速度の繰り返し信号を出力する信号繰り
返し手段と、少なくとも２種類以上の互いに独立なラン
ダム符号系列を発生する符号発生手段と、該符号発生手
段から出力される２種類以上の互いに独立なランダム符
号系列を、当該入力信号の情報伝送速度に応じた切替え
パターンであって、情報信号の区切りに依らずに各伝送
速度に共通の長さを有する切替えパターンにより切り替
えて出力する切替え手段と、該切替え手段から出力され
る符号系列を前記繰り返し信号に乗算する手段とを備え
る送信機を有することを特徴とする。また、前記切替え
パターンは直交行列の各々の行で構成された直交符号に
対応したパターンとされている。さらに、前記切替え手
段は、前記入力信号が基準となる伝送速度であるとき、
その切替えパターンを、一種類のランダム符号系列若し
くは時間間隔で隣り合う拡散符号系列が常に互いに独立
なランダム符号系列のいずれか一方のパターンとしてい
る。

【００１２】さらにまた、上記目的を達成するために、
本発明のスペクトラム拡散通信装置は、基準となる伝送
速度が定められており、フレーム単位で可変レート伝送
を行うことのできるスペクトラム拡散通信装置であっ
て、少なくとも２種類以上の互いに独立なランダム符号
系列を発生する符号発生手段と、受信信号を複数に分配
する分配手段と、前記分配された各々の経路上で対応す
る前記ランダム符号系列と前記受信信号とを乗算する乗
算手段と、該乗算手段による乗算結果を情報信号の区切
りに依らずに各伝送速度で共通の時間で区切り、該区切
られた乗算結果に基づいて、前記受信信号が、どの伝送
速度に対応するランダム符号系列切替えパターンで拡散
されているかを推定する伝送速度推定手段と、該伝送速
度推定手段による推定結果を記憶する記憶手段と、少な
くとも二回以上の伝送速度推定により当該伝送速度の判
定を行う伝送速度判定手段と、該伝送速度判定手段の判
定結果に基づき当該受信信号を積算する積算手段と、前
記伝送速度判定手段の判定結果に基づき前記積算手段の
出力の復号処理を行う復号手段とを備える受信機を有す
ることを特徴とする。

【００１３】さらにまた、上記目的を達成するために、
本発明のスペクトラム拡散通信装置は、入力信号の情報
伝送速度と伝搬環境との両方あるいはいずれか一方に応
じて、入力信号を１または複数に分配する分配手段と、
該分配手段の出力が入力される複数の送信部とを有し、
該複数の送信部からの出力を加算して送信する送信手段
と、受信信号を１または複数に分配する分配手段と、該
分配手段の出力が入力される複数の受信部とを有し、該
複数の受信部からの出力を結合して出力する受信手段と
を備え、前記複数の送信部は、それぞれランダム符号系
列が互いに独立な前記請求項１〜３のいずれか１項にお
ける送信機とされており、前記複数の受信部は、それぞ
れランダム符号系列が互いに独立な前記請求項４におけ
る受信機とされていることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明によるスペクトラム拡散通
信装置の一実施の形態について、添付図面を参照して詳
細に説明する。図１には本発明におけるスペクトラム拡
散通信装置の送信機及び受信機の構成が示されている。
なお、ここでの情報変調はＢＰＳＫ変調とする。また、
２種類のランダム符号系列ＰＮ１、ＰＮ２の切替えによ
り伝送速度を判定する場合を示している。

【００１５】図１において、複数の伝送速度を取り得る
情報信号１１１は復号用テールビット付加部１１２にお
いて符号化処理時の拘束長に応じてフレームの終わりに
オール０が付加される。例えば、従来例のＩＳ９５方式
と同様の拘束長であれば８ビットの０が付加されること
になる。次に、符号化処理部１１３において畳込み符号
化が行われた後に、情報変調部１１４で例えばＢＰＳＫ
等の情報変調処理がなされる。その後、前述と同様のシ
ンボルの繰り返し処理が行われ、全ての伝送速度の情報
信号が基準となる伝送速度に統一される。その後、イン
タリーブ部１１６で情報信号のバースト的な誤りを減ら
す目的でインタリーブ処理が行われる。次に、同一経路
上に少なくとも２種類以上のランダム符号系列の発生が
可能な拡散符号発生器１１７で発生したランダム符号系
列を伝送速度に応じた切替パターンに従って切替えて出
力する切替え手段１１８から出力される拡散符号系列と
乗算されることで拡散信号１１９が得られる。この切替
え手段１１８の切替えパターンについては後述する。

