JPH0410723A - ダイバーシチ通信方式 - 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］ 本発開は、ディジタル移動通信において、周波数選択性
フェージング、同−周波数干渉等による伝送品質の劣化
を軽減するた約のダイバシチ技術に関する。

［従来の技術］ 従来の選択合成ダイバーシナ受信法では、伝送路状態の
検出手段として受信機入力レベルを用い、ビットごとに
、あるいはブロックごとに最も受信機入力レベルの高い
受信系を選択する方法が一般に用いられている。

しかし、移動通信の場合のように、例えば伝送速度が６
４ｋｂｐｓ以上の高速ディジタル信号を移動無線チャネ
ルで伝送する際には、伝搬遅延時間分散に起因する符号
量干渉が検波波形に大きな歪（遅延歪）を引き起こし、
そのために受信レベルが高くなっても誤り率が一定値以
下には下がらないいわゆる「フロア」と呼ばれる現象が
生じる。

前述した従来の方式においては、このような遅延歪に対
しては十分な改善効果を発揮できないという問題点があ
った。

そのため、このような問題点を解決するだめの手段とし
て受信入力レベルが予め定狛だ値を越えた場合には受信
信号の包絡線に現れるビート成分の小さい方を選択し、
受信入力レベルが予と定めた値以下のときには受信機入
力レベルが大きい方を選択する方法が特開昭６２−１９
５９３５に開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、周波数選択性フェージング、あるいは同一周波
数干渉下においては、受信機入力レベルが大きいにもか
かわらず多数の誤りが発生ずる場合があり、必ずしも受
信機入力レベルが伝送路状態を表わすとは限らない。す
なわち、このような条件下において従来のダイバーシチ
受信方法を用いた場合には、受信機入力レベルが大きい
にもかかわらず、伝送路状態が悪い受信系列を選択する
ことがあり得る。

そのため、本来ダイバーシチ受信は伝送品質の改善を目
的として用いられるにもかかわらず、伝送品質の劣化を
まねくことがあると言う問題点があった。

また、前述した特開昭６２−１９５９３５に示されてい
る方法では、受信入力レベルが予約定めた閾値よりも小
さいときに、受信入力レベルに関係なく発生している誤
りがある場合には、伝送路状態が悪い受信系列を選択す
ることがあり得る。

すなわち、受信信号の包絡線に現れるビート成分がディ
ジタル伝送路の伝送品質を規定するビット誤りの大きさ
に必ずしも対応するとは限らないからである。さらに、
ビート成分を高精度に検出する回路が別途必要となるた
約、回路規模が大きくなると言う問題もあった。

本発明は、このような従来の問題点を解決することの可
能なダイバーシチ通信方式を提供することを目的として
いる。

１課題を解決するた約の手段］ 請求項１の発明は、伝送路状態の検出手段として、ブロ
ック誤り訂正復号化を行なう際に検出される誤りビット
数と受信機入力レベルをあわせて用い、ブロックごとに
複数の受信系の切り替えを行なうダイバーシチ通信方式
である。

すなわち、復号時に検出された誤りビット数が最少の受
信系の復調出力を選択し、誤りビット数が最少の受信系
が複数ある場合には、誤りビット数が最少の受信系のな
かで受信機入力レベルが最大の受信系の復調出力を特徴
する請求項２の発明は、上記手段に加えて、すべての受
信系において訂正能力を越えた誤りが検出された場合に
は、再送要求信号を送信側に送信し、再送要求信号を受
信した送信側では、該当ブロックの再送を行なう機能を
具備せし狛るものである。

［作　用］ 本発明は、まず、誤りビット数を伝送路状態の検出手段
として用い、誤りビット数に差がない場合には、受信機
入力レベルを伝送路状態検出の補助的手段として用いる
。このた狛、受信機入力レベルが大きいにもかかわらず
誤りが発生ずるような場合でも、伝送路状態がよく、誤
りの少ない受信系を選択することができる。そして、伝
送路の評価基準となる誤りビット数を伝送路特性の検出
手段として用いているため、受信信号の包絡線に現れる
ビート成分等の間接的に伝送路状態を表わす情報がビッ
ト誤り率に対応しない場合でも、伝送品質の高いブラン
チを選択できる。

また、誤り訂正は、伝送品質改善手段として、広く一般
的に用いられている技術であり、その復号器より簡単に
取り出せる情報である訂正符号を用いて検出された誤り
ビット数を用いているため、本発明により回路規模が大
幅に複雑化すると言うことはない。

また、受信機入力レベルを伝送路検出手段の補助的手段
としてしか用いないので、受信機入力レベルが小さいと
きに受信入力レベルにかかわらず発生している誤り１こ
対しても、伝送路状態がよい誤りの少ない受信系を選択
することができる。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例を示す図であって、受信側
で２ブランチ構成のダイバーシチ受信を適用した場合の
構成について示している。

