JPH06232787A - 両偏波伝送方式及びそれを使用した両偏波伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易に両偏波伝送の周波数利用効率を高め得
る両偏波伝送方式及びそれを使用した装置を提供するも
のである。 【構成】 複数の現用回線と予備回線とを２系統備えた
両偏波伝送装置において、予備回線に対する回線切換制
御と回線切換情報とをそれぞれ１つの装置で共用させ、
２Ｎ個ずつの回線切換器１〜２Ｎ，２Ｎ＋１〜４Ｎを切
り換えて両偏波伝送を行う。送端側の回線切換制御装置
１０５は、１つの回線切換情報に基づいて回線切換器１
〜２Ｎのうち、それぞれの偏波面（水平又は垂直）のい
ずれか一方に係る切換制御信号により該当するものを同
時に予備回線に切り換え制御する。受端側の回線切換情
報発生器１０６は、回路切換器２Ｎ＋１〜４Ｎに対応す
る回線のそれぞれの回線品質を監視検出することによっ
て得られた劣化状態を示す回線警報に基づいて生成した
１つの回線切換情報を偏波面のいずれか一方に係る無線
回線により送端側に送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、垂直及び水平の両偏波
を使用し、任意の現用回線に障害があった場合、その現
用回線を予備回線に切り換えて障害回線の救済を行うた
めの両偏波伝送方式及びそれを使用した両偏波装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の両偏波伝送装置は、垂
直び水平の両偏波を使用し、各偏波に対応して複数の現
用無線回線（以下、単に現用回線と呼ぶ）を備えてお
り、この構成によって偏波性フェージングの影響を軽減
させている。

【０００３】しかしながら、両偏波伝送の場合、Ｕ・Ｃ
ＡＳＩＲＡＧＩ ｅｔ ａｌの論文、１４Ｏ ＭＢＩＴ
／Ｓ ３２ＱＡＭ ＣＲＯＳＳ−ＰＯＬＡＲＩＺＥＤ
ＣＯ−ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＴＲＩＡＬ ＲＥＳＵＬＴ
Ｓ ＩＣＣ９２ （３５０．４−１−４−５／ＰＰ１４
９３−１４９７）で指摘されているように、両偏波同時
にフェージングを受ける確率が非常に高くなる。そこ
で、こうした場合には予備回線１つでは救済できないの
で、予備回線を２つ持たせることが有効となる。

【０００４】このように、各偏波毎に１つの予備回線を
備える構成，即ち、２つの予備回線を用いた両偏波伝送
装置としては、図２に示す如く構成が類推される。

【０００５】この両偏波伝送装置は、垂直及び水平偏波
に対応して２系統のディジタル無線装置を有しており、
各系統のディジタル無線装置は複数の現用回線の他に、
単一の予備無線回線（以下、単に予備回線と呼ぶ）を用
いて伝送を行う。ここで、現用回線の数をＮ［但し、Ｎ
は自然数で、ここではＮ＝７の場合とする］で表わす
と、総数２×（１＋Ｎ）の無線回線が使用されることに
なる。このように、両偏波伝送装置は、各偏波毎に独立
し、且つそれぞれ予備回線を備えた２つのディジタル無
線伝送装置によって構成される。

【０００６】具体的に述べると、２つの独立したデジタ
ル無線装置は、送端側及び受端側にそれぞれ２Ｎ個の回
線切換器１〜２Ｎ，２Ｎ＋１〜４Ｎを備える一方、各系
統毎に、単一の予備回線を有している。この構成では、
２系統の送端側には２Ｎ個の回線切換器１〜２Ｎが設け
られ、受端側には２Ｎ＋１〜４Ｎが設けられており、こ
れら送端側及び受端側の各系統毎に独立に回線切換器を
切り換えることにより、フェージングによる影響を軽減
する構成が採用されると考えられる。

