JP2989469B2 - ディジタル無線受信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アクセス制御方式とし
てＴＤＭＡ方式を用い、変調方式として位相変調方式を
用いるディジタル固定無線通信システム，ディジタル移
動無線通信システム，ディジタル固定衛星通信システム
並びにディジタル移動体衛星通信システム等の無線通信
システムに適用するディジタル無線受信方式に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】アクセス制御方式としてＴＤＭＡ方式を
利用するディジタル無線通信システムでは、子局から通
信の要求が生じた場合、その子局から親局に対して通信
要求の意志を表すリクエスト信号が送出される。そのリ
クエスト信号送信方式としては、全子局が決められたス
ロットタイミングに基づき、ランダムにリクエストパケ
ットを親局に対して送信するスロッテッドＡＬＯＨＡ型
のランダム予約方式が主として採用されており、子局か
らのリクエスト信号に基づき、親局では該当する子局に
対して通信チャネルを割り当てるとともに、下り制御チ
ャネルを用いてその通信チャネル割当て情報を報知す
る。そして、この通信チャネル割当て情報をもとに通信
要求を行なった子局は、該当する通信チャネルを用いて
情報伝送を開始する。

【０００３】一方、親局では子局から伝送される位相変
調波信号を受信・再生する必要があるが、その際、子局
の有する周波数発振器の不安定性に起因する周波数オフ
セットが親局における受信特性を劣化させる大きな要因
となる。これに対処するため、通常、既知パターンであ
るプリアンブル区間がＴＤＭＡフレームの先頭に設定さ
れ、この区間において周波数オフセット補償や搬送波再
生等の同期引き込みが行なわれる。しかしながら、短パ
ケット伝送を繰り返し行なうような通信システムでは、
パケット長に対する情報データの割合が小さいため、極
めて効率の悪い伝送システムとなる。そこで、周波数オ
フセット量の推定，補償及び搬送波再生をプリアンブル
レスで行なうために、受信信号を蓄積処理し、ＤＦＴを
用いて一括復調を行なう蓄積一括復調方式（本多，武
内，小林：”バーストモードＰＳＫ信号蓄積一括復調方
式（Ｉ）”、電子情報通信学会論衛星通信研究会、ＳＡ
Ｔ８８−２８、１９８８年）や、スライディングＤＦＴ
を用いた逐次型復調方式（武内，本多，小林：”バース
トモードＰＳＫ信号蓄積一括復調方式（ＩＩ）”、電子
情報通信学会論衛星通信研究会、ＳＡＴ８８−２９、１
９８８年）などが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】リクエスト制御手順と
して前記に示したランダム予約型のリクエスト方式の場
合、トラフィック量が増えてくるとリクエストパケット
同士の衝突が頻繁に生じるようになり、呼が発生してか
ら実際に情報データ信号が親局に到達するまでに必要と
する時間、すなわち遅延時間が増大するため通信容量に
限界がある。この問題を解決するために子局からのリク
エスト信号としてトーン信号を用いる手法が本願発明者
により特平願５−３２５７６８号「無線通信回線制御方
式」に提案されている。この手法について簡単に説明す
る。

【０００５】まず、各子局には事前に個別のトーン周波
数が割り当てられており、通信の要求を行なう場合にそ
のトーン信号をリクエスト信号として親局に対して伝送
する。すなわち、異なる周波数のトーン信号を用いるこ
とにより、複数の子局が同時にリクエスト信号を親局に
対して送信することが可能となる。一方、親局では離散
フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いた受信機により同時に受
信される複数のトーン信号を各周波数成分ごとに分離し
て検出する。そして、その周波数と各子局に事前に割り
当てられたトーン信号の周波数を照合することにより、
通信要求のある子局を一意に認識することができる。更
に、親局では通信要求のある子局に対して初期通信スロ
ットを割当てた後、そのチャネル割当て情報を下りの制
御チャネルを用いて該当する子局に報知する。

【０００６】次に、各子局はその報知情報をもとに自局
が使用すべき通信チャネルのスロットタイミングを認識
し、予約された最初の通信スロットにおいて、情報デー
タ及び自局が保留している残余送信スロット数を親局に
伝送する。親局では各子局からの要求スロット数に基づ
いて通信チャネルのタイムテーブルを作成し、その情報
を情報伝送の継続を要求する子局に再度通知する。最後
に該当する子局では、情報伝送用通信スロット割当て情
報をもとに情報通信を継続して行なう。尚、親局では全
ての子局の情報伝送が終了する時刻を全子局に放送する
ことにより、各子局では同期してトーン信号によるリク
エストを親局に対して行なうことができる。

