JP3487508B2 - 通信装置、通信方法、通信制御プログラム、受信装置、受信方法及び受信制御プログラム - Google Patents

通信装置、通信方法、通信制御プログラム、受信装置、受信方法及び受信制御プログラム

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JP3487508B2
JP3487508B2 JP2002059140A JP2002059140A JP3487508B2 JP 3487508 B2 JP3487508 B2 JP 3487508B2 JP 2002059140 A JP2002059140 A JP 2002059140A JP 2002059140 A JP2002059140 A JP 2002059140A JP 3487508 B2 JP3487508 B2 JP 3487508B2
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12WLAN [Wireless Local Area Networks]

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は通信装置、通信方
法、通信制御プログラム、受信装置、受信方法及び受信
制御プログラムに関し、例えばスペクトラム拡散方式を
用いた無線通信システムに用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来、パケット通信等におけるアクセス
制御方法としてCSMA(Carirrer Sense Multiple Ac
cess:キャリアセンス多重アクセス)方式が用いられて
いる。かかるCSMA方式においては、ある端末が送信
を行おうとする場合、これに先立って電力測定を行うこ
とにより他端末が送信中であるかを調べ(これをキャリ
アセンスと呼ぶ)、受信電力が所定値未満の場合、他端
末が送信中でないと判断して送信を行うことにより同時
送信を回避する。
【0003】ところで近年、SS(Spread Spectrum :
スペクトラム拡散)方式を適用した無線LAN(Local
Area Network)システムが実用化されている。また、P
AN(Personal Area Network )等のアプリケーション
を対象として、SS方式を応用したUWB(Ultra Wide
Band :ウルトラワイドバンド)伝送方式が提案されて
いる。
【0004】SS方式の一種であるDS(Direct Sprea
d :直接拡散)方式は、送信側において、情報信号にP
N(Pseudo Noise:疑似雑音)符号と呼ばれるランダム
符号系列を乗算することにより占有帯域を拡散して送信
し、受信側において、受信した拡散情報信号にPN符号
を乗算することにより逆拡散して情報信号を再生する。
UWB伝送方式は、この情報信号の拡散率を極限まで大
きくしたものである。UWB伝送方式によって拡散され
た信号は、各周波数領域においては雑音レベル以下の電
力しか持たず、このためUWB伝送方式を用いた通信シ
ステムは他の方式の通信システムとの共存が比較的容易
であるという利点を有する。
【0005】図9に、UWB方式を用いた伝送における
送受信信号の例を示す。入力された情報信号D100は
拡散符号D101を乗算することによりスペクトラム拡
散される。この拡散符号の乗算は、通信システムによっ
ては省かれることもある。
【0006】スペクトラム拡散された拡散情報信号D1
02は、UWB方式におけるインパルス信号(ウェーブ
レットパルス)で変調され、拡散変調信号D103とし
て送信される。このときの変調方式としては、PPM
(Pulse Position Modulation)、位相変調、振幅変調
等が考えられる。UWB方式で用いられるインパルス信
号は非常に細いパルスであるため、周波数スペクトラム
的には非常に広い帯域を使用することになる。これによ
り拡散変調信号D103は、各周波数領域では雑音レベ
ル以下の電力しか持たないことになる。
【0007】受信側において、受信信号D104は雑音
に紛れているが、受信信号D104とインパルス信号と
の相関値を計算することによって検出することが可能で
ある。更に、多くのシステムにおいては信号の拡散が行
われるため、送信情報1ビットに対して多くのインパル
ス信号が送信される。よって、インパルス信号の受信相
関値D106をさらに拡散系列長分だけ積分する(相関
積分値D107)ことが可能であり、これによって信号
検出は更に容易になる。
【0008】図10に、UWB方式を用いる無線通信端
末の構成例を示す。無線通信端末100は、送信の為の
要素101〜104及び受信の為の要素105〜110
と、送受信のタイミング制御部111と、RF部112
