JPH07147571A - スクランブル/デスクランブル処理装置 - Google Patents

スクランブル/デスクランブル処理装置

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JPH07147571A
JPH07147571A JP5315820A JP31582093A JPH07147571A JP H07147571 A JPH07147571 A JP H07147571A JP 5315820 A JP5315820 A JP 5315820A JP 31582093 A JP31582093 A JP 31582093A JP H07147571 A JPH07147571 A JP H07147571A
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circuit
signal
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JP5315820A
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Yasuhiro Shibuya
泰弘 渋谷
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Tamura Electric Works Ltd
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Tamura Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 信号をスクランブル及びデスクランブルする
場合に処理回路を小規模に構成し、かつ回路の稼働率を
高める。 【構成】 信号の送受信時に各々異なるタイミングで生
成される第1,第2のタイミング信号TSLT,RSL
Tを論理積回路307,308で検出し、この時の送受
信データTDT,RDTに対し、レジスタ301,パタ
ーン発生回路302,排他的論理和回路304からなる
処理回路でスクランブルまたはデスクランブル処理す
る。この結果、回路を小規模に構成でき、かつ送信と受
信とで同一の処理回路が使用されることから、回路の稼
働率を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルの移動無線
システムを構成する基地局と移動局間で通信される音声
信号及びデータ信号の伝送方式に関し、特に上記音声信
号及びデータ信号に対してスクランブルをかけると共
に、スクランブルされた信号をデスクランブル(解除)
するスクランブル/デスクランブル処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、アナログのコードレス電話に代わ
り、第2世代コードレス電話であるディジタル携帯電話
システムの開発が進められている。このような携帯電話
システムでは、PSと呼称される移動局及びCSと呼称
される基地局間の通信にはディジタル方式を採用し、音
声等のアナログ信号をAD変換やDA変換してディジタ
ル信号として無線通信を行うものとなっている。
【0003】図4はこのような携帯電話システムの構成
を示し、加入者回線Lを介して基地局1が接続され、基
地局1と4台の移動局21 〜24 は無線接続されてい
る。ところで、無線周波数帯域としては1.9GHzの
帯域が用いられ、キャリア周波数の間隔は、300KH
zとなっている。そして1つの周波数帯を介して1台の
基地局と4台の移動局との間で通信が行え、この場合こ
の周波数は図5に示すように、5msec間(伝送の1
フレームに相当9)に8つのタイムスロット〜に時
分割され、はじめの4つのタイムスロット〜で基地
局1は各移動局に対しデータを送信すると共に、残りの
4つのタイムスロット〜で各移動局からのデータを
受信するようにしている。このように同一周波数を4台
の移動局で使用できることから、電波を有効に活用する
ことができる。
【0004】こうした携帯電話システムでは、基地局1
と各移動局間で通信される音声信号やデータ信号にはそ
の秘匿を目的としてスクランブルをかけて伝送すること
が一般的に行われている。図6は、例えば移動局2内に
配設され基地局1への送信信号に対してスクランブルを
かけるスクランブル回路及び基地局1から受信した信号
のスクランブルを解除するデスクランブル回路の一例を
示す図である。同図においてスクランブル回路300A
及びデスクランブル回路300Bは、同様の構成となっ
