JP5293925B2 - 無線伝送装置及び無線伝送方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の系統を使用しデータ列信号を伝送する無線伝送装置及び無線伝送方法に関する。

この種の無線伝送装置は、例えば、特許文献１に記載されている。

図４は、特許文献１の無線伝送システムを示すブロック図である。

特許文献１に記載された無線伝送システムは、無線伝送装置Ｄ１と無線伝送装置Ｄ２との間でデータ伝送を行なう。無線伝送装置Ｄ１は、送受信器Ｄ３と変調回路Ｄ５、復調回路Ｄ７、変調器制御回路Ｄ１１、インタフェース回路Ｄ９で構成される。無線伝送装置Ｄ２は、送受信器Ｄ４と変調回路Ｄ６、復調回路Ｄ８、変調方式制御回路Ｄ１２、遅延回路Ｄ１３、インタフェース回路Ｄ１０で構成される。

無線伝送装置Ｄ２の復調回路Ｄ８は、無線伝送路の無線回線品質が変化した場合、変調方式制御回路Ｄ１２に回線品質信号ｄ１０１を出力する。変調方式制御回路Ｄ１２は、前記回線品質信号ｄ１０１に基づき変調方式を決定し、変調方式指示信号ｄ１０２を変調回路Ｄ６から送受信器Ｄ４経由で対向する無線伝送装置Ｄ１の復調回路Ｄ７へ伝送する。

無線伝送装置Ｄ１の復調回路Ｄ７は、変調方式指示信号ｄ１０４を変調器制御回路Ｄ１１に送信し、変調器制御信号ｄ１０５に基づき、変調回路Ｄ５において変調方式を切り替える。また、遅延回路Ｄ１３は、前記変調器制御信号ｄ１０５により変調回路Ｄ５の変調方式切り替えが完了するまでの間、復調回路Ｄ８への復調器制御信号ｄ１０３を遅延させる。

即ち、特許文献１には、無線伝送路の回線品質を監視し、変調方式を適時切り替え、無線伝送路の回線状態に応じた変調方式でデータ伝送する無線伝送装置が記載されている。この技術を用いれば、無線伝送路の回線状態に応じた変調方式で伝送可能となり、限られた伝送路帯域を有効利用することができる。

特開２００５−２２３８３５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された無線伝送システムにおいても、変調方式を切り替えるプロセスの中で伝送データの瞬断が発生すること見出される。これは、送信側の変調方式を切り替えるタイミングと受信側の変調方式切り替えるタイミングとが必ずしも一致しないためである。

本発明の目的は、上記課題を解決し、無線伝送路の伝送路状態に応じ、変調方式を切り替えるプロセスでの伝送データの損失を無くする無線伝送装置を提供することにある。

本発明の無線伝送装置は、デジタル変調方式を変えながら無線フレーム多重信号を形成して それぞれの無線伝送路を用いる現用系統及び予備系統を有する無線伝送装置であって、基準信号となる第１のパルス列、及び、前記第１のパルス列より繰返し周波数の少ない第２のパルス列を生成する基準信号生成回路を備え、前記第１のパルス列に個々のシンボルの位相を同期させて 送信するデータ列信号を前記現用系統及び前記予備系統で用いるそれぞれのデジタル変調方式で無線送信するフレーム多重信号として多重すると共に、前記第２のパルス列に同期させて、前記現用系統及び前記予備系統のフレーム多重信号をフレーム同期して、デジタル変調方式を適宜変えながら、それぞれの系統の無線フレーム多重信号として、前記送信するデータ列信号をそれぞれ無線伝送路に送出することを特徴とする。
また、本発明の無線伝送装置は、デジタル変調方式が変わりながら現用系統及び予備系統それぞれの無線伝送路から送られてくる無線フレーム多重信号が含まれる受信信号を受け付けて、それぞれの無線伝送路を介して受信した前記現用系統と前記予備系統の無線フレーム多重信号が含まれる受信信号を、第１のパルス列に対応させて個別に該当デジタル変調方式で復調して同期処理し、前記第１のパルス列に対応させて同期処理した前記現用系統と前記予備系統の無線フレーム多重信号を、前記第１のパルス列より繰返し周波数の少ない第２のパルス列に個別に同期処理し、前記第２のパルス列に基づいて同期処理した現用系統及び予備系統の無線フレーム多重信号間で信号系統の切り替えを前記第１のパルス列に対応するタイミングで揃えて行なうことを特徴とする。

