JP3683242B2 - 通信方法及び通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信方法及び通信システムに係り、より詳しくは、スペクトル拡散方法を用いて符号分割多重通信を行う通信方法及び通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話等による移動体通信には、スペクトル拡散（ＳＳ：Spread Spectrum）通信方式を用いた符号分割多重接続（ＣＤＭＡ：Code-Division Multiple-Access）方式が使用されている。かかるスペクトル拡散通信方式を用いた符号分割多重接続方式では、非同期ＣＤＭＡ（Ａ−ＣＤＭＡ：Asynchronous-CDMA）方式や直交SS通信方式を用いた同期ＣＤＭＡ（Ｓ−ＣＤＭＡ：Synchronous-CDMA）方式が、従来から一般的に使用されている。
【０００３】
かかる方式のうち、非同期ＣＤＭＡ方式では、ユーザの識別を行う拡散符号間に相互相関があるため、同時通信を行う各ユーザのスペクトル拡散信号間に他局間干渉が生じ、他ユーザの信号への混信や漏話が発生する。こうした混信や漏話は、希望局信号の同期や復調を妨げることとなるので、周波数利用効率が低下する原因となる。
【０００４】
一方、直交ＳＳ通信方式を用いた同期ＣＤＭＡ方式では、各ユーザのスペクトル拡散信号は互いに直交する。このため、拡散符号間の相互相関をゼロとできることから、他局間干渉がなくなり、周波数利用効率を顕著に高めることが期待された。この直交ＳＳ通信方式を用いた同期ＣＤＭＡ方式では、完全な同期アクセスを想定しているが、同期アクセスのずれが存在すると特性が大きく劣化することになる。ところで、一般的な無線通信システムでは、タイムジッタ、電波伝搬遅延、多重波伝搬等における遅延時間差などが存在するため、完全な同期アクセスを実現させることは非常に困難である。そして、多重波伝搬における遅延時間差がかなり小さくなると、スペクトル拡散通信方式における最も重要な特長の一つであるマルチパスダイバーシチの利用ができなくなってしまう。
【０００５】
このため、同期アクセスのずれに対してある程度の許容範囲を有する準同期ＣＤＭＡ（ＱＳ−ＣＤＭＡ：Quasi-Synchronous CDMA）が提案され、注目されている（「久野 他：２値シフトレジスタ系列を用いた準同期ＣＤＭＡ方式、電子情報通信学会 論文誌 Ａ，vol.J97-A，no.1，pp105-114，1996年1月」等）。かかる準同期ＣＤＭＡ方式では、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても相互相関の小さい拡散符号が用いられる。こうした準同期ＣＤＭＡ方式用の拡散符号としては、ＧＭＷ系列（Gordon-Mills-Welch系列；「B. Gordon et al. ,“Some new difference sets”, Canada. J. Math. , vol.14, pp614-625, 1984」参照）、特に同一原始多項式から生成されるＧＭＷ系列の符号が適していることが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、準同期ＣＤＭＡ方式は、スペクトル拡散を用いたＣＤＭＡ方式として基本的には優れた性質を有しているが、その実装にあたってはいくつかの解決すべき技術課題が存在する。こうした課題の１つが、多重度（通信チャンネル容量）の向上である。
【０００７】
すなわち、多重度の向上のためには、互いに相互相関が小さな多くの拡散符号を用意する必要があるが、上述した同一原始多項式から生成されるＧＭＷ系列同士は、大部分の位相で相互相関が小さいが、その数は極めて少ない。このため、近年のＣＤＭＡ方式で求められている多重度の向上が困難であった。
【０００８】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても多重度を確保しつつ、スペクトル拡散方法を用いてＣＤＭＡ方式により通信を行うことができる通信方法及び通信システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者が長年の研究の結果から得た知見によれば、同一原始多項式から生成される互いに相互相関の小さなＧＭＷ系列の数は少ないが、こうした一群のＧＭＷ系列から選択された２つの少なくとも一方を適当に巡回シフトさせて２つのＧＭＷ系列間に所定の位相差を付与した後に排他論理和をとって合成すると、やはり同期アクセスのタイミングがずれたとしても互いに相互相関の小さな新たな系列の群を生成することができる。なお、所定の位相差は、元となったＧＭＷ系列の１周期のチップ数に応じて決まるものであり、複数の位相差を設定することができる。こうして生成される新たな系列群に属する系列（以下、「ＧＧ系列」と呼ぶ）の数は、ＧＭＷ系列の数よりも飛躍的に多い（「Biqi Long et al. ,“A generalized QS-CDMA system and the design of new spreading code”, IEEE Trans. VT, vol.47, no.4, Nov. 1998」参照）。
【００１０】
また、本発明者が得た最新の知見によれば、同一原始多項式から生成された一群のＧＭＷ系列から任意の２つのＧＭＷ系列を選択して複数のＧＧ系列群を生成しても、ＧＧ系列群間においては相互相関が小さくなるとは限らない。ＧＧ系列群間における相互相関を確実に小さくすることは、同一原始多項式から生成された一群のＧＭＷ系列から選択する２つのＧＭＷ系列の一方を固定したうえで他方を変化させるとともに、２つのＧＭＷ系列の対ごとに得られるＧＧ系列群間に位相差を付与することで達成できる。こうして生成される系列の数は、１つのＧＧ系列群に属するＧＧ系列の数よりも、さらに飛躍的に多くなっている。また、本発明者が得た最新の知見によれば、１つのＧＧ系列群に属する系列それぞれを同一シフト量だけ巡回シフトして得られるＧＧ系列同士は互いに相互相関が小さいとともに、巡回シフト前のＧＧ系列群に属する系列との間でも互いに相互相関が小さい。この方法によっても、１つのＧＧ系列群に属するＧＧ系列の数よりも多くの互いに相互相関が小さな系列を生成することができる。本発明は、かかる知見に基づいてなされたものである。
【００１１】
すなわち、本発明の通信方法は、スペクトル拡散方法を用いて、符号分割多重接続方式で通信を行う通信方法であって、所定の原始多項式に応じて予め求められた第１の番号パラメータの値、前記第１の番号パラメータの値とは異なる第２の番号パラメータの値、第１のシフト量パラメータの値及び第２のシフト量パラメータの値の複数の組の中から、現時点において使用されていない組を指定するパラメータ値指定工程と；前記指定された組における第１の番号パラメータの値に応じ、前記所定の原始多項式を用いて第１のＧＭＷ系列を生成する第１ＧＭＷ系列生成工程と；前記指定された組における第２の番号パラメータの値に応じ、前記所定の原始多項式を用いて第２のＧＭＷ系列を生成する第２ＧＭＷ系列生成工程と；前記指定された組における第１のシフト量パラメータの値に応じて前記第１のＧＭＷ系列と前記第２のＧＭＷ系列との間に位相差を付与した後に、前記位相差が付与された２つのＧＭＷ系列における各位置の値同士の排他論理和を演算して特定系列を生成する特定系列生成工程と；前記指定された組における第２のシフト量パラメータの値に応じて前記特定系列を巡回シフトして得られる符号に基づいて、スペクトル拡散用の準同期拡散符号を生成する拡散符号生成工程と；前記準同期拡散符号を使用してスペクトル拡散した信号を送信する送信工程と；を含む通信方法である。
【００１２】
この通信方法では、まず、パラメータ値指定工程において、２つの異なるＧＭＷ系列を指定する第１の番号パラメータの値及び第２の番号パラメータの値、並びに、上述した新たな系列である特定系列（上述のＧＧ系列）の生成に使用される第１のシフト量パラメータの値及び生成された特定系列の巡回シフトに使用される第２のシフト量パラメータの値が指定される。かかるパラメータの指定に際しては、上述した本発明者の知見に基づき、所定の原始多項式に応じて必要数だけ事前に求めておいた上記の４つのパラメータ値の組の中から、その時点で使用されていない組を指定する。
【００１３】
次に、第１ＧＭＷ系列生成工程において、指定された第１の番号パラメータの値に応じ、所定の原始多項式を用いて、第１のＧＭＷ系列が生成される。また、第２ＧＭＷ系列生成工程において、指定された第２の番号パラメータの値に応じ、第１のＧＭＷ系列の生成に使用される所定の原始多項式を用いて、第２のＧＭＷ系列が生成される。
【００１４】
次いで、特定系列生成工程において、指定された第１のシフト量パラメータの値に応じて第１のＧＭＷ系列と第２のＧＭＷ系列との間に位相差を付与した後に、位相差が付与された２つのＧＭＷ系列における各位置の値同士の排他論理和を演算して、特定系列が生成される。引き続き、拡散符号生成工程において、指定された第２のシフト量パラメータの値に応じて特定系列生成工程で生成された特定系列を巡回シフトして得られる符号に基づいて、スペクトル拡散用の準同期拡散符号が生成される。そして、送信工程において、拡散符号生成工程において生成された準同期拡散符号を使用してスペクトル拡散した信号を送信する。
【００１５】
この結果、多くのユーザが同時通信する場合であっても、ユーザごとに他のユーザに割り振られる拡散符号とは相互相関が小さく、かつ、同期アクセスのタイミングずれに対する許容性が高い拡散符号を割り当てることができる。したがって、本発明の通信方法によれば、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても多重度を確保しつつ、スペクトル拡散方法を用いてＣＤＭＡ方式により通信を行うことができる。
【００１６】
本発明の通信方法では、前記拡散符号生成工程において、指定された第２のシフト量パラメータに応じて、特定系列を巡回シフトして得られる符号をそのまま準同期拡散符号として採用することもできるが、特定系列を巡回シフトして得られる符号に０を１つ付加して、前記第１の番号パラメータの値、前記第２の番号パラメータの値、前記第１のシフト量パラメータの値及び前記第２のシフト量パラメータの値の少なくとも１つが前記指定された組と異なる場合に生成される準同期拡散符号と直交化させてもよい。かかる場合には、特定系列を巡回シフトして得られる符号をそのまま準同期拡散符号として採用した場合よりも、同期アクセスのタイミングにずれがほぼないときにおける準同期拡散符号間における相互相関をさらに低減させることができる。
【００１７】
また、本発明の通信方法では、前記送信工程で送信された信号を受信し、前記準同期拡散符号に基づいて、前記受信した信号の逆拡散を行う逆拡散工程を更に含むこととすることができる。
【００１８】
また、本発明の通信方法では、前記第１の番号パラメータの値及び前記第２の番号パラメータの値の少なくとも一方を固定値とすることができる。
【００１９】
本発明の通信システムは、スペクトル拡散方法を用いて、それぞれが送信部と受信部とを有する装置間において符号分割多重接続方式で通信を行う通信システムであって、前記送信部それぞれは、所定の原始多項式に応じて予め求められた第１の番号パラメータの値、前記第１の番号パラメータの値とは異なる第２の番号パラメータの値、第１のシフト量パラメータの値及び第２のシフト量パラメータの値の複数の組の中から、現時点において使用されていない組を指定するパラメータ値指定手段と；前記指定された組における第１の番号パラメータの値に応じ、前記所定の原始多項式を用いて第１のＧＭＷ系列を生成する第１ＧＭＷ系列生成手段と；前記指定された組における第２の番号パラメータの値に応じ、前記所定の原始多項式を用いて第２のＧＭＷ系列を生成する第２ＧＭＷ系列生成手段と；前記指定された組における第１のシフト量パラメータの値に応じて前記第１のＧＭＷ系列と前記第２のＧＭＷ系列との間に位相差を付与した後に、前記位相差が付与された２つのＧＭＷ系列を合成して特定系列を生成する特定系列生成手段と；前記指定された組における第２のシフト量パラメータの値に応じて前記特定系列を巡回シフトして得られる符号に基づいて、スペクトル拡散用の準同期拡散符号を生成する拡散符号生成手段と；前記準同期拡散符号を使用してスペクトル拡散した信号を送信する送信手段と；を備える通信システムである。
【００２０】
この通信システムでは、まず、パラメータ値指定手段が、第１の番号パラメータの値、第２の番号パラメータの値、第１のシフト量パラメータの値及び第２のシフト量パラメータの値を指定する。かかるパラメータの指定に際しては、所定の原始多項式に応じて必要数だけ事前に求めておいた上記の４つのパラメータ値の組の中から、その時点で使用されていない組を指定する。次に、第１ＧＭＷ系列生成手段が、指定された第１の番号パラメータの値に応じ、所定の原始多項式を用いて、第１のＧＭＷ系列を生成するとともに、第２ＧＭＷ系列生成手段が、指定された第２の番号パラメータの値に応じ、第１のＧＭＷ系列の生成に使用される所定の原始多項式を用いて、第２のＧＭＷ系列を生成する。
