JPH0856216A

JPH0856216A - 同期通信システム

Info

Publication number: JPH0856216A
Application number: JP18833794A
Authority: JP
Inventors: Yoshihito Ota; 意人太田; Yoshiki Ubukata; 芳樹生方; Takeshi Oohira; 壯大衡
Original assignee: Hitachi Denshi KK; Tohoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Tohoku Electric Power Co Inc; Kokusai Denki Electric Inc
Priority date: 1994-08-10
Filing date: 1994-08-10
Publication date: 1996-02-27

Abstract

(57)【要約】【目的】中継局を介して一周波同時送受信方式を構成す
る際での遅延時間の増加が抑えられるようにした同期通
信システムを提供すること。【構成】中継局１の無線機１−１と無線機１−２の間の
信号経路に中継制御部１−３を設け、無線機Ａと無線機
Ｂ間での信号伝送時間を制御することにより、端末局の
無線機２と無線機３での送受信切換のタイミングを、中
継局１で予め定めてあるタイムスロットに同期して行な
えるようにしたもの。【効果】一周波同時送受信方式における、時間圧縮した
バースト信号を、中継局１では、そのままの形態で直接
中継することができるので、時間圧縮伸長を繰返すこと
による遅延時間の増大が避けられ、違和感のない通話が
可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信システムにおける
中継方式に係り、特に中継局を含む一周波同時送受信方
式の通信システムにおける同期通信方式に関する

【０００２】

【従来の技術】近年、一周波同時送受信方式と呼ばれ
る、一種類の周波数の搬送波を用いながら、通常の電話
と同様な双方向同時通話が可能な通信方式が実用化され
るようになっている。なお、以下、この一周波同時送受
信方式をＳＦＤ方式と呼ぶが、このＳＦＤは、Single F
requency Duplex の略である。

【０００３】そこで、このＳＦＤ方式の従来技術につい
て説明すると、図８に示すように、それぞれの対向する
無線局２、３が、時間軸圧縮回路２ａ、３ａと、送信回
路２ｂ、３ｂ、切換スイッチ２ｃ、３ｃ、受信回路２
ｄ、３ｄ、それに時間軸伸長回路２ｅ、３ｅを備え、図
９(a)に示す時間軸の中で、図９(b)に示すように、時間
的に連続している音声信号などの信号を、時間軸圧縮回
路２ａ、３ａにより、順次、期間ｔ₁毎に区切り、期間
ｔ₂≒ｔ₁／２に時間圧縮して、同図(c)に示すようなバ
ースト信号を作り、このバースト信号を送信回路２ｂ、
３ｂと、切換スイッチ２ｃ、３ｃにより期間ｔ₁毎に、
一方から他方に送信するようにし、これにより期間ｔ₁
内に作り出された期間ｔ₂≒ｔ₁／２を相手からの信号の
受信期間とすることにより、単一周波数ｆ₁の搬送波信
号のもとで双方向同時送受信を可能にしている。

【０００４】このＦＣＤ方式の従来例で、実際に伝送さ
れるバースト信号は、図１０に示すように、ＭＳＫ方式
のモデム等を用い、期間ｔ₂に時間圧縮した音声信号の
先頭に、ビット同期とフレーム同期からなる同期信号を
付加してフレームを構成した上で伝送されるようになっ
ている。

【０００５】そして、受信側の無線機では、その受信回
路２ｄ、３ｄにより受信したバースト信号の中から同期
信号を識別し、同期信号に続く時間圧縮した音声信号を
取り出し、時間軸伸長回路２ｅ、３ｅにより、図９(d)
に示すように、期間ｔ₂に圧縮されていた信号を期間ｔ₁
に伸長することにより、時間的に連続した元の音声信号
を再生するようになっている。

【０００６】ここで、この同期信号の役割りについて説
明すると、それは、大別して以下の通りになる。時間圧縮した音声信号の先頭位置を識別して、再生
時の音声信号の接ぎ目を滑らかにすること。対向する無線機間での送信と受信の切換動作に必要
な同期をとること。

【０００７】次に、この時間圧縮伸長の時間配分の実際
について説明すると、或る例では、期間ｔ₁は４００ｍ
ｓで、時間圧縮率であるｔ₂／ｔ₁を１／２.２とし、１
／２を超える圧縮率とすることにより生じた隙間時間
に、前記した同期信号と、送信回路の送信立上りに必要
な時間や、切換スイッチによる送信から受信への切換時
間などを埋込み、期間ｔ₁の１／２、つまり２００ｍｓ
が、それぞれ、ほぼ送信期間と受信期間になるように配
分している。なお、この結果、この場合での、音声信号
の圧縮伸長に伴う絶対遅延時間は、２００ｍｓとなる。

【０００８】ここで、図８の構成で、対向通信、つまり
２台の端末局間で直接通信を行う場合の相互の同期関係
は、一方の無線機、例えば無線機２を発呼局、他方の無
線機３を被呼局とすると、発呼局を同期の基準点とし、
被呼局では、受信した発呼局の同期信号に追従してバー
スト信号を送信するという、いわゆる従属同期方式にな
っている。