本発明によれば、無線伝送路の伝送路状態に応じ、変調方式を切り替えるプロセスでの伝送データの損失を無くする無線伝送装置を提供できる。

本発明の実施の一形態を図１ないし図３に基づいて説明する。

図１は、実施の一形態の無線伝送システムを示すブロック図である。図１において、無線伝送装置Ａ１００と無線伝送装置Ｂ２００は同一装置である。本実施の一形態の説明では、無線伝送装置Ａ１００をＰＤＨ（Plesiochronous Digital Hierachy）信号の送信側（入力側）とし、無線伝送装置Ｂ２００を受信側（出力側）とする。また、無線伝送装置Ａ１００で送信系の構成等を説明し、無線伝送装置Ｂ２００で受信系の説明を行なう。

無線伝送装置Ａ１００は、送信系回路として、基準フレーム生成回路Ａ１、スタッフ回路Ａ２、現用系フレーム多重回路Ａ３、予備系フレーム多重回路Ａ４、現用系変調回路Ａ５、予備系変調回路Ａ６を有する。

基準フレーム生成回路Ａ１（基準信号生成回路）は、後述する現用無線フレーム多重信号ａ００４と予備無線フレーム多重信号ａ００５の生成基準となる基準クロック（第１のパルス列）と基準フレームパルスａ００２（第２のパルス列）を生成し、スタッフ回路Ａ２、現用系フレーム多重回路Ａ３及び予備系フレーム多重回路Ａ４に出力する。

スタッフ回路Ａ２は、外部から入力されるｎ本（ｎは自然数）の受信ＰＤＨデータ列信号ａ００１を前記基準クロックと基準フレームパルスａ００２に対してスタッフ同期化処理し、ｎ本のスタッフ同期データ列ａ００３を現用系フレーム多重回路Ａ３と予備系フレーム多重回路Ａ４とに出力する。

現用系フレーム多重回路Ａ３は、基準クロックと基準フレームパルスａ００２と送信系回路である現用系フレーム同期回路Ａ１０の送信する現用変調方式制御信号ａ０１６に従い、スタッフ回路Ａ２から入力されるｎ本のスタッフ同期データ列ａ００３と変調方式制御情報とを変調方式に応じて多重して現用無線フレーム多重信号ａ００４として出力する。

現用系変調回路Ａ５は、現用系フレーム多重回路Ａ３から入力される現用無線フレーム多重信号ａ００４に対して、現用変調方式制御信号ａ０１６によって指示された変調方式を用いて変調を行い、現用無線送信信号ａ００６を無線伝送路Ｃ３０に送出する。

予備系フレーム多重回路Ａ４は、基準クロックと基準フレームパルスａ００２と送信系回路である予備系フレーム同期回路Ａ１１の送信する予備変調方式制御信号ａ０１７に従い、スタッフ回路Ａ２から入力されるｎ本のスタッフ同期データ列ａ００３と変調方式制御情報とを変調方式に応じて多重して予備無線フレーム多重信号ａ００５として出力する。尚、無線フレーム多重信号のフレーム周期は、現用系及び予備系共に同一周期を使用する。

予備系変調回路Ａ６は、予備系フレーム多重回路Ａ４から入力される予備無線フレーム多重信号ａ００５に対して、予備変調方式制御信号ａ０１７によって指示された変調方式を用いて変調を行い、予備無線送信信号ａ００7を無線伝送路Ｃ３１に送出する。

無線伝送装置Ａ１００は、受信系回路として、受信監視回路Ａ７、現用系復調回路Ａ８、予備系復調回路Ａ９、現用系フレーム同期回路Ａ１０、予備系フレーム同期回路Ａ１１、無瞬断切替回路Ａ１２及びデスタッフ回路Ａ１３を有する。無線伝送装置Ａ１００の受信系回路は、後述する無線伝送装置Ｂ２００の受信系回路と同一の構成であるため、無線伝送装置Ｂ２００の説明をもって、記載を省略する。

無線伝送装置Ｂ２００は、送信系回路として、基準フレーム生成回路Ｂ１、スタッフ回路Ｂ２、現用系フレーム多重回路Ｂ３、予備系フレーム多重回路Ｂ４、現用系変調回路Ｂ５及び予備系変調回路Ｂ６を有する。無線伝送装置Ｂ２００の送信系回路は、無線伝送装置Ａ１００の送信系回路と同一の構成であるため説明を省略する。

無線伝送装置Ｂ２００は、受信系回路として、受信監視回路Ｂ７、現用系復調回路Ｂ８、予備系復調回路Ｂ９、現用系フレーム同期回路Ｂ１０、予備系フレーム同期回路Ｂ１１、無瞬断切替回路Ｂ１２及びデスタッフ回路Ｂ１３を有する。

