(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のデータ伝送速度と、前記第一のデータ伝送速度よりも低速の第二のデータ伝送速度の少なくともひとつを有する送信回路と、前記第一および前記第二のデータ伝送速度の両者でメッセージを受信し、地理上の領域中での与えられた伝送範囲に応じて、前記第一のデータ伝送速度および前記第二のデータ伝送速度の一方を選択してメッセージを復号する無線呼出受信機とからなるＦＭベースバンドの上でディジタルメッセージを伝送する無線呼出システム。
【請求項２】
前記送信回路は、前記第一のデータ伝送速度および前記第二のデータ伝送速度の一つでメッセージを含む第一の副搬送波を伝送するための第一の伝送チャンネルと、前記第一のデータ伝送速度および前記第二のデータ転送速度の一つでメッセージを含む第二の副搬送波を生成するための第二の伝送チャンネルとを含むことを特徴とする請求の範囲第１項記載の無線呼出システム。
【請求項３】
前記第一の伝送チャンネルと前記第二の伝送チャンネルとに接続され、同一のＦＭベースバンド上の前記第一の副搬送波と前記第二の副搬送波を組み合わせるための加算手段を含むことを特徴とする請求の範囲第２項記載の無線呼出システム。
【請求項４】
前記第一の伝送チャンネルと前記第二の伝送チャンネルとに接続され、前記第一のデータ伝送速度および前記第二のデータ転送速度の一方を選択して、前該第一と前記第二の副搬送波の上にメッセージをのせて伝送する制御回路を含むことを特徴とする請求の範囲第２項記載の無線呼出システム。
【請求項５】
前記第一の副搬送波は、周波数６６．５ｋHzを中心とし、また前記二の副搬送波は、周波数８５．５ｋHzを中心とすることを特徴とする請求の範囲第２項記載の無線呼出システム。
【請求項６】
前記受信機は、前記第一の副搬送波の上で伝送されるメッセージを抽出するための第一のフィルタと、前記第二の副搬送波の上で伝送されるメッセージを抽出するための第二のフィルタとを有することを特徴とする請求の範囲第２項記載の無線呼出システム。
【請求項７】
前記受信機は、さらに、前記第一のフィルタに接続された第一の復調器と、前記第二のフィルタに接続された第二の復調器とを含むことを特徴とする請求の範囲第６項記載の無線呼出システム。
【請求項８】
前記受信機は、さらに、各々前記第一および前記第二のフィルタに接続された高周波発振器と低周波発振器とを含むことを特徴とする請求の範囲第７項記載の無線呼出システム。
【請求項９】
前記送信機は、メッセージをデータ信号に符号化するための方形波生成器と、前記方形波生成器に接続され、データ信号を成形するためのフィルタと、前記フィルタに接続され、メッセージのデータ伝送速度に応じてデータ信号の波形を変化させるための制御回路と、前記フィルタに接続され、データ信号を副搬送波の上に乗せるための乗算器とからなることを特徴とする請求の範囲第１項記載の無線呼出システム。
【請求項１０】
前記受信機は、復調器と、高周波発信回路と、低周波発信回路と、復調器に接続され、データ伝送速度に応じて、前記高周波発信回路と前記低周波発信回路のいずれか一方を選択して前記復調器に接続するための制御回路とからなることを特徴とする請求の範囲第１項記載の無線呼出システム。
【請求項１１】
前記復調器に接続され、ＦＭベースバンドから多重副搬送波周波数成分を分離するためのフィルタ回路を含むことを特徴とする請求の範囲第１０項記載の無線呼出システム。
【請求項１２】
第一のデータ伝送速度でメッセージを伝送し、同一のメッセージを、前記第一のデータ伝送速度よりも低速の第二のデータ伝送速度で伝送し、前記第一および前記第二のデータ伝送速度でメッセージを受信し、前記第一のデータ伝送速度および前記第二のデータ伝送速度の一つでメッセージを復号し、メッセージが送信機からメッセージが受信できる有効範囲を選択して変化させるステップからなる、無線呼出システムの送信機の有効伝送範囲を可変とする方法。
