JP3705753B2 - ディジタル無線伝送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送系を二重に備えたディジタル無線伝送装置に係り、特に２系統の伝送系を切換えて運用するディジタル無線伝送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像データなど各種のデータの伝送にディジタル無線伝送装置が用いられるようになっているが、このとき、放送業務用など高い信頼性が要求されるシステムでは、実運用時での故障耐性や保守作業時での運用性確保の見地から、信号伝送系を二重にし、冗長性が与えられるように構成する場合が多い。
【０００３】
そこで、この伝送系を二重にした、いわゆる二重系ディジタル無線伝送装置の従来技術について、図８により説明すると、これは、同一の信号に対して、入力からアンテナの手前までを１号系送信装置１と２号系送信装置２の二重系とし、アンテナを共通にした場合の従来技術であり、従って、１号系送信装置１と２号系送信装置２には、図示のように、信号源を同じくする信号が１号系信号と２号系信号として夫々入力され、出力は何れも１基の送信アンテナ装置４に供給されるようになっている。
【０００４】
そして、１号系送信装置１に入力された１号系信号は、まず１号系非伝送データ挿入部１０に入力され、ここで、同期生成器１３から供給される安定した非伝送データ挿入同期信号を用い、非伝送データを一定周期でベースバンドの伝送信号に挿入し、これにより、図９に示すように、伝送データの間に周期的に非伝送データが挿入され、伝送データ部分と非伝送データ部分が交互に組合わされた伝送データが構成されるようにする。
【０００５】
なお、このような組合せデータは、ディジタル無線伝送システムにおけるデータ伝送方式の一種で使用されているもので、このとき挿入される非伝送データとは、伝送路で信号が受けてしまった劣化に対して、受信側で伝送路特性に等化させるのに使用する波形等化用基準信号と、伝送路の伝送品質測定に使用するＢＥＲ(Bit Error Rate：ビットエラーレート)測定用データを含むデータのことである。
【０００６】
この非伝送データが周期的に挿入された伝送データ、いわゆる組合せデータは、次いで１号系ディジタル変調部５に入力され、ここでディジタル変調されてから１号系送信周波数変換部７に供給され、ここで所定の周波数に変換されてＲＦ信号となり、ＲＦ出力切換器３に供給される。
なお、ここで、ＲＦ信号とは、無線伝送用搬送波の周波数に変換された信号のことで、１号系も２号系も同じ周波数で、例えばＭＨｚ帯の上限付近からＧＨｚ帯の下限近傍の周波数が使用されているものである。
【０００７】
他方、２号系送信装置２に入力された２号系信号も、同じく２号系非伝送データ挿入部１１と２号系ディジタル変調部６、２号系送信周波数変換部８で処理され、これにより、同じく非伝送データが周期的に挿入された伝送データに構成され、ディジタル変調された上でＲＦ信号に変換された上でＲＦ出力切換器３に供給される。
【０００８】
ここで、ＲＦ出力切換器３は、ここに供給されるＲＦ切換制御信号により制御され、送信アンテナ装置４の入力を、１号系送信装置１の出力と２号系送信装置２の出力の何れかに切換えて接続する働きをする。
そして、このＲＦ切換制御信号は、故障発生時や保守作業時など、必要に応じて、装置運用者の所定の操作により発生されるようになっている。
【０００９】
従って、ＲＦ切換制御信号により、ＲＦ出力切換器３を１号系送信装置１に切換えてやれば、１号系送信装置１から供給されている１号系ＲＦ信号が送信アンテナ装置４から電波として送信され、２号系送信装置２に切換えたときには、この２号系送信装置２から供給されている２号系ＲＦ信号が送信アンテナ装置４から電波として送信されることになり、二重系ディジタル無線伝送装置の送信側装置として運用することができる。
【００１０】
次に、二重系ディジタル無線伝送装置の従来技術における受信側装置の一例について、図１０により説明する。
この図１０に示した受信側装置は、アンテナから復調部の手前までの部分を１号系受信装置２３と２号系受信装置２４の二重系とした場合の従来技術であり、従って、１号系受信装置２３と２号系受信装置２４の入力には、図示のように、１号系受信アンテナ装置２１と２号系受信アンテナ装置２２が夫々独立に接続されている。
【００１１】
このときの受信側装置における二重系構成は、実運用時での故障耐性や保守作業時での動作確保のためであるが、更にここでは、１号系受信アンテナ装置２１と２号系受信アンテナ装置２２の設置位置を相互に変え、空間伝播経路の違いによる二重系動作を得るためでもある。
【００１２】
そして、まず、１号系受信アンテナ装置２１で受信された信号は、１号系受信信号として１号系受信周波数変換部２５に入力され、ここで所定の周波数のＩＦ(中間周波)信号に変換されて受信ＩＦ信号切換器２７の一方の入力に供給され、他方、２号受信アンテナ装置２２で受信された信号は、２号受信信号として２号系受信周波数変換部２６に入力され、同じく所定の周波数のＩＦ信号に変換されて受信ＩＦ信号切換器２７の他方の入力に供給される。
【００１３】
ここで、受信ＩＦ信号切換器２７は、ここに供給される切換制御信号により制御され、ディジタル復調部２８の入力を、１号系受信装置２３から出力されるＩＦ信号と、２号系受信装置２４から出力されるＩＦ信号の何れかに切換えて接続する働きをする。
また、ディジタル復調器２８は、入力されたＩＦ信号をベースバンド信号に周波数変換した後、ディジタル復調処理を施し、更に非伝送データに含まれている波形等化用基準信号に基づいて等化処理を施して伝送データとして再生し、それを出力する働きをする。
【００１４】
従って、受信ＩＦ信号切換器２７を１号系受信装置２３に切換えてやれば、１号系送信装置１から供給されている１号系ＩＦ信号から伝送データが再生され、２号系受信装置２４に切換えたときには、この２号系受信装置２４から供給されている２号系ＩＦ信号から伝送データが再生されることになり、二重系ディジタル無線伝送装置の受信側装置として運用できることになる。
【００１５】
次に、受信ＩＦ信号切換器２７の切換制御信号について説明すると、これは、図示のように、装置運用者の操作による手動切換制御信号と、ＢＥＲ比較部２９から供給されるＩＦ切換制御信号の２種がある。
そして、まず、手動切換制御信号は、故障発生時や保守作業時など、必要に応じて、装置運用者の所定の操作により供給されるものである。
他方、ＩＦ切換制御信号は、１号系と２号系の各ＩＦ信号から復調された伝送データの内、エラーが少ない方のＩＦ信号に自動的に切換えることができるような信号として得られるもので、以下のようにして発生される。
【００１６】
上記したように、１号系と２号系の各受信周波数変換部２５、２６から出力されるＩＦ信号は、夫々受信ＩＦ信号切換器２７に供給されるが、このとき更に１号系ディジタル復調部３０と２号系ディジタル復調部３１にも供給され、夫々復調処理が施されて伝送データに再生され、これら１号系と２号系の各伝送データが１号系と２号系の各々の非伝送データ期間検出部３２、３３に供給される。
【００１７】
そして、各非伝送データ期間検出部３２、３３で、各々の伝送データから非伝送データ期間が検出され、非伝送データ期間信号が発生されて、１号系と２号系の各々のＢＥＲ測定部３４、３５に供給される。
そこで、各ＢＥＲ測定部３４、３５は、非伝送データ期間信号により、伝送データの中の非伝送データが伝送されている期間を見い出し、非伝送データ中に挿入されているＢＥＲ測定用データを調べてＢＥＲ測定を行い、夫々の結果をＢＥＲ比較部２９に供給する。
【００１８】
ＢＥＲ比較部２９では、１号系と２号系の伝送データのＢＥＲ測定結果を比較し、ＢＥＲが小さい方、つまり受信状況が良い方の系の受信装置からのＩＦ信号が受信ＩＦ信号切換器２７で選択されるようにするためのＩＦ切換制御信号を出力するのである。
【００１９】
このとき、受信ＩＦ信号切換器２７は、ＩＦ切換制御信号と手動切換制御信号については、後から入力された方が優先されるようになっている。
従って、手動切換信号が入力されていないときだけ、ＩＦ切換制御信号による切換動作が行われ、手動切換制御信号が入力されているときは、これによる切換動作が優先するのである。
【００２０】
この結果、装置運用者から入力される手動切換制御信号に変化が無い間は、１号系と２号系の何れか一方で、ＢＥＲが低く受信状態が良好な方のＩＦ信号が自動的に選択され、ディジタル復調部２８に供給されるようになる。
一方、手動切換制御信号が入力され、それが、直前までのＩＦ切換制御信号による切換状態と異なっているときだけ、直ちに強制的に手動切換制御信号で指定された受信装置からのＩＦ信号を選択してディジタル復調部２８に供給するようになる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、１号系と２号系の切換に時間を要する点について配慮がされておらず、伝送データに欠落が現れてしまうという問題があった。