【００１６】なお、本実施の形態においては前述した従
来の送信機に示された幾つかの処理を省略しているが、
本提案方式を満足する形で付加することが可能である。
例えば、従来の送信機においてＣＲＣ付加部５１２が示
されているがＣＲＣによる情報信号の誤り検出を行うた
めに付加しても良い。また、インターリーブ後にユーザ
識別のためのロングコードの加算処理が省略されている
がこれも同様に付加しても構わない。この後の直交変換
も同様である。さらに従来例ではＩ、Ｑ相で拡散処理を
行っているが、この場合にはＩ、Ｑ相の各々に２種類の
拡散系列を割り当てることになる。また、本実施の形態
においては、符号化部１１３の後に情報変調部１１４を
構成したが、拡散処理後に情報変調を行うような構成も
可能である。また、ＢＰＳＫ変調でなくＱＰＳＫ変調を
行う場合には、Ｉ、Ｑ相の各々に少なくとも２種類以上
の拡散符号系列発生手段が用意されることになる。この
場合、Ｉ、Ｑ相に使用される拡散符号系列が共通であっ
ても異なっていても構わない。

【００１７】一方、受信機側において、送信機側におけ
る拡散処理直後と同様の状態を示す受信信号１２０は２
つに分配され、各々の経路で送信機側で用いられた２種
類のランダム符号系列ＰＮ１、ＰＮ２のいずれかを発生
する逆拡散符号発生器１２１、１２２により乗算され
る。各乗算された信号は伝送速度推定部１２３に入力さ
れ、この伝送速度推定部１２３はどの伝送速度のランダ
ム符号系列切替えパターンで拡散されているかを推定し
て、この結果を推定結果記憶手段１２４に記憶する。こ
こで、少なくとも２回以上の伝送速度の推定結果が記憶
された後に伝送速度判定部１２５でどの伝送速度の情報
信号であるかの判定がなされる。この判定結果を元に、
遅延器１２６、１２７で該判定に要する期間だけ遅延さ
れた乗算後の信号が切替え手段１２８で伝送速度に応じ
て切替え選択された後にデインターリーブ部１２９でデ
インターリーブされ、伝送速度に応じた積算がなされ
る。ここでは伝送速度を伝える制御信号が破線で示され
ている。次に、伝送速度の判定結果に応じて情報復調部
１３０で情報の復調がなされた後に復号処理部１３１で
伝送速度に応じた復号処理がなされ復号信号１３２が得
られる。なお、切替手段１２８にて伝送速度に応じて切
り替え選択された信号を積算した後、デインターリーブ
するようにしてもよい。

【００１８】なお、本実施の形態の受信機においては、
送信機側の付加及び変更に応じて、機能を付加及び変更
することが可能である。したがって、前記図７の従来の
受信機において示された幾つかの機能が省かれている。
これらは送信機側に機能が付加されることにより追加さ
れる。例えば、送信側でＣＲＣ付加部が追加されるとＣ
ＲＣチェック回路が追加される。ただし、ＣＲＣチェッ
ク時に伝送速度は既知となっているので伝送速度に応じ
た変更手段を有していれば一種類の伝送速度でのＣＲＣ
チェック処理を行うことになる。また、送信側において
ユーザ識別のためのロングコードが付加されていれば、
ロングコードをはずすための処理等を行う必要がある。

