JPS63279623A

JPS63279623A - 同一周波チャネル双方向無線伝送方式

Info

Publication number: JPS63279623A
Application number: JP62115239A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Suzuki; 博鈴木; Izumi Horikawa; 堀川　泉
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-05-11
Filing date: 1987-05-11
Publication date: 1988-11-16

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）この発明は同一周波数チャネルを送信および受信用に時
分割的に共用しながら双方向伝送を行う無線伝送方向、
特に波形等化器を用いた高性能かつ経済的な同一周波数
チャネル双方向無線伝送方式に関するものである。

（従来の技術）無線通信においては、電波伝搬におけるフェージングに
よる伝送特性の劣化を克服することが重要な課題である
。特に高速伝送を行う場合には、伝搬遅延時間の異なる
複数の電波が同時に受信される多重伝搬が発生し、その
結果として伝送路の周波数特性が劣化する現象、いわゆ
る選択性フェージングが発生する。

このような選択性フェージングの下では、遅延波が復調
信号の歪となって現れるので、伝送特性が極めて劣化す
る。この劣化を克服するための技術として、従来から波
形等化器が使われている。

波形等化器を用いた伝送系の従来例を第４図に示す。こ
の図では、増幅器・周波数変換部等の無線回路は省略し
である。Ａ局の変調器１）で周波数ｆ１の信号を発生し
、アンテナ共用器１２を介してアンテナ１３から電波が
放射される。この電波は、Ｂ局のアンテナ１４で受信さ
れ、アンテナ共用器１５を介して復調器１６に入力され
、復調された信号の遅延波による歪成分を等化器１７で
除去する。同様にＢ局の変調器１８で発生させたｆ２の
信号は、Ａ局の復！ＰＩ器１９で復調され、等化器２１
で遅延波成分を除去する。

このような構成では２つの局Ａ、Ｂにそれぞれ等化器２
１．１７があり、装置の筒素化に適していない欠点があ
った。また信号伝送がバースト的で、そのバーストが短
い場合には遅延歪の量を正確に測定することができず、
等化器のパラメータを設定できないという欠点があった
。

一方、伝送方式としては上述した例のように送受信のた
めにｆＩおよびｆ８の２周波数を用いる方法の他に、１
つの周波数チャネルを時分割的に使用しながら双方向無
線伝送を行う方式が知られている。このような伝送方式
の従来例を第５図に示す。この回路は次のように動作す
る。Ａ局の変調器１）によりｆ、の変調波を発生する。

この変調波は送受スイッチ回路２２を介してアンテナ１
３から送出される。送受スイッチ回路２２は送信時にＳ
側、受信時にＲ側へアンテナ１３が切換えられる。Ａ局
からの送信波はＢ局でアンテナ１４ａと１４ｂによりダ
イバーシチ受イ言される。アンテナ１４ａの受信波は移
相器２３と送受スイッチ回路２４を介して合成回路２５
に入力される。また、アンテナ１４ｂの受信波は送受ス
イッチ回路２６を介して合成回路２５に入力される０合
成された受信波は復調器１６に入力されデータを再生す
る。

移相器２３は合成される２つの受信波の位相が一致する
ように制御されている。送受スイッチ回路２４と２６は
Ｂ局が受信のときはＲ側、送信のときはＳ側へ切り換え
られる。この伝送方式では一定期間後に送受が逆転し、
同一周波数のチャネルを使用してＢ局からＡ局へ信号を
伝送する。その様子を第６図に示す、このＢ局からＡ局
への信号伝送期間ではこの系は次のように動作する。ま
ず変調器１８でｆ、の変調波を発生し、分波回路２７で
２つの変調波に分ける。２つの変調波は送受スイッチ回
路２４と２６、移相器２３を介してアンテナ１４ａと１
４ｂから送出される。移相器２３は入力と出力が反転し
ても全く同じ移相量が得られる。このように送信ダイバ
ーシチで送出された信号はアンテナ１３で受信され送受
スイッチ回路２２を介して復調器１９で復調される。こ
のＢ局からＡ局への送信時には移相器２３は、Ｂ局から
Ａ局への切り換え直前の移相量を保持するように制御さ
れている。