【０００７】次に、図２及び図３を併せて参照し、上述
した両偏波伝送について、より具体的に説明する。因み
に、図３は図２に示す両偏波伝送装置に使用される無線
周波数配置を示している。この無線周波数配置では、水
平偏波のパイロット信号をＰＲＯＴ、垂直偏波のそれを
ＰＲＯＴ´として表わし、且つ、水平偏波における現用
回線の信号をＲＥＧ１〜７、垂直偏波の信号をＲＥＧ１
´〜７´として示している。

【０００８】両偏波伝送装置は、図２に示す如く、２つ
の偏波に対応してそれぞれディジタル無線伝送装置を備
え、これら２つの伝送装置の受端側には、前述した回線
切換器２Ｎ＋１〜３Ｎ，３Ｎ＋１〜４Ｎの他に、これら
回線切換器に対応する回線のおける回線品質を監視し、
監視の結果、劣化状態の回線に対して回線警報を検出す
る回線警報検出器１´〜２Ｎ´が備えられている。

【０００９】又、回線警報検出器１´〜２Ｎ´のうち、
一方のデジタル無線装置に関する回線警報検出器１´〜
Ｎ´は回線切換情報発生器１０６に送信でき、他方のデ
ジタル無線装置に関する回線警報検出器Ｎ´＋１〜２Ｎ
´は回線切換情報発生器１０６´に送信できるように構
成されている。

【００１０】一方、送端側には、回線切換器１〜Ｎ，Ｎ
＋１〜２Ｎにそれぞれ切換制御信号を送信するための回
線切換制御装置１０５、１０５´が備えられている。

【００１１】加えて、一方のデジタル無線装置における
回線切換器１〜Ｎ、２Ｎ＋１〜３Ｎは、パイロット信号
発生器１０１により発生したパイロット信号を通信で
き、その通信結果はパイロット信号検出器１０３にて検
出される。又、他方のデジタル無線装置に関し、回線切
換器Ｎ＋１〜２Ｎ、３Ｎ＋１〜４Ｎはパイロット信号発
生器１０２により発生したパイロット信号を通信でき、
その通信結果はパイロット信号検出器１０４にて検出さ
れる。

【００１２】尚、図２に示す２つのデジタル無線装置
は、Ｎ＝７であるものとして説明したが、便宜上、水平
及び垂直の偏波のうち、それぞれ同一偏波で各デジタル
無線装置を構成し、同一無線周波数の回線を同一回線番
号で示している。

【００１３】次に、このディジタル無線装置における回
線切換の動作について簡単に説明する。但し、説明は一
方のデジタル無線装置（Ｎ＝７で、回線切換器１〜Ｎ及
び２Ｎ＋１〜３Ｎを含むもの）についてのみ行い、他方
のディジタル無線装置については、説明を省略する。初
期状態で全現用回線が正常な場合、送端側ではいずれの
現用回線も予備回線には切り換えられていないため、パ
イロット信号発生器１０１により発生したパイロット信
号を回線切換器１〜Ｎから回線切換器２Ｎ＋１〜３Ｎへ
と送信する。この場合、受端側では、パイロット信号検
出器１０３によりパイロット信号を検出していずれの現
用回線も予備回線に切り換えられていないこと，即ち、
全現用回線が正常で予備回線も正常なことを判断する。
この後、回線切換制御装置１０５から図３に示すような
水平偏波ＲＥＧ１〜７の切換制御信号（ＣＯＮＴ１〜
ｎ）を回線切換器１〜Ｎへ送信する。

【００１４】ここで、例えば、図４に示すようなフェー
ジング（媒質における時間変化による電界強度の異常）
が回線切換器２に接続された現用回線（ＲＥＧ２）に発
生し、当該回線にエラーが発生したものとする。この場
合、受端側の回線警報検出器２´がそのエラーを検出
し、エラー検出値が予め設定された閾値を越えると回線
警報（ＡＬＭ２）を切換情報発生器１０６へ送信する。