現用系復調回路Ｂ８は、無線伝送装置Ａ１００から無線伝送路Ｃ３０を経由して入力された現用無線受信信号ｂ００８の受信レベルを計測し、現用受信レベルモニタ信号ｂ０１１を受信監視回路Ｂ７に出力する。同じく、受信監視回路Ｂ７から入力される現用復調方式制御信号ｂ０１２に従がって現用系の復調方式を切り替え、現用復調信号ｂ０１０を現用系フレーム同期回路Ｂ１０に出力する。

現用系フレーム同期回路Ｂ１０は、前記現用復調信号ｂ０１０の無線フレーム同期検出を行い、現用無線フレームデータ列ｂ０１９を無瞬断切替回路Ｂ１２に出力する。また、現用系フレーム同期回路Ｂ１０は、無線伝送装置Ａ１００の現用系フレーム多重回路Ａ３によって現用無線フレーム多重信号ａ００４に多重された変調方式制御情報を抽出し、現用変調方式制御信号ｂ０１６を現用系フレーム多重回路Ｂ３及び現用系変調回路Ｂ５に出力する。

予備系復調回路Ｂ９と予備系フレーム同期回路Ｂ１１は、現用系復調回路Ｂ８、現用系フレーム同期回路Ｂ１０と同一構造である為、説明を省略する。

受信監視回路Ｂ７は、現用受信モニタ信号ｂ０１１と予備受信モニタ信号ｂ０１４から無線伝送路Ｃ３０及び無線伝送路Ｃ３１の回線状態を判別し、現用復調方式制御信号ｂ０１２を現用系復調回路Ｂ８と現用系フレーム多重回路Ｂ３へ、予備復調方式制御信号ｂ０１５を予備系復調回路Ｂ９と予備系フレーム多重回路Ｂ４へ出力する。また、受信監視回路Ｂ７は、切替制御信号ｂ０１８を無瞬断切替回路Ｂ１２に出力する。

無瞬断切替回路Ｂ１２は、入力されるフレーム間の位相差を揃えるメモリを具備し、切替制御信号ｂ０１８に従い、現用無線フレームデータ列ｂ０１９と予備無線フレームデータ列ｂ０２０との回線を切り替え、切り替え後の無線フレームデータを無線フレームデータ列ｂ０２１としてデスタッフ回路Ｂ１３に出力する。

デスタッフ回路Ｂ１３は、無線フレームデータ列ｂ０２１からデスタッフ処理により送信ＰＤＨデータ列信号ｂ０２２を抽出して外部に出力する。

このような構成によって、本実施の一形態の無線伝送システムは、無線伝送路の伝送路状態に応じ、変調方式を切り替えるプロセスでの伝送データの損失を減少できる。

次に、無線伝送システムの動作を図１及び図２を用いて説明する。

本動作説明では、外部から入力される受信ＰＤＨデータ列信号ａ００１を４本（ｎ＝４）とし、変調方式がＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）ならば前記４本の受信ＰＤＨデータ列信号のうち２本分の受信ＰＤＨデータ列信号を伝送し、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）ならば４本すべての受信ＰＤＨデータ列信号を伝送するものとして説明する。また、本無線伝送システムの構成では各変調方式でのシンボル周波数を同一周波数とする。よって１６ＱＡＭでの無線伝送容量は、ＱＰＳＫでの無線伝送容量の２倍となる。

また、動作説明中に記載される無線フレーム多重信号である現用無線フレーム多重信号ａ００４及び予備無線フレーム多重信号ａ００５は、図２のタイミングチャートで示すようにオーバヘッド領域とペイロード領域で構成される。

図２は、本実施の一形態の動作説明に用いるタイミングチャートである。

無線フレーム多重信号は、基準クロックの周波数と基準フレームパルスとに同期し、変調方式に関わらず同期タイミングも同一である。

無線フレーム多重信号のオーバヘッド領域には、フレーム同期確立のためのフレームビットや対向局への警報転送ビットをアサインする。ペイロード領域には、ＱＰＳＫの場合前記４本のスタッフ同期データ列のうち２本を、１６ＱＡＭの場合４本すべてのスタッフ同期データ列を基準フレームパルスの位相に合わせて時分割多重する。

無線伝送装置Ａ１００と無線伝送装置Ｂ２００とから成る無線伝送システムは、変調方式に関わらず同期した無線フレーム多重信号を用い、以下の様に動作する。尚、説明を明瞭とするため、各部の詳細な動作の説明は省略する。

