JPH06338872A - 符号分割多重スペクトラム拡散通信機 - Google Patents

符号分割多重スペクトラム拡散通信機

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JPH06338872A
JPH06338872A JP5151218A JP15121893A JPH06338872A JP H06338872 A JPH06338872 A JP H06338872A JP 5151218 A JP5151218 A JP 5151218A JP 15121893 A JP15121893 A JP 15121893A JP H06338872 A JPH06338872 A JP H06338872A
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JP
Japan
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spread
codes
spreading
control signal
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JP5151218A
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English (en)
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Hidetada Nago
秀忠 名合
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 限りある拡散符号を有効に制御することで、
第三者に対する秘話性を向上できる符号分割多重スペク
トラム拡散通信機を提供することを目的とする。 【構成】 符号分割多重方式のスペクトラム拡散通信機
に用いる拡散符号を外部からの制御信号によって、図6
に示すシリアル/パラレル変換後の各データと拡散符号
との対応を切り替えることで、データのスクランブルを
行い、第三者に対する秘話性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、拡散符号の相互相関が
非常に小さいことを利用して、拡散符号によるチャネル
を多重化して伝送する符号分割多重スペクトラム拡散通
信方式の通信機におけるデータスクランブルに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来の符号分割多重方式(以
下、CDMという)のスペクトラム拡散通信機(以下、
SS通信機という)と、符号分割多重アクセス方式(以
下、CDMA方式という)のSS通信機における伝送路
上での状態を概念的に示す説明図である。
【0003】従来のCDMA方式では、同一帯域を使用
して複数の使用者がそれぞれ異なる相手に通信ができ
る。図3では、使用者数が4である場合を示している。
【0004】しかしながら、スペクトラム拡散通信方式
では、広帯域である拡散符号によってデータを変調する
ため、装置を小型化し、かつ、高速データ通信を実現す
ることは困難であった。
【0005】そこで、高速化の一手法として、同じく図
3に示したCDM−SS方式が考えられた。この方式
は、拡散符号による1チャネルあたりの伝送速度が遅く
ても、複数のチャネルを同時に伝送することで、高速化
を実現したものである。図3に示したCDM−SS方式
は、4つの異なる拡散符号PN1、PN2、PN3、P
N4によって符号分割多重を行った場合である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、スペクトラ
ム拡散通信方式は、狭帯域通信方式に比べて秘話性が高
いので、従来の方式では、拡散符号は固定されて使用さ
れる傾向があった。しかし、拡散符号として使用できる
符号自体は余り多くなく、同一の符号を使用した通信機
が数多く出回るようになると、盗聴の危険性が高まると
いう問題点があった。
【0007】本発明は、限りある拡散符号を有効に制御
して、第三者に対する秘話性を向上できる符号分割多重
スペクトラム拡散通信機を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、符号分割多重
方式のスペクトラム拡散通信機に用いる拡散符号を外部
からの制御信号によって、図6に示すシリアル/パラレ
ル変換後の各データと拡散符号との対応を切り替えるこ
とで、データのスクランブルを行い、第三者に対する秘
話性を向上させたものである。
【0009】
【実施例】図1は、本発明の第1実施例における符号分
割多重方式のスペクトラム拡散通信機(以下、CDM−
SS通信機という)の送信部の構成を示すブロック図で
あり、図2は、同第1実施例におけるCDM−SS通信
機の受信部の構成を示すブロック図である。
【0010】図1の送信部は、送信用の高周波処理を行
