JP3303136B2 - 符号分割多重並列無線通信システム、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、および、情報記録媒体 - Google Patents

符号分割多重並列無線通信システム、送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、および、情報記録媒体

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JP3303136B2
JP3303136B2 JP2000118871A JP2000118871A JP3303136B2 JP 3303136 B2 JP3303136 B2 JP 3303136B2 JP 2000118871 A JP2000118871 A JP 2000118871A JP 2000118871 A JP2000118871 A JP 2000118871A JP 3303136 B2 JP3303136 B2 JP 3303136B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、符号分割多重並列
無線通信システム、送信装置、受信装置、送信方法、受
信方法、および、情報記録媒体に関する。
【０００２】特に、Ｍ系列等の基本拡散符号系列から同
期ずれの許容時間や遅延波の最大許容遅延時間、伝送ク
ロックに合わせて新たに生成した拡散符号による符号分
割多重を実現し、互いに直交する周波数を用いてマルチ
キャリア並列無線通信を行う符号分割多重並列無線通信
システムその送信装置、受信装置、送信方法、受信方
法、および、これらを実現するプログラムを記録した情
報記録媒体に関する。
【０００３】
【従来の技術】従来から、Ｍ系列やゴールド符号、嵩符
号、ウォルシュ関数から得られる直交符号などを用いた
符号分割多重通信の技術が提案されている。これらの技
術では、用いる符号の相互相関が低いことを利用して、
複数の信号を多重化したり多重化された信号から所望の
信号のみを得たりすることができる。これらの拡散符号
系列を用いた多重通信については、たとえば以下の文献
に記載がある。
【０００４】・羽淵、長谷川、羽倉、羽石「マンチェス
タ符号化直交系列による符号分割多重」（電子情報通信
学会論文誌 B-II, J74-B-II, No. 5, １９９１年５月）
【０００５】一方、Ｍ系列を変形して直流成分バイアス
を加えた変形Ｍ系列を用いる手法も提案されている。こ
れについては、たとえば以下の文献に記述がある。
【０００６】・住吉、谷本、駒井「同期式スペクトル拡
散多重通信方式の理論的検討」（電子情報通信学会技術
報告 CS81-11１９８１年４月）
【０００７】一方で、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency
Division Multiplexing直交周波数分割多重）通信のよ
うに、離散フーリエ変換とその逆変換とを用いて低速な
パラレル信号を互いに直交する周波数で分割多重して伝
送する技術も研究が進められている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の拡散符号系列では、以下のような問題が生じていた。
【０００９】一般に特定の同期状態でしか直交条件を満
たさないため同期状態以外でも相互相関値が存在してし
まう。このため、相関特性のよい系列の数が少ない。
【００１０】一方で、系列の数を多くして相関特性を良
くしようと、拡散符号を整数で表せなくなってしまう。
【００１１】また、符号分割多重方式とＯＦＤＭ通信と
を融合する一方で、適切な拡散符号系列を選んで、電波
伝搬路による影響をできるだけ除去できるような無線通
信システムに対する要望は強い。
【００１２】本発明は、以上のような問題を解決するた
めになされたもので、Ｍ系列等の基本拡散符号系列から
同期ずれの許容時間や遅延波の最大許容遅延時間、伝送
クロックに合わせて新たに生成した拡散符号による符号
分割多重を実現し、互いに直交する周波数を用いてマル
チキャリア並列無線通信を行う符号分割多重並列無線通
信システムその送信装置、受信装置、送信方法、受信方
法、および、これらを実現するプログラムを記録した情
報記録媒体を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示す
る。
【００１４】本発明の第１の観点に係る符号分割多重並
列無線通信システムは、送信装置と、受信装置とを備え
るように構成する。
【００１５】本送信装置は、シリアルパラレル変換部
と、拡散部と、加算部と、変調部と、送信部と、を備え
るように構成する。
【００１６】ここで、シリアルパラレル変換部は、シリ
アル伝送信号を複数の信号に変換して出力する。
【００１７】一方、拡散部は、変換されて出力された複
数の信号のそれぞれを、複数の拡散符号からいずれかを
用いてスペクトラム拡散して出力する。
【００１８】さらに、加算部は、スペクトラム拡散され
て出力された複数の信号を、異なる拡散符号によりスペ
クトラム拡散されたもの同士で加算して出力する。
【００１９】そして、変調部は、加算されて出力された
複数の信号をそれぞれ異なる周波数により変調したもの
を加算して出力する。
【００２０】一方、送信部は、変調されて加算されて出
力された信号を無線送信する。
【００２１】本受信装置は、受信部と、復調部と、逆拡
散部と、パラレルシリアル変換部と、を備えるように構
成する。
【００２２】ここで、受信部は、送信装置から無線送信
される信号を受信する。
【００２３】一方、復調部は、受信された信号をそれぞ
れ異なる周波数により復調した複数の信号を出力する。
【００２４】さらに、逆拡散部は、復調されて出力され
た複数の信号のそれぞれに対して、複数の拡散符号を用
いてスペクトラム逆拡散して出力する。
【００２５】そして、パラレルシリアル変換部は、スペ
クトラム逆拡散されて出力された複数の信号を、シリア
ル伝送信号に変換して出力する。
【００２６】このほか、互いに異なる拡散符号のそれぞ
れについて、以下が成立するように構成する。
【００２７】すなわち、これを所定の巡回チップ数の整
数倍だけ巡回シフトしたもののいずれかは、 ・その先頭から所定の先頭チップ数の符号を除去し、そ
の末尾から所定の末尾チップ数の符号を除去したもの
は、所定のＭ系列の拡散符号である。 ・当該先頭から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符