【００１５】切換情報発生器１０６はその回線警報（Ａ
ＬＭ２）に基づいて回線切換情報を発生し、その回線切
換情報を送端側方向の無線回線を利用して送端側の回線
切換制御装置１０５に送信する。回線切換制御装置１０
５は回線切換情報を受信すると、切換制御信号（ＣＯＮ
Ｔ２）を送信し、回線切換器２を動作させて現用回線
（ＲＥＧ２）を予備回線に切り換え、現用回線（ＲＥＧ
２）上の信号を予備回線に載せ代える。

【００１６】一方、受端側では、パイロット信号検出器
１０３がパイロット信号が無くなったこと，即ち、いず
れかの現用回線が送端側で切り換えられたことを検出す
る。この検出信号と受端側からの応答信号とを受信した
切換情報発生器１０６は、この現用回線（ＲＥＧ２）の
回線切換器２Ｎ＋２に回線切換信号ｂを送信する。回線
切換器２Ｎ＋２は、この回線切換信号ｂを受信するとそ
れぞれの信号の位相差を検出して一致したときに予備回
線側に切り換えて救済を行う。こうして、全動作が完了
する。尚、例えば現用回線２´（ＲＥＧ２´）側にフェ
ージングが発生した場合にも全く同一の動作により救済
が行われる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上述した両偏波伝送方
式の場合、全く独立した２つのディジタル無線装置に予
備回線を２つ持たせて、個々独立に、フェージングによ
る回線障害の救済対策を図っている。このように、独立
したディジタル無線装置に対して、個々独立に回線障害
対策を施した場合、全体の構成が複雑となってしまう。

【００１８】又、２つのデジタル無線装置において、個
々独立に制御し、回線障害の救済対策を施した場合、冗
長な回線切換制御と回線切換情報とがそれぞれ必要な
為、周波数利用効率が悪くなるという問題がある。

【００１９】本発明は、かかる問題点を解決すべくなさ
れたもので、その技術的課題は、簡易に両偏波伝送の周
波数利用効率を高め得る両偏波伝送方式及びそれを使用
した両偏波伝送装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、送端側
及び受端側を有し、送受端側間にそれぞれ複数の現用回
線及び予備回線から成る２系統の回線群を備え、両系統
には互いに異なる偏波を使用して信号を伝送する両偏波
伝送方式において、送端側では、２系統の現用回線のい
ずれか一方の回線の予備回線に対する回線切換情報に基
づいて、他系統の対応する現用回線を同時に予備回線に
切り換え、受端側では、２系統の複数の現用回線におけ
る回線品質を監視検出することによって劣化状態の回線
に関する回線警報が１系統の現用回線のいずれかから得
られると、該回線警報に基づいて１系統の当該現用回線
だけではなく、他系統の対応する現用回線をも予備回線
に切り換える両偏波伝送方式が得られる。

【００２１】又、本発明によれば、送端側及び受端側の
間にそれぞれ複数の現用回線及び予備回線から成る２系
統の回線群を備え、両系統には互いに異なる偏波を使用
して信号を伝送する両偏波伝送装置において、送端側
は、２系統の現用回線に対応して設けられると共に、対
応する系統の現用回線を予備回線に切り換える複数の回
線切換器と、２系統の複数の回線切換器に接続され、１
系統における回線切換器に現用回線から予備回線への切
り換えの際、他系統の該当する現用回線を同時に予備回
線に切り換え制御する回線切換制御装置とを備え、受端
側は、２系統の現用回線に対応して設けられると共に、
複数の回線切換器に対するそれぞれの回線品質を監視検
出することによって得られる劣化状態の回線に関する回
線警報を出力する回線警報手段と、１系統の現用回線の
いずれかから回線警報を受けると、他系統の該当する現
用回線をも予備回線に切り換えることを指示する回線切
換情報を出力する回線切換情報発生手段とを備えた両偏
波伝送装置が得られる。