無線伝送装置Ａ１００の基準フレーム生成回路Ａ１は、現用無線フレーム多重信号ａ００４及び予備無線フレーム多重信号ａ００５の基準となる基準クロックと基準フレームパルスａ００２を生成し、スタッフ回路Ａ２、現用系フレーム多重回路Ａ３及び予備系フレーム多重回路Ａ４へ出力する。

前記スタッフ回路Ａ２は、外部から入力される４本の受信ＰＤＨデータ列信号ａ００１を基準クロックに対してスタッフ処理し、スタッフ処理後の４本のスタッフ同期データ列ａ００３を現用系フレーム多重回路Ａ３および予備系フレーム多重回路Ａ４へ出力する。

現用系無線フレーム多重回路Ａ３は、前記基準クロックと基準フレームパルスａ００２に従い、スタッフ同期データ列ａ００３を現用無線フレーム多重信号ａ００４に生成する。尚、変調方式は、後述する変調方式制御信号によって指定される。

現用系変調回路Ａ５は、後述する現用変調方式制御信号ａ０１６で指定された変調方式で現用無線フレーム多重信号ａ００４に変調し、現用無線信号ａ００６を無線伝送路Ｃ３０へ送出する。

予備系無線フレーム多重回路Ａ４及び予備系変調回路Ａ６の動作は、現用系フレーム多重回路Ａ３及び現用系変調回路Ａ５と同一動作のため、説明を省略する。

無線伝送路Ｃ３０及びＣ３１は、現用系及び予備系の無線信号を伝搬する。尚、無線伝送路は、フェージング等の影響によって、無線信号に時間的、空間的影響を与える。

無線伝送装置Ｂ２００の現用系復調回路Ｂ８は、伝送路Ｃ３０を介して現用無線受信信号ｂ００８を受信すると共に、受信レベルをモニタリングし、現用受信レベルモニタ信号ｂ０１１を受信監視回路Ｂ７へ出力する。

受信監視回路Ｂ７は、現用受信レベルモニタ信号ｂ０１１を用いて現用系の変調方式を識別し、復調方式を定め、現用復調方式制御信号ｂ０１２として現用系復調回路Ｂ８へ出力する。

現用系復調回路Ｂ８は、現用復調方式制御信号ｂ０１２を識別し、受信監視回路Ｂ７で決定した現用系の復調方式に従って現用無線受信信号ｂ００８の復調を行い、現用復調信号ｂ０１０を現用系フレーム同期回路Ｂ１０へ出力する。

現用系フレーム同期回路Ｂ１０は、現用復調信号ｂ０１０の無線フレーム同期検出を行い、フレーム同期を確立し、現用無線フレームデータ列ｂ０１９を無瞬断切替回路Ｂ１２へ出力する。同時的に、現用系フレーム同期回路Ｂ１０は、無線伝送装置Ａ１００の現用系フレーム多重回路Ａ３によって現用無線フレーム多重信号ａ００４に多重された変調方式制御情報を抽出し、現用変調方式制御信号ｂ０１６を現用系フレーム多重回路Ｂ３及び現用系変調回路Ｂ５へ出力する。

予備系復調回路Ｂ９及び予備系フレーム同期回路Ｂ１１の動作は、現用系復調回路Ｂ８及び現用系フレーム同期回路Ｂ１０と同一動作のため、説明を省略する。

無瞬断切替回路Ｂ１２は、現用無線フレームデータ列ｂ０１９と予備無線フレームデータ列ｂ０２０を受信し、内蔵するメモリを用いて両無線フレームデータ列を同一タイミングに揃える。更に、無瞬断切替回路Ｂ１２は、受信監視回路Ｂ７から入力される切替制御信号ｂ０１８に従い現用無線フレームデータ列ｂ０１９と予備無線フレームデータ列ｂ０２０の一方を選択し、無線フレームデータ列ｂ０２１としてデスタッフ回路Ｂ１３へ出力する。

デスタッフ回路Ｂ１３は、選択した現用系もしくは予備系の変調・復調方式に従い、無線フレームデータ列ｂ０２１から２本もしくは４本のスタッフ同期データ列を抽出し、デスタッフ処理を行って２本もしくは４本の送信ＰＤＨデータ列信号ｂ２０１を外部へ出力する。尚、変調・復調方式が、ＱＰＳＫの場合は２本、１６ＱＡＭの場合は４本のＰＤＨデータ列信号を伝送する。

次に、変調方式の切り替え動作と無瞬断切替回路Ｂ１２の切り替え動作（選択動作）について詳細に説明する。尚、現用系と予備系の切り替え及び各々の変調方式の切り替えを行う受信レベルの閾値をＴ１とする。