号の末尾に一致する。 ・当該末尾から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符
号の先頭に一致する。
【００２８】このように互いに異なる拡散符号は、Ｍ系
列から生成することができる。そこで、これを「Ｍ系列
を基本拡散符号系列とする巡回拡張拡散符号」と呼ぶ
（以下同様）。
【００２９】図１に示すように、巡回拡張拡散符号１０
１のそれぞれは、基本拡散符号系列の基本拡散符号１０
２のそれぞれについて、その先頭の所定の末尾チップ数
の符号１０３をその末尾に、その末尾の所定の先頭チッ
プ数の符号１０４をその先頭に、それぞれ付加したもの
である。
【００３０】先頭チップ数は、同期ずれに対する許容チ
ップ数に相当する。
【００３１】末尾チップ数は、「遅延波の最大遅延時間
に相当するチップ数に冗長チップ数を加算した値」に相
当する。冗長チップ数は、後述するように、巡回拡張拡
散符号１０１の長さを伝送クロックに合わせるためのも
のである。
【００３２】なお、上記のように生成された巡回拡張拡
散符号１０１のほか、これをもとに以下のようにして生
成したものも、本発明で利用できる巡回拡張拡散符号と
なる（図１には図示せず）。 ・基本拡散符号１０２を所定の巡回チップ数の整数倍だ
け巡回シフト（ローテート）してから、上記のように末
尾と先頭に付加を行ったもの。 ・上記のように生成された巡回拡張拡散符号１０１を所
定の巡回チップ数の整数倍だけ巡回シフト（ローテー
ト）したもの。
【００３３】巡回チップ数は、「遅延波の最大遅延時間
に相当するチップ数に１を加算した値」に相当する。ま
た、「巡回チップ数を上記のように整数倍した場合の
値」が基本拡散符号の長さを超えないように「整数倍」
を選択する。
【００３４】本発明の第２の観点に係る無線通信システ
ムは、送信装置と、受信装置とを備えるように構成す
る。
【００３５】本送信装置は、シリアルパラレル変換部
と、拡散部と、加算部と、逆フーリエ変換部と、送信部
と、を備えるように構成する。
【００３６】ここで、シリアルパラレル変換部は、シリ
アル伝送信号を複数の信号に変換して出力する。
【００３７】一方、拡散部は、変換されて出力された複
数の信号のそれぞれを、複数の拡散符号からいずれかを
用いてスペクトラム拡散して出力する。
【００３８】さらに、加算部は、
【００３９】スペクトラム拡散されて出力された複数の
信号を、異なる拡散符号によりスペクトラム拡散された
もの同士で加算して出力する。
【００４０】そして、逆フーリエ変換部は、加算されて
出力された複数の信号を逆フーリエ変換して出力する。
【００４１】一方、送信部は、逆フーリエ変換されて出
力された信号を無線送信する。
【００４２】本受信装置は、受信部と、フーリエ変換部
と、逆拡散部と、パラレルシリアル変換部と、を備える
ように構成する。
【００４３】ここで、受信部は、送信装置から無線送信
される信号を受信する。
【００４４】一方、フーリエ変換部は、受信された信号
をフーリエ変換して複数の信号を出力する。
【００４５】さらに、逆拡散部は、フーリエ変換されて
出力された複数の信号のそれぞれに対して、複数の拡散
符号を用いてスペクトラム逆拡散して出力する。
【００４６】そして、パラレルシリアル変換部と、スペ
クトラム逆拡散されて出力された複数の信号を、シリア
ル伝送信号に変換して出力する。
【００４７】また、複数の拡散符号のそれぞれについ
て、上記発明と同様の条件を満たすように構成する。
【００４８】本構成は、上記発明における「異なる周波
数による変復調」を逆フーリエ変換とフーリエ変換によ
り実現するものである。したがって、本構成では、上記
発明における「異なる周波数」は「互いに直交する周波
数」となる。
【００４９】本発明の第３の観点に係る送信装置は、上
記無線通信システムの送信装置である。
【００５０】本発明の第４の観点に係る受信装置は、上
記無線通信システムの受信装置である。
【００５１】本発明の第５の観点に係る送信方法は、シ
リアルパラレル変換工程と、
【００５２】シリアルパラレル変換工程と、シリアル伝
送信号を複数の信号に変換して出力する拡散工程と、加
算工程と、変調工程と、送信工程と、を備えるように構
成する。
【００５３】ここで、拡散工程では、変換されて出力さ
れた複数の信号のそれぞれを、複数の拡散符号からいず
れかを用いてスペクトラム拡散して出力する。
【００５４】一方、加算工程では、スペクトラム拡散さ
れて出力された複数の信号を、異なる拡散符号によりス
ペクトラム拡散されたもの同士で加算して出力する。
【００５５】さらに、変調工程では、加算されて出力さ
れた複数の信号をそれぞれ異なる周波数により変調した
ものを加算して出力する。
【００５６】そして、送信工程では、変調されて加算さ
れて出力された信号を無線送信する。
【００５７】また、複数の拡散符号のそれぞれについ
て、上記発明と同様の条件を満たすように構成する。
【００５８】本発明の第６の観点に係る送信方法は、シ
リアルパラレル変換工程と、拡散工程と、加算工程と、
逆フーリエ変換工程と、送信工程と、を備えるように構
成する。
【００５９】ここで、シリアルパラレル変換工程では、
シリアル伝送信号を複数の信号に変換して出力する。
【００６０】一方、拡散工程では、変換されて出力され
た複数の信号のそれぞれを、複数の拡散符号からいずれ
かを用いてスペクトラム拡散して出力する。
【００６１】さらに、加算工程では、スペクトラム拡散
されて出力された複数の信号を、異なる拡散符号により
スペクトラム拡散されたもの同士で加算して出力する。
【００６２】そして、逆フーリエ変換工程では、加算さ
れて出力された複数の信号を逆フーリエ変換して出力す
る。
【００６３】一方、送信工程では、逆フーリエ変換され
て出力された信号を無線送信する。
【００６４】また、複数の拡散符号のそれぞれは、上記
発明と同様の条件を満たすように構成する。
【００６５】本発明の第７の観点に係る受信方法は、受
信工程と、復調工程と、逆拡散工程と、パラレルシリア
ル変換工程と、を備えるように構成する。
【００６６】ここで、受信工程では、無線送信された信
号を受信する。
【００６７】一方、復調工程では、受信された信号をそ
れぞれ異なる周波数により復調した複数の信号を出力す
る。
【００６８】さらに、逆拡散工程では、復調されて出力
された複数の信号のそれぞれに対して、複数の拡散符号
を用いてスペクトラム逆拡散して出力する。
