JPH0621916A - 符号分割多重通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 受信品質の良い符号分割による多元接続を簡
易な回路構成で提供できる。 【構成】 送信局ＮＴで複数の送信情報ｂ₁ 、…、ｂ_L
と誤り検出・訂正用の情報ｂ₀ を中国人剰余定理に基づ
いて代数的に多重された情報を生成して伝送する。一
方、受信局ＮＲ_j では多重された情報を代数的に分離
し、送信局ＮＴからの情報ｂ₁ 、…、ｂ_L と誤り検出・
訂正用の情報ｂ₀ を再生する。伝送路で生じた誤りは誤
り検出・訂正用の情報を送信局と受信局の間で既知とし
て伝送路で生じた代数的に多重された情報の誤りを検出
し訂正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の通信局間で多元接
続通信を行う符号分割多重通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】符号分割多重通信システムとしてはスペ
クトラム拡散通信システムが一般的である。スペクトラ
ム拡散通信システムについては“スペクトラム拡散通信
システム”科学技術出版社（１９８８年）に詳細に記載
されている。

【０００３】図５は従来のスペクトラム拡散通信システ
ムの構成を示すブロック図であり、図６は図５における
各部の信号のスペクトラムを示す図である。

【０００４】スペクトラム拡散通信システムの送信側で
は送信情報を搬送波でＰＳＫ(frequency shift keyin
g)、ＦＭ(frequency modulation)、ＡＭ(amplitude mod
ulation)等の１次変調した後、送信情報よりもはるかに
広帯域な拡散符号で乗算することにより２次変調した後
に送信する。このため拡散変調後の信号のスペクトラム
（図６（ｂ））は拡散前のスペクトラム（図６（ａ））
よりもはるかに広帯域となる。そして、単位周波数当り
の電力密度が著しく低下し、他の通信への妨害が回避さ
れる。

【０００５】一方、スペクトラム拡散通信システムの受
信側では受信信号を送信側と同一の拡散符号で乗算する
ことにより２次復調する。そして、さらに１次復調で搬
送波を除いて情報を再生する。この場合、図６（ｃ）に
示すように変調の際と同一の拡散符号を使用した場合に
のみ再生する事が可能であり、図６（ｄ）に示すように
変調時と異なった拡散符号を使用すると、情報は拡散さ
れたままであり再生できない。このため複数の送信情報
が各々異なった拡散符号で変調された信号が同一周波数
帯域に存在する場合、各々の送信情報の変調時と同一の
拡散符号を用いて復調することによって各々の送信情報
を再生できる。従って送信局−受信局の一対の組み合わ
せに少なくとも１個の固有の拡散符号を割り当てて複数
の通信局間のランダムアクセスの送受信の多重通信が同
一周波数帯域で可能となる。

【０００６】スペクトラム拡散通信システムは以下のよ
うな利点を有する。

【０００７】（１）信号帯域を拡散するため、電力密度
が低くなり、他の通信への妨害を与え難いと同時に、他
からの妨害を受け難い。

【０００８】（２）同一周波数帯域でのランダムアクセ
スの多重通信が可能である。

【０００９】乗法の周波数拡散前の周波数帯域（Ｂ）
と、拡散後の周波数帯域（Ｗ）との比を処理利得（Ｇp
＝Ｗ／Ｂ）と呼び、処理利得が大きい程、受信信号の品
質が向上する。

【００１０】図７は従来の多元接続による符号分割多重
システムの構成を示すブロック図である。

【００１１】同図に示すように、送信局ＮＴ₁ 、Ｎ
Ｔ₂ 、…、ＮＴ_k では、送信情報ｂ₁₁、…、ｂ_KLを、そ
れぞれ、送信信号Ｓ₁₁、…、Ｓ_KLを伝送空間に送信す
る。一方、受信局ＮＲ₁ 、ＮＲ₂ 、…、ＮＲ_L がそれぞ
れの送信信号Ｓ₁₁、…、Ｓ_KLを受信して送信情報ｂ₁₁、
…、ｂ_KLを復調する。

【００１２】図８は図７に示す送信局ＮＴ_i の構成を示
すブロック図である。

【００１３】同図に示すように送信局ＮＴ_i では送信情
報ｂ_ij（ｘ）を搬送波変調した後、拡散符号ｃ_ijにより
スペクトラム拡散変調し、送信信号Ｓ_ijを生成する。
（ｉ＝１、２、…、Ｋ、ｊ＝１、２、…、Ｌ）図９は図
７に示す受信局ＮＲ_j の構成を示すブロック図である。

