JPH11331133A - 双方向ディジタル伝送方法及びその装置 - Google Patents

双方向ディジタル伝送方法及びその装置

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JPH11331133A
JPH11331133A JP11019180A JP1918099A JPH11331133A JP H11331133 A JPH11331133 A JP H11331133A JP 11019180 A JP11019180 A JP 11019180A JP 1918099 A JP1918099 A JP 1918099A JP H11331133 A JPH11331133 A JP H11331133A
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JP
Japan
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transmission
signal
reception
unit
station
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JP11019180A
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English (en)
Inventor
Atsushi Miyashita
敦 宮下
Toshiyuki Akiyama
俊之 秋山
Nobuo Tsukamoto
信夫 塚本
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Hitachi Denshi KK
Original Assignee
Hitachi Denshi KK
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Publication date
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  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一の帯域を用いて時間的に伝送を切り替え
ることで、双方向の伝送回線を確保することを目的とす
る。 【解決手段】 直交周波数分割多重変調方式により変調
された伝送信号を第1と第2の伝送局間で送受信するデ
ィジタル伝送システムにおいて、上記第1の伝送局が送
信する第1の送信期間と上記第2の伝送局が送信する第
2の送信期間が交互に現れるよう上記第1と第2の伝送
局を制御し、上記第1の伝送局で第1の連続データを信
号送出期間と非送出期間が繰返す第1の上り方向間欠伝
送信号に変換して上記第1の送信期間に送信し、上記第
2の伝送局で第2の連続データを信号送出期間と非送出
期間が繰返す第2の下り方向間欠伝送信号に変換して上
記第2の送信期間に送信し、上記第1と第2の伝送局で
受信したそれぞれの間欠伝送信号をそれぞれ元の連続デ
ータに復元することにより、双方向ディジタル伝送を実
現したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、双方向ディジタル
伝送システムに関し、特に、直交周波数分割多重変調方
式を用いた双方向ディジタル伝送システムに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】動画像信号の地上伝送用として、FPU
(Field Pick Up)通信装置(以下、FPUと称す)が広く
普及している。 ところで、FPUなどの移動無線ある
いは半固定無線の用途では、カメラ等がある移動局から
放送センタ等の基地局に伝送する主信号の動画像が正し
く伝送されているかどうかを確認するため、基地局で受
信した動画像を、再び移動局に返送するためのリターン
信号の要求が強く、実際に二つの伝送帯域を用いた、一
対向の双方向伝送可能なFPUが製品化され利用されて
いる。
【0003】このFPUの構成を図12に示し、以下に
説明する。これは、送信制御部21、送信高周波部2
5、上り送信用のアンテナ30、上り受信用アンテナ3
2、受信高周波部27、受信制御部23からなる上り伝
送系と、送信制御部24、送信高周波部28、送信用の
アンテナ33と受信アンテナ31、受信高周波部26、
受信制御部22からなる下り伝送系で構成される。以
下、この動作について述べる。送信制御部21,24
は、同一の構成であり、送信データレートは、クロック
発振器CK OSCにより決まる。ID端子に入力されたデー
タは、ディジタル変調された後、局部発振器LO OSCによ
って決まる周波数の、IF信号に変調され出力される。
入力送信高周波部25,28は、送信制御部21,2
4からのIF信号を指定されたRF周波数に変換し、こ
の変換された出力はアンテナ30,33によって送信さ
れる。 受信高周波部26,27は、アンテナ32,3
1にて、指定された周波数のRF信号のみを受信しIF
