JP2914446B1 - チャネル配置方法と送信及び受信装置と通信システム - Google Patents

チャネル配置方法と送信及び受信装置と通信システム

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JP2914446B1
JP2914446B1 JP10027128A JP2712898A JP2914446B1 JP 2914446 B1 JP2914446 B1 JP 2914446B1 JP 10027128 A JP10027128 A JP 10027128A JP 2712898 A JP2712898 A JP 2712898A JP 2914446 B1 JP2914446 B1 JP 2914446B1
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/02Channels characterised by the type of signal
    • H04L5/06Channels characterised by the type of signal the signals being represented by different frequencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】 最大周波数偏移を大きくすると、変調後の信
号の占有周波数帯域幅が広がるため多重チャネル数が減
少してしまうという問題点を解決することを課題とす
る。 【解決手段】 FSK(Frequency Shift Keying)変調
やOOK(On/Off Keying)変調による周波数多重アク
セス(FDMA)方式に供されるチャネル配置方法にお
いて、前記FSK変調や前記OOK変調における最大周
波数偏移を大きくして、あるチャネルの搬送波周波数の
間に他チャネルの搬送波周波数を配置することを特徴と
する。また、パルス波のデータの変調による周波数多重
アクセス(FDMA)方式に供されるチャネル配置方法
において、前記パルス波のデータ信号を周波数変調して
少なくとも2つの離間した対の搬送周波数とし、該対の
搬送周波数を複数生成し、該対の搬送周波数の間に他の
対の搬送周波数の一方を挿入して多重・合成した配置と
して周波数変換することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、FDMA方式にお
けるチャネル配置方法及び通信システム、無線送信装
置、無線受信装置に関し、特にFSK(Frequency Shif
t Keying)変調による周波数多重アクセスに供されるチ
ャネル配置方法及び通信システム、無線送信装置、無線
受信装置する。
【0002】
【従来の技術】複数のユーザが同時に通信を行うシステ
ムでは、多元接続方式としてFDMAやTDMA(Time
Division Multiple Access)が多く用いられている。
このうち、FDMAは、システムに与えられた無線周波
数帯域を複数のチャネルに分割して、各ユーザの無線チ
ャネルを、ユーザ毎に異なる無線周波数に設定する方式
である。多重するチャネルの間には所定の周波数間隔を
設けることにより、チャネル間に干渉が生じないように
している。与えられた周波数帯域において多重可能なチ
ャネル数を増やすためには、チャネル当たりの占有周波
数帯域幅ができるだけ小さくなるような変調方式を用い
る必要がある。変調方式の一つであるFSKは、変調す
る搬送波の周波数を送信データに応じて変化させる方式
であり、変調後の信号の占有周波数帯域幅は、変調する
搬送波の最大周波数と最小周波数の差、すなわち最大周
波数偏移の大きさにより決定される。最大周波数偏移を
大きくするほど搬送波間の干渉を抑えることができ通話
品質が改善される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最大周波数偏
移をあまり大きくすると、変調後の信号の占有周波数帯
域幅が広がるため多重チャネル数が減少してしまうとい
う問題点がある。特に図12に示すように、最大周波数
偏移を大きくすると、1チャネル当たりの帯域幅が大き
くなり、与えられた無線周波数帯域に収納分割周波数が
少なくなり、多重度数が小さくなってしまう。
【0004】そこで、本発明は、FDMA方式におい
て、FSK(Frequency Shift Keying)変調での最大周
波数偏移を大きく設定し、またOOK変調による最大周
波数偏移を大きく設定し、あるチャネルの搬送波周波数
の間に他チャネルの搬送波周波数を配置することによ
り、周波数利用効率の高いチャネル配置方法を提供する
ものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、FSK(Freq
uency Shift Keying)変調による周波数多重アクセス
(FDMA)方式に供されるチャネル配置方法におい
て、前記FSK変調における最大周波数偏移を大きくし
て、あるチャネルの搬送波周波数の間に他チャネルの搬
送波周波数を配置することを特徴とする。
【0006】また、本発明は、OOK(On/Off Keyin
