JPH0964884A - Communication system and transmitter and receiver used for the system - Google Patents

Communication system and transmitter and receiver used for the system

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JPH0964884A
JPH0964884A JP21622295A JP21622295A JPH0964884A JP H0964884 A JPH0964884 A JP H0964884A JP 21622295 A JP21622295 A JP 21622295A JP 21622295 A JP21622295 A JP 21622295A JP H0964884 A JPH0964884 A JP H0964884A
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JP
Japan
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signal
transmission
wave power
transmitting
sequence
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Application number
JP21622295A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichiro Kamura
幸一郎 嘉村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the communication system in which a signal is sent more surely in the communication system such as a radio LAN by utilizing the prop erty that a signal spread by using a spread code is extracted or eliminated when the spread code is known in the spread spectrum system, receiving a signal simultaneously when the signal is transmitted and conducting the processing such as elimination of the signal being in existence in a received signal, which is sent by itself. SOLUTION: A data transmission processing system A multiplies a spread code with a modulation signal to spread a spectrum and sends the result to a transmission line. A collision detection processing system B receives a signal simultaneously when the signal is sent, a signal elimination section 9 eliminates the signal being in existence in the reception signal which is sent by itself and a collision discrimination section 10 discriminates whether or not a signal from other terminal equipment is sent to the transmission line and whether or not signal collision is in existence.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば無線LANによ
りコンピュータや端末等の装置間でデータを送受する通
信システム及びこれに用いる送信機、受信機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a communication system for transmitting and receiving data between devices such as computers and terminals by a wireless LAN, and a transmitter and a receiver used for the communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報化社会の進展に伴いオフィス
や工場等においてコンピュータや端末等の装置間でデー
タを送受信する通信システムの導入が盛んである。ま
た、小型コンピュータや携帯電話等の普及に伴って、端
末の可搬利用への応用等の多様なニーズから端末間を無
線化した無線LANの導入の要望が高まっている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the progress of information-oriented society, the introduction of communication systems for transmitting and receiving data between devices such as computers and terminals has become popular in offices and factories. Further, with the widespread use of small computers, mobile phones, and the like, there is an increasing demand for the introduction of a wireless LAN in which the terminals are wireless because of various needs such as application to portable use of the terminals.

【0003】一方、新規通信設備の導入の際、既存の設
備を有効活用しながらスムーズに導入を図りたいという
要望は強く、無線LANにおいても既存の有線LANと
互換性の確保並びに既存のLANと同等のスループット
特性の実現が望まれている。ところで、一般に、無線L
ANの通信形態は、図17(a)に示すように端末から
送信された信号をアクセスポイント(親局)が一旦受信
し別の周波数にて再送信する集中型システムと、同図
(b)に示すようにネットワーク内に親局をもたず端末
同士が単一のチャンネルで送受信を行う対等分散型シス
テムの2つに大別できる。
On the other hand, at the time of introducing new communication equipment, there is a strong demand for smooth introduction while effectively utilizing the existing equipment, and in wireless LAN, compatibility with the existing wired LAN is ensured and the existing LAN is not used. Realization of equivalent throughput characteristics is desired. By the way, in general, wireless L
The communication mode of the AN includes a centralized system in which an access point (master station) once receives a signal transmitted from a terminal and retransmits it at another frequency as shown in FIG. 17 (a), and FIG. 17 (b). As shown in (1), there is a master station in the network and the terminals can be roughly divided into two types of equal distribution system in which terminals transmit and receive on a single channel.

【0004】対等分散型システムは、集中型システムと
比べ所要周波数帯域が半分で済み、使用可能な周波数帯
域が同じ場合に変調方式を同じ方式とすれば、伝送速度
は集中型システムの2倍になる。また、集中型システム
ではアクセスポイントに障害が生じると全端末が通信不
能になるのに対し、分散型システムは、物理的にもアク
セス制御の面でも完全分散になっているため障害時の影
響を局所化できる等の利点がある。しかし、一方で対等
分散型システムでは、端末自身でアクセス制御を行うた
め、伝送路上でパケットの衝突が発生するという問題が
あり、パケットの衝突を如何に回避して、パケット衝突
によるスループットの劣化を抑えるかが課題となる。
Compared with the centralized system, the equal distributed system requires only half the required frequency band. If the available frequency bands are the same and the modulation system is the same, the transmission speed is double that of the centralized system. Become. In addition, in a centralized system, when an access point fails, all terminals are unable to communicate, whereas a distributed system is completely distributed both physically and in terms of access control. There are advantages such as localization. However, on the other hand, in the evenly distributed system, since the terminals control access by themselves, there is a problem that packet collision occurs on the transmission path, and how to avoid the packet collision to reduce the throughput deterioration due to the packet collision. The issue is how to suppress it.

【0005】以下、対等分散型の代表的なアクセス方式
であるCSMA、CSMA/CD方式、CSMA/CA
を取り上げて、パケット送信時の動作並びにケット衝突
がスループットに与える影響を説明する。
Hereinafter, CSMA, CSMA / CD system, CSMA / CA, which are typical equal access type access systems
Will be used to explain the operation during packet transmission and the effect of packet collision on throughput.

【0006】(1)CSMA(Carrier Sense Multiple
Access)方式 この方式では、送信する端末は、パケットの送信に先立
ち伝送路を観測し、他の端末が伝送路を使用しているか
否かを判定(キャリアセンス)し、伝送路が『空き』で
あればパケットを送信し、伝送路が『使用中』であれば
空きになるまで待機する方式である。しかし、送信信号
の伝搬遅延時間の間はキャリアを検出することができな
いため、同時に2台以上の端末がキャリアセンスを行っ
た場合や、待機中の端末が2台以上あった場合には、パ
ケットの衝突が発生する。また、特に無線を伝送路とす
る場合には、例えば端末間の距離が離れすぎていたり、
端末が柱の陰に存在すること等が原因となって、キャリ
アセンスが正常に動作しない場合があり、この場合も同
様にパケットの衝突が発生する。
(1) CSMA (Carrier Sense Multiple)
(Access) method In this method, the sending terminal observes the transmission path prior to packet transmission, determines whether other terminals are using the transmission path (carrier sense), and the transmission path is "empty". If so, the packet is transmitted, and if the transmission path is "in use", it waits until it becomes empty. However, since the carrier cannot be detected during the propagation delay time of the transmission signal, if two or more terminals simultaneously perform carrier sensing or if there are two or more terminals waiting, the packet Collisions occur. Also, especially when wireless is used as the transmission path, for example, the distance between the terminals is too large,
Carrier sense may not operate normally due to the presence of a terminal behind a pillar, and packet collision similarly occurs in this case.

【0007】しかし、CSMA方式では、衝突が発生し
たにも拘らず、送信側の端末に衝突検出機能がないた
め、図18(a)のように衝突をしたままパケットを最
後まで送ることになる。そのため、トラヒックが高くな
るにつれ極端に伝送路の使用効率が悪くなるという欠点
がある。
However, in the CSMA method, the terminal on the transmitting side does not have a collision detection function despite the occurrence of a collision, and therefore the packet is sent to the end while the collision occurs as shown in FIG. 18 (a). . Therefore, there is a drawback in that the use efficiency of the transmission line becomes extremely poor as the traffic becomes high.

【0008】(2)CSMA/CD(Carrier Sense Mu
ltiple Access with Collision Detection)方式 この方式は、前述したCSMA方式に送信中のパケット
衝突検出機能およびパケット送信中断機能を付与したも
のであり、有線LANの一つであるイーサネット(IEEE
802.3)のアクセス方式に採用されている方式である。こ
の方式は、送信に先立ち他の端末が伝送路を使用してい
るか否かを判定し、伝送路が空きであれば引き続きデー
タを送信する。一方、他の端末が伝送路を使用中であれ
ば伝送路が空きになるまでデータの送信を待機する。さ
らに、送信端末によりデータの送信中も伝送路の状態を
モニタして送信データの衝突の有無を調べ(パケット衝
突検出)、送信端末が衝突を検出したならば、データの
送信を停止し、再度データを送り直す処理(パケット送
信中断)を行っている。そのため、図18(b)に示す
ようにパケット衝突時の無効なデータ送出期間をCSM
A方式より短くすることができるため、CSMA方式よ
り伝送路の使用効率が高くなる。
(2) CSMA / CD (Carrier Sense Mu
ltiple Access with Collision Detection) method This method adds the packet collision detection function during transmission and the packet transmission interruption function to the above-mentioned CSMA method, and is an Ethernet (IEEE) which is one of wired LANs.
This is the method adopted in the access method of 802.3). In this method, it is determined whether another terminal is using the transmission path before transmission, and if the transmission path is free, the data is continuously transmitted. On the other hand, if another terminal is using the transmission path, it waits for data transmission until the transmission path becomes empty. Furthermore, while the transmitting terminal is transmitting the data, the state of the transmission path is monitored to check for the collision of the transmitted data (packet collision detection). If the transmitting terminal detects the collision, it stops the data transmission and restarts. Processing to resend data (packet transmission interruption) is being performed. Therefore, as shown in FIG. 18B, the invalid data transmission period at the time of packet collision is set to the CSM.
Since it can be shorter than the A method, the use efficiency of the transmission line is higher than that of the CSMA method.

【0009】しかしながら、上述した衝突検出処理は、
イーサネットの場合は信号送出中に衝突によって発生す
る直流成分の増加を送信側の端末が検出することで容易
に実現されているが、無線LANの場合、特に単一チャ
ネルを使って信号を送受信する対等分散型の無線LAN
の場合、実現が困難である。これは、送信中に同時に受
信して伝送路をモニターしている場合、受信信号のエネ
ルギーは自分が送出した信号のエネルギーが大部分であ
るため、他端末からの信号を検出することが困難である
ためである。そのため、衝突検出機能の代わりに何らか
の衝突回避機能を持たせたものが提案されている。
However, the above-mentioned collision detection processing is
In the case of Ethernet, this is easily realized by the terminal on the transmitting side detecting an increase in the DC component generated by collision during signal transmission, but in the case of wireless LAN, signals are transmitted and received using a single channel in particular. Equally distributed wireless LAN
In case of, it is difficult to realize. This is because when receiving signals at the same time during transmission and monitoring the transmission path, most of the energy of the received signal is the energy of the signal sent by itself, making it difficult to detect the signal from other terminals. Because there is. Therefore, it has been proposed to provide some kind of collision avoidance function instead of the collision detection function.

【0010】(3)CSMA/CA(Carrier Sense Mu
ltiple Access with Collision Avoidance)方式 この方式は、上述したように衝突検出機能の代わりに何
らかの衝突回避機能を持たせたものである。例えば図1
8(c)に示すように、パケットの送信に先立ちランダ
ムパルスを送信し、パルスの送信の合間に伝送路を観測
し、衝突を回避するランダムパルスを送出するものであ
る。この方式は、ランダムパルスを送受信する期間
(「衝突検出ウィンドウ」と呼ばれる。)がパケットの
送信前に存在するため、スループットはCSMA/CD
方式よりも劣るが、パケット長に比べ衝突検出ウィンド
ウ長が十分小さければCSMA/CD方式方式並みにス
ループットを向上することが可能である。しかし、この
方式は、キャリアセンスが確実に機能することが前提と
なっているため、キャリアセンスが正常に動作しない端
末が存在すると、スループットが大きく劣化するという
欠点があり、無線LANに適用する場合には高い検出率
をもつキャリアセンス機能が必要である。
(3) CSMA / CA (Carrier Sense Mu
ltiple Access with Collision Avoidance) method This method has some kind of collision avoidance function instead of the collision detection function as described above. Figure 1
As shown in FIG. 8 (c), a random pulse is transmitted prior to packet transmission, the transmission path is observed between pulse transmissions, and a random pulse for avoiding collision is transmitted. This method has a throughput (CSMA / CD) because a period for transmitting and receiving random pulses (called a “collision detection window”) exists before packet transmission.
Although it is inferior to the system, if the collision detection window length is sufficiently smaller than the packet length, the throughput can be improved as in the CSMA / CD system. However, this method is premised on that the carrier sense functions reliably. Therefore, if there is a terminal in which the carrier sense does not operate normally, there is a disadvantage that the throughput is significantly deteriorated. Requires a carrier sense function with high detection rate.