【００６９】そして、パラレルシリアル変換工程では、
スペクトラム逆拡散されて出力された複数の信号を、シ
リアル伝送信号に変換して出力する。
【００７０】また、複数の拡散符号のそれぞれについ
て、上記発明と同様の条件を満たすように構成する。
【００７１】本発明の第８の観点に係る受信方法は、受
信工程と、フーリエ変換工程と、逆拡散工程と、パラレ
ルシリアル変換工程と、を備えるように構成する。
【００７２】ここで、受信工程では、無線送信された信
号を受信する。
【００７３】一方、フーリエ変換工程では、受信された
信号をフーリエ変換して複数の信号を出力する。
【００７４】さらに、逆拡散工程では、フーリエ変換さ
れて出力された複数の信号のそれぞれに対して、複数の
拡散符号を用いてスペクトラム逆拡散して出力する。
【００７５】そして、パラレルシリアル変換工程では、
スペクトラム逆拡散されて出力された複数の信号を、シ
リアル伝送信号に変換して出力する。
【００７６】また、複数の拡散符号のそれぞれについ
て、上記発明と同様の条件を満たすように構成する。
【００７７】また、上記発明において、互いに異なる拡
散符号のそれぞれの長さは、伝送クロックの周期に一致
するように構成することができる。
【００７８】また、上記発明において、所定のＭ系列に
かえて、Ｇｏｌｄ符号系列、ウォルシュ関数から得られ
る直交符号系列、もしくは、マンチェスタ符号化直交系
列を含む拡散符号系列を用いるように構成することがで
きる。
【００７９】すなわち、以下のいずれかの巡回拡張拡散
符号を用いることができる。 ・Ｇｏｌｄ符号系列を基本拡散符号系列とする巡回拡張
拡散符号 ・ウォルシュ関数から得られる直交符号系列を基本拡散
符号系列とする巡回拡張拡散符号 ・マンチェスタ符号化直交系列を基本拡散符号系列とす
る巡回拡張拡散符号 ・その他の拡散符号系列を基本拡散符号系列とする巡回
拡張拡散符号
【００８０】本発明の送信装置、受信装置、送信方法、
受信方法を実現するプログラムや、本発明の無線通信シ
ステムで用いる巡回拡張拡散符号を、コンパクトディス
ク、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気ディ
スク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、半導体
メモリなどの情報記録媒体に記録することができる。
【００８１】記憶装置、計算装置、入力装置、受信装
置、送受信装置などを備える情報処理装置（汎用コンピ
ュータ、ゲーム装置、携帯情報端末、移動体電話、ＤＳ
Ｐ、ＦＰＧＡなど）で、本発明の情報記録媒体に記録さ
れたプログラムを実行したり、本発明の情報記録媒体に
記録された巡回拡張拡散符号を使用して、上記の送信装
置、受信装置、送信方法、受信方法、および、符号分割
多重並列無線通信システムを実現することができる。
【００８２】また、情報処理装置とは独立して、本発明
の巡回拡張拡散符号やプログラムを記録した情報記録媒
体を配布、販売することができる。
【００８３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を説明
する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのも
のであり、本発明の範囲を制限するものではない。した
がって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素
をこれと均等なものに置換した実施形態を採用すること
が可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含
まれる。
【００８４】なお、以下の説明では、理解を容易にする
ため、基本拡散符号系列としてＭ系列を採用して説明す
るが、上述の通り、各種の拡散符号系列を基本拡散符号
系列として採用することができ、これらの実施形態も本
発明の範囲に含まれる。
【００８５】（巡回拡張拡散符号）図２は、本実施形態
にて使用される巡回拡張拡散符号の様子を示す説明図で
ある。以下、本図を参照して説明する。なお、本図にお
いて、上述の図と同じ機能を果たす要素には、同じ符号
を付してある。
【００８６】本実施形態では、本図（ａ）に示すよう
に、５段のＭ系列を基本拡散符号１０２として用いる。
当該Ｍ系列の符号長は３１である。
【００８７】これに対して、以下の諸元で巡回拡張拡散
符号１０１を生成する。 ・同期ずれに対する許容チップ数は２。 ・遅延波の最大遅延許容時間に相当するチップ数は２。 ・伝送クロックに合わせるためのチップ数は２。
【００８８】したがって、先頭チップ数は２となり、末
尾チップ数は４となり、巡回拡張拡散符号の符号長は、
３１＋２＋４＝３７となる。また、巡回チップ数は、遅
延波の最大遅延許容時間に相当するチップ数２に１を加
算したものであり、３となる。
【００８９】また、巡回チップ数による整数倍は、１倍
〜１０倍となる。これにより、本図（ａ）に示す５段の
Ｍ系列から１０個の基本拡散符号１０２を生成すること
ができる。これらの基本拡散符号１０２を本図（ｂ）に
示す。
【００９０】さらに、これら１０個の基本拡散符号１０
２から、１０個の巡回拡張拡散符号１０１を生成するこ
とができる。これらの巡回拡張拡散符号１０１を本図
（ｃ）に示す。なお、以下では、これら１０個の巡回拡
張拡散符号１０１を、それぞれ適宜、c0, c1, ..., c9
のように表記する。
【００９１】これらに対して同期をとる場合は、基本拡
散符号１０２のＭ系列を用いる。本巡回拡張拡散符号１
０１に対して相関をとった結果をグラフで示した場合、
基本拡張符号１０２のＭ系列の自己相関の結果と同じよ
うな形状（巡回シフトした形状）となる。
【００９２】すなわち、符号長がＮ（本実施形態では３
１）であり、同期点での相関値を１とすると、それ以外
での相関値は -1/N となる。
【００９３】このようにして、系列に含まれる拡散符号
の種類が少ない場合であっても、多数の互いに干渉が少
ない巡回拡張拡散符号を生成して、利用ユーザ数を増加
させることができる。
【００９４】（第１の実施の形態）図３は、本実施形態
の無線通信システムの概要構成を示す説明図である。以
下、本図を参照して説明する。
【００９５】無線通信システム２０１は、送信装置２２
１と、受信装置２４１と、を備え、両者は無線通信によ
り伝送を行う。
【００９６】（送信装置）図４は、本実施形態の送信装
置２２１の概要構成を示す説明図である。以下、本図を
参照して説明する。
