JPH09181703A

JPH09181703A - 多重通信装置

Info

Publication number: JPH09181703A
Application number: JP7335046A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Akeboshi; 俊彦明星; Rie Suzuki; 理恵鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】プリアンブル期間に情報伝送できないので、
プリアンブル期間及びヘッダ期間がそのままデータのス
ループットに影響する。【解決手段】拡散変調されたデータを多重化してスペ
クトラム拡散方式にて無線通信を行なう多重通信装置に
おいて、多重化されたデータに対するチャネルに割り当
てられた複数の拡散符号を発生する。そして、通信の開
始時におけるデータのプリアンブル期間において、プリ
アンブルに割り当てられた拡散符号に含まれるデータを
復調し、この復調にて得られた制御情報データを送信す
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、スペクトラム拡散
にてデータの多重通信を行なう多重通信装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、データを多重化して送受信を
行なうスペクトラム拡散通信装置においては、同期捕捉
の高速化を図るために、表面弾性波コンボルバ（以下、
ＳＡＷコンボルバという）等の相関器を用いる構成がと
られている。また、多重化信号の相互相関の影響をなく
すために、同期捕捉の間は１つの拡散符号を送出するプ
リアンブル期間を設け、このプリアンブル送出後、初め
てプロトコル情報を送出するという構成をとっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のスペクトラム拡散通信装置では、プリアンブル期間
には情報を伝送することができないことから、このプリ
アンブル期間及びヘッダ期間が、そのままデータのスル
ープットに影響するという問題がある。

【０００４】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、同期捕捉に必要なプリ
アンブル期間に無線プロトコル情報を送出して、スルー
プットを向上できる多重通信装置を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、拡散変調されたデータを多重化してスペ
クトラム拡散方式にて通信を行なう多重通信装置におい
て、前記多重化されたデータに対するチャネルに割り当
てられた複数の拡散符号を発生する手段と、前記通信の
開始時におけるデータのプリアンブル期間において、該
プリアンブルに割り当てられた拡散符号に含まれるデー
タを復調する復調手段と、前記復調手段にて復調される
前記通信に係る制御情報データを送信する手段とを備え
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る実施の形態を詳細に説明する。

【０００７】図１は、本発明の実施の形態に係る通信装
置の構成を示すブロック図である。同図において、１０
１は、プリアンブルの検出、無線プロトコル情報の解
析、及び多重チャネルデータ復調制御等を行なう制御回
路、１０２は、多重データの復調を行なうための拡散符
号を発生する符号発生回路であり、無線プロトコル情報
に含まれる多重チャネル情報に従って拡散符号選択して
出力する。また、１０３は、後述するマッチドフィルタ
１０９の相関出力と、符号発生回路１０２から出力され
る符号発生タイミング信号の位相を合わせるための同期
回路（ＳＹＮＣ）であり、この同期回路１０３からは、
拡散符号チップレートクロックが出力される。

【０００８】１０４は、プリアンブル期間中に送信され
たデータのベースバンド信号を、マッチドフィルタ１０
９の相関出力を用いてサンプリングを行ない、データを
復調する判定回路である。また、１０５は、ベースバン
ド信号の信号帯域を通過させるローバスフィルタ、１０
６は、遅延検波を行なうためのミキサー、１０７は、１
符号周期分の遅延量を持つディレーライン、１０８は、
多重信号を復調するための復調回路、１０９は、受信デ
ータの相関をとるためのＳＡＷマッチドフィルタであ
る。そして、１１０は、多重拡散信号から同期キャリア
を再生するためのキャリア再生回路（Ｄｅｔ）である。

【０００９】なお、ＳＡＷマッチドフィルタ１０９は、
通常のアナログ方式のフィルタに限定されず、例えば、
デジタルマッチドフィルタでもよい。また、このマッチ
ドフィルタ１０９からの相関出力は、フィルタ１０９
ａ、アンプ回路１０９ｂ、再生回路１０９ｃ、そして、
ピーク検出回路１０９ｄを経由して得られる。

【００１０】図２は、本実施の形態に係る通信装置の送
信回路の構成を示すブロック図である。同図において、
１１１は、プリアンブル送出制御、データチャネル多重
数を含む無線プロトコル情報の送出制御、多重数に合わ
せたデータ送出制御等を行なう制御回路である。なお、
本実施の形態においては、説明を簡略化するために、制
御回路１１１は、図１に示す制御回路１０１と独立して
存在しているが、実際のシステムでは共用する形態とす
ることも可能である。

