(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声による通常の通話モードであるかそれ以外のモードであるかによって伝送する情報の単位時間当たりの量が比較的多いか少ないかを判別する情報量大小判別手段と、この情報量大小判別手段が伝送する情報を比較的多いと判別したとき、この情報としての第１の情報を所定の中心周波数で所定の帯域幅の信号形式にディジタル変調して通信データとして送出する第１の通信データ送出手段と、前記情報量大小判別手段が伝送する情報を比較的少ないと判別したとき、この情報としての第２の情報を前記中心周波数で前記所定の帯域幅と同一の帯域幅にスペクトラム拡散してディジタル変調し前記通信データとして送出する第２の通信データ送出手段とを備えた送信装置と、
この送信装置から送られてくる前記通信データを復調する復調手段と、復調後の信号が正常にスペクトラム逆拡散可能か否かをチェックする逆拡散可否判別手段と、この逆拡散可否判別手段によってスペクトラム逆拡散が正常に行われないと判別されたとき前記復調手段の復調後の信号から前記第１の情報を再生する第１の情報再生手段と、前記逆拡散可否判別手段によってスペクトラム逆拡散が正常に行われると判別されたとき前記復調手段の復調後の信号をスペクトラム逆拡散するスペクトラム逆拡散手段と、このスペクトラム逆拡散手段のスペクトラム逆拡散後の信号から前記第２の情報を再生する第２の情報再生手段とを備えた受信装置
とを具備することを特徴とする可変通信システム。
【請求項２】
伝送する情報を順次入力すると共に所定の読出クロックに同期してこれを出力する送信用バッファと、この送信用バッファに残っている前記情報の量について２種類のしきい値を設定すると共に情報速度を高い方から低い方に切り替えるしきい値と、この逆に低い方から高い方に切り替えるしきい値に所定の差分を設定することで情報の単位時間当たりの量が比較的多いか少ないかを判別する情報量大小判別手段と、所定の周波数のチップクロックを出力するチップクロック生成手段と、このチップクロック生成手段から出力されるチップクロックを所定の分周比で分周する送信側分周手段と、前記情報量大小判別手段が伝送する情報を比較的多いと判別したとき前記読出クロックを前記チップクロックとし、比較的少ないと判別したときこの読出クロックを前記送信側分周手段によってチップクロックを分周したクロックとする読出クロック選択手段と、前記チップクロックを入力して拡散符号を発生させる拡散符号発生手段と、この拡散符号発生手段の出力を入力し前記情報量大小判別手段が伝送する情報を比較的少ないと判別したときのみオンとなる送信側スイッチ手段と、前記送信用バッファから読出クロックに同期して出力される情報と前記送信側スイッチ手段の出力との排他的論理和をとる送信側排他的加算手段と、この送信側排他的加算手段の出力をディジタル変調して通信データとして送信する変調手段とを備えた送信装置と、
この送信装置から送られてくる前記通信データを復調する復調手段と、この復調手段の復調後の復調データを基にして正常にスペクトラム逆拡散が可能か否かをチェックする逆拡散可否判別手段と、前記チップクロックと同一の受信クロックを出力する受信クロック生成手段と、この受信クロック生成手段から出力される受信クロックを基にして逆拡散符号を発生させる逆拡散符号発生手段と、この逆拡散符号発生手段の出力を入力し前記逆拡散可否判別手段が逆拡散が可能と判別したときのみオンとなる受信側スイッチ手段と、この受信側スイッチ手段の出力と前記復調手段の復調後の復調データとの排他的論理和をとる受信側排他的加算手段と、前記受信クロックを前記所定の分周比で分周する受信側分周手段と、前記逆拡散可否判別手段が逆拡散が可能でないと判別したとき前記受信クロックを選択し、逆拡散が可能と判別したときこの受信クロックを前記受信側分周手段によって分周したクロックを選択して書込クロックとして出力する書込クロック選択手段と、前記受信側排他的加算手段の出力を入力として書込クロック選択手段の選択した書込クロックによってこれを書き込む受信用バッファとを備え、この受信用バッファに格納されたデータを前記伝送する情報とする受信装置
とを具備することを特徴とする可変通信システム。
【請求項３】
前記受信クロック生成手段は前記復調手段に入力した通信データから受信クロックを再生する受信クロック再生手段であることを特徴とする請求項２記載の可変通信システム。
【請求項４】
前記情報量大小判別手段は、伝送する情報を取得する経路が予め特定された経路であるか否かによって伝送する情報の単位時間当たりの量が比較的多いか少ないかを判別することを特徴とする請求項２記載の可変通信システム。
【請求項５】
前記送信装置および受信装置は無線装置であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の可変通信システム。