同図において、送信データ信号は、符号器１１において
ブロック誤り訂正符号化が施され、検査ビットを伺加さ
れたのち、送信機１−２において変調を行なって、搬送
波帯信号とし、送信アンテナ１−３より送信される。

該搬送波帯信号は伝搬路］−１６および１−１６’を経
由し、受信アンテナ１−４　　（］−４’　）で受信さ
れ、受信機１−５　（１−５’　）で増幅、周波数変換
後、検波器１−６　　（＋−６’）で検波されたのち、
復号器１−７　　（ｉ７’　）においてブロックごとに
誤り訂正符号復号化が行なわれ、誤りビット数が訂正符
号の訂正能力内の場合には誤りビットがすべて訂正され
る。

訂正を行なう際に反転されるビット数を計数することに
より、訂正されたビット数は誤りビット数検出器１−１
０　（１−１０’　”Ｉへ出力される。

誤りビット数が訂正能力以上の場合には誤りビットの位
置を確定できないために訂正は行なえないものの、検出
能力内であればブロック内に誤りビットが存在すること
は分かるので、誤り訂正能力＋１ビツトが誤りビット数
として誤りビット数検出器１−１．０（１−１θ′）へ
出力される。

（誤り訂正能力および誤り検出能力は訂正符号によって
異なる。従って、誤り検出ｔｔｈ力を越えた誤りが発生
する場合には、誤訂正が行なわれ、誤りビット数を正し
く検出できなくなるので、誤り検出能力が十分大きな符
号を選択する必要がある。） 復号されたデータはメモＩＪＩ−８１：ｌ−８’）にブ
ロックごとに記憶される。受信機入力レベル検出器］−
９（１−９’　）において受信機入力レベルが検出され
、比較器１−１１に入力される。また、誤りビット数検
出器］−１０＜１−１０’　）において検出された誤り
ビット数は、比較器１１１に入力される。

比較器１−１１においては、受信系１−１４と受信系１
−１４’の誤りビット数、および、受信機入力レベルの
比較を、ブロックごとに行ない、誤りビット数が受信系
によって異なる場合には誤りビット数が少ない受信系の
メモリ出力をブロック単位で選択する。このとき、誤り
ビット数が同じ場合には、誤り検出能力を越えた誤りが
発生し、誤った訂正が行なわれて復号後のデータが異な
る場合もあり得るので、伝送路状態検出手段の補助的手
段として受信機入力レベルを用い、受信機入力レベルが
大きい受信系のメモリ出力をブロックごとに選択するよ
う切り替えスイッチ１−１２を制御して、受信データ信
号として出力する。

第２図（ａ）は、前記実施例における受信系選択アルゴ
リズムのフローチャートを示している。

第３図は、本発明の他の実施例を示す図であって、請求
項２の発明に対応するものである。

同図において、送信データ信号は、メモリ３１にブロッ
クごとに記憶され、符号器３−２においてブロック誤り
訂正符号化が施されたのち、送信機３−３において変調
を行ない搬送波帯信号とし、アンテナ共用器３−１６を
経由したのち、送信側のアンテナ３−４より送信される
。

該搬送波帯信号は伝搬路３−２１　（３−２１’　）を
経由し、受信側のアンテナｌ−５（３−５’　）で受信
され、受信ａ３−６　　（３−６’　）で増幅、周波数
変換後、検波器３−７　　（３−７’　）で検波された
のち、復号器３−８　（：３−８’　）において誤り訂
正符号復号化が行なわれ、誤りビット数が誤り訂正能力
内のときには、訂正された誤りビット数を誤りビット数
として誤りビット数検出器３１１　（３−１１’　）に
出力する。

一方、誤りビット数が誤り訂正能力より多く誤り検出能
力以内のときには、誤りビット数として誤り訂正能力＋
１ビツトを誤りビット数として誤りビット数検出器３−
１１　（３−１１’　）へ出力する。

復号されたデータはメモＩＪ　：３−９　　（３−９’
　）にブロックごとに記憶される。

受信機入力レベル検出器３−１０　（３−１０’　）に
おいて受信機入力レベルが検出され、比較器３−１２に
入力される。また、誤りビット数検出器３１１　（３−
１１’　）において検出された誤りビット数は、比較器
３−１２に入力される。