【００２１】
次いで、特定系列生成手段が、指定された第１のシフト量パラメータの値に応じて第１のＧＭＷ系列と第２のＧＭＷ系列との間に位相差を付与した後に、位相差が付与された２つのＧＭＷ系列における各位置の値同士の排他論理和を演算して、特定系列を生成する。引き続き、拡散符号生成手段が、指定された第２のシフト量パラメータの値に応じて特定系列生成手段によって生成された特定系列を巡回シフトして得られる符号に基づいて、スペクトル拡散用の準同期拡散符号を生成する。そして、送信手段が、拡散符号生成手段によって生成された準同期拡散符号を使用してスペクトル拡散した信号を送信する。
【００２２】
すなわち、本発明の通信システムでは、本発明の通信方法を使用して通信を行うことができる。したがって、本発明の通信システムによれば、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても多重度を確保しつつ、スペクトル拡散方法を用いてＣＤＭＡ方式により通信を行うことができる。
【００２３】
本発明の通信システムでは、受信部それぞれが、通信相手の前記送信部が送信した信号を受信し、前記準同期拡散符号に基づいて、前記受信した信号の逆拡散を行う逆拡散手段を備える構成とすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
《第１実施形態》
以下、本発明の第１実施形態を、図１〜図５を参照しつつ説明する。なお、図の説明にあたっては、同一あるいは同等の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２５】
図１には、本発明の第１実施形態に係る通信システム１００の概略的な構成がブロック図にて示されている。図１に示されるように、この通信システム１００は、通信網９０と、通信網９０と接続された複数の基地局１０と、該複数の基地局１０のいずれかと無線通信を行う複数の移動局２０とを備えている。この通信システムでは、一つの移動局２０と他の移動局２０との間で、当該一つの移動局２０と無線通信を行う基地局２０、通信網９０及び当該他の移動局２０と無線通信を行う基地局２０を介して、通信が行われる。なお、通信網９０に公衆電話回線やインターネット網を接続することとして、移動局２０と公衆電話回線やインターネット網に接続された端末装置との間で通信を行うことも可能とすることができる。
【００２６】
基地局１０それぞれは、（ａ）アンテナ１１と、（ｂ）該アンテナ１１に接続された送受信切換器（デュプレクサ）１２とを備えている。また、基地局１０それぞれは、（ｃ）アンテナ１１及び送受信切換器１２を介して移動局２０へ向けて送信する信号を処理する送信処理部１３Ｓと、（ｄ）移動局２０から送信され、アンテナ１１及び送受信切換器１２を介して受信した信号を処理する受信処理部１３Ｒとを備えている。さらに、基地局１０それぞれは、（ｅ）通信網９０との間で信号の授受を行うとともに、基地局１０全体を統括制御する制御部１４を備えている。
【００２７】
前記送信処理部１３Ｓは、図２に示されるように、（ｉ）制御部１４から供給された送信ビット情報ＢＳＢを情報変調し、変調信号ＢＭＳを出力する変調部３１と、（ii）制御部１４から供給された第１の番号パラメータＢＦＮ、第２の番号パラメータＢＳＮ、第１のシフト量パラメータＢＦＳ、第２のシフト量パラメータＢＳＳ及び送信同期タイミング信号ＢＳＹに基づいて拡散符号ＳＣを生成する符号生成部３５と、（iii）拡散符号生成部３５から供給された拡散符号ＳＣを用いて、変調部３１から供給された変調信号ＢＭＳをスペクトル拡散して送信信号ＢＳＧを生成し、送受信切換器１２へ向けて出力する拡散部３２とを備えている。なお、図示を省略しているが、送信処理部１３Ｓは、キャリア変調部、周波数処理部等を更に備えている。
【００２８】
前記符号生成部３５は、（ｉ）制御部１４から供給された第１の番号パラメータＢＦＮ及び送信同期タイミングＢＳＹに基づいて、第１のＧＭＷ系列ＦＧＳを生成する第１ＧＭＷ系列生成部４１1と、（ii）制御部１４から供給された第２の番号パラメータＢＳＮ及び送信同期タイミングＢＳＹに基づいて、第２のＧＭＷ系列ＳＧＳを生成する第２ＧＭＷ系列生成部４１2とを備えている。なお、第１ＧＭＷ系列生成部４１1及び第１ＧＭＷ系列生成部４１2においてＧＭＷ系列の生成には共通の原始多項式が使用される。また、この原始多項式を用いたときに生成可能な複数のＧＭＷ系列のうち、いずれのＧＭＷ系列を生成すべきかが第１の番号パラメータＢＦＮ及び第２の番号パラメータＢＳＮによって特定されるようになっている。
【００２９】
また、符号生成部３５は、（iii）制御部１４から供給された第１のシフト量パラメータＢＦＳに応じたチップ数だけ、第２ＧＭＷ系列生成回路４１2から供給された第２のＧＭＷ系列ＳＧＳをシフトし、シフトされた第２のＧＭＷ系列ＳＳＧを出力する第１巡回シフト部４３と、（iv）第１ＧＭＷ系列生成部４１1から供給された第１のＧＭＷ系列ＦＧＳと、第１巡回シフト部４３から供給されたシフトされた第２のＧＭＷ系列ＳＳＧとにおいて、互いに対応するチップ同士の排他論理和を演算することにより合成し、新たな系列（ＧＧ系列）ＧＧＳを生成する合成演算部４４と、（ｖ）制御部１４から供給された第２のシフト量パラメータＢＳＳに応じたチップ数だけ、合成演算部４４から供給された新たな系列ＧＧＳを巡回シフトする第２巡回シフト部４５とを備えている。
【００３０】
前記受信処理部１３Ｒは、図３に示されるように、（ｉ）制御部１４から供給された送信同期タイミングＢＳＹを参照しつつ、送受信切換器１２から供給された受信信号ＢＲＳから受信同期タイミングＢＲＹを生成する受信同期タイミング検出部５３と、（ii）受信同期タイミング検出部５３から供給された受信同期タイミングＢＲＹ、並びに制御部１４から供給された第１の番号パラメータＢＦＮ、第２の番号パラメータＢＳＮ、第１のシフト量パラメータＢＦＳ及び第２のシフト量パラメータＢＳＳに基づいて、上述した拡散符号ＳＣと同一の逆拡散符号ＳＣを生成する符号生成部３５とを備える。また、受信処理部１３Ｒは、（iii）符号生成部３５から供給された逆拡散符号ＳＣを用いて、送受信切換器１２から供給された受信信号ＢＲＳを逆拡散し、逆拡散信号ＢＭＲを生成する逆拡散部５１と、（iv逆拡散部５１から供給された逆拡散信号ＢＭＲを情報復調して受信ビット情報ＢＲＢを生成して、制御部１４へ向けて出力する復調部５２とを備えている。なお、図示を省略しているが、受信処理部１３Ｒは、キャリア復調部、周波数処理部等を更に備えている。
【００３１】
図１に戻り、前記移動局２０それぞれは、（ａ）アンテナ２１と、（ｂ）該アンテナ２１に接続された送受信切換器（デュプレクサ）２２とを備えている。また、移動局２０それぞれは、（ｃ）アンテナ２１及び送受信切換器２２を介して基地局１０へ向けて送信する信号を処理する送信処理部２３Ｓと、（ｄ）基地局１０から送信され、アンテナ２１及び送受信切換器２２を介して受信した信号を処理する受信処理部２３Ｒとを備えている。また、移動局２０それぞれは、（ｅ）移動局２０全体を統括制御する制御部２４を備えている。さらに、移動局２０それぞれは、（ｆ）ユーザが相手先電話番号等や、発呼指令等の動作支持を制御部２４へ入力するためのキーパッド等や音声を入力するためのマイクロフォンを含む入力部２５と、（ｇ）受信メッセージや動作状態を表示するための液晶ディスプレイ等や、音声出力のためのスピーカを含むの表示出力部２６を備えている。なお、移動局２０それぞれにおいては、基地局１０から受信した受信信号から受信同期タイミングを検出するとともに、その受信同期タイミングに同期して基地局１０へ向けて出力する送信信号を生成するようになっている。
【００３２】
前記送信処理部２３Ｓは、図４に示されるように、（ｉ）制御部２４から供給された送信ビット情報ＭＳＢを情報変調し、変調信号ＭＭＳを出力する変調部３１と、（ii）制御部２４から供給された第１の番号パラメータＭＦＮ、第２の番号パラメータＭＳＮ、第１のシフト量パラメータＭＦＳ、第２のシフト量パラメータＭＳＳ、及び、受信処理部２３Ｒ（より詳しくは、後述する受信同期タイミング検出部５３（図５参照））から供給された受信同期タイミング信号ＭＲＹに基づいて拡散符号ＳＣを生成する符号生成部３５と、（iii）拡散符号生成部３５から供給された拡散符号ＳＣを用いて、変調部３１から供給された変調信号ＭＭＳをスペクトル拡散して送信信号ＭＳＧを生成し、送受信切換器２２へ向けて出力する拡散部３２とを備えている。すなわち、この送信処理部２３Ｓは、上述した基地局１０の送信処理部１３Ｓとほぼ同様に構成されている。
【００３３】
前記受信処理部２３Ｒは、図５に示されるように、（ｉ）送受信切換器２２から供給された受信信号ＭＲＳから受信同期タイミングＭＲＹを生成する受信同期タイミング検出部５３と、（ii）受信同期タイミング検出部５３から供給された受信同期タイミングＭＲＹ、並びに制御部２４から供給された第１の番号パラメータＭＦＮ、第２の番号パラメータＭＳＮ、第１のシフト量パラメータＭＦＳ及び第２のシフト量パラメータＭＳＳに基づいて逆拡散符号ＳＣを生成する符号生成部３５とを備える。また、受信処理部２３Ｒは、（iii）符号生成部３５から供給された逆拡散符号ＳＣを用いて、送受信切換器２２から供給された受信信号ＭＲＳを逆拡散し、逆拡散信号ＭＭＲを生成する逆拡散部５１と、（iv）逆拡散部５１から供給された逆拡散信号ＭＭＲを情報復調して受信ビット情報ＭＲＢを生成して、制御部２４へ向けて出力する復調部５２とを備えている。すなわち、この受信処理部２３Ｒは、上述した基地局１０の受信処理部１３Ｒとほぼ同様に構成されている。
【００３４】
以上のように構成された本実施形態の通信システム１００では、以下のようにして、基地局１０と移動局２０との間でスペクトル拡散方法を用いた符号分割多重接続方式による通信が行われる。なお、前提として、基地局１０と、この基地局１０と無線接続される移動局２０それぞれとの間の通信に使用される拡散符号は、基地局１０により割り当てられているものとする。そして、これらの割り当てられた拡散符号に関する情報は、別の共通コントロールチャンネルを介して、基地局１０から移動局２０それぞれに通知されているものとする。
【００３５】
また、制御部１４においては、拡散符号（逆拡散符号）の生成に適切な第１の番号パラメータＢＦＮ、第２の番号パラメータＢＳＮ、第１のシフト量パラメータＢＦＳ、及び第２のシフト量パラメータＢＳＳの値からなる４つのパラメータ値の適切な組が、必要な多重度に応じた数だけ求められているものとする。本実施形態では、こうした４つのパラメータ値の組を決定する際して、第１の番号パラメータＢＦＮの値を固定とするとともに、第１の番号パラメータＢＦＮ及び第２の番号パラメータＢＳＮの値の対ごとに、それぞれ第１のシフト量パラメータＢＦＳを符号長に応じて定まる適切なシフト量だけ変化させるようにしている。ここで、この適切なシフト量は複数種類あるので、第１の番号パラメータＢＦＮ及び第２の番号パラメータＢＳＮの値の対ごとに、適切なシフト量の種類数のパラメータ組を求めることができる。また、本実施形態では、４つのパラメータ値の組を決定する際して、第１の番号パラメータＢＦＮ及び第２の番号パラメータＢＳＮの値の対ごとに、第２のシフト量パラメータＢＳＳの値を異ならせるように定めるようにしている。この結果、生成される全ての符号間において相互相関が小さくなることが維持されるようになっている。
【００３６】
ここで、基地局１０と、この基地局１０と無線接続される移動局２０それぞれとの間の通信に使用される拡散符号は、原始多項式の種類、第１の番号パラメータの値、第２の番号パラメータの値、第１のシフト量パラメータの値及び第２のシフト量パラメータの値で決定される。これらのうち、原始多項式の種類は予め定められており、基地局１０及び移動局２０それぞれに予め格納されている。そして、基地局１０は、新たに移動局２０と無線接続するたびに新たな拡散符号を割り当てる。かかる割り当ては、第１の番号パラメータの値、第２の番号パラメータの値、第１のシフト量パラメータの値及び第２のシフト量パラメータの値という４つパラメータ値の組として新たな組を選択して割り当てることにより行われる。
【００３７】
まず、基地局１０から移動局２０送信される下り通信の動作を説明する。かかる下り通信では、上述した図２に示されるように、基地局１０の制御部１４が、送信処理部１３Ｓに対して第１の番号パラメータＢＦＮ、第１の番号パラメータの値とは異なる値を有する第２の番号パラメータＢＳＮ、第１のシフト量パラメータＢＦＳ、第２のシフト量パラメータＢＳＳ及び送信同期タイミング信号ＢＳＹが符号生成部３５に供給する。