【０００９】この場合、無線伝送路では、帯域制限など
による伝搬遅延があり、従属同期のもとで、一方の局か
ら他方の局に着信するバースト信号は、往路と復路の伝
搬遅延の影響によって、遅延やジッタを生ずるが、前記
の通り、圧縮率を１／２以上とすることにより、隙間時
間に余裕をもたせることにより、支障なく通信ができる
ようにしている。

【００１０】なお、上記従属同期方式に代えて、発呼局
が送信を開始した時点では、この発呼局を同期の基準点
とし、被呼局では、受信した発呼局の同期信号に追従し
てバースト信号を送信するが、以後は、交互に、相手か
らの信号を受信した後、それに応じて所定のタイミング
で送信を開始するという、いわゆる半二重同期方式とし
ても良い。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、中継
局を介して通信を行なうようにしたシステムへの適用に
ついての配慮がされておらず、以下の問題があった。す
なわち、前述のように、対向通信で終結する無線システ
ムでは、従来技術でも実用上、特に問題はないが、無線
システムでは、サービスエリアの拡大などのため、図１
１に示すように、２台の無線機２、３が、標高の高い所
などに設置した中継局を経由して通信を行う構成を採る
ことが多い。

【００１２】しかして、この場合、従来技術では、以下
のような問題が生じてしまうのである。

【００１３】問題点１図１１に示すように、中継局を含むネットワークでＳＦ
Ｄ方式による通信を行う場合、図８に示した従来技術で
は、中継局内の２台の無線機Ａと無線機Ｂを背中合せに
して、伝送区間が２区間存在することになる。このと
き、中継局の無線機Ａ、Ｂが、各端末局から受信したバ
ースト信号を伸長し、連続的な音声信号に再生して相互
に授受するようにすれば、つまり、一方の端末局(発呼
局)と中継局の一方の無線機(例えばＡ)間でのＳＦＤ方
式による伝送区間と、中継局の他方の無線局(例えばＢ)
と他方の端末局(被呼局)間でのＳＦＤ方式による伝送区
間の２つの区間は独立に動作していることになり、従っ
て、この場合、信号の授受そのものには特に問題はな
い。

【００１４】しかしながら、これが、端末局の話者相互
間では、圧縮伸長が２回繰返えされたことになり、この
結果、音声信号の遅延時間は、前記した対向通信の場合
の２倍の、例えば４００ｍｓとなる。

【００１５】この４００ｍｓの遅延時間はかなり長く、
衛星回線での２ホップ(２跳躍)に近いものとなり、話者
相互にとっては、相手方の応答の遅れにより通話に違和
感が生ずる領域に入るため、地上系の通信システムとし
ては望ましくないという問題生じてしまうのである。

【００１６】問題点２音声信号の遅延を増大させないためには、時間圧縮した
ままのバースト信号の形態で、中継局の無線機Ａ、Ｂ間
で直接授受することが必要であるが、このような直接授
受を可能にするためには、少なくとも２区間相互の同期
確立が不可欠となる。

【００１７】すなわち、図１１において、端末局の一方
を発呼局、他方を被呼局として、従来技術のように発呼
局を基準点とする従属同期方式で動作させたとすると、
発呼局が周波数ｆ₁により送信したバースト信号は中継
局の無線機Ａで受信され、無線機Ｂから周波数ｆ₂によ
って再送信され、被呼局で受信される。

【００１８】被呼局では受信したバースト信号の中の同
期信号を検出し、これに追従して自局のバースト信号を
周波数ｆ₂によって送信する。そして中継局では、前記
と反対の方向に無線機Ｂから無線機Ａに中継され、周波
数ｆ₁によって再送信し、発呼局で受信される。

【００１９】従って、このときには、発呼局において受
信される被呼局のバースト信号は、周波数ｆ₁とｆ₂によ
る２区間を経由するため、遅延やジッタは従来の対向通
信の２倍相当に増大してしまう。

【００２０】また、中継局内の無線機Ａ、Ｂ間相互の中
継動作に着目すると、図１１において、無線機Ａが周波
数ｆ₁の信号を受信し、無線機Ｂが周波数ｆ₂による信号
の送信を立上げる手段としては、無線機Ａのスケルチ信
号によって無線機Ｂの送信を起動するのが一般的である
が、このスケルチによる無線機の中継動作には特有の遅
延が伴い、これは、前記の伝搬遅延に比べかなり大きな
遅延時間となるばかりでなく、さらに往路、復路の２倍
で影響を及ぼすことになる。

【００２１】しかして、このように増大した遅延やジッ
タに対処するには、前記のように圧縮率を増やし、１／
２を超える大きな圧縮率とすることにより隙間時間を多
くした時間配分が必要であるが、こうすると伝送帯域幅
を狭め、通話品質の劣化を招く要因が増加してしまうと
いう問題が生じてしまうのである。

