JP2603498B2 - ディジタル多重無線装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 無線回路を介し通信を行うディジタル多重無線装置に
関し、伝送符号列の周波数スペクトルをランダム化して
入力データによらない均一な伝送特性を実現しうるよう
に、入力データとスクランブルされるPNパターンの発生
の周期と、フレームパターンの発生の周期との相関性、
即ち一致回数の多くなるのを少なくし、受信側における
誤同期を防止しうることを目的とし、送信側では、入力
データに対しPNパターンのスクランブルを含む信号処理
を行って処理済み信号を受信側に送信する送信側の信号
処理部１と、受信側では、送信側からの処理済み受信信
号に対しPNパターンのデスクランブルを含む信号処理を
行ってデータを出力する受信側の信号処理部５とを備え
るディジタル多重無線装置において、 送信側では送信側の信号処理部１、タイミングジェネ
レータ４のほか、 PNパターンを発生し、かつ第１のPNリセット判定回路
２からのリセット信号の入力時に初期化され、初期化さ
れたPNパターンを送信側の信号処理部１に出力し、その
信号処理部に於いて少なくともフレームパターンを除く
入力データを含む信号とPNパターンとのスクランブルを
行わせる送信側のPNパターン発生部３と、 送信側の信号処理部１からの、複数のマルチフレーム
中１回のスタッフ判定結果信号と、送信側のタイミング
ジェネレータ４からの１マルチフレーム毎に１回のタイ
ミングパルスとの一致を判定し、リセット信号を発生
し、送信側のPNパターン発生部３に出力し、そのPNパタ
ーン発生部を初期化する第１のPNリセット判定回路と、 受信側では受信側の信号処理部５、タイミングジェネ
レータ７のほか、 PNパターンを発生し、かつ第２のPNリセット判定回路
８からのリセット信号の入力時に初期化され、初期化さ
れたPNパターンを受信側の信号処理部５に出力し、その
信号処理部に於いて、スクランブルされた受信信号から
PNパターンをデスクランブルさせる受信側のPNパターン
発生部６と、 受信側の信号処理部５からの、複数のマルチフレーム
中１回のスタッフ判定結果信号と、受信側のタイミング
ジェネレータ７からの１マルチフレーム毎に１回のタイ
ミングパルスとの一致を判定し、リセット信号を発生
し、受信側のPNパターン発生部６に送出し、そのPNパタ
ーン発生部を初期化する第２のPNリセット判定回路８と
を備えるようにする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は無線を介し通信を行う場合、伝送符号の伝送
特性を均一化するため入力データとPNパターンとをスク
ランブルして伝送符号列の周波数スペクトルをランダム
化する際にPNパターンの発生周期と、受信側でのフレー
ムパターンの発生周期との一致回数が多くなることによ
る誤同期の発生を防止するようにしたディジタル多重無
線装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

第４図は、従来のディジタル多重無線装置のブロック
図であり、図において１は送信側の信号処理部で、１−
１はデータの速度を信号処理のための速度に変換する速
度変換回路、１−２は入力データにPNパターンをスクラ
ンブルするスクランブラー回路、１−３はスクランブル
された信号にフレームパターンのほかパリテイビット、
スタッフ判定結果信号等必要なビットを挿入するMUX回
路よりなり、５は受信側の信号処理部で、５−１はフレ
ーム同期回路、５−２は受信信号に挿入された上記各種
ビットを抽出するDEMUX回路、５−３はスクランブルさ
れた受信信号からPNパターンをデスクランブルするデス
クランブラー回路、５−４は処理データの速度を伝送デ
ータの速度に変換する速度変換処理よりなる。３及び６
はそれぞれ送信側、受信側のPNパターン発生部、４及び
７は送信側、受信側のタイミングジェネレータである。

また、第５図は従来のディジタル多重無線装置におけ
るPNパターンの発生を示すタイムチャートであり、第５
図（ａ）は送信側、第５図（ｂ）は受信側のタイムチャ
ートをそれぞれ示している。以下第４図のブロック図を
第５図のタイムチャートとともに説明する。

