(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一周波数帯域内で複数の互いに異なる周波数を使用して通信を行うインバンドダイバーシチ方法において、
上記各周波数に対してそれぞれ異なる通信速度を有するディジタル変調を行うと共に、
第１の同期信号、誤り検出符号およびデータを含む１データブロックを通信速度の低速側の周波数に割り当て、通信速度の高速側の周波数に対しては上記１データブロックの整数倍でかつ各々が同じデータ内容をもつ複数のデータブロックを上記通信速度の低速側の１ブロック伝送時間と同じ時間内に伝送することを特徴とするインバンドダイバーシチ伝送方法。」
【請求項２】
請求項１に記載のインバンドダイバーシチ方法において、通信速度の低速側の１データブロック長の時間を１ワード時間とし、該１ワード時間長の少なくとも前後の何れかに第２の同期信号を有し、該第２の同期信号は通信速度の高速側のトーンと同型の同期信号を使用し、上記通信速度の高速側のトーンにおいては該第２の同期信号が時間圧縮されて一纏まりに配列された複数個の上記１データブロックの前後の少なくとも何れかに付加されていることを特徴とするインバンドダイバーシチ伝送方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のインバンドダイバーシチ方法において、受信電波強度が、予め定められた正常な受信状態が確保されなくなるレベルまで低下したことを検出し、この期間はもう一方のトーンが正常に受信されておればそれに切り換えて受信動作を継続することを特徴とするインバンドダイバーシチ伝送方法。
【請求項４】
請求項３に記載のインバンドダイバーシチ方法において、受信電波の品質劣化を各データに付加された誤り検出符号で検出することを特徴とするインバンドダイバーシチ伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＨＦ回線を使用した放送形式で、フェージングによる通信内容の品質劣化を防ぐためのダイバーシチ方法の改善に係る。特に、１周波数バンドのみ使用可能で、周波数ダイバーシチ機能が確保できないような伝送システムにおいて、インバンドダイバーシチ方法を用いた場合のフェージングによるデータの誤りを低減する伝送方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インバンドダイバーシチを行う場合、バンド内に同一変調方法のトーンを２つ以上配置し、受信側にてインバンドダイバーシチを実施していた。図７は、１つのバンド内に２つのＢＰＳＫ（Bi-Phase Shift Keying、 二相位相変調）トーンを配置した場合の例を示す位相空間図である。すなわち、１つのバンド幅ＢＷ内にトーンＡ、トーンＢの２つのトーン信号（２値信号）を配置するが、これらは同じ変調方法（ＢＰＳＫ）であるからいずれも同じ位相空間図で示され、同じ通信速度を有するものである。このような従来方法では、一方のトーンが選択性フェージングによって受信不良となり受信データに誤りが生じても、他の一方のトーンが正常に受信されておれば正常に受信することができる（一般的には電波の強度が高い方を採用する。）ため、いわゆる選択性フェージングに対しては強いが、非選択的でバンド内全体がフェージングの影響を受けた場合には受信データの誤りを回避することができない。
【０００３】
図８および図９に伝送データ（ＡＢＣＤ）が２つのトーンとして送られた場合についての例を示す。図８は２つのＢＰＳＫトーンが正常に伝送された場合で、この場合には伝送データ（ＡＢＣＤ）は正しく受信され再現される。これに対して、図９の場合は、非選択的でバンド内全体がフェージングの影響を受けた場合の例を示すもので、データ（Ａ）のみが正しく受信され、他のデータ（ＢＣＤ）は誤りとなってしまう。