g)変調による周波数多重アクセス(FDMA)方式に
供されるチャネル配置方法において、前記OOK変調に
おける最大周波数偏移を大きくして、あるチャネルの搬
送波周波数の間に他チャネルの搬送波周波数を配置する
ことを特徴とする。
【0007】さらに、FSK(Frequency Shift Keyin
g)変調による周波数多重アクセス(FDMA)方式に
供される送信装置において、前記FSK変調における最
大周波数偏移を大きくして、あるチャネルの搬送波周波
数の間に他チャネルの搬送波周波数を配置することを特
徴とする。また、OOK(On/Off Keying)変調による
周波数多重アクセス(FDMA)方式に供される送信装
置において、前記OOK変調における最大周波数偏移を
大きくして、あるチャネルの搬送波周波数の間に他チャ
ネルの搬送波周波数を配置することを特徴とする。
【0008】また、本発明は、FSK(Frequency Shif
t Keying)変調による周波数多重アクセス(FDMA)
方式に供される受信装置において、前記FSK変調にお
ける最大周波数偏移を大きくして、あるチャネルの搬送
波周波数の間に他チャネルの搬送波周波数を配置された
受信信号を受信することを特徴とする。
【0009】また、本発明は、OOK(On/Off Keyin
g)変調による周波数多重アクセス(FDMA)方式に
供される受信装置において、前記OOK変調における最
大周波数偏移を大きくして、あるチャネルの搬送波周波
数の間に他チャネルの搬送波周波数を配置された受信信
号を受信することを特徴とする。
【0010】またさらに、本発明は、FSK(Frequenc
y Shift Keying)変調による周波数多重アクセス(FD
MA)方式に供されるチャネル配置方法において、前記
FSK変調における最大周波数偏移を大きくして、ある
チャネルの搬送波周波数の間に他チャネルの搬送波周波
数を配置するとともに、該チャネル間隔を、最大ドップ
ラー周波数の大きさにより決めることを特徴とする。
【0011】また、本発明は、OOK(On/Off Keyin
g)変調による周波数多重アクセス(FDMA)方式に
供されるチャネル配置方法において、前記OOK変調に
おける最大周波数偏移を大きくして、あるチャネルの搬
送波周波数の間に他チャネルの搬送波周波数を配置する
とともに、該チャネル間隔を、最大ドップラー周波数の
大きさにより決めることを特徴とする。
【0012】さらに、本発明はパルス波のデータの変調
による周波数多重アクセス(FDMA)方式に供される
チャネル配置方法において、前記パルス波のデータ信号
を周波数変調して少なくとも2つの離間した対の搬送周
波数とし、該対の搬送周波数を複数生成し、該対の搬送
周波数の間に他の対の搬送周波数の一方を挿入して多重
・合成した配置として周波数変換することを特徴とす
る。
【0013】また、パルス波のデータの変調による周波
数多重アクセス(FDMA)方式に供される通信システ
ムにおいて、前記パルス波のデータ信号を周波数変調し
て少なくとも2つの離間した対の搬送周波数を生成する
送信手段と、該対の搬送周波数を複数生成し、該対の搬
送周波数の間に他の対の搬送周波数の一方を挿入し得る
前記対の搬送周波数を生成する他の送信手段とを備え、
前記対の搬送周波数と前記他の対の搬送周波数とを多重
・合成して周波数多重することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】[第1の実施形態] (本実施形態の構成)図1は本発明の第1の実施形態を
示す移動局の送信装置の機能ブロック図である。図1を
参照すると、入力インターフェイス部11と、FSK変
調器12と、周波数変換器13と、増幅器14とから構
成されている。
【0015】送信データは、入力インターフェイス部1
1を介してFSK変調器12に入力される。FSK変調
器12では、送信データ”1”、”0”に応じて、それ
ぞれの搬送周波数を多重度に応じた周波数だけずらせ
て、搬送波を周波数変調する。搬送波の周波数は、最大
周波数偏移が十分大きい値となるように設定し、搬送波
の電力スペクトルをできるかぎり分離して、搬送波間の
干渉を低減する。周波数変換器13では、ベースバンド
の送信データから無線周波数帯へ信号の周波数変換を行
う。この無線周波数帯への変換では、あるチャネルの搬
送波周波数の間に他チャネルの搬送波周波数が配置され
るように各チャネルの周波数を設定する。このチャネル
配置方法により、与えられた周波数帯域の中により多く
のチャネルを多重することが可能となる。周波数変換さ
れた信号は、増幅器14で送信電力の増幅を行い、無線
伝送路へ送出される。
【0016】(本実施形態の動作の説明)次に、図1を
参照して本発明の第1の実施形態の動作について詳細に
説明する。
【0017】送信データは、入力インターフェイス部1
1を介して、FSK変調器12に入力される。例とし
て、2つの搬送波周波数を使用するFSKの場合につい
て説明する。
【0018】FSKは、入力する送信データに応じて、
それぞれの搬送周波数を多重度に応じた周波数だけずら
せて、搬送波を周波数変調する。例えば、加える電圧に