信号に変換する。 受信制御部23,22は、入力され
た受信IF信号を局部発振器LO VCOの周波数によって復
調した後、クロック発振器CK VCO出力により決まるレー
トのディジタル信号を出力する。この場合使用する電波
は、上りと下りとで別個の周波数を用いることとなる。
【0004】以下、送信制御部21,24、受信制御部
23,22について詳細を述べる。近年、ヨーロッパや
アメリカ及び日本でディジタル放送が検討されており、
その変調方式として、直交周波数分割多重変調方式(以
下、OFDMと称す)の採用が、有力視されている。
OFDMとは、マルチキャリア変調方式の一種で、多数
のディジタル変調波を加えあわせたものである。以下、
OFDM信号を式で表す。 まず、各キャリアのQPS
K信号は式(1)で表せる。 αk(t)=ak(t)・cos(2πkft)+bk(t)・sin(2πkft) ……………………(1) ここで、kはキャリアの番号を示し、ak(t),bk(t)
は、k番目のキャリアのデータで[−1]または、
[1]の値をとる。キャリア本数をNとすると、OFD
M信号は、N本のキャリアの合成である。 β(t)=Σαk(t) ………………………………………………………… (2) ここで、kは、1からNまでの値をとるものとする。
Nは、例えば、688である。OFDM信号では、例え
ば、1056サンプルのデータ列をシンボルと呼び、こ
のシンボル396組に4組の同期シンボルを付加したス
トリームをフレームと呼ぶ。
【0005】図13は、送信制御部21を構成するOF
DM変調装置のブロック図である。以下、OFDMの変
調装置の動作について、説明する。 連続的に入力され
るデータは、レート変換部1で、レート変換され、例え
ば、400シンボルからなるフレーム周期毎に、後述の
同期シンボル期間に対応する4シンボル期間と、各情報
シンボルにおける、273から752サンプルまでの期
間に対応する不要キャリア用ブランクを除いた期間に出
力される。なおレート変換部1は、他の各部に同期シン
ボル期間の開始を示すFST信号をフレーム周期である
400シンボル毎に出力する。符号化部2Tは、入力デ
ータを符号化し、IとQの2軸にマッピングした符号化
データRfとIfを出力する。IFFT(Inverse Fast
Fourier Transform:逆フーリエ変換)部3Aは、Rfと
Ifを周波数成分と見なし、1024ポイントからなる
時間軸信号RとIに変換する。ガードインターバル付加
部3Bは、1024ポイントからなるRとIの開始期間
波形の例えば最初の32サンプルの波形を1024ポイ
ント後に付加し、合計1056サンプルの時間波形Rg
とIgを出力する。 同期シンボル挿入器5は、この情
報シンボルm個ごとに、予めメモリ等に記憶された、例
えば4シンボルからなる同期シンボルの挿入された信号
IsgとRsgを作成して出力し、図15に示すような
フレーム構成のOFDM変調波を完成させる。送信側で
は入力された伝送すべきデータを符号化部2Tによって
差動符号化後、マッピングを行い、各キャリアに割り当
てる。 各キャリアの同相成分Iを実数部データとし、
直交成分Qを虚数部データとしてIFFT部3Aによ
り、逆フーリエ変換を行い、時間領域としての信号を得
る。これらIFFTした信号は、ランダム雑音に近い波
形となることは言うまでもない。
【0006】次に、送信制御部21の各部の詳細につい
て述べる。レート変換部1の構成例を図16に示す。
入力されたクロックCKはPLL&VCO1−4に入力
され、PLL&VCO1−4は、N/G倍の周波数のク
ロックCKmを出力する。 また、クロックCKはFS
Tカウンタ1−5にも入力され、送信側処理のフレーム
基準となるFSTパルスを発生出力する。 なお、この
FSTパルスは、FIFOメモリ1−3のWRST端子
とRRST端子に入力され、リセットの基準になる。
入力されたシリアルデータDinは、クロックCKmを入
力とする1/m分周器1−2の出力で駆動されるシリア
ル/パラレル変換器(S/P)1−1にてパラレル信号と
なり、FIFOメモリ1−3に入力される。 そして、
FSTカウンタ1−5からのライトイネーブル信号RE
によって、パラレル信号DiiがFIFOメモリ1−3よ
り出力される。符号化部2Tの一例を図17示す。 信
号Diiは、マッピングROM2−1,2−2に入力さ
れ、I,Q軸の所定点の信号に変換される。 不要キャ
リアに相当する期間の信号は選択器(SEL)2−3,2
−4にて0に置換され、RfとIfを作成する。このS
EL2−3,2−4は、クロックCKとFSTパルスに
よって、タイミングを決められたコントローラ2−5に
より制御される。
【0007】IFFT変換部の例を図18に示す。 C
KとFSTとでタイミングを決められたコントローラ
(CNT)3A−2により、前記ガード期間を含めたシン
ボル周期の信号FSTを基準に、入力信号RfとIfを
時間波形RとIに変換する。具体的には、プレッシー社
のPDSP16510等の既存技術を用いれば、実現で
きる。ガード付加部3Bの一例を図19に示す。入力さ
れた信号RとIは、1024サンプル遅延する遅延器(D
