JP3096143B2 - リストアラー回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば多中継用の多重無
線装置などの通信装置に適用されるリストアラー回路に
関するものである。通信を順次に中継する多中継通信シ
ステムでは、途中の中継区間で通信回線に障害が生じた
場合でも、障害区間の後段の中継区間を生かした状態に
しておいて、障害復旧時には同期引込み等に時間をかけ
ずに速やかに全回線の復旧を行えることが必要とされ、
この目的にリストアラー回路が使用される。

【０００２】

【従来の技術】図６には多中継通信システムの例が示さ
れる。図示のように、Ａ局とＥ局が端局であり、このＡ
局とＥ局間に３つの中継局Ｂ、Ｃ、Ｄが配置されてい
て、Ａ局・Ｅ局間の通信を中継している。いまＢ局とＣ
局間の中継区間（ホップと称する）に障害が生じて回線
断となったものとする。この時、Ｃ局以降の局は次ホッ
プ以降へ障害時用の擬似的な信号（意味のない信号）を
送出することにより、後位ホップを生かしておき、それ
によりＣ局以降の局の通信装置が少なくとも受信信号に
対して同期がとれている状態にしておく。このようにす
るとＡ局・Ｅ局間での通信はもちろん行えないが、障害
が復旧した時には、Ｃ局以降の局は同期引込みに時間を
かけることなく速やかかに通信を再開することができる
ので、回線の復旧が迅速になる。また障害時において障
害ホップ以外のホップでサービスチャネルを介してメン
テナンス用の電話をかけることも可能である。このよう
な方法は一般にリストアラーと称されている。

【０００３】図７にはこのリストアラーを行うためのリ
ストアラー回路を組み込んだ中間中継用の多重無線装置
の従来例が示される。この従来例では伝送信号にＦＥＣ
（Forward Error Correction）により誤り訂正のための
符号化を行っている。図７において、１は前局からの信
号を受信する受信機、２０は受信信号を復調し誤り訂正
する復調部、３０は復調部２０からの信号を送信信号と
して変調する変調部、４は変調部で変調された送信信号
を後局へ送信する送信機である。

【０００４】復調部２０は受信信号を復調するデモデュ
レータ２１、復調した受信信号をＦＥＣにより誤り訂正
するＦＥＣデコーダ２３を含み構成されている。この復
調部２０では、デモデュレータ２１で復調した受信信号
をＦＥＣデコーダ２３でＦＥＣ復号して中継区間で生じ
た誤りを訂正しており、その訂正後の受信信号は変調部
３０、送信機４を通して後局に中継されるものである。

【０００５】変調部３０は誤り訂正後の信号を再びＦＥ
Ｃ符号化するＦＥＣエンコーダ３１、中継区間に障害が
生じたリストアラー時に後位の中継区間に送信するため
の所定パターンの擬似信号を記憶するメモリ３４、正常
時にＦＥＣエンコーダ３１からの出力信号を、リストア
ラー時にメモリ３４からの擬似信号を選択するセレクタ
３５、セレクタ３５で選択した信号を変調するモデュレ
ータ３６を含み構成される。なお、メモリ３４に記憶さ
れている擬似信号はＦＥＣ符号化されたフォーマットの
データである。

【０００６】この変調部３０では、セレクタ３５は正常
時にはＦＥＣエンコーダ３１からの中継用の前局からの
信号を選択しており、その信号をモデュレータ３６で変
調し送信機４を介して後局に中継送信する。一方、リス
トアラー時にはセレクタ３５はメモリ３４からの擬似信
号を選択するよう切り替わり、これを変調して後局に中
継送信している。リストアラー時か否かの判定はＦＥＣ
デコーダ２３で受信信号の同期がとれるか否かで行って
いる。すなわち受信信号の同期がとれている間は前局と
の回線が正常と判定できるが、同期外れを起こした時に
は前局からの回線に障害が発生しているものとしてリス
トアラーと判定するものである。