より発振周波数が変わるVCO(Voltage controlled o
scillator)を用いることにより、入力する送信デー
タ”0”、”1”に対応するFSK変調器12による搬
送波周波数fa及びfa’を得る。搬送波周波数faお
よびfaの値は、これらの周波数の差、すなわち最大周
波数偏移が十分大きくなるように設定する。
【0019】最大周波数偏移が大きい場合、変調後の信
号の電力スペクトルは搬送波周波数faおよびfa’付
近にピークをもつ形状となる。この最大周波数偏移は大
きいほど2つのピーク間周波数差は分離し、搬送波間の
干渉を低減することができる。FSK変調器12は入力
インターフェイス部11からの”0”、”1”の送信デ
ータに基づいて所定の搬送周波数fa及びfa’の周波
数に変調される。
【0020】周波数変換器13では、FSK変調器12
から出力された変調信号の中心周波数が所望の無線周波
数fxとなるように周波数変換する。即ち、周波数変換
器13では基準の局部発振器の発振周波数をfxとする
信号で送信データを周波数変換する。ディジタル方式に
おいては、直交変調器を用いて周波数シンセサイザ回路
が作り出す搬送波を変調することにより無線周波数に変
換する方法が多く用いられている。周波数変換された信
号21は、図2に示すように、搬送波周波数faおよび
fa’付近にピークをもつ電力スペクトルとなる。
【0021】FDMA(Frequency Division Multiple A
ccess) により複数のユーザが同時に通信を行う場合、
周波数変換器13で変換される無線周波数は、各ユーザ
が使用する無線チャネル毎に異なる値が設定される。各
チャネルの無線周波数は、互いに他のチャネルへ干渉を
与えない程度の間隔を持たせて周波数軸上に配置する。
このとき、あるチャネルの搬送波周波数faとfa’の
間に、他チャネルの搬送波周波数が配置されるようにす
る。搬送波周波数faとfa’の間に配置が可能な他チ
ャネルの搬送波周波数の数は、FSK変調での最大周波
数偏移が大きいほど増加する。以上のようなチャネル配
置となるように周波数変換した信号は、増幅器14で所
要の送信電力まで増幅し、無線伝送路へ送出される。
【0022】次に、周波数軸上でのチャネル配置方法に
ついて、具体例を用いて説明する。システム全体に与え
られた周波数帯域を30kHz、隣接する他チャネルの
搬送波周波数との間隔(以下、チャネル間隔)を5kH
zとする。このとき、FSK変調での最大周波数偏移を
15kHzとすると、あるチャネルの搬送波周波数の間
には、2つのチャネルの一方の搬送波周波数を配置する
ことができる。この場合、例えば搬送周波数faおよび
fa’、fb及びfb’、fc及びfc’とした場合、
fa=10kHz、fb=15kHz、fc=20kH
z、fa’=25kHz、fb’=30kHz、fc’
=35kHzとなり、3チャネルを多重することができ
る。
【0023】図3は、本実施形態のチャネル配置方法を
用いた場合の電力スペクトルを示す。図中の電力スペク
トル31はチャネル1、電力スペクトル32はチャネル
2、電力スペクトル33はチャネル3の電力スペクトル
を表している。チャネル1の搬送波周波数をfaとf
a’、チャネル2の搬送波周波数をfbとfb’、チャ
ネル3の搬送波周波数をfcとfc’とすると、それぞ
れの搬送波周波数の関係は、 fa<fb<fc<fa’<fb’<fc’ となる。
【0024】一方、従来のチャネル配置方法を用いた場
合は、図12のような電力スペクトルとなる。同一条件
(システムに与えられた周波数帯域30kHz、チャネ
ル間隔5kHz,最大周波数偏移15kHz)において
従来のチャネル配置方法を用いた場合の多重チャネル数
はわずか1チャネルとなる。
【0025】以上の比較から、本実施形態のチャネル配
置方法は、与えられた周波数帯域の中で多重できるチャ
ネル数が従来方法よりも多く、周波数の有効利用という
点で優れていることがわかる。
【0026】[第2の実施形態]次に、本発明の第2の
実施形態について図面を参照して説明する。図4は本発
明の第2の実施形態を示す移動局送信装置の機能ブロッ
ク図である。図4を参照すると、本実施形態は、FSK
変調器12のかわりにOn/Off Keying(以
下、OOKと称する)変調器41を有する点で第1の実
施形態と異なる。OOK変調器12では、入力インター
フェイス部11を介して上位の基地局制御装置から送ら
れる送信データ”1””0”に応じて、搬送波をオン/
オフする変調が行われる。
【0027】次に、図4を参照して第2の実施形態の動
作について説明する。入力インターフェイス部11を介
して、不図示の基地局制御装置からOOK変調器41へ
送信データが入力される。OOK変調器41では、この
送信データ”0”、”1”に応じて、搬送波をオンまた
はオフする変調を行う。ここでは、1チャネル当たり2
つの搬送波faとfa’を用いる2値OOKの場合を例
にあげる。2つの搬送波は2つの搬送波発振器を備え、
例えば該搬送波発振器のアクティブ素子を不動作バイア
スと動作バイアスの供給路にスイッチを設けられたもの
である。OOK変調器41に入力される送信データが”
0”の時に、搬送波周波数faをオンにし、搬送波周波
