JPS6337540B2 - - Google Patents

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。

（背景技術） ダイバーシテイ通信方式は、互いに受信信号レ
ベルの変動の相関が低い複数の通信路（ダイバー
シテイ枝）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。

従来のデイジタル移動通信における、ダイバー
シテイ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A₁〜A_n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B₁〜B_nに入力される。
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
検波出力信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及びクロツク
再生回路１４に出力する。クロツク再生回路１４
で作られる再生クロツクに基づき識別判定回路１
３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A₁〜A_nを得る方法としては、従来、）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バーシテイ方式、）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
波ダイバーシテイ方式などがあるが、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、これらをダイバーシテイ枝として用いる周波
数ダイバーシテイ方式もあるが、この方式では複
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、従来のダイバーシテイ通信方
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つた。

（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
号を一定時間間隔で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アクシミリ信号等の
伝送すべき信号のデータ系列２０を｛a_i｝（ｉは
整数）、実際に送信機から送出される信号のデー
タ系列２１を｛b_j｝（ｊは整数）、受信装置から出
力される復調出力信号のデータ系列２２を｛c_i｝
と表現する。｛a_i｝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
｛b_j｝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。｛a_i｝は後述する送信装置内の符号
器において次の様に｛b_j｝へと符号化される。
｛b_j｝の偶数タイムスロツト｛b_2i｝には、そのと
き入力されているデータ｛a_i｝がそのまま割当て
られる。即ちb_2i＝a_iとする。一方、｛b_j｝の奇数
タイムスロツト｛b_2i-1｝にはインターレース送信
されるｎビツト遅延データ｛a_i-o｝が割当てられ
る。即ちb_2i-1＝a_i-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、｛a_i｝はインターレース配
置された後、送出される。以上の様な符号化を行
うと図に示すようにa₁はb₂及びb_2o+1のタイムス
ロツトに割当てられ、b_2o+1の両隣りb_2o，b_2o+2に
はそれぞれa_o，a_o+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｛b_j｝、
クロツク再生回路出力から2cの周波数の再生ク
ロツクが得られ、各クロツクタイミングでのデー
タb_jは2_o-1ビツト以前に得られたデータb_j-(2o-1)と
各々の受信レベルに応じて合成され、識別判定回
路を通つた後復調データ出力｛c_i｝となる。｛c_i｝
は互いに符号誤り率の相関が低い２個のデータb_j
とb_j-2o-1から選択・合成されて得られるため、
｛a_i｝をそのまま伝送した場合よりも低い付号誤
り率が得られる。｛b_j｝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ツト、及び奇数
タイムスロツトの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Ｎ回インターレース送信
の場合には、｛b_j｝がクロツク周波数Ncの信号
系列となり、｛a_i｝の１ビツト分の時間内にＮビ
ツトのタイムスロツトを持つ。各タイムスロツト
にはa_i，a_i-o，a_i-2o，…，a_i-(N-1)oのＮビツトが入
り、受信側ではＮ通りのＮビツトからなるタイム
スロツ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ビツ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ツトの組合
せとなるため、０と１がランダムに組も合わされ
一致度が高くなることはなく、組合せ検出を誤る
ことは少なく、かつ一度引込めばクロツク同期が
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_j｝をＮビツトおきにサンプルし、
｛c_i｝とすることによつて正しい復調出力が得ら
れる。従つ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３０か
ら入力された送信信号は符号器３１でＮ回くり返
し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、NSK等の変調を受け電力増幅
器３３で所要送信電力にまで増幅されて、送信ア
ンテナ３５から送出される。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及びクロツク再生回路１４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
ツトに割当てられた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
ツ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４４から受けとり、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、復調信号を出力端
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枝のダイバーシテイ枝からの出力
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
を図ることがきる。しかも１台の送受信機、送受
信アンテナでダイバーシテイ通信方式が構成で
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、フア
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３１の一構成例である。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
ータと高速クロツクの同期をとるために、分周器
５８において高速クロツクをＮ分周し、送信クロ
ツクを出力端子５２に出力する。このように、シ
フトレジスタ、ゲート回路を用いることにより、
Ｎ回インターレース信号が得られる。

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から入力された
受信レベル信号は遅延回路７０〜７２を通つた
後、インターレース信号の各ビツトに対応するＮ
個の受信レベル信号として合成制御信号発生回路
７３に加えられる。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つて受信レベルに応
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から入力され、（Ｎ−１）個
のｎビツトシフトレジスタ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
のタイムスロツトの組合せのうち、正しい組合せ
を検出し、このタイミングを示すリセツト信号を
分周器６９に出力する。分周器はこのリセツトタ
イミングを用いて入力端子６１から入力された再
生クロツクを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ツク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ツ
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。上記の説明からわか
るように、この図の回路はＮ個のタイムスロツト
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、本発明の時間ダイバーシ
テイ通信方式は従来のダイバーシテイ通信方式に
比べ、）送受信機、送受信アンテナが一台で済
む、）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
んどデイ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、）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、）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、フアクシミリ、データ通信等にも容易
に適用できるなど多くの利点を有する。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の時間ダイバーシ
テイ通信方式はデイ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
イバーシテイ枝とみなして選択あるいは合成する
ダイバーシテイ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イ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、ダイバーシテイ回路が
殆んどデイジタル回路で構成できるためLSI化に
適していること、通常の音声通信のみならずフア
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図は従来のダイバーシテイ通信方式用受信
機の構成を示すブロツク図、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
は符号器の一構成例を示すブロツク図、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
を示すブロツク図である。 A₁〜A_n…アンテナ、B₁〜B_n…受信機、１１…
合成回路、１２…合成制御回路、１３…識別判定
回路、１４…クロツク再生回路、１５…復調信号
出力端子、１６…再生クロツク出力端子、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、３４…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…高速クロツク入力端子、５２…送信ク
ロツク出力端子、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
クロツク入力端子、６２…受信レベル入力端子、
６３…合成回路出力信号端子、６４…受信クロツ
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…リセツト
信号、７…合成制御信号、８…受信クロツク、９
…合成回路出力信号、７０〜７２…遅延回路、７
３…合成制御信号発生回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 枝数Ｎ（Ｎは２以上の正の整数）の時間ダイ
   バーシテイを行うデイジタル移動通信において、
   送信側では入力デイジタル信号列ＡをＮ倍に速度
   変換して信号列Ｂを生成し、該信号列Ｂは前記信
   号列Ａのあるビツトa_iに対応するタイムスロツト
   の（b_i1，…，b_iN）が前記信号列Ａのa_iからｎビ
   ツトごとの前のビツトにより（a_i-(N-1)o，…，a_i）
   となるようにインターレースされて送信され、受
   信側では受信した信号列Ｂのｎビツト毎にＮ個の
   ビツトとその時点の受信レベルを検出し、このＮ
   個のビツトを各々のダイバーシテイ枝に現われる
   受信ビツトとして前記受信レベルに応じて重み付
   け合成するか又は最大受信レベルのビツトを選択
   すると共に、この合成または選択したビツトを
   １／Ｎに速度変換することを特徴とする時間ダイ
   バーシテイ通信方式。