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JP4313154B2 - COMMUNICATION SYSTEM, RECEPTION DEVICE, TRANSMISSION DEVICE, RECEPTION METHOD, TRANSMISSION METHOD, AND PROGRAM - Google Patents
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JP4313154B2 - COMMUNICATION SYSTEM, RECEPTION DEVICE, TRANSMISSION DEVICE, RECEPTION METHOD, TRANSMISSION METHOD, AND PROGRAM - Google Patents

COMMUNICATION SYSTEM, RECEPTION DEVICE, TRANSMISSION DEVICE, RECEPTION METHOD, TRANSMISSION METHOD, AND PROGRAM Download PDF

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Description

本発明は、通信システム、受信装置、送信装置、受信方法、送信方法、ならびに、これらをコンピュータ上にて実現するプログラムに関する。   The present invention relates to a communication system, a receiving device, a transmitting device, a receiving method, a transmitting method, and a program for realizing these on a computer.

従来から、IMT 2000 W−CDMAシステム、lCDMA2000システム、無線LAN IEEE802.11bなどのシステムによる無線通信技術が提案されている。このような無線通信においては、同じ周波数帯を複数の通信接続に用いるために、CDMA(Code Division Multiple Access)を利用している。   Conventionally, wireless communication techniques using systems such as the IMT 2000 W-CDMA system, the lCDMA2000 system, and the wireless LAN IEEE 802.11b have been proposed. In such wireless communication, CDMA (Code Division Multiple Access) is used in order to use the same frequency band for a plurality of communication connections.

CDMAでは、互いに異なる拡散符号を用いて通信情報を拡散変調することにより、複数の通信接続を同じ周波数帯に入れ込み、また、同じ周波数帯から所望の通信接続を分離することができる。   In CDMA, by spreading and modulating communication information using different spreading codes, a plurality of communication connections can be put into the same frequency band, and desired communication connections can be separated from the same frequency band.

このほか、乱数列に適切なFIR(Finite Impulse Response)フィルタを適用して得られる数列を拡散符号として採用する技術が知られている。以下の文献には、このような技術について開示されている。
特開2001−292129号公報 特開2002−290274号公報 M.B.Pursley, Performance Evaluation for Phase-Coded Spread-Spectrum Multiple-Access Communication, Part I: System Analysis, IEEE Trans.on Communications, Vol.com-25, No.8,1977年
In addition, a technique is known in which a number sequence obtained by applying an appropriate FIR (Finite Impulse Response) filter to a random number sequence is used as a spreading code. The following documents disclose such techniques.
JP 2001-292129 A JP 2002-290274 A MBPursley, Performance Evaluation for Phase-Coded Spread-Spectrum Multiple-Access Communication, Part I: System Analysis, IEEE Trans.on Communications, Vol.com-25, No.8, 1977

[特許文献1][特許文献2]に開示される技術で用いられるFIRフィルタは、1つの入力信号から複数の信号を得てこれらの総和をとるものであり、複数の信号のうちi番目の信号の入力信号に対する遅延時間をD[i]、増幅率をA[i]とすると、数列D[0],D[1],D[2],…は公差Dの等差数列、数列A[0],A[1],A[2],…は公比r (-1<r<1)の等比数列となるものである。   The FIR filter used in the technology disclosed in [Patent Literature 1] and [Patent Literature 2] obtains a plurality of signals from one input signal and sums them, and the i th of the plurality of signals. Assuming that the delay time of the signal with respect to the input signal is D [i] and the amplification factor is A [i], the sequences D [0], D [1], D [2],. [0], A [1], A [2],... Are geometric sequences with a common ratio r (-1 <r <1).

そして、複数の送受信系において同じD,r、異なる漸化式の初期値を使って、チェビシェフ多項式を用いた漸化式により生成した乱数列に上記のFIRフィルタを使って数列を得て、当該数列を拡散符号として利用した場合、ビット誤り率が向上することがわかっている。   Then, using the same D, r and initial values of different recurrence formulas in a plurality of transmission / reception systems, the random number sequence generated by the recurrence formula using the Chebyshev polynomial is used to obtain a numeric sequence using the above FIR filter, It has been found that when a sequence is used as a spreading code, the bit error rate is improved.

一方、[非特許文献1]においては、拡散符号を用いた符号分割多重通信において、ある拡散符号の組を用いた場合の、ユーザ同士の干渉ノイズを計算する手法が開示されている。   On the other hand, [Non-Patent Document 1] discloses a method of calculating interference noise between users when a certain set of spreading codes is used in code division multiplexing communication using spreading codes.

しかしながら、上記のようなFIRフィルタを用いる技術において、複数の送受信系が同時に存在する環境下で、どれか1つの系について優先的にビット誤り率等によって示される通信品質を向上させる技術が求められている。   However, in the technique using the FIR filter as described above, there is a demand for a technique for preferentially improving the communication quality indicated by the bit error rate or the like for any one system in an environment where a plurality of transmission / reception systems exist simultaneously. ing.

本発明は、このような通信を行うのに好適な通信システム、受信装置、送信装置、受信方法、送信方法、ならびに、これらをコンピュータ上にて実現するプログラムを提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a communication system, a receiving apparatus, a transmitting apparatus, a receiving method, a transmitting method, and a program for realizing these on a computer, which are suitable for performing such communication.

以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。   In order to achieve the above object, the following invention is disclosed in accordance with the principle of the present invention.

本発明の第1の観点に係る通信システムは、少なくとも1つの受信装置と、K (K>1)個の送信装置と、を有し、当該K個の送信装置のそれぞれについて、i (i = 0,…,K-1)番目の送信装置には、相関パラメータri (-1<ri<1)が割り当てられ、以下のように構成する。 The communication system according to the first aspect of the present invention includes at least one receiving device and K (K> 1) transmitting devices, and for each of the K transmitting devices, i (i = Correlation parameter r i (−1 <r i <1) is assigned to the (0,..., K−1) -th transmitting apparatus, and the configuration is as follows.

すなわち、K個の送信装置のうち任意の送信装置(以下、これがi番目の送信装置であるものとする。)から受信装置へ情報が伝送される場合、当該受信装置と当該i番目の送信装置とは、
当該相関パラメータriと、
[数34]に示す長さN+M (N>1,M>1)の乱数系列x(i)であって[数35]に示す関係を満たすものと、
から、[数36][数37][数38][数39]により計算され、[数40]に示される長さNの数列a(i)を、拡散符号として用いて変復調を行って、非同期符号分割多元接続通信により伝送を行う。
That is, when information is transmitted from an arbitrary transmitting device (hereinafter, this is the i-th transmitting device) among the K transmitting devices to the receiving device, the receiving device and the i-th transmitting device Is
The correlation parameter r i ,
A random number sequence x (i) of length N + M (N> 1, M> 1) shown in [Equation 34] and satisfying the relationship shown in [Equation 35];
From [Equation 36] [Equation 37] [Equation 38] [Equation 39] and performing modulation / demodulation using a sequence N ( length ) of length N shown in [Equation 40] as a spreading code, Transmission is performed by asynchronous code division multiple access communication.

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一方、K個の送信装置のうちの任意の送信装置(以下、これがk番目の送信装置であるものとする。)から受信装置へ情報が伝送される場合、他の送信装置に割り当てられた相関パラメータri (i = 0,…,K-1,ただしi≠k)から、[数41][数42]により定義される関数f(ρ)を最小にするρ (-1<ρ<1)を、当該k番目の送信装置に対して割り当てる相関パラメータrk (-1<rk<1)とする。 On the other hand, in the case where information is transmitted from an arbitrary transmitting device among the K transmitting devices (hereinafter, this is the k-th transmitting device) to the receiving device, the correlation assigned to the other transmitting device. Ρ (−1 <ρ <1) that minimizes the function f (ρ) defined by [Equation 41] and [Equation 42] from the parameters r i (i = 0,..., K−1, where i ≠ k). ) Is a correlation parameter r k (−1 <r k <1) to be assigned to the k-th transmitter.