【０００７】このようなＦＥＣを用いた通信システムで
は、更にバースト誤りを訂正する目的でインタリーブ機
能を組み入れることがある。このインタリーブ機能につ
いて説明する。ＦＥＣなどの誤り訂正はフレーム内に数
ビット（１ないし２ビット程度で誤り訂正方式により決
まる数）の誤りがある場合にはその誤りを訂正すること
ができるが、１フレーム内の誤りビットの数がその決ま
った値以上である場合には訂正できない誤りとして残っ
てしまう。特に、例えばレーダ干渉等を受けて連続した
誤り（バースト状の誤り）が発生するような場合、誤り
訂正が不可能になる。

【０００８】そこで、例えば図８に示されるようなフレ
ーム構成法をしてバースト誤りの発生を防ぐ。すなわ
ち、Ａ、Ｂ、Ｃの３つのフレーム（これは従来のＦＥＣ
フォーマットのフレーム）のビット１〜ｎを並べ換えて
ビットの連続性を変化させ、そのインタリーブした信号
を無線区間に送出する。このようにすると、例えばレー
ダ干渉等により送信信号中のＡ１、Ｂ１、Ｃ１の３ビッ
トに連続誤りが発生した時にも、デインタリーブにより
元の３つのフレームＡ、Ｂ、Ｃに戻すと、各フレーム
Ａ、Ｂ、Ｃでの誤りはそれぞれ１ビットずつとなるの
で、誤り訂正により訂正可能となる。この例では３つの
フレームを並べ換えているので深さ３のインタリーブと
称されており、インタリーブ方式では深さを増していく
ほど連続誤りに強くなる。

【０００９】図９にはＦＥＣ機能に加えて上述のインタ
リーブ機能も組み込んだ通信装置の従来例が示される。
図示のように、前述した図７の回路に、ＦＥＣエンコー
ダ３１とＦＥＣデコーダ２３間に受信信号をデインタリ
ーブするデインタリーバ２２を、またセレクタ３５とモ
デュレータ３６間に送信信号をインタリーブするインタ
リーバ３２を追加したものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の通信装置では、
擬似信号のフレームパターンの数を多くするとその擬似
信号を記憶するメモリの容量が非常に大きくなってしま
い、メモリの大型化を招き、装置をＬＳＩ化する際の妨
げともなる。よってメモリ容量の制限から、一般にはメ
モリには１ないし数フレーム分の擬似信号データしか入
れることができない。

【００１１】ところが、このように擬似信号のフレーム
パターン数が少ないと、インタリーブ機能を備えた通信
装置の場合、リストアラー時にメモリからの擬似信号を
選択してインタリーバ３２でインタリーブをかけると、
送信信号のフレームを構成するビットのランダム性が失
われ、送信波の周波数成分が均一でなくなってしまう。

【００１２】例えば擬似信号パターンがフレームＡの一
種類のみである場合、深さｍ（例えばｍ＝１０〜１００
程度）でインタリーブされた信号にはｍビット単位の連
続パターンが生じる。つまりＡ１ビットがｍ個連続し、
次にＡ２ビットがｍ個連続し、・・・Ａｎビットがｍ個
連続するといった規則性の強いパターンになってしま
い、変調周波数の周波数成分は均一でなくなり、直流成
分が生じて不都合である。たとえ、メモリに数フレーム
分のパターンを持っていたとしても、フレーム数だけの
繰返し信号になり、変調波の周波数成分は均一でなくな
る。

【００１３】この問題を解消するには擬似信号のパター
ン数を例えば１００個などのように増大させればよいの
であるが、これは前述したようにメモリ容量の制約から
行えない。このため従来はインタリーブ機能を持った中
継通信システムではリストアラーを行うことが容易では
なかった。