すなわち、従来技術では、送信側でＲＦ出力切換器が切換動作した場合、切換動作期間中ＲＦ信号の一部が失われてしまい、受信側で受信ＩＦ信号切換器が切換動作した場合、同じく切換動作期間の間、伝送データの一部が失われてしまうという問題があった。
【００２２】
ここで、このようなディジタル無線伝送装置は、画像データの伝送に使用される場合が多く、この場合、上記した伝送データの欠落は、いわゆる“フリーズ”と呼ばれる画像異常の発生につながってしまうので、極力、その排除が望まれ、無瞬断切換が切望されている。
【００２３】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、二重系の切換えに伴うデータ欠落が生じないようにしたディジタル無線伝送装置を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、伝送データに波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータを周期的に挿入して組合せデータとし、この組合せデータを、二重になっている一方と他方の伝送系を切換えて伝送する方式のディジタル無線伝送装置において、前記一方と他方の伝送系の切換が、前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータの伝送期間内に限定して行われるようにして達成される。
【００２５】
同じく上記目的は、伝送データに波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータを周期的に挿入して組合せデータとし、この組合せデータを、二重になっている一方と他方の伝送系を切換えて伝送する方式のディジタル無線伝送装置において、前記一方の伝送系と他方の伝送系の切換を指令する切換制御信号と、前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータの挿入を制御する同期信号の論理条件に基づいて、前記一方と他方の伝送系を切換える手段を設け、前記一方と他方の伝送系の切換が、伝送系の送信側で前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータの伝送期間内に限定されて行われるようにしても達成される。
【００２６】
また、上記目的は、伝送データに波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータが周期的に挿入され伝送された組合せデータを、二重になっている一方と他方の伝送系を切換えて受信する方式のディジタル無線伝送装置において、前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータが挿入されている期間を受信データから検出し、波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータ期間信号を検出する手段と、前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータ期間信号と、前記一方の伝送系と他方の伝送系の切換を指令する切換制御信号の論理条件に基づいて、前記一方と他方の伝送系の切換を行う手段を設け、前記一方と他方の伝送系の切換が、受信側で前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータの伝送期間内に限定されるようにしても達成される。
【００２７】
このとき、前記一方と他方の各伝送系における受信データのＢＥＲを測定し、ＢＥＲが低い方の伝送系を検出する手段を設け、前記切換信号が、この手段による伝送系の検出結果に基づいて生成されるようにしてもよく、更に、このとき、前記一方と他方の各伝送系における受信データのＢＥＲを測定した結果、何れのＢＥＲも所定値以下のときは、前記切換信号の生成が禁止されるようにしても良い。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるディジタル無線伝送装置について、図示の実施の形態により、送信側装置と受信側装置に分けて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る送信側装置の一実施形態で、図において、９は同期切換信号生成器で、その他の構成は、図８の従来技術と同じであり、このため、図８で説明した従来技術と同一の部分には同じ符号が付してある。
【００２９】
従って、この図１の実施形態でも、図８で説明した従来技術と同じく、同一の信号に対して、入力からアンテナの手前までを１号系送信装置１と２号系送信装置２の二重系とし、アンテナを共通にしたもので、１号系送信装置１と２号系送信装置２には同じ信号源の信号が１号系信号と２号系信号として夫々入力され、出力は、ＲＦ出力切換器３を介して、何れも１基の送信アンテナ装置４に供給されるようになっている。
【００３０】
そして、これも同じく、１号系送信装置１に入力された１号系信号は、まず１号系非伝送データ挿入部１０に入力され、ここで、図９に示すように、同期生成器１３から供給される非伝送データ挿入同期信号により、伝送データの間に周期的に非伝送データが挿入され、伝送データ部分と非伝送データ部分が交互に組合わされた伝送データに構成される。
【００３１】
この非伝送データが周期的に挿入された伝送データは、次いで１号系ディジタル変調部５に入力され、ここでディジタル変調されてから１号系送信周波数変換部７に供給され、ここで所定の周波数に変換されてＲＦ信号となり、ＲＦ出力切換器３に供給される点も同じである。
【００３２】
他方、２号系送信装置２に入力された２号系信号も、同じく２号系非伝送データ挿入部１１と２号系ディジタル変調部６、２号系送信周波数変換部８で処理され、これにより、同じく非伝送データが周期的に挿入された伝送データに構成され、ディジタル変調された後でＲＦ信号に変換された上でＲＦ出力切換器３に供給されるが、この点も同じである。
【００３３】
従って、この図１の実施形態が、図８の従来技術と異なる点は、同期切換信号生成器９が付加され、この同期切換信号生成器９にＲＦ切換制御信号と非伝送データ挿入同期信号が入力され、これにより、この同期切換信号生成器９からＲＦ出力切換器３を制御するためのＲＦ出力切換動作同期制御信号が出力されるようになっている点にある。
【００３４】
そして、この同期切換信号生成器９は、ＲＦ切換制御信号と非伝送データ挿入同期信号の論理条件をＸとし、この論理条件Ｘが成立した時点から予め設定してある所定の遅れ時間をもって立ち上がる信号を発生し、これをＲＦ出力切換動作同期制御信号としてＲＦ出力切換器３に供給する働きをする。
【００３５】
以下、この図１の実施形態の動作について、図２と図３のタイミングチャートを参照して説明する。
まず、ＲＦ切換制御信号をＡ、非伝送データ挿入同期信号をＢとする。
次に、ＲＦ切換制御信号Ａについては、次の通りに設定してある。
ＲＦ切換制御信号Ａ＝０(ローレベル) → １号系を選択
ＲＦ切換制御信号Ａ＝１(ハイレベル) → ２号系を選択
そして、上記論理条件Ｘについては、次の通りに設定してある。
Ａ＝０になった後、最初にＢ＝１になったとき → Ｘ＝１
Ａ＝１になった後、最初にＢ＝１になったとき → Ｘ＝１
【００３６】
ここで、図２は１号系が選択されていた状態から２号系の選択に切換ったときの動作で、図３は、反対に２号系が選択されていた状態から１号系の選択に切換ったときの動作であり、これらの図において、１号系と２号系の各伝送データは(a)、(b)に示すようになっており、同じく、このとき、非伝送データ挿入同期信号は、(c)に示すようになっている。
【００３７】
まず、図２について説明する。
この図２の場合、当初、ＲＦ切換制御信号Ａはローレベルであり、従って、上記したように、１号系が選択されている状態になっている。
そこで、いま、任意の或る時刻ｔ0 で、図２(d)に示されているように、ＲＦ切換制御信号Ａがハイレベルに変化したとする。
しかし、このときは、図２(b)に示すように、非伝送データ挿入同期信号Ｂがローレベルなので、図２(e)に示すように、論理条件Ｘは成立せず、このため、同図(f)に示すように、ＲＦ出力切換動作同期制御信号はローレベルのままである。
【００３８】
しかしながら、このとき、図２(c)に示されているように、非伝送データ挿入同期信号Ｂは周期的に発生しているので、時刻ｔ0 の後、ある程度の時間が経過した後、必ずハイレベルになる。
そこで、この時点を、例えば時刻ｔ1 とすると、図２(e)に示すように、時刻ｔ1 で論理条件Ｘが成立している期間が現われる。
【００３９】
ここで、上記したように、同期切換信号生成器９は、上記論理条件Ｘが成立した時点から予め設定してある所定の遅れ時間をもって立ち上がる信号を発生する働きをする。そこで、時刻(ｔ1＋τ)で、図２(f)に示すように、ＲＦ出力切換動作同期制御信号が立上ってハイレベルになる。
【００４０】
