JPH06132945A - レストアラー無線中継局 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタル多重無線において現用回線の１つ
に障害が発生したとき、この障害回線から予備回線に切
り替えるときにレストアラー方式を採用する無線中継局
に関し、誤り訂正機能を付加することを目的とする。 【構成】 復調器１からの復調信号の誤り訂正復号化を
誤り訂正復号器２により行いフレーム同期外れを検出し
てＰＮ信号発生器３からのランダムなレストアラー用擬
似同期信号を選択して誤り訂正符号器５により誤り訂正
を与え、変調器６により変調して次の無線区間に送信す
る。或いはランダムなレストアラー用擬似同期信号の代
わりにデータ間の相関が小さくなるように予め記憶した
最小ワードを信号処理して生成したレストアラー用擬似
同期信号を、誤り訂正復号器２から誤り訂正符号器５で
再び誤り訂正を施した信号から切り替えて変調し次の無
線区間に送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレストアラー無線中継局
に関し、特にディジタル多重無線において現用回線の１
つに障害が発生したとき、この障害回線から予備回線に
切り替えるときにレストアラー方式を採用する無線中継
局に関するものである。

【０００２】ディジタル多重無線では、無線区間で発生
するフェージングを救済するために標準的には５つの無
線区間を１つの単位として切替区間とし、例えばｎ＋１
のシステム予備方式を採用している。

【０００３】そして、障害時に現用回線から予備回線に
切り替えを行う際、無瞬断でシステム切り替えを行うこ
とが回線断を救済するために必要であるが、これと同時
にフェージング等により非同期となった状態から同期状
態となる再同期時間もできるだけ短くすることが重要で
あり、その為、或る無線区間が非同期状態となった場
合、次の無線区間に擬似同期データを送出してこの次無
線区間を同期状態にするレストアラー方式が既に提案さ
れている。

【０００４】

【従来の技術】このようなレストアラー方式を採用した
無線中継局が図８に示されており、送端局１０と受端局
３０との中間の中継局２０において、前段局である送端
局１０との間でｎ個の現用回線中の１回線Ｗ１に障害が
起き、無線の受信信号が断線状態になるか又はフレーム
同期外れを起こしたとき中継局２０ではこれを検出して
現用回線Ｗ１がレストアラーモードとなり、レストアラ
ー用信号発生回路４１からの擬似同期信号が送信部Ｔｘ
において挿入され、次局の受端局３０へ送信される。

【０００５】受端局３０は、中間中継局２０が現用回線
Ｗ１をレストアラーモードとするまでの期間はフレーム
同期外れのアラームＡＬＭ１を発生するがレストアラー
モードとなった後は、障害情報検出器４２がフレーム同
期外れのアラームＡＬＭ１の代わりにビット誤りのアラ
ームＡＬＭ２を発生して送端局１０と受端局３０の回線
切替器（ＳＷ）１１，３１へ送出し、予備回線Ｐ０への
回線切り替えを行うようにしている。

【０００６】図９はこのようなレストアラー無線中継局
における受信部と送信部の組合せを概略的に示したもの
であり、レストアラー用信号発生器４１と前段の無線局
からの受信信号を復調する復調器４２とがセレクタ（Ｓ
ＥＬ）４３の入力側に接続されており、このセレクタ４
３の出力側には変調器（ＭＯＤ）４４が接続されてい
る。

【０００７】そして、復調器４２が受信信号を復調する
ときにそのフレーム同期外れを検出したときには、デー
タ切替信号（フレーム同期／非同期信号）を出力してセ
レクタ４３に与える。すると、セレクタ４３はレストア
ラー用信号発生器４１からのレストアラー用信号を選択
して変調器４４で変調し、次の無線区間に送信するよう
にしている。また、この復調器４２がフレーム同期外れ
状態からフレーム同期状態への移行を検出したときに
は、やはりデータ切替信号をセレクタ４３に与えてレス
トアラー用信号発生器４１から復調器４２の側へ切り戻
すことにより、同期状態における復調信号を選択して変
調器４４で変調し送信信号として送り出すようにしてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のレス
トアラー無線中継局においては、変調器４４において誤
り訂正機能を持っていないので、誤り率特性又はフェー
ジングに対する特性が劣化してしまうという問題があっ
た。