【００３８】
符号生成部３５においては、第１ＧＭＷ系列生成部４１1が、制御部１４から供給された第１の番号パラメータＢＦＮ及び送信同期タイミングＢＳＹに基づいて、第１のＧＭＷ系列ＦＧＳを繰り返し生成する。これと並行して、第２ＧＭＷ系列生成部４１2が、制御部１４から供給された第２の番号パラメータＢＳＮ及び送信同期タイミングＢＳＹに基づいて、第２のＧＭＷ系列ＳＧＳを繰り返し生成する。こうしたＧＭＷ系列の生成は、上述した予め定められている原始多項式を用いて、周知のアルゴリズム（Gordon-Mills-Welch系列；「B. Gordon et al. ,“Some new difference sets”, Canada. J. Math. , vol.14, pp614-625, 1984」参照）により生成される。
【００３９】
引き続き、第１巡回シフト部４３が、第２ＧＭＷ系列生成部４１2から出力された第２のＧＭＷ系列ＳＧＳを受信して、制御部１４から供給された第１のシフト量パラメータＢＦＳに応じたチップ数だけシフトして、シフトされた第２のＧＭＷ系列ＳＳＧを生成する。この結果、第１ＧＭＷ系列生成部４１1から出力される第１のＧＭＷ系列ＦＧＳと、第１巡回シフト部４３から出力されるシフトされた第２のＧＭＷ系列ＳＳＧとの間には、第１のシフト量パラメータＢＦＳに応じた位相差が付与される。
【００４０】
次に、こうして位相差が付与された第１のＧＭＷ系列ＦＧＳとシフトされた第２のＧＭＷ系列ＳＳＧとのチップごとの排他論理和が合成演算部４４により演算され、新たな系列（ＧＧ系列）ＧＧＳが生成される。そして、第２巡回シフト部４５が、制御部１４から供給された第２のシフト量パラメータＢＳＳに応じたチップ数だけ、合成演算部４４から供給された新たな系列ＧＧＳを巡回シフトして、拡散符号ＳＣを生成する。
【００４１】
以上のようにして符号生成部３５によって生成された拡散符号ＳＣは、拡散部３２へ向けて出力される。
【００４２】
こうした符号生成部３５による拡散符号ＳＣの生成と並行して、制御部１４は、通信網９０を介して他の基地局等から受信した送信ビット情報ＢＳＢを変調部３１へ向けて順次出力する。変調部３１では、送信ビット情報ＢＳＢを情報変調して変調信号ＢＭＳを生成する。
【００４３】
この変調信号ＢＭＳは、拡散部３２において、符号生成部３５で生成された拡散符号ＳＣを用いて拡散され、送信信号ＢＳＧが生成される。なお、拡散部３２に供給される変調信号ＢＭＳと拡散符号ＳＣとが同期するように、制御部１４によりタイミング調整がなされるようになっている。
【００４４】
生成された送信信号ＢＳＧは、送受信切換器１２及びアンテナ１１を順次介した後、移動局２０へ向けて無線信号として送信される。
【００４５】
こうして基地局１０から送信された無線信号は、移動局２０のアンテナ２１で受信され、送受信切換器２２を介して、上述した図５に示されるように、受信信号ＭＲＳとして、移動局２０内の受信処理部２３Ｒに供給される。なお、こうした下り通信においては、完全な同期を取ることができるので、アクセスタイミングのずれは、自他局のマルチパス遅延に起因するものしかありえない。このとき、最大のタイミングのずれ（Δtｄmax）は多重波伝搬におけるマルチパスの最大遅延時間差（Ｔmd）となる。
【００４６】
移動局２０では、送受信切換器２２から出力された受信信号ＭＲＳが、受信同期タイミング検出部５３及び逆拡散部５１に入力する。この受信信号ＭＲＳが入力する受信同期タイミング検出部５３では、受信した受信信号ＭＲＳから受信同期タイミングＭＲＹを生成し、受信処理部２３Ｒ内の符号生成部３５に供給するとともに、送信処理部２３Ｓに供給する。
【００４７】
符号生成部３５には、こうした受信同期タイミングＭＲＹの供給と並行して、制御部２４から供給された第１の番号パラメータＭＦＮ、第２の番号パラメータＭＳＮ、第１のシフト量パラメータＭＦＳ及び第２のシフト量パラメータＭＳＳが供給される。これら４つのパラメータの値としては、上述した基地局１０の送信処理部１３Ｓの符号生成部３５で使用された４つのパラメータの値と同一の値が供給される。こうして、受信同期タイミングＭＲＹ及び４つのパラメータの値を受信した符号生成部３５は、上述した基地局１０における送信処理部１３Ｓの符号生成部３５の場合と同様にして、上述の拡散符号ＳＣと同一の符号を逆拡散符号ＳＣとして生成する。こうして生成された逆拡散符号ＳＣは、逆拡散部５１へ向けて出力される。
【００４８】
逆拡散部５１では、符号生成部３５から受信した逆拡散符号ＳＣを用いて、送受信切換器２２から受信した受信信号ＭＲＳを逆拡散し、逆拡散信号ＭＭＲを生成する。そして、逆拡散部５１は、生成された逆拡散信号ＭＭＲを復調部５２へ向けて出力する。
【００４９】
引き続き、復調部５２において、逆拡散信号ＭＭＲが情報復調され、受信ビット情報ＭＲＢを生成する。そして、復調部５２は、生成された受信ビット情報ＭＲＢを制御部２４へ向けて出力する。
【００５０】
以後、制御部２４は、受信ビット情報ＭＲＢを解析し、処理して、必要に応じて表示部２６を介して画面出力したり、音声出力したりする。
【００５１】
次に、移動局２０から基地局１０へ送信される上り通信の動作を説明する。かかる上り通信では、上述した図４に示されるように、受信処理部２３Ｒから受信同期タイミングＭＲＹが送信同期タイミングとして供給されている移動局２０における送信処理部２３Ｓの符号生成部３５に対して、制御部２４が、送信処理部２３Ｓに対して第１の番号パラメータＭＦＮ、第１の番号パラメータの値とは異なる値を有する第２の番号パラメータＭＳＮ、第１のシフト量パラメータＭＦＳ、第２のシフト量パラメータＭＳＳを供給する。これら４つのパラメータの値としては、上述した基地局１０の送信処理部１３Ｓの符号生成部３５で使用された４つのパラメータの値と同一の値が供給される。こうして、受信同期タイミングＭＲＹ及び４つのパラメータの値を受信した送信処理部２３Ｓの符号生成部３５は、上述した基地局１０における送信処理部１３Ｓの符号生成部３５の場合と同様にして、上述の拡散符号ＳＣと同一の符号を拡散符号ＳＣとして生成する。こうして生成された拡散符号ＳＣは、送信処理部２３Ｓの拡散部３２へ向けて出力される。
【００５２】
こうした符号生成部３５による拡散符号ＳＣの生成と並行して、制御部２４は、入力部２５から入力された音声情報やデジタルデータ情報に応じた送信ビット情報ＭＳＢを送信処理部２３Ｓの変調部３１へ向けて順次出力する。以後、上述した基地局１０の送信処理部１３Ｓの場合と同様にして、送信ビット情報ＭＳＢが処理されて、送信信号ＭＳＧが生成され、送受信切換器２２及びアンテナ２１を順次介した後、基地局１０へ向けて無線信号として送信される。
【００５３】
こうして移動局２０から送信された無線信号は、基地局１０のアンテナ１１で受信され、送受信切換器１２を介して、上述した図３に示されるように、受信信号ＢＲＳとして、基地局１０内の受信処理部１３Ｒに供給される。なお、こうした上り通信においては、基地局１０が受信した移動局２０それぞれからの信号が電波伝搬遅延に起因するタイミングのずれが生じる。同時に、同期系回路の実装誤差によってタイムジッタが発生する。これらの複数の要素を考慮すると、上り通信のタイミングずれの最大値Δtｕmaxは、次の（１）式のようになる。
Δｔｕmax ＝ Tmd ＋ Tpd ＋ Tje …（１）
ここで、Ｔmdはマルチパスの最大遅延時間差、Tpdは電波伝搬遅延の最大値（往復分）、Tjeはタイミング同期の誤差の最大値である。かかるタイミングずれの最大値Δｔｕmaxは事前に評価されているものとし、値Δｔｕmaxが許容範囲となるように、準同期拡散符号である拡散符号ＳＣが選択されている。
【００５４】
基地局１０では、送受信切換器１２から出力された受信信号ＢＲＳが、受信処理部１３Ｒの受信同期タイミング検出部５３及び逆拡散部５１に入力する。この受信信号ＢＲＳが入力する受信同期タイミング検出部５３では、受信した受信信号ＢＲＳから受信同期タイミングＢＲＹを生成する。
【００５５】
符号生成部３５には、こうした受信同期タイミングＢＲＹの供給と並行して、制御部１４から供給された第１の番号パラメータＢＦＮ、第２の番号パラメータＢＳＮ、第１のシフト量パラメータＢＦＳ及び第２のシフト量パラメータＢＳＳが供給される。これら４つのパラメータの値としては、上述した基地局１０の送信処理部１３Ｓの符号生成部３５で使用された４つのパラメータの値と同一の値が供給される。こうして、受信同期タイミングＢＲＹ及び４つのパラメータの値を受信した符号生成部３５は、上述した基地局１０における送信処理部１３Ｓの符号生成部３５の場合と同様にして、上述の拡散符号ＳＣと同一の符号を逆拡散符号ＳＣとして生成する。こうして生成された逆拡散符号ＳＣは、逆拡散部５１へ向けて出力される。
【００５６】
そして、移動局２０の受信処理部２３Ｒの場合と同様にして、受信信号ＢＲＳが処理されて、受信ビット情報ＢＲＢが生成される。そして、受信ビット情報ＢＲＢが、制御部２４へ向けて出力される。
【００５７】
以後、制御部１４は、受信ビット情報ＢＲＢを解析し、処理して、必要に応じて通信網９０を介して他の基地局１０へ向けて送信する。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、同一の原始多項式から生成される複数のＧＭＷ系列に基づいて、多数の互いに相互相関が小さな拡散符号を生成可能として、これらの拡散符号の群の中から、基地局が無線接続する移動局ごとに固有の拡散符号を割り当てて、スペクトル拡散方法による符号多重接続を行う。したがって、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても多重度を確保しつつ、スペクトル拡散方法を用いてＣＤＭＡ方式により通信を行うことができる。
【００５９】
なお、上記の第１実施形態では、採用する拡散符号（及び逆拡散符号）を所定の原始多項式を用いて生成されるＧＭＷ系列と同一のチップ数とし、特に符号間における直交化を行わなかったが、上記の実施形態における拡散符号（及び逆拡散符号）の最後に１つ「０」を付加することにより、生成される符号間の直交化を図ることができる。かかる場合には、上記の実施形態における拡散符号（及び逆拡散符号）を採用した場合よりも、同期アクセスのタイミングにずれがほぼないときにおける準同期拡散符号間における相互相関をさらに低減させることができる。なお、こうした変形を行うにあたっては、第２巡回シフト部４４において「０」の付加を行うこととすればよい。
【００６０】
また、上記の第１実施形態では、第２の番号パラメータＢＳＮ（ＭＳＮ）を可変としたが、固定値としてもよい。かかる場合には、第１のシフト量パラメータＢＦＳ（ＭＦＳ）を可変として、新たな系列（ＧＧ系列）の群を生成することができるようにするとともに、同期アクセスのタイミングずれの許容範囲内において、第２のシフト量パラメータＢＳＳ（ＭＳＳ）を変化させることにより、その群に属する系列を巡回シフトさせることとすれば、互いに相互相関が小さな多く種類の拡散符号を生成することが可能となる。なお、この場合には、第２のシフト量パラメータＢＳＳ（ＭＳＳ）に応じて巡回シフトされた符号同士の位相がなるべく大きくなるように第２のシフト量パラメータＢＳＳ（ＭＳＳ）を順次設定することが好ましい。
【００６１】
また、上記の第１実施形態における符号生成部３５の構成に代えて、図６に示される構成の符号生成部３５’を採用することもできる。すなわち、符号生成部３５’を、符号生成部３５と同様に、（ｉ）制御部１４（２４）から供給された第１の番号パラメータＢＦＮ（ＭＦＮ）及び送信同期タイミングＢＳＹ（受信処理部２３Ｒから供給された受信同期タイミングＭＲＹ）に基づいて、第１のＧＭＷ系列ＦＧＳを生成する第１ＧＭＷ系列生成部４１1と、（ii）制御部１４（２４）から供給された第２の番号パラメータＢＳＮ及び送信同期タイミングＢＳＹ（受信処理部２３Ｒから供給された受信同期タイミングＭＲＹ）に基づいて、第２のＧＭＷ系列ＳＧＳを生成する第２ＧＭＷ系列生成部４１2と、（iii）制御部１４（２４）から供給された第１のシフト量パラメータＢＦＳ’（ＭＦＳ’）に応じたチップ数だけ、第１ＧＭＷ系列生成回路４１1から供給された第１のＧＭＷ系列ＦＧＳをシフトし、シフトされた第１のＧＭＷ系列ＳＦＧを出力する第１巡回シフト部４３1と、（iv）制御部１４（２４）から供給された第２のシフト量パラメータＢＳＳ’（ＭＳＳ’）に応じたチップ数だけ、第２ＧＭＷ系列生成回路４１2から供給された第２のＧＭＷ系列ＳＧＳをシフトし、シフトされた第２のＧＭＷ系列ＳＳＧを出力する第２巡回シフト部４３2と、（iv）第１巡回シフト部４３1から供給されたシフトされた第１のＧＭＷ系列ＳＦＧと、第２巡回シフト部４３2から供給されたシフトされた第２のＧＭＷ系列ＳＳＧとにおいて、互いに対応するチップ同士の排他論理和を演算することにより合成し、拡散符号（逆拡散符号）ＳＣを生成する合成演算部４４とを備える構成とすることができる。