うRF部11と、送信用の中間波処理を行うIF部12
と、異なる拡散符号によって拡散された信号の加算処理
を行う加算器13と、拡散符号とデータの掛け算処理を
行う乗算器14と、シリアルデータをパラレルデータ
に、パラレルデータをシリアルデータに変換処理を行う
パラレル/シリアル変換器15と、このシリアル/パラ
レル変換後の各データと拡散符号との対応を切り替えて
拡散符号の制御を行う符号制御部16とを有して構成さ
れている。
【0011】図2の受信部は、受信用の高周波処理を行
うRF部21と、受信用の中間波処理を行うIF部22
と、受信信号から同期信号を再生する同期部23と、受
信信号のキャリアを再生するキャリア再生部24と、べ
ースバンドの復調を行うとともに逆拡散処理を行いデー
タを再生するベースバンド復調部25とを有して構成さ
れている。
【0012】ここで、図4を用いて4bitのデータを
同時に伝送できるCDM−SS通信機を例にして、本発
明の概略を説明する。
【0013】なお、図中の1bit、2bit、3bi
t、4bitとは、図6に示すパラレル/シリアル変換
器のパラレル入出力側に示した信号に各々対応し、PN
1、PN2、PN3、PN4とは、それぞれ互いに相互
相関値が非常に小さい拡散符号を表す。
【0014】本発明を適用した通信機が、図4の1回目
に示すように、第1bitがPN1に、第2bitがP
N2に、第3bitがPN3に、第4bitがPN4に
よって拡散または逆拡散が行われる状態にあるものとす
る。
【0015】ここで、外部からの制御信号が入力する
と、予め定められた手順によって各パラレル入出力信号
と拡散符号の対応は2回目の状態に変化する。そして、
再び外部から制御信号が入力すると、予め定められた手
順によって各パラレル入出力信号と拡散符号の対応は3
回目の状態に変化する。
【0016】このように、外部から制御信号が入力する
度に、予め定められた手順に従って、各パラレル入出力
信号と拡散符号との対応を変化させることで、第三者に
対してデータスクランブルを行うことができる。そし
て、第三者がデータを再現できる確率は拡散符号の順列
組み合わせによって決まるので、ここに示した例の場
合、順列組み合わせが 44 =24となるので、再現で
きる確率は、0.04166%となる。
【0017】このとき、選択する符号数を本来使用する
数よりも多く用意しておくと、この確率はさらに小さく
なる。例えば符号を8個用意しておき、そのうちの4個
を使用する場合には、順列組み合わせが、 84 =16
80となるので、データを再現できる確率は、0.05
95%となる。
【0018】さらに、16個の拡散符号を用意しておく
と、順列組み合わせは、164 =4.364×104
なるので、データを再現できる確率は、2.289×1
-3%となる。
【0019】次に、8bitのデータを同時に伝送でき
るCDM−SS通信機を例について説明する。
【0020】まず、用意しておく拡散符号機が8個の場
合、 88 =40320となるので、データを再現でき
る確率は、2.480×10-3%となる。
【0021】また、用意しておく拡散符号数が16個の
場合、168 =5.189×108となるので、データ
を再現できる確率は、1.927×10-7%となる。
【0022】さらに、32個の拡散符号を用意しておく
と、328 =4.241×1011となるので、データを
再現できる確率は、2.358×10-10 %となる。
【0023】以上説明したように、多重数を増やせば、
第三者がデータを再現できる確率は小さくなり、拡散符
号数を多重数よりも多く用意すれば、さらに第三者がデ
ータを再現できる確率は小さくなる。
【0024】次に、図5は、上述した符号制御部16の
構成を示すブロック図である。
【0025】この符号制御部16は、この符号制御部1
6の各部をコントロールする制御部151と、使用する
拡散符号を記憶しておくためのROM152と、ROM
152から転送された拡散符号をスペクトラム拡散やス
ペクトラム逆拡散を行う回路部に周期的かつ高速で転送
するためのRAM153とを有する。
【0026】ここで、外部からの制御信号とは、使用す
る拡散符号と、この拡散符号とパラレル/シリアル変換
後の各ビットとの対応を指示する信号とから構成される
もので、通信機内のスイッチや通信機と接続している外
部のコンピュータ等によって生成される信号である。
【0027】以上のような構成において、外部からの制
御信号を受けた制御部151は、外部からの制御信号が
指示する拡散符号をROM152から読み出し、外部か
らの制御信号に従って使用する拡散符号と、この拡散符
号とパラレル/シリアル変換後の各ビットとの対応に従
って、RAM153に転送する。
【0028】このようにして多重数分の拡散符号をRA
M153に転送し終わると、制御部151は、制御信号
によって拡散符号をスペクトラム拡散部やスペクトラム
逆拡散部へRAM153から出力させる。こうすること
