JPH10107771A - スペクトラム拡散通信方式 - Google Patents
スペクトラム拡散通信方式Info
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- JPH10107771A JPH10107771A JP27285396A JP27285396A JPH10107771A JP H10107771 A JPH10107771 A JP H10107771A JP 27285396 A JP27285396 A JP 27285396A JP 27285396 A JP27285396 A JP 27285396A JP H10107771 A JPH10107771 A JP H10107771A
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- spread spectrum
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- communication channel
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2602—Signal structure
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B2201/00—Indexing scheme relating to details of transmission systems not covered by a single group of H04B3/00 - H04B13/00
- H04B2201/69—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general
- H04B2201/707—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation
- H04B2201/70703—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation using multiple or variable rates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 単独、あるいは複数の送信局が同一の疑似ラ
ンダム符号を用い、各送信局が異なる搬送波周波数で互
いに重なるように信号を送信するスペクトラム拡散通信
方式において、これまで課題であったタイミング誤差の
影響を回避し、かつ、個々の通信局あたりの情報伝送速
度の高速化を図ることを目的とする。 【解決手段】 搬送波周波数間隔が情報伝送速度を単位
とする周波数量の整数倍となる複数の通信チャネルを１
つの複合通信チャネルと見なし、個々の通信局からはそ
の複合通信チャネルを時間軸上で分割利用しながら情報
伝送を行う、若しくは、その複合通信チャネルが空き状
態であるか否かを個々の通信局が受信信号をもとに判断
し、空き状態であれば自局からの情報伝送が開始可能と
判断して通信を行う、若しくは、その複合通信チャネル
に対し、各通信局ごとに異なる疑似ランダム符号系列を
割り当てて周波数拡散を行い、情報伝送を行うように構
成されている。
ンダム符号を用い、各送信局が異なる搬送波周波数で互
いに重なるように信号を送信するスペクトラム拡散通信
方式において、これまで課題であったタイミング誤差の
影響を回避し、かつ、個々の通信局あたりの情報伝送速
度の高速化を図ることを目的とする。 【解決手段】 搬送波周波数間隔が情報伝送速度を単位
とする周波数量の整数倍となる複数の通信チャネルを１
つの複合通信チャネルと見なし、個々の通信局からはそ
の複合通信チャネルを時間軸上で分割利用しながら情報
伝送を行う、若しくは、その複合通信チャネルが空き状
態であるか否かを個々の通信局が受信信号をもとに判断
し、空き状態であれば自局からの情報伝送が開始可能と
判断して通信を行う、若しくは、その複合通信チャネル
に対し、各通信局ごとに異なる疑似ランダム符号系列を
割り当てて周波数拡散を行い、情報伝送を行うように構
成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固定衛星通信シス
テム、移動体衛星通信システム、固定陸上無線通信シス
テム、陸上移動体通信システム、無線ＬＡＮシステム、
構内無線通信システム等の全ての無線通信システム、あ
るいは、光ファイバ、同軸ケーブル等の有線を用いて情
報伝送を行う全ての有線通信システムに適用されるダイ
レクトシーケンス（ＤＳ：Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎ
ｃｅ）−スペクトラム拡散（ＳＳ：Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐ
ｅｃｔｒｕｍ）通信方式の多元接続方式として利用され
る。
テム、移動体衛星通信システム、固定陸上無線通信シス
テム、陸上移動体通信システム、無線ＬＡＮシステム、
構内無線通信システム等の全ての無線通信システム、あ
るいは、光ファイバ、同軸ケーブル等の有線を用いて情
報伝送を行う全ての有線通信システムに適用されるダイ
レクトシーケンス（ＤＳ：Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎ
ｃｅ）−スペクトラム拡散（ＳＳ：Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐ
ｅｃｔｒｕｍ）通信方式の多元接続方式として利用され
る。
【０００２】
【従来の技術】従来技術であるＤＳ−ＳＳ通信方式で
は、同一の周波数帯域を占有する同時通信局の各々に異
なる疑似ランダム符号（ＰＮ符号）が割り当てられ、そ
れらの符号間の相関が小さいことを利用して各局を識別
し、所望信号を抽出する符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：
Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃ
ｃｅｓｓ）方式により同時通信が行われていた。
は、同一の周波数帯域を占有する同時通信局の各々に異
なる疑似ランダム符号（ＰＮ符号）が割り当てられ、そ
れらの符号間の相関が小さいことを利用して各局を識別
し、所望信号を抽出する符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：
Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃ
ｃｅｓｓ）方式により同時通信が行われていた。
【０００３】ＣＤＭＡ方式を実現する送受信機の構成例
を図８に示す。図８は同時通信局数がｋの場合を示して
おり、１００−１〜１００−ｋは２進符号化された各局
の情報信号、１０１−１〜１０１−ｋは情報信号１００
−１〜１００−ｋと疑似ランダム符号（ＰＮ符号）１０
２−１〜１０２−ｋを２進乗算する乗算器、１０２−１
〜１０２−ｋは情報信号１００−１〜１００−ｋをスペ
クトル拡散するための疑似ランダム符号（ＰＮ符号）、
１０３−１〜１０３−ｋは乗算器１０１−１〜１０１−
ｋで得られたベースバンド信号を局部発振器１０４−１
〜１０４−ｋから出力される搬送波により変調する変調
器、１０５−１〜１０５−ｋは変調信号から送信に必要
な周波数成分を取り出すための帯域通過フィルタを各々
表している。スペクトラム拡散通信方式は有線通信シス
テム、無線通信システムともに用いることができ、同時
通信局からのＳＳ信号はそれら伝送媒体中で多重化さ
れ、等価的に図の１０６に示される加算器として表され
る。また、１０７は受信信号から復調に必要な周波数成
分だけを抽出するための帯域通過フィルタ、１１２は帯
域通過フィルタ１０７の出力信号レベルを制御して一定
とするためのＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ
Ｃｏｎｔｒｏｌ）、１０８は高周波信号を中間周波信号
に変換するための周波数変換器、１０９は周波数変換の
ために用いられる高周波信号を発生する周波数発振器、
１１０は帯域制限された受信信号から各通信局から送信
された情報を検出するための復調器、１１１は復調器に
より検出された情報信号を各々表している。
を図８に示す。図８は同時通信局数がｋの場合を示して
おり、１００−１〜１００−ｋは２進符号化された各局
の情報信号、１０１−１〜１０１−ｋは情報信号１００
−１〜１００−ｋと疑似ランダム符号（ＰＮ符号）１０
２−１〜１０２−ｋを２進乗算する乗算器、１０２−１
〜１０２−ｋは情報信号１００−１〜１００−ｋをスペ
クトル拡散するための疑似ランダム符号（ＰＮ符号）、
１０３−１〜１０３−ｋは乗算器１０１−１〜１０１−
ｋで得られたベースバンド信号を局部発振器１０４−１
〜１０４−ｋから出力される搬送波により変調する変調
器、１０５−１〜１０５−ｋは変調信号から送信に必要
な周波数成分を取り出すための帯域通過フィルタを各々
表している。スペクトラム拡散通信方式は有線通信シス
テム、無線通信システムともに用いることができ、同時
通信局からのＳＳ信号はそれら伝送媒体中で多重化さ
れ、等価的に図の１０６に示される加算器として表され
る。また、１０７は受信信号から復調に必要な周波数成
分だけを抽出するための帯域通過フィルタ、１１２は帯
域通過フィルタ１０７の出力信号レベルを制御して一定
とするためのＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ
Ｃｏｎｔｒｏｌ）、１０８は高周波信号を中間周波信号
に変換するための周波数変換器、１０９は周波数変換の
ために用いられる高周波信号を発生する周波数発振器、
１１０は帯域制限された受信信号から各通信局から送信
された情報を検出するための復調器、１１１は復調器に
より検出された情報信号を各々表している。
【０００４】従来技術では、各通信局から同時送信され
る情報信号は、１０２−１〜１０２−ｋで互いに相関の
小さな異なる種類の疑似ランダム符号ＰＮ１〜ＰＮｋに
よりスペクトラム直接拡散変調される。ここで、周波数
発振器１０４−１〜１０４−ｋの発信周波数は同じｆ１
が使用される。次に、変調器により高周波信号に変調さ
れた信号は、１０５−１〜１０５−ｋの帯域通過フィル
タにより帯域制限された後、受信側に向けて送信され、
受信側では図９に示されるように中心周波数ｆ１に通信
局１〜ｋ局の送信波が重った状態で受信される。復調器
では、ある所望の情報信号を拡散するのに用いられた疑
似ランダム符号を用いて相関検波を実施することによ
り、同時に受信される複数の信号波の中から所望波だけ
を検出することが可能となる。
る情報信号は、１０２−１〜１０２−ｋで互いに相関の
小さな異なる種類の疑似ランダム符号ＰＮ１〜ＰＮｋに
よりスペクトラム直接拡散変調される。ここで、周波数
発振器１０４−１〜１０４−ｋの発信周波数は同じｆ１
が使用される。次に、変調器により高周波信号に変調さ
れた信号は、１０５−１〜１０５−ｋの帯域通過フィル
タにより帯域制限された後、受信側に向けて送信され、
受信側では図９に示されるように中心周波数ｆ１に通信
局１〜ｋ局の送信波が重った状態で受信される。復調器
では、ある所望の情報信号を拡散するのに用いられた疑
似ランダム符号を用いて相関検波を実施することによ
り、同時に受信される複数の信号波の中から所望波だけ
を検出することが可能となる。
【０００５】ＤＳ−ＳＳ通信方式では、スペクトラム直
接拡散変調に用いられる疑似ランダム符号として最大周
期系列（Ｍａｘｉｍｕｍ ｌｅｎｇｔｈ ｓｅｑｕｅｎ
ｃｅ：Ｍ系列）が良く知られている。しかし、符号長が
１２７のＰＮ系列の最大周期系列は１８個、２５５では
１６個、５１１では４８個しか存在せず、送信局を疑似
ランダム符号だけで識別するＣＤＭＡ方式において数多
くの同時送信局を得るためには符号長の長い固有のＰＮ
系列が多く存在する最大周期系列を用いる必要がある。
一方、同一周波数帯域を利用する同時通信局数を増やす
ために符号長の長い疑似ランダム系列を用いると、符号
の作成過程、相関器の構造、及び復調の仮定を極めて複
雑にするという問題が発生する。
接拡散変調に用いられる疑似ランダム符号として最大周
期系列（Ｍａｘｉｍｕｍ ｌｅｎｇｔｈ ｓｅｑｕｅｎ
ｃｅ：Ｍ系列）が良く知られている。しかし、符号長が
１２７のＰＮ系列の最大周期系列は１８個、２５５では
１６個、５１１では４８個しか存在せず、送信局を疑似
ランダム符号だけで識別するＣＤＭＡ方式において数多
くの同時送信局を得るためには符号長の長い固有のＰＮ
系列が多く存在する最大周期系列を用いる必要がある。
一方、同一周波数帯域を利用する同時通信局数を増やす
ために符号長の長い疑似ランダム系列を用いると、符号
の作成過程、相関器の構造、及び復調の仮定を極めて複
雑にするという問題が発生する。
【０００６】また、従来技術では同じランダム符号を同
一周波数で使用することはできないため、多数の送信局
が同時に通信を行うためには図１０のスペクトラム例の
ように各通信局が使用する周波数を変える必要がある。
図では、ｆ１を中心周波数とする１からｊ局のグルー
プ、ｆ２を中心周波数とする１からｋ局のグループが一
例として示されている。ここで同時通信局数をｍ倍、す
なわち同じ疑似ランダム符号を繰り返しｍ回使用するた
めには必要とする周波数帯域幅もｍ倍となるため、利用
できる通信帯域幅が制限されている通信システムでは、
自ずと同時に通信が行える局数が限られてしまう。ま
た、送信局に疑似ランダム符号を固定的に割り当てるの
ではなく、送信局からの通信要求に応じてその度ごとに
随時疑似ランダム符号を割り当てる方法も存在するが、
この手法を実現するための制御方法や装置は極めて複雑
なものとなる。
一周波数で使用することはできないため、多数の送信局
が同時に通信を行うためには図１０のスペクトラム例の
ように各通信局が使用する周波数を変える必要がある。
図では、ｆ１を中心周波数とする１からｊ局のグルー
プ、ｆ２を中心周波数とする１からｋ局のグループが一
例として示されている。ここで同時通信局数をｍ倍、す
なわち同じ疑似ランダム符号を繰り返しｍ回使用するた
めには必要とする周波数帯域幅もｍ倍となるため、利用
できる通信帯域幅が制限されている通信システムでは、
自ずと同時に通信が行える局数が限られてしまう。ま
た、送信局に疑似ランダム符号を固定的に割り当てるの
ではなく、送信局からの通信要求に応じてその度ごとに
随時疑似ランダム符号を割り当てる方法も存在するが、
この手法を実現するための制御方法や装置は極めて複雑
なものとなる。
【０００７】上記の課題を解決する手法として、全ての
同時通信局に共通に与えられた１つの疑似ランダム符号
だけを用いて多元接続を行う手法（ＣＦＯ−ＳＳＭＡ方
式：Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｏｆｆｓｅ
ｔ−Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｍａｌｔｉｐｌ
ｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｔｈｏｄ）が特許（特願平４−
９１５７４、角谷、篠永、「スペクトラム拡散通信シス
テム」）として出願されている。本手法は、複数の送信
局が同一の疑似ランダム符号を用いて各々独立のディジ
タル情報をスペクトラム直接拡散変調し、図１１のよう
に複数搬送波の中心周波数を互いに異なるようにし、信
号波の占有周波数帯域を互いに重なるよう設定して受信
側に送信することを特徴としている。このとき、各送信
局が互いに情報伝送速度の整数倍の周波数分だけ離れた
搬送波周波数を利用すれば、受信側では搬送波の中心周
波数が既知な所望波を帯域通過フィルタで抽出すること
により、他信号波の影響を受けずに所望する情報を受
信、復調することが理想的に可能となる。
同時通信局に共通に与えられた１つの疑似ランダム符号
だけを用いて多元接続を行う手法（ＣＦＯ−ＳＳＭＡ方
