JPH09505965A - 単一周波数送信ネットワーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数の送信局からなる単一周波数送信ネットワークでは送信される送信フレームは該送信局で作られる。各同時送信された送信フレームは同一のデータパケットからなることを確立しなければならない。これはいわゆるフレーム開始コードにより一つのフレームで送信されるデータパケットを分離することにより達成される。

Description

【発明の詳細な説明】 単一周波数送信ネットワーク 本発明は少なくとも２つの送信リンクを介して少なくとも２つの送信局に信号 を送信するソース局からなり、該送信局は該ソース局から該信号を受ける受信機 と搬送波上に該信号を送信する無線送信機とからなる送信ネットワークに関する 。 本発明はまたそのような送信ネットワーク内で用いられるソース局と送信局、 及び信号を送信する方法に関する。 上記の送信ネットワークはＧ．ＰｌｅｎｇｅによるＥＢＵ ｒｅｖｉｅｗ ｔ ｅｃｈｎｉｃａｌ，Ｎｏ．２４６，Ａｐｒｉｌ １９９１年，８７−１１２頁の 「ＤＡＢ−Ａ ｎｅｗ ｓｏｕｎｄ ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ， Ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， Ｒｏｕｔｅｓ ｔｏ ｉｔｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ」から知られている。 従来の送信ネットワークは例えば放送の目的で設計されてるときには送信され る信号に利用可能な充分なチャンネルがないという問題を有する。この場合には 再利用する周波数を再配分し、一方で正常な伝搬状態の下である領域で送信機の 一つのみが特定の周波数で送信し、それにより相互干渉は正常な伝搬条件下で予 想する必要はない。しかしながらそのような従来の送信ネットワークでは干渉は 例えば対流圏ダクトのような特殊な伝搬条件では発生する。 上記文献から知られている送信ネットワークでは信号は複数の送信機を介して 類似の周波数で送信され、一方で受信機は異なる送信機から信号を受ける。結果 として妨害信号はエコー信号に対応する特性を有するように発生される。この（ 望ましくない）エコー信号はエコー打ち消し器又は送信される信号が実際に送信 されるときに時間領域で保護周波数帯域と称されるものを用いることにより受信 機内で抑制される。従ってこの受信された信号は受信された信号がエコー信号に より妨害される間に特定の期間受信機内で廃棄される。 単一の送信周波数以上は用いられていない送信ネットワークの大きな利点は従 来の送信ネットワークが用いられるときより利用可能な必要なチャンネルがずっ と少ないことである。加えて単一以上の送信周波数が用いられていない送信ネッ トワークでは特定の伝搬条件下でさえも付加的な妨害がない。何故ならばそのよ うな妨害は受信機に既に考慮されているからである。 信号の所定の部分の送信の瞬間が２つの送信局間で非常に異なる場合には該エ コー遅延はかなり長い。この遅延の差はソース局と送信局との間の送信路の遅延 の差により生ずる。この比較的大きな遅延の差の結果としてエコー信号の影響の 打ち消しに対して受信機内でとられる対策はかなり複雑である。 送信局により送信される信号はフレームの形をとり、多数のトレーニングシー ケンス及び／又は同期シンボル及び時にはスタッフィングシンボルである有用な データからなる。有用なデータは送信リンクからなるネットワークにより供給さ れる。そのようなネットワークはその中で搬送されるシンボルがマップされなけ ればならない搬送フレーム構造をしばしば用いる。このマッピングは異なる送信 リンクに対して異なる。これは送信ネットワークの誤動作を導く与えられた瞬間 に送信局により異なるシンボルの送信を生ずる。 本発明の目的は全ての送信局が同じ瞬間に同じシンボルを送信することを確実 にする上記のような送信ネットワークを提供することにある。 故に本発明は該送信局は該信号をデジタルシンボルのフレームからなる更なる 信号に変換する変換手段からなり、ソース局は一のフレーム内の送信局により送 信される信号の部分を決める決定手段と、該送信局に該部分の識別を送信する手 段とからなることを特徴とす る。 