JP3894468B2 - Spread spectrum communication method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信に適用されるスペクトラム直接拡散(DS−SS:Direct Sequence−Spread Spectrum)通信方法の多元接続方式として利用される。
【0002】
【従来の技術】
従来技術であるスペクトラム直接拡散通信方式では、同一の周波数帯域を占有する同時通信局の各々に異なる擬似ランダム符号(PN:Pseudo Noise符号)が割り当てられ、それらの符号間の相関が小さいことを利用して各局を識別し、所望信号を抽出する符号分割多元接続(CDMA:Code Division Multiple Access)方式により同時通信が行われていた。
【0003】
CDMA方式の概念図を図7に示す。図7は同時通信局数がkの場合を示しており、70−1〜70−kは2進符号化された各通信局の情報信号、71−1〜71−kは情報信号70−1〜70−kをPN符号72−1〜72−kによりスペクトラム拡散する拡散変調器、73−1〜73−kは拡散変調器71−1〜71−kで得られたベースバンド信号を局部発振器74−1〜74−kから出力される搬送波により変調する変調器、75−1〜75−kは変調信号から送信に必要な周波数成分を取り出す帯域通過フィルタ、76は複数の同時通信局からのスペクトラム拡散信号が空間中で多重化伝送されることを等価的に示す合成器、77は受信信号から復調に必要な周波数成分だけを抽出する帯域通過フィルタ、78は局部発振器79から出力される信号により高周波信号をベースバンド信号に変換する周波数変換器、80は帯域制限された受信信号から各通信局が送信した情報を検出する復調器、81は復調器により検出された情報信号を各々表している。
【0004】
従来技術では、各通信局から同時送信される情報信号は、72−1〜72−kで表される互いに相関の小さな異なる種類の擬似ランダム符号PN1〜PNkによりスペクトラム直接拡散変調される。ここで、周波数発振器74−1〜74−kの発振周波数は同じf1が使用される。次に、変調器により高周波信号に変調された信号は、75−1〜75−kの帯域通過フィルタにより帯域制限された後、受信側に向けて送信され、受信側では図8に示されるように中心周波数f1に通信局1〜k局の送信波が重った状態で受信される。復調器では、ある所望の情報信号を拡散する際に用いられた擬似ランダム符号を用いて相関検波を実施することにより、同時に受信される複数のスペクトラム拡散信号波の中から所望波だけを検出することが可能となる。
【0005】
スペクトラム直接拡散通信方式では、スペクトラム直接拡散変調に用いられる擬似ランダム符号として最大周期系列(Maximux length sequence:M系列)がよく知られている。しかし、通信局を擬似ランダム符号だけで識別するCDMA方式において数多くの同時通信局を得るためには符号長の長い固有のPN系列が多く存在する最大周期系列を用いる必要がある。一方、同一周波数帯域を利用する同時通信局数を増やすために符号長の長い擬似ランダム系列を用いると、符号の作成過程、相関器の構造、及び復調の過程を複雑にするという問題が発生する。
【0006】
このように、従来技術では同一周波数で同一の擬似ランダム符号を使用できないため、更に多数の通信局が同時に通信を行うためには、図9のように各通信局が使用する周波数を変える必要がある。図9は、f1を中心周波数とする1からj局のグループ、f2を中心周波数とする1からk局のグループが一例として示されている。ここで同時通信局数をm倍、すなわち同一の擬似ランダム符号を繰り返しm回使用するためには必要とする周波数帯域幅もm倍となるため、利用できる通信帯域幅が制限されている通信システムでは、自ずと同時に通信可能な局数が限られてしまう。また、通信局に擬似ランダム符号を固定的に割り当てるのではなく、通信局からの通信要求に応じてその度ごとに随時擬似ランダム符号を割り当てる方法も存在するが、この手法を実現するための制御方法や装置は極めて複雑なものとなる。
【0007】
上記の課題を解決する手法として、全ての同時通信局に共通に与えられた1つの擬似ランダム符号だけを用いて多元接続を行う手法(CFO−SSMA方式:Carrier Frequency Offset−Spread Spectrum Multiple Access Method)が開示(特開平5−268189、角谷、篠永、「スペクトラム拡散通信システム」)されている。本手法は、複数の同時通信局が同一の擬似ランダム符号を用いて各々独立の情報信号をスペクトラム直接拡散変調し、図10のように搬送波周波数を互いに異なるようにし、複数のスペクトラム拡散信号波の占有周波数帯域を互いに重なるようにして通信することを特徴としている。このとき、各通信局が互いに伝送速度で規定される周波数量を単位とし、その整数倍離れた搬送波周波数を利用すれば、受信側では搬送波周波数が既知な所望波を帯域通過フィルタで抽出することにより、他信号波の影響を受けずに所望する情報を受信、復調することが理想的に可能となる。このため、限られた周波数帯域幅内において同時通信可能な局数を大幅に増加させることができる。更に、各通信局は同一の擬似ランダム符号を使用するため通信装置の装置規模を小型化することも可能となる。
【0008】
しかしながら、上記スペクトラム拡散通信方法では、複数の同時通信局から送信されるスペクトラム拡散信号波のチップタイミングが受信側で完全に一致した状態でなければ理想的に干渉の無い通信を行うことができない。すなわち、各通信局からのスペクトラム拡散信号波が受信側において完全に同期が取れた状態で受信されなければ、各通信局からの信号が互いに符号間干渉を引き起こし、伝送路の回線品質を大きく劣化させるという課題が存在する。更に、送信機に搭載される波形整形用の帯域制限フィルタの影響により、CFO−SSMA方式の場合、
隣接信号波からの干渉が発生し、回線品質が劣化するという課題も存在する。
【0009】