このような同一周波チャネル双方向無線伝送方式におい
ては、Ｂ局からＡ局への伝送時間が、電波伝搬路の時間
的変化に比べて十分短く、かつ伝送速度が十分低い場合
には良好な伝送特性が得られる。すなわちＡ局からＢ局
への伝送時には２ブランチダイバーシチ受信ができ、同
様にＢ局からＡ局への伝送時には、受信と同じ移相量の
移相器を用いれば電波伝搬路の相反性により、Ａ局で２
ブランチのダイバーシチ効果が得られる。しかしながら
、位相合成によるダイバーシチは伝搬遅延歪を除去する
ことができないので、高速伝送では伝送特性の改善に効
果がないという欠点があった。

この発明の目的は、選択性フェージングがある無線伝送
路で同一周波数チャネルを時分割的に用いて双方向通信
を行うために、対向する無線局の一方の無線機構成を簡
略化するとともに、バースト伝送にも容易に適用できる
同一周波チャネル双方向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）この発明によれば同一周波数チャネルを送信および受信
に時分割的に共用しながら双方向伝送を行う無線伝送方
式において、各局は送受兼用アンテナを有し、一方の局
には等化手段を備え、その等化手段は受信波および送信
波に対し作用するものであり、受信時には受信波におけ
る遅延歪を補償するように制御され、送信時には送信直
前に受信していた時の伝達関数に保持されるように制御
回路で制御される。

この等化手段は受信機および送信機に対し、それぞれ受
信用等化器および送信用等化器として専用に用いられる
場合と、１つの送受兼用等化器が受信時には受信機に、
送信時には送信機に送受スイッチ回路で切替え使用され
る場合とがある。

以上のような構成になっているので、従来の技術とは、
（ｉ）一方の局だけに等化器が使用されていること、（
ｉｉ）等化器は一方の局の送信機および受信機に設定さ
れること、（ｌｉｉ）さらに両等化器は独立ではなく、
送信時の等化器は受信時の等化器と同一の複素伝達関数
になるよう設定されていること、が異なる。

（実施例１）この発明の第１の実施例を第１図に示す、この双方向伝
送系は１つの周波数ｒ０のチャネルを時分割的に使用し
ながら動作する。

Ａ局からＢ局へ伝送する期間では変調器１）で変調波を
発生し、送受スイッチ回路２２を介してアンテナエ３か
ら電波を放射する。送受スイッチ回路２２はスイッチ制
御回路３１により送信のときはＳ側と、また受信のとき
はＲ側と導通している。アンテナ１４で受信された電波
は送受スイッチ回路３２を介して復調器１６で復調され
る。送受スイッチ回路３２は送受スイッチ回路２２と同
様に動作する。復調信号には複数の電波伝搬路の遅延差
により波形歪を生じているので受信用等化器３３により
歪成分を除去し、伝送特性の劣化を抑えている。

一方、Ｂ局からＡ局へ伝送する期間では、変調器１８で
変調波を発生する。この変調波はベースバンドにおける
送信用等化器３４で予め等化しておいてから、送受スイ
ッチ回路３２を介してアンテナ１４から電波を放射する
。アンテナ１３で受信された信号は送受スイッチ回路２
２を介して復調器１９で復調される。このときは送受ス
イッチ回路２２のためＡ局から電波は放射されない、こ
のようなり局からＡ局への伝送において、送信用等化器
３４の複素伝達関数はその直前まで受信に使用されてい
た受信用等化器３３の複素伝達関数と同一となるように
等化器制御回路３５で設定し、その期間のあいだ保持す
る０等化器制御回路３５は送受スイッチ回路３２の制御
も行う。

