JPH0256131A - ダイバーシティ通信方法 - 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】 Ｕ産業上の利用分野」 本発明は無線基地局と移動局間の無線通信において、良
好な伝送品質を確保することができるダイバーシティ通
信方法に関するものである。

「従来の技術」 一般に、陸上移動通信においては、移動局の走行に伴い
、電波伝搬状態が時々刻々変化するため、受信信号には
電波の多重路伝搬に起因するフェージングの影響を受け
、伝送品質が著しく劣化する場合かある。このフェージ
ング対策としてダイバーシティ受信技術の適用が有効で
あり、等利得合成法など種々の方法が提案され、適用効
果に関する検討が行われている。

Ｆ発明が解決しようとする課題Ｊ ところで、従来のダイバーシティ受信技術は、主として
周波数選択性フェーシングが無視できるビットレートが
数ｋｂ／ｓ程度以下の伝送を対象とするものであった。

したがって、数１０ｋｂ／ｓ程度以上の高ビツトレート
伝送時には、伝搬遅延時間分散の影響を考慮する必要が
ある。すなわち、基地局から移動局への多重伝搬路を経
由した到来波の遅延時間差がデータの繰り返し周期に比
べて大きい場合には、周波数選択性フェージングが発生
し、十分な改善効果が得られない。さらに、ダイバーシ
ティ受信を行うためには、複数の受信アンテナと受信機
が必要であった。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、複数
の受信アンテナと受信機を用いることなく伝搬遅延時間
分散に起因する周波数選択性フェージングの影響を軽減
することかできるダイバーシティ通信方法を提供するこ
とを目的としている。

「課題を解決するための手段」 本発明は、無線基地局と移動局間で行われる無線通信に
おいて、送信側では位相変調波を送信する一方、受信側
では到来する位相変調波を１組のアンテナと受信機で受
信し、該受信機の出力を中心受信周波数よりも高い周波
数と低い周波数を各々通過帯域とする２種類のバンドパ
スフィルタによって２分割し、２分割された前記各バン
ドパスフィルタの゛出力を各々検波すると共に、面記各
バンドパスフィルタの出力信号レベルを測定し、その測
定結果に基づいて２つの検波出力の内から周波数特性の
良好な出力を選択して出力することを特徴としている。

「作用」 送信側から送信されてきた位相変調波が、受信側の１組
の受信アンテナと受信機で受信された後、中心受信周波
数よりも高い周波数と低い周波数の２つの受信帯域に分
割され、各々検波されると共に、分割された各帯域内の
信号レベルに基づいて、周波数特性の良好な検波出力が
選択されるので、従来のように、複数の受信アンテナと
受信機を用いなくても、伝搬遅延時間分散に起因する周
波数選択性フェージングの影響を軽減することが可能と
なる。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。この図に示す送信部２０において、変調入力端子ｌ
に加えられたベースバンド変調信号は位相変調器２に導
かれ、搬送波発生器３の出力信号に対して変調が施され
、位相変調波、すなわちＰ　Ｓ　Ｋ　（Ｐ　ｈａｓｅ　
Ｓ　ｈｉｆｔ　Ｋ　ｅｙｉｎｇ）波が得られる。この位
相変調器２の出力は、電力増幅器４により必要なレベル
まで増幅され、送信アンテナ５より送信される。この場
合、位相変調器２°としては、ダブルバランスミキサ等
の使用が可能である。

ここで、周波数特性が第２図（ａ）に示すようなベース
バンドディジタル変調信号を用いた場合、例えばＰＳＫ
としてＢＰＳＫ（２相ＰＳＫ）を考えたとき、その変調
出力は第２図（ｂ）に示すようにベースバンドスペクト
ラムが搬送波周波数を中心として線対象に写像される。

この場合、搬送波周波数よりも高い周波数および低い周
波数成分は互いにスペクトラムが反転しているがそれぞ
れ同一の情報信号成分が含まれている。

一方、受信部２１では、伝搬路６を経由して到来した搬
送波周波数帯の信号が受信アンテナ７により受信され、
受信機８に入力される。この受信機８の出力はバンドパ
スフィルタ９およびＩＯを通過した後、検波器１１およ
び１２によりそれぞれ検波される。検波器１１および１
２の出力はブランチ選択回路１６に入力される。また、
バンドパスフィルタ９および１０の出力はレベル測定回
路１４および１５にそれぞれ入力され、受信レベルが測
定される。レベル測定回路１４および１５の出力はブラ
ンチ選択制御回路１３に入力される。