【００１４】同図に示すように受信局ＮＲ_j では送信信
号Ｓ_ijをまずスペクトラム拡散復調した後、搬送波復調
して送信情報ｂ_ij（ｘ）を再生する。

【００１５】このように従来の多元接続による符号分割
多重システムでは最大の同時接続時には伝送空間上にＫ
Ｌ個の信号が重畳されることになる。

【００１６】スペクトラム拡散通信方式では同一周波数
帯域での信号数が増加する程、所望の信号を復調する際
の干渉波が多くなるため、受信信号の品質が劣化する問
題点があり、多元接続数は限定される欠点がある。

【００１７】また、上述の最大の同時接続時には、伝送
空間上にＫＬ個の信号が重畳されるため、この時、系全
体でＫＬ個のスペクトラム拡散変調回路を要し、回路規
模が大きくなる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、スペ
クトラム拡散通信方式では、同一周波数帯域での信号数
が増加する程、所望の信号を復調する際の干渉波が多く
なるため、受信信号の品質が劣化する問題点があり、多
元接続数は限定される欠点があり、また、最大同時接続
時には伝送空間上にＫＬ個の信号が重畳されるため系全
体でＫＬ個のスペクトラム拡散変調回路を要し、回路規
模が大きくなるという問題があった。

【００１９】本発明はこの様な従来の問題点に鑑みて成
されたものであり、信号伝送の品質を高くしつつ、回路
規模を小さくすることのできる符号分割多重システムを
提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため本発明の符号分割多重通信システムは、少なくて
も１つの送信局とこの送信局から送られる符号分割多重
による信号を受信する受信局とを有する符号分割多重通
信システムであって、前記送信局は、前記受信局に送信
すべき情報と誤り検出あるいは誤り訂正のための情報を
多重分離符号によって代数的に多重する代数的多重手段
と、前記代数的多重手段によって多重された情報を伝送
空間に出力する出力手段とを具備し、前記受信局は、前
記伝送空間からの信号を受信する受信手段と、前記受信
手段によって受信された信号を前記多重分離符号によっ
て分離して前記送信すべき情報と前記誤り検出あるいは
誤り訂正のための情報を再生する代数的分離手段と、前
記代数的分離手段によって再生された前記誤り検出ある
いは誤り訂正のための情報に基づいて前記送信すべき情
報の誤り処理を実行する誤り処理手段とを具備すること
を特徴としている。

【００２１】

【作用】本発明では、送信端で複数の送信情報と誤り検
出・訂正用の情報を、中国人剰余定理に基づき代数的に
多重された情報を生成し伝送し、受信端では、多重され
た情報を代数的に分離し、送信端からの情報と誤り検出
・訂正用の情報を再生し、伝送路で生じた誤りを、誤り
検出・訂正用の情報を送信端と受信端の間で既知とする
ことにより、伝送路で生じた代数的に多重された情報の
誤りを検出し訂正する。このため受信品質の良い符号分
割による多元接続を、簡易な回路構成で提供できる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００２３】図１は本発明の一実施例である符号分割多
重通信システムの構成を示すブロック図である。なお、
１０１は代数的多重回路、１０２は搬送波変調回路をそ
れぞれ示している。また、１０３、１０４、１０５は搬
送波復調回路、１０６、１０７、１０８は代数的分離回
路を示している。

【００２４】本発明では中国人剰余定理に基づく代数的
な多重分離方式により符号分割多重通信を実現してい
る。

【００２５】なお、中国人剰余定理の他、既約多項式、
ＧＦ（２）、ユークリッド整除法など、本実施例の説明
で用いる数論と多項式代数の基礎は、例えば、“高速フ
ーリエ変換のアルゴリズム”科学技術出版社（１９８
９）の第２章に詳細に記されている。

【００２６】なお、ＧＦ（２）は、元の数が２の有限体
であり、既約多項式は、割り切れる多項式が存在しない
多項式である。以下では一例としてＧＦ（２）における
多項式及び演算を考えているが、ＧＦ（２）に限定され
るものではない。

【００２７】図１に示すように、この実施例では１個の
送信ノード（ＮＴ）とＬ個の受信ノード（ＮＲ_j ：ｊ＝
１、２、…、Ｌ）とを伝送空間で接続した構成としてい
る。、送信ノードＮＴは受信ノードＮＲ_j の各々に対
し、各１個の通信チャネルネルが設けられている。送信
ノードＮＴから受信ノードＮＲ_j へ送信する２値データ
の固定長のブロック化された情報をｂ_j （ｘ）の多項式
で表わす。さらに誤り検出・訂正用の１個の送信情報を
ｂ_o （ｘ）の多項式で表わす。