ELAYO)3B−1,3B−2に、1025サンプル目から
1056サンプル目のみ切り替わるSEL3B−3,3
B−4に入力される。その結果出力される、全1056
サンプルからなるシンボルは、1025サンプル目から
1056サンプル目に、1サンプルから32サンプル間
の時間波形が付加される。SEL3B−3、3B−4
は、クロックCKとFSTパルスによってタイミングを
決められたコントローラ(CNT)3B−5によって制御
される。
【0008】同期挿入部5の一例を、図20に示す。
クロックCKとFSTパルスによりタイミングを決めら
れたカウンタ5−5によって制御されるROM5−1,
5−2は同期シンボル信号をFSTパルスに応じたタイ
ミングで発生する。同様にクロックCKとFSTパルス
によってタイミングを決められたコントローラ(CNT)
5−6によって制御される選択器(SEL)5−3,5−
4は、作成したガード付時間信号RgとIgの現段階で
は無信号(NULL)期間である1から4シンボル期間の
み、ROM5−1,5−2からの同期シンボル信号に切
替えて出力する。 NULL挿入の目的は、無信号であ
り同期シンボル群の存在を、大まかに見つけるためであ
り、NULLシンボル期間は信号を一切出力しない。S
WEEPシンボルの挿入の目的は、シンボル切り替わり
点を正確に求めることであり、1シンボル期間に伝送帯
域の下限周波数から上限周波数に変化する波形とする。
図13において、直交変調処理部8は、D/A変換器8
1、直交変調器82、局部発振器83からなり、D/A
変換器81により実数部信号Rsgと虚数部信号Isg
のD/A変換を行い、直交変調器82で実数部信号に対
しては発振器83からの周波数fcのキャリア信号で、
一方、虚数部信号に対しては発振器83の周波数fcの
キャリア信号を90°移相した信号で直交変調を施し、
これら信号合成しOFDM信号を得る。
【0009】以後、上り伝送系の受信側の構成と動作に
ついて述べる。 図14は、受信制御部23を構成する
OFDM復調装置のブロック図である。受信側では、伝
送されたフレーム構成信号を直交復調処理部9に入力す
る。ここでの処理は、送信側とは逆に、直交復調器91
にて、電圧制御発振器93のキャリア信号で復調したも
のを実数部信号に、キャリア信号を90°移相し復調し
た出力を虚数部信号として取り出すものである。これら
実数部虚数部の各復調アナログ信号はA/D変換器92
にてディジタル信号に変換される。タイミング再生部4
の一例を図21に示す。直交復調したディジタル信号で
あるR'sgとI'sgは、NULL終了検出器4−1と
SWEEP演算部4−2とに入力される。 NULL終
了検出器4−1は、フレーム構成のシンボル群から同期
シンボル中の無信号状態を作るNULLを検出し、同期
シンボルの大まかな位置を検出し、NULL終了時期か
らタイマー回路にてSWEEPシンボル開始時期を推定
してSWEEP期間指示パルスを出力する。 SWEE
P演算部4−2は、SWEEP期間指示パルスを参照し
てNULLシンボルの後に存在するSWEEPシンボル
にて、各シンボルの正確な切り替わりタイミングを捜索
する。 具体的には、予め、SWEEPシンボルのパタ
ーンを内蔵メモリに記憶しておき、入力されたOFDM
信号とメモリに記憶した信号を例えば相関演算し、メモ
リの信号パターンとOFDM信号のパターンが一致した
時点に、一致パルスを出力する。 この一致パルスを位
相比較器(PLL)4−3のR端子に入力する。
【0010】図21において、フレームカウンタ4−4
は、クロックのカウント数がフレーム周期を構成する値
(例えば、1056×400)に到達すると、値を0に戻
すとともにFSTrパルスを出力し、再カウント行う。
以後は、一定カウントすなわちフレーム開始点毎にF
STrパルスが繰り返し出力されフレーム開始時期を示
す。 このFSTrパルスを位相比較器4−3のV端子
に入力する。 位相比較器4−3は、R端子とV端子の
位相差に応じてVCO12(図14)の制御電圧Vcを出
力する。 このVcは、送信側クロック周波数と受信側
クロック周波数の差で生じる、一致パルスとFSTrの
周期差を比較して受信側のクロック周波数を制御する。
受信側OFDM復調装置23では、このクロック周波数
で作成されたFSTrパルスを高速フーリエ変換、復
号、逆レート変換の開始タイミングとする。図14のF
FT変換部3Cは、FSTrパルスを基にシンボルを区
切り、フーリエ変換を行うことでOFDM復調を行い、
信号R'fとI'fを出力する。図14の復号化部2R
は、例えばROMテーブル手法にて、信号R'fとI'f
を識別し、信号D'oを算出する。図14のレート逆変
換部7は、クロックCKrとFSTrパルスによって動
作タイミングが決定され、構成はレート変換部1を反転
した構成である。 図22に、これらの処理のタイムチ
ャートイメージを示す。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】前記のような従来構成
の双方向伝送システムでは、2つの周波数帯域を必要と