従って、この図１の実施形態においては、ＲＦ出力切換器３が１号系から２号系に切換わるタイミングは、図２(g)に示すように、非伝送データ期間の中に限定され、この結果、ＲＦ出力切換器３により１号系から２号系に切換わるタイミングで欠落が起こるのは非伝送データについてであり、伝送データが欠落する虞れは全く生じない。
【００４１】
しかも、この実施形態では、同期切換信号生成器９に遅れ時間τが設定してあるので、この遅れ時間τを、ＲＦ出力切換器３による切換動作が非伝送データ期間の略中心になるような値に、例えば実測に基づいて決定しておくことができ、従って、この実施形態によれば、ＲＦ出力切換器３により１号系から２号系に切換わるタイミングは、非伝送データ期間の中で常に前後に充分に余裕をもって位置することになり、伝送データが欠落するのを確実に抑えることができる。
【００４２】
なお、図８で説明した従来技術では、そのＲＦ出力切換器３による切換タイミングは、伝送データ中の非伝送データ期間とは何も関係無く、ＲＦ切換制御信号による切換タイミングで一義的に決まってしまうが、このとき、このＲＦ切換制御信号による切換タイミングが、具合良く伝送データから外れて非伝送データ期間内に含まれる確率は極めて低いので、上記したように、伝送データが欠落してしまう虞れが生じてしまうのである。
【００４３】
ここで、この確率が低い理由は、伝送データ中に占める非伝送データ期間の割合が少ないことによる。
ここで、図２と図３、更に図９では、各号系の伝送データ期間に対して非伝送データ期間がかなり長く描かれているが、実際にはそれほど長くない。
何故なら、この非伝送データ期間は、本来のデータの伝送には殆ど寄与しない期間で、長いと伝送効率の低下をもたらしてしまうからであり、極力短く抑えられているのが実情だからである。
【００４４】
なお、この非伝送データは、上記したように、伝送路で信号が受けてしまった劣化に対して、受信側で伝送路特性に等化させるのに使用する波形等化用基準信号と、伝送路の伝送品質測定に使用するＢＥＲ測定用データを含むデータのことであり、これも、上記したように、周期的に同じデータが繰返し伝送されるものであるから、多少の欠落は勿論、たとえ１回分全部が欠落したとしても殆ど問題は無い。
【００４５】
次に、図３について説明すると、上記したように、この図３は、当初、ＲＦ切換制御信号Ａがハイレベルで、２号系が選択されている状態になっている場合の動作であり、レベルが反転している点と、１号系と２号系が入れ替わっている以外は図２の場合と同じなので、詳しい説明を要することなく、容易に理解できるものであり、従って、説明は省略する。
【００４６】
次に、本発明に係る受信側装置について説明する。
図４は、受信側装置の一実施形態で、図において、２０は受信ＩＦ信号同期切換器で、その他の構成は、図１０の従来技術と同じであり、このため、図１０で説明した従来技術と同一の部分には同じ符号が付してある。
【００４７】
従って、この図４の実施形態も、アンテナから復調部の手前までの部分を１号系受信装置２３と２号系受信装置２４の二重系とし、１号系受信装置２３と２号系受信装置２４の入力に、１号系受信アンテナ装置２１と２号系受信アンテナ装置２２を夫々独立に接続した点は、図１０に示した従来技術と同じである。
【００４８】
また、このときの受信側装置における二重系構成は、実運用時での故障耐性や保守作業時での動作確保のためであり、更に、１号系受信アンテナ装置２１と２号系受信アンテナ装置２２の設置位置を相互に変え、空間伝播経路の違いによる二重系動作を得るためである点も、同じである。
【００４９】
そして、まず、１号系受信アンテナ装置２１で受信された信号は、１号系受信信号として１号系受信周波数変換部２５に入力され、ここで所定の周波数のＩＦ信号に変換されて受信ＩＦ信号同期切換器２０の一方の入力に供給され、他方、２号系受信アンテナ装置２２で受信された信号は、２号系受信信号として２号系受信周波数変換部２６に入力され、同じく所定の周波数のＩＦ信号に変換されて受信ＩＦ信号同期切換器２０の他方の入力に供給される点も、同じである。
【００５０】
ここで、受信ＩＦ信号同期切換器２０は、ここに供給されるＩＦ切換制御信号と手動切換制御信号により制御され、ディジタル復調部２８の入力を、１号系受信装置２３から出力されるＩＦ信号と、２号系受信装置２４から出力されるＩＦ信号の何れかに切換えて接続する働きをする点も、同じである。
【００５１】
そして、ディジタル復調器２８は、入力されたＩＦ信号に復調処理を施し、更に非伝送データに含まれている波形等化用基準信号に基づいて等化処理を施して伝送データとして再生し、それを出力する働きをする点も、同じである。
【００５２】
従って、受信ＩＦ信号同期切換器２０を１号系受信装置２３に切換えてやれば、１号系送信装置１から供給されている１号系ＩＦ信号から伝送データが再生され、２号系受信装置２４に切換えたときには、この２号系受信装置２４から供給されている２号系ＩＦ信号から伝送データが再生されることになり、二重系ディジタル無線伝送装置の受信側装置として運用できることになる点も、やはり同じである。
【００５３】
しかしながら、この図４の実施形態が、図１０で説明した従来技術と異なる点は、受信ＩＦ信号切換器２７に代えて受信ＩＦ信号同期切換器２０を設けた点と、これに装置運用者からの手動切換制御信号とＢＥＲ比較部２９からＩＦ切換制御信号が入力されているのに加えて、１号系と２号系の各非伝送データ期間検出部３２、３３から夫々非伝送データ期間信号が入力されている点にある。
しかし、ここでも、手動切換制御信号とＩＦ切換制御信号については、図１０の従来技術の場合と同じである。
【００５４】
しかしながら、この受信ＩＦ信号同期切換器２０が、従来技術における受信ＩＦ信号切換器２７と大きく異なっている点は、上記したように、これには１号系と２号系の各非伝送データ期間検出部３２、３３から夫々非伝送データ期間信号が入力されている点にあり、これにより、１号系と２号系の間での切換が、非伝送データ期間に限定されるようになっている点である。
【００５５】
このため、受信ＩＦ信号同期切換器２０は、ＩＦ切換制御信号と非伝送データ期間信号の論理条件をＹとし、この論理条件Ｙが成立した時点から予め設定してある所定の遅れ時間τをもって１号系と２号系を切換える働きをすると共に、手動切換制御信号と非伝送データ期間信号の論理条件もとり、この論理条件が成立した時点から予め設定してある所定の遅れ時間τをもって１号系と２号系を切換える働きをする。
【００５６】
以下、この図４の実施形態の動作について、図５と図６のタイミングチャートを参照して説明する。
まず、ＩＦ切換制御信号をＣ、手動切換制御信号をＤ、それに非伝送データ期間信号をＥとする。
【００５７】
次に、ＩＦ切換制御信号Ｃと手動切換制御信号Ｄについては、次の通りに設定してある。
ＩＦ切換制御信号Ｃ＝０(ローレベル) → １号系を選択
ＩＦ切換制御信号Ｃ＝１(ハイレベル) → ２号系を選択
手動切換制御信号Ｄ＝０(ローレベル) → １号系を選択
手動切換制御信号Ｄ＝１(ハイレベル) → ２号系を選択
【００５８】
そして、上記論理条件Ｙについては、次の通りに設定してある。
Ｃ＝０になった後、最初にＥ＝１になったとき → Ｙ＝１
Ｃ＝１になった後、最初にＥ＝１になったとき → Ｙ＝１
Ｄ＝０になった後、最初にＥ＝１になったとき → Ｙ＝１
Ｄ＝１になった後、最初にＥ＝１になったとき → Ｙ＝１
【００５９】
そして、図５は１号系が選択されていた状態から２号系の選択に切換ったときの動作で、図６は、反対に２号系が選択されていた状態から１号系の選択に切換ったときの動作であり、これらの図において、１号系と２号系の各伝送データは(a)、(b)に示すようになっており、同じく、このとき、非伝送データ期間信号は、(c)に示すようになっている。
【００６０】
まず、図５について説明する。
上記したように、この図５の場合、当初、ＩＦ切換制御信号はローレベルで、１号系が選択されている状態になっている。
そこで、いま、任意の或る時刻ｔ0 で、図５(d)に示されているように、ＩＦ切換制御信号Ｃがハイレベルに変化したとする。
しかし、このときは、図５(c)に示すように、非伝送データ期間信号Ｅがローレベルなので、上記した論理条件Ｙは成立せず、このため、同図(f)に示すように、ＩＦ切換動作は１号系になったままである。
【００６１】
しかしながら、このとき、非伝送データ期間信号Ｅは、図５(b)に示されているように、周期的に発生しているので、時刻ｔ0 の後、ある程度過ぎれば必ずハイレベルになる。そこで、この時点を例えば時刻ｔ1 とすると、この時刻ｔ1 で論理条件Ｙ＝１が成立している期間が現われる。
【００６２】
ここで、上記したように、受信ＩＦ信号同期切換器２０は、上記論理条件Ｙ＝１が成立した時点から予め設定してある所定の遅れ時間τをもって１号系と２号系を切換える。そこで、この場合、時刻(ｔ1＋τ)で、図５(f)に示すように、ＩＦ切換動作が働く。
【００６３】