【００９７】送信装置２２１は、シリアル→パラレル変
換部４０１と、拡散部４０２と、加算部４０３と、逆フ
ーリエ変換部４０４と、送信部４０５と、を備える。
【００９８】シリアル→パラレル変換部４０１は、シリ
アル伝送信号を複数の信号に変換して出力する。本実施
形態では、入力された伝送信号を９×ｗ本の複数の信号
に変換する。なお、シリアル→パラレル変換部４０１に
よる変換は、多段構成を採用してもよい。
【００９９】拡散部４０２は、変換されて出力された複
数の信号のそれぞれを、複数の拡散符号からいずれかを
用いてスペクトラム拡散して出力する。本実施形態で
は、巡回拡張拡散符号c1〜c9を用いて、上記９×ｗ本の
信号をそれぞれスペクトラム拡散する。
【０１００】加算部４０３は、スペクトラム拡散されて
出力された複数の信号を、異なる拡散符号によりスペク
トラム拡散されたもの同士で加算して出力する。本実施
形態では、上記９×ｗ本の信号をｗ個のグループに分類
し、各グループごとに加算してｗ本の信号を出力する。
【０１０１】逆フーリエ変換部４０４は、加算されて出
力された複数の信号を逆フーリエ変換して出力する。本
実施形態では、ｗ本の信号を入力として、これを逆フー
リエ変換して１本の信号を出力する。
【０１０２】送信部４０５は、逆フーリエ変換されて出
力された信号を無線送信する。
【０１０３】なお、巡回拡張拡散符号c0は、パイロット
信号に用いる（図示せず）。パイロット信号としてこれ
を用いる手法については、公知の技術が利用できるた
め、説明を省略する。
【０１０４】（受信装置）図５は、本実施形態の受信装
置２４１の概要構成を示す説明図である。以下、本図を
参照して説明する。
【０１０５】受信装置２４１は、受信部５０１と、フー
リエ変換部５０２と、逆拡散部５０３と、パラレルシリ
アル変換部５０４と、を備える。
【０１０６】受信部５０１は、送信装置２２１から無線
送信される信号を受信する。
【０１０７】フーリエ変換部５０２は、受信された信号
をフーリエ変換して複数の信号を出力する。本実施形態
では、ｗ本の信号が出力される。
【０１０８】逆拡散部５０３は、フーリエ変換されて出
力された複数の信号のそれぞれに対して、複数の拡散符
号を用いてスペクトラム逆拡散して出力する。本実施形
態では、上記ｗ本の信号のそれぞれに対して、巡回拡張
拡散符号c1〜c9を用いてスペクトラム逆拡散する。この
結果、９×ｗ本の信号が出力される。
【０１０９】パラレル→シリアル変換部５０４は、スペ
クトラム逆拡散されて出力された複数の信号を、シリア
ル伝送信号に変換して出力する。９×ｗ本の信号を入力
として、１本の信号を出力する。これが伝送された信号
である。
【０１１０】図６は、本実施形態の無線通信システムに
て、シリアル→パラレル変換された伝送信号が変調され
た結果の周波数分布を示す説明図である。
【０１１１】本実施形態では、同じ周波数で変調／復調
される信号は、互いに異なる巡回拡張拡散符号を用いて
スペクトラム拡散される。このため、同じ周波数帯に複
数の信号のパワーが重なって図示されている。
【０１１２】また、本実施形態では、逆フーリエ変換／
フーリエ変換を用いることにより、互いに直交する周波
数によって変調と復調を行う。このため、各周波数帯の
ピークが、他の周波数帯では零点となる位置に配置され
る。
【０１１３】（第２の実施の形態）上記実施形態では、
互いに直交する周波数を用いて変調／復調を行うため
に、逆フーリエ変換／フーリエ変換を用いた。本実施形
態は、必ずしも直交していない周波数を用いて変調／復
調を行うものである。
【０１１４】本発明の巡回拡張拡散符号を用いることに
より、信号相互の干渉は極めて少ないものとなる。この
ため、直交していない周波数を用いても、周波数が互い
に異なれば、送信された信号から十分に伝送信号を復元
することができる。
【０１１５】図７は、このように、シリアル→パラレル
変換してスペクトラム拡散してグループごとに加算した
信号を、それぞれ、必ずしも直交していないが、互いに
異なる周波数を用いて、復調した場合のスペクトラム分
布を示す説明図である。
【０１１６】本発明では、巡回拡張拡散符号を用いてス
ペクトラム拡散を行っているので、このようにスペクト
ラム分布が直交せずに、図６に示すよりも重複が多くな
るようにしても、十分に各信号への分離が可能である。
【０１１７】また、上記実施形態では、c1〜c9のみを用
いてスペクトラム拡散を行っていたが、それぞれ基本拡
散符号系列が異なる巡回拡張拡散符号を用いれば、さら
に各信号への分離能力が高くなるため、周波数帯の重複
を大きくすることができる。
【０１１８】なお、このように互いに異なる周波数にて
変調、復調を行うためには、これらの周波数を搬送周波
数とする変調器および復調器を複数用意して、これらを
それぞれ、送信装置２２１の逆フーリエ変換部４０４
や、フーリエ変換部５０２のかわりに使用すればよい。
【０１１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｍ系列等の基本拡散符号系列から同期ずれの許容時間や
遅延波の最大許容遅延時間、伝送クロックに合わせて新
たに生成した拡散符号による符号分割多重を実現し、互
いに直交する周波数を用いてマルチキャリア並列無線通
信を行う符号分割多重並列無線通信システムその送信装
置、受信装置、送信方法、受信方法、および、これらを
実現するプログラムを記録した情報記録媒体を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の巡回拡張拡散符号と基本拡散符号との
関係を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態における巡回拡張拡散符号と
基本拡散符号との関係を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態における無線通信システムの
概要構成を示す模式図である。
【図４】本実施形態の送信装置の概要構成を示す模式図
である。
【図５】本実施形態の受信装置の概要構成を示す模式図
である。
【図６】本実施形態にて送信される信号のスペクトラム
分布を示す説明図である。
【図７】第２の実施形態にて送信される信号のスペクト
