JPH06350596A - 通信中のスクランブルコード変更方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回線使用状況に拘らず、干渉などがあっても
通信中にスクランブルコードの変更を、短かい通信断で
行うことを可能にする。 【構成】 基地局から通信中に乱数を発生し、その乱数
とオリジナルコード指定信号５０１を移動局へ送信する
と共にその乱数及びオリジナルコードでスクランブルコ
ードを生成する。移動局は受信した乱数と指定されたオ
リジナルコードとからスクランブルコードを生成し、そ
の後、スクランブルコード生成終了信号５０２を基地局
へ送ると共に、同期確立用信号の検出を開始させる（５
１０）。信号５０２を受信した基地局は通信信号に代え
て同期確立用信号５０３を移動局へ送信する。移動局は
同期確立用信号５０３を検出すると再同期処理（５０
８）を行い、再同期が確立すると、先に生成したスクラ
ンブルコードを用いて移動局、基地局で通信のスクラン
ブルを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はスクランブルコードに
より通信内容をスクランブルし、ディジタル通信方式に
より通信を行う無線通信における通信中にスクランブル
コードを変更する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４Ａに一般的な移動通信システムの構
成を示す。基地局１０２がカバーするゾーン（サービス
エリア）１０３内を移動する移動局１０４は基地局１０
２と無線チャネルを介して通信を行う。基地局１０２は
交換局１０５と通信を伝送する通信回路１０６と、制御
信号を伝送する制御回線１０７とを通じて接続され、ま
た移動局１０４との同期の確立、無線フレームの生成／
暗号化などの処理を行っている。移動局１０４と基地局
１０２とでは通信チャネルに移動する前に、基地局１０
２は乱数を移動局１０４へ送り、基地局１０２および移
動局１０４ではそれぞれ記憶しているその移動局のオリ
ジナルコードと前記乱数とにより暗号化演算を行って、
通信に使用するスクランブルコードを生成して、基地局
１０２と移動局１０４とは同一のスクランブルコードを
同時に使用する。

【０００３】このように従来においては制御チャネルか
ら通信チャネルにチャネルを切替る時に、通信に使用す
るスクランブルコードを生成し、それを同時に使用して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通信中に同一スクラン
ブルコードを継続して使用していることは安全性の点か
ら好ましくない。この点から通信中においてスクランブ
ルコードを変更することが好ましい。従来においては通
信チャネルへ切替える時に新たなスクランブルコードを
用いているから、通信中においても図４Ｂに示すように
基地局から強制的に他の通信チャネルへの切替えを行
い、スクランブルコードを通信中に変更することが考え
られる。しかし空通信チャネルが存在しない場合はチャ
ネル切替えによりスクランブルコードの変更をすること
はできない。また干渉等の要因によりチャネル切替えが
失敗した場合はスクランブルコードの変更をすることが
できない。

【０００５】このような点から通信中に同期を取り直す
ことによりスクランブルコードを変えることが考えられ
る。つまり図５に示すように基地局でスクランブルコー
ドの変更を決定すると、乱数を発生する（５０５）と共
に、他の移動局オリジナルコードを使用する旨の乱数／
オリジナルコード指定信号５０１を移動局へ通知する。
またその乱数とオリジナルコードとを用いてスクランブ
ルコードの生成処理を行う（５０９）。この通知５０１
を受信した移動局ではその指定された乱数とオリジナル
コードとを用いてスクランブルコードを生成し（５０
６）、その後、基地局へスクランブルコード生成終了信
号５０２を送出する。このスクランブルコード生成終了
信号５０２を受信した基地局では通信信号に代えて同期
確立用執行５０３の送出を開始する。移動局では基地局
からの通信信号が断になったため、同期外れが検出され
（５０７）、これより同期確立モードになり、この状態
で基地局から送られて来る同期確立用信号５０４を受信
して再同期処理（５０８）が行われる。この再同期処理
が完了し、基地局との同期が再び確立すると、スクラン
ブルコード生成処理５０６で生成したスクランブルコー
ドを使用して通信内容をスクランブルして通信を行う。
基地局もスクランブルコード生成処理５０９で生成した
スクランブルコードを用いる。