数fa’をオフにする。また、送信データが”0”の時
に搬送波周波数faをオフにし、搬送波周波数fa’を
オンにする。従って、変調信号の電力スペクトルは、前
述した第1の実施形態と同様に、2つの搬送波周波数f
aおよびfa’付近にピークをもつ。搬送波周波数fa
およびfa’の値は、これらの周波数の差、すなわち最
大周波数偏移が十分大きくなるように設定し、搬送波間
の干渉を低減する。
【0028】つぎに、周波数変換器13では、OOK変
調器41から出力された変調信号の中心周波数が所望の
無線周波数fxとなるように周波数変換する。周波数変
換された信号は、図2に示したように、搬送波周波数f
aとfa’付近にピークをもつ周波数変換器13から出
力された信号は、増幅器14で所要の送信電力まで増幅
して無線伝送路へ送出される。
【0029】[第3の実施形態]次に、本発明のさらに
他の実施形態について図面を参照して説明する。図5は
本発明の第3の実施形態を示す移動局送信装置の機能ブ
ロック図である。図5を参照すると、本実施形態は、L
PF51を有する点で第1および第2の実施形態と異な
る。LPF51では、送信データの帯域制限を行う。
【0030】次に、図5を参照して第3の実施形態の動
作について説明する。送信データは、入力インターフェ
イス部11を介してLPF51に入力される。入力イン
ターフェイス部11から出力される送信データは”
0”、”1”のパルス列であるため、電力スペクトルは
図6の61に示すような広帯域に広がった形状となる。
この電力スペクトルの広がりは、他チャネルへの干渉電
力となり通話品質を劣化させる原因となる。そこで、L
PF51による帯域制限を行い、電力スペクトルの広が
りを抑制する。
【0031】特に、前述したチャネル配置方法で複数チ
ャネルを多重する場合は、帯域制限を行うことによりチ
ャネル間隔を狭くすることができるため、多重チャネル
数を増やすのに効果を有する。帯域制限後の信号をFS
K変調器12に入力し、FSK変調を行う。このFSK
変調器12の動作及びアンテナ共用器15に至る動作は
第1の実施形態と同様である。本実施形態によるLPF
51を設けたことは、第1の実施形態におけるFSK変
調器12の前だけでなく、第2の実施形態におけるOO
K変調器41の前に付加することも可能である。
【0032】このように、帯域制限可能なLPF51を
FSK変調器12の前段に設けたことにより、搬送波周
波数fa,fa’を中心とする帯域幅を縮小することに
より、搬送波周波数fa,fa’間にさらに多数のキャ
リアを多重することができる。また、一方他の搬送波周
波数の数を同一として、周波数偏位度を大きくして、復
調時のS/Nを高くすることができる。
【0033】[第4の実施形態]次に、本発明の第4の
実施形態について図面を参照して説明する。図7は本発
明の第4の実施形態を示す基地局受信装置の機能ブロッ
ク図である。前述した第1〜3の実施形態の受信装置と
して適用する。図7を参照すると、本実施形態は、アン
テナ共用器15と、増幅器71と、周波数変換器72
と、BPF73と、包絡線検波器74と、符号判定器7
5と、出力インターフェイス部76とから構成されてい
る。
【0034】次に、図7を参照して第4の実施形態の動
作について説明する。ここで、本実施形態は、前述の第
1の実施形態に対応する基地局における受信装置である
として述べる。アンテナで受信する端末からの上り信
号、又は他の基地局からの送信信号は、アンテナ共用器
15を介して、増幅器71に入力される。増幅器71で
は、受信電力を高周波帯域で増幅する。周波数変換器7
2では、無線周波数帯の信号を、不図示の周波数シンセ
サイザ回路が生成するローカル周波数を用いて中間周波
数帯に変換する。周波数変換後の信号はBPF73a,
73a’,73b,73b’で帯域制限を行い、伝送路
で加わった雑音電力を除去する。BPF73は、FSK
変調器12で使用した搬送波周波数の数だけ用意し、そ
れぞれの搬送波に対応した帯域制限を行う。BPF73
で透過された各周波数成分は、包絡線検波器74で包絡
線検波され、対となる包絡線検波器74aと74a’,
74bと74b’の出力が符号判定器75a,75bに
入力される。こうして送信されたデータが復調され、そ
れぞれ出力インターフェイス76a,76bを介して出
力される。
【0035】図8は図3に示す3局の移動局装置の送信
チャネル配置に対応する基地局のアンテナ共用器15に
入力されるチャネル配置を示している。また図8におい
て、周波数変換器72の出力は、チャネル1(81)の
搬送波周波数faおよびfa’、チャネル2(82)の
搬送波周波数fb及びfb’、チャネル3(83)の搬
送波周波数fc及びfc’の各帯域を有している。搬送
波毎の帯域制限は、特に前述したチャネル配置方法であ
り、FDMA多重を行う場合は、他チャネルからの干渉
電力を除去して通話品質を向上させるのに効果を有す
る。帯域制限した信号は、それぞれのBPF73に接続
されている包絡線検波器74に入力される。符号判定器
75では、包絡線検波器74の出力値の大きさを比較
し、送信装置において送信されたデータが”0”である
か、”1”であるかを判定する。搬送波周波数fa用の