【請求項６】
前記送信装置は伝送速度に比例して送信パワーを出力することを特徴とする請求項１または請求項２記載の可変通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディジタル通信システムで通信量に応じて通信方式を切り替える可変通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル通信システムでは、データを効率的に伝送するための各種の提案が従来から行われている。たとえば特開平７−１２３０３９号公報に開示されたディジタル通信システムでは、図示しないレート変換多重装置に入力されるｍ列の信号から通信のトラヒック量を検出し、このレート変換多重装置がこれに応じたレートでデータを多重化する。そして、同じく図示しない可変レート変調器がトラヒック量の多少に応じて各々高低が決められた伝送速度でこの多重化された信号を変調して伝送路に送出するようにしている。すなわち、変調クロック速度が時変となっている。受信側では図示しない可変レート復調器が復調を行い、同じく図示しないレート変換分離装置が復調された信号の分離化およびレート変換を行ってデータを再生することになる。特開２０００−３１６０３５号公報でもその請求項２において前述の従来例同様に伝送速度を伝送量に応じて動的に変化させることにより効率的に帯域を割り当てる手法を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようにディジタル通信システムの分野では、通信量が少ない場合には伝送する情報の伝送速度を遅くして変調クロック速度の遅い回線を設定する一方、通信量が多くなると変調クロック速度が速く伝送速度の大きい回線を設定するといったことが行われている。たとえば通常の音声回線を選択していたルータが、ある時点でインターネット上の所定のコンテンツサーバに接続し、ここから大容量のデータの転送を行うような場合である。携帯電話機で通話中にテレビ電話のモードに切り替えるような場合も同様に通信量がその時点から増加する。これらと逆の場合には通信量が所定の時点から低くなることになる。
【０００４】
このように情報の伝送速度を通信量に応じて適宜切り替えると、効率のよい通信を行うことができる。しかしながら、一般的に変調方式が同一の場合、伝送速度が遅く変調クロック速度が低い場合は、搬送波に周波数変換するアップコンバータや受信部のダウンコンバータにおける局部発振器の位相雑音の影響を受けやすく回線が比較的劣化しやすくなり、安定した伝送路が得られないという欠点がある。そこで、一般には伝送速度が速く変調クロック速度が高い回線の方が好ましい。
【０００５】
逆に、変調クロック速度を一定にして変調方式を変え同一帯域で多値変調を行う手法も考えられる。例えば、１６の信号状態が得られる１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）は、ベースバンドのビット情報を搬送波の２つの位相に対応させる変調方式としてのＢＰＳＫ（Bi-Phase Shift Keying）に比較して、同じ変調クロック速度で４倍の伝送速度が得られる。しかしながら、多値変調を行う場合、伝送速度が低い変調方式と同等な伝送路品質（すなわち、同等のビット・エラー・レート）を保つために、伝送速度の帯域改善分以上の出力アップが必要とされる。前述の例で言うと、１６ＱＡＭはＢＰＳＫに比べて伝送速度で６ｄＢの帯域改善がされているが、１６ＱＡＭがＢＰＳＫと同等な１０Ｅ−６点でのビット・エラー・レートを得るためには１０ｄＢ以上もの送信キャリアパワーを上げなくてはならない。
【０００６】
また、通信量に応じて伝送速度を切り替えるようにすると、この切り替え時に切り替え後の伝送速度についての復調同期を取る必要がある。復調同期が取れるまで、復調データは一時的に途切れる。切り替え後の伝送速度が高い場合と低い場合を比較すると、低い場合にはたとえば搬送波再生回路において変調クロック速度に対する受信搬送波の周波数誤差が相対的に大きくなる。このため搬送波再生用のＰＬＬ回路において復調同期が取れるまでの時間が、高い場合よりも余計かかる。復調データの途切れによる通信データの欠落は、情報の再生に致命的な結果を招く。そこで、復調データの途切れから情報の欠落を防止するために、従来からバッファメモリが用いられている。送信の際に、あるいは受信の際に通信データをバッファメモリに一時的に格納するようにし、情報の再生に支障とならない所定のタイミングで送信を停止したり、受信側が通信データの欠落を関知した場合にはその部分を送信側のバッファメモリから読み出して再送するように再送要求を行うといった通信手順が従来から存在している。
【０００７】