【0011】以上のように同一チャンネルを使って無線
信号を送受信する無線LANシステムでは、信号送信中
に同時に衝突検出を行うことが困難であった。そのた
め、従来の対等分散型の無線LANシステムでは、CS
MA/CD方式を用いることができず、スループット特
性の劣るCSMA方式やCSMA/CA方式等のアクセ
ス方式を用いていた。
As described above, in a wireless LAN system that transmits and receives wireless signals using the same channel, it is difficult to simultaneously detect collisions during signal transmission. Therefore, in the conventional evenly distributed wireless LAN system, CS
The MA / CD method cannot be used, and access methods such as the CSMA method and the CSMA / CA method, which have poor throughput characteristics, have been used.

【0012】一方、わが国では1992年12月郵政省令の改
正によって、2.4GHz帯でスペクトル拡散方式を前
提とする無線LANが免許不要で利用可能となってい
る。このスペクトラム拡散変調方式とは、図19に示す
ようにQPSK等の通常の狭帯域変調信号をさらに拡散
変調することによって情報を広帯域に拡散させる方式で
ある。このスペクトラム拡散変調方式によれば、情報の
拡散に伴う周波数ダイバシチ効果により冗長性を持たせ
られるため、多少の周波数選択性フェージングあるいは
妨害波等に遭遇しても伝送品質の劣化を抑圧できる。他
に、電力密度が低くなること等から他へ妨害を与えにく
い、情報の秘話・秘匿性に優れている、過負荷通話が可
能等の特徴があり、移動通信を含めた幅広い応用が各所
で研究されてきた方式である。このスペクトラム拡散変
調方式には、PN系列(拡散符号)を直接乗じる直接拡
散(DS:direct sequence)方式、送信周波数をPN系
列に応じて切り換え(ホップ)る周波数ホッピング(F
H:frequency hopping)方式、あるいはこれらを組み合
わせた方式等がある。
On the other hand, in Japan, by the revision of the Ordinance of the Ministry of Posts and Telecommunications in December 1992, a wireless LAN based on the spread spectrum system in the 2.4 GHz band can be used without a license. This spread spectrum modulation method is a method for spreading information over a wide band by further performing spread modulation on a normal narrow band modulation signal such as QPSK as shown in FIG. According to this spread spectrum modulation method, redundancy can be provided by the frequency diversity effect associated with the spread of information, so that the deterioration of transmission quality can be suppressed even if some frequency selective fading or interference waves are encountered. In addition, it has features such as being less likely to interfere with others due to low power density, being excellent in confidentiality and confidentiality of information, and being able to make overloaded calls, and has a wide range of applications including mobile communications in various places. This is the method that has been studied. This spread spectrum modulation system is a direct sequence (DS) system that directly multiplies a PN sequence (spread code), and frequency hopping (F) that switches (hops) the transmission frequency according to the PN sequence.
H: frequency hopping) method or a combination of these methods.

【0013】以下、上述した 2.4GHz帯の無線LAN
の規格の一部を記す。
The above-mentioned 2.4 GHz band wireless LAN will be described below.
The following is a part of the standard.

【0014】 1)使用する周波数帯域 2.471-2.497GHz 2)空中線電力 1MHz当たり 1mW以下 3)変調方式 スペクトル拡散方式 4)拡散帯域幅 26MHz以下 5)拡散率 10以上 (拡散帯域幅の情報信号のシンボルレートに等しい周波
数に対する比) 上記の4)5)より、この規格では一次変調は最大 2.6
Mbaudまで利用でき、一次変調をQPSKとすれ
ば、直接拡散方式の場合、最大 5.2Mbpsまで実現で
きることになるが、拡散率が低くなるにつれスペクトル
拡散の有する耐干渉能力が低下する等の理由から、伝送
速度2Mbps程度までの中低速の無線LANが実現さ
れている。
1) Frequency band used 2.471-2.497GHz 2) 1 mW or less per antenna power 1 MHz 3) Modulation method Spread spectrum method 4) Spreading bandwidth 26 MHz or less 5) Spreading factor 10 or more (symbol of information signal of spreading bandwidth) Ratio to frequency equal to rate) From the above 4) and 5), in this standard, maximum primary modulation is 2.6.
Up to Mbaud can be used, and if the primary modulation is QPSK, a maximum of 5.2 Mbps can be realized in the case of the direct spread method, but as the spread rate decreases, the interference resistance of spread spectrum decreases. A medium to low speed wireless LAN up to a transmission rate of about 2 Mbps has been realized.

【0015】一方、今までイーサネットに代表される有
線のLANを利用していたユーザや、高速のデータ転送
を必要とするアプリケーションを利用しているユーザ等
から更にデータ伝送の高速化を要望する声もあり、上述
した 2.4GHz帯の無線LANの規格内で更なる高速化
の研究が進められ、符号多重の原理を利用した単純並列
スペクトル拡散変調方式や並列組み合わせスペクトル拡
散方式等が提案されている。
On the other hand, users who have used a wired LAN typified by Ethernet, users who use an application that requires high-speed data transfer, and the like demand a higher data transmission speed. Therefore, research on further speed-up has been promoted within the above-mentioned 2.4 GHz band wireless LAN standard, and simple parallel spread spectrum modulation method and parallel combination spread spectrum method using the principle of code multiplexing have been proposed. .

【0016】単純並列組み合わせ伝送方式は、図20
(a)に示すように送信する情報を複数に分割し、分割
された情報を異なる拡散符号で多重して伝送する方式で
ある。
The simple parallel combination transmission system is shown in FIG.
This is a method in which the information to be transmitted is divided into a plurality of pieces as shown in (a), and the divided information is multiplexed and transmitted with different spreading codes.

【0017】一方、並列組み合わせ伝送方式は図20
(b)に示すように、送信する情報をr個の変調器と、
拡散符号選択用に分割し、n個の拡散系列の中からr個
の拡散系列を選択し、この拡散系列を使ってr個の一次
変調器の出力を拡散して多重伝送する方式である。
On the other hand, the parallel combination transmission system is shown in FIG.
As shown in (b), the information to be transmitted is r modulators,
This is a method of dividing for spreading code selection, selecting r spreading sequences from n spreading sequences, spreading the outputs of r primary modulators using this spreading sequence, and performing multiplex transmission.

【0018】しかし、上述した2つの方式は、従来の直
接拡散方式に比べ、伝送速度を数倍に上げることが可能
であるが、符号多重伝送を行うため、マルチパス現象に
よる符号間干渉の影響が従来の直接拡散方式よりも大に
なり、伝送品質が悪くなるという問題があった。
However, although the above two systems can increase the transmission rate several times as compared with the conventional direct spread system, they carry out code multiplex transmission, so that they are affected by intersymbol interference due to the multipath phenomenon. However, there is a problem that the transmission quality becomes worse than that of the conventional direct spread system and the transmission quality is deteriorated.

【0019】このマルチパスというのは、電波を放射す
ると、壁や天井等で反射・散乱・遮蔽等によって複数の
経路を通って受信機に到着することを指し、マルチパス
現象は、時間軸上で見た場合には信号到着までの遅延時
間にばらつきが生じ、そのために復調系で符号間干渉を
起す原因となる。また、周波数軸上で見た場合には、直
接波と反射波の干渉によって、周波数選択性フェージン
グを生じる原因となる。 以下、変調方式を問わず従来
よりマルチパス対策として用いられているアンテナダイ
バーシチについて説明する。
This multipath means that when a radio wave is radiated, it arrives at a receiver through a plurality of routes due to reflection, scattering, shielding, etc. on walls and ceilings. The multipath phenomenon is a time axis. In the case of (1), the delay time until the signal arrives varies, which causes intersymbol interference in the demodulation system. Further, when viewed on the frequency axis, interference between the direct wave and the reflected wave causes frequency selective fading. Hereinafter, antenna diversity which has been conventionally used as a measure against multipath regardless of the modulation method will be described.

【0020】マルチパスのある送受信アンテナ間の伝送
特性は、アンテナ位置、ならびに搬送周波数により大き
く変化する。これを利用したのがダイバーシチであり、
送信あるいは受信側で複数のアンテナを用いる空間(ア
ンテナ)ダイバーシチや異なる周波数にて同時伝送する
周波数ダイバーシチが代表的である。
The transmission characteristics between the transmitting and receiving antennas with multipath vary greatly depending on the antenna position and the carrier frequency. Diversity used this,
Typical examples are space (antenna) diversity that uses a plurality of antennas on the transmitting or receiving side, and frequency diversity that simultaneously transmits at different frequencies.

【0021】主なダイバーシチを図21に示す。図21
(a)に示す方法は、受信電界強度の高いブランチを選
択する方式で選択ダイバーシチと呼ばれている。この方
式は構成が単純なことから移動通信等の分野で数多く採
用されている。しかしながら、受信側で希望波と反射波
を識別していないため、反射波が数多く到着したブラン
チを逆に選択する場合があり、伝送速度が高い場合には
ダイバーシチ効果が小さいという問題点があった。一
方、同図(b)は各ブランチからの信号を合成する方式
で合成ダイバーシチと呼ばれているものである。この合
成方法としては、信号間の位相が同じになるように位相
を制御して合成する同相合成、帯域内の振幅偏差が最小
になるように位相を制御する最小位相偏差合成等があ
る。この合成ダイバーシチは、信号の合成を正確に行え
ば反射波の影響を低減することが可能となるが、伝送速
度が高速になるにつれ高速な演算を必要とするため、そ
の実現が困難という問題がある。
The main diversity is shown in FIG. FIG.
The method shown in (a) is a method of selecting a branch having a high received electric field strength, and is called selection diversity. Since this method has a simple structure, it has been adopted in many fields such as mobile communication. However, since the receiving side does not distinguish between the desired wave and the reflected wave, there is a case where the branch from which a large number of reflected waves arrive is selected in reverse, and there is a problem that the diversity effect is small when the transmission speed is high. . On the other hand, FIG. 2B is a method of combining signals from the respective branches, which is called combining diversity. As the combining method, there are in-phase combining for controlling and combining the phases so that the phases of the signals are the same, and minimum phase deviation combining for controlling the phases so as to minimize the amplitude deviation within the band. This synthesis diversity can reduce the influence of reflected waves if the signals are accurately synthesized, but it requires high-speed computation as the transmission speed increases, which makes it difficult to realize. is there.

【0022】このように 2.4GHz帯を使用する無線L
AN等において高速伝送を実現するには、マルチパス対
策が必要不可欠であった。
Thus, the wireless L using the 2.4 GHz band
In order to realize high-speed transmission in AN etc., a multipath countermeasure was indispensable.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
課題を解決するためになされたもので、無線LAN等の
通信システムにおいて、信号伝送をより確実に行うこと
ができる通信システムを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and provides a communication system capable of more reliably performing signal transmission in a communication system such as a wireless LAN. The purpose is to

【0024】より具体的には、本発明の目的は、同一チ
ャンネルを使って無線信号を送受信する無線通信システ
ム等において、信号送信中に衝突を容易に検出できる通
信システムを提供することにある。
More specifically, an object of the present invention is to provide a communication system capable of easily detecting a collision during signal transmission in a wireless communication system or the like which transmits and receives wireless signals using the same channel.