比較器３−１２においては、３−１９受信系と３１９’
受信系の誤りビット数および受信機入力レベルの比較を
ブロックごとに行ない、誤りビット数が受信系によって
異なり、少なくとも１受信系の誤りビット数が誤り訂正
能力以下の場合には、誤りビット数が少ない受信系のメ
モリ出力をブロックごとに選択する。一方、誤りビット
数が等しく、検出された誤りビット数が誤り訂正能力以
下の場合は、誤り検出能力を越えた誤りが発生し、誤っ
た訂正が行なわれて復号後のデータが異なる場合もあり
得るので、伝送路状態検出手段の補助的手段として受信
機入力レベルを用い、受信機入力レベルが大きい受信系
のメモリ出力をブロックごとに選択するよう切り替えス
イッチ３−１３を駆動させ、受信データ信号として出力
する。

両受信系とも、誤り訂正能力＋１ビツトの誤りビットが
検出された場合には、受信データ信号を出力しないよう
切り替えスイッチ３−１３を駆動させるとともに、再送
要求信号送信機３１４を駆動させ、往路とは異なる周波
数帯を使用する再送要求信号をアンテナ共用器３−１５
を経由したのち、受信側のアンテナ３〜５′より送信す
る。

再送要求信号は伝搬路３−２２を経由し、送信側のアン
テナ３−４によって受信され、再送要求信号受信１４３
−１７において再送すべき信号を識別し、メモリ３−１
内に記憶されている信号のうち再送すべき信号を選択し
、再送を行なう。

この場合、再送要求信号は訂正不可能な誤りが検出され
たブロックを特定する情報を含む。

第２図（ｂ）は、前記実施例における受信系選択アルゴ
リズムのフローチャートを示している。

本実施例では、データ通信用周波数帯と再送要求信号用
周波数帯を異なるものとしているが、共用器のかわりに
アンテナ切り替えスイッチにより、データ通信と再送要
求に関する通信を時分割的に行なうことにより、データ
通信用周波数帯と再送要求信号用周波数帯で同一の周波
数帯を用いることが可能である。

第４図は受信側でのメモリにデータを書き込み／読み出
す方法の一例を示す。メモリは１ブロツク分の情報信号
を記憶するメモＩＪ　４−１４−２より構成され、合計
２ブロック分の情報信号を記憶することができる。（ａ
＞に示すように、４−１にブロック１を書き込み、４−
２にブロック２を書き込む。次に、（ｂ）に示すように
、４−１に書き込まれていたブロック１を出力しなから
４−１にブロック３を書き込む。

４−１にブロック３を書き込んだのちに、（ｃ）に示す
ように、ブロック２を出力しながら、４２にブロック４
を書き込む。このように、交互に書き込みを行なう。１
ブロツクのデータの復号処理時間が１ブロツクのデータ
書き込み時間を越える場合にはデータの復号処理時間に
応じて３ブロツク分以上のメモリが必要となる。

第５図および第６図は受信系選択の一例を示す図である
。訂正符号にはＢＣＨ（１５，５＞を用い、１ブロツク
を１５ビツト、誤り訂正能力を２ビツトとすると、最小
ハミング距離が７であるので、誤り検出能力は４ビツト
となる。４ビツト以下の誤りが発生している場合には、
受信されたデータを生成多項式で割ることによって得ら
れる誤りシンドロームが零にならないので誤りが発生し
ていることがわかる。また、２ビツト以下の誤りが発生
している場合には、バーレカンプ・マツシイのアルゴリ
ズム等を用いることにより誤りが発生しているビットの
位置を確定することができ、訂正を行なう際に反転され
るビット数を計数することにより誤りビット数を検出で
きる。○は正しいビット、×１ま誤りビットを表わして
おり、点線内の受信機入力レベルが大きい受信系の復調
出力を示している。

まず、第５図において、（ｂ）に示すように、受信系１
−１４では受信機入力レベルが高いときにも誤りが発生
している。（ａ）に示される受信機入力レベル情報をも
とに、ビットごとに受信機入力レベルが大きい受信系を
選択する従来の方法で切り替えを行なうと、（ｄ）に示
すように１ブロツク内に３ビツトの誤りがあり、この誤
りは検出されるが、訂正はできないために、（ｅ）に示
すように復号後も３ビツトの誤りが残ったままである。

ところが、本発明では検出された誤りビット数が少ない
受信系の出力を選択するため、受信系１−１４’の出力
を選択し、（ｆ）に示すように１ブロツク内に２ビツト
の誤りしかなく、この誤りは訂正可能であるので、（ｇ
）に示すように復号後のデータには誤りがない。すなわ
ち、従来の方法では、このブロックは誤って受信される
が、本発明では正しく受信される。

次に第６図において、（ａ）に示される受信機入力レベ
ル情報をもとに、前記従来の方法で切り替えを行なうと
（ｄ）に示すように１ブロツク内に１ビツトの誤りがあ
り、この誤りは訂正可能であるので、（ｅ）に示すよう
に復号後は誤りがない。受信系１−１４と受信系１−１
４’で検出された誤りビット数が同じなので、（ａ）に
示される受信レベル情報をもとに、本発明による切り替
えでは受信系１−１４を選択する。１ブロツク内に２ビ
ツトの誤りしかなく、この誤りは訂正可能であるので、
＜ｇ）に示すように復号後は誤りがない。

