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技術 非再生中継の警報監視方式

出願人 日本電気株式会社
発明者 松浦徹
出願日 1996年4月15日 (24年8ヶ月経過) 出願番号 1996-092284
公開日 1997年10月31日 (23年2ヶ月経過) 公開番号 1997-284193
状態 拒絶査定
技術分野 伝送一般の監視、試験 無線中継システム
主要キーワード 帯域通過幅 変換盤 低域ろ波回路 DSC信号 掛算回路 センタ周波数 ループバンド 周波数変動分
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この項目の情報は公開日時点(1997年10月31日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

比較的簡単で安価な構成で非再生中継局の警報監視を実現すること。

解決手段

アンテナで受信した信号を無線周波数から中間周波数に変換する受信無線周波数変換盤1と、受信無線周波数変換盤1の出力を2分岐する分配回路2と、分配回路2の一方の信号、切替制御信号及び警報監視用変調盤6の出力を入力とし切替制御信号により分配回路2の出力または電圧制御形発振器の出力のいずれかを出力する切替回路3と、切替回路3の出力を入力とし中間周波数から無線周波数に周波数変換する送信無線周波数変換盤4と、分配回路2の他方の出力を入力とし受信信号所望信号かどうかを判別するスケルチ判定回路5と、スケルチ判定信号及び各構成パネルの警報を入力とし、上記中間周波数と同一の周波数で変調し出力する警報監視用変調盤6とで構成される。

概要

背景

マイクロ波を使用したデジタル無線通信方式における非再生中継方式は、伝送すべき変調信号復調デジタル信号識別再生する復調盤やその逆変換を行う変調盤が不要なため低消費電力化および中継局簡易化のために有効である。

しかし、その反面、非再生中継局の警報監視のための補助信号アナログサービスチャンネル(ASC)信号に限定され、そのための手法がいろいろ提案されている。

例えば、特公平2−206239号においては、監視高速性及び非再生中継局の構成を簡単化する為に、非再生中継局においてはその局の情報をある周波数FSK変調し、このFSK変調信号無線搬送波をFM変調かけるASC信号を用いて伝送し、その監視情報をある端局監視装置収集する。この端局の監視装置間同士を比較的高速なデジタルサービスチャンネルDSC)信号を用いてポーリングを行い監視する手法を提案している。

また、特公平4−258035号では、光ファイバによる通信に対する中継伝送装置に対して述べてあり、監視制御用信号を別搬送波を用いて伝送することを提案している。

しかし、デジタルマイクロ通信においてはその周波数の有効利用が大前提であり本提案の如く、監視制御信号のためにのみその伝送帯域割り当てることは出来ない。

また、特公平5−206239号は、同じく光ファイバによる通信に対する中継伝送装置であるが、本提案によると監視制御信号を主信号の搬送波に重畳することを提案しており、これは、デジタルマイクロ通信におけるASC信号を用いて伝送する構成と同じ手法であり、ASC信号を用いる観点では、デジタルマイクロ通信に適用した場合、特公平2−206239号と同じ問題点を有する。

これらの技術は監視信号としてASC信号を用いているが、’95季信学全B534及びB535では監視信号として監視制御用の変復調盤を用いた手法が報告されている。

これは、一つの無線周波数に対し3つの中間周波数の変調信号を用いてデータ信号を伝送するマルチキャリア伝送方式であって、この3つの中間周波数間の周波数を用いて監視信号としてのDSC信号4相位相変調して送受信する方式である。この時のスペクトラムの様子を図6に示す。

概要

比較的簡単で安価な構成で非再生中継局の警報監視を実現すること。

アンテナで受信した信号を無線周波数から中間周波数に変換する受信無線周波数変換盤1と、受信無線周波数変換盤1の出力を2分岐する分配回路2と、分配回路2の一方の信号、切替制御信号及び警報監視用変調盤6の出力を入力とし切替制御信号により分配回路2の出力または電圧制御形発振器の出力のいずれかを出力する切替回路3と、切替回路3の出力を入力とし中間周波数から無線周波数に周波数変換する送信無線周波数変換盤4と、分配回路2の他方の出力を入力とし受信信号所望信号かどうかを判別するスケルチ判定回路5と、スケルチ判定信号及び各構成パネルの警報を入力とし、上記中間周波数と同一の周波数で変調し出力する警報監視用変調盤6とで構成される。

