JP3604536B2 - データ伝送方法及びデータ通信システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はディジタル情報を時分割多重フレームでデータ伝送するデータ伝送方法及びデータ通信システムに関し、特に通信システムにおいて必要に応じて高速に情報を送ることができるよう構成したものである。
【0002】
【従来の技術】
図5は従来の通信システムの構成を示している。図5において、従来の通信システムは、センター装置50と、複数の端末装置51〜53から構成されている。
【0003】
図6は従来のセンター装置の構成を示している。従来のセンター装置は、送受信データの交換を行なったり、データや制御情報などを入出力するデータ処理部601と、データ処理部601からの情報を基に下りフレームをベースバンドで組み立てるフレーム生成部602と、QPSK変調器603と、送信アンテナ604と、受信アンテナ605と、QPSK復調器606と、上りフレームのフレーム同期をとり、各種情報をフレームから取り出してデータ処理部601へ渡すフレーム分解部607とから構成されている。
【0004】
図7は従来の端末装置の構成を示している。従来の端末装置は、受信アンテナ701と、QPSK復調器702と、下りフレームのフレーム同期をとり、フレーム内の様々な情報を別々にしてデータ処理部704ヘ渡すフレーム分解部703と、自分宛の通信情報のみを抜き出して出力すると共に通信を開始するための情報を発生したり通信データを入力してフレーム生成部705へ渡す機能を有するデータ処理部704と、データ処理部704からの情報を基に上りフレームをベースバンドで組み立てるフレーム生成部705と、QPSK変調器706と、送信アンテナ707とから構成されている。
【0005】
これ以降、センター装置50から端末装置51〜53への通信に絞って説明するが、逆方向通信においても同様なことが言えるので、逆方向通信についての説明は省略することにする。
【0006】
図8はセンター装置50から各端末装置51〜53へデータを伝送するデータ伝送方法のフレーム構成を示している。図8において、フレームは、フレーム同期パターン82及び制御部83から成りすべての端末装置が受信する共通部81と、特定の端末装置のみが受信すべき情報部84とから構成されている。そして、このフレームはπ/4シフトQPSKによって伝送される。
【0007】
各端末装置は同期パターン82を用いてシンボル同期とフレーム同期をとる。次に制御部83の内容を見て情報部84が自分宛かどうかを判定する。したがってセンター装置50は制御部83に通信の相手の端末装置を指定すれば任意の端末装置へ情報を送ることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のデータ伝送方法では、情報部の速度が一定でより高速なデータ伝送を行なえないという問題点があった。また、高速伝送のために新たな通信システムを構築することはコストの点で問題が多い。本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、必要に応じて高速に情報を送ることができるデータ伝送方法およびデータ通信システムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、高速に情報を送る場合にはフレーム内の通信情報部の変調方法を共通部より単位時間あたりの伝送可能ビット数の多い変調方法にしたものである。すなわち、高速伝送を行なう場合、センター装置はまず、従来の変調方法でこれから高速伝送を行なうことをフレームの通信情報部を用いて当該端末装置に伝え、当該フレームを受信すべき端末装置はその情報に応じて当該通信情報部を高速用の変調方法に合わせた復調部で復調するようにする。このようにすることにより高速な情報受信が可能になる。
【0010】
