JPS6342458B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6342458B2
JPS6342458B2 JP5799582A JP5799582A JPS6342458B2 JP S6342458 B2 JPS6342458 B2 JP S6342458B2 JP 5799582 A JP5799582 A JP 5799582A JP 5799582 A JP5799582 A JP 5799582A JP S6342458 B2 JPS6342458 B2 JP S6342458B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switching
antenna
threshold
reception level
diversity
Prior art date
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Expired
Application number
JP5799582A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58177048A (en
Inventor
Toshio Miki
Masaharu Hata
Kenkichi Hiraide
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP5799582A priority Critical patent/JPS58177048A/en
Publication of JPS58177048A publication Critical patent/JPS58177048A/en
Publication of JPS6342458B2 publication Critical patent/JPS6342458B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/08Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by repeating transmission, e.g. Verdan system

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) この発明は、マルチパスフエージング等により
符号誤り率特性が著しく劣化するデイジタル移動
通信において、伝送特性の改善を図るために用い
るダイバーシテイ通信方式に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] (Technical Field) The present invention relates to a diversity communication method used to improve transmission characteristics in digital mobile communications where bit error rate characteristics are significantly degraded due to multipath fading, etc. be.

(背景技術) 従来のデイジタル移動通信におけるダイバーシ
テイ通信方式には、)選択ダイバーシテイ、
)アンテナ切替ダイバーシテイ、)時間ダイ
バーシテイなどがある。)の選択ダイバーシテ
イは複数のアンテナ・受信機を用い、これらのう
ち最も高い受信レベルを与える受信機出力を選択
するものであるが、方式上複数の受信機を必要と
するため改善効果は優れていても高価なものとな
り、さらに装置が大型化するなどの欠点があつ
た。また、)のアンテナ切替ダイバーシテイは
複数のアンテナと1台の受信機を用い、受信レベ
ルがしきい値レベルを下回ると他のアンテナに切
り替えるというものであり、受信機が1台で構成
でき小形・経済化に適する長所があるものの、ア
ンテナ切替時に搬送波の振幅、位相に不連続が生
じ、これが検波出力に大きな切替雑音として現れ
るために符号誤り特性が大幅に劣化するという致
命的な欠点があつた。)の時間ダイバーシテイ
は上述の欠点はないものの、遅延時間間隔をおい
て送信された信号間の相関が低いという原理を用
いたものであるため、フエージング速度が遅くな
るとダイバーシテイ枝間の相関が大きくなり、移
動体が停止するとダイバーシテイ効果がなくなる
という欠点があつた。
(Background Art) Diversity communication methods in conventional digital mobile communications include) selection diversity,
) antenna switching diversity, ) time diversity, etc. ) selection diversity uses multiple antennas and receivers and selects the receiver output that provides the highest reception level, but since the method requires multiple receivers, the improvement effect is excellent. However, it is expensive, and has drawbacks such as an increase in the size of the device. In addition, antenna switching diversity () uses multiple antennas and one receiver, and switches to another antenna when the reception level falls below a threshold level.It can be configured with one receiver and is compact. -Although it has the advantage of being economical, it has the fatal disadvantage of causing discontinuity in carrier wave amplitude and phase when switching antennas, which appears as large switching noise in the detection output, resulting in a significant deterioration of code error characteristics. Ta. ) time diversity does not have the above-mentioned drawbacks, but it uses the principle that the correlation between signals transmitted at delay time intervals is low, so as the fading speed becomes slower, the correlation between the diversity branches decreases. This has the disadvantage that the diversity effect disappears when the moving object becomes large and the moving object stops.

(発明の課題) 本発明はこのような欠点を除去するために、ア
ンテナ切替ダイバーシテイで問題となる切替雑音
による符号誤りを時間ダイバーシテイの符号冗長
性を用いて補償するとともに、移動体の移動速度
が小さいときに時間ダイバーシテイ効果が減少す
るのをアンテナ切替ダイバーシテイで補償するよ
うにしたもので、以下図面について詳細に説明す
る。
(Problems to be solved by the invention) In order to eliminate such drawbacks, the present invention uses code redundancy in time diversity to compensate for code errors caused by switching noise, which is a problem in antenna switching diversity, and also The antenna switching diversity is used to compensate for the decrease in the time diversity effect when the speed is small, and will be described in detail below with reference to the drawings.

(発明の構成および作用) 第1図は、本発明のダイバーシテイ通信方式に
おける送受信信号の時間割当て方法の一実施例で
ある。なお簡単のため、インターレース送信回数
は2回、ダイバーシテイ受信アンテナ数2本の場
合について説明する。
(Structure and operation of the invention) FIG. 1 is an embodiment of a method for allocating time for transmitting and receiving signals in the diversity communication system of the present invention. For simplicity, a case will be described in which the number of interlaced transmissions is two and the number of diversity reception antennas is two.