目的

効果

実績

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請求項1

アンテナで受信した信号を無線周波数から中間周波数に変換する受信無線周波数変換手段と、前記受信無線周波数変換手段の出力を2分岐する分配回路と、該分配回路の一方の信号、切替制御信号及び警報監視変調盤の出力を入力とし切替制御信号により分配回路出力または警報監視用変調盤の出力のいずれかを出力する切替器と、該切替器の出力を入力とし中間周波数から無線周波数に周波数変換する送信無線周波数変換手段と、前記分配回路の他方の出力を入力とし受信信号所望信号かどうかを判別するスケルチ判定回路とを備える非再生中継の警報監視方式において、前記警報監視用変調盤は、前記スケルチ判定回路の信号及び各構成パネルの警報を入力とし、前記中間周波数と同一の周波数で変調し出力することを特徴とする非再生中継の警報監視方式。

請求項2

請求項1記載の非再生中継の警報監視方式において、非再生中継局には演算処理部を持ち、前記演算処理部との通信用信号を前記警報監視用変調盤にて変調して出力して受信局でこの変調波を検出して逆方向の回線を利用して通信し、非再生局の状況を監視することを特徴とする非再生中継の警報監視方式。

請求項3

請求項1又は2記載の非再生中継の警報監視方式において、前記警報監視用変調盤の動作が必要な時のみ、該警報監視用変調盤の電源導通させ動作させることを特徴とする非再生中継の警報監視方式。

請求項4

アンテナで受信した信号を無線周波数から中間周波数に変換する受信無線周波数変換手段の出力を2分岐し一方の出力に警報監視用復調盤を接続し、該警報監視用復調盤による復調結果を監視することにより、非再生局の警報を認識することを特徴とする非再生中継の警報監視方式。

請求項5

少なくとも一つの非再生中継局を含む回線構成で、再生中継局において受信した非再生中継局の警報をデジタルサービスチャンネルを利用して警報を転送することを特徴とする非再生中継の警報監視方式。

技術分野

0001

本発明は、デジタル無線通信において使用される非再生中継方式の警報監視方式に関する。

背景技術

0002

マイクロ波を使用したデジタル無線通信方式における非再生中継方式は、伝送すべき変調信号復調デジタル信号識別再生する復調盤やその逆変換を行う変調盤が不要なため低消費電力化および中継局簡易化のために有効である。

0003

しかし、その反面、非再生中継局の警報監視のための補助信号アナログサービスチャンネル(ASC)信号に限定され、そのための手法がいろいろ提案されている。

0004

例えば、特公平2−206239号においては、監視高速性及び非再生中継局の構成を簡単化する為に、非再生中継局においてはその局の情報をある周波数FSK変調し、このFSK変調信号無線搬送波をFM変調かけるASC信号を用いて伝送し、その監視情報をある端局監視装置収集する。この端局の監視装置間同士を比較的高速なデジタルサービスチャンネルDSC)信号を用いてポーリングを行い監視する手法を提案している。

0005

また、特公平4−258035号では、光ファイバによる通信に対する中継伝送装置に対して述べてあり、監視制御用信号を別搬送波を用いて伝送することを提案している。

0006

しかし、デジタルマイクロ通信においてはその周波数の有効利用が大前提であり本提案の如く、監視制御信号のためにのみその伝送帯域割り当てることは出来ない。

0007

また、特公平5−206239号は、同じく光ファイバによる通信に対する中継伝送装置であるが、本提案によると監視制御信号を主信号の搬送波に重畳することを提案しており、これは、デジタルマイクロ通信におけるASC信号を用いて伝送する構成と同じ手法であり、ASC信号を用いる観点では、デジタルマイクロ通信に適用した場合、特公平2−206239号と同じ問題点を有する。

0008

これらの技術は監視信号としてASC信号を用いているが、’95季信学全B534及びB535では監視信号として監視制御用の変復調盤を用いた手法が報告されている。

0009

これは、一つの無線周波数に対し3つの中間周波数の変調信号を用いてデータ信号を伝送するマルチキャリア伝送方式であって、この3つの中間周波数間の周波数を用いて監視信号としてのDSC信号4相位相変調して送受信する方式である。この時のスペクトラムの様子を図6に示す。

