JPH01170147A - ディジタル無線伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は多値直交振幅変調方式を採用するディジタル無
線伝送システムに係り、特に予備回線を含めて運用する
際の回線の利用技術に関する。

（従来の技術） ６４　Ｑ　Ａ　Ｍ　（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ａｍｐｌ
ｉｔｕｄｅ　Ｍｏｄｕｌａ目０霞）方式や２５６ＱＡＭ
方式等の多値直交振幅変調方式を採用するディジタル無
線伝送システムとしては、従来、例えば第６図に示すも
のが知られている。

第６図において、このディジタル無線伝送システムは１
つの予備回線ＣＨＯと複数の現用回線（ＣＨＩ〜ＣＨＮ
）を備えたものである。現用系は、送信側が送信切換器
（６１−１〜６ｌ−Ｎ）と例えば６４ＱＡＭ方式の変調
器（６２−１〜６２−Ｎ）と送信機（６３−１〜６３−
Ｎ）を備え、また送信側が受信１１！（６４−１〜６４
−Ｎ）と６４ＱＡＭ方式の復調器（６５−１〜６５−Ｎ
）と受信切換器（６６−１〜６６−Ｎ）を備える。

一方、予備系は、送信側がパイロット信号発生器６７と
送信切換器６８と６４ＱＡＭ方式の変調器６９と送信機
７０を備え、また受信側が受信機７１と６４ＱＡＭ方式
の復調器７２と受信切換器７３とパイロット信号検出器
７４を備える。

そして、予備系送信系の送信切換器６８の出力端と変調
器６９の入力端間には現用系のＮ個の送信切換器（６１
−１〜６ｌ−Ｎ）が直列的に配列され、同様に予備系受
信系の復調器７２の出力端と受信切換器７３の入力端間
には現用系のＮ個の受信切換器（６６−１〜６６−Ｎ）
が直列的に配列される構成となっている。

送信切換器（６１−１〜６ｌ−Ｎ）は、第７図に示す如
く、対応する入力端子（＃１〜＃Ｎ）に印加される現用
系信号入力をそのまま対応する変調器（６２−１〜６２
−Ｎ）へ出力するとともに、スイッチＳ１が現用系信号
入力と予備系信号入力のいずれかを予備系送信側に接続
する構成となっている。このスイッチＳｌは、該当現用
回線の回線品質が劣化した場合に当該現用系信号入力を
予備系送信側にも送出すべく制御される。

受信切換器（６６−１〜６６−Ｎ）も同様に、平常時は
対応する復調器（６５−１〜６５−Ｎ）の出力を対応す
る出力端子（＃１０〜＃ＮＯ）へ送出するが、送信側の
予備系への切り換えに連動して該当する受信切換器が制
御され復調器７２の出力を対応する現用系出力端子へ送
出する。

ここに、回線品質の劣化は受信側において現用系の出力
端子（＃１０〜＃ＮＯ）に送出される信号に基づき判定
され、その判定結果に基づき送信切換器（６１−１〜６
ｌ−Ｎ）および受信切換器（６６−１〜６６−Ｎ）が切
換制御されることは周知の通りである。

一方、送信切換器６８は、パイロット信号発生器６７が
発生するパイロット信号と入力端子＃０に印加される予
備系信号のいずれかを選択して出力する。即ち、この種
のシステムでは、現用回線が平常動作している場合、予
備回線ＣＨＯの利用形態には２種類ある。１つはパイロ
ット信号を乗せ、それをパイロット信号検出器７４で検
出し、予備系の正常動作を確認する方式である。

他の１つは、周波数の有効利用の観点から予備回線ＣＨ
Ｏも現用回線（ＣＨＩ〜ＣＨＮ）と同等に扱い、出力端
子＃００に送出される予備系信号によって予備系の正常
動作確認を併せて行う方式（予備運用方式）である、い
ずれの方式においても、予備系への切換時には予備回線
ＣＨＯ上の信号は回線品質の劣化した現用回線に係る信
号に切り換えられ、該当現用回線の回線断が防止される
。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来のディジタル無線伝送システムにあっ
ては、多値変調方式に基づく伝送信号は、多値化が進む
程降雨やフェージング等の影響を受は易くなり回線品質
が劣化し易い点に鑑み、予備回線を設けて回線断の発生
を防止し、かつ予備運用方式の採用を可能にして周波数
の有効利用および伝送効率の向上が図れるように配慮さ
れている。