【請求項１３】
与えられた送信チャンネル上の第一の副搬送波の上に乗せて、前記第一のデータ伝送速度でメッセージを伝送するステップと、同一の送信チャンネルの上の第二の副搬送波の上に乗せて、前記第二のデータ伝送速度でメッセージを伝送するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第１２項記載の方法。
【請求項１４】
異なる送信機からのメッセージを、単一の副搬送波の周波数で、前記第一と第二のデータ伝送速度で伝送するステップを含むことを特徴とする請求の範囲第１３項記載の方法。
【請求項１５】
第一のＦＭチャンネルの副搬送波の上に乗せて、前記第一のデータ伝送速度でメッセージを伝送するステップと、他のＦＭチャンネルの副搬送波の上に乗せて、前記第二のデータ伝送速度でメッセージを伝送するステップとを含むことを特徴とする請求の範囲第１２項記載の方法。
【請求項１６】
異なる送信機ごとに関連づけられた、送信周波数とデータ伝送速度とを識別する制御パケットを伝送するステップと、送信周波数の中の一つの周波数に受信機を同調させるステップと、同調した送信周波数と識別されたデータ伝送速度で、メッセージを復号するステップとを含むことを特徴とする請求の範囲第１２項記載の方法。
【請求項１７】
第一と第二のビット伝送速度で同一メッセージの送信を行なう送信手段と、
与えられた領域中での伝送範囲に応じて、前記第一のビット伝送速度と前記第二のビット伝送速度の両者のメッセージを受信し、一方を選択して復号する手段を含む受信機とからなる、
多様な伝送範囲をもつ無線通信システム。
【請求項１８】
前記送信手段は、第一と第二の方形波生成器と、前記第一の方形波生成器に接続された第一のフィルタと、前記第二の方形波生成器に接続された第二のフィルタと、ビット伝送速度に応じて、フィルタ係数の第一の組と第二の組とを選択して切り替えるための制御回路と、前記第一のフィルタに接続され、第一の副搬送波の周波数でメッセージを伝送するための第一の乗算器と、前記第二のフィルタに接続され、第二の副搬送波の周波数でメッセージを伝送するための第二の乗算器とからなることを特徴とする請求の範囲第１７項記載の無線通信システム。
【請求項１９】
前記受信機は、第一の副搬送波の周波数でメッセージを抽出するための第一のフィルタと、第二の副搬送波の周波数でメッセージを抽出するための第二のフィルタと、前記第一のフィルタに接続された第一の復調器と、前記第二のフィルタに接続された第二の復調器とからなり、前記第一と第二の復調器は、前記第一と第二のビット伝送速度の一方を選択して、前記第一および前記第二の副搬送波を復調することを特徴とする請求の範囲第１７項記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、無線呼出システム（以下、ポケットベルシステムと称す）に関し、特に、データ伝送速度を変化させることによって異なる地域での受信範囲を効率的に変化させるポケットベルシステムに関するものである。
背景技術
米国特許第4,713,808号および第4,897,835号（双方ともGaskillによる）を始めとした登録特許、ならびに1993年９月４日付けの米国特許出願第08/046,112号（King）を始めとした出願継続中の特許には、ディジタルデータをＦＭ副搬送波に乗せて伝送し、ＦＭベースバンドに乗せて変調するシステムが示されている。
これらのシステムでは、データがポケットベル受信機に伝送され、ポケットベル受信機はＦＭ副搬送波をＦＭベースバンドの残りの成分から濾波し、ＦＭ副搬送波上のデータをデジタル形式で符号化されたメッセージに復号する。