ており、何れも、パターン初期値レジスタ(以下、レジ
スタ)301A,301B、PN(Pseude No
ise)パターンとしてPN(10,3)のパターンを
生成するPNパターン発生回路302A,302B、選
択回路303A,303B、及び排他的論理和回路30
4A,304Bから構成される。
【0005】ここで送信データTDTに対してスクラン
ブルをかける際にCPU34から所定のパターンの初期
値がレジスタ301Aにセットされると、このパターン
初期値はPNパターン発生回路302Aに送られる。P
Nパターン発生回路302Aでは、周波数384KHz
のクロック信号CK1及びスクランブル処理タイミング
信号SCTに同期してPNパターンを生成し、排他的論
理和回路304Aの一方の入力端子へ出力する。この場
合送信データTDTは、排他的論理和回路304Aの他
方の入力端子へ出力されることから、PNパターン及び
送信データTDTの排他的論理和がとられて選択回路3
03Aの入力端子IN1に入り、さらにスクランブル処
理タイミング信号SCTに選択されて出力端子OUTか
ら、スクランブルされた送信信号が基地局1に出力され
る。
【0006】なお、スクランブル処理タイミング信号S
CTにより選択されない場合は、選択回路303Aの入
力端子IN2に入った送信データTDTそのものが出力
端子OUTから出力される。
【0007】一方、基地局1からの受信データRDTに
対してスクランブルの解除を行う際にCPU34から所
定パターンの初期値がレジスタ301Bにセットされる
と、このパターン初期値はPNパターン発生回路302
Bに送られる。PNパターン発生回路302Bでは、上
述のクロック信号CK1及びデスクランブル処理タイミ
ング信号DSCTに同期してPNパターンを生成し、排
他的論理和回路304Bの一方の入力端子へ出力する。
この場合受信データRDTは、排他的論理和回路304
Bの他方の入力端子へ出力されることから、PNパター
ン及び受信データRDTの排他的論理和がとられて選択
回路303Bの入力端子IN1に入り、さらにデスクラ
ンブル処理タイミング信号DSCTに選択されてその出
力端子OUTから、スクランブルが解除された受信信号
が得られる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の携帯電
話システムでは、スクランブル回路及びデスクランブル
回路を各々別個に構成しているため、回路規模が大とな
り、移動局等の小型化が困難になると共に、送信時はス
クランブル回路を、また受信時はデスクランブル回路を
各々独立して動作させているため、回路の稼働率が悪い
という問題があった。
【0009】したがって本発明は、信号をスクランブル
及びデスクランブルする場合に処理回路を小規模に構成
すると共に回路の稼働率を高めることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、信号の送信時には送信信号に対する
スクランブル処理を行うと共に、信号の受信時には受信
信号のスクランブルを解除するデスクランブル処理を行
うスクランブル/デスクランブル処理回路において、信
号の送信及び受信時に各々異なるタイミングで生成され
る第1及び第2のタイミング信号を検出するタイミング
信号検出回路と、このタイミング信号検出回路の検出出
力に応じスクランブル処理及びデスクランブル処理の何
れか一方の処理を行う処理回路とを設けたものである。
【0011】
【作用】信号の送信時に生成される例えば第1のタイミ
ング信号がタイミング検出回路により検出されると、処
理回路ではスクランブル処理が行われると共に、信号の
受信時に生成される第2のタイミング信号がタイミング
検出回路により検出されると、処理回路ではデスクラン
ブル処理が行われる。この結果、スクランブル処理及び
デスクランブル処理を行う回路が共用化されて、回路規
模が小となり装置を小型かつ経済的に構成できる。ま
た、同一の処理回路を送信及び受信時に用いるため、回
路の稼働率を高めることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図2は本発明のスクランブル/デスクランブル処理
装置を適用した一実施例を示すブロック図であり、この
実施例装置はステムは携帯電話システムを構成する移動
局である。図2において、移動局2は、アンテナAT,
高周波部21A,無線制御部21C,及び無線インタフ
ェース部21Dからなる無線部を介して基地局1と無線
接続される。
【0013】ここで無線インタフェース部21Dには、
タイミングバスTBSを介しユニークワード検出部2