【０００７】以上のように、先願で提案したこの手法は
周波数の異なるトーン信号を用いることにより、従来の
スロッテッドＡＬＯＨＡ型の予約方式のリクエスト信号
送信時のパケット衝突の問題を解決し、トラフィック量
の増加に伴う伝送遅延特性の劣化を生じることなく、通
信チャネルの割り当てを行なうことができる。

【０００８】一方、親局では複数の子局から伝送される
情報データ信号を受信・復調するための手段の一手法と
して、受信信号を周波数領域で処理することにより、子
局の有する周波数発振器の不安定性に起因する周波数オ
フセット量を推定並びに補償し、且つ受信信号の搬送波
再生をプリアンブルレスで逐次的に行なうスライディン
グＤＦＴを用いた受信方式が提案されている。この受信
方式では、まず逓倍操作により受信信号の位相情報成分
を除去した後、スライディングＤＦＴを用いてＤＦＴを
施すシンボル区間を１シンボルづつずらしながら逐次的
に受信信号に含まれる周波数オフセット量を推定するた
め、基本的にプリアンブル信号区間を設定することなく
受信信号を復調することができる。ここで、周波数オフ
セット量の推定精度を十分なものとするためには、スラ
イディングＤＦＴの分解能の幅を狭くする必要がある
が、その条件を満足するためには数多くの周波数成分を
検出する検出回路を必要とし、装置規模の小型化および
省消費電力化に困難を伴うという課題が存在し、実際に
は商用化されるに至っていない。更に、従来方式はＤＦ
Ｔ演算を実行する際の演算処理量が膨大となるため、使
用に耐えうる周波数オフセット量推定精度並びに搬送波
周波数再生精度を得るためには、情報伝送速度を極力抑
える必要があり、適用でき得る情報伝送速度に限界が存
在するという大きな問題があった。

【０００９】本発明は、トーン信号をリクエスト信号と
して用いるＴＤＭＡ無線通信システムにおいて、従来の
スライディングＤＦＴを用いたプリアンブルレス受信方
式による受信装置の装置規模の小型化，消費電力の低減
化，ＤＦＴ演算処理の削減を可能とするディジタル無線
受信方式を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明によるディジタル無線受信方式は、トーン信
号を子局からのリクエスト信号として用いるトーンリク
エスト型のＴＤＭＡ無線通信システムにおいて、複数の
子局から送信されるトーンリクエスト多重信号を親局に
おいて受信するための受信方式として、離散フーリエ変
換を用いる受信方式を適用し、その離散フーリエ変換出
力結果に基づいて子局からのトーン信号すなわち発呼の
有無を確認した後、そのトーン信号が存在するＤＦＴセ
ル帯域幅の周波数を仮推定し、そのトーン周波数仮推定
値を用いてＴＤＭＡフレームの情報データ信号送信区間
における位相変調波受信信号に含まれる周波数オフセッ
ト量の推定並びに位相変調波受信信号の搬送波再生を簡
易に行なうように構成されている。

【００１１】

【作用】以上のような本発明の構成により、複数の小型
地球局から同時にリクエスト信号の送出可能なトーン信
号を用いたＴＤＭＡ無線通信システムにおいて、上記の
様にリクエスト信号送信区間に送信されるトーン信号を
ＴＤＭＡフレームの情報データ信号伝送区間における周
波数オフセット推定及び搬送波周波数の仮推定値として
利用することにより、従来のスライディングＤＦＴを用
いたプリアンブルレス受信方式による受信装置の装置規
模の大幅な小型化と消費電力の低減化を実現することが
できる。また、従来方式ではＤＦＴ演算処理量の問題に
より、適用し得る情報伝送速度に制限が存在していた
が、本発明方式を適用することにより、子局から送信で
きる情報伝送速度を大幅に高めることができる。

