JPH0315864B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデイジタル無線回線の同期切替方式、
特に一つの予備無線回線に対して複数の現用無線
回線が対応する例えばＮ：１の現用・予備構成の
デイジタル無線通信方式の現用・予備無線回線切
替を無瞬断、無符号誤りで行うデイジタル無線回
線の同期切替方式に関する。

デイジタル無線回線では電話音声等のアナログ
情報の外、近年、データ等のデイジタル情報を伝
送することが多くなつている。従来アナログ無線
通信方式に用いられている機械的リレーを用いた
切替方式では、リレーの転移時間が無視できず、
データ伝送の場合には回線切替に伴う瞬断や同期
外れのため符号誤りが発生するという問題があ
る。無線回線における回線切替は(イ)現用回線に故
障・伝搬路異常等で現実に障害が発生した場合お
よび(ロ)予防保全作業で現用回線を保守するために
行われ、最近の無線回線では後者が圧倒的多くな
つている。このため、少なくとも(ロ)の場合には符
号誤りを発生することなく回線切替を行うことの
できる同期切替方式が必要であり、例えば特開昭
55−143850号公報に提案されている。この方式は
受信側の切替器として特開昭51−94709号公報記
載のバツフアメモリを有する電子回路から成る同
期切替回路を使用しており、現用と予備の両無線
回線間の伝送時間差を吸収して無符号誤りの切替
を行う機能を持つている。この伝送時間差は、現
用・予備間の信号線路の長さの差および無線区間
のフエージングによる伝搬時間差（位相差）によ
るものであつて、同期切替回路で吸収できる位相
差（時間差を以下位相差という）が大きい程、フ
エージングに対するマージンが増え、無線局構成
に対する制約が緩和されるので有利である。上述
の特開昭51−94709号公報記載の同期切替回路で
吸収できる位相差は使用するバツフアメモリの段
数で決まり、この位相差を増やすにはバツフアメ
モリの段数を増やす必要がある。これに対し、同
じバツフアメモリ段数で許容位相差を拡大できる
位相差吸収機能を有する同期切替回路が例えば特
開昭55−88452号公報に提案されている。しかし
ながら、この位相差吸収機能を有する同期切替回
路を上述の特開昭55−143850号公報記載の切替方
式にそのまま使用すると、後述するように予備無
線回線に故障が発生したとき、現用回線に悪影響
を及ぼして符号誤りと発生し、送信側の切替回路
に簡単な非同期切替回路が使用できないという欠
点がある。

本発明の目的は、簡単な制御機能を付加するこ
とによつて上述の欠点を除去し、位相差吸収機能
を有する同期切替回路を使用して同じバツフアメ
モリ段数で許容位相差の拡大されたデイジタル無
線回線の同期切換方式を実現することである。

本発明のデイジタル無線回線の同期切替方式
は、送受端局間に複数の現用無線回線と少なくと
も一つの予備無線回線とを有するデイジタル無線
通信方式の無線回線切替を無符号誤りで瞬時に行
う同期切替方式において、送信端局が前記各現用
無線回線で伝送されるデイジタル信号を前記予備
無線回線に並列に接続して送出する並列送信機能
を含む送信切替手段を備え、前記各現用無線回線
の受信端局側に設けられ前記現用および予備無線
回線の切替を無符号誤りで行う同期切替手段が前
記現用および予備無線回線でそれぞれ受信・再生
されたタイミング信号の位相差を吸収する位相差
吸収手段を備え、前記予備無線回線の受信端局側
に設けられ前記予備無線回線で受信・再生された
データ信号および予備回線タイミング信号を前記
各同期切替手段に分配送出する分配手段が少なく
とも前記予備回線タイミング信号の送出・停止を
制御する制御機能を備え、常時は前記分配手段が
前記予備回線タイミング信号を送出せず、前記現
用無線回線を前記予備無線回線に切替えるとき前
記送信切替手段によつて前記現用および予備無線
回線を並列送信状態とし、前記予備無線回線のタ
イミング同期確立後に前記予備回線タイミング信
号を前記同期切替手段に送出するよう制御するこ
とによつて構成される。

