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近似同期CDMA通信方式

国内特許コード P130010044
整理番号 FUJ-H20080
掲載日 2013年11月12日
出願番号 特願2009-197665
公開番号 特開2011-049922
登録番号 特許第5300073号
出願日 平成21年8月28日(2009.8.28)
公開日 平成23年3月10日(2011.3.10)
登録日 平成25年6月28日(2013.6.28)
発明者
  • 松藤 信哉
  • 松元 隆博
  • 畔柳 功芳
出願人
  • 国立大学法人山口大学
発明の名称 近似同期CDMA通信方式
発明の概要

【課題】ZCZ符号を同期制御信号として使用して送信機および受信機の構成を簡素化し、製造コストを低減させることができる近似同期CDMA通信方式を提供する。
【解決手段】送信データの各情報ビットに2値の送信符号による拡散処理を施した送信系列により搬送波を変調して送信する送信部4と、受信信号の検波出力に対して2相の受信符号による相関処理を行って復調する受信部6とを有し、受信符号および送信符号はZCZ符号であり、かつ、受信符号および送信符号は、シルベスター型のアダマール行列から生成されたものである近似同期CDMA通信方式であって、受信符号と送信符号との非周期相関関数によって自己相関指標Fが定義され、自己相関指標Fが最大となる符号組を同期制御信号として使用し、ZCZ符号は、自己相関指標Fが増大するようにアダマール行列の各列の順序を変更したアダマール行列から生成されたものである。
【選択図】図9

従来技術、競合技術の概要


このところ、無線ICタグ、微弱無線利用機器、無線PAN(パーソナル・エリア・ネットワーク)などに代表される近距離無線通信がさまざまな分野で利用されており、さらに新たな応用も期待されている。このような近距離無線通信の変調方式には、情報ビットに対応させて搬送波をオン・オフさせるASK(Amplitude Shift Keying)が数多く採用されている。その理由として、搬送波の同期を取ることなくノンコヒーレントな検波(振幅値検出による情報復調)が可能である、それに伴って適用範囲が広がる、低コストでのハードウエア化が容易であること等が挙げられる。



さらに、耐雑音性を考慮したASK-SS方式や多元接続を目的としたASK-CDMA(符号分割多元接続)方式が考えられるが、後者は、他局間干渉の影響が大きく現実的でないと考えられていた。



それに対して、近年、オン・オフによるSS方式では、数値1,0の並びからなる2値系列を送信符号(拡散符号)とし、相関復調ではその2値系列の代わりに数値1,-1からなる2相系列を用いるほうが伝送効率を高くできることが示され、それを利用した非同期ASK-CDMA方式が議論されている。この方式では、瞬時電力は大きくなるが、平均パワーを同じとすれば、また、コヒーレント的な復調を行なうとすれば、通常議論されている非同期PSK-CDMA方式の誤り特性とほぼ同じになるものと考えられる。



しかし、この方式もまた、他局間干渉の影響が大きく、そのために、干渉を低減させるためには系列長の長い拡散系列を使用する必要があり、特に、近距離無線通信では効率的でない。



一方、光通信の分野では、下記の特許文献1により、ZCZ符号を使用して高効率の符号分割多元接続(CDMA)を実施することのできる光近似同期CDMA方式が提案されている。また、電波領域の無線通信においても、下記の特許文献2により、同様の近似同期CDMA通信方式が提案されている。これらの特許文献1および特許文献2は本発明の発明者等によって提案されたものである。

産業上の利用分野


本発明は、他局間干渉を除去して伝送効率を向上させることができる近似同期CDMA通信方式に関する。さらに詳しくは、ZCZ符号を使用して同期点に許容範囲を設けることができ、厳密な送信電力制御や同期制御を行うことなく低コストかつ高効率の符号分割多元接続(CDMA)を実施することのできる近似同期CDMA通信方式に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
送信データの各情報ビットに数値1,0の並びまたは数値1,-1の並びからなる送信符号{bj,cj}による拡散処理を施した送信系列により搬送波を変調して送信する送信部(1)と、
受信信号の検波出力に対して、数値1,-1からなる受信符号ajによる相関処理を行って復調する受信部(2)とを有し、
前記送信符号{bj,cj}における符号cjは、符号bjの各成分を反転させた符号であり、
前記受信符号および前記送信符号{aj,bj,cj}は、同一添字の符号同士の相関関数が同期点において正または負のピーク値となるとともに同期点の近傍の零相関領域における同期点以外では0値となり、異なる添字の符号同士の相関関数は同期点を含む零相関領域で0値となるZCZ符号であり、かつ、前記受信符号および前記送信符号{aj,bj,cj}は、シルベスター型のアダマール行列から生成されたものである近似同期CDMA通信方式であって、
前記受信符号ajと前記送信符号bjとが時間τチップだけシフトした場合の非周期相関関数

によって、次式の自己相関指標Fが定義され、

上記の数式で与えられる自己相関指標Fが最大となる符号組{aj,bj,cj}を同期制御信号として使用し、
前記ZCZ符号は、前記自己相関指標Fが増大するように前記アダマール行列の各列の順序を変更したアダマール行列から生成されたものである近似同期CDMA通信方式。


【請求項2】
請求項1に記載した近似同期CDMA通信方式であって、
変調方式をASKとする通信であり、
前記アダマール行列の各列の順序の変更は、偶数列同士の順序の変更と奇数列同士の順序の変更を組み合わせたものである近似同期CDMA通信方式。

【請求項3】
請求項2に記載した近似同期CDMA通信方式であって、
搬送波は光である近似同期CDMA通信方式。

【請求項4】
請求項1~3のいずれか1項に記載した近似同期CDMA通信方式であって、
前記ZCZ符号は、前記自己相関指標Fが増大するように、前記アダマール行列の各列の順序を変更したアダマール行列から生成し、さらに、前記受信符号および前記送信符号{aj,bj,cj}の全ての符号を所定チップ数分だけ巡回的にシフトしたものである近似同期CDMA通信方式。

産業区分
  • 伝送方式
  • ラジオ放送
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009197665thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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