従って、この図４の実施形態においては、受信ＩＦ信号同期切換器２０の出力が１号系から２号系に切換わるタイミングは、図５(g)に示すように、非伝送データ期間の中に限定され、この結果、１号系から２号系に切換わるタイミングで欠落が起こるのは非伝送データに限られ、伝送データが欠落する虞れは全く生じない。
【００６４】
しかも、この実施形態では、受信ＩＦ信号同期切換器２０に遅れ時間τが設定してあるので、この遅れ時間τを、切換動作が非伝送データ期間の略中心になるような値に、例えば実測に基づいて決定しておくことができ、従って、この実施形態によれば、受信ＩＦ信号同期切換器２０の出力が１号系から２号系に切換わるタイミングは、非伝送データ期間の中で常に前後に充分に余裕をもって位置することになり、伝送データが欠落するのを確実に抑えることができる。
【００６５】
なお、図１０で説明した従来技術では、その受信ＩＦ信号切換器２７による切換タイミングは、伝送データ中の非伝送データ期間とは何も関係無く、ＩＦ切換制御信号による切換タイミングで一義的に決まってしまうが、このとき、このＩＦ切換制御信号による切換タイミングが、具合良く非伝送データ期間に当る確率は極めて低いので、上記した通り、伝送データに欠落の虞れが生じてしまうのである。
【００６６】
ここで、この確率が低い理由は上記した通りであり、且つ、データに欠落が生じても、それが非伝送データの場合は特に問題が無いことも、上記した通りである。
次に、この図５において、時刻(ｔ1＋τ)以後の或る時刻ｔ2 で、今度は手動切換制御信号Ｄが、同図(e)に示すように、ハイレベルからローレベルに変えられたとする。
【００６７】
しかし、この場合でも、受信ＩＦ信号同期切換器２０は、この時刻ｔ2 で直ちに２号系から１号系に切換えるのではなく、同じく手動切換制御信号Ｄと非伝送データ期間信号Ｅについての論理条件Ｙをとり、時刻ｔ2 の後で、この論理条件Ｙ＝１が成立した時刻ｔ3 から更にτ時間経過後の時刻(ｔ3＋τ)で、初めて２号系から１号系への切換えを行なう。
【００６８】
従って、この実施形態によれば、何れの場合でも伝送データに欠落の虞れがなく、常に信頼性に富んだデータ伝送が確保できる。
【００６９】
次に、図６について説明すると、上記したように、この図６は、当初、ＩＦ切換制御信号Ｃがハイローレベルで、２号系が選択されている状態になっている場合の動作であり、レベルが反転している点と、１号系と２号系が入れ替わっている以外は図５の場合と同じなので、詳しい説明を要することなく、容易に理解できるものであり、従って、ここでも説明は省略する。
【００７０】
次に、図７は、本発明に係る受信側装置の他の一実施形態で、図において、１７は共通受信アンテナ装置で、１８は受信ＲＦ分配器であり、その他の構成は、図４の実施形態と同じである。
そして、共通受信アンテナ装置１７により、１号系と２号系のＲＦ信号を受信し、受信ＲＦ分配器１８により、受信したＲＦ信号を２分配し、１号系と２号系の各受信装置２３、２４に供給するようになっている。
【００７１】
従って、この図７の実施形態は、アンテナは共用にし、受信装置だけ２系統にして冗長性をもたせたものであり、このため、図４の実施形態のようにアンテナの設置位置を変え、これにより空間伝播経路も含めた二重系動作を得るという点については期待できないが、受信アンテナ装置が１基で済むため、コストを抑えることができる。
なお、この図７の実施形態では、上記したように、受信ＲＦ分配器１８以降は図４の実施形態と同じ構成であり、従って、その動作も同じなので、説明は割愛する。
【００７２】
ところで、上記図４と図７で説明した本発明の実施形態では、ＢＥＲ比較部２９について、それは１号系と２号系の伝送データのＢＥＲ測定結果を比較し、ＢＥＲが小さい方、つまり受信状況が良い方の系の受信装置からのＩＦ信号が受信ＩＦ信号切換器２７で選択されるようにするためのＩＦ切換制御信号を出力するものとなっている。
【００７３】
しかし、本発明の別の実施形態として、このＢＥＲ比較部２９に以下の機能を有するものを使用するようにしてもよい。
すなわち、この場合、ＢＥＲ比較部２９に、入力された１号系と２号系の伝送データの双方のＢＥＲ値を測定し、測定されたＢＥＲ値が予め設定してある所定値以下のときは、たとえ１号系と２号系のＢＥＲに差があっても、ＩＦ切換制御信号の生成が禁止されるようにする手段を設けるのであり、この場合は、１号系と２号系の切換頻度を抑えることができる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、送信側装置において、ベースバンドの伝送信号に非伝送データ信号が周期的に挿入されているディジタル無線伝送装置において、１号系と２号系のＲＦ出力信号の切換えが非伝送データ信号期間に同期して行われるようにしたので、切換に伴う伝送データの欠落を確実に抑えることができ、常に信頼性に富んだデータ伝送が確保できる。
【００７５】
また、本発明によれば、伝送データに一定周期で非伝送データを挿入されたＲＦ信号を受信する受信装置において、１号系と２号系のＩＦ信号の切換えがディジタル復調後検出された非伝送データ期間に同期して行われるようにしたので、切換時に伝送データが欠落するのを確実に抑えることができ、常に信頼性に富んだデータ伝送が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるディジタル無線伝送装置の送信側装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明による送信側装置の一実施形態の動作を説明するためのタイミング図である。
【図３】本発明による送信側装置の一実施形態の動作を説明するためのタイミング図である。
【図４】本発明によるディジタル無線伝送装置の受信側装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図５】本発明による受信側装置の一実施形態の動作を説明するためのタイミング図である。
【図６】本発明による受信側装置の一実施形態の動作を説明するためのタイミング図である。
【図７】本発明によるディジタル無線伝送装置の受信側装置の他の一実施形態を示すブロック図である。
【図８】ディジタル無線伝送装置の従来技術における送信側装置の一例を示すブロック図である。
【図９】ディジタル無線伝送装置におけるデータ形式を説明するためのタイミング図である。
【図１０】ディジタル無線伝送装置の従来技術における受信側装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ １号系送信装置
２ ２号系送信装置
３ ＲＦ出力切換器
４ 送信アンテナ装置
５ １号系ディジタル変調部
６ ２号系ディジタル変調部
７ １号系送信周波数変換部
８ ２号系送信周波数変換部
９ 同期切換信号生成器
１０ １号系非伝送データ挿入部
１１ ２号系非伝送データ挿入部
１３ 同期生成器
１７ 共通受信アンテナ装置
１８ 受信ＲＦ分配器
２０ 受信ＩＦ信号同期切換器
２１ １号系受信アンテナ装置
２２ ２号系受信アンテナ装置
２３ １号系受信装置
２４ ２号系受信装置
２５ １号系受信周波数変換部
２６ ２号系受信周波数変換部
２９ ＢＥＲ比較部
３０ １号系ディジタル復調部
３１ ２号系ディジタル復調部
３２ １号系非伝送データ期間検出部
３３ ２号系非伝送データ期間検出部
３４ １号系ＢＥＲ測定部
３５ ２号系ＢＥＲ測定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送系を二重に備えたディジタル無線伝送装置に係り、特に２系統の伝送系を切換えて運用するディジタル無線伝送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像データなど各種のデータの伝送にディジタル無線伝送装置が用いられるようになっているが、このとき、放送業務用など高い信頼性が要求されるシステムでは、実運用時での故障耐性や保守作業時での運用性確保の見地から、信号伝送系を二重にし、冗長性が与えられるように構成する場合が多い。
【０００３】
そこで、この伝送系を二重にした、いわゆる二重系ディジタル無線伝送装置の従来技術について、図８により説明すると、これは、同一の信号に対して、入力からアンテナの手前までを１号系送信装置１と２号系送信装置２の二重系とし、アンテナを共通にした場合の従来技術であり、従って、１号系送信装置１と２号系送信装置２には、図示のように、信号源を同じくする信号が１号系信号と２号系信号として夫々入力され、出力は何れも１基の送信アンテナ装置４に供給されるようになっている。
【０００４】
そして、１号系送信装置１に入力された１号系信号は、まず１号系非伝送データ挿入部１０に入力され、ここで、同期生成器１３から供給される安定した非伝送データ挿入同期信号を用い、非伝送データを一定周期でベースバンドの伝送信号に挿入し、これにより、図９に示すように、伝送データの間に周期的に非伝送データが挿入され、伝送データ部分と非伝送データ部分が交互に組合わされた伝送データが構成されるようにする。