と、当該無線通信端末を統括的に制御する中央制御部1
13とで構成される。
【0009】送信時において、無線通信端末100の情
報源符号化部101は、外部から入力された情報信号に
対し所定の情報源符号化処理を施して通信路符号化部1
02に供給する。通信路符号化部102は、情報信号に
対して所定の通信路符号化処理を施し、これを送信バッ
ファ103を介してパルス発生部104に供給する。
【0010】パルス発生部104はタイミング制御部1
11の制御に基づき、情報信号をインパルス信号で変調
してUWB方式で拡散された変調信号を生成し、RF部
112で増幅の後、アンテナ114を介して送信する。
【0011】一方受信時において、無線通信端末100
のRF部112はアンテナ114を介して受信した受信
信号を増幅し、パルス相関器105に供給する。パルス
相関器105は受信信号とインパルス信号との相関を計
算し、さらにこの相関値を積分器106で伝送信号1ビ
ット分のパルス数だけ積分して出力する。
【0012】アナログ/ディジタル変換部107は、積
分器106から出力される相関値積分値をディジタル変
換し、復調信号として受信バッファ108を介して通信
路復号部109に供給する。通信路復号部109は、復
調信号に対して通信路復号処理を施し、情報源復号部1
10に供給する。情報源符号化部110は、復調信号に
対して情報源復号処理を施し、情報信号を復元して外部
に出力する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述したようにUWB
伝送方式においては、信号を広帯域に拡散して伝送する
ため、各周波数領域における信号の電力密度は雑音の電
力密度以下となる。このためUWB伝送方式においてキ
ャリアセンスを行う場合、拡散情報信号を同期して逆拡
散した後でないと、当該拡散情報信号の有無を判断する
ことができない。ところが、かかる拡散情報信号の同期
及び逆拡散処理には時間がかかり、このためパケット通
信のように断続した通信を行うシステムにおいてはキャ
リアセンスを行いにくいという問題があった。
【0014】 本発明は以上の点を考慮してなされたも
ので、簡易な構成で、スペクトラム拡散された無線波の
同期を容易に獲得し得る通信装置、通信方法、通信制御
プログラム、受信装置、受信方法及び受信制御プログラ
ムを提案しようとするものである。
【0015】
【0016】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、情報信号に拡散符号を乗算するこ
とにより帯域を拡散して拡散情報信号を生成する信号拡
散手段と、所定帯域の標識信号を生成する標識信号生成
手段と、拡散情報信号に標識信号を合成する信号合成手
段と、標識信号が合成された拡散情報信号を無線波とし
て送信する送信手段と、他から送信された無線波を受信
する受信手段と、標識信号のタイミング同期を検出する
同期検出手段と、同期検出手段によって検出された同期
タイミングに基づいて拡散情報信号の同期タイミングを
制御するタイミング制御手段とを通信装置に設けた。
【0017】 また本発明においては、情報信号に拡散
符号を乗算することにより帯域を拡散した拡散情報信号
と所定帯域の標識信号とが合成された無線波を受信する
受信手段と、受信した上記無線波から上記所定帯域の信
号成分だけを抽出することにより上記標識信号を分離す
る標識信号分離手段と、上記標識信号のタイミング同期
を検出する同期検出手段と、上記同期検出手段によって
検出された同期タイミングに基づいて、上記拡散情報信
号の同期タイミングを制御するタイミング制御手段とを
受信装置に設けた。
【0018】 さらに本発明においては、情報信号を、
拡散情報信号に加えて標識信号を介しても送信するよう
にした。
【0019】 拡散情報信号に標識信号を合成した無線
波を受信する際、標識信号のタイミング同期を検出し、
当該検出した標識信号の同期タイミングに基づいて拡散
情報信号の同期タイミングを制御して同期獲得を行うよ
うにしたことにより、当該拡散情報信号の同期獲得に要
する時間を削減し得るとともに、拡散情報信号における
プリアンブルのデータ長を短縮することができ、全体と
して情報伝送効率を向上することができる。また、情報
信号を、拡散情報信号に加えて標識信号を介しても送信
するようにしたことにより、全体として情報伝送効率を
向上することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。
【0021】(1)無線通信システムの基本構成 図1において、1は本発明による無線通信システムを示
し、無線を介して相互に通信を行う複数の無線通信端末
2で構成される。この無線通信システム1においては、
UWB通信方式とCSMA方式の2種類の多重アクセス