発明が解決しようとする課題

0010

特公平2−206239号及び特公昭58−134545号で提案されているASC信号を用いて監視信号を伝送する方式では、データ信号を識別再生を行う復調盤において再生搬送波のC/N(Carrier to Noise ratio)が悪くなり、符号誤り率劣化させるという問題点がある。

0011

この理由は次に述べるとおりである。ASC信号は搬送波に対するFM変調信号であるので、復調盤にとっては、このFM変調信号は再生搬送波のジッタ成分つまり、雑音成分となる。従って、復調盤のループバンドを最適に決定しなければならない。

0012

復調盤の搬送波同期回路は一般的なPLL(Phase Lock Loop)回路となっていて、このPLLの低域ろ波回路は2次のラグリードフィルタが用いられている。

0013

この場合、ループゲインが0となる周波数f0 まではこのループが追随する。また、ASC信号による周波数変動分に追随してループが動作しなければならないため、周波数f0 をあまり狭くできない。このことは再生搬送波の観点からみると周波数f0 までの雑音成分は除去されないことになるため、再生搬送波のC/Nが悪くなる。

0014

第2の問題点は復調信号のS/N(Signal to Noise Ratio)を良くするために、送信側の搬送波周波数周波数安定度を良くしなければならない点にある。つまり、ASC信号は搬送波の周波数を変化させ、その情報を転送するので、送信側の搬送波の周波数変動はASC信号では雑音成分となるからである。

0015

この周波数安定度は、中間周波数及び無線周波数いずれの搬送波の周波数安定度を良くしなければならず高価となる。

0016

永他による’95春季信学全B534、B535では回線監視用の変復調盤を持ってマルチキャリア間の帯域を利用して行うことを報告している。ここで、マルチキャリアと回線監視用の帯域の関係を図6に示す。

0017

しかし、この方式ではマルチキャリア間の帯域しか使用できないため、マルチキャリア方式で無ければ使用できないという欠点がある。

0018

また、使用システムがマルチキャリア方式であっても、この監視制御用の信号を分離しなければならないため、非常に狭い帯域(本論文の場合約210kb)の帯域通過ろ波器(BPF)が必要である。また、かなり比帯域(帯域通過幅センタ周波数)が小さいため実現が困難で、減衰量は大きく、しかも非常に高価なものとなる。

0019

また、この監視信号を伝送するために変調盤/復調盤を実装しなければならず高価なものとなる。

課題を解決するための手段

0020

本発明によれば、アンテナで受信した信号を無線周波数から中間周波数に変換する受信無線周波数変換手段と、前記受信無線周波数変換手段の出力を2分岐する分配回路と、該分配回路の一方の信号、切替制御信号及び警報監視用変調盤の出力を入力とし切替制御信号により分配回路出力または警報監視用変調盤の出力のいずれかを出力する切替器と、該切替器の出力を入力とし中間周波数から無線周波数に周波数変換する送信無線周波数変換手段と、前記分配回路の他方の出力を入力とし受信信号所望信号かどうかを判別するスケルチ判定回路とを備える非再生中継の警報監視方式において、前記警報監視用変調盤は、前記スケルチ判定回路の信号及び各構成パネルの警報を入力とし、前記中間周波数と同一の周波数で変調し出力することを特徴とする非再生中継の警報監視方式が得られる。

0021

また、本発明によれば、非再生中継局には演算処理部を持ち、前記演算処理部との通信用信号を前記警報監視用変調盤にて変調して出力して受信局でこの変調波を検出して逆方向の回線を利用して通信し、非再生局の状況を監視することを特徴とする非再生中継の警報監視方式が得られる。

0022

更に、本発明によれば、前記警報監視用変調盤の動作が必要な時のみ、該警報監視用変調盤の電源導通させ動作させることを特徴とする非再生中継の警報監視方式が得られる。

0023

更に、本発明によれば、アンテナで受信した信号を無線周波数から中間周波数に変換する受信無線周波数変換手段の出力を2分岐し一方の出力に警報監視用復調盤を接続し、該警報監視用復調盤による復調結果を監視することにより、非再生局の警報を認識することを特徴とする非再生中継の警報監視方式が得られる。