【００２８】送信ノードＮＴではＬ個の送信情報ｂ
_j （ｘ）（ｊ＝１、２、…、Ｌ）と、１個の誤り検出・
訂正用の送信情報ｂ_o （ｘ）を多重する。中国人剰余定
理に基づく代数的多重分離法を以下に示す。

【００２９】まず、ｂ_j （ｘ）に多重分離符号ｆ
_j （ｘ）を割り当てる。ｆ_j （ｘ）（ｊ＝０、１、２、
…、Ｌ）はｂ_j （ｘ）（ｊ＝０、１、２、…、Ｌ）より
も次数の高いＧＦ（２）における互いに異なる既約多項
式とする。ここで次の多項式を定義する。

【００３０】 Ｆ（ｘ）＝ｆ_o （ｘ）・ｆ₁ （ｘ）・ｆ₂ （ｘ）・・・
ｆ_L （ｘ）（１−１） Ｆ_j （ｘ）＝Ｆ（ｘ）／ｆ_j （ｘ） （ｊ＝０、１、
２、…、Ｌ）（１−２） さらに、以下の操作で、送信情報ｂ_j （ｘ）を変換す
る。

【００３１】 Ｔ_j （ｘ）＝ｂ_j （ｘ）・Ｈ_j （ｘ） ｍｏｄ ｆ_j （ｘ） （１−３） （ｊ＝０、１、２、…、Ｌ）但し、Ｈ_j （ｘ）は次式を
満足する多項式であり、ユークリッド整除法により導出
される。

【００３２】 Ｈ_j （ｘ）Ｆ_j （ｘ）＝１ ｍｏｄ ｆ_j （ｘ） （１−４） （ｊ＝０、１、２、…、Ｌ）そして、以下の操作で、代
数的に多重された情報Ｂ（ｘ）を得る。

【００３３】ｍ_j （ｘ）＝Ｔ_j （ｘ）・Ｆ_j （ｘ）（ｊ
＝０、１、２、…、Ｌ）（１−５） Ｂ（ｘ）＝ｍ_o （ｘ）＋ｍ₁ （ｘ）＋ｍ₂ （ｘ）＋・・
・＋ｍ_L （ｘ） （１−６） 多重化された２値の送信情報Ｂ（ｘ）は、搬送波変調が
必要な場合は、任意の搬送波変調（例えば、ＰＳＫな
ど）を施し、送信信号Ｓを生成する。

【００３４】受信ノードＮＲ_j では、送信ノードＮＴか
らの情報ｂ_j （ｘ）（ｉ＝１、２、…、Ｋ）と、誤り検
出・訂正用の送信情報ｂ_o （ｘ）（ｉ＝１、２、…、
Ｋ）を再生する。まず伝送路からの信号からＢ（ｘ）を
生成する。この際、信号が搬送波変調されている場合
は、搬送波復調しＢ（ｘ）を再生する。そして、ｂ
_j （ｘ）＝Ｂ（ｘ） ｍｏｄ ｆ_j （ｘ）（ｉ＝１、
２、…、Ｋ）（１−７） ｂ_o （ｘ）＝Ｂ（ｘ） ｍｏ
ｄ ｆ_o （ｘ）（ｉ＝１、２、…、Ｋ）（１−８）によ
り送信情報を再生する。ここでＮＲ_j 以外のノードに送
信された情報がＮＲ_j により解読されることはＮＲ_j に
はｆ_j （ｘ）、ｆ_o （ｘ）以外の多重分離符号を秘密に
しておくことにより防止できる。

【００３５】以上の操作により、任意のノード間の通信
が実現され、所望の伝達先以外のノードによる解読は防
止される。

【００３６】次に、誤りの検出・訂正法を説明する。

【００３７】伝送路で誤りが発生しなければ、伝送路か
ら、多重情報Ｂ（ｘ）を生成でき、それから誤りの無い
情報を再生できる。

【００３８】一方、伝送路で誤りが発生した場合、誤り
情報を多項式Ｅ（ｘ）で表すと、搬送波復調し生成され
る多重情報Ｂ（ｘ）´は Ｂ（ｘ）´＝ Ｂ（ｘ）＋Ｅ（ｘ） （１−９） となる。ここで、送信ノードで誤り検出・訂正情報ｂ_o
（ｘ）を多重した際の多重分離符号ｆ_o （ｘ）で剰余演
算をおこなうと、 Ｂ（ｘ）´ｍｏｄ ｆ_o （ｘ）＝（Ｂ（ｘ）＋Ｅ（ｘ）） ｍｏｄ ｆ_o （ｘ） ＝ｂ_p （ｘ）＋Ｅ（ｘ） ｍｏｄ ｆ_o （ｘ） ＝ｂ_p （ｘ）＋ｅ（ｘ） （１−１０） 但し、 ｅ（ｘ）＝Ｅ（ｘ） ｍｏｄ ｆ_o （ｘ） （１−１１） を生成できる。