方式を併用して周波数利用効率を向上するようになされ
ている。すなわち各無線通信端末2はUWB通信方式で
通信波を拡散して送信するが、その送信に先立ってキャ
リアセンスを行い、他の無線無線端末2が送信中でない
ときにのみ送信を実行する。
【0022】次に、無線通信端末2の構成を図2を用い
て説明する。無線通信端末2においては、送受信用アン
テナ3にアンテナ共用器4を介して、送信手段としての
送信用フロントエンド部5及び受信手段としての受信用
フロントエンド部6がそれぞれ接続されている。そして
送信用フロントエンド部5には、加算器8を介して拡散
部7が接続されており、受信用フロントエンド部6には
逆拡散部9が接続されている。
【0023】信号拡散手段としての拡散部7は、前段の
信号処理回路から入力された送信信号S1に対して所定
のPN符号を乗算することによりその帯域を広帯域に拡
散して拡散変調信号S7を生成し、これを加算器8を介
して送信用フロントエンド部5に供給する。送信用フロ
ントエンド部5は拡散変調信号S7に対してアナログ変
換、変調及び増幅処理を施し、送受信用アンテナ3を介
して通信波として送信する。
【0024】一方受信用フロントエンド部5は、他の無
線通信端末2からの通信波を送受信用アンテナ3を介し
て受信し、これを増幅、復調及びディジタル変換して拡
散受信信号S6を生成して逆拡散部9に供給する。逆拡
散部9は拡散受信信号S6に対して送信時と同じPN符
号を乗算することによりその帯域を逆拡散して雑音を除
去した受信信号S9を生成し、後段の信号処理回路に供
給する。
【0025】かくして無線通信システム1は、複数の無
線通信端末2間でUWB通信方式による相互通信を行
う。
【0026】かかる構成に加えて無線通信端末2におい
ては、所定の狭帯域正弦波でなる標識信号S10を生成
する標識信号生成部10を有しており、信号合成手段と
しての加算器8は、拡散部7から供給される拡散変調信
号S7に標識信号S10を合成する。これにより送受信
用アンテナ3から送信される通信波には、図3に示すよ
うに、拡散変調信号の成分と標識信号の成分とが含まれ
る。
【0027】ここで、拡散変調信号は広帯域に拡散され
ているため、その電力は雑音レベル以下となり、逆拡散
処理を施さない限りその存在を検出することができな
い。これに対して標識信号は拡散されていないため狭帯
域かつ電力が大きく、このため容易にその存在を検出す
ることができる。無線通信端末2はこの点を利用し、通
信波における標識信号の成分に対してキャリアセンスを
行う。
【0028】図2に示すように、無線通信端末2の受信
用フロントエンド部6にはバンドパスフィルタ11が接
続されている。標識信号分離手段としてのバンドパスフ
ィルタ11は標識信号S10に対応する帯域の信号成分
を拡散受信信号S6から抽出し、受信標識信号S11と
して制御部12に供給する。そして制御部12は、受信
標識信号S11の受信電力レベルに基づいてキャリアセ
ンス処理を行い、通信波の送信制御を行う。
【0029】すなわち検出手段としての制御部12は通
信波の送信に先立ち、受信標識信号S11の受信電力レ
ベルを所定の電力レベル閾値と比較する。そして送信制
御手段としての制御部12は、受信標識信号S11の受
信電力レベルが電力レベル閾値未満の場合、他の無線通
信端末2が送信中ではないとして通信波の送信を許可す
る。
【0030】これに対して送信制御手段としての制御部
12は、受信標識信号S11の受信電力レベルが電力レ
ベル閾値以上の場合、他の無線通信端末2が送信中であ
る(ビジー状態)として通信波の送信を禁止する。
【0031】かくして無線通信システム1は、複数の無
線通信端末2間でUWB通信方式とCSMA方式とを併
用した多重アクセスによる相互通信を行う。
【0032】なお、拡散受信信号S6に含まれる受信標
識信号S11の信号成分は、逆拡散部9において逆拡散
処理が施される際に広帯域に拡散されるため、通信に影
響を及ぼすことはない。
【0033】以上の構成において、無線通信端末2はそ
の送信時に、送信信号S1をPN符号で拡散してなる拡
散変調信号S7に標識信号S10を合成し、これを通信
波として送信する。また無線通信端末2は受信時におい
て、通信波を受信して生成した拡散受信信号S6をPN
符号で逆拡散して受信信号S9を生成する。
【0034】さらに無線通信端末2は、標識信号S10
に対応する帯域の信号成分を拡散受信信号S6から抽出
する。そして無線通信端末2は、当該抽出した受信標識
信号S11の受信電力レベルに基づいて送信時のキャリ
アセンスを実行する。
【0035】ここで、標識信号S10は送信時において
拡散されておらず、これにより通信波における標識信号
の信号成分は雑音レベル以上となる。このため拡散受信
信号S6を逆拡散することなく通信波の存在を迅速に検