【００１２】

【実施例】図１に、本発明方式であるトーン信号を用い
たＴＤＭＡ無線通信システムを衛星通信回線に適用した
場合の親局における受信機構成の実施例を示す。図１に
おいて、子局１−１，１−２，１−３に接続されている
陸線側からの通信要求が生じた場合、各子局１−１，１
−２，１−３からトーン信号がリクエスト信号として通
信衛星２を介して親局３に送信される。親局３で受信さ
れた高周波信号５は、局部発振器６の出力を用いて周波
数変換器７により低周波信号８に変換された後、低域通
過フィルタ９によりベースバンド信号に変換される。次
に、ベースバンド信号１４は切替スイッチ１３を介して
離散フーリエ変換器（ＤＦＴ）１５に入力され、その出
力１６においてトーン信号の有無がトーン検出器１７に
より判定されると同時に、トーン周波数推定器１８によ
り搬送波周波数の仮推定値１２が検出される。トーン検
出器１７によりその出力１９においてリクエストが確認
された子局１−１，１−２又は１−３に対しては、回線
制御回路２０により通信チャネル割当てが行なわれ、下
りのＴＤＭ制御チャネルを用いて通信チャネル割当て情
報が回線制御信号２２として子局１−１，１−２，１−
３に報知される。ここで、親局３では回線制御回路２０
において事前にトーンリクエスト区間を把握しているた
め、回線制御信号２２に含まれているそのフレームタイ
ミング情報を受信回路切替制御回路１０に転送すること
により、ＴＤＭＡフレーム信号に同期して受信回路切替
制御信号１１により受信回路切替スイッチ１３を切り替
えることができる。

【００１３】一方、子局１−１，１−２又は１−３では
親局３から送られてくる通信チャネル割当て情報をもと
に、自局に割り当てられた通信チャネルのキャリア周波
数及びスロットタイミングに基づいて情報データ信号の
伝送を開始し、その信号はＴＤＭＡ多重波信号４として
親局３で受信される。親局３の受信装置では、トーン信
号区間を受信・再生する場合と同様に周波数変換器７，
ＬＰＦ９によりベースバンド信号２４に変換された後、
このとき受信回路切替スイッチ１３により接続されてい
るスライディングＤＦＴ回路２６に入力される。ここ
で、周波数制御回路２３では、トーン周波数推定器１８
で得られた搬送波周波数仮推定値１２をもとに周波数オ
フセット量の仮推定値が計算され、スライディングＤＦ
Ｔ回路２６において観測すべき周波数帯域幅をスライデ
ィングＤＦＴ回路２６が有する周波数回路を制御するこ
とにより制限する。次に、スライディングＤＦＴ回路２
６の出力信号２７は周波数オフセット推定回路２８に入
力され、子局１−１，１−２又は１−３の有する周波数
発振器の不安定性に起因する周波数オフセット量が精度
良く推定されたとき、ベースバンド信号２５を遅延回路
３０により時間調整した受信信号３１に含まれる周波数
オフセット量が乗算器３２を介して補償される。そし
て、この周波数オフセット補償された受信信号３３は、
検波回路３４に入力並びに検波された後、情報データ信
号系列３５として出力され、回線制御回路２０に入力さ
れる。最後に、回線制御回路２０では、子局１−１，１
−２，１−３から伝送された情報を解読し、チャネル割
当てのスケジューリング，情報データ信号の固定網，並
びに他の子局へのデータ転送等を制御する。ただし、ス
ライディングＤＦＴ回路２６，周波数オフセット推定回
路２８，遅延回路３０等は各周波数チャネル（ＳＣＰＣ
チャネル）毎に用意される。

【００１４】次に、トーン信号を用いたトーンリクエス
ト型ＴＤＭＡ方式に適用するフレームフォーマット（１
ＴＤＭＡフレーム）を図２に示す。図２のように、情報
データ信号送信区間４１を含むフレームの先頭部分には
リクエスト用のトーン信号送信区間４０が設定されてお
り、親局ではＤＦＴを用いた受信機によりこのトーン信
号を検出する。一方、トーン信号の周波数間隔として
は、子局の有する周波数発振器の不安定性に起因する最
大周波数オフセット量Δｆ_0ffsetを許容する周波数間隔
を設定する必要がある。すなわち、周波数軸上で隣接す
るトーン信号の周波数間隔がΔｆ_0ffsetよりも小さい場
合、ある子局で送信されたトーン信号が隣接するトーン
信号周波数で親局において受信される可能性が極めて高
くなり、そのためトーン信号不検出並びにトーン信号誤
検出を頻繁に生じるようになる。従って、トーン信号の
送信周波数間隔は、子局の有する周波数発振器の安定度
に基づいて決定する必要がある。以下、ＤＦＴを用いた
トーン信号検出法について示す。