上記課題を解決するため、搬送波周波数間隔を伝送速度で規定される周波数量の偶数倍となるように設定し、各通信局は個別に割り当てられたスペクトラム拡散信号波を用いて通信を行う方法が開示(特開平10−135870、石川、篠永、小林、「スペクトラム拡散通信システム」)されている。本手法は、図11のように搬送波周波数間隔が伝送速度で規定される周波数量の偶数倍となるように設定し、搬送波周波数間隔が伝送速度で規定される周波数量だけ離れた場合に比較し、隣接信号波からの干渉を最小化することを特徴としている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、全ての同時通信局に共通に与えられた1つの擬似ランダム符号だけを用いて多元接続を行うスペクトラム拡散通信方法は、限られた周波数帯域を効率的に利用でき、かつ、限られた周波数帯域幅内において同時通信可能な局数を大幅に増加させることができる利点を有する反面、各通信局からのスペクトラム拡散信号波のチップタイミングが受信側において完全に一致した状態で受信されなければ、各通信局からのスペクトラム拡散変調信号が互いに符号間干渉を引き起こし、伝送路の回線品質を大きく劣化させるという課題が存在する。この課題を回避する手法として、搬送波周波数間隔を伝送速度で規定される周波数量の偶数倍として通信を行う方法がある。しかしながら、搬送波周波数間隔が伝送速度で規定される周波数量の偶数倍となるため、CFO−SSMA方式が取り得る周波数利用効率を最大限生かすことができない。すなわち、搬送波周波数間隔が伝送速度で規定される周波数量の偶数倍であるため、搬送波周波数間隔が伝送速度で規定される周波数量の整数倍である場合に比較して、同時通信可能な局数が2分の1に抑えられる課題が発生する。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一方の通信局と他方の複数の同時通信局との間について、複数の通信局が同一の擬似ランダム符号を用い、各通信局が異なる搬送波周波数を用いてスペクトラム拡散信号波が互いに重なるようにして通信を行うスペクトラム拡散通信方法において、一方の通信局と他方の通信局とは、スペクトラム拡散信号波のいずれか1波を用いて情報伝送し、一方の通信局は、他方の複数の同時通信局との間について、伝送速度で規定される周波数量を単位とし互いにその整数倍離れた搬送波周波数を有する全てのスペクトラム拡散信号波のうち、図2に示すように、搬送波周波数間隔が互いに伝送速度で規定される周波数量の偶数倍となる複数且つ全てのスペクトラム拡散信号波は水平偏波、垂直偏波、右旋偏波、左旋偏波のうちいずれか1つの第1の偏波を用いて伝送し、同時に、前記以外の複数且つ全てのスペクトラム拡散信号波は第1の偏波と直交する第2の偏波を用いて伝送する。複数の同時通信局はこれらスペクトラム拡散信号波のうちいずれか1波を用いて情報伝送を行うことにより、搬送波周波数間隔を伝送速度で規定される周波数量の整数倍とした場合に問題となる回線品質の劣化を回避し、従来方式より多数の同時通信局が情報伝送できるスペクトラム拡散通信システムを提供することが可能な構成を有している。
【0012】
更に、本発明によるスペクトラム拡散通信方法では、図5に示すように、複数の同時通信局が各偏波ごとに数のスペクトラム拡散信号波を互いに重なることなく選択し、それら複数の選択したスペクトラム拡散信号波を用いて情報伝送を行うことにより、各通信局あたりの伝送速度の高速化を図る構成を有している。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のスペクトラム拡散通信方法による一実施形態を以下に説明する。
【0014】
図1は同時通信局数が2nの場合を示している。同図において、1−1〜1−2nは2進符号化された各通信局の情報信号、2−1〜2−2nは情報信号を3−1〜3−2nのPN符号によりスペクトラム拡散する拡散変調器、4−1〜4−2nは拡散変調器2−1〜2−2nで得られたベースバンド信号を各通信局の搬送波周波数f1〜f2nに応じて変調をかける変調器、5−1〜5−2nは各通信局の搬送波周波数を発生する局部発振器、6−1〜6−2nは変調信号から送信に必要な周波数成分を取り出す帯域通過フィルタをそれぞれ示している。
【0015】
本発明のスペクトラム拡散通信方法では、複数の同時通信局からのスペクトラム拡散信号波は偏波直交伝送される。図1において、この機能を合成器7として等価的に示している。さらに、8は受信信号から復調に必要な周波数成分を取り出す帯域通過フィルタ、9は局部発振器10から出力される信号により高周波信号をベースバンド信号に変換する周波数変換器、11は帯域制限された信号から送信された情報を得る復調器、12は復調器11により得られた情報信号をそれぞれ表している。
【0016】
次に、図1の本発明によるスペクトラム拡散通信システムの動作を以下に説明する。なお、各通信局は同一の伝送速度、同一の拡散率、同一のクロックタイミングで送信が行われることを前提として説明を行う。
【0017】
情報1−1〜1−2nは変調器2−1〜2−2nにおいてPN符号3−1〜3−2nによりスペクトラム拡散変調され、変調器4−1〜4−2nにおいて局部発振器5−1〜5−2nにより与えられる各通信局の搬送波周波数f1〜f2nを中心周波数とする高周波信号となり、さらに帯域通過フィルタ6−1〜6−2nを通過する。複数の同時通信局からのスペクトラム拡散信号波は空間中で多重化伝送される。なお、図1では示されていないが、PN符号と局部発振器とを入れ換えた構成も考えられる。
【0018】
次に、受信信号は帯域通過フィルタ8を通過後、周波数変換器9により所望信号が復調器の入力中心周波数となるように周波数変換される。復調器11は、入力された受信信号と送信側で拡散に用いたPN符号PN1との相関を計算する。得られた相関値により伝送された情報信号を取り出すことができる。
【0019】
ここで、従来のCFO−SSMA方式においては、搬送波周波数間隔を伝送速度で規定される周波数量の偶数倍となるように設定していたが、本発明では、図2に示すように、伝送速度で規定される周波数量だけ搬送波周波数の離れたスペクトラム拡散信号波は互いに直交する偏波で伝送されるため、隣接信号波間で生じるチップタイミング誤差により発生する回線品質劣化を最小限に抑えることができる。つまり、同一偏波について見ると、搬送波周波数間隔を伝送速度で規定される周波数量の偶数倍に設定していることになり、隣接信号波間の干渉による回線品質劣化を最小化できる。
【0020】
図3は本発明のうち、1つの通信局が複数のスペクトラム拡散信号波を用いて通信する送信機の構成例を示しており、1つの通信局が選択するスペクトラム拡散信号波の数が4波の場合を示している。図において、20は通信局から送信する情報信号、21はシリアルな情報信号を4個の出力端子に順次繰り返し分配するシリアル−パラレル変換器、22−1〜22−4は情報信号をPN符号発生器23からのPN符号によりスペクトラム拡散する拡散変調器、24−1〜24−4は拡散変調器22−1〜22−4で得られたベースバンド信号を各スペクトラム拡散信号波の搬送波周波数f1〜f4に応じて変調をかける変調器、25−1〜25−4は各搬送波周波数f1〜f4を与える局部発振器、26−1〜26−4は変調信号から送信に必要な周波数成分を取り出す帯域通過フィルタ、27−1〜27−2は異なる搬送波周波数をもつ複数のスペクトラム拡散信号を合成する信号合成器、28−1〜28−2はスペクトラム拡散合成信号の送信電力を増幅する共通増幅器、29−1〜29−2は通信帯域幅外輻射を削減するための帯域制限フィルタを各々示している。更に30−1〜30−2は偏波に応じた空中線である。すなわち、帯域制限フィルタ29−1〜29−2の出力信号は、直交偏波すなわち垂直偏波と水平偏波、あるいは右旋偏波と左旋偏波を持つ信号として、各々空中線から発射される。信号合成器27−1〜27−2から帯域制限フィルタ29−1〜29−2までは同一偏波となるスペクトラム拡散信号波を合成した信号波に対して各々信号処理が行われ、同一のクロックタイミングで別の通信局に伝送される。なお、図では示していないが、23のPN符号発生器と25−1〜25−4の局部発振器を入れ換えた構成も考えられる。また、1つの通信局が単独のスペクトラム拡散信号波を用いて通信する場合は、アンテナおよび送信系は図3のうち1系統のみとなり、シリアル−パラレル変換器は不要となる。
