JP4270126B2 - 符号分割多重通信システム - Google Patents

Description

この発明は、符号分割多重(CDM:Code Division Multiplexing)方式を用いて信号多重を行う通信システムに関する。

従来より、複数チャネルの信号列を多重化する技術の一つとして、符号分割多重方式が知られている。また、符号分割多重方式としては、同期型符号分割多重方式、非同期型符号分割多重方式および準同期型符号分割多重方式が知られている。同期型符号分割多重方式は、符号長（チップ数）に対する多重数を多くできる点で、他の方式よりも優れている。同期型符号分割多重方式の通信システムを開示する文献としては、例えば下記特許文献１が知られている。

図９は、同期型符号分割多重方式を用いた通信システムの一例を示す概念図である。図９の例では、送信装置９１０が、分配器９２０を介して、ｎ個の受信装置９３０−１〜９３０−ｎに接続されている。送信装置９１０は、ｎチャネル分の信号列を符号分割多重化して、各受信装置９３０−１〜９３０−ｎに送る。各受信装置９３０−１〜９３０−ｎは、符号分割多重信号列から、自己のチャネル（ＣＨ１〜ＣＨｎのいずれか）に対応する信号列を分離する。

図１０は、送信装置９１０の内部構成例を示すブロック図である。図１０の送信装置９１０において、データ生成部９１１−１〜９１１−ｎは、それぞれ、受信装置９３０−１〜９３０−ｎに提供する信号列を生成する。拡散変調部９１２−１〜９１２−ｎは、それぞれ、対応するデータ生成部９１１−１〜９１１−ｎから信号列を取り込んで、拡散符号（例えば、直交Gold符号やWalsh 符号等）Ｄ１〜Ｄｎを掛け合わせる。ここで、拡散符号Ｄ１〜Ｄｎとしては、相互に異なる値のものが使用される。そして、拡散変調後の各信号列Ｍ１〜Ｍｎを加算部９１３が相互に加算することにより、符号分割多重信号列が生成される。

図１１は、受信装置９３０−１〜９３０−ｎの内部構成例を示すブロック図である。図１１の受信装置９３０−１〜９３０−ｎにおいて、マッチドフィルタ９３１は、符号分割多重信号列に対して、符号化時と同じ符号（Ｄ１〜Ｄｎのいずれか）を掛け合わせることによって、当該拡散符号に対応する信号列を分離する。例えば、拡散符号Ｄ１を掛け合わされた信号列を取り出したい場合には、符号分割多重信号列に対して当該拡散符号Ｄ１を掛け合わせればよい。コンパレータ９３２は、分離された信号列の各信号ビット値をしきい値と比較する。判定結果を示す信号列は、ラッチ９３３にラッチされ、サンプリングクロックに同期して出力される。これにより、信号列Ｓ１〜Ｓｎ（図１０参照）のいずれかが再生される。

図９〜図１１から解るように、各受信装置９３０−１〜９３０−ｎは、相互に異なる拡散符号Ｄ１〜Ｄｎを使用する。通常の通信システムでは、各受信装置には、自己の符号分割分離に使用する拡散符号のみが記憶されており、他の拡散符号は記憶されていない。このため、各受信装置９３０−１〜９３０−ｎは、他の受信装置宛の信号列を復元することはできない。これにより、各受信装置９３０−１〜９３０−ｎの利用者に対するセキュリティが確保されている。

一般的な通信システムにおいては、送信装置９１０は、すべての受信装置９３０−１〜９３０−ｎに対して常にデータを送信しているわけではない。すなわち、多くの場合、チャネルＣＨ１〜ＣＨｎのいずれか１個以上は、使用されていない。したがって、従来の通信システムでは、非使用の帯域が存在していることが多く、帯域効率が悪かった。

ここで、非使用帯域を有効利用する方法としては、使用されていないチャネルを他の受信装置宛の送信に使用する方法が考えられる。しかしながら、１つのチャネルを複数の受信装置で共用する場合、１個の拡散符号を複数の受信装置で共用することになるので、上述のようなセキュリティの確保が図れなくなる。加えて、各受信装置９３０−１〜９３０−ｎにマッチドフィルタ９３１を複数個ずつ設けなければならなくなるので、受信装置が高価になってしまう。
特開２００４−８０３８５号公報