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そして、[数34]においてi=kとし、[数36[数37][数38]においてi=kとし、[数39]と、当該割り当てられた相関パラメータrkと、を用いて、[数40]においてi=kとした長さNの拡散符号a(k)を用いて変復調を行って、非同期符号分割接続通信により伝送を行う。 Then, i = k in [Equation 34], i = k in [Equation 36 [Equation 37] and [Equation 38], and [Equation 39] and the assigned correlation parameter r k are used. In [Formula 40], modulation / demodulation is performed using a spreading code a (k) of length N with i = k, and transmission is performed by asynchronous code division connection communication.

また、本発明の通信システムにおいて、乱数系列x(i)は、いずれも、p (p≧2)次のチェビシェフ多項式[数43]による漸化式[数44]により計算されるように構成することができる。 Further, in the communication system of the present invention, each random number sequence x (i) is configured to be calculated by a recursion formula [Equation 44] based on a Chebyshev polynomial [Equation 43] of p (p ≧ 2) order. be able to.

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また、本発明の通信システムにおいて、当該受信装置は、受信部と、パラメータ計算部と、拡散符号計算部と、復調部と、を備え、以下のように構成することができる。   In the communication system of the present invention, the receiving apparatus includes a receiving unit, a parameter calculating unit, a spreading code calculating unit, and a demodulating unit, and can be configured as follows.

すなわち、受信部は、K個の送信装置から送信された変調済信号の総和を受信する。   That is, the receiving unit receives the sum of the modulated signals transmitted from the K transmitting devices.

一方、パラメータ計算部は、当該相関パラメータrkを計算する。 On the other hand, the parameter calculation unit calculates the correlation parameter r k.

さらに、拡散符号計算部は、計算された相関パラメータrkと、当該乱数系列x(k)とから、当該長さNの拡散符号a(k)を計算する。 Further, the spreading code calculation unit calculates the spreading code a (k) of the length N from the calculated correlation parameter r k and the random number sequence x (k) .

そして、復調部は、計算された長さNの拡散符号a(k)により、当該k番目の送信装置から伝送された信号を、受信された変調済信号の総和から復調する。 Then, the demodulating unit demodulates the signal transmitted from the k-th transmission device from the sum of the received modulated signals, using the calculated spreading code a (k) of length N.

また、本発明の通信システムにおいて、当該k番目の送信装置は、信号受付部と、パラメータ計算部と、拡散符号計算部と、変調部と、送信部と、を備え、以下のように構成することができる。   In the communication system of the present invention, the k-th transmission device includes a signal reception unit, a parameter calculation unit, a spreading code calculation unit, a modulation unit, and a transmission unit, and is configured as follows. be able to.

すなわち、信号受付部は、当該受信装置に伝送すべき信号を受け付ける。   That is, the signal receiving unit receives a signal to be transmitted to the receiving device.

一方、パラメータ計算部は、当該相関パラメータrkを計算する。 On the other hand, the parameter calculation unit calculates the correlation parameter r k.

さらに、拡散符号計算部は、計算された相関パラメータrkと、当該乱数系列x(k)とから、当該長さNの拡散符号a(k)を計算する。 Further, the spreading code calculation unit calculates the spreading code a (k) of the length N from the calculated correlation parameter r k and the random number sequence x (k) .

そして、変調部は、計算された長さNの拡散符号a(k)により、受け付けられた信号を変調する。 Then, the modulation unit modulates the received signal with the spread code a (k) having the calculated length N.

一方、送信部は、当該変調済信号を当該受信装置に送信する。   On the other hand, the transmission unit transmits the modulated signal to the receiving device.

本発明の他の観点に係る受信装置は、上記通信システムの受信装置である。   A receiving device according to another aspect of the present invention is a receiving device of the communication system.

本発明の他の観点に係る送信装置は、上記通信システムの受信装置である。   A transmission device according to another aspect of the present invention is a reception device of the communication system.

本発明の他の観点に係る受信方法は、K (K>1)個の送信装置と通信し、当該K個の送信装置のそれぞれについて、i (i = 0,…,K-1)番目の送信装置には、相関パラメータri (-1<ri<1)が割り当てられ、割当工程と、伝送受付工程とを備え、以下のように構成する。 A reception method according to another aspect of the present invention communicates with K (K> 1) transmission devices, and for each of the K transmission devices, the i (i = 0,..., K−1) th A correlation parameter r i (−1 <r i <1) is allocated to the transmission device, and includes an allocation process and a transmission reception process, and is configured as follows.

すなわち、K個の送信装置のうち任意の送信装置(以下、これがi番目の送信装置であるものとする。)から情報の伝送を受ける場合、当該i番目の送信装置と、
当該相関パラメータriと、
[数34]に示す長さN+M (N>1,M>1)の乱数系列x(i)であって[数35]に示す関係を満たすものと、
から、[数36][数37][数38][数39]により計算され、[数40]に示される長さNの数列a(i)を、拡散符号として用いて変復調を行って、非同期符号分割多元接続通信により伝送を行う。
That is, when receiving transmission of information from any of the K transmitting devices (hereinafter, this is assumed to be the i-th transmitting device), the i-th transmitting device,
The correlation parameter r i ,
A random number sequence x (i) of length N + M (N> 1, M> 1) shown in [Equation 34] and satisfying the relationship shown in [Equation 35];
From [Equation 36] [Equation 37] [Equation 38] [Equation 39] and performing modulation / demodulation using a sequence N ( length ) of length N shown in [Equation 40] as a spreading code, Transmission is performed by asynchronous code division multiple access communication.

一方、K個の送信装置のうちの任意の送信装置(以下、これがk番目の送信装置であるものとする。)から情報の伝送を受ける場合、割当工程では、他の送信装置に割り当てられた相関パラメータri (i = 0,…,K-1,ただしi≠k)から、[数31][数32]により定義される関数f(ρ)を最小にするρ (-1<ρ<1)を、当該k番目の送信装置に対して割り当てる相関パラメータrk (-1<rk<1)とする。 On the other hand, when receiving information transmission from any of the K transmission devices (hereinafter, this is assumed to be the k-th transmission device), in the assignment step, the information is assigned to another transmission device. From the correlation parameters r i (i = 0,..., K−1, i ≠ k), ρ (−1 <ρ <) that minimizes the function f (ρ) defined by [Equation 31] and [Equation 32]. Let 1) be a correlation parameter r k (−1 <r k <1) assigned to the k-th transmission device.

そして、伝送受付工程では、[数34]においてi=kとし、[数36][数37][数38]においてi=kとし、[数39]と、当該割り当てられた相関パラメータrkと、を用いて、[数40]においてi=kとした長さNの拡散符号a(k)を用いて復調を行って、非同期符号分割接続通信により伝送を受ける。 In the transmission acceptance step, i = k in [Equation 34], i = k in [Equation 36] [Equation 37] and [Equation 38], [Equation 39], and the assigned correlation parameter r k . , Are used to demodulate using a spread code a (k) of length N with i = k in [Equation 40], and receive transmission by asynchronous code division connection communication.

また、本発明の受信方法において、乱数系列x(i)は、いずれも、p (p≧2)次のチェビシェフ多項式[数43]による漸化式[数44]により計算されるように構成することができる。 Further, in the receiving method of the present invention, each random number sequence x (i) is configured to be calculated by a recursion formula [Equation 44] by a P (p ≧ 2) degree Chebyshev polynomial [Equation 43]. be able to.

また、本発明の受信方法において、伝送受付工程は、受信工程と、パラメータ計算工程と、拡散符号計算工程と、復調工程と、を備え、以下のように構成することができる。   In the reception method of the present invention, the transmission reception step includes a reception step, a parameter calculation step, a spreading code calculation step, and a demodulation step, and can be configured as follows.