【0025】また、本発明の目的は、反射波が多く発生
するような環境に使用される通信システム等において、
マルチパスによって生じる伝送品質の劣化を防止できる
通信システム及びこれに用いる送信機、受信機を提供す
ることにある。
Another object of the present invention is to provide a communication system used in an environment where many reflected waves are generated.
An object of the present invention is to provide a communication system capable of preventing deterioration of transmission quality caused by multipath, and a transmitter and a receiver used for the communication system.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項1記載の本発明の通信システムは、変調信号
に拡散符号を乗算してスペクトルを拡散して伝送路上に
送信する送信手段と、この送信手段による送信と同時に
前記伝送路上の信号を観測する観測手段と、この観測手
段により観測された信号の中から前記送信手段により送
信した信号を除去する信号除去手段と、この信号除去手
段により送信信号が除去された信号のエネルギー量に基
づき、前記伝送路上の信号衝突の有無を判定する判定手
段とを具備する。
In order to solve such a problem, a communication system of the present invention according to claim 1 is a transmitting means for multiplying a modulated signal by a spreading code to spread a spectrum and transmit the spectrum on a transmission path. Observing means for observing the signal on the transmission path at the same time as transmission by the transmitting means, signal removing means for removing the signal transmitted by the transmitting means from the signals observed by the observing means, and this signal removing means The determination means determines whether or not there is a signal collision on the transmission path based on the amount of energy of the signal from which the transmission signal has been removed.

【0027】請求項2記載の本発明の通信システムは、
請求項1記載の通信システムにおいて、信号除去手段
は、送信手段により送信した信号の送信帯域と同じ帯域
に存在する信号を除去することで、観測手段により観測
された信号の中から送信手段により送信した信号を除去
することを特徴とする。
The communication system of the present invention according to claim 2 is
The communication system according to claim 1, wherein the signal removing unit removes a signal existing in the same band as the transmission band of the signal transmitted by the transmitting unit, so that the transmitting unit transmits the signal observed from the observing unit. It is characterized in that the removed signal is removed.

【0028】請求項3記載の本発明の通信システムは、
請求項1記載の通信システムにおいて、信号除去手段
は、観測手段により観測された信号から送信手段により
送信した信号を減算することで、観測手段により観測さ
れた信号の中から送信手段により送信した信号を除去す
ることを特徴とする。
The communication system of the present invention according to claim 3 is
2. The communication system according to claim 1, wherein the signal removing unit subtracts the signal transmitted by the transmitting unit from the signal observed by the observing unit, so that the signal transmitted by the transmitting unit is selected from the signals observed by the observing unit. Is removed.

【0029】請求項4記載の本発明の通信システムは、
請求項1記載の通信システムにおいて、判定手段により
信号衝突有りと判定された場合に、一旦信号の送信を停
止して、バックオフ処理を行った後、送信手段により再
度信号を送信させるバックオフ処理手段をさらに具備す
ることを特徴とする。
The communication system of the present invention according to claim 4 is
In the communication system according to claim 1, a back-off process in which, when the determination unit determines that there is a signal collision, the signal transmission is once stopped, the back-off process is performed, and then the signal is transmitted again by the transmission unit. It is characterized by further comprising means.

【0030】請求項5記載の本発明の通信システムは、
請求項4記載の通信システムにおいて、バックオフ処理
手段は、バックオフ処理としてランダムな時間間隔待機
することを特徴とする。
A communication system of the present invention according to claim 5 is
In the communication system according to claim 4, the backoff processing means waits at random time intervals as the backoff processing.

【0031】請求項6記載の本発明の通信システムは、
請求項4記載の通信システムにおいて、バックオフ処理
手段は、他の伝送路を他の端末が使用していないかどう
か判定する手段と、送信するチャンネルを切り替え、送
信手段により再度信号を送信させる手段とを具備するこ
とを特徴とする。
A communication system of the present invention according to claim 6 is
5. The communication system according to claim 4, wherein the back-off processing means determines whether another transmission path is not used by another terminal, a means for switching a transmission channel, and a transmission means for transmitting a signal again. And is provided.

【0032】請求項7記載の本発明の通信システムは、
データの送信に先立ちまたはデータの送信休止区間に拡
散系列を少なくとも一周期変調した電波を送信する手段
を備える送信機と、前記電波を受信する複数のアンテナ
と、アンテナ毎に、前記拡散系列の系列長と同じ長さの
受信系列をタイミングを変化させながら複数回取り出
し、取り出された受信系列と前記拡散系列の相関量を演
算する手段と、前記演算により求められた相関量に基づ
き、各アンテナにより受信された信号中の希望波電力と
干渉波電力を測定する手段と、この測定結果に基づき、
前記複数のアンテナの中から1つのアンテナを選択し、
選択されたアンテナが受信した信号を復調する手段とを
備える受信機とを具備する。
The communication system of the present invention according to claim 7 is
Prior to data transmission or in a data transmission pause period, a transmitter having means for transmitting a radio wave in which a spreading sequence is modulated for at least one cycle, a plurality of antennas for receiving the radio wave, and a sequence of the spreading sequence for each antenna A reception sequence having the same length as the length is extracted a plurality of times while changing the timing, a means for calculating the correlation amount between the extracted reception sequence and the spreading sequence, and based on the correlation amount obtained by the calculation, by each antenna Means for measuring the desired wave power and the interference wave power in the received signal, and based on this measurement result,
Select one antenna from the plurality of antennas,
A receiver having means for demodulating a signal received by the selected antenna.

【0033】請求項8記載の本発明の送信機は、データ
を変調して電波を送信する第1の変調手段と、前記デー
タの送信に先立ちまたは前記データの送信休止区間に、
第1の拡散系列を少なくとも一周期変調した電波を送信
する第2の変調手段とを具備する。
A transmitter of the present invention according to claim 8 is characterized in that: first modulating means for modulating data and transmitting a radio wave; and before the transmission of the data or in a transmission suspension period of the data,
A second modulation means for transmitting a radio wave in which the first spread sequence is modulated at least for one cycle.

【0034】請求項9記載の本発明の送信機は、請求項
8記載の送信機において、第1の変調手段が、第2の拡
散系列を用いて信号のスペクトルを拡散することによっ
て、データを変調して電波を送信することを特徴とす
る。
The transmitter of the present invention according to claim 9 is the transmitter according to claim 8, wherein the first modulating means spreads the data by spreading the spectrum of the signal using the second spreading sequence. It is characterized by modulating and transmitting radio waves.

【0035】請求項10記載の本発明の送信機は、請求
項9記載の送信機において、第1の拡散系列の系列長
は、第2の拡散系列の系列長と等しいもしくは長いこと
を特徴とする。
The transmitter of the present invention according to claim 10 is the transmitter according to claim 9, wherein the sequence length of the first spreading sequence is equal to or longer than the sequence length of the second spreading sequence. To do.

【0036】請求項11記載の本発明の受信機は、電波
を受信する複数のアンテナと、アンテナ毎に、拡散系列
の系列長と同じ長さの受信系列をタイミングを変化させ
ながら複数回取り出し、取り出された受信系列と拡散系
列の相関量を演算する手段と、前記演算により求められ
た相関量に基づき、各アンテナにより受信された信号中
の希望波電力と干渉波電力を測定するDU測定手段と、
この測定結果に基づき、前記複数のアンテナの中から1
つのアンテナを選択し、選択されたアンテナが受信した
信号を復調する選択復調手段とを具備する。
A receiver of the present invention as set forth in claim 11 extracts a plurality of antennas for receiving radio waves, and a plurality of reception sequences each having the same length as the sequence length of the spreading sequence for each antenna while changing the timing. Means for calculating the correlation amount between the extracted received sequence and spread sequence, and DU measuring means for measuring the desired wave power and the interference wave power in the signal received by each antenna based on the correlation amount obtained by the calculation. When,
Based on this measurement result, one of the plurality of antennas
Selective demodulation means for selecting one antenna and demodulating a signal received by the selected antenna.

【0037】請求項12記載の本発明の受信機は、請求
項11記載の受信機において、選択復調手段は、測定さ
れた希望波電力の値を干渉波電力の値で割った値が最大
となるアンテナを選択することを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the receiver according to the eleventh aspect, the selective demodulating means has a maximum value obtained by dividing the measured desired wave power value by the interference wave power value. Is selected.

【0038】請求項13記載の本発明の受信機は、請求
項11記載の受信機において、選択復調手段は、測定さ
れた希望波電力が予め設定された値を越えている場合
に、希望波電力の値を干渉波電力の値で割った値が最大
となるアンテナを選択し、希望波電力の値が予め設定さ
れた値を越えていない場合には、希望波電力が最大とな
るアンテナを選択することを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the receiver according to the eleventh aspect, the selective demodulation means sets the desired wave when the measured desired wave power exceeds a preset value. Select the antenna with the maximum power value divided by the interference wave power value.If the desired wave power value does not exceed the preset value, select the antenna with the maximum desired wave power. It is characterized by selecting.

【0039】請求項14記載の本発明の受信機は、請求
項11記載の受信機において、DU測定手段は、相関値
のピークの出るタイミングを調べ、復調のためのクロッ
クを生成することを特徴とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the receiver according to the eleventh aspect, the DU measuring means examines the timing at which the peak of the correlation value appears and generates a clock for demodulation. And

【0040】請求項15記載の本発明の受信機は、請求
項11記載の受信機において、DU測定手段で測定した
希望波電力もしくは干渉波電力、または希望波電力と干
渉波電力の割合に関する情報を表示する手段をさらに具
備することを特徴とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the receiver according to the eleventh aspect, information regarding the desired wave power or the interference wave power measured by the DU measuring means, or the ratio of the desired wave power and the interference wave power is provided. Is further provided.

【0041】[0041]

【作用】[Action]

(請求項1〜6)従来、同一周波数を使って信号を送受
する対等分散型の無線LANシステムでは、信号の送信
と同時にアンテナから信号を受信した場合、受信信号中
のパワーの大部分が自分が送信した信号となるため、他
の端末からの信号の有無を判定することが困難であっ
た。そのため、上述したランダムパルス送出CSMA/
CA方式のように時間的に送受信を切り替えて、伝送路
上に他の端末から送出された信号が存在するか否かを調
べて信号の衝突を回避していた。しかしながら、この方
式の場合、障害物やマルチパルスなどの影響でキャリア
センスが正常に動作しない端末が存在すると、スループ
ットが大きく劣化するという欠点があった。そこで、本
発明の通信システムは、スペクトル拡散方式において
『拡散符号(系列)が既知であれば、その拡散符号を用
いて拡散された信号を抽出、もしくは、取り除くことが
できる』という性質を利用し、信号を送出中にも同時に
信号を受信し、受信信号中に存在する自分自身が送信し
た信号を除去することによって、他の端末からの信号が
伝送路に送出されているか否かを判定するものである。
(Claims 1 to 6) Conventionally, in a uniformly distributed wireless LAN system that transmits and receives signals using the same frequency, when a signal is received from an antenna at the same time as the signal is transmitted, most of the power in the received signal is However, it is difficult to determine the presence / absence of a signal from another terminal. Therefore, the random pulse transmission CSMA /
As in the CA method, transmission and reception are switched over time, and it is checked whether or not there is a signal transmitted from another terminal on the transmission path to avoid signal collision. However, in the case of this system, if there is a terminal whose carrier sense does not operate normally due to the influence of obstacles, multi-pulses, etc., there is a drawback that the throughput is greatly deteriorated. Therefore, the communication system of the present invention utilizes the property of "if the spreading code (sequence) is known, the signal spread using the spreading code can be extracted or removed" in the spread spectrum system. , It is possible to judge whether or not the signal from another terminal is being sent to the transmission line by receiving the signal at the same time while sending the signal and removing the signal that is transmitted by itself in the received signal. It is a thing.