しかしながら、現用回線の回線品質が劣化した場合、予
備運用方式によって予備回線に乗せる信号は中断しなけ
ればならない上、回線品質の劣化した現用回線は不使用
となるので、従来の予備運用方式では周波数の有効利用
や伝送効率の向上を図る処置としては不充分であるとい
う問題点がある。

本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、そ
の目的は、予備運用方式を可能にするシステムにおいて
現用回線が予備系へ切り換えられてもその回線品質の劣
化した現用回線を不使用とすることなく利用できるよう
にすることによって、周波数の有効利用と伝送効率の向
上を図ることができるディジタル無線伝送システムを提
供することにある。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明のディジタル伝送シ
ステムは次の如き構成を有する。

即ち、本発明のディジタル無線伝送システムは、多値直
交振幅変調方式に基づく無線回線が１または複数の現用
系と１つの予備系とからなり、予備回線を含めて運用す
るディジタル無線伝送システムにおいて：　現用系の送
信側に、予備系への切換時には現用系信号入力を予備系
送信系へ、予備系信号入力を現用系送信系へそれぞれ切
り換え接続する送信切換器と；　この送信切換器の現用
系出力について多値直交振幅変調処理をするものであっ
て予備系への切換時には本来の多値直交振幅変調方式よ
りも低位の多値直交振幅変調方式に切り換わる変調器と
；　を設け、現用系の受信側に、予備系への切換時にお
いて現用系受信信号の中から前記予備系信号に係るもの
を選択する選択器と；　この選択器の出力について前記
低位の多値直交振幅変調方式に対応した復調方式で復調
処理をする復調器と；　を設けたことを特徴とするもの
である。

（作　用） 次に、前記構成を有する本発明のディジタル無線伝送シ
ステムの作用を説明する。

平常時においては、予備回線も現用回線と同様に多値直
交振幅変調方式に係る伝送信号が乗せられる。ここで、
平常時に予備回線に乗せられる信号を予備系信号、現用
回線に乗せられる信号を現用系信号と称すれば、ある現
用回線の回線品質が劣化し予備系への切換事由が発生す
ると、送信切換器の作用によって、当該現用系信号は予
備回線に乗せられる。一方、予備系信号はその回線品質
が劣化した現用回線の送信系に属する変調器に入り、そ
こで平常時において使用される本来の多値直交振幅変調
方式よりも低位の多値直交振幅変調方式に基づく変調処
理を受け、その回線品質が劣化した現用回線へ送出され
る。即ち、予備系信号は従来の如く中断されることがな
いのである。

なお、これにより伝送される予備系信号は変調方式が本
来のものよりも低位のものであるから、伝送容量は低下
するが、回線品質の劣化は軽微である。

斯くして、本発明のディジタル無線伝送方式によれば、
予備系への切り換えが行われた場合には、予備系信号は
中断されることなくその回線品質の劣化を生じた現用回
線を利用して伝送できるので、周波数の有効利用と伝送
効率の向上が図れる利点がある。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るディジタル無線伝送方
式を示す、なお、従来と同一構成部分には同一符号を付
してその説明を省略する。

第１図において、本発明では、Ｎ個の現用系のそれぞれ
において、送信側では従来の送信切換器（６１−１〜６
ｌ−Ｎ）および６４ＱＡＭの変調器（６２−１〜６２−
Ｎ）に代えて送信切換器（１−１〜１−Ｎ）および６４
ＱＡＭと４　ＰＳＫの両方式を備える変調器（２−１〜
２−Ｎ）を設け、かつ受信側では受信機（６４−１〜６
４−Ｎ）と６４ＱＡＭの復調器（６５−１〜６５−Ｎ）
間に分配器（３−１〜３−Ｎ）を介在させるとともに、
選択器４と４ＰＳＫの復調器５と受信切換器６とを設け
たものである。

