JPH06204980A - スペクトル拡散通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回線品質が劣化した場合でも、必要な局数分
多重した状態で、回線品質良好にして親局と指定子局と
の間で全２重通信を行うこと。 【構成】 親局、子局各々で、相手方からの信号に対す
る回線品質を判定した上、自局内でのスイープモードが
自律的に更新可として設定制御される場合は、リアルタ
イムに回線品質の良好な周波数チャンネルが自動的に選
択される結果として、混信等の影響を受けることなく親
局、子局間でスペクトル拡散通信を行い得るものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小電力携帯電話機等、
ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割
多重アクセス）方式により全２重通信を行うスペクトル
拡散通信方式に係わり、特に外乱性ノイズや妨害電波等
の影響により回線品質が劣化された場合には、他の周波
数チャンネルへの切替えが送信側、受信側双方で行われ
ることによって、常時良好な回線品質が得られるように
したスペクトル拡散通信方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】非スペクトル拡散通信方式に係る通常の
無線機では、同一周波数での多重を行い得ないことか
ら、空き周波数チャネルが存在する限りにおいて、ユー
ザに対しては周波数チャンネルが割当てされた状態で、
即ち、周波数多重方式による通信が可能となっている。
換言すれば、空き周波数チャネルが存在しなくなれば、
もはや新たな通信は不可能とされているわけである。し
たがって、空き周波数チャネルに余裕がない状態で回線
品質が劣化した場合には、これを回避するためのチャン
ネル再配分を余裕を以て行い得なく、この不具合を解決
するための１方法としては、例えば他の周波数帯域に新
たな周波数チャンネルを増やすことが必要となってい
る。また、周波数多重方式以外には、同一周波数チャン
ネルを時分割利用する時分割多重方式も通信方式として
実用化されているが、この時分割多重方式でも時分割多
重チャンネル数には制限があることから、これまた、回
線品質の劣化に容易に対応し得ないものとなっている。

【０００３】ところで、スペクトル拡散通信方式の１種
として挙げられるＣＤＭＡ方式は、周波数多重方式や時
分割多重方式に比し一般に周波数利用効率の面で優位と
されている。なお、この種のスペクトル拡散通信に関す
る技術としては、例えば特開昭６３ー１６１７３９号公
報や特開昭６１ー２６９５４０号公報が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＤＭ
Ａ方式でも、ユ−ザ全てに個々の拡散符号を割り当てし
得ず、信号電力を広帯域に拡散して通信を行うため周波
数チャンネルを増加することは困難となっているのが実
情である。ところで、ＣＤＭＡ方式による場合、子局各
々に対し個別のＩＤを割り当てする一方、親局に対して
は拡散符号を割り当てした状態で同一チャンネルでの多
重が実現され得るが、これまでのＣＤＭＡ方式では、回
線品質の劣化に対しては、単にシステムマ−ジンを持た
すことのみにより対処しているだけで、スペクトル拡散
通信方式の特徴が十分活かしきれていないのが実情であ
る。

【０００５】ここで、同一周波数でＮ局多重が行われる
場合での回線品質に言及すれば、その場合でのS/Nは、
下記の数式１として示すように、拡散処理利得Ｇpから
計算され得るものとなっている。

【０００６】

【数１】

【０００７】但し、Ｌf：符号の相関損失 Ａ：システムマ−ジン Ｌsys：システムロス Ｌnoise：外乱ノイズ（妨害電波を含む） である。

【０００８】したがって、多重化数Ｎは以下の数式２と
して求められる。

【０００９】

【数２】

【００１０】この場合、システムロスＬsys、システム
マージンＡおよびS/Nは一定であることから、外乱ノイ
ズＬnoiseが増加すれば、システム上必要な局数分多重
し得ないものとなっている。

【００１１】本発明の目的は、外乱ノイズにより回線品
質が劣化した場合でも、ＣＤＭＡ方式によりシステム上
必要な局数分多重した状態で、回線品質良好にして親局
と指定子局との間で全２重通信を行い得るスペクトル拡
散通信方式を供するにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、親局側か
ら、子局対応の無線機ＩＤが設定された上、無線機ＩＤ
がデータに付加された状態で子局に送信された後は、そ
の子局側では、親局側からのデータを受信する度に、そ
のデータに対する回線品質が判定された上、その回線品
質判定結果にもとづき自局内周波数シンセサイザのスイ
ープモードが更新可として設定制御された後、その回線
品質判定結果が応答信号として親局側に送信される一
方、親局側では、送信データに対する、子局からの応答
信号が受信される度に、その応答信号としての回線品質
判定結果信号と、この回線品質判定結果信号に対する回
線品質判定結果とにもとづき自局内周波数シンセサイザ
のスイープモードが更新可として設定制御された状態で
子局に対しデータが送信されることで達成される。