この発明の課題は、帯域利用効率が高い符号分割多重通信システムを、セキュリティの低下を伴うことなく、安価に提供する点にある。

この発明は、最大でｎチャネル（ｎは２以上の自然数）のチャネル信号列を符号分割多重して送信する送信装置と、受信信号を符号分割分離してチャネル信号列を復元する受信装置とを備える符号分割多重通信システムに関する。

そして、送信装置が、対応チャネルのチャネル信号列（信号値ＶＬ，ＶＨ；ＶＬ＜ＶＨ且つＶＬ，ＶＨ≠０且つ２×ＶＬ≠ＶＨ）を生成するｎ個のデータ生成部と、対応チャネルのチャネル信号列を相互に同期した第１、第２分岐信号列に２分割する一部または全部のチャネル毎に設けられたデータ分岐部と、対応チャネルのチャネル信号列、対応チャネルの第１分岐信号列または他のチャネルの第２分岐信号列を入力し、対応チャネルのチャネル信号列または第１分岐信号列を入力したときは対応チャネルの拡散符号を用いて信号列を拡散変調し、他のチャネルの第２分岐信号列を入力したときは第２分岐信号列の信号ビットが第１分岐信号列の対応信号ビットと同値であれば他のチャネルの拡散符号を用いてビット信号を拡散変調し且つ同値でなければ出力をハイインピーダンスにするｎ個の拡散変調部と、ｎ個の拡散変調部が出力した信号列を相互に加算する加算部とを備え、且つ、受信装置が、対応チャネルの拡散符号を用いて受信信号を符号分割分離するデータ分離部と、データ分離部が分離した信号ビットの値が２×ＶＬ、ＶＬ、ＶＨ、２×ＶＨのいずれであるかを判定する判定部と、判定部の判定結果に基づいて第１、第２分岐信号列の信号ビットを復元し且つこれらの信号ビットからチャネル信号列を復元するデータ復元部とを備える。

この発明の通信システムでは、１チャネル分の帯域と２チャネル分の帯域とを適宜切り換えて使用することができ、これにより、非使用チャネルの帯域を有効利用することができるので、符号分割多重通信システムの帯域利用効率を向上させることができる。

また、各受信装置は、それぞれ１個の拡散符号のみを用いるので、これらの受信装置に他のチャネルの拡散符号を記憶させる必要がなく、したがってセキュリティの低下を招くことはない。

加えて、１個の拡散符号のみで２チャネル分の帯域を使用することができるので、受信装置はデータ分離部を１個のみ備えていればよく、したがって受信装置のコスト上昇を抑えることができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、図中、各構成成分の大きさ、形状および配置関係は、この発明が理解できる程度に概略的に示してあるにすぎず、また、以下に説明する数値的条件は単なる例示にすぎない。

図１は、この実施形態に係る通信システムの全体構成を示す概念図である。

図１に示したように、この実施形態の通信システム１００は、１台の送信装置１１０と、１個の分配器１２０と、ｎ台の受信装置１３０−１〜１３０−ｎとを備えている。

送信装置１１０は、チャネルＣＨ１〜ＣＨｎのチャネル信号列Ｓ１〜Ｓｎを符号分割多重化して、出力する。また、送信装置１１０は、チャネルＣＨ２のチャネル信号列Ｓ２を送信する必要がないときは、このチャネルＣＨ２の帯域をチャネルＣＨ１に使用する。すなわち、チャネルＣＨ２を使用しないとき、チャネルＣＨ１の使用帯域は２倍になる（後述）。

分配器１２０は、送信装置１１０が出力した符号分割多重信号列Ａ（チャネルＣＨ１〜ＣＨｎ信号またはチャネルＣＨ１，ＣＨ３〜ＣＨｎの信号）を分岐して、受信装置１３０−１〜１３０−ｎに送る。