【０００９】従って本発明は、誤り訂正機能を付加した
レストアラー無線中継局を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るレストアラー無線中継局は、図１の原
理図（その１）に示すように、前段の無線局からの受信
信号を復調する復調器１と、該復調器１からの復調信号
の誤り訂正復号化を行ってフレーム同期外れを検出する
誤り訂正復号器２と、ランダムなレストアラー用擬似同
期信号を発生するＰＮ信号発生器３と、該誤り訂正復号
器２がフレーム同期外れを検出したときに該誤り訂正復
号器２の出力信号から該レストアラー用擬似同期信号に
切り替えると共に該誤り訂正復号器２がフレーム同期を
検出したときに該レストアラー用擬似信号から該誤り訂
正復号器２の出力信号に切り替えるセレクタ４と、該セ
レクタ４の出力信号に誤り訂正を与える誤り訂正符号器
５と、該誤り訂正符号器５の出力信号を変調して次の無
線区間に送信する変調器６とを備えている。

【００１１】また本発明では、図３の原理図（その２）
に示すように、前段の無線局からの受信信号を復調する
復調器１と、該復調器１からの復調信号の誤り訂正復号
化を行ってフレーム同期外れを検出する誤り訂正復号器
２と、データ間の相関が小さくなるように予め記憶した
最小ワードを信号処理して生成したレストアラー用擬似
同期信号を発生するレストアラー用信号発生器９と、該
誤り訂正復調器２の出力信号に誤り訂正を与える誤り訂
正符号器５と、該誤り訂正復号器２がフレーム同期外れ
を検出したときに該誤り訂正符号器５の出力信号から該
レストアラー用擬似信号に切り替えると共に該誤り訂正
復号器２がフレーム同期を検出したときに該レストアラ
ー用擬似信号から該誤り訂正符号器５の出力信号に切り
替えるセレクタ４と、該セレクタ４の出力信号を変調し
て次の無線区間に送信する変調器６と、を備えている。

【００１２】更に上述した本発明では、該変調器６の前
段に信号の並べ替え処理を行うビットインタリーブ送信
回路７を設けると共に該復調器１の次段に該信号の並べ
替えを元に戻すビットインタリーブ受信回路８を設けて
もよい。

【００１３】

【作用】図１に示した本発明に係るレストアラー無線中
継局においては、前段の無線局（図示せず）から送られ
てきた受信信号は復調器１で復調され、好ましくは点線
で示したビットインタリーブ受信回路８を経由した後、
誤り訂正復号器２において復調器１からの復調信号の誤
り訂正復号化を行ってフレーム同期が維持されているか
否かを判定する。

【００１４】このとき、フレーム同期外れ（フレーム非
同期）が検出されたときには、復号器２からの制御信号
によりセレクタ４はレストアラー用ＰＮ信号発生器３の
側に切り替えられ、このＰＮ信号発生器３から発生され
るランダムなレストアラー用擬似同期信号が誤り訂正符
号器５に送られることとなり、この誤り訂正符号器５に
おいて誤り訂正が施され、好ましくは点線で示したビッ
トインタリーブ送信回路７を通って変調器６から次の無
線区間に送信されることとなる。

【００１５】また、復号器２がフレーム非同期からフレ
ーム同期への移行を検出したときにはやはり切替制御信
号をセレクタ４に与えることによりレストアラー用信号
発生器３の側から誤り訂正復号器２の側に切り戻し、こ
の誤り訂正復号器２の出力信号に対して誤り訂正符号器
５で誤り訂正を施し、好ましくはビットインタリーブ送
信回路７を通って変調器６から次の無線区間に送信され
るようになっている。

【００１６】このようにして本発明ではフレーム非同期
時にレストアラー用のランダムな擬似同期信号を送出す
ると共に、この擬似同期信号に対しても誤り訂正を施し
ているので、後続の無線局においては誤り率特性又はフ
ェージングに対する劣化を抑えることが出来る。

【００１７】次に、図３に示す本発明に係るレストアラ
ー無線中継局においては、誤り訂正符号器５をセレクタ
４の出力側ではなく誤り訂正復号器２とセレクタ４との
間に移動させており、更にレストアラー用擬似同期信号
を発生するレストアラー用信号発生器９を図１のレスト
アラー用信号発生器３の代わりに設け、この信号発生器
９からはデータ間の相関が小さくなるように信号処理さ
れた擬似同期信号が出力されるようになっている。

【００１８】即ち、誤り訂正復号器２から出力される復
調され誤り訂正復号化された信号は、再び誤り訂正符号
器５において誤り訂正が施されセレクタ４に送られる
が、この誤り訂正符号器５の出力信号は既にデータの相
関が小さくなるような信号となっており、信号発生器９
から発生される信号はこれと同等の信号であればよい。

