JPH0591079A - 信号伝送システム - Google Patents

信号伝送システム

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JPH0591079A
JPH0591079A JP4081027A JP8102792A JPH0591079A JP H0591079 A JPH0591079 A JP H0591079A JP 4081027 A JP4081027 A JP 4081027A JP 8102792 A JP8102792 A JP 8102792A JP H0591079 A JPH0591079 A JP H0591079A
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    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 搬送波が複数のトラフィック信号タイムスロ
ット、オプショナルにはいくつかの規則正しく散在され
た制御信号タイムスロットに分割される信号伝送システ
ム、例えばＴＤＭＡシステムを提供する。 【構成】 補足的な使用者によって使用される記号レー
ト及び／又は変調スキームでの柔軟性を提供することを
可能とするために、トラフィック信号タイムスロットは
少なくとも二つの所定の期間のうちの一を有する。しか
しトラフィック信号タイムスロットの期間に関係無く、
トラフィック信号タイムスロット毎の記号の数は実質的
に同じままである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は信号伝送システム、特
に、これに限ることはないが、ＴＤＭＡ信号伝送システ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＴＤＭＡ伝送システムはそれ自体が知ら
れており二つの例はディジタルヨーロッパコードレス電
話規格（ＤＥＣＴ）及びディジタルセルラ自動車電話規
格ＧＳＭ（特殊自動車グループ）である。ＤＥＣＴで
は、例えば、各周波数チャネルは連続した一連のフレー
ムに分割され、各フレームは最初の１２のタイムスロッ
トが基地局から言わば前方への伝送に割り当てられ、残
りの１２のタイムスロットは逆方向の伝送に割り当てら
れる２４タイムスロットよりなる。ｎ番目（ｎは１と１
２との間の整数）と（ｎ＋１２）番目のスロットが一の
通話に割り当てられる。その割り当てられたタイムスロ
ットの対は２重音声チャネルと称され、動的チャネル割
当ては２重音声チャネルを得るためにコードレス電話及
び／又は基地局によって使用される。
【０００３】他のＴＤＭＡ伝送システムでは、システム
コントローラはチャネル割当てを制御するが、これは各
フレームの専用タイムスロット又はトラフィックタイム
スロット（又はチャネル）で送られるシステム制御メッ
セージの伝送を要求する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ディジタルトランクド
プライベート自動車電話無線システムに対して２５ｋＨ
ｚの搬送波間隔が使用されることが提案されてきた。し
かし２５ｋＨｚ搬送波間隔はいくつかのアナログシステ
ムに使用されている１２．５ｋＨｚ搬送波間隔と非両立
的である。したがって少なくとも２５ｋＨｚと１２．５
ｋＨｚの搬送波間隔で動作可能であり又異なる容量を提
供する異なる変調スキームを使用することが可能なフレ
キシブル多重規格ＴＤＭＡ伝送システムを有することが
必要とされている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば搬送波が
複数のタイムスロットに分割され、そのタイムスロット
のうちの少なくともいくつかはトラフィック信号タイム
スロットであり、そのトラフィック信号タイムスロット
は少なくとも二つの所定期間のうちの一を有し、トラフ
ィック信号タイムスロットの期間に関係無く、トラフィ
ック信号タイムスロット毎の記号の数は実質的に同じま
まである伝送システムが提供される。
【０００６】タイムスロット毎の記号の数を保持するこ
とは２重フレーム構造に応じて動作する送信器と受信器
との実施を単純化する。送信電力の上への傾斜、同期、
制御データの送出及びデータ例えばディジタル化された
音声の送出のためのフィールドよりなるタイムスロット
が、低（１２．５ｋＨｚ搬送波間隔）及び高（２５ｋＨ
ｚ搬送波間隔）記号レートでの伝送に対して考えられる
場合、低レートでのタイムスロットは高レートでのタイ
ムスロットの実質的に２倍の期間を有する。傾斜と同期
に関する限りにおいて、これらは記号レートに関係無