【００２２】問題点３大規模な無線通信システムでは、図１１の周波数ｆ₁、
ｆ₂をペア(対)にして、周波数ｆ₁と周波数ｆ₂のグルー
プ各々に複数のチャネルを使用する、いわゆるＭＣＡ方
式が広く利用されている。しかして、中継局を有するＭ
ＣＡ方式の無線通信システムにＳＦＤ方式を適用した場
合、前記のように、端末局(発呼局)を基準点にした従属
同期方式によって複数の移動局が同時に通話を行うと、
中継局ではチャネル相互の動作が全くの非同期動作とな
ってしまう。

【００２３】このＭＣＡ方式の無線通信システムにおけ
る一般的な周波数配列では、周波数ｆ₁とｆ₂間は充分に
離れたものにできるが、ｆ₁グループ内及びｆ₂グループ
内の周波数間隔は、占有周波数帯域に制限があるため、
例えば１２．５ＫＨｚ、又は２５ＫＨｚ程度の狭い周波
数間隔での等間隔配列が適用されている。

【００２４】しかして、このような狭い周波数配列のも
とで各チャネルが非同期で動作すると、中継局では隣接
チャネル間で一方が送信、他方が受信となる状態が生
じ、送信中のチャネルの帯域外スプリアスが受信中のチ
ャネルに妨害を与える。また、等間隔配列されているた
め、２波の送信中チャネルの混変調成分が受信中のチャ
ネルに妨害を与えるなど、いわゆるチャネル間干渉が発
生し、正常な通信を行うことができない状態に陥る虞れ
もある。

【００２５】従来の半複信方式の伝送システムでは、中
継局から移動局向には周波数ｆ₁を、移動局から中継局
向けには周波数ｆ₂を使用するようにしているため、中
継局における送信波と受信波は充分に離れていたので問
題にはならず、従って、これらは、ＳＦＤ方式を適用す
ることにより発生した新たな問題点であるといえる。

【００２６】本発明の第１の目的は、第１の問題点に対
応したもので、音声信号等の遅延時間の増大を避けるた
めに、中継局では時間圧縮したバースト信号の形態で直
接中継できるようにした同期方式を提供することであ
る。本発明の第２の目的は、第２の問題点に対応したも
ので、通話品質の劣化を避けるために、時間圧縮率を増
加しないで済む同期方式を提供することである。本発明
の第３の目的は、第３の問題点に対応したもので、複数
の無線チャネルを有する中継局においても、チャネル間
干渉が生じないようにした中継方式を提供することであ
る。

【００２７】

【課題を解決するための手段】前記第１、第２の目的を
達成するため、第１の本発明では、システム全体の同期
の基準点を中継局に置き、中継局の２台の無線機の送受
信タイミングと、中継局が端末局に送信するバースト信
号の中に含まれる同期信号(第１の同期信号)のタイミン
グを、予め定めたタイミングシーケンスに従って中継局
内で制御し、端末局では、中継局が送信するバースト信
号の中の同期信号に追従して自局のバースト信号を送信
するようにした上で、中継局では端末局の該バースト信
号を受信し、前記第１の同期信号のタイミング位相に合
せるため、バースト信号を再構成して送信することによ
り、バースト信号の形態で直接中継ができるようにした
ものである。

【００２８】同じく、前記第１、第２の目的を達成する
ため、第２の本発明では、システム全体の同期の基準点
を中継局に置き、中継局の２台の無線機の送受信タイミ
ングと、中継局が端末局に送信するバースト信号の中に
含まれる時間軸伸長用の同期信号(第１の同期信号)のタ
イミングを、予め定めたタイミングシーケンスに従って
中継局内で制御し、中継局が端末局に送信するバースト
信号とは別に、このバースト信号の前又は後に、タイム
スロット同期用の同期信号(第２の同期信号)を送信し、
端末局ではこの第２の同期信号に追従して自局のバース
ト信号を送信するようにした上で、中継局では端末局の
該バースト信号を受信し、中継局が送信する前記第２の
同期信号の後又は前に受信したバースト信号を送信する
ことにより、バースト信号の形態で直接中継ができるよ
うにしたものである。

【００２９】また、前記第３の目的を達成するため、第
３の本発明では、システム全体の同期の基準点を中継局
に置き、送信と受信のタイミングを複数のチャネル間で
も同期化することにより達成される。

【００３０】

【作用】まず、中継局を基準にしてシステム全体を同期
化することにより、予め定めたタイミングシーケンスで
中継局の２台の無線機の送信と受信を制御することがで
きるので、従来技術で問題としたスケルチ中継は不要に
なり、遅れの改善はもとより、立上りと立下りを重ねた
見込制御による遅れ時間の短縮も得られることになる。

【００３１】また、中継局が送信したバースト信号内の
同期信号(第１の同期信号)に追従して端末局のバースト
信号を中継局で受信し再送信するとき、中継局基準クロ
ックに同期して送信する前記第１の同期信号のタイミン
グ位相に合わせて、バースト信号が再構成して送信され
るので、バースト信号の形態のままでの中継は勿論のこ
と、経路の伝搬遅延による遅延やジッタも、対向通信の
場合の１区間の範囲によるものと同等になるので、時間
圧縮率も従来技術と同等に抑えることができ、通話品質
を損ねることはない。