受信監視回路Ｂ７は、無線伝送路Ｃ３０と無線伝送路Ｃ３１の受信レベルを監視し、受信レベルが良い（通信環境が良い）か否か判別する。受信監視回路Ｂ７は、現用系と予備系の両方の通信環境から適切な変調方式を選択し、現用系復調回路Ｂ８及び予備系復調回路Ｂ９に夫々選択した適切な変調方式を通知すると共に、無瞬断切替回路Ｂ１２に選択結果を通知する。また、現用系より予備系の通信環境が良い場合には、無瞬断切替回路Ｂ１２に、切替制御信号ｂ０１８を用いて、予備系を用いることを通知する。更に、現用系フレーム多重回路Ｂ３及び予備系フレーム多重回路Ｂ４に夫々選択した変調方式を通知する。

具体的には、受信監視回路Ｂ７は、無線伝送路Ｃ３０とＣ３１の通信環境を現用受信レベルモニタ信号ｂ０１１と予備受信レベルモニタ信号ｂ０１４を用いて識別し、閾値Ｔ１よりも高い場合に１６ＱＡＭの変調方式を選択し、閾値Ｔ１よりも低い場合にはＱＰＳＫを選択し、選択結果を現用系復調回路Ｂ８に現用復調方式制御信号ｂ０１２を用いて通知し、予備系復調回路Ｂ９に予備復調方式制御信号ｂ０１５を用いて通知する。同時的に、無瞬断切替回路Ｂ１２に、通信状態が良い系の選択結果を切替制御信号ｂ０１８として通知する。更に、現用系フレーム多重回路Ｂ３及び予備系フレーム多重回路Ｂ４に夫々選択した変調方式を通知する。

現用系復調回路Ｂ８は、受信監視回路Ｂ７から通知された変調・復調方式に従い、受信した現用無線受信信号ｂ００８を復調処理し、現用復調信号ｂ０１０として現用系フレーム同期回路Ｂ１０に出力する。

予備系復調回路Ｂ９は、受信監視回路Ｂ７から通知された変調・復調方式に従い、受信した予備無線受信信号ｂ００９を復調処理し、予備復調信号ｂ０１３として予備系フレーム同期回路Ｂ１１に出力する。

現用系フレーム同期回路Ｂ１０は、現用復調信号ｂ０１０の同期検出を行い、現用無線フレームデータ列ｂ０１９を無瞬断切替回路Ｂ１２へ出力するすると共に、現用復調信号ｂ０１０に多重されている変調方式制御情報を抽出し、現用変調方式制御信号ｂ０１６として現用系フレーム多重回路Ｂ３及び現用系変調回路Ｂ５へ出力する。

予備系フレーム同期回路Ｂ１１は、予備復調信号ｂ０１３の同期検出を行い、予備無線フレームデータ列ｂ０２０を無瞬断切替回路Ｂ１２へ出力するすると共に、予備復調信号ｂ０１３に多重されている変調方式制御情報を抽出し、現用変調方式制御信号ｂ０１７として予備系フレーム多重回路Ｂ４及び予備系変調回路Ｂ６へ出力する。

無瞬断切替回路Ｂ１２は、現用無線フレームデータ列ｂ０１９と予備無線フレームデータ列ｂ０２０とのフレーム間の位相差を揃え、切替制御信号ｂ０１８に従い、現用無線フレームデータ列ｂ０１９と予備無線フレームデータ列ｂ０２０との回線を切り替えると共に、切り替え後の無線フレームデータを無線フレームデータ列ｂ０２１としてデスタッフ回路Ｂ１３へ出力する。

ここで、現用無線フレームデータ列ｂ０１９と予備無線フレームデータ列ｂ０２０とのフレーム間の位相差を揃えることによって、切替制御信号ｂ０１８で指示された系統に切り替える時に、位相差によって発生する瞬断を防止できる。

一方、現用系フレーム多重回路Ｂ３は、受信監視回路Ｂ７から通知された変調・復調方式を、現用系無線フレーム多重信号ｂ００４に変調方式制御情報として多重する。

予備系フレーム多重回路Ｂ４は、受信監視回路Ｂ７から通知された変調・復調方式を、生成する予備系無線フレーム多重信号ｂ００５に変調方式制御情報として多重する。

夫々の系統の変調方式制御情報が多重された無線フレーム多重信号（ｂ００４、ｂ００５）は、現用系変調回路Ｂ５と予備系変調回路Ｂ６とで変調処理され、無線伝送路（Ｃ３０、Ｃ３１）を経由して無線伝送装置Ａ１００に伝送される。