図１は、領域１２（都市Ａ）と領域１６（都市Ｂ）により定義される２つの地理的に異なる領域を表す図である。領域１２および領域１６の両者にあるＦＭ送信機１４は、デジタル形式で符号化されたメッセージを携帯型のポケットベルに送信する。領域１２中の各々の送信機１４は、領域１６中の送信機間の距離に比べてより近くに配置されており、そのため、領域１６に比べ領域１２中では、より密な送信可能伝送領域が得られるものとなっている。
さらに、領域１２および１６中の各送信機には、伝送領域１８が定義されている。伝送領域は、所定のデータ伝送速度、伝送出力、送信アンテナの高度、また地理的条件等により与えられる。記号Ｒは、領域１２および１６内の異なる位置にある受信機（例えば、ポケットベル受信機）を表わしている。
受信機Ｒが、送信機１４の領域１８内にある時には、送信機１４からのメッセージを良好に受信することができる。すなわち、領域１８の内部では、伝送信号の強度が、受信機がメッセージを良好に受信できうるに十分なものとなっている。
送信機１４の伝送範囲は、実質的に領域１２（すなわち、高密度伝送範囲）の全域に及んでいる。従って、受信機Ｒは領域１２内部のいずれの位置からの呼び出しメッセージも良好に受信できる。
一方、領域１６での送信機１４の伝送範囲は、領域内の狭い部分（すなわち、希薄伝送範囲）にのみ限られている。したがって、領域１６では、受信機Ｒがメッセージを良好に受信できない地点が多数存在することになる。例えば、領域１６では、地点２０、２２あるいは２４を包括する領域１８に対しては、送信機が存在しないことになる。このように、これらの地点では、受信機Ｒはメッセージを良好に受信できない。
上記のように、送信出力を増加させることにより、伝送領域１８を拡大することができる。しかし、上記のようなディジタル形式で送受信されるメッセージは、ＦＭ送信チャンネルの副搬送波の上で伝送されることが多い。ＦＭ送信局の送信出力は制約を受けることが多く、送信機の送信出力を増加させることにより受信範囲を拡大することが必ずしも可能になるとは限らない。
従って、希薄伝送範囲を有する領域では、メッセージ伝送のための有効伝送範囲を拡大しなければならないという課題が残されている。
発明の開示
データ伝送速度を変えることによって、送信機からの信号を受信機が良好に受信できる領域を変化させる。希薄伝送範囲を有する領域では、送信機の有効伝送範囲が増加させられる。その結果、信号が良好に受信できる領域に含まれる地点数が増加する。
希薄伝送範囲を有する領域では、データ転送速度を低下させ、受信機が良好にメッセージを受信できるのに必要な最低限のレベルまで信号出力を落とす。この結果、送信機の伝送範囲の最大値が増えることになり、受信機の実効的な感度が増加する。
高密度伝送範囲を有する領域では、高速のデータ伝送速度が維持される。従って、受信機の実効感度が、下限限界値を下回るときには、より多量のデータ容量に対応するため、より高速のデータ伝送速度でデータを伝送する。
異なるデータ伝送速度を区別するための情報は、いくつかの異なる方法によって、送信機と受信機の間でやりとりされる。第１の方法では、異なる送信機の副搬送波の周波数とデータ伝送速度とを、制御パケットに含めて伝送する。受信機は、相手の特定された送信機から予め定められた伝送速度で制御パケットに引き続き送られる伝送信号を復号し、メッセージを得る。第２の方法では、受信機の復調器に、クロック抽出回路を備えさせるものであり、クロック抽出回路網により、定められた伝送速度で送られる信号のみを自動的に峻別する。
本発明の一実施例では、同一のメッセージが、同一のＦＭチャンネルの２つの異なる副搬送波によって伝送される。第１の副搬送波は、比較的高速のデータ伝送速度でメッセージを搬送し、第２の副搬送波は、比較的低速のデータ伝送速度でメッセージを搬送する。受信機は、所定の領域の受信可能範囲に応じて、適切な方の副搬送波を復調する。