【００２２】更に、本発明によれば、上記両偏波伝送装
置において、送端側の回線切換制御装置と受端側の回線
切換情報発生手段とは、互いに無線回線を通して接続さ
れた両偏波伝送装置が得られる。

【００２３】

【作用】本発明に係る両偏波伝送装置では、２系統の予
備無線路を成す２つのデジタル無線装置を完全独立型と
せずに、２つのデジタル無線装置の相互間において、送
端側で回線を予備回線に切り換え制御する回線切換制御
装置と、受端側で回線切換情報を送端側に送信する切換
情報発生器とをそれぞれ共用させている。回線切換制御
装置は、送端側で１つの回線切換情報に基づいて複数の
回線切換器のうち、それぞれの偏波面における水平又は
垂直のいずれか一方に係る切換信号を生成することによ
って該当する回線を同時に予備回線に切り換える。切換
情報発生器は、受端側で複数の回線切換器に対応する回
線のそれぞれの回線品質を監視検出することによって得
られる劣化状態の回線に関する回線警報に基づいて１つ
の回線切換情報を生成し、この１つの回線切換情報を偏
波面における水平又は垂直のいずれか一方に係る無線回
線により送端側の回線切換制御装置に送信する。

【００２４】

【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明の両偏波伝送装
置について、図面を参照して詳細に説明する。

【００２５】最初に本発明の両偏波伝送装置に概要を簡
単に説明する。この両偏波伝送は、送端側及び受端側に
それぞれ２Ｎ個［但し、Ｎは自然数］の切換手段を備え
ており、２Ｎ個の切換手段はＮ個づつの２つの系統に分
けることができる。また、各系統には、それぞれＮ個の
現用回線が設けられており、且つ、各系統には、１つづ
つの予備回線が設けられている。この現用回線から予備
回線への切換は、各系統のＮ個の切換手段を切り換える
ことによって行われる。

【００２６】送端側では１つの回線切換情報に基づいて
２Ｎ個の切換手段のうち、それぞれの偏波面における水
平又は垂直のいずれか一方に係る切換信号を生成するこ
とによって、２系統の該当する回線を同時に予備回線に
切り換える。又、受端側では２Ｎ個の切換手段に対応す
る回線のそれぞれの回線品質を監視検出することによっ
て劣化状態の回線に関する回線警報を得た後、この回線
警報に基づいて１つの回線切換情報を生成し、更にこの
１つの回線切換情報を偏波面における水平又は垂直のい
ずれか一方に係る無線回線により送端側に送信する。

【００２７】図１は、この両偏波伝送を用いたデジタル
無線装置をブロック図により示したものである。図示さ
れた両偏波伝送装置は２つのデジタル無線装置を備え、
送端側及び受端側にそれぞれ２Ｎ個の回線切換器１〜２
Ｎ，２Ｎ＋１〜４Ｎを備え、これら回線切換器には、２
系統の現用回線と、各系統毎に個々に設けられた予備回
線が収容されている。また、現用回線から予備回線への
切換はこれらの２Ｎ個ずつの回線切換器１〜２Ｎ、２Ｎ
＋１〜４Ｎからそれぞれ２つの回線切換器を切り換える
ことによって行う。

【００２８】ここで、受端側には、回線切換器２Ｎ＋１
〜３Ｎ，３Ｎ＋１〜４Ｎを含む回線に対するそれぞれの
回線品質を監視することによって劣化状態の回線に関す
る回線警報を検出する回線警報検出器１´〜２Ｎ´が備
えられている。更に、これらの回線警報検出器１´〜２
Ｎ´は、回線切換情報発生器１０６に回線警報を送信す
る。又、送端側には回線切換器１〜２Ｎにそれぞれ切換
制御信号を送信するための回線切換制御装置１０５が備
えられている。