で、任意の時に拡散符号を変化させることが可能とな
る。
【0029】このとき、RAM153内の拡散符号は、
図7に示すように、1byte(8bit)のメモリセ
ル中に異なる8種類の拡散符号を1bitずつ書き込
み、各々の拡散符号を書き込むビットを同じにすること
で、一度RAM153へ書き込みさえすれば、制御部1
51はアドレスバスと出力信号だけで、RAM153か
ら複数の拡散符号を周期的に出力させることができ、回
路規模も小型化することができる。
【0030】なお、ROM152に書き込まれている拡
散符号は、制御部151がRAM153へ書き込む際に
変換するので、必ずしも図7に示すような書き込み方を
行う必要はない。
【0031】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。
【0032】上記第1実施例では、外部からの制御信号
によってシリアル/パラレル変換後の各データと全ての
拡散符号との対応を切り替えたが、この第2実施例で
は、送信機と受信機の間で同期を確立するための回路構
成を簡単にするために、一部の拡散符号を常時使用する
ようにしておく。
【0033】この時の順列組み合わせは、拡散符号数を
m、多重数をnとし、1つの拡散符号を常時使用すると
すると、その順列組み合わせPは、 P=n!× mn =n(m−1)!/(m−n)! …(1) となる。
【0034】したがって、例えば、4bitのデータを
同時に伝送するCDM−SS通信機で、1つの拡散符号
を常時使用するシステムでは、ROM152内に4種類
の拡散符号がある場合には、(1)式より、P=24と
なり、ROM152内に8種類の拡散符号がある場合に
は、(1)式より、P=840となる。さらに、ROM
152内に16種類の拡散符号がある場合には、(1)
式より、P=10920となる。
【0035】次に、8bitのデータを同時に伝送する
CDM−SS通信機で1つの拡散符号を常時使用するシ
ステムの場合、まず、用意しておく拡散符号数が8個で
ある場合、(1)式より、P=40320となり、用意
しておく拡散負号数が16個だと、(1)式より、P=
2.595×108 となる。さらに、32個の拡散符号
を用意しておくと、(1)式より、P=1.060×1
11となる。
【0036】用意した拡散符号をm、多重数をnとした
場合、拡散符号の1つを常時使用する場合の順列組み合
わせ数を、通常の順列組み合わせ数で割ると、 {n(m−1)!/(m−n)!}/ mn =n/m …(2) となる。したがって、拡散符号の1つを常時使用する場
合には、第1実施例のシステムに比べて、順列組み合わ
せ数がn/mになることがわかる。
【0037】以上説明したように、多重を行う拡散符号
の1つを同期確立に使用するために常時使用する場合で
も、第1実施例の場合よりも(2)式に示したように、
確率上は劣化するが、拡散符号数を多めに用意し、か
つ、多重数を多く用意すれば、第三者に対して十分秘話
性を高めることができる。
【0038】次に、本発明の第3実施例について説明す
る。この第3実施例は、上述した符号制御部16のRA
M152の代わりに、図8に示すように、使用する拡散
符号を同時に複数生成する符号生成部154を設けたも
のである。
【0039】すなわち、この第3実施例の符号制御部1
6は、この符号制御部16の各部をコントロールする制
御部151と、使用する拡散符号を同時に複数生成する
符号生成部154と、符号生成部154から転送された
拡散符号をスペクトラム拡散やスペクトラム逆拡散を行
う回路部に周期的かつ高速で転送するためのRAM15
3とを有する。
【0040】ここで、外部からの制御信号とは、上記第
1実施例と同様に、使用する拡散符号と、この拡散符号
とパラレル/シリアル変換後の各ビットとの対応を指示
する信号とから構成されるもので、通信機内のスイッチ
や通信機と接続している外部のコンピュータ等によって
生成される信号である。
【0041】以上のような構成において、外部からの制
御信号を受けた制御部151は、外部からの制御信号が
指示する拡散符号とパラレル/シリアル変換後の各ビッ
トとの対応に従って、拡散符号を生成するように符号生
成部154に指示し、生成された拡散符号を外部からの
制御信号の指示に従ってRAM153に転送する。
【0042】このようにして多重数分の拡散符号をRA
M153に転送し終わると、制御部151は、制御信号
によって拡散符号をスペクトラム拡散部やスペクトラム
逆拡散部へRAM153から出力させる。こうすること
で、任意の時に拡散符号を変化させることが可能とな
る。
【0043】なお、このときのRAM153内の拡散符
号は、上記第1実施例と同様に、図7に示すように、1
byte(8bit)のメモリセル中に異なる8種類の
拡散符号を1bitずつ書き込み、各々の拡散符号を書
き込むビットを同じにすることで、一度RAM153へ
書き込みさえすれば、制御部151はアドレスバスと出