しかしながら、このような措置を採って通信データの欠落を防止しこれによって情報の再生の完全さを保障するためにはバッファメモリとしてかなり大きなものを用意する必要がある。特に前記したように情報速度を低い速度と高い速度の２段階に設定した場合には情報速度が低い速度の場合に通信データの途切れが大きくなるので、これをカバーするだけのバッファメモリを用意する必要がある。
【０００８】
そこで本発明の目的は、単位時間当たりの通信量の大小に応じて通信方式を切り替えつつ、伝送速度の切り替えに起因するバッファメモリの容量を低減することのできる可変通信システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、（イ）音声による通常の通話モードであるかそれ以外のモードであるかによって伝送する情報の単位時間当たりの量が比較的多いか少ないかを判別する情報量大小判別手段と、この情報量大小判別手段が伝送する情報を比較的多いと判別したとき、この情報としての第１の情報を所定の中心周波数で所定の帯域幅の信号形式にディジタル変調して通信データとして送出する第１の通信データ送出手段と、情報量大小判別手段が伝送する情報を比較的少ないと判別したとき、この情報としての第２の情報を中心周波数で前記した所定の帯域幅と同一の帯域幅にスペクトラム拡散してディジタル変調し通信データとして送出する第２の通信データ送出手段とを備えた送信装置と、（ロ）この送信装置から送られてくる通信データを復調する復調手段と、復調後の信号が正常にスペクトラム逆拡散可能か否かをチェックする逆拡散可否判別手段と、この逆拡散可否判別手段によってスペクトラム逆拡散が正常に行われないと判別されたとき復調手段の復調後の信号から第１の情報を再生する第１の情報再生手段と、逆拡散可否判別手段によってスペクトラム逆拡散が正常に行われると判別されたとき復調手段の復調後の信号をスペクトラム逆拡散するスペクトラム逆拡散手段と、このスペクトラム逆拡散手段のスペクトラム逆拡散後の信号から第２の情報を再生する第２の情報再生手段とを備えた受信装置とを可変通信システムに具備させる。
【００１０】
すなわち請求項１記載の発明では、送信装置が情報量大小判別手段を備えており、音声による通常の通話モードであるかそれ以外のモードであるかによって伝送する情報の単位時間当たりの量が比較的多いか少ないかを判別するようになっている。この判別結果で情報が比較的多いと判別したときにはこの第１の情報を第１の通信データ送出手段によって所定の中心周波数で所定の帯域幅の信号形式にディジタル変調して通信データとして送出するようにしている。この点は従来と特に変わらない。情報量大小判別手段が伝送する情報を比較的少ないと判別したとき、この情報としての第２の情報はスペクトラム拡散してディジタル変調し通信データとして送出する。このとき、スペクトラム拡散によって本来必要な帯域幅を第１の信号についての帯域幅まで拡大する。そして、中心周波数も第１の情報と同一となった第２の情報とし、これを通信データとして送出する。これにより、受信装置の復調手段は復調の際に第１の情報と第２の情報とで周波数を切り替える必要がなく、このための時間も不要となる。受信装置では逆拡散可否判別手段によって復調後の信号が正常にスペクトラム逆拡散可能か否かをチェックし、可能であると判断された場合にはこれが第２の情報であるとしてスペクトラム逆拡散を行って再生を行う。スペクトラム逆拡散が可能でないと判別された場合には第１の情報であるとしてスペクトラム逆拡散を行うことなく再生することになる。
【００１１】
請求項２記載の発明では、（イ）伝送する情報を順次入力すると共に所定の読出クロックに同期してこれを出力する送信用バッファと、この送信用バッファに残っている情報の量について２種類のしきい値を設定すると共に情報速度を高い方から低い方に切り替えるしきい値と、この逆に低い方から高い方に切り替えるしきい値に所定の差分を設定することで情報の単位時間当たりの量が比較的多いか少ないかを判別する情報量大小判別手段と、所定の周波数のチップクロックを出力するチップクロック生成手段と、このチップクロック生成手段から出力されるチップクロックを所定の分周比で分周する送信側分周手段と、情報量大小判別手段が伝送する情報を比較的多いと判別したとき読出クロックをチップクロックとし、比較的少ないと判別したときこの読出クロックを送信側分周手段によってチップクロックを分周したクロックとする読出クロック選択手段と、チップクロックを入力して拡散符号を発生させる拡散符号発生手段と、この拡散符号発生手段の出力を入力し情報量大小判別手段が伝送する情報を比較的少ないと判別したときのみオンとなる送信側スイッチ手段と、送信用バッファから読出クロックに同期して出力される情報と送信側スイッチ手段の出力との排他的論理和をとる送信側排他的加算手段と、この送信側排他的加算手段の出力をディジタル変調して通信データとして送信する変調手段とを備えた送信装置と、（ロ）