【００１９】図２は、フレーム内の情報信号を拡散する
際に、前記切替え手段１１８において、情報信号の伝送
速度に応じてどのようにランダム符号系列ＰＮ１、２が
選択されているかの一例を示す図である。この図におい
て、拡散前の符号化情報信号を図中左側に示し、それに
対応する拡散後の符号化情報信号をその右側に示してい
る。ここでは、基準となる伝送速度をａ（ｓｐｓ）とし
て、従来と同様に４種類の伝送速度を取り得る場合につ
いて図示している。また、プリアンブル信号、復号化用
テールビット信号等がフレーム内の構成要素となること
が想定されるが図示は省略する。また、切替えパターン
の構成要素が０のときにＰＮ１、１のときにＰＮ２を選
択するものとする。

【００２０】図示する例においては、伝送速度ａ（ｓｐ
ｓ）の際の信号はＰＮ１だけで拡散されて、ＰＮ２では
拡散されない。したがって、ａ（ｓｐｓ）の場合は００
００が切替えパターンとなっている。このように、基準
となる伝送速度でこのパターンを採用すれば受信側で伝
送速度が判定された後は従来通りに逆拡散符号系列を切
替えずに受信可能となり、基準となる伝送速度以下の場
合に切替えを行うことになるので、回路負荷が最も重い
基準速度時の負荷軽減となる。

【００２１】また、伝送速度がａ／２（ｓｐｓ）の場合
は、図示するように切替えパターンが０１０１となり、
同一データがＰＮ１、ＰＮ２の順で１／ａ（ｓｅｃ．）
づつ拡散される。なお、このパターンのように時間間隔
で隣り合う拡散符号系列が常に異なるランダム符号系列
となるパターンを基準となるａ（ｓｐｓ）に用いた場合
には、２シンボル期間以内の遅延波の分離が可能とな
る。

【００２２】また、伝送速度がａ／４（ｓｐｓ）の場合
は、初めにＰＮ１で２／ａ（ｓｅｃ．）の間拡散された
後にＰＮ２で２／ａ（ｓｅｃ．）の間拡散される。この
ａ／４（ｓｐｓ）の場合も、ａ／２（ｓｐｓ）と同様
に、ＰＮ１、ＰＮ２で拡散される間は同一データであ
る。最後に、レートａ／８（ｓｐｓ）の場合は、同一デ
ータが繰り返されるａ／８（ｓｅｃ．）の１／ａ（ｓｅ
ｃ．）まではＰＮ１、１／ａからは２／ａ（ｓｅｃ．）
間隔でＰＮ２、ＰＮ１、ＰＮ２で拡散されて最後は１／
ａ（ｓｅｃ．）の間ＰＮ１で拡散される。

【００２３】図３は、前記切替パターンの一例を示す図
であり、前記図２の伝送速度毎の切替えパターンは、図
３に示した４×４のアダマール行列の各行をａは１行
目、ａ／２は２行目というように割り当てている。ま
た、図３に併記した８×８のアダマール行列を拡散符号
系列切替え用パターンに用いれば８／ａ（ｓｅｃ．）毎
に８種類のレートを選択することも可能である。このよ
うに、各切替パターンを直交行列の各々の行で構成され
た直交符号に対応するパターンとすることにより、伝送
速度判定の際に各伝送速度間での確からしさを一様にす
ることができる。なお、ここでは各レート間のＰＮ１、
ＰＮ２の発生パターンが直交するようにアダマール行列
を用いているが直交することにこだわらなければ、例え
ば４／ａ（ｓｅｃ．）の発生パターンで１６種類のレー
トを判定することも可能である。

【００２４】次に、前記図２に示した場合と同様に４種
類の伝送速度の情報信号である可能性のある送信信号を
受信した受信機における伝送速度判定手順の一例を図４
に示す。ここで、４／ａ（ｓｅｃ．）の符号数をＱ（ｃ
ｈｉｐ）と置き、Ｑチップ単位で伝送速度推定処理を行
っているものとする。なお、この伝送速度推定の単位
は、これに限られることはなく、伝送速度の種類や拡散
符号の切替パターンに応じて、適宜決定することができ
る。なお、ここでは、伝送速度の判定条件を満した時、
または、フレームの終わりまで伝送速度推定を繰り返し
た時に伝送速度を判定する場合について示している。