どのシンボルが一つのフレーム内で送信されなければならないかを示すことに よりデータ信号を有する対応する識別を送ることにより同じシンボルは送信局に より各フレーム内に送信されることが確実になる。該識別は例えば現在の開始コ ードと次のフレームの開始コードの間のシンボルが一つのフレーム内で送信され なければならないことを示すフレーム開始コードである。 本発明はまたダイバーシティ送信に対して用いられ、ここで送信機に対して同 じ周波数は必要とされない。 本発明の他の実施例は決定手段は該変換手段と等価な更なる変換手段を有する ことを特徴とする。 ソース局内へまた変換手段の導入により該ソース局はどのシンボルが一つのフ レーム内で送信されるかを容易に決定しうる。これは送信される信号からフレー ムを作ることによりなされ、送信リンクを介して送信局へ送信されるデータ（フ レームの残りの部分でない）と共に各フレームの始めに送信フレーム開始コード を送信することによりなされる。 本発明を図を参照して更に説明する。 図１は本発明が用いられ得る単一周波数送信ネットワークを示す； 図２は図１による送信ネットワークの簡単なブロック図である； 図３は図２によるネットワーク内に現れる信号の構成を示す図である； 図４は図１による送信ネットワーク内で用いられるソース局のより詳細な図で ある； 図５は図１による送信ネットワーク内で用いられる送信局のより詳細な図であ る。 図１による送信ネットワークではソース局２はそれぞれの送信リ ンク１０、１２、１４を介してそれぞれの送信局４、６、８に結合される。 各送信局４、６、８は対応する送信リンク１０、１２、１４から受信したデー タを含む送信フレームを構成する。送信リンク内の信号の遅延と送信局内の遅延 の和が全ての送信局４、６、８に対して実質的に同じであることが確実にされる 。これは全ての送信局により信号の実質的に同時送信を生ずる。 図２によるブロック図では信号はバッファ２４の入力に印加される。バッファ ２４は制御回路２２に結合される。バッファ２４の出力は信号のどの部分が一つ のフレーム内で送信されなければならないかを識別する情報を挿入する挿入装置 ２６の入力に接続される。該情報の挿入は制御回路２２により制御される。該入 力装置の出力は送信リンク１０、１２、又は１４を介して対応する送信局４、６ 、８に結合される。該送信局４、６、８の入力信号はバッファ２８に印加される 。該バッファ２８は制御回路３４に結合される。バッファの出力はマルチプレク サ３０の入力に接続される。マルチプレクサの出力は送信機３２の入力に接続さ れ、送信機３２の出力は各アンテナ１６、１８、又は２０に結合される。 以下の説明で信号はデジタルシンボルのパケットからなるデジタル信号である ことが仮定されている。該パケットはバッファ２２に一時的に記憶される。制御 回路２２はどのパケットが一つのフレームの送信局４、６、８により送信される かを決定する。挿入装置２６はフレーム開始コードの後に送信される第一のパケ ットが送信局により新たなフレーム内に送信される第一のパケットであることを 示すいわゆるフレーム開始コードを挿入する。このようにして２つの連続するフ レーム開始コード間に存在するパケットは一つのフレーム内で送信される。 バッファ２８内でソース局から受信されたパケットは一時的に記憶され、フレ ーム開始コードは除去され、制御回路３４に印加され る。該制御回路３４はパケットオーバーヘッド信号を有する該フレームに属する パケットの組合せにより最終的な送信フレームを構成するためにバッファ２８及 びマルチプレクサ３０を制御する。オーバーヘッド信号は送信ネットワークから の信号を受けるよう意図された受信機に対するフレーム同期信号と、クロックラ ンイン（ｒｕｎ ｉｎ）信号と、トレーニング信号とからなる。完全なフレーム はマルチプレクサ３０の出力で得られる。該出力信号は搬送波上で変調され、対 応する送信アンテナ１６、１８、２０に対応するよう印加される前に送信機３２ で増幅される。 図３のグラフａに図２のバッファ２４の入力での信号が示される。それは１か ら１５まで番号をつけられた連続したパケットからなる。