JPS59169247A - デイジタル無線回線の同期切替方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はディジタル無線回線の同期切替方式、特に１つ
の予備無線回線に対して複数の現用無線回線が対応する
例えばＮ：１の現用・予備構成のディジタル無線通信方
式の現用・予備無線回線切替を無瞬断、無符号誤如で行
うディジタル無線回線の同期切替方式に関す・る。

ディジタル無−線回線では電話音声等のアナ弯グ情報の
外、近年、データ等のディジタル情報を伝送することが
多くなっている。従来アナログ無線通信方式に用いられ
ている機械的リレーを用いた切替方式では、リレーの転
移時間が無視できず、データ伝送の場合には回線切替に
伴う瞬断や同期外れのため符号誤りが発生するという問
題がある。

無線回線における回線切替は（イ）現用回線に故障・伝
搬路異常等で現実に障害が発生した場合および（→予防
保全作業で現用回線を保守するために行われ、最近の無
線回線では後者が圧倒的に多くなっている。このため、
少なくとも（ロ）の場合には符号誤シを発生することな
く回線切替を行うことのできる同期切替方式が必要であ
如、例えば特開昭５５−１４３８５０号公報に提案され
でいる。この方式は受信側の切替器として特開昭５１−
９４７０９号公報記載のバックアメモリを有する電子回
路から成る同期切替回路を使用しておシ、現用と予備の
両無線回線間の伝送時間差を吸収して無符号誤シの切替
を行う機能を持っている。この伝送時間差は、現用・予
備間の信号線路の長さの差および無線区間のフェージン
グによる伝搬時間差（位相差）によるものであって、同
期切替回路で吸収できる位相差（時間差を以下位相差と
いう）が大きい程、フェージングに対するマージンが増
え、無線局構成に対する制約が緩和されるので有利であ
る。上述の特詫昭５１−９４７０９号公報記載の同期切
替回路で吸収できる位相差は使用するバッファメモリの
段数で決まυ、この位相差を増やすにはバッファメモリ
の段数を増やす必要がある。これに対し、同じバッファ
メモリ段数で許容位相差を拡大できる位相差吸収機能を
有する同期切替回路が例えば特開昭５５−８８４５２号
公報に提案されている。しかしながら、この位相差吸収
機能を有する同期切替回路を上述の特開昭５５−１４３
８５０号公報記載の切替方式にそのまま使用すると、後
述するように予備無線回線に故障が発生し、たとき、現
用回線に悪影響を及ぼして符号誤役を発生し、送信側の
切替回路に簡単な非同期切替回路が使用できないという
欠点がある。

本発明の目的・は、簡単力制御機能を付加することによ
って上述の欠点を除去し、位相差吸収機能を有する同期
切替回路を使用して同じバッファメモリ段数で許容位相
差の拡大されたディジタル無線回線の同期切替方式を実
現することでちる。

本発明のディジタル無線回線の同期切替方式は、送受端
局間に複数の現用無線回線と少なくとも一つの予備無線
回線とを有するディジタル無線通信方式の無線回線切替
を無符号ｉｂで瞬時に行う同期切替方式において、送信
端局が前記各現用無線回線で伝送されるディジタル信号
を前記予備無線回線に並列に接続して送出する並列送信
機能を含む送信切替手段を備え、前記各現用無線回線の
受信端局側に設けられ前記現用および予備無線回線の切
替を無符号誤りで行う同期切替手段が前記現用および予
備無線回線でそれぞれ受信・再生されたタイミング信号
の位相差を吸収する位相差吸収手段を備え、前記予備無
線回線の受信端局側に設けられ前記予備無線回線で受信
・再生されたデータ信号および予備回線タイミング信号
を前記各同期切替手段に分配送出する分配手段が少なく
とも前記予備回線タイミング信号の送出・停止を制御す
る制御機能を備え、無線回線を切替えるとき前記送信切
替手段によって前記現用および予備無線回線を並列送信
状態とし、前記予備無線回線のタイミング同期確立後に
前記予備回線タイミング信号を前記同期切替手段に送出
するよう制御することによって構成される。

