JPH07111495A - スペクトル拡散通信方法、その送信機及び受信機 - Google Patents

スペクトル拡散通信方法、その送信機及び受信機

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JPH07111495A
JPH07111495A JP25570993A JP25570993A JPH07111495A JP H07111495 A JPH07111495 A JP H07111495A JP 25570993 A JP25570993 A JP 25570993A JP 25570993 A JP25570993 A JP 25570993A JP H07111495 A JPH07111495 A JP H07111495A
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博 鈴木
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和彦 府川
Shigeru Tomisato
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 周波数選択性フェージングによる劣化が少な
く、他ユーザからの干渉が少なく、かつ簡易に受信機を
構成できる。 【構成】 送信側で入力データ系列を誤り訂正符号化
し、その符号化系列{a}を複数の送信データ系列{a
1 }〜{aN }に分割し、各送信データ系列{a1}〜
{aN }を、時間TB 内のNB 個のシンボルがチップレ
ートfB =1/TCで直接拡散し、キャリア周波数f1
〜f4 のスペクトル拡散変調波としてマルチキャリアま
たは周波数ホッピングにより送信する。キャリア周波数
間隔をfB に対して十分大とする。受信側で各キャリア
成分ごとに分離し、それぞれ逆拡散してデータ系列{a
1 }〜{aN }と対応したもので得る。この際、他のユ
ーザの拡散符号による逆拡散を行いデコリレータなどに
より干渉除去する。復調されたデータ系列{a1 }〜
{aN }を送信側のデータ系列{a}となるように結合
し、誤り訂正復号して入力データ系列を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば移動通信に適
用され、ディジタル信号をスペクトル拡散方式で伝送す
る通信方式、その送信機及び受信機に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】送信データ系列を拡散系列でスペクトル
拡散する通信方式は、(i) 妨害波に対する通話品質劣化
が少ない、(ii)通信を秘匿できる、(iii) ベースバンド
における変復調処理が可能であり、CMOS−IC化に
より小形・低価格通信機を実現できる、(iv)広帯域利得
により、通信品質が向上する、などの特徴がある。この
スペクトル拡散通信方式は、伝送路の変動に対しても通
信品質の劣化が小さいので、無線伝送、例えば移動通
信、において利用する方法が知られている。特に、周波
数選択性フェージングがある伝送路では、通常の通信方
式では劣化要因となるディレースプレッドが、スペクト
ル拡散通信方式では伝送特性改善のために利用できると
いうメリットがある。スペクトル拡散方式では符号多重
により多元接続方式が実現されるので、周波数分割多元
接続(FDMA)あるいはTDM(時分割多重)−FD
MAなどで必要なセルラ移動通信方式における周波数マ
ネジメントが不要になるというメリットもある。
【0003】従来のスペクトル拡散通信方式の例を図1
1に示す。同図Aは移動通信システムの一例を示し、移
動局M1〜M3は基地局BSを介して相互に通信し、あ
るいは図に示していない固定通信網の固定端末あるいは
移動局と通信することができる。移動局M1,M2,M
3はそれぞれ図11Bに示すように同一帯域WS のスペ
クトル拡散変調波U1 ,U2 ,U3 で受信される。この
ようなシステムでは、通常、同図Cに示すように、ベー
スバンド信号に変換された受信信号は複数の逆拡散回路
DES1,DES2で位相がずらされた拡散符号でそれ
ぞれ逆拡散される。つまり、擬似ランダムに符号発生器
PNからの拡散符号が逆拡散回路DES2へ供給される
と共に、遅延回路Dを通じて逆拡散回路DES1へ供給
される。これら逆拡散回路DES1,DES2よりの逆
拡散された信号は合成回路COMで合成される。これは
いわゆる(RAKE)受信であり、通路差による遅延信
号も合成され、パスダイバーシチ効果により伝送特性が