符号化された音声信号やフアクシミリ信号等の
送信すべき信号のデータ系列1を{ai}(iは整
数)、実際に送信機から送出される符号器出力デ
ータ系列2を{bi}、受信データ系列5を{ci}、
合成回路から出力される復号データ系列6を
{di}と表現する。{ai}はクロツク周波数cのデ
ータ系列であり、インターレース回数がN回のと
き{bi}のクロツク周波数c′はNcに設定する必
要がある。本実施例では2回であるため、c′=
2cとしてある。{ai}は後述する送信装置内の符
号器において次のように{bi}へと符号化され
る。{bi}の奇数タイムスロツト{b2j+1}には、
そのとき入力されているデータ{ai}がそのまま
割当てられる。即ちb2j+1=aiとする。一方、{bi
の偶数タイムスロツト{b2j}にはインターレー
ス送信されるnビツト遅延データ{ai-o}が割当
てられる。即ち、b2j=ai-oとする。遅延量nビツ
トはフエ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}はインターレ
ース配置された後送出される。以上のような符号
化を行うと図に示すように、aoはb4o及びb2o+1
タイムスロツトに割当てられ、b2o+1の両隣り
b2o,b2o+2にはそれぞれa0,a1が割当てられ、遅
延なしと遅延ありのデータが交互に送信される。
The data sequence 1 of the signal to be transmitted, such as an encoded audio signal or facsimile signal, is {a i } (i is an integer), the encoder output data sequence 2 actually sent from the transmitter is {b i }, The received data series 5 is {c i },
The decoded data series 6 output from the synthesis circuit is expressed as {d i }. {a i } is a data series of clock frequency c , and when the number of interlaces is N, the clock frequency c ′ of {b i } must be set to N c . In this example, it is twice, so c ′=
2 c . {a i } is encoded into {b i } in the following manner by an encoder in the transmitting device, which will be described later. In the odd time slot {b 2j+1 } of {b i },
The data {a i } input at that time is assigned as is. That is, b 2j+1 =a i . On the other hand, {b i }
The even time slots {b 2j } of are assigned n-bit delayed data {a io } to be transmitted in an interlaced manner. That is, b 2j =a io . The delay amount n bits is set to an arbitrary value equal to or more than about half a period of fading. In this way, {a i } is interlaced and then sent out. When the above encoding is performed, as shown in the figure, ao is assigned to the time slots of b4o and b2o +1 , and the time slots on both sides of b2o +1 are
a 0 and a 1 are assigned to b 2o and b 2o+2 , respectively, and data without delay and data with delay are transmitted alternately.

受信側では、受信レベル3を常に監視してお
り、受信レベルがしきい値レベル(SL)を上か
ら下へ横切つたときアンテナを切り替える動作を
する。第1図では、アンテナ1からアンテナ2へ
切り替えている。この切替動作により、受信レベ
ルの高いアンテナ2に受信機を接続でき、受信レ
ベル分布を改善できるため誤り率特性も改善され
る。アンテナ切替法には、)受信レベルがしき
い値レベルを上から下へ横切つたときのみ切替を
行う方法(Switch & Stay)、)受信レベル
がしきい値レベルを上回るまで、一定周期で切替
を続ける方法(Switch & Examine)、)複
数のしきい値レベルを設定し、これと受信レベル
を比較して切替を行う方法(特願昭55―084793参
照)などが可能である。ところが、アンテナ切替
を行うと受信信号の搬送波振幅・位相に不連続が
生じるため、検波出力には切替雑音が現れ、受信
データ出力に符号誤りを生ずることとなる。従
来、この切替雑音の有効な除去法は提案されてお
らず、アンテナ切替方式を用いたシステムの実現
が困難なものとなつていた。切替雑音による符号
誤りは切替直後から数ビツト後までの領域で発生
し、その量は変復調方式や受信帯域幅等によつて
異なる。例えば信号速度16kbps、切替頻度40
回/秒、切替1回当りの符号誤りビツト数を2ビ
ツトと仮定すると、誤り率は5×10-3より良い値
にはならない。本発明では、切替直後の切替雑音
領域を指示する信号を発生し、インターレース状
にくり返し送信されたN個のデータのうち、切替
雑音領域内に入つているデータを除去したデータ
の中で最も高い受信レベルに対応するデータを出
力するというアルゴリズムに従つて時間ダイバー
シテイ受信を行い、かつ切替雑音の影響を軽減す
る。第1図の実施例ではC4o+4〜C4o+6の3ビツト
が切替雑音領域にあるため、これらを除去して
d2o+2にはC2o+5を、d2o+3にはC2o+7を出力する。
他の領域、例えばC2o+1とC4o、C2o+3とC4o+2では
受信レベルの高い方のデータをそれぞれd2o
d2o+1に出力する。以上説明したように、本発明
はアンテナ切替方式により受信レベル分布を改善
し、時間ダイバーシテイにより切替雑音の除去及
び受信レベルに基づく選択ダイバーシテイを行
い、これらの相乗効果により大きな符号誤り率改
善効果を得るものである。
On the receiving side, the reception level 3 is constantly monitored, and when the reception level crosses the threshold level (SL) from top to bottom, the antenna is switched. In FIG. 1, antenna 1 is switched to antenna 2. By this switching operation, the receiver can be connected to the antenna 2 with a high reception level, and the reception level distribution can be improved, so that the error rate characteristics are also improved. Antenna switching methods include:) switching only when the reception level crosses the threshold level from top to bottom (Switch &Stay); and) switching at regular intervals until the reception level exceeds the threshold level. (Switch & Examine),) A method of setting multiple threshold levels and comparing them with the reception level to perform switching (see Japanese Patent Application No. 1984-084793). However, when the antenna is switched, discontinuity occurs in the carrier wave amplitude and phase of the received signal, so switching noise appears in the detection output, resulting in a code error in the received data output. Conventionally, no effective method for removing this switching noise has been proposed, making it difficult to realize a system using an antenna switching method. Code errors due to switching noise occur in the area from immediately after switching to several bits later, and the amount varies depending on the modulation/demodulation method, reception bandwidth, etc. For example, signal speed 16kbps, switching frequency 40
Assuming that the number of code error bits per switching is 2 bits per second, the error rate will not be better than 5 x 10 -3 . In the present invention, a signal indicating the switching noise region immediately after switching is generated, and among N pieces of data repeatedly transmitted in an interlaced manner, the highest signal is selected from among the data from which the data falling within the switching noise region is removed. Time diversity reception is performed according to an algorithm that outputs data corresponding to the reception level, and the influence of switching noise is reduced. In the embodiment shown in Fig. 1, the 3 bits C 4o+4 to C 4o+6 are in the switching noise area, so these are removed.
Outputs C 2o +5 to d 2o+ 2 and outputs C 2o+7 to d 2o+3 .
In other areas, for example, C 2o+1 and C 4o , C 2o+3 and C 4o+2 , the data with higher reception level is d 2o ,
Output to d 2o+1 . As explained above, the present invention improves the reception level distribution by using the antenna switching method, removes switching noise by using time diversity, and performs selection diversity based on the reception level, and the synergistic effect of these can achieve a large code error rate improvement effect. This is what you get.