出することができ、かくしてUWB通信方式とCSMA
方式とを併用した多重アクセスを実現することができ
る。
【0036】なお上述の実施の形態においては、複数の
無線通信端末2間で相互通信を行う無線通信システムに
本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、例えば親局と複数の子局との間で相互通信を
行う無線通信システム等、様々な無線通信システムに本
発明を適用してもよい。
【0037】さらに上述の実施の形態においては、相互
に送受信を行う無線通信端末に本発明を適用した場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、拡散送信信号
に標識信号を合成して送信するのみの送信装置や、キャ
リアセンスのみを行うキャリアセンス装置に本発明を適
用してもよい。
【0038】(2)UWB方式のインパルス信号を用い
る無線通信端末の具体的構成 次に、拡散信号としてUWB方式のインパルス信号を用
いる場合の無線通信端末の具体的な構成を、図4を用い
て詳細に説明する。
【0039】図4に示すように無線通信端末20は、送
信の為の要素21〜26及び受信の為の要素27〜3
2、送受信のタイミング制御部33、RF部34、当該
無線通信端末を統括的に制御する制御部35及びキャリ
アセンス部36で構成される。
【0040】送信時において、無線通信端末20の情報
源符号化部21は、外部から入力された情報信号に対し
所定の情報源符号化処理を施して通信路符号化部22に
供給する。通信路符号化部22は、情報信号に対して所
定の通信路符号化処理を施し、これを送信バッファ23
を介してパルス発生部24に供給する。信号拡散手段と
してのパルス発生部24はタイミング制御部33の制御
に基づき、情報信号をインパルス信号で変調してUWB
方式で拡散された拡散変調信号(UWB信号)を生成
し、これを合成部25に供給する。
【0041】一方標識信号生成部26は、所定の狭帯域
正弦波でなる無情報の標識信号を合成部25に供給す
る。そして信号合成手段としての合成部25は標識信号
をUWB信号に合成し、送信手段としてのRF部34で
増幅の後、通信波としてアンテナ37を介して送信す
る。
【0042】このように無線通信端末20は、情報を含
まない狭帯域の標識信号をUWB信号に合成して送信す
る。そして無線通信端末20は受信時において、この標
識信号を検出することにより他の無線通信端末20から
送信されたUWB信号の存在を予想し、当該UWB信号
の受信動作を開始する。
【0043】すなわち受信手段としてのRF部34は、
アンテナ37を介して受信した受信信号を増幅し、パル
ス相関器27及びキャリアセンス部36に供給する。標
識信号分離手段及び検出手段としてのキャリアセンス部
36は常時動作しており、RF部34から供給される受
信信号から標識信号の信号帯域を抽出し、当該標識信号
の受信電力レベルと所定の電力レベル閾値を比較するこ
とによりキャリアセンスを行う。
【0044】そしてキャリアセンス部36は、標識信号
の受信電力レベルが電力レベル閾値以上のとき、或い
は、標識信号検出後所定の時間が経過したとき、他の無
線通信端末20がUWB信号を送信中であると判断して
キャリア検出信号をタイミング制御部33に供給する。
受信制御手段としてのタイミング制御部33は、キャリ
ア検出信号に応じてパルス相関器27の動作を開始させ
てUWB信号の受信を開始させる。
【0045】図5に標識信号の正弦波とUWB信号のパ
ルス波の波形を示す。標識信号は例えば2.4GHzの正弦波
であり、UWB信号のパルス幅は例えば1nsec以下であ
る。キャリアセンス部36は標識波の検出後、当該標識
信号の受信電力レベルが所定の検出基準値になったと
き、或いは、標識信号検出後所定の時間が経過したと
き、キャリア検出信号を送出してUWB信号の受信を開
始させる。また、さらに細かい受信同期を確立するため
にUWB信号のプリアンブルを利用すると好適である。
【0046】まずパルス相関器27は、UWB信号のパ
ケット先頭に付せられた既知のパターンでなるプリアン
ブル(図5)に基づいて、当該UWB信号に対する受信
同期を獲得する。そして逆拡散手段としてのパルス相関
器27は獲得した同期タイミングに基づき、UWB信号
と既知のインパルス信号との相関を計算し、その相関値
を積分器28で伝送信号1ビット分のパルス数だけ積分
して出力する。
【0047】アナログ/ディジタル変換部29は、積分
器28から出力される相関値積分値をディジタル変換
し、これを復調信号として、受信バッファ30を介して
通信路復号部31に供給する。通信路復号部31は、復
調信号に対して通信路復号処理を施し、情報源復号部3
2に供給する。情報源符号化部32は、さらに復調信号