本発明の他の実施例では、各ＦＭチャンネルの１つだけの副搬送波がディジタルメッセージを搬送し、他に副搬送波が存在する場合には、他方の副搬送波を用いて、ポケットベル以外のディジタルデータを搬送するものであってよい。単独の副搬送波上のメッセージは、該当する領域の受信可能範囲に従って、高速あるいは低速のデータ伝送速度で再度伝送される。さらに他の実施例では、同一領域に対して異なるＦＭチャンネル内に、各々異なるデータ伝送速度で伝送されるメッセージを含ませることも可能である。
各送信機により送出される個別データは、該当する領域での各送信機から送出されるメッセージの乗せられる副搬送波の周波数とデータ伝送速度を示す。受信機は、この個別データ中で特定される副搬送波の周波数とデータ伝送速度とに対応して伝送されたメッセージを、自動的に検索する。
本発明は、（ａ）多数の地理的領域に配備された多数の送信局を運用するため、また（ｂ）ベースバンドの１つあるいは２つのチャンネルの上で信号を受信できる受信機に情報を伝送するために設計された通信システムにおいて、特に有用である。
以下、本発明の目的、特徴、利点について、図を参照しながら、その一実施例を説明する。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来の技術による、無線通信システムの２つの独立した通信領域を示す。
図２は、本発明による、実効的な可変伝送範囲を有する送信機を示す図である。
図３は、図１に示した２つの通信領域における、図２のシステムを示す図である。
図４は、本発明による、高速あるいは低速のデータ伝送速度でディジタルデータを搬送する第１の副搬送波を含むＦＭ送信局から送信されるＦＭベースバンドを示す図である。
図５は、本発明の他の実施例による、第２のデータ伝送速度で伝送されるメッセージを含む他の副搬送波を含む図４に示したＦＭベースバンドを示す図である。
図６は、２つの異なるＦＭ送信局から送信されるメッセージに対応した、可能なデータ伝送速度を示す図である。
図７は、19,000ｂｐｓおよび7,000ｂｐｓで伝送されるメッセージのフォーマットを示す図である。
図８は、図７に示したシステムにより伝送されるメッセージのフォーマットの詳細を示す図である。
図９は、本発明による、２つの異なるデータ伝送速度でメッセージを伝送する送信機回路の概略図である。
図１０は、本発明による、２つの異なるデータ伝送速度で、メッセージを復号する受信機の概略図である。
発明を実施するための最良の形態
図２は、データ伝送速度に応じて変化する可変伝送範囲をもつシステムの概略図である。信号３１は、１９ｋｂｐｓの高速の伝送速度で送信される。一方、信号３０は、７ｋｂｐｓの低速の伝送速度で送信される。
与えられた送信出力と送信アンテナの高度をはじめとする諸条件のもとで、データ伝送速度が１９ｋｂｐｓの場合には、送信機２８は最大の伝送範囲１８を有する。従って、受信機２６が送信機２８からの信号を良好に受信するためには、伝送範囲１８の中に位置していなければならない。第１図に示したように、伝送範囲１８が小さすぎる場合、（図１、領域１６に示すような）受信可能範囲が散在して分布する領域では、高い信頼性を以ってメッセージを受信することができないおそれがある。
信号３０は、７ｋｂｐｓという比較的低速のデータ伝送速度で送出され、受信機２６が高い信頼性を以って、より広い伝送範囲３２にわたってメッセージが受信できるようにしたものである。比較的低速の７ｋｂｐｓという伝送速度は、受信可能範囲が散在して分布する領域で、伝送範囲を増加させるために用いる。
比較的低速のデータ伝送速度では、伝送速度に比例して雑音強度が減少する。従って、伝送信号から良好にメッセージデータを抽出するためにはより低い信号強度が必要となる。受信機の感度とデータ伝送速度とを関係づける式は式１のようになる。
Log 10（Data RateL／Date RateH）*10=gain    （式１）