するため、有限な電波資源を有効活用できないという問
題点があった。本発明は、これらの欠点を除去し、上り
方向と下り方向の伝送を時間軸上で切り替えて双方向伝
送を実現することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、直交周波数分割多重変調方式により変調さ
れた伝送信号を第1と第2の伝送局間で送受信するディ
ジタル伝送システムにおいて、上記第1の伝送局が送信
する第1の送信期間と上記第2の伝送局が送信する第2
の送信期間が交互に現れるよう上記第1と第2の伝送局
を制御し、上記第1の伝送局で第1の連続データを信号
送出期間と非送出期間が繰返す第1の上り方向間欠伝送
信号に変換して上記第1の送信期間に送信し、上記第2
の伝送局で第2の連続データを信号送出期間と非送出期
間が繰返す第2の下り方向間欠伝送信号に変換して上記
第2の送信期間に送信し、上記第1と第2の伝送局で受
信したそれぞれの間欠伝送信号をそれぞれ元の連続デー
タに復元することにより、双方向ディジタル伝送を実現
したものである。また、直交周波数分割多重変調方式に
より変調された伝送信号を第1と第2の伝送局間で送受
信するディジタル伝送装置において、上記第1の伝送局
に、第1の連続データを第1の間欠伝送信号に変換し間
欠送信する第1の送信部と上記第2の伝送局からの第2
の間欠伝送信号を受信し元の第2の連続データに復元す
る第1の受信部と当該伝送局の送受信動作を切替る第1
の切替部とを設け、上記第2の伝送局に、上記第2の連
続データを上記第2の間欠伝送信号に変換し間欠送信す
る第2の送信部と上記第1の伝送局からの上記第1の間
欠伝送信号を受信し元の第1の連続データに復元する第
2の受信部と当該伝送局の送受信動作を切替る第2の切
替部とを設け、上記第1、第2の間欠伝送信号を互いの
信号非送出期間に交互に伝送するようにしたものであ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】一つの伝送帯域を用いる双方向伝
送の動作概要は、図1〜図3に示す様に移動局から基地
局側への伝送回線(以下、上り回線)と、基地局側から移
動局側への伝送回線(以下、下り回線)を、時間的に交互
に切り換えて伝送を行うものである。定められた同一周
波数帯で双方向伝送を行う。すなわち、上り、下り回線
の各伝送信号は、それぞれ連続するデータを、数種類の
同期シンボル群と複数の情報シンボル(データシンボル)
群からなる信号送出期間(t0〜t3,t5〜t8,…)と、信
号を送出しない非送出期間(t3〜t5,t8〜t10,…)が
繰り返す、上り方向、下り方向の間欠ディジタル信号に
変換され、時間的に交互に伝送される。まず、移動局側
では、時刻t0〜t2,時刻t5〜t7,…の期間に制
御信号C(m)をローレベル(L)とし、送信高周波部(T
h)55のパワー段を動作させ、かつ、送受信切替器を
構成するRF切替器(SWa)59のSWi端子を選択
し、アンテナMから、高周波信号MTXを上り方向伝送信
号として間欠的に送信する。この高周波信号MTXは、伝
搬による遅延のため時刻t1〜t3の期間に基地局側ア
ンテナSにMRXとして届く。 時刻t3〜t5,t8〜
t10,…は、上り回線の信号を送出しない非送出期間で
ある。
【0014】基地局側は、受信同期が未確立な状態で
は、制御信号C(s)を常にハイレベル(H)として、受信
状態を保ち続ける。移動局側は、t3からt5の期間下
り回線のデータを受信すべく待機する。そして、フレー
ム周期後の時刻t5からt7に、次の伝送信号をアンテ
ナMから送信する。基地局側は、時刻t6以降において
受信同期が確立でき、フレーム基準を示すFSTr信号
が得られ、かつ後述のS・FIX信号がLになってか
ら、上り回線のの受信動作が確立したことを示すFST
s信号を下り回線の送信制御部(Txs)54に送る。
また、受信高周波信号MRX(上り)が一時休止する時刻t
8,…に制御信号C(s)をローレベル(L)とする。基地
局側送信制御部(Txs)54は、パワー段をこの期間
(t8〜t10,…)に動作させ、下りの送信データを高周
波信号STX(下り)としてアンテナSから間欠的に送信す
る。 移動局では、伝搬遅延により、時刻t9からt10
の期間にかけて届く、STX(下り)の受信高周波信号SRX
(下り)を復調して下り伝送回線を確立する。ここで、前
述の様に、上り、下り回線の各伝送信号は、フレーム前
半の数種類の同期シンボル群と複数のデータシンボル群
からなる信号送出期間と、フレーム後半の信号を送出し
ない非送出期間から構成されている。
【0015】本伝送装置は、最大100km離れた地点
間での伝送を考慮した装置である。本伝送装置で使用す
るマイクロ波帯の電波は直線的に進むため、球体である
地球上では、約100km迄しか電波が到達しない。
従って、地表上での最大伝送距離100kmを考慮する
と、電波は、約330μSの遅延を生じる。図3におい
て、アンテナMから出力された上り方向の高周波信号M
TXは、時刻t0からt1をかけて、即ち最大約330μ
