JPH1013305A - Ｃｄｍａ送受信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】干渉キャンセラを用いたＣＤＭＡ通信方式にお
いて、干渉キャンセラが自信号の引き込みを簡易に確認
できる通信方式の提供。 【解決手段】入力送信信号は直並列変換器101を介して
Ｉ軸用、Ｑ軸用送信信号を１フレーム分保持する記憶回
路301、302に記憶され、記憶回路301と302の送信データ
列の最後尾には拡散符号発生器105が出力するＩ軸用、
Ｑ軸用拡散符号の１周期分をフレーム同期信号として保
持するエリアを備え、パイロット挿入器102に用意され
た１フレーム分の送信信号とフレーム同期信号は順次送
出回路103に転送されシンボルレートのクロックにより
Ｉ軸、Ｑ軸データとして送出される。Ｉ軸、Ｑ軸データ
は拡散変調器104にて拡散符号発生器105の出力するチッ
プレートの拡散符号と、Ｉ軸用拡散符号、Ｑ軸用拡散符
号と乗算されスペクトラム拡散信号として出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報信号をその数
十から数百倍の速度を持つ信号で変調して伝送する符号
分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信システムを用いた通信シ
ステムの送受信方式及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来技術として、例えば特開平
２−１３２９３４号公報には、フレーム同期信号と誤り
検出符号を含む識別信号と、フレーム同期信号と誤り検
出符号を含むデータを送出する識別信号送出装置におい
て、識別信号送出時とデータ送出時とのフレーム同期信
号を全く異なったものにする際に、反転器及び切替器を
設ける構成にすることで、装置の小型化を図った装置が
提案されている。

【０００３】この従来の識別信号送出装置について、図
４を参照して説明する。図４に示すように、従来の識別
信号送出装置は、識別コード記憶回路４０１と、フレー
ム同期信号発生回路４０２と、反転器４０３と、第１の
切替器４０４と第２の切替器４０５と、誤り検出符号化
器４０６と、順序回路４０７と、を備えてから構成され
ている。

【０００４】次に、従来の識別信号送出装置の動作につ
いて説明する。

【０００５】識別コード記憶回路４０１は、後述する第
２の切替器４０５に識別信号を出力する。フレーム同期
発生回路４０２は、フレーム同期信号を直接第１の切替
器４０４に出力すると共に、反転器４０３により極性を
反転して第１の切替器４０４に出力する。この第１の切
替器４０４は、識別信号送出時には、反転器４０３を通
らない非反転のフレーム同期信号を選択し、データ送出
時には、反転器４０３を経由した反転されたフレーム同
期信号を選択出力する。

【０００６】第２の切替器４０５は、第１の切替器４０
４と連動し、識別コード記憶回路４０１からの識別信号
とデータを切り換えて誤り検出符号化器４０６へ出力す
る。誤り検出符号化器４０６を通った信号は順序回路４
０７において送信信号フォーマットに従って順に出力さ
れる。

【０００７】上記した従来の識別信号出力装置は、反転
器４０３を用いることで、識別信号送出時とデータ送出
時とのフレーム同期信号を全く異なったものとし、受信
側でデータと識別信号を誤らないことが可能となる通信
装置を実現している。

【０００８】また、特開昭６１−１７４８４１号公報に
は、受信機側でディレイロックグループを用いずにスペ
クトラム拡散の同期補足を行うようにした技術が記載さ
れている。上記公報には、受信機側での同期タイミング
を簡略化するために、周波数ホッピング・コヒーレント
検波方式のスペクトラム拡散システムにおいて、ホッピ
ングパターンと信号自体との２重のスクランブルを用
い、ホッピングパターンの補足用信号と、信号のフレー
ム単位のスクランブルのフレーム同期信号に同じビット
を使用するようにした構成が提案されている。すなわ
ち、送信信号は１０次系列のシリアルＰＮ（Pseudo No
ise）信号でスクランブルがかけられているが、フレー
ムの最初の１６ビットは同期信号であるので、スクラン
ブルからはずされ特定の同期パターンとなり、周波数ホ
ッピングされているキャリアは７次系列のＰＮ信号で周
波数ホッピングされているが、上述のフレームの最初の
１６ビットに相当する時間部分には、周波数ホッピング
は行われない。受信側では、この予め分かっている、拡
散変調されていない特定の同期パターンを、マッチトフ
ィルタで検出することで、受信タイミングの検出を行
う。

