JPS639695B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は時分割多方向通信網の親局における符
号再生を正しく行なうことができる時分割多方向
通信方式に関するものである。

時分割多方向通信網においては、親局と散在す
る多数の子局とで通信網を形成し、親局は時間軸
上において多重化されたPCM信号を多方向に向
けて放送形式で発射する。各子局は受信信号中に
含まれる親局のクロツクに同期して動作し、受信
信号中の自局割当分を取り出して受信するととも
に、自局割当時間帯に送信を行なう。各子局から
の信号は親局において、各子局の送信順に時間軸
上に配列されて受信されるように、送出時間を調
整されており、このようにして親局と各子局との
間で通信を行なうことができる。

第１図は、時分割多方向通信方式における送受
信信号を示す説明図である。同図において１は親
局送信信号を示し、時間軸ｔ上において、子局
，，…，Ｎに対する信号を多重化したPCM
信号が発射されることを示している。第１図１に
おいて，，…，Ｎはそれぞれの子局に対する
信号を示し、Ｆはフレーム長である。

第１図において２は子局の受信信号を示し、
親局の送信から伝搬遅延時間τ₁だけ遅れて到達す
る。子局においては自局割当分だけを取り出す
ことによつて、親局から送られた自局に対する情
報を受け取ることができる。

第１図において３は子局の送信信号を示し、
親局からの自局に対する信号を受信したのち時間
Δ₁だけ遅れて、親局に対する自局の信号を送出
する。

第１図において４は親局の受信信号を示し、子
局の信号はτ₁にほぼ等しい伝搬遅延時間τ′₁だ
け遅れて親局に到達する。他の子局，…，Ｎに
おいても同様にして受信と送信を行ない、その結
果親局において、各子局からの受信信号が重なる
ことなく、時間軸上において各子局の送信順に整
然と配列されるようにする。

しかしながら親局と各子局，，…，Ｎとの
距離はそれぞれ異なつており、それに応じてそれ
ぞれ異なる伝搬遅延時間τ₁，τ₂，…，τ_oを有す
る。そこで各子局，，…，Ｎにおいては、親
局から自局割当分の信号を受信した後、それぞれ
異なる送信遅延時間Δ₁，Δ₂，…，Δ_oだけ遅れて
親局に対する自局の信号を送出するようにし、時
間Δ₁，Δ₂，…，Δ_oをそれぞれの子局で調整する
ことによつて、親局において各子局の信号が重な
ることなく整然と受信されるようにすることがで
きる。

第２図は親局と各子局との間における伝搬遅延
時間および各子局における送信遅延時間を示す図
である。同図においてＰは親局、，，…，Ｎ
はそれぞれ子局を示している。各子局は親局との
間にそれぞれ伝搬遅延時間τ₁，τ₂，…，τ_oを有
し、それぞれ送信遅延時間Δ₁，Δ₂，…，Δ_oを有
することが示されている。

これには各子局が親局送信信号に含まれるフレ
ームビツトに同期して、自局割当時間帯におい
て、遅延等化器等を用いて親局との間の信号伝搬
遅延時間を修正して、送信を行なうようにすれば
よく、これによつて上述の目的が達せられる。

一方、親局においては、各子局からの信号をサ
ンプリングして識別を行なつて符号再生を行な
い、伝送路において生じた歪を除去する。この
際、サンプリングは親局のクロツクによつて行な
われるが、親局サンプリングクロツクの位相位置
が各子局からのデータの中央にないと符号誤りが
増加する。

第３図は親局における受信信号とサンプリング
クロツクとの位相関係を示す図である。同図にお
いて、１は子局，，，…からのそれぞれの
受信信号Ａ，Ｂ，Ｃ…をアイパターンの形で示
し、２はこれに対するサンプリングクロツクａ，
a′を示している。サンプリングクロツクがａに示
すように受信データの中央にあれば符号誤りを生
じないが、a′に示すように受信データの中央から
ずれていると符号誤りが増加する。