【００６２】
この符号生成部３５’に対して与える２つのシフト量パラメータＢＦＳ’（ＭＦＳ’），ＢＳＳ’（ＭＳＳ’）を、上記の実施形態における２つのシフト量パラメータＢＦＳ（ＭＦＳ），ＢＳＳ（ＭＳＳ）と次の（２）式及び（３）式の関係を有するようにすれば、符号生成部３５’は上記の実施形態における符号生成部３５と同様に動作して、拡散符号（逆拡散符号）ＳＣを生成することができる。
ＢＦＳ（ＭＦＳ）＝ＢＳＳ’（ＭＳＳ’）−ＢＦＳ’（ＭＦＳ’） …（２）
ＢＳＳ（ＭＳＳ）＝ＢＦＳ’（ＭＦＳ’） …（３）
【００６３】
《第２実施形態》
次に、本発明の第２実施形態について、図７及び図８について説明する。本実施形態は、準同期マルチキャリアスペクトルＣＤＭＡ（ＭＣ−ＤＳ−ＣＤＭＡ：Multi-Carrier Direct Spread CDMA）方式を採用するとともに、マルチパス信号を受信してレイク（ＲＡＫＥ）合成するレイク受信機能を有しており、上述した第１実施形態と比べて、送信処理部１３Ｓ（２３Ｓ）及び受信処理部１３Ｒ（２３Ｒ）の構成が異なっている。以下、この相違点に主に着目して説明する。なお、図の説明にあたっては、第１実施形態の場合と同一あるいは同等の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６４】
本実施形態の送信処理部１３Ｓ（２３Ｓ）は、図７に示されるように、（ｉ）ビットシリアル形式の送信ビット情報ＢＳＢ（ＭＳＢ）をパラレル情報ＢＳＰ1〜ＢＳＰM（ＭＳＰ1〜ＭＳＰM）に変換するシリアルパラレル変換器６１と、（ii）拡散符号ＳＣを生成する符号生成部３５と、（iii）パラレル情報ＢＳＰ1〜ＢＳＰM（ＭＳＰ1〜ＭＳＰM）の各ビット情報ＢＳＰj（ＭＳＰj）（ｊ＝１〜Ｍ）をサブキャリア信号ＢＰＣj（ＭＰＣj）に変換する送信サブキャリア信号変換部６５jと、（iv）サブキャリア信号ＢＰＣj（ＭＰＣj）を合成して、マルチスペクトル拡散信号である送信信号ＢＳＧ（ＭＳＧ）を生成する信号合成部６３とを備えている。
【００６５】
前記送信サブキャリア信号変換部６５jそれぞれは、（ｉ）シリアルパラレル変換器６１から供給されたビット情報ＢＳＰj（ＭＳＰj）を変調し、変調信号ＢＭＰj（ＭＭＰj）を出力する変調部３１と、（ii）拡散符号生成部３５から供給された拡散符号ＳＣを用いて、変調部３１から供給された変調信号ＢＭＰj（ＭＭＰj）をスペクトル拡散してスペクトル拡散信号ＢＰＳj（ＭＰＳj）を生成する拡散部３２と、（iii）拡散部３２から供給されたスペクトル拡散信号ＢＰＳj（ＭＰＳj）を周波数ｆjでサブキャリア変調するサブキャリア変調部６６とを備えている。
【００６６】
また、本実施形態の受信処理部１３Ｒ（２３Ｒ）は、図８に示されるように、（ｉ）送受信切換器１２（２２）から供給された受信信号ＢＲＳ（ＭＲＳ）から受信同期タイミングＢＲＹ（ＭＲＹ）を生成する受信同期タイミング検出部５３と、（ii）逆拡散のための符号ＳＣ1〜ＳＣNを生成する符号生成部３５1〜３５Nを有する逆拡散符号生成部７９とを備える。なお、符号ＳＣ1〜ＳＣNは、上述した拡散用の符号ＳＣと同一の符号であるが、互いに位相が異なっている。また、本実施形態の受信処理部１３Ｒ（２３Ｒ）は、（iii）サブキャリアごとに受信信号ＢＲＳ（ＭＲＳ）を処理して、サブキャリアごとの受信情報ＢＲＰ1〜ＢＲＰM（ＭＳＰ1〜ＭＲＰM）を出力する受信サブキャリア信号変換部７５1〜７５Mと（iv）受信サブキャリア信号変換部７５j（ｊ＝１〜Ｍ）から出力されたサブキャリアごとの受信情報ＢＲＰ1〜ＢＲＰM（ＭＳＰ1〜ＭＲＰM）からビットシリアル形式の受信ビット情報ＢＲＢ（ＭＲＢ）を生成するパラレルシリアル変換器７３とを備えている。
【００６７】
前記受信サブキャリア信号変換部７５jそれぞれは、（ｉ）周波数ｆjでサブキャリア復調し、サブキャリア復調信号ＢＰＲj（ＭＰＲj）を出力するサブキャリア復調部７６と、（ii）サブキャリア復調部７６から供給されたサブキャリア復調信号ＢＰＲj（ＭＰＲj）を符号ＳＣ1〜ＳＣLそれぞれで逆拡散する逆拡散部５１1〜５１Lを備えている。また、受信サブキャリア信号変換部７５jそれぞれは、（iii）逆拡散部５１1〜５１Lそれぞれから供給された信号をレイク合成して、レイク合成信号ＢＲＲj（ＭＲＲj）を出力するレイク合成部７７と、（iv）レイク合成部７７から供給されたレイク合成信号ＢＲＲj（ＭＲＲj）を復調して、受信情報ＢＲＰjを生成する復調部７８とを備えている。
【００６８】
以上のように構成された本実施形態の通信システム１００では、送信処理部１３Ｓ（２３Ｓ）において、送信ビット情報ＢＳＢ（ＭＳＢ）がシリアルパラレル変換器６１により複数個（Ｍ個）のシンボル系列のビット情報ＢＳＰj（ＭＳＰj）とされる。引き続き、各シンボル系列のビット情報ＢＳＰj（ＭＳＰj）、変調部３１において情報変調され、拡散部３２において符号ＳＣにより拡散されてスペクトル拡散信号ＢＰＳj（ＭＰＳj）とされる。そして、スペクトル拡散信号ＢＰＳj（ＭＰＳj）それぞれがサブキャリア変調部６６でサブキャリア変調された後、信号合成部６３で合成されて、マルチスペクトル拡散信号である送信信号ＢＳＧ（ＭＳＧ）が生成される。この後、送信信号ＢＳＧ（ＭＳＧ）が送受信切換器１２（２２）及びアンテナ１１（２１）を介して、通信相手局に送信される。
【００６９】
こうして送信された送信信号ＢＳＧ（ＭＳＧ）は、通信相手局のアンテナ１１（２１）で受信され、送受信切換器１２（２２）を介した後に、受信サブキャリア信号変換部７５jそれぞれのサブキャリア復調部７６でサブキャリア復調される。引き続き、サブキャリア復調信号ＢＰＲj（ＭＰＲj）が、逆拡散符号生成部７９で生成された符号ＳＣ1〜ＳＣLそれぞれで逆拡散された、レイク合成部においてレイク合成される。そして、レイク合成信号ＢＲＲj（ＭＲＲj）が、復調部７８において復調された後に、パラレルシリアル変換器７３によって、ビットシリアル形式の受信ビット情報ＢＲＢ（ＭＲＢ）が生成される。
【００７０】
こうして通信を行う本実施形態では、拡散符号ＳＣのチップ間隔（Ｔc：Chip Duration）は、次の（４）式のようになる。
Ｔc＝（Tb／Ｎ）×Ｍ …（４）
ここで、Ｔbは入力情報ビットの間隔、Ｎは拡散符号のチップ数、Ｍはサブキャリアの数である。なお、Ｍが１になる場合、シングルキャリアルシステムとなる。
【００７１】
そして、チップ間隔単位としてタイミングのずれは、次の（５）式となる。
L1＝＜Δｔｕmax／Ｔc＞ …（５）
ここで、Δｔｕmaxは（１）式で定義されるとおりであり、＜Ｘ＞は、Ｘより大きい整数を示す。
【００７２】
また、マルチパス可能な最大パス数は、次の（６）式となる。
L2＝＜Ｔmd／Ｔc＞ …（６）
【００７３】
以上説明したように、本実施形態においても、第１実施形態の場合と同様に、同一の原始多項式から生成される複数のＧＭＷ系列に基づいて、多数の互いに相互相関が小さな拡散符号を生成可能として、これらの拡散符号の群の中から、基地局が無線接続する移動局ごとに固有の拡散符号を割り当てて、スペクトル拡散方法による符号多重接続を行う。したがって、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても多重度を確保しつつ、スペクトル拡散方法を用いてＣＤＭＡ方式により通信を行うことができる。
【００７４】
さらに、タイミングのずれＬ1は準同期拡散符号ＳＣの許容範囲内に抑えなければならず、マルチパス数Ｌ2は“１”以上となければならないが、本実施形態のように準同期マルチキャリアスペクトルＣＤＭＡ（ＭＣ−ＤＳ−ＣＤＭＡ：Multi-Carrier Direct Spread CDMA）方式を採用すると、近年の移動通信システムにおける情報転送レートの高速化の進展による情報ビット間隔Ｔbは短時間化が発生しても、システム設計が容易となる。
【００７５】
すなわち、情報ビット間隔Ｔbが短くなると、シングルキャリアシステムの場合には、タイミングのずれＬ1が大きくなってしまうが、本実施形態のようにマルチキャリアの場合には、サブキャリア数Ｍを調整することにより、タイミングのずれＬ1を適切な範囲とすることができる。このように設計した準同期ＭＣ−ＤＳ−ＣＤＭＡシステムには、準同期拡散符号の相互相関特性により低干渉であり、拡散符号数が多いことによりシステム容量が高く、かつ、マルチパスダイバーシチにアンチフェーディング（Anti-Fading）特性があるという特徴がある。
【００７６】
なお、本実施形態においても、第１実施形態の場合と同様の符号発生部３５の変形を行うことができる。
【００７７】
また、第１実施形態においても、第２実施形態と同様に、マルチパス信号を受信してレイク（ＲＡＫＥ）合成するレイク受信機能を有する構成とすることができる。
【００７８】
また、上記の各実施形態については、本発明の範囲内において、当業者により可能な範囲で様々な変形が可能であることは勿論である。
【００７９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の通信方法によれば、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても多重度を確保しつつ、スペクトル拡散方法を用いてＣＤＭＡ方式により通信を行うことができる。
【００８０】
また、本発明の通信システムによれば、本発明の通信方法を使用して通信を行うことができるので、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても多重度を確保しつつ、スペクトル拡散方法を用いてＣＤＭＡ方式により通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る通信システムの概略的な構成を示す図である。
【図２】図１の基地局における送信処理部の構成を示す図である。
【図３】図１の基地局における受信処理部の構成を示す図である。
【図４】図１の移動局における送信処理部の構成を示す図である。
【図５】図１の移動局における受信処理部の構成を示す図である。
【図６】符号生成部の変形例を説明するための図である。
【図７】第２実施形態における送信処理部の構成を示す図である。
【図８】第２実施形態における受信処理部の構成を示す図である。
【符号の説明】
１４…制御部（パラメータ値指定手段）、２４…制御部（パラメータ値指定手段）、３２…拡散部、４１1…第１ＧＭＷ系列生成部（第１ＧＭＷ系列生成手段）、４１2…第２ＧＭＷ系列生成部（第２ＧＭＷ系列生成手段）、４３…第１巡回シフト部（特定系列生成手段の一部）、４４…合成演算部（特定系列生成手段の一部）、４５…第２巡回シフト部（拡散符号生成手段）、５１…逆拡散部（逆拡散手段）。
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信方法及び通信システムに係り、より詳しくは、スペクトル拡散方法を用いて符号分割多重通信を行う通信方法及び通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話等による移動体通信には、スペクトル拡散（ＳＳ：Spread Spectrum）通信方式を用いた符号分割多重接続（ＣＤＭＡ：Code-Division Multiple-Access）方式が使用されている。かかるスペクトル拡散通信方式を用いた符号分割多重接続方式では、非同期ＣＤＭＡ（Ａ−ＣＤＭＡ：Asynchronous-CDMA）方式や直交SS通信方式を用いた同期ＣＤＭＡ（Ｓ−ＣＤＭＡ：Synchronous-CDMA）方式が、従来から一般的に使用されている。
【０００３】
かかる方式のうち、非同期ＣＤＭＡ方式では、ユーザの識別を行う拡散符号間に相互相関があるため、同時通信を行う各ユーザのスペクトル拡散信号間に他局間干渉が生じ、他ユーザの信号への混信や漏話が発生する。こうした混信や漏話は、希望局信号の同期や復調を妨げることとなるので、周波数利用効率が低下する原因となる。
【０００４】
一方、直交ＳＳ通信方式を用いた同期ＣＤＭＡ方式では、各ユーザのスペクトル拡散信号は互いに直交する。このため、拡散符号間の相互相関をゼロとできることから、他局間干渉がなくなり、周波数利用効率を顕著に高めることが期待された。この直交ＳＳ通信方式を用いた同期ＣＤＭＡ方式では、完全な同期アクセスを想定しているが、同期アクセスのずれが存在すると特性が大きく劣化することになる。ところで、一般的な無線通信システムでは、タイムジッタ、電波伝搬遅延、多重波伝搬等における遅延時間差などが存在するため、完全な同期アクセスを実現させることは非常に困難である。そして、多重波伝搬における遅延時間差がかなり小さくなると、スペクトル拡散通信方式における最も重要な特長の一つであるマルチパスダイバーシチの利用ができなくなってしまう。