0024

更にまた、本発明によれば、少なくとも一つの非再生中継局を含む回線構成で、再生中継局において受信した非再生中継局の警報をデジタルサービスチャンネルを利用して警報を転送することを特徴とする非再生中継の警報監視方式が得られる。

発明を実施するための最良の形態

0025

本発明の一実施形態を図1に示す。

0026

本実施形態は、アンテナで受信した信号を無線周波数から中間周波数に変換する受信無線周波数変換盤1と、受信無線周波数変換盤1の出力を2分岐する分配回路2と、分配回路2の一方の信号、切替制御信号及び警報監視用変調盤6の出力を入力とし切替制御信号により分配回路2の出力または警報監視用変調盤6の出力のいずれかを出力する切替回路3と、切替回路3の出力を入力とし中間周波数から無線周波数に周波数変換する送信無線周波数変換盤4と、分配回路2の他方の出力を入力とし受信信号が所望信号かどうかを判別するスケルチ判定回路5と、論理和(OR)回路7とを備える。

0027

ここで、アンテナで受信された信号は受信無線周波数変換盤1で無線周波数から中間周波数へと変換される。この変換された信号は分配回路2で2分岐され一方はスケルチ判定回路5、他方は切替回路3に入力される。

0028

また、この受信無線周波数変換盤1の警報RX ALMとして論理値“H”をOR回路7に入力される。

0029

分配回路2の出力の一方は、切替回路3に入力される。この切替回路3は、例えば、OR回路7の出力が論理“H”の場合、分配回路2の出力を出力し、論理“L”の時は、警報監視用変調盤6の出力を出力する。

0030

切替回路3の出力は、送信無線周波数変換盤4に入力され、中間周波数から無線周波数に周波数変換されアンテナに出力される。

0031

また、もう一つの分配回路2の出力はスケルチ判定回路5に入力される。このスケルチ判定回路5は入力信号が、あるスケルチ条件を満足するかどうかを識別して、もし満足した場合、論理“H”としてスケルチ制御信号SQLT CONTをOR回路7及び警報監視用変調盤6に入力される。

0032

ここで、スケルチ判定回路5について述べる。スケルチ判定条件は例えば受信入力低下やデジタル無線通信の場合、そのクロック成分の抽出等が考えられるが、その判定回路について、それぞれ図7図8に示す。即ち、図7のスケルチ判定回路は、帯域通過フィルタ22Bと、検波回路23と、識別回路24とを含み、また、図8のスケルチ判定回路は、遅延回路25、掛算回路26、低域通過フィルタ27、検波回路28及び識別回路29を含んでいる。

0033

このスケルチ判定信号と各構成パネルの警報は警報監視用変調盤6に入力される。

0034

警報監視用変調盤6を4相位相変調として、その内部構成を図9に示す。入力警報は、排他的論理和回路62、63に入力される。排他的論理和回路62、63の他方の入力信号は、入力信号の無相関性保証するために、スクランブル信号としてN段のPN(Psued−random)パタン発生回路61の出力が入力される。

0035

PNパタン発生回路61のN=9の時の実施形態を図10に示す。フリップフロップ回路610〜618が直列に接続されフリップフロップ回路614と618の出力を排他的論理和回路619に入力し、その出力がフリップフロップ回路611に入力される。

0036

このフリップフロップ回路610〜618はクロック発振器620の周波数にてその入力の書き込み/出力を行う。

0037

また、PNパタン発生回路61の出力としてフリップフロップ回路618と排他的論理和回路619の出力が取られ、それぞれ排他的論理和回路62及び63に入力される。

0038

また、このPNパタン発生回路61のクロック周波数伝送帯域幅となる。

0039

このランダム化された信号はそれぞれ掛算器64及び65に入力され、位相がそれぞれ90°異なる中間周波数の搬送波66と67を変調し、合成器68でそれぞれ合成し4相位相変調波として出力する。