改善される。逆拡散とRAKEの組み合わせでは、符号
多重における他ユーザ(利用者)からの干渉をFDMA
の様に完全には取り除くことができないので、この干渉
を雑音換算している。そのため干渉による伝送特性の劣
化を小さくするには限界があるという欠点があった。干
渉の問題は、特にセルラ移動通信のように、多数のユー
ザが多重化されているシステムにおいて、受信レベルが
大きく変動する条件では、システムの周波数利用効率を
大幅に低下させる最大の要因となっており、遠近問題と
してよく知られている。
【0004】従来において、この干渉の問題を解決する
ために提案されている第一の方法として、図12Aに示
すようなデコリレータの適用が知られている。デコリレ
ータは直接拡散における干渉キャンセラの一種であり、
希望波のみを抽出できる。図12Aの例では3ユーザに
対する逆拡散を逆拡散回路DES1〜DES3でそれぞ
れ行い、これらの逆拡散出力をデコリレータ11に入力
して希望波を分離して出力する。しかしながら、デコリ
レータ11は逆行列を求めるための演算が必要であり、
多重化されているユーザの数が一般のセルラ方式のよう
に多いときには、計算量が膨大となり、実用的ではない
という欠点があった。
【0005】干渉問題を解決する従来の第二の方法は、
スペクトル拡散方式であるCDMAをFDMAまたはT
DMAと組み合わせたCDM−FDMAあるいはCDM
−TDMAとする方法である。図12BにCDM−FD
MAを示す。つまり、システムの周波数帯域WS が複数
のサブ帯域WS1,WS2,WS3に分割され、サブ帯域W S1
が符号分割でユーザ信号U1−1,U1−2に利用さ
れ、サブ帯域WS2が符号分割でユーザ信号U2−1,U
2−2に利用され、サブ帯域WS3が符号拡散でユーザ信
号U3−1に利用される。このようなCDM−FDMA
ではユーザがあまり干渉しないように拡散率を下げたス
ペクトル拡散変調波を用いているので干渉が少ないが、
十分な拡散を行っていないのでCDMAの効果を引き出
すことができなかった。また、FDMAやTDMAとの
組み合わせであるから周波数マネジメントが必要になる
など、スペクトル拡散方式の実用的なメリットを活かす
ことができないという欠点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的はパス
ダイバーシチ効果を利用して、周波数選択性フェージン
グによる劣化を小さくするために、十分広帯域なスペク
トル拡散方式を提供し、しかも、他ユーザからの干渉が
少なく、セルラ移動通信における耐干渉性が十分とれ、
ユーザ収容容量を大きくでき、演算量が指数関数的に増
加することのないデコリレータの実現を容易にし、干渉
除去を容易にできるスペクトル拡散通信方法と、その送
信機及び受信機とを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明によるスペクト
ル拡散通信方法は、以下の5つのステップから基本的に
構成される。(i) 入力されたデータ系列を符号化し、そ
の符号化データを複数の送信データ系列に分離して出力
するデータ符号化ステップ、(ii)送信データ系列のそれ
ぞれをキャリア周波数が異なるスペクトル拡散変調波へ
変換して送信する変調ステップ、(iii) 変調波を受信し
てキャリア周波数ごとに変調波をベースバンド信号に分
離して抽出する分離ステップ、(iv)分離されたベースバ
ンド信号から、それぞれの復調信号を逆拡散して抽出す
る検波ステップ、及び(v) 各復調信号を用いてデータ系
列を復号するデータ復号化ステップである。
【0008】上述した基本構成のスペクトル拡散通信方
法を前提とし、その方法あるいはその方法に用いる送信
機、受信機は以下のような構成が用いられる。 a.受信機において、前記検波ステップ(iv)に用いら
れ、分離された変調成分を逆拡散処理することにより抽
出された逆拡散信号からデコリレーション処理により前
記復調信号を抽出する手段。
【0009】b.前記変調ステップ(ii)において、送信
データ系列のタイミングが重ならないように縦続した系
列に配置し、送信系列のそれぞれをキャリア周波数が異
なるスペクトル拡散変調波へ変換する。 c.受信機において、前記分離ステップに用いられ、変
調波を複数のアンテナで受信し、検波手段においてダイ
バーシチ合成する手段。
【0010】d.前記データ符号化ステップ(i) におい
て、定められた既知信号を各送信データ系列に時間多重
化する。 e.前記変調ステップ(ii)において、データ系列の伝送
速度が公称値の整数分の1になったとき、スペクトル拡