第７図は再送要求が行なわれる一例を示す。

前記訂正符号を用いる。受信系３−１９と受信系３−１
９’で生じている誤りはどちらも検出可能であるものの
、訂正不可能な誤りであるので、再送要求が行なわれる
。

以上の説明は２つの受信系を有する場合について述べた
が、同様に３以上の場合についても適用できる。また、
受信機入力レベルを伝送路状態検出の補助的手段として
用いているが、誤訂正される確率が小さい場合には、誤
りビット数に差がない場合に選択する受信系をいずれか
一方に固定することにより、受信機入力レベルを用いな
い方式も可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明においては、検出された誤
りビット数および、受信機入力レベルに基づいて、切り
替えを行なっているので、受信機入力レベルが大きい時
に発生している誤りに対しても復調特性の優れたダイバ
ーシチ通信を実現することができる。

なお、本方式は移動通信以外の無線通信方式一般への適
用も可能である。

【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図、第２図は受
信機選択アルゴリズムを示す流れ図、第３図は本発明の
他の実施例の構成を示す図、第４図は受信側でのメモリ
にデータを書き込み／読み出す方法の一例を示す図、第
５図、第６図は受信系選択の一例を示す図、第７図は再
送要求が行なわれる一例を示す図である。 ■−１・・・・・・符号器、１−２・・・・・・送信機
、１３・・・・・・送信アンテナ、１−４．１−４’　
・・・・・・受信アンテナ、ｌ−５，１−５’　・・・
・・・受信機、１６．１−６’・・・・・・検波器、１
−７．１−７’・・・・・・復号器、１−８．１−８’
　・・・・・・メモリ、１９、］−９’・・・・・・受
信機入力レベル検出器、１−１０１−１０′　・・・・
・・誤りビット数検出器、１１〕・・・・・・比較器、
１−１２・・・・・・切り替えスイッチ、１−１３・・
・・・・送信系、１１４．　１−１４’・・・・・・受
信系、１−１５・・・・・・選択制御系、１−１６，１
−１６’・・・・・・伝搬路、３−１・・・・・・メモ
リ、３−２・・・・・・符号器、３−３・・・・・・送
信機、３−４・・・・・・送信側のアンテナ、３−５．
３−５’　・・・・・・受信側のアンテナ、３−６．：
３−６’・・・・・・受信機、３−７゜３−７′検波器
、３−８，３−８′・・・・・・復合器、３−９．３−
９’　　・・・・・・メモリ、１−１０．　３−１０’
・・・・・・受信機入力レベル検出器、１−１１．　３
−１１’・・・・・・誤りビット数検出器、３−１２・
・・・・・比較器、３−１３・・・・・・切り替えスイ
ッチ、３−１４・・・・・・再送要求信号送信機、３−
１５・・・・・・アンテナ共用器、３−１６・・・・・
・アンテナ共用器、３−１７・・・・・・再送要求信号
受信機、３−１８・・・・・・送信系、３−１９・・・
・受信系、３−２０・・・・・・選択制御系、３−２１
，３２１’　、　　３−２２・・・・・・伝搬路、４−
１．４−２・・・・メモリ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、移動通信において、送信ディジタルデータ信号にブ
   ロック誤り訂正符号化を施した信号によって変調を行な
   った搬送波帯の信号を送信する送信系と、 該搬送波帯の信号を受信する受信機と、検波を行なう検
   波器と、復号動作を行なう復号器と、復号後のデータを
   ブロック単位で記憶するメモリと、受信機入力レベル検
   出器と、誤り訂正符号復号時に検出される誤りビット数
   検出器からなる複数個の受信系と、 前記受信系の各々の受信機入力レベル検出器出力の比較
   および誤りビット数検出器出力の比較を行なう比較器と
   、前記受信系のメモリ出力を切り替える切り替えスイッ
   チからなる選択制御系を有し、 前記誤りビット数検出器出力と受信機入力レベル検出器
   出力に基づいてメモリ出力を切り替え、該切り替えによ
   り得られたメモリ出力を受信データ信号として出力する
   ことを特徴とするダイバーシチ通信方式。 ２、全受信系で誤り訂正符号復号時に訂正不可能な誤り
   が検出されたブロックがある場合に、受信側が通信路の
   復路を用いて送信側に対して再送要求を行ない、送信側
   では、再送要求信号受信機出力に基づいて該要求を検知
   し、送信データ信号の該当ブロックの再送を行なう請求
   項１記載のダイバーシチ通信方式。