すなわち、受信工程では、K個の送信装置から送信された変調済信号の総和を受信する。   That is, in the receiving step, the sum of the modulated signals transmitted from the K transmitting devices is received.

一方、パラメータ計算工程では、当該相関パラメータrkを計算する。 On the other hand, in the parameter calculation process to calculate the correlation parameter r k.

さらに、拡散符号計算工程では、計算された相関パラメータrkと、当該乱数系列x(k)とから、当該長さNの拡散符号a(k)を計算する。 Further, in the spreading code calculation step, the spreading code a (k) of the length N is calculated from the calculated correlation parameter r k and the random number sequence x (k) .

そして、復調工程では、計算された長さNの拡散符号a(k)により、当該k番目の送信装置から伝送された信号を、受信された変調済信号の総和から復調する。 Then, in the demodulation step, the signal transmitted from the k-th transmitter is demodulated from the sum of the received modulated signals using the calculated spreading code a (k) of length N.

本発明の他の観点に係る送信方法は、少なくとも1つの受信装置と通信するK (K>1)個の送信装置のいずれか1つにおいて使用され、当該K個の送信装置のそれぞれについて、i (i = 0,…,K-1)番目の送信装置には、相関パラメータri (-1<ri<1)が割り当てられ、割当工程と、伝送工程と、を備え、以下のように構成する。 A transmission method according to another aspect of the present invention is used in any one of K (K> 1) transmission devices communicating with at least one reception device, and for each of the K transmission devices, i A correlation parameter r i (−1 <r i <1) is assigned to the (i = 0,..., K−1) -th transmission device, and includes an assignment step and a transmission step. Constitute.

すなわち、K個の送信装置のうち任意の送信装置(以下、これがi番目の送信装置であるものとする。)から受信装置へ情報を伝送する場合、当該受信装置と当該i番目の送信装置とは、
当該相関パラメータriと、
[数34]に示す長さN+M (N>1,M>1)の乱数系列x(i)であって[数35]に示す関係を満たすものと、
から、[数36][数37][数38][数39]により計算され、[数40]に示される長さNの数列a(i)を、拡散符号として用いて変復調を行って、非同期符号分割多元接続通信により伝送を行う。
That is, when transmitting information from an arbitrary transmission device among the K transmission devices (hereinafter, this is the i-th transmission device) to the reception device, the reception device, the i-th transmission device, Is
The correlation parameter r i ,
A random number sequence x (i) of length N + M (N> 1, M> 1) shown in [Equation 34] and satisfying the relationship shown in [Equation 35];
From [Equation 36] [Equation 37] [Equation 38] [Equation 39] and performing modulation / demodulation using a sequence N ( length ) of length N shown in [Equation 40] as a spreading code, Transmission is performed by asynchronous code division multiple access communication.

一方、K個の送信装置のうちの当該いずれか1つ(以下、これがk番目の送信装置であるものとする。)から受信装置へ情報を伝送する場合、割当工程では、他の送信装置に割り当てられた相関パラメータri (i = 0,…,K-1,ただしi≠k)から、[数41][数42]により定義される関数f(ρ)を最小にするρ (-1<ρ<1)を、当該k番目の送信装置に対して割り当てる相関パラメータrk (-1<rk<1)とする。 On the other hand, when information is transmitted from any one of the K transmitting devices (hereinafter, this is assumed to be the kth transmitting device) to the receiving device, in the allocation step, the other transmitting devices are transmitted. Ρ (−1) that minimizes the function f (ρ) defined by [Equation 41] and [Equation 42] from the assigned correlation parameters r i (i = 0,..., K−1, where i ≠ k). Let <ρ <1) be a correlation parameter r k (−1 <r k <1) to be assigned to the k-th transmission apparatus.

さらに、伝送工程では、[数34]においてi=kとし、[数36][数37][数38]においてi=kとし、[数39]と、当該割り当てられた相関パラメータrkと、を用いて、[数40]においてi=kとした長さNの拡散符号a(k)を用いて変調を行って、非同期符号分割接続通信により伝送を行う。 Further, in the transmission step, i = k in [Equation 34], i = k in [Equation 36] [Equation 37] and [Equation 38], [Equation 39], the assigned correlation parameter r k , Then, modulation is performed using a spreading code a (k) of length N with i = k in [Equation 40], and transmission is performed by asynchronous code division connection communication.

また、本発明の送信方法において、乱数系列x(i)は、いずれも、p (p≧2)次のチェビシェフ多項式[数43]による漸化式[数44]により計算されるように構成することができる。 Further, in the transmission method of the present invention, each random number sequence x (i) is configured to be calculated by a recursion formula [Equation 44] using a p (p ≧ 2) degree Chebyshev polynomial [Equation 43]. be able to.

また、本発明の送信方法において、伝送工程は、信号受付工程と、パラメータ計算工程と、拡散符号計算工程と、変調工程と、送信工程と、を備え、以下のように構成することができる。   In the transmission method of the present invention, the transmission process includes a signal reception process, a parameter calculation process, a spreading code calculation process, a modulation process, and a transmission process, and can be configured as follows.

すなわち、信号受付工程では、当該受信装置に伝送すべき信号を受け付ける。   That is, in the signal receiving step, a signal to be transmitted to the receiving device is received.

一方、パラメータ計算工程では、当該相関パラメータrkを計算する。 On the other hand, in the parameter calculation process to calculate the correlation parameter r k.

さらに、拡散符号計算工程では、計算された相関パラメータrkと、当該乱数系列x(k)とから、当該長さNの拡散符号a(k)を計算する。 Further, in the spreading code calculation step, the spreading code a (k) of the length N is calculated from the calculated correlation parameter r k and the random number sequence x (k) .

そして、変調工程では、計算された長さNの拡散符号a(k)により、受け付けられた信号を変調する。 Then, in the modulation step, the received signal is modulated by the spread code a (k) having the calculated length N.

一方、送信工程では、当該変調済信号を当該受信装置に送信する。   On the other hand, in the transmission step, the modulated signal is transmitted to the receiving device.

本発明の他の観点に係るプログラムは、コンピュータ(ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、その他各種のソフトウェアラジオを含む。)を、上記の受信装置もしくは送信装置として機能させ、または、コンピュータに、上記の受信方法もしくは送信方法を実行させるように構成する。   A program according to another aspect of the present invention receives a computer (including an application specific integrated circuit (ASIC), a digital signal processor (DSP), a field programmable gate array (FPGA), and other various software radios) as described above. It is configured to function as a device or a transmission device, or to cause a computer to execute the above reception method or transmission method.

また、本発明のプログラムは、コンピュータ読取可能な情報記録媒体(コンパクトディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テープ、または、半導体メモリを含む。)に記録することができる。   The program of the present invention can be recorded on a computer-readable information recording medium (including a compact disk, flexible disk, hard disk, magneto-optical disk, digital video disk, magnetic tape, or semiconductor memory).

本発明のプログラムを、記憶装置、計算装置、出力装置、通信装置などを備える汎用コンピュータ、携帯電話機、PHS(Personal Handyphone System)装置、ゲーム装置などの携帯端末、並列計算機などの情報処理装置、ASIC、DSP、FPGAなどで実行することにより、上記の受信装置、送信装置、受信方法、ならびに、送信方法を実現することができる。   A program of the present invention is stored in a general-purpose computer, a mobile phone, a PHS (Personal Handyphone System) device, a portable terminal such as a game device, an information processing device such as a parallel computer, an ASIC, and the like. , DSP, FPGA, etc., the above receiving device, transmitting device, receiving method, and transmitting method can be realized.