散変調波の全送信電力の平均値を公称値の整数分の1に
して送信する。
【0011】f.送信機において、前記変調ステップ(i
i)に用いられ、データ系列の伝送速度が公称値の整数倍
になったとき、各送信データ系列を整数倍の送信系列に
分割して符号多重化したスペクトル拡散変調波を送信す
る手段。
【0012】
【実施例】
この発明の通信方法の実施例を図1に示す。送信側で端
子Iから入力されたデータ系列は、データ符号化手段C
ODに入力される。データ符号化手段CODでデータ系
列は符号化され、その符号化データ系列は複数の送信デ
ータ系列IMに分割される。これらの送信データ系列I
Mは変調手段MMODに入力される。変調手段MMOD
では、各送信データ系列が異なるキャリア周波数のスペ
クトル拡散変調波へ変換され、送信アンテナANT−T
から送信される。
【0013】受信側で受信アンテナANT−Rで受信さ
れた変調波は分離手段DIVに入力される。分離手段D
IVでは複数の各キャリアのスペクトル拡散変調成分を
分離すると共にベースバンド信号に変換抽出する。分離
された複数のベースバンドのスペクトル拡散変調成分B
は、検波手段MDETへ入力され、それぞれスペクトル
逆拡散されてその復調信号Sが抽出される。各復調信号
はデータ復号化手段DECに入力され、復号化される。
復号化されたデータ系列が出力端子Oから出力される。
【0014】以上の構成を基本とした詳細な動作を以下
に述べる。スペクトル拡散変調波には様々な形態があ
る。例として図2の周波数時間ダイヤグラムに示すよう
に、符号化されたデータ系列{a}が4つの送信データ
系列{a1 }〜{a4 }に分割され、さらに、4つの直
接拡散されたスペクトルと拡散変調波がマルチキャリア
として送信される方法について述べる。同図で、TB
時間内にあるNB 個のシンボルがチップレートfB =1
/TC で直接拡散されている。スペクトル拡散変調波の
キャリア周波数はf1 ,f2 ,f3 ,f4 である。
【0015】送信側の詳細な構成例を図3に示す。入力
端子Iからデータ系列がデータ符号化手段CODの誤り
訂正符号化回路12に入力される。こゝで誤り訂正符号
化されたデータ系列{a}は分割回路13により複数の
送信データ系列IMに分割される。以下では4分割した
例を述べる。この分割は、例えば符号化データ系列
{a}をその順に各1シンボル(ビット)乃至複数シン
ボルごとに送信データ系列{a1 }〜{a4 }に順次分
配することを繰り返して行う。その際に一部を重複させ
ながら分配してもよく、この分割は任意の手法を用いる
ことができる。これら4つの送信データ系列{a1 }〜
{a4 }は変調手段MMODにおける4つのスペクトル
拡散変調器MOD1〜MOD4で変調される。変調器M
OD1〜MOD4の各搬送波のキャリア周波数は異なる
4つの周波数f1 〜f4 である。図2に示したように、
各周波数f1 〜f4 はスペクトル拡散変調帯域fB に比
べて十分離れた周波数にする。これらのスペクトル拡散
変調波は合成器14で合成されて送信アンテナANT−
Tから送信される。
【0016】受信側の分離手段DIVの詳細な構成例を
図4に示す。図4AにおいてはアンテナANT−Rで受
信された信号は、分離手段DIV内の分離変換回路15
1 において直交検波器16で周波数f1 の発振器OSC
1の出力を用いてベースバンド信号に変換され、その同
相成分と直交成分とがそれぞれ低域通過フィルタ17,
18に通されてf1 のスペクトル拡散変調波がベースバ
ンド信号B1として分離・抽出される。f2 〜f4 のス
ペクトル拡散変調波についても同様に分離変換回路15
2 〜154 において、それぞれ周波数f2 〜f4 の発振
器出力によりベースバンド信号B2〜B4として分離・
抽出されている。
【0017】図4BではアンテナANT−Rで受信され
た信号が分離手段DIVにおいて、f1 〜f4 の平均周
波数fL の発振器LOの出力により直交検波器16で周
波数変換され、その同相成分と直交成分が低域通過フィ
ルタ17,18でそれぞれ抽出される。これらの成分か
ら高速フーリエ変換器FFTでf1 〜f4 の各周波数成
分が分離される。分離された成分はf1 〜f4 とfL
の差分の周波数オフセットを有するので、それぞれ変換
回路BT1〜BT4に入力されてベースバンドに変換さ
れ、f1 〜f4 のスペクトル拡散変調波と対応するベー
スバンド信号B1〜B4がそれぞれ得られる。
【0018】分離されたベースバンド信号B1〜B4は
図5Aに示す検波手段MDETにおける逆拡散処理回路