【００３９】送信ノードが送信する誤り検出・訂正用の
情報ｂ_o （ｘ）の内容（符号パターン）を、受信ノード
があらかじめ既知とすると、再生したｅ（ｘ）を検出で
きるため、誤りの発生が検出できる。

【００４０】誤りの検出に対して、送信の停止、情報の
再送要求、と情報の訂正の３つの対処法がある。１番目
の方法は、誤りの多い場合は、通信を停止するものであ
る。２番目の方法は、誤りを発生した情報ブロックの再
送要求を、送信ノードに行えばよい。３番目の方法は誤
りを受信ノードで訂正するものである。

【００４１】この３番目の方法について説明する。

【００４２】ｅ（ｘ）からＥ（ｘ）が求まれば、 Ｂ（ｘ）＝Ｂ（ｘ）´−Ｅ（ｘ） （１−１２） から、誤りを訂正でき、正しい多重情報Ｂ（ｘ）を再生
でき、さらに、正しい分離情報ｂ_j （ｘ）を再生でき
る。ここで問題は、ｅ（ｘ）から式（１−１１）の関係
で定まるＥ（ｘ）を導出し得るかどうかである。

【００４３】Ｅ（ｘ）がｆ_o （ｘ）よりも低次であれ
ば、ｅ（ｘ）とＥ（ｘ）は１対１の対応が成立し、ｅ
（ｘ）からＥ（ｘ）が求まるが、一般的に、Ｅ（ｘ）は
ｆ_o （ｘ）よりも高次であるため、ｅ（ｘ）とＥ（ｘ）
は１対１の対応が成立しない。そこで、誤りのパターン
を限定する。

【００４４】１ブロック情報当たり、１ビットの誤りを
仮定した場合を簡単な例を用いて説明する。ここで、ｂ
_o （ｘ）の多重分離符号として、 ｆ_a （ｘ）＝ｘ⁴ ＋ｘ＋１ （１−１３） の４次の既約多項式を一例として用いる。

【００４５】１ビット誤りは、多項式で Ｅ（ｘ）＝１、Ｅ（ｘ）＝ｘ、Ｅ（ｘ）＝ｘ² 、Ｅ
（ｘ）＝ｘ³ 、Ｅ（ｘ）＝ｘ⁴ 、Ｅ（ｘ）＝ｘ⁵ 、・・
・で表される。

【００４６】（１−１１）式、（１−１３）式から、Ｅ
（ｘ）とｅ（ｘ）の関係を求めると以下の様になる。

【００４７】 Ｅ（ｘ）＝１、 ｅ（ｘ）＝１ Ｅ（ｘ）＝ｘ、 ｅ（ｘ）＝ｘ Ｅ（ｘ）＝ｘ² 、 ｅ（ｘ）＝ｘ² Ｅ（ｘ）＝ｘ³ 、 ｅ（ｘ）＝ｘ³ Ｅ（ｘ）＝ｘ⁴ 、 ｅ（ｘ）＝ｘ＋１ Ｅ（ｘ）＝ｘ⁵ 、 ｅ（ｘ）＝ｘ² ＋ｘ Ｅ（ｘ）＝ｘ⁶ 、 ｅ（ｘ）＝ｘ³ ＋ｘ² Ｅ（ｘ）＝ｘ⁷ 、 ｅ（ｘ）＝ｘ³ ＋ｘ＋１ Ｅ（ｘ）＝ｘ⁸ 、 ｅ（ｘ）＝ｘ² ＋１ Ｅ（ｘ）＝ｘ⁹ 、 ｅ（ｘ）＝ｘ³ ＋ｘ Ｅ（ｘ）＝ｘ¹⁰、 ｅ（ｘ）＝ｘ² ＋ｘ＋１ Ｅ（ｘ）＝ｘ¹¹、 ｅ（ｘ）＝ｘ³ ＋ｘ² ＋ｘ Ｅ（ｘ）＝ｘ¹²、 ｅ（ｘ）＝ｘ³ ＋ｘ² ＋ｘ＋１ Ｅ（ｘ）＝ｘ¹³、 ｅ（ｘ）＝ｘ³ ＋ｘ² ＋１ Ｅ（ｘ）＝ｘ¹⁴、 ｅ（ｘ）＝ｘ³ ＋１ （１−１４） 以上の様に、０次から１４次までの１ビット誤りに対し
ては、Ｅ（ｘ）とｅ（ｘ）は１対１の対応がつき、誤り
訂正が可能となる。