第５図に示すように、第４図での送信側及び受信側の
PNパターン発生部３及び６は、タイミングジェネレータ
の制限と無線スペクトラムによる制限から、１マルチフ
レーム毎にタイミングジェネレータ４及び７で発生され
る第５図のb,d信号の如きPNパターンリセット信号位置
情報としてのリセット信号によって初期化され、初期化
されたPNパターンを発生している。

この場合、タイミングジェネレータの制限とは、PNパ
ターンの初期化を複数マルチフレームに１回の割合で行
うと、タイミングジェネレータ４及び７も複数マルチフ
レームを発生させねばならず、回路規模が大きくなると
共にフレームフオマット中にそのためのビット情報を付
加せねばならず、回路が複雑になるためである。

また前記の無線スペクトラムによる制限とは、ランダ
ムなデータはスペクトラムが平坦であるが、PNパターン
のビット数が多くても１マルチフレーム毎に初期化され
ると、PNパターンの繰り返し回数が多くなるのでスペク
トラムが平坦にならず、受信側の無線機に障害を及ぼす
ことになるためである。

第５図（ａ）及び第５図（ｂ）のタイムチャートにお
いて、従来の装置では第４図のPNパターン発生部３及び
６を初期化するPNパターンのリセット信号は、ｂ信号及
びｄ信号で示すように、１マルチフレーム毎にタイミン
グジェネレータ４及び７から直接対応する送信側及び受
信側のPNパターン発生部３及び６に送出されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしかかる従来の装置では、PNパターン発生部３及
び６と信号処理部１及び５へのタイミングパルスはそれ
ぞれ対応する同一のタイミングジェネレータ４及び７か
ら供給されているため、前述のようにPNパターン発生の
周期を１マルチフレーム毎に初期化させると、このPNパ
ターン発生の周期が信号処理部１及び５内でのフレーム
パターン発生の周期と一致する回数が多くなるため、回
線を運用中、送信側の入力データが断またはオール１の
AIS（Alarm IndicationSignal）である場合、受信側の
受信信号は主信号がPNパターンそのものか、或いは反転
したPNパターンであるため、受信側で同期をとるための
フレームパターンとの発生周期の一致回数が多くなると
いう相関性が大きくなってしまう。

そのためフレーム同期の前方保護の段数が多くなると
誤同期状態に陥り易くなるという問題点が生じる。

ここで前方保護の段数が多くなると誤同期状態に陥り
易くなるということは、例えば前方保護の段数をＮ段と
すると、Ｎ回連続してフレーム同期がとれなくなった時
を同期はずれとするため、PNパターンとフレームパター
ンが相関性を有する場合はＮ回の内数回は一致したとみ
なし同期したとしてしまう為である。

このことをさらに説明すると、送信側での入力データ
が断となり送信側からはPNパターンとフレームパターン
のみが送出され、そのうちの１マルチフレーム中のPNパ
ターンを第６図では示している。

かかる信号の入力される受信側では受信信号との同期
をとるため、図示の如き所定のフレームパターン間隔で
フレームパターンを発生しているが、PNパターンとフレ
ームパターンとを対比してみると1,1,0,1,0の如き５ビ
ット位置でPNパターンとフレームパターンとが一致して
いる。即ちフレームパターン６ビット中に５ビットも一
致してしまう場合もある。