【００２５】前記伝送速度推定部１２３では、ＰＮ１、
ＰＮ２と乗算された各受信信号１２０について、それぞ
れＱ／４チップづつ積算した後にそれらの絶対値をとる
（Ｓ１、Ｓ２）。次に、４／ａ（ｓｅｃ．）間でＰＮ１
とＰＮ２の発生パターンが伝送速度ａ（ｓｐｓ）の条件
を満たしている場合、推定結果記憶手段１２４でカウ
ンターａを＋１する（Ｓ３、Ｓ４）。ａ／２、ａ／４、
ａ／８についても同様に４／ａ（ｓｅｃ．）間隔で条件
を満たしているかの判定を伝送速度推定部１２３で行
い、条件を満たしている場合には推定結果記憶部１２４
で各々のカウンターであるｂ、ｃ、ｄを＋１する（Ｓ
６，Ｓ７、Ｓ９，Ｓ１０、Ｓ１２，Ｓ１３）。すなわ
ち、Ｑ／４チップ（１／ａ（ｓｅｃ．）に対応する）の
受信信号とＰＮ１およびＰＮ２との相関出力の絶対値が
前記切替パターンのいずれに対応しているのかを判定す
る。そして、いずれかの切替パターンに一致していると
きには対応するカウンタをインクリメントする。

【００２６】そして、条件が満たされた伝送速度に関し
ては、カウンタの計数値がその伝送速度であると判定す
るための閾値を超えたかどうかを伝送速度判定部１２５
で確認する（Ｓ５、Ｓ８、Ｓ１１、Ｓ１４）。この時に
推定結果記憶手段１２４の所望伝送速度のカウンタの値
が閾値を超えていた場合にはその伝送速度で送信された
情報信号であると判定する。また、フレームの終わりま
で判定を繰り返してもレートが判定閾値を超えない場合
には、どの伝送速度のカウンタが最も高い値を示してい
るかを比較することで伝送速度を判定する（Ｓ１５、Ｓ
１６、Ｓ１７、Ｓ１８）。

【００２７】なお、ここではフレームの終わりまで推定
を繰り返す場合を示したが、フレームを超えない所定回
数で伝送速度の推定を打ち切っても構わない。また、こ
こでは伝送速度を常に確定することとしているが、閾値
等の条件を満たさない場合には伝送速度判定不能として
処理することも可能である。さらに、推定を電力値で行
うとか、推定値をその値のままで加算した結果で判定を
行う等、他の方法での判定も可能となる。

【００２８】このように、スペクトラム拡散通信装置に
おけるスペクトラム拡散送信機、およびスペクトラム拡
散受信機を構成することにより、パイロット信号、プリ
アンブル信号などに伝送速度情報を付加することなく、
伝送速度の判定を行うことができる。さらに、復号処理
以前に伝送速度の判定が行われるために、復号処理を所
望のレートでのみ行えば良いので復号処理部を簡略化す
ると共に、その処理量を削減できる。さらに、伝送速度
推定を行う周期を長くすることで容易に多種類の伝送速
度を判定できるようになる。

【００２９】以上の説明においては、入力信号の伝送速
度が前記基準となる伝送速度以下であるものとして説明
したが、入力信号の伝送速度が前記基準となる伝送速度
よりも高速であるときにおいても本発明を適用すること
が可能である。また、入力信号の伝送速度が前記基準と
なる伝送速度以下の場合であっても、伝搬環境に応じて
当該伝送速度を変更する（低下させる）ことが必要とな
る場合がある。このような各場合に対処できるようにし
た本発明の他の実施の形態について、図５を参照して説
明する。

【００３０】図５は、本発明のこの実施の形態の一構成
例を示すブロック図である。この図において、前記図１
に示した構成要素と同一の構成要素には同一の番号を付
して説明の重複を避けることとする。図示するように、
この実施の形態においては、各チャネルに対応した複数
の送信部３０１〜３０ｎおよび複数の受信部４０１〜４
０ｎが設けられている。各送信部３０１〜３０ｎは同一
の構成とされており、それぞれ、前記図１に示した復号
用テールビット付加部１１２〜切替手段１１８が設けら
れている。また、２１２は送信側制御信号２１１により
制御され、入力される情報信号１１１を前記複数の送信
部３０１〜３０ｎのうちの所定数の送信部に分配する分
配処理部である。