【0021】
次に、図3の本発明によるスペクトラム拡散通信システムの送信機の動作を以下に説明する。なお、1つの通信局が使用する複数のスペクトラム拡散信号波は同一の伝送速度、同一の拡散率、同一のクロックタイミングで送信が行われることを前提として説明を行う。
【0022】
情報信号20は、シリアル−パラレル変換器21により、各スペクトラム拡散信号波に対応する出力ポートに対して順次配分される。次に、シリアル−パラレル変換された情報信号は、伝送速度に応じた時間タイミングにより、各スペクトラム拡散信号波ごとの変調器22−1〜22−4に対して順次同じタイミングで送出される。変調器22−1〜22−4では、シリアル−パラレル変換器出力である情報信号がPN符号発生器23から出力されるPN符号によりスペクトラム拡散変調される。次に、スペクトラム拡散信号は、変調器24−1〜24−4において各スペクトラム拡散信号波ごとの局部発振器25−1〜25−4により与えられる搬送波周波数f1〜f4を中心周波数とする高周波信号に変換された後、帯域通過フィルタ26−1〜26−4を通過する。次に、偏波直交伝送を行うため、伝送速度で規定される周波数量の偶数倍離れた搬送波周波数を有するスペクトラム拡散信号波を組として周波数軸上で多重化される。図3においては、搬送波周波数がf1とf3及びf2とf4であるスペクトラム拡散信号波が各々組として信号合成器27−1〜27−2により多重化される。更に、共通増幅器28−1〜28−2により通信回線で必要とされる信号電力に増幅され、帯域制限フィルタ29−1〜29−2により不要輻射電力が削除される。最後に、帯域制限フィルタを通過した多重化スペクトラム拡散信号波は偏波に応じた空中線に入力され、偏波直交多重伝送される。
【0023】
以上の回路構成により、搬送波周波数間隔が伝送速度で規定される周波数量の整数倍となるスペクトラム拡散信号波を各通信局が複数用いた場合においても、同一の偏波について見れば、搬送波周波数間隔が伝送速度で規定される周波数量の偶数倍となっており、チップタイミングオフセットによる干渉を軽減することが可能となる。
【0024】
図4は本発明のうち、1つの通信局が複数のスペクトラム拡散信号波を用いて通信する受信機の構成例を示しており、1つの通信局が選択するスペクトラム拡散信号波が4波の場合を示している。図において、40−1〜40−2は偏波に応じた空中線、41−1〜41−2は受信した高周波信号を増幅する低雑音増幅器、42−1〜42−2は雑音除去用の受信フィルタ、43−1〜43−4は各スペクトラム拡散信号波の搬送波周波数f1〜f4を受信機のSAW(Surface Acoustic Wave)整合フィルタ47−1〜47−4の中心周波数f0に周波数変換するための周波数変換器、44−1〜44−4は各スペクトラム拡散信号波の搬送波周波数f1〜f4を発生する局部発振器、45−1〜45−4は周波数拡散帯域幅外に存在する雑音成分を除去するための帯域通過フィルタ、46−1〜46−4は復調器を安定した状態で動作させるための自動利得制御器(AGC)、47−1〜47−4はスペクトラム拡散信号から情報信号成分だけを抽出するSAW整合フィルタ、48−1〜48−4はSAW整合フィルタ出力信号をベースバンド信号に変換するための遅延検波回路、49−1〜49−4は遅延検波出力信号に含まれている高調波信号成分を除去し、情報信号成分のみを抽出するための低域通過フィルタ、50−1〜50−4は遅延検波出力信号のピークポイント(判定ポイント)における情報信号を判定するための判定器、51は判定した情報信号を元の連続情報信号に変換するためのパラレル−シリアル変換器、52はパラレル−シリアル変換器51から出力される情報信号を各々表している。なお、SAW整合フィルタ47−1〜47−4の代わりにディジタル整合フィルタを適用する構成も考えられる。また、1つの通信局が単独のスペクトラム拡散信号波を用いて通信する場合は、アンテナおよび受信系は図4のうち1系統のみとなり、シリアル−パラレル変換器は不要となる。
【0025】
次に、図4の本発明によるスペクトラム拡散通信システムの受信機の動作を以下に説明する。
【0026】
別の通信局から送信されたスペクトラム拡散信号は、偏波に応じた空中線40−1〜40−2で受信され、偏波毎に復調を行うため、2つに分配された後、各々低雑音増幅器41−1〜41−2に入力される。増幅された高周波信号群は、雑音除去用の受信フィルタ42−1〜42−2を通過し、更に各々のスペクトラム拡散信号波の数だけ分配される。次に、周波数変換器43−1〜43−4では、受信フィルタから出力される高周波信号は各スペクトラム拡散信号波に対応する局部発振器44−1〜44−4により与えられる周波数f1〜f4によりSAW整合フィルタ47−1〜47−4の中心周波数f0に周波数変換される。周波数変換された信号は帯域通過フィルタ45−1〜45−4を通過し、AGC46−1〜46−4では常時同じ電力レベルで送信局からの信号を受信するよう制御される。AGCを通過した信号はSAW整合フィルタ47−1〜47−4において情報信号成分のみが抽出され、遅延検波回路48−1〜48−4に入力される。遅延検波された信号は低域通過フィルタ49−1〜49−4で高周波信号成分が除去された後、判定器50−1〜50−4により遅延検波出力信号のピークポイントにおける情報信号判定、および受信信号のシンボルタイミング、サンプルタイミング等のクロックが再生される。最後に判定情報信号はパラレル−シリアル変換器51により元の連続情報信号52に変換される。
【0027】
以上のように、本発明方式による送受信装置を利用し、各通信局が複数のスペクトラム拡散信号波を同時伝送することにより、従来のCFO−SSMA方式の課題であった、隣接するスペクトラム拡散信号波のチップタイミングオフセットによる干渉を最小化して、各通信局あたりの伝送速度の高速化を図ることができる。
【0028】
次に、本発明方式を用い、同一エリアにおいて、搬送波周波数間隔が伝送速度で規定される周波数量の整数倍となるように信号波の周波数配置を決め、複数の通信局が多元接続する一実施形態について説明する。
【0029】
図6は本発明方式により複数の同時通信局が1つの通信制御局(アクセスポイント)を経由して、基幹ネットワークに接続されるシステムの構成例を示している。図6では5つの同時通信局が1つの通信制御局に接続され、また1つの通信局当たり1波のスペクトラム拡散信号波を用いて通信を行う構成例を示している。図において、60は基幹ネットワークに接続されている通信制御局(アクセスポイント)、61−1〜61−5は通信局を示している。通信局61−1〜61−5に対しては、搬送波周波数f1〜f5のスペクトラム拡散信号波の何れかを割り当てる構成となっている。
【0030】