【００１１】１１２は外部インターフェイス回路であ
り、本装置の外部より送信要求があった場合、制御回路
１１１に対して送信要求を出し、送信指示信号に従って
データの送信を始める等の動作を行なう。また、１１３
は符号発生／変調回路であり、制御回路１１１から出力
される多重数及び選択符号情報に従って変調を行なう。

【００１２】以下、本実施の形態に係る通信装置の動作
を詳細に説明する。

【００１３】図３は、本実施の形態に係る通信装置にお
ける送信動作を示すフローチャートであり、図４は、本
通信装置における受信動作を示すフローチャートであ
る。

【００１４】まず、本通信装置の送信側において、図２
に示す送信回路の制御回路１１１は、ステップＳ３１
で、外部インターフェイス回路１１２から送信要求信号
が入力されるのを待機する。そして、外部インターフェ
イス１１２より送信要求信号を受けると（ステップＳ３
１でＹＥＳ）、符号発生／変調回路１１３に対してプリ
アンブル送出指示信号を出力し（ステップＳ３２）、あ
らかじめ定められたプリアンブル送出時間をカウントす
るための内部カウンタを起動させる。その後、符号発生
／変調回路１１３に無線プロトコルデータ（例えば、受
信端末を特定するためのアドレス情報、多重チャネル情
報等）を送出し（ステップＳ３３）、プロトコルデータ
の完了、及びプリアンブル送出時間のタイムオーバーを
監視する（ステップＳ３４）。

【００１５】例えば、最大１６チャネルの多重が可能な
場合に、装置の設置された環境が悪く、１６チャネル多
重するとエラーレートが高くなってしまうときには、８
チャネル多重して通信する。従って、８チャネル多重し
て通信する場合、どのチャネルを使用するかを受信側に
通知するための多重チャネル情報を送信する。

【００１６】プリアンブル送出指示信号を受けた符号発
生／変調回路１１３は、送信拡散符号をプリアンブル用
に割り当てられた１つの拡散符号にした後に、無線プロ
トコルデータをこの拡散符号により変調して送出し、送
信データ出力指示信号を受けるまで保持する。そして、
プリアンブル送出時間がタイムオーバーとなった時点で
（ステップＳ３５でＹＥＳ）、制御回路１１１は、外部
インターフェイス１１２及び符号発生／変調回路１１３
に対して、多重チャネル情報に従ったデータ多重チャネ
ルを用いた送信データ指示信号を送出する（ステップＳ
３６）。

【００１７】この信号を受けた外部インターフェイス回
路１１２は、送信すべき送信データの送出を行ない、ま
た、符号発生／変調回路１１３は、データ送出用拡散符
号として選択された符号により、外部インターフェイス
１１２から送出されるデータにより変調して送出する。
そして、外部インターフェイス１１２より制御回路１１
１に対して、送信データ終了信号が出力されると、制御
回路１１１はデータ送信完了と判断して（ステップＳ３
７でＹＥＳ）、符号発生／変調回路１１３に対して送信
完了信号を出力する。これを受けた符号発生／変調回路
１１３は、送信を完了し、本動作を終了する。

【００１８】一方、受信側においては、受信信号がない
場合、制御回路１０１は受信待機状態となり、プリアン
ブルを監視する（ステップＳ４１，Ｓ４４）。そして、
信号が受信されると、まず、マッチドフィルタ１０９か
ら相関出力が送出され、それが同期回路１０３、制御回
路１０１、及び判定回路１０４に供給される。

【００１９】このように出力された相関信号により、制
御回路１０１ではプリアンブル検出を行ない、同期回路
１０３においては、マッチドフィルタ１０９からの相関
信号と符号発生器１０２により送出される符号発生タイ
ミング信号の位相を合わせるべく同期捕捉動作に入る。
また、判定回路１０４では、相関信号から同期検波信号
のサンプリングクロックの生成も行なう。

【００２０】受信された信号は、また、ディレーライン
１０７により１符号周期遅延され、その遅延された信号
と受信信号とがミキサ１０６により遅延検波され、それ
が、ベースバンド帯域幅を持つフィルタ１０５を通して
ベースバンド信号となり、判定回路１０４に入力され
る。この信号を受けた判定回路１０４では、サンプリン
グクロックを用いて復調を行ない、得られた復調データ
を制御回路１０１に送出する。

