JPH10262029A - 遅延多重方式対応スペクトル直接拡散通信システム及び該システムを用いる通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遅延多重方式によるスペクトル直接拡散通信
システムにおいて、どのような長さのデータ長であって
も完全に相関改善ができ誤り率を改善できる当該システ
ムを提供する。 【解決手段】 データ生成部２はＭＡＣ層と呼ばれるよ
うな上位層１から受け取ったデータを送信する情報に生
成する際に多重数の整数倍になるように付加ビットをつ
ける手段を備える。この手段は、上位層１から得た情報
によりデータ部分のシンボル長を知り、またパケットと
して本来つけるべきビット同期部、フレーム同期部、各
種情報部のシンボル長も分かっているので、その全シン
ボル数が多重数の整数倍になるような付加ビットの数を
フレーム同期部の前に付加する。ビット付加部は、デー
タが始まる前に挿入されても、データの最後、つまり欠
落していた部分に付加されてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトル拡散通
信に関し、より詳細には、遅延多重方式対応の当該通信
システム及び同システムを用いる通信方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、スペクトル拡散通信方式は、新し
い通信方式として、注目されている。一般のデータ通信
に用いられる変調方式は、狭帯域変調方式であり、比較
的小型の回路で実現できるが、室内（オフィス、工場
等）のように、マルチパスや狭帯域の有色雑音に対して
は弱いという欠点をもつ。これに対して、スペクトル拡
散通信方式は、データのスペクトルを拡散符号によって
拡散し、広帯域で伝送するため、これらの欠点を解消で
きるという利点をもつ。しかし、反面、データの伝送速
度に対して、幅広い帯域を必要とするため、高速のデー
タ伝送は困難であった。例えば、１１チップの拡散符号
で拡散して伝送する場合でＱＰＳＫ（Quadrature Phase
Shift Keying）変調を用いて伝送する場合を考える
と、２Ｍｂｐｓのデータ伝送に対して、２２ＭＨｚの帯
域が必要となる。もし、１０Ｍｂｐｓのデータを送る場
合には、１１０ＭＨｚの帯域が必要になることになる。
しかも、無線で伝送できる帯域は限られているので、こ
の面からも高速データの伝送を困難なものとしていた。

【０００３】そこで、限られた帯域で高速伝送を行う手
段として、拡散した信号を遅延して多重する方式（以下
「遅延多重方式」と呼ぶ）が提案されている。（特願平
７−２０６１５９号、参照）。この方式を用いることに
よって、限られた帯域で高速伝送ができるようになる。
先程の例（２Ｍｂｐｓデータ、２２ＭＨｚ帯域）では、
この提案の方法を用いた場合、同じ帯域で２多重すると
４Ｍｂｐｓのデータが、５多重すると１０Ｍｂｐｓのデ
ータ通信できるようになる。

【０００４】図６は、従来、提案されている遅延多重方
式に用いる回路の一例を示すブロック図である。図６に
おいて、データ発生部１０で発生したデータは、差動符
号化部１１で差動符号化され、その後、Ｓ／Ｐ変換部１
２で多重する数にパラレル変換される。その後、パラレ
ルデータは、各乗算部（１３−１〜１３−５）でＰＮ発
生器１４からのＰＮ符号をかけて拡散された後に、遅延
素子（１５−１〜１５−５）にて、各々遅延する。次
に、遅延されたデータを合波器１６で合波して、多値の
デジタル信号になり、変調器１７にて発振器１８の発振
が変調されて、周波数変換部１９、電力増幅部２０等を
経て、送信される。この結果、限られた帯域での高速伝
送が可能になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うに、遅延して多重し伝送する場合、多重した信号どう
しの干渉により、誤り率が劣化する現象が生じていた。
そこで、これを改善する方法として、本願におけると同
一の発明者は、多重時に相関出力を改善する一方法を提
案している（特願平８−１３９６３号、参照）。図７
は、遅延多重方式における誤り率劣化の改善を施した従
来回路の一例を示す図である。この例を図７に沿って説
明する。ここで、送信系は、それ以前と同一であり、従
って前述の図６のとおりになる。一方、図７に示した受
信系では、受信した信号は、周波数変換部２１で周波数
変換されてベースバンド信号に変換した後、コリレータ
２３にて相関が取られる。この相関は相関スパイクのタ
イミングでラッチ部２４でラッチされ、この後、相関処
理部２５にて自己相関による劣化をキャンセルした相関
出力となる。この相関出力は分配器２６にて分配され
て、信号をラッチコントローラ２９に制御されラッチ部
２７，２８でラッチする。ここで、前述の具体例によれ
ば、２チップ、また３チップでラッチすることになる。
その後、差動部３０で差動してその後判別部３１で判別
し復調する。