この送信装置から送られてくる通信データを復調する復調手段と、この復調手段の復調後の復調データを基にして正常にスペクトラム逆拡散が可能か否かをチェックする逆拡散可否判別手段と、チップクロックと同一の受信クロックを出力する受信クロック生成手段と、この受信クロック生成手段から出力される受信クロックを基にして逆拡散符号を発生させる逆拡散符号発生手段と、この逆拡散符号発生手段の出力を入力し逆拡散可否判別手段が逆拡散が可能と判別したときのみオンとなる受信側スイッチ手段と、この受信側スイッチ手段の出力と復調手段の復調後の復調データとの排他的論理和をとる受信側排他的加算手段と、受信クロックを前記した所定の分周比で分周する受信側分周手段と、逆拡散可否判別手段が逆拡散が可能でないと判別したとき受信クロックを選択し、逆拡散が可能と判別したときこの受信クロックを受信側分周手段によって分周したクロックを選択して書込クロックとして出力する書込クロック選択手段と、受信側排他的加算手段の出力を入力として書込クロック選択手段の選択した書込クロックによってこれを書き込む受信用バッファとを備え、この受信用バッファに格納されたデータを前記した伝送する情報とする受信装置とを可変通信システムに具備させる。
【００１２】
すなわち請求項２記載の発明では、送信装置が送信用バッファを備えており、この送信用バッファに残っている情報の量について２種類のしきい値を設定すると共に情報速度を高い方から低い方に切り替えるしきい値と、この逆に低い方から高い方に切り替えるしきい値に所定の差分を設定することでこれに入力される情報の単位時間当たりの量が比較的多いか少ないかを情報量大小判別手段によって判別するようになっている。そして、この判別結果に応じて送信バッファからデータを読み出す読出クロックの周期を２段階に変更できるようにしている。すなわち情報量大小判別手段が伝送する情報を比較的多いと判別したときには読出クロックをチップクロックとし、比較的少ないと判別したときにはこのチップクロックを送信側分周手段によって分周された後の遅いクロックとしている。このようにして送信用バッファから読み出されたデータは送信側排他的加算手段の一方の入力となり、他方の入力はチップクロックを基にして発生した拡散符号が送信側スイッチ手段を介して入力される。ここで、送信側スイッチ手段は情報量大小判別手段が伝送する情報を比較的少ないと判別したときのみオンとなるスイッチである。これにより変調手段からは情報量大小判別手段が伝送する情報を比較的多いと判断したときにはその情報量に応じた帯域幅の信号が通信データとして出力され、比較的少ないと判断したときにはスペクトラム拡散によって帯域幅を拡大し中心周波数も比較的多いと判断した場合と同一となった通信データが出力される。このため、受信装置側の復調手段は通信データとしていずれの形態のデータが受信された場合でも伝送速度が同じなので復調同期を取り直す必要がない。そして、復調手段の復調後の復調データを基にして正常にスペクトラム逆拡散が可能か否かをチェックして可能であればスペクトラム拡散によって送られてきた信号であるとしてスペクトラム逆拡散して受信バッファに書き込み、そうでない場合には復調後の復調データをこの受信バッファに書き込むことになる。この際に書込クロック選択手段は、書き込みのためのクロックを送信装置側の送信バッファから読み出したレートに合わせて選択することになる。このようにして受信バッファから復調後の前記した伝送する情報が得られることになる。
【００１３】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の可変通信システムで、受信クロック生成手段は復調手段に入力した通信データから受信クロックを再生する受信クロック再生手段であることを特徴としている。
【００１４】
すなわち請求項３記載の発明では、請求項２記載の可変通信システムで、受信クロック生成手段は独自に予め取り決めた周波数の受信クロックを生成してもよいが、通信データそのものからクロックを抽出して受信クロックとしてもよいことを示している。
【００１７】
請求項４記載の発明では、請求項２記載の可変通信システムで、情報量大小判別手段は、伝送する情報を取得する経路が予め特定された経路であるか否かによって伝送する情報の単位時間当たりの量が比較的多いか少ないかを判別することを特徴としている。
【００１８】
すなわち請求項４記載の発明では、情報量大小判別手段が実際に処理する情報の量から情報量の大小を判別するのではなく、伝送する情報を取得する経路の中にはこれらの情報の単位時間当たりの量がある程度推測されるものがあるので、経路をキーとして情報量の大小を判別するようにしている。たとえばホームページの閲覧を行う場合には比較的大容量のデータがダウンロードされるので、そのような経路を選択したときには情報量が比較的大きいものとして処理する。画一的な処理が行われるので、回路に判断のための負担を掛けず、またバッファメモリを小容量にすることができる。
