JPS6350130A - 無線通信システム - 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】 産業上の利用分野 従来の技術（第６図、第７図） 発明が解決しようとする問題点 問題点を解決するための手段（第１図）作用 実施例（第２図〜第５図） 〔概　要〕 複数の現用回線に対して１つの予備回線を具えた無線通
信システムにおいて、現用回線がすべて正常のときは現
用回線に施されている誤り訂正符号の冗長ビットを予備
回線を用いて伝送して、受信側で誤り訂正動作を行うこ
とによって現用各回線の誤り率を改善するとともに、現
用回線のいずれかが異常のときは冗長ビットの伝送を停
止して受信側での誤り訂正動作を禁止する七ともに、障
害現用回線の信号を予備回線を用いて伝送することによ
って障害現用回線を救済する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は誤り訂正符号を用いて受信側で符号誤りの検出
と訂正を行う無線通信システムに係シ、特に現用回線が
すべて正常なとき、誤り訂正符号の冗長ビットを予備回
線を経て伝送するようにした無線通信システムに関する
ものである。

無線通信システムにおいては、空間における伝搬状態の
劣化に基づく受信信号の符号誤りを生じることか多く、
このため誤り訂正符号を用いて信号を伝送し、受信側に
おいて誤りの検出と訂正を行う方式が多く用いられてい
る。

この場合、誤り訂正符号の冗長ビットの伝送によって、
通信回線における周波数利用効率が低下しないことが要
望される。

〔従来の技術〕

無線回線においては、選択性フェーディング等に基づく
伝搬特性の著しい劣化を生じることがあ夛、これによっ
て受信側で符号誤りが生じる。そこで現用回線に対して
予備回線を設け、受信信号の品質がある限界（瞬断規格
）以下となったとき、現用回線から予備回線に切り替え
ることによってこれを救済するようにしている。

また信号伝送方式としてディジタル多相多値変調信号を
用いて周波数利用効率を向上させることが多くなってい
るが、この場合は信号間隔が狭いため機器劣化や伝搬条
件の変化等に基づく伝送路歪や雑音の増加によって、受
信側において符号誤りを生じやすい。このため現用回線
における誤り率の低下を防止するため、伝送符号に誤り
訂正符号を用いて受信側で誤りの検出と訂正を行う方式
％式％ 誤り訂正符号方式を用いる場合、誤り訂正用の検査ビッ
ト（チェックビット）を主信号と同時に伝送する必要が
あるが、従来、検査ビットは主信号を速度変換すること
によって主信号回線に挿入して伝送する方式が一般に用
いられている。

第６図は従来の無線通信システムの構成を示したもので
あって、（＆）は送信側を、（ｂ）は受信側を示してい
る。送信側において、複数チャネルの入力信号１〜Ｎは
ベースバンドスイッチＢＢ　ＳＷを経て、Ｎ本の現用回
線１−Ｎと１本の予備回線Ｐとにふυ分けられる。予備
回線Ｐはいずれかの現用回線が断になったとき、その信
号を切り替えて伝送するために設けられている。

各回線の入力はバイポーラ信号からなυ、それぞれバイ
ポーラ／ユニポーラ変換器Ｂ／Ｕを経てユニポーラ信号
に変換される。変換された信号はそて速度変換するとと
もに直列信号から並列信号に変換されて変調器ＭＯＤに
加えられる。変調器ＭＯＤは入力並列信号を例えば刺値
ＱＡＭ信号等の多相多値信号に変換して送信器ＴＸに入
力し、送信器ＴＸはこれによって現用回線の無線周波数
信号１〜Ｎと、予備回線の無線周波数信号Ｐとからなる
Ｎチャンネルの信号を発生する。これらの無線周波数信
号は図示されない合波器を経て合成してアンテナに供給
され、アンテナから受信側へ送出される。