【００３２】次に、第２の同期信号を付加したことによ
り、発呼局(又は中継局)から被呼局(又は端末局)に送信
されるバースト信号内の同期信号(第１の同期信号)の役
割りが軽減され、この結果、第１の同期信号を持つバー
スト信号は、ディジタル通信の分野におけるパケットに
相当するものとなり、それ自体に遅延やジッタがあって
も、それが予じめ定めた時間配分の中に収まってさえい
れば、時間伸長して連続した音声信号を再生する上で、
何ら問題はないものにすることができる。

【００３３】また、この第２の同期信号は、中継局の基
準クロックのもとで送信される信号であり、従って、応
答した端末局でのバースト信号の遅延やジッタを予め予
測し、それを許容することができるような時間配分にす
ることができ、この結果、中継局ではタイミング位相の
調整を行うことなく直接中継することができる。

【００３４】さらに、中継局を基準にした同期化が可能
になるので、中継局での複数チャネル間の同期化も同時
に図ることができ、この結果、複数チャネル間の送信と
受信の動作を同期化することができ、チャネル間干渉に
よる通信妨害の発性を防止することができる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明による同期通信方式について、
図示の実施例により詳細に説明する。図１は、本発明の
一実施例が適用された、中継局を有する無線通信システ
ムの基本的な構成を示したもので、図において、１は中
継局、２は端末局(発呼局)となる無線機、３は端末局
(被呼局)となる無線機、１−１は端末局(発呼局)に対向
する無線機Ａ、１−２は中継制御部、１−３は端末局
(被呼局)に対向する無線機Ｂである。

【００３６】図３は、中継局１内の中継制御部１−２の
一実施例で、１０１ａは無線機Ａの受信部からの入力信
号線、１０１ｂは無線機Ｂの受信部からの入力信号線、
１０２ａ、１０２ｂはＭＳＫモデム、１０３ａ、１０３
ｂは同期検出器、１０４ａ、１０４ｂはタイミング制御
部、１０５ａ、１０５ｂはＡ／Ｄ変換器、１０６ａ、１
０６ｂはメモリ、１０７ａ、１０７ｂはＤ／Ａ変換器、
１０８ａは無線機Ｂの送信部への出力信号線、１０８ｂ
は無線機Ａの送信部への出力信号線、１０９ａは無線機
Ｂからの制御信号線、そして１０９ｂは無線機Ａからの
制御信号線である。

【００３７】次に、この実施例の動作について、図２に
より説明する。図２のタイミングチャートにおいて、ま
ず(a)は中継局１の基準クロックで、これにより期間ｔ₀
を単位として、、、……のようなタイムスロッ
トを構成している。なお、この実施例では、期間ｔ₀は
２００ｍｓにしてある。また、以下の説明では、期間ｔ
については、時間ｔとも記すこともあるが、何れの場合
も特に意味は無く、同じである。このため、図示してな
いが、中継局１には所定のタイムスロット管理手段が設
けられており、これにより、中継局１の無線機Ａの送信
タイミングは、図２(b)に示すように制御され、無線機
Ｂの送信タイミングは、図２(c)に示すように制御され
る。

【００３８】この結果、無線機Ａによるバースト信号
は、図２(d)に示すように、タイムスロット、……
と、この図では、奇数のタイムスロット毎に送信される
ようになり、他方、無線機Ｂによるバースト信号は、同
図(c)に示すように、タイムスロット、……と、同
じく偶数のタイムスロット毎に送信されることになる。
そして、このバースト信号において、部分(イ)は図１０
で説明した、時間軸伸長用の同期信号で、部分(ロ)は時
間圧縮した音声信号であり、従って、時間圧縮率をＣＲ
とすれば、ＣＲ＝ｔ₂／ｔ₁となる。

【００３９】次に、図２(e)は端末局(発呼局)の無線機
２の送信タイミングで、(f)は同局から送信されるバー
スト信号、そして(g)は中継局の無線機Ｂから送信され
るバースト信号であり、これらは(d)のバースト信号と
同一の時間配分になっている。

【００４０】まず、この実施例では、端末局の何れかか
ら電波が発射されるまでは、中継局１内の無線機は、
Ａ、Ｂ共に待ち受け受信状態になるように構成されてい
る。そして、何れかの端末局が送信を開始した時点で
は、この発呼局を同期の基準点とし、中継局では、受信
した発呼局の同期信号に追従してバースト信号を送信す
るが、以後は、中継局が交互に、相手からの信号を受信
した後、それに応じて所定のタイミングで送信を行なう
という動作方式になっている。

【００４１】そこで、いま、一方の端末局の無線機３か
らの送信開始により、図２(a)のタイムスロットにお
いて、中継局１の無線機Ａが、図２(d)に示すようにバ
ースト信号を送信したとする。そうすると、端末局の無
線機２は、この中継局１の無線機Ａが送信するバースト
信号を受信し、図２(e)に示すように、第１の同期信号
の検出時点から期間ｔ₄後に無線機２内の送信回路を立
上げ、更に期間ｔ₃後に、図２(f)に示すように、自局の
バースト信号を送信する。中継局１では、無線機Ａがこ
のバースト信号を受信し、無線機Ｂが送信するバースト
信号のタイミング位相に合せるために、中継制御部１−
２において時間調整を行う。