【０００６】図８は、図７における相関処理部の構成の
一例を示すブロック図である。これは、５多重している
場合の例である。また、ここには１系列しか示していな
いが、図７にあるようにするには、２系列必要である。
入力された信号は、入力ビット数に応じたシフトレジス
タ２５Ｓに入力され、所望とするデータ復調タイミング
の相関スパイクに対して、前後４つずつの相関スパイク
が保持される。これらの信号はセレクト機能付演算器２
５Ｐによって演算されるが、そのタイミングは、タイミ
ング発生器２５Ｔによって行われる。タイミング発生器
２５Ｔでは、入力信号と出力信号のタイミングを、図８
には示していない相関同期回路の信号によって合わせて
いる。

【０００７】図９は、図８におけるセレクト機能付演算
部の内部構成の一例を示すブロック図である。この図９
に例示された手段を用いることにより自己相関のサイド
ローブの影響による信号振幅の変化を減ずることがで
き、誤り率を飛躍的に向上できるようになる。それは、
次の動作による。図９に示される様に、セレクタ２５Ｐ
１にはＡとＦ、セレクタ２５Ｐ２にはＢとＧ、セレクタ
２５Ｐ３にはＣとＨ、セレクタ２５Ｐ４にはＤとＩの信
号が入力されている。ここでは、各セレクタ２５Ｐ１〜
２５Ｐ４は信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを選ぶことになる。その
後、信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは加算器２５Ｐ５によって加算
され、その後除算器２５Ｐ６によって１／１１の除算が
行なわれ、その信号が加減信号器２５Ｐ９によってＥ′
に加算される処理が行なわれ、その後ラッチ部２５Ｐ８
にラッチされて出力される。この例においては、相関出
力の改善に前後の相関信号を用いる。ここに、受信信号
が例えば５多重している場合には、５ずつのブロックと
なるので、この５つの相関出力を用いて改善するが、デ
ータの長さによっては、５つずつのブロックにブロック
化できないことが生じる。

【０００８】図１０は、５多重のデータブロックの構成
における状態例を示す概念図である。図１０に例示する
状態では、送信しているデータの最後の部分の多重する
前の信号（図６の各遅延素子の出力）で、データが５の
倍数でないために、最後の２シンボル分のデータがなく
送信しない部分となる。例えば、データが１２８シンボ
ルのとき、５つずつのブロックが２５個できて、３シン
ボルあまるので、ちょうどこのような形となる。この場
合、従来例の相関改善回路を用いた場合、ブロック化し
た信号が一部欠落しているために、相関改善の効果が十
分に発揮できず、最後の３シンボルの誤り率が劣下する
ことがあった。パケット通信等では、１ビットでも誤る
と再送するためにこの部分の誤り率劣化が、パケットの
スループットに大きく影響していた。本発明は、上記し
た従来技術における問題点に鑑み、遅延多重方式による
スペクトル直接拡散通信システムにおいて、どのような
長さのデータ長であっても完全に相関改善ができ、誤り
率を改善できる当該システム及び同システムを用いる通
信方法を提供することをその解決すべき課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、拡散
符号で直接拡散した信号を任意の数チップずつ遅延した
複数系列の信号を多重可能とする多重化手段を用いて多
重化された信号を送受信する遅延多重方式対応スペクト
ル直接拡散通信システムにおいて、前記多重化手段を用
い多重化し送信すべきデータについてそのビット数を検
出する手段を有し、変調時のシンボル数が前記多重化手
段における多重数の整数倍になるように前記送信すべき
データに付加ビットを加えて前記多重化手段に入力し多
重化動作をさせるようにしたことを特徴としたものであ
る。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１記載の遅延多
重方式対応スペクトル直接拡散通信システムにおいて、
さらに拡散符号で直接拡散した一重の信号を送受信する
ことに適応する手段を備えるようにしたことを特徴とし
たものである。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
遅延多重方式対応スペクトル直接拡散通信システムにお
いて、前記付加ビットの数を（多重数）×（システム処
理単位、ビット数）の整数倍とすることに対応して手段
を構成するようにしたことを特徴としたものである。

【００１２】請求項４の発明は、拡散符号で直接拡散し
た信号を任意の数チップずつ遅延した複数系列の信号を
多重可能とする多重化手段を用いて多重化された信号を
送受信する遅延多重方式対応スペクトル直接拡散通信シ
ステムにおいて、一重及び多重モードで送受信を行うこ
とを設定する信号フォーマットにおける一重部に続く多
重部の先頭部分に、本来送るべきデータ以外の付加ビッ
トを挿入する手段を有し、一重部に続く多重部の先頭部
分に本来送るべきデータ以外の付加ビットを挿入して伝
送するようにしたことを特徴としたものである。

【００１３】請求項５の発明は、請求項２ないし４のい
ずれかに記載の遅延多重方式対応スペクトル直接拡散通
信システムを用いる通信方法において、前記付加ビット
として挿入するビット長を一重モードから多重モードに
移るときに本システムの動作において過渡的に生じる不
安定期間に相当する長さに設定するようにしたことを特
徴としたものである。