ここで、図6に示すように、スペクトラム拡散信号波の搬送波周波数f1〜f5は伝送速度で規定される周波数量の整数倍だけ互いに離れており、f1から順に高い周波数へf2、f3、f4、f5が設定されている。更に、伝送速度で規定される周波数量の偶数倍互いに離れた搬送波周波数の組、すなわち{f1、f3、f5}および{f2、f4}であるスペクトラム拡散信号波は各々同一の偏波により伝送され、前記2つの組は互いに偏波が直交している。このため同一エリア内において、搬送波周波数間隔が伝送速度で規定される周波数量の整数倍となる場合においても、チップタイミングオフセットによる信号間の干渉がなく、従来方式より多数の同時通信局が情報伝送できるシステムを提供可能となる。
【0031】
前記システム構成を用いる場合、複数の通信局から送信されるデータパケット信号が通信制御局において同時に受信されるように、全通信局−通信制御局間でタイミング同期を保持するための制御が定期的に行われる必要がある。具体的には、通信制御局から各通信局に対してチップタイミング同期補足用のPNバースト信号を送信し、通信局側ではそのPNバーストにチップ単位でタイミング同期させたPNバーストを通信制御局に対して返送する手法を用いて実現される。
【0032】
また、各通信局−通信制御局の距離差の相違によって生じる各スペクトラム拡散信号波間の受信信号レベル差が、通信制御局での受信特性を劣化させる大きな要因となる。この問題を回避するため、各通信局の送信電力制御を行うように構成されている。具体的には、各通信局から送信されるPNバースト信号の受信レベルを通信制御局において定期的に観測し、全スペクトラム拡散信号波の受信信号レベルが通信制御局において等しくなるように送信電力制御を各通信局に対して命令することにより実現できる。通信局側ではこの命令に従い、1dB程度のステップで送信電力制御を行うことにより実現できる。
【0033】
なお、本システム形態では1つのエリアにおいて複数の通信局が多元接続する例を示したが、2つ以上のエリアが存在する場合についても同様に適用することが可能である。また、1つの通信局あたり複数のスペクトラム拡散信号波を同時伝送し複数の通信局が多元接続を行うシステム形態などにも適用可能である。このように本発明方式によれば1つのシステム形態に留まらず、種々のシステム形態のネットワーク構築が可能となる。
【0034】
【発明の効果】
従って、本発明によれば、周波数間隔は伝送速度で規定される周波数量の整数倍にできるため、同時通信可能な局数を理論上最大限まで高めることが可能である。
【0035】
また、1つの通信局が複数のスペクトラム拡散信号波を選択して通信する場合、通信局あたりの伝送速度の高速化を図ることが可能である。
【0036】
更に、複数の同時通信局からのスペクトラム拡散信号波は偏波直交伝送されるため、伝送路の回線品質の劣化を生じることなく、規定の帯域内における周波数利用効率を最大限に高めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるスペクトラム拡散通信方法の一実施形態の構成を示す図である。
【図2】本発明のスペクトラム拡散通信方法によるスペクトラム拡散信号波の周波数配置の実施例を示す図である。
【図3】本発明によるスペクトラム拡散通信方法の送信機構成の実施例を示す図である。
【図4】本発明によるスペクトラム拡散通信方法の受信機構成の実施例を示す図である。
【図5】本発明のスペクトラム拡散通信方法によるスペクトラム拡散信号波の周波数配置の実施例を示す図である。
【図6】本発明のスペクトラム拡散通信方法によるネットワーク構築例を示す図である。
【図7】従来の技術によるスペクトラム拡散通信方法の構成例を示す図である。
【図8】従来の技術によるスペクトラム拡散通信方法のスペクトラム拡散信号波の多重化法を示す図である。
【図9】従来の技術によるスペクトラム拡散通信方法のスペクトラム拡散信号波の周波数配置例を示す図である。
【図10】従来方式であるCFO−SS方式によるスペクトラム拡散信号波の周波数配置の実施例を示す図である。
【図11】従来方式であるCFO−SS方式によるスペクトラム拡散信号波の周波数配置の実施例を示す図である。
【符号の説明】
1−1〜1−2n 情報信号
2−1〜2−2n 変調器
3−1〜3−2n PN符号
4−1〜4−2n 変調器
5−1〜5−2n 局部発振器
6−1〜6−2n 帯域通過フィルタ
7 伝送路モデルを表す合成器
8 帯域通過フィルタ
9 周波数変換器
10 局部発振器
11 復調器
12 復調後の情報信号
20 情報信号
21 シリアル−パラレル変換器
22−1〜22−4 変調器
23 PN符号発生器
24−1〜24−4 変調器
25−1〜25−4 局部発振器
26−1〜26−4 帯域通過フィルタ
27−1〜27−2 信号合成器
28−1〜28−2 共通増幅器
29−1〜29−2 帯域制限フィルタ
30−1〜30−2 偏波に応じた空中線
40−1〜40−2 偏波に応じた空中線
41−1〜41−2 増幅器
42−1〜42−2 受信フィルタ
43−1〜43−4 周波数変換器
44−1〜44−4 局部発振器
45−1〜45−4 帯域通過フィルタ
46−1〜46−4 自動利得制御器(AGC)
47−1〜47−4 SAW整合フィルタ
48−1〜48−4 遅延検波回路
49−1〜49−4 低域通過フィルタ
50−1〜50−4 判定器
51 パラレル−シリアル変換器
52 情報信号
60 通信制御局
61−1〜61−5 通信局
70−1〜70−k 情報信号
71−1〜71−k 変調器
72−1〜72−k PN符号
73−1〜73−k 変調器
74−1〜74−k 局部発振器
75−1〜75−k 帯域通過フィルタ
76 伝送路モデルを表す合成器
77 帯域通過フィルタ
78 周波数変換器
79 局部発振器
80 復調器
81 復調後の情報信号
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used as a multiple access method of a direct sequence-spread spectrum (DS-SS) communication method applied to wireless communication.
[0002]
[Prior art]
In the conventional direct spectrum spread communication system, different pseudo-random codes (PN: Pseudo Noise codes) are assigned to each of the simultaneous communication stations occupying the same frequency band, and the correlation between these codes is small. Thus, simultaneous communication is performed by a code division multiple access (CDMA) system that identifies each station and extracts a desired signal.