【０００５】
なお、このような組合せデータは、ディジタル無線伝送システムにおけるデータ伝送方式の一種で使用されているもので、このとき挿入される非伝送データとは、伝送路で信号が受けてしまった劣化に対して、受信側で伝送路特性に等化させるのに使用する波形等化用基準信号と、伝送路の伝送品質測定に使用するＢＥＲ(Bit Error Rate：ビットエラーレート)測定用データを含むデータのことである。
【０００６】
この非伝送データが周期的に挿入された伝送データ、いわゆる組合せデータは、次いで１号系ディジタル変調部５に入力され、ここでディジタル変調されてから１号系送信周波数変換部７に供給され、ここで所定の周波数に変換されてＲＦ信号となり、ＲＦ出力切換器３に供給される。
なお、ここで、ＲＦ信号とは、無線伝送用搬送波の周波数に変換された信号のことで、１号系も２号系も同じ周波数で、例えばＭＨｚ帯の上限付近からＧＨｚ帯の下限近傍の周波数が使用されているものである。
【０００７】
他方、２号系送信装置２に入力された２号系信号も、同じく２号系非伝送データ挿入部１１と２号系ディジタル変調部６、２号系送信周波数変換部８で処理され、これにより、同じく非伝送データが周期的に挿入された伝送データに構成され、ディジタル変調された上でＲＦ信号に変換された上でＲＦ出力切換器３に供給される。
【０００８】
ここで、ＲＦ出力切換器３は、ここに供給されるＲＦ切換制御信号により制御され、送信アンテナ装置４の入力を、１号系送信装置１の出力と２号系送信装置２の出力の何れかに切換えて接続する働きをする。
そして、このＲＦ切換制御信号は、故障発生時や保守作業時など、必要に応じて、装置運用者の所定の操作により発生されるようになっている。
【０００９】
従って、ＲＦ切換制御信号により、ＲＦ出力切換器３を１号系送信装置１に切換えてやれば、１号系送信装置１から供給されている１号系ＲＦ信号が送信アンテナ装置４から電波として送信され、２号系送信装置２に切換えたときには、この２号系送信装置２から供給されている２号系ＲＦ信号が送信アンテナ装置４から電波として送信されることになり、二重系ディジタル無線伝送装置の送信側装置として運用することができる。
【００１０】
次に、二重系ディジタル無線伝送装置の従来技術における受信側装置の一例について、図１０により説明する。
この図１０に示した受信側装置は、アンテナから復調部の手前までの部分を１号系受信装置２３と２号系受信装置２４の二重系とした場合の従来技術であり、従って、１号系受信装置２３と２号系受信装置２４の入力には、図示のように、１号系受信アンテナ装置２１と２号系受信アンテナ装置２２が夫々独立に接続されている。
【００１１】
このときの受信側装置における二重系構成は、実運用時での故障耐性や保守作業時での動作確保のためであるが、更にここでは、１号系受信アンテナ装置２１と２号系受信アンテナ装置２２の設置位置を相互に変え、空間伝播経路の違いによる二重系動作を得るためでもある。
【００１２】
そして、まず、１号系受信アンテナ装置２１で受信された信号は、１号系受信信号として１号系受信周波数変換部２５に入力され、ここで所定の周波数のＩＦ(中間周波)信号に変換されて受信ＩＦ信号切換器２７の一方の入力に供給され、他方、２号受信アンテナ装置２２で受信された信号は、２号受信信号として２号系受信周波数変換部２６に入力され、同じく所定の周波数のＩＦ信号に変換されて受信ＩＦ信号切換器２７の他方の入力に供給される。
【００１３】
ここで、受信ＩＦ信号切換器２７は、ここに供給される切換制御信号により制御され、ディジタル復調部２８の入力を、１号系受信装置２３から出力されるＩＦ信号と、２号系受信装置２４から出力されるＩＦ信号の何れかに切換えて接続する働きをする。
また、ディジタル復調器２８は、入力されたＩＦ信号をベースバンド信号に周波数変換した後、ディジタル復調処理を施し、更に非伝送データに含まれている波形等化用基準信号に基づいて等化処理を施して伝送データとして再生し、それを出力する働きをする。
【００１４】
従って、受信ＩＦ信号切換器２７を１号系受信装置２３に切換えてやれば、１号系送信装置１から供給されている１号系ＩＦ信号から伝送データが再生され、２号系受信装置２４に切換えたときには、この２号系受信装置２４から供給されている２号系ＩＦ信号から伝送データが再生されることになり、二重系ディジタル無線伝送装置の受信側装置として運用できることになる。
【００１５】
次に、受信ＩＦ信号切換器２７の切換制御信号について説明すると、これは、図示のように、装置運用者の操作による手動切換制御信号と、ＢＥＲ比較部２９から供給されるＩＦ切換制御信号の２種がある。
そして、まず、手動切換制御信号は、故障発生時や保守作業時など、必要に応じて、装置運用者の所定の操作により供給されるものである。
他方、ＩＦ切換制御信号は、１号系と２号系の各ＩＦ信号から復調された伝送データの内、エラーが少ない方のＩＦ信号に自動的に切換えることができるような信号として得られるもので、以下のようにして発生される。
【００１６】
上記したように、１号系と２号系の各受信周波数変換部２５、２６から出力されるＩＦ信号は、夫々受信ＩＦ信号切換器２７に供給されるが、このとき更に１号系ディジタル復調部３０と２号系ディジタル復調部３１にも供給され、夫々復調処理が施されて伝送データに再生され、これら１号系と２号系の各伝送データが１号系と２号系の各々の非伝送データ期間検出部３２、３３に供給される。
【００１７】
そして、各非伝送データ期間検出部３２、３３で、各々の伝送データから非伝送データ期間が検出され、非伝送データ期間信号が発生されて、１号系と２号系の各々のＢＥＲ測定部３４、３５に供給される。
そこで、各ＢＥＲ測定部３４、３５は、非伝送データ期間信号により、伝送データの中の非伝送データが伝送されている期間を見い出し、非伝送データ中に挿入されているＢＥＲ測定用データを調べてＢＥＲ測定を行い、夫々の結果をＢＥＲ比較部２９に供給する。
【００１８】
ＢＥＲ比較部２９では、１号系と２号系の伝送データのＢＥＲ測定結果を比較し、ＢＥＲが小さい方、つまり受信状況が良い方の系の受信装置からのＩＦ信号が受信ＩＦ信号切換器２７で選択されるようにするためのＩＦ切換制御信号を出力するのである。
【００１９】
このとき、受信ＩＦ信号切換器２７は、ＩＦ切換制御信号と手動切換制御信号については、後から入力された方が優先されるようになっている。
従って、手動切換信号が入力されていないときだけ、ＩＦ切換制御信号による切換動作が行われ、手動切換制御信号が入力されているときは、これによる切換動作が優先するのである。
【００２０】
この結果、装置運用者から入力される手動切換制御信号に変化が無い間は、１号系と２号系の何れか一方で、ＢＥＲが低く受信状態が良好な方のＩＦ信号が自動的に選択され、ディジタル復調部２８に供給されるようになる。
一方、手動切換制御信号が入力され、それが、直前までのＩＦ切換制御信号による切換状態と異なっているときだけ、直ちに強制的に手動切換制御信号で指定された受信装置からのＩＦ信号を選択してディジタル復調部２８に供給するようになる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、１号系と２号系の切換に時間を要する点について配慮がされておらず、伝送データに欠落が現れてしまうという問題があった。
すなわち、従来技術では、送信側でＲＦ出力切換器が切換動作した場合、切換動作期間中ＲＦ信号の一部が失われてしまい、受信側で受信ＩＦ信号切換器が切換動作した場合、同じく切換動作期間の間、伝送データの一部が失われてしまうという問題があった。
【００２２】
ここで、このようなディジタル無線伝送装置は、画像データの伝送に使用される場合が多く、この場合、上記した伝送データの欠落は、いわゆる“フリーズ”と呼ばれる画像異常の発生につながってしまうので、極力、その排除が望まれ、無瞬断切換が切望されている。
【００２３】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、二重系の切換えに伴うデータ欠落が生じないようにしたディジタル無線伝送装置を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、伝送データに波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータを周期的に挿入して組合せデータとし、この組合せデータを、二重になっている一方と他方の伝送系を切換えて伝送する方式のディジタル無線伝送装置において、前記一方と他方の伝送系の切換が、前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータの伝送期間内に限定して行われるようにして達成される。
【００２５】