【００１４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、インタリーブ機能
を持った通信装置においてもリストアラーを容易に行え
るようにすることにあり、それにより障害区間復旧時の
通信再開を迅速に行えるようにするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】図１および図２は本発明
に係る原理説明図である。本発明に係るリストアラー回
路は、図１に示されるように、一つの形態として、受信
側に前局からの受信信号をデインタリーブするデインタ
リーバ６１とその出力信号を誤り訂正復号する誤り訂正
用デコーダ６２を、また送信側に後局への送信信号を誤
り訂正符号化する誤り訂正用エンコーダ６３とその出力
信号をインターリーブするインタリーバ６４とを備えた
中継用通信装置のリストアラー回路であって、前局から
の受信信号に基づいてリストアラー時の発生を検出する
リストアラー検出部６５と、リストアラー時用の送信信
号としての擬似信号を発生する擬似信号発生部６６と、
正常時にインタリーバ６１でインタリーブされた送信信
号を選択し、リストアラー検出部６５によりリストアラ
ー時が検出された時に擬似信号発生部６６からのインタ
リーブされていない擬似信号を選択して後局への送信信
号とする第１のセレクタ６７とを備えたものである。

【００１６】このリストアラー検出部６５は、デインタ
リーバ６１および／または誤り訂正用デコーダ６２にお
ける同期外れの検出によりリストアラー時を検出する回
路で構成することができる。

【００１７】また本発明に係るリストアラー回路は、図
２に示されるように、他の形態として、上述のリストア
ラー回路において、正常時にデインタリーバ６１でデイ
ンタリーブされた受信信号を選択し、リストアラー時に
デインタリーバ６１に入力される前のデインタリーブさ
れていない受信信号を選択して受信信号とする第２のセ
レクタ６８を更に備えたものである。

【００１８】このリストアラー回路においては、デイン
タリーバ６１における同期外れの検出によりリストアラ
ー時を検出するリストアラー検出部によって第２のセレ
クタ６８が切り替えられるよう構成できる。

【００１９】また本発明に係るリストアラー回路は、ま
た他の形態として、送信側に送信信号を誤り訂正符号化
する誤り訂正用エンコーダとその出力信号をインターリ
ーブするインタリーバとを備えた端局用通信装置のリス
トアラー回路であって、送信データの断および／または
送信データの速度変換異状のアラームに基づいてリスト
アラー時の発生を検出するリストアラー検出部と、リス
トアラー時用の送信信号としての擬似信号を発生する擬
似信号発生部と、正常時にインタリーバでインタリーブ
された送信信号を選択し、リストアラー検出部によりリ
ストアラー時が検出された時に擬似信号発生部からのイ
ンタリーブされていない擬似信号を選択して後局への送
信信号とするセレクタとを備えたものである。

【００２０】

【作用】請求項１に対応する図１の形態のリストアラー
回路においては、回線障害が生じていない正常時には、
セレクタ６７はインタリーバ６４側の出力信号を選択
し、それを送信信号として後局に送信している。一方、
リストアラー検出部６５でリストアラー時が検出される
と、セレクタ６７は擬似信号発生部６６からの擬似信号
を選択して、それを後局に送信する。このため、擬似信
号はインタリーバ６４を通らないので、インタリーブが
かからず、よって送信信号の変調波はスペクトラムが均
一的なものになる。また受信側では少なくともモデュレ
ータは受信信号に対して同期がとれるので、リストアラ
ーの目的は達成できる。

【００２１】請求項３に対応する図２の形態のリストア
ラー回路においては、上述の機能に加えて、正常時には
第２のセレクタ６８はデインタリーバ６１側の出力信号
を選択し、リストアラー時にはこのデインタリーバ６１
を通る前の受信信号を選択してそれを受信信号としてい
る。このため、後局の受信側では、リストアラー時にお
いて、インタリーブがかかっていない誤り訂正符号化さ
れた信号を受信できるので、リストアラー時にデモデュ
レータの他にさらに誤り訂正用デコーダも正常動作させ
て受信信号に同期がとれるようにすることができる。

【００２２】また請求項５の形態のリストアラー回路に
おいては、前局がないため前局からの受信信号の異状に
基づいてリストアラー時を判断できないので、送信デー
タの速度変換異状あるいは送信データ断によりそれをリ
ストアラー時と見なし、第１のセレクタ６７を切り替え
るようにしている。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。なお、以下の各図を通じて同じ機能を持った回路
には同じ参照番号を付するものとする。