DES1〜DES4にそれぞれ入力されて逆拡散され、
その逆拡散出力はそれぞれ復調回路DEM1〜DEM4
により対応した複数の送信データ系列が復調される。こ
れら復調された信号S1〜S4はデータ復号化手段DE
Cに入力される。
【0019】データ復号化手段DECは図5Bに示すよ
うに構成され、復調された信号S1〜S4はまず結合回
路CONによって、送信側の誤り訂正符号化回路12の
出力と同じ形式の一列のデータ系列に結合される。この
結合されたデータ系列は復号化回路19に入力され、誤
り訂正復号化処理がなされてデータ系列が復号される。
【0020】この発明による通信方式では図2に示した
ように十分離れたキャリア周波数を利用し、これらに符
号化データ系列を分散して広帯域な拡散を行って伝送し
ているため、フェージングによりバースト的に信号が消
失しても、それは1つのキャリア周波数帯で生じ、全体
に生じることがなく、このバースト的信号消失は受信側
で元の符号化系列に結合したときに分散され、誤り訂正
復号ができ、誤り訂正符号を有効に利用でき、周波数ダ
イバーシチ効果が得られる。
【0021】しかも、各キャリア周波数のスペクトル拡
散変調波はあまり広帯域ではないので、同じ帯域に重畳
されている干渉波の数が、拡散された帯域の割には制限
されている。選択されていないキャリア周波数を利用す
る他ユーザの変調波とは周波数軸上で分離されているの
で相互に干渉しない。干渉波が少ないので干渉キャンセ
ラの適用が容易になる。キャリア周波数間隔は周波数選
択性フェージングに基づく変動が無相関になるように選
定される。マルチパスに基づく通路差による遅延量τd
が例えば1μ秒とすると、1/τd =1MHz以上の間隔
をキャリア周波数f1 〜f4 の各隣接間隔に与える。そ
して各拡散帯域fB を例えば200KHz〜300KHzと
することにより、f1 〜f4 の全体として800KHz〜
1200KHzの拡散帯域を得て、この発明における変調
波の帯域幅はそれぞれ数百KHz以下であっても、従来の
1キャリアによる広帯域直接拡散変調波における拡散帯
域とほゞ同一としている。
【0022】受信側の検波手段MDETに干渉キャンセ
ラの一種であるデコリレータを用いた例を図6に示す。
分離されたベースバンド信号B1が検波回路DET1に
入力される。検波回路DET1には自分の信号を復調す
るための逆拡散回路DES1−1だけでなく他のユーザ
に関する逆拡散回路DES1−2〜DES1−Nまでが
用意され、これら逆拡散回路DES1−2〜DES1−
Nにもベースバンド信号B1が供給される。これら逆拡
散回路DES1−1〜DES1−Nの各出力をデコリレ
ータ11に入力する。デコリレータ11の出力S1はデ
ータ復号化手段DECに送られる。他の分離されたベー
スバンド信号B2〜B4についても検波回路DET2〜
DET4で同様に処理される。
【0023】このように、この発明では分離された各ス
ペクトル拡散変調波の拡散率はあまり大きくないので、
他ユーザの干渉波の数を小さく抑えられる。従って、デ
コリレータ11の規模は小さくなり実現が容易になる。
1周波のみについてみると、拡散率が小さいと周波数ダ
イバーシチ効果が低下するので、それぞれのスペクトル
拡散変調波f1 〜f4 の信頼性が低くなるが、この発明
においては別に誤り訂正符号化された信号を周波数間隔
を十分離したキャリア周波数で分割して伝送しているの
で、データ復号手段で復号する過程で周波数ダイバーシ
チ効果が得られる。
【0024】図2で示した伝送方法では、複数のスペク
トル拡散変調波がマルチキャリアf 1 〜f4 として同時
に送信された。図7Aに示す例では、送信データ系列
{a1}〜{a4 }を時間的に重ならないように縦続的
に配列することにより変調波は1つの送信データ系列が
順次送信される。そのためには、変調手段において送信
系列{a1 }〜{a4 }の時間をシフトさせて送信すれ
ばよい。各バーストにはTB の信号が1/4に圧縮され
ているので4fB の帯域のスペクトル拡散信号になる。
図2の場合より4倍の帯域になるが、各キャリア周波数
1 〜f4 においてはTB /4のバーストとなるので時
間的に4ユーザを多重化することができ、最終的なスペ
クトル利用率は変わらない。このようにマルチキャリア
的にではなく周波数ホッピングのようにしてキャリア周
波数が異なるスペクトル拡散変調波へ変換して送信する
と、パラレル伝送ではなくシリアル伝送となるので送信
及び受信における設備を1系統だけ用意し、周波数ホッ
ピングすればよく、ハードウェアの負担が軽減される。
ただし、他ユーザについても同様にホッピングすること
