JPH07264099A - 空間伝送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スペクトル拡散通信方式を用い符号分割多元
接続により複数チャネル化して空間伝送による通信を行
う場合において、チャネル間の干渉を軽減して通信の品
質を良好に保つことができる空間伝送方法を提供する。 【構成】 複数の通信局２０１と集中制御局２０３とを
備えた空間伝送システムにおいて、通信局２０１が他の
通信局２０１に対して送信を行う場合に、チャネル要求
信号を集中制御局２０３に送り、通信タイミングの設定
を依頼する。集中制御局２０３は、このチャネル要求信
号の受信を契機に現在通信中のチャネルの拡散信号およ
び通信タイミングを参照し、チャネル要求のあった通信
局２０１の最適な通信タイミングを、チャネル間の拡散
符号の相互相関値が最小となる区間のうち最も長い区間
内のほぼ中間に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空間伝送方法に関し、
より詳細には、スペクトル拡散通信方式（Spread spect
rum communication system）を用いた空間伝送システム
における多チャネル化の技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】光あるいは電波を通信媒体とする空間伝
送方式としてスペクトル拡散通信方式が知られている。
このスペクトル拡散通信方式は、送信側において、伝送
対象となる情報信号に対して、周期的に繰り返される一
定符号長の拡散符号を乗算することで拡散（変調）し、
これにより帯域を広げた拡散信号を空間に送信する。他
方、受信側においては、空間より受信した上記拡散信号
に対して送信側と同一の拡散信号を乗算して逆拡散（復
調）することで、元の情報信号を復元する。このように
して送信側装置から受信側装置に情報信号の伝送が行わ
れる。

【０００３】拡散信号を生成する際には、情報信号の１
ビットに対して１周期以上の拡散符号周期を割り当て、
これらを乗算する方法が一般的に用いられている。な
お、スペクトル拡散通信方式については、「最新スペク
トラム拡散通信方式」Ｒ．Ｃ．Ｄｉｘｏｎ著：ジャテッ
ク出版などに詳述されている。

【０００４】上述のスペクトル拡散方式により空間伝送
を行う際に、複数の送受信装置（以下、通信局）の混在
する空間で同時通信を行う場合の多チャネル化方式とし
ては、拡散符号の相違によって複数チャネルの分割を行
うＣＤＭＡ（符号分割多元接続）方式が用いられてい
る。

【０００５】ところで、符号分割多元接続方式により複
数チャネルの分割を行っても、チャネル間の干渉による
混信発生は免れない。符号分割多元接続方式を用いた場
合におけるこの種の干渉は、各チャネルに割り当てられ
る拡散符号の相互相関値によって決まるが、この相互相
関値は、周期的に繰返される拡散符号のチャネル間での
スタートタイミングの差、つまり各チャネル間の通信タ
イミングによって変化してしまう。そこで、従来は、上
記チャネル間の干渉による混信を防止するため、チャネ
ル間の通信タイミングが変化した場合でも全体的に良好
な相互相関特性を示すＭ系列などの拡散符号を用いて拡
散を行う方法が用いられていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、符号分
割多元接続方式により複数チャネル化して行う空間伝送
方法において、チャネル間の通信タイミングは通常はラ
ンダムとなる。そのため、各チャネルに割り当てられる
拡散符号が相互相関値の比較的大きい部分を使用する場
合があり、この場合には、チャネル間の干渉が起こって
通信品質が著しく低下するという問題が発生する。

【０００７】本発明は、かかる問題点に鑑み、複数チャ
ンネル化した信号相互間の干渉を低減するとともに、通
信品質を向上させることができる空間伝送方法を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明が提供する空間伝
送方法は、スペクトル拡散通信方式による伝送空間を符
号分割多元接続を用いて複数チャネル化する方法であっ
て、新たに通信を開始しようとするチャネルの通信タイ
ミングを、既に通信中の少なくとも一つのチャネルが使
用している拡散符号と前記新たに通信を開始しようとす
るチャネルに割り当てた拡散符号との相互相関値の最小
値が最も長く連続する区間内のほぼ中間に設定すること
を特徴とする。

【０００９】本発明が提供する他の空間伝送方法は、ス
ペクトル拡散通信方式による伝送空間を符号分割多元接
続を用いて複数チャネル化し、各チャネルを使用する通
信局が、チャネル間の通信タイミング制御を行う集中制
御局を介して信号の空間伝送を行う方法において、前記
集中制御局は、少なくとも一つの通信局が特定チャネル
を使用中に他の通信局が新たにチャネルの使用を開始す
る場合に、前記使用中の通信局に割り当てられた拡散符
号と当該他の通信局に割り当てられた拡散符号との相互
相関値の最小値が最も長く連続する区間内のほぼ中間に
前記他の通信局の通信タイミングを設定することを特徴
とする。