に対して情報源復号処理を施すことにより情報信号を復
元し外部に出力する。
【0048】かくして無線通信端末20は、UWB方式
とCSMA方式とを併用した多重アクセスによる相互通
信を行う。なお、キャリアセンス部36から出力される
キャリア検出信号をパルス相関器27に直接入力し、当
該キャリア検出信号に基づいてパルス相関器27の動作
を開始するようにしてもよい。
【0049】また送信制御手段としてのタイミング制御
部33は、このキャリア検出信号に応じてパルス発生部
24及び合成部25の動作を停止させることによりUW
B信号の送信を停止する。なお、キャリアセンス部36
から出力されるキャリア検出信号をパルス発生部24及
び合成部25に直接入力し、当該キャリア検出信号に基
づいてパルス発生部24及び合成部25の動作を停止さ
せるようにしてもよい。
【0050】次に、上述した標識信号の検出及びUWB
信号の受信開始のタイミングを、図6を用いて詳細に説
明する。図6に示すようにキャリアセンス部36は、標
識信号をタイミングt1で受信開始した後、タイミング
t2で当該標識信号を検出する。そして標識信号の検出
後、タイミングt3からUWB信号の同期獲得の動作を
開始し、さらに細かい同期を確立するためUWB信号の
プリアンブルを用いた同期獲得動作を行う。
【0051】(3)他の実施の形態の無線通信端末 上述の実施の形態においては、標識信号として無情報の
正弦波を用いたが、本発明はこれに限らず、その検出が
容易であるならば、情報を伝送する無線通信信号を標識
信号として用いるようにしてもよい。
【0052】この場合の無線通信端末の構成を図7を用
いて説明する。図4との対応部分に同一符号を付して示
す図7において、無線通信端末40には、図4に示す標
識信号生成部26に代わって、IEEE802.11規
格に準拠した無線LAN信号を標識信号として生成す
る、標識信号生成手段としての標識信号生成部41が設
けられているとともに、当該標識信号を復調するための
標識信号復調部50が設けられている。
【0053】そしてこの無線通信端末40は、情報源符
号化部21によって情報源符号化処理を施された情報信
号を、情報分割部42において所定の分割比率で2分割
し、それぞれを通信路符号化部22及び標識信号生成部
41に供給する。
【0054】通信路符号化部22は、情報信号に対して
UWB方式で規定された通信路符号化処理を施し、これ
を送信バッファ23を介してパルス発生部24に供給す
る。パルス発生部24は情報信号をインパルス信号で変
調してUWB方式で拡散された拡散変調信号(UWB信
号)を生成し、これを合成部25に供給する。
【0055】一方標識信号生成部41の通信路符号化部
43は、情報信号に対してIEEE802.11規格に
準拠した通信路符号化処理を施し、これを送信バッファ
44を介して変調部45に供給する。変調部45は情報
信号をIEEE802.11規格で規定された変調方式
で変調して無線LAN信号を生成し、これを標識信号と
してRF部46で周波数変換の後合成部25に供給す
る。
【0056】このときパルス発生部24及び標識信号生
成部41の変調部45は、ともにタイミング制御部33
によるタイミング制御に応じて動作することにより、U
WB信号及び無線LAN信号を同期して生成する。そし
て合成部25は無線LAN信号をUWB信号に同期して
合成し、RF部34で増幅の後、通信波としてアンテナ
37を介して送信する。
【0057】無線通信端末40は受信時において、まず
無線LAN信号に対してキャリアセンス及び同期獲得を
行う。そして無線通信端末40は、獲得した当該無線L
AN信号の同期タイミングに基づいてUWB信号に対す
る同期獲得を行うことにより、当該UWB信号の同期獲
得に要する時間を短縮するようになされている。
【0058】すなわち無線通信端末40のRF部34
は、アンテナ37を介して受信した受信信号を増幅し、
パルス相関器27及び標識信号復調部50の同期検出部
52に供給する。
【0059】同期検出部52は常時動作しており、RF
部34から供給される受信信号から無線LAN信号の信
号帯域を抽出し、当該無線LAN信号の受信電力レベル
と所定の電力レベル閾値を比較することによりキャリア
センスを行い、無線LAN信号の受信電力レベルが電力
レベル閾値以上のとき、図8に示す無線LAN信号のプ
リアンブル部分を用いて当該無線LAN信号の同期検出
を開始する。
【0060】そして同期検出部52が無線LAN信号に
対する同期を獲得すると、標識信号復調部50の復調部
53は当該獲得した同期タイミングに基づいて、無線L
AN信号をIEEE802.11規格に準拠した変調方
式で復調して復調信号を生成し、これを受信バッファ5
4を介して通信路復号部55に供給する。通信路復号部
55は復調信号に対して通信路復号処理を施し、情報合