受信側においては、図示されないアンテナを経て受信し
た信号を分波器を経て各チャンネルの信号１〜Ｎ、Ｐに
分離して、受信器ＲＸを経て受信す経て並列信号から直
列信号に変換するとともに、速度変換を行って検査ビッ
トを分離する。各誤り訂正符号復号化部ＦＥＣＤＥＣで
は、各チャンネルの直列信号に対して分離された検査ビ
ットを用いて例えば１ビツトの誤り訂正と２ビツトの誤
り検出を行う。誤り訂正を行われた信号はユニポーラ信
号からなシ、それぞれユニポーラ／バイポーラ変換器Ｕ
／Ｂを経てバイポーラ信号に変換されてベースバンドス
イッチＢＢＳＷに加えられて、現用回線と予備回線の切
り替えを行われて、Ｎチャンネルの出力信号１〜Ｎを生
じる。

第７図は従来の無線通信システムにおける伝送符号構成
を示したものであって、現用回線１〜Ｎおよび予備回線
Ｐにおいて、それぞれ情報ビット■、■−９・・・・・
・、■、■とこれに対する検査ビットＣ１゜Ｃｘ、・・
・・・・、ＣＮ、ＣＰ％情報ビット■′、■′、・・・
・・・、■′、■′、・・廂とこれに対する検査ビット
Ｃ１：Ｃ，Ｚ・・・・・・ＱＮＺ　（：：、Ｆ、　＋＋
がフレームごとＫｌ＠次伝送されることが示されている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のように、誤り訂正符号方式で検査ビットを主信号
回線に挿入する場合には、速度変換が必要なためシステ
ムのクロック周波数を上昇させなければならず、従って
周波数の利用効率が低下するという問題を生じる。

一方、予備回線は現用回線が健全なときは空いていて、
装置とこれを動作させるための電力が無駄になっている
が、従来、とれを利用するととは・　全く考えられてい
なかった。

〔問題点を解決するための手段〕

このような従来技術の問題点を解決するため、本発明の
無線通信システムは第１図に示す原理的構成を有し、誤
り訂正符号化手段（１０１）と、冗長ビット多重化手段
（１０２）と、第１の切り替え手段（１０３）と、第２
の切り替え手段（１０４）とを送信側に具えるとともに
、誤り訂正復号化手段（１０５）と、第３の切り替え手
段（１０６）とを受信側に具える。

誤り訂正符号化手段（１０１）は、現用各回線の信号を
それぞれ誤り訂正符号化する。

冗長ビット多重化手段（１０２）は、誤り訂正符号化さ
れた現用各回線の冗長ビットを多重化して１チヤンネル
の信号を作成する。

第１の切り替え手段（１０３）は、現用回線のいずれか
が障害を生じたとき、その回線の信号を予備回線に切り
替える。

第２の切り替え手段（１０４）は、冗長ビット多重化手
段（１０２）の出力と第１の切り替え手段（１０３）の
出力とを切り替えて予備回線に出力する。

誤り訂正復号化手段（１０５）は、予備回線を用いて伝
送されたそれぞれの冗長ビットによって、現用各回線の
信号に対する誤り訂正復号化を行う。

第３の切り替え手段（１０６）は、予備回線を用いて伝
送された障害現用回線の信号を、受信側の対応する現用
回線に切り替えて出力する。

〔作　用〕

現用回線がすべて正常のときは、各現用回線の信号は誤
り訂正符号化されて伝送されるが、各回線の冗長ビット
は多重化されて予備回線を経て伝送され、これによって
受信側で誤り訂正復号化が行われる。従って各現用回線
の誤り率を改善することができるとともに、誤り訂正符
号化によって各回線のクロック周波数を上昇する必要が
なく、周波数利用効率を低下させることがない。

この際予備回線を経て伝送される多重化された冗長ビッ
トの信号をさらに誤り訂正符号化して伝送し、受信側で
この冗長ビットの信号に対して誤り訂正復号化を行うこ
とによって、予備回線における誤りの発生によって現用
回線の誤り卑劣化が生じることが防止される。

一方、現用回線のいずれかが異常のときは、冗長ビット
の伝送と受信側での誤り訂正動作を停止して、予備回線
を用いて障害現用回線の信号を伝送するので、現用回線
における障害の救済が行われる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例の構成を示したものであって
、（ａ）は送信側２示し、（ｂ）は受信側を示している
。