【００２４】図３には本発明の一実施例としてのリスト
アラー回路が組み込まれた中間中継局用の多重無線装置
が示される。この多重無線装置はＦＥＣ機能とインタリ
ーブ機能を装備している。図３において、１は前局から
の信号を受信する受信機、２は受信信号を復調しデイン
タリーブ・ＦＥＣ復号（誤り訂正）する復調部、３は復
調部２から出力される信号を再びＦＥＣ符号化・インタ
リーブして変調する変調部、４は変調部で変調された送
信信号を後局に向けて送信する送信機である。

【００２５】復調部２は、受信信号を復調するデモデュ
レータ２１、復調した受信信号をデインタリーブするデ
インタリーバ２２、デインタリーバ２２でデインタリー
ブした受信信号をＦＥＣ復号により誤り訂正するＦＥＣ
デコーダ２３、デインタリーバ２２での同期信号および
ＦＥＣデコーダ２３での同期信号が入力されてそれらに
基づき同期外れ時にリストアラー発生と判定してセレク
タ切替え信号を出力するＯＲゲート２４を含み構成され
ている。

【００２６】この復調部２では、デモデュレータ２１で
復調した受信信号をデインタリーバ２２でデインタリー
ブした後にＦＥＣデコーダ２３でＦＥＣ復号して中継区
間で生じたビット誤りを訂正するもので、その訂正後の
受信信号は送信信号として変調部３、送信機４を通して
後局に中継される。

【００２７】変調部３は、誤り訂正後の信号を再びＦＥ
Ｃ符号化するＦＥＣエンコーダ３１、ＦＥＣ符号化され
た送信信号をインタリーブするインタリーバ３２、何れ
かの中継区間に障害が生じたリストアラー時に後位の中
継区間に送信するための所定パターンの擬似信号を記憶
するメモリ３４、メモリ３４のアドレスを発生するカウ
ンタ３３、正常時にＦＥＣエンコーダ３１からの出力信
号を、リストアラー時にメモリ３４からの擬似信号を選
択するセレクタ３５、セレクタ３５で選択した信号を変
調するモデュレータ３６を含み構成される。ここでメモ
リ３４にはＦＥＣ符号化されたフォーマットのデータが
ｘフレーム分書き込まれている。またカウンタ３３はフ
レーム長をｎとするとｎ×ｘのカウントを繰り返すもの
である。

【００２８】この変調部３では、セレクタ３５は正常時
にはインタリーバ３２からの中継用の前局からの信号を
選択しており、その信号をモデュレータ３６で変調しメ
モリ３４を介して後局に中継送信する。一方、リストア
ラー時にはセレクタ３５はメモリ３４からの擬似信号を
選択するよう切り替わり、これを変調して後局に中継送
信している。リストアラー時か否かの判定はデインタリ
ーバ２２またはＦＥＣデコーダ２３で受信信号の同期が
とれるか否かで行っている。すなわち受信信号の同期が
とれている間は前局との回線が正常と判定できるが、同
期外れを起こした時には前局からの回線に障害が発生し
ているものとしてリストアラーと判定するものである。

【００２９】このように、この実施例では、インタリー
バ３２の後段側で、セレクタ３５により送信信号として
インタリーバ３２の出力信号とメモリ３４からのリスト
アラー用の擬似信号の何れを選択するかを決めているの
で、リストアラー時には擬似信号はインタリーバ３２を
通らず、従ってインタリーブされていない擬似信号（Ｆ
ＥＣ符号化はされている）が送信信号として送出される
ため、その変調波はランダムなスペクトラムとなる。

【００３０】この場合、このインタリーブされていない
擬似信号が後局においてデインタリーブされると信号と
して無意味なものになり、そのため復調部２内のデイン
タリーバ２２とＦＥＣデコーダ２３はリストアラー時に
同期しないが、、少なくともデモデュレータ２１は同期
が確立するため、リストアラーの目的は達成されてい
る。このように、リストアラー時には本来の通信は行え
ないがリストアラーは同期を確立することが第１の目的
であるので、特に問題とはならない。