【００１９】レストアラー用擬似信号として、例えば図
２(a)に示されるように１ワードフレーム分しか用意さ
れていないときには、１ワードフレームがＮビットであ
るとしてそのインタリーブ深さがｎであるとしたとき、
ビットインタリーブ送信回路７に入力された入力信号Ａ
は出力信号Ｂとなり（同図(b) 参照）、この出力信号Ｂ
は同図(c) に示すように同図(a) の縦方向（インタリー
ブ方向）に出力される。このとき、ＰＮ信号発生器３が
１ワードフレームしか生成しないときには、出力信号Ｂ
はＤ₁₁，…，Ｄ₁₁，Ｄ₁₂，…，Ｄ₁₂，Ｄ_1N…，Ｄ_1Nとな
り同一データがｎ個連続してしまいデータの相関が強い
ものとなって変調器出力のスペクトラムが通常相関のな
いスペクトラムのように平らにならず歪んでしまい、こ
の為、誤り訂正復号器２での同期が取れなくなってしま
うことがある。

【００２０】そこで、信号発生器９から発生されるレス
トアラー用擬似同期信号は予め記憶した最小ワードを信
号処理してデータ間の相関が小さくなるようにして得ら
れたものであり、この為信号発生器９に予め設けておく
ワード数は最小限度のデータで済むこととなる。

【００２１】

【実施例】図４は図３に示した信号発生器の一実施例を
示したもので、この実施例では信号発生器９はクロック
により１ワードフレームに対応するＮまでカウントを行
うＮ進カウンタ９１と、このカウンタ９１のカウント値
に応じて互いに直交するデータＩ，Ｑを出力するＲＯＭ
９２と，このＲＯＭ９２からのＩ，Ｑ信号をカウンタ９
１のリップルキャリィ信号ＲＣに応じて信号処理しセレ
クタ４へ与える信号処理部９３とで構成されている。

【００２２】このような信号発生器９における信号処理
部９３の実施例が図５乃至図７に示されており以下それ
ぞれについて説明する。

【００２３】先ず図５に示す信号処理例（その１）につ
いて説明すると、ＲＯＭ９２には図２(a) に示した１ワ
ードフレームに対応するデータがＩ信号成分及びＱ信号
成分のそれぞれに対して設けられており、この１ワード
フレームが２５５ビットの場合にはその２倍のＩデータ
及びＱデータのみが格納されている。

【００２４】従って、カウンタ９１はＮ＝２５５までは
カウントを続けて行き、それぞれのカウント値に対応し
たデータをＩデータ及びＱデータとしてＲＯＭ９２から
読出て信号処理部９３に出力し、信号処理部９３はその
ままセレクタ４へ送るが、このＲＯＭ９２はＩ及びＱに
ついてそれぞれ１ワードフレーム分しかないので、その
ままでは上述したようにビットインタリーブを行った場
合の連続データの問題が生じてしまう。

【００２５】そこで、カウンタ９１はＮ＝２５５までカ
ウントした時点でリップルキャリィ信号ＲＣが信号処理
部９３に与えられるので信号処理部９３では次にＲＯＭ
９２から同様にして出力されるＩデータ及びＱデータを
図５(b) に示す第一像限［０°］から第二像限［９
０°］に変換し、同様にして次に２５５ビットまで達し
たときには第三像限［１８０°］とし、更には第四像
限［２７０°］とするように変化させていくことによ
り、同図(a) に示す如く常にデータ間の相関をなくして
いる。

【００２６】またこの信号処理部９３においては図５に
示したような信号処理例（その１）に加えて、第一像限
〜第四像限のデータを図６に示すように並べ替えて
更にデータ間の相関を弱くすることも出来る。

【００２７】更には図７に示す信号処理例（その３）示
すように図１及び図３に示した誤り訂正符号器５又はビ
ットインタリーブ送信回路７において同期引き込み時の
後方保護や同期外れにおける前方保護の特性を考慮して
図７(a) に示すような正しいシンドローム演算（これは
図５に示した演算と等価）に加えて演算結果にエラーが
生じ得る状態〜を図７(b) に示すように図６の並べ
替え状態の中に更に挿入してデータ間の相関を無くすこ
とができる。