【００１０】上記通信タイミングの設定は、より具体的
には、新たなチャネルに割り当てられた拡散符号を１ビ
ットづつシフトしたものと使用中のチャネルに割り当て
られた拡散符号との相互相関値を計算してそれらの最小
値を順次求め、前記求められた最小値が連続する区間を
カウントし、このカウントした区間が最も長くなる区間
内のほぼ中間に設定する。この場合、チャネル数が２の
場合は、拡散符号間で相互相関値が最小になる最も長い
区間内の中間のタイミングであり、チャネル数が３以上
の場合も、使用するタイミングによる相関０区間（この
場合も相関値が最小）のマージンが最も長い区間内の中
間を設定する。

【００１１】

【作用】本発明の空間伝送方法では、例えば複数の通信
局と集中制御局とを有する空間伝送システムにおいて、
通信局は、チャネルを確保するために送信開始前に集中
制御局へ送信要求を通知する。集中制御局は、これを受
けて現在使用中のチャネルに割り当てられている拡散符
号とその通信タイミングから、新たに送信要求のあった
チャネルの拡散符号に対して最適な通信タイミングを設
定する。この最適な通信タイミングが、現在使用中のチ
ャネルに割り当てられた拡散符号と使用要求があったチ
ャネルに割り当てられた拡散符号との相互相関値の最小
値が最も長く連続する区間内のほぼ中間となる。

【００１２】集中制御局は、このようにして新たに送信
を開始しようとする通信局の通信タイミングを設定し、
該通信局はこの設定されたタイミングで拡散信号の送信
を開始する。このように設定された通信タイミングは、
相互相関値の最小値の連続する区間分のマージンがある
ため、同期ずれが生じた場合においても、充分なマージ
ンを確保することができる。

【００１３】

【実施例】次に、チャネル数が２の場合の本発明の実施
例を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明が適
用される空間伝送システムの概要図であり、複数の通信
局（送受信器、以下同じ）２０１、複数の端末装置２０
２、並びに集中制御局２０３から構成される。各通信局
２０１は、各端末装置２０２とそれぞれ接続されてデー
タの送受を行う。なお、端末装置２０２は、情報信号を
発生する機器の一例として用いたもので、他の同様な情
報処理装置も用いることができる。

【００１４】ここで、通信局２１０は、端末装置２０２
その他の情報処理装置との間でデータ転送を行うととも
に、他の通信局との間で相互にデータ伝送を行う。通信
局２０１相互のデータ伝送は、送り側の通信局２０１か
ら集中制御局２０３にデータを送信し、また集中制御局
２０３から受け側の通信局２０１へデータを送信すると
いう手順が採られる。即ち、通信局２０１間のデータの
伝送は、常に集中制御局２０３を中継して行われる。

【００１５】図２は、本実施例による通信局２０１の構
成例である。この通信局２０１は、データの送信前に集
中制御局２０３へ送信するチャネル要求信号を生成する
ためのチャネル要求信号生成部３０１、集中制御局２０
３の基準クロックと同一周波数の基準クロックを発生す
る基準クロック発生部３０９、集中制御局２０３からの
スタートタイミング信号に従って拡散符号を発生させる
符号発生部３０８、スペクトル拡散通信のための拡散部
３０７、同じく逆拡散部３０６、拡散部３０７から出力
される拡散信号を光信号あるいは電波信号に変換するた
めの送信部３０２、並びに受信した光信号や電波信号を
拡散信号に変換するための受信部３０３、を少なくとも
備えている。

【００１６】図３は、本実施例による集中制御局２０３
の構成例である。この集中制御局２０３は、各通信局２
０１へ信号を送信するための送信部４０７、各通信局２
０１からの信号を受信するための受信部４０６、これら
送信部４０７と受信部４０６において送受する信号を中
継するための中継部４０５、通信局２０１からのチャネ
ル要求信号を受信するチャネル要求信号受信部４０１
と、現在使用中のチャネルに基づいてチャネル要求のあ
った通信局２０１の最適な通信タイミングを検索するた
めの最適タイミング検出部４０２、スタートタイミング
信号を生成するスタートタイミング信号作成部４０３、
チャネル要求のあった通信局２０１に対してスタートタ
イミングを送信するスタートタイミング送信部４０４、
並びに基準クロック発生部４０８から構成される。