式：Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｏｆｆｓｅ
ｔ−Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｍａｌｔｉｐｌ
ｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｔｈｏｄ）が特許（特願平４−
９１５７４、角谷、篠永、「スペクトラム拡散通信シス
テム」）として出願されている。本手法は、複数の送信
局が同一の疑似ランダム符号を用いて各々独立のディジ
タル情報をスペクトラム直接拡散変調し、図１１のよう
に複数搬送波の中心周波数を互いに異なるようにし、信
号波の占有周波数帯域を互いに重なるよう設定して受信
側に送信することを特徴としている。このとき、各送信
局が互いに情報伝送速度の整数倍の周波数分だけ離れた
搬送波周波数を利用すれば、受信側では搬送波の中心周
波数が既知な所望波を帯域通過フィルタで抽出すること
により、他信号波の影響を受けずに所望する情報を受
信、復調することが理想的に可能となる。
【０００８】このように、上記のＣＦＯ−ＳＳＭＡ方式
は互いに信号波の中心周波数を情報伝送速度の整数倍だ
け離して通信を行うため、スペクトラム拡散通信システ
ムにおいて同一の疑似ランダム符号を用いた場合でも、
各通信局が互いに干渉を与えることなく双方向ともに通
信を行うことができる。従って、疑似ランダム符号の数
が制限されているシステムにおいても、各送信局からの
信号波の中心周波数を情報伝送速度の整数倍だけずらす
ことにより疑似ランダム符号の再利用を行うことがで
き、限られた周波数帯域幅内において同時通信を行うこ
とのできる局数を大幅に増加させることができる。更
に、各通信局は同一の疑似ランダム符号を使用するため
通信装置の装置規模を小型化することも可能となる。
は互いに信号波の中心周波数を情報伝送速度の整数倍だ
け離して通信を行うため、スペクトラム拡散通信システ
ムにおいて同一の疑似ランダム符号を用いた場合でも、
各通信局が互いに干渉を与えることなく双方向ともに通
信を行うことができる。従って、疑似ランダム符号の数
が制限されているシステムにおいても、各送信局からの
信号波の中心周波数を情報伝送速度の整数倍だけずらす
ことにより疑似ランダム符号の再利用を行うことがで
き、限られた周波数帯域幅内において同時通信を行うこ
とのできる局数を大幅に増加させることができる。更
に、各通信局は同一の疑似ランダム符号を使用するため
通信装置の装置規模を小型化することも可能となる。
【０００９】しかしながら、ＣＦＯ−ＳＳＭＡ方式で
は、各送信局から同時送信されるスペクトラム直接拡散
変調波群のタイミングが受信側で一致した状態でなけれ
ば理想的に干渉のない通信を行うことができない。すな
わち、各送信局からのスペクトラム直接拡散変調波が受
信側において同期が取れた状態で受信されなければ、各
送信局からの信号が互いに干渉を引き起こし、伝送路の
回線品質を大きく劣化させるという課題が存在する。ま
た、各通信局が保有する受信機の復調回路を正常に動作
させるために、通常、復調回路への入力レベルを一定と
するＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔ
ｒｏｌ）が利用されるが、ＡＧＣは通信帯域幅内に存在
するスペクトラム直接拡散変調波数の如何に係わらず、
常に受信レベルを一定に保つため、波数に応じて希望波
の受信レベルが低下するといった問題が発生する。すな
わち、各通信局が保有する受信機は、希望波の相関値ピ
ークがある特定のスレッショルドレベルを越えるか否か
によりクロックタイミングの再生を行うが、波数が多い
場合ＡＧＣの影響により希望波の受信レベルが低下し、
相関値ピークがスレッショルドレベル以下となり、デー
タ再生が行えなくなるといった問題が発生する。この課
題を解決するためには、受信信号に含まれるスペクトラ
ム直接拡散変調波数に応じてスレッショルドレベルを変
更する必要があるが、これを実現するためには、装置規
模が複雑、かつ、大規模なものとなり現実的な解決方法
であるとは言えない。
は、各送信局から同時送信されるスペクトラム直接拡散
変調波群のタイミングが受信側で一致した状態でなけれ
ば理想的に干渉のない通信を行うことができない。すな
わち、各送信局からのスペクトラム直接拡散変調波が受
信側において同期が取れた状態で受信されなければ、各
送信局からの信号が互いに干渉を引き起こし、伝送路の
回線品質を大きく劣化させるという課題が存在する。ま
た、各通信局が保有する受信機の復調回路を正常に動作
させるために、通常、復調回路への入力レベルを一定と
するＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔ
ｒｏｌ）が利用されるが、ＡＧＣは通信帯域幅内に存在
するスペクトラム直接拡散変調波数の如何に係わらず、
常に受信レベルを一定に保つため、波数に応じて希望波
の受信レベルが低下するといった問題が発生する。すな
わち、各通信局が保有する受信機は、希望波の相関値ピ
ークがある特定のスレッショルドレベルを越えるか否か
によりクロックタイミングの再生を行うが、波数が多い
場合ＡＧＣの影響により希望波の受信レベルが低下し、
相関値ピークがスレッショルドレベル以下となり、デー
タ再生が行えなくなるといった問題が発生する。この課
題を解決するためには、受信信号に含まれるスペクトラ
ム直接拡散変調波数に応じてスレッショルドレベルを変
更する必要があるが、これを実現するためには、装置規
模が複雑、かつ、大規模なものとなり現実的な解決方法
であるとは言えない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、全ての
同時通信局に共通に与えられた１つの疑似ランダム符号
だけを用いて多元接続を行うスペクトラム拡散通信方式
は、限られた周波数帯域を効率的に利用でき、かつ、簡
易な通信装置で実現できるといった利点を有する反面、
各送信局からのスペクトラム直接拡散変調波のタイミン
グが受信側において一致した状態で受信されなければ、
各送信局からのスペクトラム直接拡散変調信号が互いに
干渉を引き起こし、伝送路の回線品質を大きく劣化させ
るという課題が存在する。この課題を回避するために、
複数の送信局側と受信側とで信号のやりとりで局間同期
を確立する手法などの利用も考えられるが、同期確立を
高精度に行うための制御手順、及び、通信装置は極めて
複雑なものとなる。
同時通信局に共通に与えられた１つの疑似ランダム符号
だけを用いて多元接続を行うスペクトラム拡散通信方式
は、限られた周波数帯域を効率的に利用でき、かつ、簡
易な通信装置で実現できるといった利点を有する反面、
各送信局からのスペクトラム直接拡散変調波のタイミン
グが受信側において一致した状態で受信されなければ、
各送信局からのスペクトラム直接拡散変調信号が互いに
干渉を引き起こし、伝送路の回線品質を大きく劣化させ
るという課題が存在する。この課題を回避するために、
複数の送信局側と受信側とで信号のやりとりで局間同期
を確立する手法などの利用も考えられるが、同期確立を
高精度に行うための制御手順、及び、通信装置は極めて
複雑なものとなる。
【００１１】本発明は、このような単独、あるいは複数
の送信局が同一の疑似ランダム符号を用い、各送信局が
異なる搬送波周波数で互いに重なるように信号を送信す
るスペクトラム拡散通信方式において、単独、あるいは
複数の送信局からのスペクトラム直接拡散変調波のタイ
ミング誤差により発生する回線品質劣化の問題を回避す
るとともに、ＡＧＣによる希望波信号レベル低下の問題
を解決し、かつ、各通信局あたりの情報伝送速度の高速
化を実現する通信チャネルの多重化方法、並びにアクセ
ス制御方式に関するものである。
の送信局が同一の疑似ランダム符号を用い、各送信局が
異なる搬送波周波数で互いに重なるように信号を送信す
るスペクトラム拡散通信方式において、単独、あるいは
複数の送信局からのスペクトラム直接拡散変調波のタイ