【００１５】まず、トーン信号の検出のために用いるＤ
ＦＴに関する各種パラメータを以下のように設定する。
尚、トーン信号区間におけるサンプリングタイミングは
情報データ信号区間と同じタイミングと仮定する。 （１） トーン信号検出用ＤＦＴ の分解能（セルの
幅）：Δｆ_T （２） トーン信号間隔（周波数軸上）：ｆ_w （但し、
ｆ_w ＞Δｆ_0ffset） （３） トーン信号検出用ＤＦＴのサンプリング主：ｆ
_s （４） トーン信号検出用ＤＦＴのポイント数：Ｎ_D （５） 情報データ伝送速度（情報データ信号区間）：
Ｒ（ｂａｕｄ） （６） １シンボルあたりのサンプル数：Ｎ_s （７） トーン信号検出用ＤＦＴを施す時間長（Ｔａ区
間）：Ｎ_SLOT（ｓｙｍｂｏｌ）；情報データ信号区間に
おけるシンボル数に換算

【００１６】このとき、パラメータΔｆ_T ，ｆ_s ，
Ｎ_D ，Ｒ，Ｎ_s 及びＮ_SLOTトーンの間には以下の関係式
で与えられる。

【数１】ｆ_s ／Ｎ_D ＝Δｆ_T （１）

【数２】ｆ_s ＝Ｒ×Ｎ_s （２）

【数３】Ｎ_D ＝Ｎ_SLOT×Ｎ_s （３） ここで、例えばΔｆ_T ＝０．５ｋＨｚ，ｆ_w ＝２ｋＨ
ｚ，Ｎ_s ＝４，Ｒ＝１２８ｋｂａｕｄで与えられたとす
ると、上式より ｆ_s ＝５１２ｋＨｚ Ｎ＝１０２４ ｐｏｉｎｔｓ Ｎ_SLOT＝２５６ｓｙｍｂｏｌｓ＝２ｍｓｅｃ ｆ_w ＝４Δｆ_T となる。尚、図３はＤＦＴの出力Ｘ₀ （ｉ）〜Ｘ
₃₉₉ （ｉ）を表したものであるが、この値がそのままト
ーン信号周波数０〜２００ｋＨｚ（２ｋＨｚ間隔：分解
能４個分）を含む帯域幅のスペクトル特性を表すことに
なる。ただし、図の矢印はトーン信号受信スペクトル
（４２−ｐ：ｐはｐ番目のトーン周波数）、ＸＸ
_p（ｉ）はトーン周波数間隔ｆ_w （４４）あたりの電力
スペクトル（４３−ｐ）、Ｘ_4p（ｉ）はＤＦＴのセル帯
域幅Δｆ_T （４５）あたりの電力スペクトル（４４−
ｐ）を各々表している。ここで、トーン信号の有無の判
定方法としては、例えばトーン信号の送信周波数を中心
として２ｋＨｚ帯域幅内に含まれるＤＦＴの出力値Ｘ_4p
（ｉ），Ｘ_4p+1（ｉ），Ｘ_4p+2（ｉ），Ｘ_4p+3（ｉ）の
中の最大値Ｘ_pmax（ｉ）が規定スレッショルドＬ_thより
も大きいとき、ｆ＝２ｐｋＨｚのトーン周波数を割り当
てられている子局から通信チャネル割り当て要求が発生
していたものと認識し、かつ、Ｘ_pmax（ｉ）の帯域幅内
にトーン周波数が存在しているものと推定する方法など
が上げられる。