このブランチ選択制御回路１３は、予め定められた選択
アルゴリズムに従って選択すべきブランチＡもしくはブ
ランチＢを決定し、その判定結果をブランチ選択回路１
６に出力する。この場合、ブランチ選択＃御回路１３に
おける選択アルゴリズムの一例としては、レベル測定回
路Ｉ４および１５の出力レベルの大きいほうを選択する
方法が用いられる。ブランチ選択回路１６では、ブラン
チ選択制御回路１３の判定結果に基づいて検波出力を選
択し、その出力を識別判定回路１８とクロック再生回路
１７へ供給する。識別判定回路１８は、クロック再生回
路１７によって得られた再生クロックを用いて所定の識
別タイミングで識別判定を行い、復調出力端子Ｉ９を介
して復調データを出力する。ここで、上記検波器ＩＩ、
１２として同期検波、遅延検波等を用いることにより、
バンドパスフィルタ出力におけるスペクトラムの周波数
反転の影響を除去できる。すなわち、これらの検波器１
１．１２により検波した場合のベースバンドスペクトラ
ムは、遅延時間分散等による劣化がない場合には、いず
れも第２図（ａ）に示すものとなる。

次に、上記実施例において、バンドパスフィルタ９およ
びｌＯの受信帯域内の２つの周波数で測定を行う場合の
動作について説明する。まず、レベル測定回路１４およ
びＩ５において通過帯域内の指定された周波数（ここで
は、中心受信周波数をｆ。とじたとき、ｆ０±△ｒ１　
およびｒ０±２△ｒ）での受信レベルがそれぞれ測定さ
れ、その結果がブランチ選択制御回路１３へ供給される
。。一方、バンドパスフィルタ９および１０の出力は検
波器ｌｌおよび１２で検波された後、ブランチ選択回路
１６に導かれる。ブランチ選択回路１６では、後述する
ようなアルゴリズムに従って動作するブランチ選択制御
回路Ｉ３の出力に基づいてブランチＡもしくはブランチ
Ｂを選択する。ブランチ選択回路１６の出力はクロック
再生回路１７および識別判定回路１８に導かれる。そし
てクロック再生回路１７によって得られた再生クロック
が、識別判定回路Ｉ８へ供給され、この識別判定回路Ｉ
８が所定の識別タイミングで識別判定を行い、これによ
り得られた復調データが復調出力端子１９を介して出力
される。

上記レベル測定回路１４．１５の構成例を示せば第３図
の通りである。すなわち、レベル測定回路入力端子３１
．３２に入力されたバンドパスフィルタ９および１０出
力は、受信帯域内の所定周波数、例えば、ｒ＋＋＝ｆｏ
＋　△ｒ、　ｆｔ＋＝ｆｏ−△ｆ、　ｆ＋ｔ＝ｆ、＋２
△ｆ、　ｆｌｔ”　ｒ　。−２△ｆを各々中心周波数と
するバンドパスフィルタ３３．３４．３５および３６に
各々人力される。これら各バンドパスフィルタ３３．３
４．３５および３６の出力は、ログアンプ３７．３８．
３９および４０に各々入力され、各周波数における受信
レベルに対応した電圧がレベル測定回路出力端子４１．
４２．４３．４４を介して各々出力される。例えば、周
波数ｆ１１におけるフィルタ出力電圧をＥＩＩとすると
レベル測定回路出力端子の出力電圧はｌｏｇ（ＥＩＩ）
で与えられる。

次に、ブランチ選択制御回路１３におけるブランチ選択
のアルゴリズムの一例を次に示す。

（１）ブランチＡでは周波数ｆ、、とｒｒｚ、ブランチ
Ｂでは周波数ｆｔ＋とｆｔ２において受信レベルを測定
する。この場合の測定値をＲ１８、ＲＩ！、Ｒ１１％　
Ｒ１！とし、Ｒｊｚ／ＲＬ（ｊ＝　ｌ　、２）を計算す
る。

（２）ＲＬ／　ＲＬ（ｊ＝　１．２　）の値の両方共、
送信信号の周波数スペクトラム特性により定められる基
準値からの許容偏差内にあるとき、すなわち、両ブラン
チとも予め規定された範囲内のときにはＲｊＩの大きい
ブランチを選択する。

（３）Ｒｊｘ／　Ｒｊ＋（ｊ＝　１　、２　）の値のい
ずれか一方が、送信信号の周波数スペクトラム特性によ
り定められる基準値からの許容偏差内にあるとき、すな
わち、一方のブランチのみ予め規定された範囲内にある
場合には該ブランチを選択する。

（４）Ｒｊｔ／　Ｒｊ＋（ｊ＝　１　、２　）の値の両
方共、送信信号の周波数スペクトラム特性より定められ
る基準値からの許容偏差外にあるとき、すなわち、両ブ
ランチとも予め規定された範囲外のときにはＲｊ。

／Ｒｊ＋の値が規定値に近いブランチを選択する。

ここで、上記各バンドフィルタの通過帯域特性は第４図
に示す通りである。すなわち、同図（ａ）はバンドパス
フィルタ９およびｌＯの、同図（ｂ）はバンドパスフィ
ルタ３３．３４．３５．３６の通過帯域特性を各々示し
ている。また、上記アルゴリズムに従うブランチ選択タ
イミングの一例を第５図に示す。同図（ａ）は周波数ｆ
ｌ＋およびｒｔ＋における受信レベルＲ，□およびＲ１
１を示し、同図（ｂ）は周波数ｒｒｔおよびｒ！ｚにお
ける受信レベルＲ１１およびＲｌｔの比に対する基準値
からの偏差を示す。