ラム分布を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１ 巡回拡張拡散符号 １０２ 基本拡散符号 １０３ 末尾チップ数の符号 １０４ 先頭チップ数の符号 ２０１ 無線通信システム ２２１ 送信装置 ２４１ 受信装置 ４０１ シリアルパラレル変換部 ４０２ 拡散部 ４０３ 加算部 ４０４ 逆フーリエ変換部 ４０５ 送信部 ５０１ 受信部 ５０２ フーリエ変換部 ５０３ 逆拡散部 ５０４ パラレルシリアル変換部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−28077（ＪＰ，Ａ) 特開2000−332724（ＪＰ，Ａ) 特開2000−299680（ＪＰ，Ａ) Ｍｕｌｌｅｒ，Ｔ．；Ｒｏｈｌｉｎ ｇ，Ｈ．；Ｇｒｕｎｈｅｉｄ，Ｒ．，Ｃ ｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅ ｒｅｎｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｌｇ ｏｒｉｔｈｍｓ ｆｏｒ ＯＦＤＭ−Ｃ ＤＭＡ ｉｎ ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｒ ａｙｌｅｉｇｈ ｆａｄｉｎｇ，Ｖｅｈ ｉｃｕｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，1995 ＩＥＥＥ 45ｔｈ，米国，ＩＥＥＥ，Ｖｏｌｕｍ ｅ：２，835−838，ＩＳＢＮ：０−7803 −2742−Ｘ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04J 13/00 H04J 11/00

Claims (29)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】送信装置と、受信装置とを備える符号分割
    多重並列無線通信システムであって、 （ａ）前記送信装置は、 シリアル伝送信号を複数の信号に変換して出力するシリ
    アルパラレル変換部と、 前記変換されて出力された複数の信号のそれぞれを、複
    数の拡散符号からいずれかを用いてスペクトラム拡散し
    て出力する拡散部と、 前記スペクトラム拡散されて出力された複数の信号を、
    異なる拡散符号によりスペクトラム拡散されたもの同士
    で加算して出力する加算部と、 前記加算されて出力された複数の信号をそれぞれ異なる
    周波数により変調したものを加算して出力する変調部
    と、 前記変調されて加算されて出力された信号を無線送信す
    る送信部と、を備え、 （ｂ）前記受信装置は、 前記送信装置から無線送信される信号を受信する受信部
    と、 前記受信された信号をそれぞれ異なる周波数により復調
    した複数の信号を出力する復調部と、 前記復調されて出力された複数の信号のそれぞれに対し
    て、複数の拡散符号を用いてスペクトラム逆拡散して出
    力する逆拡散部と、 前記スペクトラム逆拡散されて出力された複数の信号
    を、シリアル伝送信号に変換して出力するパラレルシリ
    アル変換部と、 を備え、 （ｃ）前記複数の拡散符号のそれぞれについて、 これを所定の巡回チップ数の整数倍だけ巡回シフトした
    もののいずれかについて、 その先頭から所定の先頭チップ数の符号を除去し、その
    末尾から所定の末尾チップ数の符号を除去したものは、
    所定のＭ系列の拡散符号であり、 当該先頭から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の末尾に一致し、 当該末尾から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の先頭に一致することを特徴とする無線通信システム。
  2. 【請求項２】送信装置と、受信装置とを備える符号分割
    多重並列無線通信システムであって、 （ａ）前記送信装置は、 シリアル伝送信号を複数の信号に変換して出力するシリ
    アルパラレル変換部と、 前記変換されて出力された複数の信号のそれぞれを、複
    数の拡散符号からいずれかを用いてスペクトラム拡散し
    て出力する拡散部と、 前記スペクトラム拡散されて出力された複数の信号を、
    異なる拡散符号によりスペクトラム拡散されたもの同士
    で加算して出力する加算部と、 前記加算されて出力された複数の信号を逆フーリエ変換
    して出力する逆フーリエ変換部と、 前記逆フーリエ変換されて出力された信号を無線送信す
    る送信部と、を備え、 （ｂ）前記受信装置は、 前記送信装置から無線送信される信号を受信する受信部
    と、 前記受信された信号をフーリエ変換して複数の信号を出
    力するフーリエ変換部と、 前記フーリエ変換されて出力された複数の信号のそれぞ
    れに対して、複数の拡散符号を用いてスペクトラム逆拡
    散して出力する逆拡散部と、 前記スペクトラム逆拡散されて出力された複数の信号
    を、シリアル伝送信号に変換して出力するパラレルシリ
    アル変換部と、 を備え、 （ｃ）前記複数の拡散符号のそれぞれについて、 これを所定の巡回チップ数の整数倍だけ巡回シフトした
    もののいずれかについて、 その先頭から所定の先頭チップ数の符号を除去し、その
    末尾から所定の末尾チップ数の符号を除去したものは、
    所定のＭ系列の拡散符号であり、 当該先頭から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の末尾に一致し、 当該末尾から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の先頭に一致することを特徴とする無線通信システム。
  3. 【請求項３】前記互いに異なる拡散符号のそれぞれの長
    さは、前記送信装置および前記受信装置の伝送クロック
    の周期に一致することを特徴とする請求項１または２に
    記載の無線通信システム。
  4. 【請求項４】前記所定のＭ系列にかえて、Ｇｏｌｄ符号
    系列、ウォルシュ関数から得られる直交符号系列、もし
    くは、マンチェスタ符号化直交系列を含む拡散符号系列
    を用いることを特徴とする請求項１から３のいずれか１
    項に記載の無線通信システム。
  5. 【請求項５】シリアル伝送信号を複数の信号に変換して
    出力するシリアルパラレル変換部と、 前記変換されて出力された複数の信号のそれぞれを、複
    数の拡散符号からいずれかを用いてスペクトラム拡散し
    て出力する拡散部と、 前記スペクトラム拡散されて出力された複数の信号を、