ここで、
Data RateLは、低速のデータ転送速度
Data RateHは、高速のデータ転送速度
gain（利得）は、低速のデータ転送速度を用いることによるゲイン増加を表す。
上記のように、データ伝送速度を１９ｂｐｓから７ｂｐｓに落とすことにより、受信機のゲインあるいは感度はおよそ４．３ｄｂ（デシベル）増加する。この感度の増加により、送信機２８は、より広い伝送範囲３２までのメッセージ送信が可能になる。
図３は、地域での求められる伝送範囲に応じて、データ伝送速度を変化させる効果について説明するものである。領域１２および１６内の送信機の数、送信電波出力および各送信機の物理特性は、第１図に示したものと同等である。上記のように、１９ｋｂｐｓのデータ伝送速度に対応した狭い伝送範囲１８の中でも、領域１２に配備した送信機１４からは、十分な伝送範囲を確保している。
領域１６では、送信機２８は、拡大した伝送範囲３２を与える７ｋｂｐｓの低速のデータ伝送速度で、メッセージを送信する。伝送範囲３２がこのように拡大することにより、受信機Ｒは、領域１６内の概ね任意の地点に移動して、少なくとも１つの送信機２８から良好にメッセージを受信することが可能となる。例えば、受信機Ｒが、地点２０、２２あるいは２４にある時には、少なくとも１つの送信機２８の伝送範囲３２に含まれることになる。
受信機が領域１２に再び移動した時には、データ伝送速度が１９ｋｂｐｓに再度増加される。そして、受信機の有効な伝送範囲は、自動的に範囲１８に戻る。拡大した伝送範囲が必要ない時には、受信機はより高速のデータ伝送速度でデータを処理する。
図４は、本発明によるアナログラジオ送信信号とディジタルポケットベルメッセージの伝送に用いられるＦＭ信号のスペクトル成分を示した図である。ほとんどのＦＭ送信局は、５０Hzから５３ｋHzのベースバンド周波数を用いて、ステレオ放送信号を送信している。このようなシステムでは、第１のチャンネル３８は、左右音声を合わせた放送信号を送信し、また、チャンネル４０は、左音声から右音声をひいた放送信号を送信する。
５３ｋHzから法令の許す上限までのベースバンド周波数領域は、他のデータを伝送するために用いられる。米国では、１００ｋHz以上の周波数で情報を送信する。ヨーロッパなどの他の地域では、ＦＭ送信信号は７５ｋHzまでの周波数でのみ送信されている。
副搬送波４２は、１つあるいは複数の対象受信機に向け送信される、時分割多重化（ＴＤＭ）ディジタルメッセージを含んでいる。副搬送波４２は、６６．５ｋHzに中心周波数を有し、１９ｋｂｐｓまたは７ｋｂｐｓのいずれかの転送速度で伝送されるデータを含んでいる。
図２に示したように、送信機２８は、メッセージを１９ｋｂｐｓで伝送する時には、伝送範囲１８を備えている。希薄伝送範囲を有する領域で、有効な伝送範囲を増加させるためには、副搬送波４２上の信号は７ｋｂｐｓの低速のデータ伝送速度で伝送する。従って、受信の信頼性を向上させるために、所定の領域で求められる受信可能範囲に従って、有効伝送範囲が変化することになる。
上述のように、ＦＭベースバンドの上で単一のデータ伝送速度で送信されるディジタルポケットベルメッセージのためのシステムは既知であり、従って、その詳細についての説明は省略する。
本発明の一実施例では、副搬送波４２上のデータは、片方向無線ポケットベル受信機に対して送信される。しかし、本発明は、無線ディジタル情報を伝送するためのいかなるシステムにも適用可能である。
図５は、本発明の他の実施例を示し、図４に示したＦＭベースバンドが２つの副搬送波４２および４４を含んでいる例である。副搬送波４２および４４のいずれか一方は、１９ｋｂｐｓの伝送速度で伝送されるメッセージを含んでいる。他方の副搬送波は、７ｋｂｐｓの低速の伝送速度で伝送される、これと同じメッセージを含んでいる。