【００２１】
請求項５記載の発明では、請求項１または請求項２記載の可変通信システムで、送信装置および受信装置は無線装置であることを特徴としている。
【００２２】
また、請求項６記載の発明では、請求項１または請求項２記載の可変通信システムで、送信装置は伝送速度に比例して送信パワーを出力することを特徴としている。すなわち、伝送速度が低いときには送信パワーを低下させるため、スペクトラム拡散により占有帯域幅が広がった分だけ送信パワー密度が低くなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
【００２４】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の一実施例における可変通信システムの全体的な構成を表わしたものである。この可変通信システムは第１のＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）１０１と第２のＬＡＮ１０２の２つのＬＡＮを結んだ通信システムとして構成されている。第１のＬＡＮ１０１にはホストコンピュータ（ＨＯＳＴ）１０３や第１のルータ１０４（Ｒｏｕｔｅｒ）が接続されている。第１のルータ１０４は無線通信回線１０５と通信を行うための第１の通信機１０６が接続されている。第２のＬＡＮ１０２には図示しないホストコンピュータによって制御される端末１０７と第２のルータ１０８が接続されている。この第２のルータ１０８には無線通信回線１０５と通信を行うための第２の通信機１０９が接続されている。
【００２６】
このような可変通信システムで第１および第２の通信機１０６、１０９は、無線通信回線１０５を用いた通信を行うときの通信量を監視するようになっている。そして、通信量が比較的多い場合と少ない場合とでそれぞれの情報速度を切り替えて通信を行うようになっている。ただし、無線通信回線１０５を通信される通信データの転送レートは常に一定となっており、その代わり通信量が比較的多い場合には通常のＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移）変調方式を採用して情報の伝送を行う。また、通信量が比較的少ない場合にはスペクトラム拡散による通信を行う。通信データの転送レートが変わらないので、通信量が変動しても伝送速度の切り替え時に伝送速度の再同期が不要であり、通信断の時間がなくなる。
【００２７】
図２は、本実施例の第１の通信機の送信部の構成を表わしたものである。図１に示した第２の通信機１０９の送信部も第１の通信機１０６の送信部と基本的に同一の構成となっている。このため第２の通信機１０９の送信部の説明は省略する。
【００２８】
第１の通信機の送信部１２１は、図１に示した第１のルータ１０４から送られてくる通信データ１２２を入力する送信用バッファ１２３を備えている。送信用バッファ１２３は比較的容量の小さなメモリであり、通信量監視回路１２４がその使用量の変化をチェックすることで通信量を監視している。そして、第１のルータ１０４から送られてくる通信データ１２２の量が比較的多いか比較的少ないかを示した通信量大小判別信号１２５を出力するようになっている。この通信量大小判別信号１２５は、読出クロック選択器１２６および拡散符号選択スイッチ１２７の制御端子に入力される。
【００２９】
ここで、読出クロック選択器１２６はチップクロック発振器１２８から出力される所定周波数のチップクロック１２９と、このチップクロック１２９をＮ分の１に分周するＮ分の１分周器１３１の分周出力１３２の一方を選択して、読出クロック１３３として送信用バッファ１２３に供給するようになっている。ただし、ここで数値Ｎは２以上の整数である。また、拡散符号選択スイッチ１２７は、拡散符号発生回路１３４から出力される拡散符号１３５を排他的加算器１３６の一方の入力端子に供給するのをオン・オフするためのスイッチである。拡散符号選択スイッチ１２７はその接点が開いているとき排他的加算器１３６のこの入力端子に信号“０”あるいは信号“１”の固定値を供給するようになっている。
【００３０】
拡散符号発生回路１３４には、チップクロック１２９が供給されている。排他的加算器１３６の他方の入力端子には、送信用バッファ１２３から読出クロック１３３によって読み出された通信データ１３７が入力される。排他的加算器１３６は、入力された拡散符号１３５と通信データ１３７の排他的論理和（ＥＯＲ）を取り、その加算出力１３８を変調器１３９に入力するようになっている。変調器１３９はこれを変調して、変調出力１４１を図１に示した無線通信回線１０５に送出することになる。ここで変調器１３９は通信量が比較的少ないときにはスペクトラム拡散を行い、比較的多いときには通常のＰＳＫ変調を行うことになる。