【００３１】例えば、入力情報信号の伝送速度が前記基
準となる伝送速度よりも高速であるときには、前記送信
側制御信号２１１により、前記送信部３０１〜３０ｎの
うち該入力信号１１１の伝送速度に対応する数の送信部
に前記入力信号を分配して、各送信部において並列に当
該情報信号について送信処理を行い、各送信部３０１〜
３０ｎの出力を加算して拡散信号１１９を送信すること
ができる。また、伝搬状態が悪化して、所定の伝送速度
では所定の通信品質を期待することができない場合に
は、前記送信側制御信号２１１により、複数の送信部に
入力信号を分配し、複数のチャネルを使用して、低伝送
速度で当該入力信号を送信することができる。なお、入
力信号の通信品質が満たされた際の伝送速度が基準伝送
速度以下であるときには、前記送信部３０１〜３０ｎの
うちの任意の１つに該入力信号を入力する。この場合
は、前述した図１の場合と同様の動作となる。

【００３２】一方、受信側装置においては、送信機から
送信される前記拡散信号１１９に対応する受信信号１２
０が受信され、該受信信号１２０は並列に設けられた受
信部４０１〜４０ｎに並列に入力される。各受信部４０
１〜４０ｎはいずれも同一の構成とされており、基本的
に前記図１に示した受信機と同一の構成とされている。
ただし、前記伝送速度推定部１２３、推定結果記憶手段
１２４および伝送速度判定部１２５に代えて、チャネル
有無判定及び伝送速度推定部２２３、チャネル及び伝送
速度推定結果記憶手段およびチャネル及び伝送速度判定
部２２５とされている。前記チャネル有無判定及び伝送
速度推定部２２３は、当該受信部に割り当てられたチャ
ネルに受信すべき信号があるか否かを判定するとともに
前記伝送速度推定部１２３と同様に当該チャネルの伝送
速度の推定を行う。また、チャネル及び伝送速度推定結
果記憶手段２２４及びチャネル及び伝送速度判定部２２
５も、当該チャネルに受信すべき信号があるか否かを判
定するとともに、前記伝送速度推定結果記憶手段１２４
および前記伝送速度判定部１２５と同一の処理を行う。
前述の場合と同様にして、前記各受信部４０１〜４０ｎ
において並列にそれぞれのチャネルの信号の受信処理が
行われ、各受信部４０１〜４０ｎの出力は、結合処理部
２３１において再びもとの伝送速度の信号に復元され
て、復号信号１３２とされる。

【００３３】また、２２６は前記切替手段１２８からの
出力信号から伝搬路状態を推定する伝搬路推定部であ
り、各受信部４０１〜４０ｎにおける伝搬路推定部２２
６の出力は加算されて受信側チャネル制御信号２３２と
して出力される。前述のように、伝搬路状態に応じて伝
送速度を変更する場合には、この受信側チャネル制御信
号２３２を前記送信側チャネル制御信号２１１とする。
また、この受信側チャネル制御信号自体を送信側に伝送
するようにしてもよい。

【００３４】なお、以上の説明においては、ＰＮ１およ
びＰＮ２の２種類のランダム符号系列を入力信号の伝送
速度に対応した切替パターンで切り替えて得られる拡散
符号系列を用いる場合について説明したが、３種類以上
のランダム符号系列を使用し、これらを所定のパターン
で切り替えて得られる拡散符号系列を使用するようにし
てもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスペクト
ラム拡散通信装置によれば、送信機に、基準となる伝送
速度以下の伝送速度の入力信号についてシンボル繰り返
しを行って、基準となる伝送速度の繰り返し信号を出力
する信号繰り返し手段と、少なくとも２種類以上のラン
ダム符号系列を発生する符号発生手段から出力される２
種類以上のランダム符号系列を当該入力信号の情報伝送
速度に応じた所定の切替えパターンで情報信号の区切り
に依らずに切り替えて出力する切替え手段とを具備した
ことにより、パイロット信号、プリアンブル信号などに
伝送速度情報を付加することなく、伝送速度の判定を行
うことができ、復号処理以前に伝送速度の判定が行われ
るために、復号処理を所望のレートでのみ行えば良いの
で復号器を簡略化すると共に、その処理量を削減できる
上に、伝送速度推定を行う周期を増やすことで容易に多
種類の伝送速度を判定できるという優れた効果を奏す
る。

