JPH0833035A - 同一周波数チャネル時分割双方向伝送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一の周波数チャネルを送信および受信用に
時分割して使用して双方向伝送を行なう無線伝送方式の
制御に関し、等化器を持たない側の局における、より良
好な受信特性を実現することを目的とする。 【構成】 等化器を持つ局の受信時の、受信用等化器に
おける等化誤差または該等化誤差に対する希望信号の比
の瞬時値あるいは該比のバースト内平均値に対してしき
い値を設定し、該等化器を持つ局の送信時に、前記等化
誤差がしきい値以下、または該等化誤差に対する希望信
号の比の瞬時値あるいは該比のバースト内平均値がしき
い値以上の場合には、前記送信用等化器を、受信から送
信へ切替える直前の前記受信用等化器と同一の周波数特
性を実現するタップ係数で動作させ、前記等化誤差がし
きい値を越えるか、または該等化誤差に対する希望信号
の比の瞬時値あるいは該比のバースト内平均値がしきい
値未満の場合には、前記送信用等化器を平坦な周波数特
性を実現するタップ係数で動作させるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】同一の周波数チャネルを送信及び
受信用に時分割して使用することで双方向伝送を実現す
る無線伝送方式において、伝送路の伝搬遅延の差により
生じる遅延波に起因する波形歪を補償する波形等化器を
有する伝送方法に関するものである。

【０００２】同一の周波数チャネルを送信及び受信用に
時分割して使用することで双方向伝送を実現する無線伝
送方式において、受信機に主波と共に遅延波が受信され
る環境下では、この遅延波の影響で復調された信号に波
形歪が生じるため伝送特性の劣化が著しい。従来から、
この様な波形歪に対する補償法として波形等化器が使わ
れている。

【０００３】これまでに、対向する局の一方に受信用等
化器を持つ受信機と、受信から送信に切替える直前の受
信用等化器と同一の周波数特性で動作する送信用等化器
とを持つ送信機を備え、他方の局における受信特性改善
と装置の簡易化を図る方法が例えば、特開昭６３−２７
９６２３号公報に開示されている。

【０００４】図４にこの方法を用いた、無線通信システ
ムのブロック図を示す。また、図５はＢ局における処理
を示す流れ図である。図中の数字符号５０１〜５０５は
処理のステップを表わすもので以下の説明中の（ステッ
プ５０１〜５０５）との表示と対応している。図中のＨ
ｐｒｅ、Ｈｒｅｃはそれぞれ送信用等化器、受信用等化
器の複素伝達関数である。以下、図４及び図５を参照し
て従来の通信システムにおける伝送方法を説明する。

【０００５】信号入力端子４からＡ局に入力された信号
は、送信機１１の変調器１３で変調され、アンテナ共用
器１５を介してアンテナ１６より送信される。伝送路に
おける伝搬遅延の差によりＢ局のアンテナ２８では、主
波と共に遅延波が受信される（ステッフ５０１）。

【０００６】受信信号はアンテナ共用器２７を介して受
信機２２の復調器２４で復調された後、受信用等化器２
５に入力される。受信用等化器２５では伝送路の周波数
特性の逆特性を与えることにより、遅延波に起因する波
形歪の補償が行なわれる（ステップ５０２）。

【０００７】Ｂ局の信号受信時と信号送信時において伝
送路の周波数特性がほぼ同一であるという前提に基づい
て、Ｂ局送信時には入力端子６よりＢ局に入力された信
号に対して、受信から送信に切替える直前の受信用等化
器２５と同一の周波数特性で動作する、送信用等化器２
６により予め伝送路の周波数特性に対する補償を行なう
（ステップ５０３、ステップ５０４）。

【０００８】送信用等化器２６の出力は変調器２３で変
調され、アンテナ共用器２７を介してアンテナ２８より
送信される（ステップ５０５）。これにより、送信用等
化器２６からアンテナ１６までの周波数特性はフラット
となるためＡ局の復調器１４の出力において波形歪が低
減されることになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】移動通信では、移動局
近傍にある建物などの反射、回折により多重伝搬路が形
成されるため、受信波は位相、振幅の異なる多重波の合
成波となることが多い。移動局が走行すると受信波を構
成している多重波間の位相関係が変化するから、受信波
の振幅および位相が複雑に変動するフェージングが発生
することになる。多重波の数が多い場合には、受信波振
幅および位相変動がレイリー分布則及び一様分布則に従
うレイリーフェージングになる。