【００１４】請求項６の発明は、請求項２記載の遅延多
重方式対応スペクトル直接拡散通信システムを用いる通
信方法において、一重及び多重モードで送受信を行うこ
とを設定する信号フォーマットにおける一重部に続く多
重部の先頭部分に、本来送るべきデータ以外の付加ビッ
トを挿入して伝送するようにしたことを特徴としたもの
である。

【００１５】請求項７の発明は、請求項５又は６記載の
遅延多重方式対応スペクトル直接拡散通信システムを用
いる通信方法において、前記フォーマットに従う動作の
中の多重モードにおけるデータフォーマットとして、多
重部で畳み込み符号化等の誤り訂正を行う方式を用いる
べく、前記付加ビットに該誤り訂正方式に従うデータを
あて、該データによって処理のトレーニングを行うよう
にしたことを特徴としたものである。

【００１６】請求項８の発明は、請求項５ないし７いず
れかに記載の遅延多重方式対応スペクトル直接拡散通信
システムを用いる通信方法において、ＣＲＣ等のチェッ
クを行うデータフォーマットを用意することによりチェ
ックを行う場合に、前記付加ビットのデータ部分を除い
て該チェックを行うようにしたことを特徴としたもので
ある。

【００１７】請求項９の発明は、求項５ないし８いずれ
かに記載の遅延多重方式対応スペクトル直接拡散通信シ
ステムを用いる通信方法において、前記付加ビットの数
を（多重数）×（システムの処理単位ビット数）の整数
倍とするようにしたことを特徴としたものである。

【００１８】上記した手段により構成される本発明にお
いて、付加ビットを加えることにより、パケットの最終
部であっても、５多重であれば常に５つずつのブロック
にすることができ、シンボル欠落しなくなる。この結
果、従来例の問題点であった多重時の最後のシンボル欠
落による誤り率の低下をなくなことができるようにな
り、パケットを用いる場合には、パケット誤り率の向上
をはかることができ、従来の問題点を解決できる。

【００１９】また、多重していない部分と多重した部分
を持つ構成においても、多重部分に選択的にビットを付
加することで、誤り率の改善、パケットを用いる場合に
は、パケット廃棄率の改善を行なうことができるように
なる。

【００２０】また、本発明において、１重部分と多重部
分の間に付加ビットを挿入することで、１重部分から多
重部分に切り替えたときのデジタル系、アナログ系の不
安定部分を使わなくてよくなるので、特性劣化部分の影
響を伝送するデータから除くことができるようになる。
このようにすることで、当該通信のスループットを上げ
ることができるようになる。

【００２１】また、この時の付加ビットは、１重部と多
重部の間に入れ、かつ付加シンボル数は、（過渡部＋
不安定部）より長くし、付加ビットシンボル化したシ
ンボル数と多重部のシンボル数の和は、多重数の整数倍
とするようにデータフォーマットを規定することで、不
安定部の回避、ブロック欠落により誤り率の低下の両方
にメリットのある付加ビットとすることができる。

【００２２】また、畳み込みの誤り訂正を行なう場合に
おいて、付加ビットに畳み込み時の前処理部部分の働き
を持たせることができるように、付加ビットの中味をコ
メントロールすることで、畳み込み時にも、有効ビット
となるデータの先頭部から誤り訂正の効果のあるフォー
マットとすることができる。

【００２３】また、ＣＲＣ等のチェックをかける場合
に、付加したビットを避けてＣＲＣをかけることで、Ｃ
ＲＣは、有効データのみにかかることになり、余分な付
加ビットの削除、誤り率の悪い付加ビットの演算をしな
いので、効果的な誤り検出ができ、全体のスループット
を上げることができるようになる。

【００２４】また、付加するビット数も、多重数とシス
テムの処理単位のビット数、例えば８の公倍数にするこ
とで、送信長は、バイト単位で表わすことができ、端数
のビット数が出ることがなくなり、通信処理の複雑化を
防ぐことができるようになる。

【００２５】

【発明の実施の形態】第１の実施形態を図１に従って説
明する。図１は、本発明による通信システムに用いるデ
ータブロックを構成する場合の一実施形態を説明するた
めの図である。パケット通信等、一般のデジタル通信で
は、図１に示すように、その伝送方法は、ＭＡＣ層と呼
ばれるような上位層１によってコントロールされること
が一般的である。そこで、上位層１から受け取ったデー
タを送信する情報に生成する際に多重数の整数倍になる
ように付加ビットをつける手段を必要とし、データ生成
部２がそれを行うようにすることが可能である。パケッ
ト通信のパケットは、一般には、ビット同期部、フレー
ム同期部、各種情報部が無線通信に必要なデータとして
あり、その後に本来送るべきデータ部分がある。このデ
ータ部分には、上位層１から伝送されてきたデータが入
る。一方、ビット同期部やフレーム同期部、各種情報部
は、ここでは、データ生成部２で付加しているものとす
る。また、各種情報部には、一般には、誤り訂正の種
類、パケット長、スクランブル方法等が示されている。