【００１３】

【作用】親局、子局各々で、相手方からの信号に対する
回線品質を判定した上、自局内でのスイープモードが自
律的に更新可として設定制御される場合は、リアルタイ
ムに回線品質の良好な周波数チャンネルが自動的に選択
される結果として、混信等の影響を受けることなく親
局、子局間でスペクトル拡散通信を行い得るものであ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図１から図３により説明す
る。図１（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明に係る親局側
シーケンス、子局側シ−ケンスを示すが、これにより本
発明によるスペクトル拡散通信方式を説明すれば以下の
ようである。即ち、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、
親局と特定の子局との間でスペクトル拡散通信が行われ
るに際しては、親局側では、通信対象としての子局対応
の無線機ＩＤが初期設定された上、データに付加された
状態でその子局側に送信されるものとなっている。親局
側からのデータはその無線機ＩＤに係る子局のみで受信
されるが、親局側からのデータ受信の度に、使用周波数
帯での回線品質S/Nが判定基準レベルＬ１，Ｌ２により
判定されるものとなっている。その判定結果に応じて子
局内でのスイープモードが更新可として設定制御されて
いるものである。図２にはその際での判定基準レベルＬ
１，Ｌ２がシステムマージンとの関係で示されている
が、その回線品質S/Nの判定では、回線品質S/Nが判定基
準レベルＬ１以下の場合は、回線品質S/Nは良好である
と判定され、何等周波数チャネルスイープが行われるこ
となく、周波数チャネルはそれまでのものに固定された
上、親局側には応答して通信継続信号（周波数固定信
号）が送信され、周波数チャネル固定状態での通信が親
局側との間で行われるようになっている。また、回線品
質S/Nが判定基準レベルＬ１以上で、判定基準レベルＬ
２以下である場合には、回線品質S/Nはやや不良である
と判定され、子局内周波数シンセサイザに対しては、回
線品質が良好な無線周波数帯が選択されるべく、スイー
プモードとしてモード１が設定された上、親局側には応
答してスイープモード１信号が送信されるものとなって
いる。更に、回線品質S/Nが判定基準レベルＬ２以上で
ある場合にはまた、回線品質S/Nは不良であると判定さ
れ、子局内周波数シンセサイザに対しては、回線品質が
良好な無線周波数帯が選択されるべく、スイープモード
としてモード２が設定された上、親局側には応答してス
イープモード２信号が送信されるものとなっている。因
みに、モード１では周波数シンセサイザのスイープは緩
やかに行われ、モード２ではそれが速く行われるように
なっている。モード１では、一時的なノイズにより周波
数チャネルが変更されないように、大なるスイープタイ
ム（拡散符号周期の整数（Ｎ）倍）が、また、モード２
では、早急に回線品質が良好な無線周波数帯が選択され
るべく、小なるスイープタイム（例えば拡散符号周期の
整数（Ｎ）／２倍）が設定されているものである。この
ような事情は以下に述べる親局側でも同様である。

【００１５】一方、親局側では、その子局側からの応答
信号（通信継続信号、スイープモード１信号、スイープ
モード２信号の何れか１つ）が受信される度に、その応
答信号の種別の識別（モード判定）と、その応答信号自
体の回線品質の判定とが行われるものとなっている。そ
の応答信号が通信継続信号であって、しかも回線品質判
定結果が判定基準レベルＬ１以下の場合（条件１）に
は、回線品質S/Nは良好であると判定され、何等周波数
チャネルスイープが行われることなく、周波数チャネル
はそれまでのものに固定された上、周波数チャネル固定
状態での通信が子局側との間で行われるものである。ま
た、条件１に該当しなく、かつその応答信号がスイープ
モード２信号でなく、しかも回線品質判定結果も判定基
準レベルＬ２以上でない場合（条件２）は、回線品質S/
Nはやや不良であると判定され、親局内周波数シンセサ
イザに対しては、回線品質が良好な無線周波数帯が選択
されるべく、スイープモードとしてモード１が設定され
た上、回線品質が良好な無線周波数帯が選択された状態
での通信が子局側との間で行われるものである。更に、
応答信号がスイープモード２信号であるか、または回線
品質判定結果が判定基準レベルＬ２以上である場合（条
件３）には、回線品質S/Nは不良であると判定され、親
局内周波数シンセサイザに対しては、回線品質が良好な
無線周波数帯が選択されるべく、スイープモードとして
モード２が設定された上、回線品質が良好な無線周波数
帯が選択された状態での通信が子局側との間で行われて
いるものである。