第2図は時間割当て方法の一実施例である。本
実施例における符号化方法を以下に説明する。
FIG. 2 is an example of a time allocation method. The encoding method in this embodiment will be explained below.

符号器は、フエージングの半周期と同程度ない
しはそれ以上の時間間隔に相当するビツト数
(2n−1)ビツトだけ互いに隔てた2ビツトの送
信データ(nは整数、基準クロツクをcとする)
について1ビツトの誤り検出ビツトを求め、これ
らの3ビツトを1つのグループとして送信データ
はほぼリアルタイムに、誤り検出ビツトは後の送
信データよりさらに前記時間間隔にほぼ等しい時
間間隔をおいて出力する。このように時間間隔を
設定しておけば、グループ内の各ビツトが受信さ
れるときの受信レベルがほぼ無相関となるため、
復調されたデータ系列ではグループ内のビツトが
同時に符号誤りを生ずる確率を小さくできる。第
1図中から例を取り挙げると、送信データa1は符
号器出力データb2に、a2oはb3oに、符号誤り検出
ビツトa1○×a2oはb6o-2(p4o-2)に割当てられ、各
ビツト間の間隔はc′を基準クロツクとすれば
(3n−2)ビツトとなる。ただし、○×は符号誤り
検出ビツトを求める演算を意味するものとする。
この符号化を式で表現すれば、kを整数として b3k=a2k,b3k+1=p2k =a3k-6o+5○×a3k-3o+3, b3k+2=a2k+1 と表せる。符号誤り検出ビツト作成方法として
は、パリテイ、チエツクサム等各種の方法がある
が、1ビツト誤り検出法である限りいずれを用い
ても本発明の性能には影響しない。以上の説明は
送信データ2ビツトにつき1ビツトの符号誤り検
出ビツトを付加する場合の例であるが、一般に送
信データNビツトをグループとする場合には伝送
効率η=N/(N+1)となり、より伝送効率は
良くなる。
The encoder transmits 2 bits of transmitted data separated from each other by the number of bits (2n - 1) corresponding to a time interval that is equal to or longer than a half cycle of fading (n is an integer, and the reference clock is c ).
One error detection bit is determined for each bit, and these three bits are set as one group, and the transmission data is output almost in real time, and the error detection bit is outputted at a time interval approximately equal to the above-mentioned time interval from the subsequent transmission data. By setting the time intervals in this way, the reception levels when each bit in the group is received are almost uncorrelated, so
In the demodulated data sequence, it is possible to reduce the probability that bits within a group will simultaneously cause code errors. Taking an example from FIG. 1, transmission data a 1 becomes encoder output data b 2 , a 2o becomes b 3o , code error detection bit a 1 ○×a 2o becomes b 6o-2 (p 4o- 2 ), and the interval between each bit is (3n-2) bits if c ' is the reference clock. However, ○× means an operation to obtain a code error detection bit.
If we express this encoding in a formula, where k is an integer, b 3k = a 2k , b 3k+1 = p 2k = a 3k-6o+5 ○×a 3k-3o+3 , b 3k+2 = a 2k It can be expressed as +1 . There are various methods for creating code error detection bits, such as parity and checksum, but as long as they are 1-bit error detection methods, the performance of the present invention is not affected by any of them. The above explanation is an example of adding one code error detection bit to every two bits of transmitted data, but in general, when N bits of transmitted data are grouped, the transmission efficiency is η=N/(N+1), which is better. Transmission efficiency improves.

受信側では次のアルゴリズムに従つて復号す
る。
On the receiving side, decoding is performed according to the following algorithm.

グループ内のビツトが切替雑音領域内にない
場合には、グループ毎に誤り検出を行い、 (1) 誤りがない場合には、データビツトを間隔
(2n−1)ビツトでそのまま出力する。
If the bits in the group are not within the switching noise region, error detection is performed for each group. (1) If there is no error, the data bits are output as they are at intervals of (2n-1) bits.