Sを要してアンテナSに到達する。従って、上り方向高
周波信号MTXと下り方向高周波信号STXの信号送出期間
の和は、フレーム期間であるt0〜t5より、互いの遅延
時間(t0〜t1,t3〜t4)である、330μS×2だ
け、小さく設定する必要がある。 この関係を下式に示
す。 MTX時間+STX時間=フレーム期間−(最大伝送距離で
の遅延時間)×2 具体的には、フレーム周期の長短によらず、最大伝送距
離100kmの場合、10から12シンボル期間に相当
する650〜700μSを、フレーム期間から差し引い
た時間を上りと下りの送信期間に割り当てることとな
る。 なお、MTX時間+STX時間は、伝送距離が短い場
合には、割り当てられる時間は増加する。
【0016】上り伝送系である送信高周波部(Th)55
およびRF切替器(SWa)59と下り伝送系である受信
高周波部(Rh)26は、送信制御部(Txm)51によっ
て、RF出力のON/OFFおよび送受信用アンテナM
までのRF経路の切替を制御される。 同様に、下り伝
送系である送信高周波部(Ths)58およびRF切替器
(SWb)60と上り伝送系である受信高周波部(Rhm)
27は、上り伝送系の受信制御部(Rxm)53によっ
て、RF出力のON/OFFおよび送受信用アンテナS
までのRF経路の切替を制御される。
【0017】図4に移動局側である送信制御部(Txm)
51の構成を示す。 これは従来例の送信制御部21の
レート変換部1を、Psw信号(制御信号C(m))の出力可
能でかつフレーム周期の前半にのみデータを出力するレ
ート変換部1mに、置換したものである。 また、符号
化部2Tを、900シンボルからなるフレーム周期の前
半にのみ、例えば時刻t0からt2の期間に同期シンボ
ルを含む400シンボルのデータを出力するように動作
する符号化部2Tmに置換したものである。図5に基地
局側の受信制御部(Rxm)53の構成を示す。 これ
は、従来例の受信制御部23のタイミング再生部4を、
Psw、FSTr、S・FIXの各信号の出力が可能なタ
イミング再生部4mに置換したものである。 また、P
sw信号とS・FIX信号の出力を、NORゲート4mg
にてNORゲートして出力する構成としたものである。
具体的には、受信信号MRX(上り)の同期を検出し、S
・FIXがLとなった時に、PswをC(S)として出力す
る。 また、復号化部2Rを、ローカルVCO制御機能
付きの復号化部2Rmに置換し、同じく電圧制御ローカ
ル発振器95を制御するものである。
【0018】図6に基地局側である送信制御部(Txs)
54の構成を示す。 これは、送信制御部54のレート
変換部1を、外部入力FSTinに従って1/2フレーム
遅延したFSTrを出力する動作を行い、かつこのフレ
ーム周期の前半にのみデータを出力するレート変換部1
sに置換したものである。 この結果、符号化部2T
は、受信制御部(Rxm)54で受信した900シンボル
からなるフレーム周期の後半である、例えば時刻t8か
ら同期シンボルを含む400シンボルのデータを出力す
るように動作する。図7に移動局側の送信制御部(Tx
m)51内のレート変換部1mの具体的構成を示す。
これは、従来例のレート変換器1のFSTカウンタ1−
5を、FSTカウンタの値を出力するFSTカウンタ1
−5mに置換したものである。 このカウンタ値は、デ
コーダ1−7に入力され、全900シンボルからなるフ
レームの1シンボルから400シンボルの期間にLとな
る信号Pswを発生出力する。また、デコーダ1−7と同
様の構成、動作のデコーダ1−8は、FSTカウンタ1
−5mのカウント値出力を入力とし、同期間すなわちフ
レームの1シンボルから400シンボルの期間、FIF
Oメモリ1−3のRE(Read Enable)入力を付勢し、デ
ータを出力させる。
【0019】ここで、N,G,CKm等のパラメータ間
の関係は、以下の通りである。 CKm=CK×N×(1/G)×TDD 但し、 N:1フレームのシンボル数で、通常、544,68
8、最大950程度 G: (有効サンプル数+ガードサンプル数)×(フレーム
シンボル数/データシンボル数)×(1/変調ビット数) TDD:信号送出期間と非送出期間との比 なお、本実施例では、信号送出期間と非送出期間との比
を50%としているが、TDDを任意の比に設定すること
により、50%以外の比に設定できる。
【0020】次に、基地局側受信制御部(Rxm)53内の
タイミング検出器4mの具体的構成を図8に示す。 こ
れは、従来例のタイミング検出器4のフレームカウンタ
4−4を、FSTカウンタの値を出力するフレームカウ
ンタ4−4mに置換したものである。 このカウンタ値
はデコーダ4−7に入力され、全900シンボルからな
るフレームの450シンボルから850シンボルの期間
にLとなる信号Pswを発生出力する。またフレームカウ
ンタ4−4mは、450シンボルから900シンボルま
でLとなるパルスFSTrを出力する。 SWEEP演
算部4−2からの一致パルスはタイマ4−8に入力し、
定期的に一致パルスが生じ、上り回線の受信動作の確率
が示された場合にLとなる信号S・FIXを出力する。