【００２６】無線通信において、ビット同期部は、検
波、キャリア再生、クロック再生等に用いるもので、受
信機側では、ビット同期部にて、送信されてきているこ
とを判断し、前記の処理を行なって受信の準備をする。
例えば、２５６ビット等の長さが用いられる。また、フ
レーム同期部には、例えば、３１ビットのｍ系列等が入
っていて、その特定のパターンによって、データのスタ
ートタイミングを知る。従って、何ビット目が何の情報
かは、このタイミングから計数していくことになる。

【００２７】さて、本発明によるデータブロックの実施
例を図１に示す３つの例について、説明する。まず、図
１の（Ｂ１）は、付加ビットをビット同期部とフレーム
同期部の間に挿入するもので、この実施形態において
は、上位層１から得た情報によりデータ部分のシンボル
長を知る。また、それに本来つけるべきビット同期部、
フレーム同期部、各種情報部のシンボル長も分かってい
るので、その全シンボル数が多重数の整数倍になるよう
な付加ビットの数をフレーム同期部の前に付加する。そ
の結果、付加後の全シンボル数は、例えば５多重なら５
で割り切れるように数になる。この結果、パケットの最
終部であっても、常に５つずつのブロックにすることが
でき、シンボル欠落しなくなる。この結果、従来例の問
題点であった多重時の最後のシンボル欠落による誤り率
の劣下をなくすことができるようになり、パケットの誤
り率の向上をはかることができ、従来の問題点を解決で
きる。この場合、ビット付加により、パケット全体の総
シンボル数は長くなるが、前述のようにフレーム同期部
を基準に復調するので、フレーム同期部前にビットを付
加しても、復調用のデータは全く変える必要がない。

【００２８】次に、図１の（Ｂ２）について、説明する
が、この例では、ビット付加部は、データが始まる前に
挿入され、この場合、何も挿入しない場合に比べて、デ
ータのスタートタイミングが、変わってくることにな
る。しかし、ビット付加部は、各種情報部の次にあるの
で、この情報部に付加したビット数に関する情報を入れ
ることで、正しくデータの先頭を見出すことができるた
め、ビット付加をでき、その結果、先程と同様に多重時
の最後のシンボル欠落部による誤り率の劣下をなくすこ
とができるようになる。

【００２９】次は、図１の（Ｂ３）について、説明する
が、この例では、ビット付加部は、データの最後、つま
り欠落していた部分に付加され、この場合、データの長
さ（パケット長）が決まっており、各種情報部の中にパ
ケット長がデータとしてはいっているので、本来のデー
タの後にビットを付加してもその部分は復調されず、影
響が出ない。ただし、システムによっては、受信終了
後、送信モードに切り換わるものもあるが、付加するビ
ットはせいぜい多重した部分の欠落している部分程度で
あり、切換えの時間に対して、無視できる程度である。
この場合においても、先程と同様に多重時の最後のシン
ボル欠落部による誤り率の劣下をなくすことができるよ
うになる。

【００３０】このように、ビット付加する場合には、使
用する目的に応じて、図１の（Ｂ１），（Ｂ２）或いは
（Ｂ３）を選べばよい。なお、ここでは、上位層からデ
ータにデータ生成部２でビットを付加した例を示した
が、システムによっては、すべてのデータは上位層で作
る場合もあり、この場合も同様に、上記実施形態の図１
（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）のいずれも採用できる。

【００３１】次に第２の実施形態について、説明する。
本願におけると同一の発明者は、多重していない部分と
多重した部分を持つ当該システムの構成を提案している
（特願平８−４７１１８号、参照）。１重部分と多重部
分を持つこのシステム構成は、システムの互換性を保つ
ために用いられ、システム毎に多重数を変えることがで
きるので、送受信側では、通信を多重数が幾つで送って
いるかがわからないと受信できない。そこで、１重部分
を共通におき、その中に多重数を示すデータをはめ込ん
でおき、その結果に応じて、多重数を切り替える。この
ようすることで送信側で決めた多重数で、受信側では、
受信機の設定をあわせることができ正常に通信できるよ
うになる。この結果、回線状態に応じた最適な多重数で
通信できるようになる。

【００３２】図２は、１重と多重部分を持つシステムに
本発明を用いた実施形態におけるデータ構成を説明する
ための図を示す。図２（Ａ）は、先行例を示し、ここで
は、多重しない部分（一重部）に続いて、多重部分が続
いており、前記したように多重しない部分に切換え前に
必要となる、図１に示したと同様のビット同期部、フレ
ーム同期部、多重情報部等が入っている。従って、本発
明においては、ビット付加が有効な場所は、図２の
（Ｂ），（Ｃ）となる。

【００３３】図２の（Ｂ）においては、１重部と多重部
の間に、多重部分のシンボル数が多重数の整数倍になる
ようにビットを付加する。この場合、１重部の各種情報
部に入れられる情報の１つである多重情報等の中にどの
ビットからが有効なビットかという情報が入っており、
この情報を用いることによってデータとしては、このビ
ット付加部を除いたデータが上位層に伝送される。その
結果、第１の実施形態と同様にパケットの最終部におい
て、誤り率が高くなっていた問題点を解消できるように
なる。