受信装置１３０−１〜１３０−ｎは、符号分割多重信号列Ａから、自己のチャネルに対応する信号列（Ｓ１〜Ｓｎのいずれか）を分離する。

図２は、この実施形態に係る送信装置の構成を概略的に示すブロック図である。

図２に示したように、この実施形態の送信装置１１０は、データ生成部１１１−１〜１１１−ｎと、シリアル／パラレル変換部１１２と、拡散変調部１１３−１〜１１３−ｎと、加算部１１４とを備えている。

データ生成部１１１−１〜１１１−ｎは、それぞれ、対応するチャネルのチャネル信号列Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎを生成する。チャネル信号列Ｓ１〜Ｓｎは、常に、ビット信号（すなわち二値化信号）によって構成される（信号値をＶＬ，ＶＨ（ＶＬ＜ＶＨ）とする）。後述するように、２チャネル分の帯域を使用して送信を行う際には、受信装置内で符号多重分離された後の信号値は、２×ＶＬ、ＶＬ、ＶＨ、２×ＶＨの４種類となる。したがって、チャネル信号列の信号レベルＶＬ，ＶＨは、これらの４種類のレベル２×ＶＬ、ＶＬ、ＶＨ、２×ＶＨが互いに異なる値となるように設定される。すなわち、信号レベルＶＬ，ＶＨの値は、ＶＬ，ＶＨ≠０および２×ＶＬ≠ＶＨを満たすように設定される。以下の説明では、ＶＬを‘−１’とし、且つ、ＶＨを‘＋１’とする。また、後述するように、データ生成部は、２チャネル分の帯域を使用して送信を行うとき、チャネル信号列Ｓ１のビットレートを２倍にする。

シリアル／パラレル変換部１１２は、チャネル信号列Ｓ１を、１ビットずつ交互に分岐させることにより、相互に同期した第１、第２分岐信号列Ｐ１，Ｐ２を生成する。そして、シリアル／パラレル変換部１１２は、第１分岐信号列Ｐ１を拡散変調部１１３−１，１１３−２に供給し、且つ、第２分岐信号列Ｐ２を拡散変調部１１３−２に供給する。この実施形態では、説明を簡単にするために、信号列Ｓ１を２分岐して拡散変調部１１３−１，１１３−２に供給するためのシリアル／パラレル変換部（すなわち、チャネルＣＨ２に対応する帯域を信号列Ｓ１の送信に使用するためのシリアル／パラレル変換部（後述））のみを示したが、信号列Ｓ２の信号を２分岐して拡散変調部１１３−１，１１３−２に供給するためのシリアル／パラレル変換部を設けてもよく、さらには、他の組み合わせの帯域共用を行うためのシリアル／パラレル変換部を設けてもよい。

拡散変調部１１３−１〜１１３−ｎは、入力された信号列を拡散変調することにより、変調信号Ｍ１〜Ｍｎを生成する。これらの拡散変調部１１３−１〜１１３−ｎのうち、拡散変調部１１３−１は、チャネルＣＨ１のチャネル信号列Ｓ１または第１分岐信号列Ｐ１を入力し、当該信号列Ｓ１，Ｐ１を拡散符号Ｄ１で拡散変調する。また、拡散変調部１１３−２は、チャネルＣＨ２のチャネル信号列Ｓ２を拡散符号Ｄ２で拡散変調し、或いは、チャネルＣＨ１の第２分岐信号列Ｐ２を拡散符号Ｄ１で拡散変調する。ここで、チャネル信号列Ｐ２を拡散変調するとき、拡散変調部１１３−２は、第１分岐信号列Ｐ１の対応ビットの値に応じて、被変調信号を加工する（後述）。一方、拡散変調部１１３−３〜１１３−ｎは、対応するチャネルＣＨ３〜ＣＨｎのチャネル信号列Ｓ３〜Ｓｎを、対応する拡散符号Ｄ３〜Ｄｎで拡散変調する。