【００４２】この中継制御部１−２による時間軸調整動
作について説明すると、図３に示すように、無線機Ａの
入力信号線１０１ａを通して入力したバースト信号は、
まずＭＳＫモデム１０２ａを経由して同期信号検出器１
０３ａに入力される。同期信号検出器１０３ａでは、バ
ースト信号の第１の同期信号を検出すると、タイミング
制御部１０４ａに指示してＡ／Ｄ変換器１０５ａを起動
し、バースト信号内の時間圧縮した音声信号をディジタ
ル信号に変換してメモリ１０６ａに格納する。

【００４３】一方、無線機Ｂは、図２(g)に示すタイミ
ングで同期信号の送信を開始すると共に、制御信号線１
０９ａによりタイミング制御部１０４ａに指示してＤ／
Ａ変換器１０７ａを起動し、メモリ１０６ａからディジ
タル信号を取出し、時間圧縮した音声信号に復元して出
力信号線１０８ａから無線機Ｂに出力する。

【００４４】ここでＡ／Ｄ変換器１０５ａのサンプリン
グ周期とＤ／Ａ変換器１０７ａのデサンプリング周期
は、時間圧縮率が変わらないように、同一にしてあるか
ら、時間軸調整はＡ／Ｄ変換器１０５ａの起動時点か
ら、Ｄ／Ａ変換器１０７ａの起動時点までの時間差によ
り行うことができ、これにより、図２(g)に示す所定の
調整時間Δｔが得られるようになっている。

【００４５】しかして、この時間軸調整を可能にするた
めには、図２(e)に示すように、端末局の無線機２が応
答する送信タイミングを、充分に進めておく必要があ
り、このため、端末局の無線機２は、図２(d)に示した
無線機Ａの送信信号に含まれている同期信号(イ)から期
間ｔ₄が経過した時点で送信タイミングになるようにし
てある。

【００４６】そして、この実施例では、この期間ｔ₄に
ついて、次のように定めてある。まず、図２の(d)、(e)
から明らかなように、端末局の無線機２は、とにかく中
継局１の無線機Ａからの送信信号が終了した時点で送信
を開始すれば良いのであるから、この期間ｔ₄として
は、同期信号(イ)の後縁の時点から時間圧縮信号(ロ)の受
信が終了するまでの期間ｔ₂に等しくしておけば良い筈
である。

【００４７】しかしながら、実際には、ジッタなどの影
響により、期間ｔ₂に変動を生じることが考えられるの
で、この期間ｔ₄＝期間ｔ₂としたのでは、時間圧縮信号
(ロ)の受信が終了しないうちに、図２(e)に示す端末局の
無線機２の送信タイミングに入ってしまう虞れがあるの
で、この期間ｔ₄としては、変動が生じないものとして
考えられている期間ｔ₂に、若干の余裕時間αを加えた
時間、すなわち、ｔ₄＝ｔ₂＋αとしてある。なお、この
余裕時間αとしては、タイムスロット時間ｔ₀の値が２
００ｍｓなので、誤差数％として、数ｍｓ程度の時間に
定めておけば良い。

【００４８】なお、この結果、図２の(b)と(e)から明ら
かなように、無線機２の立上り時間ｔ₃と、無線機Ａの
立ち下がり時間ｔ₅とが重畳してしまう場合を生じる
が、実際には、この場合でも特に通信には支障が現れな
い。従って、この余裕時間αとしては、最小限にできる
ので、中継動作に必要な時間も、最小限に抑えることが
できる。

【００４９】一方、従来技術での問題点の一つであるス
ケルチ中継による遅延については、この実施例では、図
２の(b)、(c)から明らかなように、中継局の無線機Ａ、
Ｂは予め定められたタイムスロットに従って動作するよ
うになっていて、従属的な動作ではないため、スケルチ
中継による遅れは、本質的に存在しない。

【００５０】なお、以上の説明は、中継局の無線機Ａか
ら無線機Ｂに向かう中継動作について説明したが、反対
に無線機Ｂから無線機Ａに向かう中継動作でも単に無線
機が入れ替わる以外は全く同様なので、説明は省略す
る。また、図３の中継線制御部１−２における入力信号
線１０１ｂ、ＭＳＫモデム１０２ｂ、同期検出器１０３
ｂ、タイミング制御部１０４ｂ、Ａ／Ｄ変換器１０５
ｂ、メモリ１０６ｂ、Ｄ／Ａ変換器１０７ｂ、出力信号
線１０８ｂ、そして制御信号線１０９ｂについても、対
応する無線機がＡとＢとに入れ替わっているだけなの
で、同じく説明は省略する。