このように、親局におけるサンプリングクロツ
クの位相を考慮した場合、各子局からの信号送出
のタイミングは、より厳密に規定する必要があ
る。このため各子局に微調用の移相器を設けて、
各子局ごとにその送出時間を調整する方法が用い
られていた。

第４図は各子局における信号送出時間調整手段
を示す図である。同図において第２図と同一部分
は同一番号で示されており、１―₁，１―₂，…，
１―_oは各子局，，…，Ｎに設けられた微調
用移相器である。各子局においては、それぞれ微
調用移相器１―₁，１―₂，…，１―_oを調整する
ことによつて、親局においてサンプリングクロツ
クが各子局の受信データの中央に位置するように
することができる。

このような調整は、従来親局において受信信号
とサンプリングクロツクの波形を監視しながら電
話等によつて各子局に指示を行ない、各子局では
親局からの指示に従つて、それぞれの微調用移相
器を調節することによつて行なつていた。従つて
微細な調整を必要とする場合、調整に時間がかか
るだけでなく、必ずしも満足な調整を行なうこと
ができなかつた。

本発明はこのような従来技術の欠点を除去しよ
うとするものであつて、その目的は、親局と各子
局との間で子局信号送信遅延時間調整のための打
合わせ連絡等の必要なく、親局のみにおいて各子
局受信信号に対して正しいサンプリングクロツク
位相位置を定めることができる方式を提供するこ
とにある。この目的を達成するため本発明の時分
割多方向通信方式においては、親局と多数の子局
とで多方向通信網を形成し、親局は各子局に対す
る信号を時分割方式で多方向に送信し、各子局は
親局クロツクに同期して自局割当時間帯に親局に
対して送信を行なう時分割多方向通信網の親局に
おいて、子局クロツク信号に追従して親局クロツ
ク信号を移相して出力する位相同期ループと、親
局クロツク信号を一定移相して出力する固定移相
器と、前記位相同期ループの位相確立を判定して
出力を発生する判定手段と、各子局信号の切りか
わり時前記固定移相器の出力を選択し前記判定手
段の出力発生時前記位相同期ループの出力を選択
する切替手段とを具え、該切替手段の出力クロツ
クによつて識別を行なつて子局信号の符号再生を
行なうことを特徴としている。

以下本発明の原理と実施例とについて説明す
る。

本発明の時分割多方向通信方式においては、親
局において各子局からの受信信号に対して、識別
器に入力されるサンプリングクロツクの位相を最
適に定めるため、識別器に供給されるクロツク信
号の経路に可変移相器を設け、受信信号から抽出
されたクロツク信号と親局クロツク信号との位相
差に応じて可変移相器を制御することによつて、
識別器におけるサンプリングクロツクの位相が常
に受信入力信号におけるクロツク位相と一致する
ようにしている。

しかしながら、このように可変移相器を設けた
場合、その出力における位相確立までには数ビツ
トまたはそれ以上のビツト数の時間を必要とす
る。特に親局における各子局バースト信号の大き
さが異なる場合は、親局受信装置に設けられたフ
エージング防止のための自動利得制御AGCやリ
ミツタのため、子局バースト信号はその初めの部
分で位相が大きく乱れ、従つて位相が安定するま
での時間は、その子局信号から抽出したクロツク
を識別のため用いることができない。

第５図は子局バースト信号と親局受信信号にお
ける位相変動とを示す図である。同図においてａ
は各子局のバースト信号を示し、Ａデータ，Ｂデ
ータ，Ｃデータ，…はそれぞれ子局，，，
…の信号である。このように親局に到達する各子
局の信号は、その大きさが異なつている。

第５図においてｂは、ａのバースト信号Ｂにお
ける位相変化を示している。同図においてθはバ
ースト信号Ｂにおける基準レベルからの位相変化
を示している。このように各子局バースト信号の
初めの部分は、位相が大きく乱れる。