    異なる拡散符号によりスペクトラム拡散されたもの同士
    で加算して出力する加算部と、 前記加算されて出力された複数の信号をそれぞれ異なる
    周波数により変調したものを加算して出力する変調部
    と、 前記変調されて加算されて出力された信号を無線送信す
    る送信部と、を備え、 前記複数の拡散符号のそれぞれについて、 これを所定の巡回チップ数の整数倍だけ巡回シフトした
    もののいずれかについて、 その先頭から所定の先頭チップ数の符号を除去し、その
    末尾から所定の末尾チップ数の符号を除去したものは、
    所定のＭ系列の拡散符号であり、 当該先頭から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の末尾に一致し、 当該末尾から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の先頭に一致することを特徴とする送信装置。
  6. 【請求項６】シリアル伝送信号を複数の信号に変換して
    出力するシリアルパラレル変換部と、 前記変換されて出力された複数の信号のそれぞれを、複
    数の拡散符号からいずれかを用いてスペクトラム拡散し
    て出力する拡散部と、 前記スペクトラム拡散されて出力された複数の信号を、
    異なる拡散符号によりスペクトラム拡散されたもの同士
    で加算して出力する加算部と、 前記加算されて出力された複数の信号を逆フーリエ変換
    して出力する逆フーリエ変換部と、 前記逆フーリエ変換されて出力された信号を無線送信す
    る送信部と、を備え、 前記複数の拡散符号のそれぞれについて、 これを所定の巡回チップ数の整数倍だけ巡回シフトした
    もののいずれかについて、 その先頭から所定の先頭チップ数の符号を除去し、その
    末尾から所定の末尾チップ数の符号を除去したものは、
    所定のＭ系列の拡散符号であり、 当該先頭から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の末尾に一致し、 当該末尾から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の先頭に一致することを特徴とする送信装置。
  7. 【請求項７】前記互いに異なる拡散符号のそれぞれの長
    さは、前記送信装置の伝送クロックの周期に一致するこ
    とを特徴とする請求項５または６に記載の送信装置。
  8. 【請求項８】前記所定のＭ系列にかえて、Ｇｏｌｄ符号
    系列、ウォルシュ関数から得られる直交符号系列、もし
    くは、マンチェスタ符号化直交系列を含む拡散符号系列
    を用いることを特徴とする請求項５から７のいずれか１
    項に記載の送信装置。
  9. 【請求項９】送信装置から無線送信される信号を受信す
    る受信部と、 前記受信された信号をそれぞれ異なる周波数により復調
    した複数の信号を出力する復調部と、 前記復調されて出力された複数の信号のそれぞれに対し
    て、複数の拡散符号を用いてスペクトラム逆拡散して出
    力する逆拡散部と、 前記スペクトラム逆拡散されて出力された複数の信号
    を、シリアル伝送信号に変換して出力するパラレルシリ
    アル変換部と、 を備え、 前記複数の拡散符号のそれぞれについて、 これを所定の巡回チップ数の整数倍だけ巡回シフトした
    もののいずれかについて、 その先頭から所定の先頭チップ数の符号を除去し、その
    末尾から所定の末尾チップ数の符号を除去したものは、
    所定のＭ系列の拡散符号であり、 当該先頭から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の末尾に一致し、 当該末尾から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の先頭に一致することを特徴とする受信装置。
  10. 【請求項１０】送信装置から無線送信される信号を受信
    する受信部と、 前記受信された信号をフーリエ変換して複数の信号を出
    力するフーリエ変換部と、 前記フーリエ変換されて出力された複数の信号のそれぞ
    れに対して、複数の拡散符号を用いてスペクトラム逆拡
    散して出力する逆拡散部と、 前記スペクトラム逆拡散されて出力された複数の信号
    を、シリアル伝送信号に変換して出力するパラレルシリ
    アル変換部と、 を備え、 前記複数の拡散符号のそれぞれについて、 これを所定の巡回チップ数の整数倍だけ巡回シフトした
    もののいずれかについて、 その先頭から所定の先頭チップ数の符号を除去し、その
    末尾から所定の末尾チップ数の符号を除去したものは、
    所定のＭ系列の拡散符号であり、 当該先頭から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の末尾に一致し、 当該末尾から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の先頭に一致することを特徴とする受信装置。
  11. 【請求項１１】前記互いに異なる拡散符号のそれぞれの
    長さは、前記受信装置の伝送クロックの周期に一致する
    ことを特徴とする請求項９または１０に記載の受信装
    置。
  12. 【請求項１２】前記所定のＭ系列にかえて、Ｇｏｌｄ符
    号系列、ウォルシュ関数から得られる直交符号系列、も
    しくは、マンチェスタ符号化直交系列を含む拡散符号系
    列を用いることを特徴とする請求項９から１１のいずれ
    か１項に記載の受信装置。
  13. 【請求項１３】シリアル伝送信号を複数の信号に変換し
    て出力するシリアルパラレル変換工程と、 前記変換されて出力された複数の信号のそれぞれを、複
    数の拡散符号からいずれかを用いてスペクトラム拡散し
    て出力する拡散工程と、 前記スペクトラム拡散されて出力された複数の信号を、
    異なる拡散符号によりスペクトラム拡散されたもの同士
    で加算して出力する加算工程と、 前記加算されて出力された複数の信号をそれぞれ異なる
    周波数により変調したものを加算して出力する変調工程
    と、 前記変調されて加算されて出力された信号を無線送信す
    る送信工程と、を備え、 前記複数の拡散符号のそれぞれについて、 これを所定の巡回チップ数の整数倍だけ巡回シフトした