信号S・FIXは、更にモノマルチ4−10の一方の
入力に供給される。 モノマルチ4−10の他方の入力
には、フレームカウンタ4−4mのカウント値を入力と
するデコーダ4−9の出力が供給される。 デコーダ4
−9は、レート変換部1m内のデコーダ1−7(図7)と
同様の900シンボルからなるフレームの1シンボルか
ら400シンボルの期間にLとなる信号FSTsを出力
する。 従って、信号FSTsは、上り回線の受信動作
が確立してから以降、各受信フレームのデータシンボル
期間の終了位相を示す。
【0021】次に、タイマ4−8の構成例とその動作を
説明するための波形を図23に示し、受信制御部におけ
る受信同期の確率について説明する。SWEEP演算部
4−2からの一致パルス(入力IN)は、モノマルチ4−
8−1に入力され、約1フレーム周期毎にのみ、レベル
がHとなるパルスS1を出力する。 Dフリップフロッ
プ4−8−2は、パルスS1をD端子に、入力INをC
K端子に入力する。 そして、入力INの立上りに同期
して、D端子の状態をラッチする。波形図で説明する
と、時刻t3以前の受信同期確率前は、希にしかIN信
号が現れないし、その周期もフレームに全く一致してい
ない。 このため、希に発生した時刻t1のIN信号に
より発生する時刻t2のS1信号はラッチされない。時
刻t3以降、周期的、かつフレーム周期のIN信号が発
生すると、時刻t3のIN信号により、S1信号は時刻
t4頃、レベルHとなっている。 このため、Dフリッ
プフロップ4−8−2は、時刻t4のIN信号をクロッ
クとしてレベルHをラッチし、信号S・FIXを出力す
る。 以後、時刻t4のIN信号で時刻t5頃に発生す
るS1信号のレベルHを時刻t5のIN信号が再度ラッ
チを行い、以後信号S・FIXは、フレーム周期のIN
信号が入力される度に、レベルHを維持し続ける。
【0022】次に、基地局側送信制御部(Txs)54内の
レート変換部1sの具体的構成を、図9に示す。 これ
は、従来例のレート変換器1のFSTカウンタ1−5
を、外部パルスFSTinにてリセット可能なFSTカウ
ンタ1−5sに置換したものである。 なお、FSTパ
ルスは、FSTinに従った位相で発生出力される。FS
Tカウンタ1−5sのカウント値は、デコーダ1−12
に入力される。デコーダ1−12は、900シンボルか
らなるフレームの1シンボルから400シンボルの期
間、FIFOメモリ1−3のRE端子を付勢し、データ
を出力させる。図10に基地局側受信制御部(Rxm)53
内のホールド機能付き復号化部2Rmの構成例を示す。
入力R'fとI'fは、ROM2R−1のアドレスと差分
検出器2R−3に入力される。 ROM2R−1の出力
D'oは、出力端子と差分検出器2R−3に入力され
る。 差分検出器2R−3の出力は、積和器2R−4に
入力される。積和器2R−4のEN端子には、コントロ
ーラ(CNT)2R−5のSGC信号と外部から入力され
る制御信号S・FIX(ホールド信号)とをゲートした信
号を入力する。差分検出器2R−3は、ROM2R−1
が識別したマッピング上での本来あるべき信号点と、復
号部への入力であるR'fとI'fの信号点との差分ベク
トルを求める。 積和器2R−4は、SGC信号の指示
に基づき、FFT部3C(図5)で周波数変換した帯域の
信号においてキャリアが存在する期間のみの差分ベクト
ルを取り込む。 コントローラ(CNT)2R−5は、ク
ロックCKrとFSTrパルスを基準に、復号対象デー
タ期間を指示するSGC信号を出力する。
【0023】図24に差分検出器2R−3の構成例を示
す。 これは、D'oが入力される微調制御部2R−3
−1、R'fとI'fが入力される粗調制御部2R−3−
2、これら制御部出力と切替信号が入力される切替え器
2R−3−3で構成される。この動作は、同期シンボル
群中のCWシンボルを基準にフレームに1回、ローカル
周波数のずれをおおまかに検出し、周波数誤差を解消す
る補正値を出力する。また、周波数ずれが許容範囲内に
達したら粗調完了信号を出力する。 粗調完了後は、復
号値の異常状態を検知する微調制御に入る。図11に送
信側でのレート変換処理、符号化処理、及び受信側での
復号処理、逆レート変換処理のタイミングチャートを示
す。レート変換部1m(図7)は、搭載したFIFOメモ
リ1−3に1フレーム分のデータを貯え、t0からt2
の信号の送出期間に出力する。送信高周波部55(図1)
は、制御端子にローレベル信号(L)が印加されると、図
示しない送信段パワーアンプの出力を行うよう構成され
ている。ここで、移動局側の送信制御部(Txm)51と基
地局側の送信制御部(Txs)54のクロックレートに差が
あると、クロックを分周して決まるフレーム周期に時間
経過とともに位相差が生じ、下り方向の伝送に乱れが生
じる。即ち、固定した地点(伝送局)同士での伝送であれ
ば、互いの距離が変化することはない。 しかし、本伝
送系のように、移動局と基地局との伝送では、互いの距
離が近づいたり遠のいたりする。その結果、近づく場
合、フレーム周期は短くなり、遠のく場合、フレーム周
期が長くなることになり、これに応じてクロック周波数
