JPH0821932B2 - ビットスプレッドアロハ方法 - Google Patents
ビットスプレッドアロハ方法Info
- Publication number
- JPH0821932B2 JPH0821932B2 JP29033389A JP29033389A JPH0821932B2 JP H0821932 B2 JPH0821932 B2 JP H0821932B2 JP 29033389 A JP29033389 A JP 29033389A JP 29033389 A JP29033389 A JP 29033389A JP H0821932 B2 JPH0821932 B2 JP H0821932B2
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- Japan
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- signal
- spread
- data
- bit
- signals
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- Small-Scale Networks (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無線通信システムによるパケット通信等に用
いるビットスプレッドアロハ方法に関する。
いるビットスプレッドアロハ方法に関する。
複数の局が、伝送すべき情報をその発生するこどに、
各局共通の１つの周波数の搬送波を用いて搬送波帯伝送
するアロハ方法が無線通信システムによるパケット通信
等に用いられている。アロハ方法では、１つの局が送出
した信号と他の局が送出した信号とが時間的に重なる
（衝突する）と送出した信号が相手局で正しく受信でき
ないので、衝突確率を小さくしてスループットを向上す
るために、各局において信号を送出している時間の比率
を小さくする。
各局共通の１つの周波数の搬送波を用いて搬送波帯伝送
するアロハ方法が無線通信システムによるパケット通信
等に用いられている。アロハ方法では、１つの局が送出
した信号と他の局が送出した信号とが時間的に重なる
（衝突する）と送出した信号が相手局で正しく受信でき
ないので、衝突確率を小さくしてスループットを向上す
るために、各局において信号を送出している時間の比率
を小さくする。
アロハ方法における各局の送信機は、送信している時
間率が小さいので、送出する情報量の割には大きいピー
ク送信電力を必要とする。送信機のコストはピーク送信
電力に大きく依存するので、アロハ方法では送信機が高
価になる。
間率が小さいので、送出する情報量の割には大きいピー
ク送信電力を必要とする。送信機のコストはピーク送信
電力に大きく依存するので、アロハ方法では送信機が高
価になる。
この問題を解決するため、ビットプレッドアロハ方法
が提案された。第２図を参照して従来提案されているビ
ットスプレッドアロハ方法について説明する。
が提案された。第２図を参照して従来提案されているビ
ットスプレッドアロハ方法について説明する。
１つの局（局１とする）がデータ信号D1を、他の１つ
の局（局２とする）がデータ信号D2を、同一周波数の搬
送波を用いて搬送波帯伝送するとする。データ信号D1,D
2の各データビットは、時間的に引伸ばされ、拡散符号
で拡散された後、搬送波帯伝送される。拡散符号として
は疑似ランダム系列が用いられる。拡散符号をビット
X1,X2……Xnからなる長さｎの疑似ランダム系列（以下
系列Ｘという）であるとする。系列Ｘの各ビットを＋１
又は−１の２値として表現し、データビットも同様に＋
１又は−１の２値として表現すると、データ信号D1のデ
ータビットapはapX1,apX2……apXnに拡散される。同様
に、データ信号D2のデータビットbqはbqX1,bqX2……bqX
nに、又、データビットbqのすぐ後に続くデータビットb
q+1はbq+1X1,bq+1X2……bq+1Xnに拡散される。データ信
号D1,D2をこのように拡散して得た信号をS1,S3と表記す
る。
の局（局２とする）がデータ信号D2を、同一周波数の搬
送波を用いて搬送波帯伝送するとする。データ信号D1,D
2の各データビットは、時間的に引伸ばされ、拡散符号
で拡散された後、搬送波帯伝送される。拡散符号として
は疑似ランダム系列が用いられる。拡散符号をビット
X1,X2……Xnからなる長さｎの疑似ランダム系列（以下
系列Ｘという）であるとする。系列Ｘの各ビットを＋１
又は−１の２値として表現し、データビットも同様に＋
１又は−１の２値として表現すると、データ信号D1のデ
ータビットapはapX1,apX2……apXnに拡散される。同様
に、データ信号D2のデータビットbqはbqX1,bqX2……bqX
nに、又、データビットbqのすぐ後に続くデータビットb