送信切換器（１−１〜１−Ｎ）は、第２図に示す如く、
従来のスイッチＳＲの他に、スイッチＳ２を備え、スイ
ッチＳ２は予備系信号入力を平常時は予備系送信側に接
続し、予備系切換時に現用系送信側に接続するようにな
っている。

次に、第３図は本発明の変調器の構成例を示す。

本実施例では、本来の多値直交振幅変調方式は例えば従
来例と同様に６４ＱＡＭ方式であり、これよりも低位の
多値直交振幅変調方式は４ＰＳＫ（４相位相シフトキー
イング）方式となっている。

また、第１図（従来図の第６図も同様であるが）では、
説明を簡略化するため図示省略したが、入力端子＃１〜
同＃Ｎのそれぞれに印加される現用系信号は複数ビット
並列の信号からなる。

例えばハイアラーキＤＳ（ディジタルシステム）−３で
は、ビットレート４５　Ｍ　ｂｐｓの信号列の３本を並
列に扱うシステムであるが、第３図はこのシステムへの
適用を考慮した場合の変調器構成例である。

第３図において、３１〜３３は１−２変換器、３４は差
動変換回路、３５は６４　ＱＡＭ／４　Ｐ　ＳＫ変換器
、３６はＤ−Ａ変換器、３７．３８は口−パスフィルタ
、３９はローカル発振器、４０゜４４はハイブリッド、
４１．４３はミキサ、４２はπ／２移相器、４５は増幅
器である。

１−２変換器（３１〜３３）は、それぞれ対応する入力
信号列（第１〜第３の信号列）を２ビット並列の信号へ
変換する。１−２変換器３１の出力は差動変換回路へ、
１−２変換器３２と同３３の出力（ＤＡＴＡ　１〜同４
）は６４ＱＡＭ／４ＰＳＫ変換器３５へそれぞれ送出さ
れる。差動変換回路３４の動作は良く知られているので
その説明を省略するが、その出力である同相成分信号■
１と直交成分信号Ｑｌは６４ＱＡＭ／４ＰＳＫ変換器３
５とＤ−Ａ変換器３６とへ送出される。

６４ＱＡＭ／４ＰＳＫ変換器３５は、例えば第４図に示
す如くに構成され、外部から与えられる切換信号に従っ
て同相成分信号Ｉ２、同■３と直交成分信号Ｑ２．同Ｑ
、をＤ−Ａ変換器３６へ送出する。第４図において、切
換信号はアンドゲート５６、同５５、同５４、同５３の
一方の入力に印加されるとともに、インバータ５７を介
してアンドゲート５２、同５１の一方の入力に印加され
ている。そして、同相成分信号１１はアンドゲート５１
の他方の入力に、直交成分信号Ｑ！はアンドゲート５２
の他方の入力にそれぞれ印加される。

また、ＤＡＴＡＩはアンドゲート５３の他方の入力に、
　ＤＡＴＡ２はアンドゲート５４の他方の入力に、ＤＡ
ＴＡ３はアンドゲート５５の他方の入力に、ＤＡＴＡ４
はアンドゲート５６の他方の入力にそれぞれ印加される
０次いで、出力段のオアゲート５８はアンドゲート５１
の出力とアンドゲート５３の出力とを入力として同相成
分信号■２を出力し、オアゲート５９はアンドゲート５
２の出力とアンドゲート５４の出力とを入力として直交
成分信号Ｑ２を出力し、オアゲート６０はアンドゲート
５１の出力とアンドゲート５５の出力とを入力として同
相成分信号Ｉ３を出力し、オアゲート６１はアンドゲー
ト５２の出力とアンドゲート５６の出力とを入力として
直交成分信号Ｑ３を出力する。

要するに、この６４ＱＡＭ／４ＰＳＫ変換器３５では、
外部入力である切換信号は、現用回線の回線品質に基づ
き作成されるもので、平常時には“１”レベルに設定さ
れ、回線品質の劣化を示した現用回線が検出されるとそ
の現用系送信側の変調器に供給するもののみが“Ｏｎレ
ベルに変更されるのであるが、この切換信号が″１″レ
ベルのときは、アンドゲート５１と同５２は出力禁止と
なるから、同相成分信号工２はＤＡＴＡ　１に係るもの
、同Ｉ、はＤＡＴＡ３に係るもの、直交成分信号Ｑ２は
ＤＡＴＡ２に係るもの、同Ｑ３はＤＡＴＡ４に係るもの
がそれぞれ出力される。従って、Ｄ−Ａ変換器３６の入
力は同相成分信号工１、同工２、同工３の３ビツトと直
交成分信号Ｑ１．同Ｑ２．同Ｑ３の３ビツトがそれぞれ
供給される。つまり、Ｄ−Ａ変換器３６の入力における
８値＋８値のディジタル信号の位相平面上の信号点配置
は第５図（ａ）に示す如く６４ＱＡＭ方式のものとなる
。