【００４８】 Ｅ（ｘ）＝ｘ¹⁵、 ｅ（ｘ）＝１ （１−１５） となり、０次との違いが判別できなくなり誤り訂正不能
となる。

【００４９】本発明の上述した実施例では図１に示す様
に、送信ノード（ＮＴ）とＬ個の受信ノード（ＮＲ_j ：
ｊ＝１、２、…、Ｌ）の接続が可能となり、誤り訂正の
効果により、高品質の情報伝送が実現される。

【００５０】つぎに本発明の他の実施例について説明す
る。

【００５１】図２はスペクトラム拡散と代数的多重分離
を併用した符号分割多重による多元接続通信システムの
構成を示すブロック図である。

【００５２】同図に示す様に、Ｋ個の送信ノード（ＮＴ
_i ：ｉ＝１、２、…、Ｋ）とＬ個の受信ノード（Ｎ
Ｒ_j ：ｊ＝１、２、…、Ｌ）とが伝送空間で多元接続さ
れる。各送信ノードＮＴ_i と各々の受信ノードＮＲ_j と
の間には１個の通信チャネルが設けられている。送信ノ
ードＮＴ_i から受信ノードＮＲ_j へ送信する２値データ
の固定長のブロック化された情報をｂ_ij（ｘ）の多項式
で表わす、さらに誤り検出・訂正用の１個の送信情報を
ｂ_io（ｘ）の多項式で表わす。

【００５３】図３は図２に示す送信ノードＮＴ_i の構成
を示すブロック図である。

【００５４】同図に示すように送信ノードＮＴ_i （ｉ＝
１、２、…、Ｋ）ではＬ個の送信情報ｂ_ij（ｘ）（ｊ＝
１、２、…、Ｌ）と１個の誤り検出・訂正用の送信情報
ｂ_io（ｘ）を多重する。図１に示す実施例と同様な中国
人剰余定理に基づく代数的多重分離法を以下に示す。

【００５５】まず、ｂ_ij（ｘ）に多重分離符号ｆ
_ij（ｘ）を割り当てる。ｆ_ij（ｘ）（ｊ＝０、１、２、
…、Ｌ）はｂ_ij（ｘ）（ｊ＝０、１、２、…、Ｌ）より
も次数の高いＧＦ（２）における互いに異なる既約多項
式とする。ここで、次の多項式を定義する。

【００５６】 Ｆ_i （ｘ）＝ｆ_i0（ｘ）・ｆ_i1（ｘ）・ｆ_i2（ｘ）・・
・ｆ_iL（ｘ)(２−１） Ｆ_ij（ｘ）＝Ｆ_i （ｘ）／ｆ_ij（ｘ）、（ｊ＝０、１、
２、…、Ｌ）（２−２） さらに、以下の操作で送信情
報ｂ_ij（ｘ）を変換する。

【００５７】 Ｔ_ij（ｘ）＝ｂ_ij（ｘ）・Ｈ_ij（ｘ） ｍｏｄ ｆ_ij（ｘ） （２−３） （ｊ＝０、１、２、…、Ｌ）但し、Ｈ_ij（ｘ）は次式を
満足する多項式であり、ユークリッド整除法により導出
される。

【００５８】 Ｈ_ij（ｘ）Ｆ_ij（ｘ）＝１ ｍｏｄ ｆ_ij（ｘ） （２−４ ） （ｊ＝０、１、２、…、Ｌ） そして以下の操作で代数的に多重された情報Ｂ_i （ｘ）
を得る。

【００５９】 ｍ_ij（ｘ）＝Ｔ_ij（ｘ）・Ｆ_ij（ｘ） （ｊ＝０、１、
２、…、Ｌ）（２−５） Ｂ_i （ｘ）＝ｍ_i0（ｘ）＋ｍ
_i1（ｘ）＋ｍ_i2（ｘ）＋・・・＋ｍ_iL（ｘ） （２−６） 多重化された２値の送信情報Ｂ_i （ｘ）を、搬送波変調
の後、拡散符号ｃ_i（ｉ＝１、２、…、Ｋ）でスペクト
ラム拡散変調し、送信信号をＳ_i （ｉ＝１、２、…、
Ｋ）を生成する。

【００６０】ここで、ｃ_i （ｉ＝１、２、…、Ｋ）はス
ペクトラム拡散変調回路₁ に割り当てられた疑似ランダ
ムな拡散符号であり、Ｍ系列符号、Ｇｏｌｄ符号などが
一般的である。