加算部１１４は、拡散変調部１１３−１〜１１３−ｎから入力した被変調チャネル信号列Ｍ１〜Ｍｎを相互に加算する。これにより、符号分割多重信号列Ａが得られる。

図３は、受信装置１３０−１の構成を概略的に示すブロック図である。

図３に示したように、受信装置１３０−１は、マッチドフィルタ１３１と、判定部１３２と、ラッチ１３４−１〜１３４−３と、データ復元部１３５とを備えている。

マッチドフィルタ１３１は、拡散符号Ｄ１を用いて、受信した符号分割多重信号列ＡからチャネルＣＨ１に対応する相関信号を符号分割分離する。

判定部１３２は、マッチドフィルタ１３１が分離した相関信号の各ビット値が、２×ＶＬ、ＶＬ、ＶＨ、２×ＶＨのいずれであるかを判定する。このために、判定部１３２は、第１〜第３コンパレータ１３３−１，１３３−２，１３３−３を備えている。第１コンパレータ１３３−１は、相関信号のビット値としきい値Ｃ１（ＶＨ＜Ｃ１＜２×ＶＨ）とを順次比較する。第２コンパレータ１３３−２は、相関信号のビット値としきい値Ｃ２（ＶＬ＜Ｃ２＜ＶＨ）とを順次比較する。また、第３コンパレータ１３３−３は、相関信号のビット値としきい値Ｃ３（２×ＶＬ＜Ｃ３＜ＶＬ）とを順次比較する。

第１〜第３ラッチ１３４−１〜１３４−３は、第１〜第３コンパレータ１３３−１〜１３３−３が出力した判定結果Ｊ１〜Ｊ３を、サンプリングクロックＣＬＫ３で与えられるタイミングでラッチする。

データ復元部１３５は、ラッチ１３４−１〜１３４−３の出力信号Ｌ１〜Ｌ３に基づいて第１、第２分岐信号列Ｐ１，Ｐ２の各信号ビットを復元し（図３のＲＰ１，ＲＰ２）、さらに、これらの信号ビットからチャネル信号列Ｓ１を復元する（図３のＲＳ１）。データ復元部１３５は、デコーダ１３６と、パラレル／シリアル変換部１３７とを備えている。デコーダ１３６は、第１〜第３コンパレータ１３３−１〜１３３−３の比較結果に基づいて、第１、第２分岐信号列Ｐ１，Ｐ２（すなわち、ＲＰ１，ＲＰ２）を復元する（後述）。一方、チャネルＣＨ１用の帯域のみを用いてチャネル信号列Ｓ１の通信が行われた場合、デコーダ１３６は、ラッチ１３４−２の出力信号Ｌ２を、そのままチャネル信号列ＲＳ１として出力する。パラレル／シリアル変換部１３７は、チャネルＣＨ１，ＣＨ２用の帯域を用いてチャネル信号列Ｓ１の通信が行われた場合に、デコーダ１３６が復元した第１、第２分岐信号列ＲＰ１，ＲＰ２をパラレル／シリアル変換することによって、チャネル信号列ＲＳ１を復元する。

なお、他の受信装置１３０−２〜１３０−ｎ（図１参照）は、図３の受信装置１３０−１と同じ構成でもよいが、自己のチャネルＣＨ２〜ＣＨｎに対応する多重分割分離しか行わないので従来システムの受信装置（図１１参照）をそのまま使用してもよい。

次に、この実施形態に係る通信システム１００の動作について、図４〜図８を用いて説明する。

最初に、すべてのチャネルＣＨ１〜ＣＨｎを用いて送信を行う場合の動作について、図４および図５を用いて説明する。

図４は、送信装置１１０の動作を示すタイミングチャートである。

まず、データ生成部１１１−１〜１１１−ｎ（図２参照）が、チャネル信号列Ｓ１〜Ｓｎをそれぞれ生成し、データクロックＣＬＫ１の立ち上がりタイミングで出力する（図４（ａ）、（ｃ）参照）。これらのチャネル信号列Ｓ１〜Ｓｎは、それぞれ、対応する拡散変調部１１３−１〜１１３−ｎに入力される。なお、全チャネルＣＨ１〜ＣＨｎの送信を行う場合、シリアル／パラレル変換部１１２は第１、第２分岐信号列Ｐ１，Ｐ２を生成する必要はない。

拡散変調部１１３−１〜１１３−ｎは、それぞれ、拡散符号Ｄ１〜Ｄｎ（例えば８ビット）を用い、入力されたチャネル信号列Ｓ１〜Ｓｎを変調する（図４（ｂ）参照）。これにより、変調信号Ｍ１〜Ｍｎが生成される。変調信号Ｍ１〜Ｍｎは、変調信号クロックＣＬＫ２の立ち上がりタイミングで、加算部１１４に送られる（図４（ｄ）参照）。