[0003]
A conceptual diagram of the CDMA system is shown in FIG. FIG. 7 shows a case where the number of simultaneous communication stations is k, 70-1 to 70-k are binary-coded information signals of each communication station, and 71-1 to 71-k are information signals 70-1. ... 70-k are spread spectrum modulators using PN codes 72-1 to 72-k, and 73-1 to 73-k are local oscillators based on baseband signals obtained by the spread modulators 71-1 to 71-k. Modulators that modulate the carrier waves output from 74-1 to 74-k, band-pass filters 75-1 to 75-k for extracting frequency components necessary for transmission from the modulated signal, and 76 from a plurality of simultaneous communication stations. A synthesizer that equivalently indicates that the spread spectrum signal is multiplexed and transmitted in space, 77 is a band-pass filter that extracts only frequency components necessary for demodulation from the received signal, and 78 is a signal output from the local oscillator 79. High frequency signal Frequency converter for converting the baseband signal, 80 is a demodulator for detecting information which each communication station has transmitted the received signal band-limited, 81 denotes respective information signals detected by the demodulator.
[0004]
In the prior art, information signals transmitted simultaneously from the respective communication stations are subjected to direct spread spectrum modulation by different types of pseudo random codes PN1 to PNk represented by 72-1 to 72-k and having a small correlation with each other. Here, the same frequency f1 is used for the oscillation frequencies of the frequency oscillators 74-1 to 74-k. Next, the signal modulated into a high frequency signal by the modulator is band-limited by a band-pass filter of 75-1 to 75-k, and then transmitted toward the reception side. As shown in FIG. Are received in a state where the transmission waves of the communication stations 1 to k overlap the center frequency f1. In the demodulator, only the desired wave is detected from a plurality of spread spectrum signal waves received at the same time by performing correlation detection using the pseudo-random code used when spreading a desired information signal. It becomes possible.
[0005]
In the spread spectrum direct communication system, a maximum period sequence (M sequence) is well known as a pseudo-random code used for spread spectrum modulation. However, in order to obtain a large number of simultaneous communication stations in a CDMA system that identifies a communication station only by a pseudo-random code, it is necessary to use a maximum periodic sequence in which many unique PN sequences having a long code length exist. On the other hand, if a pseudo-random sequence with a long code length is used to increase the number of simultaneous communication stations using the same frequency band, the problem of complicating the code creation process, the correlator structure, and the demodulation process occurs. .
[0006]
Thus, since the same pseudo-random code cannot be used at the same frequency in the prior art, it is necessary to change the frequency used by each communication station as shown in FIG. 9 in order for more communication stations to communicate simultaneously. is there. FIG. 9 shows, as an example, a group of 1 to j stations with f1 as the center frequency, and a group of 1 to k stations with f2 as the center frequency. Here, since the number of simultaneous communication stations is m times, that is, the frequency bandwidth necessary for repeatedly using the same pseudo-random code m times is also m times, a communication system in which the available communication bandwidth is limited. Then, the number of stations that can communicate at the same time is limited. In addition, there is a method of assigning a pseudo-random code at any time in response to a communication request from a communication station, instead of fixedly assigning a pseudo-random code to a communication station. Control for realizing this method Methods and apparatus are extremely complex.
[0007]
As a technique for solving the above problem, a technique of performing multiple access using only one pseudo-random code commonly given to all the simultaneous communication stations (CFO-SSMA method: Carrier Frequency Offset-Spread Spectrum Multiple Access Method) Is disclosed (Japanese Patent Laid-Open No. 5-268189, Kakutani, Shinonaga, “Spread Spectrum Communication System”). In this technique, a plurality of simultaneous communication stations perform spread spectrum modulation on independent information signals using the same pseudo-random code so that carrier frequencies are different from each other as shown in FIG. It is characterized in that communication is performed so that occupied frequency bands overlap each other. At this time, if each communication station uses a carrier frequency that is an integral multiple of the frequency amount defined by the transmission speed as a unit, the receiving side can extract a desired wave with a known carrier frequency using a bandpass filter. Therefore, it is ideally possible to receive and demodulate desired information without being affected by other signal waves. For this reason, the number of stations capable of simultaneous communication within a limited frequency bandwidth can be greatly increased. Further, since each communication station uses the same pseudo-random code, the device scale of the communication device can be reduced.
[0008]
However, in the above spread spectrum communication method, ideally, communication without interference cannot be performed unless the chip timings of spread spectrum signal waves transmitted from a plurality of simultaneous communication stations are completely matched on the receiving side. In other words, if the spread spectrum signal wave from each communication station is not received in a completely synchronized state on the receiving side, the signals from each communication station cause intersymbol interference with each other, greatly degrading the line quality of the transmission path. There is a problem of making it happen. Furthermore, due to the influence of the band limiting filter for waveform shaping mounted on the transmitter, in the case of the CFO-SSMA method,
There is also a problem that line quality deteriorates due to interference from adjacent signal waves.
[0009]
In order to solve the above problems, there is a method in which the carrier frequency interval is set to be an even multiple of the frequency amount defined by the transmission speed, and each communication station performs communication using a spread spectrum signal wave assigned individually. Disclosure (Japanese Patent Laid-Open No. 10-135870, Ishikawa, Shinonaga, Kobayashi, “spread spectrum communication system”). Compared to the case where the carrier frequency interval is set to be an even multiple of the frequency amount specified by the transmission rate as shown in FIG. 11 and the carrier frequency interval is separated by the frequency amount specified by the transmission rate as shown in FIG. The feature is that interference from adjacent signal waves is minimized.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the spread spectrum communication method in which multiple access is performed using only one pseudo-random code commonly given to all the simultaneous communication stations can efficiently use a limited frequency band and is limited. Although the number of stations that can communicate simultaneously within the specified frequency bandwidth can be greatly increased, the chip timings of the spread spectrum signal waves from each communication station are received in a state where they are perfectly matched on the receiving side. Otherwise, there is a problem that the spread spectrum modulation signals from the respective communication stations cause intersymbol interference with each other and greatly degrade the channel quality of the transmission path. As a technique for avoiding this problem, there is a method of performing communication by setting the carrier frequency interval to an even multiple of the frequency amount defined by the transmission speed. However, since the carrier frequency interval is an even multiple of the frequency amount defined by the transmission rate, it is not possible to make maximum use of the frequency utilization efficiency that the CFO-SSMA method can take. That is, since the carrier frequency interval is an even multiple of the frequency amount specified by the transmission rate, the number of stations that can simultaneously communicate is compared to when the carrier frequency interval is an integer multiple of the frequency amount specified by the transmission rate. There arises a problem that can be reduced to half.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention Between one communication station and the other multiple simultaneous communication stations, In a spread spectrum communication method in which a plurality of communication stations use the same pseudo-random code, and each communication station performs communication so that spread spectrum signal waves overlap each other using different carrier frequencies, One communication station and the other communication station transmit information using any one of the spread spectrum signal waves, and one communication station communicates with the other plurality of simultaneous communication stations. The frequency amount specified by the transmission speed is the unit. , Have carrier frequencies that are integer multiples of each other All of Of the spread spectrum signal wave, as shown in FIG. 2, the carrier frequency interval is an even multiple of the frequency amount defined by the transmission speed. Multiple and all The spread spectrum signal wave is one of horizontal polarization, vertical polarization, right-handed polarization, and left-handed polarization. First Polarization At the same time, Other than the above Multiple and all Spread spectrum signal wave First Orthogonal to polarization Second Transmit using polarization. A plurality of simultaneous communication stations perform information transmission using any one of these spread spectrum signal waves, thereby causing a problem when the carrier frequency interval is set to an integral multiple of the frequency amount defined by the transmission speed. It has a configuration capable of providing a spread spectrum communication system that can avoid quality degradation and can transmit information to a larger number of simultaneous communication stations than in the conventional system.
