JPS63252047A - デイジタル無線伝送方式 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディジタル無線伝送方式に関し、特に回線切替
方式に同期切替方式を用い、変調方式に多値変調方式を
用いるディジタル無線伝送方式に関する。

〔従来の技術〕

無線通信システムでは、フェージング等による回線断に
そなえて、現用回線の他に予備回線を持つのが通例であ
る。現用回線の一つを予備回線に切替える際、まず送端
でこの現用回線を予備回線とを並列接続し、これら現用
・予備の両回線で並列伝送された二つの信号を受端で切
替える。

現用・予備の両回線には伝播遅延差があり、しかもこの
伝播遅延差はフェージング等により変動するので、伝送
される信号がデータ信号である場合、並列伝送された二
つのデータ信号のタイミングは受端で必しも一致しない
。タイミングのずれが１クロック同期より大きくなると
受端での切替時に符号誤りが発生する。

この符号誤りを避けるためＫ、“ディジタル無線通信シ
ステムにおいて同期切替方式が用いられている。

同期切替方式では、送端において、伝送されるデータ信
号にフレーム同期ビットを挿入する。予備回線は、通常
、待機中は回線品質監視用のテストパターンヲ伝送して
おり、このテストパターンにもフレーム同期ビットが挿
入されている。フレーム同期ビットはそれぞれの現用回
線および予備回線で独立に挿入され、互に非同期である
。通常、フレーム同期ビットの挿入されたデータ信舟を
送端で現用回線および予備回線に並列に接続し、受端で
は、並列伝送された二つのデータ（Ｓ号をフレーム同期
ビットのタイミングを用いて同期させ。

符号誤り無しに回線切替する。そのため、予備回線で伝
送される信号中のフレーム同期ビットは、送端並列接続
釦よってテストパターン中のフレーム同期ビットから現
用回線で伝送されるデータイ「９中のフレーム同期ビッ
トに変り、このとき予備回線の受端では変ったフレーム
同期ピッ）Ｋ対するフレーム同期が再確立するのに時間
がががり、この間、回線切替動作は中断する。

ところで、ディジタル無線通信システムにおいて、最近
、変調方式に多値変調方式が多く用いられるよう釦なっ
てきた。

多値に調力式は、１符号あたりの情報量が多いので符号
伝送速度が低くなり、占有無線周波数幅が小さくてよい
ので、無線周波数を有効に利用できるが、無線伝播路や
装置での歪による符号伝送品質の劣化が、変調値数の増
加に伴い急激に大きくなる。

そのため、１回線切替区間内の複数の中間中継局の間の
区間のうちに特別に伝播条件の悪い区間がある場合、こ
の区間のみにおいて、変調値数を小さくするか、あるい
は、１回線あたり複数の搬送波を用いて符号伝送速度を
小さくすることによって、この区間での特別に大きな符
号伝送品質の劣化を防止することが行われている。この
場合、いずれの方法をとるにしても、この区間の両側の
中間中継局においてデータの列変換が必要になる。

例えば、伝播条件の悪い区間で４相位相変調（以下４Ｐ
ＳＫという）方式を用い、他の区間では１６値直交損幅
変調（以下１６Ｑ、ＡＭという）方式を用いるとすると
、この区間の送り鋼中間中継局では、１６ＱＡＭ信号を
復調して得た４列のデータ列を２列に列変換し、この２
列のデータ列から４ＰＳＫ信号を得る。受は鋼中間中継
中継局では、４ＰＳＫ信号を復調して得た２列のデータ
列を４列に列変換し、この４列のデータ列から１６Ｑ、
ＡＭ倍信号得る。あるい雌、１６Ｑ、ＡＭ方式は変える
ことなく符号伝送速度のみを１／２にするとすると、送
り鋼中間中継局では、４列のデータ列を８ゲリに列変換
することにより七れぞれ４列の２組のデータ列を得、こ
のそれぞれの組のデータ列から各一つ１二つの１６ＱＡ
Ｍ信号を得る。受は鋼中間中継局では、二つの１６ＱＡ
Ｍ信号を復調して得た２組の各４列のデータ列を８列・
４列の列変換で４列に変声し、この４列のデータ列から
１６ＱＡＭ信号を得る。

