WO1998042094A1

WO1998042094A1 - Systeme de communication directe a spectre disperse correspondant au mode multiplex temporise, et procede de communication utilisant le systeme

Info

Publication number: WO1998042094A1
Application number: PCT/JP1998/000757
Authority: WO
Inventors: Naoki Okamoto
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 1997-03-18
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 1998-09-24
Also published as: US6501786B1; AU6115698A; EP0987849A4; JPH10262029A; EP0987849A1

Description

明細書遅延多重方式対応スぺ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

技術分野

この発明は、スペクトル拡散通信に関し、ょリ詳細には、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。

背景技術

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、狭帯域変調方式でぁリ、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、スぺクトル拡散通信方式は、データのスぺ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レヽぅ利点をもつ。

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、 1 1 チップの拡散符号で拡散して伝送する場合で Q P S K (Quadrature Phase Shi ft Ke ing) 変調を用いて伝送する場合を考えると、 2 M b p s のデータ伝送に対して、 2 2 MH z の帯域が必要となる。もし、 1 0 M b p s のデータを送る場合には、 1 1 0 M H z 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。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— 2 0 6 1 5 9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（ 2 M b p sデータ、 2 2 MH z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 4 M b p s のデータが、 5 多重すると 1 0 M b P s のデータ通信できるようになる。

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 1 0で発生したデータは、差動符号化部 1 1で差動符号化され、その後、 S Z 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（ 1 3— ：！〜 1 3— 5 ) で P N発生器 1 4からの P N符号をかけて拡散された後に、遅延素子（ 1 5— 1 ~ 1 5— 5 ) にて、各々遅延する。

次に、遅延されたデータを合波器 1 6で合波して、多値のデジタル信号になリ、変調器 1 7にて発振器 1 8の発振が変調されて、周波数変換部 1 9、電力増幅部 2 0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。

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ょリ、誤リ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— 1 3 9 6 3号、参照）。

図 7は、遅延多重方式における誤リ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リ、従って前述の図 6 のとおリになる。

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 2 1 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 2 3 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 2 4 でラツチされ、この後、相関処理部 2 5 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 2 6 にて分配されて、信号をラッチコントローラ 2 9 に制御されラッチ部 2 7 , 2 8 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 3 0で差動してその後判別部 3 1 で判別し復調する。図 8 は、図 7 における相関処理部の構成の一例を示すプロック図である。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 2 5 S 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 5 P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 2 5 Tによって行われる。タイミング発生器 2 5 T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。

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リ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、誤リ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 2 5 P 1 には Aと F、セレクタ 2 5 P 2 には B と G、セレクタ 2 5 P 3 には C と H、セレクタ 2 5 P 4 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 2 5 P ：!〜 2 5 P 4 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 2 5 P 5 によって加算され、その後除算器 2 5 P 6 によって 1 1 1 の除算が行なわれ、その信号が加減信号器 2 5 P 9 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 2 5 P 8 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、データの長さによつては、 5つずつのプロックにプロック化できないことが生じる。

図 1 0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 1 0 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 1 2 8 シンボルのとき、 5つずつのブロック力 2 5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 シンボルの誤リ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リ率劣化が、バケツ卜のスループットに大きく影響していた。発明の開示

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ぺ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、誤リ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したもので、次のような技術手段によリ特徴付けられるものである。

( 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ぺ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ものである。

( 2 ) 上記（ 1 ) の遅延多重方式対応スぺ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ものである。

( 3 ) 上記（ 1 ) 又は（ 2 ) の遅延多重方式対応スぺ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） X (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ものである。

( 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ぺ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ツ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ものである。

( 5 ) 上記（ 2 ) ないし（ 4 ) の遅延多重方式対応スぺ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ものである。

( 6 ) 上記（ 2 ) の遅延多重方式対応スぺ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ツ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ものである。

( 7 ) 上記（ 5 ) 又は（ 6 ) の遅延多重方式対応スぺ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、前記フォーマツ卜に従う動作の中の多重モードにおけるデータフォーマツトとして、多重部で畳み込み符号化等の誤リ訂正を行う方式を用いるべく、前記付加ビットに該誤リ訂正方式に従うデ一タをあて、該デ一タによって処理のトレーニングを行うようにしたものである。