【００１７】この集中制御局２０３を構成する最適タイ
ミング検出部４０２の構成例を図４に示す。この最適タ
イミング検出部４０２は、チャネル要求のあった通信局
２０１の拡散符号を発生する符号発生部５０６、符号発
生部５０６の発生した拡散符号を１ビットづつシフトし
て出力する符号スライド部５０１、符号スライド部５０
１から出力される拡散符号と現在通信中のチャネルに割
り当てられている信号の拡散符号との相互相関値を相関
検出部５０２により計算する相関検出部５０２、相関検
出部５０２において検出された相互相関値が最小となる
区間の長さをカウントする最小区間カウンタ５０３、初
期状態からの拡散符号のシフト量をカウントするシフト
量カウンタ５０４、最小区間カウンタ５０３の最大値お
よび最小区間カウンタ５０３が最大値をとった時におけ
るシフト量カウンタ５０４の値をそれぞれ記憶する記憶
部５０５から構成される。なお、相関検出部５０２に
は、集中制御局２０３を介して送信された他チャネル
（現在使用中のチャネル）の信号が中継部４０５を介し
て入力されている。

【００１８】以上の構成となる本実施例の空間伝送シス
テムでは、通信局２０１が他の通信局２０１に対して送
信を行う場合には、チャネル要求信号生成部３０１から
発生されるチャネル要求信号を送信部３０２を通して集
中制御局２０３に対して送信することにより、送信要求
を行う。

【００１９】そして集中制御局２０３においてチャネル
要求信号受信器４０１にこのチャネル要求信号が受信さ
れた場合には、最適タイミング検出部４０２は、現在通
信中のチャネルの拡散信号および通信タイミングを参照
し、チャネル要求のあった通信局の最適な通信タイミン
グを検出して設定する。

【００２０】即ち、この場合には、最適タイミング検出
部４０２は、チャネル要求のあった通信局２０１の拡散
符号を符号発生部５０６により発生し、これを符号スラ
イド部５０１により１ビットづつシフトしたものと、現
在通信中のチャネルの信号の拡散符号との相互相関値
を、相関検出部５０２において計算する。なおこの時の
現在通信中のチャネルの信号は、中継部４０５から得ら
れることは上記した通りである。

【００２１】一方、シフト量カウンタ５０４は、初期状
態からの拡散符号のシフト量をカウントし、また最小区
間カウンタ５０３は上記の相互相関値が最小となる区間
の長さをカウントする。そして記憶部５０５は、最小区
間カウンタ５０３の最大値および最小区間カウンタが５
０３が最大値をとった時におけるシフト量カウンタ５０
４の値を記憶する。

【００２２】最適タイミング検出部４０２は上記の探索
を、シフト量カウンタ５０４の値が拡散符号の符号長さ
と等しくなるまで行なう。そしてこの検索が完了した後
は、記憶部５０５の内容から相関最小値の値の最も長く
続く区間の中間のタイミングを最適の通信タイミングと
して検出する。

【００２３】なお、図５に、拡散符号として６３ビット
Ｍ系列のものを用いた場合における、最適な通信タイミ
ング（最適タイミング）の例を示した。図において縦軸
は相互相関値を、横軸は拡散符号間におけるタイミング
ずれをそれぞれ表す。この図の例では、相互相関値が最
小になる区間が複数あり、これらの区間における最も長
い区間が、最適な通信タイミングとして用いられる。そ
して本実施例のようにチャネル数２の場合には、通信タ
イミングはこの最も長い区間の中間のタイミングが用い
られる。

【００２４】このようにして検出された最適の通信タイ
ミングは、スタートタイミング作成部４０３においてス
タートタイミング信号に変換され、スタートタイミング
信号送信部４０４からチャネル要求のあった通信局２０
１に、光信号あるいは電波信号として送信される。この
スタートタイミング信号を受信した通信局２０１では、
スタートタイミング信号を受信することで、チャネルを
確保する。なお、この場合、スタートタイミング信号送
信部４０４は、当該チャネル要求のあった通信局２０１
に割り当てられた拡散符号による拡散を行って上記の光
信号あるいは電波信号を送信し、またチャネル要求をし
た通信局２０１は、この拡散符号によって自局宛てのス
タートタイミング信号であることを識別する。