【0042】(請求項7〜15)本発明の通信システム
によれば、複数のアンテナを有する受信機にて最適なア
ンテナを選択するよう、データの送信に先立って、ある
いは、データの送信の合間に、第1の拡散系列を少なく
とも一周期、変調して電波を送信し、送信された電波を
複数のアンテナで受信し、アンテナ毎に第1の拡散系列
の系列長と同じ長さの受信系列をタイミングを変化させ
ながら複数回取り出し、取り出された受信系列と第1の
拡散系列の相関量を演算し、相関量を参照して受信信号
中の希望波電力(D)と干渉波電力(U)を測定し、各
アンテナの希望波電力(D)と干渉波電力(U)を参照
して複数のアンテナの中から1つのアンテナを選択して
信号を復調するため、室内等におけるマルチパルスの影
響を低減し、伝送品質を高めることが可能となる。
(Claims 7 to 15) According to the communication system of the present invention, the receiver having a plurality of antennas can select the optimum antenna before the data transmission or during the data transmission. In addition, the first spreading sequence is modulated for at least one cycle, radio waves are transmitted, the transmitted radio waves are received by a plurality of antennas, and the reception sequence having the same length as the sequence length of the first spreading sequence is received for each antenna. Is extracted a plurality of times while changing the timing, the correlation amount between the extracted reception sequence and the first spreading sequence is calculated, and the desired wave power (D) and the interference wave power (U) in the received signal are referenced with reference to the correlation amount. ) Is measured and one antenna is selected from a plurality of antennas by referring to the desired wave power (D) and the interference wave power (U) of each antenna to demodulate the signal. Reduced impact and transmission It is possible to enhance the quality.

【0043】[0043]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図1は請求項1〜6に係る本発明の一実施例におけ
る送信機の構成を示すブロック図である。同図に示す送
信機は、データ送信処理系Aと衝突検出処理系Bとキャ
リアセンス処理系Cの3つの処理系に分類される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a transmitter in one embodiment of the present invention according to claims 1 to 6. The transmitter shown in the figure is classified into three processing systems: a data transmission processing system A, a collision detection processing system B, and a carrier sense processing system C.

【0044】データ送信処理系Aは、送信情報を変調し
て変調信号b(t)を出力する情報変調部1と、拡散系
列c(t)を発生する拡散系列発生器2と、変調信号b
(t)と拡散系列c(t)とを乗算して拡散信号s
(t)を出力する拡散変調部(乗算器)3と、拡散信号
s(t)を中心周波数fcの周波数の信号に変換して送
信信号x(t)を出力するRF送信部4と、送信用のア
ンテナ5とから構成される。 ここで、送信情報は、ア
ナログ音声信号やアナログ音声信号をA−D変換したデ
ジタル信号あるいはデータ信号である。情報変調部1
は、通常の変調器が相当し、例えばアナログ信号の変調
の場合には周波数変調(FM)や位相変調(PM)ある
いは振幅変調(AM)等の変調器が使用され、デジタル
信号の場合には位相シフトキーイング(PSK)変調や
周波数シフトキーイング(FSK)、あるいはMSK
(Minimum Shift Keying)やGMSK(Gaussian Filte
red MSK)等の変調器が使用される。拡散系列c(t)
は、スペクトルを拡散するために使用されるものであ
り、自己相関の強い疑似雑音符号やM系列、Gold符号、
また異なる符号の相互相関値が0となるような直交符
号、walsh関数等が使用される。また、周波数変換
部としてのRF送信部4は、局部発振器とミキサーおよ
びフィルタ、増幅器を組み合わせて実現される。
The data transmission processing system A includes an information modulator 1 which modulates transmission information and outputs a modulated signal b (t), a spreading sequence generator 2 which generates a spreading sequence c (t), and a modulation signal b.
(T) is multiplied by the spreading sequence c (t) to obtain the spreading signal s
A spread modulator (multiplier) 3 for outputting (t), an RF transmitter 4 for converting the spread signal s (t) into a signal having a center frequency fc and outputting a transmission signal x (t), It is composed of a credit antenna 5. Here, the transmission information is an analog voice signal, a digital signal obtained by A / D converting the analog voice signal, or a data signal. Information modulator 1
Corresponds to a normal modulator. For example, in the case of modulation of an analog signal, a modulator such as frequency modulation (FM), phase modulation (PM) or amplitude modulation (AM) is used, and in the case of a digital signal. Phase shift keying (PSK) modulation, frequency shift keying (FSK), or MSK
(Minimum Shift Keying) and GMSK (Gaussian Filte)
A modulator such as red MSK) is used. Spreading sequence c (t)
Is used to spread the spectrum, and is a pseudo-noise code with strong autocorrelation, M-sequence, Gold code,
Orthogonal codes and Walsh functions, etc., in which the cross-correlation values of different codes are 0 are used. The RF transmitter 4 as a frequency converter is realized by combining a local oscillator, a mixer, a filter, and an amplifier.

【0045】衝突検出処理系Bは、受信用のアンテナ6
と、アンテナ6より受信した受信信号v(t)を中間周
波数fI の信号またはベースバンドに周波数変換してベ
ースバンド信号r(t)を出力するRF受信部7と、R
F受信部7の出力信号r(t)に対して拡散系列c
(t)を乗算する逆拡散復調部(乗算器)8と、逆拡散
復調部8からの出力信号から変調信号b(t)の信号成
分を除去する信号除去部9と、信号除去部9から出力信
号のレベルを判定して衝突の有無を調べる衝突判定部1
0とから構成される。
The collision detection processing system B includes a receiving antenna 6
An RF receiving unit 7 for frequency-converting a received signal v (t) received from the antenna 6 into a signal having an intermediate frequency f I or a baseband and outputting a baseband signal r (t);
For the output signal r (t) of the F reception unit 7, the spreading sequence c
From the despreading demodulator (multiplier) 8 that multiplies (t), the signal remover 9 that removes the signal component of the modulated signal b (t) from the output signal from the despread demodulator 8, and the signal remover 9. Collision determination unit 1 for determining the level of the output signal to check for a collision
It consists of 0 and.

【0046】キャリアセンス処理系Cは、RF受信部7
の出力信号r(t)を所定のレベルに増幅する電力増幅
部11と、この増幅された信号(キャリア信号)に基づ
き伝送路が使用中かどうか判定するキャリアセンス判定
部12とから構成される。
The carrier sense processing system C includes an RF receiver 7
Of the output signal r (t) is amplified to a predetermined level, and a carrier sense determination unit 12 determines whether the transmission line is in use based on the amplified signal (carrier signal). .

【0047】次に、このように構成された送信機の衝突
検出動作を簡単に説明する。データ送信処理系Aから送
信された送信信号x(t)は、他端末から送信された信
号とともに、衝突検出処理系Bのアンテナ6を介してR
F受信部7により受信される。RF受信部7の出力信号
r(t)は、逆拡散復調部8により拡散系列c(t)と
乗算された後、信号除去部9において変調信号b(t)
の信号成分が除去される。すなわち、以上の処理によ
り、送信中に同時に受信した信号r(t)の中から自分
が送信した信号(より正確には変調信号b(t))を取
り除いている。そして、衝突判定部10において、この
除去された信号に基づき、送信中に同時に他の端末が信
号を送出しているか否かが判定され、衝突検出が行われ
る。 以下、数式を使ってこの衝突検出動作の原理を詳
しく説明する。ここで、変調信号b(t)の周波数帯域
幅をB、拡散系列c(t)の周波数帯域幅をW(但しW
=NB)とする。b(t)とc(t)とを乗算して得ら
れる信号s(t)とし、搬送波の周波数をfcとすれ
ば、データ送信処理系Aのアンテナ5から送出される送
信信号x(t)は以下のように表される。
Next, the collision detection operation of the transmitter thus constructed will be briefly described. The transmission signal x (t) transmitted from the data transmission processing system A, together with the signals transmitted from other terminals, is transmitted via the antenna 6 of the collision detection processing system B to R
It is received by the F reception unit 7. The output signal r (t) of the RF receiving unit 7 is multiplied by the spreading sequence c (t) by the despreading demodulation unit 8 and then modulated signal b (t) in the signal removing unit 9.
Signal component of is removed. That is, by the above processing, the signal transmitted by itself (more accurately, the modulated signal b (t)) is removed from the signals r (t) simultaneously received during transmission. Then, the collision determination unit 10 determines, based on the removed signal, whether or not another terminal simultaneously transmits a signal during transmission, and collision detection is performed. The principle of this collision detection operation will be described in detail below using mathematical expressions. Here, the frequency bandwidth of the modulated signal b (t) is B, and the frequency bandwidth of the spreading sequence c (t) is W (however, W
= NB). If the signal s (t) obtained by multiplying b (t) and c (t) is used and the frequency of the carrier wave is fc, the transmission signal x (t) transmitted from the antenna 5 of the data transmission processing system A will be described. Is represented as follows.

【0048】 x(t)=Re[s(t)exp(j2πfc・t)] (式1) 但し、s(t)=b(t)×c(t) (式2) とし、Re[]は複素数の実数部分を示す。X (t) = Re [s (t) exp (j2πfc · t)] (Equation 1) where s (t) = b (t) × c (t) (Equation 2) and Re [] Indicates the real part of a complex number.

【0049】このとき、他の端末も信号x2(t)を送
出していたとする。例えば、x2(t)の搬送波をx
(t)と同じfcとし、変調信号b2(t)で拡散した
ものとすれば、 x2(t)=Re[s2(t)exp(j2πfc・t)] (式3) s2(t)=LP×b2(t)×c2(t) (式4) となる。但し、LPは伝搬による損失であり、一般に端
末間の距離の関数となる。 よって、衝突検出処理系B
のアンテナ6で受信した受信信号v(t)は、自分自身
が送出した信号x(t)と、他の端末が送出した信号x
2(t)と、受信雑音n(t)との和となり、以下の様
に表される。
At this time, it is assumed that the other terminal also transmitted the signal x2 (t). For example, a carrier of x2 (t) is x
Assuming that fc is the same as that of (t) and that the modulated signal b2 (t) is spread, x2 (t) = Re [s2 (t) exp (j2πfc · t)] (Equation 3) s2 (t) = LP × b2 (t) × c2 (t) (Equation 4) However, LP is a loss due to propagation and is generally a function of the distance between terminals. Therefore, the collision detection processing system B
The received signal v (t) received by the antenna 6 is the signal x (t) transmitted by itself and the signal x (t) transmitted by another terminal.
It is the sum of 2 (t) and the reception noise n (t), which is expressed as follows.

【0050】 v(t)=x(t)+x2(t)+n(t)cos(2πfc・t) (式5) 次に、RF受信部7にて、搬送波の同期をとった後、受
信信号v(t)を中間周波数fI (もしくはベースバン
ド)の信号r(t)に変換すると以下のようになる。 r(t)=s(t)+s2(t)+n(t) =b(t)×c(t)+LP×b2(t)×C2(t)+n(t) (式6) ここで、受信信号r(t)にc(t)を乗算すると、 c(t)×c(t)=1 より r(t)×c(t) =b(t)×c(t)×c(t)+{s2(t)+n(t)}×c(t) =b(t)+LP×b2(t)×c2(t)×c(t)+n(t)×c(t) (式7) となる。
V (t) = x (t) + x2 (t) + n (t) cos (2πfc · t) (Equation 5) Next, the RF receiving unit 7 synchronizes the carrier wave and then the received signal. When v (t) is converted into the signal r (t) of the intermediate frequency f I (or baseband), it becomes as follows. r (t) = s (t) + s2 (t) + n (t) = b (t) × c (t) + LP × b2 (t) × C2 (t) + n (t) (Equation 6) Here, reception When the signal r (t) is multiplied by c (t), the following is obtained: c (t) × c (t) = 1 r (t) × c (t) = b (t) × c (t) × c (t) + {S2 (t) + n (t)} × c (t) = b (t) + LP × b2 (t) × c2 (t) × c (t) + n (t) × c (t) (Equation 7) Becomes

【0051】このとき、r(t)×c(t)のスペクト
ルは、図2(a)に示すように、(式7)の第1項の信
号b(t)のスペクトルは帯域B内に全て存在するが、
第2項および第3項の信号は、帯域Wにほぼ均等に分布
する。そのため、(式7)の信号を帯域除去フィルタに
て帯域B内の成分を除去すると図2(b)に示すように
なる。したがって、受信信号r(t)×c(t)の電力
をPr、変調信号b(t)の電力をPb、LP×b2
(t)×c2(t)×c(t)の電力をP2、n(t)
×c(t)の電力をPnとすると、帯域除去フィルタ
(信号除去部9)を通過後の信号のエネルギーは以下の
ようになる。
At this time, the spectrum of r (t) × c (t) is within the band B as shown in FIG. 2 (a), where the spectrum of the signal b (t) of the first term of (Equation 7) is within the band B. All exist,
The signals of the second and third terms are substantially evenly distributed in the band W. Therefore, when the component in the band B is removed from the signal of (Equation 7) by the band elimination filter, the result becomes as shown in FIG. 2 (b). Therefore, the power of the received signal r (t) × c (t) is Pr, the power of the modulated signal b (t) is Pb, and LP × b2.
The power of (t) × c2 (t) × c (t) is P2, n (t)
When the power of × c (t) is Pn, the energy of the signal after passing through the band elimination filter (signal elimination unit 9) is as follows.