図２の受信機２６は、受信機が現在位置している領域の受信可能領域に従って、副搬送波４２あるいは４４のいずれかの信号を復調する。例えば、受信機が、図３に示す領域１２（受信可能範囲が高密度に分布している領域）に位置している場合には、受信機は、１９ｋｂｐｓの高速のデータ伝送速度で伝送されたメッセージを搬送する副搬送波を復調する。この受信機を移動させ、図３に示す領域１６（希薄伝送範囲）に持ち込まれた時には、受信機は、７ｋｂｐｓの低速のデータ伝送速度で伝送されたメッセージを搬送する副搬送波を復調する。
高速および低速のデータ伝送速度でメッセージを伝送するのに用いられる、伝送プロトコルには様々な種類がある。例えば、図５では、２つの副搬送波は、同時に２つの異なるデータ伝送速度で同じメッセージを搬送する。それに対し、第４図では、単一の副搬送波が、該当する領域に応じたデータ伝送速度でメッセージを搬送する。
ある領域に含まれる異なる送信機は、同じメッセージを、異なるデータ伝送速度で伝送することも可能である。例えば、ある領域の第１の送信機は、高速のデータ伝送速度でメッセージを送信してもよい。また、同一の領域にあり、第１の送信機から離れた場所にある送信機は、同じメッセージを低速のデータ伝送速度で送信することも可能である。
さらに、図６は、２つのＦＭ送信機４６および４８を示す。送信機４６の送信周波数は１０６．５MHzであり、送信機４８は、送信周波数が９０．２MHzである。送信機４６と４８のＦＭベースバンドは、各々、ディジタル形式に符号化されたメッセージ５０から５６を含む副搬送波を含んでいる。
高密度伝送範囲を有する領域では、送信機４６と４８の両者は、メッセージ５０で表されるメッセージを、高速のビット伝送速度で送信する。希薄伝送範囲が散在して分布する領域では、メッセージ５２で表されるメッセージを、送信機４６は高速のデータ伝送速度で送信し、送信機４８は低速のデータ伝送速度で送信する。また、次のメッセージ５４については、データ伝送速度を入れ替えて伝送する。
同一チャンネル上あるいは異なるチャンネル上のいずれかで、高速と低速のデータ伝送速度を組み合わせてメッセージを送信することにより、受信機２６が送信機の比較的近くにある場合には、高速のデータ通信が可能となる。しかし、送信機が、第２図に示す範囲１８の外側にある時には、受信機２６は、低速のデータ伝送速度で良好にメッセージを受信することが依然として可能となる。受信可能範囲が極度に散在して分布する領域では、送信機４６と４８の両者が低速のデータ伝送速度でメッセージ５６を送信する。
図７は、高速および低速のデータ伝送速度で伝送されるディジタル化されたメッセージの伝送フォーマットを示す図である。制御パケットとデータパケットおよび副フレーム、主フレームにディジタル化データを符号化し、単一のデータ伝送速度でこれを伝送するためのシステムは、Gaskillの発明に記されており、従って、その詳細についての説明は省略する。
サブフレーム６４は、メッセージを１９ｋｂｐｓの速度で送出するのに必要な時間を表し、サブフレーム６６は、メッセージを７ｋｂｐｓで送出するのに必要な時間を表す。サブフレーム６４の各ビットは、概ね５２マイクロ秒の伝送時間に相当する。また、サブフレーム６６の各ビットは、概ね１４３マイクロ秒の伝送時間に相当する。
パケットとサブフレームのフォーマットは、高速の伝送速度あるいは低速の伝送速度のいずれで伝送するメッセージに対しても、同一となることが分かる。従って、本実施例での送信機と受信機は、伝送速度を高速・低速に切り替えてメッセージを送受信するシステムに容易に適用することができる。特定のデータ伝送速度は、所定の領域での伝送範囲とシステム仕様に応じて、定めることができる。図８は、受信機に対する異なるデータ伝送速度を特定するための一つの方法について示したものである。各サブフレームは、多重制御パケット（ＣＬＴ０〜ＣＬＴ２）とデータパケット（ＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ１０２３）を含んでいる。多重サブフレームは、ともに主フレームに符号化され、図４および図５に示した副搬送波４２あるいは４４のいずれか一方の上で伝送される。同一のデータを搬送するマスターフレームは、時間差を以って異なる送信機から送信される。