前記の方法をとる場合受は鋼中間中継局において、後者
の方法をとる場合送り鋼中間中継局において、１列のデ
ータ列を２列に列変換し′Ｃいるが、このように１列の
データをＩｎ分周してｍ列のデータ列に列変換する場合
、分局の位相基準がないと、周知の分局の位相不確定性
忙より、ｍ列のデータ列は一義的にはきまらない。すな
わち、あるデータビットがｍ列のデータ列のうちどの列
に配置されるかは一義的にはきまらない。列変換にこの
位相不確性があると、上記のいずれの方法をとる轡合で
も、送り側中間中継局と受は側中間中継局とでそれぞれ
の４列のデータ列の列順が必ずしも一致せず、したがっ
て回線切替区間の送端と受端とで列順が一致しないとい
う不都合が生じる。

この不都合を避けるために分周の位相基準が必要であり
、この位相基準に同期切替用に挿入されているフレーム
同期ビットを用いている。そのため、上記の前者の方法
をとる場合受は側中間中継局において、後者の方法をと
る場合送り側中間中継局において、フレーム同期の確立
していることが必要である。

従来、中間中継局の間の区間のうち特定区間で上記のよ
うに変調値数を小さくしたり、あるいは１回線あたり複
数の搬送波を用いる方法をとる場合、現用回線のみなら
ず予備回線でも同じ方法をとっていた。

同期切替の説明で既に説明したように、回線切替の際送
端並列接続をすると予備回線でフレーム同期ビットが変
るので、１列・ｍ列の列変換を行っている中間中継局の
予備回線ではフレーム同期の再確立に時間がかかり、こ
のフレーム同期が再確立し列変換が正しく行われた後、
予備回線の受端におけるフレーム同期の再確立動作が開
始する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上説明したよう罠回線切替方式に同期切替方式を用い
変調方式に多値変調方式を用いる従来のディジタル無線
伝送方式は、中間中継局の間の区間のうち特別に伝播条
件の悪い区間がある場合、この区間における符号伝送品
質の劣化を軽減するために、この区間で現用回線・予備
回線共に変調値数を小さくしたり、あるいは１回線あた
り複数の搬送波を用いる方法をとっており、そのため、
この区間の送り側または受は側の中・間中継局において
１列・ｍ列のデータ列変換を必要とし、この列変換を行
うのにフレーム同期の確立していることが必要であり、
予備回線のこのフレーム同期が回線切替時に外れるとそ
の再確立するまで予備回線受端でのフレーム同期動作も
開始しないので、回線切替時間が長いという欠点がある
。

本発明の目的は、同期切替方式を用い多値変調方式を用
いることは変えず、特別に伝播条件の悪い区間では符号
伝送品質の劣化を軽減し、しかも回線切替時間が短いデ
ィジタル無線伝送方式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のディジタル無線伝送方式は、フレーム同期ビッ
トを含む付加ビットを回線切替区間の送端において主デ
ータ信号に挿入し複合データ信号を得、この複合データ
信号を現用回線へ送出すると共に必要に応じて待機中の
予備回線へも並列に送出し、複数の中間中継局において
前記現用回線および前記予備回線を中継し、前記回線切
替区間の受端において前記現用回線および前記予備回線
によって並列伝送された二つの前記複合データ信号のそ
れぞれから前記フレーム同期ビットを検出し、この二つ
のフレーム同期ビットのタイミングを用いて前記二つの
前記複合データ信号を互に同期させて符号誤り無しに回
線切替する同期切替方式を用い、前記現用回線および前
記予備回線に多値の第１の変調方式を用いるディジタル
無線伝送方式において、前記中間中継局の対向区間の少
くとも一つにおいて、前記現用回線のみを、変調値数お
よび符号伝送速度が前記第１の変調方式の変調値数およ
び符号伝送速度のそれぞれ１７ｍ（ｍは２以上の整数）
およびｍ倍である第２の変調方式を用いて構成するか、
あるいは、ｍ本の搬送波を用いそれぞれの符号伝送速度
を１７ｍにして分割して伝送するように構成される。