【0052】 P=[r(t)のエネルギー]−[b(t)のエネルギー] =(Pr−Pb)(W−B)/W =(N−1)/N×(P2+Pn) (式8) よって、帯域除去フィルタ(信号除去部9)通過後の信
号電力は、P2の有無によって (N−1)/N×(P2+Pn)・・・P2あり P= (式9) (N−1)/N×Pn ・・・P2なし の2つの値をとることから、帯域除去フィルタ(信号除
去部9)の出力電力(エネルギー)Pの値を調べれば、
他の端末からの信号(x2(t))の有無を判定でき、
衝突を検出することができる。
P = [r (t) energy] − [b (t) energy] = (Pr−Pb) (W−B) / W = (N−1) / N × (P2 + Pn) (Equation 8) Therefore, the signal power after passing through the band elimination filter (the signal elimination unit 9) is (N-1) / Nx (P2 + Pn) ... P2 depending on the presence or absence of P2 P = (Equation 9) (N-1) Since two values of / N × Pn ... P2 are not taken, if the value of the output power (energy) P of the band elimination filter (signal elimination unit 9) is examined,
Whether or not there is a signal (x2 (t)) from another terminal,
A collision can be detected.

【0053】以上の動作原理を実際の数値により説明す
る。数値例として、帯域除去フィルタの出力電力Pの平
均値を、衝突がない場合とある場合について比較したも
のを以下に示す。一例として、図3のように端末Aと端
末Bとが距離d=20m離れた位置に存在し、互いに送信
電力 100mWで信号を送信するとする。また、送信周波
数fc=3GHz、信号の伝搬速度C=3×108 m/
秒、拡散信号の帯域幅W=20MHz、変調信号の帯域幅
B=10MHzとし、伝搬損は自由空間損失に従うとし、
雑音は受信機の内部雑音のみとする。また、帯域除去フ
ィルタは周波数帯Bの領域のエネルギーを完全に除去す
るものとする。
The above operation principle will be described with actual numerical values. As a numerical example, a comparison of the average value of the output power P of the band elimination filter between the case without collision and the case with collision is shown below. As an example, as shown in FIG. 3, it is assumed that the terminal A and the terminal B are located at a distance d = 20 m apart and transmit signals with each other at a transmission power of 100 mW. Further, the transmission frequency fc = 3 GHz, the signal propagation speed C = 3 × 10 8 m /
Sec, bandwidth of spread signal W = 20 MHz, bandwidth of modulation signal B = 10 MHz, propagation loss follows free space loss,
The noise is only the internal noise of the receiver. Further, the band elimination filter completely eliminates energy in the frequency band B region.

【0054】このとき、Pb、P2、Pnの平均値は以
下のようになる。
At this time, the average values of Pb, P2 and Pn are as follows.

【0055】Pb= 100mW P2=Pb×{C/(4πfc・d)}2 =1.58×10-5mW Pn=KTW=1.38×10-20 × 300×20×106 mW =8.28×10-11 mW 但し、K=ボルツマン乗数 よって、衝突がないときの帯域除去フィルタの出力P n
ocは P noc=8.28×10-11 ×(19/20)=7.87×10-11 mW となり、一方、衝突があるときの帯域除去フィルタの出
力P colは P col=1.58×10-5×(19/20)=1.50×10-5mW となる。ここで、両者の電力比をデシベル表示すれば、 10log(P col/P noc)=52dB となる。このように、衝突がない時とある時とでは帯域
除去フィルタの出力は大きく異なるため、十分衝突の判
定に利用できることがわかる。
Pb = 100 mW P2 = Pb × {C / (4πfc · d)} 2 = 1.58 × 10 -5 mW Pn = KTW = 1.38 × 10 -20 × 300 × 20 × 10 6 mW = 8.28 × 10 -11 mW However, K = Boltzmann multiplier Therefore, the output P n of the band elimination filter when there is no collision
oc becomes P noc = 8.28 × 10 -11 × (19/20) = 7.87 × 10 -11 mW, while the output P col of the band elimination filter when there is a collision is P col = 1.58 × 10 -5 × ( 19/20) = 1.50 × 10 -5 mW. Here, if the power ratio of both is expressed in decibels, it becomes 10 log (P col / P noc) = 52 dB. Thus, it can be seen that the output of the band-elimination filter is greatly different between when there is no collision and when there is a collision, so that it can be used to sufficiently judge a collision.

【0056】なお、上記の実施例では、信号除去部9と
して帯域除去フィルタを用いたが、図4に示すように加
減演算回路13を用いてデータ送信処理系Aより変調信
号b(t)を取り出し、逆拡散処理部8の出力から減算
する構成としてもよい。この場合、(式9)は P2+Pn ・・・P2あり P= (式10) Pn ・・・P2なし となる。
Although a band elimination filter is used as the signal elimination unit 9 in the above embodiment, the modulation signal b (t) is supplied from the data transmission processing system A using the addition / subtraction arithmetic circuit 13 as shown in FIG. It may be configured to take out and subtract from the output of the despreading processing unit 8. In this case, (Equation 9) is P2 + Pn ... P2 is present and P = (Equation 10) Pn ... P2 is absent.

【0057】また、以上の説明では本発明の原理を分か
りやすく説明するため、データの受信処理については説
明を省いてきた。実際の端末は送信機と受信機の両方が
一体になった構成となるため、例えば図5に示すよう
に、逆拡散復調部8の後に切り替えスイッチ16を挿入
し、受信信号を復調する場合にはBPF14で帯域Bの
信号のみ取り出し、情報復調部15により情報を復調す
ることが可能である。よって、上述した衝突検出処理系
Bの構成のうち、アンテナ6とRF受信部7、逆拡散復
調部8とを受信機と共用することができる。従って、本
発明は、非常に簡単な構成で実現することができる。
Further, in the above description, in order to explain the principle of the present invention in an easy-to-understand manner, the description of the data reception processing has been omitted. Since an actual terminal has a configuration in which both the transmitter and the receiver are integrated, for example, as shown in FIG. 5, when a changeover switch 16 is inserted after the despreading demodulation unit 8 to demodulate a received signal. It is possible to extract only the signal in the band B with the BPF 14 and demodulate the information with the information demodulation unit 15. Therefore, in the configuration of the collision detection processing system B described above, the antenna 6, the RF reception unit 7, and the despread demodulation unit 8 can be shared with the receiver. Therefore, the present invention can be realized with a very simple structure.

【0058】さらに、上述した実施例では、アンテナ5
とアンテナ6は別々に示したが、図6に示すようにサー
キュレータ17を利用して送受同一アンテナとしてもよ
い。また、上述した実施例では、本発明を分かりやすく
説明するために、装置内の遅延ならびに電力損失はない
ものとして説明したが、装置内の遅延時間が無視できな
いような場合や電力損失を無視できない場合には、遅延
回路および電力増幅器を適宜挿入すれば、上記説明と同
様に本発明に係る衝突検出を実現できる。
Further, in the above-described embodiment, the antenna 5
Although the antenna 6 and the antenna 6 are shown separately, the circulator 17 may be used as shown in FIG. Further, in the above-described embodiment, in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, it was explained that there is no delay and power loss in the device, but in cases where the delay time in the device cannot be ignored and power loss cannot be ignored. In this case, by appropriately inserting a delay circuit and a power amplifier, the collision detection according to the present invention can be realized as in the above description.

【0059】次に、本発明を適用したときのパケット送
信手順の例を図7に基づき説明する。 送信を要求する
端末は、まずキャリアセンスを行い、伝送路が使用中か
どうか判定する。伝送路が空いていれば、直ちにパケッ
トを送信開始する。パケットの送信中には上述した衝突
検出処理系によってパケットの衝突の有無を判定し、
『衝突なし』の場合には引き続きデータを送出する(図
7(a))。『衝突有り』の場合には、一旦データの送
信を停止し、バックオフ処理(乱数により決定した時間
分待機)した後、上記手順を繰り返す(図7(b))。
Next, an example of a packet transmission procedure when the present invention is applied will be described with reference to FIG. The terminal requesting transmission first carries out carrier sense to determine whether the transmission path is in use. If the transmission path is free, it immediately starts transmitting packets. During the packet transmission, the collision detection processing system described above determines whether or not there is a packet collision,
In the case of "no collision", data is continuously transmitted (Fig. 7 (a)). In the case of "collision", the data transmission is temporarily stopped, the back-off process (waiting for the time determined by the random number) is performed, and then the above procedure is repeated (FIG. 7B).

【0060】従って、本発明によればイーサネットと同
様にデータを送信中に衝突を検出することができるた
め、イーサネットのアクセス方式と同じCSMA/CD
方式が無線LANで実現することができる。よって、図
8に示すように、従来のイーサネットインタフェースボ
ード18のAUIケーブル19を、本発明の衝突検出方
式及びアクセス方式を具備した無線モジュール20に接
続し直すだけでイーサネット21に接続していたデータ
端末22を無線LANの端末に置き換えることが可能と
なる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to detect a collision during data transmission as in the case of Ethernet, so that the same CSMA / CD as the Ethernet access method is used.
The method can be realized by a wireless LAN. Therefore, as shown in FIG. 8, the data connected to the Ethernet 21 by simply reconnecting the AUI cable 19 of the conventional Ethernet interface board 18 to the wireless module 20 equipped with the collision detection method and the access method of the present invention. It is possible to replace the terminal 22 with a wireless LAN terminal.

【0061】なお、図7(b)の説明では、衝突を検出
した場合、一旦送信を停止し、乱数より決定した時間分
待機するとしたが、複数のチャネルを利用できる場合に
は、一旦送信を停止した後、他のチャネルの使用状況を
調べて、空いていたならばそのチャネルに切り替えて送
信する構成としてもよい。
In the description of FIG. 7 (b), when a collision is detected, the transmission is temporarily stopped and waited for the time determined by the random number. However, when a plurality of channels can be used, the transmission is once performed. After stopping, the usage status of another channel may be checked, and if it is available, the channel may be switched to and transmitted.

【0062】また、図9に示すように、プリアンブルと
データ部分からなるパケット構成とし、プリアンブルの
変調のみスペクトル拡散方式を用いて上述した衝突検出
方式とし、データ部分の変調は他のQPSKなどの変調
方式として、プリアンブル中のみ衝突検出を行う構成に
してもよい。このように構成すれば、従来受信側のクロ
ック同期や信号等化のために送っていたM系列等の疑似
拡散系列を流用し、衝突検出用にも用いることが可能と
なり、スペクトル拡散変調方式以外の変調方式でデータ
送受信する無線機にも適用することができる。
Further, as shown in FIG. 9, a packet structure consisting of a preamble and a data portion is used, only the modulation of the preamble is the above-described collision detection method using the spread spectrum method, and the data portion is modulated by another QPSK or the like. As a method, a configuration may be adopted in which collision detection is performed only during the preamble. With this configuration, it is possible to divert a pseudo spread sequence such as an M sequence, which has been conventionally sent for clock synchronization and signal equalization on the receiving side, and use it for collision detection as well. It can also be applied to a wireless device that transmits and receives data by the modulation method of.