ミング誤差により発生する回線品質劣化の問題を回避す
るとともに、ＡＧＣによる希望波信号レベル低下の問題
を解決し、かつ、各通信局あたりの情報伝送速度の高速
化を実現する通信チャネルの多重化方法、並びにアクセ
ス制御方式に関するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明によるスペクトラム拡散通信方式では、図３
に示すように搬送波周波数間隔が情報伝送速度を単位と
する周波数量の整数倍となる複数の通信チャネルの１つ
の複合通信チャネルと見なし、個々の通信局からはその
複合通信チャネルを用いて情報伝送を行うことにより、
搬送波周波数間隔が情報伝送速度を単位とする周波数量
の整数倍となる通信チャネル間のタイミング制御誤差を
発生させることなく、通信局あたりの情報伝送速度の高
速化、並びに高品質な通信回線の提供が図れる通信チャ
ネル多重化方法を用いることを特徴とする構成を有して
いる。
に、本発明によるスペクトラム拡散通信方式では、図３
に示すように搬送波周波数間隔が情報伝送速度を単位と
する周波数量の整数倍となる複数の通信チャネルの１つ
の複合通信チャネルと見なし、個々の通信局からはその
複合通信チャネルを用いて情報伝送を行うことにより、
搬送波周波数間隔が情報伝送速度を単位とする周波数量
の整数倍となる通信チャネル間のタイミング制御誤差を
発生させることなく、通信局あたりの情報伝送速度の高
速化、並びに高品質な通信回線の提供が図れる通信チャ
ネル多重化方法を用いることを特徴とする構成を有して
いる。
【００１３】更に、本発明によるスペクトラム拡散通信
方式では、図４に示すようにある特定の帯域幅内で取り
得る搬送波周波数間隔が情報伝送速度を単位とする周波
数量の整数倍となる全ての通信チャネルを複数の複合通
信チャネル群に組分けし、個々の通信局は組分けされた
複数の複合通信チャネル群の何れかを用いて情報伝送を
行うことにより、個々の通信局あたりの情報伝送速度の
高速化を図れる通信チャネル多重化方法を用いることを
特徴とする構成を有している。尚、図４の複合通信チャ
ネル多重化方法は複数の複合通信チャネルが同じ通信チ
ャネルを共有する形態の場合について示しているが、こ
のチャネル多重化方法を利用するためには全複合通信チ
ャネルのタイミング同期が精度良く取れていることが前
提となる。したがって、各複合通信チャネル間のタイミ
ング同期が確立されていない場合には、各複合通信チャ
ネルは周波数軸上で重なりを持たないようなチャネル配
置をとる必要がある。
方式では、図４に示すようにある特定の帯域幅内で取り
得る搬送波周波数間隔が情報伝送速度を単位とする周波
数量の整数倍となる全ての通信チャネルを複数の複合通
信チャネル群に組分けし、個々の通信局は組分けされた
複数の複合通信チャネル群の何れかを用いて情報伝送を
行うことにより、個々の通信局あたりの情報伝送速度の
高速化を図れる通信チャネル多重化方法を用いることを
特徴とする構成を有している。尚、図４の複合通信チャ
ネル多重化方法は複数の複合通信チャネルが同じ通信チ
ャネルを共有する形態の場合について示しているが、こ
のチャネル多重化方法を利用するためには全複合通信チ
ャネルのタイミング同期が精度良く取れていることが前
提となる。したがって、各複合通信チャネル間のタイミ
ング同期が確立されていない場合には、各複合通信チャ
ネルは周波数軸上で重なりを持たないようなチャネル配
置をとる必要がある。
【００１４】また、上記のスペクトル拡散通信方式にお
いて、図５に示すように個々の通信局が、ある特定の帯
域幅内に存在する複合通信チャネルを時間軸上で分割利
用しながら情報伝送を行うことにより、通信帯域幅の更
なる有効利用が図れることを特徴とする構成を有してい
る。尚、図５では各通信局が同じ時間長の通信スロット
を定期的に利用する方式を示しているが、通信スロット
のスロット長、繰り返しタイミング、各通信局への割り
当て方等は限定されず、任意の手法が適用できる。
いて、図５に示すように個々の通信局が、ある特定の帯
域幅内に存在する複合通信チャネルを時間軸上で分割利
用しながら情報伝送を行うことにより、通信帯域幅の更
なる有効利用が図れることを特徴とする構成を有してい
る。尚、図５では各通信局が同じ時間長の通信スロット
を定期的に利用する方式を示しているが、通信スロット
のスロット長、繰り返しタイミング、各通信局への割り
当て方等は限定されず、任意の手法が適用できる。
【００１５】また、図６に示すようにある特定の帯域幅
内に存在する複合通信チャネルが空き状態であるか否か
を個々の通信局が判断し、その通信チャネルが空き状態
であれば自局からの情報伝送が開始可能と判断し、伝送
すべき情報信号を情報量に応じて送信することにより、
通信帯域幅の更なる有効利用が図れることを特徴とする
構成を有している。
内に存在する複合通信チャネルが空き状態であるか否か
を個々の通信局が判断し、その通信チャネルが空き状態
であれば自局からの情報伝送が開始可能と判断し、伝送
すべき情報信号を情報量に応じて送信することにより、
通信帯域幅の更なる有効利用が図れることを特徴とする
構成を有している。
【００１６】また、図７に示すようにある特定の帯域幅
内に存在する複合通信チャネルに対し、ある通信局に対
しては疑似ランダム符号系列Ａを用いて周波数拡散を行
い、別の通信局に対しては疑似ランダム符号系列Ａとは
異なる疑似ランダム符号系列Ｂを用いて周波数拡散を行
い、以下同様に異なる通信局に対しては異なる疑似ラン
ダム符号系列を用いて各々周波数拡散を行うことによ
り、同時に複数の通信局からの情報伝送を実施可能とす
ることにより、通信帯域幅の更なる有効利用が図れるこ
とを特徴とする構成を有している。但し、図７の複合通
信チャネル多重化方法は複数の複合通信チャネルが同じ
通信チャネル帯域幅を共有する形態となるが、このチャ
ネル多重化方法を利用するためには全複合通信チャネル
間のタイミング同期が精度良く取れていることが前提と
なる。
内に存在する複合通信チャネルに対し、ある通信局に対
しては疑似ランダム符号系列Ａを用いて周波数拡散を行
い、別の通信局に対しては疑似ランダム符号系列Ａとは
異なる疑似ランダム符号系列Ｂを用いて周波数拡散を行
い、以下同様に異なる通信局に対しては異なる疑似ラン
ダム符号系列を用いて各々周波数拡散を行うことによ
り、同時に複数の通信局からの情報伝送を実施可能とす
ることにより、通信帯域幅の更なる有効利用が図れるこ
とを特徴とする構成を有している。但し、図７の複合通
信チャネル多重化方法は複数の複合通信チャネルが同じ
通信チャネル帯域幅を共有する形態となるが、このチャ
ネル多重化方法を利用するためには全複合通信チャネル
間のタイミング同期が精度良く取れていることが前提と
なる。
【００１７】更には、上記の複合通信チャネルを時間軸
上で分割利用しながら情報伝送を行う手法、複合通信チ
ャネルが空き状態であるか否かを信号の有無により判断
する手法、並びに異なる疑似ランダム符号系列を用いて
周波数拡散を行う手法を何れか、あるいは全てを組み合
わせて用いることにより、更なる通信帯域幅の有効利用
が図れることを特徴とする構成を有している。
上で分割利用しながら情報伝送を行う手法、複合通信チ
ャネルが空き状態であるか否かを信号の有無により判断
する手法、並びに異なる疑似ランダム符号系列を用いて
周波数拡散を行う手法を何れか、あるいは全てを組み合
わせて用いることにより、更なる通信帯域幅の有効利用
が図れることを特徴とする構成を有している。
【００１８】本発明方式を利用することにより、単独、
あるいは複数の通信局が同一の疑似ランダム符号系列を
用いて独立の情報データ系列を個別にスペクトラム直接
拡散変調し、互いに情報伝送速度の整数倍離れた搬送波
周波数を用いて通信を行うことを特徴とするスペクトラ
ム拡散通信システムにおいて、各通信局からは複数の通
信チャネルを複合通信チャネルとして同時に用いること
ができるため、従来システムよりも高速の情報伝送を行
うことができる。これにより、画像のリアルタイム伝送
など、従来システムでは不可能であった広帯域マルチメ