0040

次に、演算処理部を持った場合の構成を図2に示す。

0041

図1と同じ構成品は同一番号を付与した。

0042

送受信回路15aと15bは同一構成を取り、その信号の流れは図1の場合と同じである。

0043

ここで図1と異なるのは、各警報及び受信入力電界演算処理回路9に取り込んでおき、この演算処理回路9との通信信号TX COMM及びRX COMMをそれぞれ警報監視用変調盤6及び警報監視用復調盤11で変調及び復調し、端局と通信を行う。尚、8はA/D変換回路、10は分配回路、13及び14は送受共用器を示す。この通信によりこの非再生局の警報等の監視を行うことが出来る。

0044

また、その通信方向が2方向有るため、警報監視用変調盤6の出力は分配回路2で2分岐されそれぞれ送受信回路15a及び15bに入力される。また、警報監視の通信を行うのはどちらか一方向で有ればいいので演算処理回路9でその方向を判断し、切替信号contを出力して切替回路12の2入力の何れかを選択する構成を取っている。

0045

また、必要に応じて先に警報監視用復調盤11を動作させその入力を検出した演算処理回路9は、切替制御信号sw cont1または2を出力しその警報監視を行うことが可能な構成を取っている。

0046

警報監視用変調盤6が必要なときのみその電源を供給する構成を図3及び図4に示す。

0047

図1及び図2と同じ構成品は同一番号を付与した。

0048

また、16は切替回路であり、17は直流安定化電源供給回路である。

0049

図3及び図4の信号の流れ及び各部の動作は、それぞれ図1及び図2と同じであるからここでは省略する。

0050

ここで警報監視用変調盤6の動作が必要な時、つまりOR回路7の論理出力が“H”の時、警報監視用変調盤6に電源が供給されればいいので、直流安定化電源供給回路17の出力が切替回路16によりOR回路7の論理出力“H”の時、警報監視用変調盤6に供給されるように構成されている。

0051

図5は、図1又は図3の構成により送られてきた警報を再生中継局に警報監視用復調盤22Aを装備して検出し、その警報をデジタルサービスチャンネルで端局に送信するため、符号処理盤20に入力して警報を転送する構成である。尚、18は分配回路、19は復調盤、21は変調盤を示す。

発明の効果

0052

本発明の非再生中継の警報監視方式においては、もともと機能として持っているスケルチ機能を利用して、スケルチ時搬送波を送出するのではなく比較的低伝送容量の変調波を出力し警報監視する構成をとっているので、アナログサービスチャンネルを利用した警報伝送・監視信号伝送が不要で帯域の間の周波数での警報監視用変復調盤等が不要となり、比較的簡単でかつ安価な非再生中継局が実現できるという効果がある。

図面の簡単な説明

0053

図1本発明の一実施形態を示すブロック図である。
図2本発明の他の実施形態、特に演算処理部を持った場合の構成を示すブロック図である。
図3本発明の更に他の実施形態、特に警報監視用変調盤が必要なときのみその電源を供給する構成を示すブロック図である。
図4図3に示した実施形態において、特に演算処理部を持った場合の構成を示すブロック図である。
図5本発明の実施形態、特に図1又は図3の構成により送られてきた警報を再生中継局に警報監視用復調盤を装備して検出し、その警報をデジタルサービスチャンネルで端局に送信するため、符号処理盤に入力して警報を転送する構成を示すブロック図である。
図6マルチキャリアスペクトラムを示す図である。
図7スケルチ判定回路を示すブロック図である。
図8他のスケルチ判定回路を示すブロック図である。
図9警報監視用変調盤の一例を示すブロック図である。
図10PNパタン発生回路の一例を示すブロック図である。

--

0054

1受信無線周波数変換盤
2分配回路
3切替回路
4 送信無線周波数変換盤
5スケルチ判定回路
6警報監視用変調盤
7論理和(OR)回路
8 A/D変換回路
9演算処理回路
10 分配回路
11 警報監視用復調盤
12 切替回路
13,14送受共用器
15a,15b送受信回路
16 切替回路
17直流安定化電源供給回路
18 分配回路
19 復調盤
20符号処理盤
21 変調盤
22A 警報監視用復調盤
22B帯域通過フィルタ
23検波回路
24識別回路
25遅延回路
26掛算回路
27低域通過フィルタ
28 検波回路
29 識別回路

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