次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は特開昭５５−１４３８５０号公報記載の従来の
ディジタル無線回線同期切替方式のブロック図で下記の
ように構成されている。送信側の多重化装置（図示せず
）から送られてきた入力信号はノ・イブリッド１で現用
および予価回線用に二分され、予備側はリレーを使用し
た切替器２を経てそれぞれ送信信号処理回路３ａ、３ｂ
に供給される。送信信号処理回路３ａ、、３ｂは多重化
装置側で使用されているバイポーラ信号を無線装置側の
符号処理に使用するユニポーラ化づに変換し、符号の速
度変換を行って無線回線の監視用ビット及びフレーム同
期用ビットを挿入する。これらのビットが挿入されたデ
ィジタル信号は送信機４ａ＋４ｂで変調され電波として
相手局に送られる。予備回線ａ側には電子回路で構成さ
れた送信切替回路５が送信信号処理回路３ａと送信機４
ａとの間に設けられていて、制御信号１０１によシ現用
予備の切替えを行うよう構成されている。受信端局側の
受信機６ａ、６ｂで受信・復調されたディジタル信号お
よび再生されたタイミング信号（ビット同期およびフレ
ーム同期）は、現用回線す側は同期切替回路７に加えら
れ、その出力は受信信号処理回路８ｂによって無線回線
監視用ビットを取シ除く逆速度変換が行われた後バイポ
ーラ信号に変換され、切替器９を介して多重化装置（図
示せず）に送られる。予備回線ａ側の受信機出力は分配
回路１０により受信信号処理回路８ａと各現用回線の同
期切替回路７とに分配され、前者は逆速度変換後バイポ
ーラ信号に変換されて切替器９に供給され、後者は各同
期切替回路７で現用回線のディジタル信号と制御信号１
０２によって無符号誤シで選択切替えられるよう構成さ
れている。回線切替を行う場合には、まず、制御信号１
０１によって送信切替回路５を動作させ、常時予備回線
に送出されているディジタル信号１０３を切断し、現用
回線のディジタル信号１０４を現用・予備回線に並列に
送出する。受信側では予備回線のティジタル信号切替に
よる一時的な同期ずれ等の恢復後、制御信号１０２によ
りて同期切替回路７の現用および予備用のバッファメモ
リからの読み出し経路を切替えることによって無符号誤
シで回線の切替が終了する。この同期切替回路７は前述
のごとく特開昭５１−９４７０９号公報記載の回路であ
って、現用・予備の各データ信号に対してそれぞれｎ段
のバッファメモリを有し、このバックアメモリにそれぞ
れ読み込まれ伸長されたデータを、共通の読み出しクロ
ックでいずれかを選択読み出すことによって無瞬断・無
符号誤シの同期切替が行われる。この回路の更に詳しい
説明は必要あれば上記公報を参照願うこととして省略す
るが、上述の読み出しクロックは、例えば現用回線側の
ビット同期タイミング信号に対して一定の時間遅れで固
定され、現用・予備両回線の信号間に許容される位相差
はバッファメモリの段数で決定される。々お、切替器２
及び９は送受信の信号処理回路３ａｌ　３ｂ及び８ａ、
８ｂを含む装置故障の救済用に設けられた従来のアナロ
グ方式におけると同様な切替器であシ、上述の同期切替
方式と直接の関係は無い。

現用および予備回線の受信信号間の位相差はフェージン
グによる伝搬路での位相変動と、現用および予備回線間
の線路長差、す力わち送信信号処理回路３ｂと送信機４
ａｌ　４ｂ及び受信機６ａ＋６ｂと同期切替回路７との
間のディジタル信号伝送線路長差、ならびに送受信様と
アンテナ間の導波管の管路長差等によるものである。上
述の線路長差をＮ：１の現用・予備回線のすべてについ
て零となるよう調整することは困難であシ、又高速デー
タ伝送程影響が大きく、同期切替回路で許容される位相
差が大きい程有利である。このため同じバッファメモリ
段数で許容位相差が拡大できる位相差吸収機能を有する
位相差吸収同期切替回路の使用が考えられるが、第１図
の同期切替回路７を上述の回路に置き換えると次のよう
な欠点を生ずる。

