WO2002015426A1

WO2002015426A1 - Wire communication device, wire communication apparatus, wire communication method, and wire communication system

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Publication number: WO2002015426A1
Application number: PCT/JP2001/006936
Authority: WO
Inventors: Yutaka Nishimura
Original assignee: NEIX Inc
Current assignee: NEIX Inc
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2002-02-21
Anticipated expiration: 2003-02-10
Also published as: US20030031196A1; KR20020060953A; CN1389027A; EP1233533A1; AU2001277768A1; EP1233533A4

Description

明細書有線通信デバイス、有線通信装置、有線通信方法および有線通信システム技術分野

本発明は、有線通信路を介したスぺクトラム拡散通信のための有線通信デバイス、有線通信装置、有線通信システム、および有線通信方法に関する。

背景技術

パーソナルコンピュー夕による高速デ一夕通信が、電話回線と共用した既設または新設のメ夕ルケ一プルからなる通信線を介して実現されようとしている。このようなデ一夕通信には、 Home PNA(Home Phone line Networking Alliance)規格に基づく通信方式および AD SL (Asymmetric Digital Subscriber line)に代表される x D S Lと呼ばれる通信方式がある。

H o me P N Aは、通常の電話と共用できるように家庭内の電話回線を周波数領域において多重ィ匕して、既存の電話回線を 10Mbps程度のネヅトワークとして利用するための規格である。また、 ADSLは非対称ディジタル加入者線のことであり、電話の加入者線において数百 kH zの帯域幅を用いることによって高速デー夕通信と音声通信とを多重ィ匕するための技術である。発明の開示

しかしながら、 AD SLにおいて通信デ一夕を送るために多芯ケーブルを用いる場合には、多芯ケ一ブルを構成する個々の通信線間におけるクロストーク、および相互周波数干渉によるフエ一ジングが発生することがある。また、 HomePNA では、送信するディジ夕ル信号によってバースト変調された搬送波を信号線に送出している。このため、 HomePNAにおいても、 AD S Lと同じように通信障害が生じることがある。そこで、これらの通信方式に生じている通信障害を回避するために、無線通信で用いられているスぺクトラム拡散方式を有線通信にも適用することが考えられる。その理由は、このスペクトラム拡散方式は以下の特徴を有するからである。（ 1 ) 干渉信号に対する耐性が強い。（ 2 )信号の電力密度が低いので、他の回線、特に狭帯域回線へ与える干渉が小さい。（ 3 )通信相手を選択的に呼び出すことができる。 ( 4 )回線通信の秘匿性が高い。

スペクトラム拡散通信を有線通信にも適用すれば、このような利点を享受できるところが、スペクトラム拡散通信では、受信器における復調用の P N符号は、そのデ一夕を送信した送信器における変調用の P N符号と非同期で発生される。このため、受信したデ一夕を復調するためには、 2つの符号の同期を取ること、つまり同期捕捉が必要である。同期捕捉は、受信器における P N符号列と受信信号との自己相関を求めることによって行われる。このため、同期捕捉のためのオーバへヅドが生じる。

—方、現在においても、また将来においても、有線通信においてスペクトラム拡散通信を利用していくことが必要と考えられる。しかしながら、現在のスぺクトラム拡散方式を適用するためには、同期捕捉は避けられない。また、この同期捕捉のために時間は、 1回の通信における送信デ一夕量に関係なく、個々の通信を行う毎に必要である。そこで、同期捕捉のための時間を短縮すること、もし可能ならば同期捕捉のための時間を実質的に無くすことは、高速のデ一夕通信のために必要である。

有線通信およびスペクトラム拡散方式に関する文献としては、特開平 9-162839 号公幸艮 (以下、文献という）がある。文献に記載されている有線通信装置では、ヅィストペア線の特性に応じた電力密度分布にスぺクトラム拡散信号を補正することによって、受信電力を最大にする。ところが、文献では、同期捕捉のために時間に関して何らの検討もなされていない。

そこで、本発明の目的は、スぺクトラム拡散を有線通信路に適用したときにデ一夕通信を高速化可能な、有線通信デバイス、有線通信装置、有線通信方法および有線通信システムを提供することとした。

本発明に係わる有線通信デバイスは、一次変調部と、符号発生部と、拡散変調部と、通信ィン夕一フエース部とを備える。一次変調部は、送信デ一夕を一次変調し、一次変調信号を生成する。符号発生部は、所定の周期を有する同期信号に同期して拡散符号を発生する。拡散変調部は、拡散符号に基づいて一次変調信号を拡散変調し、拡散変調信号を生成する。通信イン夕一フェース部は、同期信号を有線通信路に送出でき、また拡散変調信号を有線通信路に送出できる。このような有線通信デバイスにおいて、これに限定されるものではないが、拡散符号は、好適には P N符号である。

この有線通信デバイスでは、同期信号に同期して発生された拡散符号を用いて拡散変調された拡散変調信号に加えて、同期信号も有線通信路に送出できる。このため、有線通信路から受けた同期信号に基づいて、逆拡散復調するための拡散符号の生成が可能になる。