送信側において、現用回線に障害がないときはベースバ
ンドスイッチＢＢ　ＳＷは入力信号１〜ＮをＮ本の現用
回線１〜Ｎに送出するように接続する。

各回線の信号はバイポーラ／ユニポーラ変換器Ｂととも
に、直列信号から並列信号に変換されて、それぞれ変調
器ＭＯＤに加えられる。各変調器ＭＯＤは入力並列信号
を多相多値信号に変換し、各送信器ＴＸはこれによって
現用回線１〜Ｎの無線周波数信号を発生する。これらの
信号は図示されない合波器を経て合成されて、アンテナ
へ供給される。

誤り訂正符号化部ＦＥＮ　ＫＮＣは直／並列変換器Ｓ／
Ｐからの各回線の信号に応じて、それぞれのチャンネル
ごとの検査ビットを作成する。検査ビット多重化部ＣＢ
　ＭＵＸは各現用回線の検査ビットを１チヤンネルの信
号に多重化する。

一方、スイッチＳＷハヘースバンドスイッチＢＢＳＷか
ら現用回線が全て正常であるという制御信号を受けとる
ことにより、検査ビット多重化部ＣＢ　ＭＵＸからの多
重化された検査ビットの信号を変調器ＭＯＤに加える。

変調器ＭＯＤは入力信号を現用回線と同様の多相多値信
号に変換する。この信号は送信器ＴＸを経て予備回線Ｐ
の無線周波数信号に変換され、合波器を経て現用回線の
信号と合成されてアンテナへ供給される。

受信側において、アンテナからの信号は図示されない分
波器を経て現用回線１〜Ｎの信号と予備回線Ｐの信号と
に分離される。各受信器ＲＸはそれぞれの回線の信号を
受信して復調器ＤＥＭに入力し、各復調器ＤＥＭは入力
信号を復調してそれにもとの並列信号を再生する。各復
調出力は遅延調整器ＤＬＹ　ＡＤＪを経て位相を揃えら
れ、各現用回線１〜Ｎの信号はさらに遅延回路ＤＬＹを
経て排他的論理和回路ＥＯＲに加えられる。

一方、誤り訂正復号化部ＦＥＣＤｌｉｌ：Ｃは、予備回
線Ｐの復調信号から各現用回線の検査ビットを分離し、
各現用回線の復調信号との間でシンドロームの計算を行
って、誤り位置の検出信号を発生する。

排他的論理和回路ＦＯＲは、遅延回路ＤＬＹを経て位相
を調整された各現用回線の復調信号に対し、各チャンネ
ルごとの誤り位置検出信号を用いて排他的論理和の演算
を行うことによって、誤りビット換されるとともに速度
変換されて、ユニポーラ信号からなる出力を生じる。ユ
ニポーラ／バイボー　。

う変換器Ｕ／Ｂは、ユニポーラ信号入力をバイポーラ信
号に変換して出力し、これによってベースバンドスイッ
チＢＢＳＷを経てＮチャンネルの出方信号１〜Ｎを生じ
る。

一方、現用回線のいずれかに障害があったときは、送信
側のバンドスイッチＢＢ　ＳＷは障害回線の入力信号を
予備回線の出力に切り替えるとともに、制御信号によっ
てスイッチＳＷを直／並列変換器ＳＺＰ側に切り替え、
予備回線の信号を変調器ＭＯＤに加えることによって、
予備回線の信号を無線周波数信号Ｐに出力する。これと
同時に受信側では、予備回線の信号を遅延調整器ＤＬＹ
　ＡＤＪがら遅延回路ＤＬＹを経て並／直列変換器Ｐ／
ｓに加え、残シの現用回線の信号とともに並／直列変換
および速度変換を行ない、ユニポーラ／バイポーラ変換
器Ｕ／Ｂを経てベースバンドスイッチＢＢＳＷに入力す
る。この際誤り訂正復号化部ＦＥＣＤＥＣの動作は禁止
され、排他的論理和回路ＦＯＲは誤り訂正動作を行なわ
ない。これによってベースバンドスイッチＢＢ　ＳＷか
らＮチャンネルの出力信号１−Ｎを生じる。このとき障
害回線は予備回線の信号に切りか見られて出力される。