【００１０】レイリーフェージングには受信レベルが高
い時の位相変動は緩慢であるものの、受信レベルが低下
すると急激に位相が変動するという特徴がある。先に説
明した従来技術は等化器を持つ局の信号受信時と信号送
信時の伝送路の周波数特性がほぼ同一であることを前提
としており、送信用等化器は、受信から送信に切替える
直前の受信用等化器の周波数特性と、常に同一の周波数
特性を保持して動作する。

【００１１】ところが受信レベルが低下している間は伝
送路の変動が急激であり、送信用等化器から等化器を持
たない局のアンテナまでの総合周波数特性はフラットに
はならず、送信用等化器の誤等化により等化器を持たな
い局では波形歪がかえって増大し、受信特性が劣化する
ことがある。

【００１２】本発明は、同一の周波数チャネルを送信及
び受信用に時分割して使用することで双方向伝送を実現
する無線伝送方式において、等化器を持たない局におけ
る、より良好な受信特性を実現するための方法を提供す
ることを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記課
題は前記特許請求の範囲に記載した手段により解決され
る。

【００１４】すなわち、本発明は、同一の周波数チャネ
ルを送信及び受信用に時分割して使用することで双方向
伝送を実現する無線伝送方式における、対向する一方の
局に、遅延波に起因する波形歪を補償する受信用等化器
を持つ受信機と、送信用等化器を持つ送信機とを持つ通
信システムにおいて、

【００１５】等化器を持つ局の受信時の、受信用等化器
における等化誤差または該等化誤差に対する希望信号の
比の瞬時値あるいは該比のバースト内平均値に対してし
きい値を設定し、該等化器を持つ局の送信時に、前記等
化誤差がしきい値以下、または該等化誤差に対する希望
信号の比の瞬時値あるいは該比のバースト内平均しきい
値以上の場合には、

【００１６】前記送信用等化器を、受信から送信へ切替
える直前の前記受信用等化器と同一の周波数特性を実現
するタップ係数で動作させ、前記等化誤差がしきい値を
越えるか、または該等化誤差に対する希望信号の比の瞬
時値あるいは該比のバースト内平均値がしきい値未満の
場合には、前記送信用等化器を平坦な周波数特性を実現
するタップ係数で動作させる双方向無線伝送方法であ
る。

【００１７】

【作用】同一の周波数チャネルを送信及び受信用に時分
割して使用することで双方向伝送を実現する無線伝送方
式においては、従来、送信用等化器は、受信から送信に
切替える直前の受信用等化器は周波数特性と常に同一の
周波数特性を保持して動作するようにしていた。

【００１８】これに対し、本発明では、各バースト毎に
受信用等化器における等化誤差、または、等化誤差に対
する希望信号の比である信号対等化誤差比Ｃ／Ｄを指標
として、これにしきい値を設定し、送信用等化器の周波
数特性を切り替えて動作させる。

【００１９】つまり等化誤差がしきい値以下、あるいは
信号対等化誤差比Ｃ／Ｄがしきい値以上の場合は、送信
用等化器を受信から送信に切替える直前の受信用等化器
と同一の周波数特性で動作させ、等化誤差がしきい値を
越えるか、あるいは信号対等化誤差比Ｃ／Ｄがしきい値
未満の場合には平坦な周波数特性で動作させるのであ
る。

【００２０】すなわち、本発明では、等化器を持つ局の
信号受信時と信号送信時での伝送路の周波数特性の相関
が高い間は送信用等化器を動作させ波形歪補償を行な
う。この間は、従来技術における、等化器を持つ局の信
号受信時と信号送信時の伝送路の周波数特性がほぼ同一
であるとする前提条件を満足するため、送信用等化器は
有効に動作し、伝送特性が改善される。

【００２１】一方、前記の相関が低下している間は、送
信用等化器を平坦な周波数特性で動作させることで誤等
化による伝送特性の劣化を低減し、従来法と同一の装置
構成でより高い伝送特性を実現することができる。

【００２２】

【実施例】以下本発明の一実施例について説明する。本
発明は同一の周波数チャネルを送信及び受信用に時分割
して使用することで双方向伝送を実現する無線伝送方式
による通信システムに適用するものである。本発明を適
用する系の装置構成として、図４に示されるような従来
の無線通信システムと同一の構成のものが使用できる。