このように、従来の方法では選択性フェージングに対しては図８のように一対のデータ列の一方のみ影響を受け、他の一方に対しては影響を受けることなく正しい伝送を行うことができるが、非選択的にバンド全体に影響を受けるフェージングに対してはデータの誤りを避けることができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来方法では選択性フェージングのように特殊な場合を除いて、通常のフェージングに対してはデータの誤りは避けることができなかった。このため本発明においては、バンド内全体にわたるような大きなフェージングのために一時的にバンド内が乱されるような場合、あるいは常に空間雑音が発生し信号状態が悪いような場合でもデータの誤りを防止し得る伝送方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上述べた目的を達成するために、本発明においてはダイバーシチを行うため、同一帯域内の複数の周波数に対して通信速度が異なるディジタル変調方法を採用し、高速の通信速度は低速の通信速度のｎ倍（ｎは正の整数）とし、高速側には低速側の１データブロック分の時間長の期間に時間圧縮をしたこの１データブロックをｎ個配列する構成としている。このように通信速度の異なるトーンに分配されたデータのトーン間同期を確保するために、高速側の時間圧縮された各データブロックの先頭部に第１の同期信号を付加し、各データブロックの認識を行う。同時に通信速度の高速側と低速側のデータ同期をとるために、低速側の第１の同期信号の前に第２の同期信号を付加し、高速側においてもこのタイミングに合わせてこの第２の同期信号と同じパターンの同期信号を付加する構成としている。
【０００６】
また、伝送されてきた符号の誤りを検出し、正しいデータに切り換え選択するために誤り検出用の符号を低速側および高速側の各データブロックの後尾に付加する構成とし、フェージングによりデータに誤りが生じても正しいデータを選択し読み出す構成としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
前述のように従来のディジタルデータのインバンドダイバーシチ方法による伝送方法では、一つの帯域の中に同一変調方法（例えばＢＰＳＫ）によるトーンを二つ以上配置し、受信側でインバンドダイバーシチ処理を行う方法であった。この方法によれば前記のように、フェージングによるデータの誤りが避けられないという弱点があった。このため本発明においてはこれら２つのトーンに対して異なる変調方法を適用し、異なる通信速度で伝送する方法とした。
【０００８】
以下本発明を図により説明する。
図１は本発明における１実施の形態を示すもので、同一バンド内に配置された２つの変調トーンの内、一方をＢＰＳＫとし、他方を１６ＱＡＭ(16 Quadrature Amplitude Modulation 直交振幅変調)とした場合である。ＢＰＳＫの通信速度は１２００ｂｐｓであり、１６ＱＡＭの通信速度は４８００ｂｐｓである。すなわち、１６ＱＡＭの方がＢＰＳＫに比べて４倍の通信速度を有しているため、同じ時間内で１６ＱＡＭの変調方法の側ではＢＰＳＫ側で伝送するデータを４回繰り返して伝送することが出来る。このように変調方法を変えることにより通信速度が速い方のトーンでいわゆる多連送が可能となる。図２に一方の高速側でこの多連送を行う場合のデータ配列の例を示す。図２に示したようにＢＰＳＫでは（ＡＢＣＤ）のデータを一回送る期間に、１６ＱＡＭでは同じデータ（ＡＢＣＤ）を４回繰り返して送ることが出来る。すなわち、高速通信速度側でより冗長性の高い通信を行うことが出来、データの誤りに対して強化することが出来る。
【０００９】
したがって、本方法の場合、図３に示すようにＨＦ回線で一時的にバンド内でフェージングが発生し受信障害が発生した場合、従来方法では図８に示したようにデータ（ＢＣＤ）は脱落するが、図３に示した本方法においては、１６ＱＡＭの多連送により冗長性を持たせており最初のブロックのデータ（ＡＢＣＤ）は正常に伝送されているため、フェージングが生じてもその影響なく誤りのない受信が可能となる。このように正しく伝送されてきたデータ列を弁別する処理を可能とするためには、データ（ＡＢＣＤ）で構成された各データブロックにデータ同期信号と誤り検出符号を付加しておく必要がある。データ同期信号としては、データ列内で生起確率の低い特定の自己相関係数を有する同期パターンでもよいし、場合によってはスタートビットとしての１ビットのみでも使用可能である。また、誤り検出符号としては一般に使用されているパリティビットあるいはＣＲＣ等の巡回符号を適用してもよい。