加算部１１４は、各拡散変調部１１３−１〜１１３−ｎから入力した変調信号Ｍ１〜Ｍｎをそのまま加算する。これにより、加算部１１４からは、同期型の符号分割多重信号列Ａが、出力される。このように、全チャネルＣＨ１〜ＣＨｎの送信を行う場合、各チャネル信号列Ｓ１〜Ｓｎは、それぞれ１個の拡散変調部のみを用いて拡散変調される。この結果、各チャネルＣＨ１〜ＣＨｎが使用する帯域幅は、互いに同一になる。

符号分割多重信号列Ａは、分配器１２０（図１参照）で分岐して、受信装置１３０−１〜１３０−ｎに送られる。すなわち、各受信装置１３０−１〜１３０−ｎは、同一の符号分割多重信号列Ａを受信する。

図５は、受信装置１３０−１の動作を示すタイミングチャートである。

受信装置１３０−１（図３参照）が受信した符号分割多重信号列Ａ（図５（ａ）参照）は、マッチドフィルタ１３１に送られる。マッチドフィルタ１３１は、拡散符号Ｄ１を用いて、受信した符号分割多重信号列Ａから相関信号Ｉを抽出する（図５（ｂ）参照）。抽出された相関信号Ｉは、第１〜第３コンパレータ１３３−１〜１３３−３に送られる。

第１〜第３コンパレータ１３３−１〜１３３−３は、相関信号Ｉのビット値をしきい値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３と随時比較する。

第２コンパレータの比較結果を示す信号Ｊ２（図５（ｃ）参照）は、ラッチ１３４−２に、サンプリングクロックＣＬＫ３の立ち上がりタイミング（図５（ｅ）参照）でラッチされる。これにより、ラッチ１３４−２からデコーダ１３６に出力される信号列は、チャネル信号列Ｓ１と同じ信号列となる（図５（ｄ）参照）。一方、チャネルＣＨ１が当該チャネルＣＨ１に対応する帯域のみを使用している場合、第１、第３コンパレータ１３３−１，１３３−３の出力Ｊ１，Ｊ３は意味を持たず、したがって、ラッチ１３４−１，１３４−３の出力Ｌ１，Ｌ３も無意味である。

デコーダ１３６は、第１〜第３ラッチ１３４−１〜１３４−３から入力された信号列Ｌ１〜Ｌ３のうち、第２ラッチ１３４−２の出力信号列Ｌ２のみを復元信号ＲＳ１（図３参照）として次段回路（図示せず）に出力し、第１、第３ラッチ１３４−１，１３４−３の出力信号列は廃棄する。

他の受信装置１３０−２〜１３０−ｎの動作は、受信装置１３０−１の動作或いは従来の受信装置（図１１参照）の動作と同じであるので、説明を省略する。

続いて、チャネルＣＨ１，ＣＨ２に対応する帯域を用いてチャネルＣＨ１の通信を行う場合の動作について、図６〜図８を用いて説明する。

図６は、送信装置１１０の動作を示すタイミングチャートである。

データ生成部１１１−３〜１１１−ｎは、上述の動作例（図４参照）と同様、チャネル信号列Ｓ３〜Ｓｎをそれぞれ生成し、データクロックＣＬＫ１（図６（ｈ）参照）の立ち上がりタイミングで出力する。また、データ生成部１１１−１は、データ生成部１１１−３〜１１１−ｎの２倍のレートでチャネル信号列Ｓ１を生成し、データクロックＣＬＫ４の立ち上がりタイミングで出力する（図６（ａ）、（ｇ）参照）。一方、データ生成部１１１−２は、チャネル信号列Ｓ２を生成しない。