q+1はbq+1X1,bq+1X2……bq+1Xnに拡散される。データ信
号D1,D2をこのように拡散して得た信号をS1,S3と表記す
る。
局1,2が信号S1,S3を非同期で送出するとすれば、信号
S1,S3が時間的に重なっても信号S1,S3における各データ
ビットの開始時点は一致しないと考えられる。信号S3に
おけるデータビットbqが拡散されたｎビットのうち（ｎ
−ｋ）ビットとデータビットbq+1が拡散されたｎビット
のうちｋビットとが信号S1におけるデータビットapが拡
散されたｎビットと時間的に一致したとする。データ信
号D1を受信する局は、信号S1,S3が重畳した信号を信号S
1における系列Ｘと同期した系列Ｘで相関検出するの
で、相関器出力におけるデータビットapに対応する検出
信号ｙ（ｔ）は となる。１式における第１項は信号S1の検出信号であ
り、第２項は信号S2による干渉成分である。
S1,S3が時間的に重なっても信号S1,S3における各データ
ビットの開始時点は一致しないと考えられる。信号S3に
おけるデータビットbqが拡散されたｎビットのうち（ｎ
−ｋ）ビットとデータビットbq+1が拡散されたｎビット
のうちｋビットとが信号S1におけるデータビットapが拡
散されたｎビットと時間的に一致したとする。データ信
号D1を受信する局は、信号S1,S3が重畳した信号を信号S
1における系列Ｘと同期した系列Ｘで相関検出するの
で、相関器出力におけるデータビットapに対応する検出
信号ｙ（ｔ）は となる。１式における第１項は信号S1の検出信号であ
り、第２項は信号S2による干渉成分である。
系列Ｘの遅延ｉにおける自己相関計数をCiとすると、
ｉ＝０でCiはピーク値をとり、ｉ≠０でCiはこのピーク
値より非常に小さい値となる。例えば、系列Ｘがｍ系列
であれば、C0＝n,i≠０における｜Ci｜＝１となる。Ci
を用いて１式を変形すると、bq＝bq+1の場合 ｙ（ｔ）＝apC0＋bqCk ……（２） となり、bq≠bq+1の場合 となる。
ｉ＝０でCiはピーク値をとり、ｉ≠０でCiはこのピーク
値より非常に小さい値となる。例えば、系列Ｘがｍ系列
であれば、C0＝n,i≠０における｜Ci｜＝１となる。Ci
を用いて１式を変形すると、bq＝bq+1の場合 ｙ（ｔ）＝apC0＋bqCk ……（２） となり、bq≠bq+1の場合 となる。
２式から、bq＝bq+1の場合、検出信号ｙ（ｔ）におけ
る第２項は第１項に比較して非常に小さくなるから、デ
ータビットbq,bq+1と時間的に重なっているデータビッ
トapを正しく受信できる。bq≠bq+1の場合にも、３式に
おける第２項は第１項より非常に小さくなると考えられ
るので、データビットapを正しく受信できる。
る第２項は第１項に比較して非常に小さくなるから、デ
ータビットbq,bq+1と時間的に重なっているデータビッ
トapを正しく受信できる。bq≠bq+1の場合にも、３式に
おける第２項は第１項より非常に小さくなると考えられ
るので、データビットapを正しく受信できる。
以上説明したように、信号S1,S3が時間的に重なって
いてもデータ信号D1,D2を正しく受信できる。以上の説
明では信号S1と時間的に重なる信号がS3だけであるとし
たが、信号S1と重なる信号数の増加につれて、その数に
比例して干渉成分も増大し、遂にはデータ信号D1を正し
く受信できなくなる。重なる信号数がｊ以下ではデータ
信号を正しく受信できるとすれば、データ信号D1をアロ
ハ方法における長さのｊ倍に引伸ばし拡散して信号S1と
したとき、アロハ方法におけると同じスループットが得
られることになる。
いてもデータ信号D1,D2を正しく受信できる。以上の説
明では信号S1と時間的に重なる信号がS3だけであるとし
たが、信号S1と重なる信号数の増加につれて、その数に
比例して干渉成分も増大し、遂にはデータ信号D1を正し
く受信できなくなる。重なる信号数がｊ以下ではデータ
信号を正しく受信できるとすれば、データ信号D1をアロ
ハ方法における長さのｊ倍に引伸ばし拡散して信号S1と
したとき、アロハ方法におけると同じスループットが得
られることになる。
ビットスプレッドアロハ方法は、以上説明したよう
に、データ信号をアロハ方法におけるよりも長い時間を
かけて伝送できるので、送信機のピーク電力を低減して
送信機の価格を低減することができる。
に、データ信号をアロハ方法におけるよりも長い時間を
かけて伝送できるので、送信機のピーク電力を低減して
送信機の価格を低減することができる。
しかし、上述した従来のビットスプレッドアロハ方法
は、干渉成分を必ずしも理想的に最小化することはでき
ないという欠点がある。すなわち、干渉成分が２式にお
ける第２項の形になるとき干渉成分は理想的に最小化さ
れるが、３式における第２項の形になるとき最小になる
保証はない。
は、干渉成分を必ずしも理想的に最小化することはでき
ないという欠点がある。すなわち、干渉成分が２式にお