また、これらの装置とは独立して、本発明の情報記録媒体を店舗等で配布、販売したり、本発明のプログラムそのものをコンピュータ通信網を介して配布、販売したりすることができる。   Independent of these devices, the information recording medium of the present invention can be distributed and sold in stores, or the program of the present invention itself can be distributed and sold via a computer communication network.

本発明により、複数の送受信系が同時に存在する環境下で、どれか1つの系について優先的に通信品質を向上させるのに好適な受信装置、送信装置、受信方法、送信方法、ならびに、これらをコンピュータ上にて実現するプログラムを提供することができる。   According to the present invention, in an environment in which a plurality of transmission / reception systems exist simultaneously, a reception device, a transmission device, a reception method, a transmission method, and the like suitable for preferentially improving communication quality for any one system, A program realized on a computer can be provided.

以下に本発明の実施形態を説明する。なお、以下にあげる実施形態は、説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であれば、これらの各要素または全要素を、これと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も、本発明の範囲に含まれる。以下では、まず、本発明の理論的背景について説明し、ついで、詳細な実施形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below. The embodiments described below are for illustrative purposes and do not limit the scope of the present invention. Accordingly, those skilled in the art can employ embodiments in which each or all of these elements are replaced with equivalent ones, and these embodiments are also included in the scope of the present invention. . In the following, first, the theoretical background of the present invention will be described, and then detailed embodiments will be described.

(理論的背景)
複数のユーザが存在する環境下で、i番目のユーザが符号長Nの拡散符号
a(i) = a(i) 0,a(i) 1,…,a(i) N-1
を使用している場合、ユーザiに対する他のユーザからの干渉ノイズの標準偏差σIは、[非特許文献1]によれば、[数45]のように得ることができる。
(Theoretical background)
In an environment with multiple users, the i-th user is a spreading code with a code length of N.
a (i) = a (i) 0 , a (i) 1 , ..., a (i) N-1
Is used, the standard deviation σ I of interference noise from other users with respect to the user i can be obtained as [Equation 45] according to [Non-Patent Document 1].

Figure 0004313154
Figure 0004313154

ここで用いられる部分相関係数Ck,i(m)は、[数46]のように定義される。 The partial correlation coefficient C k, i (m) used here is defined as [Equation 46].

Figure 0004313154
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ここで[数45]を見直すと、部分相関係数の添字はk,kもしくはi,iのみがあらわれていることがわかる。   Here, reviewing [Equation 45] reveals that only the subscripts of the partial correlation coefficient are k, k or i, i.

ここで、乱数列
x(k) 0,x(k) 1,x(k) 2,…
を考える([数34]参照)。この乱数列の平均がμ(k)であり、標準偏差がσ(k)であるとする([数37][数39]参照)。
Where random number sequence
x (k) 0 , x (k) 1 , x (k) 2 ,…
(See [Equation 34]). It is assumed that the average of this random number sequence is μ (k) and the standard deviation is σ (k) (see [Equation 37] and [Equation 39]).

このような乱数を用いて、拡散符号に用いる数列
a(k) 0,a(k) 1,a(k) 2,…
を作る([数36]参照)。
A sequence of numbers used for spreading codes using such random numbers
a (k) 0 , a (k) 1 , a (k) 2 ,…
(See [Equation 36]).

すると、部分相関係数Ck,k(m)は、[数47]のように求めることができる。 Then, the partial correlation coefficient C k, k (m) can be obtained as [Equation 47].

Figure 0004313154
Figure 0004313154

したがって、その期待値E[Ck,k{(m)]は、[数41]により定義される関数e(・,・)を用いて、[数48]にように求められる。 Therefore, the expected value E [C k, k {(m)] is obtained as in [Equation 48] using the function e (•, •) defined by [Equation 41].

Figure 0004313154
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これは、Mに応じて具体的に求めることができる。たとえば、M=1の場合を[数49]に、M=2の場合を[数50]に、それぞれ示す。   This can be specifically determined according to M. For example, the case of M = 1 is shown in [Formula 49], and the case of M = 2 is shown in [Formula 50].

Figure 0004313154
Figure 0004313154

Figure 0004313154
Figure 0004313154

このように、任意のMについて、E[Ck,k](m) = e(rk,m)は解析的に具体的に記述可能な関数として得ることができる。 In this way, for any M, E [C k, k ] (m) = e (r k , m) can be obtained as a function that can be described specifically analytically.

さて、読みやすくするために、[数45]の右辺を関数e(・,・)を用いて書き直すと、[数51]のようになる。   Now, in order to make it easier to read, if the right side of [Equation 45] is rewritten using the function e (.,.), It will become [Equation 51].

Figure 0004313154
Figure 0004313154

上記のように、この値は、ユーザkが他のユーザから受ける干渉ノイズの分散値の期待値に相当する。したがって、これを最小化するようなrkを選択できれば、ユーザkが受ける干渉ノイズを最小化することができることとなる。 As described above, this value corresponds to the expected value of the variance value of interference noise that user k receives from other users. Therefore, if select r k that minimizes this, it becomes possible to minimize the interference noise user k receives.

そこで、rk→ρ,m→hのように書き換え、[数51]から係数1/6Nを省略したものを関数f(ρ)とおくと、[数52]が得られる。 Therefore, when rewriting as r k → ρ, m → h and omitting the coefficient 1 / 6N from [Equation 51] as a function f (ρ), [Equation 52] is obtained.

Figure 0004313154
Figure 0004313154

これは上記の[数42]と同じ関数である。このようなユーザk以外のユーザが利用しているriを用いて、関数f(ρ)を最小化するρを-1<ρ<1の範囲で探し、得られたρをrkとして採用すれば、ユーザkの干渉ノイズが最小となるのである。 This is the same function as [Formula 42] above. Using r i used by users other than user k, search for ρ that minimizes the function f (ρ) in the range of -1 <ρ <1, and adopt the obtained ρ as r k In this case, the interference noise of the user k is minimized.

f(ρ)は、解析的に具体的に記述可能な(多項式の四則演算によって記述が可能な)有理多項式関数であるので、これを微分することによって最小となるρを求めても良いし、数値計算を行ってグラフを描き、最小となるρの近似値を得ることとしても良い。   Since f (ρ) is a rational polynomial function that can be concretely described analytically (which can be described by four arithmetic operations of polynomials), the minimum ρ may be obtained by differentiating it, It is also possible to perform a numerical calculation and draw a graph to obtain a minimum approximate value of ρ.

微分の技術を用いるとともに、微小項を省略することとして具体的に計算を行うと、M=1の場合、[数53]の値が正であれば、ρ→-1が最適パラメータ、[数53]の値が負であれば、ρ→+1が最適パラメータとなる。   When calculation is performed specifically using the technique of differentiation and omitting the minute term, if M = 1, and if the value of [Equation 53] is positive, ρ → −1 is the optimum parameter, 53] is negative, ρ → + 1 is the optimum parameter.

Figure 0004313154
Figure 0004313154

また、M→∞であり、Nが1に比べて十分に大きい場合は、微小項を省略すると、[数54]を最小化するρをrkとして採用すれば良い。[数55]は、[数54]をρについて微分したものであるので、これらから最適なρを解析的に求めることができる。 Further, if M → ∞ and N is sufficiently larger than 1, omitting a minute term may adopt ρ that minimizes [Equation 54] as r k . Since [Equation 55] is obtained by differentiating [Equation 54] with respect to ρ, the optimum ρ can be analytically determined from these.

Figure 0004313154
Figure 0004313154

Figure 0004313154
Figure 0004313154

図1は、実際に数値計算実験を行って描いたグラフを示す説明図である。   FIG. 1 is an explanatory diagram showing a graph drawn by actually conducting a numerical calculation experiment.