【００３１】
図３は、これに対して本実施例の第２の通信機の受信部の構成を表わしたものである。図１に示した第１の通信機１０６の受信部も第２の通信機１０９の受信部と基本的に同一の構成となっている。このため第１の通信機１０６の受信部の説明は省略する。
【００３２】
第２の通信機の受信部１５１は、図１に示した無線通信回線１０５から受信した受信信号１５２を入力して復調する復調器１５３を備えている。復調器１５３は復調データ１５４を出力する。復調データ１５４は排他的加算器１５５の一方の入力になると共に逆拡散同期回路１５６の入力となる。また、復調データ１５４は受信クロック再生回路１５８にも入力され、受信クロック１５９が再生される。この再生された受信クロック１５９は、逆拡散符号発生回路１６１と、書込クロック選択器１６２の一方の入力端子と、この他方の入力端子に分周出力１６３を入力するＮ分の１分周器１６４にそれぞれ入力される。逆拡散符号発生回路１６１は、受信クロック１５９を基にして逆拡散符号１６５を発生させ、これを逆拡散符号選択スイッチ１６６に供給するようになっている。
【００３３】
一方、逆拡散同期回路１５６は復調データ１５４を基にして正常にスペクトラム逆拡散ができるかどうかをチェックする。そして、正常にスペクトラム逆拡散ができる場合にはその復調データ１５４がスペクトラム拡散による通信によるもの、すなわち通信量が比較的少ない場合の通信であるとし、これ以外の場合には通常のＰＳＫ変調方式を採用した通信、すなわち通信量が比較的多い場合の通信であると判別する。そして、これらの結果を通信量大小判別信号１６７として出力する。通信量大小判別信号１６７は、書込クロック選択器１６２と逆拡散符号選択スイッチ１６６に供給される。逆拡散同期回路１５６は、また、正常にスペクトラム逆拡散ができる場合には同期タイミング信号１６８を出力して、これをＮ分の１分周器１６４に供給するようになっている。
【００３４】
したがって、通信量が比較的少なくスペクトラム拡散が行われる場合には通信量大小判別信号１６７によって逆拡散符号選択スイッチ１６６の接点が閉じ、逆拡散符号１６５が排他的加算器１５５に入力される。排他的加算器１５５はこの逆拡散符号１６５によって復調データ１５４を逆拡散し、通信データ１６９を受信用バッファ１７１に供給する。スペクトラム拡散が行われているこの場合には、同期タイミング信号１６８がＮ分の１分周器１６４に供給されており、受信クロック１５９をＮ分の１に分周した分周出力１６３が受信クロック１５９と共に書込クロック選択器１６２に供給されている。書込クロック選択器１６２は通信量が比較的少ない場合を示す通信量大小判別信号１６７を入力しており、この状態で受信クロック１５９をＮ分の１に分周した分周出力１６３を選択し、これを書込クロック１７２として受信用バッファ１７１に供給している。したがって、通信量が比較的少なくスペクトラム拡散が行われている場合には、受信クロック１５９をＮ分の１に分周した分周出力１６３で通信データ１６９がサンプリングされて受信用バッファ１７１に書き込まれることになる。
【００３５】
これに対して、通信量が比較的多く通常のＰＳＫ変調方式で通信が行われる場合には、通信量大小判別信号１６７によって逆拡散符号選択スイッチ１６６の接点が開いている。したがって、復調器１５３から出力される復調データ１５４は排他的加算器１５５をそのまま通過して受信用バッファ１７１に供給される。このとき、書込クロック選択器１６２は受信クロック１５９を選択して書込クロック１７２として受信用バッファ１７１に供給している。したがって、通信量が多いこの場合には周波数の高いこの書込クロック１７２で通信データ１６９がサンプリングされて受信用バッファ１７１に書き込まれる。このようにして受信用バッファ１７１に格納された通信データ１６９は通信データ１７３として順次読み出されることになる。
【００３６】
図４は、本実施例における通信量で切り替えを行う場合のこれらのスペクトラムを対比したものであり、同図（ａ）は通信量が比較的少ない場合を、また同図（ｂ）は通信量が比較的多い場合を示している。本実施例では通信量が比較的少ない場合に、図２で示した拡散符号発生回路１３４から出力される拡散符号１３５を通信データ１３７に排他的に加算することによって、スペクトラム拡散を行っている。このときのチップクロック１２９は送信用バッファ１２３から読出クロック１３３によって読み出される通信データ１３７のＮ倍である。したがって、伝送されるデータを拡散して、占有帯域幅を広げて送信を行う。
【００３７】
図５は、本実施例と対比するために従来の通信量で切り替えを行う場合のこれらのスペクトラムを対比したものであり、同図（ａ）は通信量が比較的少ない場合を、また同図（ｂ）は通信量が比較的多い場合を示している。従来では通信量が比較的少ない場合も通常の通信方式を採用しているので、占有帯域幅はデータ量に応じた狭い範囲となっている。