が必要であり、タイミング同期系には精度がよく、安定
に動作するものが要求される。
【0025】このような送信をするには、例えば図7B
に示すように符号化手段CODからの分割された4つの
送信データ系列{a1 }〜{a4 }はそれぞれ時間圧縮
回路211 〜214 で時間TB ごとに4倍の速度にデー
タ速度を高くしてTB /4の時間のデータに圧縮され、
これら圧縮されたデータは時分割多重化回路22でT B
/4の圧縮データが回路211 〜214 から順次取り出
されて時間的に多重化されて拡散変調器23へ入力され
る。拡散変調器23のキャリア周波数は時分割多重化回
路22の多重化と同期してf1 〜f4 に順次切替えら
れ、これら周波数のスペクトル拡散変調波が送信され
る。
【0026】ダイバーシチ受信の例を図8に示す。この
例は2つのアンテナANT−R1とANT−R2で受信
された信号がそれぞれ図4に示した2つの分離手段DI
V1とDIV2でそれぞれ各キャリア周波数成分に分離
される。その分離された同一キャリア周波数成分が検波
手段で合成されるとともに復調される。つまり、ダイバ
ーシチ用検波回路D−DET1にはf1 に対応するアン
テナANT−R1から受信分離ベースバンド信号B1−
1と、アンテナANT−R2からの受信分離ベースバン
ド信号B1−2とが入力され、これらベースバンド信号
B1−1,B1−2はダイバーシチ検波回路D−DET
1でそれぞれ逆拡散され、その逆拡散出力信号はダイバ
ーシチ合成される。このダイバーシチ合成には種々の方
法があるが、振幅と位相に重み付けをすれば最大比合成
などが容易に実現できる。合成され復調された信号S1
はデータ復号手段DECに入力される。他の成分につい
ても同様である。ダイバーシチ受信をすると回路は複雑
になるが、2つのアンテナで受信するので受信信号エネ
ルギーが増大し、伝送特性が良好になる。
【0027】さて、この発明における検波手段において
逆拡散した後に復調をするとき、予め定められた信号が
送信されていると、その復調特性を良好にすることが可
能となることが多い。このためフレーム化された送信デ
ータ系列に定められた信号、例えばトレーニング信号を
挿入する。このトレーニング信号は自己相関が鋭く、相
互相関が小さく、互いにほゞ直交関係にあるものから選
定される。この信号は例えば図9Aに示すようにフレー
ムの初、途中、前後など予め決めた位置に挿入する。こ
のトレーニング信号は、例えばダイバーシチ合成におけ
る重み付け係数の初期設定、検波器におけるキャリア同
期、MLSE(最尤系列推定)受信における内部状態設
定などに利用することができる。
【0028】送信すべき入力データ系列の伝送速度が公
称値の整数N分の1になったとき、全送信電力の平均値
を公称値の1/Nにするときの実施例を図9Bに示す。
このとき、ビット当たりのエネルギーEb と雑音のスペ
クトル密度N0 との比、Eb/N0 は変わらない。伝送
における誤り率はEb /N0 の関数であるから、Eb
0 が変化しなければ誤り率特性も不変である。図9B
の(a)は伝送速度が1/2になったときに、同じ拡散
符号を同じチップレートで2回繰り返すことにより拡散
率を2倍にし、各スペクトル拡散変調波の拡散帯域幅を
変えずに、送信電力をそれぞれ1/2にした例を示す。
このようにすれば拡散符号もチップレートも不変である
から、受信側で同一のデコリレータを使うことができ
る。図9Bの(b)伝送速度が1/2になったとき、キ
ャリア周波数f2 とf4 では送信せず、キャリア周波数
1 とf3 で送信データ系列を送信する方法を示す。つ
まり、送信データ系列{a1 }、{a2 }でそれぞれ互
いに異なる拡散符号を用いて拡散し、周波数f1 で送信
し、送信データ系列{a3 }、{a4 }でそれぞれ互い
に異なる拡散符号により周波数f3 を拡散して送信す
る。
【0029】これらの方法によれば、伝送速度が下がっ
たときに放射される電力が減るので、多重化における干
渉量が減り、システムのキャパシティが増大する。入力
データ系列の伝送速度が公称値のN倍に増加した場合、
入力データ系列を1/Nに分割し、それぞれを同一のキ
ャリア周波数のスペクトル拡散変調波に図のように符号
多重化して送信する。Nが拡散率以下であれば、このよ
うにして一度に伝送できる。特にデコリレータを使用す
る際には他ユーザのコードもすべて逆拡散しているの
で、逆拡散回路を新たに付加する必要はない。
【0030】図10Aに示した伝送信号は、例えば図1
0Bに示すような構成で作られる。入力データ系列は誤