【００１６】以上のように、スペクトル拡散通信中に親
局、子局各々で回線品質が常時判定された上、その判定
結果より回線品質の劣化が検出された場合には、一時的
に通信断とし、瞬時にその劣化程度に応じ周波数チャン
ネルをスイ−プし、空き無線周波数帯のサ−チによっ
て、回線品質が良好な無線周波数帯が選択される場合に
は、通信中での外乱性ノイズや妨害電波に対し空き周波
数チャンネルのサ−チを瞬時に行え、通信途中での中断
や混信は解消され得るものである。

【００１７】以上、本発明によるスペクトル拡散通信方
式について説明したが、最後に、本発明に係る親局、子
局の構成とその動作について一般的に説明する。図３は
その一例での親局、あるいは子局の構成を示したもので
ある。これによる場合、送信動作では、通信対象として
の相手局対応の無線機ＩＤはデ−タＩ／Ｆ（データイン
タフェース）部２４に設定された上、データに付加され
た状態で一次変調部２３を介しＢＰＦ（バンドパスフィ
ルタ）部２２で不要信号が除去された後、増幅部１９で
必要なレベルまで増幅されるものとなっている。その後
は、拡散符号発生部１８からの拡散符号によりＳＳＭＯ
Ｄ（スペクトル拡散）部１３でスペクトル拡散された
後、ＢＰＦ部１０でメインロ−ブ以外の信号が除去され
た上、増幅部５で必要なレベルまで増幅され、更にミキ
サ部３でアップコンバ−ジョンが行われた後、サーキュ
レータ部２を介し送受信共用アンテナ１より送信される
ものとなっている。

【００１８】一方、送受信共用アンテナ１よりサーキュ
レータ部２を介し受信された信号はミキサ部４で中間周
波数へのダウンコンバ−ジョンが行われた後、ＡＧＣ増
幅部６でその信号レベルが一定レベルに保持された状態
で４方向に分配されるものとなっている。ＡＧＣ増幅部
６からの受信信号からはＢＰＦ部１１を介し受信帯域外
ノイズ検出部１４でその受信帯域外ノイズがレベル検波
される一方、その受信信号はまた、ＳＳＤＥＭＯＤ（ス
ペクトル逆拡散）部７、ＢＰＦ部１２を介しスペクトル
逆拡散後ノイズ検出部１５でスペクトル逆拡散状態での
ノイズがレベル検波されているが、受信帯域外ノイズ検
出部１４、スペクトル逆拡散後ノイズ検出部１５各々か
らの検出ノイズレベルはレベル比較部２０で比較される
ことで、使用周波数帯での回線品質が判定されているも
のである。