【００３１】図４には、リストアラー時にデモデュレー
タ２１だけでなくＦＥＣデコーダ２３の同期も確立する
ようにした本発明の他の実施例が示される。この実施例
が前述の図３の実施例と相違する点は、復調部２’にお
いてデインタリーバ２２とＦＥＣデコーダ２３の間に第
２のセレクタ２５が配置されていて、このセレクタ２５
は正常時にはデインタリーバ２２の出力信号をＦＥＣデ
コーダ２３に入力し、リストアラー時にはデモデュレー
タ２１からの出力信号をデインタリーバ２２を通すこと
なく直接にＦＥＣデコーダ２３に入力するよう切替え動
作することである。このセレクタ２５の切替えはデイン
タリーバ２２の同期信号を利用しており、その同期外れ
時にリストアラー時は判断して切替えを行う。

【００３２】なお、ＦＥＣエンコーダ３１とメモリ３４
にはメンテナンス用電話などのサービスチャネルのため
のＳＣデータ（通常、１ビット以下）が入力されてお
り、正常時およびリストアラー時の何れの時にもサービ
スチャネルを確保できるようになっている。

【００３３】したがってこの実施例では、復調部２’で
デインタリーバ２２の同期がとれている時は正常時と判
断して、デインタリーバ２２からのデインタリーブした
信号をＦＥＣデコーダ２３に入力させ、一方、デインタ
リーバ２２の同期がとれない時はリストアラー時と判断
してデインタリーバ２２を通る前の受信信号をＦＥＣデ
コーダ２３に入力させる。

【００３４】すなわち、リストアラー時（非同期時）に
は、前局から受信した擬似信号はインタリーブされてい
ないためデインタリーバ２２は正常に動作せず同期しな
いが、ＦＥＣデコーダ２３にはこのデインタリーバ２２
を通らないでデモデュレータ２１から直接に擬似信号が
入力され、かつこの擬似信号はＦＥＣ符号化されている
ので、ＦＥＣデコーダ２３は正常に動作して同期がとれ
ることになる。また、このＦＥＣデコーダからサービス
チャネルを取り出すことが可能になる。

【００３５】図５には本発明のリストアラー回路を端局
用の多重無線装置に組み込んだ場合の実施例が示され
る。前述の各実施例ではリストアラー時の発生の有無を
前局から受信信号に基づいてデインタリーバ２２やＦＥ
Ｃデコーダ２３で同期がとれるか否かにより行ってい
た。ところが端局では前局がないため、他の手段によっ
てリストアラー時の擬似信号を送出するか否かを判断し
なくてはならない。

【００３６】この実施例では、端局装置に接続されてい
る回線終端装置などからの入力データをＦＥＣ符号化の
チェックビットを挿入ために速度変換する速度変換回路
５１と、その入力データの断を検出する断検出回路５２
を備えており、速度変換回路５１での速度変換異状ある
いは断検出回路５２でのデータ断検出時をそれぞれリス
トアラー時とみなし、その時に各回路５１、５２からそ
れぞれ出力されるアラームＡＬＭをＯＲゲート５３を通
すことで、変調部３のセレクタ３５のリストアラー時の
切替え信号としている。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インタリーブ機能を持った通信システムにおいては、リ
ストアラー機能を働かせることが容易に行えるようにな
る。

【００３８】これにより回線障害時にも後位局はリスト
アラーにより生かされて同期状態にすることができるの
で、障害復旧時には同期引込みに時間を要することなく
速やかに通信を再開することができる。

【００３９】またリストアラー用の擬似信号としてもそ
れをインタリーブしないため数フレームで足りるので擬
似信号用メモリの容量を削減することができ、回路規模
が小さくて作りやすくなり、ＬＳＩ化も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原理説明図である。