力信号だけで、RAM153から複数の拡散符号を周期
的に出力させることができ、回路規模も小型化すること
ができる。また、符号生成部154からRAM153へ
の転送終了後は、符号生成部154を駆動させる必要が
ないので、消費電力を抑えることもできる。
【0044】図9は、符号生成部154の内部構成を示
すブロック図である。
【0045】図示のように、この符号生成部154は、
第1から第nまでの符号発生器1541、1542〜1
543より構成されており、各符号発生器1541、1
542〜1543は、制御部151からの制御信号によ
って、生成する符号を可変とできる符号生成器である。
なお、RAM153への転送を考えると、符号生成部1
54は、4個または8個の符号発生器を有することが望
ましい。
【0046】なお、この第3実施例においても、上述し
た第2実施例のように、一部の拡散符号を常時使用する
方法を適用することができる。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
拡散符号を外部からの制御信号によって、各データと拡
散符号との対応を切り替えることで、データのスクラン
ブルを行うことにより、第三者に対する秘話性を大幅に
向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例における符号分割多重方式
のスペクトラム拡散通信機の送信部の構成を示すブロッ
ク図である。
【図2】上記第1実施例におけるCDM−SS通信機の
受信部の構成を示すブロック図である。
【図3】従来の符号分割多重方式のスペクトラム拡散通
信機と、符号分割多重アクセス方式のスペクトラム拡散
通信機における伝送路上での状態を概念的に示す説明図
である。
【図4】上記第1実施例における4bitのデータと拡
散符号を表す説明図である。
【図5】上記第1実施例における符号制御部の構成を示
すブロック図である。
【図6】上記第1実施例におけるシリアル/パラレル変
換器の入出力を示すブロック図である。
【図7】上記第1実施例におけるRAM内の拡散符号の
格納例を示す説明図である。
【図8】本発明の第3実施例における符号制御部の構成
を示すブロック図である。
【図9】上記第3実施例における符号生成部の内部構成
を示すブロック図である。
【符号の説明】
11、21…RF部、 12、22…IF部、 13…加算器、 14…乗算器、 15…パラレル/シリアル変換器、 16…符号制御部、 23…同期部、 24…キャリア再生部、 25…ベースバンド復調部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 拡散符号によるチャネルを多重化して伝
    送する符号分割多重スペクトラム拡散通信方式を用いた
    通信機において、 予め複数の拡散符号を記憶しておく記憶手段と;スペク
    トラム拡散またはスペクトラム逆拡散を行うための拡散
    符号を記憶し、これを周期的に出力する符号出力手段
    と;上記符号出力手段の入出力を制御するとともに、外
    部からの制御信号が指示する拡散符号の組み合わせを上
    記記憶手段から読み出して、上記符号出力手段へ拡散符
    号を転送する機能を有することにより、拡散符号の組み
    合わせを変更する符号制御手段と;を備えたことを特徴
    とする符号分割多重スペクトラム拡散通信機。
  2. 【請求項2】 拡散符号によるチャネルを多重化して伝
    送する符号分割多重スペクトラム拡散通信方式を用いた
    通信機において、 外部からの信号に応じて異なる拡散符号を生成する複数
    の符号生成手段と;これら符号生成手段により生成され
    たスペクトラム拡散またはスペクトラム逆拡散を行うた
    めの複数の拡散符号を記憶し、これを周期的に出力する
    符号出力手段と;上記符号出力手段の入出力を制御する
    とともに、外部からの制御信号が指示する拡散符号の組
    み合わせを上記複数の符号生成手段に指示し、上記符号
    出力手段へ拡散符号を転送する機能を有することによ
    り、拡散符号の組み合わせを変更する符号制御手段と;
    を備えたことを特徴とする符号分割多重スペクトラム拡
    散通信機。
JP5151218A 1993-05-28 1993-05-28 符号分割多重スペクトラム拡散通信機 Pending JPH06338872A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7697643B2 (en) 1995-01-04 2010-04-13 Interdigital Technology Corporation Setting a transmission power level for a mobile unit

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