JPS5895446A

JPS5895446A - 時間ダイバ−シテイ通信方式

Info

Publication number: JPS5895446A
Application number: JP19181481A
Authority: JP
Inventors: Toshio Miki; 三木　俊雄; Masaharu Hata; 秦　正治; Kenkichi Hiraide; 賢吉平出
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1981-12-01
Filing date: 1981-12-01
Publication date: 1983-06-07
Also published as: JPS6337540B2

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】（技術分野）この発明は、マルチパスフェージング等により符号誤り
率特性が著しく劣化するディジタル移動通信において、
伝送特性の改善を図るために用いるダイパーシティ通信
方式に関する。

（背景技術）ダイパーシティ通信方式は、互いに受信信号レベルの変
動の相関が低い複数の通（回路（ダイパーシティ枝）を
設定し、これらの出力を選択あるいは合成することによ
り信号レベルの変動幅を小さくし、伝送特性の改善を図
る通信方式である。

従来のディジタル移動通信における、ダイパー・シティ
通信方式で用いられる受信装置は第１図に示すように、
基地局または移動機からの電波をアンテナＡ、〜Ａｍの
ｍ本のアンテナで受信し、その受信電波はそれぞれ受信
機１３．〜ｌ３１１１に入力されろ。

受信機では受信信号を検波しその出力を合成回路１１に
出力すると共に、受信レベルを示す信号（以下、受信レ
ベル信号と呼ぶ）を合成制御回路１２に出力する。合成
制御回路１２は受信レベル信号に基づいて検波出力信号
の合成係数を決定し、合成回路１１に出力する。合成回
路１１は各検波出力（ｍ号に合成係数を乗じた後、これ
らを合成し、合成信号を識別判定回路１３及びクロック
再生回路１４に出力する。クロック再生回路１４で作ら
れる再生クロックに基づき識別判定回路１３は合成信号
の識別判定を行い、復調信号を出力端子１５に出力する
。

互いに受信信号強度の変動の相関が低いアンテナＡ、〜
Ａ４７１を得る方法としては、従来、ｉ）互いに半波長
程度以上に距離を隔てて複数のアンテナを設置する空間
ダイパーシティ方式、１１）互いに異なる偏波を受信す
る複数のアンテナを用いる偏波ダイパーシティ方式など
があるが、これらの方法ではいずれも複数のアンテナ及
び受信機を必要としていた。

また、互いに異なる周波数の複数の搬送波を用い、これ
らをダイパーシティ枝として用いる周波数タイバーシテ
ィ方式もあるが、この方式でハ複数の搬送波を送信する
ために複数の送信機を必要とする。このため、従来のダ
イパーシティ通信方式では、移動機及び基地局設備が大
規模なものとなり、移動通信で重要な装置の小形化、経
済化に反するという欠点があった。

（発明の要約）本発明はこのような欠点を除去するために、符号を二定
時間間隔で２回以上インターレース送信し、受信側にて
各回の符号をそれぞれの受信レベルに応じて選択・合成
することにより、きわめて高い信頼度を持つ伝送路を１
個のアンテナ、送受信装置、周波数だけで構成できるよ
うにしたもので、以下図面について詳細に説明する。

（実施例）第２図は本発明の時間ダイパーシティ通信方式における
送受信信号の時間割当て方法の実施例である。なお、簡
単のためインターレース送信回数は２回の場合について
説明する。

符号化された音声信号やファク／ミリ信号等の伝送すべ
き信号のデータ系列２０を（ａｌ）（ｉは整数）、実際
に送信機かｑ送出される信号のデータ系列２１を（ｂＪ
）（」は整数）、受信装置から出力されろ復調出力信号
のデータ系列２２を（Ｃｉ　）と表現する。（ａ、）は
クロック周波数ｆＣのデータ系列であり、インターレー
ス回数がＮ回のとき（ｄｊ　）のクロック周波数ｆｃ　
／はＮｆｃに設定する必要がある。本実施例では２回で
あるため、ｆｃ’−２ｆｃとしである。（ａｌ）は後述
する送信装置内の符号器において次の様に（ｂｊ　）へ
と符号化される。（ｂｊｌの偶数タイムスロソ）ｉｂ２
ｉ）には、そのとき入力されているデータ（ａｌ）がそ
のまま割当てられる。即ち１）２ｉ　＝　ａｉとする。

一方、（ｂｊ　）の奇数タイムスロット（ｂ２ｉ＋１）
にはインターレース送信されるｎピント遅延データ（ａ
ｊ　ｎ）が割当てられる。即ちｂ２ｉ＋１＝　ａ　ｉ　
−ｎとする。遅延量ｎビットはフェージングの半周期程
度以上の任意の値に設定する。このようにして、（ａｉ
ｌは・インターレース配置された後、送出されろ。以上
の様な符号化を行うと図に示すようにａｌはｌ）２及び
ｂ２ｎ＋２のタイムスロットに割当てられ、１）２ｎ＋
２　　の両隣り１）２ｎ＋１．１）２ｎ＋３　　にはそ
れぞれａｎｒａｎ＋１　が割当てられ、遅延無しと遅延
有りのデータが交互に送信される。