本発明は、このような問題点に鑑み、PNパターン発生
の周期とフレームパターン発生の周期の相関性を減ら
し、前方保護での誤同期を防止することを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は本発明により、第１図に示す如く送信側で
は、入力データに対しPNパターンのスクランブルを含む
信号処理を行って処理済み信号を受信側に送信する送信
側の信号処理部１と、受信側では、送信側からの処理済
み受信信号に対しPNパターンのデスクランブルを含む信
号処理を行ってデータを出力する受信側の信号処理部５
とを備えるディジタル多重無線装置において、 送信側では送信側の信号処理部１、タイミングジェネ
レータ４のほか、 PNパターンを発生し、かつ第１のPNリセット判定回路
２からのリセット信号の入力時に初期化され、初期化さ
れたPNパターンを送信側の信号処理部１に出力し、その
信号処理部に於いて少なくともフレームパターンを除く
入力データを含む信号とPNパターンとのスクランブルを
行わせる送信側のPNパターン発生部３と、 送信側の信号処理部１からの、複数のマルチフレーム
中１回のスタッフ判定結果信号と、送信側のタイミング
ジェネレータ４からの１マルチフレーム毎に１回のタイ
ミングパルスとの一致を判定し、リセット信号を発生
し、送信側のPNパターン発生部３に出力し、そのPNパタ
ーン発生部を初期化する第１のPNリセット判定回路と、 受信側では受信側の信号処理部５、タイミングジェネ
レータ７のほか、 PNパターンを発生し、かつ第２のPNリセット判定回路
８からのリセット信号の入力時に初期化され、初期化さ
れたPNパターンを受信側の信号処理部５に出力し、その
信号処理部に於いて、スクランブルされた受信信号から
PNパターンをデスクランブルさせる受信側のPNパターン
発生部６と、 受信側の信号処理部５からの、複数のマルチフレーム
中１回のスタッフ判定結果信号と、受信側のタイミング
ジェネレータ７からの１マルチフレーム毎に１回のタイ
ミングパルスとの一致を判定し、リセット信号を発生
し、受信側のPNパターン発生部６に送出し、そのPNパタ
ーン発生部を初期化する第２のPNリセット判定回路８と
を備えることを特徴とするディジタル多重無線装置によ
って達成される。

〔作用〕

本発明では、PNパターン発生部の初期化を従来のタイ
ミングジェネレータ４及び７からの１マルチフレーム毎
のPNパターンリセット信号によるのではなく、信号処理
部１及び５からの複数マルチフレーム中１回のスタッフ
判定結果信号とタイミングジェネレータ４及び７からの
１マルチフレーム毎に１回のタイミングパルスとが一致
した場合に発生されるリセット信号によって行われるよ
うにする。

このようにすることにより、例えばスタッフ率が0.1
の場合10マルチフレームにスタッフ判定結果信号は１回
発生されるので、１マルチフレーム毎に１回のタイミン
グパルスとの一致は10マルチフレームに１回となり、PN
パターン発生部の初期化は10マルチフレームに１回とな
る。

このため送信側からの入力データなしで、PNパターン
とフレームパターンのみが送られて来た場合、受信側で
同期をとるためのフレームパターンとの発生周期の一致
は少なくなり、前方保護での誤同期は防止されることに
なる。

なおPNパターンとのスクランブルにおいて、同期をと
るためのフレームパターンを除けばパリテイビット等を
入力データ等と共にPNパターンでスクランブルしてもよ
い。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例のディジタル多重無線装置
のブロック図を示している。

図において、第１図及び第４図で示したものと同一の
ものは同一の記号で示している。

また第３図（ａ）及び第３図（ｂ）は、上記第２図に
おける主要部のタイムチャートである。

以下、第２図のブロック図を第３図のタイムチャート
とともに説明する。

第２図の各回路間の信号線は本発明の説明に必要なも
のだけを示している。

第２図の送信側において、搬送端局（図示せず）等か
ら入力されたデータは、速度変換回路１−１で速度変換
されスクランブラー回路１−２に入力される。

一方本発明により設けられた第１のPNリセット判定回
路では、速度変換回路１−１からの複数マルチフレーム
中１回のスタッフ判定結果信号〔第３図（ａ）のＣ信
号〕と、タイミングジェネレータ４からの１マルチフレ
ーム毎に１回のタイミングパルス（Ｂ信号）の一致を判
定し、PNパターンリセット信号位置情報（Ｄ信号）とし
てのリセット信号を発生し、このリセット信号をPNパタ
ーン発生部３に与え、PNパターン発生部３を初期化し、
この初期化されたPNパターンがスクランブラー回路１−
２に送出される。