次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第１図は特開昭55−143850号公報記載の従来の
デイジタル無線回線同期切替方式のブロツク図で
下記のように構成されている。送信側の多重化装
置（図示せず）から送られてきた入力信号はハイ
ブリツド１で現用および予備回線用に二分され、
予備側はリレーを使用した切替器２を経てそれぞ
れ送信信号処理回路３ａ，３ｂに供給される。送
信信号処理回路３ａ，３ｂは多重化装置側で使用
されているバイポーラ信号を無線装置側の符号処
理に使用するユニポーラ信号に変換し、符号の速
度変換を行つて無線回線の監視用ビツト及びフレ
ーム同期用ビツトを挿入する。これらのビツトが
挿入されたデイジタル信号は送信機４ａ，４ｂで
変調され電波として相手局に送られる。予備回線
ａ側には電子回路で構成された送信切替回路５が
送信信号処理回路３ａと送信機４ａとの間に設け
られていて、制御信号１０１により現用予備の切
換えを行うよう構成されている。受信端局側の受
信機６ａ，６ｂで受信・復調されたデイジタル信
号および再生されたタイミング信号（ビツト同期
およびフレーム同期）は、現用回線ｂ側は同期切
替回路７に加えられ、その出力は受信信号処理回
路８ｂによつて無線回線監視用ビツトを取り除く
逆速度変換が行われた後バイポーラ信号に変換さ
れ、切替器９を介して多重化装置（図示せず）に
送られる。予備回線ａ側の受信機出力は分配回路
１０により受信信号処理回路８ａと各現用回線の
同期切替回路７とに分配され、前者は逆速度変換
後バイポーラ信号に変換されて切替器９に供給さ
れ、後者は各同期切替回路７で現用回線のデイジ
タル信号と制御信号１０２によつて無符号誤りで
選択切替えられるよう構成されている。回線切替
を行う場合には、まず、制御信号１０１によつて
送信切替回路５を動作させ、常時予備回線に送出
されているデイジタル信号１０３を切断し、現用
回線のデイジタル信号１０４を現用・予備回線に
並列に送出する。受信側では予備回線のデイジタ
ル信号切替による一時的な同期ずれ等の恢復後、
制御信号１０２によつて同期切替回路７の現用お
よび予備用のバツフアメモリからの読み出し経路
を切替えることによつて無符号誤りで回線の切替
が終了する。この同期切替回路７は前述のごとく
特開昭51−94709号公報記載の回路であつて、現
用・予備の各データ信号に対してそれぞれｎ段の
バツフアメモリを有し、このバツフアメモリにそ
れぞれ読み込まれ伸長されたデータを、共通の読
み出しクロツクでいずれかを選択読み出すことに
よつて無瞬断・無符号誤りの同期切替が行われ
る。この回路の更に詳しい説明は必要あれば上記
公報を参照願うこととして省略するが、上述の読
み出しクロツクは、例えば現用回線側のビツト同
期タイミング信号に対して一定の時間遅れで固定
され、現用・予備両回線の信号間に許容される位
相差はバツフアメモリの段数で決定される。な
お、切替器２及び９は送受信の信号処理回路３
ａ，３ｂ及び８ａ，８ｂを含む装置故障の救済用
に設けられた従来のアナログ方式におけると同様
な切替器であり、上述の同期切替方式と直接の関
係は無い。

現用および予備回線の受信信号間の位相差はフ
エージングによる伝搬路での位相変動と、現用お
よび予備回線間の線路長差、すなわち送信信号処
理回路３ｂと送信機４ａ，４ｂ及び受信機６ａ，
６ｂと同期切替回路７との間のデイジタル信号伝
送線路長差、ならびに送受信機とアンテナ間の導
波管の管路長差等によるものである。上述の線路
長差をＮ：１の現用・予備回線のすべてについて
零となるよう調整することは困難であり、又高速
データ伝送程影響が大きく、同期切替回路で許容
される位相差が大きい程有利である。このため同
じバツフアメモリ段数で許容位相差が拡大できる
位相差吸収機能を有する位相差吸収同期切替回路
の使用が考えられるが、第１図の同期切替回路７
を上述の回路に置き換えると次のような欠点を生
ずる。同期切替回路７の場合にはバツフアメモリ
の読み出しクロツクの位置が現用側の位相に固定
されているため、予備側の位相が許容範囲を越え
て変動しても、同期切替は不能となるが現用回線
側の信号の伝送には支障がない。位相差吸収同期
切替回路では読み出しクロツクの位置が現用およ
び予備の位相の双方で制御されてその平均によつ
て移動するよう構成されているため、許容位相差
は大きくなるが予備側の位相が許容値を越えて大
きく変動した場合には、現用側バツフアメモリの
読み出しタイミングが伸長されたデータ長の範囲
外に移動してデータの脱落や重複などの誤りが発
生する欠点がある。従つて、第１図の構成におい
て予備回線が故障し受信機６ａが同期外れを生ず
ると、受信機にある同期再生用発振器の制御され
ない周波数のタイミング信号が分配回路１０を経
て供給されるため、現用回線に符号誤りを発生す
る恐れがある。又、送信側の送信切替回路５を非
同期で切替えると、信号１０３と１０４の間には
位相ずれがあるため、この急変よつて一時的に同
期はずれを生じ同様の悪影響を与える欠点があ
る。