【００５１】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図４は、本発明の第２の実施例で、図において、１
−４は同期信号付加部で、その他の構成は、図１の実施
例と同じである。同期信号付加部１−４は、中継局１内
の無線機Ａと無線機Ｂ間に伝送されるバースト信号に、
各無線機Ａ、Ｂが送信タイミングで動作が立ち上がった
タイミング毎に、タイムスロット同期用の同期信号(第
２の同期信号)を付加する働きをするようになってお
り、この結果、図５に示すように、バースト信号(ロ)に
は、時間軸伸長用の同期信号(イ)の他に、第２の同期信
号(ハ)が、所定のタイミングで付加されて中継局から送
信されるようになっている。そして、これに応じて、各
端末局の無線機２、３も、それぞれ、この第２の同期信
号(ハ)を、同期信号(イ)から識別して、後述するような動
作を行なうように構成されているものである。

【００５２】まず、図５において、(a)は中継局の基準
クロックで、(b)、(c)は無線機Ａと無線機Ｂの送信タイ
ミングであり、これらは図２の実施例と同じである。次
に、図５(d)は無線機Ａから送信される信号を示してお
り、(イ)、(ロ)は図２と同じバースト信号であるが、(ハ)
がこの第２の実施例の特徴の一つである第２の同期信号
である。図５(e)は端末局(発呼局)の無線機の送信タイ
ミング、(f)は同局が送信するバースト信号の送信タイ
ミング、(g)は無線機Ｂが送信する信号の送信タイミン
グで、(d)と同じである。

【００５３】まず、中継動作が開始された最初のタイム
スロットでは、中継局の同期信号付加部１−４は、無
線機Ａの送信タイミングで動作が立ち上がったとき、図
５(d)に示すように、第２の同期信号(ハ)を付加する。従
って、無線機Ａからは、この第２の同期信号(ハ)に続い
て、無線機３から送られてきた時間軸伸長用の同期信号
(イ)とバースト信号(ロ)が送信されることになる。

【００５４】端末局(発呼局)は、図５(d)に示すよう
に、中継局１の無線機Ａが送信する信号を受信し、図５
(e)に示すように、その中から第２の同期信号(ハ)を検出
した時点から時間ｔ₄’後に無線機２を送信状態に立上
げ、ついで図５(f)に示すように時間ｔ₃後に自局のバー
スト信号を送信するようになっている。

【００５５】そして、このとき、この期間ｔ₄’の長さ
については、以下の通りに設定してある。すなわち、こ
の図５の或るタイムスロット(なお、他のタイムスロ
ット……についても同じ)において、付加すべき第２
の同期信号(ハ)の時間幅をｔ₆とし、期間ｔ₇を、ｔ₇＝ｔ
₀−ｔ₃−ｔ₆としたとき、伝搬経路による遅延及びジッ
タを含めて、この期間ｔ₇で決められるウィンドウ内
に、図５(g)に示す端末局の無線機２から送信されたバ
ースト信号が着信するように、時間ｔ₄’を設定するの
である。

【００５６】そこで、中継局の無線機Ａは、この図５
(f)に示すバースト信号を受信し、無線機Ｂに直接入力
する。一方、無線機Ｂは、図５の(c)に示すタイミング
で送信動作を立ち上げており、同時にこのタイミングで
同期信号付加部１−４は、第２の同期信号(ハ)を付加す
る動作を開始しているから、無線機Ｂからは、図５(g)
に示すように、第２の同期信号(ハ)に続いて無線機Ａか
ら入力したバースト信号を送信する。

【００５７】ここで、無線機２から入力したバースト信
号は、無線機Ａが送信した第２の同期信号に追従して端
末局(発呼局)が応答した信号であり、従って往復の伝搬
経路で決まる遅延やジッタを含んでいるが、期間ｔ₄’
として、この変動分をあらかじめ見込んだ時間が設定さ
れているので、中継局１による制御のもとで、この図５
のタイミングチャートによる動作が正確に実行されてゆ
くことになる。

【００５８】すなわち、上記した遅延やジッタによる変
動分は、図５(g)の第２の同期信号(ハ)と、第１の同期信
号(イ)の間に現われるが、伸長して連続した音声信号に
復元する過程では、第１の同期信号に基づいて変換が行
われてゆくため、この変動分による影響を受ける虞れは
ない。

【００５９】従って、この実施例によれば、中継局で
は、単に所定のタイミングで第２の同期信号を付加する
だけで、信号の伝送時間調整を一切必要とせず、無線機
Ｂに直接入力することができることになる。

【００６０】なお、以上は、中継局の無線機Ａから無線
機Ｂの方向の中継動作について説明したが、無線機Ｂか
ら無線機Ａの方向の動作も、単に機器が入れ替わるだけ
で、全く同様なので、説明は省略する。

【００６１】ここで、この図４、図５で説明した実施例
における中継局を中心とする動作に対応する端末局の無
線機について、図１〜図３で説明した実施例と相違する
点について述べると、第１点は、第１と第２の同期信号
の識別である。この種の同期信号の構成は、図１０で説
明したように、ビット同期部とフレーム同期部から成
り、従って、上記実施例における第１と第１の同期信号
の相違点は、フレーム同期部のビットパターンが異なる
のみである。従って、２種類のビットパターンに対応し
たフレーム同期検出を行うことで、この図４、５の実施
例についても容易に実現できる。