2、タイミング生成部23、受信CI検査部24、スク
ランブル部25、CRC処理部26、受信データレジス
タ27、送信データレジスタ28、送信データ連結部2
9、簡易秘話部30、速度変換部31,32、及び音声
処理部33が接続されている。
【0014】またシステムバスSBSには、上述の受信
CI検査部24,送信データ連結部29,速度変換部3
1,32を除く各部が接続されていると共に、CPU3
4、操作部35、及び表示部36が接続される。なお、
音声処理部33には、通話に必要な送受器37及びリン
ガ38が接続されており、また上述の各部は電源部40
からの電源供給により動作する。
【0015】このように構成された移動局2は基地局1
とデータ通信を行う場合、1つの周波数が5msec毎
に8個のタイムスロットに分割されたうちの1個のスロ
ットを介し基地局1からのデータを受信する。そしてこ
の受信スロットから4スロット分時間的に遅れたスロッ
トを介し基地局1へデータを送信する。なお、タイムス
ロットは1スロット当たり、625μsec(5mse
c/8)の時間が割り当てられ、かつ1スロット分のデ
ータは240ビットであることから1ビット分のデータ
は約2.6μsecの時間を要している。したがって、
送受されるデータの速度は384KHzである。
【0016】図3は、基地局1との間で送受されるデー
タのフォーマットを示す図であり、データとしては1個
のスロット当たり224ビットの情報が送受される。こ
こで1スロット分の240ビットデータから上述の22
4ビット分のデータを差し引いた16ビット分のデータ
は、2つの隣接スロット間でデータ(送信バースト信
号)が衝突しないようにするためのガードタイムとして
用いられる。ところでタイムスロットは、制御用物理ス
ロットと通信用物理スロットとに大別され、このうち制
御用物理スロットはSCCHと呼称されるチャネルを有
している。SCCHチャネルは、個別セル用チャネルで
あり、呼接続に必要な情報を転送するチャネルである。
また、通信用物理スロットは、TCHと呼称される情報
チャネル及びFACCHチャネル等を有しており、FA
CCHチャネルは、一時的にTCHチャネルをスチール
してデータ転送を行うチャネルである。
【0017】ここで移動局から基地局への上り制御用物
理スロットは、図3(a)に示すように、4ビットの過
渡応答ランプタイムR、2ビットのスタートシンボルS
S、62ビットのプリアンプルPR、32ビットのユニ
ークワードUW、4ビットの種別信号CI、42ビット
の着識別符号、28ビットの発識別符号、34ビットの
制御情報I、及び16ビットの誤り検出CRC(Cyc
lic Redundancy Check)の各デー
タ領域が割り当てられている。なお、下りの制御用物理
スロットは、種別信号CIに続き42ビットの発識別符
号及び28ビットの着識別符号の各領域が割り当てられ
ている他は、上り制御用物理スロットと同様である。
【0018】また通信用物理スロットは、図3(b)に
示すように、制御用物理スロットと同様、先頭から各々
4及び2ビットのランプタイムR及びスタートシンボル
SSが割り当てられ、続いて6ビットのプリアンプルP
R,16ビットのユニークワードUWが割り当てられて
いる。さらに、続いて4ビットの種別信号CI、TCH
チャネルに付随したチャネルである16ビットの制御チ
ャネルSA,160ビットの情報I、及び16ビットの
誤り検出CRCが割り当てられている。なお、図3
(a)及び図3(b)において、先頭からユニークワー
ドUWまでのデータが同期関係のデータを示している。
【0019】次に上述したフォーマットでデータを伝送
する移動局2の動作を図2及び図3を用いて簡単に説明
する。周波数1.9GHz付近の無線信号が基地局1か
ら移動局2へ送信されてくると、アンテナAT,高周波
部21A,無線制御部21C,及び無線インタフェース
部21Dからなる無線部では、この無線信号から高周波
成分を取り除き、かつ復調を行って周波数384KHz
の受信データaとして無線インタフェース部21Dから
出力する。
【0020】この受信データaはユニークワード検出部
22及び受信CI検査部24で受信され、各部において
は、タイミング生成部23の各受信タイミング出力に基
づきバースト状の受信データaの中から各々ユニークワ
ードUW及びチャネル種別等の受信データ種別を示す種
別信号CIを検出する。この検出された情報は、タイミ
ング生成部23へフィードバックされ、以降のデータ受
信に必要なタイミングを生成するために利用される。そ
して生成されたタイミング信号は、タイミングバスTB