ディア通信を実現することができる。
あるいは複数の通信局が同一の疑似ランダム符号系列を
用いて独立の情報データ系列を個別にスペクトラム直接
拡散変調し、互いに情報伝送速度の整数倍離れた搬送波
周波数を用いて通信を行うことを特徴とするスペクトラ
ム拡散通信システムにおいて、各通信局からは複数の通
信チャネルを複合通信チャネルとして同時に用いること
ができるため、従来システムよりも高速の情報伝送を行
うことができる。これにより、画像のリアルタイム伝送
など、従来システムでは不可能であった広帯域マルチメ
ディア通信を実現することができる。
【００１９】更に、通信局から同時送信される複数の通
信チャネルは、通信局が保有するクロックによりタイミ
ング同期が取られているため、同期誤差による干渉を発
生させることなく、高品質の通信回線を提供することが
可能となる。また、１つの複合チャネルに含まれる通信
チャネル数が一定であるため、ＡＧＣ出力点における各
通信チャネルの受信レベルが常時一定となり、データ判
定のためのスレッショルドレベルを固定することができ
る。これに伴い、同期確立を高精度に行うための複雑な
制御手順、並びにそれを実現するための高精度で高価な
クロック、並びにデータ判定用のスレッショルドレベル
適応制御回路等を使用する必要がなく、簡易で安価な通
信装置を実現することができる。
信チャネルは、通信局が保有するクロックによりタイミ
ング同期が取られているため、同期誤差による干渉を発
生させることなく、高品質の通信回線を提供することが
可能となる。また、１つの複合チャネルに含まれる通信
チャネル数が一定であるため、ＡＧＣ出力点における各
通信チャネルの受信レベルが常時一定となり、データ判
定のためのスレッショルドレベルを固定することができ
る。これに伴い、同期確立を高精度に行うための複雑な
制御手順、並びにそれを実現するための高精度で高価な
クロック、並びにデータ判定用のスレッショルドレベル
適応制御回路等を使用する必要がなく、簡易で安価な通
信装置を実現することができる。
【００２０】また、本発明方式は、様々な多元接続方式
に容易に適用可能であり、通信システムに割り当てられ
た限られた周波数帯域を効率的に利用することができ
る。尚、本発明方式はマルチセルシステムに対しても容
易に応用可能である。
に容易に適用可能であり、通信システムに割り当てられ
た限られた周波数帯域を効率的に利用することができ
る。尚、本発明方式はマルチセルシステムに対しても容
易に応用可能である。
【００２１】
【発明の実施の形態】まず、本発明によるスペクトラム
拡散通信方式について、その実施例を以下に示す。
拡散通信方式について、その実施例を以下に示す。
【００２２】図１は本発明方式を実現する通信局の送信
機の構成例を示しており、複合通信チャネルを構成する
通信チャネル数がｎ、すなわち、同時送信を行うチャネ
ル数がｎの場合を示している。図において、１は通信局
から送信する情報データ系列、２はシリアルなデータ系
列をｎ個の出力端子に順次繰り返し分配するシリアル−
パラレル変換器、３−１〜３−ｎは各通信チャネルごと
に変調される情報データ系列、４−１〜４−ｎは情報信
号と５のＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｎｏｉｓｅ：疑似ランダ
ム）符号発生器から出力される６−１〜６−ｎの疑似ラ
ンダム符号とを２進乗算する変調器、６−１〜６−ｎは
情報信号のスペクトルを拡散するための疑似ランダム符
号系列、７−１〜７−ｎは各通信チャネルごとに伝送さ
れるスペクトル拡散されたベースバンド信号、８−１〜
８−ｎは４−１〜４−ｎで得られたベースバンド信号７
−１〜７−ｎを各通信チャネルの搬送波周波数ｆ１〜ｆ
ｎに応じて変調をかける変調器、９−１〜９−ｎは各通
信チャネルの搬送波周波数ｆ１〜ｆｎを与える局部発振
器、１０−１〜１０−ｎは変調操作により高周波領域に
周波数変換されたスペクトラム拡散信号、１１−１〜１
１−ｎは変調信号から送信に必要な周波数成分を取り出
す帯域通過フィルタ、１２−１〜１２−ｎは各帯域通過
フィルタから出力されるスペクトラム拡散信号、１３は
各通信チャネルのスペクトラム拡散信号１２−１〜１２
−ｎを合成する信号合成器、１４は信号合成器１３の出
力信号であるスペクトラム拡散合成信号、１５はスペク
トラム拡散合成信号の送信電力を増幅する共通増幅器、
１６は共通増幅器１５により電力増幅されたスペクトラ
ム拡散合成信号、１７は通信帯域幅外輻射を削除するた
めの帯域制限フィルタ、１８は帯域制限フィルタ１７の
出力信号を各々表している。スペクトラム拡散通信方式
は有線通信システム、無線通信システムともに用いるこ
とができ、１８のスペクトラム拡散合成信号はそれらの
伝送媒体を介して別の通信局に伝送される。尚、図では
通信局から送信される情報データ系列が１つの情報源か
ら出力される場合を想定しているが、各通信チャネルご
とに独立の情報源を割り当てる構成も当然考えられる。
更に、複数の情報源に対して複数の通信チャネルを各々
割り当てる構成も考えられる。また、図では示されてい
ないが、６−１〜６−ｎの疑似ランダム符号と９−１〜
９−ｎの局部発振器を入れ換えた構成も考えられる。
機の構成例を示しており、複合通信チャネルを構成する
通信チャネル数がｎ、すなわち、同時送信を行うチャネ
ル数がｎの場合を示している。図において、１は通信局
から送信する情報データ系列、２はシリアルなデータ系
列をｎ個の出力端子に順次繰り返し分配するシリアル−
パラレル変換器、３−１〜３−ｎは各通信チャネルごと
に変調される情報データ系列、４−１〜４−ｎは情報信
号と５のＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｎｏｉｓｅ：疑似ランダ
ム）符号発生器から出力される６−１〜６−ｎの疑似ラ
ンダム符号とを２進乗算する変調器、６−１〜６−ｎは
情報信号のスペクトルを拡散するための疑似ランダム符
号系列、７−１〜７−ｎは各通信チャネルごとに伝送さ
れるスペクトル拡散されたベースバンド信号、８−１〜
８−ｎは４−１〜４−ｎで得られたベースバンド信号７
−１〜７−ｎを各通信チャネルの搬送波周波数ｆ１〜ｆ
ｎに応じて変調をかける変調器、９−１〜９−ｎは各通
信チャネルの搬送波周波数ｆ１〜ｆｎを与える局部発振
器、１０−１〜１０−ｎは変調操作により高周波領域に
周波数変換されたスペクトラム拡散信号、１１−１〜１
１−ｎは変調信号から送信に必要な周波数成分を取り出
す帯域通過フィルタ、１２−１〜１２−ｎは各帯域通過
フィルタから出力されるスペクトラム拡散信号、１３は
各通信チャネルのスペクトラム拡散信号１２−１〜１２
−ｎを合成する信号合成器、１４は信号合成器１３の出
力信号であるスペクトラム拡散合成信号、１５はスペク
トラム拡散合成信号の送信電力を増幅する共通増幅器、
１６は共通増幅器１５により電力増幅されたスペクトラ
ム拡散合成信号、１７は通信帯域幅外輻射を削除するた
めの帯域制限フィルタ、１８は帯域制限フィルタ１７の
出力信号を各々表している。スペクトラム拡散通信方式
は有線通信システム、無線通信システムともに用いるこ
とができ、１８のスペクトラム拡散合成信号はそれらの
伝送媒体を介して別の通信局に伝送される。尚、図では
通信局から送信される情報データ系列が１つの情報源か
ら出力される場合を想定しているが、各通信チャネルご
とに独立の情報源を割り当てる構成も当然考えられる。
更に、複数の情報源に対して複数の通信チャネルを各々
割り当てる構成も考えられる。また、図では示されてい
ないが、６−１〜６−ｎの疑似ランダム符号と９−１〜
９−ｎの局部発振器を入れ換えた構成も考えられる。
【００２３】次に、図の本発明によるスペクトラム拡散
通信システムの送信機の動作原理を以下に説明する。
尚、各通信チャネルは同一の情報速度、同一の拡散率、
同一のクロックタイミングで送信が行われることを前提
として説明を行う。
通信システムの送信機の動作原理を以下に説明する。
尚、各通信チャネルは同一の情報速度、同一の拡散率、