本発明に係わる有線通信デバイスは、上記の有線通信デバイスの構成に加えて、逆拡散復調部と、一次復調部とを更に備えることができる。逆拡散復調部は、有線通信路から受けた信号を拡散符号に基づいて逆拡散復調し逆拡散信号を生成する。一次復調部は、この逆拡散信号を一次復調し受信データを生成する。

有線通信デバイスは、基準信号を発生するための手段と、この手段に結合され、基準信号を瀘波して同期信号を生成するためのフィル夕手段とを更に備えるようにしてもよい。

有線通信デバイスでは、フィル夕手段は、基準信号の基本周期を示す周波数成分の信号を生成するように設けられている。

有線通信デバイスでは、同期信号は、実質的に単一の正弦波および単一の余弦波のいずれかで表されるように生成されるようにしてもよい。

有線通信デバイスは、符号発生部に結合され基準周期毎にパルス信号を生成するためのパルス生成手段を更に備えるようにしてもよい。

有線通信デバイスは、フィル夕手段と符号発生部との間に結合され基準周期毎にパルス信号を生成するためのパルス生成手段を更に備えるようにしてもよい。有線通信デバイスでは、一次変調部は、パルス生成手段に結合されており、パルス生成手段からのパルス信号により送出信号の取り込むように動作するようにしてもよい。

有線通信デバイスでは、通信イン夕一フェース部は、有線通信路に結合され、拡散変調信号の有無に閧係なく同期信号を送出するための手段を含むようにしてもよい。

有線通信デバイスでは、通信ィン夕一フエース部は、有線通信路に結合され有線通信路からの信号から同期信号の成分を分離するための分離手段を更に有するようにしてもよい。

有線通信デバイスでは、通信イン夕一フェース部は、有線通信路に結合され有線通信路からの信号から同期信号の成分を分離するための分離手段を含んでおり、また、分離手段に結合され、分離手段からの信号から基本周期毎にパルスを生成するためのパルス発生手段を更に備えるようにしてもよい。

また、本発明に係わる有線通信デバイスは、符号発生部と、逆拡散復調部と、一次復調部とを備える。符号発生部は、所定の周期を有する同期信号に同期して拡散符号を発生する。逆拡散復調部は、有線通信路からの信号を拡散符号に基づいて逆拡散復調し、逆拡散信号を生成する。一次復調部は、この逆拡散信号を一次復調し、受信デ一夕を生成する。

これらの有線通信デバイスでは、有線通信路から受けた信号を逆拡散復調するために、同期信号に基づいて発生された拡散符号を利用できる。これによつて、受信デ一夕は、有線通信路から受けた信号を逆拡散復調した後にこの逆拡散信号を一次復調することによって生成される。

本発明に係わる有線通信デバイスでは、同期信号は、同期信号を発生する信号発生部、または信号再生部において生成されることができる。信号再生部においては、同期信号は、所定の周期を有する信号成分を含み有線通信路から提供される信号から再生される。

本発明に係わる有線通信デバイスでは、同期信号の周波数スぺクトルは、スぺクトラム拡散信号の周波数スぺクトルに比べて狭くすることが好適である。これによつて、同期信号から同期タイミングを決定するに際して、ノイズの影響を受け難くなる。

本発明の別の側面に係わる有線通信装置は、複数の有線通信デバイスと、所定の周期を有する同期信号を発生する信号発生部とを備える。この有線通信装置においては、各有線通信デバイスは、一次変調部と、符号発生部と、拡散変調部と、通信イン夕一フェース部とを有する。また、各有線通信デバイスは、逆拡散復調部と、一次復調部とを更に有することができる。各有線通信デバイスにおける構成の各々、つまり一次変調部、符号発生部、拡散変調部、通信インターフェース部、逆拡散復調部、および一次復調部には、既に説明されたそれぞれの構成、またはこれから説明されるそれぞれの構成を適用できる。

有線通信装置では、信号発生部は、基準信号を発生するための手段と、この手段に結合され、基準信号を瀘波して同期信号を生成するためのフィル夕手段とを更に備えるようにしてもよい。

本発明の別の側面は、有線通信装置である。有線通信装置は、複数の有線通信デバイスと、

各々がー端および他端を有する複数の有線通信線とを備える。各有線通信線の一端は複数の有線通信デバイスの各々に接続されると共に、各有線通信線の他端は有線通信装置に含まれる複数の有線通信デバイスの各々に接続されている。

有線通信システムでは、複数の有線通信線の一部は、通信ケーブルで構成されているようにしてもよい。

本発明のさらに別の側面に係わる有線通信方法では、送信器と、この送信器に有線通信路を介して接続された受信器との間においてスペクトラム拡散通信を可能にする。

この方法は、以下のステップ、つまり、（a )送信デ一夕を一次変調し、一次変調信号を生成するステップと、（b )所定の周期を有する同期信号を有線通信路に送出するステップと、（ c )同期信号に同期した ¾散符号に基づいて一次変調信号を拡散変調し、拡散変調信号を生成するステップと、（d )拡散変調信号を有線通信路に送出するステップとを備える。

この方法によれば、拡散信号に加えて同期信号も有線通信路に送出される。有線通信路上の同期信号は、拡散変調信号を逆拡散復調するための拡散符号を生成するためのタイミング信号として利用できる。加えて、この有線通信方法は、以下のステツプ（e )、（f )、（g )を含むことができる。