【０００５】
このため、同期アクセスのずれに対してある程度の許容範囲を有する準同期ＣＤＭＡ（ＱＳ−ＣＤＭＡ：Quasi-Synchronous CDMA）が提案され、注目されている（「久野 他：２値シフトレジスタ系列を用いた準同期ＣＤＭＡ方式、電子情報通信学会 論文誌 Ａ，vol.J97-A，no.1，pp105-114，1996年1月」等）。かかる準同期ＣＤＭＡ方式では、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても相互相関の小さい拡散符号が用いられる。こうした準同期ＣＤＭＡ方式用の拡散符号としては、ＧＭＷ系列（Gordon-Mills-Welch系列；「B. Gordon et al. ,“Some new difference sets”, Canada. J. Math. , vol.14, pp614-625, 1984」参照）、特に同一原始多項式から生成されるＧＭＷ系列の符号が適していることが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、準同期ＣＤＭＡ方式は、スペクトル拡散を用いたＣＤＭＡ方式として基本的には優れた性質を有しているが、その実装にあたってはいくつかの解決すべき技術課題が存在する。こうした課題の１つが、多重度（通信チャンネル容量）の向上である。
【０００７】
すなわち、多重度の向上のためには、互いに相互相関が小さな多くの拡散符号を用意する必要があるが、上述した同一原始多項式から生成されるＧＭＷ系列同士は、大部分の位相で相互相関が小さいが、その数は極めて少ない。このため、近年のＣＤＭＡ方式で求められている多重度の向上が困難であった。
【０００８】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても多重度を確保しつつ、スペクトル拡散方法を用いてＣＤＭＡ方式により通信を行うことができる通信方法及び通信システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者が長年の研究の結果から得た知見によれば、同一原始多項式から生成される互いに相互相関の小さなＧＭＷ系列の数は少ないが、こうした一群のＧＭＷ系列から選択された２つの少なくとも一方を適当に巡回シフトさせて２つのＧＭＷ系列間に所定の位相差を付与した後に排他論理和をとって合成すると、やはり同期アクセスのタイミングがずれたとしても互いに相互相関の小さな新たな系列の群を生成することができる。なお、所定の位相差は、元となったＧＭＷ系列の１周期のチップ数に応じて決まるものであり、複数の位相差を設定することができる。こうして生成される新たな系列群に属する系列（以下、「ＧＧ系列」と呼ぶ）の数は、ＧＭＷ系列の数よりも飛躍的に多い（「Biqi Long et al. ,“A generalized QS-CDMA system and the design of new spreading code”, IEEE Trans. VT, vol.47, no.4, Nov. 1998」参照）。
【００１０】
また、本発明者が得た最新の知見によれば、同一原始多項式から生成された一群のＧＭＷ系列から任意の２つのＧＭＷ系列を選択して複数のＧＧ系列群を生成しても、ＧＧ系列群間においては相互相関が小さくなるとは限らない。ＧＧ系列群間における相互相関を確実に小さくすることは、同一原始多項式から生成された一群のＧＭＷ系列から選択する２つのＧＭＷ系列の一方を固定したうえで他方を変化させるとともに、２つのＧＭＷ系列の対ごとに得られるＧＧ系列群間に位相差を付与することで達成できる。こうして生成される系列の数は、１つのＧＧ系列群に属するＧＧ系列の数よりも、さらに飛躍的に多くなっている。また、本発明者が得た最新の知見によれば、１つのＧＧ系列群に属する系列それぞれを同一シフト量だけ巡回シフトして得られるＧＧ系列同士は互いに相互相関が小さいとともに、巡回シフト前のＧＧ系列群に属する系列との間でも互いに相互相関が小さい。この方法によっても、１つのＧＧ系列群に属するＧＧ系列の数よりも多くの互いに相互相関が小さな系列を生成することができる。本発明は、かかる知見に基づいてなされたものである。
【００１１】
すなわち、本発明の通信方法は、スペクトル拡散方法を用いて、符号分割多重接続方式で通信を行う通信方法であって、所定の原始多項式に応じて予め求められた第１の番号パラメータの値、前記第１の番号パラメータの値とは異なる第２の番号パラメータの値、第１のシフト量パラメータの値及び第２のシフト量パラメータの値の複数の組の中から、現時点において使用されていない組を指定するパラメータ値指定工程と；前記指定された組における第１の番号パラメータの値に応じ、前記所定の原始多項式を用いて第１のＧＭＷ系列を生成する第１ＧＭＷ系列生成工程と；前記指定された組における第２の番号パラメータの値に応じ、前記所定の原始多項式を用いて第２のＧＭＷ系列を生成する第２ＧＭＷ系列生成工程と；前記指定された組における第１のシフト量パラメータの値に応じて前記第１のＧＭＷ系列と前記第２のＧＭＷ系列との間に位相差を付与した後に、前記位相差が付与された２つのＧＭＷ系列における各位置の値同士の排他論理和を演算して特定系列を生成する特定系列生成工程と；前記指定された組における第２のシフト量パラメータの値に応じて前記特定系列を巡回シフトして得られる符号に基づいて、スペクトル拡散用の準同期拡散符号を生成する拡散符号生成工程と；前記準同期拡散符号を使用してスペクトル拡散した信号を送信する送信工程と；を含む通信方法である。
【００１２】
この通信方法では、まず、パラメータ値指定工程において、２つの異なるＧＭＷ系列を指定する第１の番号パラメータの値及び第２の番号パラメータの値、並びに、上述した新たな系列である特定系列（上述のＧＧ系列）の生成に使用される第１のシフト量パラメータの値及び生成された特定系列の巡回シフトに使用される第２のシフト量パラメータの値が指定される。かかるパラメータの指定に際しては、上述した本発明者の知見に基づき、所定の原始多項式に応じて必要数だけ事前に求めておいた上記の４つのパラメータ値の組の中から、その時点で使用されていない組を指定する。
【００１３】
次に、第１ＧＭＷ系列生成工程において、指定された第１の番号パラメータの値に応じ、所定の原始多項式を用いて、第１のＧＭＷ系列が生成される。また、第２ＧＭＷ系列生成工程において、指定された第２の番号パラメータの値に応じ、第１のＧＭＷ系列の生成に使用される所定の原始多項式を用いて、第２のＧＭＷ系列が生成される。
【００１４】
次いで、特定系列生成工程において、指定された第１のシフト量パラメータの値に応じて第１のＧＭＷ系列と第２のＧＭＷ系列との間に位相差を付与した後に、位相差が付与された２つのＧＭＷ系列における各位置の値同士の排他論理和を演算して、特定系列が生成される。引き続き、拡散符号生成工程において、指定された第２のシフト量パラメータの値に応じて特定系列生成工程で生成された特定系列を巡回シフトして得られる符号に基づいて、スペクトル拡散用の準同期拡散符号が生成される。そして、送信工程において、拡散符号生成工程において生成された準同期拡散符号を使用してスペクトル拡散した信号を送信する。
【００１５】
この結果、多くのユーザが同時通信する場合であっても、ユーザごとに他のユーザに割り振られる拡散符号とは相互相関が小さく、かつ、同期アクセスのタイミングずれに対する許容性が高い拡散符号を割り当てることができる。したがって、本発明の通信方法によれば、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても多重度を確保しつつ、スペクトル拡散方法を用いてＣＤＭＡ方式により通信を行うことができる。
【００１６】
本発明の通信方法では、前記拡散符号生成工程において、指定された第２のシフト量パラメータに応じて、特定系列を巡回シフトして得られる符号をそのまま準同期拡散符号として採用することもできるが、特定系列を巡回シフトして得られる符号に０を１つ付加して、前記第１の番号パラメータの値、前記第２の番号パラメータの値、前記第１のシフト量パラメータの値及び前記第２のシフト量パラメータの値の少なくとも１つが前記指定された組と異なる場合に生成される準同期拡散符号と直交化させてもよい。かかる場合には、特定系列を巡回シフトして得られる符号をそのまま準同期拡散符号として採用した場合よりも、同期アクセスのタイミングにずれがほぼないときにおける準同期拡散符号間における相互相関をさらに低減させることができる。
【００１７】
また、本発明の通信方法では、前記送信工程で送信された信号を受信し、前記準同期拡散符号に基づいて、前記受信した信号の逆拡散を行う逆拡散工程を更に含むこととすることができる。
【００１８】
また、本発明の通信方法では、前記第１の番号パラメータの値及び前記第２の番号パラメータの値の少なくとも一方を固定値とすることができる。
【００１９】
本発明の通信システムは、スペクトル拡散方法を用いて、それぞれが送信部と受信部とを有する装置間において符号分割多重接続方式で通信を行う通信システムであって、前記送信部それぞれは、所定の原始多項式に応じて予め求められた第１の番号パラメータの値、前記第１の番号パラメータの値とは異なる第２の番号パラメータの値、第１のシフト量パラメータの値及び第２のシフト量パラメータの値の複数の組の中から、現時点において使用されていない組を指定するパラメータ値指定手段と；前記指定された組における第１の番号パラメータの値に応じ、前記所定の原始多項式を用いて第１のＧＭＷ系列を生成する第１ＧＭＷ系列生成手段と；前記指定された組における第２の番号パラメータの値に応じ、前記所定の原始多項式を用いて第２のＧＭＷ系列を生成する第２ＧＭＷ系列生成手段と；前記指定された組における第１のシフト量パラメータの値に応じて前記第１のＧＭＷ系列と前記第２のＧＭＷ系列との間に位相差を付与した後に、前記位相差が付与された２つのＧＭＷ系列を合成して特定系列を生成する特定系列生成手段と；前記指定された組における第２のシフト量パラメータの値に応じて前記特定系列を巡回シフトして得られる符号に基づいて、スペクトル拡散用の準同期拡散符号を生成する拡散符号生成手段と；前記準同期拡散符号を使用してスペクトル拡散した信号を送信する送信手段と；を備える通信システムである。
【００２０】
この通信システムでは、まず、パラメータ値指定手段が、第１の番号パラメータの値、第２の番号パラメータの値、第１のシフト量パラメータの値及び第２のシフト量パラメータの値を指定する。かかるパラメータの指定に際しては、所定の原始多項式に応じて必要数だけ事前に求めておいた上記の４つのパラメータ値の組の中から、その時点で使用されていない組を指定する。次に、第１ＧＭＷ系列生成手段が、指定された第１の番号パラメータの値に応じ、所定の原始多項式を用いて、第１のＧＭＷ系列を生成するとともに、第２ＧＭＷ系列生成手段が、指定された第２の番号パラメータの値に応じ、第１のＧＭＷ系列の生成に使用される所定の原始多項式を用いて、第２のＧＭＷ系列を生成する。
【００２１】
次いで、特定系列生成手段が、指定された第１のシフト量パラメータの値に応じて第１のＧＭＷ系列と第２のＧＭＷ系列との間に位相差を付与した後に、位相差が付与された２つのＧＭＷ系列における各位置の値同士の排他論理和を演算して、特定系列を生成する。引き続き、拡散符号生成手段が、指定された第２のシフト量パラメータの値に応じて特定系列生成手段によって生成された特定系列を巡回シフトして得られる符号に基づいて、スペクトル拡散用の準同期拡散符号を生成する。そして、送信手段が、拡散符号生成手段によって生成された準同期拡散符号を使用してスペクトル拡散した信号を送信する。
【００２２】
すなわち、本発明の通信システムでは、本発明の通信方法を使用して通信を行うことができる。したがって、本発明の通信システムによれば、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても多重度を確保しつつ、スペクトル拡散方法を用いてＣＤＭＡ方式により通信を行うことができる。
【００２３】
本発明の通信システムでは、受信部それぞれが、通信相手の前記送信部が送信した信号を受信し、前記準同期拡散符号に基づいて、前記受信した信号の逆拡散を行う逆拡散手段を備える構成とすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
《第１実施形態》
以下、本発明の第１実施形態を、図１〜図５を参照しつつ説明する。なお、図の説明にあたっては、同一あるいは同等の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２５】