〔実施例〕

以下実施例を示す図面を参照して本発明について詳細に
説明する。

第１図は。６本発明のディジタル無線伝送方式の第１の
実施例を示すブロック図である。

１は送端無機端局、２〜４は中間中継局、５は受端無線
端局である。これら各局の間の区間のうち、中間中継局
３，４間の区間は他の区間より特別に伝播条件が悪い４
のとする。

送端無線端局１は、送端回線切替？ｉ置１００と、送信
装置１１０〜１１２とを備えて構成されている。

送端回線切替装置１００は、人力するデータ信号Ｄ、、
Ｄ２にそれぞれフレーム同期ピットやディジタルサービ
スナヤンネルのデータビット％の付加ピットを挿入して
フレームを構成し、更にそれぞれ４ル１ｊの７゛−夕列
にして送信装ｆＲ１１１，１１２へ出力する。また、送
端回線切替装置１００は、同様にフレーム同期ビット等
が挿入されフレーム化されたテストパターンを発生し、
予備ｈｉ線が待機中はこのテストパターンを迭（を装［
１１０へ出力し、回線切替の際は送宅装置１１１ｔたは
１１２へ出力している４列のデータ列を送信ＩＺＩＩＯ
へも並列に出力する。送信装置１１０は予備回線の、送
信朶ｆｔ１ｌｌはデータ信号Ｄ！を伝送する現用回線の
、また、送信装置１１２はデータ信号Ｄ２を伝送する現
用ｒｃ！１線の送信装置である。送信装置１１０〜１１
２は入力するそれぞれ４列のデータ列で変調された１６
ＱＡＭ波である変調波Ｗ１ｏ〜Ｗ１２を送出する。

中間中継局２は、変調波Ｗ重０〜Ｗ！２を受信しそれぞ
れ４列のデータ列を出力する受信装置２２０〜２２２と
、受信装ｆｔｉ　２２０〜２２２が出力するそれぞれ４
列のデータ列でｆ調された１６ＱＡＭ波である変調波Ｗ
２ｏ−Ｗ２２を送出する送信装置２１０〜２１２とを備
えて構成されている。

中間中継局３は、変調波Ｗ２゜〜Ｗ２２を受信しそれぞ
れ４列のデータ列を出力する受信装置３２０〜３２２と
、送信装置３１０〜３１２とを備えて構成されている。

送信装ｆ３１０は、受信装置３２０が出力する４列のデ
ータ列で変調された１６ＱＡＭ波である変調波Ｗ３ｏを
送出する。送信装置３１１゜３１２は、受信装置３２１
，３２２が出力するそれぞれ４列のデータ列をそれぞれ
２列のデータ列に列変換し、このそれぞれ２列のデータ
列で変調されたｄＰＳＫ波である変調波Ｗ３１．Ｗ３２
を送出する。

中間中継局４は、受信装置４２０〜４２２と、送信装置
４１０〜４１２とを備えて構成されている。受信装置４
２０は変調波Ｗ３ｏを受信して４列のデータ列を出力す
る。受信装［４２１，４２２は、変調波Ｗ３１　ｒ　Ｗ
３２を受信してそれぞれ２列のデータ列を得、これらそ
れぞれ２列のデータ列に挿入されているフレーム同期ビ
ットを検出してフレームパルスを発生し、これらフレー
ムパルスを分局位相基準として、それぞれ２列のデータ
列をそれぞれ４列のデータ列に列変換し、出力する。分
局位相基準を用いて２列・４列の列変換を行うことＫよ
り、受信装置４２１，４２２が出力するそれぞれ４列の
データ列の列順を、中間中継局３において受信装置３２
１．３２２が出力したそれぞれ４列のデータ列の列順に
一致させることができる。送信装置４１０〜４１２は、
受信装置４２０〜４２２が出力するそれぞれ４列のデー
タ列で変調された１６ＱＡＭ波である変調波Ｗ４゜〜Ｗ
４．を送出する。