このスクランブラー回路１−２では入力データとPNパ
ターンとがスクランブルされ、MUX回路１−３に入力さ
れる。

MUX回路１−３では、無線区間で必要なフレームパタ
ーンのほか例えばパリテイビット、スタッフ判定結果信
号等がマルチフレーム中に挿入され無線回路を介して送
出される。

一方受信側では、無線回線を介して受信した信号をフ
レーム同期回路５−１で送信側と同じフレームパターン
を発生させて受信信号内のフレームパターンと1bit毎の
比較を行い同期検出を行う。

さらに受信信号からはDEMUX回路５−２においてそれ
まで付加されていた前記各種ビットが抽出され、スタッ
フ判定結果信号（Ｇ信号）を第２のPNリッセト判定回路
８に入力する。

第２のリセット判定回路８では、このスタッフ判定結
果信号とタイミングジェネレータ７からの１マルチレー
ム毎の最終挿入ビット位置を示すタイミングパルス（Ｆ
信号）との一致を判定し、リセット信号を発生しPNパタ
ーン発生部６に出力する。

PNパターン発生部６ではこのリセット信号により初期
化され、初期化されたPNパターンは、デスクランブラー
回路５−３に送出され、スクランブルされた受信信号か
らPNパターンはデスクランブルされ速度変換回路５−４
で速度変換されて伝送系（図示せず）に送出される。

なお第２図の実施例で送信側においてスクランブラー
回路の後位でフレームパターンのほかパリティビット、
スタッフ判定結果信号等を挿入している。

しかしPNパターンとのスクランブルにおいて、同期用
フレームパターンを含めることは出来ないが、フレーム
パターンを除けば入力データをパリテイビット等と共に
PNパターンとスクランブルし、受信側ではかかるパリテ
イビット等を含んでスクランブルされた受信信号とPNパ
ターンとのデスクランブルをすることはできる。

例えばスクランブラー回路の前位においてパリテイビ
ット等を入力データに挿入し、挿入された入力データを
スクランブラー回路でPNパターンとスクランブルし、そ
の後MUX回路でフレームパターンとスタッフ判定結果信
号とを挿入する。

従って上記の場合では受信側ではフレームパターンに
よってフレーム同期をとった後、スタッフ判定結果信号
を押出し第２のPNリセット判定回路に送出し、一方パリ
テイビット等を含んでスクランブルされた受信信号とPN
パターンとのデスクランブルをデスクランブラー回路で
行って、その後パリテイビット等の抽出を行う。

本発明では前述したように送信側のPNパターン発生部
３へのPNパターンリセット信号位置情報（Ｄ信号）であ
るリセット信号と、１マルチフレームの最終挿入ビット
位置を示すタイミングパルス（Ｂ信号）を一致させてお
くと、送信側で速度変換してスタッフ処理を施した時の
１マルチフレームの最終挿入ビットの時にPNパターン発
生部３は初期化され、また受信側では挿入ビット中のス
タッフ判定結果信号（スタッフの有，無の情報）を検出
し、その時の１マルチフレームの最終ビット位置でPNパ
ターン発生部６を初期化するので、送信側と受信側とで
同じタイミングのPNパターンを得ることができる。

従って本発明がPNパターン発生の周期を、信号処理部
１からの複数マルチフレーム中１回のスタッフ判定結果
信号を用いてPNパターン発生部３を初期化するようにし
て、信号処理部１でのフレームパターン発生の周期と分
離し両パターンの相間性を減らしているため、送信側で
障害が生じ、入力データなしでフレームパターンとPNパ
ターンのみの信号を受信側で受信する場合でも、フレー
ム同期前方保護の誤同期が防止でき、確実にフレームの
非同期の検出が出来る。