図１には、本発明の第１実施形態に係る通信システム１００の概略的な構成がブロック図にて示されている。図１に示されるように、この通信システム１００は、通信網９０と、通信網９０と接続された複数の基地局１０と、該複数の基地局１０のいずれかと無線通信を行う複数の移動局２０とを備えている。この通信システムでは、一つの移動局２０と他の移動局２０との間で、当該一つの移動局２０と無線通信を行う基地局２０、通信網９０及び当該他の移動局２０と無線通信を行う基地局２０を介して、通信が行われる。なお、通信網９０に公衆電話回線やインターネット網を接続することとして、移動局２０と公衆電話回線やインターネット網に接続された端末装置との間で通信を行うことも可能とすることができる。
【００２６】
基地局１０それぞれは、（ａ）アンテナ１１と、（ｂ）該アンテナ１１に接続された送受信切換器（デュプレクサ）１２とを備えている。また、基地局１０それぞれは、（ｃ）アンテナ１１及び送受信切換器１２を介して移動局２０へ向けて送信する信号を処理する送信処理部１３Ｓと、（ｄ）移動局２０から送信され、アンテナ１１及び送受信切換器１２を介して受信した信号を処理する受信処理部１３Ｒとを備えている。さらに、基地局１０それぞれは、（ｅ）通信網９０との間で信号の授受を行うとともに、基地局１０全体を統括制御する制御部１４を備えている。
【００２７】
前記送信処理部１３Ｓは、図２に示されるように、（ｉ）制御部１４から供給された送信ビット情報ＢＳＢを情報変調し、変調信号ＢＭＳを出力する変調部３１と、（ii）制御部１４から供給された第１の番号パラメータＢＦＮ、第２の番号パラメータＢＳＮ、第１のシフト量パラメータＢＦＳ、第２のシフト量パラメータＢＳＳ及び送信同期タイミング信号ＢＳＹに基づいて拡散符号ＳＣを生成する符号生成部３５と、（iii）拡散符号生成部３５から供給された拡散符号ＳＣを用いて、変調部３１から供給された変調信号ＢＭＳをスペクトル拡散して送信信号ＢＳＧを生成し、送受信切換器１２へ向けて出力する拡散部３２とを備えている。なお、図示を省略しているが、送信処理部１３Ｓは、キャリア変調部、周波数処理部等を更に備えている。
【００２８】
前記符号生成部３５は、（ｉ）制御部１４から供給された第１の番号パラメータＢＦＮ及び送信同期タイミングＢＳＹに基づいて、第１のＧＭＷ系列ＦＧＳを生成する第１ＧＭＷ系列生成部４１1と、（ii）制御部１４から供給された第２の番号パラメータＢＳＮ及び送信同期タイミングＢＳＹに基づいて、第２のＧＭＷ系列ＳＧＳを生成する第２ＧＭＷ系列生成部４１2とを備えている。なお、第１ＧＭＷ系列生成部４１1及び第１ＧＭＷ系列生成部４１2においてＧＭＷ系列の生成には共通の原始多項式が使用される。また、この原始多項式を用いたときに生成可能な複数のＧＭＷ系列のうち、いずれのＧＭＷ系列を生成すべきかが第１の番号パラメータＢＦＮ及び第２の番号パラメータＢＳＮによって特定されるようになっている。
【００２９】
また、符号生成部３５は、（iii）制御部１４から供給された第１のシフト量パラメータＢＦＳに応じたチップ数だけ、第２ＧＭＷ系列生成回路４１2から供給された第２のＧＭＷ系列ＳＧＳをシフトし、シフトされた第２のＧＭＷ系列ＳＳＧを出力する第１巡回シフト部４３と、（iv）第１ＧＭＷ系列生成部４１1から供給された第１のＧＭＷ系列ＦＧＳと、第１巡回シフト部４３から供給されたシフトされた第２のＧＭＷ系列ＳＳＧとにおいて、互いに対応するチップ同士の排他論理和を演算することにより合成し、新たな系列（ＧＧ系列）ＧＧＳを生成する合成演算部４４と、（ｖ）制御部１４から供給された第２のシフト量パラメータＢＳＳに応じたチップ数だけ、合成演算部４４から供給された新たな系列ＧＧＳを巡回シフトする第２巡回シフト部４５とを備えている。
【００３０】
前記受信処理部１３Ｒは、図３に示されるように、（ｉ）制御部１４から供給された送信同期タイミングＢＳＹを参照しつつ、送受信切換器１２から供給された受信信号ＢＲＳから受信同期タイミングＢＲＹを生成する受信同期タイミング検出部５３と、（ii）受信同期タイミング検出部５３から供給された受信同期タイミングＢＲＹ、並びに制御部１４から供給された第１の番号パラメータＢＦＮ、第２の番号パラメータＢＳＮ、第１のシフト量パラメータＢＦＳ及び第２のシフト量パラメータＢＳＳに基づいて、上述した拡散符号ＳＣと同一の逆拡散符号ＳＣを生成する符号生成部３５とを備える。また、受信処理部１３Ｒは、（iii）符号生成部３５から供給された逆拡散符号ＳＣを用いて、送受信切換器１２から供給された受信信号ＢＲＳを逆拡散し、逆拡散信号ＢＭＲを生成する逆拡散部５１と、（iv逆拡散部５１から供給された逆拡散信号ＢＭＲを情報復調して受信ビット情報ＢＲＢを生成して、制御部１４へ向けて出力する復調部５２とを備えている。なお、図示を省略しているが、受信処理部１３Ｒは、キャリア復調部、周波数処理部等を更に備えている。
【００３１】
図１に戻り、前記移動局２０それぞれは、（ａ）アンテナ２１と、（ｂ）該アンテナ２１に接続された送受信切換器（デュプレクサ）２２とを備えている。また、移動局２０それぞれは、（ｃ）アンテナ２１及び送受信切換器２２を介して基地局１０へ向けて送信する信号を処理する送信処理部２３Ｓと、（ｄ）基地局１０から送信され、アンテナ２１及び送受信切換器２２を介して受信した信号を処理する受信処理部２３Ｒとを備えている。また、移動局２０それぞれは、（ｅ）移動局２０全体を統括制御する制御部２４を備えている。さらに、移動局２０それぞれは、（ｆ）ユーザが相手先電話番号等や、発呼指令等の動作支持を制御部２４へ入力するためのキーパッド等や音声を入力するためのマイクロフォンを含む入力部２５と、（ｇ）受信メッセージや動作状態を表示するための液晶ディスプレイ等や、音声出力のためのスピーカを含むの表示出力部２６を備えている。なお、移動局２０それぞれにおいては、基地局１０から受信した受信信号から受信同期タイミングを検出するとともに、その受信同期タイミングに同期して基地局１０へ向けて出力する送信信号を生成するようになっている。
【００３２】
前記送信処理部２３Ｓは、図４に示されるように、（ｉ）制御部２４から供給された送信ビット情報ＭＳＢを情報変調し、変調信号ＭＭＳを出力する変調部３１と、（ii）制御部２４から供給された第１の番号パラメータＭＦＮ、第２の番号パラメータＭＳＮ、第１のシフト量パラメータＭＦＳ、第２のシフト量パラメータＭＳＳ、及び、受信処理部２３Ｒ（より詳しくは、後述する受信同期タイミング検出部５３（図５参照））から供給された受信同期タイミング信号ＭＲＹに基づいて拡散符号ＳＣを生成する符号生成部３５と、（iii）拡散符号生成部３５から供給された拡散符号ＳＣを用いて、変調部３１から供給された変調信号ＭＭＳをスペクトル拡散して送信信号ＭＳＧを生成し、送受信切換器２２へ向けて出力する拡散部３２とを備えている。すなわち、この送信処理部２３Ｓは、上述した基地局１０の送信処理部１３Ｓとほぼ同様に構成されている。
【００３３】
前記受信処理部２３Ｒは、図５に示されるように、（ｉ）送受信切換器２２から供給された受信信号ＭＲＳから受信同期タイミングＭＲＹを生成する受信同期タイミング検出部５３と、（ii）受信同期タイミング検出部５３から供給された受信同期タイミングＭＲＹ、並びに制御部２４から供給された第１の番号パラメータＭＦＮ、第２の番号パラメータＭＳＮ、第１のシフト量パラメータＭＦＳ及び第２のシフト量パラメータＭＳＳに基づいて逆拡散符号ＳＣを生成する符号生成部３５とを備える。また、受信処理部２３Ｒは、（iii）符号生成部３５から供給された逆拡散符号ＳＣを用いて、送受信切換器２２から供給された受信信号ＭＲＳを逆拡散し、逆拡散信号ＭＭＲを生成する逆拡散部５１と、（iv）逆拡散部５１から供給された逆拡散信号ＭＭＲを情報復調して受信ビット情報ＭＲＢを生成して、制御部２４へ向けて出力する復調部５２とを備えている。すなわち、この受信処理部２３Ｒは、上述した基地局１０の受信処理部１３Ｒとほぼ同様に構成されている。
【００３４】
以上のように構成された本実施形態の通信システム１００では、以下のようにして、基地局１０と移動局２０との間でスペクトル拡散方法を用いた符号分割多重接続方式による通信が行われる。なお、前提として、基地局１０と、この基地局１０と無線接続される移動局２０それぞれとの間の通信に使用される拡散符号は、基地局１０により割り当てられているものとする。そして、これらの割り当てられた拡散符号に関する情報は、別の共通コントロールチャンネルを介して、基地局１０から移動局２０それぞれに通知されているものとする。
【００３５】
また、制御部１４においては、拡散符号（逆拡散符号）の生成に適切な第１の番号パラメータＢＦＮ、第２の番号パラメータＢＳＮ、第１のシフト量パラメータＢＦＳ、及び第２のシフト量パラメータＢＳＳの値からなる４つのパラメータ値の適切な組が、必要な多重度に応じた数だけ求められているものとする。本実施形態では、こうした４つのパラメータ値の組を決定する際して、第１の番号パラメータＢＦＮの値を固定とするとともに、第１の番号パラメータＢＦＮ及び第２の番号パラメータＢＳＮの値の対ごとに、それぞれ第１のシフト量パラメータＢＦＳを符号長に応じて定まる適切なシフト量だけ変化させるようにしている。ここで、この適切なシフト量は複数種類あるので、第１の番号パラメータＢＦＮ及び第２の番号パラメータＢＳＮの値の対ごとに、適切なシフト量の種類数のパラメータ組を求めることができる。また、本実施形態では、４つのパラメータ値の組を決定する際して、第１の番号パラメータＢＦＮ及び第２の番号パラメータＢＳＮの値の対ごとに、第２のシフト量パラメータＢＳＳの値を異ならせるように定めるようにしている。この結果、生成される全ての符号間において相互相関が小さくなることが維持されるようになっている。
【００３６】
ここで、基地局１０と、この基地局１０と無線接続される移動局２０それぞれとの間の通信に使用される拡散符号は、原始多項式の種類、第１の番号パラメータの値、第２の番号パラメータの値、第１のシフト量パラメータの値及び第２のシフト量パラメータの値で決定される。これらのうち、原始多項式の種類は予め定められており、基地局１０及び移動局２０それぞれに予め格納されている。そして、基地局１０は、新たに移動局２０と無線接続するたびに新たな拡散符号を割り当てる。かかる割り当ては、第１の番号パラメータの値、第２の番号パラメータの値、第１のシフト量パラメータの値及び第２のシフト量パラメータの値という４つパラメータ値の組として新たな組を選択して割り当てることにより行われる。
【００３７】
まず、基地局１０から移動局２０送信される下り通信の動作を説明する。かかる下り通信では、上述した図２に示されるように、基地局１０の制御部１４が、送信処理部１３Ｓに対して第１の番号パラメータＢＦＮ、第１の番号パラメータの値とは異なる値を有する第２の番号パラメータＢＳＮ、第１のシフト量パラメータＢＦＳ、第２のシフト量パラメータＢＳＳ及び送信同期タイミング信号ＢＳＹが符号生成部３５に供給する。
【００３８】
符号生成部３５においては、第１ＧＭＷ系列生成部４１1が、制御部１４から供給された第１の番号パラメータＢＦＮ及び送信同期タイミングＢＳＹに基づいて、第１のＧＭＷ系列ＦＧＳを繰り返し生成する。これと並行して、第２ＧＭＷ系列生成部４１2が、制御部１４から供給された第２の番号パラメータＢＳＮ及び送信同期タイミングＢＳＹに基づいて、第２のＧＭＷ系列ＳＧＳを繰り返し生成する。こうしたＧＭＷ系列の生成は、上述した予め定められている原始多項式を用いて、周知のアルゴリズム（Gordon-Mills-Welch系列；「B. Gordon et al. ,“Some new difference sets”, Canada. J. Math. , vol.14, pp614-625, 1984」参照）により生成される。
【００３９】
引き続き、第１巡回シフト部４３が、第２ＧＭＷ系列生成部４１2から出力された第２のＧＭＷ系列ＳＧＳを受信して、制御部１４から供給された第１のシフト量パラメータＢＦＳに応じたチップ数だけシフトして、シフトされた第２のＧＭＷ系列ＳＳＧを生成する。この結果、第１ＧＭＷ系列生成部４１1から出力される第１のＧＭＷ系列ＦＧＳと、第１巡回シフト部４３から出力されるシフトされた第２のＧＭＷ系列ＳＳＧとの間には、第１のシフト量パラメータＢＦＳに応じた位相差が付与される。
【００４０】
次に、こうして位相差が付与された第１のＧＭＷ系列ＦＧＳとシフトされた第２のＧＭＷ系列ＳＳＧとのチップごとの排他論理和が合成演算部４４により演算され、新たな系列（ＧＧ系列）ＧＧＳが生成される。そして、第２巡回シフト部４５が、制御部１４から供給された第２のシフト量パラメータＢＳＳに応じたチップ数だけ、合成演算部４４から供給された新たな系列ＧＧＳを巡回シフトして、拡散符号ＳＣを生成する。
【００４１】
以上のようにして符号生成部３５によって生成された拡散符号ＳＣは、拡散部３２へ向けて出力される。
【００４２】