く、所定数の記号の送信及び受信に依存する。制御デー
タ及びデータそれ自体の伝送に関して、これらは二つの
記号レート間を直接評価する。
【０００７】ＴＤＭＡ伝送システムでは通例であるが、
トラフィック信号タイムスロットは特定の記号レートに
対し等しい期間である一連のフレームで配列されてもよ
い。フレーム内のトラフィック信号タイムスロットの期
間は、異なる記号レート並びに／又は異なる数のレベ
ル、例えば２レベル（バイナリ）、４レベル（例えばＱ
ＰＳＫ）及び１６レベル（例えば１６ＱＡＭ）を有する
異なる変調スキームでの補足的な使用者間の伝送を取り
扱うことができるようにするために、等しくてもよい
し、又は異なっていてもよい。これの利点は伝送システ
ムの異なる使用者は彼らの適用に最も良く適合する機器
を持つことができることであるが、彼らはシステムの範
囲内で許容される異なるフレームとスロット構造の範囲
内で動作させることができなければならない。
【０００８】本発明は又、本発明による伝送システムで
使用されるトランシーバに関し、トランシーバは送信器
と、受信器と、チャネル符号化手段と、各タイムスロッ
トが少なくとも二つの所定の期間のうちの一つを有する
ようにチャネル符号化手段によってタイムスロット発生
を制御する制御手段とよりなる。
【０００９】
【実施例】本発明を添付図面と共に例を挙げて説明す
る。図中、同じ参照番号を対応する部分を示すのに使用
する。図１に示されたシステムはそれぞれに対して地理
的に分れた基地局ＢＳ１，ＢＳ２に陸線によって結合さ
れているトランキングシステムコントローラ１０よりな
る。上記のシステムが二つの周波数搬送波ＴＤＭＡ伝送
システムであるため、各基地局ＢＳ１，ＢＳ２は周波数
搬送波の各対に対する送信器１２Ａ，１２Ｂと受信器１
４Ａ，１４Ｂとよりなる。便宜上、周波数搬送波の一対
だけを考えてみると、搬送波の一方は前方向伝送用であ
り、搬送波の他方は逆方向伝送用である。基地局位置Ｂ
Ｓ１，ＢＳ２の間隔は送信器１２Ａ，１２Ｂからの有効
範囲が丁度重なるようになっている。システムは更に基
地局位置ＢＳ１，ＢＳ２での送信器／受信器の無線範囲
内及びその外を動き回ることができる複数の自動車トラ
ンシーバ装置１６Ａ〜１６Ｆからなる。自動車トランシ
ーバ装置１６Ａ〜１６Ｆの送信電力は送信器１２Ａ，１
２Ｂの送信電力より小さいので、追加の基地局受信器
（図示せず）はそれぞれの送信器の有効範囲内に配置さ
れてもよく、トランキングシステムコントローラがどの
受信器が特定の自動車装置からの送信を受けるかを決定
するためにそれ自体知られた評定のシステムを有する。
【００１０】図２は周波数搬送波で使用されるチャネル
構造の一例を示す。この搬送波は各々が６６０記号から
なる連続した一連のフレームに時間領域で分割される。
各フレーム１８は最小制御信号タイムスロット又はチャ
ネルＭ及び４トラフィック信号タイムスロット又はチャ
ネルＸよりなる。制御チャネルＭは又３０記号よりなる
制御データフィールド２２が後に続く３０記号のオーバ
ヘッドフィールド２０よりなる。各トラフィックチャネ
ルＸは、６記号よりなる遅い制御チャネルフィールド２
６と１１４記号のトラフィックデータチャネルフィール
ド２８とが後に続く３０記号のオーバヘッドフィールド
２４よりなる。オーバヘッド２０，２４は１０記号の期
間を有するランプ期間３０と１８記号の期間を有する同
期期間３２とが後に続く２記号ガードスペースＧで開始
する。便宜上の理由からデータレートは１６．５ksymbo
ls/ 秒であるとする。
【００１１】本発明によれば、フレームのチャネル構造
はタイムスロット（又は論理チャネル）毎の記号の数が
実質的に同じであるプロトコルに基づいている。図３に
示されるそのチャネル構造では、上の図は図２に示され
る構造に対応し、一方中間の図は低レートフレーム構造
に対応する。タイムスロット毎の記号の数が実質的に一
定に維持されているため低レート構造の１フレームの期
間が２高レートフレーム構造の期間に対応するように、
タイムスロットの長さ（又は期間）は低レート構造に対
して効果的に２倍である。又ディジタル化された音声の
適合性を維持するために、各高レートフレームでの２タ
イムスロットの均等は容量を２等分するように導く各ト
ランザクションへ低レートフレームで向けられる。しか
しスロット毎の記号の数を一定に保持することは送信電
力波形の傾斜及び同期符号語が発生される記号の数に依
存するために基地局及び／又は自動車トランシーバの動
作に悪影響し、よって記号レートによって影響されな
い。遅い制御チャネルフィールド２６とトラフィックデ
ータチャネルフィールド２８の場合に記号レートは単に
計測される。
【００１２】図４は制御チャネルＭが省略され制御信号