ける第２項の形になるとき干渉成分は理想的に最小化さ
れるが、３式における第２項の形になるとき最小になる
保証はない。
本発明の目的は、干渉成分を常に理想的に最小化でき
るビットスプレッドアロハ方法を提供することにある。
るビットスプレッドアロハ方法を提供することにある。
本発明のビットスプレッドアロハ方法は、複数の局の
それぞれで伝送すべき情報が発生するごとにこの情報を
構成するデータビットのそれぞれを拡散符号で拡散した
信号を前記複数の局に共通の１つの周波数の搬送波を用
いて搬送波帯伝送するビットスプレッドアロハ方法にお
いて、１つの疑似ランダム系列を循環的に位相シフトし
て得た複数の疑似ランダム系列を前記拡散符号として用
いることにより時間的に重なって伝送されている前記信
号のそれぞれで前記拡散符号を異らせ、時間的に重なっ
て伝送されている前記信号のそれぞれで前記データビッ
トの開始時点を同期し一致させる。
それぞれで伝送すべき情報が発生するごとにこの情報を
構成するデータビットのそれぞれを拡散符号で拡散した
信号を前記複数の局に共通の１つの周波数の搬送波を用
いて搬送波帯伝送するビットスプレッドアロハ方法にお
いて、１つの疑似ランダム系列を循環的に位相シフトし
て得た複数の疑似ランダム系列を前記拡散符号として用
いることにより時間的に重なって伝送されている前記信
号のそれぞれで前記拡散符号を異らせ、時間的に重なっ
て伝送されている前記信号のそれぞれで前記データビッ
トの開始時点を同期し一致させる。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例のタイムチャートである。
局１がデータ信号D1を、局２がデータ信号D2を、同一
周波数の搬送波を用いて搬送波帯伝送するとする。局１
では、データ信号D1の各データビットを時間的に引伸ば
し、ビットX1,X2……Xnからなるｍ系列である系列Ｘで
拡散した後、搬送波帯伝送する。局２でもデータ信号D2
の各データビットを同様に引伸ばし、拡散した後で搬送
波帯伝送するが、拡散符号として系列Ｘをｋ（ｋは１〜
（ｎ−１）の整数）だけ循環的に位相をシフトした系列
Xkを用いる。このようにデータ信号D1,D2を拡散して得
た信号をS1,S2と表記する。又、信号S1,S2におけるデー
タビットの開始時点を同期し一致させる。
周波数の搬送波を用いて搬送波帯伝送するとする。局１
では、データ信号D1の各データビットを時間的に引伸ば
し、ビットX1,X2……Xnからなるｍ系列である系列Ｘで
拡散した後、搬送波帯伝送する。局２でもデータ信号D2
の各データビットを同様に引伸ばし、拡散した後で搬送
波帯伝送するが、拡散符号として系列Ｘをｋ（ｋは１〜
（ｎ−１）の整数）だけ循環的に位相をシフトした系列
Xkを用いる。このようにデータ信号D1,D2を拡散して得
た信号をS1,S2と表記する。又、信号S1,S2におけるデー
タビットの開始時点を同期し一致させる。
信号S1におけるデータビットapが拡散されたｎビッ
ト、すなわち、apX1,apX2……apXnと、信号S2における
データビットbqが拡散されたｎビット、すなわち、bqX
1+k,bqX2+k……bqXkとが時間的に一致したとする。
ト、すなわち、apX1,apX2……apXnと、信号S2における
データビットbqが拡散されたｎビット、すなわち、bqX
1+k,bqX2+k……bqXkとが時間的に一致したとする。
この場合、データ信号D1を受信する局は、信号S1,S2
が重畳した信号を信号S1における系列Ｘと同期した系列
Ｘで相関検出するので、相関器出力におけるデータビッ
トapに対応する検出信号ｚ（ｔ）は となり、２式におけるｙ（ｔ）と同じになる。但し、Ci
は系列Ｘの遅延ｉにおける自己相関計数である。又、４
式における第１項は信号S1の検出信号であり、第２項は
信号S2による干渉成分である。系列Ｘが長さｎのｍ系列
でありC0＝n,|Ck｜＝１であることから、４式における
干渉成分は信号S1の検出信号の1/nとなり、理想的に最
小化されている。
が重畳した信号を信号S1における系列Ｘと同期した系列
Ｘで相関検出するので、相関器出力におけるデータビッ
トapに対応する検出信号ｚ（ｔ）は となり、２式におけるｙ（ｔ）と同じになる。但し、Ci
は系列Ｘの遅延ｉにおける自己相関計数である。又、４
式における第１項は信号S1の検出信号であり、第２項は
信号S2による干渉成分である。系列Ｘが長さｎのｍ系列
でありC0＝n,|Ck｜＝１であることから、４式における
干渉成分は信号S1の検出信号の1/nとなり、理想的に最
小化されている。
長さｎのｍ系列Ｘからｎ個の異なった系列X0（＝
Ｘ），X1,X2……Xn-1が得られるので、これら各系列を
拡散符号として用いることにより、ｎ局がそれぞれ異な
った拡散符号でデータ信号を拡散することができる。
Ｘ），X1,X2……Xn-1が得られるので、これら各系列を
拡散符号として用いることにより、ｎ局がそれぞれ異な