こうした符号生成部３５による拡散符号ＳＣの生成と並行して、制御部１４は、通信網９０を介して他の基地局等から受信した送信ビット情報ＢＳＢを変調部３１へ向けて順次出力する。変調部３１では、送信ビット情報ＢＳＢを情報変調して変調信号ＢＭＳを生成する。
【００４３】
この変調信号ＢＭＳは、拡散部３２において、符号生成部３５で生成された拡散符号ＳＣを用いて拡散され、送信信号ＢＳＧが生成される。なお、拡散部３２に供給される変調信号ＢＭＳと拡散符号ＳＣとが同期するように、制御部１４によりタイミング調整がなされるようになっている。
【００４４】
生成された送信信号ＢＳＧは、送受信切換器１２及びアンテナ１１を順次介した後、移動局２０へ向けて無線信号として送信される。
【００４５】
こうして基地局１０から送信された無線信号は、移動局２０のアンテナ２１で受信され、送受信切換器２２を介して、上述した図５に示されるように、受信信号ＭＲＳとして、移動局２０内の受信処理部２３Ｒに供給される。なお、こうした下り通信においては、完全な同期を取ることができるので、アクセスタイミングのずれは、自他局のマルチパス遅延に起因するものしかありえない。このとき、最大のタイミングのずれ（Δtｄmax）は多重波伝搬におけるマルチパスの最大遅延時間差（Ｔmd）となる。
【００４６】
移動局２０では、送受信切換器２２から出力された受信信号ＭＲＳが、受信同期タイミング検出部５３及び逆拡散部５１に入力する。この受信信号ＭＲＳが入力する受信同期タイミング検出部５３では、受信した受信信号ＭＲＳから受信同期タイミングＭＲＹを生成し、受信処理部２３Ｒ内の符号生成部３５に供給するとともに、送信処理部２３Ｓに供給する。
【００４７】
符号生成部３５には、こうした受信同期タイミングＭＲＹの供給と並行して、制御部２４から供給された第１の番号パラメータＭＦＮ、第２の番号パラメータＭＳＮ、第１のシフト量パラメータＭＦＳ及び第２のシフト量パラメータＭＳＳが供給される。これら４つのパラメータの値としては、上述した基地局１０の送信処理部１３Ｓの符号生成部３５で使用された４つのパラメータの値と同一の値が供給される。こうして、受信同期タイミングＭＲＹ及び４つのパラメータの値を受信した符号生成部３５は、上述した基地局１０における送信処理部１３Ｓの符号生成部３５の場合と同様にして、上述の拡散符号ＳＣと同一の符号を逆拡散符号ＳＣとして生成する。こうして生成された逆拡散符号ＳＣは、逆拡散部５１へ向けて出力される。
【００４８】
逆拡散部５１では、符号生成部３５から受信した逆拡散符号ＳＣを用いて、送受信切換器２２から受信した受信信号ＭＲＳを逆拡散し、逆拡散信号ＭＭＲを生成する。そして、逆拡散部５１は、生成された逆拡散信号ＭＭＲを復調部５２へ向けて出力する。
【００４９】
引き続き、復調部５２において、逆拡散信号ＭＭＲが情報復調され、受信ビット情報ＭＲＢを生成する。そして、復調部５２は、生成された受信ビット情報ＭＲＢを制御部２４へ向けて出力する。
【００５０】
以後、制御部２４は、受信ビット情報ＭＲＢを解析し、処理して、必要に応じて表示部２６を介して画面出力したり、音声出力したりする。
【００５１】
次に、移動局２０から基地局１０へ送信される上り通信の動作を説明する。かかる上り通信では、上述した図４に示されるように、受信処理部２３Ｒから受信同期タイミングＭＲＹが送信同期タイミングとして供給されている移動局２０における送信処理部２３Ｓの符号生成部３５に対して、制御部２４が、送信処理部２３Ｓに対して第１の番号パラメータＭＦＮ、第１の番号パラメータの値とは異なる値を有する第２の番号パラメータＭＳＮ、第１のシフト量パラメータＭＦＳ、第２のシフト量パラメータＭＳＳを供給する。これら４つのパラメータの値としては、上述した基地局１０の送信処理部１３Ｓの符号生成部３５で使用された４つのパラメータの値と同一の値が供給される。こうして、受信同期タイミングＭＲＹ及び４つのパラメータの値を受信した送信処理部２３Ｓの符号生成部３５は、上述した基地局１０における送信処理部１３Ｓの符号生成部３５の場合と同様にして、上述の拡散符号ＳＣと同一の符号を拡散符号ＳＣとして生成する。こうして生成された拡散符号ＳＣは、送信処理部２３Ｓの拡散部３２へ向けて出力される。
【００５２】
こうした符号生成部３５による拡散符号ＳＣの生成と並行して、制御部２４は、入力部２５から入力された音声情報やデジタルデータ情報に応じた送信ビット情報ＭＳＢを送信処理部２３Ｓの変調部３１へ向けて順次出力する。以後、上述した基地局１０の送信処理部１３Ｓの場合と同様にして、送信ビット情報ＭＳＢが処理されて、送信信号ＭＳＧが生成され、送受信切換器２２及びアンテナ２１を順次介した後、基地局１０へ向けて無線信号として送信される。
【００５３】
こうして移動局２０から送信された無線信号は、基地局１０のアンテナ１１で受信され、送受信切換器１２を介して、上述した図３に示されるように、受信信号ＢＲＳとして、基地局１０内の受信処理部１３Ｒに供給される。なお、こうした上り通信においては、基地局１０が受信した移動局２０それぞれからの信号が電波伝搬遅延に起因するタイミングのずれが生じる。同時に、同期系回路の実装誤差によってタイムジッタが発生する。これらの複数の要素を考慮すると、上り通信のタイミングずれの最大値Δtｕmaxは、次の（１）式のようになる。
Δｔｕmax ＝ Tmd ＋ Tpd ＋ Tje …（１）
ここで、Ｔmdはマルチパスの最大遅延時間差、Tpdは電波伝搬遅延の最大値（往復分）、Tjeはタイミング同期の誤差の最大値である。かかるタイミングずれの最大値Δｔｕmaxは事前に評価されているものとし、値Δｔｕmaxが許容範囲となるように、準同期拡散符号である拡散符号ＳＣが選択されている。
【００５４】
基地局１０では、送受信切換器１２から出力された受信信号ＢＲＳが、受信処理部１３Ｒの受信同期タイミング検出部５３及び逆拡散部５１に入力する。この受信信号ＢＲＳが入力する受信同期タイミング検出部５３では、受信した受信信号ＢＲＳから受信同期タイミングＢＲＹを生成する。
【００５５】
符号生成部３５には、こうした受信同期タイミングＢＲＹの供給と並行して、制御部１４から供給された第１の番号パラメータＢＦＮ、第２の番号パラメータＢＳＮ、第１のシフト量パラメータＢＦＳ及び第２のシフト量パラメータＢＳＳが供給される。これら４つのパラメータの値としては、上述した基地局１０の送信処理部１３Ｓの符号生成部３５で使用された４つのパラメータの値と同一の値が供給される。こうして、受信同期タイミングＢＲＹ及び４つのパラメータの値を受信した符号生成部３５は、上述した基地局１０における送信処理部１３Ｓの符号生成部３５の場合と同様にして、上述の拡散符号ＳＣと同一の符号を逆拡散符号ＳＣとして生成する。こうして生成された逆拡散符号ＳＣは、逆拡散部５１へ向けて出力される。
【００５６】
そして、移動局２０の受信処理部２３Ｒの場合と同様にして、受信信号ＢＲＳが処理されて、受信ビット情報ＢＲＢが生成される。そして、受信ビット情報ＢＲＢが、制御部２４へ向けて出力される。
【００５７】
以後、制御部１４は、受信ビット情報ＢＲＢを解析し、処理して、必要に応じて通信網９０を介して他の基地局１０へ向けて送信する。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、同一の原始多項式から生成される複数のＧＭＷ系列に基づいて、多数の互いに相互相関が小さな拡散符号を生成可能として、これらの拡散符号の群の中から、基地局が無線接続する移動局ごとに固有の拡散符号を割り当てて、スペクトル拡散方法による符号多重接続を行う。したがって、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても多重度を確保しつつ、スペクトル拡散方法を用いてＣＤＭＡ方式により通信を行うことができる。
【００５９】
なお、上記の第１実施形態では、採用する拡散符号（及び逆拡散符号）を所定の原始多項式を用いて生成されるＧＭＷ系列と同一のチップ数とし、特に符号間における直交化を行わなかったが、上記の実施形態における拡散符号（及び逆拡散符号）の最後に１つ「０」を付加することにより、生成される符号間の直交化を図ることができる。かかる場合には、上記の実施形態における拡散符号（及び逆拡散符号）を採用した場合よりも、同期アクセスのタイミングにずれがほぼないときにおける準同期拡散符号間における相互相関をさらに低減させることができる。なお、こうした変形を行うにあたっては、第２巡回シフト部４４において「０」の付加を行うこととすればよい。
【００６０】
また、上記の第１実施形態では、第２の番号パラメータＢＳＮ（ＭＳＮ）を可変としたが、固定値としてもよい。かかる場合には、第１のシフト量パラメータＢＦＳ（ＭＦＳ）を可変として、新たな系列（ＧＧ系列）の群を生成することができるようにするとともに、同期アクセスのタイミングずれの許容範囲内において、第２のシフト量パラメータＢＳＳ（ＭＳＳ）を変化させることにより、その群に属する系列を巡回シフトさせることとすれば、互いに相互相関が小さな多く種類の拡散符号を生成することが可能となる。なお、この場合には、第２のシフト量パラメータＢＳＳ（ＭＳＳ）に応じて巡回シフトされた符号同士の位相がなるべく大きくなるように第２のシフト量パラメータＢＳＳ（ＭＳＳ）を順次設定することが好ましい。
【００６１】
また、上記の第１実施形態における符号生成部３５の構成に代えて、図６に示される構成の符号生成部３５’を採用することもできる。すなわち、符号生成部３５’を、符号生成部３５と同様に、（ｉ）制御部１４（２４）から供給された第１の番号パラメータＢＦＮ（ＭＦＮ）及び送信同期タイミングＢＳＹ（受信処理部２３Ｒから供給された受信同期タイミングＭＲＹ）に基づいて、第１のＧＭＷ系列ＦＧＳを生成する第１ＧＭＷ系列生成部４１1と、（ii）制御部１４（２４）から供給された第２の番号パラメータＢＳＮ及び送信同期タイミングＢＳＹ（受信処理部２３Ｒから供給された受信同期タイミングＭＲＹ）に基づいて、第２のＧＭＷ系列ＳＧＳを生成する第２ＧＭＷ系列生成部４１2と、（iii）制御部１４（２４）から供給された第１のシフト量パラメータＢＦＳ’（ＭＦＳ’）に応じたチップ数だけ、第１ＧＭＷ系列生成回路４１1から供給された第１のＧＭＷ系列ＦＧＳをシフトし、シフトされた第１のＧＭＷ系列ＳＦＧを出力する第１巡回シフト部４３1と、（iv）制御部１４（２４）から供給された第２のシフト量パラメータＢＳＳ’（ＭＳＳ’）に応じたチップ数だけ、第２ＧＭＷ系列生成回路４１2から供給された第２のＧＭＷ系列ＳＧＳをシフトし、シフトされた第２のＧＭＷ系列ＳＳＧを出力する第２巡回シフト部４３2と、（iv）第１巡回シフト部４３1から供給されたシフトされた第１のＧＭＷ系列ＳＦＧと、第２巡回シフト部４３2から供給されたシフトされた第２のＧＭＷ系列ＳＳＧとにおいて、互いに対応するチップ同士の排他論理和を演算することにより合成し、拡散符号（逆拡散符号）ＳＣを生成する合成演算部４４とを備える構成とすることができる。
【００６２】
この符号生成部３５’に対して与える２つのシフト量パラメータＢＦＳ’（ＭＦＳ’），ＢＳＳ’（ＭＳＳ’）を、上記の実施形態における２つのシフト量パラメータＢＦＳ（ＭＦＳ），ＢＳＳ（ＭＳＳ）と次の（２）式及び（３）式の関係を有するようにすれば、符号生成部３５’は上記の実施形態における符号生成部３５と同様に動作して、拡散符号（逆拡散符号）ＳＣを生成することができる。
ＢＦＳ（ＭＦＳ）＝ＢＳＳ’（ＭＳＳ’）−ＢＦＳ’（ＭＦＳ’） …（２）
ＢＳＳ（ＭＳＳ）＝ＢＦＳ’（ＭＦＳ’） …（３）
【００６３】
《第２実施形態》
次に、本発明の第２実施形態について、図７及び図８について説明する。本実施形態は、準同期マルチキャリアスペクトルＣＤＭＡ（ＭＣ−ＤＳ−ＣＤＭＡ：Multi-Carrier Direct Spread CDMA）方式を採用するとともに、マルチパス信号を受信してレイク（ＲＡＫＥ）合成するレイク受信機能を有しており、上述した第１実施形態と比べて、送信処理部１３Ｓ（２３Ｓ）及び受信処理部１３Ｒ（２３Ｒ）の構成が異なっている。以下、この相違点に主に着目して説明する。なお、図の説明にあたっては、第１実施形態の場合と同一あるいは同等の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６４】
本実施形態の送信処理部１３Ｓ（２３Ｓ）は、図７に示されるように、（ｉ）ビットシリアル形式の送信ビット情報ＢＳＢ（ＭＳＢ）をパラレル情報ＢＳＰ1〜ＢＳＰM（ＭＳＰ1〜ＭＳＰM）に変換するシリアルパラレル変換器６１と、（ii）拡散符号ＳＣを生成する符号生成部３５と、（iii）パラレル情報ＢＳＰ1〜ＢＳＰM（ＭＳＰ1〜ＭＳＰM）の各ビット情報ＢＳＰj（ＭＳＰj）（ｊ＝１〜Ｍ）をサブキャリア信号ＢＰＣj（ＭＰＣj）に変換する送信サブキャリア信号変換部６５jと、（iv）サブキャリア信号ＢＰＣj（ＭＰＣj）を合成して、マルチスペクトル拡散信号である送信信号ＢＳＧ（ＭＳＧ）を生成する信号合成部６３とを備えている。