同じく上記目的は、伝送データに波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータを周期的に挿入して組合せデータとし、この組合せデータを、二重になっている一方と他方の伝送系を切換えて伝送する方式のディジタル無線伝送装置において、前記一方の伝送系と他方の伝送系の切換を指令する切換制御信号と、前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータの挿入を制御する同期信号の論理条件に基づいて、前記一方と他方の伝送系を切換える手段を設け、前記一方と他方の伝送系の切換が、伝送系の送信側で前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータの伝送期間内に限定されて行われるようにしても達成される。
【００２６】
また、上記目的は、伝送データに波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータが周期的に挿入され伝送された組合せデータを、二重になっている一方と他方の伝送系を切換えて受信する方式のディジタル無線伝送装置において、前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータが挿入されている期間を受信データから検出し、波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータ期間信号を検出する手段と、前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータ期間信号と、前記一方の伝送系と他方の伝送系の切換を指令する切換制御信号の論理条件に基づいて、前記一方と他方の伝送系の切換を行う手段を設け、前記一方と他方の伝送系の切換が、受信側で前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータの伝送期間内に限定されるようにしても達成される。
【００２７】
このとき、前記一方と他方の各伝送系における受信データのＢＥＲを測定し、ＢＥＲが低い方の伝送系を検出する手段を設け、前記切換信号が、この手段による伝送系の検出結果に基づいて生成されるようにしてもよく、更に、このとき、前記一方と他方の各伝送系における受信データのＢＥＲを測定した結果、何れのＢＥＲも所定値以下のときは、前記切換信号の生成が禁止されるようにしても良い。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるディジタル無線伝送装置について、図示の実施の形態により、送信側装置と受信側装置に分けて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る送信側装置の一実施形態で、図において、９は同期切換信号生成器で、その他の構成は、図８の従来技術と同じであり、このため、図８で説明した従来技術と同一の部分には同じ符号が付してある。
【００２９】
従って、この図１の実施形態でも、図８で説明した従来技術と同じく、同一の信号に対して、入力からアンテナの手前までを１号系送信装置１と２号系送信装置２の二重系とし、アンテナを共通にしたもので、１号系送信装置１と２号系送信装置２には同じ信号源の信号が１号系信号と２号系信号として夫々入力され、出力は、ＲＦ出力切換器３を介して、何れも１基の送信アンテナ装置４に供給されるようになっている。
【００３０】
そして、これも同じく、１号系送信装置１に入力された１号系信号は、まず１号系非伝送データ挿入部１０に入力され、ここで、図９に示すように、同期生成器１３から供給される非伝送データ挿入同期信号により、伝送データの間に周期的に非伝送データが挿入され、伝送データ部分と非伝送データ部分が交互に組合わされた伝送データに構成される。
【００３１】
この非伝送データが周期的に挿入された伝送データは、次いで１号系ディジタル変調部５に入力され、ここでディジタル変調されてから１号系送信周波数変換部７に供給され、ここで所定の周波数に変換されてＲＦ信号となり、ＲＦ出力切換器３に供給される点も同じである。
【００３２】
他方、２号系送信装置２に入力された２号系信号も、同じく２号系非伝送データ挿入部１１と２号系ディジタル変調部６、２号系送信周波数変換部８で処理され、これにより、同じく非伝送データが周期的に挿入された伝送データに構成され、ディジタル変調された後でＲＦ信号に変換された上でＲＦ出力切換器３に供給されるが、この点も同じである。
【００３３】
従って、この図１の実施形態が、図８の従来技術と異なる点は、同期切換信号生成器９が付加され、この同期切換信号生成器９にＲＦ切換制御信号と非伝送データ挿入同期信号が入力され、これにより、この同期切換信号生成器９からＲＦ出力切換器３を制御するためのＲＦ出力切換動作同期制御信号が出力されるようになっている点にある。
【００３４】
そして、この同期切換信号生成器９は、ＲＦ切換制御信号と非伝送データ挿入同期信号の論理条件をＸとし、この論理条件Ｘが成立した時点から予め設定してある所定の遅れ時間をもって立ち上がる信号を発生し、これをＲＦ出力切換動作同期制御信号としてＲＦ出力切換器３に供給する働きをする。
【００３５】
以下、この図１の実施形態の動作について、図２と図３のタイミングチャートを参照して説明する。
まず、ＲＦ切換制御信号をＡ、非伝送データ挿入同期信号をＢとする。
次に、ＲＦ切換制御信号Ａについては、次の通りに設定してある。
ＲＦ切換制御信号Ａ＝０(ローレベル) → １号系を選択
ＲＦ切換制御信号Ａ＝１(ハイレベル) → ２号系を選択
そして、上記論理条件Ｘについては、次の通りに設定してある。
Ａ＝０になった後、最初にＢ＝１になったとき → Ｘ＝１
Ａ＝１になった後、最初にＢ＝１になったとき → Ｘ＝１
【００３６】
ここで、図２は１号系が選択されていた状態から２号系の選択に切換ったときの動作で、図３は、反対に２号系が選択されていた状態から１号系の選択に切換ったときの動作であり、これらの図において、１号系と２号系の各伝送データは(a)、(b)に示すようになっており、同じく、このとき、非伝送データ挿入同期信号は、(c)に示すようになっている。
【００３７】
まず、図２について説明する。
この図２の場合、当初、ＲＦ切換制御信号Ａはローレベルであり、従って、上記したように、１号系が選択されている状態になっている。
そこで、いま、任意の或る時刻ｔ0 で、図２(d)に示されているように、ＲＦ切換制御信号Ａがハイレベルに変化したとする。
しかし、このときは、図２(b)に示すように、非伝送データ挿入同期信号Ｂがローレベルなので、図２(e)に示すように、論理条件Ｘは成立せず、このため、同図(f)に示すように、ＲＦ出力切換動作同期制御信号はローレベルのままである。
【００３８】
しかしながら、このとき、図２(c)に示されているように、非伝送データ挿入同期信号Ｂは周期的に発生しているので、時刻ｔ0 の後、ある程度の時間が経過した後、必ずハイレベルになる。
そこで、この時点を、例えば時刻ｔ1 とすると、図２(e)に示すように、時刻ｔ1 で論理条件Ｘが成立している期間が現われる。
【００３９】
ここで、上記したように、同期切換信号生成器９は、上記論理条件Ｘが成立した時点から予め設定してある所定の遅れ時間をもって立ち上がる信号を発生する働きをする。そこで、時刻(ｔ1＋τ)で、図２(f)に示すように、ＲＦ出力切換動作同期制御信号が立上ってハイレベルになる。
【００４０】
従って、この図１の実施形態においては、ＲＦ出力切換器３が１号系から２号系に切換わるタイミングは、図２(g)に示すように、非伝送データ期間の中に限定され、この結果、ＲＦ出力切換器３により１号系から２号系に切換わるタイミングで欠落が起こるのは非伝送データについてであり、伝送データが欠落する虞れは全く生じない。
【００４１】
しかも、この実施形態では、同期切換信号生成器９に遅れ時間τが設定してあるので、この遅れ時間τを、ＲＦ出力切換器３による切換動作が非伝送データ期間の略中心になるような値に、例えば実測に基づいて決定しておくことができ、従って、この実施形態によれば、ＲＦ出力切換器３により１号系から２号系に切換わるタイミングは、非伝送データ期間の中で常に前後に充分に余裕をもって位置することになり、伝送データが欠落するのを確実に抑えることができる。
【００４２】
なお、図８で説明した従来技術では、そのＲＦ出力切換器３による切換タイミングは、伝送データ中の非伝送データ期間とは何も関係無く、ＲＦ切換制御信号による切換タイミングで一義的に決まってしまうが、このとき、このＲＦ切換制御信号による切換タイミングが、具合良く伝送データから外れて非伝送データ期間内に含まれる確率は極めて低いので、上記したように、伝送データが欠落してしまう虞れが生じてしまうのである。
【００４３】
ここで、この確率が低い理由は、伝送データ中に占める非伝送データ期間の割合が少ないことによる。
ここで、図２と図３、更に図９では、各号系の伝送データ期間に対して非伝送データ期間がかなり長く描かれているが、実際にはそれほど長くない。