また、有線通信方法は、引き続くステップ、つまり、（e )所定の周期を有する信号成分を含み有線通信路から受けた信号より、同期信号を再生するステップと、 ( f ) この信号を同期信号に同期して発生された拡散符号に基づいて逆拡散復調し、逆拡散信号を生成するステップと、（g )逆拡散信号を一次復調し、受信デ一夕を生成するステップとを備える。

この方法においては、同期信号は、有線通信路から受けた信号から再生される。これを基準にして逆拡散復調のための拡散符号が生成される。これによつて、有線通信路から受けた信号を逆拡散復調すると共に一次復調することによって、受信デ一夕が生成される。図面の簡単な説明

図 1は、本実施の形態に係わる有線通信デバイスを適用可能な通信ネットワークを例示的に示す図面である。

図 2は、図 1に示された通信ネヅトワークに適用可能な有線通信デバイスの一例を示すブロック図である。図 3は、図 1に示された通信ネヅトワークに適用可能な有線通信デバイスの別の例を示すブロック図である。

図 4は、有線通信路へ送出される多重化信号の周波数スぺクトル図である。図 5は、有線通信路上の多重ィ匕信号の周波数スぺクトル図である。

図 6 Aおよび図 6 Bは、有線通信デバイスにおける主要な信号波形を示す波形図である。

図 7 Aおよび図 7 Bは、有線通信デバイスにおける主要な信号波形を示す波形図である。

図 8は、本実施の形態に係わる有線通信システムのプロヅク図である。

図 9は、図 8に示された通信ネットワークに適用可能な有線通信デノ、'イスのブロック図を示す。発明を実施するための最良の形態

本発明の知見は、添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。以下、図面と共に本発明による有線通信デバイス、有線通信装置、および有線通信方法の好適な実施形態について詳細に説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。

(第 1の実施の形態）

図 1は、本実施の形態に係わる有線通信デバイスを適用可能な通信ネットワークを例示的に示している。図 1に示された通信ネヅトワーク 1は、集合住宅およびホテルといった多数の端末が必要な場所に適用できる。通信ネヅトワーク 1は、分散局 5と、通信ケーブル 7と、基地局 9とを含む。基地局 9は、多芯ケーブルといつた通信ケーブル 7に含まれる電話回線 3を介して個々の分散局 5に接続されている。電話回線 3は、例えば、一対のワイヤ線を有する。また、基地局 9は、通信ケ一ブル 2 1を介してインターネヅトをいった高速通信回線網 2 3に接読されている。分散局には、例えば家庭内の電話回線 1 1を介してパーソナルコンピュータ 1 3および電話器 1 5が接続されている。通信ネットワーク 1は、また、 P B Xといつた電話交換機 1 7に接続されている。電話交換機 1 7は、通信ケーブル 1 9を介して公衆電話回線網（P S T N )といった電話回線網 2 3に接続されている。

図 2は、図 1に示された通信ネットワークに適用可能な有線通信デバイス 3 0のプロヅク図を示す。有線通信デバイス 3 0は、基地局に適用可能な形態を備える。図 2を参照すると、有線通信デバイス 3 0は、データ入力端子 3 0 aに受けた送出デ一夕をスペクトラム拡散することによって生成された送出信号を信号入出力端子 3 O bを介して送出すると共に、スペクトラム拡散符号を発生するための同期信号も信号入出力端子 3 O bを介して送出する。また、有線通信デバイス 3 0は、信号入出力端子 3 O bに受けた信号をスペクトラム逆拡散することによって生成された受信デ一夕をデ一夕出力端子 3 0 cに提供する。このスぺクトラム逆拡散に際して、上記の同期信号に基づいて発生された拡散符号を利用可能である。このため、有線通信デバイス 3 0を用いる通信では、同期捕捉をする必要が無い。

このために、有線通信デバイス 3 0は、一次変調部 3 2と、拡散符号発生部 3 4 と、拡散変調部 3 6と、通信ィンターフェ一ス部 3 8と、同期信号発生部 4 0と、逆拡散復調部 4 2と、一次復調部 4 4とを備える。

一次変調部 3 2は、データ入力端子 3 0 aからの送出データを入力 3 2 aに受ける。一次変調部 3 2は、また、この送出デ一夕を一次変調した後に、一次変調信号を出力 3 2 bに提供する。この変調には、 AM変調および FM変調といったアナ口グ変調方式、または P S K変調および F S K変調といったディジ夕ル変調方式が適用可能であり、さらには、バイフェーズコード変換、 CM I変換、複流変換、バイポーラ変換、 AM I (ダイコ一ド）変換、および NR Z I変換の各方式が含まれる。なお、一次変調部 3 2は、これに限定されるものではないが、同期信号を受けることができる。この同期信号は、送出デ一夕の取り込みタイミング、またはシリアル転送するときに利用できる。