高速な情報受信を可能にする機能を持たない従来型端末装置は、共通部が従来の変調方法で伝送されているため、フレーム同期を維持でき、共通部の受信が可能である。その場合、従来型端末装置は高速伝送時には通信情報部の復調結果は不定となるが、そもそも高速な情報受信を可能にするための受信手段を具備しない従来型端末装置宛に高速伝送が行なわれることはないので問題は発生しない。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、1つのセンター装置と複数の端末装置との通信において、前記センター装置から前記端末装置へのデータ伝送を一定周期のフレームで行ない、前記フレームがすべての端末装置が受信すべき共通部と一部の端末装置が受信すべき個別部から成り、前記センター装置から前記フレームの前記共通部と前記個別部を第1の変調方法で送信し、前記一部の端末装置は、前記フレームの前記共通部と前記個別部を前記第1の変調方法に対応する第1の復調方法で復調するとともに、前記センター装置が特定の一部の端末装置に対し高速伝送を行なう場合に、単位時間あたりの伝送可能ビット数の多い第2の変調方法で伝送することを前記第1の変調方法で前記フレームの前記個別部を用いて前記特定の一部の端末装置に伝えた後、前記特定の一部の端末装置が受信すべき個別部を前記第2の変調方法で送信し、前記特定の一部の端末装置は、前記受信すべき個別部を前記第2の変調方法に対応する第2の復調方法で復調するデータ伝送方法としたものであり、従来のデータ伝送方法よりも高速な情報伝送が可能になるという作用を有する。
【0012】
また、請求項2に記載の発明は、前記第1の変調方法がπ/4シフトQPSKで、前記第2の変調方法が16QAMである請求項1記載のデータ伝送方法としたものであり、上記請求項1記載の発明と同様に、従来のデータ伝送方法よりも高速な情報伝送が可能になるという作用を有する。
【0013】
また、請求項3に記載の発明は、前記第1の変調方法がπ/4シフトQPSKで、前記第2の変調方法が8PSKである請求項1記載のデータ伝送方法としたものであり、上記請求項1記載の発明と同様に、従来のデータ伝送方法よりも高速な情報伝送が可能になるという作用を有する。
【0014】
また、請求項4に記載の発明は、前記第1の変調方法と前記第2の変調方法のシンボルレートが等しいようにされた請求項1記載のデータ伝送方法としたものであり、第2の変調方法のシンボルレートを第1の変調方法のそれと同じにして、従来型端末装置でもシンボル同期を維持しやすく、かつ所要周波数帯域が従来と変わらないようにできるという作用を有する。
【0015】
また、請求項5に記載の発明は、前記第1の変調方法がπ/4シフトQPSKで、前記第2の変調方法が16QAMである請求項4記載のデータ伝送方法としたものであり、上記請求項4記載の発明が有する作用に加え、従来のデータ伝送方法よりも高速な情報伝送が可能になるという作用を有する。
【0016】
また、請求項6に記載の発明は、前記第1の変調方法がπ/4シフトQPSKで、前記第2の変調方法が8PSKである請求項4記載のデータ伝送方法としたものであり、上記請求項4記載の発明が有する作用に加え、従来のデータ伝送方法よりも高速な情報伝送が可能になるという作用を有する。
【0017】
また、請求項7に記載の発明は、1つのセンター装置と複数の端末装置間で行なわれるデータ通信システムにおいて、前記センター装置は、前記センター装置から前記端末装置へのデータ伝送が行なえるようにすべての端末装置が受信すべき共通部と一部の端末装置が受信すべき個別部から成るフレームを一定周期で形成し、前記フレームの前記共通部と前記個別部を第1の変調方法で送信し、前記一部の端末装置は、前記フレームの前記共通部と前記個別部を前記第1の変調方法に対応する第1の復調方法で復調するとともに、前記センター装置が特定の一部の端末装置に対し高速伝送を行なう場合に、単位時間あたりの伝送可能ビット数の多い第2の変調方法で伝送することを前記第1の変調方法で前記フレームの前記個別部を用いて前記特定の一部の端末装置に伝えた後、前記特定の一部の端末装置が受信すべき個別部を前記第2の変調方法で送信し、一方、前記特定の一部の端末装置は、前記受信すべき個別部を前記第2の変調方法に対応する第2の復調方法で復調することを特徴とするデータ通信システムとしたものであり、従来のデータ伝送方法よりも高速な情報伝送が可能になるという作用を有する。
【0018】
また、請求項8に記載の発明は、1つのセンター装置と複数の端末装置間で行なわれるデータ通信システムにおけるセンター装置において、前記センター装置は、前記センター装置から前記端末装置へのデータ伝送が行なえるようにすべての端末装置が受信すべき共通部と一部の端末装置が受信すべき個別部から成るフレームを一定周期で形成するようにするフレーム形成手段と、前記共通部を第1の変調方法で変調する第1の変調手段と、特定の一部の端末装置に対し高速伝送を行なう場合に単位時間あたりの伝送可能ビット数の多い第2の変調方法で伝送することを前記フレームの前記個別部に前記第1の変調手段を用いて前記特定の一部の端末装置に通知する通知手段と、前記特定の一部の端末装置が受信すべき個別部を前記第2の変調方法で変調する第2の変調手段を少なくとも備えていることを特徴とするセンター装置としたものであって、このようなセンター装置を備えることによって、従来のデータ伝送方法よりも高速な情報伝送が可能になるという作用を有する。