(2) 誤りが検出された場合には、受信レベルを
比較して最低レベルに対応するビツトが (a) いずれか一方のデータビツトであれば、
そのビツトに誤りが生じたとみなしてこれ
を訂正する。
(2) If an error is detected, compare the received levels and if the bit corresponding to the lowest level is (a) one of the data bits,
It is assumed that an error has occurred in that bit, and this is corrected.

(b) 誤り検出ビツトであれば、(1)と同様にデ
ータビツトをそのまま出力する。
(b) If it is an error detection bit, output the data bit as is, as in (1).

1ビツトが切替雑音領域内にあるときには、 (a) それが誤り検出ビツトであれば、データビ
ツトをそのまま出力する。
When one bit is within the switching noise region: (a) If it is an error detection bit, output the data bit as is.

(b) データビツトであれば、これをグループ内
の他のビツトから生成し補間する。
(b) If it is a data bit, generate it from other bits in the group and interpolate it.

2ビツト以上切替雑音領域内にあるときは、
データビツトをそのまま出力する。
When 2 bits or more are within the switching noise region,
Outputs data bits as is.

即ち、各グループ毎に1ビツト付加されている
誤り検出ビツトの冗長性を利用して1ビツト誤り
訂正を行うアルゴリズムであり、切替雑音及び受
信レベル低下に起因する符号誤りを除去できる。
デイジタル移動通信では受信レベルと誤り率の間
に密接な関係があり、受信レベルの低下につれ誤
り率が急激に劣化するという性質がある。従つ
て、受信レベルの最も低いビツトに誤りが生じた
とみなし、これを訂正するという方法を用いれ
ば、誤訂正の危険はほとんどなく、かつ前述のよ
うにグループ内のビツトが同時誤りを生じる確率
を低く押える符号化を施してあるため、復調デー
タに含まれる誤りの大部分が正しく訂正された復
号データ出力を得ることができる。また、上記ア
ルゴリズム中の)のようなケースは、アンテナ
切替周期が(3n−2)ビツトの遅延時間間隔に
一致したときのみ発生するもので、発生確率はか
なり低く問題とはならない。
That is, this is an algorithm that performs 1-bit error correction using the redundancy of the error detection bit added to each group, and can eliminate code errors caused by switching noise and a drop in reception level.
In digital mobile communications, there is a close relationship between reception level and error rate, and as the reception level decreases, the error rate deteriorates rapidly. Therefore, if a method is used in which it is assumed that an error has occurred in the bit with the lowest reception level and this is corrected, there is almost no risk of error correction, and as mentioned above, the probability that bits within a group will have simultaneous errors can be reduced. Since the encoding is performed to suppress the error to a low level, it is possible to obtain a decoded data output in which most of the errors contained in the demodulated data are correctly corrected. Furthermore, the case like ) in the above algorithm occurs only when the antenna switching period matches the delay time interval of (3n-2) bits, and the probability of occurrence is quite low and does not pose a problem.

第3図は、本発明のダイバーシテイ通信方式に
おける送受信系の一実施例である。端子9から入
力された送信データは符号器10で前述の符号化
を受けた後、変調器11に搬送波発生器13から
出力される搬送波信号とともに加えられ、MSK
等の変調を受け電力増幅器12で所要送信電力に
まで増幅されて、送信アンテナ14から送出され
る。ダイバーシテイ受信アンテナ15,16で受
信された電波はアンテナ切替器17で一方が選択
された後、受信機18で検波され、受信データ列
が復号器14に、受信レベル信号が制御回路20
に入力される。制御回路は受信レベルに基づき前
述の切替アルゴリズム及び復号アルゴリズムに従
つて、アンテナ選択信号をアンテナ切替器に復号
制御信号を復号器に出力する。復号データ系列は
出力端子21に得られる。ここで、ダイバーシテ
イ受信アンテナには空間ダイバーシテイ、偏波ダ
イバーシテイ、指向性ダイバーシテイ等いずれの
ダイバーシテイ枝構成法に基づくアンテナを用い
ても良く、アンテナの数は2本以上何本用いても
良い。
FIG. 3 shows an embodiment of a transmitting/receiving system in the diversity communication system of the present invention. The transmission data input from the terminal 9 is encoded by the encoder 10 as described above, and then applied to the modulator 11 together with the carrier signal output from the carrier wave generator 13.
The signal is modulated by the power amplifier 12 to the required transmission power, and then transmitted from the transmission antenna 14. After one of the radio waves received by the diversity receiving antennas 15 and 16 is selected by the antenna switch 17, it is detected by the receiver 18, the received data string is sent to the decoder 14, and the received level signal is sent to the control circuit 20.
is input. The control circuit outputs an antenna selection signal to the antenna switcher and a decoding control signal to the decoder according to the above-described switching algorithm and decoding algorithm based on the reception level. A decoded data sequence is obtained at the output terminal 21. Here, the diversity receiving antenna may be an antenna based on any diversity branch configuration method such as spatial diversity, polarization diversity, or directional diversity, and the number of antennas may be 2 or more. Also good.