拡散符号発生部 3 は、所定の周期を有する同期信号に受ける同期信号入力 3 4 aを有する。拡散符号発生部 3 4は、また、同期信号に同期して生成された拡散符号を出力 3 4 b、 3 4 cに提供する。拡散符号は、好適には P N符号である。これ以外にも、スペクトラム拡散通信に利用できる符号は拡散符号として利用できる。拡散変調部 3 6は、一次変調部 3 2からの一次変調信号を入力 3 6 aに受け、また拡散符号発生部 3 4からの拡散符号を入力 3 6 cに受ける。拡散変調部 3 6は、その乗算部 3 6 dにおいて一次変調信号に拡散符号を乗算することによって、一次変調信号を拡散変調する。拡散変調された信号は、出力 3 6 bに提供され、通信ィン夕一フェース部 3 8に送られる。

同期信号発生部 4 0は、拡散符号発生部 3 4等へ提供するための同期信号を生成する。このために、同期信号発生部 4 0は、例えば、基準信号発生手段 4 6、フィル夕手段 4 8、および同期パルス発生手段 5 0を含む。基準信号発生手段 4 6は、同期信号のための基本の周期を含む基準信号を発生するように作動する。基準信号発生手段 4 6において周期信号を発生するためには、例えば、水晶発振回路を用いることができる。この周期としては、これに限定されるものではないが、数 MH z 程度が好適である。フィル夕手段 4 8は、基準信号発生手段 4 6において発生された基準信号を濾波して、基本の周期に対応する周波数成分を主要に含む基準周期信号を生成するように動作する。同期パルス発生手段 5 0は、基準周期信号を受けて基準周期毎にパルス信号を生成する。好ましくは、このパルス信号は、一次変調部 3 2、拡散符号発生部 3 4、および一次復調部 4 4に出力 4 0 aから提供され、また、基準周期信号は、同期信号として、通信ィン夕一フエース部 3 8に出力 4 0 b から提供される。

送信に関しては、通信インタ一フェース部 3 8は、拡散変調部 3 6からの拡散変調信号を受ける入力 3 8 aと、同期信号発生部 4 0からの同期信号を受ける入力 3 8 dとを有する。これらの信号は、通信イン夕一フェース部 3 8において処理された後に入出力 3 8 bに提供される。このために、通信イン夕一フェース部 3 8は、信号多重化手段 5 2、および信号送出手段 5 4を有する。信号多重化手段 5 2は、同期信号および拡散変調信号を受け、これらの信号が周波数領域において多重ィ匕された多重化信号を生成するように動作する。信号送出手段 5 4は、この多重化信号を増幅して出力 3 8 bに提供する。また、信号送出手段 5 4は、拡散変調信号および同期信号を電話回線 3に送出すると共に、拡散変調信号が無いときでも同期信号を電話回線 3に送出するように動作する。図 4は、多重化信号の周波数スぺクトルを示している。図 4においては、同期信号成分が S 1 1 0によって指定され、および拡散変調信号成分が S 1 2◦によって指定されている。参考のために、図 4には、 3 0 0 H z〜3 . 4 k H zにスぺクトル成分を有する電話音声の周波数スぺクトルも破線 S 1 0 0で示されている。

受信に関しては、通信イン夕一フェース部 3 8は、入出力 3 8 bに受信信号を受けて、この信号を処理した後に出力 3 8 cに提供する。このために、通信イン夕一フェース部 3 8は、信号受信手段 5 6を有する。図 5は、電話回線 3上に多重化されている信号の周波数スぺクトルを示している。図 5においては、電話音声の周波数スぺクトルが S 1 3 0によって指定され、拡散変調信号成分が S 1 4 0によって指定され、同期信号成分が S 1 5 0によって指定されている。信号受信手段 5 6は、電話回線 3からの信号を増幅し、出力 3 8 cに提供する。

逆拡散復調部 4 2は、通信イン夕一フェース部 3 8からの信号を入力 4 2 aに受け、拡散符号発生部 3 4 aからの拡散符号を入力 4 2 cに受ける。逆拡散復調部 4 2は、その乗算部 4 2 dにおいて受信信号に ¾散符号を乗算することによって、受信信号を逆拡散復調する。逆拡散復調された信号は、出力 4 2 bに提供される。電話回線 3上には、図 5に示されるようないくつかの信号成分が存在する。逆拡散復調部 4 2には、これらの信号成分が入力されるけれども、逆拡散復調部 4 2では特定の拡散符号に同期した信号のみが復調される。故に、逆拡散復調部 4 2は、拡散符号と相関のある信号成分のみを出力 4 2 bに提供する。このため、本実施の形態では、これに限定されるものではないが、拡散変調信号成分 S 1 5 0を他の信号成分から分離しな、有線通信デノ、'イスについて説明している。一次復調部 4 4は、逆拡散信号を入力 4 4 aに受ける。一次復調部 4 4は、受けた逆拡散信号を一次復調し、受信デ一夕を生成する。一次復調の方式は、一次変調において採用された変調方式に対応して決定されている。受信デ一夕は、デ一夕出力端子 3 0 cに接続されている出力 4 4 bに提供される。なお、一次復調部 4 4は、これに限定されるものではないが、同期信号を入力 4 4 cに受けることができる。この同期信号は、受信デ一夕の取り込みタイミングとして、またはシリアル転送するときに利用できる。

図 3は、図 1に示された通信ネヅトワーク 1に適用可能な有線通信デバイス 3 1 のブロック図を示す。有線通信デバイス 3 1は、有線通信路を介して基地局に接続された分散局に適用可能な形態を備える。