受端無線端局５は、変調波ｗ４０％Ｗ４．を受信しそれ
ぞれ４列のデータ列を出力する受信装置５２０〜５２２
と、受端回線切替装置５００とを備えて構成されている
。予備回線が待機中の場合、受端回線切替装置５００は
、受信装置５２１，５２２が出力するそれぞれ４列のデ
ータ列を、送端回線切替装置１００における変換の逆変
換により、データ信号ｎ、、　Ｄ、　Ｋ変換して出力し
、また、受信装置５２０が出力する４列のデータ列を同
様にテストパターンに変換し、このテストパターンによ
って予備回線の符号伝伝品質を監視する。また、回線切
替の際、例えばデータ信号Ｄ！を伝送する現用回線を予
備回線へ回線切替するとすれば、送端無線端局１におけ
る送端並列接続の完了後、受端回線切替装置５００は、
受信装置ｕ　５２０．５２１が出力するそれぞれ４列の
データ列を同期切替し、受信装置５２０が出力するデー
タ列（予備回線径由のデータ列）をデータ信号Ｄ１に変
換して出力する。この同期切替をよ、受信装置５２０．
５２１が出力するそ°れぞれ４列のデータ列に挿入され
ているフレーム同期ビットを検出してフレームパルスを
発生し、これらフレームパルスのタイミングを用いて２
組の各４列のデータ列を同期させる仁とによって行われ
る。

送端並列接続により受信装置５２０が出力するデータ列
はテストパターンで作られたデータ列からデータ信号り
、で作られたデータ列に変り、それに伴ってデータ列中
のフレーム同期ビットも変り、そのためフレーム同期の
再確立に時間がかかり、この間回線切替動作が中断する
ことは既に述べたとおりである。

以上説明したように第１図に示す実施例は、伝播条件が
他の区間より背別に悪い中間中継局３，４間の区間にお
いて現用回線にのみ４ＰＳＫ方式を用い、この区間の予
備回線ならびに他の区間の現用回線、予備回線に１５Ｑ
ＡＭ方式を用いることにより、この区間における符号伝
送特性の特別に大きな劣化を軽減している。この区間に
おいても予備−回線は１６ＱＡＭのままであるが、この
区間で現用回線、予備回線が両方共に深い７エージング
を受ける確率は十分小さいから、１６ＱＡＭ方式の予備
回線により４Ｐ８に方式の現用回線の符号伝送品質劣化
（による回線断）を救済できる。予備回線は各区間共に
１６ＱＡＭ方式で伝送され、中間中継局におけるデータ
列数の変換はなく、そのため、中間中１毬局で中継のた
めにフレー同期を必要としないので、中間中継局におい
て回線切替時にフレーム同期の再確立に時間がかかって
回線切替時間が長くなるということがない。

第２図は、本発明のディジタル無線伝送方式の第２の実
施例を示すブロック図である。

第２図に示す実施例は、第１ＭＫ示す実施例における伝
播条件が特別に悲い区間の両端の中間中継局３，４を中
間中継局６，７でｔｒｊｌ、換えたものである。

中間中継局６け、中間中継局３の送信装置３１１゜３１
２を送信装置前６１１，６１２で置挾えて構成されでい
る。中間中継局７け、中間中継局４の受信部に４２１，
４２２を受信装置Ｊ！シフ２１．７２２で神換オて構成
京れている。

送信装ｒｌｔ、６］１は、受信部ｍ１３２１が出力する
４列のデータ列に挿入されているフレーノ・同期ビット
を検出してフレームパルスを発生し、このフレームパル
スを分周位相基準として４列のデータ列を８列に列変換
することによりそれぞれ４列の２組のデータタ１１を得
、それぞれの組の４列のデータ列で変調されたそれぞれ
１６ＱＡ、Ｍ波である変調波Ｗ、　、　、　Ｗｅ、を送
出する。送信装置ｔｆｔ６１２も、同様にして、受信％
ｆｔ３２２が出力する４列のデータ列を人力し、それぞ
れ１５ＱＡＭ波である変調波Ｗｓ　ｓ　＋　Ｗｅ　ａを
送出する。

受信装置７２１は、変調波Ｗ、、、Ｗ、２を受信してそ
れぞれ４列のデータ列である２組のデータ列を得、この
２組のそれぞれ４列のデータ列を８列・４列の列変換で
１組の４列のデータ列に変換し、出力する。受信装置７
２２も、同様にして、変調波Ｗ６３．Ｗ６４を受信して
４列のデータ列を出力する。