図３のグラフｂに送信 リンクを介して送信された信号が示される。 該信号はフレーム開始コード及びパケットの送信に対する複数の時間スロットか らなる。時間スロット番号は対応する時間スロットの下に示される。送信リンク を介して送信された信号は時間スロット１−１９で利用可能なパケットをフレー ム開始コードの背後で加算することにより構成される。 新たな時間スロットの始めで完全なパケットはバッファ２４で得られる場合に は該パケットは該時間スロットで送信される。スロット番号はまた該スロット内 で送信される信号内に導入される。完全なパケットが利用できない場合にはスタ ッフ又はヌルシンボルが対応するスロット内に送信される。時間スロットの数は 送信フレーム内に適合するパケットの最大数に少なくとも等しくなければならな い。一般に該時間スロットの数はあるスタッフ許容性を提供するために幾分大き い。 図３のグラフｃに送信局により最終的に送信された送信フレームが示される。 それはデータパケットに先立つ全てのフレームオーバーヘッド信号からなるヘッ ダＴからなる。フレームは送信されるパケットと多数のスタッフィングシンボル とからなる。送信リンク を介する送信された信号での多数の時間スロットは送信フレーム内に送信された パケットの数と異なることが可能であることがわかる。送信リンク上の信号は要 求される送信容量を減少するためにスタッフパケット含まないことはまた可能で ある。 図４によるソース局では入力シンボルはバッファ２４の入力に印加される。バ ッファ２４の第一の出力はマルチプレクサ２６の入力に接続される。バッファ２ ４内に利用できる完全なパケットがあるかどうか示す出力信号を搬送するバッフ ァ２４の第二の出力は制御回路２２の入力に接続される。読み取り制御信号を搬 送する制御回路の第一の出力はバッファ２４の読み取り入力に接続される。 フレーム開始コードを搬送する制御回路２２の第二の出力はマルチプレクサ２ ６の第二の入力に接続される。マルチプレクサ制御信号を搬送する制御回路２２ の第三の出力はマルチプレクサ２６の制御入力に接続される。クロック信号ＣＬ Ｋ及び絶対時間基準ＴＩＭＥは制御回路２２に印加される。 マルチプレクサ２６は図３のグラフａによる信号を図３のグラフｂによる信号 に変換する。これはフレーム開始コードを有するバッファ２４の出力信号をマル チプレクシングすることによりなされる。フレームの始めでフレーム開始コード はマルチプレクサ２６により出力する。フレーム開始コードを出力した後に制御 回路２２はバッファ２４で利用可能な完全なパケットがあるかどうかをチェック する。そのような完全なパケットが利用可能な場合には制御回路２２はバッファ ２４が該パケットを出力させるようにそれの読み取り信号出力上の読み取り信号 を発行する。マルチプレクサ２６では時間スロット番号はバッファ２４により出 力されるパケットに加えられる。完全なパケットが利用可能でない場合にはヌル パケット又はスタッフパケットと称されるものが送信される。 フレームは該フレームが送信された瞬間についての情報をまた含む。この情報 は送信局によるデジタルシンボルの実質的な同時送信 を得るために所定の遅延値を加算することが可能なように送信リンクの送信遅延 を計算するために送信局で用いられる。絶対的なタイミング基準は高精度クロッ クから得られるが、かなり安価な受信機を用いることにより広域位置決めシステ ム（ＧＰＳ−Ｎａｖｓｔａｒ）からの該絶対タイミング基準を得ることがまた可 能である。 図５による送信局では送信リンクから受信された信号はバッファ２８に印加さ れる。バッファ２８はデマルチプレクサ３３に接続されたその出力を有するバッ ファメモリ２９からなる。時間スロット番号を搬送するデマルチプレクサ３３の 第一出力は制御回路３４の入力に接続される。送信されるパケットを搬送するデ マルチプレクサ３３の第二出力はマルチプレクサ３０の第一入力に接続される。 制御回路３４の第一出力はバッファメモリ２９の制御入力に接続される。制御回 路３４の第二出力はマルチプレクサ３３の制御入力に接続される。スタッフパケ ットを搬送する制御回路３４の第三出力はマルチプレクサ３０の第二入力に接続 される。フレームオーバーヘッド信号を搬送する制御回路３４の第四出力はマル チプレクサ３０の第三入力に接続される。