同期切替回路７の場合にはバッファメモリの読み出しク
ロックの位置が現用側の位相に固定されて−いるため、
予備側の位相が許容範囲を越えて変動しても、同期切替
は不能となるが現用回線側の信号の伝送には支障が々い
。位相差吸収同期切替回路では読み出しクロックの位置
が現用および予備の位相の双方で制御されてその平均に
よって移動するよう構成されているため、許容位相差は
大きくなるが予備側の位相が許容値を越えて大きく変動
した場合には現用側のバッファメモリ読み出しに誤シが
発生する欠点がある。従って、第１図の構成において予
備回線が故障し受信機６ａが同期外れを生ずると、受信
機にある同期再生用発信器の制御されない周波数のタイ
ミング信号が分配回路１０を経て供給されるため、現用
回線に符号誤υを発生する恐れがおる。又、送信側の送
信切替回路５を非同期で切替えると、信号１０３と１０
４の間には位相ずれがあるだめ、この急変によって一時
的に同期はずれを生じ同様の悪影響を与える欠点がある
。

第２図は本発明の一実施例のブロック図であり、第１図
との相異は受信側の分配回路１１が各現用回線にデータ
及びタイミング信号を分配するｎ組の出力を有し、制御
信号１０５によってその送出・停止を制御できるよう構
成され、同期切替回路１２が前述の位相差吸収同期切替
回路であることであシ、他は第１図と同じである。分配
回路１１は各現用回線に分配されるタイミング信号の送
出・停止を制御するゲート回路を含み、常時はタイミン
グ信号を送出しないようになっていて、予備回線に切替
える場合には制御信号１０１によって現用回線のディジ
タル信号１０４を並列送信とし、予備用ディジタル信号
１０３からの切替えによるトランジェントが終了し同期
（フレーム同期およびビット同期）が確立した後、制御
信号１０５によってタイミング信号を同期切替回路１２
に送出するよう制御される。このような構成とすれば予
備回線の障害や切替時のトランジェントによる同期外れ
によって各現用回線が障害を受けることはなく、切替を
行うときは位相差吸収機能によって広い位相差範囲で制
御信号１０２によって無瞬断・無符号誤シで切替を行う
ことができる。

第３図は第２図の同期切替回路１２の一実施例のブロッ
ク図であシ、現用および予備回線の受イＮ機６ａ及び６
ｂからのデータ信号１０６，１０７を順次読み込み蓄積
するｎ段のバッファメモ１Ｊ１３．１４と、データ信号
と同時に受信機６　ａ＋　６　ｂから送られるフレーム
同期タイミング信号１０８．１０９に同期しビット同期
タイミング信号１１０，１１１を１／２ｎ分周する分周
器１５．１６と、バッファメモリ１３．１４の内容を共
通の読み出し信号によって順次読み出すバッファメモリ
読み田し回路１７．１８と、この出力を制御信号１０２
によシ読み出しクロックに同期して選択切替える切替回
路１９と、上記共通の読み出し信号を発生する位相差吸
収機能を有する読み出し信号発生回路２０とから構成さ
れている。この回路は電圧制御発振器２１の出力を分周
器２２で１／２ｎ分周し９０°移相器２３で９０°位相
を遅らせた信号と、分周器１５．ｉ６の分周出力とを位
相比較器２４．２５で位相比較し、その出力を電圧合成
器２６で合成して排他的論理和回路２７および低域フィ
ルタ２８を経て電圧制御発振器２１に帰還することによ
って、読み出し信号の位相を制御している。９σ移相器
２３の前段よ多分岐され位相比較器２９．３０と電圧合
成器３１と低域フィルタ３２とから成る回路は同期引込
み時間を速くするために設けられたもので無くても差支
えない。この回路によれば読み出し信号の位相は、現用
予備の両タイミング信号の位相が一致している場合には
１／２ｎ分周波の９０°分、すなわちｎ段構成のバッフ
ァメモ１Ｊ１３．１４の各データの蓄積時間ｎビットの
中間に設定され、位相差のある場合にはその半−分だけ
前後に制御され、一方の位相に固定された場合のほぼ倍
の許容位相差が得られる。この回路の更に詳細な説明は
必要あれば前述の特開昭５５−８８４５２号公報を参照
されたい。

第２図の実施例においては分配回路１１がｎ組の出力を
有しタイミング信号送出制御手段を備えているとしたが
、分配回路は第１図と同様で、各現用回線の同期切替回
路】２に予備回線タイミング信号の受信を制御する制御
手段を設けてもよい。