Sを介しスクランブル部25や簡易秘話部33及び音声
処理部33等の送受信処理部へ出力される。この場合、
スクランブル部25では、受信データaにかけられた符
号列の直流平衡を保つためのスクランブルをはずして受
信データレジスタ27へ出力する。
【0021】CPU34では、これらユニークワードU
W及び種別信号CIを検出後の受信タイミング出力に基
づき受信データレジスタ27中に蓄積されたチャネル種
別CI以降の着識別符号や発識別符号及び情報I等のデ
ータをシステムバスSBSを介して入力し、これらの識
別符号が自装置に該当すれば各種プロトコル処理や受信
データ処理を行う。
【0022】このように移動局2では、受信データaを
処理する場合、ユニークワード検出部22及び受信CI
検査部24においてユニークワードUW及び受信データ
種別を示す種別信号CIを検出してこれらの検出に基づ
き以降のデータの受信タイミングを生成し、スクランブ
ル部25,CRC処理部26,受信データレジスタ2
7,送信データレジスタ28,送信データ連結部29,
及び速度変換部31,32等においては、CPU34が
介在することなく動作できるように構成する。この結
果、CPU34の負担が軽減され、したがってCPU3
4は時間的に余裕を持ってその後のデータ処理を行うこ
とができ、また、受信データ種別に応じて的確なタイミ
ング信号が生成されているため、バースト信号の取りこ
ぼしがなく、効率の良いデータ受信処理を行うことがで
きる。
【0023】なお、受信データaが通信用物理スロット
の情報Iでありこれが音声信号を示す場合は、これらの
情報は簡易秘話部30において秘話解除されると共に、
速度変換部31により32KHzの信号に伸長され、さ
らに音声処理部33によりアナログ信号に変換されて送
受器37から出力される。
【0024】次にCPU34が操作部35の発信操作を
検出した場合は、CPU34は上述のフォーマットに基
づいてデータを作成し送信データレジスタ28へ出力す
る。送信データレジスタ28では、タイミング生成部2
3からの各送信タイミングに基づいてこの送信データを
データ連結部29を介しCRC処理部26へ送る。CR
C処理部26ではこの送信データに誤り検出符号を付加
してスクランブル部25へ送ると共に、スクランブル部
25ではこの送信データに直流平衡をかけて送信データ
bとして無線インタフェース部21D等の無線部へ送
る。そして無線部においてはこの送信データbを変調す
ると共に変調信号を高周波に重畳させて無線信号として
基地局1へ送信する。
【0025】こうして基地局1との間で発呼のプロトコ
ルが実行されて相手端末の呼出が行われ、相手の応答に
より通話が開始される。この場合、送受器37からの音
声信号は、音声処理部33において周波数32KHzの
ディジタル信号に変換され、さらに速度変換部32によ
り382KHzの周波数に圧縮されて簡易秘話部30へ
送られる。簡易秘話部30ではこの音声データに対して
例えば或データと排他的論理和をとるような秘話制御を
行い送信データ連結部29へ送る。その後この音声デー
タは、上述の経路を通って基地局1を介し相手端末へ送
信される。
【0026】ところで、簡易秘話部30では上述したよ
うに、音声データを送信する場合には定められた或デー
タと排他的論理和をとるようなスクランブルをかけて基
地局1へ送信すると共に、基地局1から受信した音声デ
ータに対してスクランブルを解除して音声処理を行うよ
うにしている。このようなスクランブル及びデスクラン
ブル処理は、図3(b)に示す通信用物理スロットの情
報I(即ち、音声信号やデータ信号)のみならず、タイ
ミング生成部23からのタイミング信号に同期して図3
(a)に示す制御用物理スロットの着識別符号等の制御
データに対しても行われる。
【0027】図1は、このような簡易秘話部30の構成
を示すブロック図であり、スクランブル/デスクランブ
ル回路300により構成される。同図において、スクラ
ンブル/デスクランブル回路300は、図6に示す従来
例と同様の、レジスタ301、PNパターンとしてPN
(10,3)のパターンを生成するPNパターン発生回
路302、選択回路303、及び排他的論理和回路30
4からなる処理回路により構成される。
【0028】ここで従来例と異なる点は、規模の大きい
上述の各回路を1個づつで構成していることと、規模の
小さい論理和回路305,306及び論理積回路(タイ
ミング信号検出回路)307〜310を有していること
である。このように、スクランブル/デスクランブル回
路300を構成することにより、簡易秘話部30が従来
例に比べて小規模に構成でき、したがって移動局を小型