り訂正符号化回路12で誤り訂正符号化され、その符号
化データ系列は分割回路13で4分割され、これら分割
されたデータ系列{a1 }〜{a4 }はそれぞれ符号多
重化回路251 〜254 に入力される。データ系列{a
1 }は符号多重化回路251 で分割回路26で4分割さ
れ、その4つのデータ系列{a11}〜{a14}はそれぞ
れ拡散変調回路271 〜274 で互いに異なる拡散符号
によりスペクトル拡散されたキャリア周波数f1 の変周
波に変換され、合成回路28で合成されて合成回路14
へ出力される。同様にデータ系列{a2}〜{a4 }の
それぞれも、符号多重化回路252 〜254 で4つに分
割され、さらに異なる拡散符号により同一周波数につい
てスペクトル拡散した変調波を得、合成して合成回路1
4に出力される。ただし、符号多重化回路252 〜25
4のキャリア周波数はそれぞれf2 〜f4 とされる。
【0031】入力データ系列の速度が公称値よりかなり
高くなると、拡散符号の符号長及びデコリレータの能力
の点から1つのキャリアに対し、符号多重化する数には
限度があって、図10Aに示したようにしても伝送でき
ない場合は、他の空き周波数チャネル、例えば周波数f
1 とf2 との中間の周波数をキャリアとするスペクトル
拡散変調波に対して符号多重化して伝送すればよい。
【0032】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば入
力データ系列は符号化された後、複数の系列に分割さ
れ、十分広い帯域へ複数のスペクトル拡散変調波として
分散して拡散され、再び連続した1つの系列に再編成さ
れ、1つの信号系列として復号される。
【0033】従って、十分な周波数ダイバーシチ効果が
得られる。また、変調波のエネルギーは複数のスペクト
ル領域に付しているので、各ユーザのスペクトル拡散変
調波をなるべく異なるスペクトル領域に分散させれば、
干渉量を大幅に減らすことができる。干渉の数を低減
し、かつ周波数ダイバーシチ効果が大きい通信方式であ
るから高品質の通信を実現できる。また、通常の品質に
抑えれば伝送容量をユーザ数の拡大に割り振ることがで
きるので、チャネル数の大きな通信方式を実現できる。
【0034】分散された各スペクトル拡散変調波につい
て見れば拡散率が小さく、多重拡散符号数も少ないた
め、干渉除去のためのデコリレータの構成が簡単にな
る。特に移動通信システムのように、膨大なユーザ数を
収容する必要があり、かつ伝送路の変動が激しく、また
周波数選択性の信号伝達特性を示すフェージング伝送路
に用いると有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の通信方法の基本構成を示すブロック
図。
【図2】この発明の通信方法における周波数・時間ダイ
ヤグラムの一例を示す図。
【図3】この発明の送信機の実施例を示すブロック図。
【図4】この発明の受信機中の分離手段の例を示すブロ
ック図。
【図5】Aはこの発明の受信機中の検波手段の一例を示
すブロック図、Bはこの発明の受信機中のデータ復号化
手段の一例を示すブロック図である。
【図6】デコリレータを使用した検波手段の一例を示す
ブロック図。
【図7】Aはこの発明の通信方法の周波数・時間ダイヤ
グラムの第二の例を示す図、Bはその通信方法を実現す
る送信機の例を示すブロック図である。
【図8】受信ダイバーシチ構成としたこの発明受信機の
一例を示すブロック図。
【図9】Aは定められた信号をフレーム構成の信号系列
に挿入する例を示す図、Bは可変ビットレートにおける
スペクトルの一例を示し、(a)はキャリア数不変、
(b)はキャリア数低減した図である。
【図10】Aは多重化したスペクトルの一例を示す図、
Bはそのスペクトル構成を送信するこの発明の送信機の
例を示すブロック図である。
【図11】従来のスペクトル拡散方式の一例を示し、A
は方式構成図、Bはスペクトル図、CはRAKE構成受
信部の図である。
【図12】従来の干渉解決法を示し、Aはデコリレータ
構成図、BはCDM−FDMAのスペクトル図である。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信側で、入力データ系列を符号化し、 その符号化データ系列を複数の送信データ系列に分離
    し、 これら複数の送信データ系列を、それぞれ互いに異なる
    キャリア周波数のスペクトル拡散変調波に変換して送信
    し、 受信側で上記複数のスペクトル拡散変調波を受信してキ
    ャリア周波数ごとに分離すると共にベースバンド信号に