包絡線検波器74の出力をVa、搬送波周波数fa’用
の包絡線検波器74の出力をVa’とすると、”0”が
送信された場合はVa≧Va’、”1”が送信された場
合はVa<Va’となる。符号判定器75から出力され
る受信データは、出力インターフェイス部76a,76
bを介して、それぞれ基地局制御装置へ送出される。
【0036】なお、図7においては、2チャネル分の受
信構成ブロック図を示しているが、3チャネル分又はそ
れ以上の局数であってもよく、移動局装置の許容局数に
応じて対のBPF73、対の包絡線検波器74がそれぞ
れ設けられる。
【0037】[第5の実施形態]次に、本発明の第5の
実施形態について説明する。第5の実施形態は、前述し
た第1〜4の実施形態のチャネル配置方法において、チ
ャネル間隔の設定を最大ドップラー周波数の大きさによ
り調節する。一般に市街地における移動端末は、あらゆ
る角度から伝搬路の異なる多くの電波を受信しながら移
動するため、受信波にはドップラー効果が発生して、搬
送波周波数が一方向にオフセットされる。移動速度が速
いほど、このドップラー効果は大きくなり、受信波の電
力スペクトルは広がってしまう。従って、本発明のチャ
ネル配置方法を最大ドップラー周波数が大きいシステム
に適用する場合は、多重時のチャネル間隔を大きく設定
して他チャネルからの干渉を低減する。また、最大ドッ
プラー周波数が小さいシステムに適用する場合は、多重
時のチャネル間隔を小さく設定して多重数を増して多重
通信効率を向上する。
【0038】この最大ドップラー周波数は、送受信デー
タの伝送速度をRbpsの各チャネルを多重すると、この
時のドップラー周波数がfdとすると、多重時のチャネ
ル間隔を2×(R+fd)[Hz]とし、先の例では、
例えば搬送波周波数faの帯域幅5kHzとした場合、
ドップラー周波数fdはおよそ1.2kHz程度なの
で、帯域幅を6.2kHz程度に設定する。
【0039】また、データ伝送速度を1[kbps]と
し、無線周波数帯域を2[GHz]、移動局の移動速度
を100[km/h]とすると、この時想定できる最大
ドップラー周波数fdは185.2[Hz]となる。従
って、周波数多重時のチャネル間隔は、2×(1000
+185.2)=2370.4[Hz]となり、この場
合のチャネル間隔を2.37[kHz]以上に設定して
おけば、ドップラー効果による他チャネル干渉の問題を
解消できる。
【0040】このように、チャネル間隔を伝搬路の特性
に適した値に設定することにより、フェージング環境下
においても所定の通話品質を保ちながら周波数利用効率
を向上させることができる。
【0041】[第6の実施形態]図9は本発明の第6の
実施形態を示す基地局送信装置の機能ブロック図であ
る。図9を参照すると、データ信号a,b,cに対応し
て、入力インターフェイス部11a〜11cと、FSK
変調器12a〜12cと、周波数変換器13と、増幅器
14と、アンテナ共用器15とから構成されている。
【0042】上位の基地局制御装置からの複数の送信デ
ータa〜cは、入力インターフェイス部11a〜11c
を介してFSK変調器12a〜12cに入力される。F
SK変調器12a〜12cでは、送信データ”1””
0”に応じて、それぞれの搬送周波数を多重度に応じた
周波数だけずらせて、搬送波を周波数変調する。搬送波
の周波数は、最大周波数偏移が十分大きい値となるよう
に設定し、搬送波の電力スペクトルをできるかぎり分離
して、搬送波間の干渉を低減する。周波数変換器13で
は、ベースバンドの送信データから無線周波数帯へ信号
の周波数変換を行う。この無線周波数帯への変換では、
あるチャネルの搬送波周波数の間に他チャネルの搬送波
周波数が配置されるように各チャネルの周波数を設定す
る。このチャネル配置方法により、与えられた周波数帯
域の中により多くのチャネルを多重することが可能とな
る。周波数変換された信号は、増幅器14で送信電力の
増幅を行い、アンテナ共用器15を介して無線伝送路へ
送出される。
【0043】次に、図9を参照して本発明の第6の実施
形態の動作について詳細に説明する。
【0044】入力インターフェイス部11a〜11cを
介して、基地局制御装置からFSK変調器12a〜12
cへ送信データが入力される。例として、2つの搬送波
周波数を使用するFSKの場合について説明する。
【0045】FSKは、入力する送信データに応じて、
それぞれの搬送周波数を多重度に応じた周波数だけずら
せて、搬送波を周波数変調する。例えば、加える電圧に
より発振周波数が変わるVCO(Voltage controlled o
scillator)を用いることにより、入力する送信デー
タ”0”、”1”に対応するFSK変調器12aによる
搬送波周波数fa及びfa’、FSK変調器12bによ
る搬送波周波数fb及びfb’及びFSK変調器12c
による搬送波周波数fc及びfc’を得る。搬送波周波
数faおよびfa’、fb及びfb’、fc及びfc’
の値は、これらの周波数の差、すなわち最大周波数偏移
が十分大きくなるように設定する。
【0046】最大周波数偏移が大きい場合、変調後の信
号の電力スペクトルは搬送波周波数faおよびfa’、
fb及びfb’、fc及びfc’付近にピークをもつ形