化できる。
【0029】次に、スクランブル/デスクランブル回路
300の動作について説明する。いま音声処理部33に
より音声処理され、基地局1に対して送信する送信デー
タTDTに対してスクランブルをかける際にCPU34
から所定のパターンの初期値がレジスタ301にセット
されると、このパターン初期値はPNパターン発生回路
302に送られる。PNパターン発生回路302では、
周波数384KHzのクロック信号CK1及び論理和回
路305を介するタイミング生成部23からの「H」レ
ベルのスクランブル処理タイミング信号SCTに同期し
てPNパターンを生成し、排他的論理和回路304の一
方の入力端子へ出力する。
【0030】ここで送信データTDTは、タイミング生
成部23からの当該移動局の送信スロットを選択する送
信スロットタイミング信号(第1のタイミング信号)T
SLTの「H」レベルに応じて論理積回路307から出
力され、論理和回路306を介し排他的論理和回路30
4の他方の入力端子へ出力される。この結果、排他的論
理和回路304では、PNパターン及び送信データTD
Tの排他的論理和をとってスクランブル信号として選択
回路303の入力端子IN1へ出力する。そしてこのと
き、選択回路303は「H」レベルのスクランブル処理
タイミング信号SCTに選択されており、かつ論理積回
路309は送信スロットタイミング信号TSLTにより
選択されていることから、選択回路303の入力端子I
N1に入力されたスクランブル信号は、その出力端子O
UTから論理積回路309を通って図2に示す送信デー
タ信号bとして基地局1側へ出力される。
【0031】なお、基地局1への送信信号の或データ領
域に対してスクランブルをかけない場合は、スクランブ
ル処理タイミング信号SCTが「L」レベルとなる。こ
の場合、排他的論理和回路304を経由せずに、論理積
回路307及び論理和回路306から直接選択回路30
3の入力端子IN2に入った送信データTDTそのもの
がその出力端子OUTから論理積回路309を経て出力
される。
【0032】一方、基地局1からの図2に示す受信デー
タ信号a中の受信データRDTに対しスクランブルの解
除を行う際には、上述のPNパターン発生回路302
は、論理和回路305を介するタイミング生成部23か
らの「H」レベルのデスクランブル処理タイミング信号
DSCTに同期してPNパターンを生成し、排他的論理
和回路304の一方の入力端子へ出力する。
【0033】受信データRDTは、タイミング生成部2
3からの当該移動局の受信スロットを選択する受信スロ
ットタイミング信号(第2のタイミング信号)RSLT
の「H」レベルに応じて論理積回路308から出力さ
れ、論理和回路306を介し排他的論理和回路304の
他方の入力端子へ出力される。この結果、排他的論理和
回路304では、PNパターン及び受信データRDTの
排他的論理和をとってスクランブル解除信号として選択
回路303の入力端子IN1へ出力する。そしてこのと
き、選択回路303は「H」レベルのデスクランブル処
理タイミング信号DSCTにより選択されており、かつ
論理積回路310は受信スロットタイミング信号RSL
Tにより選択されていることから、選択回路303の入
力端子IN1に入力されたスクランブル解除信号は、そ
の出力端子OUTから論理積回路310を通って図2に
示す音声処理部33側へ出力される。
【0034】なお、基地局1からの受信データ信号aの
或データ領域に対しスクランブル解除を行わない場合
は、デスクランブル処理タイミング信号DSCTが
「L」レベルとなる。この場合、排他的論理和回路30
4を経由せずに、論理積回路308及び論理和回路30
6から直接選択回路303の入力端子IN2に入った受
信データRDTそのものが、その出力端子OUTから論
理積回路310を経て出力される。
【0035】このように本実施例では、携帯電話システ
ムの無線アクセス方式が送信時と受信時とで異なるタイ
ミングであることに着目し、同一の回路でスクランブル
処理及びデスクランブル処理を行うようにしたものであ
る。この結果、回路が大幅に削減され、装置を経済的か
つ小型に構成できると共に、送信時及び受信時には同一
の回路により処理が行われるため、回路の稼働率を向上
させることができる。さらに、この回路を基地局1側に
適用し、各スロットタイミング信号TRST,RSLT
を複数個(各スロットタイミング信号は、各々最大4
個)発生させ本回路に与えるようにすれば、本回路を常
時稼働させることもでき、したがって回路の稼働率をさ
らに向上させることができる。
【0036】なお、本実施例では、スクランブル/デス