成部55に供給する。
【0061】また同期検出部52は、無線LAN信号に
対する同期獲得に応じて、キャリア検出信号をタイミン
グ制御部33に供給する。タイミング制御部33は、キ
ャリア検出信号に応じてパルス発生部24、合成部25
及び変調部45の動作を停止させることにより通信波の
送信を停止する。
【0062】さらにタイミング制御部33は、同期検出
部52が獲得した無線LAN信号に対する同期タイミン
グに基づいて同期タイミング信号を生成し、パルス相関
器27に供給する。
【0063】パルス相関器27は、UWB信号のパケッ
ト先頭に付せられたプリアンブル(図7)に基づいて、
当該UWB信号に対する受信同期を獲得する。このとき
パルス相関器27は、タイミング制御部33から供給さ
れる同期タイミング信号に基づいて同期獲得を行うこと
により、当該同期獲得に要する時間を短縮することがで
きる。そしてパルス相関器27は獲得した受信同期に基
づき、UWB信号と既知のインパルス信号との相関を計
算し、その相関値を積分器28で伝送信号1ビット分の
パルス数だけ積分して出力する。
【0064】アナログ/ディジタル変換部29は、積分
器28から出力される相関値積分値をディジタル変換
し、これを復調信号として、受信バッファ30を介して
通信路復号部31に供給する。通信路復号部31は、復
調信号に対して通信路復号処理を施し、情報合成部55
に供給する。
【0065】そして情報合成部55は、通信路復号部3
1及び標識信号復調部50の通信路復号部55からそれ
ぞれ供給される復調信号を合成し、情報源復号部32に
供給する。情報源符号化部32は、復調信号に対して情
報源復号処理を施し、情報信号を復元して外部に出力す
る。
【0066】かくして無線通信端末40は、UWB方式
の拡散変調信号及び標識信号としての無線LAN信号を
介して、UWB方式とCSMA方式とを併用した多重ア
クセスによる情報伝送を行う。
【0067】次に、上述した無線LAN信号の検出及び
UWB信号の受信開始のタイミングを、図8を用いて詳
細に説明する。図8に示すようにキャリアセンス部36
は、無線LAN信号をタイミングt11で受信開始した
後、タイミングt12で当該無線LAN信号の同期をプ
リアンブルを用いて獲得する。そして無線LAN信号の
同期獲得後、タイミングt13からUWB信号の同期獲
得の動作を開始し、さらに細かい同期を確立するためU
WB信号のプリアンブルを用いた同期獲得動作を行う。
【0068】ここで、IEEE802.11規格の無線
LAN信号は狭帯域であり、受信電力も大きいためUW
B信号に比べて信号検出や同期獲得が容易である。上述
したようにこの無線通信端末40は、送信時において、
同期したUWB信号及び無線LAN信号を合成して送信
し、受信時において、まず無線LAN信号に対してキャ
リアセンス及び同期獲得を行い、当該無線LAN信号の
同期タイミングを用いてUWB信号に対する同期を獲得
することにより、当該UWB信号の同期獲得に要する時
間を短縮することができる。このためUWB信号のパケ
ットにおけるプリアンブルのデータ長を削減することが
でき、全体として無線通信端末40の情報伝送効率を向
上することができる。
【0069】なお上述の実施の形態においては、情報信
号を分割しUWB信号及び無線LAN信号を介して送信
するようにしたが、本発明はこれに限らず、UWB信号
及び無線LAN信号でそれぞれ異なる情報信号を伝送す
るようにしてもよい。この場合、情報分割部42(図
6)は不要になるとともに、情報源符号化部21はUW
B信号用と無線LAN信号用の物を別途設けることにな
る。また、受信側もこれに対応する構成となる。
【0070】また上述の実施の形態においては、UWB
信号及び無線LAN信号をそれぞれ一つずつ生成するよ
うにしたが、本発明はこれに限らず、UWB信号及び無
線LAN信号を複数生成するようにしてもよい。
【0071】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、拡散情報
信号に標識信号を合成した無線波を受信する際、標識信
号を抽出してそのタイミング同期を検出し、当該検出し
た標識信号の同期タイミングに基づいて拡散情報信号の
同期タイミングを制御して同期獲得を行うようにしたこ
とにより、当該拡散情報信号の同期獲得に要する時間を
削減し得るとともに、拡散情報信号におけるプリアンブ
ルのデータ長を短縮することができ、全体として情報伝
送効率を向上することができる。また、情報信号を、拡
散情報信号に加えて標識信号を介しても送信するように
したことにより、全体として情報伝送効率を向上するこ
とができる。
【0072】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による無線通信システムの全体構成を示