そして、同図（ａ）に示した太線が選択されたブランチ
ＡもしくはブランチＢを示している。なお、レベル比の
基準値は送信側でのフィルタリング、変調方式に対応し
て異なった値となる。上記アルゴリズムは原則として周
波数特性の良好なブランチを選択するものである。例え
ば、第６図（ｂ）に示すように搬送波周波数よりも低い
周波数においてスペクトラムの歪が発生している場合に
は、搬送波周波数よりも高い周波数側の検波出力を選択
する。これにより波形歪の少ない検波出力が得られるた
め、遅延時間分散が問題となる高速ディジタル信号の伝
送品質改善を図ることができる。

このように、本発明は、ＰＳＫ波のスペクトラムが搬送
波周波数に対して線対象であり、搬送波周波数の上側お
よび下側に含まれる情報が同一であることに着目してな
されたものである。本発明は移動通信のみならず、固定
通信等無線通信方式一般への適用が可能であり、また、
受信レベルの測定点の数を増加することにより一層の特
性改善が期待できる。さらに、従来の５ｗ１ｔ（：ｈ　
ａｎｄ　５ｔａｙ。

５ｗ１ｔｃｈ　ａｎｄ　ｅｘａｍｉｎｅなどのアルゴリ
ズムとの組合せによる選択、および受信部の搬送波段で
の選択、復調段以降の選択にも容易に拡張可能である。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、送信側では位相
変調波を送信する一方、受信側では到来する位相変調波
を１組のアンテナと受信機で受信し、該受信機の出力を
中心受信周波数よりも高い周波数と低い周波数を各々通
過帯域とする２種類のバンドパスフィルタによって２分
割し、２分割された前記各バンドパスフィルタの出力を
各々検波すると共に、前記各バンドパスフィルタの出力
信号レベルを測定し、その測定結果に基づいて２つの検
波出力の内から周波数特性の良好な出力を選択して出力
するようにしたので、従来のダイバーシティ受信のよう
に複数の受信アンテナや受信機を用いること無く、伝搬
遅延時間分散に起因する周波数選択性フェージングの影
響を軽減することができ、良好な伝送品質を確保するこ
とができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図はベースバンド変調信号および位相変調波のスペク
トラム特性を示す図、第３図は同実施例におけるレベル
測定回路１４．１５の構成例を示すブロック図、第４図
は同実施例の各バンドパスフィルタの通過帯域特性を示
す図、第５図は同実施例におけるブランチ選択タイミン
グを示す図、第６図は同実施例における受信信号の周波
数特性を示す図である。 １・・・・・・変調入力端子、２・・・・・・位相変調
器、３・・・・・・搬送波発生器、４・・・・・・電力
増幅器、５・・・・・・送信アンテナ、６・・・・・・
伝搬路、７・・・・・・受信アンテナ、８・・・・・・
受信機、９、ＩＯ・・・・・・バンドパスフィルタ、１
．１２・・・・・・検波器、 ３・・・・・・ブランチ選択制御Ｉ＠路、４．１５・・
・・・・レベル測定回路、６・・・・・・ブランチ選択
回路、 ７・・・・・・クロック再生回路、 ８・・・・・・識別判定回路、１９・・・・・・復調出
力端子、２０・・・・・・送信部、２１・・・・・・受
信部、３１．３２・・・・・・レベル測定回路入力端子
、３３．３４，３５．３６・・・・・・バンドパスフィ
ルタ、３７．３８，３９．４０・・・・・・ログアンプ
、４　Ｊ、４２，４３．４４・・・・・・レベル測定回
路出力端子。 出願人　　日本電信電話株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）無線基地局と移動局間で行われる無線通信におい
   て、送信側では位相変調波を送信する一方、受信側では
   到来する位相変調波を１組のアンテナと受信機で受信し
   、該受信機の出力を中心受信周波数よりも高い周波数と
   低い周波数を各々通過帯域とする２種類のバンドパスフ
   ィルタによって２分割し、２分割された前記各バンドパ
   スフィルタの出力を各々検波すると共に、前記各バンド
   パスフィルタの出力信号レベルを測定し、その測定結果
   に基づいて２つの検波出力の内から周波数特性の良好な
   出力を選択して出力することを特徴とするダイバーシテ
   ィ通信方法。
2. （２）前記各バンドパスフィルタの出力レベルの大きい
   側の検波出力を選択することを特徴とする請求項１記載
   のダイバーシティ通信方法。
3. （３）前記各バンドパスフィルタ毎に、その受信帯域内
   の複数周波数における受信レベルの比を各々測定し、前
   記各受信レベルの比が予め定められた規定値の範囲内に
   存在するときには受信帯域内の特定周波数における受信
   レベルの高い側の検波出力を選択し、前記各受信レベル
   の比が前記規定値の範囲外にあるときには前記各受信レ
   ベルの比が前記規定値に近い側の検波出力を選択するこ
   とを特徴とする請求項１記載のダイバーシティ通信方法
   。