( 8 ) 上記（ 5 ) ないし（ 7 ) の遅延多重方式対応スぺ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、 C R C等のチェックを行うデータフォーマツトを用意することによリ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ものである。

( 9 ) 上記（ 5 ) ないし（ 8 ) 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） X (システムの処理単位ビッ卜数）の整数倍とするようにしたものである。上記した手段にょリ構成される本発明において、付加ビットを加えることにょリ、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リ率の低下をなくなことができるようになリ、パケットを用いる場合には、パケット誤リ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。

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、誤リ率の改善、パケットを用いる場合には、バケツト廃棄率の改善を行なうことができるようになる。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揷入することで、 1 重部分から多重部分に切リ替えたときのデジタル系、アナ口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。

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①付加シンボル数は、（過渡部 +不安定部）ょリ長くし、 ②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、ブロック欠落によリ誤リ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。

また、畳み込みの誤リ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、付加ビッ卜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 —タの先頭部から誤リ訂正の効果のあるフォーマツトとすることができる。また、 C R C等のチェックをかける場合に、付加したビットを避けて C R Cをカ^ナることで、 C R Cは、有効データのみにかかることになリ、余分な付加ビッ卜の削除、誤リ率の悪い付加ビットの演算をしないので、効果的な誤リ検出ができ、全体のスループットを上げることができるようになる。

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リ、通信処理の複雑化を防ぐことができるようになる。図面の簡単な説明

図 1 は、本発明による通信システムに用いるデータプ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 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 3 は、一重から多重（ 5多重）への切リ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 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一タフォ一マツトを示す図である。

図 5 は、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プロック図である。

図 6 は、従来、スぺ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プロック図である。

図 7は、遅延多重方式における誤リ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 は、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 は、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プロック図である。

図 1 0 は、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。

発明を実施するための最良の形態

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一タブ口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、 M A C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ぁリ、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。

—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、デ一タ生成部 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、誤リ訂正の種類、パケット長、スクランブル方法等が示されている。

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、 2 5 6 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、 3 1 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。

さて、本発明によるデータプ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（ B 1 ) 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 から得た情報によリ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卜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 で割リ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つた多重時の最後のシンボル欠落による誤リ率の劣下をなくすことができるようになリ、パケットの誤リ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、ビット付加にょリ、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。

次に、図 1 の（ B 2 ) 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ベて、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リ率の劣下をなくすことができるようになる。

次は、図 1 の（ B 3 ) 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、つまリ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）が決まってぉリ、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、送信モードに切リ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ぁリ、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リ率の劣下をなくすことができるようになる。

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 ( B 1 ) ， ( B 2 ) 或いは（ B 3 ) 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、すべてのデ一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 ( B l ) ( B 2 ) ( B 3 ) のいずれも採用できる。

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— 4 7 1 1 8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レヽ₀

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、多重数を切リ替える。

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。

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、多重部分が続いてぉリ、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。

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ぉリ、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一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バケツトの最終部において、誤リ率が高くなっていた問題点を解消できるようになる。

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、前記の例とは異なリ、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、誤リ率の改善、バケツト廃棄率の改善が図られることになる。

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。図 3 は、一重から多重への切リ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ぉリ、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、多重に切リ替えるときには、

〔 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〕，〔 1 0〕，〔 1 1 〕，〔 1 2〕が次のブロックとなる。

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ぁリ、それが過ぎて完全に多重した信号ばかリの信号となる。

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 —タレ一トにかかわリ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。

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リ率が悪いことから、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リ上げられる。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、常に誤リ率の良い状態で送れるので、常に安定したバケツ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ベ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リ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、バケツトスループットを上げることができるようになる。

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。

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、

①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）ょリ長くし、

②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ツ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。

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、その分誤リ率が劣化する。例えば、 5多重の場合、 7 d B の Cノ N ( C a r r i e r t o N o i s e ) の劣化がある。