データ信号は常時接続されていてもよく予備回線タイミ
ング信号と同時に制御されるようにしても同じ効果が得
られる。又、第２図において送信端局側の送信切替回路
は電子回路から成る非同期切替回路として説明したが、
現用予備のディジタル信号１０４．．１０３のタイミン
グ同期をとってから切替える同期切替回路を用いれば並
列送信とする切替によって予備無線回線の同期が乱れる
ことがないので並列送信を指示する制御信号と同時寸た
はそれ以前にタイミング信号を同期切替回路１２に送出
しても差支えない。更に、上述の説明では受信側の無線
回線監視用ピントの除去および周波数逆変換は同期切替
回路１２または７の後の受信信号処理回路８ｂで行われ
るものとして説明したが、周波数逆変換用に用意された
バッファメモリを用いこれに同期切替機能を持たせるこ
ともでき、分配回路は監視用ビットの除去後に設けるこ
ともできる。この場合鶴３図において、バッファメモリ
読み込み用の分周器１５．１６と、電圧制御発振器２１
の出力を分周する分周器２２の分周比を異った値に選ぶ
ことで構成することができる。なお、第１図、第２図は
共に送信端局側と受信端局側の間は１無線区間で示しで
あるが中間中継局を含んで構成されてよいことは言うま
でもない。又、予備無線回線が２回線以上の場合にも同
様な方式が適用できることも明らかである。

以上詳細に説明したように、本発明によるディジタル無
線回線の同期切替方式によれば、従来方式と同じバッフ
ァメモリ段数で許容位相差が拡大できる位相差吸収同期
切替回路を用いて、切替時のトランジェントや予備無線
回線故障による悪影響を受けない同期切替方式を提供で
き、フェージングに対するマージンを増し、工事上の制
約を緩和できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はディジタル無線回線の同期切替方式の従来例の
ブロック図、第２図は本発明の一実施例のブロック図、
第３図は位相差圧縮機能を有する同期切替回路の一実施
例のブロック図である。 １・・・・・・ハイブリッド、２，９−・・・・・切替
器、３ａ。 ３ｂ・・・・・・送信信号処理回路、４ａ１４ｂ・・・
・・・送信機、５・・・・・・送信切替回路、６ａ＋６
ｂ・・曲受信機、７゜１２・・・・・・同期切替回路、
Ｂａ、Ｂｂ・・・・・・受信信号処理回路、１０．１１
・・・・・・分配回路、１３．１４・・・・・・バッフ
ァメモリ、１５，１６．２２・・・・・・分周器、１７
．１８・・・・・・バッファメモリ読み出し回路、１９
・・四切替回路、２０・・・・・・読み出し信号発生回
路、２１・・・・・・電圧制御発振器、２３・・・・・
・９０’移相器、２４，２５゜２９．３０・・・・・・
位相比較器、２（ｉ、　３１・・四電圧合成回路、２７
・・・・・・排他的論理和回路、２８．３２・・曲低域
フィルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送受端局間に複数の現用無線回線と少なくとも一つの予
   備無線回線とを有するディジタル無線通信方式の無線回
   線切替を無符号誤シで瞬時に行う同期切替方式において
   、送信端局が前記各現用無線回線で伝送されるディジタ
   ル信号を前記予備無線回線に並列に接続して送出する並
   列送信機能を含む送信切替手段を備え、′箭記各現用無
   線回線の受信端局側に設けられ前記現用および予備無線
   回線の切替を無符号誤シで行う同期切替手段が前記現用
   および予備無線回線でそれぞれ受信・再生されたタイミ
   ング信号の位相差を吸収する位相差吸収手段を備え、前
   記予備無線回線の受信端局側に設けられ前記予備無線回
   線で受信・再生されたデータ信号および予備回線タイミ
   ング信号を前記各同期切替手段に分配送出する分配手段
   が少なくとも前記予備回線タイミング信号の送出・停止
   を制御する制御機能を備え、無線回線を切替えるとき前
   記送信切替手段によって前記現用および予備無線回線を
   並列送信状態とし、前記予備無線回線のタイミング同期
   確立後に前記予備回線タイミング信号を前記同期切替手
   段に送出するよう制御することを特徴とするディジタル
   無線回線の同期切替方式。