【００３４】図２の（Ｃ）においては、多重部のデータ
の後ろにかかるビットを付加する。この場合、前記の例
とは異なり、最後に付加した部分のデータが不要なもの
となるが、ここでは、本来情報データの中に入っている
データ数が分かっているので、従来と同様の情報データ
となる。このように、多重しない部分と多重した部分を
持つ構成においても、本発明を適用することができ、そ
の結果、誤り率の改善、パケット廃棄率の改善が図られ
ることになる。

【００３５】次に本発明の第３の実施形態について説明
する。多重しない部分（一重部分）と多重した部分を持
つ構成については、前述したが、実際のシステムにおい
ては、多重しない部分から多重した部分に移るときにデ
ジタル系、アナログ系に不安定時間部分が発生する。こ
れは、クロックがここから多重数倍に変わること、切換
え動作による不安定性や信号振幅の変化によるアナログ
系の安定時間が必要なためである。

【００３６】図３は、一重から多重への切り替え時の送
受信状態を説明するための概念図で、以下、同図に基づ
き状態の変化を説明する。１重部分では、拡散した信号
は、一つずつ順次送られる。一方、多重部分において
は、一つ一つの拡散した信号が５つ平行して作られてお
り、それが、遅延多重して送信される。図３において、
この様子が示されているが、１重部分では、拡散符号で
拡散した〔１〕，〔２〕が送信されるが、多重に切り替
えるときには、〔３〕，〔４〕，〔５〕，〔６〕，
〔７〕の５つがブロックとなって、多重して送信され
る。次に、〔８〕，

〔９〕，〔１０〕，〔１１〕，〔１
２〕が次のブロックとなる。

【００３７】この場合、〔３〕，〔４〕，〔５〕，
〔６〕，〔７〕は多重していない部分と多重した部分が
混在している過渡部であり、それが過ぎて完全に多重し
た信号ばかりの信号となる。しかしながら、さきほど説
明したように信号自体はすべて多重信号に変わっても、
デジタル系、アナログ系の不安定さのためにしばらくの
期間、不安定部が発生する。この時間は、デジタル系に
おいては、数ビットとデータレートにかかわりなくビッ
ト数を基準に決定できるが、一般に、アナログ系におい
ては安定時間は数マイクロ秒と使っている素子の時定数
で決まることが多い。従って、数ビットとは決めること
ができずに時定数÷伝送レートで決まってくる。従っ
て、この不安定部のシンボル数は、その時のシステム、
データレートに依存して決まってくる。

【００３８】本発明においては、この不安定部、及び過
渡部が不安定さから誤り率が悪いことから、この部分に
データには関係しないビットを付加する。そのビット数
は、先程のアナログ等で決まる最小のビット数で設定さ
れるが、ビット途中できれる部分（Ｓの部分）があるこ
とから、こうした場合にビットは切り上げられる。もち
ろん、アナログ系の素子ばらつき等を考慮して、不安定
部分のガード期間は多く取ることもできる。この結果、
必要な送信データは、常に誤り率の良い状態で送れるの
で、常に安定したパケットスループットが得られる。ま
た、このビット数は、送受信機の特性、データレートな
どから決めることができるが、１重部の多重情報等にこ
の付加ビット数を情報として埋め込んでおくことも可能
である。このように、本発明においては、１重部分と多
重部分の間に本来送るべきデータに関係しないビットを
付加挿入することで、１重部分から多重部分に切り替え
たときの特性劣化部分の影響を伝送するデータから除く
ことができることができるようになる。このようにする
ことで、パケットスループットを上げることができるよ
うになる。

【００３９】次に本発明の第４の実施形態を説明する。
前記発明においては、ビット付加する数は、安定する時
間を基準に設定した。しかし、前述したところで、その
実施形態を示した発明におけるように、ビットを付加す
る場合、多重数の整数倍にすることが望ましい。そこ
で、本発明の実施形態においては、付加するビット数
は、その下限は、安定時間になる時間を基準とし、その
数は、多重数の整数倍とする。このようにすることで、
付加するビットは、二つの役割を同時に果たすことがで
きるようになる。

【００４０】図４は、本発明に用いられる所定のビット
数の付加ビット部をもつデータフォーマットを示す図で
ある。図４において、付加ビット部は、１重部と多重部
の間に入れ、かつ、 そこに挿入される付加シンボル数は、図３で示した動
作が安定するまでの時間、すなわち、（過渡部＋不安定
部）より長くし、 付加ビットシンボル化したシンボル数と多重部のシン
ボル数の和は、多重数の整数倍とする。 このようにデータフォーマットを規定することで、二つ
の条件を満足して両方のメリットを生ずる付加ビットと
することができる。