第２図は本発明の一実施例のブロツク図であ
り、第１図の相異は受信側の分配回路１１が各現
用回路にデータ及びタイミング信号を分配するｎ
組の出力を有し、制御信号１０５によつてその送
出・停止を制御できるよう構成され、同期切替回
路１２が前述の位相差吸収同期切替回路であるこ
とであり、他は第１図と同じである。分配回路１
１は各現用回線に分配されるタイミング信号の送
出・停止を制御するゲート回路を含み、常時はタ
イミング信号を送出しないようになつていて、予
備回線に切替える場合には制御信号１０１によつ
て現用回線のデイジタル信号１０４を並列送信と
し、予備用デイジタル信号１０３からの切替えに
よるトランジエントが終了し同期（フレーム同期
およびビツト同期）が確立した後、制御信号１０
５によつてタイミング信号を同期切替回路１２に
送出するよう制御される。このような構成とすれ
ば予備回線の障害や切替時のトランジエントによ
る同期外れによつて各現用回線が障害を受けるこ
とはなく、切替を行うときは位相差吸収機能によ
つて広い位相差範囲で制御信号１０２によつて無
瞬断・無符号誤りで切替を行うことができる。

第３図は第２図の同期切替回路１２の一実施例
のブロツク図であり、現用および予備回線の受信
機６ａ及び６ｂからのデータ信号１０６，１０７
を順次読み込み蓄積するｎ段のバツフアメモリ１
３，１４と、データ信号と同時に受信機６ａ，６
ｂから送られるフレーム同期タイミング信号１０
８，１０９に同期しビツト同期タイミング信号１
１０，１１１を1/2ｎ分周する分周器１５，１６
と、バツフアメモリ１３，１４の内容を共通の読
み出し信号によつて順次読み出すバツフアメモリ
読み出し回路１７，１８と、この出力を制御信号
１０２により読み出しクロツクに同期して選択切
替える切替回路１９と、上記共通の読み出し信号
を生する位相差吸収機能を有する読み出し信号発
生回路２０とから構成されている。この回路は電
圧制御発振器２１の出力を分周器２２で1/2ｎ分
周し90゜移相器２３で90゜移相を遅らせた信号と、
分周器１５，１６の分周出力とを位相比較器２
４，２５で位相比較し、その出力を電圧合成器２
６で合成して排他的論理和回路２７および低域フ
イルタ２８を経て電圧制御発振器２１に帰還する
ことによつて、読み出し信号の位相を制御してい
る。90゜移相器２３の前段より分岐され位相比較
器２９，３０と電圧合成器３１と低域フイルタ３
２とから成る回路は同期引込み時間を速くするた
めに設けられたもので無くても差支えない。この
回路によれば読み出し信号の位相は、現用予備の
両タイミング信号の位相が一致している場合には
１／２ｎ分周波の90゜分、すなわちｎ段構成のバツフ
アメモリ１３，１４の各データの蓄積時間ｎビツ
トの中間に設定され、位相差のある場にはその半
分だけ前後に制御され、一方の位相に固定された
場合のほぼ倍の許容位相差が得られる。この回路
の更に詳細な説明は必要あれば前述の特開昭55−
88452号公報を参照されたい。