チャネル信号列Ｓ３〜Ｓｎは、上述の動作例（図４参照）と同様、そのまま拡散変調部１１３−３〜１１３−ｎに入力される。一方、チャネル信号列Ｓ１は、シリアル／パラレル変換部１１２に入力される。シリアル／パラレル変換部１１２は、このチャネル信号列Ｓ１を１ビットずつ交互に振り分けることによって２分岐する（図６の例では、偶数番目のビットはＰ１、奇数番目のビットはＰ２）。これにより、第１、第２分岐信号列Ｐ１，Ｐ２が生成される（図６（ｂ）、（ｃ）参照）。これらの分岐信号列Ｐ１，Ｐ２のデータレートは、チャネル信号列Ｓ１の１／２であり、したがって他のチャネル信号列Ｓ３〜Ｓｎと同一である。上述のように、第１、第２分岐信号列Ｐ１，Ｐ２は、拡散変調部１１３−１，１１３−２に入力される。このようにして、拡散変調部１１３−１〜１１３−ｎには、同期した信号列Ｐ１，Ｐ２，Ｓ３〜Ｓｎが入力されることになる。

拡散変調部１１３−３〜１１３−ｎは、対応するチャネルＣＨ３〜ＣＨｎの拡散符号Ｄ３〜Ｄｎを用いて、チャネル信号列Ｓ３〜Ｓｎを変調する。一方、拡散変調部１１３−１は、チャネルＣＨ１用の拡散符号Ｄ１を用いて、第１分岐信号列Ｐ１を変調する（図６（ｄ）参照）。これに対して、拡散変調部１１３−２は、以下のようにして、第２分岐信号列Ｐ２の変調を行う。図８（Ａ）は、当該変調信号の変調方法を示す図表である。図８（Ａ）に示したように、対応するビット信号ｐ１，ｐ２が一致する場合（すなわちｐ１＝ｐ２＝０またはｐ１＝ｐ２＝１の場合（０，１は論理値））、拡散変調部１１３−２は、第２分岐信号列Ｐ２のビット信号ｐ２をそのまま拡散符号Ｄ１で拡散変調する。したがって、変調信号Ｍ２（図２参照）の各ビット値は変調信号Ｍ１のビット値と同じになり、反転コード／正コードの区別が一致する（図８（Ａ）参照）。一方、ビット信号ｐ１，ｐ２が一致しない場合、拡散変調部１１３−２は、出力をハイインピーダンスＺにする（図６（ｅ）参照）。

変調部１１３−１〜１１３−ｎから出力された変調信号列Ｍ１〜Ｍｎは、上述のように、加算部１１４で互いに加算される。これにより、符号分割多重信号列Ａが生成される。このとき、変調信号列Ｍ１，Ｍ２の和が、符号分割多重信号列ＡのチャネルＣＨ１成分となる。上述のように、この実施形態ではＶＬ＝−１且つＶＨ＝＋１であり且つビット信号ｐ１，ｐ２が一致しないとき拡散変調部１１３−２は出力をハイインピーダンスＺにするので、チャネルＣＨ１に対応する信号列の信号レベルは、（ｐ１，ｐ２）＝（０，０）のとき−２（＝２×ＶＬ），（ｐ１，ｐ２）＝（０，１）のとき−１（＝ＶＬ），（ｐ１，ｐ２）＝（１，０）のとき＋１（＝ＶＨ），（ｐ１，ｐ２）＝（１，１）のとき＋２（＝２×ＶＨ）となる（図６（ｆ）、図８（Ａ）参照）。すなわち、チャネルＣＨ１では、他のチャネルＣＨ３〜ＣＨｎの２倍の帯域幅を利用して、４値化信号が送信されることになる。

図７は、受信装置１３０−１の動作を示すタイミングチャートである。

受信装置１３０−１は、分配器１２０（図１参照）を介して、符号分割多重信号列Ａを受信する。この符号分割多重信号列Ａは、チャネルＣＨ１成分（図７（ａ）参照）を含んでいる。受信装置１３０−１は、以下のようにして、符号分割多重信号列Ａからこの信号成分を抽出し、さらに、チャネル信号列Ｓ１を再生する。

マッチドフィルタ１３１（図３参照）は、拡散信号Ｄ１を用いて、符号分割分離を行う。これにより、符号分割多重信号列Ａから、チャネルＣＨ１に対応する相関信号列Ｉを取り出すことができる（図７（ｂ）参照）。