同一のクロックタイミングで送信が行われることを前提
として説明を行う。
【００２４】情報データ系列１は、シリアル−パラレル
変換器２により、各通信チャネルに対応する出力ポート
に対して順次配分される。次に、シリアル−パラレル変
換されたデータ系列集合は、通信チャネルの情報伝送速
度に応じた時間タイミングにより、各通信チャネルが有
する変調器４−１〜４−ｎに対して順次同じタイミング
で送出される。変調器４−１〜４−ｎでは、ＰＮ符号発
生器５から出力される周期性を有する拡散符号系列６−
１〜６−ｎと、シリアル−パラレル変換器出力である情
報データ系列３−１〜３−ｎが乗積され、スペクトラム
拡散信号群７−１〜７−ｎに変換される。ここで、ＰＮ
符号発生器５から出力される拡散符号系列６−１〜６−
ｎは、各変調器４−１〜４−ｎにおいて完全に一致した
タイミングで情報データ系列群３−１〜３−ｎと乗積さ
れるため、従来方式で課題であった各通信チャネル間の
同期誤差は発生しない。次に、周波数拡散信号７−１〜
７−ｎは、各通信チャネルが有する局部発振器９−１〜
９−ｎにより与えられる周波数ｆ１〜ｆｎを中心周波数
とする信号に変換された後、帯域通過フィルタ１１−１
〜１１−ｎを通過する。最後に、各通信チャネルに対応
する各フィルタ出力は、周波数軸上で信号合成器１３に
より多重化され、共通増幅器１５により通信回線で必要
とされる信号電力に増幅、帯域制限用フィルタ１７によ
り不要輻射電力が削除された後、通信回線に送信され
る。
変換器２により、各通信チャネルに対応する出力ポート
に対して順次配分される。次に、シリアル−パラレル変
換されたデータ系列集合は、通信チャネルの情報伝送速
度に応じた時間タイミングにより、各通信チャネルが有
する変調器４−１〜４−ｎに対して順次同じタイミング
で送出される。変調器４−１〜４−ｎでは、ＰＮ符号発
生器５から出力される周期性を有する拡散符号系列６−
１〜６−ｎと、シリアル−パラレル変換器出力である情
報データ系列３−１〜３−ｎが乗積され、スペクトラム
拡散信号群７−１〜７−ｎに変換される。ここで、ＰＮ
符号発生器５から出力される拡散符号系列６−１〜６−
ｎは、各変調器４−１〜４−ｎにおいて完全に一致した
タイミングで情報データ系列群３−１〜３−ｎと乗積さ
れるため、従来方式で課題であった各通信チャネル間の
同期誤差は発生しない。次に、周波数拡散信号７−１〜
７−ｎは、各通信チャネルが有する局部発振器９−１〜
９−ｎにより与えられる周波数ｆ１〜ｆｎを中心周波数
とする信号に変換された後、帯域通過フィルタ１１−１
〜１１−ｎを通過する。最後に、各通信チャネルに対応
する各フィルタ出力は、周波数軸上で信号合成器１３に
より多重化され、共通増幅器１５により通信回線で必要
とされる信号電力に増幅、帯域制限用フィルタ１７によ
り不要輻射電力が削除された後、通信回線に送信され
る。
【００２５】以上の回路構成により、複合通信チャネル
を形成する複数の送信回路装置では、常に同じＰＮ符号
発生器が源信として利用されるため、全通信チャネル間
のタイミングは常時一致することになる。
を形成する複数の送信回路装置では、常に同じＰＮ符号
発生器が源信として利用されるため、全通信チャネル間
のタイミングは常時一致することになる。
【００２６】図２は本発明方式を実現する通信局の受信
機の構成例を示しており、複合通信チャネルを構成する
通信チャネル数がｎ、すなわち、同時送信を行うチャネ
ル数がｎの場合を示している。図において、２１は別の
通信局から送信された複合通信チャネル受信信号、２２
は雑音除去用の受信フィルタ、２３は受信フィルタ２２
の出力信号、２４は復調器を安定した状態で動作させる
ための自動利得制御器（ＡＧＣ）、２５はＡＧＣの出力
信号、２６−１〜２６−ｎは複合通信チャネルを構成す
る各通信チャネルの搬送波周波数ｆ０〜ｆｎを受信機の
ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖ
ｅ）整合フィルタ３１−１〜３１−ｎの中心周波数ｆ０
に周波数変換するための周波数変換器、２７−１〜２７
−ｎは各通信チャネルの中心周波数ｆ１〜ｆｎに対応す
る周波数を発生する局部発振器、２８−１〜２８−ｎは
周波数変換された各通信チャネルの中間周波受信信号、
２９−１〜２９−ｎは周波数拡散帯域幅外に存在する雑
音成分を除去するための帯域通過フィルタ、３０−１〜
３０−ｎは帯域通過フィルタの出力信号、３１−１〜３
１−ｎはスペクトラム拡散信号から情報信号成分だけを
抽出するＳＡＷ整合フィルタ、３２−１〜３２−ｎは各
通信チャネルごとのＳＡＷ整合フィルタ出力信号、３３
−１〜３３−ｎはＳＡＷ整合フィルタ出力信号をベース
バンド信号に変換するための遅延検波回路、３４−１〜
３４−ｎは３３−１〜３３−ｎの遅延検波回路の出力信
号、３５−１〜３５−ｎは遅延検波出力信号に含まれて
いる高調波信号成分を除去し、情報信号成分のみを抽出
するための低域通過フィルタ、３６−１〜３６−ｎは情
報信号成分を含むベースバンド信号、３７−１〜３７−
ｎは遅延検波出力信号のピークポイント（判定ポイン
ト）における情報データ信号を判定するための判定器、
３８−１〜３８−ｎは各通信チャネルごとに得られた判
定データ系列、３９は３８−１〜３８−ｎの判定データ
系列を元の連続データ系列に変換するためのパラレル−
シリアル変換器、４０は３９のパラレル−シリアル変換
器から出力される情報データ系列を各々表している。
機の構成例を示しており、複合通信チャネルを構成する
通信チャネル数がｎ、すなわち、同時送信を行うチャネ
ル数がｎの場合を示している。図において、２１は別の
通信局から送信された複合通信チャネル受信信号、２２
は雑音除去用の受信フィルタ、２３は受信フィルタ２２
の出力信号、２４は復調器を安定した状態で動作させる
ための自動利得制御器（ＡＧＣ）、２５はＡＧＣの出力
信号、２６−１〜２６−ｎは複合通信チャネルを構成す
る各通信チャネルの搬送波周波数ｆ０〜ｆｎを受信機の
ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖ
ｅ）整合フィルタ３１−１〜３１−ｎの中心周波数ｆ０
に周波数変換するための周波数変換器、２７−１〜２７
−ｎは各通信チャネルの中心周波数ｆ１〜ｆｎに対応す
る周波数を発生する局部発振器、２８−１〜２８−ｎは
周波数変換された各通信チャネルの中間周波受信信号、
２９−１〜２９−ｎは周波数拡散帯域幅外に存在する雑
音成分を除去するための帯域通過フィルタ、３０−１〜
３０−ｎは帯域通過フィルタの出力信号、３１−１〜３
１−ｎはスペクトラム拡散信号から情報信号成分だけを
抽出するＳＡＷ整合フィルタ、３２−１〜３２−ｎは各
通信チャネルごとのＳＡＷ整合フィルタ出力信号、３３
−１〜３３−ｎはＳＡＷ整合フィルタ出力信号をベース
バンド信号に変換するための遅延検波回路、３４−１〜
３４−ｎは３３−１〜３３−ｎの遅延検波回路の出力信
号、３５−１〜３５−ｎは遅延検波出力信号に含まれて
いる高調波信号成分を除去し、情報信号成分のみを抽出
するための低域通過フィルタ、３６−１〜３６−ｎは情
報信号成分を含むベースバンド信号、３７−１〜３７−
ｎは遅延検波出力信号のピークポイント（判定ポイン
ト）における情報データ信号を判定するための判定器、
３８−１〜３８−ｎは各通信チャネルごとに得られた判
定データ系列、３９は３８−１〜３８−ｎの判定データ
系列を元の連続データ系列に変換するためのパラレル−
シリアル変換器、４０は３９のパラレル−シリアル変換
器から出力される情報データ系列を各々表している。
【００２７】図において、２４のＡＧＣは常時同じ電力
レベルで送信局からの送信信号を受信するよう動作する
ため、遅延検波回路からは通信チャネル数に応じた相関
値のピークレベルが出力される。このピークレベル値を
時間軸上で検出することにより、受信信号のシンボルタ
イミング、サンプリングタイミング等のクロックが再生
される。ここで、本発明方式では複合通信チャネルを構
成する通信チャネル数が一定であるため、３２−１〜３
２−ｎの各ＳＡＷ整合フィルタ出力レベルは常に一定に