【００２３】同図において、受信用等化器２５は線形適
応等化器であり、信号が受信されると適応的に伝送路に
おける遅延波における波形歪を補償する。送信用等化器
２６は受信用等化器２５と同一構成のトランスバーサル
フィルタで構成される。

【００２４】図１に本発明の一実施例のＢ局における処
理を流れ図として示す。同図において数字符号１０１〜
１０８は、処理のステップを表わすものであり、以下の
記述中の（ステップ１０１〜１０８）と対応している。
Ｂ局受信機２２で１バースト分の信号が受信されると受
信用等化器２５が動作し、復調器２４で復調された信号
から遅延波による波形歪が補償される（ステップ１０
２）。受信用等化器２５の演算終了後、受信用等化器２
５のタップ係数が送信用等化器２６へ転送される。

【００２５】本発明によれば、Ｂ局の信号受信時と信号
送信時での伝送路の周波数特性の相関が高い間は、送信
用等化器を平坦な周波数特性で動作させることで誤等化
による伝送特性の劣化を低減しより高い伝送特性を実現
する。しかし、Ｂ局において直接的に前述の伝送路の周
波数特性の相関を知ることは不可能である。そこで本実
施例においてはこの相関の大きさを示す指標として“数
１”のように定義した信号対等化誤差比Ｃ／Ｄを用いる
（ステップ１０３）。

【００２６】

【数１】

【００２７】ただし、“数１”において、ｄｉ及びｅｉ
はそれぞれｉ番目のシンボルにおける受信用等化器での
希望信号、等化誤差であり、Ｍはバースト長である。以
下にＢ局の受信時と送信時の伝送路の周波数特性の相関
と、信号対等化誤差比Ｃ／Ｄの関係について説明する。

【００２８】伝送路における位相変動が急激な場合、Ｂ
局の信号受信時から信号送信時までの間に伝送路の周波
数特性は大きく変動し、両者の間の相関が低下する。受
信用等化器２５の動作について考えると、受信信号に急
激な位相変動があると等化誤差が増大し、信号対等化誤
差比Ｃ／Ｄは低下するが、位相変動が緩やかな時には等
化誤差は低減され、信号対等化誤差比Ｃ／Ｄは高くな
る。即ち、信号対等化誤差比Ｃ／Ｄの変化はＢ局におけ
る信号受信時と送信時の伝送路の周波数特性の相関の変
化と同様の傾向を示す。

【００２９】以上より信号対等化誤差比Ｃ／Ｄは、Ｂ局
の受信時と送信時の伝送路の周波数特性の相関と同様の
変化をすることが分かる。従って、信号対等化誤差比Ｃ
／Ｄを指標に用いて送信用等化器２６の周波数特性を制
御することで前述の伝送特性に対する改善効果が得られ
る。

【００３０】本実施例においては、位相変動が急激で受
信用等化器２５での等化誤差が大きく信号対等化誤差比
Ｃ／Ｄがしきい値Ｌより小さなバーストでは送信用等化
器２６を平坦な周波数特性で動作させる（ステップ１０
６）。

【００３１】一方、位相変動が緩慢で信号対等化誤差比
Ｃ／Ｄがしきい値Ｌより大きなバーストでは、Ｂ局の動
作が受信から送信に切替わる直前の受信用等化器２５と
同一のタップ係数を用いて送信用等化器２６を送信させ
る（ステップ１０５）。従って、本実施例における送信
用等化器２６の周波数特性、即ちタップ係数は“数２”
に従って決定する。

【００３２】

【数２】

【００３３】ただし、ｈｉ，ｈｉ’はそれぞれ受信用等
化器２５、送信用等化器２６のｉ番目のタップ係数（複
素数）、Ｌは信号対等化誤差比Ｃ／Ｄのしきい値、Ｎは
タップ数である。また、信号対等化誤差比Ｃ／Ｄのしき
い値Ｌの値については、以下に説明する最適しきい値Ｌ
ｏｐｔに設定する。

【００３４】図２はフェージング周波数１０Ｈｚ、遅延
波の遅延量１００ｎＳ、遅延波のレベルが主波と等レベ
ルの条件で、信号対等化誤差比Ｃ／Ｄを指標として送信
用等化器２６の周波数特性を制御した場合の、しきい値
Ｌに対する図４のＡ局側での残留ビットエラーレートの
測定値を示した図である。