状となる。この最大周波数偏移は大きいほど2つのピー
ク間周波数差は分離し、搬送波間の干渉を低減すること
ができる。FSK変調器12a〜12cは入力インター
フェイス部11a〜11cからの”0”、”1”の送信
データに基づいて所定の搬送周波数fa及びfa’、f
b及びfb’、fc及びfc’の周波数に変調される。
【0047】周波数変換器13では、FSK変調器12
aだけとした場合、FSK変調器12aから出力された
変調信号の中心周波数が所望の無線周波数fxとなるよ
うに周波数変換する。ディジタル方式においては、直交
変調器を用いて周波数シンセサイザ回路が作り出す搬送
波を変調することにより無線周波数に変換する方法が多
く用いられている。周波数変換された信号は、搬送波周
波数f1およびf1’付近にピークをもつ図2に示すよ
うな電力スペクトルとなる。
【0048】次に、周波数軸上でのチャネル配置方法に
ついて、具体例を用いて説明する。FSK変調での最大
周波数偏移を15kHz、隣接する他チャネルの搬送波
周波数との間隔(以下、チャネル間隔)を5kHzとす
る。このとき、あるチャネルの搬送波周波数の間には、
2つのチャネルの搬送波周波数を配置することができ
る。この場合、例えば搬送周波数faおよびfa’、f
b及びfb’、fc及びfc’とした場合、faを基準
としてfb=5kHz、fc=10kHz、fa’=1
5kHz、fb’=20kHz、fc’=25kHzと
なる。従って、システム全体に与えられた周波数帯域が
30kHzの場合の多重チャネル数は3チャネルとな
る。
【0049】なお、第1の実施形態で説明したように、
図3に、本実施形態のチャネル配置方法を用いた場合の
電力スペクトルを示す。図中の電力スペクトル31はチ
ャネル1、電力スペクトル32はチャネル2、電力スペ
クトル33はチャネル3の電力スペクトルを表してい
る。チャネル1の搬送波周波数をfaとfa’、チャネ
ル2の搬送波周波数をfbとfb’、チャネル3の搬送
波周波数をfcとfc’とすると、それぞれの搬送波周
波数の関係は、 fa<fb<fc<fa’<fb’<fc’ となる。
【0050】以上の比較から、本実施形態のチャネル配
置方法は、与えられた周波数帯域の中で多重できるチャ
ネル数が従来方法よりも多く、周波数の有効利用という
点で優れていることがわかる。
【0051】[第7の実施形態]次に、本発明の他の実
施形態について図面を参照して説明する。図10は本発
明の第7の実施形態を示す基地局送信装置の機能ブロッ
ク図である。図10を参照すると、本実施形態は、FS
K変調器12のかわりにOn/Off Keying
(以下、OOK)変調器41を有する点で第1の実施形
態と異なる。OOK変調器12では、入力インターフェ
イス部11を介して上位の基地局制御装置から送られる
送信データ”1””0”に応じて、搬送波をオン/オフ
する変調が行われる。
【0052】次に、図10を参照して第2の実施形態の
動作について説明する。入力インターフェイス部11を
介して、不図示の基地局制御装置からOOK変調器41
へ送信データが入力される。OOK変調器41では、こ
の送信データ”0”、”1”に応じて、搬送波をオンま
たはオフする変調を行う。ここでは、1チャネル当たり
2つの搬送波faとfa’を用いる2値OOKの場合を
例にあげる。2つの搬送波は2つの搬送波発振器を備
え、例えば該搬送波発振器のアクティブ素子を不動作バ
イアスと動作バイアスの供給路にスイッチを設けられた
ものである。OOK変調器41に入力される送信データ
が”0”の時に、搬送波周波数faをオンにし、搬送波
周波数fa’をオフにする。また、送信データが”0”
の時に搬送波周波数faをオフにし、搬送波周波数f
a’をオンにする。従って、変調信号の電力スペクトル
は、前述した第1の実施形態と同様に、2つの搬送波周
波数faおよびfa’付近にピークをもつ。搬送波周波
数faおよびfa’の値は、これらの周波数の差、すな
わち最大周波数偏移が十分大きくなるように設定し、搬
送波間の干渉を低減する。
【0053】つぎに、周波数変換器13では、OOK変
調器41から出力された変調信号の中心周波数が所望の
無線周波数fxとなるように周波数変換する。周波数変
換された信号は、上述した図2に示すように、搬送波周
波数faとfa’付近にピークをもつ周波数変換器13
から出力された信号は増幅器14で所要の送信電力まで
増幅し、アンテナ共用器15を介して無線伝送路へ送出
される。
【0054】[第8の実施形態]次に、本発明のさらに
他の実施形態について図面を参照して説明する。図11
は本発明の第8の実施形態を示す基地局送信装置の機能
ブロック図である。図11を参照すると、本実施形態
は、LPF51を有する点で第6および第7の実施形態
と異なる。LPF51では、送信データの帯域制限を行
う。
【0055】次に、図11を参照して第8の実施形態の
動作について説明する。不図示の基地局制御装置からの
送信データは、入力インターフェイス部11を介してL
PF51に入力される。入力インターフェイス部11か
ら出力される送信データは”0”、”1”のパルス列で
あるため、電力スペクトルは図6の61に示すような広
帯域に広がった形状となる。この電力スペクトルの広が