【０００９】この従来のスペクトラム拡散通信方式は、
ホッピングパターン中に拡散変調されない補足用パター
ンがあり、また、それが信号に対するスクランブル処理
がされず、信号をフレーム単位で処理するためのフレー
ム同期パターンの機能を併せ持つことで、受信側で簡単
なパターンマッチングのみで、周波数ホッピングとフレ
ームの同期を同時にとることができる通信装置を実現し
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来、スペクトラム拡
散を用いて情報を通信する通信方式においては、特にシ
ングルユーザ型の干渉キャンセラを用いる場合、干渉キ
ャンセラが他ユーザに割り当てられた拡散符号を知らず
に、自分に割り当てられた符号のみによって伝送路歪み
を推定している。この場合、干渉キャンセラが伝送路推
定を誤り、他ユーザの信号を自信号とみなしてしまうこ
とがあり得る。

【００１１】この問題を回避し、干渉キャンセラが引き
込んだ信号が自信号であるかどうかを容易に判別できる
ようにするため、上記した通信方式では、送受信信号が
ユーザ毎に固有の情報を含むことが必要とされる。

【００１２】この場合、上記特開平２−１３２９３４号
公報に記載の従来技術において、フレーム同期信号を生
成することは、回路規模の増大を招くという問題点を有
している。この理由は、何種類にもなるユーザ毎の識別
信号を新たに反転器や切替器だけで構成することは困難
であり、個別に１ユーザごとに固有の装置を設けるか、
全種類の識別信号を構成できたとしても、膨大な回路規
模の増大となる。

【００１３】また、特開昭６１−１７４８４１号公報に
記載の従来技術では、複数のユーザを多重することが不
可能であるという問題点を有している。この理由は、本
来、スペクトラム拡散通信方式は、情報信号をコードに
よる拡散変調することで、複数の情報を同一時間、同一
周波数上に多重するのが目的である。上記従来技術の場
合、情報信号のスクランブルと通信周波数のホッピング
において、そのタイミング補足用の信号を共通化するこ
とは回路規模削減において有効であるが、そのタイミン
グ補足用の信号がスクランブル、もしくは周波数ホッピ
ングを受けていないため、複数のユーザを多重する場合
に、その部分は多重することができない。

【００１４】従って、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたものであって、その目的は、スペクトラム拡散を用
いて情報を通信する通信方式において、シングルユーザ
型の干渉キャンセラを用いる場合、干渉キャンセラが引
き込んだ信号が自信号であるかを容易に判別できるよう
に、送受信信号がユーザ毎に固有である情報を含み、干
渉キャンセラ型ユーザに割り当てられた拡散符号を知ら
ずに、自分に割り当てられた符号のみによって伝送路歪
みを推定して復調が可能なＣＤＭＡ送受信方式、及び装
置・回路規模の増大を最小限に留めたＣＤＭＡ送受信回
路を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決する手段】前記目的を達成するため、本発
明に係るＣＤＭＡ通信方式は、情報信号を拡散信号で変
調して伝送するスペクトラム拡散通信システムにおい
て、ユーザ毎に異なった拡散符号が使用されるＣＤＭＡ
通信方式の特徴を利用して、逆拡散復調をした後の信号
からシンボルタイミングを抽出するために送信号信号中
に挿入される、フレーム同期信号用のシンボル列を、拡
散符号として用いられる符号系列から作成することを特
徴とする。

【００１６】また、本発明は、情報信号を拡散信号で変
調して伝送するスペクトラム拡散通信システムに用いる
送信装置において、送信信号列をＩ軸とＱ軸の信号列に
変換するシリアル−パラレル変換手段と、それぞれの信
号にフレーム同期用のパイロット信号を挿入するための
記憶手段と、送出シンボルタイミングに合わせ送信シン
ボルを送出する順次送出手段と、拡散変調をする乗算器
から構成される拡散変調手段と、拡散変調用の符号を発
生する拡散符号発生手段と、拡散符号のビット列をＩ軸
とＱ軸に振り分け、シンボル化するための切換手段と、
を具備することを特徴とする。

【００１７】さらに、本発明は、情報信号を拡散信号で
変調して伝送するスペクトラム拡散通信システムを用い
る受信装置において、受信信号が伝送路において受けた
歪みに対し、それを打ち消すように動作する干渉キャン
セラと、逆拡散用の符号を発生する拡散符号発生手段
と、受信パイロット信号により同期検波を行う検波手段
と、受信パイロット信号によりフレームの切れ目を検出
するフレーム同期検出手段と、受信信号を識別するユー
ザ識別手段と、を具備することを特徴とする。