    もののいずれかについて、 その先頭から所定の先頭チップ数の符号を除去し、その
    末尾から所定の末尾チップ数の符号を除去したものは、
    所定のＭ系列の拡散符号であり、 当該先頭から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の末尾に一致し、 当該末尾から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の先頭に一致することを特徴とする送信方法。
  14. 【請求項１４】シリアル伝送信号を複数の信号に変換し
    て出力するシリアルパラレル変換工程と、 前記変換されて出力された複数の信号のそれぞれを、複
    数の拡散符号からいずれかを用いてスペクトラム拡散し
    て出力する拡散工程と、 前記スペクトラム拡散されて出力された複数の信号を、
    異なる拡散符号によりスペクトラム拡散されたもの同士
    で加算して出力する加算工程と、 前記加算されて出力された複数の信号を逆フーリエ変換
    して出力する逆フーリエ変換工程と、 前記逆フーリエ変換されて出力された信号を無線送信す
    る送信工程と、を備え、 前記複数の拡散符号のそれぞれについて、 これを所定の巡回チップ数の整数倍だけ巡回シフトした
    もののいずれかについて、 その先頭から所定の先頭チップ数の符号を除去し、その
    末尾から所定の末尾チップ数の符号を除去したものは、
    所定のＭ系列の拡散符号であり、 当該先頭から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の末尾に一致し、 当該末尾から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の先頭に一致することを特徴とする送信方法。
  15. 【請求項１５】前記互いに異なる拡散符号のそれぞれの
    長さは、前記送信方法の伝送クロックの周期に一致する
    ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の送信方
    法。
  16. 【請求項１６】前記所定のＭ系列にかえて、Ｇｏｌｄ符
    号系列、ウォルシュ関数から得られる直交符号系列、も
    しくは、マンチェスタ符号化直交系列を含む拡散符号系
    列を用いることを特徴とする請求項１３から１５のいず
    れか１項に記載の送信方法。
  17. 【請求項１７】無線送信された信号を受信する受信工程
    と、 前記受信された信号をそれぞれ異なる周波数により復調
    した複数の信号を出力する復調工程と、 前記復調されて出力された複数の信号のそれぞれに対し
    て、複数の拡散符号を用いてスペクトラム逆拡散して出
    力する逆拡散工程と、 前記スペクトラム逆拡散されて出力された複数の信号
    を、シリアル伝送信号に変換して出力するパラレルシリ
    アル変換工程と、 を備え、 前記複数の拡散符号のそれぞれについて、 これを所定の巡回チップ数の整数倍だけ巡回シフトした
    もののいずれかについて、 その先頭から所定の先頭チップ数の符号を除去し、その
    末尾から所定の末尾チップ数の符号を除去したものは、
    所定のＭ系列の拡散符号であり、 当該先頭から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の末尾に一致し、 当該末尾から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の先頭に一致することを特徴とする受信方法。
  18. 【請求項１８】無線送信された信号を受信する受信工程
    と、 前記受信された信号をフーリエ変換して複数の信号を出
    力するフーリエ変換工程と、 前記フーリエ変換されて出力された複数の信号のそれぞ
    れに対して、複数の拡散符号を用いてスペクトラム逆拡
    散して出力する逆拡散工程と、 前記スペクトラム逆拡散されて出力された複数の信号
    を、シリアル伝送信号に変換して出力するパラレルシリ
    アル変換工程と、 を備え、 前記複数の拡散符号のそれぞれについて、 これを所定の巡回チップ数の整数倍だけ巡回シフトした
    もののいずれかについて、 その先頭から所定の先頭チップ数の符号を除去し、その
    末尾から所定の末尾チップ数の符号を除去したものは、
    所定のＭ系列の拡散符号であり、 当該先頭から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の末尾に一致し、 当該末尾から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の先頭に一致することを特徴とする受信方法。
  19. 【請求項１９】前記互いに異なる拡散符号のそれぞれの
    長さは、前記受信方法の伝送クロックの周期に一致する
    ことを特徴とする請求項１７または１８に記載の受信方
    法。
  20. 【請求項２０】前記所定のＭ系列にかえて、Ｇｏｌｄ符
    号系列、ウォルシュ関数から得られる直交符号系列、も
    しくは、マンチェスタ符号化直交系列を含む拡散符号系
    列を用いることを特徴とする請求項１７から１９のいず
    れか１項に記載の受信方法。
  21. 【請求項２１】コンピュータを、 シリアル伝送信号を複数の信号に変換して出力するシリ
    アルパラレル変換部、 前記変換されて出力された複数の信号のそれぞれを、複
    数の拡散符号からいずれかを用いてスペクトラム拡散し
    て出力する拡散部、 前記スペクトラム拡散されて出力された複数の信号を、
    異なる拡散符号によりスペクトラム拡散されたもの同士
    で加算して出力する加算部、 前記加算されて出力された複数の信号をそれぞれ異なる
    周波数により変調したものを加算して出力する変調部、
    および、 前記変調されて加算されて出力された信号を無線送信す
    る送信部として機能させ、 前記複数の拡散符号のそれぞれについて、 これを所定の巡回チップ数の整数倍だけ巡回シフトした
    もののいずれかについて、 その先頭から所定の先頭チップ数の符号を除去し、その
    末尾から所定の末尾チップ数の符号を除去したものは、