【００２９】加えて、一方のディジタル無線装置におい
て、回線切換器１〜Ｎ，２Ｎ＋１〜３Ｎはパイロット信
号発生器１０１により発生したパイロット信号を通信で
き、その通信結果はパイロット信号検出器１０３にて検
出される。又、他方のデジタル無線装置においては、回
線切換器Ｎ＋１〜２Ｎ，３Ｎ＋１〜４Ｎはパイロット信
号発生器１０２により発生したパイロット信号を通信で
き、その通信結果はパイロット信号検出器１０４にて検
出される。

【００３０】即ち、図１に示す２つのディジタル無線装
置も、図２に示したものと同様にＮ＝７の場合に該当す
る。又、図１でも便宜上、水平及び垂直の偏波うち、そ
れぞれ同一偏波で各デジタル無線装置を構成し、図３と
同様に、同一無線周波数の回線を同一回線番号で示して
いる。

【００３１】このうち、送端側の回線切換制御装置１０
５は、１つの回線切換情報に基づいて２Ｎ個の回線切換
器１〜２Ｎのうち、それぞれの偏波面における水平又は
垂直のいずれか一方に係る切換制御信号を生成する。こ
れにより、回線切換制御装置１０５は切換制御信号によ
り２Ｎ個の回線切換器１〜２Ｎのうちの該当する回線を
同時に予備回線に切り換え制御する。

【００３２】又、受端側の２Ｎ個の回線警報検出器１´
〜２Ｎ´は、２Ｎ個の回線切換器２Ｎ＋１〜４Ｎに対応
する回線のそれぞれの回線品質を監視することによって
劣化状態の回線を検出し、回線警報を送信する。更に、
受端側の回線切換情報発生器１０６は、回線警報に基づ
いて１つの回線切換情報を生成し、この１つの回線切換
情報を偏波面における水平又は垂直のいずれか一方に係
る無線回線（その送信方向側）により送端側の回線切換
制御装置１０５に送信する。

【００３３】これら２つのデジタル無線装置において、
回線切換制御装置１０５及び回線切換情報発生器１０６
は、デジタル無線装置の相互間にて共用される。

【００３４】次に、このデジタル無線装置における回線
切換の動作について説明する。但し、説明は両方のデジ
タル無線装置（Ｎ＝７）に関するものを対象とする。
又、初期状態のパイロット信号の検出により予備回線の
状態を検出するまでの過程は、図２で説明した従来の装
置と同様であるのでその説明を省略する。

【００３５】ここで、図４に示すようなフェージングが
現用回線（ＲＥＧ２）に発生した場合を想定する。現用
回線（ＲＥＧ２）にフェージングが発生すると、上述し
た参考論文に説明されているように、異なる偏波を用い
た現用回線（ＲＥＧ２´）にも、非常に高い確率でフェ
ージングが発生する。したがって、回線警報検出器２，
Ｎ＋２´のいずれかより回線警報（ＡＬＭ２又はＡＬＭ
２´）が送信されることになる。回線切換情報発生器１
０６は、いずれか早い方の回線警報を受信すると、この
回線警報に基づいて発生した１つの回線切換情報を無線
回線の送信方向側より回線切換制御装置１０５に送信す
る。回線切換制御装置１０５は、この１つの回線切換情
報を受信すると、２つの切換制御信号（ＣＯＮＴ２，２
´）を回線切換器２，Ｎ＋２にそれぞれ送信する。これ
により、回線切換器２，３Ｎ＋２を動作させて現用回線
（ＲＥＧ２，ＲＥＧ２´）の信号を予備回線に載せ代え
ることができる。

【００３６】この後は、図２で説明した場合と同様に、
受端側ではパイロット信号検出器１０３，１０４がパイ
ロット信号が無くなったこと，即ち、いずれの現用回線
（ＲＥＧ２，ＲＥＧ２´）も送端側で切り換えられたこ
とを検出する。この検出信号と受端側からの応答信号と
を受信した切換情報発生器１０６は、これらの現用回線
（ＲＥＧ２，ＲＥＧ２´）の回線切換器２Ｎ＋２，３Ｎ
＋２に対してそれぞれ回線切換信号ｂを送信する。回線
切換器２Ｎ＋２，３Ｎ＋２は、それぞれ回線切換信号ｂ
を受信すると、各信号の位相差を検出して一致したとき
に予備回線側に切り換えて救済を行う。このようにし
て、全動作が完了する。