【００６１】図４は図２に示す受信ノードＮＲ_j の構成
を示すブロック図である。

【００６２】受信ノードＮＲ_j （ｊ＝１、２、…、Ｌ）
では図４に示すように送信ノードＮＴ_i からの情報ｂ_ij
（ｘ）（ｉ＝１、２、…、Ｋ）と、誤り検出・訂正用の
送信情報Ｂ_io（ｘ）（ｉ＝１、２、…、Ｋ）を再生す
る。まず伝送路からの信号を拡散符号ｃ_i （ｉ＝１、
２、…、Ｋ）でスペクトラム拡散復調し、搬送波復調の
後、Ｂ_i （ｘ）を生成する。そして、 ｂ_ij（ｘ）＝Ｂ_i （ｘ） ｍｏｄ ｆ_ij（ｘ）（ｉ＝
１、２、…、Ｋ） （２−７） ｂ_io（ｘ）＝Ｂ_i （ｘ） ｍｏｄ ｆ_io（ｘ）（ｉ＝
１、２、…、Ｋ） （２−８） により、送信情報を再生する。ここで、ＮＲ_j 以外のノ
ードに送信された情報が、ＮＲ_j により解読されること
は、ＮＲ_j にはｆ_ij（ｘ）（ｉ＝１、２、…、Ｋ）、ｆ
_io（ｘ）（ｉ＝１、２、…、Ｋ）以外の多重分離符号を
秘密にしておくことにより防止できる。

【００６３】以上の操作により、任意のノード間の通信
が実現され、所望の伝達先以外のノードによる解読は防
止される。

【００６４】次に、誤りの検出・訂正法を説明する。

【００６５】伝送路で誤りが発生しなければ、伝送路か
らの信号を、拡散符号ｃ_i （ｉ＝１、２、…、Ｋ）でス
ペクトラム拡散復調し、さらに、搬送波復調すると、多
重情報Ｂ_i （ｘ）（ｉ＝１、２、…、Ｋ）を生成でき、
それから誤りの無い情報を再生できる。

【００６６】一方、伝送路で誤りが発生した場合、誤り
情報を多項式Ｅ_i （ｘ）（ｉ＝１、２、…、Ｋ）で表す
と拡散符号ｃ_i （ｉ＝１、２、…、Ｋ）でスペクトラム
拡散復調し、さらに搬送波復調し生成される多重情報Ｂ
_i （ｘ）´（ｉ＝１、２、…、Ｋ）は、 Ｂ_i （ｘ）´＝Ｂ_i （ｘ）＋Ｅ_i （ｘ） （ｉ＝１、
２、…、Ｋ）（２−９） となる。ここで、送信ノードで誤り検出・訂正情報ｂ_io
（ｘ）を多重した際の多重分離符号ｆ_io（ｘ）で剰余演
算をおこなうと、 Ｂ_i （ｘ）´ｍｏｄ ｆ_io（ｘ） ＝（Ｂ_i （ｘ）＋Ｅ_i （ｘ）） ｍｏｄ ｆ_io（ｘ） ＝ｂ_io（ｘ）＋Ｅ_i （ｘ） ｍｏｄ ｆ_io（ｘ） ＝ｂ_io（ｘ）＋ｅ_i （ｘ） （ｉ＝１、２、…、Ｋ） （２−１０） 但し、ｅ_i （ｘ）＝Ｅ_i （ｘ） ｍｏｄ ｆ_io（ｘ）
（ｉ＝１、２、…、Ｋ） （２−１１） を生成できる。

【００６７】送信ノードが送信する誤り検出・訂正用の
情報ｂ_io（ｘ）（ｉ＝１、２、…、Ｋ）の内容（符号パ
ターン）を受信ノードがあらかじめ既知とすると再生し
たｅ_i （ｘ）（i=1,2,…、K)を検出できるため、誤りの
発生を検出できる。

【００６８】誤りの検出に対して、図１に示した実施例
と同様に通信の訂正、情報の再送要求と情報の訂正の対
処法がある。

【００６９】誤りを受信ノードで訂正する方法を説明す
る。

【００７０】ｅ_i （ｘ）からＥ_i （ｘ）が求まれば、 Ｂ_i （ｘ）＝Ｂ_i （ｘ）´−Ｅ_i （ｘ）（ｉ＝１、２、
…、Ｋ） （２−１２）から、誤りを訂正でき、正しい
多重情報Ｂ_i （ｘ）を再生でき、さらに、正しい分離情
報ｂ_ij（ｘ）を再生できる。