送信装置６１１．６１２における４列・８列の列変換を
分周位相基準を用いて行うことにより、中間中継局６に
おいて受信装置３２１　、３２２が出力するそれぞれ４
列のデータ列の列順を、中間中継局７において受信装置
７２１．７２２が出力するそれぞれ４列のデータ列の列
順に一致させることができる。

以上の説明で述べなかった各装置の動作は、第１図に示
す実施例におけるそれらの動作と同じである。

以上説明したように第２図に示す実施例は、伝播条件が
他の区間より特別に悪い中間中継局６，７間の区間にお
いて現用回線にのみ１回線あたり２本の搬送波を用い、
それぞれの搬送波での符号伝送速度をこの区間の予備回
線ならびに他の区間の現用回線、予備回線におけるより
１／２に小さくすることにより、この区間における符号
伝送特性の特別に大きな劣化を軽減している。予備回線
に２ける符号伝送速度をこの区間で小さくしなくても現
用回線の救済協果には十分であること、および回線切替
時間が短いことは第１図に示す実施例におけると同じで
ある。

以上、現用回線２回線、予備回線１回線で構成され、現
用回線、予備回線に１５ＱＡＭ方式を用いる場合につい
て本発明の詳細な説明したが、本発明は現用回線数、予
備回線数に関係なく、また、変調方式が多値変調方式で
あるかぎり全ての値数の変調方式に適用できる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明のディジタル無線伝送
方式は、回線切替方式に同期切替方式を用い、ｆ調力式
に多値変調方式を用い、中間中、′硅局の間の区間のう
ち特別に伝播条件の悪い区間において、現用回線でのみ
、変調値数を小さくするか、あるいは、１回線あたり複
数の搬送波を用いて１搬送波あたりの符号伝送品質を小
さくすることによって、この区間での符号伝送品質の特
別に大きな劣化をｍａｒしでｓｐす、予備回線はこの区
間でも変調方式や１確送波あたりの符号伝送度を変える
ことはしないので、予備回線が伝送され°Ｃいるデータ
列を中間中継局で列変換することがなく、中継のために
中間中継局で予備回線にフレーム同期する必要がなく、
回線切替時間が短いという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明のディジタル無像伝送方
式の第１の実施例および第２の実施例をそれぞれ示すブ
ロック図である。 １・・・・・・送端無線端局、２〜４，６．７・・・・
・・中間中継局、５・・・・・・受端無線端局、１００
・・・・・・送端回線切替装置、１１０〜１１２，２１
０〜２１２，３１０〜３１２゜４１０〜４１２．６１１
〜６１２・・・・・・送信装置、２２ト２２２　。 ３２０〜３２２，４２０〜４２２，５２０〜５２２　、
７２１，７２２・・・・・・受信装置、５００・・・・
・・受端回線切替装置。 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 １ｇ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フレーム同期ビットを含む付加ビットを回線切替区間の
   送端において主データ信号に挿入し複合データ信号を得
   、この複合データ信号を現用回線へ送出すると共に必要
   に応じて待機中の予備回線へも並列に送出し、複数の中
   間中継局において前記現用回線および前記予備回線を中
   継し、前記回線切替区間の受端において前記現用回線お
   よび前記予備回線によって並列伝送された二つの前記複
   合データ信号のそれぞれから前記フレーム同期ビットを
   検出し、この二つのフレーム同期ビットのタイミングを
   用いて前記二つの前記複合データ信号を互に同期させて
   符号誤り無しに回線切替する同期切替方式を用い、前記
   現用回線および前記予備回線に多値の第１の変調方式を
   用いるディジタル無線伝送方式において、 前記中間中継局の対向区間の少くとも一つにおいて、前
   記現用回線のみを、変調値数および符号伝送速度が前記
   第１の変調方式の変調値数および符号伝送速度のそれぞ
   れ１／ｍ（ｍは２以上の整数）およびｍ倍である第２の
   変調方式を用いて構成するか、あるいは、ｍ本の搬送波
   を用いそれぞれの符号伝送速度を１／ｍにして分割して
   伝送するように構成することを特徴とするディジタル無
   線伝送方式。