【００１８】本発明に係るＣＤＭＡ送受信方式は、ユー
ザ毎に異なった拡散符号が使用されるＣＤＭＡ通信方式
の特徴を利用して、逆拡散復調をした後の信号からシン
ボルタイミングを抽出するために送信信号中に挿入され
た、フレーム同期信号用のシンボル列を、拡散符号とし
て用いられる符号系列から作成する構成を採用した。本
発明によれば、簡易にユーザ毎にフレーム同期信号が異
なる送受信信号を生成し、干渉キャンセラが他ユーザに
割り当てられた拡散符号を知らなくても自信号を受信し
ているか否かが判別可能となる。

【００１９】また、フレーム同期信号用のシンボル列は
拡散変調を施されるので、ユーザの多重時も問題はな
い。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して以下に説明する。

【００２１】図１は、本発明の実施の形態に係るＣＤＭ
Ａ送受信方式における送信装置の回路構成を示す図であ
る。図２は、本発明の実施の形態に係るＣＤＭＡ送受信
方式における受信装置の回路構成を示す図である。図３
は、本発明の実施の形態におけるＣＤＭＡ送受信方式の
送受信信号の信号フォーマットの一例を示す図である。

【００２２】図１を参照すると、本発明の実施の形態に
おいて、ＣＤＭＡ送信装置は、送信信号列をＩ軸とＱ軸
の信号列に変換するシリアル−パラレル変換器１０１
と、それぞれの信号にフレーム同期用のパイロット信号
を挿入するための記憶回路（パイロット信号挿入器）１
０２と、送出シンボルタイミングに合わせ送信シンボル
を送出する順次送出回路１０３と、拡散変調をする乗算
器から構成される拡散変調器１０４と、拡散変調用の符
号を発生する拡散符号発生器１０５と、拡散符号のビッ
ト列をＩ軸とＱ軸に振り分け、シンボル化するための切
替器１０６と、を備えて構成されている。

【００２３】また、図２を参照すると、本発明の実施の
形態において、ＣＤＭＡ受信装置は、受信信号が伝送路
において受けた歪みに対し、これを打ち消すように動作
する干渉キャンセラ２０１と、逆拡散用の符号を発生す
る拡散符号発生器１０５と、受信パイロット信号により
同期検波を行う検波回路２０２と、受信パイロット信号
によりフレームの切れ目を検出するフレーム同期回路２
０３と、受信信号を識別するユーザ識別回路２０４と、
を備えて構成されている。

【００２４】図３は、送受信信号における、シンボル単
位のフォーマットを示し、送受信信号の１フレームを１
２８シンボル、そのうちの８シンボルをフレーム同期用
のパイロット信号（Ｐ０〜Ｐ７）としている。図中の１
シンボルは１６ビットの拡散符号で拡散変調を受ける。

【００２５】次に、本発明の実施の形態のＣＤＭＡ送信
装置、及び受信装置の動作について図１、図２、及び図
３を参照して説明する。

【００２６】図１において、入力された送信信号は、シ
リアル−パラレル（直並列）変換器１０１によって１ビ
ットずつ交互に分けられ、Ｉ軸、Ｑ軸信号として記憶回
路１０２に入力される。

【００２７】記憶回路１０２には、シリアル−パラレル
変換器１０１から出力される、Ｉ軸用送信信号とＱ軸用
送信信号とをそれぞれ１フレーム分保持する第１の記憶
回路３０１と第２の記憶回路３０２とが設けられてい
る。第１、及び第２の記憶回路３０１、３０２の送信デ
ータ列の最後尾には、拡散符号発生器１０５が出力する
拡散符号のそれぞれ１周期分を、フレーム同期信号とし
て保持するためのエリアが設けてある。

【００２８】フレーム同期信号は、拡散符号発生器１０
５の出力１６ビットＳＣＯからＳＣ１５を切替器１０６
によって、Ｉ軸は、ＳＣＯ、ＳＣ２、ＳＣ４、…、ＳＣ
１４、Ｑ軸は、ＳＣ１、ＳＣ３、ＳＣ５、…、ＳＣ１５
と１ビット毎に振り分け、該当エリアに挿入される。