無線伝送装置Ａ１００の復調回路（Ａ８、Ａ９）は、夫々の系統の変調方式制御情報が多重された無線受信信号（ａ００８、ａ００９）を受信し、復調処理し、復調信号（ａ０１０、ａ０１３）としてフレーム同期回路（Ａ１０、Ａ１１）に通知する。

フレーム同期回路（Ａ１０、Ａ１１）は、復調信号（ａ０１０、ａ０１３）から無線伝送装置Ａ１００の夫々の系統で用いる変調方式の情報を取得し、変調方式制御信号（ａ０１６、ａ０１７）を出力し、無線伝送装置Ａ１００から無線伝送装置Ｂ２００への無線通信に用いる夫々の系統の変復調方式を指定する。

このように動作することで、系統の切り替えを無瞬断で切替可能とし、更に、前記無瞬断切り替えを実施後に夫々の変調方式を切り替えも可能とできる。

即ち、無線伝送路を介して受信した現用系統と予備系統の受信信号を、夫々基準クロックパルスを用いて同期処理し、基準クロックパルスを用いて同期処理した現用系統と予備系統の受信信号を夫々基準フレームパルスを用いて同期処理し、基準フレームパルスを用いて同期処理した現用系統及び予備系統の受信信号間で系統を切り替え可能とすることで、無線伝送路の伝送路状態に応じ、変調方式を切り替え時に、非同期又は同期崩れによって発生する伝送データの損失を防止できる。

具体的には、無線変調方式の切り替えを行なう際に、無線伝送装置間を伝送する複数のＰＤＨデータ列信号を喪失しない効果がある。これは、選択系（現用系）と非選択系（予備系）の無線伝送路を夫々別に変調方式の切り替え行い、また、各変調方式に対して無線フレームデータ列のフレーム周期（シンボル周期）を同一周期とし、更に、ペイロード領域に多重するスタッフ処理後のスタッフ同期データ列のデータ位相を同位相にする為である。

また、適時処理を行う為、データ遅延量を抑制できる。これは、送信側で変調方式の種類を変更しても、現用系および予備系の無線フレーム多重信号のフレーム先頭位置を同一に揃え、且つ、ペイロード領域に多重するスタッフ処理後のＰＤＨデータ列信号のデータ位相（シンボル周期）の先頭位置を揃え、受信側での現用系の伝送路と予備系の伝送路の伝送遅延差を吸収するメモリを利用して変調方式の切り替えを行なう為である。

尚、現用系及び予備系の変調方式の切り替えは、現在選択していない系統を優先することが望ましい。

現在選択していない系統を優先する動作を例示すれば、現用系の変復調方式をＱＰＳＫにした後に１６ＱＡＭの伝送方式となっている予備系の無線伝送路Ｃ３１の伝送路状態が劣化した場合には、無瞬断切替回路Ｂ１２は予備無線フレームデータ列ｂ０１９から現用無線フレームデータ列ｂ０２０に切り替える。

予備系は１６ＱＡＭの伝送方式となっており、基準クロックが４クロックの間に４本分の送信ＰＤＨデータ列信号を伝送し、現用系はＱＰＳＫの伝送方式で２本分のＰＤＨデータ列信号を伝送している。図２に示すタイミングチャートのように、スタッフ処理後の２本のスタッフ同期データ列ＣＨ１、ＣＨ２は、基準フレームパルスに同期して同位相にアサインされており、異なる伝送路及び異なる変調方式でも、発生するフレーム間の位相差は無い。これは、無瞬断切替回路Ｂ１２の位相差を揃えるメモリの効果である。また、フレーム間の位相差が無い為、現用系と予備系の無瞬断切り替えが可能となる。

前記無線フレームデータ列の切り替え後、予備系の変復調方式を現用系と同様の動作で１６ＱＡＭからＱＰＳＫに変更することで現用系、予備系ともにＱＰＳＫの変調方式となる。

伝送路の受信レベルが改善した場合、選択していない系の変調方式をＱＰＳＫから１６ＱＡＭの変調方式に切り替えた後、無瞬断切替回路Ｂ１２において選択系を切り替える。これによって、ＰＤＨデータ列信号の伝送本数は２本から４本に増え、且つ、ＱＰＳＫの変調方式で通していた２本のＰＤＨデータ列信号を瞬断することなく伝送することが可能となる。

尚、上記実施の一形態では、１６ＱＡＭとＱＰＳＫの変調方式切り替えを行なう無線伝送装置を説明したが、本発明は、３２ＱＡＭ以上の多値変調方式に対しても適用可能である。