数値計算実験は、M→∞、ユーザ数K = 10、符号長Nが1よりも十分に長い場合において、他の9人のユーザが用いている増幅率がそれぞれ -0.2,-0.1,0.0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6 のときの、[数53]に相当するグラフである。このように、各ユーザにおけるFIRフィルタの増幅率(これは、相関パラメータに等しい。)が異なる環境を「ヘテロジニアス環境」と呼ぶ。横軸はρ(図中ではr1)に対応し、縦軸が[数53]の値に対応するもので、E[σI]の値を示すものである。すなわち、[数53]の値を大小関係は維持したまま、縦軸を適当にスケール変換したものが、本図のグラフに相当する。 In the numerical calculation experiment, when M → ∞, the number of users K = 10, and the code length N is sufficiently longer than 1, the amplification factors used by the other nine users are -0.2, -0.1, 0.0, It is a graph corresponding to [Formula 53] when 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, and 0.6. As described above, an environment in which the amplification factor (which is equal to the correlation parameter) of the FIR filter for each user is different is called a “heterogeneous environment”. The horizontal axis corresponds to ρ (r 1 in the figure), the vertical axis corresponds to the value of [Equation 53], and represents the value of E [σ I ]. That is, the value of [Equation 53] is appropriately scale-converted while maintaining the magnitude relationship, and corresponds to the graph of this figure.

この実験で得られた最適パラメータ値は、ρ ≒ 0.566005であり、このときの干渉ノイズの標準偏差の期待値E[σI]は、およそ 2.55072N となった。 The optimum parameter value obtained in this experiment is ρ≈0.566005, and the expected value E [σ I ] of the standard deviation of the interference noise at this time is approximately 2.55072N.

一方、[特許文献1][特許文献2]に開示されるような技術(全ユーザのFIRフィルタの増幅率が等しい「ホモジニアス環境」下の技術)においては、最適パラメータ値はρ = 2 - 31/2 ≒ 0.267949であり、本環境下でそのときの干渉ノイズの標準偏差の期待値E[σI]を求めると、およそ 2.59808N となった。 On the other hand, in the technique disclosed in [Patent Document 1] and [Patent Document 2] (the technique under “homogeneous environment” in which the amplification factors of all users' FIR filters are equal), the optimal parameter value is ρ = 2−3. 1/2 ≒ 0.267949, and when the expected value E [σ I ] of the standard deviation of interference noise at this time is obtained in this environment, it was about 2.59808N.

このように、上記原理にしたがって、ヘテロジニアス環境下であっても、他のユーザが利用しているFIRフィルタの増幅率の値から、自身が利用すべき増幅率の最適値を求めることができ、これを用いた場合は、従来よりも干渉ノイズが小さくなることとなる。   As described above, according to the above principle, even in a heterogeneous environment, the optimum value of the amplification factor to be used can be obtained from the amplification factor value of the FIR filter used by other users. When this is used, the interference noise becomes smaller than in the prior art.

なお、全ユーザが相関パラメータ(FIRフィルタの増幅率)として上記の最適パラメータ値を採用する場合は、ホモジニアス環境となり、上記のヘテロジニアス環境の特殊なパラメータ例に相当する。   In addition, when all the users employ the above-mentioned optimum parameter value as the correlation parameter (FIR filter amplification factor), the environment is homogeneous and corresponds to a special parameter example of the heterogeneous environment.

図2は、本発明の実施形態に係る通信システムの概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the communication system according to the embodiment of the present invention. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

通信システム201は、K (K>1)個の送信装置231と、少なくとも1つの受信装置251と、からなる。複数の送信装置231は、それぞれ、FIRフィルタの増幅率を適当に定めて乱数列から拡散符号を生成し、符号分割多重通信を行っている。そして、受信装置251は、各送信装置231が発する無線信号(変調済信号)が電波伝搬路を経て到達したもの総和を、受信信号として受信することとなる。   The communication system 201 includes K (K> 1) transmission devices 231 and at least one reception device 251. Each of the plurality of transmission devices 231 generates a spreading code from a random number sequence by appropriately determining the amplification factor of the FIR filter, and performs code division multiplexing communication. Then, the receiving device 251 receives the sum total of the radio signals (modulated signals) emitted from the respective transmitting devices 231 that have arrived through the radio wave propagation path as a received signal.

このような環境下で、k (0≦k<K)番目の送信装置231から伝送される情報を受信装置251で受信する場合に、干渉ノイズの影響をできるだけ小さくしたい、という場合に、本発明の原理を適用することができる。   In such an environment, when the receiver 251 receives information transmitted from the k (0 ≦ k <K) -th transmitter 231, the present invention is used when it is desired to minimize the influence of interference noise. The principle can be applied.

(送信装置)
図3は、本実施形態のk番目の送信装置231の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
(Transmitter)
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the k-th transmission device 231 according to the present embodiment. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

送信装置231は、信号受付部301と、パラメータ計算部302と、拡散符号計算部303と、変調部304と、送信部305と、を備え、以下のように構成する。   The transmission apparatus 231 includes a signal reception unit 301, a parameter calculation unit 302, a spreading code calculation unit 303, a modulation unit 304, and a transmission unit 305, and is configured as follows.

すなわち、信号受付部301は、当該受信装置に伝送すべき信号を受け付ける。   That is, the signal receiving unit 301 receives a signal to be transmitted to the receiving device.

一方、パラメータ計算部302は、他の送信装置が用いているFIRフィルタの増幅率(これは、当該他の送信装置の相関パラメータに等しい。)ri (0≦i<K,i≠k)を受け付けて、上述した原理により、最適な相関パラメータrkを計算する。すなわち、[数42]の関数に対して、数式処理の技術を用いて解析的に最小値をとる値ρを求めるか、あるいは、[数42]の関数に対して具体的な数値を入力して計算を行って最小値をとる値ρを求め、当該ρ}をrkとして採用する。 On the other hand, the parameter calculation unit 302 is an amplification factor of an FIR filter used by another transmission device (this is equal to the correlation parameter of the other transmission device) r i (0 ≦ i <K, i ≠ k). And the optimum correlation parameter r k is calculated according to the principle described above. That is, for the function of [Equation 42], a value ρ that takes the minimum value analytically using a technique of mathematical expression processing is obtained, or a specific numerical value is input to the function of [Equation 42]. It takes the minimum value calculate by performing Te calculated values [rho, employing the [rho} as r k.

さらに、拡散符号計算部303は、FIRフィルタを用いて計算された相関パラメータrkと、乱数系列x(k)とから、当該長さNの拡散符号a(k)を計算する。 Further, the spreading code calculation unit 303 calculates the spreading code a (k) of the length N from the correlation parameter r k calculated using the FIR filter and the random number sequence x (k) .

乱数系列x(k)としては、その期待値が0であることが望ましいが、0でない場合には、その期待値μ(k)を系列に含まれる要素から減算したものを入力系列とすれば良い。すなわち、
x(k) 0(k),x(k) 1(k),x(k) 2(k),…
を、拡散符号a(k)を求めるためのFIRフィルタに入力する。
As the random number sequence x (k) , it is desirable that the expected value is 0, but when it is not 0, if the expected value μ (k) is subtracted from the elements included in the sequence, the input sequence is used. good. That is,
x (k) 0(k) , x (k) 1(k) , x (k) 2(k) ,…
Is input to the FIR filter for obtaining the spreading code a (k) .

また、乱数系列x(k)は、各ユーザごとに独立なものを採用することが好ましい。すなわち、[数35]が成立するようなものを採用することが好ましい。このような乱数系列典型例として、チェビシェフ多項式[数43]を用いた漸化式[数44]により、乱数系列x(k)を求める手法がある。これによって得られる乱数系列は、カオス的な振舞いをし、初期値が異なれば互いに独立であり、無限精度で計算を行えば周期は無限大となり、有限精度で計算を行っても周期がきわめて長くなり、その期待値や分散が解析的に計算可能である、という好ましい性質を有する。 In addition, it is preferable that the random number sequence x (k) is independent for each user. In other words, it is preferable to adopt one that satisfies [Equation 35]. As a typical example of such a random number sequence, there is a method for obtaining a random number sequence x (k) by a recurrence formula [Equation 44] using a Chebyshev polynomial [Equation 43]. The resulting random number sequence behaves like a chaos and is independent of each other if the initial values are different. The period is infinite if the calculation is performed with infinite precision, and the period is extremely long even when the calculation is performed with finite precision. Therefore, the expected value and variance can be calculated analytically.