【0063】さらに、プリアンブル期間中とデータ送出
期間中とで使用する帯域幅を同じにしたい場合には、拡
散符号の1チップ時間と変調信号の1シンボル時間を同
じにすればよい。
Further, when it is desired to make the bandwidths used in the preamble period and the data transmission period the same, one chip time of the spread code and one symbol time of the modulation signal may be made the same.

【0064】また、上記までの説明では、同一の無線L
ANシステム内に存在する複数の端末が同時に送信を開
始した時に起きるパケットの衝突を如何に検出してスル
ープットの劣化を抑えるかについて、例に挙げて説明し
てきたが、変調方式などの異なる無線LANが近接して
いる場合や無線LANの端末と電子レンジなどのが近距
離に配置されるような場合であっても、同様にパケット
の衝突やパケットへの干渉を検出することが可能であ
る。
In the above description, the same wireless L
Although it has been described above by way of an example how to detect packet collisions that occur when a plurality of terminals existing in the AN system start transmission at the same time and suppress the deterioration of throughput, a wireless LAN having a different modulation method or the like has been described. Even in the case where the wireless LAN terminal and the microwave oven are placed in a short distance, it is possible to detect the packet collision and the packet interference similarly.

【0065】さらに、上記までの説明は、無線LANを
例にとりあげて説明したが、衛星パケット通信や、CA
TV等の通信システムにも、本発明を適用可能である。
Further, although the above description has been given by taking the wireless LAN as an example, satellite packet communication and CA
The present invention can be applied to a communication system such as a TV.

【0066】次に、請求項7〜15に係る本発明の実施
例を説明する。
Next, examples of the present invention according to claims 7 to 15 will be described.

【0067】図10はこの実施例における直接拡散(D
S)方式の送信機の構成を示すブロック図である。同図
において、31は一次変調器、32は拡散系列発生器、
33は乗算器、34は搬送波を発生するローカル発振
器、35は乗算器、36はバンドパルスフィルタ(BP
F)、37はアンテナを示している。
FIG. 10 shows the direct diffusion (D
It is a block diagram which shows the structure of the (S) system transmitter. In the figure, 31 is a primary modulator, 32 is a spreading sequence generator,
33 is a multiplier, 34 is a local oscillator that generates a carrier wave, 35 is a multiplier, and 36 is a band pulse filter (BP).
F) and 37 are antennas.

【0068】この送信機では、図11に示すようにデー
タの送信に先立ってプリアンブル送出期間を設け、拡散
系列をこのプリアンブル期間中に複数回送信する。ま
た、拡散系列発生器32はプリアンブル信号送出時に第
1の拡散系列を、データ送信時には第2の拡散系列を発
生するものとする。
In this transmitter, as shown in FIG. 11, a preamble sending period is provided prior to the data transmission, and the spreading sequence is transmitted a plurality of times during this preamble period. Further, the spreading sequence generator 32 is assumed to generate a first spreading sequence when transmitting a preamble signal and a second spreading sequence when transmitting data.

【0069】なお、説明のため以下のように記号を定義
する。
For the sake of explanation, the symbols are defined as follows.

【0070】 d(t) …一次変調器の変調信号 但し、D(t)=1…プリアンブル送出期間 s(t) …送信信号 T …変調信号のシンボル幅[sec] PNp(t)…第1の拡散系列(プリアンブル信号送出時の拡散系列) PNd(t)…第2の拡散系列(データ送信時の拡散系列) Tc …第1および第2の拡散系列のチップ幅[sec] Np …第1の拡散系列の系列長 Nc …第2の拡散系列の系列長 但し、Nc=T÷Tc Nc<<Np W …プリアンブル送出期間[sec] W=整数×Np×Tc ωc …角周波数[rad/sec] Ps …送信電力[W] また、上述の第1の拡散系列は、自己相関関数にピーク
が存在するものであればよく、例えばM系列やバーカ系
列等を利用することができる。
D (t) ... Modulation signal of primary modulator, where D (t) = 1 ... Preamble sending period s (t) ... Transmission signal T ... Symbol width of modulation signal [sec] PNp (t) ... First Spreading sequence (spreading sequence at the time of transmitting preamble signal) PNd (t) ... Second spreading sequence (spreading sequence at data transmission) Tc ... Chip width [sec] Np of first and second spreading sequences ... 1st Sequence length of spreading sequence Nc ... Sequence length of second spreading sequence, where Nc = T / Tc Nc << Np W ... Preamble transmission period [sec] W = integer × Np × Tc ωc ... Angular frequency [rad / sec ] Ps ... Transmission power [W] Further, the first spreading sequence described above may be one having a peak in the autocorrelation function, and for example, an M sequence or a Barker sequence can be used.

【0071】図12にこの実施例における受信機の構成
を示すブロック図である。同図において、41a〜41
cはアンテナ、42a〜42cはバンドパルスフィルタ
(BPF)、43a〜43fはミキサ、44はローカル
発振器、45は90゜位相器、46a〜46cは第1の拡
散系列の系列長と同じ長さの受信系列をタイミングを変
化させながら複数回取り出し、取り出された受信系列と
第1の拡散系列の相関量を演算して出力するマッチドフ
ィルタ(MF)、47a〜47cはマッチドフィルタ4
6a〜46cの出力を使って希望波電力(D)と干渉波
電力(U)の比(D/U)を計算するD/U計算部(D
/U)、48はn個のD/U計算部47a〜47cから
出力されたD/U値を比較して最大のD/Uのブランチ
を判定するD/U比較器、49はn本のブランチから1
ブランチを選択するスイッチ(SW)、50は第2の拡
散系列を発生する拡散系列発生器、51は相関器、52
は復調器を示している。
FIG. 12 is a block diagram showing the structure of the receiver in this embodiment. In the figure, 41a to 41
c is an antenna, 42a to 42c are band pulse filters (BPF), 43a to 43f are mixers, 44 is a local oscillator, 45 is a 90 ° phase shifter, and 46a to 46c are of the same length as the sequence length of the first spreading sequence. Matched filters (MF) 47a to 47c for extracting the reception sequence a plurality of times while changing the timing and calculating and outputting the correlation amount between the extracted reception sequence and the first spreading sequence are the matched filters 4
D / U calculator (D) that calculates the ratio (D / U) of the desired wave power (D) and the interference wave power (U) using the outputs of 6a to 46c
/ U), 48 is a D / U comparator for determining the maximum D / U branch by comparing the D / U values output from the n D / U calculation units 47a to 47c, and 49 is n. 1 from the branch
A switch (SW) for selecting a branch, 50 is a spreading sequence generator that generates a second spreading sequence, 51 is a correlator, and 52
Indicates a demodulator.

【0072】このように構成された受信機は、プリアン
ブル信号の受信中にn系統のブランチの中からD/U値
が最大となるブランチを選択し、そのブランチの信号を
復調する。
The receiver configured as described above selects the branch having the maximum D / U value from the n system branches during reception of the preamble signal, and demodulates the signal of the branch.

【0073】次に、各ブランチでのD/Uの測定方法に
ついて説明する。図13に各ブランチに配置されるマッ
チドフィルタ46a〜46cの構成を示す。図13に示
すように、このマッチドフィルタ46a〜46cは、I
軸およびQ軸の2系統の信号が入力され、各々に対応す
る相関値を出力する。また、各入力に対し、1個のサン
プラ(AD変換も含む)53と、(Np−2)個の遅延
時間Tcの遅延回路54と、第1の拡散系列(PNp
(t))のパターンを保持したレジスタ55と、(Np
−2)個の乗算器56と、加算器57とから構成され、
入力信号を周期Tcでサンプリングし、入力信号と第1
の拡散系列との相関値を計算して出力する。
Next, a method of measuring D / U in each branch will be described. FIG. 13 shows the configuration of the matched filters 46a to 46c arranged in each branch. As shown in FIG. 13, the matched filters 46a to 46c are
The signals of two systems of the axis and the Q axis are input and the correlation value corresponding to each is output. Further, for each input, one sampler (including AD conversion) 53, a delay circuit 54 with (Np−2) delay time Tc, and a first spreading sequence (PNp
Register 55 that holds the pattern of (t), and (Np
-2) is composed of two multipliers 56 and an adder 57,
The input signal is sampled at a cycle Tc and
Calculate and output the correlation value with the spreading sequence of.

【0074】ここで、マルチパルス信号受信時の相関出
力がどうなるかを数式を使って説明する。なお、ブラン
チjに到来した素波の数をmj、ブランチjに到来した
素波のうちi番目の素波の電力をPji、ブランチjに
到来した素波のうちi番目の素波の到着時間をτjiと
する。
Here, what will happen to the correlation output when receiving the multi-pulse signal will be described using mathematical expressions. Note that the number of elementary waves arriving at the branch j is mj, the power of the i-th elementary wave among the elementary waves arriving at the branch j is Pji, and the arrival time of the i-th elementary wave among the elementary waves arriving at the branch j. Be τ ji.

【0075】このとき、k番目のサンプリング時のI軸
用のマッチドフィルタの相関出力eij[k]は以下の
式で表される。
At this time, the correlation output eij [k] of the matched filter for the I axis at the time of the kth sampling is expressed by the following equation.

【0076】[0076]

【数1】 なお、第1の拡散系列がM系列であれば[Equation 1] If the first spreading sequence is M sequence,

【数2】 となる。さらに、第1の拡散系列の系列長Npが十分大
であれば、
[Equation 2] Becomes Furthermore, if the sequence length Np of the first spreading sequence is sufficiently large,

【数3】 となるため、この場合、I軸の相関出力eij[k]は(Equation 3) Therefore, in this case, the correlation output eij [k] of the I axis is

【数4】 となる。(Equation 4) Becomes

【0077】同様に、k番目のサンプリング時のQ軸の
相関出力eqj[k]は以下の式で表される。
Similarly, the Q-axis correlation output eqj [k] at the time of the k-th sampling is expressed by the following equation.

【0078】[0078]

【数5】 また、第1の拡散系列がM系列であり、かつ系列長Np
が十分大であれば、
(Equation 5) Also, the first spreading sequence is the M sequence, and the sequence length Np
Is large enough,

【数6】 となる。(Equation 6) Becomes

【0079】ここで、分かりやすく説明するために、例
えば図14(a)に示すようにj番目のブランチに、6
波が以下のタイミングで到着したものとする。
Here, in order to make the explanation easy to understand, for example, as shown in FIG.
It is assumed that the waves arrive at the following timing.

【0080】[0080]

【数7】 なお、ここではP 0を最も信号レベルの高い希望波と
し、P 1〜P 5を非希望波とする。つまり、P 0の信号
を復調した場合が最も誤りが少ないものとする。また、
解析を容易にするため、ω joff <<Tcとする。
(Equation 7) Here, P 0 is the desired wave with the highest signal level, and P 1 to P 5 are the undesired waves. That is, it is assumed that the error is least when the signal of P 0 is demodulated. Also,
In order to facilitate the analysis, ω joff << Tc.

【0081】このとき、k番目〜k+Np−1番目のサ
ンプリングに対するI軸用のマッチドフィルタの相関出
力値は〈式2.1〉を用い、Npが十分に大であるとす
れば、
At this time, the correlation output value of the matched filter for the I-axis for the kth to k + Np−1th samplings is expressed by <Equation 2.1>, and if Np is sufficiently large,

【数8】 となる。(Equation 8) Becomes

【0082】同様に、Npは十分大であるとしてQ軸の
相関出力を求めると以下のようになる。
Similarly, the correlation output of the Q axis is calculated as follows assuming that Np is sufficiently large.