【図２】本発明に係る原理説明図である。

【図３】本発明の一実施例としてのリストアラー回路を
組み込んだ中間中継局用の多重無線装置を示す図であ
る。

【図４】本発明の他の実施例としてのリストアラー回路
を組み込んだ中間中継局用の多重無線装置を示す図であ
る。

【図５】本発明のまた他の実施例としてのリストアラー
回路を組み込んだ端局用の多重無線装置を示す図であ
る。

【図６】多中継通信システムにおけるリストアラーの概
念を説明するための図である。

【図７】ＦＥＣ機能を持つ多重無線装置の従来のリスト
アラー回路を示す図である。

【図８】インタリーブによるフレーム構成法を説明する
図である。

【図９】ＦＥＣ機能とインタリーブ機能を持つ多重無線
装置の従来のリストアラー回路を示す図である。

【符号の説明】

１ 受信機 ２、２’、２０、２０’ 復調部 ３、３’、３０、３０’ 変調部 ４ 受信機 ２１ デモデュレータ ２２ デインタリーバ ２３ ＦＥＣデコーダ ２４、５３ ＯＲゲート ２５、３５ セレクタ ３１ ＦＥＣデコーダ ３２ インタリーバ ３３ カウンタ ３４ メモリ ３６ モデュレータ ５１ 速度変換回路 ５２ 断検出回路

フロントページの続き (72)発明者 相河 聡 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−20139（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−317040（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−218235（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−31229（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−132945（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−274933（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04J 3/00 - 3/26 H04L 7/00 - 7/10

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信側に前局からの受信信号をデインタ
   リーブするデインタリーバ（６１）とその出力信号を誤
   り訂正復号する誤り訂正用デコーダ（６２）を、また送
   信側に後局への送信信号を誤り訂正符号化する誤り訂正
   用エンコーダ（６３）とその出力信号をインターリーブ
   するインタリーバ（６４）を備えた中継用通信装置のリ
   ストアラー回路であって、 前局からの受信信号に基づいてリストアラー時の発生を
   検出するリストアラー検出部（６５）と、 リストアラー時用の送信信号としての擬似信号を発生す
   る擬似信号発生部（６６）と、 正常時に該インタリーバでインタリーブされた送信信号
   を選択し、該リストアラー検出部によりリストアラー時
   が検出された時に該擬似信号発生部からのインタリーブ
   されていない擬似信号を選択して後局への送信信号とす
   る第１のセレクタ（６７）とを備えたリストアラー回
   路。
2. 【請求項２】 該リストアラー検出部は、該デインタリ
   ーバおよび／または該誤り訂正用デコーダにおける同期
   外れの検出によりリストアラー時を検出する回路である
   請求項１記載のリストアラー回路。
3. 【請求項３】 正常時に該デインタリーバでデインタリ
   ーブされた受信信号を選択し、リストアラー時に該デイ
   ンタリーバに入力される前のデインタリーブされていな
   い受信信号を選択して受信信号とする第２のセレクタ
   （６８）を更に備えた請求項１または２記載のリストア
   ラー回路。
4. 【請求項４】 該デインタリーバにおける同期外れの検
   出により該リストアラー時を検出するリストアラー検出
   部によって該第２のセレクタが切り替えられるよう構成
   された請求項３記載のリストアラー回路。
5. 【請求項５】 送信側に該送信信号をインターリーブす
   るインタリーバとその出力信号を誤り訂正符号化する誤
   り訂正用エンコーダを備えた端局用通信装置のリストア
   ラー回路であって、 送信データの断および／または送信データの速度変換異
   状のアラームに基づいてリストアラー時の発生を検出す
   るリストアラー検出部と、 リストアラー時用の送信信号としての擬似信号を発生す
   る擬似信号発生部と、 正常時に該インタリーバでインタリーブされた送信信号
   を選択し、該リストアラー検出部によりリストアラー時
   が検出された時に該擬似信号発生部からのインタリーブ
   されていない擬似信号を選択して後局への送信信号とす
   るセレクタとを備えたリストアラー回路。