このような場合、通常はデータ信号の前にクロ
ツク同期用信号を挿入して、それによつてクロツ
ク位相を確立させる方法が用いられている。しか
しながら時分割多方向通信の場合、同期用信号が
使用されない。かつ、各子局からの信号のクロツ
ク位相のずれは通常大きくない。そこで本発明の
時分割多方向通信方式においては、可変移相器と
固定移相器とを設けて、その出力を適当に切替え
て、各子局受信信号に対応してサンプリングクロ
ツクの位相を規正するようにしている。

第６図は本発明の時分割多方向通信方式の一実
施例の構成を示すブロツク図である。同図におい
て、１１は復調器、１２は識別器、１３はクロツ
ク検出器、１４は位相検出器、１５はクロツク発
振器、１６は低域波器、１７は増幅器、１８は
可変移相器、１９は固定移相器、２０は切替器
SW、２１はπ／２移相器、２２は位相検出器、
２３は低域波器、２４は判別器である。

第６図において、各子局からの受信信号は、中
間周波IF信号として復調器１１に加えられて復
調され、復調信号は識別器１２に加えられてサン
プリングクロツクによつて識別されて符号再生が
行なわれ、データ出力を生じる。

一方、クロツク抽出器１３によつて復調信号か
らクロツクが抽出され、抽出されたクロツクは位
相検出器１４の一方の入力に加えられる。クロツ
ク発振器１５は親局における基準クロツクを発生
する。基準クロツクは親局における送信クロツク
として用いられるとともに、可変移相器１８およ
び固定移相器１９にクロツク源として加えられ
る。これによつてクロツク発振器１５のクロツク
は、可変移相器１８および固定位相器１９によつ
てそれぞれ定まる移相を受けて、切替器２０に加
えられる。切替器２０の出力はサンプリングクロ
ツクとして、識別器１２に加えられる。

位相検出器１４の出力は低域波器１６，増幅
器１７を経て可変移相器１８に加えられてその移
相量を制御する。可変移相器１８のクロツク出力
は位相検出器１４の他方の入力に加えられてお
り、位相検出器１４は両入力の位相差に応じた出
力を発生する。このようにして位相検出器１４，
低域波器１６，増幅器１７および可変移相器１
８からなるループは位相制御ループPLLを構成
し、クロツク発振器１５の親局クロツクをクロツ
ク抽出器１３の子局クロツクに追従させて移相し
て、可変移相器１９から出力する。

一方、可変移相器１８の出力はπ／２移相器２
１を経て位相検出器２２の一方の入力に加えられ
て、他方の入力に加えられているクロツク抽出器
１３からの子局クロツクと位相比較される。位相
検出器２２の出力は低域波器２３を経て判別器
２４に加えられて、一定のしきい値レベルと比較
される。位相検出器２２の出力は両入力の位相差
がπ／２のとき最も大きく、従つて判別器２４は
可変移相器１８の出力クロツクと子局クロツクの
位相が一致したとき出力を発生して切替器２０を
動作させる。切替器２０はこれによつて固定移相
器１９の出力クロツクから可変移相器１８の出力
に切替えて出力する。

第７図は第６図の時分割多方向通信方式におけ
る各部信号を示すタイムチヤートである。同図に
おいてａは各子局からの入力データを示し、Ａデ
ータ，Ｂデータ，Ｃデータ，…はそれぞれ子局
，，，…の入力データを示している。ｂは
各子局，，，…からの受信信号におけるク
ロツク位相の基準位相との位相差Δθを、それぞ
れの入力データに対応して示している。本発明の
方式においては、位相差Δθがあまり大きくない
場合を考えている。

第７図においてｃは可変移相器１８における位
相確立の状況を示している。このように可変移相
器１８における位相確立は、子局バースト信号の
切りかわりに比べて、立上り，立上りとも遅れを
有する。

第７図においてｄは識別器に入力される各移相
器の出力を示し、ｅはこれに対応する切替器２０
の切替動作を示している。ここでφ₁は可変移相
器１８の出力を示し、φ₂は固定移相器１９の出
力を示している。第７図ｄから明らかなように、
入力データが切りかわつたのちも可変移相器１８
の位相が確立されるまでは固定移相器１９の出力
クロツクが用いられ、その後可変移相器１８の出
力が用いられる。