す略線図である。
【図2】本発明による無線通信端末の構成を示すブロッ
ク図である。
【図3】拡散送信信号及びキャリアセンス信号の信号成
分を示す略線図である。
【図4】無線通信端末の具体的構成を示すブロック図で
ある。
【図5】UWB信号と標識信号の波形比較に供する略線
図である。
【図6】受信開始タイミングの説明に供する略線図であ
る。
【図7】他の実施の形態の無線通信端末の構成を示すブ
ロック図である。
【図8】他の実施の形態の受信開始タイミングの説明に
供する略線図である。
【図9】UWB方式の送受信信号を示す略線図である。
【図10】UWB方式の無線通信端末の構成を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
1……無線通信システム、2、20、40、100……
無線通信端末、3……送受信用アンテナ、4……アンテ
ナ共用器、5……送信用フロントエンド部、6……受信
用フロントエンド部、7……拡散部、8……加算器、9
……逆拡散部、10……キャリアセンス信号生成部、1
1……バンドパスフィルタ、12……制御部、21……
情報源符号化部、22……通信路符号化部、23、44
……送信バッファ、24……パルス発生部、25……合
成部、26、41……標識信号生成部、27……パルス
相関部、28……積分器、29……アナログ/ディジタ
ル変換部、30、54……受信バッファ、31……通信
路復号部、32……情報源復号部、33……タイミング
制御部、34……RF部、35……制御部、36……キ
ャリアセンス部、37……アンテナ、45……変調部、
46……RF部、50……標識信号復調部、51……B
PF/キャリアセンス部、52……同期検出部、53…
…復調部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−64884(JP,A) 特開 平10−107683(JP,A) 特開 平7−154297(JP,A) 特開 平9−18384(JP,A) 特開 平3−214829(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 13/00 - 13/06 H04B 1/69 - 1/713 H04B 7/26 H04Q 7/38

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】情報信号に拡散符号を乗算することにより
    帯域を拡散して拡散情報信号を生成する信号拡散手段
    と、 所定帯域の標識信号を生成する標識信号生成手段と、 上記拡散情報信号に上記標識信号を合成する信号合成手
    段と、 上記標識信号が合成された上記拡散情報信号を無線波と
    して送信する送信手段と、 他から送信された上記無線波を受信する受信手段と、 受信した上記無線波から上記所定帯域の信号成分だけを
    抽出することにより上記標識信号を分離する標識信号分
    離手段と、上記標識信号のタイミング同期を検出する同期検出手段
    と、 上記同期検出手段によって検出された同期タイミングに
    基づいて、上記拡散情報信号の同期タイミングを制御す
    るタイミング制御手段と を具えることを特徴とする通信
    装置。
  2. 【請求項2】上記拡散情報信号のパケットに付加された
    プリアンブル信号により、上記拡散情報信号の同期タイ
    ミングを獲得することを特徴とする請求項1に記載の通
    信装置。
  3. 【請求項3】上記標識信号として、上記拡散情報信号と
    は異なる無線通信方式の伝送信号を用いることを特徴と
    する請求項1に記載の通信装置。
  4. 【請求項4】上記情報信号を上記標識信号及び/又は上
    記拡散情報信号を介して送信することを特徴とする請求
    項3に記載の通信装置。
  5. 【請求項5】上記同期検出手段は、上記標識信号に対す
    る同期獲得とともにキャリア検出信号を上記タイミング
    制御手段に供給し、上記タイミング制御手段は、上記キ
    ャリア検出信号に応じて上記送信手段を制御して上記無
    線波の送信を停止することを特徴とする請求項1に記載
    の通信装置。
  6. 【請求項6】情報信号に拡散符号を乗算することにより
    帯域を拡散して拡散情報信号を生成する信号拡散ステッ
    プと、 所定帯域の標識信号を生成する標識信号生成ステップ
    と、 上記拡散情報信号に上記標識信号を合成する信号合成ス
    テップと、 上記標識信号が合成された上記拡散情報信号を無線波と
    して送信する送信ステップと、 他から送信された上記無線波を受信する受信ステップ
    と、 受信した上記無線波から上記所定帯域の信号成分だけを