一方、切換信号が“０”レベルのときは、前記とは逆に
アンドゲート５３〜同５６が出力禁止状態に設定される
から、同相成分信号■２と同Ｉ３は同Ｉ！と同じものと
なり、同様に直交成分信号Ｑ２と同Ｑ３は同Ｑ＋と同じ
ものとなる。従って、Ｄ−Ａ変換器３６の入力は同相成
分信号１．と直交成分信号Ｑ１となる。つまり、Ｄ−Ａ
変換器３６の入力における２値＋２値のディジタル信号
の位相平面上の信号点配置は第５図（ｂ）に示す如（Ｊ
ＰＳＫ方式のものとなる。

前述した如く、回線品質の劣化要因は、降雨やフェージ
ング等であるが、第５図から明らかなように、低位の変
調方式であるＪＰＳＫ方式の方が高位の変調方式である
６４ＱＡＭ方式よりも劣化要因に対する耐性が強いこと
が理解できる。また、前記変換例では、３人力を１出力
とするから、予備系切換時の予備系信号の伝送容量は１
／３で運用できる。つまり、高位の変調方式が２値を扱
い、低位の変調方式が２″値を扱うとすれば、予備系切
換時にはｎ　／　ｍの伝送容量で運用できるのである。

なお、Ｄ−Ａ変換器３６は、同相成分信号■（Ｉ　１．
　Ｉ　２．　Ｉ　ｓまたはＩ＋）と直交成分信号Ｑ（Ｑ
　ｒ　、　Ｑ　２、Ｑ３またはＱｔ）のそれぞれをアナ
ログ化する。これらはそれぞれ対応するローパスフィル
タ３７．同３８を介してミキサ４１．同４３の一方の入
力となる。一方、ローカル発振器３９が発生するローカ
ル信号はハイブリッド４０で２分岐され、一方はミキサ
４１の他方の入力へ、他方はπ／２移相器４２を介して
ミキサ４３の他方の入力へそれぞれ供給される。ミキサ
４１．同４３では入力ベースパント信号をローカル信号
に基づきＩＦ（中間周波数）帯の信号に変換する。これ
らの出力はハイブリッド４４で合成され増幅器４５で所
定レベルまで増幅される。そのＩＦ比出力送信機（６３
−１〜６３−Ｎ）の入力である。

次に、第１図において、現用系の受信側では、受信機（
６４−１〜６４−Ｎ）の出力はハイブリッド（３−１〜
３−Ｎ）で２分岐され、一方は従来と同様の復調器（６
５−１〜６５−Ｎ）へ供給されるが、他方は選択器４へ
一括して入力される。

周知のように、現用回線の回線品質の良否は受信側ベー
スバンド処理系において判定され、その結果予備系への
切り換えが必要とされた１つの現用回線が特定されると
、その情報が送信側に伝達されるので、送信側では送信
切換器１−１〜同１−Ｎのうちの指定されたものを切換
制御するとともに、変調器２−１〜同２−Ｎのうちの対
応するものへの前記切換信号を操作する。一方、受信側
の選択器４にも予備系への切り換えがなされた１つの現
用回線の回線番号等の識別情報が与えられる。そこで、
選択器４では、Ｎ個のハイブリッド（３−１〜３−Ｎ）
から入力するＮ個の受信信号のうち障害となった現用回
線に係るものを選択し、それを４ＰＳＫ方式の復調器５
へ送出する。