第4図は、第3図に示した本発明の実施例中の
符号器10の一構成例のブロツク図である。入力
端子30から入力された送信データは、(N−1)
個のnビツトシフトレジスタ33〜35を通して
N個の入力端子を持つゲート回路36に加えられ
る。シフトレジスタは送信クロツク(周波数c
でシフトされる。ゲート回路は周波数Ncの高速
クロツクに基づいてN個の入力を順次切り替え、
符号器出力データとして端子37に出力する。ク
ロツク発生回路32は周波数cとNcの2つのク
ロツク信号を発生し、シフトレジスタ、送信クロ
ツク出力端子31及びゲート回路36に出力す
る。この符号器からはN回インターレース信号が
得られる。
FIG. 4 is a block diagram of an example of the configuration of encoder 10 in the embodiment of the present invention shown in FIG. The transmission data input from the input terminal 30 is (N-1)
The signal is applied through n-bit shift registers 33 to 35 to a gate circuit 36 having N input terminals. The shift register is the transmission clock (frequency c )
is shifted. The gate circuit sequentially switches N inputs based on a high-speed clock with a frequency of N c ,
It is output to terminal 37 as encoder output data. The clock generating circuit 32 generates two clock signals of frequencies c and N c and outputs them to the shift register, the transmission clock output terminal 31 and the gate circuit 36. An N-times interlaced signal is obtained from this encoder.

第5図は、符号器10の一構成例のブロツク図
である。入力端子30から入力された送信データ
は、(N−1)個の(2n−1)ビツトシフトレジ
スタ33〜35を通つた出力とともに○×印で示し
た誤り検出ビツト発生器38に加えられるととも
に、c′=(1+1/N)cのクロツクで動作する (3n−2)ビツトシフトレジスタ39で遅延を受
けた誤り検出ビツトと一緒にゲート回路36に入
力される。(N+1)個の入力端子のうちN個に
は送信データが、1個には誤り検出ビツトが入力
されているゲート回路はクロツク周波数c′で順
次入力を切り替え、端子28に符号器出力データ
として出力する。クロツク発生回路32は周波数
cc′の2つのクロツク信号を発生し、シフト
レジスタ、送信クロツク出力端子31及びゲート
回路に出力する。この符号器からは送信データN
ビツトにつき1ビツトの誤り検出ビツトが付加さ
れた伝送効率N/(N+1)の符号器出力データ
が得られる。
FIG. 5 is a block diagram of one configuration example of the encoder 10. The transmission data inputted from the input terminal 30 is applied to the error detection bit generator 38 indicated by the ○× marks along with the outputs through (N-1) pieces of (2n-1) bit shift registers 33 to 35. , c '=(1+1/N) c is input to the gate circuit 36 together with the error detection bit delayed by the (3n-2) bit shift register 39 operated by the clock. Out of the (N+1) input terminals, the gate circuit inputs the transmission data to N and the error detection bit to one, and switches the input sequentially at the clock frequency c ', and outputs the encoder output data to the terminal 28. Output. The clock generation circuit 32 has a frequency
Two clock signals c and c ' are generated and output to the shift register, transmission clock output terminal 31, and gate circuit. From this encoder, the transmitted data N
Encoder output data with a transmission efficiency of N/(N+1) with one error detection bit added per bit is obtained.

第6図は、第3図に示した本発明の実施例中の
復号器19、制御回路20の一構成例を示すブロ
ツク図である。入力端子52から入力された送信
レベル信号は遅延回路67を通つた出力とそれぞ
れゲート回路64,65を通つた後、インターレ
ース信号の各ビツトに対応する受信レベル信号と
してレベル比較回路63に加えられ、レベルの高
い方のビツトを選択するよう指示する信号として
合成器62に加えられる。受信レベル信号はレベ
ル比較回路69においてしきい値発生回路70の
出力レベルと比較され、下回つたときアンテナ切
替信号がアンテナ選択信号発生回路71に加えら
れ、アンテナ選択信号出力端子55を通して他の
受信アンテナへの切替が起る。このとき合成禁止
タイミング発生回路72は切替直後の数ビツト間
のデータの使用を禁止するタイミング信号を出力
し、シフトレジスタ73で遅延されたタイミング
信号とともにゲート回路64,65に加える。ゲ
ート回路は合成禁止タイミングには、そのレベル
出力を最低レベルに押えることにより、このレベ
ルに対応するデータが選択されることがないよう
に動作する。一方、受信データは端子51から入
力され、nビツトシフトレジスタ56を通して組
合せ検出回路59及び合成器62に加えられる。
組合せ検出回路は正しいタイムスロツトの組合せ
を検出し、このタイミングを復号クロツク発生回
路60に出力し、再生クロツクの分周リセツトタ
イミングとすることにより、復号クロツクを得
る。合成器62は受信レベルの高い方のデータを
復号クロツクタイミングで取り出し、復号データ
として端子54に出力する。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of the structure of the decoder 19 and control circuit 20 in the embodiment of the invention shown in FIG. The transmission level signal inputted from the input terminal 52 is outputted through a delay circuit 67, and after passing through gate circuits 64 and 65, respectively, is applied to a level comparison circuit 63 as a reception level signal corresponding to each bit of the interlaced signal. The signal is applied to the synthesizer 62 as a signal instructing it to select the higher level bit. The reception level signal is compared with the output level of the threshold generation circuit 70 in the level comparison circuit 69, and when it becomes lower than the output level, an antenna switching signal is applied to the antenna selection signal generation circuit 71, and the antenna selection signal output terminal 55 is applied to other reception signals. A switch to the antenna occurs. At this time, the synthesis prohibition timing generation circuit 72 outputs a timing signal for prohibiting the use of data between several bits immediately after switching, and applies it to the gate circuits 64 and 65 together with the timing signal delayed by the shift register 73. At the synthesis inhibit timing, the gate circuit operates by suppressing its level output to the lowest level so that data corresponding to this level will not be selected. On the other hand, received data is input from a terminal 51 and is applied to a combination detection circuit 59 and a combiner 62 through an n-bit shift register 56.
The combination detection circuit detects the correct combination of time slots and outputs this timing to the decoding clock generation circuit 60, which uses it as the frequency division reset timing of the reproduced clock, thereby obtaining the decoding clock. The synthesizer 62 takes out the data with the higher reception level at the decoding clock timing and outputs it to the terminal 54 as decoded data.