【００４１】次に本発明の第５の実施形態を説明する。
多重した部分と多重しない部分を持つ構成は前述した
が、この場合、無線回線においては、多重しない部分に
対して多重した部分は伝送レートが多重数倍となるの
で、その分誤り率が劣化する。例えば、５多重の場合、
７ｄＢのＣ／Ｎ（Carrier to Noise）の劣化がある。従
って、多重部分の誤り率を向上するために誤り訂正等を
かける場合がある。誤り訂正の中でも、効果が大きいと
いわれているのは、畳み込み符号である。ところが畳み
込み符号の場合、シフトレジスタにデータを溜め込んで
そのデータから送出するデータを構成するために、畳み
込みを始める場合、シフトレジスタにデータが溜められ
るまで、データは、不確定となる。一般には、まず、シ
フトレジスタを最初はオール１にセットしていて、そこ
に順次、送信するデータを入力していく。

【００４２】拘束長７の畳み込みの場合には、シフトレ
ジスタは７段あるので、最初に７つ１が入っていること
になる。このような畳み込んだデータを復調した場合、
最初の７ビット分は、１が出てくることになり、本来の
データとは関係ないデータが出てくることになる。これ
を避けるためには、前パケットで送った最後のシフトレ
ジスタ値を残しておくという方法もあるが、パケット通
信の場合、データはパケット毎に完結するので、誤り訂
正のいる点で困難さが残る。

【００４３】そこで本発明においては、前記実施例で多
重しない部分と多重した部分の間に入れた付加ビットに
この役割を持たせる。図５は、畳み込み符号化回路の構
成の一例を示すブロック図である。図５において、クロ
ックコントローラ７は、データ発生部４、データ生成部
５及畳み込み符号化部６をコントロールする。畳み込み
の動作において、畳み込みが１／２とか３／４とかにな
るので、畳み込み符号化後、送信される送信レートに対
して、データ発生部４のレートは、半分等になる。これ
に１重部と多重部の間にビット付加部を加えるので、ク
ロックコントローラ７では、データクロックに対して、
２倍程度のクロックを作り付加ビット挿入タイミングを
付加するようコントロールしている。そして、この付加
ビットには、畳み込みに適した前処理データが与えられ
る。すなわち、付加ビットに、例えば、シフトレジスタ
に貯えられる７つ分をすべて１とし、畳み込みは、付加
ビットの先頭ビットからかけて送出する。復調側では、
受信したデータのうち、付加ビット部分を含めて畳み込
みを復号し、その中から、情報ビットに示されたスター
ト位置から有効データとして用いる。

【００４４】このようにすることで、付加ビットに畳み
込み時の前処理部分の働きを持たせることができるよう
になる。また、データの最後の部分にも、数ビット（例
えば７ビット）付加することで、最後のデータビットま
で、誤り訂正されたデータとすることができる。このよ
うに、１多重と多重部の間に入れる付加ビットの両方の
機能を持たせ、効率的な伝送ができるようになる。ま
た、データは、１重部の中にある情報から有効なデータ
のスタートが分かるので、そこから上位層に渡すること
になる。

【００４５】次に本発明の第６の実施形態を説明する。
パケット通信において、畳み込み等のＦＥＣ（Forward
Error Correction）をかける場合のほか、再送するＡＲ
Ｑ（Automatic Repeat Request）方式が一般には多く用
いられる。その場合、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy chec
k）等のチェック方法が用いられる。１多重と多重部を
持つ場合においては、多重部のみにＣＲＣをかける場合
と１重部と多重部の両方にＣＲＣをかける場合がある。
この場合、前記実施形態３及び４において、付加したビ
ットは、誤り率が悪いので、これを避けてＣＲＣをかけ
ることを特徴とする。ＣＲＣは、規定されたスタート部
分からチェックをかけて、全データ長分を演算するの
で、スタートビットを１重部にある情報から知った有効
データ部分からスタートする。この結果、ＣＲＣは、有
効データのみにかかることになり、余分な付加ビットの
削除、誤り率の悪い付加ビットの演算をしないので、効
果的な誤り検出ができ、全体のスループットを上げるこ
とができるようになる。

【００４６】次に本発明の第７の実施形態を説明する。
前記各実施形態においては、付加するビット数は、シン
ボル数の和が多重数の整数倍であった。しかし、現実の
通信システムにおいては、８ビット、または１６ビット
単位で処理されることが多く、データもそれに従ってい
る。１重部分に組み込まれるパケット長、有効データの
長さも、バイト単位（８ビット）、ワード単位（１６ビ
ット）で示されることが多い。この場合に、付加ビット
の数を多重数のみで考えて付加すると、全体として、送
信長が８、または１６の倍数でなくなり、処理が複雑と
なる。