【００２８】このようにしていずれも１ワードフレーム
のデータ（Ｉデータ，Ｑデータ）のデータの反転／非反
転又はＩ，Ｑの入れ替えで得られるデータでありＲＯＭ
９２の容量を増やすことなく相関の少ないデータを得る
ことが出来る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るレスト
アラー無線中継局によれば、復調器からの復調信号の誤
り訂正復号化を誤り訂正復号器により行いフレーム同期
外れを検出してＰＮ信号発生器からのランダムなレスト
アラー用擬似同期信号（或いはデータ間の相関が小さく
なるように予め記憶した最小ワードを信号処理して生成
したレストアラー用擬似同期信号）を選択して誤り訂正
符号器により誤り訂正を与え変調器により変調して次の
無線区間に送信するか、或いはランダムなレストアラー
用擬似同期信号の代わりにデータ間の相関が小さくなる
ように予め記憶した最小ワードを信号処理して生成した
レストアラー用擬似同期信号を、誤り訂正復号器２から
誤り訂正符号器５で再び誤り訂正を施した信号から切り
替えて変調し次の無線区間に送信するように構成したの
で、送信データに常に誤り訂正機能が付加されることと
なり誤り率特性及びフェージングに対する回線の無瞬断
切替などの特性が向上することとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレストアラー無線中継局の構成
（その１）を原理的に示したブロック図である。

【図２】本発明に係るレストアラー無線中継局に用いら
れるビットインタリーブ方式の信号列変換を示した図で
ある。

【図３】本発明に係るレストアラー無線中継局の構成
（その２）を原理的に示したブロック図である。

【図４】本発明に係るレストアラー無線中継局に用いる
信号発生器の一実施例を示したブロック図である。

【図５】本発明に係るレストアラー無線中継局における
信号処理例（その１）を示した図である。

【図６】本発明に係るレストアラー無線中継局における
信号処理例（その２）を示した図である。

【図７】本発明に係るレストアラー無線中継局における
信号処理例（その３）を示した図である。

【図８】従来のレストアラー方式の全体構成を示したブ
ロック図である。

【図９】従来のレストアラー無線中継局内の受信部及び
送信部を概略的に示したブロック図である。

【符号の説明】 １ 復調器（ＤＥＭ） ２ 誤り訂正復号器 ３ レストアラー用ＰＮ信号発生器 ４ セレクタ（ＳＥＬ） ５ 誤り訂正符号器 ６ 変調器（ＭＯＤ） ７ ビットインタリーブ送信回路 ８ ビットインタリーブ受信回路 ９ レストアラー用信号発生器 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相河 聡 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前段の無線局からの受信信号を復調する
   復調器(1) と、 該復調器(1) からの復調信号の誤り訂正復号化を行って
   フレーム同期外れを検出する誤り訂正復号器(2) と、 ランダムなレストアラー用擬似同期信号を発生するＰＮ
   信号発生器(3) と、 該誤り訂正復号器(2) がフレーム同期外れを検出したと
   きに該誤り訂正復号器(2) の出力信号から該レストアラ
   ー用擬似同期信号に切り替えると共に該誤り訂正復号器
   (2) がフレーム同期を検出したときに該レストアラー用
   擬似信号から該誤り訂正復号器(2) の出力信号に切り替
   えるセレクタ(4) と、 該セレクタ(4) の出力信号に誤り訂正を与える誤り訂正
   符号器(5) と、 該誤り訂正符号器(5) の出力信号を変調して次の無線区
   間に送信する変調器(6) と、 を備えたことを特徴とするレストアラー無線中継局。
2. 【請求項２】 前段の無線局からの受信信号を復調する
   復調器(1) と、 該復調器(1) からの復調信号の誤り訂正復号化を行って
   フレーム同期外れを検出する誤り訂正復号器(2) と、 データ間の相関が小さくなるように予め記憶した最小ワ
   ードを信号処理して生成したレストアラー用擬似同期信
   号を発生するレストアラー用信号発生器(9) と、 該誤り訂正復調器(2) の出力信号に誤り訂正を与える誤
   り訂正符号器(5) と、 該誤り訂正復号器(2) がフレーム同期外れを検出したと
   きに該誤り訂正符号器(5) の出力信号から該レストアラ
   ー用擬似信号に切り替えると共に該誤り訂正復号器(2)
   がフレーム同期を検出したときに該レストアラー用擬似
   信号から該誤り訂正符号器(5) の出力信号に切り替える
   セレクタ(4) と、 該セレクタ(4) の出力信号を変調して次の無線区間に送
   信する変調器(6) と、 を備えたことを特徴とするレストアラー無線中継局。
3. 【請求項３】 該変調器(6) の前段に信号の並べ替え処
   理を行うビットインタリーブ送信回路(7) を設けると共
   に該復調器(1) の次段に該信号の並べ替えを元に戻すビ
   ットインタリーブ受信回路(8) を設けたことを特徴とす
   る請求項１又は２に記載のレストアラー無線中継局。