各サブフレームの制御パケットＣＴＬ０〜ＣＴＬ２は、送信機に関連づけられた伝送速度でメッセージを復調するように受信機に指示を与えるための、送信機の伝送プロトコルに関する情報６２を含んでいる。例えば、制御パケットＣＴＬ０〜ＣＴＬ２は、データパケットＤＡＴＡ０〜ＤＡＴＡ１０２３によって伝送されるメッセージについて、副搬送波の周波数と、対応するデータ伝送速度に関する情報を含んでいる。受信機は、情報６２を参照し得られた副搬送波の周波数とデータ伝送速度に基づき、メッセージを復号する。
また、制御パケットＣＴＬ０〜ＣＴＬ２は、同じ領域に配備されている他の送信機に関するデータ伝送速度に関する情報を含む個別情報６０を合わせて搬送する。特に、個別情報６０は、ディジタル符号化されたメッセージを搬送する隣接しあう送信機の送信周波数、マスターフレームの伝送に生じる時間遅れを表す時間差、さらに、メッセージが他の送信機から伝送される際の副搬送波の周波数とデータ伝送速度とを含んでいる。
個別情報６０により低速でのデータ伝送速度が指示されることにより、受信機は、現在位置している地点が、受信可能範囲が散在して分布する領域に含まれていることを認識できる。そこで、受信可能範囲を実質的に拡大するために、受信機は、低速のデータ伝送速度で伝送されるメッセージを取り込む。
図９は、図２に示した送信機２８の詳細な構成図である。まず、データ７５が、当該領域での必要な伝送可能範囲に応じて高速あるいは低速のビット伝送速度でビットストリームを生成するビット伝送速度コントローラに入力される。ビット伝送速度コントローラ７７は、ビット伝送速度を制御回路７６に通知する。
高速あるいは低速のビット伝送速度を有する第１のビットストリーム６８は、方形波生成器６９に入力される。高速あるいは低速のビット伝送速度を有する第２のビットストリーム８２は、方形波生成器８４に入力される。方形波生成器６９および８４は、ビットストリームを連続した方形波の列に変換し、各々を、波形フィルタ７０および８６に入力する。
制御回路７６は、低速のビット伝送速度（例えば、７ｋｂｐｓ）に対しては、格納されたフィルタ係数７８を選択し、一方、高速のビット伝送速度（例えば、１９ｋｂｐｓ）に対しては、格納されたフィルタ係数８０を選択する。フィルタ係数７８および８０は、ビット伝送速度コントローラ７７から受信するビットストリーム６８および８２の伝送速度に応じて、制御回路７６により選択される。
フィルタ７０は、乗算器７４に接続され、また、フィルタ８６は乗算器８８に接続される。乗算器７４は、データ信号を周波数６６．５ｋHzの第１の副搬送波に乗せる。乗算器８８は、フィルタ８６からのデータ出力信号を周波数８５．５ｋHzの第２の副搬送波に乗せる。正弦波生成器６９、波形フィルタ７０および乗算器７４は、第１の伝送チャンネルとして定義される。正弦波生成器８４、波形フィルタ８６および乗算器８８は、第２の伝送チャンネルとして定義される。
２つの伝送チャンネルからの出力は、加算器９２により加算され、励振器９４に入力される。励振器９４は、主たる音声放送材料を搬送波に加え、定められた送信周波数の送信信号を生成する。送信信号は、出力増幅器９６により増幅され、アンテナ９８から送信される。
送信機２８は、６６．５ｋHzの副搬送波あるいは８５．５ｋHzの副搬送波のいずれかに乗せて、高速あるいは低速のデータ伝送速度でメッセージを送信することができる点は重要なことである。すなわち、送信機は、異なる領域に対応し、異なるＦＭベースバンドの制約を受ける状況に適応する柔軟性を有している。例えば、もし送信範囲に、ＦＭベースバンドで６６．５ｋHzと８５．５ｋHzの両方の副搬送波が含まれる場合には、送信機はいずれか一方の副搬送波を選択するか、あるいは両方の副搬送波を用いて、高速と低速の両方のデータ伝送速度でメッセージを伝送することが可能となる。