第7図は、復号器19、制御回路20の一構成
例を示すブロツク図である。合成器62の動作ア
ルゴリズムが第2図に対する説明で述べたもので
ある点を除けば、第6図とほぼ同様の構成であ
る。以下、異なる点のみを説明する。受信レベル
信号、受信データ系列、合成禁止タイミング信号
に対する遅延回路、シフトレジスタが各1個多く
あること、グループ内の1ビツト以上が合成禁止
タイミング内にあれば誤り検出回路61に対し、
誤りを検出したとみなす信号を合成器62に出力
するよう指示するための論理和回路があること、
復号クロツクタイミングを指示する回路が組合せ
検出回路から誤り検出回路61に変わつているこ
と、などが異なる。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the decoder 19 and the control circuit 20. The configuration is almost the same as that shown in FIG. 6, except that the operating algorithm of the synthesizer 62 is the same as that described in the explanation for FIG. Below, only the different points will be explained. If there is one more delay circuit and shift register each for the reception level signal, reception data series, and synthesis prohibition timing signal, and if one or more bits in the group are within the synthesis prohibition timing, the error detection circuit 61
There is an OR circuit for instructing the synthesizer 62 to output a signal indicating that an error has been detected;
The difference is that the circuit for instructing the decoding clock timing has been changed from the combination detection circuit to the error detection circuit 61.