第２図の実施例においては分配回路１１がｎ組
の出力を有しタイミング信号送出制御手段を備え
ているとしたが、分配回路は第１図と同様で、各
現用回線の同期切替回路１２に予備回線タイミン
グ信号の受信を制御する制御手段を設けてもよ
い。データ信号は常時接続されていてもよく予備
回線タイミング信号と同時に制御されるようにし
ても同じ効果が得られる。又、第２図において送
信端局側の送信切替回路は電子回路から成る非同
期切替回路として説明したが、現用予備のデイジ
タル信号１０４，１０３のタイミング同期をとつ
てから切替える同期切替回路を用いれば並列送信
とする切替によつて予備無線回線の同期が乱れる
ことがないので並列送信を指示する制御信号と同
時またはそれ以前にタイミング信号を同期切替回
路１２に送出しても差支えない。更に、上述の説
明では受信側の無線回線監視用ビツトの除去およ
び周波数逆変換は同期切替回路１２または７の後
の受信信号処理回路８ｂで行われるものとして説
明したが、周波数逆変換用に用意されたバツフア
メモリを用いこれに同期切替機能を持たせること
もでき、分配回路は監視用ビツトの除去後に設け
ることもできる。この場合第３図において、バツ
フアメモリ読み込み用の分周器１５，１６と、電
圧制御発振器２１の出力を分周する分周器２２の
分周比を異つた値に選ぶことで構成することがで
きる。なお、第１図、第２図は共に送信端局側と
受信端局側の間は１無線区間で示してあるが中間
中継局を含んで構成されてよいことは言うまでも
ない。又、予備無線回線が２回線以上の場合にも
同様な方式が適用できることも明らかである。

以上詳細に説明したように、本発明によるデイ
ジタル無線回線の同期切替方式によれば、従来方
式と同じバツフアメモリ段数で許容位相差が拡大
できる位相差吸収同期切替回路を用いて、切替時
のトランジエントや予備無線回線故障による悪影
響を受けない同期切替方式を提供でき、フエージ
ングに対するマージンを増し、工事上の制約を緩
和できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はデイジタル無線回線の同期切替方式の
従来例のブロツク図、第２図は本発明の一実施例
のブロツク図、第３図は位相差圧縮機能を有する
同期切替回路の一実施例のブロツク図である。 １……ハイブリツド、２，９……切替器、３
ａ，３ｂ……送信信号処理回路、４ａ，４ｂ……
送信機、５……送信切替回路、６ａ，６ｂ……受
信機、７，１２……同期切替回路、８ａ，８ｂ…
…受信信号処理回路、１０，１１……分配回路、
１３，１４……バツフアメモリ、１５，１６，２
２……分周器、１７，１８……バツフアメモリ読
み出し回路、１９……切替回路、２０……読み出
し信号発生回路、２１……電圧制御発振器、２３
……90゜移相器、２４，２５，２９，３０……位
相比較器、２６，３１……電圧合成回路、２７…
…排他的論理和回路、２８，３２……低域フイル
タ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 送受端局間に複数の現用無線回路と少なくと
   も一つの予備無線回路とを有するデイジタル無線
   通信方式の無線回路切替を無符号誤りで瞬時に行
   う同期切替方式において、送信端局が前記各現用
   無線回線で伝送されるデイジタル信号を前記予備
   無線回線に並列に接続して送出する並列送信機能
   を含む送信切替手段を備え、前記各現用無線回線
   の受信端局側に設けられ前記現用および予備無線
   回線の切替を無符号誤りで行う同期切替手段が前
   記現用および予備無線回線でそれぞれ受信・再生
   されたタイミング信号の位相差を吸収する位相差
   吸収手段を備え、前記予備無線回線の受信端局側
   に設けられ前記予備無線回線で受信・再生された
   データ信号および予備回線タイミング信号を前記
   各同期切替手段に分配送出する分配手段が少なく
   とも前記予備回線タイミング信号の送出・停止を
   制御する制御機能を備え、常時は前記分配手段が
   前記予備回線タイミング信号を送出せず、前記現
   用無線回線から前記予備無線回線に切替えるとき
   前記送信切替手段によつて前記現用および予備無
   線回線を並列送信状態とし、前記予備無線回線の
   タイミング同期確立後に前記予備回線タイミング
   信号を前記同期切替手段に送出するよう制御する
   ことを特徴とするデイジタル無線回線の同期切替
   方式。