はトラフィックチャネルで送られる他のチャネル構造を
示す。図４の上図と下図とを比較すると、高レートスロ
ットの対間のインタフェースは低レートスロットとその
近隣との間のインタフェースに対応することが明らかで
ある。この２：１の配列は、高及び低レート送信が単一
の周波数搬送波で行うことができるため、チャネル構造
の使用において柔軟性を提供する。高及び低レートチャ
ネル間のスイッチングは単に記号レートの変更を必要と
し、隣接するチャネルでの影響を増加させないようにど
ちらの周波数の波形の傾斜も制御され、送信された信号
のスペクトル整形がルートレイズドコサイン応答によっ
て定められる。
【００１３】図５は各々が二つの高記号レートタイムス
ロット１，２と低記号レートタイムスロット３とよりな
る二つの連続したフレームを示す。このようなミックス
ドモード配列はＴＤＭＡシステム動作時に柔軟性を提供
する。事実上トランキングシステムコントローラは必要
に基いて高レートタイムスロットを割り当てる。タイム
スロットを一旦割り当てると、記号レートは自動車装置
のタイプによって決定される。よって低記号レート自動
車装置は２高レートタイムスロットと等価な１低レート
タイムスロット３を必要とする。通信が終了した後タイ
ムスロットは再割当てされ得る。
【００１４】記号レートのスイッチングに対するオプシ
ョンとして、本発明によるシステムは異なる変調スキー
ムと共に使用されてもよい。このようなモードでは記号
レートは同じに維持されるが、変調レベルの数はそれに
よってシステムにアクセスする使用者の数を変更して変
更される。次の表は変調スキームのレベルの数と搬送波
周波数との関係を有して維持され得る使用者の数を要約
する：
【００１５】
【表１】
【００１６】これらの異なる変調スキームは１６ＱＡＭ
がＰ１〜Ｐ１６と番号付けされた１６点によって表示さ
れた図６に示される。ＱＰＳＫのような４レベルシステ
ムは円で囲まれた点Ｐ１，Ｐ４，Ｐ１３及びＰ１６によ
って表示される。最後にＰＳＫのような２レベルシステ
ムは四角で囲まれた点Ｐ３及びＰ１３によって表示され
る。
【００１７】各タイムスロットの同期シーケンスは使用
された変調スキームを示すシーケンスキーよりなり得
る。受信端では両立可能な受信及び復調システムが使用
され又され得るとする。同期シーケンスはＰＳＫのよう
な２レベルシステムによって伝送されてもよく、便宜上
これは適用し得る全ての変調スキームに対して同じであ
ってもよい。
【００１８】動作において記号レートが２倍の場合はそ
こでタイムスロット期間は半分とされる。又レベルの数
が変化した場合にはそこでビットレートの補足的な変化
がある。これらの関係の結果はレベルの数が使用者の数
に関連する。異なるレベルを有する高及び低記号レート
及び／又は変調スキーム間のスイッチング時に心にとめ
るべき他の要素は例えば音声の場合、ディジタル化され
た音声のセグメントは送信タイムスロットの開始前に符
号化されなければならない。図７は自動車装置１６Ａ〜
１６Ｆの各々に組み込まれるトランシーバを示す。
【００１９】説明の便宜上トランシーバは１６ＱＡＭ変
調スキームについて述べる。トランシーバは受信信号に
対する出力４３と送信されるべき信号に対する入力９５
とを有するダイプレクサ４２に結合されたアンテナ４０
よりなる。出力４３は自動利得制御を有する線形ＲＦ増
幅器４６に結合された出力を有するＲＦ選択段４４に接
続されている。第１ＩＦへの周波数逓降変換は高速スイ
ッチング周波数シンセサイザ５０が接続された混合器４
８で行われる。第１ＩＦの周波数逓降変換された信号は
利得制御増幅器と選択段５２に印加される。段５２の出
力の信号は局部発振器５６からの基準信号を供給される
第２の周波数逓降変換段５４のベースバンド信号に周波
数逓降変換される。そのベースバンド信号は並列出力を
提供するアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器５８へ
供給される。ディジタル化された信号は選択性を完全に
するためにＲＯＭに基づくあるいは有限インパルス応答
（ＦＩＲ）フィルタ６０に加えられる。搬送波回復及び
スロット同期段６２はフィルタ６０の出力に接続され
る。段６２では搬送波回復は蓄積されたベースバンドバ
ーストを公知のトレーニングシーケンスと相関づけるこ
とによって成し遂げられる。決定フィードバック等化器
（ＤＦＥ）又はビテルビのような所望の等化器技術はフ
ェーディングチャネルが変るにつれて搬送波をトラック
するために使用されてもよい。段６２は又信号が制限さ
れることを防ぐためにＡＧＣ信号をＲＦ増幅器４６及び
特に段５２に供給する。段６２からのディジタル信号は
得られた搬送波位相に関して復調がコーヒーレントに実