【００２１】制御回路１０１では、復調されたプロトコ
ルデータを読み込み（ステップＳ４２）、その解析を行
なって、受信データが自局宛のデータの場合（ステップ
Ｓ４３でＹＥＳ）、復調回路１０８に対して、復調指示
信号及び多重チャネル情報信号を出力する。この復調指
示信号を受けた復調回路１０８は、キャリア再生回路１
１０により再生されたキャリア信号と、受信信号により
同期検波された多重ベースバンド信号を、同期回路１０
３により再生されたクロック及び使用されている多重チ
ャンネル拡散符号を用いて、復調動作を行なう（ステッ
プＳ４５，Ｓ４６）。

【００２２】また、制御回路１０１において、受信デー
タが自局データではないと判断された場合には（ステッ
プＳ４３でＮＯ）、復調指示信号を出力せずに、次のプ
リアンブル検出が行なわれるまで、受信待機状態に戻る
（ステップＳ４４）。そして、復調回路１０８におい
て、受信データが完了した場合（相関値等により判断す
る）、復調回路１０８は、制御回路１０１に対して受信
データの完了信号を出力し、これを受けた制御回路１０
１は、受信待機状態へ戻る。

【００２３】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、同期捕捉に必要なプリアンブル期間に無線プロトコ
ル情報を送出できるようにし、また、この無線プロトコ
ル情報にデータチャネル多重情報を含めることで、デー
タチャネル毎に与える電界強度を可変にし、誤り率の改
善、全体のスループットの向上を図ったり、チャネル多
重化数の増減に合わせて、同時通信端末数の制御を行な
う等の柔軟なシステム構成が可能となる。

【００２４】さらに、同期引き込みに必要なプリアンブ
ル期間において無線プロトコルで必要な情報を送出で
き、その後の多重化されたデータの始まるタイミングを
検出することができるので、データ期間中にプロトコル
レベルでのフレーム同期をとるための信号が不要になる
ことから、スループットの向上が図れる。

【００２５】また、プリアンブル期間で受信フレームの
宛先が分かることから、自局以外の受信データは復調す
る必要がなくなり、他局データ受信時にパワーセーブで
き、制御回路においても、プリアンブル期間以外は自局
通信時のみの処理となることから、外部インターフェイ
ス制御等を行なう制御回路の処理速度を低速化すること
も可能となり、装置の部品コストの削減、及び低消費電
力化も実現できる。＜変形例＞以下、上述の実施の形態に係る通信装置の変
形例について説明する。なお、本変形例に係る通信装置
の構成は、上述の実施の形態に係る通信装置と同じであ
るため、ここでは、その図示及び説明を省略する。

【００２６】本変形例に係る通信装置では、上記実施の
形態に係る通信装置での動作に加えて、データの多重数
に応じて送信電力を制御する構成をとる。すなわち、１
６チャネル多重の場合に比べて、８チャネル多重のとき
には各チャネルの送信電力を２倍にする。これにより、
８チャネル多重での送信電力の和が１６チャネル多重の
場合の送信電力と等しくなる。その結果、通信装置の耐
ノイズ性をさらに向上できる。

【００２７】なお、上記の実施の形態、及びその変形例
に係る装置では、相関器としてＳＡＷマッチドフィルタ
を用いているが、本発明はこれに限定されず、例えば、
ＳＡＷコンボルバを使用してもよい。また、プリアンブ
ル期間中に動作する復調回路に関しても、遅延検波によ
る復調回路のみならず、例えば、同期検波による復調回
路という構成をとってもよい。さらに、プリアンブル時
の拡散符号として１つの符号を用いているが、プロトコ
ルデータ用拡散符号をデータチャネルで用いる拡散符号
を用い、同期捕捉のための拡散符号と変えることによ
り、復調回路を共有化するようにしてもよい。

【００２８】さらに、プリアンブル用拡散符号は、上記
の実施の形態及びその変形例では、どのクライアントに
関しても共通の符号を用いているが、各クライアント毎
に異なるプリアンブル用拡散符号を割り当てるようにし
てもよい。これによって、１端末当たりの通信における
チャネル多重数が少ない場合、同時通信を非同期に行な
わせることも可能である。