【0019】
また、請求項9に記載の発明は、1つのセンター装置から複数の端末装置へのデータ伝送が行なえるように前記センター装置は、すべての端末装置が受信すべき共通部と一部の端末装置が受信すべき個別部から成るフレームを一定周期で形成し、前記フレームの前記共通部と前記個別部を第1の変調方法で送信し、特定の一部の端末装置に対し高速伝送を行なう場合に、単位時間あたりの伝送可能ビット数の多い第2の変調方法で伝送することを前記特定の一部の端末装置に伝えた後、前記特定の一部の端末装置が受信すべき個別部を前記第2の変調方法で変調するようにしたデータ通信システムにおいて、前記特定の一部の端末装置は、前記共通部を前記第1の変調方法に対応する第1の復調方法で復調する第1の復調手段と、前記受信すべき個別部を前記第2の変調方法に対応する第2の復調方法で復調する第2の復調手段とを少なくとも備えることを特徴とする端末装置としたものであって、このような端末装置を備えることによって、従来のデータ伝送方法よりも高速な情報伝送が可能になるという作用を有する。
【0020】
以下、本発明の実施の形態について、図1から図4を用いて説明する。
図1は本発明の実施の形態におけるフレームの構成を示すものであり、図1においてフレーム構成は、π/4シフトQPSKにより伝送するようにされ且つフレーム同期パターン3及び制御部4から成るようにされすべての端末装置が受信する共通部1と、通常はπ/4シフトQPSKで、高速伝送では16QAMで伝送するようにされ特定の端末装置のみが受信すべき通信情報部2から構成されている。通信情報部2におけるπ/4シフトQPSK或いは16QAMのどちらの場合でもシンボルレートは共通部1と同じとすることが望ましい。
【0021】
図2は、本発明のデータ伝送方法を使用した通信システムの構成を示している。図2において、本発明のデータ伝送方法を使用した通信システムは、センター装置20と、π/4シフトQPSK復調器を内蔵している複数の従来型端末装置21、22と、前記π/4シフトQPSKの復調器に加え16QAMの復調器を内蔵している高速伝送に対応した端末装置23から構成されている。
【0022】
図3は本発明の実施の形態におけるセンター装置20の構成を示している。本発明の実施の形態におけるセンター装置は、送受信データの交換を行なったり、データや制御情報などを入出力するデータ処理部301と、データ処理部301からの情報を基に下りフレームをベースバンドで組み立てるフレーム生成部302と、第1の切り替えスイッチ303と、16QAM変調器304と、π/4シフトQPSK変調器305と、第2の切り替えスイッチ306と、送信アンテナ307と、受信アンテナ308と、16QAM復調器309と、π/4シフトQPSK復調器310と、第3の切り替えスイッチ311と、上りフレームのフレーム同期をとり、各種情報をフレームから取り出してデータ処理部301へ渡すフレーム分解部312とから構成されている。
【0023】
図4は本発明の実施の形態における端末装置の構成を示している。本発明の実施の形態における端末装置は、受信アンテナ401と、16QAM復調器402と、π/4シフトQPSK復調器403と、第1の切り替えスイッチ404と、下りフレームのフレーム同期をとり、フレーム内の様々な情報を別々にしてデータ処理部406へ渡すフレーム分解部405と、自分宛の通信情報のみを抜き出して出力すると共に通信を開始するための情報を発生したり通信情報を入力してフレーム生成部407へ渡す機能を有するデータ処理部406と、データ処理部406からの情報を基に上りフレームをベースバンドで組み立てるフレーム生成部407と、第2の切り替えスイッチ408と、16QAM変調器409と、π/4シフトQPSK変調器410と、第3の切り替えスイッチ411と、送信アンテナ412とから構成されている。
【0024】
初期状態として各切り替えスイッチはπ/4シフトQPSK側を選択しているものとする。
【0025】
これ以降、センター装置20から端末装置21〜23への通信に絞って説明するが、逆方向通信においても同様なことが言えるので、逆方向通信についての説明は省略することにする。
【0026】