第３図は第２図の実施例における正常時の伝送符号の構
成例を示したものであって、現用回線のチャンネル１，
２．・・・・・・、Ｎにおいてそれぞれ情報ビット■、
■、・・・・・・、■、■′、■′・・・・・・、■′
、■−■−・・・・・・、■′・・・がフレームごとに
順次伝送されるのに対し、予備回線Ｐにおいては各フレ
ームにおいて順次、情報ビット■、■、・・・・・・、
■に対応する検査ピッ）　［１，１］。

・・・・・・、凹、情報ビット■′、■′、・・・・・
・、■′に対応する検査ビット国′１国′、・・・・・
・、凶′・・・・・・がそれぞれ多重化されて伝送され
ることが示されている。

このように、第２図、第３図に示された実施例によれば
、各現用回線が正常なときは、各現用回線に伝送される
誤り訂正符号の冗長ビットを予備回線を用いて伝送する
ので、現用回線のシステムクロック周波数を上昇させる
必要がなく、周波数の有効利用が図られるとともに、予
備回線の容量が大きいので、現用回線では周波数利用効
率の点から使用できないような冗長ビットの長い誤り訂
正符号も使用可能となる。例えば通常多く用いられる１
ビット誤り訂正２ビット誤り検出符号に代えて、２ビッ
ト誤り訂正３ビット誤り検出符号を使用でき、現用回線
の品質をよシ向上させることができる。一方、現用回線
障害時には誤り訂正動作を禁止して、予備回線を本来の
目的に使用することができる。

しかしながら、第２図および第３図に示された実施例に
おいては、各現用回線の検査ビットを伝送する予備回線
において誤りが発生すると、受信側における誤り訂正復
号部が誤動作して現用回線の誤り率が劣化する。これに
対しては、予備回線。

Ｋ伝送される冗長ビットに対してさらに冗長ビットを付
加して誤り訂正符号化して伝送することによって、この
ような問題を解決することができる。

第４図は本発明の他の実施例の構成を示したものであっ
て、（ａ）は送信側を示し、（ｂ）は受信側を示してい
る。第２図の実施例と同じ部分は同じ符号で表わされて
おシ、それらの動作も同様である。

ＦＥＣＥＮＣ−Ａは第２の誤り訂正符号化部、ＦＥＣＤ
ＥＣ−人は第２の誤り訂正復号化部である。

送信側において、現用回線に障害がないとき誤り訂正符
号化部ＦＥＣＥＮＣは各現用回線の信号に対してそれぞ
れ誤り訂正符号の検査ビットを作成し、検査ビット多重
化部ＣＢ　ＭＵＸはこれを１チヤンネルの信号に多重化
する。第２の誤り訂正符号化部ＦＥＣＥＮＣ−Ａは多重
化された検査ビットの信号に対し、さらに誤り訂正符号
化して冗長ビットを付加する。誤り訂正符号化部ＦＥＣ
ＥＮＣ−Ａの出力信号は、スイッチＳＷを経て変調器Ｍ
ＯＤに加えられ、送信器ＴＸを経て予備回線Ｐの無線周
波数信号として送出される。

受信側において、第２の誤り訂正復号化部ＦＥＣＤＥＣ
−Ａは遅延調整器ＤＬＹ　ＡＤ、Ｔからの予備回線Ｐの
復調信号に対し誤り訂正復号化を行なう。誤り訂正復号
化部ＦＥＣＤＥＣは、誤り訂正復号化部ＦＥＣＤＥＣ−
Ａの出力を各現用回線の検査ビットに分離し、各現用回
線の復調信号との間でシンドロームの計算を行って誤り
位置検出信号を発生し、これによって排他的論理和回路
ＦＯＲにおいて各回線ごとの誤り訂正が行われる。

現用回線のいずれかに障害があったときは、その回線の
信号が予備回線を経て伝送され、誤り訂正・検出の動作
が禁止されることは第２図の実施例と同じである。

第５図は第４図の実施例における正常時の伝送符号の構
成例を示したものであって、現用回線のチャンネル１．
２．・・・・・・、Ｎにおいてそれぞれ情報ビット■、
■、・・・・・・、■、■′、■′・・・・・・、■′
、■′、■１．・・・・・・■′。