【0083】[0083]

【数9】 つまり、図14(b)に示すように、Npを十分大にす
ると、マッチドフィルタによって、受信機に到着した素
波は一チップ時間(Tc)刻みでグループが分けられ
る。そして、各素波はグループ毎に合成され、各々時間
的にずれて出力される。
[Equation 9] That is, as shown in FIG. 14B, when Np is made sufficiently large, the matched filter divides the elementary waves arriving at the receiver into groups by one chip time (Tc). Then, the elementary waves are combined for each group and are output with a temporal shift.

【0084】次に、D/U計算部47a〜47cによる
D/Uの算出方法を詳しく説明する。 図15に各ブラ
ンチのD/U計算部47a〜47cの構成の一例を示
す。同図に示すように、各ブランチのD/U計算部47
a〜47cは、マッチドフィルタ46a〜46cの出力
(I軸、Q軸)の2乗和(ei[k]2 +eq
[k]2)を計算する2乗和計算回路60と、この2乗
和計算結果の最大値を保持するレジスタ61と、このレ
ジスタ61に保持された最大値と2乗和計算回路60の
出力を比較する比較器62と、比較器62の結果に基づ
いて2乗和計算回路60の出力をレジスタ61または積
分器63のうちいずれか一方に入力する切り替えスイッ
チ64と、D/U計算回路65から構成される。D/U
計算回路65は、レジスタ61に保持された最大値
[D]と積分器63の出力[U]とから第1の拡散系列
の一周期(Np×Tcの期間)毎にD/U比を計算す
る。
Next, the method of calculating D / U by the D / U calculators 47a to 47c will be described in detail. FIG. 15 shows an example of the configuration of the D / U calculation units 47a to 47c in each branch. As shown in the figure, the D / U calculator 47 of each branch
a to 47c are sums of squares (ei [k] 2 + eq) of the outputs (I axis and Q axis) of the matched filters 46a to 46c.
The sum of squares calculation circuit 60 for calculating [k] 2 ), the register 61 for holding the maximum value of the sum of squares calculation result, the maximum value held in the register 61 and the output of the sum of squares calculation circuit 60 , A changeover switch 64 for inputting the output of the square sum calculation circuit 60 to either the register 61 or the integrator 63 based on the result of the comparator 62, and the D / U calculation circuit 65. Composed of. D / U
The calculation circuit 65 calculates the D / U ratio for each cycle (Np × Tc period) of the first spreading sequence from the maximum value [D] held in the register 61 and the output [U] of the integrator 63. To do.

【0085】具体的には、図14(a)に示した6波の
例の場合、最大値がk番目であり、Np×Tcの期間マ
ッチドフィルタの出力がD/U計算回路65に入力され
と、〈式2.8〉より、レジスタ62の出力[D]およ
び積分器63の出力[U]は以下のようになる。
Specifically, in the case of the 6-wave example shown in FIG. 14A, the maximum value is the kth, and the output of the Np × Tc period matched filter is input to the D / U calculation circuit 65. From <Expression 2.8>, the output [D] of the register 62 and the output [U] of the integrator 63 are as follows.

【0086】 D=(ei[k]2 +eq[k]2 )=P0 よって、jブランチの希望波対干渉波電力比は、レジス
タ61の値と積分器63の出力の値により、以下のよう
に計算される。
D = (ei [k] 2 + eq [k] 2 ) = P 0 Therefore, the desired wave-to-interference wave power ratio of the j-branch is calculated as follows based on the value of the register 61 and the value of the output of the integrator 63.

【0087】 jブランチの希望波対干渉波電力比=P0 /(P1 +P2 +P3 +P4 +P5 ) =D/U 次に、各ブランチで測定したD/Uを参照してアンテナ
を選択する方法について説明する。
Desired wave-to-interference wave power ratio of j-branch = P0 / (P1 + P2 + P3 + P4 + P5) = D / U Next, a method of selecting an antenna with reference to D / U measured in each branch will be described. .

【0088】一般に、電波を受信したアンテナが異なっ
た場合、到着する波の数、到着時間およびエネルギーが
異なることからブランチ毎にD/Uは異なる。
Generally, when the antennas that receive radio waves are different, the D / U is different for each branch because the number of arriving waves, the arrival time and the energy are different.

【0089】本発明は、この点に着目し、まず図12に
示したD/U比較部48で各ブランチのD/U計算部4
7a〜47cからのD/Uの情報を測定し、最大のD/
Uをもつブランチを選択し、切り替えスイッチ49へ通
知して、スイッチを切り替える構成となっている。
The present invention pays attention to this point, and first, the D / U comparing section 48 shown in FIG.
Measure the D / U information from 7a-47c to find the maximum D / U
A branch having U is selected, the changeover switch 49 is notified, and the switch is changed over.

【0090】かくして、従来の通信システムでは、図2
2(a)に示すようにアンテナから受信されたエネルギ
(D+U)をDとUとに区別することができなかった。
これに対して、本発明の通信システムでは、同図(b)
に示すようにDとUとに区別できるようにして、D/U
に基づき複数のアンテナの中から1つのアンテナを選択
して信号を復調するため、室内等におけるマルチパルス
の影響を低減し、伝送品質を高めることが可能となる。
Thus, in the conventional communication system, as shown in FIG.
As shown in 2 (a), the energy (D + U) received from the antenna could not be distinguished into D and U.
On the other hand, in the communication system of the present invention, FIG.
As shown in, D / U can be distinguished by distinguishing between D and U.
Based on the above, one antenna is selected from a plurality of antennas and a signal is demodulated, so that it is possible to reduce the influence of multi-pulses in a room or the like and improve the transmission quality.

【0091】なお、見通し外の通信のように受信される
信号の信号レベルが極端に小さく、反射波のレベルも小
さい場合には、アンテナの選択を更に確実に動作させる
よう、Dの値が予め定められた値を越えた時、最大のD
/Uをもつブランチを選択するようにしてもよい。
When the signal level of the signal received is extremely low and the level of the reflected wave is also low as in the case of non-line-of-sight communication, the value of D is set in advance in order to operate the antenna selection more reliably. The maximum D when the specified value is exceeded
You may make it select the branch which has / U.

【0092】また、上述した実施例においては、第1の
変調手段を第2の拡散系列を使った直接拡散方式として
説明したが、この場合、DU計算部47a〜47cでD
を選択したならば、Dのサンプリングタイミングから復
調用のクロックを作成することができる。なお、クロッ
クの作成を単純にするためには、第1の拡散系列のチッ
プ幅と第2の拡散系列のチップ幅を同じにした方が構成
を簡単にできる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the first modulation means is explained as the direct spreading method using the second spreading sequence, but in this case, the DU calculators 47a to 47c use D.
If is selected, a demodulation clock can be created from the sampling timing of D. In order to simplify the clock generation, it is possible to simplify the configuration by making the chip width of the first spreading sequence and the chip width of the second spreading sequence the same.

【0093】さらに、第1の変調手段は直接拡散方式に
限定されるわけではなく、従来の単純並列スペクトル拡
散方式、並列組み合わせスペクトル拡散方式、M−ar
y方式等の直接拡散方式を改良した方式を用いてもよい
し、QPSK、FSK、QAM等の狭帯域変調を用いて
もよい。
Further, the first modulation means is not limited to the direct spread system, but the conventional simple parallel spread spectrum system, parallel combined spread spectrum system, M-ar.
A method that is an improved direct spread method such as the y method may be used, or narrow band modulation such as QPSK, FSK, or QAM may be used.

【0094】また、上述した実施例では、データの送信
に先だって第1の拡散系列を複数回送信する例を示した
が、送信機もしくは受信機が高速に動き回るような場合
や送信するデータ量が非常に大きい場合には、図16に
示すようにデータの送信休止区間に第1の拡散系列を送
出する期間を設け、アンテナの選択を再修正する構成に
してもよい。
Further, in the above-mentioned embodiment, an example in which the first spreading sequence is transmitted a plurality of times prior to the data transmission is shown, but when the transmitter or the receiver moves around at high speed or the amount of data to be transmitted is If it is very large, as shown in FIG. 16, a configuration may be adopted in which a period for transmitting the first spreading sequence is provided in the data transmission suspension period and the antenna selection is corrected again.

【0095】さらに、本発明に係る受信機で測定した希
望波電力(D)または干渉波電力(U)を受信機内のレ
ジスタあるいはメモリに記録する構成にしてもよく、こ
のようにすればアプリケーションソフトを使ってパソコ
ン上のCPUから希望波電力や干渉波電力の統計をとっ
たり、統計値を画面に表示することも可能となり、これ
らの統計値を参考にユーザが端末をよりよい場所に移す
こと等も容易になる。
Furthermore, the desired wave power (D) or the interference wave power (U) measured by the receiver according to the present invention may be recorded in a register or a memory in the receiver. It is also possible to take statistics of desired wave power and interference wave power from the CPU on the personal computer by using, and display the statistical values on the screen. The user can move the terminal to a better location by referring to these statistical values. Will also be easier.

【0096】[0096]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜6記載
の本発明によれば、スペクトル拡散方式において『拡散
符号(系列)が既知であれば、その拡散符号を用いて拡
散された信号を抽出、もしくは、取り除くことができ
る』という性質を利用し、信号を送出中にも同時に信号
を受信し、受信信号中に存在する自分自身が送信した信
号を除去することによって、他の端末からの信号が伝送
路に送出されているか否かを判定しているので、同一チ
ャンネルを使って無線信号を送受信する無線通信システ
ム等において、信号送信中に衝突を容易に検出できる。
As described above, according to the present invention as set forth in claims 1 to 6, "if the spread code (sequence) is known in the spread spectrum system, the signal spread using the spread code" is used. Can be extracted or removed. ”By receiving the signal at the same time while transmitting the signal and removing the signal transmitted by itself existing in the received signal, the Since it is determined whether or not the signal is transmitted to the transmission path, a collision can be easily detected during signal transmission in a wireless communication system or the like that transmits and receives a wireless signal using the same channel.

【0097】また、請求項7〜15記載の本発明によれ
ば、各アンテナの希望波電力(D)と干渉波電力(U)
を参照して複数のアンテナの中から1つのアンテナを選
択しているので、反射波が多く発生するような環境に使
用される通信システム等において、マルチパスによって
生じる伝送品質の劣化を防止できる。
According to the present invention as set forth in claims 7 to 15, the desired wave power (D) and the interference wave power (U) of each antenna are provided.
Since one antenna is selected from a plurality of antennas with reference to, it is possible to prevent deterioration of transmission quality caused by multipath in a communication system or the like used in an environment where many reflected waves are generated.

【0098】従って、本発明によれば、無線LAN等の
通信システムにおいて、信号伝送をより確実に行うこと
ができるようになる。
Therefore, according to the present invention, signal transmission can be performed more reliably in a communication system such as a wireless LAN.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る送信機のブロック構成
例。
FIG. 1 is a block configuration example of a transmitter according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係る信号除去の原理を説明
する図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a principle of signal removal according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例に係る衝突検出方式の数値例
を説明するための図。
FIG. 3 is a diagram for explaining a numerical example of a collision detection method according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例に係る送信機のブロック構成
例。
FIG. 4 is a block configuration example of a transmitter according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例に係る送信機・受信機を一体
にしたブロック構成例。
FIG. 5 is a block configuration example in which a transmitter and a receiver according to an embodiment of the present invention are integrated.

【図6】本発明の一実施例に係る送信機のブロック構成
例。
FIG. 6 is a block configuration example of a transmitter according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例に係るアクセス方式の説明
図。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an access method according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例に係る端末構成例。FIG. 8 is a terminal configuration example according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例に係るパケット構成例。FIG. 9 is a packet configuration example according to an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例に係る送信機の構成例。FIG. 10 is a configuration example of a transmitter according to an embodiment of the present invention.