【００３６】また、前記切替えパターンを直交符号に対
応したパターンとすることで、伝送速度判定の際に各伝
送速度間での確からしさを一様とすることができ、各伝
送速度間での判定誤りを一様にするという優れた効果を
奏する。さらに、入力信号が基準となる伝送速度である
ときに、一種類のランダム符号系列による切替えパター
ンを用いることにより、判定後の処理が最も高速になる
際の逆拡散処理を容易にするという優れた効果を奏す
る。また、基準となる伝送速度における一シンボル周期
を超える遅延波の分離等が困難な場合には、一種類のラ
ンダム符号系列ではなく時間間隔で隣り合う拡散符号系
列が常に異なるランダム符号系列となるような切替えパ
ターンとすることで、この逆拡散処理の時点で少なくと
も２シンボル周期を超えない遅延波の分離を行うことも
できるという優れた効果を奏する。

【００３７】さらにまた、データの区切りに依らずに各
伝送速度で共通の時間で区切り、その時間内でどの伝送
速度のランダム符号系列切替えパターンで拡散されてい
るかを推定する伝送速度推定手段と、この推定結果を記
憶する記憶手段と、少なくとも二回以上の伝送速度推定
により伝送速度判定を行う伝送速度判定手段と、その判
定結果に基づき復号処理を行う復号手段を有するスペク
トラム拡散通信用受信機によれば、上述の送信機におい
て送信された信号の伝送速度を精度良く判定することが
できるという優れた効果を奏する。さらにまた、入力さ
れた情報の伝送速度が基準となる伝送速度以上の場合お
よび／または伝搬環境に応じた伝送速度の変更手段を有
している場合に、上述のスペクトラム拡散通信装置を一
つのチャネルとして複数有することにより、基準となる
伝送速度を超えるような伝送速度の情報が伝送できるよ
うになるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスペクトラム拡散通信装置の一実施の
形態におけるスペクトラム拡散送信機及びスペクトラム
拡散受信機の構成の一例を示すブロック図である。

【図２】図１に示したスペクトラム拡散送信機におい
て、拡散前と拡散後のフレーム構成の一例を示す図であ
る。

【図３】ランダム符号系列切替えに用いる直交行列の具
体的な例を示す図である。

【図４】図１に示したスペクトラム拡散受信機におけ
る、伝送速度推定部、推定結果記憶手段、伝送速度判定
部での具体的な伝送速度判定方法を示す状態図である。

【図５】本発明のスペクトラム拡散通信装置の他の実施
の形態の構成例を示すブロック図である。

【図６】ディジタルセルラ方式の携帯電話システムの基
地局のトラヒックチャネルの送信部の従来の構成例を示
すブロック図である。

【図７】ディジタルセルラ方式の携帯電話システムの移
動機の受信部の従来の構成例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１１、５１１情報信号１１２、５１３復号用テールビット付加部５１２ＣＲＣ付加部１１３、５１４符号化処理部１１４情報変調部１１５、５１５シンボル繰り返し部１１６、５１６インタリーブ部１１７、５２１、５２２拡散符号発生器１１８、１２８、６２９切替え手段１１９拡散信号１２０受信信号１２１、１２２逆拡散符号発生器１２３伝送速度推定部１２４推定結果記憶手段１２５、６２８伝送速度判定部１２６、１２７遅延器１２９、６１５デインタリーブ部１３０情報復調部１３１、６１６、６１７、６１８、６１９復号処理部１３２復号信号２１１送信側チャネル制御信号２１２分配処理部２２３チャネル有無判定及び伝送速度推定部２２４チャネル及び伝送速度推定結果記憶手段２２５チャネル及び伝送速度判定部２２６伝搬路推定部２３１結合処理部２３２受信側チャネル制御信号３０１〜３０ｎ送信部４０１〜４０ｎ受信部５１７ロングコード発生器５１８、５１９コード変換器５２０マルチプレクサ５２３送信信号６１１デマルチプレクサ６１２、６１３コード変換器６１４ロングコード発生器６２０、６２３ＣＲＣチェック回路６２１、６２４、６２６、６２７再符号化器６２２、６２５ＣＲＣ除去回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04B 1/69 - 1/713 H04B 7/24 - 7/26 H04J 13/00 - 13/06 H04Q 7/00 - 7/38