・・・がフレームごとに伝送されるのに対し、予備回線
Ｐにおいては、各フレームにおいて順次、現用回線の情
報ビット■、■、・・・・・・、■に対する検査ビット
国１国、・・・・・・１図と国、圓、・・・・・・１図
に対する検査ビット回、現用回線の情報ビット■′、■
′、・・・・・・、■′に対する検査ビット国′国・・
・・・・、凹′と国′、因′、・・・・・・２口′に対
する検査ビット回′、・・・・・・　がそれぞれ多重化
されて伝送されることが示されている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、現用回線が正常な
ときは誤り訂正符号の冗長ビットを予備回線を経て伝送
し、受信側でこれによって誤り訂正動作を行うので、各
回線の周波数利用効率を低下させることなく回線品質を
向上できるとともに、回線異常時にはこれを予備回線に
切り替えて伝送することによって、予備回線を本来の目
的に使用することができる。

本発明の方式によった場合、一般に予備回線の容量が大
きいので現用回線では周波数利用効率の点から使用でき
なかったような、長い冗長ビットを有する誤り訂正符号
を使用することができ、従って誤り訂正の効果をよシ増
大することができる。

また予備回線に伝送される多重化された冗長ビットに対
してさらに誤り訂正符号の冗長ビットを付加して伝送す
るようにすれば、予備回線のデータ誤りによる現用回線
の誤り率劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成を示す図、第２図は本発明
の一実施例の構成を示す図、第３図は第２図の実施例に
おける伝送符号構成を例示する図、 第４図は本発明の他の実施例の構成を示す図、第５図は
第４図の実施／９！ｊにおける伝送符号構成を例示する
図、 第６図は従来の無線通信システムの構成を示す図、 第７図は従来の伝送符号構成を例示する図である。 ＢＢ　８Ｗ・・・バースバンドスイッチＭＯＤ・・・変
調器 ＴＸ・・・送信器 ＦＥＣＥＮＣ，ＦＥＣＥＮＣ−Ａ・・・誤り訂正符号化
部ＣＢ　ＭＵＸ・・・検査ビット多重化部ＳＷ・・・ス
イッチ ＲＸ・・・受信器 ＤＥＭ・・・復調器 ＤＬＹ　ＡＤＪ・・・遅延調整器 ＤＬＹ・・・遅延回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の現用回線に対して１つの予備回線を設けた
   無線通信システムにおいて、 現用各回線の信号を誤り訂正符号化する誤り訂正符号化
   手段（１０１）と、 該各誤り訂正符号における冗長ビットを多重化する冗長
   ビット多重化手段（１０２）と、 障害現用回線の信号を予備回線に切り替える第１の切り
   替え手段（１０３）と、 前記冗長ビット多重化手段（１０２）の出力と第１の切
   り替え手段（１０３）の出力とを切り替えて予備回線に
   送出する第２の切り替え手段（１０４）とを送信側に具
   えるとともに、 予備回線を介して伝送された前記冗長ビットによつて現
   用各回線の信号における誤り訂正復号化を行う誤り訂正
   復号化手段（１０５）と、 予備回線を介して伝送された障害現用回線の信号を対応
   する現用回線に切り替えて出力する第３の切り替え手段
   （１０６）とを受信側に具え、現用回線がすベて正常な
   ときは現用各回線を誤り訂正符号化してそれぞれの冗長
   ビットを予備回線を経て伝送して受信側で各現用回線ご
   とに誤り訂正動作を行うとともに、現用回線のいずれか
   が異常のときは前記誤り訂正動作を禁止して該現用回線
   の信号を予備回線を経て伝送することを特徴とする無線
   通信システム。
2. （２）前記予備回線を経て伝送される多重化された冗長
   ビットの信号が誤り訂正符号化されていて、これによつ
   て受信側において該冗長ビットの信号に対して誤り訂正
   動作を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の無線通信システム。