また、３種類以上の変調方式間での切り替えにおいても一定本数のＰＤＨデータ列信号を瞬断させることなく変調方式を切り替えることが可能である。

図３は、各変調方式の同期タイミングを例示するタイミングチャートである。

各変調方式に対してシンボル周波数（シンボル周期）を一定とした場合、１６ＱＡＭはＱＰＳＫの２倍の伝送容量となる。同じく、３２ＱＡＭはＱＰＳＫに対して２．５倍、６４ＱＡＭは３倍、１２８ＱＡＭは３．５倍、２５６ＱＡＭは４倍の伝送容量となる。

変調方式をＱＰＳＫとし、２本のＰＤＨデータ列信号を伝送するフレーム多重信号を生成する場合（図３に例示）、１６ＱＡＭは４本、３２ＱＡＭは５本、６４ＱＡＭは６本、１２８ＱＡＭは７本、２５６ＱＡＭは８本のＰＤＨデータ列信号をアサインすることが可能となる。

前記した様に、現用系と予備系の変調方式が異なる場合、スタッフ処理後のスタッフ同期データ列を基準フレームパルスに対して同位相にアサインすることにより、現用系伝送路と予備系伝送路のフレーム位相を一致させる。現用系伝送路と予備系伝送路のフレーム位相を一致させることによって、現用系と予備系の切り替えを行うことでＰＤＨデータ列信号の瞬断を防ぐことが可能となる。

このようにして、系統切替時にフレームデータ列に多重されている各スタッフ同期データ列の連続性を保証する。

更に、変調方式切り替え制御実行中の系を選択しないことで各スタッフ同期データ列の連続性を保証することにより、現用系、予備系切り替え時と変調方式切り替え時に発生するＰＤＨデータ列伝送の瞬断を防ぐ。

尚、前記した実施の一形態では、現用系を一系統、予備系を一系統としたが、現用系、予備系とも一系統に限る必要は無い。現用系を複数系統とし、予備系を一系統としても良いし、現用系を複数系統として予備系も複数系統としても良い。このときも、同様な構成及び動作を行なうことで、系統切替え時の瞬断を防ぐことが可能となる。

実施の一形態の無線伝送システムを示すブロック図である。 本実施の一形態の動作説明に用いるタイミングチャートである。 各変調方式の同期タイミングを例示するタイミングチャートである。 特許文献１の無線伝送システムを示すブロック図である。

符号の説明

１００ 無線伝送装置Ａ
２００ 無線伝送装置Ｂ
Ａ１、Ｂ１ 基準フレーム生成回路
Ａ２、Ｂ２ スタッフ回路
Ａ３、Ｂ３ 現用系フレーム多重回路
Ａ４、Ｂ４ 予備系フレーム多重回路
Ａ５、Ｂ５ 現用系変調回路
Ａ６、Ｂ６ 予備系変調回路
Ａ７、Ｂ７ 受信監視回路
Ａ８、Ｂ８ 現用系復調回路
Ａ９、Ｂ９ 予備系復調回路
Ａ１０、Ｂ１０ 現用系フレーム同期回路
Ａ１１、Ｂ１１ 予備系フレーム同期回路
Ａ１２、Ｂ１２ 無瞬断切替回路
Ａ１３、Ｂ１３ デスタッフ回路
Ｃ３０、Ｃ３１ 無線伝送路

Claims (11)

1. デジタル変調方式が変わりながらそれぞれの無線伝送路から送られてくる無線フレーム多重信号が含まれる受信信号を受け付けて現用系統及び予備系統を選択的に切り替える無線伝送方法であって、
   それぞれの無線伝送路を介して受信した前記現用系統と前記予備系統の無線フレーム多重信号が含まれる受信信号を、第１のパルス列に対応させて個別に該当デジタル変調方式で復調して同期処理し、
   前記第１のパルス列に対応させて同期処理した前記現用系統と前記予備系統の無線フレーム多重信号を、前記第１のパルス列より繰返し周波数の少ない第２のパルス列に個別に同期処理し、
   前記第２のパルス列に基づいて同期処理した現用系統及び予備系統の無線フレーム多重信号間で、信号系統の切り替えを前記第１のパルス列に対応するタイミングで揃えて行なう
   ことによって、それぞれの無線フレーム多重信号が異なるデジタル変調方式であっても含まれるデータの位相を揃えて系統を切り替える
   ことを特徴とする無線伝送方法。
   