りは、他チャネルへの干渉電力となり通話品質を劣化さ
せる原因となる。そこで、LPF51による帯域制限を
行い、電力スペクトルの広がりを抑制する。
【0056】特に、前述したチャネル配置方法で複数チ
ャネルを多重する場合は、帯域制限を行うことによりチ
ャネル間隔を狭くすることができるため、多重チャネル
数を増やすのに効果を有する。帯域制限後の信号をFS
K変調器12に入力し、FSK変調を行う。このFSK
変調器12の動作及びアンテナ共用器15に至る動作は
第6の実施形態と同様である。本実施形態によるLPF
51を設けたことは、第6の実施形態におけるFSK変
調器12の前だけでなく、第7の実施形態におけるOO
K変調器41の前に付加することも可能である。
【0057】このように、帯域制限可能なLPF51を
FSK変調器12の前段に設けたことにより、搬送波周
波数fa,fa’を中心とする帯域幅を縮小することに
より、搬送波周波数fa,fa’間にさらに多数のキャ
リアを多重することができる。また、一方他の搬送波周
波数の数を同一として、周波数偏位度を大きくして、復
調時のS/Nを高くすることができる。
【0058】なお、本FDMA方式の通信システム(無
線システム)において、複数の移動局装置に対して、複
数種類の搬送波周波数を送信・受信する基地局に、上記
第4の実施形態に示した受信部の構成を具備し、第6乃
至第8の実施形態に示した送信部の構成を具備すること
により、FDMAの多重周波数通信を可能とすることが
できる。
【0059】
【発明の効果】本発明によれば、FSK変調及びOOK
変調における最大周波数偏移を大きく設定し、あるチャ
ネルの無線搬送波周波数の間に他チャネルの無線搬送波
周波数を配置するので、与えられた周波数帯域の中で通
話品質を劣化させることなく多重可能なチャネル数を増
やし、周波数利用効率を向上できることにある。
【0060】また、パルス波のデータ信号を周波数変調
して少なくとも2つの離間した搬送周波数とし、該搬送
周波数を他の搬送周波数と合成して周波数変換すること
で、極めて周波数利用効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の構成を示すブロック
図である。
【図2】本発明のチャネル配置方法を用いた場合の電力
スペクトルである。
【図3】本発明のチャネル配置方法を用いた場合の電力
スペクトルである。
【図4】本発明の第2の実施形態の構成を示すブロック
図である。
【図5】本発明の第3の実施形態の構成を示すブロック
図である。
【図6】本発明のチャネル配置方法を用いた場合の電力
スペクトルである。
【図7】本発明の第4の実施形態の構成を示すブロック
図である。
【図8】本発明のチャネル配置方法を用いた場合の電力
スペクトルである。
【図9】本発明の第6の実施形態の構成を示すブロック
図である。
【図10】本発明の第7の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。
【図11】本発明の第8の実施形態の構成を示すブロッ
ク図である。
【図12】従来のチャネル配置方法を用いた場合の電力
スペクトルである。
【符号の説明】
11 入力インターフェイス部 12 FSK変調器 13 周波数変換器 14 増幅器 15 アンテナ共用器 41 OOK変調器 51 LPF
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−98957(JP,A) 特開 昭63−253738(JP,A) 特開 平3−254239(JP,A) 特開 昭54−44421(JP,A) 特開 平8−331080(JP,A) 特開 昭64−61137(JP,A) 特開 昭64−77236(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04J 1/08

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の送信データをFSK(Frequency
    Shift Keying)変調して多重する周波数多重アクセス
    (FDMA)方式に供される送信装置において、前記 複数の送信データをFSK変調する複数のFSK変
    調器と、前記複数のFSK変調器の出力を合成して周波
    数変換する周波数変換器と、該周波数変換器の搬送波周
    波数出力を電力増幅する増幅器とを備え、 前記複数のFSK変調における前記複数の送信データ
    の各チャネルの最大周波数偏移を大きくして、前記送信
    データの前記チャネルの前記搬送波周波数の間に他の
    記送信データのチャネルの搬送波周波数を配置すること
    を特徴とするFDMA方式における送信装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の送信装置において、前
    記複数の送信データは帯域制限するLPF備えたこと
    を特徴とする送信装置。
  3. 【請求項3】 複数の送信データをOOK(On/Off Key
    ing)変調して多重する周波数多重アクセス(FDM