った拡散符号でデータ信号を拡散することができる。
以上の説明では拡散符号がｍ系列であるとしたが、ｍ
系列とは異なる疑似ランダム系列を拡散符号として用い
る場合も、本発明を適用して同じ効果を得ることができ
る。
系列とは異なる疑似ランダム系列を拡散符号として用い
る場合も、本発明を適用して同じ効果を得ることができ
る。
以上説明したように本発明は、疑似ランダム系列を循
環的に位相シフトして得た複数の疑似ランダム系列を拡
散符号として用いることにより時間的に重なる拡散され
た信号のそれぞれで拡散符号を異らせ、かつ、拡散され
た信号のそれぞれにおける各データビットの開始時点を
一致させることにより、干渉成分を常に理想的に最小化
でき、時間的に重なる拡散された信号の数を従来提案さ
れているビットスプレットアロハ方法におけるより増加
でき、この増加に対応してデータ信号を時間的により引
伸ばして伝送することにより送信機のピーク電力を減少
し送信機の価格を低減できる効果がある。
環的に位相シフトして得た複数の疑似ランダム系列を拡
散符号として用いることにより時間的に重なる拡散され
た信号のそれぞれで拡散符号を異らせ、かつ、拡散され
た信号のそれぞれにおける各データビットの開始時点を
一致させることにより、干渉成分を常に理想的に最小化
でき、時間的に重なる拡散された信号の数を従来提案さ
れているビットスプレットアロハ方法におけるより増加
でき、この増加に対応してデータ信号を時間的により引
伸ばして伝送することにより送信機のピーク電力を減少
し送信機の価格を低減できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例のタイムチャート、第２図は
従来のビットスプレッドアロハ方法の一例のタイムチャ
ートである。 D1,D2……（伝送すべき）データ信号、S1,S2,S3……
（拡散された）信号。
従来のビットスプレッドアロハ方法の一例のタイムチャ
ートである。 D1,D2……（伝送すべき）データ信号、S1,S2,S3……
（拡散された）信号。
Claims (1)
- 【請求項１】複数の局のそれぞれで伝送すべき情報が発
生するごとにこの情報を構成するデータビットのそれぞ
れを拡散符号で拡散した信号を前記複数の局に共通の１
つの周波数の搬送波を用いて搬送波帯伝送するビットス
プレッドアロハ方法において、１つの疑似ランダム系列
を循環的に位相シフトして得た複数の疑似ランダム系列
を前記拡散符号として用いることにより時間的に重なっ
て伝送されている前記信号のそれぞれで前記拡散符号を
異らせ、時間的に重なって伝送されている前記信号のそ
れぞれで前記データビットの開始時点を同期し一致させ
たことを特徴とするビットスプレッドアロハ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29033389A JPH0821932B2 (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | ビットスプレッドアロハ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29033389A JPH0821932B2 (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | ビットスプレッドアロハ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03150940A JPH03150940A (ja) | 1991-06-27 |
| JPH0821932B2 true JPH0821932B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=17754709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29033389A Expired - Lifetime JPH0821932B2 (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | ビットスプレッドアロハ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821932B2 (ja) |
-
1989
- 1989-11-07 JP JP29033389A patent/JPH0821932B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03150940A (ja) | 1991-06-27 |
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Legal Events
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