一方、受信装置では受信機検波出力から（ｂｊ）、クロ
ック再生回路出力から２ｆｃの周波数の再生クロックが
得られ、各クロックタイミングでのデータｂ」は２ｎビ
ツト以前に得られたデータＪ−２ｎ　と各々の受信レベ
ルに応じて合成され、識別判定回路を通った後復調デー
タ出力（Ｃｉ）となる。（Ｃｉ　）は互いに符号誤り率
の相関が低い２個のデータｂ。

とｂｊ−ｚｎから選択・合成されて得られろため、（ａ
ｌ）をそのまま伝送した場合よりも低い符号誤り率が得
られる。（ｂ」）の組合せとしては、図からもわかるよ
うに偶数タイムスロット、及び奇数タイムスロットの２
通りの組合せがあり、後述する組合せ検出回路でいずれ
が正しい組合せかを検出する。

以上の説明は２回インターレース送信の場合について述
べたが、一般に８回インターレース送信の場合には、（
ｂｊ　ｌがクロック周波数Ｎｆｃの信号系列となり、（
ａｌ）の１ビット分の時間内にＮビットのタイムスロッ
トな持つ。各タイムスロットにはａＩ＋　”ｌ−ｎ＋　
”ｌ−２１１＋　”’　＋　ａＩ　（Ｎ　１　）ｎ　　
のＮビットが入り、受信側ではＮ通りのＮピントからな
る一タイムスロットの組合せの中から正しい組合せを検
出し復調する。この組合せ検出は、Ｎ通りの組合せのう
ち最も組合せ内のＮビットの一致度の高い組合せを選ぶ
という方法により実現できる。正しい組合せ以外の組合
せでは異なるデータビットの組合せとなるため、Ｏと１
がランダムに組み合わされ一致度が高くなることはなく
、組合せ検出な誤ることは少なく、かつ一度引込めばク
ロック同期がはずれない限り、組合せ検出がはずれるこ
ともない。また、組合せ検出が正しく動作するまでの過
渡時間には、（ｂ、）をＮビットおきにサンプルし、（
Ｃｉ　）とすることによって正しい復調出力が得られる
。従って本発明はきわめて安定な、かつ高信頼度の動作
が期待できる。

第３図は本発明の時間ダイパーシティ通信方式における
送受信系の一実施例である。端子３０かも旦人力された送信信号は符号器３１でＮ回くり返のインタ
ーレース信号に変換された後、変調器３２に搬送波発生
器から出力される搬送波信号とともに加えられ、ＭＳＫ
等の変調を受は電力増幅器３３で所要送信電力にまで増
幅されて、送信アンテナ３５かも送出されろ。受信アン
テナ４０で受信された電波は受信機４１で検波され展開
回路４２及びクロック再生回路１・１に入力される。展
開回路ではインターレース信号から各タイムスロットに
割当てられたＮ個のデータを取り出し、合成回路４３に
出力する。

合成回路は各タイムスロットにおける受信レベルに応じ
た合成係数を合成制御回路・１４かも受けとり、Ｎ個の
データを選択・合成し合成信号を出力する。

合成信号は識別判定回路１３で識別判定され、ｆＭ調１
ぎ号を出力端子４５に出力する。

このように本発明ではＮ回くり返しのインターレース信
号をＮ枝のダイパーシティ枝からの出力信号として用い
これらをその受信レベルに応じて選択合成することによ
り、符号誤り率特性の改善を図ることができる。しかも
１台の送受信機、送受信アンテナでシイバーシティ通信
方式が構成でき、小形でかつ経済的なシステムが実現で
きる。

また、くり返し回数Ｎを大きく設定するほど符号誤り率
特性の改善度を大きくとれるため、ファクシミリやデー
タ通信など高い信頼度の伝送路を必要とする通信に対し
ても容易に適用できる。

第４図は、第３図に示した本発明の実施例中の符号器３
１の一構成例である。入力端子３０かも入力された送信
データは、（Ｎ−１）個のｎビットシフトレジスタ５４
〜５６を通してＮ個の入力端子を持つゲート回路５７に
加えられる。シフトレジスタは送信クロック（周波数ｆ
ｃ）でシフトされる。ゲート回路は、周波数ＮｆＣの高
速クロックに基づいてＮ個の入力を順次切り替え、符号
器出力信号を出力端子５３に出力する。なお、送信デー
タと高速クロックの同期をとるために、分周器５８にお
いて高速クロックをＮ分周し、送信クロックを出力端子
５２に出力する。このように、シフトレジスタ、ゲート
回路を用いろことにより、Ｎ回インターレースイＲ号が
得られる。

第５図は、第３図に示した本発明の実施例中の展開回路
４２、合成回路４３、合成制御回路４４の一構成例であ
る。入力端子６２かも入力された受信レベル信号は遅延
回路７０〜７２を通った後、インターレース信号の各ビ
ットに対応するＮ個の受信レベル信号として合成制御信
号発生回路７３に加えられろ。