【００３８】
今、通信量が比較的少ない場合として、１６ｋｂｐｓ（キロビット／秒）の情報が存在したものとする。これをＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying, Quadri-Phase Shift Keying）方式で変調して伝送した場合、伝送シンボル速度は１６ｋＨｚとなる。ここでＱＰＳＫ方式ではベースバンドのビット情報（００，０１，１０，１１）を搬送波の位相（０°、９０°、１８０°、２７０°）に対応させる変調方式である。図５（ａ）はこれを示している。
【００３９】
本実施例のようにスペクトラム拡散を行うものとする。拡散率が“１２８”の場合には、伝送シンボル速度との掛け合わせた値がチップクロック１２９の周波数となり、これは２０４８ｋＨｚである。スペクトラム拡散の場合には、図５（ａ）に対応する図４（ａ）に示すように、これに伴って必要帯域幅も１２８倍に広がる。ただし、伝送品質を保つための送信パワー、すなわち受信側で必要なＥｂ／Ｎｏ（ディジタル変調信号におけるビットあたりの電力密度対雑音電力密度比）を得るための送信パワーは、２０４８ｋｂｐｓの情報を同じレートで２分の１の誤り訂正およびＱＰＳＫで伝送する従来の場合と比較すると、エネルギが拡散されているために１２８分の１で済む。これは約２１ｄＢの電力の差に相当する。
【００４０】
次に、通信量が比較的多い場合を説明する。この場合、本実施例ではスペクトラム拡散の手法を用いずに、通常のＰＳＫ変調を行っている。伝送シンボルレートは、チップクロック１２９の速度と同一に設定してある。通信量が比較的多い場合には、図２に示した送信用バッファ１２３から通信データ１３７を読み出す読出クロック１３３の周波数が当然高くなるからである。また、本実施例では搬送波の中心周波数は図４（ｂ）に示すようにスペクトラム拡散を行ったものと同一にしている。すなわち、通信量が比較的少ない場合が１６ｋｂｐｓの情報レートであったのに対して、２０４８ｋｂｐｓの情報レートにすることで、比較的多い通信量に対応している。この場合、１６ｋｂｐｓのときと同一の伝送品質を確保するものとすると、送信出力パワーは２１ｄＢ高くする必要が生じる。なお、従来の通信量が比較的多い場合を示す図５（ｂ）は、本実施例の通信量が比較的多い場合を示す図４（ｂ）と同一の通信方式で通信を行うものとして表わしている。
【００４１】
このように本実施例では通信量の多少、すなわちトラヒックの多少に応じて伝送速度を変更する場合に、伝送シンボルレート自体は変更されないので、伝送速度の切り替え時に復調器が変更後の伝送速度に再同期を行うために要する通信断の時間を無くすことができる。このため、従来、通信断に対処するために必要とされた送受信に係わるデータを一時的に貯蔵するためのバッファ領域を不要とすることができる。したがって、実施例の場合には通信量を判別したりするための最小限のバッファメモリのみを必要とすることになり、バッファ容量の大幅な削減が可能になる。このため、装置の簡略化と共に装置のコストダウンを図ることが可能になる。
【００４２】
発明の変形可能性
【００４３】
以上説明した実施例では通信データ１２２を一時的に蓄える送信用バッファ１２３に接続された通信量監視回路１２４が蓄えられた通信データの量が多くなった段階で、通信量が比較的多いものと判断して通常のＰＳＫ変調を行うこととし、それ以外の場合には通信量が比較的小さいものと判断してスペクトラム拡散の手法で通信を行うものとした。このとき、通信量監視回路１２４が同一のしきい値を基にして通信量の多少を判別すると、通信量がこれらの中間的な値の近傍となっているとき、情報速度の切り替えが頻繁に生じる可能性がある。このような頻繁な切り替えを防止するためには、情報速度を高い方から低い方に切り替えるしきい値と、この逆に低い方から高い方に切り替えるしきい値に所定の差分を設定するようにすればよい。
【００４４】
第１の変形例
【００４５】
図６は携帯電話機で通信データの量に応じて通信方法を切り替える場合の切替制御の一例を第１の変形例として示したものである。この変形例では図示しないＣＰＵ（中央処理装置）が同じく図示しない携帯電話機内に備えられており、所定の制御プログラムを実行することで通信方法を切り替えている。ＣＰＵは音声による通常の通話モードであるかどうかを判別し（ステップＳ２０１）、通常の通話モード場合には（Ｙ）、次に説明する他のモードよりも通信データの量が少ないのでスペクトラム拡散の手法を用いて送信を行う（ステップＳ２０２）。
【００４６】