【００２９】パイロット信号挿入器１０２に用意された
１フレーム分の送信信号とフレーム同期信号は、次段の
順次送出回路（Ｉ軸バッファとＱ軸バッファ）１０３に
転送され、シンボルレートのクロックにより１シンボル
信号を形成するＩ軸、Ｑ軸データとして送出される。こ
のＩ軸、Ｑ軸データは拡散変調器１０４において、拡散
符号発生器１０５の出力する１６ビットのチップレート
の拡散符号ＳＣ０〜ＳＣ１５とそれぞれ乗算され、スペ
クトラム拡散信号として出力される。

【００３０】図３に、この拡散変調器１０４の入出力を
例示する。

【００３１】図２を参照すると、入力されたＩ軸、Ｑ軸
受信信号は、干渉キャンセラ２０１によってスペクトラ
ム拡散信号からシンボルレート信号に変換される。干渉
キャンセラ２０１は、拡散符号発生器１０５が発生する
拡散符号を１周期分保持する係数レジスタ３０６と、こ
れを係数の初期値に持つアダプティブフィルタ３０３、
３０４と、係数更新器３０５と、を備えて構成されてい
る。

【００３２】干渉キャンセラ２０１は、受信信号の複合
ビットデータ列の本来あるべきシンボル点と、受信シン
ボル点の誤差を最小にするように、係数更新器３０５で
係数を順次書き換えながら、受信信号をシンボルデータ
に逆拡散変調する。

【００３３】逆拡散されたシンボルデータは、一方はフ
レーム同期回路２０３に、他方は検波回路２０２に入力
される。フレーム同期回路２０３では、拡散符号発生器
１０５の出力する拡散符号１周期分をフレーム同期シン
ボルとして、受信シンボルとの相互相関によりフレーム
同期の検出を行う。

【００３４】検出されたフレーム同期信号は、検波回路
２０２に入力される。検波回路２０２では、フレーム同
期信号のタイミングにより受信シンボルを同期検波によ
りビットデータへ変換する。復調されたビットデータ
は、一方は干渉キャンセラ２０１の係数更新器３０５
に、他方はユーザ識別回路２０４へ入力される。

【００３５】係数更新器３０５では、復合ビットデータ
から再生されたシンボル点と、受信シンボル点の誤差が
計算され、この誤差が最小となるようにアダプティブフ
ィルタ（適応フィルタ）の係数が順次更新される。

【００３６】ユーザ識別回路２０４では、受信ビットデ
ータ列からフレーム同期ビット部分が抽出され、拡散符
号発生器１０５が生成する散符号１周期分のビット列と
パターンマッチングが取られる。

【００３７】この時、予め設定される許容ビット数以上
のビット誤りが発生している場合には、ユーザ識別回路
２０４では、干渉キャンセラ２０１が当該ユーザ以外の
信号を受信しているものと判断し、アダプティブフィル
タ３０３、３０４の係数を係数レジスタ３０６が保持す
る初期値に戻す。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下記記載の効果を奏する。

【００３９】本発明の第１の効果として、シングルユー
ザタイプの干渉キャンセラを用いたＣＤＭＡ送受信にお
いて、通信速度を落とすことなく、干渉キャンセラが引
き込んだ信号のユーザの識別を可能とする通信方式を得
ることができる。

【００４０】その理由は、本発明に係るＣＤＭＡ送受信
方式では、ユーザ毎に異なった拡散符号が使用されるＣ
ＤＭＡ通信方式の特徴を利用して、逆拡散復調をした後
の信号からシンボルタイミングを抽出するために送信信
号中に挿入されたフレーム同期信号用のビット列を、拡
散符号として用いられる符号系列から作成する構成を採
用したからである。これにより、新たに送信信号中にユ
ーザ毎に固有である情報を設ける必要がなく、元の情報
速度を保ったままユーザの識別が可能になる。

【００４１】本発明の第２の効果は、簡易に、そして装
置・回路規模の増大は最小限に留めた、シングルユーザ
タイプの干渉キャンセラを用いたＣＤＭＡ送受信装置を
得られる、ということである。

【００４２】その理由は、本来ユーザ毎に個別に割り当
てられる拡散符号列を、そのままユーザ毎に個別のフレ
ーム同期用信号列とすることで、ユーザ毎の識別信号生
成回路を新たに設ける必要がないからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における送信装置の回路構
成を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態における受信装置の回路構
成を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態におけるＣＤＭＡ送受信方
式の送受信信号を説明するための信号フォーマットを示
す図である。