【００３７】

【発明の効果】本発明の両偏波伝送方式及びそれを使用
した両偏波伝送装置によれば、２系統の予備無線路を成
す２つのデジタル無線装置の相互間において、送端側で
行う予備回線に対する回線切換制御と、受端側で送端側
に送信する回線切換情報とをそれぞれ１つの回線切換制
御装置，回線切換情報発生器で共用させ、回線切換情報
を一つの無線回線を利用して行っているので、周波数利
用効率が格段に向上する。又、この両偏波伝送を行うデ
ジタル無線装置は従来のものに比べて回線切換制御装置
と回線切換情報発生器とが１つずつ削減されるため、簡
素に構成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る両偏波伝送装置を示し
たブロック図である。

【図２】従来技術から類推できる両偏波伝送装置の構成
説明するためのブロック図である。

【図３】両偏波伝送に係る無線周波数配置の一例を示し
たものである。

【図４】図３に示す無線周波数配置においてフェージン
グが生じた状態を示したものである。

【符号の説明】

１〜４Ｎ（Ｎ＝７：１〜２８） 回線切換器 １´〜２Ｎ´（Ｎ＝７：１´〜１４´） 回線警報検出
器 １０１，１０２ パイロット信号発生器 １０３，１０４ パイロット信号検出器 １０５，１０５´ 回線切換制御装置 １０６，１０６´ 回線切換情報発生器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送端側及び受端側を有し、前記送受端側
   間にそれぞれ複数の現用回線及び予備回線から成る２系
   統の回線群を備え、両系統には互いに異なる偏波を使用
   して信号を伝送する両偏波伝送方式において、前記送端
   側では、前記２系統の現用回線のいずれか一方の回線の
   予備回線に対する回線切換情報に基づいて、他系統の対
   応する現用回線を同時に予備回線に切り換え、前記受端
   側では、前記２系統の複数の現用回線における回線品質
   を監視検出することによって劣化状態の回線に関する回
   線警報が前記１系統の現用回線のいずれかから得られる
   と、該回線警報に基づいて前記１系統の当該現用回線だ
   けではなく、他系統の対応する現用回線をも予備回線に
   切り換えることを特徴とする両偏波伝送方式。
2. 【請求項２】 送端側及び受端側の間にそれぞれ複数の
   現用回線及び予備回線から成る２系統の回線群を備え、
   両系統には互いに異なる偏波を使用して信号を伝送する
   両偏波伝送装置において、前記送端側は、２系統の現用
   回線に対応して設けられると共に、対応する系統の現用
   回線を予備回線に切り換える複数の回線切換器と、前記
   ２系統の複数の回線切換器に接続され、１系統における
   回線切換器に現用回線から予備回線への切り換えの際、
   他系統の該当する現用回線を同時に予備回線に切り換え
   制御する回線切換制御装置とを備え、前記受端側は、２
   系統の現用回線に対応して設けられると共に、前記複数
   の回線切換器に対するそれぞれの回線品質を監視検出す
   ることによって得られる劣化状態の回線に関する回線警
   報を出力する回線警報手段と、前記１系統の現用回線の
   いずれかから回線警報を受けると、前記他系統の該当す
   る現用回線をも予備回線に切り換えることを指示する回
   線切換情報を出力する回線切換情報発生手段とを備えた
   ことを特徴とする両偏波伝送装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の両偏波伝送装置におい
   て、前記送端側の回線切換制御装置と前記受端側の回線
   切換情報発生手段とは、互いに無線回線を通して接続さ
   れていることを特徴とする両偏波伝送装置。