    A)方式に供される送信装置において、前記 複数の送信データをOOK変調する複数のOOK変
    調器と、前記複数のOOK変調器の出力を合成して周波
    数変換する周波数変換器と、該周波数変換器の搬送波周
    波数出力を電力増幅する増幅器とを備え前記複数のOO
    K変調における前記複数の送信データの各チャネルの
    最大周波数偏移を大きくして、前記送信データの一つ
    ャネルの前記搬送波周波数の間に他の前記送信データの
    チャネルの搬送波周波数を配置することを特徴とするF
    DMA方式における送信装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の送信装置において、前
    記複数の送信データは帯域制限するLPFをを備えたこ
    とを特徴とする送信装置。
  5. 【請求項5】 複数の送信データをFSK(Frequency
    Shift Keying)変調して多重する周波数多重アクセス
    (FDMA)方式に供される受信装置において、受信信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力を周波
    数変換する周波数変換器と、前記受信信号の 複数の搬送
    波周波数を分波する複数のBPFと、該複数のBPFの
    出力を検波する複数の検波器と、該複数の検波器のそれ
    ぞれの出力から符号を判定する符号判定器とからなり、前記複数の送信データを 前記FSK変調して前記複数の
    送信データの各チャネルの最大周波数偏移を大きくして
    前記一つのチャネルの搬送波周波数の間に他チャネルの
    搬送波周波数を配置された前記受信信号を受信し、前記
    複数の送信データを復調することを特徴とするFDMA
    方式における受信装置。
  6. 【請求項6】 複数の送信データをOOK(On/Off Key
    ing)変調して多重する周波数多重アクセス(FDM
    A)方式に供される受信装置において、受信信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力を周波
    数変換する周波数変換器と、前記受信信号の 複数の搬送
    波周波数を分波する複数のBPFと、該複数のBPFの
    出力を検波する複数の検波器と、該複数の検波器の出力
    から符号を判定する符号判定器とからなり、前記複数の送信データを 前記OOK変調して前記複数の
    送信データの各チャネルの最大周波数偏移を大きくして
    前記一つのチャネルの搬送波周波数の間に他チャネルの
    搬送波周波数を配置された前記受信信号を受信し、前記
    複数の送信データを復調することを特徴とするFDMA
    方式における受信装置。
  7. 【請求項7】 複数の送信データをFSK(Frequency
    Shift Keying)変調して多重する周波数多重アクセス
    (FDMA)方式に供されるチャネル配置方法におい
    て、前記複数の送信データの各チャネルそれぞれ の前記FS
    K変調における最大周波数偏移を大きくして、前記一つ
    チャネルの搬送波周波数の間に他チャネルの搬送波周
    波数の一部を配置するとともに、前記各チャネル間隔
    を、受信波のドップラー効果の発生による最大ドップラ
    ー周波数の大きさにより決めることを特徴とするFDM
    A方式におけるチャネル配置方法。
  8. 【請求項8】 複数の送信データをOOK(On/Off Key
    ing)変調して多重する周波数多重アクセス(FDM
    A)方式に供されるチャネル配置方法において、 前記複数の送信データの各チャネルそれぞれの前記OO
    K変調における最大周波数偏移を大きくして、前記一つ
    チャネルの搬送波周波数の間に他チャネルの搬送波周
    波数の一部を配置するとともに、前記各チャネル間隔
    を、受信波のドップラー効果の発生による最大ドップラ
    ー周波数の大きさにより決めることを特徴とするFDM
    A方式におけるチャネル配置方法。
  9. 【請求項9】 複数の送信データをそれぞれパルス波の
    データ変調して多重する周波数多重アクセス(FDM
    A)方式に供される通信システムにおいて、前記複数の
    送信データのチャネルをそれぞれ前記パルス波のデータ
    信号を周波数変調して各チャネル共にそれぞれ少なくと
    も2つの離間した対の搬送周波数を生成し、前記対の搬
    送周波数の間に前記チャネルの他の対の搬送周波数の一
    を挿入し得る前記対の搬送周波数を生成する送信手段
    を備え、前記対の搬送周波数と前記他の対の搬送周波数
    とを多重・合成して周波数多重して送信すると共に、前
    記多重・合成して周波数多重して送信した電波を復調し
    て複数のBPFを介して送信された前記複数の送信デー
    タを検波する受信部を備えることを特徴とするFDMA
    方式における通信システム。
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