【図４】特開平２−１３２９３４号公報に記載の従来の
識別信号送出装置の回路構成を示す図である。

【符号の説明】

１０１ シリアル−パラレル変換器 １０２ 記憶回路 １０３ 順次送出回路 １０４ 拡散変調器 １０５ 拡散符号発生器 １０６ 切替器 ２０１ 干渉キャンセラ ２０２ 検波回路 ２０３ フレーム同期回路 ２０４ ユーザ識別回路 ３０１ 第１の記憶回路 ３０２ 第２の記憶回路 ３０３ 第１のアダプティブフィルタ ３０４ 第２のアダプティブフィルタ ３０５ 係数更新期 ４０１ 識別コード記憶回路 ４０２ フレーム同期信号発生回路 ４０３ 反転器 ４０４ 第１の切替器 ４０５ 第２の切替器 ４０６ 誤り検出符号化器 ４０７ 順序回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報信号を拡散信号で変調して伝送するス
   ペクトラム拡散通信システムにおいて、 ユーザ毎に異なった拡散符号が使用されるＣＤＭＡ通信
   方式の特徴を利用して、逆拡散復調をした後の信号から
   シンボルタイミングを抽出するために送信号信号中に挿
   入される、フレーム同期信号用のシンボル列を、拡散符
   号として用いられる符号系列から作成することを特徴と
   するＣＤＭＡ送受信方式。
2. 【請求項２】情報信号を拡散信号で変調して伝送するス
   ペクトラム拡散通信システムに用いる送信装置におい
   て、 送信信号列をＩ軸とＱ軸の信号列に変換するシリアル−
   パラレル変換手段と、 それぞれの信号にフレーム同期用のパイロット信号を挿
   入するための記憶手段と、 送出シンボルタイミングに合わせ送信シンボルを送出す
   る順次送出手段と、 拡散変調をする乗算器から構成される拡散変調手段と、 拡散変調用の符号を発生する拡散符号発生手段と、 拡散符号のビット列をＩ軸とＱ軸に振り分け、シンボル
   化するための切換手段と、 を具備することを特徴とするＣＤＭＡ送信装置。
3. 【請求項３】情報信号を拡散信号で変調して伝送するス
   ペクトラム拡散通信システムを用いる受信装置におい
   て、 受信信号が伝送路において受けた歪みに対し、それを打
   ち消すように動作する干渉キャンセラと、 逆拡散用の符号を発生する拡散符号発生手段と、 受信パイロット信号により同期検波を行う検波手段と、 受信パイロット信号によりフレームの切れ目を検出する
   フレーム同期検出手段と、 受信信号を識別するユーザ識別手段と、 を具備することを特徴とするＣＤＭＡ受信装置。
4. 【請求項４】前記ユーザ識別手段が、受信ビットデータ
   列からフレーム同期ビット部分が抽出され、前記拡散符
   号発生手段が生成する散符号１周期分のビット列とパタ
   ーンマッチングを取り、予め設定される許容ビット数以
   上のビット誤りが発生している場合には、前記干渉キャ
   ンセラが自信号以外の信号を受信しているものと判断
   し、初期設定する、ことを特徴とする請求項３記載のＣ
   ＤＭＡ受信装置。
5. 【請求項５】入力された送信信号は直並列変換器を介し
   て１ビットずつに分けられパイロット信号挿入手段のＩ
   軸用、Ｑ軸用送信信号を１フレーム分保持する第１、第
   ２の記憶回路にそれぞれ記憶され、 前記第１、第２の記憶回路の送信データ列の最後尾には
   拡散符号発生器が出力するＩ軸用、Ｑ軸用拡散符号の１
   周期分をフレーム同期信号として保持するエリアを備
   え、 前記パイロット挿入手段に用意された１フレーム分の送
   信信号とフレーム同期信号は順次送出回路に転送され、
   シンボルレートのクロックによりＩ軸、Ｑ軸データとし
   て送出され、前記Ｉ軸、Ｑ軸データは、拡散変調器に
   て、拡散符号発生器が出力するチップレートの拡散符号
   と、Ｉ軸用拡散符号、Ｑ軸用拡散符号と乗算されスペク
   トラム拡散信号として出力される、ことを特徴とするＣ
   ＤＭＡ受信装置。