[0012]
Furthermore, in the spread spectrum communication method according to the present invention, as shown in FIG. Duplicate By selecting a number of spread spectrum signal waves without overlapping each other and performing information transmission using the plurality of selected spread spectrum signal waves, the transmission speed per communication station is increased. Yes.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the spread spectrum communication method of the present invention will be described below.
[0014]
FIG. 1 shows a case where the number of simultaneous communication stations is 2n. In the figure, 1-1 to 1-2n are binary-encoded information signals of communication stations, and 2-1 to 2-2n are spectrum spreads of 2-1 to 2-2n PN codes. Spread modulators 4-1 to 4-2 n are modulators that modulate the baseband signals obtained by the spread modulators 2-1 to 2-2 n according to the carrier frequencies f 1 to f 2 n of each communication station, Reference numerals 1 to 5-2n denote local oscillators that generate carrier frequencies of the respective communication stations, and reference numerals 6-1 to 6-2n denote band-pass filters that extract frequency components necessary for transmission from the modulated signals.
[0015]
In the spread spectrum communication method of the present invention, spread spectrum signal waves from a plurality of simultaneous communication stations are transmitted by polarization orthogonal transmission. In FIG. 1, this function is equivalently shown as a synthesizer 7. Further, 8 is a band-pass filter that extracts a frequency component necessary for demodulation from the received signal, 9 is a frequency converter that converts a high-frequency signal into a baseband signal by a signal output from the local oscillator 10, and 11 is a band-limited signal. The demodulator 12 for obtaining information transmitted from the reference numeral 12 represents an information signal obtained by the demodulator 11.
[0016]
Next, the operation of the spread spectrum communication system according to the present invention shown in FIG. 1 will be described below. Note that description will be made on the assumption that each communication station performs transmission at the same transmission rate, the same spreading factor, and the same clock timing.
[0017]
The information 1-1 to 1-2n is spread spectrum modulated by the PN codes 3-1 to 3-2n in the modulators 2-1 to 2-2n, and the local oscillators 5-1 to 5-1n in the modulators 4-1 to 4-2n. It becomes a high frequency signal centered on the carrier frequency f1 to f2n of each communication station given by 5-2n, and further passes through the band pass filters 6-1 to 6-2n. Spread spectrum signal waves from a plurality of simultaneous communication stations are multiplexed and transmitted in space. Although not shown in FIG. 1, a configuration in which the PN code and the local oscillator are interchanged is also conceivable.
[0018]
Next, the received signal passes through the band-pass filter 8 and is frequency-converted by the frequency converter 9 so that the desired signal becomes the input center frequency of the demodulator. The demodulator 11 calculates the correlation between the input received signal and the PN code PN1 used for spreading on the transmission side. An information signal transmitted by the obtained correlation value can be taken out.
[0019]
Here, in the conventional CFO-SSMA system, the carrier frequency interval is set to be an even multiple of the frequency amount defined by the transmission speed. However, in the present invention, as shown in FIG. Spread spectrum signal waves that are separated by the carrier frequency by the amount of frequency specified in (1) are transmitted with polarized waves that are orthogonal to each other, so that it is possible to minimize degradation of channel quality caused by chip timing errors that occur between adjacent signal waves. . In other words, when looking at the same polarization, the carrier frequency interval is set to an even multiple of the frequency amount defined by the transmission rate, and the line quality degradation due to interference between adjacent signal waves can be minimized.
[0020]
FIG. 3 shows a configuration example of a transmitter in which one communication station communicates using a plurality of spread spectrum signal waves in the present invention, and the number of spread spectrum signal waves selected by one communication station is four waves. Shows the case. In the figure, 20 is an information signal transmitted from a communication station, 21 is a serial-parallel converter for sequentially and repeatedly distributing serial information signals to four output terminals, and 22-1 to 22-4 generate PN codes. Spread modulators that perform spectrum spread using the PN code from the transmitter 23, 24-1 to 24-4 represent the baseband signals obtained by the spread modulators 22-1 to 22-4, and carrier frequencies f1 to f1 of the spread spectrum signal waves. Modulators that modulate in accordance with f4, 25-1 to 25-4 are local oscillators that provide carrier frequencies f1 to f4, and 26-1 to 26-4 are band-passes that extract frequency components necessary for transmission from the modulated signal. Filters 27-1 to 27-2 are signal synthesizers that synthesize a plurality of spread spectrum signals having different carrier frequencies, and 28-1 to 28-2 are spread spectrum synthesis signals. Common amplifier for amplifying a transmission power of 29-1~29-2 shows each band limiting filter to reduce communication bandwidth out radiation. Further, reference numerals 30-1 to 30-2 denote antennas corresponding to the polarized waves. That is, the output signals of the band limiting filters 29-1 to 29-2 are emitted from the antennas as signals having orthogonal polarization, that is, vertical polarization and horizontal polarization, or right-handed polarization and left-handed polarization, respectively. From the signal combiners 27-1 to 27-2 to the band limiting filters 29-1 to 29-2, signal processing is performed on signal waves obtained by combining spread spectrum signal waves having the same polarization, and the same clock is used. It is transmitted to another communication station at the timing. Although not shown in the figure, a configuration in which 23 PN code generators and 25-1 to 25-4 local oscillators are interchanged is also conceivable. When one communication station communicates using a single spread spectrum signal wave, the antenna and the transmission system are only one system in FIG. 3, and the serial-parallel converter is not necessary.
[0021]
Next, the operation of the transmitter of the spread spectrum communication system according to the present invention shown in FIG. 3 will be described below. A description will be given on the assumption that a plurality of spread spectrum signal waves used by one communication station are transmitted at the same transmission rate, the same spreading factor, and the same clock timing.