【００１９】以上のように、レベル比較部２０からは比
較結果としての回線品質判定結果が得られるが、それが
もしも判定基準レベルＬ１レベル以下である場合には、
チャネル切替部２７からの読出アドレス“１”により、
メモリ部３０からは通信継続（周波数固定）を示すデー
タが読み出された上、通信継続信号（周波数固定信号）
としてデ−タＩ／Ｆ部２４等を介し相手局に送信される
ことで、相手局での周波数チャネルが固定されるべく制
御されると同時に、自局内での周波数シンセサイザ部２
８での発振周波数もそのまま固定化された状態でのスペ
クトル拡散通信が行われるものである。また、比較結果
が無線システムのシステムマ−ジンに影響を与える判定
基準レベルＬ１以上で、かつ判定基準Ｌ２以下である場
合は、チャネル切替部２７からの読出アドレス“２”に
より、メモリ部３０からはスイープモード１を示すデー
タが読み出された上、モード１としてデ−タＩ／Ｆ部２
４等を介し相手局に送信されることで、相手局内での周
波数シンセサイザ部２８がモード１でスイープ制御され
ると同時に、自局内周波数シンセサイザ部２８での発振
周波数もモード１でスイープ制御された状態でのスペク
トル拡散通信が行われるものである。更に、比較結果が
回線品質に影響を与えるような判定基準レベルＬ２レベ
ルより大きい場合には、スイープモード１の場合と同様
にして、チャネル切替部２７からの読出アドレス“３”
により、メモリ部３０からはスイープモード２を示すデ
ータが読み出された上、モード２としてデ−タＩ／Ｆ部
２４等を介し相手局に送信されることで、相手局内での
周波数シンセサイザ部２８がモード２でスイープ制御さ
れると同時に、自局内周波数シンセサイザ部２８での発
振周波数もモード２でスイープ制御された状態でのスペ
クトル拡散通信が行われるものである。尤も、親局で
は、レベル比較部２０からの比較結果だけではなく、子
局からの比較結果をも考慮の上、周波数シンセサイザ部
２８が制御されていることは図１（Ａ）で説明したとこ
ろである。因みに、回線品質が良好な状態での通信中
に、外乱ノイズや妨害電波等の影響で回線品質が劣化さ
れた場合、デ−タＩ／Ｆ部２４よりアラ−ムを発生さ
せ、外乱ノイズや妨害電波等の影響を受けてのスイ−プ
モ−ド切替による通信の一時中断や、その後に回線が復
旧された旨がユーザに通知せしめられるものとなってい
る。

【００２０】なお、図３中、符号８，９はそれぞれＳＳ
ＤＥＭＯＤ１（スペクトル逆拡散）部、ＳＳＤＥＭＯＤ
２（スペクトル逆拡散）部を、符号１７はスペクトル拡
散同期部をしめす。また、符号１６，２１，２５，２
６，２９はそれぞれＢＰＦ部、増幅部、ＢＰＦ部、一次
復調部、デ−タＩ／Ｆ部を示す。

【００２１】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１によれ
ば、外乱ノイズにより回線品質が劣化した場合でも、Ｃ
ＤＭＡ方式によりシステム上必要な局数分多重した状態
で、回線品質良好にして親局と指定子局との間で全２重
通信を行い得るものとなっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ本発明に係る
親局側シーケンス、子局側シ−ケンスを示す図

【図２】図２は、本発明に係る基準レベルを説明するた
めの図

【図３】図３は、本発明に係る親局／子局の一例での構
成を示す図

【符号の説明】

１…送受信共用アンテナ、２…サ−キュレ−タ部、３，
４…ミキサ部、５，１９，２１…増幅部、６…ＡＧＣ増
幅部、７〜９…スペクトル逆拡散部、１０〜１２，１
６，２２，２５…ＢＰＦ部、１３…スペクトル拡散部、
１４…受信帯域外ノイズ検出部、１５…逆拡散後ノイズ
レベル検出部、１７…スペクトル拡散同期部、１８…拡
散符号発生部、２０…ノイズレベル比較部、２３…一次
変調部、２４，２９…デ−タＩ／Ｆ部、２６…一次復調
部、２７…チャネル切替部、２８…周波数シンセサイザ
部、３０…メモリ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 個別無線機ＩＤおよび拡散符号が予め割
   当てされている子局各々と、無線機ＩＤとしての拡散符
   号が予め割当てされている親局との間で、同一周波数チ
   ャネル上でＣＤＭＡ方式により全二重通信が行われる際
   でのスペクトル拡散通信方式であって、親局と通信対象
   としての子局との間でスペクトル拡散通信が行われるに
   際しては、親局側から、該子局対応の無線機ＩＤが設定
   された上、該無線機ＩＤがデータに付加された状態で該
   子局に送信された後は、親局側では、送信データに対す
   る、該子局からの応答信号が受信される度に、該応答信
   号としての回線品質判定結果信号と、該回線品質判定結
   果信号に対する回線品質判定結果とにもとづき自局内周
   波数シンセサイザのスイープモードが更新可として設定
   制御された状態で該子局に対しデータが送信される一
   方、該子局側では、親局側からのデータを受信する度
   に、該データに対する回線品質が判定された上、該回線
   品質判定結果にもとづき自局内周波数シンセサイザのス
   イープモードが更新可として設定制御された後、該回線
   品質判定結果が応答信号として親局側に送信されるよう
   にしたスペクトル拡散通信方式。