    変換し、 これら分離された各ベースバンド信号をそれぞれスペク
    トル逆拡散して上記送信データ系列を検波し、 これら検波データ系列を上記符号化データ列に結合し、 その結合した符号化データ列を復号して上記入力データ
    系列を得ることを特徴とするスペクトル拡散通信方法。
  2. 【請求項2】 上記入力データ系列の伝送速度が公称値
    の整数分の1になると、上記スペクトル拡散変調波の全
    送信電力の平均値を公称値の上記整数分の1にすること
    を特徴とする請求項1記載のスペクトル拡散通信方法。
  3. 【請求項3】 上記各送信データ系列をフレーム化し、
    その各フレーム内の予め決めた個所に、互いにほゞ直交
    関係にある既知のトレーニング信号を挿入することを特
    徴とする請求項1記載のスペクトル拡散通信方法。
  4. 【請求項4】 上記複数の送信データ系列を時間的に重
    ならないように縦続的に配列することを特徴とする請求
    項1記載のスペクトル拡散通信方法。
  5. 【請求項5】 入力データ系列を符号化する符号化手段
    と、 その符号化手段よりの符号化データ系列を複数の送信デ
    ータ系列に分離する分割手段と、 上記複数の送信データ系列を、それぞれ互いに異なるキ
    ャリア周波数のスペクトル拡散変調波に変換して送信す
    る拡散送信手段と、 を具備するスペクトル拡散通信送信機。
  6. 【請求項6】 上記拡散送信手段は上記送信データ系列
    ごとに設けられ、互いに異なる搬送波を送信データでス
    ペクトル拡散変調を行う複数のスペクトル拡散変調器
    と、これらスペクトル拡散変調器よりスペクトル拡散変
    調波を合成して送信する合成器とよりなることを特徴と
    する請求項5記載のスペクトル拡散通信送信機。
  7. 【請求項7】 上記拡散送信手段は、上記複数の送信デ
    ータ系列をそれぞれ一定周期ごとにその複数分の1に時
    間圧縮する手段と、上記一定周期ごとに上記複数だけ搬
    送波を変化させる手段と、その各1つの搬送波について
    上記複数の送信データ系列の時間圧縮したデータ系列に
    対応するものでスペクトル拡散変調を行う手段とからな
    ることを特徴とする請求項5記載のスペクトル拡散通信
    送信機。
  8. 【請求項8】 入力データ系列を符号化する符号化手段
    と、 その符号化手段よりの符号化データ系列をn個(nは3
    以上の整数)の送信データ系列に分離する分割手段と、 これらn個の送信データ系列をm個の送信データ系列群
    に分け、各送信データ系列群はキャリア周波数を互いに
    異ならせ、各送信データ系列群の各送信データは互いに
    拡散符号を異ならせて、これら送信データをスペクトル
    拡散変調波に変換して送信する拡散送信手段と、 を具備するスペクトル拡散通信送信機。
  9. 【請求項9】 受信スペクトル拡散変調信号をキャリア
    周波数ごとに分離してベースバンド信号に変換する分離
    手段と、 この分離手段より各分離されたベースバンド信号をそれ
    ぞれスペクトル逆拡散して復調データ系列を得る検波手
    段と、 上記復調データ系列を結合して符号化データ系列を得て
    これを復号化する復号化手段と、 を具備するスペクトル拡散通信受信機。
  10. 【請求項10】 上記検波手段は上記分離されたベース
    バンド信号を複数の拡散符号で逆拡散する逆拡散手段
    と、その逆拡散された信号をデコリレーション処理によ
    り干渉除去するデコリレータと、そのデコリレータの出
    力を識別して上記復調データ系列を得る復号手段とより
    なることを特徴とする請求項9記載のスペクトル拡散通
    信受信機。
  11. 【請求項11】 複数の受信アンテナを備え、これら受
    信アンテナごとに上記分離手段が設けられ、上記検波手
    段は上記複数の分離手段よりの同一キャリアと対応する
    ベースバンド信号を入力し、その各ベースバンド信号を
    逆拡散し、その逆拡散された信号をダイバーシチ合成し
    て復調データ系列を抽出する手段を含むことを特徴とす
    る請求項9記載のスペクトル拡散通信受信機。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002344357A (ja) * 2001-05-18 2002-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd マルチバンド無線通信システム