【００４７】そこで、付加するビット数も、多重数と８
の公倍数にすることを特徴とする。このようにすること
で、付加ビットの働きをしながら、送信長も８，１６の
倍数をこわすことも無く、処理が複雑になることもな
い。なお、最小値は、最小公倍数であるが、実際のシス
テムにおいて、その長さは、公倍数倍であれば、幾つに
とっても、その効果は同じである。以上のようにするこ
とで、送信長は、バイト単位で表わすることができ、端
数のビット数が出ることがなくなり、通信処理の複雑化
を防ぐことができる。

【００４８】

【発明の効果】

請求項１の効果：付加ビットを加えることにより、パケ
ットの最終部であっても、例えば、多重数を５とする場
合に常に５つずつのブロックにすることができ、シンボ
ルが欠落しなくなる。この結果、従来技術の問題点であ
った多重時の最後のシンボル欠落によるパケット誤り率
の劣下をなくすことができるようになり、当該通信シス
テムにおける通信性能の向上をはかることができる。

【００４９】請求項２の効果：上記請求項１の効果に加
えて、さらに、多重していない部分（一重部分）を持つ
システムに適応することが可能となりシステム全体とし
て伝送の誤り率の改善、パケット廃棄率の改善を行なう
ことができるようになる。

【００５０】請求項３の効果：請求項１及び２の効果の
加えて、付加するビット数を多重数とシステムの処理単
位（例えば、８あるいは１６ビット）の公倍数とするこ
とにより送信長は、バイト単位で表わすことができ、端
数のビット数が出ることがなくなり、通信処理の複雑化
を防ぐことができる。

【００５１】請求項４の効果：一重部に続く多重部の先
頭部分に付加ビットを挿入し、この付加ビットを用いる
ことによりシステムに発生する障害に対応することがで
き、本来送るべきデータが損われることを防ぎ、通信性
能の向上をはかることができる。

【００５２】請求項５の効果：請求項２ないし４の効果
に加えて、この請求項による付加ビットの長さは、一重
から多重へ移る過渡期の不安定動作の影響を受けず、さ
らに多重数の整数倍とするようにデータフォーマットを
規定することで、ブロック欠落による誤り率の低下の両
方のメリットをもたらすこととなる。

【００５３】請求項６の効果：請求項２の効果に加え
て、１重部分と多重部分の間に付加ビットを挿入するこ
とで、特性劣化が伝送するデータに影響することもな
く、そのためにパケットスループットを上げることがで
きるようになる。

【００５４】請求項７の効果：請求項５及び６の効果に
加えて、畳み込みの誤り訂正を行なう場合において、付
加ビットに畳み込み時の前処理部分の働きを持たせるこ
とができるように、付加ビットの中味をコントロールす
ることで、畳み込み時にも、有効ビットとなるデータの
先頭部から誤り訂正の効果のあるフォーマットとするこ
とができる。

【００５５】請求項８の効果：請求項５ないし７の効果
に加えて、ＣＲＣ等のチェックをかける場合に、付加し
たビットを避けてＣＲＣをかけることで、ＣＲＣは、有
効データのみにかかることになり、余分な付加ビットの
削除、誤り率の悪い付加ビットの演算をしないので、効
果的な誤り検出ができ、全体のスループットを上げるこ
とができるようになる。

【００５６】請求項９の効果：請求項５ないし８の効果
に加えて、付加するビット数も、多重数と例えば、８ビ
ットといったシステムの処理単位のビット数の公倍数に
することで、送信長は、バイト単位で表わすことがで
き、端数のビット数が出ることがなくなり、通信処理の
複雑化を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による通信システムに用いるデータブロ
ックを構成する場合の一実施例を説明するための図であ
る。