2. 請求項１記載の無線伝送方法であって、前記第１のパルス列は基準クロックパルスであり、前記第２のパルス列は基準フレームパルスであることを特徴とする無線伝送方法。
3. 請求項１または２に記載の無線伝送方法であって、
   前記第２のパルス列を用いて同期させる現用系統及び予備系統の同期処理は、それぞれの無線フレーム多重信号のオーバヘッド領域とペイロード領域の位置関係を同期させることを特徴とする無線伝送方法。
4. 請求項１または２に記載の無線伝送方法であって、
   現用系統及び予備系統でそれぞれ用いるそれぞれの無線フレーム多重信号のペイロード領域には、前記第１のパルス列に同期させると共に、前記第２のパルス列に対して 異なるデジタル変調方式間でのシンボルの開始位相位置を揃えるように、現用系統及び予備系統で用いるデジタル変調方式で各種信号列をアサインして運用し、
   前記第２のパルス列を用いて同期させる現用系統及び予備系統の同期処理は、それぞれの無線フレーム多重信号のオーバヘッド領域とペイロード領域の位置関係を同期させると共に、ペイロード領域にアサインされている各種信号列を前記第１のパルス列に同期させていることにより 同位相で切り替え後の系統から読み出し得るように運用する
   ことを特徴とする無線伝送方法。
5. デジタル変調方式を変えながら無線フレーム多重信号を形成して それぞれの無線伝送路を用いる現用系統及び予備系統を有する無線伝送装置であって、
   基準信号となる第１のパルス列、及び、前記第１のパルス列より繰返し周波数の少ない第２のパルス列を生成する基準信号生成回路を備え、
   前記第１のパルス列に個々のシンボルの位相を同期させて 送信するデータ列信号を前記現用系統及び前記予備系統で用いるそれぞれのデジタル変調方式で無線送信するフレーム多重信号として多重すると共に、前記第２のパルス列に同期させて、前記現用系統及び前記予備系統のフレーム多重信号をフレーム同期して、
   デジタル変調方式を適宜変えながら、それぞれの系統の無線フレーム多重信号として、前記送信するデータ列信号をそれぞれ無線伝送路に送出する
   ことを特徴とする無線伝送装置。
6. 請求項５記載の無線伝送装置であって、
   デジタル変調方式が変わりながら現用系統及び予備系統それぞれの無線伝送路から送られてくる無線フレーム多重信号が含まれる受信信号を受け付けて、
   それぞれの無線伝送路を介して受信した前記現用系統と前記予備系統の無線フレーム多重信号が含まれる受信信号を、第１のパルス列に対応させて個別に該当デジタル変調方式で復調して同期処理し、
   前記第１のパルス列に対応させて同期処理した前記現用系統と前記予備系統の無線フレーム多重信号を、前記第１のパルス列より繰返し周波数の少ない第２のパルス列に個別に同期処理し、
   前記第２のパルス列に基づいて同期処理した現用系統及び予備系統の無線フレーム多重信号間で信号系統の切り替えを行なう
   ことを特徴とする無線伝送装置。
7. 請求項５または６記載の無線伝送装置であって、
   前記基準信号生成回路は、前記第１のパルス列を基準クロックパルスとして生成し、前記第２のパルス列を基準フレームパルスとして生成する
   ことを特徴とする無線伝送装置。
8. 請求項５ないし７の何れか一項に記載の無線伝送装置であって、
   送信時または受信時に 前記第２のパルス列を用いて同期させる現用系統及び予備系統の同期処理は、それぞれの無線フレーム多重信号のオーバヘッド領域とペイロード領域の位置関係を同期させる
   ことを特徴とする無線伝送装置。
9. 請求項５ないし７の何れか一項に記載の無線伝送装置であって、
   送信時に、現用系統及び予備系統でそれぞれ用いるそれぞれの無線フレーム多重信号のペイロード領域には、前記第１のパルス列に同期させると共に、前記第２のパルス列に対して 異なるデジタル変調方式間でのシンボルの開始位相位置を揃えるように、現用系統及び予備系統で用いるデジタル変調方式で各種信号列をアサインして運用し、
   送信時または受信時に、前記第２のパルス列を用いて同期させる現用系統及び予備系統の同期処理は、それぞれの無線フレーム多重信号のオーバヘッド領域とペイロード領域の位置関係を同期させると共に、ペイロード領域にアサインされている各種信号列を前記第１のパルス列に同期させていることにより 同位相で切り替え後の系統から読み出し得るように運用する
   ことを特徴とする無線伝送装置。
10. 請求項５または９に記載の無線伝送装置であって、
    無線伝送装置間で用いられるデジタル変復調方式は、２５６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、１２８ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）の何れか又は組み合わせであることを特徴とする無線伝送装置。
11. 請求項５ないし１０の何れか一項に記載の無線伝送装置であって、
    現用系統と予備系統の一方又は両方を複数回線化した構成であることを特徴とする無線伝送装置。

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