もし、ＦＭベースバンドで、一つの副搬送波のみが使えるならば、受信可能範囲の要求に従って、高速あるいは低速いずれ一方のデータ伝送速度で、単一の副搬送波に乗せてメッセージを送信する。
副搬送波の送信周波数とデータ伝送速度を識別するための情報は、図８に示した、制御パケットの中に含まれている。一方、受信機は、クロック抽出回路をもち、データ伝送速度を識別することができる。
図１０は、２つのデータ伝送速度でメッセージを受信するために用いられる、第２図に示した受信機２６の詳細構造を示した図である。受信機は、異なるＦＭ送信周波数に同調させることのできる、同調可能なＦＭ受信回路１００を含んでいる。同調周波数の信号は、ＦＭ復調器１０２に入力され、そこで、図４および図５に示したＦＭベースバンドが抽出される。
ＦＩＲフィルタ１０６は、ＦＭベースバンドから６６．５ｋHzの副搬送波を濾波し、また、ＦＩＲフィルタ１２０は、ＦＭベースバンドから８５．５ｋHzの副搬送波を濾波する。データ復調器１０８および１１８は、６６．５ｋHzの副搬送波および８８．５ｋHzの副搬送波の上の、低速あるいは高速のビット伝送速度で伝送された、各々の信号を復調する。
制御回路１１４は、副搬送波の周波数および付随するデータ伝送速度を識別することができる情報を、制御パケットの中から取り出し、復号する。従って、制御回路１１４は、復号器１０８および１１８に接続する発振器１１０あるいは発振器１１２のいずれかに接続されている。発振器１１０は、低速のビット伝送速度で副搬送波を復調するために用いられ、一方、発振器１１８は、高速のビット伝送速度で副搬送波を復調するために用いられる。
一方、復号器１０８および１１８は、クロック抽出回路を有している。このクロック抽出回路は、２つの副搬送波の上で搬送されたメッセージのデータ伝送速度を識別するためのものである。復調器は、識別したデータ伝送速度で、自動的に副搬送波を復調する。クロック抽出回路を用いることにより、受信機は、制御パケットから、直接、データ伝送速度を取り出す必要がない。
フラグ検出回路１１６は、サブフレームを復号し、受信機２６に対して送られたメッセージの内容を識別する。従って、受信機は、メッセージパケットを復号し、その中に含まれるデータを適切に表示、処理する。フラグ検出回路とその周辺制御回路は公知であり、ここでは詳細を説明しない。
以上、説明したシステムは、データ伝送速度を変化させることにより、異なる送信機による伝送可能範囲をもつ領域において、通信の信頼性を向上させることができる。データ伝送速度を変化させることにより、所定の送信機から送信されたメッセージを良好に受信機が受信できるように、伝送範囲が変化することとなる。本発明は、送信機と受信機の回路に最小限の変更を加えるだけで、既存のディジタル化されたメッセージの伝送フォーマットに適用することが可能である。従って、本発明は、容易に、既存の無線通信システムに適用し、組み込むことが可能である。
以上、本発明の原理について、その実施例を図面を参照しながら説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、その原理の元でその構造や詳細部分を変更することが可能である。
【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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【図１０】
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