【００７１】図１に示す実施例と同様に、１ブロック情
報当たり、１ビットの誤りを仮定した場合を示す。ここ
でｂ_io（ｘ）の多重分離符号として、 ｆ_io（ｘ）＝ｘ⁴ ＋ｘ＋１ （ｉ＝１、２、…、Ｋ） （２−１３） の４次の既約多項式を一例として用いる。

【００７２】（２−１１）式、（２−１３）式から、式
（１−１５）と同様なＥ_i （ｘ）とｅ_i （ｘ） （ｉ＝
１、２、…、Ｋ）との関係が、０次から１４次の１ビッ
ト誤りの誤り多項式において求められる。したがって、
０次から１４次までの１ビット誤りに対しては、Ｅ
_i （ｘ）とｅ_i （ｘ） （ｉ＝１、２、…、Ｋ）は１対
１の対応がつき、誤り訂正が可能となる。

【００７３】一方、１５次以上では、式（１−１５）に
示した例と同様に、誤り訂正不能となる。

【００７４】以上で述べた本発明の本実施例では図２に
示す様にＫ個の送信ノード（ＮＴ_i：ｉ＝１、２、…、
Ｋ）とＬ個の受信ノード（ＮＲ_j ：ｊ＝１、２、…、
Ｌ）のランダムアクセスの多元接続が可能となり、誤り
訂正の効果により高品質の情報伝送が実現される。

【００７５】本実施例と従来のスペクトラム拡散通信方
式とを比較する。

【００７６】図７、図８、及び、図９に示す様なスペク
トラム拡散のみで多元接続を実現した場合、送信情報ｂ
_ij（ｘ）を搬送波変調の後、拡散符号ｃ_ijでスペクトラ
ム拡散変調し、送信信号Ｓ_ij（ｘ）を生成する（ｉ＝
１、２、…、Ｋ、ｊ＝１、２、…、Ｌ）。従って、最大
の同時接続時には、伝送空間上にＫＬ個の信号が重畳さ
れる。この時、系全体でＫＬ個のスペクトラム拡散変調
回路を要す。

【００７７】一方、図２に示す本発明の実施例２では、
まず、各送信ノードはＬ個の伝達先への情報を代数的に
多重し、Ｌ倍の速度の多重情報を生成する。この後、ス
ペクトラム拡散変調し、全ノードで計Ｋ個の送信信号を
生成する。拡散符号速度を従来方式と同一とすると、処
理利得は従来方式の１／Ｌとなるが、最大接続時の伝送
空間上の重畳された信号数も１／Ｌとなり、受信ノード
での再生情報の品質は、系の伝送空間に混入する雑音や
干渉波が存在しない場合は、従来方式と同一になる。

【００７８】次に、伝送空間に重畳された信号電力が同
一の条件での検討を加える。本実施例では信号数が従来
方式の１／Ｌであるため、信号１個当たりの電力を大き
くできるため、信号の伝送距離を増大し得る。さらに、
系の伝送空間に混入する雑音や干渉波の存在が無視でき
ない場合は、受信品質に関し、本実施例が優れる可能性
がある。

【００７９】また、本発明の図２に示す実施例はスペク
トラム拡散変調回路の数が従来方式の１／Ｌとなる。一
方、代数的な多重分離回路を要するが、これらはシフト
レジスタ、ＥＸ−ＯＲなどのディジタル論理素子で構成
されるため、低価格なＬＳＩ化が容易である。従って、
回路規模に着目しても本実施例の方が有利である。

【００８０】上述した実施例では誤り検出・訂正用の情
報として１チャネルの情報ブロックを伝送したが１チャ
ネルに限定されるものではなく、複数チャネル用いるこ
とができる。

【００８１】例えば、各々個となった既約多項式をもつ
複数チャネルの誤り検出・訂正用の情報を用いることに
より、複数ビットの誤り訂正が可能となる。

【００８２】また上述した実施例では任意の局から任意
の局へ各々１チャネルの情報を送信したが情報は１チャ
ネルに限定されるものではなく、複数チャネルの情報に
各々多重分離符号を割り当てることにより、より多くの
情報を伝送し得る。

【００８３】さらにスペクトラム拡散方式としては情報
に拡散符号を乗算することにより広帯域に拡散する直接
拡散方式を用いたが、周波数の切り替えにより情報を広
帯域に拡散する周波数ホッピング方式を用いてもよい。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、送信
局で複数の送信情報と誤り検出・訂正用の情報を中国人
剰余定理に基づいて代数的に多重された情報を生成して
伝送する。一方、受信局では多重された情報を代数的に
分離し、送信端からの情報と誤り検出・訂正用の情報を
再生する。伝送路で生じた誤りは誤り検出・訂正用の情
報を送信局と受信局の間で既知として伝送路で生じた代
数的に多重された情報の誤りを検出し訂正することによ
り受信品質の良い符号分割による多元接続を簡易な回路
構成で提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である符号分割多重通信シス
テムの構成を示すブロック図である。