行される復調器６４に加えられる。復調された信号は出
力に音声復号器６８が接続されたチャネル復号器６６に
加えられる。ディジタル化された音声サンプルはラウド
スピーカ７２の如き音響変換器が接続されたディジタル
／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器７０へ加えられる。
【００２０】伝送されるべき音声信号の場合には、マイ
クロフォン７４が音声符号化器７８で符号化されたディ
ジタル化された音声サンプルを生成するためにＡ／Ｄ変
換器７６に結合される。符号化された音声信号は１６Ｑ
ＡＭ変調器８４へ加えられる直列データのバーストを生
成するチャネル符号化及びスロット発生段８０へ加えら
れる。そのデータは１６ＱＡＭ変調のためにたたみこみ
符号化され及びビットインタリーブされ４ビット記号に
グループ化されることによって変調されてもよい。典型
的には４ビット記号がＩ及びＱベースバンドチャネルに
関する直角位相に配置される。変調器の出力はＩ及びＱ
ベースバンドチャネルのスペクトル整形がルートレイズ
ドコサイン応答によって定められる伝送フィルタ８６に
加えられる。フィルタ８６はＲＯＭに基づいた索引表又
はＦＩＲとして実施されてもよい。濾波された４ビット
記号はＤ／Ａ変換器８８へ加えられる。得られたアナロ
グ信号は高速スイッチング周波数シンセサイザ９２が接
続された混合器９０でその送信器周波数へ周波数逓倍変
換される。周波数逓倍変換された信号は線形増幅器９４
で増幅され、必要な伝送スイッチング速度を達成するた
めにＰＩＮダイオードスイッチを含むダイプレクサ４２
の入力９５に加えられる。
【００２１】線形増幅器９４は達成可能な比較的に低い
効率によって非携帯用として用いてもよいＡ級線形増幅
器として実施されてもよい。或いは、他にデカルトルー
プのようなフィードバックループの使用によるＢ／Ｃ級
増幅器の線形化が小型で効率的な送信器増幅器を達成す
るのに適する。Ｂ／Ｃ級増幅器の周囲にフィードバック
ループを設けることはバースト整形と電力制御の可能性
を提供する。
【００２２】中央制御プロセッサ９８はトランシーバ機
能の全体の調整と段取りを実行する。プロセッサ９８
は、一又はそれ以上のマイクロコントローラよりなり、
フレームの監視及びアクセス、より高いレベルのプロト
コル、呼処理、並びに使用者インタフェースというよう
な機能に注意を払う。データ適用に対して、使用者デー
タポート８２がチャネル復号器６６とチャネル符号化器
８０との間に接続されている。
【００２３】本明細書を読むことによって、他の変形が
当業者には明らかとなろう。そのような変形はそのよう
なシステムに使用されるＴＤＭＡ伝送システム及びトラ
ンシーバの設計、製造及び使用において既知であり、こ
こで既に述べられた特徴の代わりにあるいはそれに加え
て使用されてもよい他の特徴を含んでもよい。特許請求
の範囲は特徴の特定の組み合わせへの適用を明確に述べ
たが、明細書の本開示の範囲は、それがいかなる請求の
範囲でここで請求された同じ発明に関連するか否かに関
わらず、そしてそれが本発明が行うようにいかなるそし
て全ての同じ技術的課題を軽減するか否かに関わず、そ
の明白に又は潜在的にここで開示されたいかなる新たな
特徴又は特徴の新たな組み合わせ又はいかなるそれの概
念も含むということが理解されるべきであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディジタルトランクドＴＤＭＡ無線システムの
ブロック系統図である。
【図２】チャネル構造の一例を示す図である。
【図３】各フレームが最小制御チャネル、Ｍを含む各高
及び低レートチャネル構造を示す図である。
【図４】制御情報がトラフィックチャネル又はタイムス
ロットで伝送される高又は低レートチャネル構造を示す
図である。
【図５】各フレームが二つの高レートと一つの低レート
とのトラフィックチャネル又はタイムスロットよりなる
ミックスドモードフレーム構造を示す図である。
【図６】２，４及び１６レベルを有する異なる変調スキ
ームの位相星座図を示す図である。
【図７】本発明によるシステムで使用されるに適するト
ランシーバのブロック系統図である。
【符号の説明】