これに対して、テレビ電話モードである場合や（ステップＳ２０３：Ｙ）、インターネットに接続してコンテンツのダウンロードを行ったりするウェブアクセスモードを実行する場合には（ステップＳ２０４：Ｙ）、通信データの量が比較的多いものとして通常のＰＳＫ変調を行って送信する（ステップＳ２０５）。先の実施例と同様に、ステップＳ２０２のスペクトラム拡散とステップＳ２０５のＰＳＫ変調で伝送シンボルレートは同一となっている。したがって、情報速度の切り替え時に復調器が変更後の伝送速度に再同期を行うために要する通信断の時間を無くすことができる。しかもこの変形例の場合には、実施例のような送信用バッファ１２３を用いることなく通信量の多少を判別するので、バッファの容量を更に減少させることが可能である。
【００４７】
第２の変形例
【００４８】
図７は本発明の第２の変形例における第１の通信機の送信部の構成を表わしたものであり、先の実施例の図２に対応するものである。図７で図２と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。
【００４９】
この第２の変形例における第１の通信機の送信部１２１Ａでは、送信用バッファ１２３から出力される通信データ１３７が、直接、ベースバンド変調器１３９Ａに入力され、ここでベースバンドの変調が行われる。変調後の通信データ３０１が排他的加算器１３６の一方の入力端子入力されることになる。排他的加算器１３６は、他方の入力端子に入力された拡散符号１３５と通信データ３０１の排他的論理和（ＥＯＲ）を取り、その加算出力を変調出力１４１として図１に示した無線通信回線１０５に送出することになる。これ以外の点は先の実施例と同一である。
【００５０】
なお、実施例および変形例では通信データの量が比較的多い場合に通常のＰＳＫ変調を行ったが、スペクトラム拡散を行うチップクロックと同一のクロック周波数であれば、他の変調方式で変調してもよいことは当然である。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１〜請求項６記載の発明によれば、伝送する情報の単位時間当たりの量が比較的多いか少ないかを判別して少ない場合にはスペクトラム拡散して帯域幅を広げ、多い場合と同じ帯域幅で中心周波数も同じものが送信できるようにした。このため、送信側でこのような２種類の信号形態を情報の大小に応じて選択して送信するにも係わらず、受信側では伝送速度に変更がないため信号形態が切り替えられる際に復調器を再同期する必要がない。このため、通信断が生ぜずこれに対処するためのバッファ領域を不要とするだけでなく、通信断に対応するためのその他の回路を不要とし、送受信装置の回路の簡略化とコストダウンを図ることができる。また、伝送する情報の単位時間当たりの量が比較的少ない場合には、従来と比べて帯域幅が広がるので安定した通信を維持できるという効果がある。
【００５２】
また、請求項１記載の発明によれば、情報量大小判別手段が２つの異なったしきい値を採用するので、情報量が中間的な値を取るような場合にも、回路の安定的な動作が可能になる。
【００５３】
また、請求項１記載の発明あるいは請求項４記載の発明によれば、伝送する情報を取得する経路や装置の採るモードによって情報量の大小を判別するので、画一的な処理が可能になり、回路に判断のための負担を掛けず、またバッファメモリを小容量にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における可変通信システムの全体的な構成を表わしたシステム構成図である。
【図２】本実施例の第１の通信機の送信部の構成を表わしたブロック図である。
【図３】本実施例の第２の通信機の受信部の構成を表わしたブロック図である。
【図４】本実施例における通信量で切り替えを行う場合のこれらのスペクトラムを対比した特性図である。
【図５】従来の通信量で切り替えを行う場合のこれらのスペクトラムを対比した特性図である。
【図６】本発明の第１の変形例として携帯電話機で通信データの量に応じて通信方法を切り替える場合の切替制御の様子を示した流れ図である。
【図７】本発明の第２の変形例における第１の通信機の送信部の構成を表わしたブロック図である。
【符号の説明】
１０６  第１の通信機
１０９  第２の通信機
１２１、１２１Ａ  送信部
１２２、１７３  通信データ
１２３  送信用バッファ
１２４  通信量監視回路
１２６  読出クロック選択器
１２８  チップクロック発振器
１３１、１６４  Ｎ分の１分周器
１３４  拡散符号発生回路
１３６、１５５  排他的加算器
１３９  変調器
１３９Ａ  ベースバンド変調器
１４１  変調出力
１５１  受信部
１５２  受信信号
１５３  復調器
１５６  逆拡散同期回路
１５８  受信クロック再生回路
１６１  逆拡散符号発生回路
１６２  書込クロック選択器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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