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基準となる伝送速度が定められており、
フレーム単位で可変レート伝送を行うことのできるスペ
クトラム拡散通信装置であって、前記基準となる伝送速度以下の情報伝送速度を有する入
力信号についてシンボル繰り返しを行って、前記基準と
なる伝送速度の繰り返し信号を出力する信号繰り返し手
段と、少なくとも２種類以上の互いに独立なランダム符号系列
を発生する符号発生手段と、該符号発生手段から出力される２種類以上の互いに独立
なランダム符号系列を、当該入力信号の情報伝送速度に
応じた切替えパターンであって、情報信号の区切りに依
らずに各伝送速度に共通の長さを有する切替えパターン
により切り替えて出力する切替え手段と、該切替え手段から出力される符号系列を前記繰り返し信
号に乗算する手段とを備える送信機を有することを特徴
とするスペクトラム拡散通信装置。
【請求項２】前記切替えパターンは直交符号に対応し
たパターンとされていることを特徴とする前記請求項１
記載のスペクトラム拡散通信装置。
【請求項３】前記切替え手段は、前記入力信号が基準
となる伝送速度であるとき、その切替えパターンを、一
種類のランダム符号系列若しくは時間間隔で隣り合う拡
散符号系列が常に互いに独立なランダム符号系列のいず
れか一方のパターンとすることを特徴とする前記請求項
１または２に記載のスペクトラム拡散通信装置。
【請求項４】基準となる伝送速度が定められており、
フレーム単位で可変レート伝送を行うことのできるスペ
クトラム拡散通信装置であって、少なくとも２種類以上の互いに独立なランダム符号系列
を発生する符号発生手段と、受信信号を複数に分配する分配手段と、前記分配された各々の経路上で対応する前記ランダム符
号系列と前記受信信号とを乗算する乗算手段と、該乗算手段による乗算結果を情報信号の区切りに依らず
に各伝送速度で共通の時間で区切り、該区切られた乗算
結果に基づいて、前記受信信号が、どの伝送速度に対応
するランダム符号系列切替えパターンで拡散されている
かを推定する伝送速度推定手段と、該伝送速度推定手段による推定結果を記憶する記憶手段
と、少なくとも二回以上の伝送速度推定により当該伝送速度
の判定を行う伝送速度判定手段と、該伝送速度判定手段の判定結果に基づき当該受信信号を
積算する積算手段と、前記伝送速度判定手段の判定結果
に基づき前記積算手段の出力の復号処理を行う復号手段
とを備える受信機を有することを特徴とするスペクトラ
ム拡散通信装置。
【請求項５】入力信号の情報伝送速度と伝搬環境との
両方あるいはいずれか一方に応じて、入力信号を１また
は複数に分配する分配手段と、該分配手段の出力が入力
される複数の送信部とを有し、該複数の送信部からの出
力を加算して送信する送信手段と、受信信号を１または複数に分配する分配手段と、該分配
手段の出力が入力される複数の受信部とを有し、該複数
の受信部からの出力を結合して出力する受信手段とを備
え、前記複数の送信部は、それぞれランダム符号系列が互い
に独立な前記請求項１〜３のいずれか１項における送信
機とされており、前記複数の受信部は、それぞれランダム符号系列が互い
に独立な前記請求項４における受信機とされていること
を特徴とするスペクトラム拡散通信装置。