何故なら、この非伝送データ期間は、本来のデータの伝送には殆ど寄与しない期間で、長いと伝送効率の低下をもたらしてしまうからであり、極力短く抑えられているのが実情だからである。
【００４４】
なお、この非伝送データは、上記したように、伝送路で信号が受けてしまった劣化に対して、受信側で伝送路特性に等化させるのに使用する波形等化用基準信号と、伝送路の伝送品質測定に使用するＢＥＲ測定用データを含むデータのことであり、これも、上記したように、周期的に同じデータが繰返し伝送されるものであるから、多少の欠落は勿論、たとえ１回分全部が欠落したとしても殆ど問題は無い。
【００４５】
次に、図３について説明すると、上記したように、この図３は、当初、ＲＦ切換制御信号Ａがハイレベルで、２号系が選択されている状態になっている場合の動作であり、レベルが反転している点と、１号系と２号系が入れ替わっている以外は図２の場合と同じなので、詳しい説明を要することなく、容易に理解できるものであり、従って、説明は省略する。
【００４６】
次に、本発明に係る受信側装置について説明する。
図４は、受信側装置の一実施形態で、図において、２０は受信ＩＦ信号同期切換器で、その他の構成は、図１０の従来技術と同じであり、このため、図１０で説明した従来技術と同一の部分には同じ符号が付してある。
【００４７】
従って、この図４の実施形態も、アンテナから復調部の手前までの部分を１号系受信装置２３と２号系受信装置２４の二重系とし、１号系受信装置２３と２号系受信装置２４の入力に、１号系受信アンテナ装置２１と２号系受信アンテナ装置２２を夫々独立に接続した点は、図１０に示した従来技術と同じである。
【００４８】
また、このときの受信側装置における二重系構成は、実運用時での故障耐性や保守作業時での動作確保のためであり、更に、１号系受信アンテナ装置２１と２号系受信アンテナ装置２２の設置位置を相互に変え、空間伝播経路の違いによる二重系動作を得るためである点も、同じである。
【００４９】
そして、まず、１号系受信アンテナ装置２１で受信された信号は、１号系受信信号として１号系受信周波数変換部２５に入力され、ここで所定の周波数のＩＦ信号に変換されて受信ＩＦ信号同期切換器２０の一方の入力に供給され、他方、２号系受信アンテナ装置２２で受信された信号は、２号系受信信号として２号系受信周波数変換部２６に入力され、同じく所定の周波数のＩＦ信号に変換されて受信ＩＦ信号同期切換器２０の他方の入力に供給される点も、同じである。
【００５０】
ここで、受信ＩＦ信号同期切換器２０は、ここに供給されるＩＦ切換制御信号と手動切換制御信号により制御され、ディジタル復調部２８の入力を、１号系受信装置２３から出力されるＩＦ信号と、２号系受信装置２４から出力されるＩＦ信号の何れかに切換えて接続する働きをする点も、同じである。
【００５１】
そして、ディジタル復調器２８は、入力されたＩＦ信号に復調処理を施し、更に非伝送データに含まれている波形等化用基準信号に基づいて等化処理を施して伝送データとして再生し、それを出力する働きをする点も、同じである。
【００５２】
従って、受信ＩＦ信号同期切換器２０を１号系受信装置２３に切換えてやれば、１号系送信装置１から供給されている１号系ＩＦ信号から伝送データが再生され、２号系受信装置２４に切換えたときには、この２号系受信装置２４から供給されている２号系ＩＦ信号から伝送データが再生されることになり、二重系ディジタル無線伝送装置の受信側装置として運用できることになる点も、やはり同じである。
【００５３】
しかしながら、この図４の実施形態が、図１０で説明した従来技術と異なる点は、受信ＩＦ信号切換器２７に代えて受信ＩＦ信号同期切換器２０を設けた点と、これに装置運用者からの手動切換制御信号とＢＥＲ比較部２９からＩＦ切換制御信号が入力されているのに加えて、１号系と２号系の各非伝送データ期間検出部３２、３３から夫々非伝送データ期間信号が入力されている点にある。
しかし、ここでも、手動切換制御信号とＩＦ切換制御信号については、図１０の従来技術の場合と同じである。
【００５４】
しかしながら、この受信ＩＦ信号同期切換器２０が、従来技術における受信ＩＦ信号切換器２７と大きく異なっている点は、上記したように、これには１号系と２号系の各非伝送データ期間検出部３２、３３から夫々非伝送データ期間信号が入力されている点にあり、これにより、１号系と２号系の間での切換が、非伝送データ期間に限定されるようになっている点である。
【００５５】
このため、受信ＩＦ信号同期切換器２０は、ＩＦ切換制御信号と非伝送データ期間信号の論理条件をＹとし、この論理条件Ｙが成立した時点から予め設定してある所定の遅れ時間τをもって１号系と２号系を切換える働きをすると共に、手動切換制御信号と非伝送データ期間信号の論理条件もとり、この論理条件が成立した時点から予め設定してある所定の遅れ時間τをもって１号系と２号系を切換える働きをする。
【００５６】
以下、この図４の実施形態の動作について、図５と図６のタイミングチャートを参照して説明する。
まず、ＩＦ切換制御信号をＣ、手動切換制御信号をＤ、それに非伝送データ期間信号をＥとする。
【００５７】
次に、ＩＦ切換制御信号Ｃと手動切換制御信号Ｄについては、次の通りに設定してある。
ＩＦ切換制御信号Ｃ＝０(ローレベル) → １号系を選択
ＩＦ切換制御信号Ｃ＝１(ハイレベル) → ２号系を選択
手動切換制御信号Ｄ＝０(ローレベル) → １号系を選択
手動切換制御信号Ｄ＝１(ハイレベル) → ２号系を選択
【００５８】
そして、上記論理条件Ｙについては、次の通りに設定してある。
Ｃ＝０になった後、最初にＥ＝１になったとき → Ｙ＝１
Ｃ＝１になった後、最初にＥ＝１になったとき → Ｙ＝１
Ｄ＝０になった後、最初にＥ＝１になったとき → Ｙ＝１
Ｄ＝１になった後、最初にＥ＝１になったとき → Ｙ＝１
【００５９】
そして、図５は１号系が選択されていた状態から２号系の選択に切換ったときの動作で、図６は、反対に２号系が選択されていた状態から１号系の選択に切換ったときの動作であり、これらの図において、１号系と２号系の各伝送データは(a)、(b)に示すようになっており、同じく、このとき、非伝送データ期間信号は、(c)に示すようになっている。
【００６０】
まず、図５について説明する。
上記したように、この図５の場合、当初、ＩＦ切換制御信号はローレベルで、１号系が選択されている状態になっている。
そこで、いま、任意の或る時刻ｔ0 で、図５(d)に示されているように、ＩＦ切換制御信号Ｃがハイレベルに変化したとする。
しかし、このときは、図５(c)に示すように、非伝送データ期間信号Ｅがローレベルなので、上記した論理条件Ｙは成立せず、このため、同図(f)に示すように、ＩＦ切換動作は１号系になったままである。
【００６１】
しかしながら、このとき、非伝送データ期間信号Ｅは、図５(b)に示されているように、周期的に発生しているので、時刻ｔ0 の後、ある程度過ぎれば必ずハイレベルになる。そこで、この時点を例えば時刻ｔ1 とすると、この時刻ｔ1 で論理条件Ｙ＝１が成立している期間が現われる。
【００６２】
ここで、上記したように、受信ＩＦ信号同期切換器２０は、上記論理条件Ｙ＝１が成立した時点から予め設定してある所定の遅れ時間τをもって１号系と２号系を切換える。そこで、この場合、時刻(ｔ1＋τ)で、図５(f)に示すように、ＩＦ切換動作が働く。
【００６３】
従って、この図４の実施形態においては、受信ＩＦ信号同期切換器２０の出力が１号系から２号系に切換わるタイミングは、図５(g)に示すように、非伝送データ期間の中に限定され、この結果、１号系から２号系に切換わるタイミングで欠落が起こるのは非伝送データに限られ、伝送データが欠落する虞れは全く生じない。
【００６４】
しかも、この実施形態では、受信ＩＦ信号同期切換器２０に遅れ時間τが設定してあるので、この遅れ時間τを、切換動作が非伝送データ期間の略中心になるような値に、例えば実測に基づいて決定しておくことができ、従って、この実施形態によれば、受信ＩＦ信号同期切換器２０の出力が１号系から２号系に切換わるタイミングは、非伝送データ期間の中で常に前後に充分に余裕をもって位置することになり、伝送データが欠落するのを確実に抑えることができる。
【００６５】
なお、図１０で説明した従来技術では、その受信ＩＦ信号切換器２７による切換タイミングは、伝送データ中の非伝送データ期間とは何も関係無く、ＩＦ切換制御信号による切換タイミングで一義的に決まってしまうが、このとき、このＩＦ切換制御信号による切換タイミングが、具合良く非伝送データ期間に当る確率は極めて低いので、上記した通り、伝送データに欠落の虞れが生じてしまうのである。
【００６６】
ここで、この確率が低い理由は上記した通りであり、且つ、データに欠落が生じても、それが非伝送データの場合は特に問題が無いことも、上記した通りである。
次に、この図５において、時刻(ｔ1＋τ)以後の或る時刻ｔ2 で、今度は手動切換制御信号Ｄが、同図(e)に示すように、ハイレベルからローレベルに変えられたとする。
【００６７】