【０００６】このようにすれば回線使用状況およびチャ
ネル干渉状況に拘わらずスクランブルコードを通信中に
変更することができる。しかしこの場合は基地局で通信
信号を断にして同期確立用信号５０３を送信すると、移
動局で通信信号が受信されないことにより同期が外れた
ことを検出して、その後再同期処理を行うため、移動局
で基地局の通信断から、再同期が確立するまでの間通信
が中断され、その通信中断期間が比較的長い欠点が生じ
る。

【０００７】この発明の目的は回線使用状況およびチャ
ネル状況に拘わらずスクランブルコードを通信中に変更
することができ、しかも通信断の時間が短かい通信中の
スクランブルコード変更方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１および２の発明
の何れにおいても、一方の無線局からスクランブルコー
ド変更通知を他方の無線局へ通知した後、その他方の無
線局との同期を一旦外し、再同期を取り直した後、新し
いスクランブルコードで通信を開始する点は、図５を参
照して説明した場合と同一であるが、請求項１の発明で
は上記他方の無線局でスクランブルコード変更通知の受
信確認信号を上記一方の無線局へ送信すると、上記一方
の無線局からの通信を受信すると共に同期確立用信号の
検出を開始する。従って上記一方の無線局から同期確立
用信号が送信されると、これを直ちに検出して、これに
対する同期確立処理がなされ、再同期がなされると、前
記生成したスクランブルコードを用いた通信を行う。

【０００９】請求項２の発明では、通常の同期外れ検出
時間よりも短かい同期外れ検出時間を上記他方の無線局
に記憶しておき、スクランブルコード変更通知を受信す
ると、前記記憶した短かい同期外れ検出時間を用いて、
同期外れを検出して、再同期処理を行う。

【００１０】

【実施例】図１Ａにこの発明を移動無線に適用した場合
に用いられる基地局の構成例を示す。変調回路３０１は
無線信号の送出処理を行い、復調回路３０２は無線信号
の受信処理を行う。送信クロック発生器３０３よりのク
ロック信号はフレーミング回路３０４へ供給され、通信
信号および制御信号をフレーム化するために用いられ
る。そのフレーム化された信号は変調回路３０１へ供給
される。復調回路３０２よりの復調出力はデフレーミン
グ回路３０５でフレーム化された信号から通信信号や制
御信号が抽出される。制御回路３０６は乱数の生成、ス
クランブルコードの生成、移動局への乱数指定などの制
御を行い、メモリ３０７，３０８に記憶されている同一
移動局に対する異なった移動局オリジナルコードを読み
出したり書き込んだりすることができる。この例は各移
動局がそれぞれ移動局オリジナルコードを二つもってい
る場合である。同期確立用信号処理部３０９は制御回路
３０６からの指令により同期確立用信号の送受信処理を
行う。

【００１１】図１Ａの基地局と対応する移動局の構成例
を図１Ｂに示す。移動局も変調回路４０１、復調回路４
０２、送信クロック発生器４０３、フレーミング回路４
０４、デフレーミング回路４０５、制御回路４０６、メ
モリ４０７，４０８、同期確立用信号処理部４０９を備
え、これらは基地局の同一名称の部分とそれぞれ同様な
機能をもっている。制御回路４０６は基地局から乱数お
よび移動局オリジナルコードを指定された場合にスクラ
ンブルコードを生成し、その生成終了を基地局へ通知す
る制御も行う。メモリ４０７，４０８内の各移動局オリ
ジナルコードは基地局のメモリ３０７，３０８内の各鍵
と同一である。通信内容のスクランブルはフレーミング
回路３０４，４０４で行い、デスクランブルはデフレー
ミング回路３０５，４０５で行う。

【００１２】更に請求項１の発明では移動局に、基地局
からの通信信号を受信しながら、同期確立用信号を検出
する機能が同期確立用信号処理部４０９に設けられる。
請求項１の発明により通信中のスクランブルコードの変
更の手順を図２を参照して説明する。移動局および基地
局では通信開始時にメモリ３０７（４０７）の移動局オ
リジナルコードを使用してスクランブルコードを生成
し、そのスクランブルコードを用いて通信信号および制
御信号に対するスクランブルを行っているとする。