１、２ 高記号レートタイムスロット ３ 低記号レートタイムスロット １０ トランキングシステムコントローラ １２Ａ，１２Ｂ 送信器 １４Ａ，１４Ｂ 受信器 １６Ａ〜１６Ｆ 自動車トランシーバ装置 １８ フレーム ２０、２４ オーバヘッドフィールド ２２ 制御データフィールド ２６ 遅い制御チャネルフィールド ２８ トラフィックデータチャネルフィールド ３０ ランプ期間 ３２ 同期期間 ４０ アンテナ ４２ ダイプレクサ ４３ 出力 ４４，５２ 選択段 ４６ 線形ＲＦ増幅器 ４８，９０ 混合器 ５０、９２ 高速スイッチング周波数シンセサイザ ５４ 周波数逓降変換段 ５６ 局部発振器 ５８，７６ アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器 ６０ フィルタ ６２ 同期段 ６４ 復調器 ６６ チャネル復号器 ６８ 音声復号器 ７０，８８ ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器 ７２ ラウドスピーカ ７４ マイクロフォン ７８ 音声符号化器 ８０ チャネル符号化及びスロット発生段（チャネル符
号化器） ８２ 使用者データポート ８４ １６ＱＡＭ変調器 ８６ 伝送フィルタ ９４ 線形増幅器 ９５ 入力 ９８ 中央制御プロセッサ ＢＳ１，ＢＳ２ 基地局 Ｍ 制御チャネル Ｇ ガードスペース Ｘ トラフィックチャネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター ジヨン メイビー イギリス国 ケンブリツジ コンバートン ウエスト クロフト ５番地

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 搬送波が複数のタイムスロットに分割さ
    れ、そのタイムスロットのうちの少なくともいくつかは
    トラフィック信号タイムスロットであり、該トラフィッ
    ク信号タイムスロットは少なくとも二つの所定期間のう
    ちの一を有し、トラフィック信号タイムスロットの期間
    に関係無く、トラフィック信号タイムスロット毎の記号
    の数は実質的に同じままである伝送システム。
  2. 【請求項２】 該タイムスロットは一連のフレームで配
    列され、フレーム内のトラフィック信号タイムスロット
    の期間は等しいことを特徴とする請求項１記載のシステ
    ム。
  3. 【請求項３】 該タイムスロットは一連のフレームで配
    列され、少なくとも１つのフレーム内のトラフィック信
    号タイムスロットは異なる所定の期間を有することを特
    徴とする請求項１記載のシステム。
  4. 【請求項４】 該タイムスロットは一連のフレームで配
    列され、搬送波上で少なくともいくつかのフレームは等
    しい期間のトラフィック信号タイムスロットよりなり、
    他のフレームは異なる所定期間を有するトラフィック信
    号タイムスロットよりなることを特徴とする請求項１記
    載のシステム。
  5. 【請求項５】 該フレームは実質的に等しい期間を有す
    ることを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか一項
    記載のシステム。
  6. 【請求項６】 異なる所定の変調スキームがトラフィッ
    ク信号を伝送するのに使用されることを特徴とする請求
    項１乃至５のうちいずれか一項記載のシステム。
  7. 【請求項７】 異なる所定の記号レート及び／又は異な
    る所定の変調スキームがトラフィック信号を伝送するの
    に使用されることを特徴とする請求項１乃至５のうちい
    ずれか一項記載のシステム。
  8. 【請求項８】 制御信号がトラフィック信号タイムスロ
    ットの期間に関係無く同じ記号レートで伝送されること
    を特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の
    システム。
  9. 【請求項９】 それぞれ所定の変調スキームに対して共
    通な記号よりなる同期シーケンスが各トラフィック信号
    タイムスロットに含まれ、該同期シーケンスは該トラフ
    ィック信号の伝送に使用される変調レベルの数を表わす
    シーケンスキーを含み、受信局はタイムスロットに含ま
    れるトラフィック信号を復調するのに使用されるための
    復調スキームを選択するためのシーケンスキーの受信に
    応答する手段を有することを特徴とする請求項１乃至８
    のうちいずれか一項記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 送信器と、受信器と、チャネル符号化
    手段と、各タイムスロットが少なくとも二つの所定の期
    間にうちの一を有するように該チャネル符号化手段によ
    ってタイムスロット発生を制御する制御手段とよりなる
    請求項１記載の伝送システムに使用するトランシーバ。
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