このように第６図の時分割多方向通信方式にお
いては、子局バースト信号の切りかわり後、可変
移相器１８における位相が確立するまでは、固定
移相器１９の出力クロツクがそのまま用いられ
る。固定移相器の出力クロツクの位相は各子局バ
ースト信号に対して多少の違いがあり得るが、前
述のようにこの違いはそれほど大きくなく、これ
を使用して識別を行なうことによつて、第５図に
おいて説明したようなバースト信号の切りかわり
時におけるクロツク位相の乱れによる符号誤りを
防止することができる。

第８図は可変移相器の一構成例を示す回路図で
ある。同図において、ゲート回路G₁の出力は抵
抗R₁と、コンデンサC₁，バラクタCυおよびコン
デンサC₂の直列回路からなる積分回路で積分さ
れ、ゲート回路G₂で一定レベルで識別されて波
形整形されて、遅延された出力を生じる。バラク
タCυの容量を抵抗R₃，R₂を介して加えられる制
御信号によつて制御することによつて積分時定数
を変化させて、移相量を可変することができる。

第９図は、固定移相器の一構成例を示す回路図
である。同図においてゲート回路G₁の出力は可
変抵抗RυとコンデンサＣからなる積分回路で積
分され、ゲート回路G₂で波形整形されて遅延さ
れた出力を生じる。可変抵抗Rυを調整すること
によつて積分時定数を変化させて所要の移相量に
設定することができる。

以上説明したように本発明の時分割多方向通信
方式によれば、位相同期ループを用いて各子局か
らの信号に同期したクロツク信号を発生して識別
を行なうとともに、位相同期ループの位相確立前
は固定移相器の出力クロツク信号によつて識別を
行なうので、常に正しい位相で識別が行なわれ、
従つて波形再生における符号誤りを少くすること
ができて、極めて効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は時分割多方向通信方式における送受信
信号を示す説明図、第２図は親局と各子局との間
における伝搬遅延時間および各子局における送信
遅延時間を示す図、第３図は親局における受信信
号とサンプリングクロツクとの位相関係を示す
図、第４図は各子局における信号送出時間調整手
段を示す図、第５図は子局バースト信号と親局受
信信号における位相変動とを示す図、第６図は本
発明の時分割多方向通信方式の一実施例の構成を
示すブロツク図、第７図は第６図の時分割多方向
通信方式における各部信号を示すタイムチヤー
ト、第８図は可変移相器の一構成例を示す回路
図、第９図は固定移相器の一構成例を示す回路図
である。 １―₁，１―₂，…，１―_o：微調用移相器、１
１：復調器、１２：識別器、１３：クロツク検出
器、１４：位相検出器、１５：クロツク発振器、
１６：低域波器、１７：増幅器、１８：可変移
相器、１９：固定移相器、２０：切替器SW、２
１：π／２移相器、２２：位相検出器、２３：低
域波器、２４：判別器、G₁，G₂：ゲート回路、
Ｃ，C₁，C₂：コンデンサ、Cυ：バラクタ、R₁，
R₂，R₃：抵抗、Rυ：可変抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 親局と多数の子局とで多方向通信網を形成
   し、親局は各子局に対する信号を時分割方式で多
   方向に送信し、各子局は親局クロツクに同期して
   自局割当時間帯に親局に対して送信を行なう時分
   割多方向通信網の親局において、子局クロツク信
   号に追従して親局クロツク信号を移相して出力す
   る位相同期ループと、親局クロツク信号を一定移
   相して出力する固定移相器と、前記位相同期ルー
   プの位相確立を判定して出力を発生する判定手段
   と、各子局信号の切りかわり時前記固定移相器の
   出力を選択し前記判定手段の出力発生時前記位相
   同期ループの出力を選択する切替手段とを具え、
   該切替手段の出力クロツクによつて識別を行なつ
   て子局信号の符号再生を行なうことを特徴とする
   時分割多方向通信方式。