しかし、この場合でも、受信ＩＦ信号同期切換器２０は、この時刻ｔ2 で直ちに２号系から１号系に切換えるのではなく、同じく手動切換制御信号Ｄと非伝送データ期間信号Ｅについての論理条件Ｙをとり、時刻ｔ2 の後で、この論理条件Ｙ＝１が成立した時刻ｔ3 から更にτ時間経過後の時刻(ｔ3＋τ)で、初めて２号系から１号系への切換えを行なう。
【００６８】
従って、この実施形態によれば、何れの場合でも伝送データに欠落の虞れがなく、常に信頼性に富んだデータ伝送が確保できる。
【００６９】
次に、図６について説明すると、上記したように、この図６は、当初、ＩＦ切換制御信号Ｃがハイローレベルで、２号系が選択されている状態になっている場合の動作であり、レベルが反転している点と、１号系と２号系が入れ替わっている以外は図５の場合と同じなので、詳しい説明を要することなく、容易に理解できるものであり、従って、ここでも説明は省略する。
【００７０】
次に、図７は、本発明に係る受信側装置の他の一実施形態で、図において、１７は共通受信アンテナ装置で、１８は受信ＲＦ分配器であり、その他の構成は、図４の実施形態と同じである。
そして、共通受信アンテナ装置１７により、１号系と２号系のＲＦ信号を受信し、受信ＲＦ分配器１８により、受信したＲＦ信号を２分配し、１号系と２号系の各受信装置２３、２４に供給するようになっている。
【００７１】
従って、この図７の実施形態は、アンテナは共用にし、受信装置だけ２系統にして冗長性をもたせたものであり、このため、図４の実施形態のようにアンテナの設置位置を変え、これにより空間伝播経路も含めた二重系動作を得るという点については期待できないが、受信アンテナ装置が１基で済むため、コストを抑えることができる。
なお、この図７の実施形態では、上記したように、受信ＲＦ分配器１８以降は図４の実施形態と同じ構成であり、従って、その動作も同じなので、説明は割愛する。
【００７２】
ところで、上記図４と図７で説明した本発明の実施形態では、ＢＥＲ比較部２９について、それは１号系と２号系の伝送データのＢＥＲ測定結果を比較し、ＢＥＲが小さい方、つまり受信状況が良い方の系の受信装置からのＩＦ信号が受信ＩＦ信号切換器２７で選択されるようにするためのＩＦ切換制御信号を出力するものとなっている。
【００７３】
しかし、本発明の別の実施形態として、このＢＥＲ比較部２９に以下の機能を有するものを使用するようにしてもよい。
すなわち、この場合、ＢＥＲ比較部２９に、入力された１号系と２号系の伝送データの双方のＢＥＲ値を測定し、測定されたＢＥＲ値が予め設定してある所定値以下のときは、たとえ１号系と２号系のＢＥＲに差があっても、ＩＦ切換制御信号の生成が禁止されるようにする手段を設けるのであり、この場合は、１号系と２号系の切換頻度を抑えることができる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、送信側装置において、ベースバンドの伝送信号に非伝送データ信号が周期的に挿入されているディジタル無線伝送装置において、１号系と２号系のＲＦ出力信号の切換えが非伝送データ信号期間に同期して行われるようにしたので、切換に伴う伝送データの欠落を確実に抑えることができ、常に信頼性に富んだデータ伝送が確保できる。
【００７５】
また、本発明によれば、伝送データに一定周期で非伝送データを挿入されたＲＦ信号を受信する受信装置において、１号系と２号系のＩＦ信号の切換えがディジタル復調後検出された非伝送データ期間に同期して行われるようにしたので、切換時に伝送データが欠落するのを確実に抑えることができ、常に信頼性に富んだデータ伝送が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるディジタル無線伝送装置の送信側装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明による送信側装置の一実施形態の動作を説明するためのタイミング図である。
【図３】本発明による送信側装置の一実施形態の動作を説明するためのタイミング図である。
【図４】本発明によるディジタル無線伝送装置の受信側装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図５】本発明による受信側装置の一実施形態の動作を説明するためのタイミング図である。
【図６】本発明による受信側装置の一実施形態の動作を説明するためのタイミング図である。
【図７】本発明によるディジタル無線伝送装置の受信側装置の他の一実施形態を示すブロック図である。
【図８】ディジタル無線伝送装置の従来技術における送信側装置の一例を示すブロック図である。
【図９】ディジタル無線伝送装置におけるデータ形式を説明するためのタイミング図である。
【図１０】ディジタル無線伝送装置の従来技術における受信側装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ １号系送信装置
２ ２号系送信装置
３ ＲＦ出力切換器
４ 送信アンテナ装置
５ １号系ディジタル変調部
６ ２号系ディジタル変調部
７ １号系送信周波数変換部
８ ２号系送信周波数変換部
９ 同期切換信号生成器
１０ １号系非伝送データ挿入部
１１ ２号系非伝送データ挿入部
１３ 同期生成器
１７ 共通受信アンテナ装置
１８ 受信ＲＦ分配器
２０ 受信ＩＦ信号同期切換器
２１ １号系受信アンテナ装置
２２ ２号系受信アンテナ装置
２３ １号系受信装置
２４ ２号系受信装置
２５ １号系受信周波数変換部
２６ ２号系受信周波数変換部
２９ ＢＥＲ比較部
３０ １号系ディジタル復調部
３１ ２号系ディジタル復調部
３２ １号系非伝送データ期間検出部
３３ ２号系非伝送データ期間検出部
３４ １号系ＢＥＲ測定部
３５ ２号系ＢＥＲ測定部
Claims (5)
- 伝送データに波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータを周期的に挿入して組合せデータとし、この組合せデータを、二重になっている一方と他方の伝送系を切換えて伝送する方式のディジタル無線伝送装置において、
前記一方と他方の伝送系の切換が、前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータの伝送期間内に限定して行われるように構成したことを特徴とするディジタル無線伝送装置。 - 伝送データに波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータを周期的に挿入して組合せデータとし、この組合せデータを、二重になっている一方と他方の伝送系を切換えて伝送する方式のディジタル無線伝送装置において、
前記一方の伝送系と他方の伝送系の切換を指令する切換制御信号と、前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータの挿入を制御する同期信号の論理条件に基づいて、前記一方と他方の伝送系を切換える手段を設け、
前記一方と他方の伝送系の切換が、伝送系の送信側で前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータの伝送期間内に限定されて行われるように構成したことを特徴とするディジタル無線伝送装置。 - 伝送データに波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータが周期的に挿入され伝送された組合せデータを、二重になっている一方と他方の伝送系を切換えて受信する方式のディジタル無線伝送装置において、
前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータが挿入されている期間を受信データから検出し、波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータ期間信号を検出する手段と、
前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータ期間信号と、前記一方の伝送系と他方の伝送系の切換を指令する切換制御信号の論理条件に基づいて、前記一方と他方の伝送系の切換を行う手段を設け、
前記一方と他方の伝送系の切換が、受信側で前記波形等化用基準信号とＢＥＲ測定用データを含むデータの伝送期間内に限定されるように構成したことを特徴とするディジタル無線伝送装置。 - 請求項３に記載の発明において、
前記一方と他方の各伝送系における受信データのＢＥＲを測定し、ＢＥＲが低い方の伝送系を検出する手段を設け、
前記切換信号が、この手段による伝送系の検出結果に基づいて生成されることを特徴とするディジタル無線伝送装置。 - 請求項４に記載の発明において、
前記一方と他方の各伝送系における受信データのＢＥＲを測定した結果、何れのＢＥＲも所定値以下のときは、前記切換信号の生成が禁止されることを特徴とするディジタル無線伝送装置。
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