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スペクトル拡散通信の研究

 信号の周波数帯域を大幅に広げる「スペクトル拡散通信」は、雑音や電波干渉に強い方式として、移動体通信の中核技術となっています。これは送信側で変調によって信号を搬送波に乗せたあと、擬似雑音符号という拡散符号を用いて信号の周波数スペクトルを広帯域に拡散するための変調を行います。そして受信側では、送信側と同じ拡散符号を使って、信号のスペクトルを元の狭帯域に戻し(逆拡散)、さらに信号の復調を行うのです。

 スペクトル拡散技術の一部をなす「符号分割多元接続」(CDMA)技術は、2001年にサービスを開始するはずのIMT-2000(第3世代の移動通信システム)の中心的な技術でした。CDMAは、複数のユーザに異なる拡散符号を割り当て、同じ周波数帯を同時に利用できるようにした方式です。この研究では、1970年代後半からスペクトル拡散通信の基礎的な研究に取り組み、まず伝送速度を上げるために「並列組み合わせ伝送方式」を考案しました。

 次に取り組んだ時分割複信CDMA方式は、上り信号と下り信号を非常に短い時間周期で切り替えて、上り/下りで同じ周波数を使って伝送する方式です。この方式の特徴は、端末側のコントロールなどのシステム構成が極めて簡単にできることです。CDMAでは、ユーザに割り当てられた拡散符号はお互いに相関のないものが使われていますが、実際には移動する端末の電波の流れが複雑なため、相関が生じて干渉が発生します。そこでこの研究では、干渉を抑制する方式を考案しました。



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移動通信システム、CDMA、無線通信システム、スペクトル拡散
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