【図２】スペクトラム拡散と代数的多重分離を併用した
符号分割多重による多元接続通信システムの構成を示す
ブロック図である。

【図３】図２に示す送信ノードＮＴ_i の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】図２に示す受信ノードＮＲ_j の構成を示すブロ
ック図である。

【図５】従来のスペクトラム拡散通信システムの構成を
示すブロック図である。

【図６】図５における各部の信号のスペクトラムを示す
図である。

【図７】従来の多元接続による符号分割多重システムの
構成を示すブロック図である。

【図８】図７に示す送信局ＮＴ_i の構成を示すブロック
図である。

【図９】図７に示す受信局ＮＲ_j の構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

ＮＴ…送信ノード ＮＲ₁ 、…、ＮＲ_j 、…、ＮＲ_L …受信ノード １０１…代数的多重回路 １０２…搬送波変調回路 １０３、１０４、１０５…搬送波復調回路 １０６、１０７、１０８…代数的分離回路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくても１つの送信局とこの送信局か
   ら送られる符号分割多重による信号を受信する受信局と
   を有する符号分割多重通信システムであって、 前記送
   信局は、 前記受信局に送信すべき情報と誤り検出あるいは誤り訂
   正のための情報を多重分離符号によって代数的に多重す
   る代数的多重手段と、 前記代数的多重手段によって多重された情報を伝送空間
   に出力する出力手段とを具備し、 前記受信局は、 前記伝送空間からの信号を受信する受信手段と、 前記受信手段によって受信された信号を前記多重分離符
   号によって分離して前記送信すべき情報と前記誤り検出
   あるいは誤り訂正のための情報を再生する代数的分離手
   段と、 前記代数的分離手段によって再生された前記誤り検出あ
   るいは誤り訂正のための情報に基づいて前記送信すべき
   情報の誤り処理を実行する誤り処理手段とを具備するこ
   とを特徴とする符号分割多重通信システム。
2. 【請求項２】 前記誤り検出あるいは誤り訂正のための
   情報は前記受信局に既知であり、前記受信局は再生され
   た前記誤り検出あるいは誤り訂正のための情報と既知で
   ある前記誤り検出あるいは誤り訂正のための情報との差
   異に基づいて前記送信すべき情報の誤りを検出すること
   を特徴とする請求項１記載の符号分割多重通信システ
   ム。
3. 【請求項３】 前記送信局の前記代数的多重手段は前記
   複数の受信局のうちの信号の送り先の受信局に対応した
   多重分離符号によって代数的に多重化し、前記受信局の
   前記代数的分離手段は固有の多重分離符号を用い代数的
   に分離することを特徴とする請求項１記載の符号分割多
   重通信システム。
4. 【請求項４】 前記代数的多重手段は前記送信すべき情
   報を前記多重分離符号を用いて中国人剰余定理に基づく
   演算により実行し、 前記代数的分離手段は前記多重分離符号を法とする剰余
   演算により実行することを特徴とする請求項１記載の符
   号分割多重通信システム。
5. 【請求項５】 前記受信局は複数であり、 前記送信局の前記代数的多重手段は前記複数の受信局の
   うちの信号の送り先の受信局に対応した多重分離符号に
   よって代数的に多重化し、 前記受信局の前記代数的分離手段は固有の多重分離符号
   を用い代数的に分離することを特徴とする請求項１記載
   の符号分割多重通信システム。
6. 【請求項６】 前記多重分離符号は既約多項式で構成さ
   れており、前記既約多項式の少なくても一部が互いに異
   なることを特徴とする請求項１記載の符号分割多重通信
   システム。
7. 【請求項７】 前記送信すべき情報がブロック化された
   情報で構成されることを特徴とする請求項１記載の符号
   分割多重通信システム。
8. 【請求項８】 前記送信局は代数的に多重化された前記
   送信すべき情報をスペクトラム拡散符号に基づいてスペ
   クトラム拡散して前記伝送路に送出するスペクトラム拡
   散手段をさらに具備し、前記受信局は前記伝送路から受
   信した信号を、前記スペクトラム拡散符号に基づいてス
   ペクトラム拡散復調するスペクトラム拡散復調手段をさ
   らに具備することを特徴とする請求項１記載の符号分割
   多重通信システム。