さて、図4は、ここで用いるFIRフィルタの概要構成を示す模式図である。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the FIR filter used here.

FIRフィルタ401は、M個の遅延器402と、M個の増幅器403と、加算器404と、を備える。   The FIR filter 401 includes M delay units 402, M amplifiers 403, and an adder 404.

ここで、遅延器402は、それぞれ、入力信号(乱数系列x(k)に相当する。)を、所定の時間Dだけ遅延させる。Dとしては、当該FIRフィルタ401を含む電子回路で用いられるクロックの単位等を採用すれば良い。 Here, each of the delay devices 402 delays the input signal (corresponding to the random number sequence x (k) ) by a predetermined time D. As D, a clock unit or the like used in an electronic circuit including the FIR filter 401 may be employed.

一方、増幅器403は、それぞれ、遅延器402から出力される遅延信号を受け付け、当該遅延信号の入力信号に対する遅延時間がTである場合には、(-r(k))T/D倍に増幅して出力する。 On the other hand, each of the amplifiers 403 receives the delay signal output from the delay unit 402, and when the delay time of the delay signal with respect to the input signal is T, the amplifier 403 amplifies to (−r (k) ) T / D times. And output.

さらに、加算器404は、増幅器403が出力する信号の総和を順次求めて、これを出力信号とする。   Further, the adder 404 sequentially obtains the total sum of the signals output from the amplifier 403 and uses this as an output signal.

このようにして得られた出力信号は、入力される乱数系列x(k)の分散によって適当に正規化する必要があり、この正規化された後の結果を、拡散符号として用いる。具体的には、[数38][数39]により定義される値σ(k),βkを用い、得られた出力信号を順次βk倍することによって正規化を行うのである。 The output signal obtained in this way needs to be properly normalized by the variance of the input random number sequence x (k) , and the result after this normalization is used as a spreading code. Specifically, the values σ (k) and β k defined by [Equation 38] and [Equation 39] are used, and normalization is performed by sequentially multiplying the obtained output signal by β k .

なお、当該FIRフィルタ401に対しては、長さN+Mの系列を入力したときに最後の長さMの系列を採用する。このような計算を数式で表現したものが、[数36]である。   For the FIR filter 401, the last length M sequence is adopted when a length N + M sequence is input. A mathematical expression of such calculation is [Equation 36].

そして、変調部304は、計算された長さNの拡散符号a(k)により、受け付けられた信号を変調する。変調部が行う拡散変調は、符号分割多重通信システムにおいて利用されている技術をそのまま応用することができる。 Then, the modulation unit 304 modulates the received signal with the calculated spreading code a (k) of length N. The spread modulation performed by the modulation unit can be applied directly to the technology used in the code division multiplexing communication system.

最後に、送信部305は、当該変調済信号を当該受信装置に送信する。   Finally, the transmitting unit 305 transmits the modulated signal to the receiving device.

(受信装置)
図5は、本実施形態のk番目の送信装置231から伝送される情報を受信する受信装置251の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照して説明する。
(Receiver)
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a reception device 251 that receives information transmitted from the k-th transmission device 231 according to the present embodiment. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

受信装置251は、受信部501と、パラメータ計算部302と、拡散符号計算部303と、復調部502と、を備え、以下のように構成することができる。   The reception device 251 includes a reception unit 501, a parameter calculation unit 302, a spreading code calculation unit 303, and a demodulation unit 502, and can be configured as follows.

すなわち、受信部501は、K個の送信装置から送信された変調済信号が電波伝搬路の影響を受けて当該受信装置251に到達したものの総和を受信する。   That is, the receiving unit 501 receives the sum of the modulated signals transmitted from the K transmitting devices that have reached the receiving device 251 due to the influence of the radio wave propagation path.

一方、パラメータ計算部302は、当該相関パラメータrkを計算する。さらに、拡散符号計算部303は、計算された相関パラメータrkと、当該乱数系列x(k)とから、当該長さNの拡散符号a(k)を計算する。パラメータ計算部302、拡散符号計算部303が行う計算は、k番目の送信装置231が行う計算と同様である。 On the other hand, the parameter calculating unit 302 calculates the correlation parameter r k. Further, the spreading code calculation unit 303 calculates the spreading code a (k) of the length N from the calculated correlation parameter r k and the random number sequence x (k) . The calculations performed by the parameter calculation unit 302 and the spreading code calculation unit 303 are the same as the calculations performed by the k-th transmission device 231.

そして、復調部502は、計算された長さNの拡散符号a(k)により、当該k番目の送信装置から伝送された信号を、受信された変調済信号の総和から復調する。復調部が行う拡散復調は、符号分割多重通信システムにおいて利用されている技術をそのまま応用することができる。たとえば、変調済信号の総和と拡散符号a(k)との相関をウィンドウをスライドさせながら計算して同期をとり、同期をとった結果から伝送信号を得る技術を適用することができる。 Then, the demodulation unit 502 demodulates the signal transmitted from the k-th transmission device from the sum of the received modulated signals, using the calculated spreading code a (k) of length N. The spread demodulation performed by the demodulator can directly apply the technology used in the code division multiplexing communication system. For example, it is possible to apply a technique in which the correlation between the sum of the modulated signals and the spread code a (k) is calculated by sliding the window to synchronize and a transmission signal is obtained from the result of the synchronization.

本発明により、複数の送受信系が同時に存在する環境下で、どれか1つの系について優先的に通信品質を向上させるのに好適な通信システム、受信装置、送信装置、受信方法、送信方法、ならびに、これらをコンピュータ上にて実現するプログラムを提供することができ、通信技術の分野に適用することができる。   According to the present invention, a communication system, a receiving apparatus, a transmitting apparatus, a receiving method, a transmitting method suitable for preferentially improving communication quality for any one system in an environment where a plurality of transmitting / receiving systems exist simultaneously, and A program for realizing these on a computer can be provided, and can be applied to the field of communication technology.

本発明の原理に対して数値計算実験を行って描いたグラフを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the graph drawn by performing numerical calculation experiment with respect to the principle of this invention. 本発明の実施形態に係る通信システムの概要構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the communication system which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態のk番目の送信装置の概要構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the kth transmission apparatus of this embodiment. FIRフィルタの概要構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of a FIR filter. 本実施形態のk番目の送信装置から伝送される情報を受信する受信装置の概要構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the receiver which receives the information transmitted from the kth transmitter of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

201 通信システム
231 送信装置
251 受信装置
301 信号受付部
302 パラメータ計算部
303 拡散符号計算部
304 変調部
305 送信部
401 FIRフィルタ
402 遅延器
403 増幅器
404 加算器
501 受信部
502 復調部
201 Communication System 231 Transmitting Device 251 Receiving Device 301 Signal Accepting Unit 302 Parameter Calculation Unit 303 Spreading Code Calculation Unit 304 Modulating Unit 305 Transmitting Unit 401 FIR Filter 402 Delay Unit 403 Amplifier 404 Adder 501 Receiving Unit 502 Demodulating Unit

Claims (14)