【００１０】
これら同期信号および誤り検出符号は、基本的には各データブロックを単位として付すべきものであり、したがって上記の各ブロックの先頭部にはブロックの先頭部を認識するための同期信号を付与し、必要に応じて最後尾にブロック終了の信号を付与してもよい。また誤り検出符号としてはブロック単位で処理するブロック符号の系統が適しているが、畳み込み符号の適用も可能であることは言うまでもない。さらに通信速度の低速側と高速側の間でもデータ同期は必要であって、このため低速側のデータブロックに付与されている同期信号の前に更に他の同期信号を付与することも必要である。この場合通信速度の高速側および低速側のスタート部分のタイミングを一致させておき、かつ同じパターンの同期信号を使用すればよい。この状況を図４に示す。図４において（ａ）は低速側であり（ｂ）は高速側のデータ配列を示すもので、低速側（ａ）においてはデータブロックＤＢはデータ部Ｄ、同期信号Ｓ１および誤り検出用符号Ｅとから構成されており、高速側のデータブロックＤＢ１〜ＤＢｎの各データブロックと同じ構成のものである。また、同期信号Ｓ２は低速側と高速側とのタイミング同期をとるためのもので両側共通のパターンを使用する。ｅ１〜ｅｎは高速側における各データブロックの誤り検出用符号である。
【００１１】
さらに、フェージングの発生がなくとも回線状態が継続的に悪く、バンド内でＢＰＳＫ、１６ＱＡＭ両方のトーンに対しても図５に示すようにＳ／Ｎ比が低い場合は上記の状態とは誤り発生の状況が異なる。すなわち、上記のようにバースト的にデータが脱落するのではなく、両トーン信号ともにＳ／Ｎ比が低いことによる散発的な誤りが両トーン信号に対して発生する。しかしこの場合、Ｓ／Ｎ比とビット誤り率との間には図６に示すような関係が知られており、図６から、Ｓ／Ｎ比が低い場合はＢＰＳＫの方が符号誤りの点で有利であることが知られている。したがって図５のようにバンド内にわたって雑音レベルが高く両変調信号ともにＳ／Ｎ比が低い場合には、ＢＰＳＫの方で誤りのより少ない受信が出来ることになる。
【００１２】
【発明の効果】
インバンドダイバーシチ伝送を行う場合、本発明によれば通信速度の互いに異なる変調方法を使用するため、フェージングに対しては通信速度の大きい方が、また、Ｓ／Ｎ比が低い場合に対しては通信速度の遅い方がそれぞれ有効に作用し、インバンドダイバーシチによるデータ伝送を安定に実行することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるバンド内トーンの配列の例を示すバンド内周波数アロケーションと変調波の位相空間内の状況を示す概念図。
【図２】本発明におけるデータ配置図。
【図３】本発明におけるフェージングの影響を示す概念図。
【図４】バンド内雑音レベルが高い場合の状況を示す概念図。
【図５】各種変調方法におけるＳ／Ｎと誤り率の関係を示す特性図。
【図６】従来方法におけるインバンド内トーンの配置を示す位相空間図。
【図７】従来方法における伝送パターン図。
【図８】従来方法におけるフェージングの影響を示す概念図。
【図９】従来の方法においてバンド内全体がフェージングの影響を受けた場合を示す概念図。
【符号の説明】
ＢＷ  ：  バンド幅
Ｄ  ：  データ部
ＤＢ  ：  データブロック
ＤＢ１〜ＤＢｎ  ：  高速側データブロック
Ｅ  ：  低速側誤り検出符号
ｅ１〜ｅｎ  ：  高速側誤り検出符号
Ｓ１  ：  低速側データブロック同期信号
Ｓ２  ：  高速・低速タイミング同期信号
ｓ１’〜ｓｎ’  ：  高速側データブロック同期信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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