このことをさらに詳述すれば、第６図に示すようにフ
レームパターンは、１マルチフレーム内で６ビットのパ
ターンの繰り返し信号であるが、PNパターン発生部の段
数を11段とすると、PNパターンの周期は2047ビットの繰
り返し信号となる。

従来装置では１マルチフレーム毎にPNパターンの初期
化が行われてしまうため、もしフレームパターンとPNパ
ターンの値が一致してしまうと、PNパターンの周期が１
マルチフレームより長い時は、毎回同じビット位置から
PNパターンの発生が行われるため、常に一致してしまう
ことになる。

しかし、本発明のディジタル多重無線装置では、上記
の如き2047ビットの繰り返し信号であるPNパターンの周
期を生かしてフルにこのPNパターンを回しているので仮
に最初のマルチフレームで両パターンが一致しても、次
のマルチフレームでは不一致となるのでPNパターンの発
生周期とフレームパターンの発生周期一致の回数は著し
く少なくなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、従来のディジタ
ル多重無線装置に比較しPNパターン発生の周期とフレー
ムパターン発生の周期との相関性が減ることにより、前
方保護の誤同期が防止でき、伝送品質の飛躍的向上が実
現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のディジタル多重無線装置の原理図、 第２図は本発明の一実施例のディジタル多重無線装置の
ブロック図、 第３図（ａ）及び第３図（ｂ）は本発明の装置での信号
のタイムチャート、 第４図は従来のディジタル多重無線装置のブロック図、 第５図（ａ）及び第５図（ｂ）は従来装置における信号
のタイムチャート、 第６図はPNパターンとフレームパターンとの関係タイム
チャートである。 図において、１及び５は信号処理部、２は第１のPNリセ
ット判定回路、３及び６はPNパターン発生部、４及び７
はタイミングジェネレータ、８は第２のPNパターン判定
回路を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送信側では、入力データに対しPNパターン
   のスクランブルを含む信号処理を行って処理済み信号を
   受信側に送信する送信側の信号処理部１と、受信側で
   は、送信側からの処理済み受信信号に対しPNパターンの
   デスクランブルを含む信号処理を行ってデータを出力す
   る受信側の信号処理部５とを備えるディジタル多重無線
   装置において、 送信側では送信側の信号処理部１、タイミングジェネレ
   ータ４のほか、 PNパターンを発生し、かつ第１のPNリセット判定回路２
   からのリセット信号の入力時に初期化され、初期化され
   たPNパターンを送信側の信号処理部１に出力し、その信
   号処理部に於いて少なくともフレームパターンを除く入
   力データを含む信号とPNパターンとのスクランブルを行
   わせる送信側のPNパターン発生部３と、 送信側の信号処理部１からの、複数のマルチフレーム中
   １回のスタッフ判定結果信号と、送信側のタイミングジ
   ェネレータ４からの１マルチフレーム毎に１回のタイミ
   ングパルスとの一致を判定し、リセット信号を発生し、
   送信側のPNパターン発生部３に出力し、そのPNパターン
   発生部を初期化する第１のPNリセット判定回路と、 受信側では受信側の信号処理部５、タイミングジェネレ
   ータ７のほか、 PNパターンを発生し、かつ第２のPNリセット判定回路８
   からのリセット信号の入力時に初期化され、初期化され
   たPNパターンを受信側の信号処理部５に出力し、その信
   号処理部に於いて、スクランブルされた受信信号からPN
   パターンをデスクランブルさせる受信側のPNパターン発
   生部６と、 受信側の信号処理部５からの、複数のマルチフレーム中
   １回のスタッフ判定結果信号と、受信側のタイミングジ
   ェネレータ７からの１マルチフレーム毎に１回のタイミ
   ングパルスとの一致を判定し、リセット信号を発生し、
   受信側のPNパターン発生部６に送出し、そのPNパターン
   発生部を初期化する第２のPNリセット判定回路８とを備
   えることを特徴とするディジタル多重無線装置。