この相関信号列Ｉは、第１〜第３コンパレータ１３３−１〜１３３−３に、パラレルに送られる。第１コンパレータ１３３−１は相関信号値としきい値Ｃ１（１＜Ｃ１＜２）とを順次比較し、第２コンパレータ１３３−２は相関信号値としきい値Ｃ２（−１＜Ｃ２＜＋１）とを順次比較し、また、第３コンパレータ１３３−３は相関信号値としきい値Ｃ３（−２＜Ｃ３＜−１）とを順次比較する。これにより、第１〜第３コンパレータ１３３−１〜１３３−３では、判定信号Ｊ１〜Ｊ３が生成される（図７（ｃ）〜（ｅ）参照）。これらの判定信号Ｊ１〜Ｊ３は、対応するラッチ１３４−１〜１３４−３に入力される。

ラッチ１３４−１〜１３４−３は、対応する判定信号Ｊ１〜Ｊ３を、サンプリングクロックＣＬＫ３の立ち上がりタイミングでラッチする（図７（ｌ）参照）。これにより、ラッチ１３４−１〜１３４−３からは、当該立ち上がりタイミングにおける判定信号Ｊ１〜Ｊ３のレベルが、抽出信号Ｌ１〜Ｌ３として出力される（図７（ｆ）〜（ｈ）参照）。

デコーダ１３６は、抽出信号Ｌ１〜Ｌ３から、相関信号列Ｉの信号値を順次判断する。上述のように（図８（Ａ）参照）、この相関信号列Ｉは、４種類の値（−２，−１，＋１，＋２）を取り得る。そして、この相関信号値は、Ｌ１〜Ｌ３がすべて‘０’のときは‘−２’であり、Ｌ３のみが‘１’のときは‘−１’であり、Ｌ２，Ｌ３が‘１’のときは‘＋１’であり、Ｌ１〜Ｌ３がすべて‘１’のときは‘＋２’である（図８（Ｂ）参照）。デコーダ１３６は、このようにして、抽出信号Ｌ１〜Ｌ３から復元分岐信号列ＲＰ１，ＲＰ２を生成する。

パラレル／シリアル変換部１３７は、復元分岐信号列ＲＰ１，ＲＰ２を、デコーダ１３６から入力し、シリアル信号に変換する。これにより、復元チャネル信号列ＲＳ１が生成され、次段回路（図示せず）に送られる。復元チャネル信号列ＲＳ１のレート（したがってサンプリングクロック周波数（図７（ｍ）参照））は、データ生成部１１１−１（図２参照）で生成された信号列Ｓ１と同じであり、他のチャネル信号列Ｓ３〜Ｓｎの２倍となる。

以上説明したように、この実施形態の通信システム１００では、チャネルＣＨ１に対応する信号列の送信において、１チャネル分の帯域を用いた通信と２チャネル分の帯域を用いた通信とを適宜切り換えることができる。これにより、この実施形態によれば、チャネルＣＨ２を使用しないときでも、当該チャネルＣＨ２に対応する帯域をチャネルＣＨ１の通信に利用することができるので、帯域利用効率を向上させることができる。

また、チャネルＣＨ２に対応する帯域をチャネルＣＨ１の通信に利用する時でも、チャネルＣＨ１用の受信装置１３０−１は、チャネルＣＨ１用の拡散符号Ｄ１のみを使用し、チャネルＣＨ２用の拡散符号Ｄ２を使用する必要はない。このため、受信装置１３０−１に拡散符号Ｄ２を記憶させる必要はなく、したがってセキュリティを低下させることはない。

加えて、２チャネル分の帯域を用いる場合でも１個の拡散符号のみを使用するので、受信装置１３０−１はマッチドフィルタ１３１を１個のみ備えていればよく、したがって受信装置のコスト上昇を抑えることができる。