近い状態となり、クロック再生用に設定される固定スレ
ッショルドレベルを相関値のピークレベルが常時安定し
て越えるため、従来方式で困難であったクロック再生用
の最適スレッショルドレベルの設定を容易に行うことが
できる。また、図１において説明したように、３１−１
〜３１−ｎの各ＳＡＷ整合フィルタの入力点では、各通
信チャネルに対応するスペクトラム拡散信号のチップタ
イミングが完全に一致した状態となるため、従来方式で
課題であった通信チャネル間のチップタイミング誤差に
よる干渉の影響を全く受けることがなく、高品質の通信
回線を提供することができる。更に、各通信チャネルを
周波数変換した後の回路構成については、全て同一のフ
ィルタ素子、整合フィルタ素子、判定器素子を利用でき
るため、通信局の端末装置の構成も極めて簡素であり、
端末コストも十分押さえることが可能である。尚、個々
の通信チャネルごとに独立した情報データを伝送する場
合には、３５のパラレル−シリアル変換器は不要とな
る。
レベルで送信局からの送信信号を受信するよう動作する
ため、遅延検波回路からは通信チャネル数に応じた相関
値のピークレベルが出力される。このピークレベル値を
時間軸上で検出することにより、受信信号のシンボルタ
イミング、サンプリングタイミング等のクロックが再生
される。ここで、本発明方式では複合通信チャネルを構
成する通信チャネル数が一定であるため、３２−１〜３
２−ｎの各ＳＡＷ整合フィルタ出力レベルは常に一定に
近い状態となり、クロック再生用に設定される固定スレ
ッショルドレベルを相関値のピークレベルが常時安定し
て越えるため、従来方式で困難であったクロック再生用
の最適スレッショルドレベルの設定を容易に行うことが
できる。また、図１において説明したように、３１−１
〜３１−ｎの各ＳＡＷ整合フィルタの入力点では、各通
信チャネルに対応するスペクトラム拡散信号のチップタ
イミングが完全に一致した状態となるため、従来方式で
課題であった通信チャネル間のチップタイミング誤差に
よる干渉の影響を全く受けることがなく、高品質の通信
回線を提供することができる。更に、各通信チャネルを
周波数変換した後の回路構成については、全て同一のフ
ィルタ素子、整合フィルタ素子、判定器素子を利用でき
るため、通信局の端末装置の構成も極めて簡素であり、
端末コストも十分押さえることが可能である。尚、個々
の通信チャネルごとに独立した情報データを伝送する場
合には、３５のパラレル−シリアル変換器は不要とな
る。
【００２８】以上のように、本発明方式による送受信装
置を利用し、複数の通信チャネルから構成される１つの
複合チャネルを、各通信局が順次利用することにより、
従来方式で問題となっていた各通信局間のチップタイミ
ング誤差の影響を考慮する必要なく、高速で、かつ、高
品質の通信回線を常時提供することが可能となる。
置を利用し、複数の通信チャネルから構成される１つの
複合チャネルを、各通信局が順次利用することにより、
従来方式で問題となっていた各通信局間のチップタイミ
ング誤差の影響を考慮する必要なく、高速で、かつ、高
品質の通信回線を常時提供することが可能となる。
【００２９】
（１）通信局から同時送信される複数の通信チャネル
は、通信局が保有するクロックにより完全にタイミング
同期が取れているため、タイミング誤差による干渉を発
生させることなく、高品質の通信回線を提供することが
可能となる。 （２）各通信局からは複数の通信チャネルを複合通信チ
ャネルとして同時に用いることができるため、従来シス
テムよりも高速の情報伝送を行うことができる。これに
より、画像のリアルタイム伝送など、従来システムでは
不可能であった広帯域マルチメディア通信を実現するこ
とができる。 （３）１つの複合チャネルに含まれる通信チャネル数が
一定であるため、ＡＧＣ出力点における各通信チャネル
の受信レベルが常時一定となり、データ判定のためのス
レッショルドレベルを固定することができる。これによ
り、同期確立を高精度に行うための複雑な制御手順、並
びにそれを実現するための高精度で高価なクロック、並
びにデータ判定用のスレッショルドレベル適応制御回路
等を使用する必要がなく、簡易で安価な通信装置を実現
することができる。 （４）マルチセルシステムに対しても容易に応用可能で
あり、同一チャネル周波数の利用による隣接エリア間に
おける干渉問題を引き起こすことなく、回線品質の良い
通信システムを効率的に提供することができる。
は、通信局が保有するクロックにより完全にタイミング
同期が取れているため、タイミング誤差による干渉を発
生させることなく、高品質の通信回線を提供することが
可能となる。 （２）各通信局からは複数の通信チャネルを複合通信チ
ャネルとして同時に用いることができるため、従来シス
テムよりも高速の情報伝送を行うことができる。これに
より、画像のリアルタイム伝送など、従来システムでは
不可能であった広帯域マルチメディア通信を実現するこ
とができる。 （３）１つの複合チャネルに含まれる通信チャネル数が
一定であるため、ＡＧＣ出力点における各通信チャネル
の受信レベルが常時一定となり、データ判定のためのス
レッショルドレベルを固定することができる。これによ
り、同期確立を高精度に行うための複雑な制御手順、並
びにそれを実現するための高精度で高価なクロック、並
びにデータ判定用のスレッショルドレベル適応制御回路
等を使用する必要がなく、簡易で安価な通信装置を実現
することができる。 （４）マルチセルシステムに対しても容易に応用可能で
あり、同一チャネル周波数の利用による隣接エリア間に
おける干渉問題を引き起こすことなく、回線品質の良い
通信システムを効率的に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスペクトラム拡散通信方式の送信
機の構成法の実施例を示す図である。
機の構成法の実施例を示す図である。
【図２】本発明によるスペクトラム拡散通信方式の受信
機の構成法の実施例を示す図である。
機の構成法の実施例を示す図である。
【図３】本発明によるスペクトラム拡散通信方式の複合
通信チャネルの構成法の実施例を示す図である。
通信チャネルの構成法の実施例を示す図である。
【図４】本発明によるスペクトラム拡散通信方式の複数
の複合通信チャネルを構成する手法の実施例を示す図で
ある。
の複合通信チャネルを構成する手法の実施例を示す図で
ある。
【図５】本発明方式によるスペクトラム拡散通信方式の
複合通信チャネルを時間軸上で分割利用しながら情報伝
送を行う手法の実施例を示す図である。
複合通信チャネルを時間軸上で分割利用しながら情報伝
送を行う手法の実施例を示す図である。
【図６】本発明方式によるスペクトラム拡散通信方式の
複合通信チャネルの利用状況を各通信局が監視しながら
情報伝送を行う手法の実施例を示す図である。
複合通信チャネルの利用状況を各通信局が監視しながら
情報伝送を行う手法の実施例を示す図である。
【図７】本発明方式によるスペクトラム拡散通信方式の
複合通信チャネルに対し、各通信局が個別の拡散符号を
用いてスペクトラム拡散を実施し、情報伝送を行う手法
の実施例を示す図である。
複合通信チャネルに対し、各通信局が個別の拡散符号を
用いてスペクトラム拡散を実施し、情報伝送を行う手法
の実施例を示す図である。
【図８】従来の技術によるスペクトラム拡散通信方式の
構成例を示す図である。
構成例を示す図である。
【図９】従来の技術によるスペクトラム拡散通信方式の
スペクトル拡散信号波のチャネル多重化法を示す図であ
る。
スペクトル拡散信号波のチャネル多重化法を示す図であ
る。
【図１０】従来の技術によるスペクトラム拡散通信方式
のスペクトル拡散信号波のチャネル配置例を示す図であ
る。
のスペクトル拡散信号波のチャネル配置例を示す図であ
る。
【図１１】本発明が適用する搬送波周波数オフセット−
スペクトル拡散多元接続方式のスペクトル拡散信号波の
チャネル配置例を示す図である。
スペクトル拡散多元接続方式のスペクトル拡散信号波の
チャネル配置例を示す図である。