を上昇あるいは下降させる必要が生じる。
【0024】図2に、この点に対処することを目的とし
た、本発明の第2の構成例を示す。これは、図1の基地
局側送信制御部54を、クロック発振器を持たない送信
制御部(Txs)54bに置換したものである。即ち、受信
制御部(Rxm)53で再生したクロックCKを用い、上り
方向伝送のクロックレートと下り方向伝送のクロックレ
ートを同一にするものである。移動局側、基地局側のい
ずれのフレーム周期も同一のクロックを同一分周して作
成するため、フレーム位相ずれは本質的に発生しない。
同様に、移動局側受信制御部(Rxs)52bもクロック発
振器を持たず、送信制御部(Txm)51のクロックCKを
用い、上り方向伝送のクロックレートと下り方向伝送の
クロックレートを同一にしている。 図2のその他の部
分は、図1と同様なので、説明を省略する。
【0025】図25に受信高周波部26の構成例を示
す。 これは、ゲイン制御可能なゲイン可変アンプ26
−1、7GHz帯の周波数を130MHz帯に変換する
周波数変換部26−2、130MHz帯での出力レベル
を検出するレベル検出器26−3、制御信号によって入
力信号値を保持したり、入力値をそのまま出力するサン
プルホールド部(S/H)26−4からなる。受信入力の
ない期間は、S/H26−4を制御信号により保持モー
ドとして、ゲイン可変アンプ26−1が不必要にゲイン
を増加することを防止している。図26は、図1の実施
例における移動局側受信制御部(Rxs)52の一構成例を
示す。 ゲート4mgの出力が図5の基地局側受信制御
部と異なり、復号化部2Rmに供給されているが、その
他の構成は図5と同様なので説明を省略する。図27
は、図2の実施例における移動局側受信制御部(Rxs)5
2bの一構成例を示す。 この構成は、ゲート4mgの
出力が図5の基地局側受信制御部と異なり復号化部2R
mに供給されており、更に、図26で用いられた電圧制
御形クロック発振器12の代わりに移動局側送信制御部
(Txm)51のクロック発振器11の出力が用いられてい
る。 その他の構成は図5と同様なので説明を省略す
る。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来構成の双方向伝送システムでは2つの帯域を必要とし
たことに対し、伝送データ量は減少するが、双方向伝送
を1つの帯域で可能とし、有限な電波を有効活用でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の双方向伝送システムの一実施例の全体
構成を示すブロック図
【図2】本発明の双方向伝送システムの他の実施例の全
体構成を示すブロック図
【図3】本発明の動作を説明するためのタイミングチャ
ート
【図4】本発明の移動局側送信制御部51の具体的構成
を示すブロック図
【図5】本発明の基地局側受信制御部53の構成例を示
すブロック図
【図6】本発明の基地局側送信制御部54の構成を示す
ブロック図
【図7】本発明のレート変換部1mの構成を示すブロッ
ク図
【図8】本発明のタイミング制御部4mの構成を示すブ
ロック図
【図9】本発明のレート変換部1sの構成を示すブロッ
ク図
【図10】本発明の復号化部2Rmの構成を示すブロッ
ク図
【図11】伝送信号作成の概念を表す模式図
【図12】従来例の全体構成を示すブロック図
【図13】従来の送信制御部21の構成例を示すブロッ
ク図
【図14】従来の受信制御部25の構成例を示すブロッ
ク図
【図15】OFDM信号のフレーム構成を示す図
【図16】レート変換部1の構成を示すブロック図
【図17】符号化部2Tの構成を示すブロック図
【図18】IFFT変換部3Aの構成を示すブロック図
【図19】ガード付加部3Bの構成例を示すブロック図
【図20】同期挿入部5の構成を示すブロック図
【図21】同期再生器4の構成例を示すブロック図
【図22】従来方式での伝送信号作成の概念を表す模式
【図23】タイミング検出器4m内のタイマ4−8の構
成を示すブロック図と各部波形図
【図24】差分検出器2R−3の構成例を示すブロック
【図25】本発明の伝送システムの受信高周波部の構成
を示すブロック図
【図26】本発明の伝送システムの受信制御部の構成を
示すブロック図
【図27】本発明の伝送システムの受信高周波部の構成
を示すブロック図
【符号の説明】
1:レート変換部、2:符号化部、3A:IFFT変換
部、3B:ガード付加部、5:同期挿入部、4:同期再
生器、3C:FFT変換部、2R:復号化部、7:レー
ト逆変換部、8:直交変調処理部、9:直交復調処理
部、11:クロック発振器、12:電圧制御クロック発
振器、83:ローカル発振器、93:電圧制御ローカル
発振器、51,54:送信制御部、52,53:受信制
御部、55,58:送信高周波部、26,27:受信高
周波部、59,60:RF切替器。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 7/081 H04N 7/08 Z 7/14