なお、この実施形態では、電気信号を用いた通信システムにこの発明を適用した場合を例に採って説明したが、光通信システムや無線通信システム等にも適用できる。

実施の形態に係る通信システムの全体構成を示す概念図である。 実施の形態に係る送信装置の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態に係る受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態に係る送信装置の通常の通信動作を示すタイミングチャートである。 実施の形態に係る受信装置の通常の通信動作を示すタイミングチャートである。 実施の形態に係る送信装置の高速の通信動作を示すタイミングチャートである。 実施の形態に係る受信装置の高速の通信動作を示すタイミングチャートである。 実施の形態に係る送信装置および受信装置の高速の通信動作を示す図表である。 従来の通信システムの全体構成例を示す概念図である。 従来の送信装置の内部構成例を示すブロック図である。 従来の受信装置の内部構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１１０ 送信装置
１１１−１〜１１１−ｎ データ生成部
１１２ シリアル／パラレル変換部
１１３−１〜１１３−ｎ 拡散変調部
１１４ 加算部
１２０ 分配器
１３０−１〜１３０−ｎ 受信装置
１３１ マッチドフィルタ
１３２ 判定部
１３３−１〜１３３−３ コンパレータ
１３４−１〜１３４−３ ラッチ
１３５ データ復元部
１３６ デコーダ
１３７ パラレル／シリアル変換部

Claims (4)

1. 最大でｎチャネル（ｎは２以上の自然数）のチャネル信号列を符号分割多重して送信する送信装置と、受信信号を符号分割分離して当該チャネル信号列を復元する受信装置とを備える符号分割多重通信システムであって、
   前記送信装置が、
   対応チャネルのチャネル信号列（信号値ＶＬ，ＶＨ；ＶＬ＜ＶＨ且つＶＬ，ＶＨ≠０且つ２×ＶＬ≠ＶＨ）を生成するｎ個のデータ生成部と、
   対応チャネルの前記チャネル信号列を、相互に同期した第１、第２分岐信号列に２分割する、一部または全部のチャネル毎に設けられたデータ分岐部と、
   対応チャネルの前記チャネル信号列、対応チャネルの前記第１分岐信号列または他のチャネルの前記第２分岐信号列を入力し、対応チャネルの前記チャネル信号列または前記第１分岐信号列を入力したときは当該対応チャネルの拡散符号を用いて当該信号列を拡散変調し、他のチャネルの前記第２分岐信号列を入力したときは当該第２分岐信号列の信号ビットが前記第１分岐信号列の対応信号ビットと同値であれば当該他のチャネルの拡散符号を用いて当該信号ビットを拡散変調し且つ同値でなければ出力をハイインピーダンスにするｎ個の拡散変調部と、
   前記ｎ個の拡散変調部が出力した信号列を相互に加算する加算部と、
   を備え、且つ、
   前記受信装置が、
   対応チャネルの前記拡散符号を用いて前記受信信号を符号分割分離するデータ分離部と、
   当該データ分離部が分離した信号ビットの値が２×ＶＬ、ＶＬ、ＶＨ、２×ＶＨのいずれであるかを判定する判定部と、
   当該判定部の判定結果に基づいて前記第１、第２分岐信号列の信号ビットを復元し、且つ、これらの信号ビットから前記チャネル信号列を復元するデータ復元部と、
   を備えることを特徴とする符号分割多重通信システム。
2. 前記データ分岐部が、前記チャネル信号列をシリアル／パラレル変換することによって前記第１、第２分岐信号列に２分割するシリアル／パラレル変換部を備えることを特徴とする請求項１に記載の符号分割多重通信システム。
3. 前記判定部が、
   前記信号ビットの値としきい値Ｃ１（ＶＨ＜Ｃ１＜２×ＶＨ）とを比較する第１コンパレータと、
   前記信号ビットの値としきい値Ｃ２（ＶＬ＜Ｃ２＜ＶＨ）とを比較する第２コンパレータと、
   前記信号ビットの値としきい値Ｃ３（２×ＶＬ＜Ｃ３＜ＶＬ）とを比較する第３コンパレータと、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の符号分割多重通信システム。
4. 前記データ復元部が、
   前記第１〜第３コンパレータの比較結果に基づいて前記第１、第２分岐信号列を復元するデコーダと、
   当該デコーダが復元した前記第１、第２分岐信号列をパラレル／シリアル変換することによって前記チャネル信号列を復元するパラレル／シリアル変換部と、
   を備えることを特徴とする請求項３に記載の符号分割多重通信システム。

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