[0022]
The information signal 20 is sequentially distributed to the output port corresponding to each spread spectrum signal wave by the serial-parallel converter 21. Next, the serial-parallel converted information signal is sequentially sent to the modulators 22-1 to 22-4 for each spread spectrum signal wave at the same timing in accordance with the time timing corresponding to the transmission speed. In the modulators 22-1 to 22-4, the information signal which is the output of the serial-parallel converter is subjected to spread spectrum modulation by the PN code output from the PN code generator 23. Next, the spread spectrum signal is converted into a high frequency signal centered on the carrier frequencies f1 to f4 provided by the local oscillators 25-1 to 25-4 for each spread spectrum signal wave in the modulators 24-1 to 24-4. After the conversion, the signals pass through the band pass filters 26-1 to 26-4. Next, in order to perform polarization orthogonal transmission, the spread spectrum signal waves having carrier frequencies separated by an even multiple of the frequency amount defined by the transmission rate are multiplexed as a set on the frequency axis. In FIG. 3, spread spectrum signal waves having carrier frequencies f1 and f3 and f2 and f4 are multiplexed by the signal synthesizers 27-1 to 27-2, respectively. Further, the signal power required for the communication line is amplified by the common amplifiers 28-1 to 28-2, and the unnecessary radiation power is deleted by the band limiting filters 29-1 to 29-2. Finally, the multiplexed spread spectrum signal wave that has passed through the band limiting filter is input to the antenna corresponding to the polarization, and is subjected to polarization orthogonal multiplexing transmission.
[0023]
With the above circuit configuration, even when each communication station uses a plurality of spread spectrum signal waves in which the carrier frequency interval is an integral multiple of the frequency amount defined by the transmission rate, the carrier frequency interval Is an even multiple of the frequency amount defined by the transmission speed, and it is possible to reduce interference due to chip timing offset.
[0024]
FIG. 4 shows a configuration example of a receiver in which one communication station communicates using a plurality of spread spectrum signal waves in the present invention, and the case where four spread spectrum signal waves are selected by one communication station. Is shown. In the figure, reference numerals 40-1 to 40-2 denote antennas according to polarization, 41-1 to 41-2 denote low noise amplifiers for amplifying received high frequency signals, and 42-1 to 42-2 denote reception for noise removal. Filters 43-1 to 43-4 convert the carrier frequency f1 to f4 of each spread spectrum signal wave to the center frequency f0 of the SAW (Surface Acoustic Wave) matched filters 47-1 to 47-4 of the receiver. Frequency converters 44-1 to 44-4 are local oscillators that generate carrier frequencies f1 to f4 of each spread spectrum signal wave, and 45-1 to 45-4 remove noise components that exist outside the frequency spread bandwidth. Band pass filters 46-1 to 46-4 are automatic gain controllers (AGC) for operating the demodulator in a stable state, and 47-1 to 47-4 are spectrums. SAW matched filters that extract only the information signal component from the scattered signal, 48-1 to 48-4 are delay detection circuits for converting the SAW matched filter output signals into baseband signals, and 49-1 to 49-4 are delay detected circuits. Low-pass filters for removing harmonic signal components contained in the output signal and extracting only the information signal component, 50-1 to 50-4 are information at the peak point (determination point) of the delayed detection output signal. A determination unit for determining a signal, 51 is a parallel-serial converter for converting the determined information signal into an original continuous information signal, and 52 is an information signal output from the parallel-serial converter 51, respectively. Yes. A configuration in which a digital matched filter is applied instead of the SAW matched filters 47-1 to 47-4 is also conceivable. Further, when one communication station communicates using a single spread spectrum signal wave, the antenna and the reception system are only one system in FIG. 4, and the serial-parallel converter is not necessary.
[0025]
Next, the operation of the receiver of the spread spectrum communication system according to the present invention shown in FIG. 4 will be described below.
[0026]
The spread spectrum signal transmitted from another communication station is received by the antennas 40-1 to 40-2 corresponding to the polarization, and is demodulated for each polarization. Input to the amplifiers 41-1 to 41-2. The amplified high-frequency signal group passes through reception filters 42-1 to 42-2 for noise removal, and is further distributed by the number of each spread spectrum signal wave. Next, in the frequency converters 43-1 to 43-4, the high-frequency signal output from the reception filter is subjected to SAW by the frequencies f1 to f4 provided by the local oscillators 44-1 to 44-4 corresponding to the spread spectrum signal waves. The frequency is converted to the center frequency f0 of the matched filters 47-1 to 47-4. The frequency-converted signal passes through the band-pass filters 45-1 to 45-4, and the AGC 46-1 to 46-4 are controlled to always receive the signal from the transmitting station at the same power level. Only the information signal component of the signal that has passed through the AGC is extracted by the SAW matched filters 47-1 to 47-4 and input to the delay detection circuits 48-1 to 48-4. After the high-frequency signal component is removed from the delayed detection signal by the low-pass filters 49-1 to 49-4, the determination unit 50-1 to 50-4 determines the information signal at the peak point of the delayed detection output signal, and Clocks such as symbol timing and sample timing of the received signal are reproduced. Finally, the determination information signal is converted into the original continuous information signal 52 by the parallel-serial converter 51.
[0027]
As described above, by using the transmission / reception apparatus according to the present invention, each communication station transmits a plurality of spread spectrum signal waves simultaneously, so that adjacent spread spectrum signal waves, which is a problem of the conventional CFO-SSMA method, are used. Thus, it is possible to minimize the interference due to the chip timing offset and increase the transmission speed per communication station.
[0028]
Next, using the method of the present invention, in the same area, the frequency arrangement of the signal wave is determined so that the carrier frequency interval is an integral multiple of the frequency amount specified by the transmission rate, and multiple communication stations are connected in multiple ways. A form is demonstrated.
[0029]
FIG. 6 shows a configuration example of a system in which a plurality of simultaneous communication stations are connected to a backbone network via one communication control station (access point) according to the system of the present invention. FIG. 6 shows a configuration example in which five simultaneous communication stations are connected to one communication control station, and communication is performed using one spread spectrum signal wave per communication station. In the figure, reference numeral 60 denotes a communication control station (access point) connected to the backbone network, and 61-1 to 61-5 denote communication stations. The communication stations 61-1 to 61-5 are configured to allocate any one of the spread spectrum signal waves having carrier frequencies f1 to f5.
[0030]
Here, as shown in FIG. 6, the carrier wave frequencies f1 to f5 of the spread spectrum signal wave are separated from each other by an integral multiple of the frequency amount defined by the transmission rate, and f2, f3, f4, f5 is set. Furthermore, spread spectrum signal waves which are a set of carrier frequencies separated from each other by an even multiple of the frequency amount defined by the transmission rate, that is, {f1, f3, f5} and {f2, f4} are transmitted by the same polarization. The two sets have orthogonal polarizations. Therefore, even when the carrier frequency interval is an integral multiple of the frequency amount specified by the transmission rate within the same area, there is no interference between signals due to chip timing offset, and more simultaneous communication stations transmit information than in the conventional method. System that can be provided.