【００２５】このようにしてチャネルが確保された通信
局２０１は、端末装置２０２からの情報信号３０４を拡
散部３０７において、割り当てられた拡散符号で拡散し
て、送信部３０２を介して光信号あるいは電波信号を送
信することで、空間伝送を開始する。そしてこの空間伝
送中は、集中制御局２０３は、送り側の通信局２０１の
信号を受信部４０６で受信し、受け側の受信器２０１へ
送信部４０７から送信する中継器の役割をする。またこ
の場合、中継部４０５は、送り側の通信局２０１からの
送信信号を逆拡散し、更に受け側の受信器２０１のチャ
ネルに割り当てられている拡散符号により拡散を行う。

【００２６】以上、本発明を実施例を示して説明した
が、本発明は上記実施例に限定されず、種々の異なる態
様での実施が可能である。例えば、上記の実施例では集
中制御局を用いる構成としているが、最適タイミング検
出部を各通信局に持たせることで、集中制御局を除く構
成とすることもできる。

【００２７】また、上記の実施例ではチャネル数２の場
合の例を説明したが、チャネル数が３以上の場合にも同
様に本発明を適用することができる。但しこの場合、チ
ャネル数の増加に伴って、同期誤差のためのマージンは
減少していくことになる。そしてこのチャネル数が３以
上の場合において使用される通信タイミングは、相互相
関値の最小値が最も長く連続する区間最も長い区間が使
用される。このように各送信器の通信タイミングを各チ
ャネルで使用する拡散符号の相互相関値が最小となるタ
イミングで使用することで、空間中の伝播遅延あるいは
装置の動作誤差による同期ずれが起った場合でも、充分
マージンが確保できて、信号の干渉を抑えることができ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、通信局における通信タイミングを拡散符号との相
互相関値の最小値が最も長く連続する区間内のほぼ中間
に設定したので、使用チャネル間の相互干渉が抑制さ
れ、複数チャネル化の際も伝送品質の低下を防止できる
効果がある。そして、通信タイミングを相互相関値の最
小値の最も長く連続する区間に設定したので、信号の同
期のタイミングがずれた場合においても、充分なマージ
ンを確保でき、通信品質を保証できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される空間伝送システムの概要
図。

【図２】本実施例で用いる通信局の構成例を示すブロッ
ク図。

【図３】本実施例で用いる集中制御局の構成例を示すブ
ロック図。

【図４】上記集中制御局を構成する最適タイミング検出
部の構成例を示すブロック図。

【図５】本実施例における最適な通信タイミングの一例
を示したグラフ。

【符号の説明】 ２０１ 通信局 ２０２ 端末装置 ２０３ 集中制御局 ３０１ チャネル要求信号生成部 ３０２，４０７ 送信部 ３０３，４０６ 受信部 ３０６ 逆拡散部 ３０７ 拡散部 ３０８，５０６ 符号発生部 ３０９，４０８ 基準クロック発生部 ４０１ チャネル要求信号受信部 ４０２ 最適タイミング検出部 ４０３ スタートタイミング信号作成部 ４０４ スタートタイミング信号送信部 ４０５ 中継部 ５０１ 符号スライド部 ５０２ 相関検出部 ５０３ 最小区間カウンタ ５０４ シフト量カウンタ ５０５ 記憶部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/10 10/22

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スペクトル拡散通信方式による伝送空間
   を符号分割多元接続を用いて複数チャネル化する方法で
   あって、新たに通信を開始しようとするチャネルの通信
   タイミングを、既に通信中の少なくとも一つのチャネル
   が使用している拡散符号と前記新たに通信を開始しよう
   とするチャネルに割り当てた拡散符号との相互相関値の
   最小値が最も長く連続する区間内のほぼ中間に設定する
   ことを特徴とする空間伝送方法。
2. 【請求項２】 スペクトル拡散通信方式による伝送空間
   を符号分割多元接続を用いて複数チャネル化し、各チャ
   ネルを使用する通信局が、チャネル間の通信タイミング
   制御を行う集中制御局を介して信号の空間伝送を行う方
   法において、 前記集中制御局は、少なくとも一つの通信局が特定チャ
   ネルを使用中に他の通信局が新たにチャネルの使用を開
   始する場合に、前記使用中の通信局に割り当てられた拡
   散符号と当該他の通信局に割り当てられた拡散符号との
   相互相関値の最小値が最も長く連続する区間内のほぼ中
   間に前記他の通信局の通信タイミングを設定することを
   特徴とする空間伝送方法。