JPH0964884A - 通信システム及びこれに用いる送信機、受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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の提
供。 【構成】 衝突検出処理系Ｂにおいて信号を送出中にも
同時に信号を受信し、その信号除去部９において受信信
号中に存在する自分自身が送信した信号を除去し、衝突
判定部１０により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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００１３】以下、上述した 2.4ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ
の規格の一部を記す。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００４１】

【作用】

（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。

【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。

【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。

【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。

【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ｆ_I 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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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ｆ_I （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。

【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。

【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。

【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。

【００５４】このとき、Ｐｂ、Ｐ２、Ｐｎの平均値は以
下のようになる。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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））。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００６６】次に、請求項７〜１５に係る本発明の実施
例を説明する。

【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。

【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。

【００６９】なお、説明のため以下のように記号を定義
する。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００７６】

【数１】 なお、第１の拡散系列がＭ系列であれば

【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、

【数３】 となるため、この場合、Ｉ軸の相関出力ｅｉｊ［ｋ］は

【数４】 となる。

【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。

【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、

【数６】 となる。

【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。

【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。

【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、

【数８】 となる。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る送信機のブロック構成
例。

【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。

【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。

【図４】本発明の一実施例に係る送信機のブロック構成
例。

【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。

【図６】本発明の一実施例に係る送信機のブロック構成
例。

【図７】本発明の一実施例に係るアクセス方式の説明
図。

【図８】本発明の一実施例に係る端末構成例。

【図９】本発明の一実施例に係るパケット構成例。

【図１０】本発明の一実施例に係る送信機の構成例。

【図１１】本発明の一実施例に係るパケットの構成例。

【図１２】本発明の一実施例に係る受信機の構成例。

【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。

【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。

【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。

【図１６】本発明の一実施例に係るパケット構成例。

【図１７】無線ＬＡＮの通信形態を説明する図。

【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。

【図１９】スペクトラム拡散方式の原理。

【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。

【図２１】従来のアンテナダイバーシチの例。

【図２２】従来の技術と本発明を対比した概念図。

【符号の説明】

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

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【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。
10. 【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。
11. 【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。
12. 【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。
13. 【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。
14. 【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。
15. 【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。