    所定のＭ系列の拡散符号であり、 当該先頭から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の末尾に一致し、 当該末尾から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の先頭に一致するように機能させることを特徴とするプ
    ログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒
    体。
  22. 【請求項２２】コンピュータを、 シリアル伝送信号を複数の信号に変換して出力するシリ
    アルパラレル変換部、 前記変換されて出力された複数の信号のそれぞれを、複
    数の拡散符号からいずれかを用いてスペクトラム拡散し
    て出力する拡散部、 前記スペクトラム拡散されて出力された複数の信号を、
    異なる拡散符号によりスペクトラム拡散されたもの同士
    で加算して出力する加算部、 前記加算されて出力された複数の信号を逆フーリエ変換
    して出力する逆フーリエ変換部、および、 前記逆フーリエ変換されて出力された信号を無線送信す
    る送信部として機能させ、 前記複数の拡散符号のそれぞれについて、 これを所定の巡回チップ数の整数倍だけ巡回シフトした
    もののいずれかについて、 その先頭から所定の先頭チップ数の符号を除去し、その
    末尾から所定の末尾チップ数の符号を除去したものは、
    所定のＭ系列の拡散符号であり、 当該先頭から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の末尾に一致し、 当該末尾から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の先頭に一致するように機能させることを特徴とするプ
    ログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒
    体。
  23. 【請求項２３】前記プログラムは、前記コンピュータに
    おいて、 前記互いに異なる拡散符号のそれぞれの長さは、伝送ク
    ロックの周期に一致するように機能させることを特徴と
    する請求項２１または２２に記載の情報記録媒体。
  24. 【請求項２４】前記プログラムは、前記コンピュータに
    おいて、 前記所定のＭ系列にかえて、Ｇｏｌｄ符号系列、ウォル
    シュ関数から得られる直交符号系列、もしくは、マンチ
    ェスタ符号化直交系列を含む拡散符号系列を用いるよう
    に機能させることを特徴とする請求項２１から２３のい
    ずれか１項に記載の情報記録媒体。
  25. 【請求項２５】コンピュータを、 送信装置から無線送信される信号を受信する受信部、 前記受信された信号をそれぞれ異なる周波数により復調
    した複数の信号を出力する復調部、 前記復調されて出力された複数の信号のそれぞれに対し
    て、複数の拡散符号を用いてスペクトラム逆拡散して出
    力する逆拡散部、および、 前記スペクトラム逆拡散されて出力された複数の信号
    を、シリアル伝送信号に変換して出力するパラレルシリ
    アル変換部として機能させ、 前記複数の拡散符号のそれぞれについて、 これを所定の巡回チップ数の整数倍だけ巡回シフトした
    もののいずれかについて、 その先頭から所定の先頭チップ数の符号を除去し、その
    末尾から所定の末尾チップ数の符号を除去したものは、
    所定のＭ系列の拡散符号であり、 当該先頭から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の末尾に一致し、 当該末尾から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の先頭に一致するように機能させることを特徴とするプ
    ログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒
    体。
  26. 【請求項２６】コンピュータを、 送信装置から無線送信される信号を受信する受信部、 前記受信された信号をフーリエ変換して複数の信号を出
    力するフーリエ変換部、 前記フーリエ変換されて出力された複数の信号のそれぞ
    れに対して、複数の拡散符号を用いてスペクトラム逆拡
    散して出力する逆拡散部、および、 前記スペクトラム逆拡散されて出力された複数の信号
    を、シリアル伝送信号に変換して出力するパラレルシリ
    アル変換部として機能させ、 前記複数の拡散符号のそれぞれについて、 これを所定の巡回チップ数の整数倍だけ巡回シフトした
    もののいずれかについて、 その先頭から所定の先頭チップ数の符号を除去し、その
    末尾から所定の末尾チップ数の符号を除去したものは、
    所定のＭ系列の拡散符号であり、 当該先頭から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の末尾に一致し、 当該末尾から除去される符号は、当該Ｍ系列の拡散符号
    の先頭に一致するように機能させることを特徴とするプ
    ログラムを記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒
    体。
  27. 【請求項２７】前記プログラムは、前記コンピュータに
    おいて、 前記互いに異なる拡散符号のそれぞれの長さは、伝送ク
    ロックの周期に一致するように機能させることを特徴と
    する請求項２５または２６に記載の情報記録媒体。
  28. 【請求項２８】前記プログラムは、前記コンピュータに
    おいて、 前記所定のＭ系列にかえて、Ｇｏｌｄ符号系列、ウォル
    シュ関数から得られる直交符号系列、もしくは、マンチ
    ェスタ符号化直交系列を含む拡散符号系列を用いるよう
    に機能させることを特徴とする請求項２５から２７のい
    ずれか１項に記載の情報記録媒体。
  29. 【請求項２９】前記情報記録媒体は、コンパクトディス
    ク、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディス
    ク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気
    テープ、または、半導体メモリであることを特徴とする
    請求項２１から２８に記載の情報記録媒体。
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