合成制御信号発生回路は予め定められたアルゴリズムに
従って受信レベルに応じた合成係数を求め、合成制御信
号゛７として合成回路４３に出力する。一方、受信機検
波出力は受信信号入力端子６０かも入力され、（Ｎ−１
）個のｎビットシフトレジスタ６５〜６７を通してＮ個
の入力端子を持つ組合せ検出回路６８及び合成回路４３
に加えられる。組合せ検出回路ではＮ個のタイムスロッ
トの組合せのうち、正しい組合せを検出し、このタイミ
ングを示ｆ　ｌ）セット信号を分周器６９に出力する。

分周器はこのリセットタイミングを用いて入力端子６１
かも入力された再生クロックをＮ分周し、後述する合成
回路出力信号に同期した受信クロック８を合成回路４３
及び出力端子６４に出力する。合成回路は受信クロック
タイミングにおいて、Ｎ個の受信信号を合成制御信号７
に基づき合成して、合成回路出力信号９を出力端子６３
に出力する。上記の説明かられかるように、この図の回
路はＮ個のタイムスロットにおいてインターレース送信
された信号を各々の受信レベルに応じて合成するので、
合成出力信号は合成する前のいずれの信号よりも低い符
号誤り率を持つこととなる。

以上説明したように、本発明の時間ダイパーシティ通信
方式は従来のダイパーシティ通信方式に比べ、１）送受
信機、送受信アンテナが一台で隣む、１１）構成上余分
に必要となると考えられる回、路は第４図、第５図の回
路であるが、これらは殆んどディジタル回路で構成でき
、ＬＳＩ化により小形・経済化が容易である、１１１）
フレーム同期を必要とせず通信システムの安定性が良い
、＋ｖ）インターレース回数を変化させることにより所
要符号誤り率を得られるため、符号化された音声信号の
みならず、ファクシミリ、データ通信等にも容易に適用
できるなど多（の利点を有する。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の時間ダイパーシティ通信
方式はディジタル移動通信において異なる時刻に受信さ
れた信号の符号誤り率特性が互いに低相関であることを
利用し、これらの信号をダイパーシティ枝とみなして選
択あるいは合成するダイパーシティ通信方式であるから
、きわめて良好な伝送特性を有するディジタル移動通信
システムが単一のアンテナ系、送受信装置、周波数で構
成でき、移動通信で不可欠の条件である装置の小形・経
済化を図れること、ダイパーシティ回路が殆んどディジ
タル回路で構成できろためＬＳＩ化に適していること、
通常の音声通信のみならずファクシミリ等の画像通信及
びデータ通信など高品質の伝送路を必要とする通信に対
しても、信号の繰返し回数を所要品質が得られる値に設
定することにより容易に適用できること、などの利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のダイパーシティ通信方式用受４ｇ機の構
成を示すブロック図、第２図は送受信信号の時間割当て
構成例を示す図、第３図は本発明による時間ダイパーシ
ティ通信方式における送受信装置の一実施例の構成を示
すブロック図、第４図は符号器の一構成例を示すブロッ
ク図、第５図は展開回路、合成制御回路及び合成回路の
一構成例を示すブロック図である。Ａ、〜Ａｘｎ−・・アンテナ、Ｂ１〜Ｂｍ・・・受信機
、１１００１合成回路、　　　　１２・・・合成制御回
路、１３・・・識別判定回路、　　１４・・・クロック
再生回路、１５・・・復調信号出力端子、１６・・・再生クロック出力端子、２０・・・送信データ系列、２１・・・符号器出力信号
、２２・・・復合器出力信号、３・・・送信装置、４・
・・受信装置、３０・・・送信データ入力端子、：３１
・・・符号器、３２・・・変調器、３３・・・電力増幅
器、３・１・・・搬送波発生器、３５・・・送信アンテ
ナ、４０・・・受信アンテナ、４１・・・受信機、４２
・・・展開回路、４３・・・合成回路、４４・・・合成
制御回路、４５・・・復調信号出力端子、５１・・・高
速クロック入力端子、５２・・・送信クロック出力端子
、５３・・・符号器出力端子、５４〜５６・・・シフト
レジスタ、５７・・・ゲート回路、５８・・・分周器、
６０・・・受信信号入力端子、６１・・・再生クロック
入力端子、６２・・・受信レベル入力端子、６３・・・合成回路出力信号端子、６４・・・受信クロック出力端子、６５〜６７・・・シフトレジスタ、６８・・・組合せ検
出回路、６９・・・分周器、６・・・リセット信号、７
・・・合成制御信号、８・・・受信クロック、９・・・
合成回路出力信号、　７０〜７２・・・遅延回路、７３
・・・合成制御信号発生回路。特許出願人日本電信電話公社特許出願代理人弁理士　山本恵−

Claims

【特許請求の範囲】

ディジタル移動通信において、送信側では、フェージン
グの半周期に等しいが又はこれ以上の時間間隔で、同一
ティジタル信号を２回以上インターレース送信し、受信
側では、インターレースされた各回の受信信号を複数の
ダイパーシティ枝に現われる受信゛信号としてそれぞれ
の受信レベルに応じて選択または合成することを特徴と
する時間ダイパーシティ通信方式。