【００６５】
前記送信サブキャリア信号変換部６５jそれぞれは、（ｉ）シリアルパラレル変換器６１から供給されたビット情報ＢＳＰj（ＭＳＰj）を変調し、変調信号ＢＭＰj（ＭＭＰj）を出力する変調部３１と、（ii）拡散符号生成部３５から供給された拡散符号ＳＣを用いて、変調部３１から供給された変調信号ＢＭＰj（ＭＭＰj）をスペクトル拡散してスペクトル拡散信号ＢＰＳj（ＭＰＳj）を生成する拡散部３２と、（iii）拡散部３２から供給されたスペクトル拡散信号ＢＰＳj（ＭＰＳj）を周波数ｆjでサブキャリア変調するサブキャリア変調部６６とを備えている。
【００６６】
また、本実施形態の受信処理部１３Ｒ（２３Ｒ）は、図８に示されるように、（ｉ）送受信切換器１２（２２）から供給された受信信号ＢＲＳ（ＭＲＳ）から受信同期タイミングＢＲＹ（ＭＲＹ）を生成する受信同期タイミング検出部５３と、（ii）逆拡散のための符号ＳＣ1〜ＳＣNを生成する符号生成部３５1〜３５Nを有する逆拡散符号生成部７９とを備える。なお、符号ＳＣ1〜ＳＣNは、上述した拡散用の符号ＳＣと同一の符号であるが、互いに位相が異なっている。また、本実施形態の受信処理部１３Ｒ（２３Ｒ）は、（iii）サブキャリアごとに受信信号ＢＲＳ（ＭＲＳ）を処理して、サブキャリアごとの受信情報ＢＲＰ1〜ＢＲＰM（ＭＳＰ1〜ＭＲＰM）を出力する受信サブキャリア信号変換部７５1〜７５Mと（iv）受信サブキャリア信号変換部７５j（ｊ＝１〜Ｍ）から出力されたサブキャリアごとの受信情報ＢＲＰ1〜ＢＲＰM（ＭＳＰ1〜ＭＲＰM）からビットシリアル形式の受信ビット情報ＢＲＢ（ＭＲＢ）を生成するパラレルシリアル変換器７３とを備えている。
【００６７】
前記受信サブキャリア信号変換部７５jそれぞれは、（ｉ）周波数ｆjでサブキャリア復調し、サブキャリア復調信号ＢＰＲj（ＭＰＲj）を出力するサブキャリア復調部７６と、（ii）サブキャリア復調部７６から供給されたサブキャリア復調信号ＢＰＲj（ＭＰＲj）を符号ＳＣ1〜ＳＣLそれぞれで逆拡散する逆拡散部５１1〜５１Lを備えている。また、受信サブキャリア信号変換部７５jそれぞれは、（iii）逆拡散部５１1〜５１Lそれぞれから供給された信号をレイク合成して、レイク合成信号ＢＲＲj（ＭＲＲj）を出力するレイク合成部７７と、（iv）レイク合成部７７から供給されたレイク合成信号ＢＲＲj（ＭＲＲj）を復調して、受信情報ＢＲＰjを生成する復調部７８とを備えている。
【００６８】
以上のように構成された本実施形態の通信システム１００では、送信処理部１３Ｓ（２３Ｓ）において、送信ビット情報ＢＳＢ（ＭＳＢ）がシリアルパラレル変換器６１により複数個（Ｍ個）のシンボル系列のビット情報ＢＳＰj（ＭＳＰj）とされる。引き続き、各シンボル系列のビット情報ＢＳＰj（ＭＳＰj）、変調部３１において情報変調され、拡散部３２において符号ＳＣにより拡散されてスペクトル拡散信号ＢＰＳj（ＭＰＳj）とされる。そして、スペクトル拡散信号ＢＰＳj（ＭＰＳj）それぞれがサブキャリア変調部６６でサブキャリア変調された後、信号合成部６３で合成されて、マルチスペクトル拡散信号である送信信号ＢＳＧ（ＭＳＧ）が生成される。この後、送信信号ＢＳＧ（ＭＳＧ）が送受信切換器１２（２２）及びアンテナ１１（２１）を介して、通信相手局に送信される。
【００６９】
こうして送信された送信信号ＢＳＧ（ＭＳＧ）は、通信相手局のアンテナ１１（２１）で受信され、送受信切換器１２（２２）を介した後に、受信サブキャリア信号変換部７５jそれぞれのサブキャリア復調部７６でサブキャリア復調される。引き続き、サブキャリア復調信号ＢＰＲj（ＭＰＲj）が、逆拡散符号生成部７９で生成された符号ＳＣ1〜ＳＣLそれぞれで逆拡散された、レイク合成部においてレイク合成される。そして、レイク合成信号ＢＲＲj（ＭＲＲj）が、復調部７８において復調された後に、パラレルシリアル変換器７３によって、ビットシリアル形式の受信ビット情報ＢＲＢ（ＭＲＢ）が生成される。
【００７０】
こうして通信を行う本実施形態では、拡散符号ＳＣのチップ間隔（Ｔc：Chip Duration）は、次の（４）式のようになる。
Ｔc＝（Tb／Ｎ）×Ｍ …（４）
ここで、Ｔbは入力情報ビットの間隔、Ｎは拡散符号のチップ数、Ｍはサブキャリアの数である。なお、Ｍが１になる場合、シングルキャリアルシステムとなる。
【００７１】
そして、チップ間隔単位としてタイミングのずれは、次の（５）式となる。
L1＝＜Δｔｕmax／Ｔc＞ …（５）
ここで、Δｔｕmaxは（１）式で定義されるとおりであり、＜Ｘ＞は、Ｘより大きい整数を示す。
【００７２】
また、マルチパス可能な最大パス数は、次の（６）式となる。
L2＝＜Ｔmd／Ｔc＞ …（６）
【００７３】
以上説明したように、本実施形態においても、第１実施形態の場合と同様に、同一の原始多項式から生成される複数のＧＭＷ系列に基づいて、多数の互いに相互相関が小さな拡散符号を生成可能として、これらの拡散符号の群の中から、基地局が無線接続する移動局ごとに固有の拡散符号を割り当てて、スペクトル拡散方法による符号多重接続を行う。したがって、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても多重度を確保しつつ、スペクトル拡散方法を用いてＣＤＭＡ方式により通信を行うことができる。
【００７４】
さらに、タイミングのずれＬ1は準同期拡散符号ＳＣの許容範囲内に抑えなければならず、マルチパス数Ｌ2は“１”以上となければならないが、本実施形態のように準同期マルチキャリアスペクトルＣＤＭＡ（ＭＣ−ＤＳ−ＣＤＭＡ：Multi-Carrier Direct Spread CDMA）方式を採用すると、近年の移動通信システムにおける情報転送レートの高速化の進展による情報ビット間隔Ｔbは短時間化が発生しても、システム設計が容易となる。
【００７５】
すなわち、情報ビット間隔Ｔbが短くなると、シングルキャリアシステムの場合には、タイミングのずれＬ1が大きくなってしまうが、本実施形態のようにマルチキャリアの場合には、サブキャリア数Ｍを調整することにより、タイミングのずれＬ1を適切な範囲とすることができる。このように設計した準同期ＭＣ−ＤＳ−ＣＤＭＡシステムには、準同期拡散符号の相互相関特性により低干渉であり、拡散符号数が多いことによりシステム容量が高く、かつ、マルチパスダイバーシチにアンチフェーディング（Anti-Fading）特性があるという特徴がある。
【００７６】
なお、本実施形態においても、第１実施形態の場合と同様の符号発生部３５の変形を行うことができる。
【００７７】
また、第１実施形態においても、第２実施形態と同様に、マルチパス信号を受信してレイク（ＲＡＫＥ）合成するレイク受信機能を有する構成とすることができる。
【００７８】
また、上記の各実施形態については、本発明の範囲内において、当業者により可能な範囲で様々な変形が可能であることは勿論である。
【００７９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の通信方法によれば、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても多重度を確保しつつ、スペクトル拡散方法を用いてＣＤＭＡ方式により通信を行うことができる。
【００８０】
また、本発明の通信システムによれば、本発明の通信方法を使用して通信を行うことができるので、同期アクセスのタイミングずれがある程度あっても多重度を確保しつつ、スペクトル拡散方法を用いてＣＤＭＡ方式により通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る通信システムの概略的な構成を示す図である。
【図２】図１の基地局における送信処理部の構成を示す図である。
【図３】図１の基地局における受信処理部の構成を示す図である。
【図４】図１の移動局における送信処理部の構成を示す図である。
【図５】図１の移動局における受信処理部の構成を示す図である。
【図６】符号生成部の変形例を説明するための図である。
【図７】第２実施形態における送信処理部の構成を示す図である。
【図８】第２実施形態における受信処理部の構成を示す図である。
【符号の説明】
１４…制御部（パラメータ値指定手段）、２４…制御部（パラメータ値指定手段）、３２…拡散部、４１1…第１ＧＭＷ系列生成部（第１ＧＭＷ系列生成手段）、４１2…第２ＧＭＷ系列生成部（第２ＧＭＷ系列生成手段）、４３…第１巡回シフト部（特定系列生成手段の一部）、４４…合成演算部（特定系列生成手段の一部）、４５…第２巡回シフト部（拡散符号生成手段）、５１…逆拡散部（逆拡散手段）。
Claims (6)
- スペクトル拡散方法を用いて、符号分割多重接続方式で通信を行う通信方法であって、
所定の原始多項式に応じて予め求められた第１の番号パラメータの値、前記第１の番号パラメータの値とは異なる第２の番号パラメータの値、第１のシフト量パラメータの値及び第２のシフト量パラメータの値の複数の組の中から、現時点において使用されていない組を指定するパラメータ値指定工程と；
前記指定された組における第１の番号パラメータの値に応じ、前記所定の原始多項式を用いて第１のＧＭＷ系列を生成する第１ＧＭＷ系列生成工程と；
前記指定された組における第２の番号パラメータの値に応じ、前記所定の原始多項式を用いて第２のＧＭＷ系列を生成する第２ＧＭＷ系列生成工程と；
前記指定された組における第１のシフト量パラメータの値に応じて前記第１のＧＭＷ系列と前記第２のＧＭＷ系列との間に位相差を付与した後に、前記位相差が付与された２つのＧＭＷ系列における各位置の値同士の排他論理和を演算して特定系列を生成する特定系列生成工程と；
前記指定された組における第２のシフト量パラメータの値に応じて前記特定系列を巡回シフトして得られる符号に基づいて、スペクトル拡散用の準同期拡散符号を生成する拡散符号生成工程と；
前記準同期拡散符号を使用してスペクトル拡散した信号を送信する送信工程と；を含む通信方法。 - 前記拡散符号生成工程は、前記特定系列を巡回シフトして得られる符号それぞれに０を1つ付加し、前記第１の番号パラメータの値、前記第２の番号パラメータの値、前記第１のシフト量パラメータの値及び前記第２のシフト量パラメータの値の少なくとも１つが前記指定された組と異なる組の場合に生成される準同期拡散符号と直交化させる直交化工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の通信方法。
- 前記送信工程で送信された信号を受信し、前記準同期拡散符号に基づいて、前記受信した信号の逆拡散を行う逆拡散工程と；を更に含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信方法。
- 前記第１の番号パラメータの値及び前記第２の番号パラメータの値の少なくとも一方は固定値である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信方法。
- スペクトル拡散方法を用いて、それぞれが送信部と受信部とを有する装置間において符号分割多重接続方式で通信を行う通信システムであって、
前記送信部それぞれは、
所定の原始多項式に応じて予め求められた第１の番号パラメータの値、前記第１の番号パラメータの値とは異なる第２の番号パラメータの値、第１のシフト量パラメータの値及び第２のシフト量パラメータの値の複数の組の中から、現時点において使用されていない組を指定するパラメータ値指定手段と；
前記指定された組における第１の番号パラメータの値に応じ、前記所定の原始多項式を用いて第１のＧＭＷ系列を生成する第１ＧＭＷ系列生成手段と；
前記指定された組における第２の番号パラメータの値に応じ、前記所定の原始多項式を用いて第２のＧＭＷ系列を生成する第２ＧＭＷ系列生成手段と；
前記指定された組における第１のシフト量パラメータの値に応じて前記第１のＧＭＷ系列と前記第２のＧＭＷ系列との間に位相差を付与した後に、前記位相差が付与された２つのＧＭＷ系列を合成して特定系列を生成する特定系列生成手段と；
前記指定された組における第２のシフト量パラメータの値に応じて前記特定系列を巡回シフトして得られる符号に基づいて、スペクトル拡散用の準同期拡散符号を生成する拡散符号生成手段と；
前記準同期拡散符号を使用してスペクトル拡散した信号を送信する送信手段と；を備える通信システム。 - 前記受信部それぞれは、
通信相手の前記送信部が送信した信号を受信し、前記準同期拡散符号に基づいて、前記受信した信号の逆拡散を行う逆拡散手段を備える、ことを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
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