少なくとも1つの受信装置と、K (K>1)個の送信装置と、を有する通信システムであって、当該K個の送信装置のそれぞれについて、i (i = 0,…,K-1)番目の送信装置には、相関パラメータri (-1<ri<1)が割り当てられ、
(a)前記K個の送信装置のうち任意の送信装置(以下、これがi番目の送信装置であるものとする。)から前記受信装置へ情報が伝送される場合、当該受信装置と当該i番目の送信装置とは、
当該相関パラメータriと、
[数1]に示す長さN+M (N>1,M>1)の乱数系列x(i)であって[数2]に示す関係を満たすものと、
から、[数3][数4][数5][数6]により計算され、[数7]に示される長さNの数列a(i)を、拡散符号として用いて変復調を行って、非同期符号分割多元接続通信により伝送を行い、
Figure 0004313154
Figure 0004313154
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Figure 0004313154
Figure 0004313154
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(b)前記K個の送信装置のうちの任意の送信装置(以下、これがk番目の送信装置であるものとする。)から前記受信装置へ情報が伝送される場合、
他の送信装置に割り当てられた相関パラメータri (i = 0,…,K-1,ただしi≠k)から、[数8][数9]により定義される関数f(ρ)を最小にするρ (-1<ρ<1)を、当該k番目の送信装置に対して割り当てる相関パラメータrk (-1<rk<1)とし、
Figure 0004313154
Figure 0004313154
[数1]においてi=kとし、[数3][数4][数5]においてi=kとし、[数6]と、当該割り当てられた相関パラメータrkと、を用いて、[数7]においてi=kとした長さNの拡散符号a(k)を用いて変復調を行って、非同期符号分割接続通信により伝送を行う
ことを特徴とする通信システム。
A communication system having at least one receiving device and K (K> 1) transmitting devices, each of the K transmitting devices being i (i = 0, ..., K-1) th. Correlation parameter r i (-1 <r i <1) is assigned to
(A) When information is transmitted from an arbitrary transmission device (hereinafter, this is the i-th transmission device) among the K transmission devices to the reception device, the reception device and the i-th transmission device The transmitter of
The correlation parameter r i ,
A random number sequence x (i) of length N + M (N> 1, M> 1) shown in [Equation 1] and satisfying the relationship shown in [Equation 2];
From [Equation 3] [Equation 4] [Equation 5] [Equation 6] and performing modulation / demodulation using the sequence N ( length ) of length N shown in [Equation 7] as a spreading code, Performs transmission by asynchronous code division multiple access communication,
Figure 0004313154
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Figure 0004313154
Figure 0004313154
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(B) When information is transmitted from the arbitrary transmitting device among the K transmitting devices (hereinafter, this is the k-th transmitting device) to the receiving device,
From the correlation parameters r i (i = 0,..., K−1, where i ≠ k) assigned to other transmitters, the function f (ρ) defined by [Equation 8] and [Equation 9] is minimized. Ρ (−1 <ρ <1) to be a correlation parameter r k (−1 <r k <1) assigned to the k-th transmitter,
Figure 0004313154
Figure 0004313154
[Equation 1] i = k, [Equation 3] [Equation 4] [Equation 5] i = k, [Equation 6] and the assigned correlation parameter r k , [7] A communication system that performs modulation / demodulation using a spreading code a (k) of length N with i = k and performs transmission by asynchronous code division connection communication.
請求項1に記載の通信システムであって、
前記乱数系列x(i)は、いずれも、p (p≧2)次のチェビシェフ多項式[数10]による漸化式[数11]により計算される
ことを特徴とするもの。
Figure 0004313154
Figure 0004313154
The communication system according to claim 1,
Each of the random number sequences x (i) is calculated by a recursion formula [Equation 11] based on a Chebyshev polynomial [Equation 10] of p (p ≧ 2) order.
Figure 0004313154
Figure 0004313154
請求項1または2に記載の通信システムであって、
当該受信装置は、
前記K個の送信装置から送信された変調済信号の総和を受信する受信部と、
当該相関パラメータrkを計算するパラメータ計算部と、
前記計算された相関パラメータrkと、当該乱数系列x(k)とから、当該長さNの拡散符号a(k)を計算する拡散符号計算部と、
前記計算された長さNの拡散符号a(k)により、当該k番目の送信装置から伝送された信号を、前記受信された変調済信号の総和から復調する復調部と、
を備えることを特徴とするもの。
The communication system according to claim 1 or 2,
The receiving device is
A receiver that receives the sum of the modulated signals transmitted from the K transmitters;
A parameter calculation unit for calculating the correlation parameter r k ;
From the calculated correlation parameter r k and the random number sequence x (k) , a spreading code calculation unit for calculating the spreading code a (k) of the length N;
A demodulator that demodulates a signal transmitted from the k-th transmitter by the calculated spreading code a (k) of length N from the sum of the received modulated signals;
Characterized by comprising.
請求項3に記載の通信システムにおける受信装置。   The receiving device in the communication system according to claim 3. 請求項1から3のいずれか1項に記載の通信システムであって、
当該k番目の送信装置は、
当該受信装置に伝送すべき信号を受け付ける信号受付部と、
当該相関パラメータrkを計算するパラメータ計算部と、
前記計算された相関パラメータrkと、当該乱数系列x(k)とから、当該長さNの拡散符号a(k)を計算する拡散符号計算部と、
前記計算された長さNの拡散符号a(k)により、前記受け付けられた信号を変調する変調部と、
当該変調済信号を当該受信装置に送信する送信部と、
を備えることを特徴とするもの。
The communication system according to any one of claims 1 to 3,
The k-th transmitter is
A signal receiving unit for receiving a signal to be transmitted to the receiving device;
A parameter calculation unit for calculating the correlation parameter r k ;
From the calculated correlation parameter r k and the random number sequence x (k) , a spreading code calculation unit for calculating the spreading code a (k) of the length N;
A modulation unit that modulates the received signal by the calculated spreading code a (k) of length N;
A transmitting unit for transmitting the modulated signal to the receiving device;
Characterized by comprising.
請求項5に記載の通信システムにおける送信装置。   The transmission apparatus in the communication system according to claim 5. K (K>1)個の送信装置と通信する受信方法であって、
当該K個の送信装置のそれぞれについて、i (i = 0,…,K-1)番目の送信装置には、相関パラメータri (-1<ri<1)が割り当てられ、
前記K個の送信装置のうち任意の送信装置(以下、これがi番目の送信装置であるものとする。)から情報の伝送を受ける場合、当該i番目の送信装置と、
当該相関パラメータriと、
[数12]に示す長さN+M (N>1,M>1)の乱数系列x(i)であって[数13]に示す関係を満たすものと、
から、[数14][数15][数16][数17]により計算され、[数18]に示される長さNの数列a(i)を、拡散符号として用いて変復調を行って、非同期符号分割多元接続通信により伝送を行い、
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
前記K個の送信装置のうちの任意の送信装置(以下、これがk番目の送信装置であるものとする。)から情報の伝送を受ける場合、
他の送信装置に割り当てられた相関パラメータri (i = 0,…,K-1,ただしi≠k)から、[数19][数20]により定義される関数f(ρ)を最小にするρ (-1<ρ<1)を、当該k番目の送信装置に対して割り当てる相関パラメータrk (-1<rk<1)とする割当工程と、
Figure 0004313154
Figure 0004313154
[数12]においてi=kとし、[数14][数15][数16]においてi=kとし、[数17]と、当該割り当てられた相関パラメータrkと、を用いて、[数18]においてi=kとした長さNの拡散符号a(k)を用いて復調を行って、非同期符号分割接続通信により伝送を受ける伝送受付工程と、
を備えることを特徴とする受信方法。
A receiving method for communicating with K (K> 1) transmitting devices,
For each of the K transmitting devices, a correlation parameter r i (−1 <r i <1) is assigned to the i (i = 0,..., K−1) -th transmitting device,
When receiving transmission of information from any of the K transmission devices (hereinafter, this is assumed to be the i-th transmission device), the i-th transmission device,
The correlation parameter r i ,
A random number sequence x (i) of length N + M (N> 1, M> 1) shown in [Equation 12] and satisfying the relationship shown in [Equation 13];