【図２】１重と多重部分を持つシステムに本発明を用い
た実施形態におけるデータ構成を説明するための図を示
す。

【図３】一重から多重（５多重）への切り替え時の送信
信号とその受信状態を説明するための概念図である。

【図４】本発明に用いられる所定のビット数の付加ビッ
ト部をもつデータフォーマットを示す図である。

【図５】本発明の実施形態において用いられる畳み込み
符号化回路の構成の一例を示すブロック図である。

【図６】従来、スペクトル直接拡散通信において提案さ
れている遅延多重方式に用いる回路の一例を示すブロッ
ク図である。

【図７】遅延多重方式における誤り率劣化の改善を施し
た従来受信回路の一例を示す図である。

【図８】図７に示される従来の受信回路における相関処
理部の構成の一例を示すブロック図である。

【図９】図８に示される相関処理部におけるセレクト機
能付演算部の内部構成の一例を示すブロック図である。

【図１０】従来における５多重のデータブロックの構成
における伝送状態の一例を示す概念図である。

【符号の説明】

１…上位層、２…データ生成部、３…変調部、４…デー
タ発生部、５…データ生成部、６…畳み込み符号化部、
７…クロックコントローラ、１０…データ発生部、１１
…差動符号化部、１２…Ｓ／Ｐ変換部、１３−１〜１３
−５…乗算部、１４…ＰＮ発生器、１５−１〜１５−５
…遅延素子、１６…合波器、１７…変調器、１８，２２
…発振器、１９…周波数変換部、２０…電力増幅部、２
１…周波数変換部、２３…コリレータ、２４…ラッチ
部、２５…相関処理部、２５Ｓ…シフトレジスタ、２５
Ｐ…セレクト機能付演算器、２５Ｐ１…セレクタ、２５
Ｐ２…セレクタ、２５Ｐ３…セレクタ、２５Ｐ４…セレ
クタ、２５Ｐ５…加算器、２５Ｐ６…除算器、２５Ｐ７
…タイミングコントロール、２５Ｐ８…ラッチ部、２５
Ｐ９…加減算器、２５Ｔ…タイミング発生器、２６…分
配器、２７，２８…ラッチ部、２９…ラッチコントロー
ラ、３０…差動部、３１…判別部。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 拡散符号で直接拡散した信号を任意の数
   チップずつ遅延した複数系列の信号を多重可能とする多
   重化手段を用いて多重化された信号を送受信する遅延多
   重方式対応スペクトル直接拡散通信システムにおいて、
   前記多重化手段を用い多重化し送信すべきデータについ
   てそのビット数を検出する手段を有し、変調時のシンボ
   ル数が前記多重化手段における多重数の整数倍になるよ
   うに前記送信すべきデータに付加ビットを加えて前記多
   重化手段に入力し多重化動作をさせるようにしたことを
   特徴とする遅延多重方式対応スペクトル直接拡散通信シ
   ステム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の遅延多重方式対応スペク
   トル直接拡散通信システムにおいて、さらに拡散符号で
   直接拡散した一重の信号を送受信することに適応する手
   段を備えるようにしたことを特徴とする遅延多重方式対
   応スペクトル直接拡散通信システム。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の遅延多重方式対応
   スペクトル直接拡散通信システムにおいて、前記付加ビ
   ットの数を（多重数）×（システム処理単位、ビット
   数）の整数倍とすることに対応して手段を構成するよう
   にしたことを特徴とする遅延多重方式対応スペクトル直
   接拡散通信システム。
4. 【請求項４】 拡散符号で直接拡散した信号を任意の数
   チップずつ遅延した複数系列の信号を多重可能とする多
   重化手段を用いて多重化された信号を送受信する遅延多
   重方式対応スペクトル直接拡散通信システムにおいて、
   一重及び多重モードで送受信を行うことを設定する信号
   フォーマットにおける一重部に続く多重部の先頭部分
   に、本来送るべきデータ以外の付加ビットを挿入する手
   段を有し、一重部に続く多重部の先頭部分に本来送るべ
   きデータ以外の付加ビットを挿入して伝送するようにし
   たことを特徴とする遅延多重方式対応スペクトル直接拡
   散通信システム。
5. 【請求項５】 請求項２ないし４いずれかに記載の遅延
   多重方式対応スペクトル直接拡散通信システムを用いる
   通信方法において、前記付加ビットとして挿入するビッ
   ト長を一重モードから多重モードに移るときに本システ
   ムの動作において過渡的に生じる不安定期間に相当する
   長さに設定するようにしたことを特徴とする遅延多重方
   式対応スペクトル直接拡散通信システムを用いる通信方
   法。
6. 【請求項６】 請求項２記載の遅延多重方式対応スペク
   トル直接拡散通信システムを用いる通信方法において、
   一重及び多重モードで送受信を行うことを設定する信号
   フォーマットにおける一重部に続く多重部の先頭部分
   に、本来送るべきデータ以外の付加ビットを挿入して伝
   送するようにしたことを特徴とする遅延多重方式対応ス
   ペクトル直接拡散通信システムを用いる通信方法。
7. 【請求項７】 請求項５又は６記載の遅延多重方式対応
   スペクトル直接拡散通信システムを用いる通信方法にお
   いて、前記フォーマットに従う動作の中の多重モードに
   おけるデータフォーマットとして、多重部で畳み込み符
   号化等の誤り訂正を行う方式を用いるべく、前記付加ビ
   ットに該誤り訂正方式に従うデータをあて、該データに
   よって処理のトレーニングを行うようにしたことを特徴
   とする遅延多重方式対応スペクトル直接通信システムを
   用いる通信方法。
8. 【請求項８】 請求項５ないし７いずれかに記載の遅延
   多重方式対応スペクトル直接拡散通信システムを用いる
   通信方法において、ＣＲＣ等のチェックを行うデータフ
   ォーマットを用意することによりチェックを行う場合
   に、前記付加ビットのデータ部分を除いて該チェックを
   行うようにしたことを特徴とする遅延多重方式対応スペ
   クトル直接拡散通信システムを用いる通信方法。
9. 【請求項９】 請求項５ないし８いずれかに記載の遅延
   多重方式対応スペクトル直接拡散通信システムを用いる
   通信方法において、前記付加ビットの数を（多重数）×
   （システムの処理単位ビット数）の整数倍とするように
   したことを特徴とする遅延多重方式対応スペクトル直接
   拡散通信システムを用いる通信方法。