当該現用回線には入力端子＃０に印加される予備系信号
の３信号列のうちの１つの信号列に係るものが４ＰＳＫ
変調処理を受けて乗せられているから、それが復調器５
で復調され、受信切換器６、同７３を介して予備系信号
の出力端子＃０へ送出されることになる。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明のディジタル無線伝送シス
テムによれば、現用系の送信側に備える変調器を平常時
において使用される本来の多値直交振幅変調方式とこの
本来の多値直交振幅変調方式よりも低位の多値直交振幅
変調方式とを切換可能に構成し、予備系切換時には予備
系信号がその予備系への切り換えが行われた該当現用系
送信系の変調器において前記低位の多値直交振幅変調方
式に基づく変調処理を受けて該当現用回線へ送出される
ようにしたので、予備系への切り換えが行われてもその
回線品質の劣化を生じた現用回線は不使用とはならず周
波数の有効利用が図れる。

また、予備系信号の伝送はその伝送容量に平常時のそれ
よりも低下はあるも従来の如く中断されることがないの
で、従来よりも伝送効率が向上する利点がある。なお、
予備系信号の伝送容量については次のことが言える。平
常時の運用では本来の多値直交振幅変調方式が２″″値
を扱い、予備系切換時の運用では低位の多値直交振幅変
調方式が２″値（ｍ＞ｎ）を扱うとすれば、予備系切換
時には平常時のｎ　／　ｍの伝送容量で運用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るディジタル無線伝送シ
ステムの構成ブロック図、第２図は本発明の送信切換器
の概念図、第３図は本発明に係る変調器の一例を示す構
成ブロック図、第４図は第３図中の６４ＱＡＭ／４ＰＳ
Ｋ変換器の回路図、第５図は６４ＱＡＭ方式と４ＰＳＫ
方式の信号点配置図、第６図は従来のディジタル無線伝
送システムの構成ブロック図、第７図は従来の送信切換
器の概念図である。 １−１〜１−Ｎ・・・・・・送信切換器、　２−１〜２
−Ｎ・・・・・・６４ＱＡＭ／４ＰＳＫの変調器、３−
１〜３−Ｎ・・・・・・ハイブリッド、　４・・・・・
・選択器、　５・・・・・・４ＰＳＫの復調器、　６・
・・・・・受信切換器、　６３−１〜６３−Ｎ・・・・
・・送信機、６４−１〜６４−Ｎ・・・・・・受信機、
　６５−１〜６５−Ｎ・・・・・・６４ＱＡＭの復調器
、　６６−１〜６６−Ｎ・・・・・・受信切換器、　６
７・・・・・・パイロット信号発生器、　６８・・・・
・・送信切換器、　７０・・・・・・送信機、　７１・
・・・・・受信機、　７２・・・・・・６４　ＱＡＭの
復調器、　７３・・・・・・受信切換器、　７４・・・
・・・パイロット信号検出器、　ＣＨＯ・・・・・・予
備回線、ＣＨＩ〜ＣＨＮ・・・・・・現用回線。 代理人　弁理士　　八　幡　　義　博 本命１月の？鍔で切李先１各− 事　２　図 ＄　７　図 １；４ＱＡＭ／４ＰＳＫ釘挟Ｊ） 第４　図 ダ４ＱＡＭオ瓦の４Ｃ号オに西己１ （ａ） （ｂ） ’ｌ；４ＱＡＭ／仝ＰＳ繭に力創濡配僅目第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多値直交振幅変調方式に基づく無線回線が１または複数
   の現用系と１つの予備系とからなり、予備回線を含めて
   運用するディジタル無線伝送システムにおいて；現用系
   の送信側に、予備系への切換時には現用系信号入力を予
   備系送信系へ、予備系信号入力を現用系送信系へそれぞ
   れ切り換え接続する送信切換器と；この送信切換器の現
   用系出力について多値直交振幅変調処理をするものであ
   って予備系への切換時には本来の多値直交振幅変調方式
   よりも低位の多値直交振幅変調方式に切り換わる変調器
   と；を設け、現用系の受信側に、予備系への切換時にお
   いて現用系受信信号の中から前記予備系信号に係るもの
   を選択する選択器と；この選択器の出力について前記低
   位の多値直交振幅変調方式に対応した復調方式で復調処
   理をする復調器と；を設けたことを特徴とするディジタ
   ル無線伝送システム。