From [Expression 14], [Expression 15], [Expression 16], and [Expression 17], the sequence a (i) of length N shown in [Expression 18] is used as a spreading code, and modulation / demodulation is performed. Perform transmission by asynchronous code division multiple access communication,
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
When receiving transmission of information from any of the K transmission devices (hereinafter, this is assumed to be the kth transmission device),
From the correlation parameters r i (i = 0,..., K−1, where i ≠ k) assigned to other transmitters, the function f (ρ) defined by [Equation 19] and [Equation 20] is minimized. Ρ (-1 <ρ <1) to be assigned as a correlation parameter r k (-1 <r k <1) to be assigned to the k-th transmitter,
Figure 0004313154
Figure 0004313154
In [Equation 12], i = k, and in [Equation 14], [Equation 15], and [Equation 16], i = k, and using [Equation 17] and the assigned correlation parameter r k , 18], using a spreading code a (k) of length N with i = k, and receiving a transmission by asynchronous code division connection communication;
A receiving method comprising:
請求項7に記載の受信方法であって、
前記乱数系列x(i)は、いずれも、p (p≧2)次のチェビシェフ多項式[数21]による漸化式[数22]により計算される
ことを特徴とする方法。
Figure 0004313154
Figure 0004313154
The reception method according to claim 7, comprising:
The random number sequence x (i) is calculated by a recursion formula [Equation 22] based on a Chebyshev polynomial [Equation 21] of p (p ≧ 2) degree.
Figure 0004313154
Figure 0004313154
請求項7または8に記載の受信方法であって、
前記伝送受付工程は、
前記K個の送信装置から送信された変調済信号の総和を受信する受信工程と、
当該相関パラメータrkを計算するパラメータ計算工程と、
前記計算された相関パラメータrkと、当該乱数系列x(k)とから、当該長さNの拡散符号a(k)を計算する拡散符号計算工程と、
前記計算された長さNの拡散符号a(k)により、当該k番目の送信装置から伝送された信号を、前記受信された変調済信号の総和から復調する復調工程と、
を備えることを特徴とする方法。
The reception method according to claim 7 or 8, comprising:
The transmission acceptance step includes
A receiving step of receiving a sum of modulated signals transmitted from the K transmitting devices;
A parameter calculation step for calculating the correlation parameter r k ;
A spreading code calculating step of calculating a spreading code a (k) of the length N from the calculated correlation parameter r k and the random number sequence x (k) ;
A demodulation step of demodulating a signal transmitted from the k-th transmission device from the sum of the received modulated signals by the calculated spreading code a (k) of length N;
A method comprising the steps of:
少なくとも1つの受信装置と通信するK (K>1)個の送信装置のいずれか1つにおいて使用される送信方法であって、
当該K個の送信装置のそれぞれについて、i (i = 0,…,K-1)番目の送信装置には、相関パラメータri (-1<ri<1)が割り当てられ、
前記K個の送信装置のうち任意の送信装置(以下、これがi番目の送信装置であるものとする。)から前記受信装置へ情報を伝送する場合、当該受信装置と当該i番目の送信装置とは、
当該相関パラメータriと、
[数23]に示す長さN+M (N>1,M>1)の乱数系列x(i)であって[数24]に示す関係を満たすものと、
から、[数25][数26][数27][数28]により計算され、[数29]に示される長さNの数列a(i)を、拡散符号として用いて変復調を行って、非同期符号分割多元接続通信により伝送を行い、
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
前記K個の送信装置のうちの当該いずれか1つ(以下、これがk番目の送信装置であるものとする。)から前記受信装置へ情報を伝送する場合、
他の送信装置に割り当てられた相関パラメータri (i = 0,…,K-1,ただしi≠k)から、[数30][数31]により定義される関数f(ρ)を最小にするρ (-1<ρ<1)を、当該k番目の送信装置に対して割り当てる相関パラメータrk (-1<rk<1)とする割当工程と、
Figure 0004313154
Figure 0004313154
[数23]においてi=kとし、[数25][数26][数27]においてi=kとし、[数28]と、当該割り当てられた相関パラメータrkと、を用いて、[数29]においてi=kとした長さNの拡散符号a(k)を用いて変調を行って、非同期符号分割接続通信により伝送を行う伝送工程と、
を備えることを特徴とする送信方法。
A transmission method used in any one of K (K> 1) transmitters communicating with at least one receiver,
For each of the K transmitting devices, a correlation parameter r i (−1 <r i <1) is assigned to the i (i = 0,..., K−1) -th transmitting device,
When transmitting information from any of the K transmitting devices (hereinafter, this is the i-th transmitting device) to the receiving device, the receiving device, the i-th transmitting device, Is
The correlation parameter r i ,
A random number sequence x (i) of length N + M (N> 1, M> 1) shown in [Equation 23] and satisfying the relationship shown in [Equation 24];
From [Equation 25] [Equation 26] [Equation 27] [Equation 28] and performing modulation / demodulation using a sequence N ( length ) of length N shown in [Equation 29] as a spreading code, Perform transmission by asynchronous code division multiple access communication,
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
Figure 0004313154
When transmitting information to the receiving device from any one of the K transmitting devices (hereinafter, this is assumed to be the kth transmitting device),
The function f (ρ) defined by [Equation 30] and [Equation 31] is minimized from the correlation parameters r i (i = 0,..., K−1, where i ≠ k) assigned to other transmitters. Ρ (-1 <ρ <1) to be assigned as a correlation parameter r k (-1 <r k <1) to be assigned to the k-th transmitter,
Figure 0004313154
Figure 0004313154
In [Equation 23], i = k, in [Equation 25], [Equation 26], and [Equation 27], i = k, and using [Equation 28] and the assigned correlation parameter r k , 29] in which a modulation is performed using a spreading code a (k) of length N with i = k, and transmission is performed by asynchronous code division connection communication;
A transmission method comprising:
請求項10に記載の送信方法であって、
前記乱数系列x(i)は、いずれも、p (p≧2)次のチェビシェフ多項式[数32]による漸化式[数33]により計算される
ことを特徴とする方法。
Figure 0004313154
Figure 0004313154
The transmission method according to claim 10, comprising:
The random number sequence x (i) is calculated by a recursion formula [Equation 33] using a Chebyshev polynomial [Equation 32] of p (p ≧ 2) order.
Figure 0004313154
Figure 0004313154
請求項10または11に記載の送信方法であって、
前記伝送工程は、
当該受信装置に伝送すべき信号を受け付ける信号受付工程と、
当該相関パラメータrkを計算するパラメータ計算工程と、
前記計算された相関パラメータrkと、当該乱数系列x(k)とから、当該長さNの拡散符号a(k)を計算する拡散符号計算工程と、
前記計算された長さNの拡散符号a(k)により、前記受け付けられた信号を変調する変調工程と、
当該変調済信号を当該受信装置に送信する送信工程と、
を備えることを特徴とする方法。
The transmission method according to claim 10 or 11,
The transmission step includes
A signal receiving step for receiving a signal to be transmitted to the receiving device;
A parameter calculation step for calculating the correlation parameter r k ;
A spreading code calculating step of calculating a spreading code a (k) of the length N from the calculated correlation parameter r k and the random number sequence x (k) ;
A modulation step of modulating the received signal by the calculated spreading code a (k) of length N;
A transmitting step of transmitting the modulated signal to the receiving device;
A method comprising the steps of:
コンピュータを、請求項4に記載の受信装置として機能させることを特徴とするプログラム。   A program for causing a computer to function as the receiving device according to claim 4. コンピュータを、請求項6に記載の送信装置として機能させることを特徴とするプログラム。   A program causing a computer to function as the transmission device according to claim 6.
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