１ 情報データ系列 ２ シリアル−パラレル変換器 ３−１〜３−ｎ 情報データ系列 ４−１〜４−ｎ 変調器 ５ ＰＮ符号発生器 ６−１〜６−ｎ ＰＮ（疑似ランダム）符号系列 ７−１〜７−ｎ スペクトラム拡散信号 ８−１〜８−ｎ 変調器 ９−１〜９−ｎ 局部発振器 １０−１〜１０−ｎ スペクトラム拡散高周波信号 １１−１〜１１−ｎ 帯域通過フィルタ １２−１〜１２−ｎ 帯域通過後スペクトラム拡散高周
波信号 １３ 信号合成器 １４ スペクトラム拡散合成信号 １５ 共通増幅器 １６ スペクトラム拡散合成信号 １７ 帯域制限用フィルタ １８ スペクトラム拡散合成送信信号 ２１ 複合通信チャネル受信信号 ２２ 受信フィルタ ２３ 受信フィルタ出力信号 ２４ 自動利得制御器（ＡＧＣ） ２５ ＡＧＣ出力信号 ２６−１〜２６−ｎ 周波数変換器 ２７−１〜２７−ｎ 局部発振器 ２８−１〜２８−ｎ 中間周波受信信号 ２９−１〜２９−ｎ 帯域通過フィルタ ３０−１〜３０−ｎ 帯域通過フィルタ出力信号 ３１−１〜３１−ｎ ＳＡＷ整合フィルタ ３２−１〜３２−ｎ ＳＡＷ整合フィルタ出力信号 ３３−１〜３３−ｎ 遅延検波回路 ３４−１〜３４−ｎ 遅延検波出力信号 ３５−１〜３５−ｎ 低域通過フィルタ ３６−１〜３６−ｎ 低域通過フィルタ出力信号 ３７−１〜３７−ｎ 判定器 ３８−１〜３８−ｎ 判定データ系列 ３９ パラレル−シリアル変換器 ４０ 情報データ系列 １００−１〜１００−ｎ 情報データ系列 １０１−１〜１０１−ｎ 変調器 １０２−１〜１０２−ｎ 疑似ランダム符号 １０３−１〜１０３−ｎ 変調器 １０４−１〜１０４−ｎ 局部発振器 １０５−１〜１０５−ｎ 帯域通過フィルタ １０６ 伝搬路モデルを表す合成器 １０７ 帯域通過フィルタ １０８ 局部発振器 １０９ 周波数変換器 １１０ 復調器 １１１ 判定データ系列 １１２ ＡＧＣ
波信号 １３ 信号合成器 １４ スペクトラム拡散合成信号 １５ 共通増幅器 １６ スペクトラム拡散合成信号 １７ 帯域制限用フィルタ １８ スペクトラム拡散合成送信信号 ２１ 複合通信チャネル受信信号 ２２ 受信フィルタ ２３ 受信フィルタ出力信号 ２４ 自動利得制御器（ＡＧＣ） ２５ ＡＧＣ出力信号 ２６−１〜２６−ｎ 周波数変換器 ２７−１〜２７−ｎ 局部発振器 ２８−１〜２８−ｎ 中間周波受信信号 ２９−１〜２９−ｎ 帯域通過フィルタ ３０−１〜３０−ｎ 帯域通過フィルタ出力信号 ３１−１〜３１−ｎ ＳＡＷ整合フィルタ ３２−１〜３２−ｎ ＳＡＷ整合フィルタ出力信号 ３３−１〜３３−ｎ 遅延検波回路 ３４−１〜３４−ｎ 遅延検波出力信号 ３５−１〜３５−ｎ 低域通過フィルタ ３６−１〜３６−ｎ 低域通過フィルタ出力信号 ３７−１〜３７−ｎ 判定器 ３８−１〜３８−ｎ 判定データ系列 ３９ パラレル−シリアル変換器 ４０ 情報データ系列 １００−１〜１００−ｎ 情報データ系列 １０１−１〜１０１−ｎ 変調器 １０２−１〜１０２−ｎ 疑似ランダム符号 １０３−１〜１０３−ｎ 変調器 １０４−１〜１０４−ｎ 局部発振器 １０５−１〜１０５−ｎ 帯域通過フィルタ １０６ 伝搬路モデルを表す合成器 １０７ 帯域通過フィルタ １０８ 局部発振器 １０９ 周波数変換器 １１０ 復調器 １１１ 判定データ系列 １１２ ＡＧＣ
Claims (6)
- 【請求項１】 単独、あるいは複数の通信局が同一の疑
似ランダム符号系列を用いて複数の情報データ系列を個
別にスペクトラム直接拡散変調し、該単独、あるいは複
数の通信局は該スペクトラム直接拡散変調された複数の
情報データ系列信号を、互いに情報伝送速度の整数倍離
れた搬送波周波数を伝送帯域幅の中心周波数とする通信
チャネルを用いて無線、あるいは有線伝送路において通
信を行うことにより、同一構成の通信装置によって該複
数の通信チャネル間で互いに干渉の少ない通信を実現す
るスペクトラム拡散通信システムにおいて、 該搬送波周波数間隔が情報伝送速度を単位とする周波数
量の整数倍となる複数の通信チャネルを１つの複合通信
チャネルと見なし、個々の通信局は該複合通信チャネル
全体を用いて情報伝送を行うことにより、該個々の通信
局あたりの情報伝送速度の高速化を図ることを特徴とす
るスペクトラム拡散通信方式。 - 【請求項２】 単独、あるいは複数の通信局が同一の疑
似ランダム符号系列を用いて複数の情報データ系列を個
別にスペクトラム直接拡散変調し、該単独、あるいは複
数の通信局は該スペクトラム直接拡散変調された複数の
情報データ系列信号を、互いに情報伝送速度の整数倍離
れた搬送波周波数を伝送帯域幅の中心周波数とする通信
チャネルを用いて無線、あるいは有線伝送路において通
信を行うことにより、同一構成の通信装置によって該複
数の通信チャネル間で互いに干渉の少ない通信を実現す
るスペクトラム拡散通信システムにおいて、 ある特定の帯域幅内で取り得る該搬送波周波数間隔が情
報伝送速度を単位とする周波数量の整数倍となる全ての
通信チャネルを複数の複合通信チャネル群に組分けし、
個々の通信局は該組分けされた複数の複合通信チャネル
群の何れかを用いて情報伝送を行うことにより、該個々
の通信局あたりの情報伝送速度の高速化を図ることを特
徴とするスペクトラム拡散通信方式。 - 【請求項３】 上記請求項１および２のスペクトラム拡
散通信方式において、個々の通信局が、ある特定の帯域
幅内に存在する複合通信チャネルを時間軸上で分割利用
しながら情報伝送を行うスペクトラム拡散通信方式。 - 【請求項４】 上記請求項１および２のスペクトラム拡
散通信方式において、ある特定の帯域幅内に存在する複
合通信チャネルが空き状態であるか否かを個々の通信局
が受信信号をもとに判断し、該複合通信チャネルが空き
状態であれば自局からの情報伝送が開始可能と判断して
通信を行うスペクトラム拡散通信方式。 - 【請求項５】 上記請求項１および２のスペクトラム拡
散通信方式において、ある特定の帯域幅内に存在する複
合通信チャネルに対し、ある通信局に対しては疑似ラン
ダム符号系列Ａを用いて周波数拡散を行い、別の通信局
に対しては該疑似ランダム符号系列Ａとは異なる疑似ラ
ンダム符号系列Ｂを用いて周波数拡散を行い、以下同様
に異なる通信局に対しては異なる疑似ランダム符号系列
を用いて各々周波数拡散を行うことにより、同時に複数
の通信局からの情報伝送を実施可能とするスペクトラム
拡散通信方式。 - 【請求項６】 上記請求項１および２を基本とする上記
請求項３〜６の組み合わせにより実現されるスペクトラ
ム拡散通信方式。
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| EP19970307087 EP0833456A3 (en) | 1996-09-25 | 1997-09-12 | Spread spectrum communication system |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP27285396A JP3282518B2 (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | スペクトラム拡散通信方式 |
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| JP3282518B2 JP3282518B2 (ja) | 2002-05-13 |
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|---|---|---|---|
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1997
- 1997-09-08 US US08/925,319 patent/US6104746A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-12 EP EP19970307087 patent/EP0833456A3/en not_active Ceased
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