図 3を参照すると、有線通信デバイス 3 1は、データ入力端子 3 1 aに受けた送出データをスぺクトラム拡散することによって生成された送出信号を信号入出力端子 3 1 bに提供する。このとき、スぺクトラム拡散符号は、信号入出力端子 3 1 bを介して基地局から提供される同期信号に基づいて生成される。また、有線通信デバイス 3 1は、信号入出力端子 3 1 bに受けた受信信号をスぺクトラム逆拡散することによって生成された受信デ一夕をデータ出力端子 3 1 cに提供する。このスぺクトラム逆拡散に際しては、基地局からの同期信号に基づいて発生された信号を用いる。このため、有線通信デバイス 3 1でも、同期捕捉をする必要が無い。このために、有線通信デバイス 3 1では、有線通信デバイス 3 0に含まれる通信インターフェース部 3 8および同期信号発生部 4 0に代えて、通信インターフエ一ス部 6 0および同期信号再生部 6 4が採用されている。有線通信デバイス 3 1は、これらの部分以外の構成部分として、これに限定されるものではないが、有線通信デバイス 3 0と同様に、一次変調部 3 2、拡散符号発生部 3 4、拡散変調部 3 6、逆 ¾散復調部 4 2、および一次復調部 4 4を備えることができる。

弓続いて、通信イン夕一フェース部 6 0および同期信号再生部 6 6について詳細に説明する。送信においては、通信インターフェース部 6 0は、拡散変調部 3 6からの拡散変調信号を入力 6 0 aに受ける。これらの信号は、通信インターフェース部 6 0において処理された後に入出力 6 O bに提供される。このために、通信イン夕一フエ一ス部 6 0は、入力 5 0 aに受けた信号を増幅すると共に、増幅された信号を出力 6 O bに提供するための信号送出手段 5 4を有する。

受信においては、通信イン夕一フェース部 6 0は、入出力 6 O bに受けた信号を処理することによって、拡散変調信号成分を出力 6 0 cに提供すると共に、出力 6 0 dに同期信号成分を提供する。出力 6 0 dに同期信号を提供するために、通信ィン夕ーフエース部 6 0は、有線通信路上の信号から同期信号成分を分離するための同期信号分離手段 6 2を有する。この同期信号成分は、図 5において、 S 1 5 0によって指定されている。同期信号分離手段 6 2は、電話回線 3上に現れる信号から同期信号成分 S 1 5 0を抽出するためのフィル夕として動作する。

同期信号再生部 6 6は、通信イン夕一フェース部 6 0からの抽出信号を入力 6 6 aに受け、この抽出信号から同期信号を再生する。このために、同期信号再生部 6 6は、例えば、同期信号抽出手段 6 8および同期パルス発生手段 7 0を含む。同期信号抽出手段 6 8は、通信イン夕一フェース部 6 0からの信号を処理して、同期信号のための基準の周期を含む基準周期信号を発生するように動作する。このために、同期信号抽出手段 6 8は、抽出信号を濾波して、基準の周期に対応する周波数成分を主要に含む基準周期信号を生成するためのフィル夕手段を含むことができる。同期パルス発生手段 7 0は、基準周期信号を受けて基準周期毎にパルス信号を生成する。有線通信デバイス 3 0と同様に、このパルス信号は、一次変調部 3 2、拡散符号発生部 3 4、および一次復調部 4 4に出力 6 6 aから提供される。

次いで、図 6 Aおよび図 6 Bを参照しながら、有 II通信デバイス 3 0におけるデ一夕送出の動作を説明する。波形 W 1 0 0は、同期信号発生部 4 0の基準信号発生手段 4 6によって発生される信号を示す。この信号 (波形 W 1 0 0 )は、フィル夕手段 4 8によって濾波されて、波形 W l 1 0に示される信号に変換される。この信号 (波形 Wl 10)は、同期パルス発生手段 50によって波形整形されて、波形 W12 0に示される信号に変換される。信号 (波形 W120)は、一次変調部 32およぴ拡散符号発生部 34に提供される。

一次変調部 32は、信号 (波形 W120)に同期して、時刻 t 1において一次変調を開始する。この結果、一次変調部 32は、時刻 t 1から、波形 W140で示されるような一次変調信号を生成する。

また、拡散符号発生部 34も、信号 (波形 W120)に同期して、時刻 1において拡散符号の発生を開始する。この結果、拡散符号発生部 34は、時刻 t 1から、波形 W130で示されるような拡散符号列を生成する。

これら 2つの信号 (波形 W130、波形 W140)は、拡散変調部 36に提供される。拡散変調部 36は、一次変調信号 (波形 W140)に拡散変調を施した結果、拡散変調信号 (波形 W 180 )を生成する。

拡散変調信号 W 180は、通信ィン夕ーフェイス 38に提供される。拡散変調信号 (波形 W180)は、有線通信路へ送出されるべき同期信号 (例えば、波形 Wl 1 0)と多重化された後に、有線通信路 (図 2の電話回線 3)へ送出される。