センター装置20は通常はどの端末装置に対してもπ/4シフトQPSKのみのフレームでデータを伝送している。したがって、端末装置の動作は従来例と同じである。ところが、端末装置23に対して高速伝送を行なう場合、センター装置20はまず端末装置23宛のフレームの通信情報部2にこれから高速伝送を行なう旨の情報を載せる。それを受信した端末装置23は直ちに共通部1をπ/4シフトQPSKで復調、通信情報部2を16QAMで復調を行なうようにする。
【0027】
このとき従来型端末装置21、22にもこのフレームが届くわけであるが、共通部1は従来通りπ/4シフトQPSKで変調されているため、フレーム同期は維持され、さらに制御部4によりフレームの宛先を識別できる。そして、通信情報部2の復調結果は不定となるがそもそも高速な情報受信を可能にするための受信手段を具備しない従来型端末装置宛に高速伝送が行なわれることはないので問題は発生しない。
【0028】
図1におけるフレーム構成では、π/4シフトQPSKにより伝送するようにされ且つフレーム同期パターン3及び制御部4から成るようにされすべての端末装置が受信する共通部1と、通常はπ/4シフトQPSKで、高速伝送では16QAMで伝送するようにされ特定の一部の端末装置のみが受信すべき通信情報部2から構成されている場合について説明したが、ここでは図示しないが別のフレーム構成として、π/4シフトQPSKにより伝送するようにされ且つフレーム同期パターン3及び制御部4から成るようにされすべての端末装置が受信する共通部1と、通常はπ/4シフトQPSKで、高速伝送では8PSKで伝送するようにされ特定の一部の端末装置のみが受信すべき通信情報部2から構成されるようにしてもよい。この場合も、通信情報部2におけるπ/4シフトQPSK或いは8PSKのどちらの場合でもシンボルレートは共通部1と同じとすることが望ましい。また、このとき、図2に示す端末装置23は、π/4シフトQPSKの復調器に加え8PSKの復調器を内蔵するものになることは勿論である。
【0029】
このように本発明の実施の形態によれば通信情報部2の速度を2倍にすることができる。さらに16QAM伝送時、8PSK伝送時でもシンボルレートを一定に保っているため従来型端末装置でもシンボル同期を維持しやすいという効果もある。
【0030】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明は、すべての端末装置が受信すべき共通部と一部の端末装置が受信すべき個別部から成るフレームを用いて1つのセンター装置が複数の端末装置と通信するものにおいて、センター装置が特定の一部の端末装置に対して高速伝送を行なう場合、センター装置は特定の一部の端末装置宛の個別部にこれから高速伝送を行なう旨の情報を第1の変調方法で通知した後、特定の一部の端末装置宛の個別部を第2の変調方法で変調して送信し、特定の一部の端末装置は共通部を第1の復調方法で復調し、また個別部を第2の復調方法で復調を行なうことで、フレームのうち、特定の一部の端末装置だけが受信する領域について単位時間あたりの伝送可能ビット数を多くすることにより伝送の高速化を図ったものであり、従来システムの上位互換の形で高速伝送を可能にできるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるフレームの構成を示す図、
【図2】本発明のデータ伝送方法を使用した通信システムの構成を示す図、
【図3】本発明の実施の形態におけるセンター装置の構成を示す図、
【図4】本発明の実施の形態における端末装置の構成を示す図、
【図5】従来の通信システムの構成を示す図、
【図6】従来の通信システムにおけるセンター装置の構成を示す図、
【図7】従来の通信システムにおける端末装置の構成を示す図、
【図8】従来のフレームの構成を示す図である。
【符号の説明】
1、81 共通部
2 通信情報部
3、82 フレーム同期パターン
4、83 制御部
20、50 センター装置
21、22、51〜53 従来の端末装置
23 特定の端末装置
84 情報部
301、406、601、704 データ処理部
302、407、602、705 フレーム生成部
303、404 第1の切り替えスイッチ
304、409 16QAM変調器
305、410 π/4シフトQPSK変調器
306、408 第2の切り替えスイッチ
307、412、604、707 送信アンテナ
308、401、605、701 受信アンテナ
309、402 16QAM復調器
310、403 π/4シフトQPSK復調器
311、411 第3の切り替えスイッチ
312、405、607、703 フレーム分解部
603、706 QPSK変調器