【００２９】図５は、図１に示す通信装置の変形に係る
通信装置の構成を示すブロック図である。同図に示す装
置では、フォワードエラーコレクション（ＦＥＣ）３０
１からのエラー情報を制御回路１０１により蓄積するこ
とで、伝搬路の通信状態を検出し、この状態に応じて多
重チャネル数の可変制御を行なう。

【００３０】本発明は、複数の機器から構成されるシス
テムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用して
も良い。また、本発明はシステムあるいは装置にプログ
ラムを供給することによって実施される場合にも適用で
きることは言うまでもない。この場合、本発明に係るプ
ログラムを格納した記憶媒体が本発明を構成することに
なる。そして、該記憶媒体からそのプログラムをシステ
ムあるいは装置に読み出すことによって、そのシステム
あるいは装置が、あらかじめ定められた仕方で動作す
る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通信の開始時に検出されたプリアンブル期間において複
数の拡散符号を復調し、その復調された制御情報データ
を送信することにより、同期捕捉に必要なプリアンブル
期間に無線プロトコル情報を送出でき、データ誤り率の
改善及びスループットの向上が図れる。

【００３２】また、他の発明によれば、プリアンブル期
間に受信フレームの宛先が分かるので、他局データ受信
時にパワーセーブでき、装置の低消費電力化が実現でき
る。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る通信装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】実施の形態に係る通信装置の送信回路の構成を
示すブロック図である。

【図３】実施の形態に係る通信装置における送信動作を
示すフローチャートである。

【図４】実施の形態に係る通信装置における受信動作を
示すフローチャートである。

【図５】図１に示す通信装置の変形に係る装置の構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１制御回路１０２符号発生回路１０３同期回路１０４判定回路１０８復調回路１０９ＳＡＷマッチドフィルタ１１０キャリア再生回路１１１送信制御回路１１２外部インターフェイス回路１１３符号発生／変調回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】拡散変調されたデータを多重化してスペ
クトラム拡散方式にて通信を行なう多重通信装置におい
て、前記多重化されたデータに対するチャネルに割り当てら
れた複数の拡散符号を発生する手段と、前記通信の開始時におけるデータのプリアンブル期間に
おいて、該プリアンブルに割り当てられた拡散符号に含
まれるデータを復調する復調手段と、前記復調手段にて復調される前記通信に係る制御情報デ
ータを送信する手段とを備えることを特徴とする多重通
信装置。
【請求項２】さらに、データ送信時に、特定の拡散符
号を用いたプリアンブルを送出する手段と、前記プリアンブルにてデータチャネル多重情報を送出す
る手段とを備え、前記プリアンブル終了後、選択された多重チャンネルを
用いてデータを多重化して送出することを特徴とする請
求項１に記載の多重通信装置。
【請求項３】さらに、受信信号の相関出力を求める手
段と、前記相関出力のピーク情報を検出する手段と、前記ピーク情報からプリアンブルを検出する手段と、前記相関出力を用いて前記プリアンブル期間に拡散符号
同期及びクロック再生を行なう手段と、前記プリアンブル期間に特定の拡散符号に関する復調を
行なう手段と、前記クロック再生によるクロックにて検波用及び選択さ
れた多重復調用拡散符号を発生させる手段と、前記拡散符号を用いて多重化された信号を復調する手段
とを備えることを特徴とする請求項１に記載の多重通信
装置。
【請求項４】前記相関出力はＳＡＷマッチドフィルタ
を用いて求めることを特徴とする請求項３に記載の多重
通信装置。
【請求項５】前記相関出力はデジタル・マッチドフィ
ルタを用いて求めることを特徴とする請求項３に記載の
多重通信装置。
【請求項６】プリアンブル期間においてプリアンブル
用拡散符号を用いて制御データを伝送する伝送手段と、前記制御データに応じて符号分割多重データを通信する
通信手段とを備えることを特徴とする多重通信装置。
【請求項７】前記制御データは多重数を表わすことを
特徴とする請求項６に記載の多重通信装置。
【請求項８】前記制御データは前記符号分割多重デー
タの宛先を示し、前記通信手段は前記符号分割多重デー
タを受信することを特徴とする請求項６に記載の多重通
信装置。