制御回路３４の第五出力はマルチプレ クサ３０の制御入力に接続される。マルチプレクサ３０の出力は送信機３２の入 力に接続される。送信機３２の出力は対応するアンテナに結合される。 送信リンクから受信された信号はバッファメモリ２９に一時的に記憶される。 フレーム開始コードにより示される新たなフレームの始めにはフレームオーバー ヘッド信号が選択され、マルチプレクサ３０により送信機３２に渡される。フレ ームオーバーヘッド信号の後でデータパケット及びスタッフパケットは送信され る。制御回路３４はバッファメモリ２９内の第一のパケットのスロット番号をチ ェックする。該スロット番号が送信されるパケットの番号と対応する場合にはバ ッファメモリ２９内のパケットは送信される。さもなければそれはデータパケッ トはバッファメモリ２９内に現れ、 従ってスタッフパケットが送信されることを意味する。これはフレーム内の最後 のパケットが送信されるまで繰り返される。フレームの最後のパケットが続くフ レームのフレーム開始コードにより示される。このようにして作られたフレーム は送信機３２により搬送波上で変調され、、送信用の対応するアンテナに印加さ れる。送信局の上記構造はスタッフパケットがそれぞれの送信リンクから受信さ れた信号内に現れない場合にはまた用いられる。スタッフパケットが導入される べきか否かの決定はパケット内の正確な時間スロット番号の表示に基づき決定さ れる。 送信リンクから受信された信号が送信の実際の時間についての情報からなる場 合には送信のこの時間は異なる送信局による同じ情報による実質的に同時の送信 を得るために遅延素子の遅延量を調整するために用いられる。故に絶対時間基準 ＴＩＭＥは制御回路３４に印加される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 少なくとも２つの送信リンクを介して少なくとも２つの送信局に信号を送 信するソース局からなり、該送信局は該ソース局から該信号を受ける受信機と搬 送波で該信号を送信する無線送信機とからなる送信ネットワークであって、該送 信局は該信号をデジタルシンボルのフレームからなる更なる信号に変換する変換 手段からなり、ソース局は一のフレーム内の送信局により送信される信号の部分 を決める決定手段と、該送信局に該部分の識別を送信する手段とからなることを 特徴とする送信ネットワーク。 ２． 決定手段は該変換手段と等価な更なる変換手段を有することを特徴とする 請求項１記載の送信ネットワーク。 ３． 更なる変換手段は変換手段のモデルからなることを特徴とする請求項２記 載の送信ネットワーク。 ４． ソース局は該信号の送信時間に依存するタイミングシンボルを導入する手 段からなることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の送信ネッ トワーク。 ５． 少なくとも２つの送信リンクを介して少なくとも２つの送信局に信号を送 信するソース局であって、ソース局は一のフレーム内の送信局により送信される 信号の部分を決める決定手段と、該送信局に該部分の識別を送信する手段とから なることを特徴とするソース局。 ６． 決定手段は該変換手段と等価な更なる変換手段を有することを特徴とする 請求項５記載のソース局。 ７． 更なる変換手段は変換手段のモデルからなることを特徴とする請求項６記 載のソース局。 ８． ソース局は該信号の送信時間に依存するタイミングシンボルを導入する手 段からなることを特徴とする請求１乃至３のうちいずれか一項記載のソース局。 ９． ソース局から信号を受ける受信機と搬送波で該信号を送信す る無線送信機とからなる多送信機送信ネットワーク用の送信局であって、該送信 局は該信号をデジタルシンボルのフレームからなる更なる信号に変換することを 特徴とする送信局。 １０． 少なくとも２つの送信リンクを介して少なくとも２つの送信局に信号を 送信し、該ソース局から該信号を受け、搬送波で該信号を送信することからなる 多送信ネットワークを用いる方法であって、該送信方法は該信号をデジタルシン ボルのフレームからなる更なる信号に変換し、一のフレーム内の送信局により送 信される信号の部分を決め、該送信局に該部分の識別を送信することからなるこ とを特徴とする送信方法。