以上のような伝送系においては、以下に述べるような伝
送特性が得られる。まず、Ａ局からＢ局への伝送を考え
てアンテナ１３からアンテナ１４−までの電波伝搬路に
おける複素伝達関数をＴ（ω）とする、送受スイッチ回
路３２、復調器１６における歪はないとするとＴ（ω）
の周波数特性が多重波伝搬の影響モフラットでなくなり
、伝送特性が劣化する。そこで受信等化器３３の複素伝
達関数Ｅｍ（ω）をＥＩＩ（ω）−Ｔ−奮ω）に設定す
る。この設定により全体の伝達関数はＴ（ω）・Ｅｍ（
ω）・ｌとなり、周波数特性がフラットになるので、歪
のない伝送が実現できる。

一方、Ｂ局からＡ局への伝送では先に述べたように送信
用等化器３４の複素伝達間数Ｂ？（ω）は送信直前にお
けるＥｍ（ω）と同一のものに設定するのでＥＴ（ω）
−Ｔ−１（ω）となる、ところで、アンテナ１４からア
ンテナ１３までの複素伝達関数は、電磁波の相反性によ
りアンテナ１３からアンテナ１４までの複素伝達関数と
同一でありＴ（ω）となる、したがって、全体の伝達関
数はｇｔ（ω）Ｔ（ω）”Ｅｍ（ω）Ｔ（ω）−１とな
り、歪のない伝送が実現できる。

実際には、電波伝搬の伝達関数は時間的に変動しており
Ｔ（ω＋１）となる、したがって、Ａ局からＢ局への伝
送時、すなわちｔｌからｔｌ、におけるＴ（ω、１）を
測定し、その最後の時点ｔ２におけるＴ（ω＊Ｌｔ）を
送信用等化器３４に設定する。

ただし、Ｂ局からＡ局への伝送はＴ（ω、１）が大きく
変化しないうちに、時点ｔ、においてＡ局からＢ局への
伝送へ切り替える。したがってＴ（ω。

ｔｓ）はＴ（ω、ｔ２）からあまり変化していないので
、ｔ、以後におけるＢ局でのＴ（ω＋１）の測定はほぼ
連続的に行うことができ、精度の高い結果が得られる。

以上のような動作をするので、等化器を一方の局Ｂにま
とめることができ、他の局Ａを経済的に実現することが
できる。

（実施例２）上述した実施例１でＢ局については第２図に示すような
別の構成法が考えられる。この構成では等化器３６が送
受で兼用されている。具体的には次のように動作する。

まず、アンテナ１４で受信された信号は送受スイッチ回
路３２を介して復調器１６で復調される。復調信号には
遅延歪が含まれているので、送受スイッチ回路３７を介
して波形等化器３６に入力されている。波形等化器３６
は歪補償器３８と歪補償器制御回路３９から構成されて
いる０等化器３６の出力は送受スイッチ回路４１を介し
て歪のない波形として出力される。

一方、送信時には変調器１８のベースバンド波形生成部
４２で変調波のベースバンド信号が生成され、送受スイ
ッチ回路３７を介して等化器３６へ入力される０等化器
３６の出力は送受スイッチ回路４１を介して変調器１８
で変調波に変換される。

変調波は送受スイッチ回路３２を介してアンテナ１４か
ら放射される。制御回路４３により送受スイッチ回路３
２，３７．４１の送受の切替えを制御する。

この実施例では受信時には受信波をもとに等化器３６の
歪補償器制御回路３９が歪補償器３８を適応的に制御す
る。また送信時には切替え直前の歪補償器３８の状態を
保持するように制御が行われる。したがって、実施例１
と全く同じ効果が期待できる。

なお、以上の説明においては、各等化器をベースバンド
で実現する構成例を示したが、等化器を中間周波あるい
は高周波帯で実現し、変調器１８の後段および復調器１
６の前段に実装する構成によっても全く同一の効果を得
ることができる。また、この発明は１つの送受信アンテ
ナを各局に配置する実施例を示したが、第５図のような
ダイバーシチ構成についても同様に適用することができ
ることは明らかである。