図 6Bは、時刻 t 2〜t 3における送出データ信号の波形 Wl 50、拡散符号信号の波形 W160、拡散変調信号の波形 W180を示す。拡散変調部 36では、既に説明したように、一次変調信号 (波形 W140)に拡散符号 (波形 W130)を乗算する。一次変調信号には既に変調されているので、拡散変調信号も複雑な波形となる。このため、これらを図示するだけでは、一次変調信号 (波形 W 140 )、拡散符号 (波形 W 130)、および拡散変調信号 (波形 W 180 )の関連が必ずしも容易に把握できるとは限らない。故に、図 6Bでは、一次変調信号から一次変調成分を除いた波形、つまり送出デ一夕（波形 W 150 )と、拡散信号 (波形 W 130 )との乗算結果 (波形 W170)を示している。波形 W170で示される信号は、拡散変調部 36 に現れない仮想的な信号である。しかしながら、拡散変調信号の波形 W 180と波形 W 170とを比較すれば、拡散符号 (波形 W 160 )を用いて一次変調信号に拡散変調を行うことが、これらの信号の乗算に対応するものであることが理解されるであろう。

続けて、図 7 Aおよび図 7 Bを参照しながら、有線通信デバイス 3 1におけるデ —夕受信の動作を説明する。波形 W 2 0 0は、通信イン夕一フェイス 6 0において受信される同期信号成分を示す。この信号成分 (波形 W 2 0 0 )は、出力 6 6 dを介して同期信号再生部 6 6に提供される。同期信号再生部 6 6では、同期信号抽出手段 6 8が、この信号成分 (波形 W 2 0 0 )から、基準周期に対応する周波数成分を主要に含む信号 (波形 W 2 1 0 )を生成する。同期信号の周波数スぺクトルが非常に狭いので、波形 W 2 1 0で示される信号成分を波形 W 2 0 0から容易に抽出できる。波形 W 2 1 0は、同期パルス発生手段 7 0によって波形整形されて、波形 W 2 2 0 に示される信号に変換される。この信号 (波形 W 2 2 0 )は、一次復調部 4 4および拡散符号発生部 3 4に提供される。

拡散符号発生部 3 4は、波形 W 2 2 0で示される信号に同期して、時刻 t 1において拡散符号の発生を開始する。この結果、拡散符号発生部 3 4は、時刻 t 1から、波形 W 2 3 0で示されるような拡散符号列を生成する。

逆拡散復調部 4 2には、 2つの信号 (波形 W 2 3 0、 W 2 5 0 )が提供される。逆拡散復調部 4 2は、この 2つの信号の乗算結果 (波形 2 4 0 )を一次復調部 4 4に提供する。

一次復調部 3 2は、波形 W 2 2 0で示される信号に同期して、時刻 t 1において一次復調を開始する。この結果、一次復調部 4 4は、時刻 t 1から、波形 W 2 8 0 で示される受信データを生成する。

図 7 Bは、時刻 t 2〜t 3における信号のうち拡散信号成分の波形 W 2 5 0、逆拡散符号信号の波形 W 2 7 0、および受信データの波形 W 2 8 0を示す。図 7 Bにおいても、図 6 Bと同様の趣旨により、逆拡散復調部 4 2における乗算演算の理解を容易にするために、拡散信号成分から一次変調成分を除いた信号 (波形 W 2 6 0 ) と拡散符号信号 (波形 W 2 7 0 )との乗算結果、つまり受信デ一夕（波形 W 2 8 0 ) を示している。波形 W250と波形 W260とを比較すれば、拡散符号 (波形 W2

70)を用いて受信信号 (波形 W250) に逆拡散復調を行うことがこれらの信号の乗算に対応するものであることが理解されるであろう。

(第 2の実施の形態）

図 8を参照すると、有線通信システム 100が示されている。有線通信システム 100は、基地局 80と、 1またはそれ以上の分散局 84、 86、 88と、これらの接続するための有線通信路 82とを有する。基地局 80は、複数の有線通信デバイス 90a、 90 b、 90ηと、同期信号発生デバイス 98とを備える。各分散局

84、 86、 88は、有線通信デバイス（例えば、図 3の 31)を備える。基地局 8 0内の有線通信デバイス 90 a、 90b、 90ηは、それそれ、有線通信路内の個々のメタル対線 82 a、 82b、 82 nを介レて、分散局 84、 86、 88に接続されている。分散局 80と基地局 84、 86、 88との間で、双方向通信が実現されている。有線通信路 82は、例えば多芯ケ一ブルである。

有線通信デバイス 90 aは、送受信ュニヅト 92 a、送信制御ュニヅト 94 a、および受信処理ュニヅト 96 aを有する。有線通信デバイス 90b、 90ηも、有線通信デバイス 90 aと同様に、それそれ、送受信ュニヅト 92b、 92ηと、送信制 ¾1ュニヅト 94 b、 94 nと、受信処理ュニヅト 96 b、 96 nとを備える。有線通信デバイス 90 aについて例示的に説明するば、送信制御ュニヅト 92 aは、送受信ュニヅト 92 aに提供する送出デ一夕を処理し、受信処理ュニヅト 96 aは、送受信ュニヅト 92 aから提供される受信デ一夕を処理する。