[0031]
When the system configuration is used, control for maintaining timing synchronization between all communication stations and the communication control station is periodically performed so that data packet signals transmitted from a plurality of communication stations are simultaneously received by the communication control station. Need to be done. Specifically, the communication control station transmits a PN burst signal for supplementing chip timing synchronization to each communication station, and the communication station transmits a PN burst whose timing is synchronized with the PN burst on a chip basis to the communication control station. This is realized by using a method of returning the data.
[0032]
In addition, the difference in the received signal level between the spread spectrum signal waves caused by the difference in distance between each communication station and the communication control station is a major factor that deteriorates the reception characteristics at the communication control station. In order to avoid this problem, the transmission power of each communication station is controlled. Specifically, the communication control station periodically observes the reception level of the PN burst signal transmitted from each communication station, and the transmission power control is performed so that the reception signal levels of all spread spectrum signal waves are equal at the communication control station. Can be realized by instructing each communication station. This can be realized by performing transmission power control in steps of about 1 dB according to this command on the communication station side.
[0033]
In this system mode, an example in which a plurality of communication stations are connected in multiple ways in one area has been shown. However, the present invention can be similarly applied to a case where two or more areas exist. Further, the present invention can be applied to a system configuration in which a plurality of spread spectrum signal waves are simultaneously transmitted per communication station and a plurality of communication stations perform multiple access. As described above, according to the system of the present invention, it is possible to construct a network not only in one system form but also in various system forms.
[0034]
【The invention's effect】
Therefore, according to the present invention, since the frequency interval can be an integral multiple of the frequency amount defined by the transmission rate, it is possible to theoretically increase the number of simultaneously communicable stations to the maximum.
[0035]
In addition, when one communication station selects and communicates with a plurality of spread spectrum signal waves, it is possible to increase the transmission speed per communication station.
[0036]
In addition, since spread spectrum signal waves from multiple simultaneous communication stations are transmitted in orthogonal polarization, it is possible to maximize the frequency utilization efficiency within the specified band without degrading the line quality of the transmission path. It is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a spread spectrum communication method according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of frequency arrangement of spread spectrum signal waves by the spread spectrum communication method of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a transmitter configuration of a spread spectrum communication method according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a receiver configuration of a spread spectrum communication method according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of frequency arrangement of spread spectrum signal waves by the spread spectrum communication method of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an example of network construction by the spread spectrum communication method of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a spread spectrum communication method according to a conventional technique.
FIG. 8 is a diagram illustrating a method of multiplexing spread spectrum signal waves in a spread spectrum communication method according to the prior art.
FIG. 9 is a diagram showing an example of frequency arrangement of spread spectrum signal waves in a spread spectrum communication method according to a conventional technique.
FIG. 10 is a diagram showing an example of frequency arrangement of spread spectrum signal waves according to the CFO-SS system which is a conventional system.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of frequency arrangement of spread spectrum signal waves according to a conventional CFO-SS system.
[Explanation of symbols]
1-1 to 1-2n information signal
2-1 to 2-2n modulator
3-1-3-2n PN code
4-1 to 4-2n modulator
5-1 to 5-2n Local oscillator
6-1 to 6-2n band pass filter
7 Synthesizer representing transmission path model
8 Bandpass filter
9 Frequency converter
10 Local oscillator
11 Demodulator
12 Information signal after demodulation
20 Information signal
21 Serial-parallel converter
22-1 to 22-4 modulator
23 PN code generator
24-1 to 24-4 modulator
25-1 to 25-4 Local oscillator
26-1 to 26-4 band pass filter
27-1 to 27-2 Signal Synthesizer
28-1 to 28-2 Common amplifier
29-1 to 29-2 Band-limiting filter
30-1 to 30-2 Antenna according to polarization
40-1 to 40-2 Antenna corresponding to polarization
41-1 to 41-2 amplifier
42-1 to 42-2 reception filter
43-1 to 43-4 Frequency converter
44-1 to 44-4 Local oscillator
45-1 to 45-4 Bandpass Filter
46-1 to 46-4 Automatic Gain Controller (AGC)
47-1 to 47-4 SAW matched filter
48-1 to 48-4 Delay Detection Circuit
49-1 to 49-4 Low-pass filter
50-1 to 50-4 determiner
51 Parallel-serial converter
52 Information signal
60 Communication control station
61-1 to 61-5 communication station
70-1 to 70-k information signal
71-1 to 71-k modulator
72-1 to 72-k PN code
73-1 to 73-k modulator
74-1 to 74-k local oscillator
75-1 to 75-k bandpass filter
76 Synthesizer representing transmission path model
77 Band pass filter
78 Frequency converter
79 Local oscillator
80 Demodulator
81 Information signal after demodulation

Claims (1)

一方の通信局と他方の複数の同時通信局との間について、同一の擬似ランダム符号系列を用いて情報信号を個別にスペクトラム直接拡散変調し、該複数の通信局は該スペクトラム直接拡散変調された信号を、伝送速度で規定される周波数量を単位として互いにその整数倍離れた搬送波周波数を用いて独立、且つ同時に伝送するスペクトラム拡散通信方法において、
前記一方の通信局と他方の通信局とは、スペクトラム拡散信号波のいずれか1波を用いて情報伝送し、
前記一方の通信局は、前記他方の複数の同時通信局との間について、前記伝送速度で規定される周波数量を単位とし、互いにその整数倍離れた搬送波周波数を有する全てのスペクトラム拡散信号波のうち、搬送波周波数間隔が互いに該伝送速度で規定される周波数量の偶数倍となる複数且つ全てのスペクトラム拡散信号波を第1の偏波で情報伝送し、同時に、該スペクトラム拡散信号波以外の複数且つ全てのスペクトラム拡散信号波を前記第1の偏波と直交する第2の偏波で情報伝送することを特徴とするスペクトラム拡散通信方法。
Information signals are individually spread spectrum-modulated individually using the same pseudo-random code sequence between one communication station and the other plurality of simultaneous communication stations, and the plurality of communication stations are subjected to the spread spectrum modulation. In a spread spectrum communication method for transmitting signals independently and simultaneously using carrier frequencies separated by an integral multiple of each other in units of a frequency amount defined by a transmission rate,
The one communication station and the other communication station transmit information using any one of spread spectrum signal waves,
The one communication station is a unit of the amount of frequency defined by the transmission rate with respect to the other plurality of simultaneous communication stations, and all the spread spectrum signal waves having carrier frequencies separated by an integral multiple of each other. Among them, a plurality of and all of the spread spectrum signal waves whose carrier frequency intervals are an even multiple of the frequency amount defined by the transmission speed are transmitted with the first polarization , and at the same time, a plurality of other than the spread spectrum signal waves and all of the spread spectrum communication method is characterized in that information transmitted in the second polarization spread spectrum signal waves orthogonal to the first polarization.
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