【００１７】ところで、実際には図４のように、各子局
の有する周波数発信器の不安定性に起因する周波数オフ
セットΔｆ_p （４７−ｐ）が各トーンの受信キャリアに
生じる。ただし、図において点線の矢印は真のトーン周
波数ｆ_p （４６−ｐ）を、実線の矢印はトーン信号受信
スペクトル（４２−ｐ）を各々表している。ここで、ト
ーンリクエスト信号送信時には、トーン信号再生時の周
波数精度は然程要求されず、図３のように大まかな分解
能に収まる程度で良い。一方、情報データ信号区間にお
いては、前記にも示したように、トーン信号の周波数間
隔ｆ_w （４４）が周波数オフセットΔｆ_p （４７−ｐ）
を許容するように事前に設定されているため、情報デー
タ信号区間の復調方式として適用されるスライディング
ＤＦＴが観測すべき周波数帯域幅もｆ_w （４４）とな
る。しかしながら、情報データ部分では情報データ信号
に含まれる位相情報成分（位相情報数がＮφ）を取り除
くためのＮφ逓倍操作により、スライディングＤＦＴが
観測すべき周波数帯域幅をＮφ倍、すなわちＮφｆ_w の
帯域幅分だけ取る必要がある。そのため、従来方式では
スライディングＤＦＴの周波数検出回路を多数用意する
必要があり、装置規模や演算量，消費電力の面で問題が
あった。

【００１８】次に、親局における情報データ信号復調用
受信機としてスライディングＤＦＴの手法を用いた受信
方式について説明する。まず、スライディングＤＦＴ受
信機の構成図を図５に示す。図において、ＮＮは情報デ
ータ信号区間におけるスライディングＤＦＴのポイント
数、ｙ（ｉ）は時刻ｉにおける時系列、Ｙ_k （ｉ）はｉ
時点におけるｋ番目のスライディングＤＦＴ係数を各々
表している。このとき、Ｙ_k （ｉ）は次式で表される。

【００１９】

【数４】 ただし、Ｗ＝ｅｘｐ（−ｊ２π／ＮＮ）である。ここで
式（４）を（ｉ−１）時点について書き表すと

【００２０】

【数５】 となる。よって、Ｙ_k （ｉ）とＹ_k （ｉ−１）の間には
次の関係式が成立する。

【数６】 ここで、式（６）を回路で実現すると図５で表される。
ただし、５１は入力信号、Ｚ^-NN はＮＮシンボル遅延素
子５２，５３，５５は和演算素子、５４，５７〜６０，
６５〜６７は線路、Ｚ^-1は１シンボル遅延素子５６、Ｗ
は各トーン周波数ごとの重み係数６１〜６３、Ｙ
_k （ｉ）は式（６）で表される各トーン信号ｆ₁〜ｆ_k
に対応する周波数スペクトル成分６８〜７０を各々表し
ている。図５のように、スライディングＤＦＴはＮＮポ
イントのサンプリング値を用いて時刻ｉに必要とする基
本周波数の高周波成分だけを検出することが可能であ
り、従来のＤＦＴに比較して演算量を極力抑えた簡易な
周波数解析方式であるといえる。

【００２１】ここで、図２のようにトーン信号送信区間
４０と情報データ信号送信区間４１の時間比が１対Ｍで
与えられるものとし、かつ、トーン信号送信区間４０に
おけるＤＦＴ出力値を用いたキャリア周波数仮推定結果
により、キャリア信号が周波数帯域幅Δｆ_C （ＫｐΔｆ
_T ＜Δｆ_C ＜（Ｋｐ＋１）Δｆ_T ；｜Δｆ_C ｜＝｜Δｆ
_T ｜）の中に存在していることが確認されているものと
仮定して、スライディングＤＦＴ並びにトーン信号及び
ＴＤＭＡスロット長等に関する関係式を評価する。

【００２２】まず、情報データ信号区間復調用スライデ
ィングＤＦＴの分解能Δｆ_s は式（７）で与えられる。

【数７】 Δｆ_s ＝Δｆ_T ／Ｍ＝ｆ_w ／（Ｍ×Ｋ） （７） ここで、前記に示したＮφ逓倍操作による位相の不確定
性により、スライディングＤＦＴ受信機では従来方式で
Ｎφｆ_w 、トーン信号により仮推定を行なった方法でＮ
φΔｆ_T の帯域幅を観測しなければならない。すなわ
ち、従来方式では

【数８】 発明方式では

【数９】 個分の周波数成分を検出する回路を各々必要とする。こ
こで、式（８）、（９）を比較すると式（１０）とな
る。

【数１０】 すなわち、情報データ信号区間における受信信号の周波
数オフセット量推定、並びに搬送波再生に対して、発明
方式は従来方式に比較して同じ周波数検出精度特性を得
るために必要な周波数検出回路の個数を１／Ｋに減ずる
ことができ、装置規模の大幅な小型化，ＤＦＴの演算量
及び消費電力の大幅な削減が可能になる。逆に言うと、
従来方式では装置規模や消費電力，演算処理量の点で周
波数検出回路の個数に制限があり、満足できる周波数オ
フセット推定精度特性並びに搬送波周波数再生精度特性
が得られなかったが、発明方式を適用することにより、
従来方式と同じ周波数検出回路の個数でスライディング
ＤＦＴのセル帯域幅を更に狭帯域にすることが可能であ
り、従来方式の周波数オフセット推定精度特性並びに搬
送波周波数再生精度特性等の受信特性を大幅に向上させ
ることができる。