【００６２】第２の相違点は、同期検出後の動作の相違
である。図１〜図３の実施例では、第１の同期信号の検
出により、自局のバースト信号の応答と、時間圧縮した
バースト信号の伸長が同一のタイミングで開始されるよ
うになっていたが、この実施例では、前者を第２の同期
信号で、後者を第１の同期信号によって、それぞれ開始
するようになっているが、これは、実施上、特に困難な
要素はない。

【００６３】さらに第３の相違点は、時間圧縮率に関し
てである。図５の実施例での時間圧縮率ＣＲは、ＣＲ＝
ｔ₂’／ｔ₁となり、ここで、期間ｔ₂’は、図２のｔ₂に
比べ第２の同期信号を付加した分だけ短くする必要があ
るが、これは、数％のオーダであり、従って、通話品質
に影響を与えるほどではない。むしろ、中継局の中に、
図３で説明したような時間調整のための手段を必要とし
ない点で、この図４、図５の実施例のほうが優れている
といえる。

【００６４】また、特開平３−１８１２３６号公報に記
載されているような、２周波を使用した複信方式の無線
機を使用して時間割多重でバースト信号を連続的に伝送
する場合には、バースト周期毎の無線機の送受信切換が
不要であり、無線機立上り、立下りに配分していた時間
を、この第２の同期信号の付加に振向ければ、従来の対
向通信とほとんど同等の時間圧縮率の実現が可能であ
る。

【００６５】次に、図６は、第２の同期信号(ハ)を、第
１の同期信号(イ)とバースト信号(ロ)の後に挿入するよう
にした場合の一実施例である。この実施例は、図６
(c)、(d)から明らかなように、中継局の無線機Ａ、Ｂが
それぞれ送信タイミングになってから、期間ｔ₇が経過
後、さらに期間ｔ₄”が経過してから第２の同期信号(ハ)
を発生するように、同期信号付加部１−４を構成したも
のである。この結果、この図６の実施例では、期間
ｔ₄’(図５)から期間ｔ₇を引いた期間をｔ₄”としてい
る。従って、この実施例によっても、上記図４、図５で
説明した実施例と同じ動作と効果を得ることができる。

【００６６】次に、図７は本発明の更に別の一実施例
で、この図では中継局だけを示してあり、この図におい
て、１−１ａ、１−１ｂ……は、それぞれｆ₁ａ、ｆ₂ｂ
……の搬送周波数で動作する無線機Ａのグループで、１
−３ａ、１−３ｂ……は、それぞれｆ₂ａ、ｆ₂ｂ……の
搬送周波数で動作する無線機Ｂのグループ、１−２は中
継制御部、１０２はＭＳＫモデム、１０４はタイミング
制御部、１１０は切替部、１１０ａ、１１０ｂ……、１
３０ａ、１３０ｂ……は切替器である。そして、この図
７の実施例は、既に説明した実施例を組合せたもので、
Ａグループの無線機１−１ａ、１−１ｂ……と、Ｂグル
ープの無線機１−３ａ、１−３ｂ……からなる系統は、
図１の実施例における各端末局と同等である。

【００６７】次に、この実施例の動作について説明す
る。この実施例においては、まず、図５の(b)、(c)に示
した無線機Ａ、Ｂの送信と受信の切替を、タイミング制
御部１０４の制御のもとでＡ、Ｂの各グループ毎に交互
に一斉に制御するようになっている。次に、図５(d)、
(g)に示した第２の同期信号の挿入とバースト信号の中
継は、タイミング制御部１０４の制御のもとでＭＳＫモ
デム１０２、切替部１１０によって行なうようになって
いる。

【００６８】すなわち、Ａグループでの図５の(d)に示
した第２同期信号の送信タイミングでは、切替器１１０
ａ、１１０ｂ……をＭＳＫモデム１０２側に倒して一斉
に送信し、送信終了と共に無線機Ｂ側に戻すように制御
する。次に、Ｂグループでの図５(g)に示した第２同期
信号の送信タイミングでは、切替器１３０ａ、１３０ｂ
……をＭＳＫモデム１０２側に倒して一斉に送信し、送
信終了と共に無線機Ａ側に戻すように制御する。

【００６９】この図７の実施例で、図２の実施例と同じ
動作を得るようにするためには、無線機Ａ、Ｂの送信と
受信の切替のタイミングが、図４の切替タイミングとや
や異なるが、本図の構成のもとで同様に行うことができ
る。ここで、図２(d)、(g)に合せた時間調整には、切替
部１１０の代りに、図３で説明した変換部分を無線機
Ａ、Ｂ間の各々に挿入することにより実現が可能であ
る。

【００７０】なお、以上の実施例では、無線回線を例に
説明してきたが、本発明は必ずしも無線回線に限定され
るものではなく、例えばＣＡＴＶ関連の分野における郵
政省の「高度総合情報通信システムの普及促進に関する
調査研究会」において提案されているＭＣＡ／Ｃ(Multi
Cannel Access on Cable)等の有線通信システムにも適
用が可能である。また、バースト信号についても、音声
信号を時間圧縮したアナログ信号から成るものに限ら
ず、ディジタル信号等を含む各種の信号への適用が可能
である。