【図11】本発明の一実施例に係るパケットの構成例。FIG. 11 is a configuration example of a packet according to an embodiment of the present invention.

【図12】本発明の一実施例に係る受信機の構成例。FIG. 12 is a configuration example of a receiver according to an embodiment of the present invention.

【図13】本発明の一実施例に係るマッチドフィルタの
構成例。
FIG. 13 is a configuration example of a matched filter according to an embodiment of the present invention.

【図14】本発明の一実施例に係る到着した信号とマッ
チドフィルタの出力の例。
FIG. 14 shows an example of the arrival signal and the output of the matched filter according to the embodiment of the present invention.

【図15】本発明の一実施例に係るD/U計算部のブロ
ック構成例。
FIG. 15 is a block configuration example of a D / U calculation unit according to an embodiment of the present invention.

【図16】本発明の一実施例に係るパケット構成例。FIG. 16 is a packet configuration example according to an embodiment of the present invention.

【図17】無線LANの通信形態を説明する図。FIG. 17 is a diagram illustrating a communication form of a wireless LAN.

【図18】CSMA,CSMA/CD(ランダムパルス
送出)CSMA/CAのパケット衝突時の動作を説明す
る図。
FIG. 18 is a diagram illustrating an operation at the time of packet collision of CSMA, CSMA / CD (random pulse transmission) CSMA / CA.

【図19】スペクトラム拡散方式の原理。FIG. 19 is a principle of a spread spectrum system.

【図20】単純並列スペクトル拡散方式と並列組み合わ
せスペクトル拡散方式の説明図。
FIG. 20 is an explanatory diagram of a simple parallel spread spectrum method and a parallel combination spread spectrum method.

【図21】従来のアンテナダイバーシチの例。FIG. 21 shows an example of conventional antenna diversity.

【図22】従来の技術と本発明を対比した概念図。FIG. 22 is a conceptual diagram comparing a conventional technique with the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1………情報変調部 2………拡散系列発生器 3………拡散変調部 4………RF送信部 5………送信アンテナ 6………受信アンテナ 7………RF受信部 8………逆拡散復調部 9………信号除去部 10………衝突判定部 11………電力増幅部 12………キャリアセンス判定部 31………1次変調器 32………拡散系列発生器 33………乗算器 34………ローカル発振器 35………乗算器 36………バンドパスフィルタ 37………アンテナ 41a〜41c………アンテナ 42a〜42c………バンドパスフィルタ 43a〜43f………ミキサ 44………ローカル発振器 45………90゜位相器 46a〜46c………マッチドフィルタ 47a〜47c………D/U計算部 48………DU比較器 49………スイッチ 50………第2の拡散系列を発生する拡散系列発生器 51………相関器 52………復調器 1 ... Information modulator 2 ... Spread spectrum generator 3 ... Spread modulator 4 ... RF transmitter 5 ... Transmit antenna 6 ... Receive antenna 7 ... RF receiver 8 ... Despreading demodulation unit 9 Signal removal unit 10 Collision determination unit 11 Power amplification unit 12 Carrier sense determination unit 31 Primary modulator 32 Spread spectrum generation 33 .... Multiplier 34 .... Local oscillator 35 .... Multiplier 36 .... Bandpass filter 37 .... Antennas 41a to 41c .... Antenna 42a to 42c .... Bandpass filter 43a to 43f Mixer 44 Local oscillator 45 90 ° phaser 46a-46c Matched filter 47a-47c D / U calculator 48 DU comparator 49 Switch 50 ……… Second expansion Spreading sequence generator 51 for generating a series ......... correlator 52 ......... demodulator

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 変調信号に拡散符号を乗算してスペクト
ルを拡散して伝送路上に送信する送信手段と、 この送信手段による送信と同時に前記伝送路上の信号を
観測する観測手段と、 この観測手段により観測された信号の中から前記送信手
段により送信した信号を除去する信号除去手段と、 この信号除去手段により送信信号が除去された信号のエ
ネルギー量に基づき、前記伝送路上の信号衝突の有無を
判定する判定手段とを具備することを特徴とする通信シ
ステム。
1. A transmitting means for multiplying a modulated signal by a spreading code to spread a spectrum and transmitting the spectrum on a transmission path, an observing means for observing a signal on the transmission path simultaneously with transmission by the transmitting means, and this observing means. The signal removing means for removing the signal transmitted by the transmitting means from among the signals observed by, and the presence or absence of signal collision on the transmission line based on the energy amount of the signal from which the transmitting signal is removed by the signal removing means. A communication system comprising: a judgment unit for judging.
【請求項2】 信号除去手段は、送信手段により送信し
た信号の送信帯域と同じ帯域に存在する信号を除去する
ことで、観測手段により観測された信号の中から送信手
段により送信した信号を除去することを特徴とする請求
項1記載の通信システム。
2. The signal removing means removes the signal transmitted by the transmitting means from the signals observed by the observing means by eliminating the signal existing in the same band as the transmission band of the signal transmitted by the transmitting means. The communication system according to claim 1, wherein
【請求項3】 信号除去手段は、観測手段により観測さ
れた信号から送信手段により送信した信号を減算するこ
とで、観測手段により観測された信号の中から送信手段
により送信した信号を除去することを特徴とする請求項
1記載の通信システム。
3. The signal removing means removes the signal transmitted by the transmitting means from the signals observed by the observing means by subtracting the signal transmitted by the transmitting means from the signal observed by the observing means. The communication system according to claim 1, wherein:
【請求項4】 判定手段により信号衝突有りと判定され
た場合に、一旦信号の送信を停止して、バックオフ処理
を行った後、送信手段により再度信号を送信させるバッ
クオフ処理手段をさらに具備することを特徴とする請求
項1記載の通信システム。
4. A backoff processing means for temporarily stopping transmission of a signal, performing backoff processing, and then transmitting the signal again by the transmitting means when the determining means determines that there is a signal collision. The communication system according to claim 1, wherein
【請求項5】 バックオフ処理手段は、バックオフ処理
としてランダムな時間間隔待機することを特徴とする請
求項4記載の通信システム。
5. The communication system according to claim 4, wherein the backoff processing means waits at random time intervals as the backoff processing.
【請求項6】 バックオフ処理手段は、他の伝送路を他
の端末が使用していないかどうか判定する手段と、送信
するチャンネルを切り替え、送信手段により再度信号を
送信させる手段とを具備することを特徴とする請求項4
記載の通信システム。
6. The back-off processing means includes means for determining whether or not another terminal is using another transmission path, and means for switching a channel to be transmitted and causing the transmitting means to retransmit a signal. 5. The method according to claim 4, wherein
The communication system described.
【請求項7】 データの送信に先立ちまたはデータの送
信休止区間に拡散系列を少なくとも一周期変調した電波
を送信する手段を備える送信機と、 前記電波を受信する複数のアンテナと、 アンテナ毎に、前記拡散系列の系列長と同じ長さの受信
系列をタイミングを変化させながら複数回取り出し、取
り出された受信系列と前記拡散系列の相関量を演算する
手段と、 前記演算により求められた相関量に基づき、各アンテナ
により受信された信号中の希望波電力と干渉波電力を測
定する手段と、 この測定結果に基づき、前記複数のアンテナの中から1
つのアンテナを選択し、選択されたアンテナが受信した
信号を復調する手段とを備える受信機と、 を具備することを特徴とした通信システム。
7. A transmitter comprising means for transmitting a radio wave in which a spreading sequence is modulated for at least one period prior to data transmission or in a data transmission pause period, a plurality of antennas for receiving the radio wave, and each antenna, Means for extracting a received sequence having the same length as the sequence length of the spreading sequence a plurality of times while changing the timing, calculating a correlation amount between the extracted reception sequence and the spreading sequence, and a correlation amount obtained by the calculation. A means for measuring the desired wave power and the interference wave power in the signal received by each antenna based on the above, and one of the plurality of antennas based on the measurement result.
A receiver comprising means for selecting one antenna and demodulating a signal received by the selected antenna, and a communication system comprising:
【請求項8】 データを変調して電波を送信する第1の
変調手段と、 前記データの送信に先立ちまたは前記データの送信休止
区間に、第1の拡散系列を少なくとも一周期変調した電
波を送信する第2の変調手段とを具備することを特徴と
する送信機。
8. A first modulating means for modulating data and transmitting a radio wave, and transmitting a radio wave in which a first spreading sequence is modulated at least one period prior to the transmission of the data or in a transmission suspension period of the data. And a second modulating means for controlling the transmitter.
【請求項9】 第1の変調手段が、第2の拡散系列を用
いて信号のスペクトルを拡散することによって、データ
を変調して電波を送信することを特徴とする請求項8記
載の送信機。
9. The transmitter according to claim 8, wherein the first modulating means modulates the data and transmits the radio wave by spreading the spectrum of the signal using the second spreading sequence. .
【請求項10】 第1の拡散系列の系列長は、第2の拡
散系列の系列長と等しいもしくは長いことを特徴とする
請求項9記載の送信機。
10. The transmitter according to claim 9, wherein the sequence length of the first spreading sequence is equal to or longer than the sequence length of the second spreading sequence.
【請求項11】 電波を受信する複数のアンテナと、 アンテナ毎に、拡散系列の系列長と同じ長さの受信系列
をタイミングを変化させながら複数回取り出し、取り出
された受信系列と拡散系列の相関量を演算する手段と、 前記演算により求められた相関量に基づき、各アンテナ
により受信された信号中の希望波電力と干渉波電力を測
定するDU測定手段と、 この測定結果に基づき、前記複数のアンテナの中から1
つのアンテナを選択し、選択されたアンテナが受信した
信号を復調する選択復調手段とを具備することを特徴と
する受信機。
11. A plurality of antennas for receiving radio waves, and a reception sequence having the same length as the sequence length of the spreading sequence is extracted a plurality of times for each antenna while changing the timing, and the correlation between the extracted reception sequence and the spreading sequence. A unit for calculating the amount, a DU measuring unit for measuring the desired wave power and the interference wave power in the signal received by each antenna based on the correlation amount obtained by the calculation, and the plurality of DU measuring units based on the measurement result. 1 of the antennas
And a selective demodulation means for demodulating a signal received by the selected antenna.
【請求項12】 選択復調手段は、測定された希望波電
力の値を干渉波電力の値で割った値が最大となるアンテ
ナを選択することを特徴とする請求項11記載の受信
機。
12. The receiver according to claim 11, wherein the selective demodulation means selects an antenna having a maximum value obtained by dividing the value of the measured desired wave power by the value of the interference wave power.
【請求項13】 選択復調手段は、測定された希望波電
力が予め設定された値を越えている場合に、希望波電力
の値を干渉波電力の値で割った値が最大となるアンテナ
を選択し、希望波電力の値が予め設定された値を越えて
いない場合には、希望波電力が最大となるアンテナを選
択することを特徴とする請求項11記載の受信機。
13. The selective demodulation means selects an antenna having a maximum value obtained by dividing the value of the desired wave power by the value of the interference wave power when the measured desired wave power exceeds a preset value. 12. The receiver according to claim 11, wherein the antenna having the maximum desired wave power is selected when the selected desired wave power value does not exceed a preset value.
【請求項14】 DU測定手段は、相関値のピークの出
るタイミングを調べ、復調のためのクロックを生成する
ことを特徴とする請求項11記載の受信機。
14. The receiver according to claim 11, wherein the DU measuring means checks the timing at which the peak of the correlation value appears and generates a clock for demodulation.
【請求項15】 DU測定手段で測定した希望波電力も
しくは干渉波電力、または希望波電力と干渉波電力の割
合に関する情報を表示する手段をさらに具備することを
特徴とする請求項11記載の受信機。
15. The receiver according to claim 11, further comprising means for displaying information regarding a desired wave power or an interference wave power measured by the DU measuring means, or a ratio of a desired wave power and an interference wave power. Machine.
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