有線通信デバイス 83 aは、送受信ュニヅト 85 a、送信制御ュニヅト 87 a、および受信処理ュニヅト 89 aを有する。有線通信デバイス 83 b、 83 nも、有線通信デバイス 83 aと同様に、それそれ、送受信ュニヅト 85 b、 85 nと、送信制御ユニット 87b、 87ηと、受信処理ュニヅト 89b、 89ηとを備える。有線通信デバイス 90 a、 90 b, 90 nは、それそれ、相異なる拡散符号を生成するための拡散符号発生部を有する。また、有線通信デバイス 83 a、 83 b, 8 3 nは、それそれ、相異なる拡散符号を生成するための拡散符号発生部を有する。しかしながら、有線通信デバイス 9 0 a、 9 0 b、 9 0 nは、有線通信路 8 2を介してそれそれに接続されている分散局の有線通信デバイス 8 3 a、 8 3 b、 8 3 η と共通の拡散符号を有している。

この通信ネヅトワークでは、個々の有線通信デバイスは、固有の Ρ Ν符号を用いてスぺクトラム拡散信号を生成する。このため、隣接メタル対線からクロストークによつて誘起されたノィズは、別の Ρ Ν符号によつて拡散変調された信号成分である。また、このスペクトラム拡散信号は、同一の Ρ Ν符号を持つ特定の有線通信デバイスにおいてのみ復調される。故に、この誘起ノイズは、別個の拡散符号を持つ有線通信デノ、'ィスの復調信号には現れなレ、。

有線通信デバイス 9 0 aの送受信ュニヅト 9 2 aは、図 9に示される構成を備えることができる。図 9から明らかなように、有泉通信デバイス 9 0 aは、図 2および図 3の有線通信デバイスと類似の構成を備える。送受信ュニヅト 9 2 aの主要部 1 0 2は、送出データを入力 1 0 2 aに受け、拡散変調信号を入出力 1 0 2 bに提供する。主要部 1 0 2は、また、入出力 1 0 2 bに有線通信路 8 2から信号を受け、これを処理して受信デ一夕を出力 1 0 2 cに提供する。このために、主要部 1 0 2 は、一次変調部 3 2と、拡散変調部 3 4と、拡散符号発生部 3 6と、通信ィン夕ーフェース部 3 8と、逆拡散復調部 4 2と、一次復調部 4 4とを備える。主要部 1 0 2は、同期信号発生部 4 0を含まないけれども、同期信号は、同期信号発生デバィス 9 8から入力 1 0 2 dに提供される。このため、基地局 8 0内の有線通信デバイス 9 0 a、 9 0 b, 9 0 nのために、共通の同期信号発生デバィス 9 8が配置されている。同期信号発生デバイス 9 8は、これに限定されるものではないが、同期信号発生部 4 0と同一または類似の構成を備えることができる。

このような通信システム 1 0 0では、基地局の有線通信デバイスでは、自らが拡散変調信号を送出すると共に、同期信号を有線通信路 8 2へ送出している。このため、分散局における有線通信デバイスは、この同期信号を有線通信路から受ける一方で、自らが拡散変調信号を送出できる。つまり、基地局および分散局には、常に同期信号が提供されている。故に、基地局および分散局のいずれも、この同期信号に基づいて拡散符号を生成できる。したがって、同期捕捉をすること

なく、基地局と分散局との間において同期が確立可能である。

以上説明したように、上記の実施の形態に説明された有線通信デバイスでよれば、スぺクトラム拡散方式を適用しても同期捕捉のために時間が不要なので、送信器と受信器との間の通信を高速に同期させることができる。このため、全二重または半二重の双方向の高速スぺクトラム拡散通信が可能になる。

なお、これまでの有線通信デバイス、有線通信装置、および有線通信方法に関する説明は、例示であり、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、有線通信デバイスは、いくつかの拡散符号から選択された拡散符号を生成することができるものであってもよい。産業上の利用可能性

以上詳細に説明したように、本発明に係わる有線通信デバイスおよび有線通信装置では、同期信号に同期して生成される拡散符号を用いて拡散変調された拡散信号に加えて、同期信号も有線通信路に送出できる。このため、有線通信路から受けた同期信号に基づいて逆拡散復調するための拡散符号を生成できるので、従来のような同期捕捉が不要になる。

本発明に係わる有線通信方法によれば、有線通信路からの同期信号は、スぺクトラム拡散信号を逆拡散復調するための拡散符号を生成するための夕イミング信号として利用される。このため、この信号の基づいて、拡散変調および逆拡散復調のための拡散符号を発生できる。この拡散符号を用いて、有線通信路から受けた信号を逆拡散復調でき、また送出デ一夕を拡散変調できるので、従来のような同期捕捉が不要になる。