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直交周波数分割多重変調方式により変調
    された伝送信号を第1と第2の伝送局間で送受信するデ
    ィジタル伝送システムにおいて、上記第1の伝送局が送
    信する第1の送信期間と上記第2の伝送局が送信する第
    2の送信期間が交互に現れるよう上記第1と第2の伝送
    局を制御し、上記第1の伝送局で第1の連続データを信
    号送出期間と非送出期間が繰返す第1の上り方向間欠伝
    送信号に変換して上記第1の送信期間に送信し、上記第
    2の伝送局で第2の連続データを信号送出期間と非送出
    期間が繰返す第2の下り方向間欠伝送信号に変換して上
    記第2の送信期間に送信し、上記第1と第2の伝送局で
    受信したそれぞれの間欠伝送信号をそれぞれ元の連続デ
    ータに復元することを特徴とする双方向ディジタル伝送
    方法。
  2. 【請求項2】 直交周波数分割多重変調方式により変調
    された伝送信号を第1と第2の伝送局間で送受信するデ
    ィジタル伝送装置において、上記第1の伝送局に、第1
    の連続データを第1の間欠伝送信号に変換し間欠送信す
    る第1の送信部と上記第2の伝送局からの第2の間欠伝
    送信号を受信し元の第2の連続データに復元する第1の
    受信部と当該伝送局の送受信動作を切替る第1の切替部
    とを設け、上記第2の伝送局に、上記第2の連続データ
    を上記第2の間欠伝送信号に変換し間欠送信する第2の
    送信部と上記第1の伝送局からの上記第1の間欠伝送信
    号を受信し元の第1の連続データに復元する第2の受信
    部と当該伝送局の送受信動作を切替る第2の切替部とを
    設け、上記第1、第2の間欠伝送信号を互いの信号非送
    出期間に交互に伝送することを特徴とする双方向ディジ
    タル伝送装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、上記第2の伝送局の
    第2の受信部は、受信した上記第1の間欠伝送信号から
    クロックを再生し、当該再生クロックに基づき上記第2
    の送信部のデータ伝送レートを設定する手段を含むこと
    を特徴とする双方向ディジタル伝送装置。
  4. 【請求項4】 クロック発振器とローカル発振器を持つ
    送信制御部、送信高周波部、送信アンテナ部からなる上
    り系送信装置と、受信アンテナ部、受信高周波部、外部
    制御クロック発振器とローカル発振器を持つ受信制御部
    からなる下り系受信装置とから構成される第1の伝送局
    と、受信アンテナ部、受信高周波部、外部制御クロック
    発振器とローカル発振器を持つ受信制御部からなる上り
    系受信装置と、クロック発振器とローカル発振器を持つ
    送信制御部、送信高周波部、送信アンテナ部からなる下
    り系送信装置とから構成される第2の伝送局とから構成
    される伝送装置において、第1の伝送局側に上り系送信
    伝送信号と下り系受信伝送信号の選択を送信制御部から
    コントロールされる第1の切替器を追加し、送信制御部
    に連続データを間欠伝送信号的に送出する伝送信号を作
    成する機能とその送出期間にほぼ等しい期間を示す機能
    を付加し、送信高周波部に高周波送信出力を外部信号に
    従って断する機能を付加し、受信部を間欠伝送信号に対
    応する機能を付加した伝送装置とし、上記第2の伝送局
    側に上り系受信伝送信号と下り系送信伝送信号との選択
    を受信制御部からコントロールされる第2の切替器を追
    加し、受信制御部に該受信が正常に行われている場合に
    正味伝送信号の期間を示す機能と、間欠的な伝送信号を
    復号した後に連続的に送出する機能と、受信の完了した
    位相を示す情報を出力する機能とを付加し、受信の完了
    に従って連続的な伝送信号を間欠的に作成する機能を付
    加し送信高周波部に高周波送信出力を外部信号に従って
    断とする機能を付加した伝送装置としたことを特徴とす
    る双方向ディジタル伝送装置。
  5. 【請求項5】 請求項4において、上記第2の伝送局側
    の上り送信制御部のクロックを下り受信制御部外部制御
    クロック発振器のクロック出力としたことを特徴とする
    双方向ディジタル伝送装置。
  6. 【請求項6】 請求項5において、上記第1の伝送局側
    の下り受信制御部の外部制御クロックを上り送信制御部
    のクロック発振器のクロック出力とすることを特徴とす
    る双方向ディジタル伝送装置。
  7. 【請求項7】 請求項3乃至6において、受信高周波部
    が切替器制御信号によって、受信段ゲイン調整機能を受
    信制御部の同期引き込み機能をホールドする機能を付加
    したことを特徴とする双方向ディジタル伝送装置。
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