JP2006173866A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 送信装置および送信方法
US7305051B2 (en) 2001-05-21 2007-12-04 At&T Corp. Optimum training sequences for wireless systems
US7443919B2 (en) 2001-05-21 2008-10-28 At&T Corp. Channel estimation for wireless systems with multiple transmit antennas

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002344357A (ja) * 2001-05-18 2002-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd マルチバンド無線通信システム
JP4604393B2 (ja) * 2001-05-18 2011-01-05 パナソニック株式会社 マルチバンド無線通信システム
US7443919B2 (en) 2001-05-21 2008-10-28 At&T Corp. Channel estimation for wireless systems with multiple transmit antennas
US7305051B2 (en) 2001-05-21 2007-12-04 At&T Corp. Optimum training sequences for wireless systems
US7583761B2 (en) 2001-05-21 2009-09-01 At&T Corp. Channel estimation for wireless systems without matrix inversion
US7756212B2 (en) 2001-05-21 2010-07-13 At&T Intellectual Property Ii, L.P. Channel estimation for wireless systems with multiple transit antennas
US8472553B2 (en) 2001-05-21 2013-06-25 At&T Intellectual Property Ii, L.P. Channel estimation for wireless systems without matrix inversion
US8724725B2 (en) 2001-05-21 2014-05-13 At&T Intellectual Property Ii, L.P. Channel estimation for wireless systems without matrix inversion
US9654309B2 (en) 2001-05-21 2017-05-16 Sony Corporation Channel estimation for wireless systems without matrix inversion
US10020964B2 (en) 2001-05-21 2018-07-10 Sony Corporation Channel estimation for wireless systems without matrix inversion
US10320587B2 (en) 2001-05-21 2019-06-11 Sony Corporation Channel estimation for wireless systems without matrix inversion
US10666463B2 (en) 2001-05-21 2020-05-26 Sony Corporation Channel estimation for wireless systems without matrix inversion
JP2006173866A (ja) * 2004-12-14 2006-06-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 送信装置および送信方法
JP4628081B2 (ja) * 2004-12-14 2011-02-09 パナソニック株式会社 送信装置および送信方法

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