(発明の効果) 以上説明したように本発明のダイバーシテイ通
信方式は、アンテナ切替時に発生する切替雑音に
起因する符号誤りを時間ダイバーシテイの符号冗
長性を利用して補間・除去するとともに、低速移
動時に時間ダイバーシテイ効果が減少するのをア
ンテナ切替方式によつて補償するようにしたダイ
バーシテイ通信方式であるから、切替雑音による
符号誤り率の劣化及び移動速度低下に伴うダイバ
ーシテイ効果の減少といつた劣化要因の影響を受
けにくく、理論値に近いダイバーシテイ効果が得
られること、アンテナ切替方式と時間ダイバーシ
テイ方式は互いに異なる次元で得られるダイバー
シテイ効果であるため、等価的なダイバーシテイ
枝の数は各々の枝の数の乗積値になり、どちらか
一方の方式のみで枝の数を増やすよりもさらに効
率良くダイバーシテイ効果を増大させることがで
きること、受信機が1台で済み移動通信で不可欠
の条件である小型・経済化に適すること、制御回
路はやや複雑になるものの、そのほとんどがデイ
ジタル回路であるためLSI化に適するとともに、
マイクロコンピユータによるソフトウエア制御へ
の置き替えが容易であること、上記のように大き
なダイバーシテイ効果を有する伝送システムが簡
易な構成で実現できるため、通信の音声通信のみ
ならずフアクシミリ等の画像通信及びデータ通信
など極めて高品質の伝送路を必要とする通信に対
しても、アンテナの数及び信号のインターレース
回数を所要品質が得られる値に設定することによ
つて容易に実現できること、などの利点がある。
(Effects of the Invention) As explained above, the diversity communication system of the present invention uses the code redundancy of time diversity to interpolate and remove code errors caused by switching noise that occurs when switching antennas, and also uses low-speed Since this is a diversity communication system that compensates for the decrease in time diversity effect during movement by using an antenna switching system, it is possible to reduce the degradation of the code error rate due to switching noise and the decrease in diversity effect due to a decrease in movement speed. The antenna switching method and the time diversity method have diversity effects obtained in different dimensions, so they are not easily affected by deterioration factors such as The number of is the product value of the number of each branch, and the diversity effect can be increased more efficiently than increasing the number of branches using only one method. It is suitable for miniaturization and economy, which are essential conditions for communication, and although the control circuit is somewhat complex, most of it is a digital circuit, making it suitable for LSI implementation.
It is easy to replace with software control by a microcomputer, and a transmission system with a large diversity effect as described above can be realized with a simple configuration, so it can be used not only for voice communication but also for image communication such as facsimile, etc. Even for communications that require extremely high-quality transmission paths, such as data communications, there are advantages such as the ability to easily achieve this by setting the number of antennas and the number of signal interlaces to values that provide the required quality. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図と第2図は送受信データ系列の時間割当
て構成例を示す図、第3図は本発明によるダイバ
ーシテイ通信方式における送受信装置の一実施例
の構成を示すブロツク図、第4図と第5図は符号
器の一構成例を示すブロツク図、第6図と第7図
は復号器及び制御回路の一構成例を示すブロツク
図である。 1…送信データ系列、2…符号器出力データ系
列、3…受信レベル信号、4…アンテナ選択信
号、5…受信データ系列、6…復号データ系列、
10…送信装置、11…受信装置、12…送信デ
ータ入力端子、13…符号器、14…変調器、1
5…電力増幅器、16…搬送波発生器、17…送
信アンテナ、18〜19…ダイバーシテイ受信ア
ンテナ、20…アンテナ切替器、21…受信機、
22…復号器、23…制御回路、24…復号デー
タ出力端子、30…送信データ入力端子、31…
送信クロツク出力端子、32…クロツク発生回
路、33〜35…シフトレジスタ、36…ゲート
回路、37…符号器出力端子、38…誤り検出ビ
ツト発生器、39…シフトレジスタ、50…再生
クロツク入力端子、51…受信データ入力端子、
52…受信レベル入力端子、53…復号クロツク
出力端子、54…復号データ出力端子、55…ア
ンテナ選択信号出力端子、56〜57…シフトレ
ジスタ、59…組合せ検出回路、60…復号クロ
ツク発生回路、61…誤り検出回路、62…合成
器、63…レベル比較器、64〜66…ゲート回
路、67〜68…遅延回路、69…レベル比較回
路、70…しきい値発生回路、71…アンテナ選
択信号発生回路、72…合成禁止タイミング発生
回路、73〜74…シフトレジスタ。
1 and 2 are diagrams showing an example of the time allocation configuration of transmitting and receiving data sequences, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a transmitting and receiving device in the diversity communication system according to the present invention, and FIGS. FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the encoder, and FIGS. 6 and 7 are block diagrams showing examples of the configuration of the decoder and control circuit. 1... Transmission data series, 2... Encoder output data series, 3... Reception level signal, 4... Antenna selection signal, 5... Reception data series, 6... Decoded data series,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Transmission device, 11... Receiving device, 12... Transmission data input terminal, 13... Encoder, 14... Modulator, 1
5... Power amplifier, 16... Carrier wave generator, 17... Transmitting antenna, 18-19... Diversity receiving antenna, 20... Antenna switching device, 21... Receiver,
22...Decoder, 23...Control circuit, 24...Decoded data output terminal, 30...Transmission data input terminal, 31...
Transmission clock output terminal, 32...Clock generation circuit, 33-35...Shift register, 36...Gate circuit, 37...Encoder output terminal, 38...Error detection bit generator, 39...Shift register, 50...Regeneration clock input terminal, 51... Reception data input terminal,
52...Reception level input terminal, 53...Decoded clock output terminal, 54...Decoded data output terminal, 55...Antenna selection signal output terminal, 56-57...Shift register, 59...Combination detection circuit, 60...Decoded clock generation circuit, 61 ...Error detection circuit, 62...Synthesizer, 63...Level comparator, 64-66...Gate circuit, 67-68...Delay circuit, 69...Level comparison circuit, 70...Threshold value generation circuit, 71...Antenna selection signal generation Circuit, 72... Synthesis inhibition timing generation circuit, 73-74... Shift register.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 デイジタル移動通信において、送信側では送
信データをフエージングの半周期と同程度ないし
はそれ以上の時間間隔をおいて2回以上くり返す
インターレース信号に変換する符号化手段を具備
し、受信側では複数のアンテナから成るダイバー
シテイ受信アンテナと、前記ダイバーシテイ受信
アンテナを切り替えるアンテナ切替手段と、受信
レベルがしきい値レベルを上から下へ横切つたと
きアンテナを他のアンテナに切り替えるように前
記アンテナ切替手段に指示を与える切替制御手段
と、アンテナ切替に伴う切替雑音の影響を受けた
受信データを除去した上で、インターレースされ
た各回の受信信号を複数のダイバーシテイ枝に現
れる受信信号とみなし、それぞれの受信レベルに
応じて選択・合成する復号化手段とを具備し、切
替雑音によつて符号誤りが生じている受信データ
を排除し、代りに他の回に送受信されたデータで
これを補間することによつて切替雑音によるダイ
バーシテイ効果の劣化を軽減することを特徴とす
るダイバーシテイ通信方式。 2 切替制御手段として、受信レベルがしきい値
レベルを下回つているときには受信レベルがしき
い値レベルを上回るまで受信レベル検出に必要な
時間を周期としてダイバーシテイ受信アンテナを
次々と切り替えるようにアンテナ切替手段に指示
を与える切替制御手段を用いることを特徴とする
特許請求範囲第1項記載のダイバーシテイ通信方
式。 3 切替制御手段として、複数個のしきい値を設
け、受信レベルがその時設定されているしきい値
レベル以下になつたときにはアンテナを切り替え
るようにアンテナ切替手段に指示を与えるととも
に、切替後しきい値を一段低いしきい値に変更
し、また受信レベルがそのとき設定されているし
きい値より高いしきい値以上になつた場合には、