従って、多重部分の誤リ率を向上するために誤リ訂正等をかける場合がある。

誤リ訂正の中でも、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。

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リ、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、前バケツ卜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、誤リ訂正のいる点で困難さが残る。

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プロック図である。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ノ 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 — 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倍程度のク口ックを作リ付加ビット揷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 つ分をすベて 1 とし、畳み込みは、付加ビットの先頭ビッ卜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。

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、数ビッ卜（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、誤リ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卜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卜が分かるので、そこから上位層に渡することになる。

次に本発明の第 6 の実施形態を説明する。

バケツト通信において、畳み込み等の F E C (Forwar d Er ror Correc t i on) をかける場合のほ力、再送する A R Q (Automat i c Repeat Request ) 方式が一般には多く用いられる。その場合、 C R C (Cycl ic Redundancy check) 等のチェック方法が用レヽられる。

1 多重と多重部を持つ場合においては、多重部のみに C R Cをかける場合と 1 重部と多重部の両方に C R C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、誤リ率が悪いので、これを避けて C R Cをかけることを特徴とする。

C R C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 —タ部分からスタートする。

この結果、 C R Cは、有効データのみにかかることになリ、余分な付加ビットの削除、誤リ率の悪い付加ビットの演算をしないので、効果的な誤リ検出ができ、全体のスループットを上げることができるようになる。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 1 6 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（ 1 6 ビット）で示されることが多い。

この場合に、付加ビッ卜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 1 6 の倍数でなくなリ、処理が複雑となる。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 , 1 6 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リ、通信処理の複雑化を防ぐことができる。産業上の利用可能性

( 1 ) 本発明の遅延多重方式対応スぺ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によれば、付加ビットを加えることによリ、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バケツト誤リ率の劣下をなくすことができるようになリ、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。

( 2 ) 上記（ 1 ) 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リシステム全体として伝送の誤リ率の改善、バケツト廃棄率の改善を行なうことができるようになる。

( 3 ) 上記（ 1 ) 及び（ 2 ) に加えて、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 1 6 ビット）の公倍数とすることにょリ送信長は、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リ、通信処理の複雑化を防ぐことができる。

( 4 ) また、本発明の遅延多重方式対応スぺ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によれば、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リ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。

( 5 ) 上記（ 2 ) ないし（ 4 ) 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ツトを規定することで、プロック欠落による誤リ率の低下の両方のメリットをもたらすこととなる。

( 6 ) 上記（ 2 ) 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。

( 7 ) 上記（ 5 ) 及び（ 6 ) に加えて、畳み込みの誤リ訂正を行なう場合において、付加ビッ卜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リ訂正の効果のあるフォーマットとすることができる。

( 8 ) 上記（ 5 ) なレ、し（ 7 ) に加えて、 C R C等のチヱックをかける場合に、付加したビットを避けて C R Cをかけることで、 C R Cは、有効デ —タのみにかかることになリ、余分な付加ビットの削除、誤リ率の悪い付加ビッ卜の演算をしないので、効果的な誤リ検出ができ、全体のスループットを上げることができるようになる。

( 9 ) 上記（ 5 ) ないし（ 8 ) 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リ、通信処理の複雑化を防ぐことができる。

Claims

請求の範囲

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ぺ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ぺクトル直接拡散通信システム。

2 . 請求項 1 記載の遅延多重方式対応スぺ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ぺクトル直接拡散通信システム。

3 . 請求項 1 又は 2記載の遅延多重方式対応スぺ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） X (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 . 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ぺ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ぺクトル直接拡散通信システム。

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ぺ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揷入するビット長を一重モ一ドから多重モ一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 2記載の遅延多重方式対応スぺ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ツ卜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 5又は 6記載の遅延多重方式対応スぺ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、前記フォーマツトに従う動作の中の多重モ一ドにおけるデ一タフォ一マツトとして、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リ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ぺクトル直接通信システムを用いる通信方法。

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ぺ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、 C R C等のチェックを行うデータフォーマツトを用意することによリチェックを行う場合に、前記付加ビッ卜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 5 ないし 8 いずれかに記載の遅延多重方式対応スぺ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） X (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。