【００３５】この図を用いて本発明におけるしきい値Ｌ
の設定法について説明する。しきい値Ｌが小さいと従来
方式での特性に近づく。しきい値Ｌを大きくしていく
と、ある値までは送信用等化器２６における誤差化によ
る劣化が低減され、残留ビットエラーレートは改善され
るが、さらにしきい値Ｌを大きくすると逆に波形歪補償
の効果が小さくなり特性が劣化する。

【００３６】従って、しきい値Ｌには最適値Ｌｏｐｔが
存在し、しきい値Ｌの値を最適値Ｌｏｐｔに設定するこ
とで、良好な伝送特性を実現できることが分かる。図３
はフェージング周波数１０Ｈｚ、遅延波の遅延量１００
ｎＳ、遅延波のレベルが主波と等レベルの条件で、図２
から決定した最適しきい値Ｌｏｐｔを用いて送信用等化
器２６の周波数特性を制御した場合の、搬送波対雑音比
Ｃ／Ｎに対する図４のＡ局におけるビットエラーレート
の測定値を示した図である。

【００３７】残留ビットエラーレートは従来方式と比較
して約１／６に低減されていることが分かる。また送信
用等化器２６を用いない場合と比較して、残留ビットエ
ラーレートは約２０パーセント改善されている。

【００３８】以上の方法及び手順を用いて、Ａ局側にお
ける遅延波に起因する波形歪及び送信等化器２６の誤等
化の双方による受信特性の劣化を低減し、より良好な受
信特性を実現することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同一の周波数チャネルを送信及び受信用に時分割して使
用することで双方向伝送を実現する無線伝送方式を用い
た通信システムにおいて、受信用等化器における等化誤
差または信号対等化誤差比Ｃ／Ｄを指標として送信用等
化器の周波数特性を制御することで、遅延波による波形
歪及び送信用等化器の誤等化による特性の劣化を低減
し、等化器を持たない局における受信特性を従来の方法
に比して、より良好なものとすることができる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のＢ局における処理を示す流
れ図である。

【図２】本発明の一実施例のＡ局側での残留ビットエラ
ーレートの測定値の例を示す図である。

【図３】本発明の一実施例のＡ局におけるビットエラー
レートの測定値の例を示す図である。

【図４】同一周波数のチャネルを送受信で時分割して双
方向通信を行なう無線伝送系の装置構成の例を示す図で
ある。

【図５】従来のＢ局における処理を示す流れ図である。

【符号の説明】

４ Ａ局送信信号入力端子 ５ Ｂ局受信信号入力端子 ６ Ｂ局送信信号入力端子 ７ Ａ局受信信号入力端子 １１ 送信機 １２ 受信機 １３ 変調器 １４ 復調器 １５ アンテナ共用器 １６ アンテナ ２１ 送信機 ２２ 受信機 ２３ 変調器 ２４ 復調器 ２５ 受信用等化器 ２６ 送信用等化器 ２７ アンテナ共用器 ２８ アンテナ １０１〜１０８，５０１〜５０５ 処理のステップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一の周波数チャネルを送信及び受信用
   に時分割して使用することで双方向伝送を実現する無線
   伝送方式における、対向する一方の局に、遅延波に起因
   する波形歪を補償する受信用等化器を持つ受信機と、送
   信用等化器を持つ送信機とを持つ通信システムにおい
   て、 等化器を持つ局の受信時の、受信用等化器における等化
   誤差または該等化誤差に対する希望信号の比の瞬時値あ
   るいは該比のバースト内平均値に対してしきい値を設定
   し、 該等化器を持つ局の送信時に、前記等化誤差がしきい値
   以下、または該等化誤差に対する希望信号の比の瞬時値
   あるいは該比のバースト内平均値がしきい値以上の場合
   には、前記送信用等化器を、受信から送信へ切替える直
   前の前記受信用等化器と同一の周波数特性を実現するタ
   ップ係数で動作させ、 前記等化誤差がしきい値を越えるか、または該等化誤差
   に対する希望信号の比の瞬時値あるいは該比のバースト
   内平均値がしきい値未満の場合には、前記送信用等化器
   を平坦な周波数特性を実現するタップ係数で動作させる
   ことを特徴とする双方向無線伝送方法。