しきい値を一段高いしきい値に変更するように、
アンテナの切替及びしきい値の変更を受信レベル
に応じて自動的に制御する切替制御手段を用いる
ことを特徴とする特許請求範囲第1項記載のダイ
バーシテイ通信方式。 4 デイジタル移動通信において、送信側では、
フエージングの半周期と同程度ないしはそれ以上
の時間間隔だけ互いに隔てた2ビツト以上の送信
データに対して、1ビツトの誤り検出符号を付加
する符号化手段を具備し、受信側では、複数のア
ンテナから成るダイバーシテイ受信アンテナと、
前記ダイバーシテイ受信アンテナを切り替えるア
ンテナ切替手段と、受信レベルがしきい値レベル
を上から下へ横切つたときアンテナを他のアンテ
ナに切り替えるように前記アンテナ切替手段に指
示を与える切替制御手段と、アンテナ切替に伴う
切替雑音の影響を受けた受信データを除去し、こ
れを誤り検出ビツトを用いて補間するとともに、
切替雑音の影響のない受信データに対しては常時
誤り検出を行い、誤りが検出された場合には最も
低い受信レベルに対応するデータに誤りが生じた
とみなし、これを訂正する復号化手段とを具備
し、切替雑音のために符号誤りが生じたデータを
誤り検出ビツトを用いて補間することによつて切
替雑音によるダイバーシテイ効果の劣化を軽減す
ることを特徴とするダイバーシテイ通信方式。 5 切替制御手段として、受信レベルがしきい値
レベルを下回つているときには受信レベルがしき
い値レベルを上回るまで受信レベル検出に必要な
時間を周期として、ダイバーシテイ受信アンテナ
を次々と切り替えるようにアンテナ切替手段に指
示を与える切替制御手段を用いることを特徴とす
る特許請求範囲第4項記載のダイバーシテイ通信
方式。 6 切替制御手段として、複数個のしきい値を設
け、受信レベルがそのとき設定されているしきい
値レベル以下になつたときにはアンテナを切り替
えるようにアンテナ切替手段に指示を与えるとと
もに、切替後しきい値を一段低いしきい値に変更
し、また受信レベルがそのとき設定されているし
きい値より高いしきい値以上になつた場合には、
しきい値を一段高いしきい値に変更するように、
アンテナの切替及びしきい値の変更を受信レベル
に応じて自動的に制御する切替制御手段を用いる
ことを特徴とする特許請求範囲第4項記載のダイ
バーシテイ通信方式。
[Claims] 1. In digital mobile communications, the transmitting side is equipped with encoding means for converting transmitted data into an interlaced signal that is repeated twice or more at a time interval equal to or longer than a half period of fading. However, on the receiving side, there is provided a diversity receiving antenna consisting of a plurality of antennas, an antenna switching means for switching between the diversity receiving antennas, and a switching means for switching the antenna to another antenna when the reception level crosses a threshold level from top to bottom. switching control means for instructing the antenna switching means to switch; and after removing received data affected by switching noise accompanying antenna switching, each interlaced received signal appears on a plurality of diversity branches. It is equipped with a decoding means that selects and combines the received data according to the reception level of each received signal, eliminates received data that has code errors caused by switching noise, and replaces it with data that has been transmitted and received at other times. A diversity communication method characterized by reducing deterioration of the diversity effect due to switching noise by interpolating this with data. 2. As a switching control means, when the reception level is below the threshold level, the antenna is configured to switch the diversity receiving antennas one after another at intervals of the time required to detect the reception level until the reception level exceeds the threshold level. The diversity communication system according to claim 1, characterized in that switching control means is used to give instructions to the switching means. 3. As a switching control means, a plurality of threshold values are provided, and when the reception level falls below the threshold level set at that time, an instruction is given to the antenna switching means to switch the antenna, and after switching, a threshold value is set. If you change the value to a lower threshold and the reception level exceeds the threshold that is higher than the currently set threshold,
Like changing the threshold to a higher threshold.
2. The diversity communication system according to claim 1, characterized in that a switching control means is used to automatically control antenna switching and threshold change according to a reception level. 4 In digital mobile communications, on the transmitting side,
Equipped with encoding means for adding a 1-bit error detection code to two or more bits of transmitted data separated by a time interval equal to or longer than a half cycle of fading, and on the receiving side, a plurality of a diversity receiving antenna consisting of an antenna;
antenna switching means for switching the diversity receiving antenna; switching control means for instructing the antenna switching means to switch the antenna to another antenna when the reception level crosses a threshold level from top to bottom; Receive data affected by switching noise due to antenna switching is removed, and this is interpolated using error detection bits.
Error detection is always performed on received data that is not affected by switching noise, and when an error is detected, it is assumed that an error has occurred in the data corresponding to the lowest reception level, and a decoding means that corrects the error is provided. 1. A diversity communication system comprising: interpolating data in which code errors have occurred due to switching noise using error detection bits to reduce deterioration of diversity effect due to switching noise. 5. As a switching control means, when the reception level is below the threshold level, the diversity reception antennas are switched one after another at intervals of the time required to detect the reception level until the reception level exceeds the threshold level. 5. The diversity communication system according to claim 4, characterized in that switching control means for giving instructions to antenna switching means is used. 6 As a switching control means, a plurality of threshold values are provided, and when the reception level falls below the threshold level set at that time, an instruction is given to the antenna switching means to switch the antenna, and after switching, If you change the threshold to a lower threshold and the reception level exceeds the threshold that is higher than the currently set threshold,
Like changing the threshold to a higher threshold.
5. The diversity communication system according to claim 4, characterized in that switching control means is used to automatically control antenna switching and threshold change depending on the reception level.
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JPS63129728A (en) * 1986-11-20 1988-06-02 Matsushita Electric Works Ltd Diversity receiver
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