【００７１】さらに、図７の実施例では、第２の同期信
号をバースト信号の前に挿入する場合について説明した
が、この位置に限定されるものではなく、例えばバース
ト信号の後であってもさしつかえない。

【００７２】ところで、以上の実施例では、何れの端末
局からの送信が無いときには、中継局の無線機Ａ、Ｂが
待ち受け受信状態で待機しているように構成してある
が、これに代えて、何れの端末局からの送信も無い間
は、図２の実施例の場合には、無線機Ａ、Ｂが第１の同
期信号(イ)だけを、また、図５、及び図６の実施例で
は、第２の同期信号(ハ)だけを、各タイムスロット毎に
繰り返し送信を継続しているようにし、これに応じて、
各端末局が発呼送信するようにしても良い。

【００７３】なお、それぞれ専用の制御チャネルと通話
チャネルからなるＭＣＡ方式のシステムでは、制御チャ
ネルにより呼接続(こせつぞく)制御を行ない、所定の
通話チャネルに移行する段階で、通話チャネルにおいて
上記の同期信号を中継局が送信するようにしてもよい。

【００７４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、時間圧縮したバースト信号の形態による中継が可能
であり、前述の衛星回線２ホップに相当するような遅延
時間の増大はなく、一般の地上系通信と同様な異和感の
ない通話が可能なものとなる。

【００７５】通話和品質を左右する時間圧縮率について
は、本願第１の発明では、従来の対向通信の場合と等価
であり、端末局の無線機自体も同一のものが使用できる
ものとなる。なお、第２の発明については、若干の時間
圧縮率の増加が必要になるが、通話品質の劣化はほとん
ど見られない。しかして第２の発明による大きな利点
は、中継局の中継制御部が簡略化されるので、経済的な
中継局装置を提供することができる。

【００７６】中継局の複数の無線チャネルによるチャネ
ル間干渉については、本発明によれば、中継局を基準点
とする従属同期方式が実現できることにより、中継局の
無線機の完全な同期制御が可能となり、フィルタ等によ
る大がかりな妨害波の除去対象が不要になるばかりでな
く、無線周波数の割当てなど法的な規制の影響を受けな
いシステムの構成が可能なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による同期通信システムの第１の実施例
を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施例の動作を示すタイムチャ
ートである。

【図３】本発明の第１の実施例における中継制御部のブ
ロック図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。

【図５】本発明の第２の実施例の動作を示すタイムチャ
ートである。

【図６】本発明の第３の実施例の動作を示すタイムチャ
ートである。

【図７】本発明の第４の実施例を示すブロック図であ
る。

【図８】一周波同時送受信方式による同期通信システム
の従来技術を示すブロック図である。

【図９】従来技術の動作を説明するためのタイムチャー
トである。

【図１０】バースト信号と同期信号の説明図である。

【図１１】中継局を経由した場合の一周波同時送受信方
式による同期通信システムの従来技術を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１中継局２端末局(発呼局)の無線機３端末局(被呼局)の無線機１−１中継局の無線機Ａ１−２中継制御部１−３中継局の無線機Ｂ１−４同期信号付加部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大衡壯宮城県仙台市青葉区中山七丁目２番１号東北電力株式会社応用技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の端末局と中継局からなり、伝送す
べき信号を所定の時間毎に時間軸圧縮したバースト信号
を用い、上記複数の端末局での送受信切換を、上記バー
スト信号に付加されている時間軸伸長用の同期信号に同
期して行なうことにより、上記中継局と端末局間での一
周波同時送受信方式による通信を行うようにした通信シ
ステムにおいて、上記中継局内の信号伝送路に時間軸調整御手段を設け、上記信号伝送路でのバースト信号の伝送時間が調整され
ることにより、上記複数の端末局での送受信切換が、上記中継局で設定
したタイムスロットに同期して行なわれるように構成し
たことを特徴とする同期通信システム。
【請求項２】複数の端末局と中継局からなり、伝送す
べき信号を所定の時間毎に時間軸圧縮したバースト信号
を用い、上記複数の端末局での送受信切換を、上記バー
スト信号に付加されている同期信号に同期して行なうこ
とにより、上記中継局と端末局間での一周波同時送受信
方式による通信を行うようにした通信システムにおい
て、上記信号伝送路を介して伝達されるバースト信号に、そ
れに付加されている時間軸伸長用の同期信号とは別のタ
イムスロット同期用の同期信号を付加する同期信号付加
手段を設け、上記複数の端末局での送受信切換を、上記タイムスロッ
ト同期用の同期信号に同期して行なうことにより、上記複数の端末局での送受信切換が、上記中継局で設定
したタイムスロットに同期して行なわれるように構成し
たことを特徴とする同期通信システム。
【請求項３】複数のチャネルを使用し、且つ中継局を
有する通信システムに請求項１又は請求項２の同期通信
システムを適用した上、上記複数のチャネルを所定のグ
ループ単位に分割し、送信と受信の切換動作を各グルー
プ単位で同期させることにより、チャネル間干渉を防止
するように構成したことを特徴とする同期通信システ
ム。