したがって、スぺクトラム拡散を有線通信路に適用したときにデ一夕通信を高速化可能な有線通信デバイス、有線通信装置、有線通信システムおよび有線通信方法が提供される。

Claims

請求の範囲

1 . 送信デ一夕を一次変調し、一次変調信号を生成する一次変調部と、

所定の周期を有する同期信号に同期して拡散符号を発生する符号発生部と、前記拡散符号に基づいて前記一次変調信号を拡散変調し、拡散変調信号を生成する拡散変調部と、

前記同期信号を有線通信路に送出すると共に、前記拡散変調信号を前記有線通信路に送出する通信イン夕一フヱ一ス部と、

を備える有線通信デバイス。

2 . 前記有線通信路からの信号を前記拡散符号に基づいて逆拡散復調し、逆拡散信号を生成する逆拡散復調部と、

前記逆拡散信号を一次復調し、受信デ一夕を生成する一次復調部と、

を更に備える請求の範囲 1項に記載の有線通信デバイス。

3 . 前記同期信号を発生する信号発生部を更に備える、請求の範囲 1項または 2 項に記載の有線通信デバイス。

4 . 基準信号を発生するための手段と、この手段に結合され、前記基準信号を瀘波して同期信号を生成するためのフィル夕手段とを更に備える、請求の範囲 1項または 2項に記載の有線通信デバイス。

5 . 前記フィル夕手段は、前記基準信号の基本周期を示す周波数成分の信号を生成するように設けられている、請求の範囲 4項に記載の有線通信デバイス。

6 . 前記同期信号は、実質的に単一の正弦波および単一の余弦波のいずれかで表されるように生成されている、請求の範囲 1項から 5項のいずれかに記載の有線通信デバイス。

7 . 前記符号発生部に結合され、基準周期毎にパルス信号を生成するためのパルス生成手段を更に備える、請求の範囲 1項から 5項のいずれかに記載の有線通信デバイス。

8 . 前記フィル夕手段と前記符号発生部との間に結合され、基準周期毎にパルス信号を生成するためのパルス生成手段を更に備える、請求の範囲 1項から 5項のいずれかに記載の有線通信デバイス。

9 . 前記一次変調部は、前記パルス生成手段に結合されており、前記パルス生成手段からのパルス信号により前記送出信号の取り込むように動作する、請求の範囲 1項から 5項のいずれかに記載の有線通信デバイス。

1 0 . 前記通信インターフェース部は、前記有線通信路に結合され、前記拡散変調信号の有無に関係なく前記同期信号を送出するための手段を含む、請求の範囲 1 項から 5項のいずれかに記載の有線通信デノイス。

1 1 · 前記通信ィン夕一フェース部は、前記有線通信路に結合され前記有線通信路からの信号から同期信号の成分を分離するための分離手段を更に有する、請求の範囲 1項または 2項に記載の有線通信デノ、'イス。

1 2 . 前記所定の周期を有する信号成分を含む受信信号から前記同期信号を再生する信号再生部を更に備える、請求の範囲 1項または 2項に記載の有線通信デバイス。

1 3 . 前記通信ィン夕ーフェース部は、前記有線通信路に結合され前記有線通信路からの信号から同期信号の成分を分離するための分離手段を含んでおり、前記分離手段に結合され、前記分離手段からの信号から基本周期毎にパルスを生成するためのパルス発生手段を更に備える、請求の範囲 1項または 2項に記載の有線通信デバイス。

1 4 . 前記拡散符号は P N符号である、請求の範囲 1項〜 1 3項のいずれかに記載の有線通信デバイス。

1 5 . 前記同期信号の周波数スぺクトルは、前記拡散変調信号の周波数スぺクトルに比べて狭い、請求の範囲 1項〜 1 4項のいずれかに記載の有線通信デバイス。 1 6 . 請求の範囲 1項または請求の範囲 2項に記載される複数の有線通信デバイスと、

所定の周期を有する同期信号を発生する信号発生部とを備える有線通信装置。

1 7 . 前記信号発生部は、基準信号を発生するための手段と、この手段に結合され、前記基準信号を瀘波して同期信号を生成するためのフィル夕手段とを更に備える、請求の範囲 1 6項に記載の有線通信装置。

1 8 . 請求の範囲 1 6項または請求の範囲 1 7項に記載の有線通信装置と、請求の範囲 1項または請求の範囲 2項に記載の複数の有線通信デバイスと、各々がー端および他端を有する複数の有線通信線と

を備え、

各有線通信線の一端は前記複数の有線通信デバイスの各々に接続されると共に、各有線通信線の他端は前記有線通信装置に含まれる複数の有線通信デバイスの各々に接続されている、有線通信システム。

1 9 . 前記複数の有線通信線の一部は、通信ケーブルで構成されている、請求の範囲 1 8項に記載の有線通信システム。

2 0 . 送信器と、この送信器に有線通信路を介して接続された受信器との間にお Vヽて通信を行う有線通信方法であって、

送信デ一夕を一次変調し、一次変調信号を生成するステヅプと、

所定の周期を有する同期信号を有線通信路に送出するステップと、

前記同期信号に同期した拡散符号に基づいて前記一次変調信号を拡散変調し拡散変調信号を生成するステップと、

前記拡散変調信号を前記有線通信路に送出するステップと、

を備える有線通信方法。

2 1 . 送信器と、この送信器に有線通信路を介して接続された受信器との間において通信を行う有線通信方法であって、

所定の周期を有する信号成分を含み前記有線通信路から受けた信号より、同期信号を再生するステップと、

前記同期信号に同期して発生された拡散符号に基づいて前記信号を逆拡散復調し、逆拡散信号を生成するステップと、

前記逆拡散信号を一次復調し、受信データを生成するステツプと、を備える有線通信方法。