【００１３】スクランブルコードの変更が決定される
と、図５を参照して説明したように基地局で乱数の発
生、乱数／オリジナルコード指定信号５０１がスクラン
ブルコード変更通知として送信され、移動局でスクラン
ブルコード生成が行われ（５０６）、更にスクランブル
コード生成終了信号５０２をスクランブルコード変更通
知の受信確認信号として基地局へ送出する。この発明で
はスクランブルコード生成終了信号５０２を送出すると
共に、同期確立用信号処理部４０９に対し同期確立用信
号の検出を開始させる（５１０）。これは基地局からの
通信信号の受信を継続しながら同時に行う。つまりデフ
レーミング回路４０５で復調出力からの信号検出と同時
に、デフレーミング回路４０５の信号が同期確立用信号
処理部４０９の分岐供給されて、同期確立用信号の検出
動作が開始される。

【００１４】従って、スクランブルコード生成終了信号
５０２を受信した基地局が同期確立用信号５０３の送出
を開始すると、移動局は同期確立用信号を直ちに検出し
て再同期処理に入ることができる。つまり図５では基地
局から通信信号に代え同期確立用信号が送られて来て、
移動局ではしばらくして同期外れを検出し、これから同
期確立用信号の検出に移るため、同期確立用信号の検出
が可成り遅れ、つまり再同期処理するのに時間がかかる
が、この発明では最初の同期確立用信号を直ちに検出で
き、再び同期状態になる時間が短かく、スクランブルコ
ード変更に伴う通信断の時間か短かくなる。

【００１５】次に請求項２の発明の実施例を説明する。
この実施例に用いられる移動局の構成例を図３Ａに、図
１Ｂと対応する部分に同一符号を付けて示す。この実施
例では同期外れ検出時間として長いものと短かいものと
がメモリ４１０と４１１とにそれぞれ記憶されている。
長い方の同期外れ検出時間は、従来から用いられている
通信中における同期外れと判定するための同期外れ状態
の継続時間であり、移動局は通常はこの長い方の同期外
れ検出時間を基準として同期外れか否かの判定を行う。
短かい方の同期外れ検出時間は、スクランブルコード生
成終了信号を送出した後での同期外れの判定基準に用い
る。この何れの同期外れ検出時間を読み出して利用する
かは制御部４０６で行う。

【００１６】図３Ｂに請求項２の発明の実施例の処理手
順を示す。図２、図５と同様に基地局から乱数／オリジ
ナルコード指定信号、つまりスクランブルコード変更通
知５０１の送信を行い、移動局でスクランブルコード生
成を行い、その生成終了信号、つまりスクランブルコー
ド変更通知の受信確認信号５０２を基地局へ送信する
と、移動局はメモリ４１１の同期外れ検出時間を読み出
して、同期外れの判定に利用する（５１１）。従って基
地局から通信信号に代えて同期確立用信号５０３を送信
すると、移動局では従来よりも短時間で同期外れを検出
し（５０７）、再同期処理（５０８）に移ることができ
る。短い方の同期外れ検出時間は長い方の同期外れ検出
時間の例えば半分とし、従来において１０タイムスロッ
ト連続して不一致が検出された時に、同期外れとする場
合は、１タイムスロットが２０ミリ秒であれば、従来よ
りも１００ミリ秒早く同期外れを検出できることにな
る。

【００１７】図２、図３Ｂにおいて、基地局で乱数／オ
リジナルコード指定信号５０１を送信後、干渉／弱電界
などの要因により、指定信号５０１が移動局へ到達しな
かったり、スクランブルコード生成終了信号５０２が基
地局へ達しなかったりして所定時間経過後にスクランブ
ルコード生成終了信号５０２が基地局で受信されない
と、基地局は再び乱数／オリジナルコード指定信号５０
１を移動局へ送信して同様のことを繰返す。乱数／オリ
ジナルコード指定信号５０１、スクランブルコード生成
終了信号５０２は一般に情報要素が多いため、その再送
などを行うと信号の授受に時間がかかり、その間に干渉
／弱電界などの要因により同期外れが発生した場合、移
動局では基地局で同期確立用信号５０３を送信していな
いのにこれを送信したものと処理して誤動作するおそれ
がある。