【００２３】次に、トーン信号の子局からの伝送の有無
を判断する手法の実施例につき、以下に示す。まず、信
号受信レベルＡをパラメータとする判定スレッショルド
をＬ_c （＝Ａ／２）として規定し、トーン信号の送信周
波数を中心としてトーン信号の送信周波数間隔に等しい
帯域幅分に含まれる離散フーリエ変換出力値を数１１で
表すものとする。

【数１１】 ｛Ｘ_Kp（ｉ），Ｘ_Kp+1（ｉ），…，Ｘ_Kp+(K-1)（ｉ）｝ ただし、添え字のＫは（トーン周波数間隔）／（ＤＦＴ
の分解能帯域幅）＝ｆ_w／Δｆ_T 、添え字のｐはｐ番目
のトーン周波数を各々意味している。ここで、離散フー
リエ変換出力値の和Ｘ_psum（ｉ）とし、次式（１１）を
満足する場合、子局からトーン信号が送信されたものと
して判断する。

【００２４】

【数１２】 ｜Ｘ_psum（ｉ）｜＞Ｌ_c ＝Ａ／２ （１１）

【００２５】この判定結果に基づき、トーン信号の存在
が確認された場合には、最大のＤＦＴ出力値が得られる
周波数帯域幅内に子局からのトーン信号が存在するもの
と判断し、該当する子局から伝送されるＴＤＭＡフレー
ムの情報データ信号送信区間における位相変調波受信信
号の搬送波周波数の仮推定値として利用する。ただし、
実際にはトーンを送信した周波数と同じ周波数で情報デ
ータ信号を伝送するのではなく、親局から割り当てられ
た別の周波数を用いて情報伝送を行なうため、周波数軸
上の相対的な周波数オフセット量を計算した後、通信チ
ャネルにおける周波数オフセット仮推定値を求める必要
がある。その他の判定方法としては以下のものが挙げら
れる。

【００２６】（１）｛Ｘ_Kp（ｉ），Ｘ_Kp+1（ｉ），…，
Ｘ_Kp+(K-1)（ｉ）｝の中で最大のものがスレッショルド
Ｌ_th＝（Ａ／２）よりも大きいとき （２）図６に示すオフセットＤＦＴ（武内，小林：”Ｄ
ＦＴの拡張による周波数引き込み特性の改善法”、１９
９２年電子情報通信学会春季全国大会、Ｂ−３４７）に
より、通常のＤＦＴ出力｛Ｘ_Kp（ｉ），Ｘ_Kp+1（ｉ），
…，Ｘ_Kp+(K-1)（ｉ）｝（４４−Ｋｐ〜４４−Ｋｐ＋
（Ｋ−１））と Δｆ_T ／２（７１）だけ前後にオフセ
ットしたＤＦＴ出力｛Ｘ’_Kp（ｉ），Ｘ’_Kp+1（ｉ），
…，Ｘ’_Kp+(K-1)（ｉ）， Ｘ’_K(p+1)（ｉ）｝（７２
−Ｋｐ〜７２−Ｋｐ＋（Ｋ−１））の中で、最大のもの
がスレッショルドＬｔｈよりも大きいとき

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
り次のような効果が得られる。 （１）伝送遅延特性の優れた異なる周波数のトーン信号
をリクエスト信号として利用するＴＤＭＡ無線通信シス
テムの回線制御手順に即した親局側の受信機を提供する
ことができる。 （２）トーン信号送信区間において搬送波周波数の仮推
定を行なうことにより、ＴＤＭＡフレームの情報データ
信号区間に、プリアンブル信号区間を設定する必要がな
く、情報伝送効率を向上させることができる。 （３）親局側の受信機を構成するスライディングＤＦＴ
を用いた受信機の周波数検出回路数を減ずることがで
き、受信装置の装置規模の大幅な小型化，消費電力の低
減化が実現できる。 （４）スライディングＤＦＴの演算処理量を大幅に削減
することができ、子局から伝送できる情報伝送速度を大
幅に上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による無線通信システムのシステム構成
を示す図である。