606、702 QPSK復調器
Claims (9)
- 1つのセンター装置と複数の端末装置との通信において、前記センター装置から前記端末装置へのデータ伝送を一定周期のフレームで行ない、前記フレームがすべての端末装置が受信すべき共通部と一部の端末装置が受信すべき個別部から成り、
前記センター装置から前記フレームの前記共通部と前記個別部を第1の変調方法で送信し、前記一部の端末装置は、前記フレームの前記共通部と前記個別部を前記第1の変調方法に対応する第1の復調方法で復調するとともに、
前記センター装置が特定の一部の端末装置に対し高速伝送を行なう場合に、単位時間あたりの伝送可能ビット数の多い第2の変調方法で伝送することを前記第1の変調方法で前記フレームの前記個別部を用いて前記特定の一部の端末装置に伝えた後、前記特定の一部の端末装置が受信すべき個別部を前記第2の変調方法で送信し、前記特定の一部の端末装置は、前記受信すべき個別部を前記第2の変調方法に対応する第2の復調方法で復調するデータ伝送方法。 - 前記第1の変調方法がπ/4シフトQPSKで、前記第2の変調方法が16QAMである請求項1記載のデータ伝送方法。
- 前記第1の変調方法がπ/4シフトQPSKで、前記第2の変調方法が8PSKである請求項1記載のデータ伝送方法。
- 前記第1の変調方法と前記第2の変調方法のシンボルレートが等しいようにされた請求項1記載のデータ伝送方法。
- 前記第1の変調方法がπ/4シフトQPSKで、前記第2の変調方法が16QAMである請求項4記載のデータ伝送方法。
- 前記第1の変調方法がπ/4シフトQPSKで、前記第2の変調方法が8PSKである請求項4記載のデータ伝送方法。
- 1つのセンター装置と複数の端末装置間で行なわれるデータ通信システムにおいて、前記センター装置は、前記センター装置から前記端末装置へのデータ伝送が行なえるようにすべての端末装置が受信すべき共通部と一部の端末装置が受信すべき個別部から成るフレームを一定周期で形成し、前記フレームの前記共通部と前記個別部を第1の変調方法で送信し、前記一部の端末装置は、前記フレームの前記共通部と前記個別部を前記第1の変調方法に対応する第1の復調方法で復調するとともに、
前記センター装置が特定の一部の端末装置に対し高速伝送を行なう場合に、単位時間あたりの伝送可能ビット数の多い第2の変調方法で伝送することを前記第1の変調方法で前記フレームの前記個別部を用いて前記特定の一部の端末装置に伝えた後、前記特定の一部の端末装置が受信すべき個別部を前記第2の変調方法で送信し、一方、前記特定の一部の端末装置は、前記受信すべき個別部を前記第2の変調方法に対応する第2の復調方法で復調することを特徴とするデータ通信システム。 - 1つのセンター装置と複数の端末装置間で行なわれるデータ通信システムにおけるセンター装置において、前記センター装置は、前記センター装置から前記端末装置へのデータ伝送が行なえるようにすべての端末装置が受信すべき共通部と一部の端末装置が受信すべき個別部から成るフレームを一定周期で形成するようにするフレーム形成手段と、前記共通部を第1の変調方法で変調する第1の変調手段と、特定の一部の端末装置に対し高速伝送を行なう場合に単位時間あたりの伝送可能ビット数の多い第2の変調方法で伝送することを前記フレームの前記個別部に前記第1の変調手段を用いて前記特定の一部の端末装置に通知する通知手段と、前記特定の一部の端末装置が受信すべき個別部を前記第2の変調方法で変調する第2の変調手段を少なくとも備えていることを特徴とするセンター装置。
- 1つのセンター装置から複数の端末装置へのデータ伝送が行なえるように前記センター装置は、すべての端末装置が受信すべき共通部と一部の端末装置が受信すべき個別部から成るフレームを一定周期で形成し、前記フレームの前記共通部と前記個別部を第1の変調方法で送信し、特定の一部の端末装置に対し高速伝送を行なう場合に、単位時間あたりの伝送可能ビット数の多い第2の変調方法で伝送することを前記特定の一 部の端末装置に伝えた後、前記特定の一部の端末装置が受信すべき個別部を前記第2の変調方法で変調するようにしたデータ通信システムにおいて、前記特定の一部の端末装置は、前記共通部を前記第1の変調方法に対応する第1の復調方法で復調する第1の復調手段と、前記受信すべき個別部を前記第2の変調方法に対応する第2の復調方法で復調する第2の復調手段とを少なくとも備えることを特徴とする端末装置。
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