【００１８】このおそれを避けるには、例えば基地局で
はスクランブルコード生成終了信号５０２の受信後に再
同期予告信号を移動局へ送信し、移動局ではこの再同期
予告信号を受信するまでは同期外れが生じてもスクラン
ブルコードを変更しないようすればよい。上述におい
て、基地局、移動局で移動局オリジナルコードを１個だ
け保持して、スクランブルコードの変更時に、基地局か
ら乱数だけ変更して送信し、その乱数と、１つの共通の
移動局オリジナルコードとで新たなスクランブルコード
を作ってもよい。あるいは複数の移動局オリジナルコー
ドを保持し、スクランブルコード変更時に、移動局オリ
ジナルコードを指定し、この指定されたオリジナルコー
ドと、最初に基地局から受けた乱数とからスクランブル
コードを作ってもよい。上述では基地局から乱数／オリ
ジナルコード指定信号５０１を移動局へ送ることにより
スクランブルコードの変更処理を開始したが、このよう
な指定信号５０２を送信することなく、各移動局と基地
局との間に予め秘密に決めたスクランブルコードを順番
に使用してもよく、あるいは予め秘密に決めた数値を順
に用いてスクランブルコードを生成してもよい。このよ
うな場合基地局では移動局へスクランブルコードの変更
を通知し、移動局でスクランブルコード生成終了信号又
はスクランブルコード変更通知の受信確認信号を基地局
へ送信すればよい。更に上述ではこの発明を移動通信に
適用したが固定無線通信にも適用できる。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば同期
を再確立することにより、スクランブルコードを変更し
ているため、回線使用状況に拘らず、また干渉などがあ
っても通信中にスクランブルコードを変更することがで
きる。しかも請求項１の発明によればスクランブルコー
ド変更通知の受信確認信号を一方の無線局へ送ると、直
ちに同期確立用信号の検出を開始するため、同期が再確
立するまでの時間が短かく通信が中断される時間が短か
くなる。

【００２０】また請求項２の発明によればスクランブル
コード変更通知の受信確認信号を一方の無線局へ送る
と、他方の無線局は通常よりも短かい同期外れ検出時間
を用いて同期外れを検出するため、同期外れの検出が速
くなり、通信の中断時間が短かくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明を移動通信に適用した場合に用
いられる基地局の構成例をＡに、移動局の構成例をＢに
それぞれ示すブロック図。

【図２】請求項１の発明の実施例における処理手順を示
す図。

【図３】Ａは請求項２の発明を移動通信に適用した場合
に用いられる移動局の構成例を示すブロック図、Ｂは請
求項２の発明の実施例における処理手順を示す図であ
る。

【図４】Ａは移動通信システムの一般的構成を示すブロ
ック図、Ｂは従来のスクランブルコード変更方法の手順
を示す図である。

【図５】提案されている通信中スクランブルコード変更
方法の手順を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 勝美 東京都港区虎ノ門二丁目10番１号 エヌ・ ティ・ティ移動通信網株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二つの無線局が通信内容をスクランブル
   コードでスクランブルしてディジタル通信方式で通信を
   行い、一方の無線局からスクランブルコード変更通知を
   他方の無線局へ送った後、同期確立用信号を送信するこ
   とにより、両無線局間の同期を一旦外し、再度同期を取
   り直した後に新しいスクランブルコードで通信を開始す
   る通信中におけるスクランブルコード変更方法におい
   て、 上記他方の無線局は上記スクランブルコード変更通知の
   受信確認信号を上記一方の無線局へ送信し、かつ通信を
   継続すると共に同期確立用信号の検出を開始することを
   特徴とする通信中のスクランブルコード変更方法。
2. 【請求項２】 二つの無線局が通信内容をスクランブル
   コードでスクランブルして、ディジタル通信方式で通信
   を行い、一方の無線局からスクランブルコード変更通知
   を他方の無線局へ送った後、その他方の無線局との同期
   を一旦外し、再度同期を取り直した後に新しいスクラン
   ブルコードで通信を開始する通信中におけるスクランブ
   ルコード変更方法において、 上記他方の無線局に通常の同期外れ検出時間よりも短か
   い同期外れ検出時間を記憶しておき、 上記スクランブルコード変更通知を受信した上記他方の
   無線局は、上記短かい同期外れ検出時間を用いて同期外
   れを検出して再同期を取り直すことを特徴とする通信中
   のスクランブルコード変更方法。