クランブル回路300を簡易秘話部30に適用し、同一
回路でスクランブル及びデスクランブル処理する例につ
いて説明したが、この考え方をCRC処理部26に適用
すれば、送信するCRC信号の生成及び受信したCRC
信号の検査を同一回路で行うこともできる。また、PN
パターン発生回路302のPNパターンをPN(10、
3)からPN(16,12,3,1)に変えることによ
り、この携帯電話システムの公衆用としては標準、かつ
自営用としてはオプションとなっている簡易秘話処理及
び簡易秘話解除処理を行う回路に適用することができ
る。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、信
号の送受信時に各々異なるタイミングで生成される第1
及び第2のタイミング信号を検出するタイミング信号検
出回路と、このタイミング信号検出回路の検出出力に応
じてスクランブル処理またはデスクランブル処理を行う
処理回路を備え、例えば第1のタイミング信号が検出さ
れるとスクランブル処理を行うと共に、第2のタイミン
グ信号が検出されるとデスクランブル処理を行うように
したので、スクランブル処理及びデスクランブル処理を
行う回路が共用化されて回路規模が小となり、この結
果、装置を小型かつ経済的に構成できると共に、同一の
処理回路を送信と受信とで用いることができしたがって
回路の稼働率を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスクランブル/デスクランブル処
理装置の一実施例を示すブロック図である。
【図2】上記実施例装置が適用される携帯電話システム
内の移動局の構成を示すブロック図である。
【図3】上記システムにおいて通信されるデータのフォ
ーマットを示す図である。
【図4】上記携帯電話システムのブロック図である。
【図5】上記携帯電話システムにおけるデータ通信のタ
イミングを示すタイミングチャートである。
【図6】従来のスクランブル/デスクランブル処理装置
の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 基地局 21 〜24 移動局 22 ユニークワード検出部 23 タイミング生成部 24 受信CI検査部 27 受信データレジスタ 28 送信データレジスタ 30 簡易秘話部 31,32 速度変換部 33 音声処理部 34 CPU 300 スクランブル/デスクランブル回路 301 パターン初期値レジスタ 302 PNパターン発生回路 303 選択回路 304 排他的論理和回路 305,306 論理和回路 307〜310 論理積回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号の送信時には送信信号に対するスク
    ランブル処理を行うと共に、信号の受信時には受信信号
    のスクランブルを解除するデスクランブル処理を行うス
    クランブル/デスクランブル処理装置において、 信号の送信及び受信時に各々異なるタイミングで生成さ
    れる第1及び第2のタイミング信号を検出するタイミン
    グ信号検出回路と、このタイミング信号検出回路の検出
    出力に応じ前記スクランブル処理及びデスクランブル処
    理の何れか一方の処理を行う処理回路とを備え、前記ス
    クランブル処理を行う回路及び前記デスクランブル処理
    を行う回路を共用化したことを特徴とするスクランブル
    /デスクランブル処理装置。
JP5315820A 1993-11-24 1993-11-24 スクランブル/デスクランブル処理装置 Pending JPH07147571A (ja)

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JP (1) JPH07147571A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100316025B1 (ko) * 1999-06-30 2001-12-12 박종섭 데이터 암호 표준 알고리즘을 이용한 암호 및 복호 장치
KR100440074B1 (ko) * 2002-10-28 2004-07-14 주식회사 하이닉스반도체 데이터 암호화 표준 알고리즘의 키 생성 장치
JP2018148496A (ja) * 2017-03-08 2018-09-20 日本放送協会 再送信装置、受信装置、およびプログラム

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