第２図の実施例では等化器３６が送受兼用であるから装
置を筒易化することができる。

上述した実施例かられかるように、この発明の伝送方式
は本質的にバースト動作をしているので伝送情報がアン
バランスな場合、あるいは時分割多重（ＴＤＭ）などの
伝送方式に適している。第３図は、この方式に適合する
伝送形態を示すものである。（ａ）はＡ−４８とＢ−Ａ
の伝送時間が均等な場合を表す。（ｂ）はＡ−Ｂの時間
がＢ−Ａの時間よりも長い場合を示す。第４図に示した
従来の等化技術では不可能な短いバースト信号でも、こ
の発明によれば容易に伝送することができる。（Ｃ）は
ＴＤＭ　（時分割多重）の場合を示し、Ａから、Ｂ。

Ｃ，Ｄ、　Ｅへ順次連続的に伝送し、つぎにＢ、Ｃ。

Ｄ、ＥからＡへ順次伝送する方法である。この場合Ａか
らＢへ送信した電波がＣ，Ｄ、　Ｈにも受信できる状態
の場合はＡから連続的に伝送が行われたことになるので
、各局は他局への信号をもモニタすることにより複素伝
達関数を精度よく測定することができる。（ｄ）　はＴ
ＤＭの場合の別の方法を示しＡとＢ、Ｃ，Ｄ、Ｅとを交
互に伝送することを順次行っている。このときも（ｃ）
と同様に、Ｂ−Ｅの各局はＡからの信号を不連続ではあ
るが、測定することができる。（ｄ）の場合には（ｃ）
のようにＥ−Ａの時にＡ−Ｅからの時間があまり経過し
ていないので複素伝達関数の精度がよくなっている。

（発明の効果）この発明の方式は以上説明したように動作するので次の
ような利点がある。

（ｉ）一方の局の等化器を集中して設置するので他方の
局は経済的に実現できる。

（ｉｔ）受信した複素伝達関数をそのまま送信に利用す
るのでバースト伝送に適した方式である。特に、双方向
の伝送量が極端に異なる伝送系に有効である。

（ｉｉｉ）送受用に２周波数を必要としないので、周波
数の設定に自由度が増し、周波数を有効に利用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１実施例を示すブロック図、第
２図は等化器を送受兼用とする第２実施例を示すブロッ
ク図、第３図はチャネルの時分割的な利用例を示すタイ
ムチャート、第４図は従来の２チャネル双方向伝送方式
を示すブロック図、第５図は従来の同一チャネル双方向
無線伝送方式を示すブロック図、第６図はその送受のタ
イミングを示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）同一周波数チャネルを送信および受信用に時分割
的に共用しながら双方向伝送を行う無線伝送方式におい
て、各局は送受兼用アンテナを有し、一方の局が、電波伝搬路における遅延歪を補償する受信
用等化器を内蔵した受信機と、送信用等化器を内蔵した送信機と、その送信用等化器の伝達関数が送信直前に受信していた
前記受信用等化器の伝達関数と同一となるように設定す
る制御回路とから構成されることを特徴とする同一周波
チャネル双方向無線伝送方式。
（２）同一周波数チャネルを送信および受信用に時分割
的に共用しながら双方向伝送を行う無線伝送方式におい
て、各局は送受兼用アンテナを有し、一方の局は、送受兼用等化器と、その等化器の入出力端子を受信時には受信機の伝送路に
接続し、送信時には送信機の伝送路に接続する送受スイ
ッチ回路と、前記等化器を受信時には受信波における遅延歪を補償す
るように制御し、送信時には前記等化器の伝達関数が送
信直前に受信していた前記等化器の伝達関数を保持する
ように制御する制御回路とを具備することを特徴とする
同一周波チャネル双方向無線伝送方式。