【図２】ＴＤＭＡフレームフォーマットの実施例を示す
図である。

【図３】離散フーリエ変換出力値の実施例を示す図であ
る。

【図４】親局におけるトーン信号受信スペクトルの実施
例を示す図である。

【図５】スライディングＤＦＴの構成法を示す図であ
る。

【図６】オフセットＤＦＴの実施例を示す図である。

【符号の説明】

１，１−１，１−２，１−３ 子局 ２ 通信衛星 ３ 親局 ４ ＴＤＭＡ信号 ５ 高周波信号 ６ 乗算器 ７ 周波数変換器 ８ 低周波信号 ９ ベースバンド信号 １０ 受信回路切替制御回路 １１ 受信回路切替制御信号 １２ トーン周波数推定値 １３ 受信回路切替スイッチ １４ ベースバンド信号 １５ 離散フーリエ変換器（ＤＦＴ） １６ 離散フーリエ変換器出力 １７ トーン検出器 １８ トーン周波数推定器 １９ トーン検出器出力 ２０ 回線制御回路 ２２ 回線制御信号 ２３ 周波数制御回路 ２４ ベースバンド信号 ２５ ベースバンド信号 ２６ スライディング離散フーリエ変換器（Ｓ−ＤＦ
Ｔ） ２７ スライディングＤＦＴ出力信号 ２８ 周波数オフセット推定回路 ２９ 周波数オフセット量推定値 ３０ 遅延回路 ３１ 遅延回路出力信号 ３２ 乗算器 ３３ 周波数オフセット被補償信号 ３４ 検波回路 ３５ 情報データ系列 ４０ トーン信号送信区間 ４１ 情報データ信号送信区間 ４２ トーン受信信号スペクトル ４３ 電力スペクトル ４４ トーン周波数間隔 ４５ 離散フーリエ変換セル帯域幅 ４６ トーン信号送信周波数 ４７ 周波数オフセット ５１ 入力信号 ５２ ＮＮシンボル遅延素子 ５３ 和演算素子 ５４ 線路 ５５ 和演算素子 ５６ １シンボル遅延素子 ５７〜６０ 線路 ６１〜６３ 重み係数 ６４ 乗算素子 ６５〜６７ 線路 ６８〜７０ 周波数スペクトル成分

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の子局と、該子局群との間で無線通
   信を行ない、かつ、全子局の回線制御を行なう親局とか
   ら構成される無線通信システムで、回線制御手順として
   子局から親局への上り回線を時分割多重アクセス制御方
   式（ＴＤＭＡ方式）により行ない、親局から子局への下
   り回線を時分割多重信号（ＴＤＭ信号）により放送する
   ＴＤＭＡ／ＴＤＭ無線通信方式において、 該子局に対してリクエスト信号として各子局ごとに周波
   数が異なるトーン信号からなるリクエスト信号を事前に
   付与することにより、複数の該子局から同時に該親局に
   対して通信チャネルの割当てを要求するためのリクエス
   ト信号を送出し、該親局では複数のトーン信号からなる
   合成信号を受信しその受信信号を各トーン信号の周波数
   ごとに分離し、該トーン信号の周波数から何れの子局か
   らリクエスト信号が送信されたかを常時認識し、その情
   報を用いて該親局からは通信チャネルの割当てを要求す
   る該子局群に対して通信チャネルの割当て情報を放送型
   の下りＴＤＭチャネルを用いて伝送するようにするとと
   もに、 該子局から送信されるトーンリクエスト多重信号を親局
   において受信するための受信方式として離散フーリエ変
   換を用いる受信方式を適用し、該離散フーリエ変換出力
   結果に基づいて該子局からのトーン信号すなわち発呼の
   有無を確認した後、該トーン信号が存在する離散フーリ
   エ変換のセル帯域幅の周波数をトーン信号周波数仮推定
   値として検出し、該トーン周波数仮推定値を用いてＴＤ
   ＭＡフレームの情報データ信号送信区間における位相変
   調波受信信号に含まれる周波数オフセット量の推定並び
   に位相変調波受信信号の搬送波再生をプリアンブルレス
   でかつ高速に行なうことを特徴とするディジタル無線受
   信方式。