    抽出することにより上記標識信号を分離する標識信号分
    離ステップと、上記標識信号のタイミング同期を検出する同期検出ステ
    ップと、 上記同期検出手段によって検出された同期タイミングに
    基づいて、上記拡散情報信号の同期タイミングを制御す
    るタイミング制御ステップと を具えることを特徴とする
    通信方法。
  7. 【請求項7】上記拡散情報信号のパケットに付加された
    プリアンブル信号により、前記拡散情報信号の同期タイ
    ミングを獲得することを特徴とする請求項6に記載の通
    信方法。
  8. 【請求項8】上記標識信号として、上記拡散情報信号と
    は異なる無線通信方式の伝送信号を用いることを特徴と
    する請求項に記載の通信方法。
  9. 【請求項9】上記情報信号を上記標識信号及び/又は上
    記拡散情報信号を介して送信することを特徴とする請求
    に記載の通信方法。
  10. 【請求項10】通信装置に、 情報信号に拡散符号を乗算することにより帯域を拡散し
    て拡散情報信号を生成する信号拡散ステップと、 所定帯域の標識信号を生成する標識信号生成ステップ
    と、 上記拡散情報信号に上記標識信号を合成する信号合成ス
    テップと、 上記標識信号が合成された上記拡散情報信号を無線波と
    して送信する送信ステップと、 他から送信された上記無線波を受信する受信ステップ
    と、 受信した上記無線波から上記所定帯域の信号成分だけを
    抽出することにより上記標識信号を分離する標識信号分
    離ステップと、上記標識信号のタイミング同期を検出する同期検出ステ
    ップと、 上記同期検出手段によって検出された同期タイミングに
    基づいて、上記拡散情報信号の同期タイミングを制御す
    るタイミング制御ステップと を実行させる通信制御プロ
    グラム。
  11. 【請求項11】情報信号に拡散符号を乗算することによ
    り帯域を拡散した拡散情報信号と所定帯域の標識信号と
    が合成された無線波を受信する受信手段と、 受信した上記無線波から上記所定帯域の信号成分だけを
    抽出することにより上記標識信号を分離する標識信号分
    離手段と、上記標識信号のタイミング同期を検出する同期検出手段
    と、 上記同期検出手段によって検出された同期タイミングに
    基づいて、上記拡散情報信号の同期タイミングを制御す
    るタイミング制御手段と を具えることを特徴とする受信
    装置。
  12. 【請求項12】上記拡散情報信号のパケットに付加され
    たプリアンブル信号により、前記拡散情報信号の同期タ
    イミングを獲得することを特徴とする請求項11に記載
    の受信装置。
  13. 【請求項13】上記標識信号は、上記拡散情報信号とは
    異なる無線通信方式の伝送信号であることを特徴とする
    請求項11に記載の受信装置。
  14. 【請求項14】情報信号に拡散符号を乗算することによ
    り帯域を拡散した拡散情報信号と所定帯域の標識信号と
    が合成された無線波を受信する受信ステップと、 受信した上記無線波から上記所定帯域の信号成分だけを
    抽出することにより上記標識信号を分離する標識信号分
    離ステップと、上記標識信号のタイミング同期を検出する同期検出ステ
    ップと、 上記同期検出手段によって検出された同期タイミングに
    基づいて、上記拡散情報信号の同期タイミングを制御す
    るタイミング制御ステップと を具えることを特徴とする
    受信方法。
  15. 【請求項15】上記拡散情報信号のパケットに付加され
    たプリアンブル信号により、前記拡散情報信号の同期タ
    イミングを獲得することを特徴とする請求項14に記載
    の受信方法。
  16. 【請求項16】上記標識信号は、上記拡散情報信号とは
    異なる無線通信方式の伝送信号であることを特徴とする
    請求項14に記載の受信方法。
  17. 【請求項17】受信装置に、 情報信号に拡散符号を乗算することにより帯域を拡散し
    た拡散情報信号と所定帯域の標識信号とが合成された無
    線波を受信する受信ステップと、 受信した上記無線波から上記所定帯域の信号成分だけを
    抽出することにより上記標識信号を分離する標識信号分
    離ステップと、上記標識信号のタイミング同期を検出する同期検出ステ
    ップと、 上記同期検出手段によって検出された同期タイミングに
    基づいて、上記拡散情報信号の同期タイミングを制御す
    るタイミング制御ステップと を実行させる受信制御プロ
    グラム。
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